[0001] 本发明涉及充气轮胎及其装配体。

[0002] 在下述专利文献1中公开有一种轮胎骨架构件由树脂材料形成、并在轮胎骨架构件的外周面设有橡胶制的胎面的树脂制的充气轮胎。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开平03-143701号公报

[0006] 发明要解决的问题

[0007] 在上述树脂制的充气轮胎中，期望抑制在车辆行驶时因路面的凹凸产生的内部空气的振动，而减少空腔共鸣声。

[0008] 考虑到上述事实，本发明的目的在于获得一种能够减少空腔共鸣声的树脂制的充气轮胎。

[0009] 用于解决问题的方案

[0010] 本发明的第1技术方案的充气轮胎包括：轮胎骨架构件，其为树脂制；以及吸声材料，其热熔接于轮胎骨架构件的内表面，并能够吸声。

[0011] 在第1技术方案的充气轮胎中，轮胎骨架构件设为树脂制。在该轮胎骨架构件的内表面设有吸声材料，吸声材料能够吸声。

[0012] 在此，吸声材料热熔接于轮胎骨架构件的内表面。因此，能够将吸声材料简单地安装并固定于轮胎骨架构件的内周面，并且能够利用吸声材料减少空腔共鸣声。

[0013] 在本发明的第2技术方案的充气轮胎中，根据第1技术方案的充气轮胎，在吸声材料中混合有树脂材料。

[0014] 根据第2技术方案的充气轮胎，轮胎骨架构件设为树脂制，在吸声材料中混合有树脂材料。因此，能够在轮胎骨架构件与吸声材料之间使热熔接的条件相匹配，因此，能够简单地利用热熔接将吸声材料固定于轮胎骨架构件的内周面。

[0015] 在本发明的第3技术方案的充气轮胎中，根据第2技术方案的充气轮胎，轮胎骨架构件由热塑性树脂材料形成，混合于吸声材料的树脂材料由热塑性树脂材料形成。

[0016] 根据第3技术方案的充气轮胎，轮胎骨架构件的树脂材料以及混合于吸声材料的树脂材料设为等同的热塑性树脂材料。因此，能够在轮胎骨架构件与吸声材料之间使实用中的热熔接的条件一致，因此，能够简单地利用热熔接将吸声材料固定于轮胎骨架构件的内周面。

[0017] 在本发明的第4技术方案的充气轮胎中，根据第1技术方案～第3技术方案的任一项的充气轮胎，吸声材料由具有气泡的海绵状的多孔结构体形成，利用轮胎骨架构件与吸声材料之间的热熔接而形成的热熔接层的气泡密度设为低于吸声材料的气泡密度。

[0018] 根据第4技术方案的充气轮胎，吸声材料设为具有气泡的海绵状的多孔结构体。而且，利用轮胎骨架构件与吸声材料之间的热熔接形成热熔接层。在此，由于热熔接层的气泡密度设为低于吸声材料的气泡密度，因此，能够增加轮胎骨架构件与吸声材料之间的粘接面积。因此，能够提高轮胎骨架构件的内表面与吸声材料之间的粘接力。

[0019] 本发明的第5技术方案的充气轮胎装配体包括：充气轮胎，其为第1技术方案～第4技术方案中的任一项的充气轮胎；以及车轮，充气轮胎组装到该车轮。

[0020] 在第5技术方案的充气轮胎装配体中，能够获得与由第1技术方案～第4技术方案中的任一项的充气轮胎获得的作用等同的作用。

[0021] 发明的效果

[0022] 本发明具有能够获得能够减少空腔共鸣声的树脂制的充气轮胎及其装配体这样的优异的效果。附图说明

[0023] 图1是表示本发明的一实施方式的充气轮胎和充气轮胎装配体的整体结构的、从径向观察而得到的剖视图。

[0024] 图2是将图1所述的充气轮胎的上侧剖视部分放大后的立体图。

[0025] 图3是图2所述的充气轮胎的分解立体图。

[0026] 图4的(A)是表示图1～图3所述的充气轮胎的轮胎骨架构件与吸声材料热熔接前的主要部位的放大剖视图，图4的(B)是表示轮胎骨架构件与吸声材料热熔接后的主要部位的与图4的(A)对应的放大剖视图。

[0027] 以下，使用图1～图4说明本发明的一实施方式的充气轮胎及其装配体。另外，在附图中，适当示出的附图标记A表示轮胎轴向。轮胎轴向A与安装充气轮胎的车辆的车宽方向一致。另外，附图标记C表示轮胎径向。

[0028] 如图1所示，本实施方式的充气轮胎10组装于车轮14的轮圈14A，该车轮14安装于省略了图示的车辆的车轴12的端部。本实施方式的充气轮胎装配体10A包括车轮14和组装于车轮14的充气轮胎10。充气轮胎10包括树脂制的轮胎骨架构件20，该轮胎骨架构件20以环状跨接车宽方向外侧的一个胎圈部22和车宽方向内侧的另一个胎圈部22。在轮胎骨架构件20的外周面设有胎面层30。另外，在轮胎骨架构件20的外侧面上设有侧包覆层32B。另外，在充气轮胎10中，在轮胎骨架构件20的内周面的熔接区域40利用热熔接安装并固定有能够吸声的吸声材料42。

[0029] (轮胎骨架构件的结构)

[0030] 如图1～图3所示，本实施方式的轮胎骨架构件20利用使用了树脂材料的注射成型而成型。详细说明结构，轮胎骨架构件20包括胎冠部26、胎侧部28以及胎圈部22。胎冠部26设于轮胎骨架构件20的外周面。胎侧部28自胎冠部26的轮胎轴向两端部分别向轮胎径向内侧延伸，并与胎冠部26形成为一体。胎圈部22分别设于胎侧部28的轮胎径向内侧，并与胎侧部28形成为一体。

[0031] 在胎圈部22埋设有胎圈芯34。作为胎圈芯34，能够使用金属制胎圈芯、有机纤维制胎圈芯、利用树脂材料覆盖有机纤维材料而成的树脂制胎圈芯、硬质树脂制胎圈芯等。另外，在能够确保胎圈部22的刚度、且使胎圈部22适当地嵌合于车轮14的轮圈14A(参照图1)的情况下，能够省略胎圈芯34。

[0032] 作为树脂材料，能够使用橡胶那样的具有弹性的热塑性树脂、热塑性弹性体(TPE)、热固性树脂等树脂材料。若考虑行驶时的弹性和制造时的成型性，则热塑性弹性体作为树脂材料最合适。

[0033] 作为热塑性弹性体，能够使用由日本工业规格(JIS)K6418规定的酰胺类热塑性弹性体(TPA)、酯类热塑性弹性体(TPC)、烯烃类热塑性弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、热塑性橡胶交联体(TPV)、或其他的热塑性弹性体(TPZ)等。

[0034] 另外，在使用热塑性树脂作为树脂材料的情况下，作为热塑性树脂，能够使用氨酯树脂、烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。详细说明，具有如下特性的热塑性树脂最合适：由国际标准化机构(ISO)75-2或美国材料与试验协会(ASTM)D648规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)在78℃以上，由JIS的K7113规定的拉伸屈服强度在10MPa以上，拉伸屈服伸长率在10％以上，拉伸断裂伸长率在50％以上，由JIS的K7206规定的维卡软化温度(A法)在130℃以上。

[0035] 在本实施方式中，轮胎骨架构件20包括半骨架构件20A、20B，该半骨架构件20A、20B是以充气轮胎10的轮胎宽度方向的中心部、即轮胎赤道面CL或其邻近面为中心通过左右对称的对开形状成型而成的。通过将半骨架构件20A、20B的胎冠部26的轮胎宽度方向上的中心部侧的端部彼此接合，从而构成轮胎骨架构件20。使用接合材料36来进行接合。另外，能够使用焊接法来进行接合，该焊接法使用与轮胎骨架构件20相同种类或不同种类的树脂材料作为接合材料36。另外，能够使用热板熔接法来进行接合，该热板熔接法在胎冠部
26的端部之间夹入热板，一边将端部彼此向相接近的方向按压一边去除热板，从而将熔融状态下的端部彼此接合。该情况下，熔融后固化的树脂材料成为接合材料36。另外，还可以与上述焊接法或热板熔接法并用，使用粘接剂作为接合材料36的一部分。

[0036] 在胎冠部26设有加强用的帘线38，该帘线38例如以螺旋状卷绕而成。作为帘线38，能够使用钢丝帘线、或利用金属纤维、有机纤维形成的单丝(单线)、或者将这些纤维加捻而成的复丝(合股线)。在钢丝帘线的情况下，在胎冠部26的轮胎径向外侧粘贴片状的热塑性树脂材料，一边加热钢丝帘线一边将其埋设于热塑性树脂材料。另外，还可以在加热钢丝帘线的同时，加热热塑性树脂材料。

[0037] 在帘线38设于胎冠部26时，能够提高胎冠部26的轮胎周向上的刚度，并且，能够提高胎冠部26的耐破坏性。另外，在充气轮胎10中，能够在胎冠部26提高耐爆胎性。另外，帘线38还可以在轮胎宽度方向上不连续地设置。另外，还可以在轮胎骨架构件20的胎圈部22、胎冠部26、胎侧部28中的至少一个部位设置另外的加强材料，从而对轮胎骨架构件20进行加强。作为加强材料，在实用中能够使用高分子材料、金属制的纤维材料、帘线材料、无纺布材料、织布材料等。

[0038] (胎面层的结构)

[0039] 胎面层30借助缓冲胶32A设于轮胎骨架构件20的外周面。在本实施方式中，作为胎面层30，使用通常的橡胶制的充气轮胎的胎面胶、与再生轮胎的胎面胶相同的橡胶。另外，作为缓冲胶32A，能够使用与粘贴预先成型有胎面的已硫化的橡胶的预硫化方式(冷)再生轮胎的缓冲胶相同的缓冲胶。另外，在胎面层30的接地面上，与通常的橡胶制的充气轮胎相同，形成有排水用的槽30A。另外，作为胎面层30的胎面花纹，没有特别限定，能够使用公知的胎面花纹。

[0040] (侧包覆层的结构)

[0041] 侧包覆层32B利用与通常的橡胶制的充气轮胎的胎侧部和胎圈部所使用的橡胶相同的橡胶形成。在本实施方式中，侧包覆层32B自胎面层30的轮胎宽度方向两端部分别沿着胎侧部28的外表面、胎圈部22的外表面以及胎圈部22的内表面连续地形成。

[0042] 在此，侧包覆层32B的厚度被设定为与缓冲胶32A的厚度实质上相同。另外，如图3所示，在侧包覆层32B的靠缓冲胶32A侧的端部设有锥形形状的接合部32D，在缓冲胶32A的靠侧包覆层32B侧的端部设有锥形形状的接合部32C。由于被设为锥形形状，因此，使接合面积增加而将接合部32C与接合部32D接合起来。

[0043] 在本实施方式的充气轮胎10中，轮胎骨架构件20的外表面整体被缓冲胶32A和侧包覆层32B完全覆盖，即，被硫化橡胶完全覆盖。

[0044] (吸声材料的结构)

[0045] 如图1～图3所示，在轮胎骨架构件20的内周面上设有熔接区域40。在本实施方式中，熔接区域40设为胎冠部26的轮胎轴向中央部在整个周向上的内表面，是使轮胎骨架构件20的树脂材料的表面暴露的部位。另外，熔接区域40既可以设为自胎冠部26的内表面到胎圈部22的内表面为止的轮胎径向上的整个区域，或者，也可以除胎冠部26的内表面以外而设为胎侧部28的内表面、胎圈部22的内表面。另外，熔接区域40还可以在周向上以固定间隔分开设置。总而言之，熔接区域40只要是使轮胎骨架构件20的内表面直接暴露的部位即可，并没有特别限定。

[0046] 吸声材料42由在轮胎轴向上具有固定宽度、且使长度方向沿着轮胎骨架构件20的内周面延伸的带状或筒状构成，并利用热熔接设于熔接区域40。吸声材料42为海绵状的多孔结构体，使用至少混合有树脂材料、并使该树脂材料发泡而成的所谓的海绵材料来作为吸声材料42。详细说明，作为树脂材料，能够使用热塑性树脂、热塑性弹性体(TPE)、热固化树脂等树脂材料。另外，作为树脂材料，优选的是，使用与轮胎骨架构件20的树脂材料相同或等同的树脂材料。在本实施方式中，吸声材料42的海绵材料能够使用独立气泡(单独气泡)、连续气泡中的任一类型。另外，海绵材料还可以在上述材料上缠绕动物纤维、植物纤维、合成纤维中的至少一种而一体地形成。本实施方式中使用的吸声材料42使声音的能量有效地转换为热能，而使声音衰减。另外，吸声材料42在隔振性方面也较优异。在此，吸声材料42设定为10mm～10cm的厚度。另外，在本实施方式中，吸声材料42中还可以含有对声音的反射性优异的玻璃棉材料、毛毡材料、发泡橡胶材料等材料。

[0047] 在此，图4的(A)中表示了在轮胎骨架构件20的熔接区域40设有热熔接前的吸声材料42的状态。另外，图4的(B)中表示了利用热熔接将吸声材料42熔接于熔接区域40的状态。如图4的(B)所示，在轮胎骨架构件20与吸声材料42之间形成有热熔接层44，该热熔接层44是轮胎骨架构件20的内周面的厚度方向上的一部分与吸声材料42的厚度方向上的一部分通过热熔接而相互熔融并固化而成的。详细进行说明，在使用热塑性弹性体作为轮胎骨架构件20、使用热塑性弹性体作为混合于吸声材料42的树脂材料的情况下，利用90℃～160℃的温度将熔接区域40加热5秒～3分钟，进行热熔接。在该条件下，能够将热熔接层44形成为
0.01mm～10mm的厚度。热熔接层44的主要成分当然为热塑性弹性体。

[0048] 图4的(A)和图4的(B)所示的吸声材料42为独立气泡的类型，但由于吸声材料42的靠熔接区域40侧的一部分被熔融而形成为热熔接层44，因此，热熔接层44的气泡密度变得低于吸声材料42的气泡密度。在吸声材料42为连续气泡的类型的情况下也是同样的，热熔接层44的气泡密度变得低于吸声材料42的气泡密度。

[0049] 在本实施方式的充气轮胎10中，在熔接区域40未附着在硫化成形中使用的硅等脱模剂(内表面液层)。这是因为，由于轮胎骨架构件20设为树脂制，硫化成形中使用的气囊通常设为丁基橡胶制，因此，轮胎骨架构件20的内周面与气囊难以密合，而不需要脱模剂。另外，在利用包封套覆盖轮胎骨架构件的胎面胶侧而构成临时组件并进行硫化时，不需要脱模剂。因此，在轮胎骨架构件20的内周面不需要脱模剂。因而，在充气轮胎10中，由于未附着脱模剂，因此，不需要另外去除脱模剂的工序，就能够利用热熔接直接将吸声材料42固定于熔接区域40。

[0050] (充气轮胎的制造方法)

[0051] 使用图1～图4简单地说明本实施方式的充气轮胎10的制造方法。

[0052] 首先，最初预先成型图3所示的树脂制的轮胎骨架构件20、已硫化或半硫化状态的胎面层30、已硫化或半硫化状态的侧包覆层32B。在此，侧包覆层32B成型为与轮胎骨架构件20的粘贴部位相仿的形状。

[0053] 在轮胎骨架构件20的外周面配置未硫化橡胶的缓冲胶32A，在缓冲胶32A的轮胎径向外侧配置胎面层30。胎面层30设为带状，该胎面层30以环状卷绕在缓冲胶32A的外周。另外，胎面层30还可以预先形成为圆环状，并将该胎面层30嵌入在缓冲胶32A的外周。在胎面层30的表面设有胎面花纹。

[0054] 在此，如图3所示，缓冲胶32A借助粘接剂50粘贴于轮胎骨架构件20的外周面，同样，胎面层30借助粘接剂52粘贴于缓冲胶32A的外周。在本实施方式中，使用三嗪硫醇类粘接剂作为粘接剂50、52，该粘接剂在湿度为70％以下的环境中涂布。另外，作为粘接剂50、52，能够使用氯化橡胶类粘接剂、酚醛树脂类粘接剂、异氰酸酯类粘接剂、卤化橡胶类粘接剂等。

[0055] 另外，在涂布粘接剂50之前，对轮胎骨架构件20的外周面进行抛光处理，同样地，在涂布粘接剂52之前，对缓冲胶32A的表面进行抛光处理。抛光处理为使用砂纸、研磨机等去除最外侧表皮的至少一部分的处理。利用抛光处理，能够提高粘接剂50对轮胎骨架构件20的外周面的粘接力，另外，能够提高粘接剂52对缓冲胶32A的表面的粘接力。另外，在抛光处理之后，优选对轮胎骨架构件20的外周面、缓冲胶32A的表面分别通过使用了醇液等的清洗进行脱脂处理。另外，在抛光处理之后，优选对轮胎骨架构件20的外周面、缓冲胶32A的表面分别进行电晕放电处理、紫外线照射处理等表面改性处理。利用这些处理，能够提高粘接力。

[0056] 另外，优选在胎面层30的背面、缓冲胶32A的表面预先涂布橡胶胶浆组合物等粘合材料。由于粘合材料能够在临时固定作业中使用，因此，能够提高操作性。在使用丁苯橡胶(SBR)作为胎面层30的情况下，使用SBR类的粘结胶浆作为橡胶胶浆组合物。另外，在使用天然橡胶(NR)的混合比率较高的SBR类橡胶作为胎面层30的情况下，使用混合有丁二烯橡胶(BR)的SBR类的粘结胶浆作为橡胶胶浆组合物。另外，作为橡胶胶浆组合物，能够使用混合有液状BR等液状弹性体的无溶剂胶浆、以异戊二烯橡胶(IR)与SBR的混合物为主要成分的胶浆等。

[0057] 接着，如图3所示，在轮胎骨架构件20的外侧面(胎侧部28以及胎圈部22的外表面)配置侧包覆层32B。侧包覆层32B借助粘接剂54(或橡胶胶浆组合物)粘接于轮胎骨架构件20的外侧面。在涂布粘接剂54之前，与上述相同，对轮胎骨架构件20的外侧面或侧包覆层32B的背面进行抛光处理等。另外，在侧包覆层32B的外表面设有厂家名、商品名、轮胎规格等符号、文字、数字等。

[0058] 利用省略了图示的包封套覆盖轮胎骨架构件20的配置有胎面层30和侧包覆层32B的外表面整体，将该轮胎骨架构件20组装于具有与轮圈相近的结构的环状的一对支承构件。包封套的靠轮胎径向内侧的端缘被夹在胎圈部22与支承构件的凸缘部之间。另外，在胎面层30的槽30A暂时埋入由橡胶等弹性体形成的按压材料。该按压材料在硫化成型后被去除。包封套为具有气密性和伸缩性、具有热稳定性和化学稳定性、还具有适当的强度的橡胶制的覆盖材料。在本实施方式中，使用了丁基橡胶作为包封套。设为如下结构：包封套上设有省略了图示的阀，阀连接于省略了图示的真空装置。在利用真空装置将包封套的内部抽真空时，包封套产生将胎面层30和侧包覆层32B向轮胎骨架构件20侧按压的力。

[0059] 接着，将临时组件搬入到省略了图示的硫化成型装置内，并在硫化成型装置内进行加热以及加压，从而对临时组件进行硫化成型。在硫化成型时，临时组件作为充气轮胎10而基本完成。在硫化成型后，去除包封套和支承构件。

[0060] 接着，在充气轮胎10中，将轮胎骨架构件20的内周面的至少熔接区域40加热，如图4的(A)所示，在加热后的熔接区域40配置吸声材料42。由此，如图4的(B)所示，在轮胎骨架构件20的熔接区域40与吸声材料42之间形成这两者的一部分熔融并固化而成的热熔接层
44，而将吸声材料42热熔接于熔接区域40。在此，在本实施方式中，采用了对熔接区域40侧进行加热的方法，还可以同时加热吸声材料42。在对熔接区域40和吸声材料42这两者进行加热的情况下，能够缩短熔接时间。另外，在本实施方式中，在熔接前，还可以至少对熔接区域40进行上述的抛光处理、脱脂处理、电晕放电处理、紫外线照射处理等中的至少一种处理。

[0061] 在上述一系列的工序结束时，图1～图3所述的本实施方式的充气轮胎10完成。

[0062] (本实施方式的作用和效果)

[0063] 在本实施方式的充气轮胎10中，如图1～图3所示，轮胎骨架构件20设为树脂制。在该轮胎骨架构件20的内周面、详细而言在熔接区域40设有吸声材料42，吸声材料42能够吸声。

[0064] 在此，将吸声材料42热熔接于轮胎骨架构件20的内周面。因此，能够将吸声材料42简单地安装并固定于轮胎骨架构件20的内周面，并且能够利用吸声材料42减少空腔共鸣声。

[0065] 另外，在本实施方式的充气轮胎10中，轮胎骨架构件20设为树脂制，在吸声材料42中混合有树脂材料。因此，能够在轮胎骨架构件20与吸声材料42之间使热熔接的条件相匹配，由此，能够简单地利用热熔接将吸声材料42固定于轮胎骨架构件20的内周面。

[0066] 另外，在本实施方式的充气轮胎10中，轮胎骨架构件20的树脂材料以及混合于吸声材料42的树脂材料设为等同的热塑性树脂材料。因此，能够在轮胎骨架构件20与吸声材料42之间使实用中的热熔接条件一致，由此，能够简单地利用热熔接将吸声材料42固定于轮胎骨架构件20的内周面。

[0067] 另外，在本实施方式的充气轮胎10中，吸声材料42设为具有气泡的海绵状的多孔结构体。另外，如图4的(B)所示，利用轮胎骨架构件20与吸声材料42之间的热熔接而形成热熔接层44。在此，热熔接层44的气泡密度设为低于吸声材料42的气泡密度，因此，能够增加轮胎骨架构件20与吸声材料42之间的粘接面积。因此，能够提高轮胎骨架构件20的内周面与吸声材料42之间的粘接力。

[0068] 另外，在图1所示的本实施方式的充气轮胎装配体10A中，能够获得与由上述的充气轮胎10获得的作用效果等同的作用效果。

[0069] 其他的实施方式

[0070] 根据上述实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更。

[0071] 附图标记说明

[0072] 10、充气轮胎；20、轮胎骨架构件；22、胎圈部；26、胎冠部；28、胎侧部；30、胎面层；32A、缓冲胶；32B、侧包覆层；40、熔接区域；42、吸声材料；44、热熔接层。