(57)【要約】【課題】リムフラップを不要とし、走行中のタイヤの撓みによって、ビードトウとリムホイールとの間に隙間が生じても、チューブの損傷を防止可能なタイヤチューブを提供する。【解決手段】リムホイール２０に組み付けられたタイヤ１０に収容されるタイヤチューブ３０であって、タイヤ周方向に沿って延長するチューブ本体３１と、チューブ本体３１の周方向に沿って形成され、幅方向断面視においてチューブ本体３１の幅方向両側に設けられた補強部３２とを備え、補強部３２の外周面がリムに組み付けられたタイヤのビード内周面１１Ｃと接する構成とした。【選択図】図１
2015030320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムホイールに組み付けられたタイヤに収容されるタイヤチューブであって、
タイヤ周方向に沿って延長するチューブ本体と、
前記チューブ本体の周方向に沿って形成され、幅方向断面視において前記チューブ本体の幅方向両側に設けられた補強部と、
を備え、
前記補強部の外周面が前記リムホイールに組み付けられたタイヤのビード内周面と接することを特徴とするタイヤチューブ。
【請求項２】
前記補強部が前記タイヤのビードトウに達するビード内周面と接するビード接触面と、
前記ビードトウに達する前記リムホイールの外周面と接するリム接触面と、
を有することを特徴とする請求項１記載のタイヤチューブ。
【請求項３】
前記チューブ本体及び前記補強部のゴム物性が互いに異なることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤチューブに関し、特に、走行中のタイヤの撓みによって損傷が生じることを防止可能なタイヤチューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラック用タイヤ等の比較的大径のチューブ式タイヤにおいては、走行中にタイヤのビードがリムから浮き上がる挙動をしており荷重が大きいときや、インナーチューブ内の空気圧が低いとき等にはビードの浮きあがりが過大となって、リム外周面とビードトウとの間に隙間が生じ、この隙間に噛み込まれることでチューブが損傷することが知られており、このようなチューブの損傷を抑制するために、例えば特許文献１に示すようなゴム製のリムフラップが開示されている。特許文献１に係るリムフラップは、環状に形成され、タイヤ幅方向の断面においてリムの外周面に接触する底部と、底部の両側端から延長するフラップショルダー部と、フラップショルダー部からタイヤ径方向外方に外開きに延びる先細りのウイング部とを有し、フラップショルダー部がビード部のビードトウに接触し、ウイング部がビード部の内面に接触することによりチューブを保護する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１４８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に係るリムフラップでは、複数回に渡る繰り返しの使用により、ウイング折れやウイング部のエッジ端からの引き裂きが生じたり、バルブ穴からの吹き抜けなどを引き起こし、リムフラップの存在に起因したチューブの損傷を引き起こす場合があるという問題があった。
そこで本発明は、上記課題を解決するため、リムフラップを不要とし、走行中のタイヤの撓みによって、ビードトウとリムとの間に隙間が生じても、チューブの損傷を防止可能なタイヤチューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのタイヤチューブの構成として、リムホイールに組み付けられたタイヤに収容されるタイヤチューブであって、タイヤ周方向に沿って延長するチューブ本体と、チューブ本体の周方向に沿って形成され、幅方向断面視においてチューブ本体の幅方向両側に設けられた補強部とを備え、補強部の外周面がリムホイールに組み付けられたタイヤのビード内周面と接する構成とした。本構成によれば、タイヤ使用時にタイヤとリムホイールとの間に隙間が生じても、補強部の外周面がリム組み付けられたタイヤのビード部内周面と接するため、チューブ本体がタイヤとリムホイールとの間に噛み込まれることを防止でき、噛み込みに起因するタイヤチューブの損傷を防止することができる。
また、タイヤチューブの他の構成として、補強部がタイヤのビードトウに達するビード内周面と接するビード接触面と、ビードトウに達するリムホイールの外周面と接するリム接触面とを有する構成とした。本構成によれば、ビードトウの周囲が補強部のビード接触面及びリム接触面により保護されるため、チューブ本体がタイヤとリムホイールとの間に噛み込まれることをより一層防止できる。また、タイヤチューブの他の構成として、チューブ本体及び補強部のゴム物性が互いに異なる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係るタイヤチューブが装着されたタイヤの幅方向断面図である。
【図２】タイヤチューブの製造工程の一例を示す図である。
【０００７】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、タイヤチューブ３０がリム組みされたタイヤ１０内に収容された状態を示すタイヤ１０の幅方向断面図であり、同図においてタイヤチューブ３０内には、タイヤ１０のの構造に応じた規定内圧（ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ  ２０１２）の空気が充填されているものとする。また、説明の便宜上、タイヤ１０及びタイヤチューブ３０の各種の寸法は誇張して示しており、実際の寸法とは異なるものである。タイヤ１０は、一対のビード部１１；１１と、一対のビード部１１；１１間をトロイド状に跨り、両端部がビードコア１２；１２で折り返されたカーカスプライからなるカーカス１３と、カーカス１３のクラウン部に位置する複数枚のベルトプライからなるベルト１４と、ベルト１４の上部に形成されたベルト補強層１５と、ベルト補強層１５の上部に形成されたトレッド部１６とを備えたラジアル構造を有するタイヤである。
【０００９】
一方のビードコア１２と他方のビードコア１２とに跨るカーカス１３の本体部１３Ａと、ビードコア１２を基点に折り返されたカーカス１３の折返し部１３Ｂ；１３Ｂとの間には、ビードコア１２のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて延びるビードフィラー１７；１７が配置されている。なお、タイヤ１０としては、カーカス１３の内周側にインナーライナーが設けられたチューブレスタイヤ、或いはインナーライナーが設けられていないチューブタイヤのいずれであっても良い。
【００１０】
上述のタイヤ１０は、例えばトラック・バス用や産業車両用に使用される平底リム、浅底リム、二つ割リム等のチューブタイヤ用リム（以下、リムホイールという）２０に組み付けられる。リムホイール２０は、ＪＡＴＭＡ（ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ  ２０１２）によりその仕様が規格化されており、後述のタイヤチューブ３０の備えるバルブ３３を挿通するためのバルブ挿通孔２１の位置、及び形状が規定されている。
リムホイール２０は、タイヤ１０のビード部１１；１１が着座するシート部２２及びフランジ部２３を幅方向両側にそれぞれ有する。シート部２２には、ビード端面１１Ａが密着し、フランジ部２３には、ビード外周面１１Ｂが密着する。なお、詳細については後述するが、ビード部１１は、ビード端面１１Ａと後述のビード内周面とが交わるビードトウ１１Ｄが形成されている。
【００１１】
タイヤチューブ３０は、トロイド状（ドーナツ状）のチューブ本体３１と、当該チューブ本体３１の外幅方向両側に所定距離離間して形成された一対の補強部３２；３２とを備える。
チューブ本体３１は、中空円環状の弾性体、例えばゴムからなり、タイヤ１０がリムホイール２０に対してリム組みされた状態において、タイヤ１０の周方向に沿って延長して内部に収容される。チューブ本体３１の厚さＴ１は、後述のゴム座３４に対応する部分を除いて１．５〜３ｍｍの範囲で略均一な厚さで形成される。チューブ本体３１には、当該チューブ本体３１内への空気の給排を行うためのバルブ３３が挿通されている。バルブ３３は、例えばくの字状に屈曲する中空円筒の筒体であって、タイヤチューブ３０の緯線方向に沿って延長するように、チューブ本体３１の内周側の赤道上から突き出るように設けられる。また、バルブ３３には、当該バルブ３３の外形よりも大きな円形シート状のゴム座３４が一体的に取り付けられている。ゴム座３４を貫通するバルブ３３の一端部は、チューブ本体３１に形成されたバルブ貫通孔３１Ａを介してチューブ本体３１に挿入され、ゴム座３４がチューブ本体３１の外周面に接着されることにより、バルブ３３がチューブ本体３１と一体化される。
また、バルブ３３の外周部には、例えばその延長方向全域に亘ってねじ切り加工が施されており、リムホイール２０のバルブ挿通孔２１を経由してリムホイール２０側に突出する他端部からナットが螺合されることにより、タイヤチューブ３０がリムホイール２０に対して固定された状態で位置決めされる。
【００１２】
次に、チューブ本体３１の幅方向両側に形成された補強部３２；３２の具体的形状について説明する。なお、補強部３２；３２は、対称形状であるので、図１の拡大図を参照し、一方の補強部３２のみについて説明する。補強部３２は、頂部３２Ａを有する山型の断面形状を呈し、バルブ３３を介してチューブ本体３１内に規定内圧が充填された状態において、ビード内周面１１Ｃと密着するビード当接面３２Ｂ、及びリム外周面２４と密着するリム当接面３２Ｃとを有する。頂部３２Ａは、ビード内周面１１Ｃと前述のビード端面１１Ａとが交わるビードトウ１１Ｄと対応する部位である。
また、ビード当接面３２Ｂは、頂部３２Ａを基点として径方向外側に延長し、チューブ本体３１の外周面と交わる。そして、チューブ本体３１への規定内圧充填下において、ビード当接面３２Ｂは、その延長長さに渡ってビード内周面１１Ｃと対応して密着する。
また、リム当接面３２Ｃは、頂部３２Ａを基点として幅方向内側に延長し、チューブ本体３１の外周面と交わる。そして、チューブ本体３１への規定内圧充填下において、リム当接面３２Ｃは、その延長長さに渡ってリム外周面２４と対応して密着する。
【００１３】
つまり、断面山型の補強部３２；３２の外周面は、チューブ本体３１内部への規定内圧充填下において、ビードトウ１１Ｄを基点とするビード内周面１１Ｃ及びリム外周面２４の一部の領域と対応して密着するため、タイヤ１０の変形によってビードトウ１１Ｄがリム外周面２４から離間して隙間が生じたとしても、ビードトウ１１Ｄが補強部３２のビード当接面３２Ｂに沿うように移動するので、補強部３２自体の噛み込みはもとより、チューブ本体３１の噛み込みを確実に防止できる。換言すれば、補強部３２；３２を設けたことにより、噛み込みを生じやすいビードトウ１１Ｄの周囲とチューブ本体３１とが直接接することのない互いに離間した構成とされているため、ビードトウ１１Ｄとリム外周面２４との間に生じた隙間にチューブ本体３１が噛み込まれることを確実に防止できる。
なお、補強部３２の厚さは、チューブ本体３１の外周面から頂部３２Ａに向かうに従って漸次増大しており、また、最大厚さＴ２をチューブ本体３１の厚さＴ１よりも厚肉に形成するのが噛み込みを確実に防止する観点から好ましい。
【００１４】
また、例えば、補強部３２を形成するゴム組成物としては、天然ゴム（ＮＲ）、又は合成ゴム、或いは天然ゴムと合成ゴムとの混合からなる。合成ゴムとしては、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）及びハロゲン化ブチルゴム等が挙げられる。これらゴム成分の中でも、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムが好ましい。なお、これらゴム成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上のブレンドとして用いてもよく、タイヤチューブ３０を適用するタイヤ１０の用途及び種類等に応じて適宜選択すれば良い。より好ましくは補強部３２の強度を高め、耐久性を向上させるために、チューブ本体３１のゴム組成物とは異なるゴムを使用するとよい。
【００１５】
図２は、タイヤチューブ３０の製造工程の一例を示す図である。
同図に示すように、タイヤチューブ３０は、チューブ押出し成型工程、冷却工程、バルブ貫通孔形成工程、バルブ貼付工程、補強部押出し成型工程、裁断工程、成形工程、及び加硫工程を経て製造される。チューブ押出し成型工程では、押出し成型機により円筒状のチューブ部材が連続的に押出し成型される。この円筒状のチューブ部材は、チューブ本体３１となる素材であり、押出し成型後には、内周面同士の密着を防止するためのタルクが塗布される。冷却工程では、内周面にタルクが塗布されたチューブ部材を冷却槽に浸して冷却し、形状を安定化させる。バルブ貫通孔形成工程では、冷却槽で冷却されたチューブ部材に対して、その延長方向に所定間隔で所定寸法の穴あけ加工が施される。バルブ貼付工程では、上述したように、ゴム座３４にバルブ３３の一端側を短く貫通させた状態で一体化させたバルブ部品が取り付けられる。バルブ部品の取り付けに際しては、ゴム座３４を短く貫通したバルブ３３の一端部をバルブ貫通孔形成工程により穴あけされたバルブ貫通孔に挿通させた状態として、ゴム座３４がチューブ部材に接着剤により貼付される。補強部押出し成型工程では、押出し成型機により山型の補強部部材が連続的に押出し成型され、チューブ部材に貼付されたバルブ部品を基準として、このバルブ部品から幅方向両側に所定距離離間した位置に、チューブ部材の延長方向に沿ってチューブ部材表面に補強部部材を貼付する。補強部部材、及びバルブ部品が取り付けられたチューブ部材の外周面には補強部部材及びバルブ部品とともに外周面にタルクが吹付けられる。
裁断工程では、補強部部材及びバルブ部品が取り付けられたチューブ部材１回の裁断毎に１つのバルブ部品を含むように所定長さのチューブ部材が得られる。また、裁断に際しては、チューブ部材とともに補強部部材が裁断されるが、チューブ部材及び補強部部材の厚さ方向に沿って直角に裁断するのではなく、厚さ方向に所定角度傾斜させて裁断される。裁断工程により得られた複数のチューブ部材は、一時保管された後に成型工程へと移行する。成型工程では、シェーピングマシンにより、チューブ部材両端の裁断面同士が重ね合わされ、円環状のチューブ部材が成型される。最後の加硫工程では、円環状に成型されたチューブ部材の内部にインフレートマシンにより所定圧の空気を充填し、空気を充填した状態で加硫装置に投入することで、補強部部材及びバルブ部材のゴム座３４がチューブ部材とともに加硫され、これらの部材が一体化されたタイヤチューブ３０が得られる。
【００１６】
以上説明したように、本発明に係るタイヤチューブ３０によれば、タイヤ使用時にタイヤ１０とリムホイール２０との間に隙間が生じても、補強部３２；３２によってチューブ本体３１がタイヤ１０とリムホイール２０との間に噛み込まれることがないので、この噛み込みに起因するタイヤチューブ３０の損傷等を防止することができる。つまり、タイヤチューブ３０に一体的に設けられた補強部３２；３２によって、リムフラップが不要となり、リムフラップの存在に起因するタイヤチューブ３０への損傷が無くなるとともに、リムホイール２０へのリムフラップの装着の手間をなくしてタイヤ１０のリム組み時の組み付け効率を向上させることができる。また、リムフラップをなくしたことで、リム組みされたタイヤの重量を軽量化することができる。
【００１７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、補強部３２の形状は、上記のような山型に限定されず、ビード内周面１１Ｃとリム外周面２４の形状に応じて適宜変更でき、ビード内周面１１Ｃとリム外周面２４とを覆うことができる形状、大きさであれば良い。
また、補強部３２をゴム座３４と重複する大きさまで拡張して形成することにより、チューブ本体３１からのゴム座３４の剥がれを効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１０  タイヤ、１１Ｃ  ビード部内周、２０  リムホイール、２４  リム外周、
３０  タイヤチューブ、３１  チューブ本体、３２  補強部。
【図１】
2015030320.tif 000003
【図２】
2015030320.tif 000004