(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のリムと該リムに装着される環状のタイヤ基体との間に介挿されるタイヤチューブであって、
前記タイヤチューブは、エラストマーを原材料として中空長尺状に押出成形し且つ所定長さに切断した略円形状の筒体であり、前記筒体の前記リムと対向する部位を肉厚に形成すると共に、その外周面には内周側に薄肉部が残る非貫通孔を間隔をもって複数穿設し、
さらに前記筒体の内部の空気が常圧の状態で両端部を結合して環状に形成すると共に、環状に形成された筒体内部に常圧の空気が密閉された状態で使用されることを特徴とするタイヤチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムとタイヤの間に介挿されるタイヤチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自転車のタイヤとしては、リムとタイヤ基体との間にゴム製のタイヤチューブを介挿し、該タイヤチューブに加圧空気を充填して使用するものが主流となっている。もっとも、このようなタイヤの場合、釘や鋭角なガラス等の異物が刺さるなどすると、タイヤチューブ内の加圧空気が抜けて、いわゆるパンクを発生させてしまうといった問題につきまとわれる。
【０００３】
こうしたことから、最近では、タイヤに異物が刺さったとしても、パンクを発生させないパンクレスタイヤが提案されている。例えば、特許文献１に示されているものがそれで、このパンクレスタイヤは、タイヤチューブ内に発泡性の合成樹脂を注入し、これを発泡・硬化させることで、タイヤのパンクを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１４２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に示されたパンクレスタイヤの場合、空気に替えてタイヤチューブ内に発泡性合成樹脂を充填することから、次のような問題を有している。すなわち、特許文献１記載発明の場合、タイヤチューブ内に発泡樹脂を隙間なく充填するため、タイヤの重量増加を招くことになる。そのため、特に、自転車の漕ぎ始めに大きな力が必要となってしまう。また、タイヤチューブ内に発泡樹脂を隙間なく充填することで、タイヤの反発性が高まり、振動や衝撃の吸収性が低下し、ひいては、自転車の乗り心地が悪くなると共に、段差を乗り越える場合、リムに負荷を掛けてしまい、場合によっては、リムを損傷させてしまうといった事態も起きかねない。さらに、タイヤチューブ内に樹脂を隙間なく充填するということは、タイヤ１本あたりの樹脂の充填量が多いことを意味するので、必然的にコスト高を招くことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、タイヤのパンクを防止するという課題を達成しつつ、低コストで乗り心地のよいタイヤチューブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため、本発明に係るタイヤチューブは、環状のリムと該リムに装着される環状のタイヤ基体との間に介挿されるタイヤチューブであって、前記タイヤチューブは、エラストマーを原材料として中空長尺状に押出成形し且つ所定長さに切断した略円形状の筒体であり、前記筒体の前記リムと対向する部位を肉厚に形成すると共に、その外周面には内周側に薄肉部が残る非貫通孔を若干の間隔をもって連続状に穿設し、さらに前記筒体の内部の空気が常圧の状態で両端部を結合して環状に形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、エラストマーを原材料として中空長尺状に押出成形された筒体を所定長さに切断すると共に、その両端部を結合することで環状に構成したことにより、タイヤチューブ内の気圧がほぼ１気圧に保たれ、エラストマーの弾性力によりその形状が保持されることになる。そのため、一般的なタイヤのように、タイヤチューブ内に加圧空気を充填する必要がない。すなわち、タイヤに鋭利な異物が刺さったとしても、エラストマーの弾性力により復元する。
【０００９】
さらに、タイヤチューブ内に隙間なく樹脂を充填する必要がないため、タイヤの重量増加を招くことがなく、また、タイヤに掛かる振動や衝撃を適度に吸収することができる。そのため、自転車の漕ぎ始めに重さを感じることがなく、また、走行中の乗り心地も向上する。さらに、タイヤチューブ内に樹脂を充填した場合と比較すると、タイヤ１本あたりの樹脂の充填量を大幅に減少できるので、コスト面においても安価に抑えることができる。
【００１０】
また、環状に構成したタイヤチューブのリムと対向する周面に適宜間隔をもって複数の非貫通孔を穿設したことから、その製造を容易にすることができる。すなわち、所定の長さに切断された略円形状の筒体の両端部を結合させる際、該筒体を環状に曲げてその両端面を付き合わせる必要があるが、リムと対向する周面に複数の非貫通孔が設けられているため、筒体を環状に曲げ易くなり、また、端面同士を正確に合致させることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】リムにタイヤチューブ及びタイヤ基体が装着された状態を示す断面図。
【図２】筒体の斜視図。
【図３】筒体の斜視図。
【図４】筒体の両端面を熱板によって溶融し結合させる状態を示す断面図。
【図５】リムにタイヤチューブを装着させる状態を示す斜視図。
【図６】リムにタイヤチューブ及びタイヤ基体が装着された状態を示す要部斜視図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１に示されているように、本発明に係るタイヤチューブは、リムとタイヤ基体との間に介挿されることになる。そこで、本発明に係るタイヤチューブを説明するに先立ち、リムとタイヤ基体について簡単に説明しておく。なお、説明の便宜上、以下、タイヤチューブを単に「チューブ」という。
【００１３】
前記リム１は、一般的な自転車に使用される公知のもので、全体が所定径の環状に形成されている。具体的には、リム１は、図１に示されているように底面部２と該底面部２の両側縁から起立する所定高さのサイドフレーム部３，３によって断面略コ字型になっており、サイドフレーム部３，３の先端には、内側にやや膨出させた掛止部４，４が形成されている。
【００１４】
前記タイヤ基体５は、一般的な自転車に使用される公知のもので、全体が所定径の環状に形成されている。具体的には、タイヤ基体５は、図１に示されているように、その頂部に３本の溝を周回させたトレッド部６と該トレッド部６の両側に連設されたサイドウォール部７，７によって断面略馬蹄形になっており、該サイドウォール７，７の先端には外側にやや膨出させたリム嵌合部８，８が形成されている。
【００１５】
そして、本発明に係るチューブＴは、外方へ引っ張ることにより、その周長を部分的に長くしてリム１に装着し、その後にチューブＴを覆うようにしてタイヤ基体５がリム１に装着されることになる。
【００１６】
前記チューブＴは、最終的には環状に構成されることになるが、その製造過程において、図２及び図３に示されているように、エラストマーを原材料として中空長尺状に押出成形された略円形状の筒体１０を所定長さに切断した棒状物になっている。なお、この筒体１０の切断長さは、リム１の径に応じて任意の長さを選択することが可能であるが、例えば、リムの径が２６インチの場合には、１９４５ｍｍに切断し、リムの径が２７インチの場合には、２０６５ｍｍに切断する。これは、棒状の筒体１０の両端面を結合し、環状のチューブＴにした際、チューブＴの内径がリム１の外径よりも小さくなるようにしておくためである。このように、チューブＴの内径をリム１の外径よりも小さくすることで、チューブＴを引っ張ることにより、その周長を長くしてリム１に装着すると、リム１にチューブＴが強固に嵌ることになる。なお、環状にされたチューブＴの内部には、ほぼ１気圧（常圧）の空気が密封されている。
【００１７】
また、チューブＴ（筒体１０）は、その断面がやや楕円形状になっており、リム１に装着した際、リム１の底面部２と対向するリム対向部位１１が肉厚になっていると共に、その外周面が平坦面になっている。すなわち、チューブＴの厚みは、基本的に約３ｍｍに設定されているが、リム対向部位１１は、約８ｍｍに設定されている。さらに、チューブＴのリム対向部位１１には、同一円周上に若干の間隔を離し且つ等間隔で複数の孔１２が穿設されており、この孔１２は、リム対向部位１１の内側に若干の薄肉部を残す非貫通孔となっている。また、この孔１２は、図２に示すような円形の孔、あるいは図３に示すような矩形の孔など、任意の形状を選択することが可能である。なお、この孔１２を非貫通孔としたのは、チューブＴの内部の空気が抜けることを防止し、復元性を保持するためである。すなわち、仮に貫通孔にしてしまった場合、チューブＴに外力が加わると、チューブＴの内部にある常圧の空気が抜けて変形してしまうため、これを回避するためである。
【００１８】
なお、チューブＴの材料としてのエラストマーは、この実施形態におけるものとしては、ウレタンエラストマーが採用されている。もっとも、チューブＴに異物が刺さっても弾性復元力を保持すると共に、良好な乗り心地を保持し得る弾性力を有するものであれば、他のエラストマーを採用することも可能である。
【００１９】
次に上記のように構成されたチューブＴの製造方法について説明する。まず、押出成形機内で加熱・溶融されたウレタンエラストマーを押出成形機の先端にあるリング状の隙間を通し、連続する中空長尺状の円筒体１０として押出し（工程１）、これをベルト式引取機によって押出方向へと順次送る。この時、円筒体１０のリム対向部位１１が上向きになる。次いで、押出された円筒体１０を真空水槽にて所定寸法にサイジングした後、冷却水槽にて室温程度まで冷却する（工程２）。そして、冷却された円筒体１０を自動切断機において所定長さに切断する（工程３）。この切断長さは、チューブＴを装着するリム１の外径によって異なるが、少なくとも、環状の状態のチューブＴの内径がリム１の外径よりも小さくなるサイズにする。ついで、切断され所定長さの棒状になった円筒体１０の上側に位置しているリム嵌合部位１１に多軸穿孔機を使用して複数の円筒形の孔１２を穿設する。この時、孔１２は、円筒体１０のリム嵌合部１１の内側部分に薄肉部が残る非貫通孔として穿設する（工程４）。この工程４までが終了したら、一旦、所定長さの棒状の筒体１０を一箇所に集めておく。そして、集められた筒体１０を手作業で環状に曲げながら、図４に示すように、その両端面を熱板２０に接触させて加熱溶融する（工程５）。筒体１０の両端面が適度に溶融されたら、熱板２０を引き上げて筒体１０の両端面を突合せて結合させる（工程６）。このような工程によって、チューブＴが完成する。
【００２０】
なお、前記工程のうち、工程４、すなわち、円筒体１０のリム嵌合部１１に非貫通孔１２を穿設する工程を入れたことによって次のような利点が得られる。具体的には、筒体１０は、非貫通孔１２が穿設され、その部分が薄肉になったことから、それ程力を加えなくても容易に手曲げ加工することができ、また、端面を正確に合致させることが可能になる。そのため、通常行われる巻き付けドラム等による機械的な工程を省略することができる。また、端面を正確に合致させることが容易になるため、熟練した作業者に限られず、誰でも当該作業を行うことができる。
【００２１】
ちなみに、前記工程においては、円筒体１０のリム嵌合部１１に非貫通孔１２を穿設する工程４として、多軸穿孔機を使用する例を示したが、例えば、軸の先端に種々の形状の押付部を設け、当該押付部を加熱し、これを円筒体１０のリム嵌合部１１に押し当てて非貫通孔を穿設することも可能である。
【００２２】
次に、前記工程を経て環状にされたチューブＴをリム１に装着し、さらにリム１にタイヤ基体５を装着する手順について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、リム１の一部にチューブＴを嵌める。次いで、チューブＴのリム１に嵌っていない側を外方に引っ張り、チューブＴの周長を長くして図５（ｂ）に示されているように、リム１の外周にチューブＴを嵌合させる。これにより、一旦、周長が長くなったチューブＴは、その弾性復元力により、周長が再び収縮し、リム１に強固に装着されることになる。そして、今度は、タイヤ基体５をチューブＴの外側から被覆し、そのサイドウォール部７，７の先端に形成されているリム嵌合部８，８を冶具等によってリム１のサイドフレーム部３，３内部に押し込んでやる。これにより、タイヤ基体５のリム嵌合部８，８がリム１の掛止部４，４に引掛り、タイヤ基体１０がリム１に装着される。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、本発明に係るタイヤチューブを自転車に使用した例を示したが、自転車以外の軽車両、例えば、車椅子やベビーカー、ゴルフカートなどのタイヤチューブとして使用することも可能である。
【００２４】
以上述べたとおり、本発明に係るタイヤチューブは、エラストマーの弾性力によりその形状が保持されることになるため、タイヤチューブ内に加圧空気を充填する必要がなく、また、パンクを心配する必要もない。また、本発明に係るタイヤチューブは、タイヤ重量を軽量化することができると共に、タイヤに掛かる振動や衝撃を適度に吸収し、ひいては、乗り心地を良好にすることができる。
【符号の説明】
【００２５】
Ｔ      タイヤチューブ
１      リム
５      タイヤ基体
１０    筒体
１２    非貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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