(57)【要約】【課題】剛性を適正に補強することにより、フープ補強層を貼り付けて空気のうを形成する際の作業性を大幅に向上したチューブ、並びにこれを用いた安全タイヤ用空気のう及び安全タイヤを提供する。【解決手段】チューブ１は弾性材料で構成されている。チューブ１の外周に、リング状のフープ補強層２を、ローラ３等を用いて貼り付けると、中空円管状の安全タイヤ用空気のうが構成される。ベース部Ｂ及びサイド部Ｓのそれぞれの少なくとも一部に、チューブ１を構成する弾性材料よりも剛性の高い補強部材４を配設する。これにより、チューブ１のサイド部Ｓ及びベース部Ｂの剛性が向上し、ローラ３でフープ補強層２をチューブ１に押し付けた際の変形が少なく、チューブ１の形状が安定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料で構成され、リング状のフープ補強層を外周に貼り付けられて中空円管状の安全タイヤ用空気のうを構成するチューブにおいて、
タイヤ収納姿勢にて、該チューブを、タイヤのトレッド部内面に対向するクラウン部と、リムに対向するベース部と、クラウン部とベース部の間に延びるサイド部に区分したときのベース部及びサイド部のそれぞれの少なくとも一部に、前記弾性材料よりも剛性の高い補強部材を具えることを特徴とするチューブ。
【請求項２】
前記補強部材はベース部全体にわたって延びる、請求項１に記載のチューブ。
【請求項３】
前記補強部材はサイド部全体にわたって延びる、請求項１又は２に記載のチューブ。
【請求項４】
前記補強部材はサイド部からベース部にわたって連続して延びる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のチューブ。
【請求項５】
前記補強部材をクラウン部の少なくとも一部にさらに具える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のチューブ。
【請求項６】
フープ補強層を貼り付けて安全タイヤ用空気のうを構成した際に、フープ補強層の両幅端部から幅方向内側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍまでの範囲に対応するクラウン部領域に、前記補強部材を配設してなる、請求項５に記載のチューブ。
【請求項７】
前記補強部材は、樹脂からなる不織布である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のチューブ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のチューブのクラウン部外周にフープ補強層を貼り付けてなる安全タイヤ用空気のう。
【請求項９】
請求項８に記載の空気のうを用いた安全タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リング状のフープ補強層をクラウン部外周に貼り付けられて中空円管状の安全タイヤ用空気のうを構成するチューブに関し、特にかかるチューブにフープ補強層を貼り付ける際の作業性の向上を図る。
【背景技術】
【０００２】
パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下したランフラット状態においてもある程度の距離の走行が可能である安全タイヤとしては、補強チューブ、補強ゴム、補強ベルト等の補強部材、又は発泡体、弾性体、中子等を収容したタイヤが従来より知られており、また近年では、製造コストと重量増加を抑制する観点から、安全タイヤの内部に収納されて、タイヤの内圧が低下するランフラット状態では、タイヤ内圧の低下に伴って拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の空気のうを収容した安全タイヤの普及が進んでいる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
かかる空気のう収容型の安全タイヤにおいては、内圧低下時に空気のうを迅速に拡張変形させるため、タイヤの内圧よりも空気のうの内圧を高くするのが一般的である。しかし、この内圧差に加えてタイヤの転動による遠心力が作用すると、空気のうが拡張変形しタイヤの内面にまで到達し、タイヤ内面に擦れて耐久性が低下するおそれがある。このため、空気のう収容型の安全タイヤにおいては、そのクラウン部に、コードのゴム被覆体、不織布とゴムの複合体、樹脂等からなる低伸張性のフープ補強層を配設してクラウン部の剛性を高め、正常内圧時の拡張変形を防止している（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９０８０８号公報
【特許文献２】特開２００５−６７３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、フープ補強層をチューブに貼り付けて空気のうを形成するに際しては、まず内圧未充填状態の収縮したチューブの外周にフープ補強層を配置し、次いでチューブに内圧を充填し、フープ補強層に当接するまで膨張させた後、ロール等の圧着手段によりフープ補強層をチューブに押し付けて接合することが行われる。しかし、チューブ自体の剛性は低く、チューブの形状が安定しないため、フープ補強層全体の均一な貼り付けを行うには時間を要する。チューブ自体の剛性不足を補うには、チューブの内圧を高めることが考えられるが、チューブに空気の供給を続けると、チューブが特に幅方向に過剰に引き伸ばされて破損するおそれがある。
【０００６】
したがって、この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、剛性を適正に補強することにより、フープ補強層を貼り付けて空気のうを形成する際の作業性を大幅に向上したチューブ、並びにこれを用いた安全タイヤ用空気のう及び安全タイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、この発明の安全タイヤ用を構成するチューブは、弾性材料で構成され、リング状のフープ補強層を外周に貼り付けられて中空円管状の安全タイヤ用空気のうを構成するチューブにおいて、タイヤ収納姿勢にて、該チューブを、タイヤのトレッド部内面に対向するクラウン部と、リムに対向するベース部と、クラウン部とベース部の間に延びるサイド部に区分したときのベース部及びサイド部のそれぞれの少なくとも一部に、前記弾性材料よりも剛性の高い補強部材を具えることを特徴とするチューブとするとするものである。これによれば、チューブのサイド部及びベース部の剛性が向上することから、フープ補強層をチューブに押し付けた際の変形が少なく、チューブの形状が安定する。
【０００８】
補強部材は、ベース部全体、サイド部全体及び／又は連続的にサイド部からベース部にわたって延びることが好ましい。
【０００９】
また、補強部材をクラウン部の少なくとも一部にさらに具えることが好ましい。この場合には、フープ補強層を貼り付けて安全タイヤ用空気のうを構成した際に、フープ補強層の両幅端部から幅方向内側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍまでの範囲に対応するクラウン部領域に、補強部材を配設することがさらに好ましい。
【００１０】
さらに、補強部材は、樹脂からなる不織布であることが好ましい。
【００１１】
そして、この発明の安全タイヤ用空気のうは、前記のいずれかのチューブのクラウン部外周にフープ補強層を貼り付けて構成され、これをタイヤ内に収容すれば、この発明の安全タイヤとなる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、安全タイヤ用空気のうの製造に際して、チューブの少なくともサイド部及びベース部の剛性を補強することにより、チューブのクラウン部にフープ補強層を貼り付けて空気のうを形成する際のチューブの形状安定性が向上し、作業性を大幅に向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図であり、図中、Ｃはチューブ１のクラウン部を、Ｓはサイド部を、Ｂはベース部をそれぞれ示している。
【００１４】
チューブ１は、ゴム等の、従来の空気入りタイヤ用チューブに用いられるものと同様の弾性材料で構成される。不織布とゴムの複合体又は樹脂等をリング状にして構成された低伸張性のフープ補強層２を、チューブ１を取り囲むように配置し、チューブ１に内圧を供給すると、チューブ１が徐々に膨張して、ついには図１に示すようにフープ補強層２と当接する。この状態で、ロール等の圧着手段３によりフープ補強層２を、例えば１００ｋＰａの押圧力でチューブ１に押し付けて接合を行う。
【００１５】
このとき、従来のチューブであれば、チューブ自体の剛性が低く、図７に示すように、圧着手段３により押圧力を加えた部分が凹み、他の部分が膨出し、チューブ全体の形状が安定しなかった。このようなチューブ上でフープ補強層の貼り付け作業を行うのは極めて困難であり、時間を要する上に、その貼り付け精度にも一定の限界があった。
【００１６】
これに対し、この発明のチューブ１では、ベース部Ｂ及びサイド部Ｓのそれぞれの少なくとも一部に、チューブ１を構成する弾性材料よりも剛性の高い補強部材４を具えることによって、チューブ１の剛性を補強しているので、圧着手段３により押圧力を加えた際にもチューブの形状が安定している。その結果、フープ補強層の貼り付け作業が容易となり、作業時間が短縮でき、かつ貼り付け精度も向上する。
【００１７】
ここで、サイド部Ｓの少なくとも一部に補強部材４を配設するのは、チューブ１に押圧力が加わったときに最も変形しやすいのはサイド部Ｓであり、これが外方に膨出すると、クラウン部の外径が変化し、作業性が著しく損なわれることから、かかる膨出を防止するためである。また、ベース部Ｂの少なくとも一部に補強部材４を配設するのは、内圧を供給して膨張させた状態ではベース部Ｂが幅方向へ伸びやすいので、サイド部Ｓが外方へ膨張し、上記と同様の理由で作業性が損なわれることから、これを防止するためである。
【００１８】
チューブ１の剛性を補強する観点からは、補強部材は、加硫された状態で引張剛性が弾性材料の５〜４０倍であることが好ましい。
【００１９】
図２は、この発明のチューブの他の実施態様である。補強部材４によるチューブ１の剛性向上効果を高める観点からは、補強部材４をベース部Ｂ全体にわたって延ばすこと、サイド部Ｓ全体にわたって延ばすこと、及び／又はサイド部Ｓからベース部Ｂにわたって連続して延ばすことが好ましい。補強部材４の配設領域が大きければ大きいほど、剛性も向上するからである。なお、図２には、これら３つの構成の全てを具備した態様を示したが、いずれか一つ又は任意の二つの組合せであってもよい。
【００２０】
図３及び４は、この発明のチューブのさらに他の実施態様である。図示のように、補強部材４をクラウン部Ｃの一部又は全部にも配設することが好ましい。かかる構成とすることで、クラウン部Ｃの剛性も向上するため、圧着手段３によりフープ補強層２を押し付けたときのチューブ１からの反力が高まり、両者の接合が一層強固となるからである。さらに、図示のように、チューブ１とフープ補強層２とを径方向で上下にオーバーラップさせると、オーバーラップ部分５では、圧着手段３の押圧力を補強部材４が直接に支持することから接合が容易になる。特に、フープ補強層２の両幅端部６から幅方向内側に１０ｍｍまでの範囲に対応するクラウン部領域Ａに補強部材４を配設する、換言すればオーバーラップ部分５の幅を１０ｍｍ以上とすると、支持効果が高まり、安定した接合ができる。より好ましいオーバーラップ部分の幅は１５ｍｍ以上である。
【００２１】
補強部材４には、前記の剛性向上効果に加えて、空気のうの本来の機能である、内圧低下時に拡張変形する機能を妨げないことが望まれる。この観点からは、補強部材４を不織布で構成することが好ましい。不織布は、一定限度以上の力が加わると、繊維相互のからみ合いがほどけて塑性変形するため、チューブの拡径変形を妨げることがないからである。不織布は、樹脂、特にはアラミド繊維又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維により構成することが好ましい。かかる繊維素材は強力が高いため、剛性補強効果が高くなる上、ある程度の弾性変形が可能であるため、拡径変形時の伸張が一層円滑となるからである。
【００２２】
そして、前記のようにして構成したチューブ１のクラウン部外周にフープ補強層２を貼り付けて安全タイヤ用空気のうを構成する。チューブ１とフープ補強層２との接合には、接着剤やゴム系両面テープ等を用いることができる。なお、図示の実施態様では、フープ補強層が単一のシート状部材で構成されているが、フープ補強層の構成はこれに限定されず、例えばリボン状部材をつるまきらせん巻回して構成することもできる。この空気のうを、それ自体公知のタイヤの内部に収容して安全タイヤが形成される。タイヤとしては、バイアスタイヤ及びラジアルタイヤのいずれを用いてもよい。
【００２３】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、クラウン部Ｃには、図５に示すように、サイド部Ｓ及びベース部Ｂに配設した補強部材４とは別体の補強部材４を配設することもできる。また、図６に示すように、補強部材４はクラウン部Ｃからサイド部Ｓにわたって連続させ、ベース部Ｂにはこれと別体の補強部材４を配設することもできる。これらの構成は、異なる剛性の補強部材４を組み合わせて使用することで、チューブ１の剛性を部位により異ならせることができる点で有利である。
【実施例】
【００２４】
次に、この発明に従うチューブを試作し、これを用いて空気のうを構成する際の性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００２５】
実施例１〜６のチューブは、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態での断面幅が３４０ｍｍであり、厚さ１０ｍｍのゴム中に、ＰＥＴ繊維不織布からなる補強部材を図２（実施例１）、図３（実施例２及び３）、図４（実施例４）、図５（実施例５）及び図６（実施例６）に示すように配置してなり、表１に示す諸元を有する。
【００２６】
比較のため、断面幅及びゴム厚さが実施例１〜６と同じであるものの、補強部材を有していないチューブ（従来例）、クラウン部及びベース部の全域に補強部材が配設されているがサイド部には補強部材のないチューブ（比較例１）、両サイド部の全域に補強部材が配設されているがクラウン部及びベース部には補強部材がないチューブ（比較例２）についても併せて試作した。
【００２７】
前記各供試チューブに、３０ｋＰａの内圧を供給して膨張状態とし、このクラウン部外周に幅３２０ｍｍのフープ補強層を載置した。この状態から、幅２０ｍｍのロールを用いてフープ補強層をチューブに均一に接合する作業が完了するまでの作業時間を測定し、作業性を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、この評価結果は、従来例のチューブを用いた場合の作業時間を１００とした指数比で表しており、数値が小さいほど作業時間が短く、よって作業性が優れている。
【００２８】
【表１】
2008155689.tif 000003
【００２９】
図１に示す評価結果から、実施例１〜６のチューブは、従来例、比較例１及び２のチューブに比べて格段に作業性が向上していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上の説明から明らかなように、この発明によって、安全タイヤ用空気のうの製造に際して、チューブのクラウン部にフープ補強層を貼り付けて空気のうを形成する際のチューブの形状安定性が向上し、作業性を大幅に向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に従う代表的なチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う他のチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図である。
【図３】この発明に従う他のチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図である。
【図４】この発明に従う他のチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図である。
【図５】この発明に従う他のチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図である。
【図６】この発明に従う他のチューブを、フープ補強層と接合するために内圧を供給して膨張させた状態で示す幅方向断面図である。
【図７】従来のチューブを用いて空気のうを形成する際の変形状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  チューブ
２  フープ補強層
３  ローラ
４  補強部材
５  オーバーラップ部
６  フープ補強層の端部
【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】
2008155689.tif 000009
【図７】
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