(57)【要約】【課題】特に、空気のうを構成するクラウン補強部の両端位置のゴム外面でのエア入り、ベア、クリスのような欠陥の発生を抑制した安全タイヤ用空気のうおよび安全タイヤを提供することにある。【解決手段】空気のう３は、不織布とゴムの複合材料からなるベース補強層を外面に有する中空円環状をなすチューブ６と、該チューブ６のクラウン部７の外周側に位置するクラウン補強部９と、チューブ６の外周面上であってかつクラウン補強部９の両端に位置し、クラウン補強部９の厚さに起因して生じる段差を緩和する緩衝ゴム部10と、これらクラウン補強部９および緩衝ゴム部10の外面全体を覆う保護ゴム層11とを具えることを特徴とする。【選択図】図３
2008149997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内に、該タイヤの少なくともクラウン部内面との間に所定の空洞が形成されるように、所定内圧を適用した状態で収納され、前記空洞内の圧力が急激に低下したタイヤパンク状態にて、前記空洞内の圧力低下に伴う差圧の増加により拡径変形して、荷重支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用空気のうにおいて、
該空気のうは、
不織布とゴムの複合材料からなるベース補強層を外面に有する中空円環状をなすチューブと、
該チューブのクラウン部の外周側に位置し、補強素子とゴムからなる２枚以上の複合ゴム層の積層体になるクラウン補強部と、
チューブの外周面上であってかつクラウン補強部の両端に位置し、クラウン補強部の厚さに起因して生じる段差を緩和する緩衝ゴム部と、
クラウン補強部および緩衝ゴム部の外面全体を覆う保護ゴム層と、
を具えることを特徴とする安全タイヤ用空気のう。
【請求項２】
緩衝ゴム部は、100％モジュラスが1.0〜5.0MPaの範囲であり、かつ破断伸びが300〜700％の範囲の物性を有する請求項１記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項３】
クラウン補強部を構成する複合ゴムシートとして同一厚さのものを用い、複合ゴムシートの厚さおよび枚数をそれぞれｔおよびｎとし、緩衝ゴム部の厚さおよび底面幅をそれぞれｈおよびｗとすると、緩衝ゴム部の厚さ（ｈ）および底面幅（ｗ）は、下記の不等式（１）および（２）を満足する請求項１または２記載の安全タイヤ用空気のう。
記
ｔ（ｎ−１）≦ｈ≦ｔ（ｎ＋１） ・・・・（１）
0.5ｈ≦ｗ≦３ｈ                ・・・・（２）
【請求項４】
緩衝ゴム部が、空気のうの幅方向断面内で略三角形状をなす請求項
１、２または３記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の空気のうを用いた安全タイヤ。
【請求項６】
第１成形ドラム上に、不織布とゴムからなる第１複合ゴムをリング状に貼り付け、次いで、その第１複合ゴムの両端上に、少なくともビード補強部材とサイドゴムとを順次貼り付けて、第１リング状部材を形成する工程と、
第１成形ドラムの幅中央部を拡径移動させて、第１リング状部材をシェーピングする工程と、
第２成形ドラム上に、補強素子とゴムからなる２枚以上の第２複合ゴムを貼り付けて、第２リング状部材を形成する工程と、
第１リング状部材上に第２リング状部材を嵌め合わせた後、第１リング状部材上であってかつ第２リング状部材の両端位置に、第２リング状部材の厚さに起因して生じる段差を緩和するリング状の緩衝ゴムを配設し、その後、第２リング状部材と緩衝ゴムの外面全体を覆う保護用ゴムを配設して、各部材を一体化する工程と、
を具えることを特徴とする空気のうの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、安全タイヤ用空気のうおよびその製造方法ならびに安全タイヤ
に関するものであって、特に、空気のうを構成するクラウン補強部の両端位置のゴム外面で生じがちなエア入り、ベア、クリスのような欠陥を抑制する。
【背景技術】
【０００２】
従来の安全タイヤ用空気のうは、例えば、特許文献１に記載されているように、チューブレス空気入りタイヤ内に、該タイヤの少なくともクラウン部内面との間に所定の空洞が形成されるように、所定内圧を適用した空気のうを収納し、この空気のうが、前記空洞内の圧力が急激に低下したタイヤパンク状態にて、前記空洞内の圧力低下に伴う差圧の増加により拡径変形して荷重支持をタイヤから肩代わりする構造を有している。このような構造をもつ安全タイヤの空気のうは、通常、チューブの外周面にクラウン補強層を一体化させて構成されている。
【特許文献１】国際公開第９８／２３４５７号公報
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示されているような従来の空気のうは、クラウン補強層の両端位置に、クラウン補強層の厚さに起因した段差が生じ、かかる段差が、その後の加硫成形工程でのゴム流動によって、クラウン補強層の両端位置のゴム外面でエア入り、ベア、クリスのような欠陥が生じる傾向があるため、かかる欠陥を抑制する手段を開発する必要がある。
【０００４】
ところで、空気のうの従来の製造方法は、拡径した成形ドラム上に、サイド補強層とクラウン補強層を順次貼り合わせた後、クラウン補強層の端部に密着するような状態でサイドトレッドを貼り合わせる方法と、一の成形ドラム上に、少なくともビード補強部材とサイドゴムとを順次貼り付けて、第１リング状部材を形成した後に、第１成形ドラムの幅中央部を拡径移動させてシェーピングした第１リング状部材の上に、別の成形ドラム上で予め成形したクラウン補強層を嵌め合わせて一体化する方法とがある。
【０００５】
前者の製造方法は、図１に示すように、クラウン補強層101を形成した後にサイドトレッド102を貼り合わせる構成であるため、クラウン補強層101とサイドトレッド102との間の接合は良好であるものの、同じ成形ドラム103上に、サイド補強層（図示せず）、クラウン補強層101、サイドトレッド102等の各部材を一緒に貼り合わせて、後からチューブと合体させる補強層を形成するため、成形ドラム103上で、複数の異なる作業を順次行わなければならず、これは、作業性の点で問題があった。
【０００６】
また、後者の製造方法は、サイド補強層やビード補強およびサイドトレッドを成型ドラム上に貼り合わせ、シェーピングしたリング状部材上に、予め別の成型ドラム上で成形したクラウン補強層を用いて嵌め合わせて一体化する構成を採用するため、作業性は良好であるものの、クラウン補強層とサイドとレッドとの間に段差が生じやすく、かかる段差に起因して、図２に示すように、その後の加硫成形工程でのゴム流動によって、クラウン補強層104の両端位置105のゴム外面でエア入り106、ベア、クリス107のような欠陥が生じる傾向があるため、かかる欠陥を抑制する手段を開発する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、特に、空気のうを構成するクラウン補強部の両端位置のゴム外面でのエア入り、ベア、クリスのような欠陥の発生を抑制した安全タイヤ用空気のうおよび安全タイヤを提供することにある。
また、この発明の他の目的は、上記欠陥の発生を抑制した用空気のうを、作業性よく製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明に従う安全タイヤ用空気のうは、タイヤ内に、該タイヤの少なくともクラウン部内面との間に所定の空洞が形成されるように、所定内圧を適用した状態で収納され、前記空洞内の圧力が急激に低下したタイヤパンク状態にて、前記空洞内の圧力低下に伴う差圧の増加により拡径変形して、荷重支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用空気のうにおいて、該空気のうは、不織布とゴムの複合材料からなるベース補強層を外面に有する中空円環状をなすチューブと、該チューブのクラウン部の外周側に位置し、補強素子とゴムからなる２枚以上の複合ゴム層の積層体になるクラウン補強部と、チューブの外周面上であってかつクラウン補強部の両端に位置し、クラウン補強部の厚さに起因して生じる段差を緩和する緩衝ゴム部と、クラウン補強部および緩衝ゴム部の外面全体を覆う保護ゴム層とを具えることを特徴とする安全タイヤ用空気のうである。
【０００９】
また、緩衝ゴム部は、100％モジュラスが1.0〜5.0MPaの範囲であり、かつ破断伸びが300〜700％の範囲の物性を有することが好ましい。
【００１０】
さらに、クラウン補強部を構成する複合ゴムシートとして同一厚さのものを用い、複合ゴムシートの厚さおよび枚数をそれぞれｔおよびｎとし、緩衝ゴム部の厚さおよび底面幅をそれぞれｈおよびｗとすると、緩衝ゴム部の厚さ（ｈ）および底面幅（ｗ）は、下記の不等式（１）および（２）を満足することが好ましい。
記
ｔ（ｎ−１）≦ｈ≦ｔ（ｎ＋１） ・・・・（１）
0.5ｈ≦ｗ≦３ｈ                ・・・・（２）
【００１１】
さらにまた、緩衝ゴム部は、空気のうの幅方向断面内で略三角形状をなすことがより好適である。
【００１２】
この発明に従う安全タイヤは、上記空気のうを用いて構成したものである。
【００１３】
この発明に従う空気のうの製造方法は、第１成形ドラム上に、不織布とゴムからなる第１複合ゴムをリング状に貼り付け、次いで、その第１複合ゴムの両端上に、少なくともビード補強部材とサイドゴムとを順次貼り付けて、第１リング状部材を形成する工程と、第１成形ドラムの幅中央部を拡径移動させて、第１リング状部材をシェーピングする工程と、第２成形ドラム上に、補強素子とゴムからなる２枚以上の第２複合ゴムを貼り付けて、第２リング状部材を形成する工程と、第１リング状部材上に第２リング状部材を嵌め合わせた後、第１リング状部材上であってかつ第２リング状部材の両端位置に、第２リング状部材の厚さに起因して生じる段差を緩和するリング状の緩衝ゴムを配設し、その後、第２リング状部材と緩衝ゴムの外面全体を覆う保護用ゴムを配設して、各部材を一体化する工程とを具えることを特徴とする空気のうの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に従う安全タイヤ用空気のうは、特に、空気のうを構成するクラウン補強部の両端位置のゴム外面でのエア入り、ベア、クリスのような欠陥が発生しにくい。
また、この発明従う空気のうの製造方法は、上記欠陥の発生を抑制した用空気のうを、作業性よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、この発明の実施形態を以下で説明する。
図３は、この発明に従う安全タイヤの一例を示したものであり、図４は、図３の安全タイヤから空気のうだけを抜き出して示したものである。
【００１６】
図３に示す安全タイヤ１は、チューブレスタイヤ２と、このチューブレスタイヤ２内に収納された空気のう３とで主として構成され、ホイールリム４に装着したものである。
【００１７】
チューブレスタイヤ２は、図３では、その構成の詳細については省略しているが、一般的なチューブレス空気入りタイヤと同様、ビードコア、カーカス、ベルト、トレッドを少なくとも有するように構成したものを用いればよく、本発明では、その構成については特に限定はしない。
【００１８】
この安全タイヤ１は、チューブレスタイヤ２内に、該タイヤ２の少なくともクラウン部の内面２ａとの間に所定の空洞Ｓが形成されるように、所定内圧ＰＡを適用した状態で空気のう３が収納され、前記空洞Ｓ内の圧力ＰＴが急激に低下した、いわゆるタイヤパンク状態にて、前記空洞Ｓ内の圧力低下に伴う差圧ＰＡ−ＰＴの増加により、空気のう３が拡径変形して、荷重支持をタイヤ２から肩代わりする構成を有する。
【００１９】
本発明に従う空気のうの構成上の主な特徴は、不織布とゴムの複合材料からなるベース補強層５を外面に有する中空円環状をなすチューブ６と、該チューブ６のクラウン部７の外周側に位置し、補強素子とゴムからなる２枚以上の複合ゴム層、図１では４層の複合ゴム層8a〜8dの積層体になるクラウン補強部９と、チューブ６の外周面上であってかつクラウン補強部９の両端に位置し、クラウン補強部９の厚さに起因して生じる段差を緩和する緩衝ゴム部10と、これらクラウン補強部９および緩衝ゴム部10の外面全体を覆う保護ゴム層11とを具えることにあり、この構成を採用することにより、クラウン補強部９の両端に段差が緩和されるため、その後の加硫成形工程でのゴム流動によって、クラウン補強部９の両端位置のゴム外面でエア入り、ベア、クリスのような欠陥が生じるのを有効に防止することができる。
【００２０】
ベース補強層５は、クラウン補強部９．緩衝ゴム部10および保護ゴム層11以外にチューブ６の外面に形成する部材を意味し、具体的には、後述する第１リング状部材に相当する。また、複合ゴム層8a〜8dは、補強素子とゴムからなるが、ここでいう「補強素子」とは、不織布の他、空気のうの周方向に対し５°以内の角度で延びる有機繊維またはスチールからなるコードもしくはフィラメントを意味する。
【００２１】
緩衝ゴム部10は、100％モジュラスが1.0〜5.0MPaの範囲であり、かつ破断伸びが300％以上の物性を有することが好ましい。100％モジュラスが1.0MPa未満だと、やわらかすぎる為に故障核になるおそれがあるからであり、5.0MPa超えだと、拡張を阻害する可能があるからであり、また、破断伸びが300％未満だと、拡張時に局所伸びで破断するおそれがあるからである。
【００２２】
クラウン補強部９を構成する複合ゴムシート8a〜8dとして同一厚さのものを用い、複合ゴムシート8a〜8dの厚さおよび枚数をそれぞれｔおよびｎとし、緩衝ゴム部10の厚さおよび底面幅を、図３に示すように、それぞれｈおよびｗとすると、緩衝ゴム部10の厚さｈおよび底面幅ｗは、下記の不等式（１）および（２）を満足することが好ましい。
記
ｔ（ｎ−１）≦ｈ≦ｔ（ｎ＋１） ・・・・（１）
0.5ｈ≦ｗ≦３ｈ                ・・・・（２）
【００２３】
緩衝ゴム部10の厚さｈを上記（１）式の範囲に限定したのは、上記（１）式の範囲から外れると、クラウン補強部９の両端に段差ができて、クリスのような欠陥が生じやすくなるからである。また、緩衝ゴム部10の底面幅ｗが0.5ｈよりも狭いと、緩衝ゴム部10の外面傾斜が急勾配になって、段差を十分に緩和することができなくなる傾向があるからであり、緩衝ゴム部10の底面幅ｗが３ｈよりも広いと、不必要な部分が増えることで重量増加をまねくおそれがあるからである。なお、緩衝ゴム部10の底面幅ｗは、ｈ≦ｗ≦２ｈの範囲であることがより好適である。
【００２４】
また、緩衝ゴム部10は、クラウン補強部９の両端の段差を緩和する形状であればよく、例えば、空気のう３の幅方向断面内で見て、略三角形状等が挙げられる。
【００２５】
緩衝ゴム部10の他の実施形態としては、例えば、図５(a)に示すように、クラウン補強部９の端位置をステップをもつように斜めに形成するとともに、その斜めに形成したクラウン補強部９の端に沿った辺をもつ三角断面形状に緩衝ゴム部10を形成する場合、図５(b)に示すように、２個の分割ゴム12a、12bを積層体で構成する場合、図５(c)に示すように、硬質ゴム13aと軟質ゴム13bとで構成する場合等が挙げられる。
【００２６】
次に、上記空気のう３の製造方法の一例を図６を参照しながら以下で説明する。
まず、図６(a)に示すように、第１成形ドラム20上に、不織布とゴムからなる第１複合ゴム21をリング状に貼り付ける。
【００２７】
その後、第１複合ゴム21の両端上に、少なくともビード補強部材22（図６((b))とサイドゴム23（図６(c)）とを順次貼り付けて、第１リング状部材24を形成する。
【００２８】
次いで、第１成形ドラム20の幅中央部を拡径移動させて、第１リング状部材24をシェーピングする（図６(d)）。
【００２９】
一方、第２成形ドラム（図示せず）上に、補強素子とゴムからなる２枚以上の第２複合ゴム25a〜25dを貼り付けて、第２リング状部材26を形成する。
【００３０】
第２リング状部材26の形成は、第１リング状部材24の形成に合わせて行ってもよいが、予め複数の第１リング状部材24を形成しておけば、作業効率が向上する点で好ましい。
【００３１】
その後、第２リング状部材26は、図６(e)に示すように、Ｏリングホルダー27によって搬送されて、第１リング状部材24上に嵌め合わされる（図６(f)）。
【００３２】
次いで、第１リング状部材24上であってかつ第２リング状部材26の両端位置に、第２リング状部材26の厚さに起因して生じる段差を緩和するリング状の緩衝ゴム28を配設し、その後、第２リング状部材26と緩衝ゴム27の外面全体を覆う保護ゴム29を配設して、各部材を一体化する。
【００３３】
そして、一体化した第１リング状部材24内にチューブ30を挿入し、第１リング状部材24の両端部を、チューブ内周面側に巻きこんだ後、チューブに所定内圧を適用してから加硫成形することによって、空気のう３を製造することができる(図６(g))。
【００３４】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００３５】
次に、この発明に従う安全タイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例
実施例の安全タイヤは、図３に示すタイヤ構造を有し、タイヤサイズが495／45Ｒ22.5であり、その空気のうは、緩衝ゴム部の100％モジュラスおよび破断伸びがそれぞれ3.0MPaおよび500％であり、複合ゴムシートの厚さｔが7.5ｍｍであり、緩衝ゴム部の厚さｈおよび底面幅ｗがそれぞれ7.0ｍｍおよび15ｍｍであった。その他のタイヤ構造については、一般の空気入りタイヤと同様に構成した。尚、空気のうの製造は、図６の工程に従って行った。
【００３６】
比較例１
比較例１の安全タイヤは、空気のうに緩衝ゴム部を配設しないこと以外は実施例タイヤと同様のタイヤ構造をもち、かつ同様の製造方法で空気のうを製造した。
【００３７】
比較例２
比較例２の安全タイヤは、空気のうを、拡径した成形ドラム上に、サイド補強層とクラウン補強層を順次貼り合わせた後、クラウン補強層の端部に密着するような状態でサイドトレッドを貼り合わせる方法により製造した。
【００３８】
（性能評価）
上記各供試安全タイヤ用空気のうを各5本製造し、空気のうのクラウン補強部の端位置でのベアー、クリス、エア入りの欠陥の状態を調べた。また、空気のうを１本製造するのに要する時間についても併せて調査した。
表１にそれらの評価結果を示す。
【００３９】
【表１】
2008149997.tif 000003
【００４０】
表１に示す評価結果から、実施例は、比較例１に比べて、空気のうのクラウン補強部の端位置でのエア入りの欠陥、ベアーおよびクリスのいずれの発生も認められなかった。また、比較例２は、欠陥の発生が、実施例と同様に認められなかったものの、空気のうを１本製造するのに要する時間が実施例に比べて長かった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明に従う安全タイヤ用空気のうは、特に、空気のうを構成するクラウン補強部の両端位置のゴム外面でのエア入り、ベア、クリスのような欠陥が発生しにくい。
また、この発明従う空気のうの製造方法は、上記欠陥の発生を抑制した用空気のうを、作業性よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の空気のうの製造方法を示した図である。
【図２】クラウン補強部の端位置で発生しやすい欠陥を説明するための図である。
【図３】この発明に従う安全タイヤの幅方向断面図である。
【図４】図３の安全タイヤから空気のうだけを抜き出したときの斜視図である。
【図５】緩衝ゴム部の種々の実施形態を示す図である。
【図６】この発明に従う空気のうの製造方法の主要工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  安全タイヤ
２  チューブレスタイヤ
３  空気のう
４  ホイールリム
５  ベース補強層
６  チューブ
７  チューブのクラウン部
8a〜8d  複合ゴム層
９  クラウン補強部
10  緩衝ゴム部
11  保護ゴム層
12a,12b  分割ゴム
13a  硬質ゴム  
13b  軟質ゴム
20  第１成形ドラム
21  第１複合ゴム
22  ビード補強部材
23  サイドゴム
24  第１リング状部材
25a〜25d  第２複合ゴム
26  第２リング状部材
27  Ｏリングホルダー
28  緩衝ゴム
29  保護ゴム
30  チューブ
【図１】
2008149997.tif 000004
【図２】
2008149997.tif 000005
【図３】
2008149997.tif 000006
【図４】
2008149997.tif 000007
【図５】
2008149997.tif 000008
【図６】
2008149997.tif 000009