(57)【要約】【課題】補強層の適正化を図ることにより、チューブと補強層との間のエア入りを防止して、製造時における不良品発生率を低減した補強空気のう及びその製造方法を提供する。【解決手段】  安全タイヤ用補強空気のう１は、中空円環状をなしており、タイヤ２に収納される。所定の内圧を充填されると、補強空気のう１とタイヤ２の内面との間には空間Ｓ１が形成され、一方、パンク等により空間Ｓ１の内圧が低下すると、補強空気のう１が拡径変形して、荷重の支持をタイヤ２から肩代わりする。補強空気のう１は、クラウン部６と、その両端部から半径方向内方に延びる１対のサイド部７と、両サイド部７間にわたってクラウン部６と対向して延びるベース部８とを具える中空円管状のチューブ９、及びチューブ９の少なくともクラウン部６の外周を全周にわたって包囲する補強層１０とを有し、補強層１０は、その厚さ方向に延びる複数個の貫通孔１１を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤに収納され、該タイヤの所定の内圧との関係で設定された内圧で気体が充填され、タイヤの内圧が正常な状態では少なくともタイヤ内面との間に空間を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の安全タイヤ用補強空気のうにおいて、
該補強空気のうは、クラウン部と、その両端部から半径方向内方に延びる１対のサイド部と、両サイド部間にわたってクラウン部と対向して延びるベース部とを具える中空円管状のチューブ、及び該チューブの少なくともクラウン部の外周を全周にわたって包囲する補強層とを有し、
該補強層は、その厚さ方向に延びる複数個の貫通孔を有する安全タイヤ用補強空気のう。
【請求項２】
前記貫通孔は、その直径が０．３〜２．０ｍｍの範囲にある、請求項１に記載の安全タイヤ用補強空気のう。
【請求項３】
前記貫通孔を１００ｃｍ２当たり１〜５個配設してなる、請求項１又は２に記載の安全タイヤ用補強空気のう。
【請求項４】
前記補強層はチューブの両サイド部をさらに包囲する、請求項１〜３のいずれか一項記載の安全タイヤ用補強空気のう。
【請求項５】
成型ドラム上に、未加硫のゴムからなる単一材料及び／又は未加硫のゴムと繊維からなる複合材料で構成されるゴム部材を貼り付けて補強層用リング状シートを形成し、
所定の内圧で気体を充填した気体不透過性の半加硫又は加硫済のチューブを、そのクラウン部の外面に前記シートの中央部の内面が一致するように密着させて配設し、
チューブの外面に沿わせながらシートの側部を折り曲げ、チューブをシートで密着包囲してチューブ入り環状支持体を形成し、
このチューブ入り環状支持体をモールド内で加硫成型する安全タイヤ用補強空気のうの製造方法において、
前記シートのチューブへの配設に先立って、穿孔手段を用い、前記シートに、その厚さ方向に延びる複数個の貫通孔を設けることを特徴とする安全タイヤ用補強空気のうの製造方法。
【請求項６】
前記加硫成型工程において、前記モールド内のチューブ入り環状支持体とモールドの間を脱気することで、チューブ入り環状支持体を構成するチューブと前記シートの間も同時に脱気する、請求項５に記載の安全タイヤ用補強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、タイヤに収納され、該タイヤの所定の内圧との関係で設定された内圧で気体が充填され、タイヤの内圧が正常な状態では少なくともタイヤ内面との間に空間を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の安全タイヤ用補強空気のう及びその製造方法に関し、特にかかる補強空気のうの製造時における不良品の発生率の低減を図る。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのパンク、エアバルブの損傷等によりタイヤ内圧が低下又は消失しても、タイヤの交換、補修等が可能な設備を具える場所までそのまま継続して安全に走行できる安全タイヤとしては、従来より種々のものが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、中空円環状をなす空気のうの外周に、繊維部材とゴムとの複合材料からなる補強層を加硫接合してなる安全タイヤ用補強空気のうが記載されている。かかる補強空気のうは、タイヤに収納され、このタイヤの所定の内圧との関係で設定された内圧で気体が充填され、タイヤの内圧が正常な状態では、補強層の形状保持作用により、少なくともタイヤ内面との間に空間を形成し、パンク等によりタイヤの内圧が低下するに伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする。
【０００４】
かかる補強空気のうは、一般に、図５（ａ）〜（ｃ）に示すような方法によって製造される。すなわち、未加硫のゴムからなる単一材料及び／又は未加硫のゴムと繊維からなる複合材料で構成されるゴム部材を成型ドラム（図示せず）上に貼り付けて補強層用リング状シート１０１を形成し、図５（ａ）に示すように、この補強層用リング状シート１０１のクラウン域１０２を位置決め保持部材１０３によって保持する。次に、これとは別に形成した半加硫又は加硫済みのチューブ１０４に所定の内圧で気体を充填して膨張させ、この上に位置決め保持部材１０３及びこれに保持されたシート１０１を移動し、図５（ｂ）に示すように、チューブ１０４のクラウン部の外面にシート１０１の中央部１０２の内面が一致するように密着させて配設する。その後、チューブ１０４の外面に沿わせながらシート１０１の側部１０５を半径方向内方へ折り曲げ、図５（ｃ）に示すように、チューブ１０４をシート１０１で密着包囲しチューブ入り環状支持体を形成する。そして、このチューブ入り環状支持体をモールド（図示せず）内で加硫成型して、補強空気のうを得る。
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０２／９６６７８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の製造方法にあっては、形状の不安定なチューブの外周上に補強層を貼り付けていくため、チューブと補強層との間に存在する気体を完全に排出することは困難であり、できあがった補強空気のうのチューブと補強層との間には気体の残留、いわゆるエア入りを生じる場合がある。かかるエア入りを生じた補強空気のうを加硫すると、気体が膨張して製品不良を招くおそれがある。またエア入りがある補強空気のうをそのまま使用すると、補強層が剥離するおそれもある。しかし、かかるエア入りを加硫前のチューブ入り環状支持体の外面から発見することは困難であり、その対策が望まれていた。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、補強層の適正化を図ることにより、チューブと補強層との間のエア入りを防止して、製造時における不良品発生率を低減した補強空気のう及びその製造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】
上記の目的を達成するため、第１発明は、タイヤに収納され、該タイヤの所定の内圧との関係で設定された内圧で気体が充填され、タイヤの内圧が正常な状態では少なくともタイヤ内面との間に空間を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の安全タイヤ用補強空気のうにおいて、該補強空気のうは、クラウン部と、その両端部から半径方向内方に延びる１対のサイド部と、両サイド部間にわたってクラウン部と対向して延びるベース部とを具える中空円管状のチューブ、及び該チューブの少なくともクラウン部の外周を全周にわたって包囲する補強層とを有し、該補強層は、その厚さ方向に延びる複数個の貫通孔を有する安全タイヤ用補強空気のうである。
【０００９】
本明細書において「所定の内圧」とは、補強空気のうを収納する安全タイヤに対して、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の、タイヤが製造、販売、又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に規定され、負荷能力に応じて特定される内圧をいうものとする。また、「所定の内圧との関係で設定された内圧」とは、タイヤに所定の内圧を適用した気体充填状態では、補強空気のうの外面とタイヤの内面との間に空間を形成することができ、一方、タイヤの内圧が低下したランフラット状態では、タイヤ内圧の低下に伴って補強空気のうが拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりすることができる内圧をいい、好適には所定の内圧＋０〜２０％の範囲とする。
【００１０】
また、貫通孔は、その直径が０．３〜２．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００１１】
さらに、貫通孔を１００ｃｍ２当たり１〜５個配設してなることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、補強層はチューブの両サイド部をさらに包囲することが好ましい。
【００１３】
また、第２発明は、成型ドラム上に、未加硫のゴムからなる単一材料及び／又は未加硫のゴムと繊維からなる複合材料で構成されるゴム部材を貼り付けて補強層用リング状シートを形成し、所定の内圧で気体を充填した気体不透過性の半加硫又は加硫済のチューブを、そのクラウン部の外面に前記シートの中央部の内面が一致するように密着させて配設し、チューブの外面に沿わせながらシートの側部を折り曲げ、チューブをシートで密着包囲してチューブ入り環状支持体を形成し、このチューブ入り環状支持体をモールド内で加硫成型する安全タイヤ用補強空気のうの製造方法において、前記シートのチューブへの配設に先立って、穿孔手段を用い、前記シートに、その厚さ方向に延びる複数個の貫通孔を設けることを特徴とする安全タイヤ用補強空気のうの製造方法である。
【００１４】
この際、加硫成型工程において、前記モールド内のチューブ入り環状支持体とモールドの間を脱気することで、チューブ入り環状支持体を構成するチューブと前記シートの間も同時に脱気することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、補強層の適正化を図ることにより、チューブと補強層との間のエア入りを防止して、製造時における不良品発生率を低減した補強空気のう及びその製造方法を提供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】
【００１６】
以下、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安全タイヤ用補強空気のう（以下「補強空気のう」という。）を収納した安全タイヤをリムに装着し、所定の内圧を充填した状態で示す幅方向断面図であり、図２は図１の補強空気のうの要部を拡大して示したものである。
【００１７】
補強空気のう１は、中空円環状をなしており、タイヤ２に収納されて安全タイヤを形成している。この安全タイヤをリム３に装着してタイヤ組立体を形成する。そして、タイヤ２には気体充填バルブ４を介して所定の内圧を充填し、補強空気のう１には気体充填バルブ５を介してタイヤ２の所定の内圧との関係で設定された内圧で気体を充填し、その結果、図１に示すように、タイヤ２内には空間Ｓ１が、補強空気のう１内には空間Ｓ２がそれぞれ形成される。一方、パンク等によりタイヤ２の空間Ｓ１の内圧が急激に低下すると、空間Ｓ１と空間Ｓ２との内圧差が大きくなる結果、補強空気のう１が拡径変形して最終的にはタイヤ２の内面に達し、荷重の支持をタイヤ２から肩代わりする。
【００１８】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、補強空気のう１は、クラウン部６と、その両端部から半径方向内方に延びる１対のサイド部７と、両サイド部７間にわたってクラウン部６と対向して延びるベース部８とを具える中空円管状のチューブ９、及びチューブ９の少なくともクラウン部６、図１ではクラウン部６のみの外周を全周にわたって包囲する補強層１０とを有し、補強層１０は、図２に示すように、その厚さ方向に延びる複数個の貫通孔１１を有することにある。
【００１９】
前述のように、従来の補強空気のうの製造にあたっては、気体により膨張させたチューブの外周面上に補強層用リング状シートの貼付けを行う。この際、チューブとシートの間のエア入りを防ぐために、通常はシートの幅中心部から両端部に向かって順次チューブとシートを密着させていく。しかし、チューブは補強構造を有しておらず、その内部に充填された気体によって膨張し内圧支持されているに過ぎないため、その形状が不安定である。このため、チューブとシートを完全に密着させるために強い力をかけるとチューブが変形し、反対に弱い力ではチューブとシートが完全に密着することができず、いずれの場合にも、チューブとシートの間に気体が存在する場合には、かかる気体を完全に排出することは困難である。このようにして形成された、チューブと補強層の間にエア入り空間が存在するチューブ入り環状支持体を加硫成型すると、温度の上昇に伴って前記空間にあるエアが膨張する。しかし、エア入り空間の周囲のチューブと補強層とは密着しているため、エア入り空間は閉空間を形成することになり、かかる閉空間は膨張したエアによって内圧が上昇する結果、気体は環状支持体の径方向に膨張し、補強層の破損を招き、これが製造時における不良品の発生率を高める原因となっている。
【００２０】
これに対し、第１発明の補強空気のうでは、補強層１０が複数個の貫通孔１１を有しているので、チューブ９と補強層１０との間にエア入りが存在したとしても、加硫成型の際にモールド内で行う脱気や、加硫時の熱に伴って生じるエア入り空間内の気体の膨張作用を利用することで、エア入り空間内のエアは貫通孔１１を通って補強空気のうの外に容易に排出できることから、上記したような補強層１０の破損を招くことがなく、製造時における不良品の発生率を低減することができるのである。
【００２１】
また、貫通孔１１は、その直径ｄが０．３〜２．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。未加硫の補強層用リング状シートは軟らかく、微小な貫通孔を開けてもシートの可塑変形により貫通孔が再び塞がれるため、また、加硫時には、補強層を構成するゴムが貫通孔内に流入するため、直径ｄが０．３ｍｍ未満の貫通孔を形成することは困難だからであり、一方、直径ｄが２．０ｍｍより大きいと補強層１０の強度が低下し、通常走行時において、この貫通孔１１が亀裂発生の核となるおそれがあるからである。
【００２２】
さらに、貫通孔１１を１００ｃｍ２当たり１〜５個配設してなることが好ましい。貫通孔１１が１００ｃｍ２当たり１個未満の場合には、貫通孔１１を介した気体の排出速度がエア入り内の空気の膨張速度よりも小さくなるため、補強層１０及びチューブ９の変形を招くおそれがあるからであり、５個より多い場合には、貫通孔１１を介した気体の排出速度はほとんど向上しないが、補強層１０の強度が低下するからである。
【００２３】
図３は、この発明に従う他の補強空気のうを収納した安全タイヤをリムに装着し、所定の内圧を充填した状態で示す幅方向断面図である。図３に示すように、補強層１０はチューブ９の両サイド部７をさらに包囲することが好ましい。これによれば、パンク等によりタイヤの内圧が低下した際に、補強空気のうが均一に拡径変形するので、安定したランフラット走行が可能となるからである。
【００２４】
なお、貫通孔１１を配設する部分は特に限定されず、クラウン部６、両サイド部７及びベース部８の少なくとも１つに対応する部分に貫通孔１１を配設することができる。
【００２５】
次に、第２発明に従う安全タイヤ用補強空気のうの製造方法について説明する。
【００２６】
図４は第２発明に従う安全タイヤ用補強空気のうの製造方法に用いる代表的な穿孔装置の斜視図である。図４に示すように、押出し機（図示せず）から押し出された未加硫のゴムからなる単一材料及び／又は未加硫のゴムと繊維からなる複合材料で構成されるゴム部材１３は、コンベア１４上を搬送される。コンベア１４の上方には、穿孔装置１５が設けられている。穿孔装置１５は、駆動軸１６を介してシリンダ又はモータ等の駆動手段（図示せず）に連結されており、上下方向に往復駆動可能である。
【００２７】
また、穿孔装置１５には、ゴム部材１３の流れ方向と直交する方向に沿って複数本の穿孔手段１７が設けられている。この穿孔手段１７の直径は、好ましくは０．３〜２．０ｍｍである。また、穿孔手段１７は、例えばステンレス鋼を錐状に形成してなり、ゴム部材１３を厚さ方向に貫通できるだけの長さを有している。
【００２８】
穿孔装置１５の下方には、ゴム部材１３の下面を受ける支持台１８が設けられており、支持台１８には、穿孔手段１７の先端が入り込む孔１９が形成されている。
【００２９】
ゴム部材１３がコンベア１４上を搬送されると、穿孔装置１５が孔１９との間で上下方向に往復駆動し、これによって、ゴム部材１３には貫通孔１１が形成されることになる。なお、穿孔手段１７の取付けピッチを変えたり、ゴム部材１３の搬送速度と穿孔装置１５の往復速度との関係を制御することにより、１００ｃｍ２当たりの貫通孔１１の配設個数を調整することができる。また、穿孔手段１７の取付け位置を変えることにより、貫通孔１１をゴム部材１３の所望の領域にのみ形成することもできる。
【００３０】
このようにして予め貫通孔１１を設けたゴム部材１３を成型ドラム（図示せず）上に貼り付けて補強層用リング状シートを形成する。その後は、従来の安全タイヤ用補強空気のうの製造方法（図５（ａ）〜（ｃ））と同様の製造方法により安全タイヤ用補強空気のうを得る。
【００３１】
あるいは、図示は省略するが、図４に示す穿孔装置１５に、押出し機から押し出されたゴム部材１３の代わりに、成型ドラム上にゴム部材を貼り付けて形成した補強層用リング状シートをセットし、上記と同様にして貫通孔を形成することもできる。この場合にも、以降の工程を従来の製造方法と同様にすることにより安全タイヤ用補強空気のうを得る。
【００３２】
このようにして貫通孔を設けておけば、貼り付け時にチューブと補強層との間に気体が残留したとしても、この気体が貫通孔を通って補強空気のうの外へ容易に排出されることから、加硫成型時の気体の膨張による補強層の破損を招くことがなく、製造時における不良品の発生率を低減することができるのである。
【００３３】
この際、加硫成型工程において、特にチューブ入り環状支持体をモールドにセットし、モールドを閉じた直後から加硫成型中までの間の一部又は全部の期間にわたって、前記モールド内のチューブ入り環状支持体とモールドの間を脱気することで、チューブ入り環状支持体を構成するチューブと前記シートの間も同時に脱気することが好ましい。これによれば、チューブに補強層を貼り付けた際に残留していたエア入り空間内のエアを、貫通孔を通して補強空気のうの外へ容易に排出することができ、加硫成型中にチューブと補強層との間で閉ざされたエア入り空間内のエアが膨張することによる不具合がなくなるため、補強層の破損による不良品の発生率をより一層低減することができる。
【００３４】
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、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用補強空気のうを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３６】
実施例の補強空気のうは、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５の安全タイヤ用補強空気のうであり、図６に示す構造を有し、厚さが３〜５ｍｍのブチルゴムからなる空気不透過性のチューブの外周面を、厚さが２〜１０ｍｍであり、アラミド不織布をゴム被覆してなる補強層で密着包囲している。この補強層のサイド部には、直径１．０ｍｍの貫通孔が、１００ｃｍ２当たり３個の割合で形成されている。
【００３７】
比較のため、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５の安全タイヤ用補強空気のうであり、図３に示す構造を有し、実施例と同じチューブの外周面を、貫通孔が設けられていないことを除いて実施例と同じ補強層で密着包囲してなる補強空気のう（従来例）についても併せて試作した。
【００３８】
前記各補強空気のうを、同一のモールドを用い、同一の加硫条件にて、各１００個を試作し、目視にて外観を点検して補強層の破損の有無を調べ、不良品の発生率を評価した。その結果、不良品の発生率は、実施例の補強空気のうでは２％であり、比較例の補強空気のうでは２０％であった。
【００３９】
この評価結果から、実施例の補強空気のうは、比較例の補強空気のうに比べて格段に不良品の発生率が低減されたことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
この発明により、補強層の適正化を図って、チューブと補強層との間のエア入りを防止し、製造時における不良品発生率を低減した補強空気のう及びその製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に従う代表的な安全タイヤ用補強空気のうを収納した安全タイヤをリムに装着し、所定の内圧を充填した状態で示す幅方向断面図である。
【図２】図１に示す補強空気のうを幅方向に切断したカットサンプルの斜視図である。
【図３】この発明に従う他の安全タイヤ用補強空気のうを収納した安全タイヤをリムに装着し、所定の内圧を充填した状態で示す幅方向断面図である。
【図４】この発明に従う安全タイヤ用補強空気のうの製造方法に用いる代表的な穿孔装置の斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、従来の安全タイヤ用補強空気のうの製造方法を説明するための図である。
【図６】実施例の安全タイヤ用補強空気のうを収納した安全タイヤをリムに装着し、所定の内圧を充填した状態で示す幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  補強空気のう
２  タイヤ
３  リム
４、５  空気充填バルブ
６  チューブのクラウン部
７  チューブのサイド部
８  チューブのベース部
９  チューブ
１０  補強層
１１  貫通孔
１２  補強層のクラウン部
１３  ゴム部材
１４  コンベア
１５  穿孔装置
１６  駆動軸
１７  穿孔手段
１８  支持台
１９  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005231577.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005231577.tif 000007
【図６】
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