(57)【要約】【課題】  一度空気を注入するのみでパンクの発生が殆どないタイヤチューブ、タイヤ及びそれらの製造方法の提供である。【解決手段】  熱可塑性エラストマーとプロセスオイルと粘着付与樹脂とを含む複合弾性樹脂ＲによりタイヤチューブＴ1を成形し、タイヤＫのリムＳのバルブ孔３１からタイヤチューブＴ1に空気注入針Ｎを直接に突き刺して空気を注入して、前記空気注入針Ｎを抜き去った後にタイヤチューブＴ1に形成される抜孔４１は、前記複合弾性樹脂Ｒの弾性と粘着性とによる自己修復力により閉塞されるようにする。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性エラストマーとプロセスオイルと粘着付与樹脂とを含む複合弾性樹脂から成ることを特徴とするタイヤチューブ。
【請求項２】
前記複合弾性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマー１０〜３０重量％、粘着付与樹脂１０〜４０重量％、プロセスオイル３５〜７５重量％からなることを特徴とする請求項１に記載のタイヤチューブ。
【請求項３】
常温で高粘度の液状粘着樹脂膜が内周面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤチューブ。
【請求項４】
タイヤのリム側に向けて突部が形成された横断面形状であることを特徴とする請求項１ないし３に記載のタイヤチューブ。
【請求項５】
前記タイヤチューブの幅、肉厚、及び外径が下記の寸法であることを特徴とする請求項１ないし４に記載のタイヤチューブ。
・タイヤチューブの幅：タイヤのチューブ挿入空間の内幅〜（タイヤのチューブ挿入空間の内幅−６ｍｍ）
・タイヤチューブの肉厚：５〜８ｍｍ
・タイヤチューブの外径：タイヤのチューブ挿入空間の外径〜（タイヤのチューブ挿入空間の外径−８ｍｍ）
【請求項６】
熱可塑性エラストマーとプロセスオイルと粘着付与樹脂を含む複合弾性樹脂から成る設定長さの複数本の直線状に成形された各チューブ単体の両端部を互いに別のチューブ単体の両端部に熱融着により一体に接合するか、或いは設定長さの一本の直線状をしたチューブ単体の両端部を熱融着して中空ドーナツ状に成形することを特徴とするタイヤチューブの製造方法。
【請求項７】
前記チューブ単体は、型本体と、該型本体の中心部に配置される中子棒とから成る成形型で成形されて、前記中子棒の全長に亘って常温で高粘度の液状粘着樹脂を塗布した後に、成形型内に成形原料を注入して成形することを特徴とする請求項６に記載のタイヤチューブの製造方法。
【請求項８】
前記チューブ単体は、型本体と、該型本体の中心部に配置される中子棒とから成る成形型で成形されて、前記中子棒の一端部又は両端部は、他の部分よりも小径に形成されて、前記チューブ単体の一端部又は両端部の肉厚は、他の部分よりも厚くなっていることを特徴とする請求項６に記載のタイヤチューブの製造方法。
【請求項９】
前記チューブ単体の端面開口近傍の空気注入針の差込予定部位の内周面に常温で高粘度の液状粘着樹脂を所定厚さで塗布した後に、チューブ単体を接合することを特徴とする請求項６に記載のタイヤチューブの製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のタイヤチューブがタイヤ内に嵌め込まれて、タイヤチューブ内に所定圧の空気が注入されていることを特徴とするタイヤ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のタイヤの製造方法であって、
空気注入針を挿通可能な内径を有する注入針挿通孔が開けられた薄い閉塞板により、タイヤのリムに形成されたバルブ孔を閉塞しておいて、請求項１に記載のタイヤチューブをタイヤのリムに装着して、この状態で前記閉塞板の注入針挿通孔に空気注入針を挿通してタイヤチューブに差し込むことにより、前記タイヤチューブ内に空気を注入することを特徴とするタイヤの製造方法。
【請求項１２】
前記タイヤチューブの空気注入針の差込予定部位に塗布したゼリー状の瞬間接着剤の上に伸長性を有していないテープ片を部分的に貼着し、前記テープ片の部分に空気注入針を差し込んで空気を注入することを特徴とする請求項１１に記載のタイヤの製造方法。
【請求項１３】
熱可塑性エラストマーとプロセスオイルとを含む複合弾性樹脂から成るタイヤチューブを装着したタイヤの製造方法であって、
前記タイヤチューブの空気注入針の差込予定部位に塗布したゼリー状の瞬間接着剤の上に伸長性を有していないテープ片を部分的に貼着しておいて、
空気注入針を挿通可能な内径を有する注入針挿通孔が開けられた薄い閉塞板により、タイヤのリムに形成されたバルブ孔を閉塞しておいて、テープ片が貼着された前記タイヤチューブをタイヤのリムに装着して、この状態で前記閉塞板の注入針挿通孔に挿通された空気注入針をタイヤチューブの前記テープ片の部分に差し込むことにより、前記タイヤチューブ内に空気を注入することを特徴とするタイヤの製造方法。
【請求項１４】
空気注入後、タイヤチューブにおける空気注入針の引抜き跡にゼリー状瞬間接着剤を滴下して目封じすることを特徴とする請求項１１ないし１３に記載のタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車、車椅子、シニアカー、原動機付自転車、農作業車、フォークリフト等に使用されるタイヤチューブ、タイヤ、及びそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤには路面からの衝撃を吸収しながら荷重を支える機能が要求される。このため従来では空気入りのタイヤが使用され、タイヤチューブに注入された空気圧によって衝撃吸収性が保持されている。しかし、従来の空気入りタイヤは、バルブからの空気の自然流出、釘などの踏み抜き、或いは「リム打ち」によってパンクするという問題があった。「リム打ち」とは、空気の充填が不十分なタイヤで走行中、小石や段差に乗り上げた衝撃でタイヤ外皮とリムにチューブが強く挟まれるためにチューブに孔が開いてしまう不具合のことである。パンクの問題を解決する手段として、タイヤチューブの中に樹脂を注入してソリッドタイヤとするノーパンク技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、空気注入用のバルブから発泡性ポリウレタン樹脂を注入する技術が開示されている。この技術は、ポリオールとポリイソシアネートより成る主剤と、発泡剤、触媒等より成る副剤とを高圧発泡機を用いて混合してからタイヤチューブ内に圧入後、発泡及び硬化させて得られる樹脂をタイヤの充填材としたソリッドタイヤ（中実タイヤ）の製造方法である。しかし、この技術には高圧発泡機という二液混合機を併せた特殊な注入機が必要であり、自転車小売修理店等をも含む幅広い作業現場にて簡便に施工できない。また、この樹脂を用いたタイヤは、クッション性、乗り心地性の悪さに加えて耐久性も悪く、一年ほどでタイヤに「へたり」が生じてしまう問題があった。
【０００３】
また、特許文献２においては、「タイヤチューブに注入可能なタイヤパンクレス化軟質樹脂材料」が開示されており、樹脂材料はポリスチレン系又はポリオレフィン系熱可塑性エラストマーにパラフィンオイルを５％以上混合したものである。しかし、この樹脂材料には粘着性がなくタイヤチューブと樹脂材料との密着性が低い。このため、樹脂材料の充填硬化後において樹脂の注入充填量が不十分の場合、又は注入の際に空気を巻き込んだ場合には、タイヤ走行に伴って樹脂内の気泡が集合して大きな空気溜りとなり、タイヤチューブとタイヤ外皮の界面に存在するようになる。つまり、タイヤチューブと樹脂が離れてタイヤ内には樹脂の無い空間が生じる形となり、これが原因で走行時にはタイヤが圧縮変形されて過度な衝撃や振動が発生し、乗り心地性が徐々に低下していくという問題があった。
【０００４】
これらの問題に対する改善策として、出願人は特許文献３の「タイヤの製造方法、その補修方法、及び溶液状樹脂の注入装置」において、既存の空気入りタイヤからパンク発生の無いソリッドタイヤの製造方法、タイヤへの樹脂の簡便な注入方法とその装置、並びに樹脂注入の不十分な場合の補修方法を開示した。
【０００５】
しかし、いずれのソリッドタイヤも以下に示すようなソリッドタイヤ特有の問題があった。（１）従来の空気入りタイヤに比べて重い。（２）ハンドルを握る手や運転手の身体に細かい振動が伝わり、そのクッション性は空気より劣る。（３）従来の空気入りタイヤに比べてタイヤやフレームへの衝撃が大きく、車体自体の耐久性を低下させる恐れがある。
【特許文献１】特開平８−１４２６０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２６６５４号公報
【特許文献３】特開２００５−２０５８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の空気入りタイヤに比べて一度空気を入れるだけでパンクしにくく、ソリッドタイヤに比べて軽量で、長期間に亘って良好な乗り心地性を維持し得るタイヤチューブ、タイヤ、及びこれらの製造方法の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための請求項１の発明は、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルと粘着付与樹脂とを含む複合弾性樹脂によりタイヤチューブを成形したことを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルを所定割合で混合させた高温の溶液を常温まで冷却ゲル化させて得られる樹脂は、両者の混合割合に応じた粘弾性を有することが知られているが、請求項１の発明では、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルに加えて更に粘着付与樹脂が混合された複合弾性樹脂でタイヤチューブが製作されているので、タイヤチューブは粘弾性に加えて粘着力を有する。
【０００９】
粘着力とは剥がされるのに抵抗する力であり、剥離界面の分子間力で抵抗する力と、粘着力を有する樹脂の粘弾性による変形での抵抗力の総合力である。
【００１０】
従って、例えば注射針状をした細径の空気注入針をタイヤチューブに突き刺して空気を注入した後に、前記空気注入針を抜き取る場合において、タイヤチューブを構成する複合弾性樹脂内に形成されていた空気注入針による細孔状の抜孔（正確には、時間経過により空気注入針を抜き去った直後の不完全孔部）は、該空気注入針を抜き去る途中で、以下に示すように閉塞される。即ち、複合弾性樹脂の有する粘弾性によって即座に周辺の樹脂により物理的に閉塞される。それに加えて、複合弾性樹脂の有する粘着力によって閉塞した前記抜孔周辺の分子同士が分子間力によって結合するので、閉塞が確実となる。
【００１１】
以上より、本発明に係るタイヤチューブは、従来のタイヤチューブのように専用の空気注入バルブを設けなくても、上記した複合弾性樹脂の「自己修復力」によって、細い空気注入針を直接突き刺して空気を注入後、そのままゆっくりと抜くのみで空気の注入が可能となり、従来のタイヤチューブに不可欠である空気注入バルブが不要となる。
【００１２】
請求項１に係るタイヤチューブは、空気注入バルブが存在しないので、使用中においてバルブの弁部の不具合により自然に空気が漏れることはなく、当初に注入した空気量がそのまま維持される。よって、一度空気を注入すれば、以後の空気注入作業が不要になると共に、空気漏れが無いために、長期に亘って空気注入当初の良好な乗り心地性が維持される。
【００１３】
また、請求項１の発明に係るタイヤチューブをタイヤ内に嵌め込んで使用する場合には、タイヤチューブ内の空気による弾性が主体となり、タイヤチューブを構成する複合弾性樹脂の弾性が補助的に作用するのに加えて、タイヤチューブ全体を弾性樹脂で成形するソリッド状のタイヤチューブと比較して、空気が注入されている中空部の部分だけ重量が軽減される。このように、使用者にとって最も快適な空気による弾性が主体となり、しかもタイヤチューブが軽量であるために、結果としてタイヤが軽量化されて、例えば自転車に使用した場合の「乗り心地性」は、従来のタイヤチューブと殆ど遜色ない。
【００１４】
更に、使用中においても、破損等による場合を除いて空気漏れはほとんど考えられない。また、仮に釘類等の比較的小径の釘状物が突き刺さった場合においても、突き刺さった状態では、自己修復力を有する樹脂が釘状物の全周に密着しているために空気漏れは発生しないと共に、前記釘状物を抜き去る途中では、前記した空気注入針の抜去り時と同様の現象によって、釘状物を抜く途中で発生する釘孔は即座に閉塞される。よって、仮に釘状物が突き刺さっても、パンクの発生は殆どない。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複合弾性樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマー１０〜３０重量％、粘着付与樹脂１０〜４０重量％、プロセスオイル３５〜７５重量％からなることを特徴としている。
【００１６】
請求項２の発明によれば、材料の上記混合比率であれば、前記複合弾性樹脂は不都合なく製造でき、扱いやすい樹脂材料となる。また、前記複合弾性樹脂の粘着力が十分に発現され、自己修復力が最大限に働くように決定される。即ち、スチレン系熱可塑性エラストマーが多い場合には得られた複合弾性樹脂が硬くなりすぎ、少ない場合は複合弾性樹脂の破断強度が低下し、切れ易い。粘着付与樹脂が多い場合には、複合弾性樹脂の粘着力が大きすぎて、得られた複合弾性樹脂を用いたタイヤチューブは扱いにくくタイヤ装着が困難であり、少ない場合には、複合弾性樹脂の自己修復力が十分発現されず、空気注入針の抜孔が閉塞されにくくなる。また、プロセスオイルが多い場合には、得られた複合弾性樹脂は軟らかくタイヤへの装着が難しく、一方、少ない場合は、溶融状態の複合弾性樹脂の流動性が悪く、成形型への注入が困難で扱いにくい。以上の理由から、複合弾性樹脂を構成する各材料の混合比率における最適範囲が決定される。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のタイヤチューブにおいて、常温で高粘度の液状粘着樹脂膜が内周面に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明によれば、タイヤチューブの内周面には、常温で高粘度の液状粘着付与樹脂単独から成る粘着樹脂膜が形成されていて、前記粘着樹脂膜の粘着力は、タイヤチューブを形成している複合弾性樹脂の有する粘着力よりも遥かに大きい。従って、空気注入後に空気注入針を抜き取る際、前記空気注入針の針孔においてチューブ中空部に接している側の孔部は、前記孔部全周に存在している粘着樹脂膜の流動により即座に閉塞される。よって、空気注入針の抜き取り時に発生し易い空気漏れを一層確実に阻止できる。また、タイヤ使用時においてタイヤチューブに釘状物が突き刺さった場合においても、前記釘状物のタイヤチューブ中空部に臨んでいる部分は、チューブ内周面に存在する粘着樹脂膜により覆われる。よって、仮に釘状物が突き刺さった状態でも空気漏れが防止されるので、空気抜け、或いはパンクの発生を防止、抑制できる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３に記載のタイヤチューブにおいて、タイヤのリム側に向けて突部が形成された横断面形状であることを特徴としている。
【００２０】
請求項４の発明によれば、タイヤチューブの横断面形状は、タイヤのリム側に向けて設けられた突部が存在することで、タイヤ外皮及びリムで定められるタイヤ全体の横断面形状に近づくので、タイヤチューブの膨張後にタイヤ外皮及びリムの内周面に安定して密着する。このため、チューブ幅と比較して肉厚の割合が大きいために、膨張後における横断面形状の変形が少ないにもかかわらず、形状的に安定してタイヤ内に嵌め込む（装着する）ことができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４に記載のタイヤチューブにおいて、その幅、肉厚、及び外径が以下の寸法であることを特徴としている。即ち、タイヤチューブの幅は、タイヤのチューブ挿入空間の内幅と等値から（前記内幅−６ｍｍ）の範囲であり、タイヤチューブの肉厚は５〜８ｍｍであり、更にタイヤチューブの外径はタイヤのチューブ挿入空間の外径と等値から（前記外径−８ｍｍ）の範囲である。
【００２２】
請求項５の発明によれば、中空ドーナツ状をしたタイヤチューブは、空気の注入によりタイヤチューブ全体の周方向、及び横断面視の周方向の双方に沿って伸び、タイヤ外皮及びリムの内周面に密着する状態まで全体的に膨張する。このとき、前記の二つの周方向の少なくともどちらか一方にタイヤチューブが極端に伸びてしまうような膨張であると、大きな引張り力が残存して余計なストレスが発生した状態となり、逆に前記した二つの周方向の少なくとも一方が全く伸ばされない、或いは殆ど伸ばされない場合には、タイヤに対するタイヤチューブの一体性が乏しくなって（タイヤと、これに嵌め込まれるタイヤチューブとが別々に独立して存在する状態に近づいて）、乗り心地性が低下する。従って、チューブ幅、及びチューブ径は、タイヤのチューブ挿入空間の内幅、及び外径よりも僅かに小さくて、タイヤチューブは、前記した二つの周方向のいずれにもバランス良く僅かに膨張した状態でタイヤに嵌め込まれることが望ましい。
【００２３】
また、タイヤチューブの幅と径は上記の観点により定められるものであり、タイヤチューブの肉厚は、空気注入針の抜取り後、及び使用時の釘状物の突刺状態における空気漏れを効果的に防止できる観点から定められる。
【００２４】
請求項６の発明は、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルと粘着付与樹脂とを含む複合弾性樹脂から成るタイヤチューブの製造方法であって、設定長さの複数本の直線状に成形された各チューブ単体の両端部を、互いに他方のチューブ単体の両端部に熱融着により一体に接合するか、或いは設定長さの一本の直線状チューブ単体の両端部を熱融着して中空ドーナツ状に成形することを特徴としている。
【００２５】
請求項６の発明によれば、予め型成形等によりチューブ単体を成形しておいて、複数本のチューブ単体を用いる場合には、各チューブ単体の両端部を他方のチューブ単体の両端部に接合するか、或いは１本のチューブ単体の両端部を互いに接合することにより、容易に中空ドーナツ状のタイヤチューブを成形できる。また、熱可塑性エラストマーを含む複合弾性樹脂は、空気漏れすることなく容易に熱融着できることは知られている。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項６に記載のタイヤチューブの製造方法において、前記チューブ単体は、型本体と、該型本体の中心部に配置される中子棒とから成る成形型で成形されて、前記中子棒の全長に亘って常温で高粘度の液状粘着樹脂を塗布した後に、成形型内に成形原料を注入して成形することを特徴としている。
【００２７】
請求項７の発明によれば、タイヤチューブを形成する途中の中間品であるチューブ単体の形成時において、完成品である中空ドーナツ状のタイヤチューブの内周面に粘着樹脂膜が形成された状態にできる。
【００２８】
請求項８の発明は、請求項６に記載のタイヤチューブの製造方法において、前記チューブ単体は、型本体と、該型本体の中心部に配置される中子棒とから成る成形型で成形されて、前記中子棒の一端部又は両端部は、他の部分よりも小径に形成されて、前記チューブ単体の一端部又は両端部の肉厚は、他の部分よりも厚くなっていることを特徴としている。
【００２９】
請求項８の発明によれば、接合部近辺の肉厚のみが他の部分よりも厚いタイヤチューブを容易に成形できる。また、タイヤのリムに前記タイヤチューブを装着する際に、接合部近辺の厚肉部をリムのバルブ孔の位置に配置して、前記厚肉部に空気注入針を突き刺してタイヤチューブ内に空気を注入すると、肉厚が厚い分だけ空気漏れ防止の信頼性が高まる。また、前記厚肉部はタイヤチューブの周方向に沿って部分的に存在するのみで、残りの部分は前記厚肉部よりも薄肉となっているので、空気漏れ防止の信頼性を高めたうえで、タイヤチューブの軽量化、ひいてはタイヤの軽量化が図られる。
【００３０】
請求項９の発明は、請求項６に記載のタイヤチューブの製造方法において、前記チューブ単体の端面開口近傍の空気注入針の差込予定部位の内周面に常温で高粘度の液状粘着樹脂を所定厚さで塗布した後に、チューブ単体を接合することを特徴としている。
【００３１】
請求項９の発明によれば、内周面に液状粘着樹脂を塗布した部分がリムのバルブ孔の部分に配置されるようにして、タイヤにタイヤチューブを装着して、リムのバルブ孔の部分からタイヤチューブに空気注入針を突き刺して空気を注入する。空気注入後、空気注入針を引き抜く際、空気注入針の引き抜きに伴って、タイヤチューブの内周面に塗布されている液状粘着樹脂は、空気注入針と一緒にタイヤチューブの肉部に形成された空気注入針の抜孔内に引き込まれる。これによって、タイヤチューブの肉部に形成される空気注入針の抜孔は、形成直後に液状粘着樹脂により閉塞されて、タイヤチューブの空気漏れを一層確実に防止できる。
【００３２】
請求項１０の発明は、タイヤであって、請求項１に記載のタイヤチューブがタイヤ内に嵌め込まれて、タイヤチューブ内に所定圧の空気が注入されていることを特徴としている。
【００３３】
請求項１０の発明は、請求項１の発明のタイヤチューブがタイヤに嵌め込まれて、タイヤとしての使用が可能になった状態において把握したものであるため、実質的な作用効果は、請求項１の作用効果とほぼ同一である。
【００３４】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載のタイヤの製造方法であって、空気注入針を挿通可能な内径を有する注入針挿通孔が開けられた薄い閉塞板により、タイヤのリムに形成されたバルブ孔を閉塞しておいて、請求項１に記載のタイヤチューブをタイヤのリムに装着して、この状態で前記閉塞板の注入針挿通孔に空気注入針を挿通してタイヤチューブに差し込むことにより、前記タイヤチューブ内に空気を注入することを特徴としている。
【００３５】
請求項１１の発明によれば、既存のタイヤのタイヤ外皮に嵌め込まれた請求項１のタイヤチューブに対して空気を容易に注入できると共に、既存のタイヤのリムに形成されたバルブ孔を閉塞板により閉塞して、前記バルブ孔からチューブが空気圧により膨張し、空気注入針の抜孔が拡がることによる空気漏れを防止できる。
【００３６】
請求項１２の発明は、請求項１１において、前記タイヤチューブにおける空気注入針の差込予定部位に塗布したゼリー状瞬間接着剤の上に、伸長性を有していないテープ片を部分的に貼着し、前記テープ片の部分に空気注入針を差し込んで空気を注入することを特徴としている。
【００３７】
請求項１２の発明によれば、タイヤチューブの空気注入針の差込予定部位に部分的に貼着された伸長性を有しないテープ片によって、空気注入時、及び注入後の双方において、タイヤチューブにおけるテープ片が貼られた部分の膨張が阻止される。この結果、タイヤチューブのテープ片貼着部に形成された空気注入針の抜孔の閉塞性が高まると共に、その閉塞状態が保たれるために、空気漏れ防止の効果が一層に高められる。
【００３８】
請求項１３の発明は、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルとを含む複合弾性樹脂から成るタイヤチューブを装着したタイヤの製造方法であって、前記タイヤチューブの空気注入針の差込予定部位に塗布したゼリー状の瞬間接着剤の上に伸長性を有していないテープ片を部分的に貼着しておいて、空気注入針を挿通可能な内径を有する注入針挿通孔が開けられた薄い閉塞板により、タイヤのリムに形成されたバルブ孔を閉塞しておいて、テープ片が貼着された前記タイヤチューブをタイヤのリムに装着して、この状態で前記閉塞板の注入針挿通孔に挿通された空気注入針をタイヤチューブの前記テープ片の部分に差し込むことにより、前記タイヤチューブ内に空気を注入することを特徴としている。
【００３９】
請求項１３の発明は、請求項１２の発明に対してタイヤチューブを形成する複合弾性樹脂の組成を変更した点のみが異なる。即ち、請求項１２の発明は、タイヤチューブを形成する複合弾性樹脂として、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルと粘着付与樹脂とを含むものを使用することにより、複合弾性樹脂の有する弾性と粘着性によりタイヤチューブに形成された抜孔を内部において化学的に閉塞する作用と、ゼリー状瞬間接着剤とテープ片との作用により抜孔の外周面側の部分を物理的に閉塞する作用との相乗によって、タイヤチューブの空気漏れを二重に防止するものである。
【００４０】
これに対して、請求項１３の発明は、タイヤチューブに形成された抜孔の内部は、複合弾性樹脂の弾性を主体にして閉塞して、抜孔の外周面側の部分は、請求項１２の発明と同様にして物理的に閉塞するものである。請求項１３の発明によれば、粘着付与樹脂を含まない複合弾性樹脂によりタイヤチューブを成形しているために、タイヤチューブの成形前の直線状をしたチューブ単体を連続押出成形することが可能となって、タイヤチューブの生産性を高めることができる。この結果、所定長に切断された１本のチューブ単体の両端部を接合することにより、タイヤチューブを成形でき、チューブ単体の生産性の向上と相俟って、パンクの発生が殆どないタイヤチューブを有するタイヤの生産コストを低下させられる。
【００４１】
請求項１４の発明は、請求項１１ないし１３において、空気注入後、タイヤチューブにおける空気注入針の引抜き跡にゼリー状瞬間接着剤を滴下して目封じすることを特徴としている。
【００４２】
請求項１４の発明によれば、空気注入針をタイヤチューブから引き抜き後、空気注入針の引抜き跡に向けて、タイヤチューブとの接着力が高いゼリー状の瞬間接着剤を滴下し、目封じしておくことによって、前記引抜き跡から空気が漏れることをより確実に防止できる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係るタイヤチューブを装着したタイヤは、その構造から従来のソリッドタイヤに比べて軽量である。タイヤチューブは、粘弾性に加え粘着力を有する複合弾性樹脂により成形されているため、タイヤに装着して空気注入後、生じた空気注入針孔を自己修復するため空気が漏れることは殆どない。また、これにより空気不足が主な原因となってタイヤ走行時に発生する「リム打ち」によるパンクは防止され、又釘状物の踏抜きによるパンクも発生しにくい。従って、本発明に係るタイヤチューブを装着したタイヤは、一度空気を注入するだけで長期間に亘って良好な乗り心地性を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
最初に、所定の肉厚を有して中空ドーナツ状をした本発明に係るタイヤチューブＴ1の中間品である厚肉直線パイプ状をしたチューブ単体Ｔ1'を成形するための成形型Ｍについて説明し、その後に、２本のチューブ単体Ｔ1'の両端部を熱融着により互いに接合してタイヤチューブＴ1を成形する方法について説明する。タイヤチューブＴ1は、中空ドーナツ状の全体形状を有していて、その横断面形状は、中空状であって、厚肉リング部１の周方向の一部にタイヤＫのリムＳと対向配置される突部２が、該タイヤチューブＴ1の中心側に向けて突設された非リング形状となっている（図６参照）。また、中空ドーナツ状をしたタイヤチューブＴ1の内周面には、常温で高粘度の液状粘着樹脂１０’から成って、粘着力を有する粘着樹脂膜１０が一体に形成されている。
【００４５】
次に、上記したチューブ単体Ｔ1'を成形するための成形型Ｍについて簡単に説明する。図２は、成形型Ｍの分解斜視図であり、図３（イ）は、原料である溶液状をした複合弾性樹脂Ｒを注入する原料注入筒１１の部分における成形型Ｍの横断面図であり、同（ロ）は、成形型Ｍにより成形されたチューブ単体Ｔ1'の横断面図である。成形型Ｍは、前記横断面形状を有する直線状のチューブ単体Ｔ1'を成形可能な成形空間１４を有している。即ち、成形型Ｍは、互いに密着させた状態で、内周面がチューブ単体Ｔ1'の横断面の外周形状に対応する成形面１２ａ，１３ａとなった上下一対の型本体１２，１３と、前記チューブ単体Ｔ1'の内周面形状に対応する横断面形状を有していて、前記型本体１２，１３の成形面１２ａ，１３ａで形成される成形空間１４内に挿入される中子棒１５とから成る。中子棒１５の両端部には、連結ブロック１６ａ，１６ｂがそれぞれ連結されていて、各連結ブロック１６ａ，１６ｂは、中子棒１５の両端部にスライド可能に嵌め込まれている。よって、一対の型本体１２，１３の密着により形成される成形空間１４内に中子棒１５が配設されるようにして、一対の型本体１２，１３を密着させておいて、各連結ブロック１６ａ，１６ｂを中子棒１５の長手方向に僅かにスライドさせて、各型本体１２，１３の端面と互いに密着させた状態で、連結ブロック１６ａ，１６ｂと各型本体１２，１３とを複数本のボルト１７により一体に連結すると、成形型Ｍを構成する一対の型本体１２，１３と中子棒１５とが一体に締結されて型成形可能な状態となる。
【００４６】
そして、上記した成形型Ｍを用いて厚肉直線パイプ状をしたチューブ単体Ｔ1'を成形するには、成形型Ｍを分離した状態において、中子棒１５の全周面に液状粘着樹脂１０’を所定厚に塗布しておいて、上記したようにして成形型Ｍを一体に締結する。この状態で、原料注入筒１１から溶液状の複合弾性樹脂（図示せず）を注入して成形空間１４を充満させ、複合弾性樹脂がゲル化（固化）するまで常温で放置した後に、成形型Ｍを分解して、チューブ単体Ｔ1'から中子棒１５を抜き出すと、成形品であるチューブ単体Ｔ1'が得られる〔図１及び図３（イ）参照〕。厚肉直線パイプ状をしたチューブ単体Ｔ1'の中空部４の内周面には、液状粘着樹脂１０’により成形された粘着樹脂膜１０が形成されている。なお、チューブ単体の作成方法は、上記した金型を用いる方法に限らず、押し出し方法も適用可能である。
【００４７】
タイヤチューブＴ1の中間品であるチューブ単体Ｔ1'は、厚肉直線パイプ状をなしていて、２本のチューブ単体Ｔ1'を半リング状にわん曲させて、その両端部を互いに熱融着により一体に接合すると、中空ドーナツ状のタイヤチューブＴ1が得られる。前記接合には、２本のチューブ単体Ｔ1'の接合面のずれを防止して安定して接合可能にするための接合治具Ａが使用される。
【００４８】
図４は、接合治具Ａにより２本のチューブ単体Ｔ1'を熱融着により接合している状態の部分斜視図であり、図５（イ）は、接合治具Ａの横断面図であり、同（ロ），（ハ）は、２本のチューブ単体Ｔ1'が熱融着される順序を示す図である。接合治具Ａは、図４及び図５に示されるように、あり溝２１ａを備えた案内レール２１と、チューブ単体Ｔ1'の端部を支持した状態で、被嵌合部２２ａが前記案内レール２１のあり溝２１ａに嵌合案内されて直線移動可能な一対のチューブ単体支持体２２とで構成される。チューブ単体支持体２２の上面には、チューブ単体Ｔ1'の略下半部を隙間なく嵌合可能な嵌合孔２２ｂが設けられ、２本のチューブ単体Ｔ1'の接合端部がチューブ単体支持体２２の対向面から僅かに突出するようにして、各チューブ単体Ｔ1'をチューブ単体支持体２２の嵌合孔２２ｂに嵌合支持しておく。なお、チューブ単体支持体２２の嵌合孔２２ｂに対するチューブ単体Ｔ1'の周方向の位置決めは、型成形時においてチューブ単体Ｔ1'の両側面に長手方向に形成されたパーティングライン（図示せず）を基準にして行なうことにより、接合すべき２本のチューブ単体Ｔ1'の周方向の位置を合致させられる。熱板２３は、チューブ単体Ｔ1'を溶解可能な温度まで加熱されていて、各チューブ単体Ｔ1'の対向端面の間に熱板２３を配設しておく。この状態で、熱板２３に対して各チューブ単体Ｔ1'の端面を所定時間当接させることにより、各チューブ単体Ｔ1'の接合端部を部分的に融解させる。その後に、熱板２３を取り除いて、部分融解した各チューブ単体Ｔ1'の接合端部を互いに当接させて、所定時間だけ放置すると、各チューブ単体Ｔ1'の端部は互いに融着されて一体に接合される。各チューブ単体Ｔ1'の他方の各端部も同様にして一体に接合すると、厚肉パイプ状をなしていた２本のチューブ単体Ｔ1'の両端部は互いに接合されて、図６に示されるような中空ドーナツ状のタイヤチューブＴ1が成形される。なお、図５（イ）及び図６において、３は、タイヤチューブＴ1における２本のチューブ単体Ｔ1'の接合部を示す。
【００４９】
次に、上記したタイヤチューブＴ1を既存のタイヤのリムＳに装着してタイヤＫを成形するには、以下のようにして行なう。図７は、タイヤＫのリムＳ及びタイヤ外皮３４、並びにタイヤチューブＴ1の部分分解斜視図であり、図８は、自転車Ｊの後輪ＲＷのタイヤチューブＴ1に空気を注入している状態の側面図であり、図９（イ），（ロ）は、それぞれタイヤチューブＴ1に空気を注入する前後におけるタイヤＫの横断面図であり、図１０は、空気注入針Ｎを抜き去る途中の状態の拡大横断面図であり、図１１は、タイヤＫ（タイヤ外皮３４）と空気注入前のタイヤチューブＴ1の寸法関係を示す図である。なお、図１１において、ＣはタイヤＫの中心を示し、図１１は、タイヤＫの外径とタイヤの横断面の寸法との比を無視して図示してある。図７及び図９に示されるように、既存のタイヤのリムＳには、バルブ孔３１が開けられており、本発明に係るタイヤチューブＴ1は、空気注入バルブを有していないために、前記バルブ孔３１が不要である。また、注入された空気の圧力によりタイヤチューブＴ1がバルブ孔から膨張し、空気注入針Ｎの抜孔４１’が拡がることによって空気漏れが発生するのを防止するために、既存のタイヤのリムＳにタイヤチューブＴ1を装着する際に、方形状をした樹脂製の閉塞板３２により前記バルブ孔３１を閉塞しておく。閉塞板３２には、リムＳにタイヤチューブＴ1を装着した後に、該タイヤチューブＴ1の中空部４に空気を注入するための注射針状をした空気注入針Ｎを挿通できる内径の挿通孔３２ａが開けられている。空気注入針Ｎの外径は１．５ｍｍ程度であるので、前記挿通孔３２ａの内径は２ｍｍ程度となる。
【００５０】
図７に示されるように、タイヤＫのリムＳのバルブ孔３１の内側に両面テープ等（図示せず）により前記閉塞板３２を仮固定しておいて、リムＳの外側にタイヤチューブＴ1を装着し、その後に、タイヤチューブＴ1を覆うようにしてタイヤ外皮３４をリムＳに嵌め込む。この状態では、図９（イ）に示されるように、タイヤチューブＴ1は、リムＳとタイヤ外皮３４における前記リムＳと対向する部分に接して、タイヤチューブＴ1の両側部とタイヤ外皮３４との間には、所定の隙間３６が形成されている。この状態で、図８及び図９（ロ）に示されるように、リムＳのバルブ孔３１に臨んでいる閉塞板３２の挿通孔３２ａに空気注入針Ｎを挿通して、該空気注入針Ｎの先端をタイヤチューブＴ1の中空部４まで突き刺して、中空部４が所定圧となるまで空気の注入を行なう。図１１に示されるように、タイヤチューブＴ1の幅Ｗ1及び外径Ｄ1は、いずれもタイヤＫのチューブ挿入空間３３の内幅Ｗ2及び外径Ｄ2と同等か、或いは僅かに小さく設定されているため、タイヤチューブＴ1の中空部４に空気が注入されることにより、タイヤチューブＴ1は、図９（イ），（ロ）に示されるように、タイヤ外皮３４の内周面、及びリムＳの内側面に接するまで、幅方向及び円周方向の双方に沿って膨張し、その結果として、中空部４の横断面積も大きくなる。また、タイヤチューブＴ1は、タイヤＫのリムＳと対向する部分に突部２が設けられていて、タイヤチューブＴ1の横断面形状は、リムＳにタイヤ外皮３４が嵌め込まれた状態の内側中空部の横断面形状と近似するような形状にしてあり、しかも空気注入前において、タイヤチューブＴ1は、リムＳとタイヤ外皮３４における前記リムＳと対向する部分に接しているので、タイヤチューブＴ1の膨張時において、横断面視においてタイヤＫ（又はリムＳ）に対してタイヤチューブＴ1が移動することなく膨張する。なお、図８において、３５は、空気注入針Ｎを備えたバルブを示し、ＦＷは、自転車Ｊの前輪を示す。
【００５１】
本発明に係るタイヤチューブを形成している複合弾性樹脂は、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルに加えて更に粘着付与樹脂を含んだ複合弾性樹脂Ｒによりタイヤチューブが成形されているため、前記タイヤチューブは、エラストマーの持つ粘弾性に加えて、粘着力を有する。例えば注射針状をした細径の空気注入針ＮをタイヤチューブＴ1に突き刺して空気を注入した後に、前記空気注入針Ｎを抜き取る場合において、図１０に示されるように、タイヤチューブＴ1を形成する複合弾性樹脂Ｒ内に形成されていた空気注入針Ｎによる細孔状の抜孔４１’は、該空気注入針Ｎを抜き去る途中において、複合弾性樹脂Ｒの持つ自己修復力によって閉塞される。即ち、該空気注入針Ｎを抜き去る途中で、複合弾性樹脂Ｒの有する粘弾性によって、即座に周辺の樹脂により物理的に閉塞されるのに加え、抜孔４１’の閉塞に伴って閉塞状態の抜孔４１周辺の複合弾性樹脂Ｒの分子同士が結合できる距離に近づき、分子同士が分子間力により結合するので、抜孔４１’は閉塞される。
【００５２】
これに加えて、タイヤチューブＴ1の内周面には、液状粘着樹脂１０’から成る粘着樹脂膜１０が形成されているために、空気注入針ＮがタイヤチューブＴ1の中空部４から厚肉リング部１内に入り込む際に、空気注入針Ｎの引き込みに追従して、該空気注入針Ｎの周辺の液状粘着樹脂１０’は空気注入針Ｎの引抜き側に引き込まれて、前記抜孔４１’におけるタイヤチューブＴ1の中空部４に臨んでいる方の形成端を閉塞する。
【００５３】
以上のように、タイヤチューブＴ1を形成する複合弾性樹脂Ｒの自己修復力による抜孔４１’の閉塞作用と、粘着樹脂膜１０による抜孔４１’の形成端を閉塞する作用とが相乗して、タイヤチューブＴ1を形成する複合弾性樹脂Ｒ内に形成される抜孔４１’は、形成直後に閉塞される。
【００５４】
従来のエラストマーは粘弾性を有するため、外力がエラストマーに与えられると、エラストマーには元の状態に戻ろうとする弾性的な復元力が働くので、例えば注入針の引抜きという外力がエラストマーに与えられると、注入針による抜孔は物理的に閉塞される。従って、複合弾性樹脂Ｒはエラストマーとしての粘弾性を当然持つため、物理的な復元力によって抜孔４１’は閉塞される。ここで、複合弾性樹脂Ｒの有する自己修復力について説明する。前記複合弾性樹脂Ｒは熱可塑性エラストマーとプロセスオイルから成る弾性樹脂に加えて、粘着付与樹脂が含まれている。この組成により複合弾性樹脂Ｒは、粘着剤に似た粘着力を有する。上記したように粘着力とは剥がれるのに抵抗する力であり、剥離界面の分子間力で抵抗する力と、粘着力を有する樹脂（粘弾性体）の粘弾性による変形で抵抗する力の総合力である。つまり、複合弾性樹脂Ｒには、特に前者の抵抗力、即ち剥離界面においては、界面に存在する分子同士の分子間力による抵抗力が付与される。従って、抜孔４１’が閉塞される際、弾性的復元力によって樹脂同士が接触して物理的に閉塞されると、閉塞状態の抜孔４１周辺に存在する複合弾性樹脂Ｒの分子同士が、結合可能な距離に接近して分子間力によって結合する。従って、粘着力を有した複合弾性樹脂Ｒにおいて、タイヤチューブＴ1の中空部４に注入された空気の内圧、或いは衝撃等の外力が閉塞した抜孔界面４２に加えられても、複合弾性樹脂Ｒは上記粘着力により閉塞状態の抜孔４１の剥離に抵抗し、耐えうることができるので、再び抜孔４１’が生じることはなく、抜孔の閉塞状態４１は維持される。従って、複合弾性樹脂Ｒの自己修復力にはエラストマー自体の持つ弾性的復元力に加えて粘着付与樹脂による粘着力が含まれているため、複合弾性樹脂Ｒは従来の弾性樹脂よりも優れた自己修復力を有する。
【００５５】
更に、タイヤチューブＴ1の空気漏れ抑制効果を高めるために、タイヤチューブＴ1の内周面には、常温で高粘度の液状粘着樹脂１０’から成る粘着樹脂膜１０が塗布される。液状粘着樹脂１０’は、前記複合弾性樹脂Ｒを構成する粘着付与樹脂と同一である。前記粘着樹脂膜１０の粘着力は、タイヤチューブＴ1を形成している複合弾性樹脂Ｒの有する粘着力よりも大きい。従って、空気注入後に空気注入針Ｎを抜き取る際、前記空気注入針Ｎの針孔においてチューブ中空部に接している側の孔部は、前記孔部全周に存在している液状粘着樹脂１０’の流動により即座に閉塞され、閉塞状態の抜孔４１では剥離に抵抗する粘着力が作用する。よって、空気注入針Ｎの抜き取り時に発生し易い空気漏れを一層効果的に抑制できる。また、タイヤＫ使用時においてタイヤチューブＴ1に釘状物が突き刺さった場合においても、前記釘状物のタイヤチューブＴ1の中空部４に臨んでいる部分は、チューブ内周面に存在する粘着樹脂膜１０により覆われる。よって、仮に釘状物が突き刺さった状態でも空気漏れが防止されるので、空気抜け、或いはパンクの発生を防止、抑制できる。
【００５６】
以上により、複合弾性樹脂Ｒから成るタイヤチューブＴ1は、細い空気注入針Ｎを直接タイヤチューブＴ1に突き刺して空気を注入後、そのままゆっくりと抜き取るだけで、空気漏れの無いタイヤチューブとなり、従来のタイヤチューブのような専用の空気注入バルブは不要となる。
【００５７】
次に、複合弾性樹脂Ｒの材料について説明する。複合弾性樹脂Ｒは、熱可塑性エラストマー、プロセスオイル、粘着付与樹脂より構成されている。
【００５８】
複合弾性樹脂Ｒを構成する熱可塑性エラストマーは、スチレン系熱可塑性エラストマーであり、これはポリスチレンブロックとポリオレフィン構造のエラストマーブロックで構成されたブロック共重合体である。本発明の実施形態におけるスチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブタジエン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）が挙げられるが、前記複合弾性樹脂Ｒを組成しうる他のスチレン系熱可塑性エラストマーの使用例としては、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−高結晶エチレン共重合体（ＳＥＢＣ）、スチレン−エチレン−プロピレン共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）等が挙げられる。これらのスチレン系熱可塑性エラストマーはいずれかより選ばれる一種以上での使用が可能である。
【００５９】
複合弾性樹脂Ｒを構成するプロセスオイルは、熱可塑性エラストマーの可塑剤又は軟化剤として用いられ、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル等の鉱油類よりなる。本発明の実施形態では、パラフィン系オイル、ナフテン系オイルを各々使用したが、各オイルを単独、若しくはこれらを複数混合したオイルのいずれを用いてもプロセスオイルとしての効果は同様である。
【００６０】
複合弾性樹脂Ｒを構成する粘着付与樹脂は、複合弾性樹脂Ｒに粘着力を与え、自己修復力を増すために混合される。例えば、テルペン樹脂、α−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、ロジンエステル樹脂、水素化ロジン系樹脂、脂肪族飽和炭化水素樹脂等が挙げられる。複合弾性樹脂Ｒを構成する粘着付与樹脂として使用されるのは、上記樹脂のうち平均分子量が大きく、軟化点が高く、常温で固形のものである。本実施形態では、平均分子量が約７００で、軟化点が１２５℃の水添テルペン樹脂及び、軟化点が１２５℃の変性テルペン樹脂を使用している。
【００６１】
タイヤチューブＴ1の内周面の粘着樹脂膜１０を形成するために塗布される英状粘着樹脂１０’には、上記粘着付与樹脂と同様の樹脂を用いる。即ち、テルペン樹脂、α−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、ロジンエステル樹脂、水素化ロジン系樹脂、脂肪族飽和炭化水素樹脂等が挙げられる。ただし、タイヤチューブＴ1の内周面の粘着樹脂膜１０を形成するために塗布する場合には、上記樹脂のうち、平均分子量が小さく、軟化点が低く、常温で高粘度の流動状態（液状）であるものを使用する。本発明の実施形態では、軟化点が３０℃のテルペンフェノール樹脂を使用している。
【００６２】
各材料の混合比率は、前記複合弾性樹脂Ｒを不都合なく製造し、扱いやすい樹脂材料にし、また複合弾性樹脂Ｒの自己修復力を十分に発現させるように決定される。スチレン系熱可塑性エラストマーが最適範囲１０〜３０重量％の範囲を超えると、多い場合には得られた複合弾性樹脂Ｒが硬くなりすぎてタイヤチューブに不適であり、少ない場合は複合弾性樹脂Ｒの破断強度が低下し、切れ易い。粘着付与樹脂が１０〜４０重量％の範囲を超えると、多い場合には、複合弾性樹脂Ｒの粘着力が大きすぎて、得られた複合弾性樹脂Ｒを用いたタイヤチューブＴ1は扱いにくくタイヤＫへの装着が困難であり、少ない場合には、複合弾性樹脂Ｒの粘着力が小さいため、複合弾性樹脂Ｒの自己修復力が十分発現されず、タイヤチューブＴ1に空気注入後、空気注入針Ｎを抜き取る際、空気注入針Ｎの抜孔４１’が閉塞されにくくなる。また、プロセスオイルが３５〜７５重量％の範囲を超えると、多い場合には、複合弾性樹脂Ｒが軟らかくタイヤＫへの装着が難しく、一方、少ない場合は、溶融状態の複合弾性樹脂Ｒの流動性が悪く、成形型Ｍへの注入が困難で扱いにくい。以上の理由から、複合弾性樹脂Ｒを構成する各材料の混合比率は、スチレン系熱可塑性エラストマー１０〜３０重量％、粘着付与樹脂１０〜４０重量％、プロセスオイル３５〜７５重量％が最適範囲である。
【００６３】
タイヤチューブＴ1は以下にして装着される。リムＳの外側にタイヤチューブＴ1を装着し、その後に、タイヤチューブＴ1を覆うようにしてタイヤ外皮３４をリムＳに嵌め込む。この状態では、図９（イ）に示されるように、タイヤチューブＴ1は、リムＳとタイヤ外皮３４における前記リムＳと対向する部分に接して、タイヤチューブＴ1の両側部とタイヤ外皮３４との間には、所定の隙間３６が形成されている。つまり、図１１に示されるように、タイヤチューブＴ1の幅Ｗ1及び外径Ｄ1は、いずれもタイヤＫのチューブ挿入空間３３の内幅Ｗ2及び外径Ｄ2と同等か、或いは僅かに小さく設定されている。このため、タイヤチューブＴ1の中空部４に空気が注入されることにより、タイヤチューブＴ1は、タイヤ外皮３４の内周面、及びリムＳの内側面に接し、密着するまで、タイヤチューブ全体における周方向、及び横断面視における周方向の双方に沿って伸び、全体として膨張する。タイヤチューブＴ1は、幅方向及び円周方向の双方に沿って過剰な負荷がかからないようバランスよく膨張し、かつタイヤ外皮３４の内周面及びリムＳの内側面に適度に密着することが可能になるように、タイヤチューブＴ1の幅W1及び外径D1は、タイヤＫのチューブ挿入空間３３の内幅W2及び外径D2と同様か或いは僅かに小さく設定され、また、タイヤチューブＴ1は、前記した二つの周方向のいずれにも僅かに伸びた状態でタイヤＫ（又はリムＳ）に嵌め込まれることが望ましい。なお、タイヤチューブＴ1の外径Ｄ1とチューブ単体Ｔ1’の長さＬ（図１参照）とは、変形時の歪みを無視すると、（Ｌ＝πＤ1／２）の関係を有する。
【００６４】
タイヤチューブＴ1の肉厚は、空気注入針Ｎの抜取り後、及び使用時の釘状物の突刺状態における空気漏れを効果的に防止できる観点から定められる。つまり、タイヤチューブＴ1の肉厚は、厚いほど上記自己修復力が増して空気漏れ防止（抑制）の効果は高まる。一方、タイヤチューブＴ1の肉厚が薄いほど、タイヤチューブＴ1の重量が軽減されると共に、タイヤチューブＴ1内の空気による弾性がより一層主体となることから、タイヤチューブＴ1をタイヤ外皮３４内に嵌め込んで成形したタイヤＫの乗り心地性は、使用者にとって快適な空気入りタイヤの乗り心地性に一層近づく。良好な乗り心地性との兼ね合いを考慮しつつ、前記空気漏れを最大限に防止できるように、タイヤチューブＴ1の肉厚寸法は設定される。この設定された肉厚寸法であれば、タイヤ外皮３４とリムＳにタイヤチューブＴ1が強く挟まれるためにタイヤチューブＴ1に孔が開いてしまうリム打ちという不具合も解消される。
【００６５】
上記したタイヤチューブＴ1の横断面形状は、厚肉リング部１の周方向の一部に突部２が形成された形状であるが、その他に図１２に示される厚肉楕円リング形、厚肉リング形等が挙げられる。図１２（イ）は、タイヤ外皮３４と非変形時のタイヤチューブＴ2の大きさの関係を示す横断面図であり、同（ロ），（ハ）は、それぞれ空気注入前後のタイヤチューブＴ2の横断面図である。タイヤチューブＴ2の横断面形状は、リムＳの外周側の空間を含めたタイヤＫのチューブ挿入空間３３の全体形状が、該タイヤＫの半径方向の寸法が僅かに大きい非円形であるのに対応させて、僅かに楕円リング形状になっている。このため、空気注入後に膨張したタイヤチューブＴ2は、少ない形状変形によってタイヤ外皮３４の内周面及びリムＳの外周面に密着可能となる。
【００６６】
また、上記した各タイヤチューブＴ1，Ｔ2の肉厚は、全周に亘って一定であるが、空気注入部のみを部分的に厚肉とすることにより、タイヤチューブＴ1，Ｔ2の重量、即ちタイヤＫの重量を殆ど増加させずに、空気注入針Ｎの引抜き時、又は引抜き後における抜孔４１’からの空気漏れを一層確実に防止できる。即ち、タイヤチューブＴ1，Ｔ2に形成される抜孔４１’は、成形材料である複合弾性樹脂Ｒの粘弾性により、空気注入針Ｎの引抜き途中において即座に周辺の樹脂により物理的に閉塞されると共に、複合弾性樹脂の有する粘着力によって閉塞状態の抜孔４１周辺の樹脂分子同士が分子間力で結合するために、前記閉塞を確実にしているが、空気注入部の複合弾性樹脂Ｒの肉厚の観点からみれば、厚い程、抜孔４１’の閉塞性が高まると言える。図１３（イ）は、タイヤチューブＴ1，Ｔ2の内周面側に膨肉部５を形成して空気注入部の肉厚を部分的に厚肉とした例であり、同（ロ）は、同じく外周面側に膨肉部５’を形成して厚肉とした例である。いずれの場合にも、チューブ単体Ｔ1’，Ｔ2’の端部（タイヤチューブＴ1，Ｔ2の接合部３となる部分）に膨肉部５，５’を形成することにより、以下の二つの利点がある。一つは、タイヤＫにタイヤチューブＴ1，Ｔ2を装着する際に、接合部３を目印にしてリムＳのバルブ孔３１の部分にタイヤチューブＴ1，Ｔ2の厚肉部（空気注入部）を配置し易くなることである。他の一つは、成形型Ｍを用いたチューブ単体Ｔ1’，Ｔ2’の成形時において、中子棒１５の両端部の外径を他の部分よりも小径にしたり、或いは型本体１２，１３の長手方向の両端部の成形面１２ａ，１３ａに凹部を形成しておくことにより、前記各膨肉部５，５’を容易に成形できることである。
【００６７】
請求項９の発明を図１４により具体的に説明する。まず、タイヤチューブ単体Ｔ1’又はＴ2’の端面開口近傍における空気注入具の差込予定部位の内周面に常温で高粘度の液状粘着樹脂１０’を所定厚さで塗布する。前記液状粘着樹脂１０’を塗布した後、上記した熱融着による接合方法によってタイヤチューブＴ1，Ｔ2を成形する。次に、タイヤチューブＴ1，Ｔ2の内周面において液状粘着樹脂１０’を塗布した部分がリムＳのバルブ孔３１の部分に配置されるようにして、タイヤＫにタイヤチューブＴ1，Ｔ2を装着して、リムＳのバルブ孔３１の部分からタイヤチューブＴ1，Ｔ2に空気注入針Ｎを突き刺して空気を注入する。空気注入後、空気注入針Ｎを引き抜く際、空気注入針Ｎの引き抜きに伴って、タイヤチューブＴ1，Ｔ2の内周面に塗布されている液状粘着樹脂１０’は、空気注入針Ｎと一緒にタイヤチューブＴ1，Ｔ2の肉部に形成された空気注入針Ｎの抜孔４１’内に引き込まれる。抜孔４１’は複合弾性樹脂Ｒの自己修復力により直ちに閉塞するが、閉塞状態の抜孔４１は、引き込まれた液状粘着樹脂１０’の粘着力によって粘着するため、タイヤチューブの空気漏れの抑制効果が高まる。
【００６８】
また、以下の操作を実施すると、タイヤチューブの空気漏れ防止の効果を高めることができる。空気注入針ＮをタイヤチューブＴ1，Ｔ2から引き抜き後、リムＳのバルブ孔３１から閉塞板３２の挿通孔３２ａ及びタイヤチューブＴ1，Ｔ2の外周側における空気注入針Ｎの引抜き跡４１ａに向けて、タイヤチューブＴ1，Ｔ2との接着力が高いゼリー状瞬間接着剤５０（例えばシアノアクリレート系瞬間接着剤）を滴下して、空気注入針Ｎの引抜き跡４１ａを目封じしておく。夏場等で気温が高くなると液状粘着樹脂１０’がさらに軟化し、タイヤチューブＴ1の中空部４に注入された空気の内圧によって液状粘着樹脂１０’は前記引抜き跡４１ａまで押し出される。しかし、瞬間接着剤５０によって前記引抜き跡４１ａは目封じされているため、閉塞状態の抜孔４１には液状粘着樹脂１０’が満遍なく行き渡るので、空気漏れ抑制の更なる効果が得られる。なお、３６は、タイヤＫの挿入空間においてタイヤチューブＴ1を装着後に残った隙間を示す。
【００６９】
更に、タイヤチューブの空気漏れ防止の別の対策として、以下のものが挙げられる。図１５（イ）のように、タイヤチューブＴ1，Ｔ2の空気注入針の差込予定部位にゼリー状の瞬間接着剤５０を所定厚に塗布した後に、同（ロ），（ハ）のように、前記瞬間接着剤５０の薄層の上に布ガムテープのように伸長性を有しないテープ片５１を貼着しておく。タイヤチューブＴ1，Ｔ2への空気の注入は、前記テープ片５１の部分に空気注入針Ｎを突き刺して行なう。タイヤチューブＴ1，Ｔ2の空気注入予定部位に貼られた伸長性を有しないテープ片５１によって、空気注入時、及び注入後の双方において、タイヤチューブＴ1，Ｔ2におけるテープ片５１が貼られた部分の膨張が阻止される。
【００７０】
このため、空気注入時及び注入後の双方においてタイヤチューブＴ1，Ｔ2の膨張が阻止されて、タイヤチューブＴ1，Ｔ2を構成する複合弾性樹脂Ｒの弾性復元力が減じられていない（当初のままである）ので、空気注入針Ｎの抜き去り途中において形成されて、形成直後に閉塞された抜孔４１の閉塞性が高められる。この結果、タイヤチューブのテープ片５１の貼着部に形成された空気注入針Ｎの抜孔４１の閉塞性が高まると共に、その閉塞状態が保たれるために、空気漏れ防止の効果が一層に高められる。即ち、複合弾性樹脂の有する弾性と粘着性によりタイヤチューブＴ1，Ｔ2に形成された抜孔４１の内部において化学的に閉塞する作用と、ゼリー状瞬間接着剤５０とテープ片５１との作用により抜孔４１の外周面側の部分を物理的に閉塞する作用との相乗によって、タイヤチューブＴ1，Ｔ2の空気漏れを二重に防止するものである。なお、テープ片５１の下層の瞬間接着剤５０は、閉塞された抜孔４１の外周側の引抜き跡４１ａを目封じする作用も有する。
【００７１】
ここで、ゼリー状瞬間接着剤５０とテープ片５１との作用により抜孔４１の外周面側の部分を物理的に閉塞する上記作用が十分な場合には、タイヤチューブを成形する複合弾性樹脂として、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルとを含んでいて、粘着付与樹脂を含んでいないものであって、タイヤチューブに形成された抜孔の閉塞は、複合弾性樹脂の弾性を主体にして行なうものであっても、タイヤチューブの空気漏れを防止することができる。
【００７２】
このように、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルとを含んでいて、粘着付与樹脂を含まない複合弾性樹脂によりタイヤチューブを成形すると、成形型の内外において成形材料を流動させることが可能となって、タイヤチューブの成形前の直線状をしたチューブ単体を連続押出成形することが可能となって、タイヤチューブの生産性を高めることができる。この結果、所定長に切断された１本のチューブ単体の両端部を一箇所接合するのみでタイヤチューブを成形でき、押出成形によるチューブ単体の生産性の向上と相俟って、パンクの発生が殆どないタイヤチューブを有するタイヤの生産コストを低下させられる。
【００７３】
更に、上記した粘着付与樹脂を含まない複合弾性樹脂によりタイヤチューブを成形する場合においても、タイヤチューブに空気を注入した後において、抜孔４１の外周側の引抜き跡４１ａを瞬間接着剤５０により目封じして、空気漏れを確実にすることもできる。
【００７４】
また、タイヤチューブの製造時におけるチューブ単体の本数としては、上記のように２本に限定されず、複数本であってもよく、更に１本のチューブ単体の両端部を熱融着により接合することも可能である。
【００７５】
以上の説明は、従来の空気注入バルブを備えた空気入りタイヤを本発明のタイヤチューブＴ1，Ｔ2に変更することを前提にしたので、リムＳに存在するバルブ孔３１から空気注入針Ｎを用いて空気注入を行うこととしたが、新規のタイヤにおいて、従来の空気入りタイヤチューブの使用予定がない場合には、内径の大きなバルブ孔をリムに設ける必要はなく、空気注入針を挿通可能な小さな内径の孔をリムに形成しておけば足りる。
【００７６】
各材料から成る複合弾性樹脂Ｒを用いて三種類の自転車用タイヤチューブを成形し、各タイヤチューブより製造されたタイヤを用いた自転車の乗り心地性及びタイヤの空気漏れ、リム打ちパンク、釘の踏抜きパンクの抑制効果について評価した。各タイヤチューブは実施例１、２、３とし、各実施例の評価結果を図１６に示す。
【００７７】
使用したタイヤの（外径×幅）は、（２６×１3/8インチ）であり、タイヤチューブ及びタイヤの各部の寸法は、以下の通りであった。また、タイヤチューブは、長さ(１，０１７ｍｍ)の２本のチューブ単体を上記した方法で成形したものを使用した。
〔タイヤチューブ〕
タイヤチューブの幅（Ｗ1）：    ２８ｍｍ
タイヤチューブの外径（Ｄ1）：６４８ｍｍ
タイヤチューブの肉厚（ｔ）：      ６ｍｍ
〔タイヤ〕
タイヤのチューブ挿入空間の内幅（Ｗ2）：  ３０ｍｍ
タイヤのチューブ挿入空間の外径（Ｄ2）：６５２ｍｍ
【００７８】
（長さ×幅×厚さ）＝（２０×１０×２ｍｍ）で、空気注入針の挿通孔の内径が（２ｍｍ）のポリエチレン製の閉塞板を使用して、上記各寸法のタイヤチューブをタイヤに上記した方法により装着して、内圧が（３９０ｋＰａ）となるまでタイヤチューブ内に空気を注入した。タイヤチューブ及びタイヤの各寸法を上記した同一寸法にして、複合弾性樹脂材料のみ異なるタイヤチューブ及びタイヤを成形した。
〔実施例１〕
熱可塑性エラストマーとして、株式会社クラレの商品名「セプトン４０００シリーズ」無含油品のポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）２０重量％、プロセスオイルとして、日本サン石油株式会社の商品名「サンプリーム１５０」のナフテン系オイル４０重量％、粘着付与樹脂として株式会社ヤスハラケミカルの商品名「ＹＳレジンＴＯ１２５」の変性テルペン樹脂４０重量％を材料とした。
〔実施例２〕
熱可塑性エラストマーとして、株式会社三菱化学の商品名「ラバロン」無含油相当品のポリスチレン−ポリ（エチレン／ブタジエン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）２０重量％、プロセスオイルとして、株式会社出光興産の商品名「ダイアナプロセスオイル」のパラフィン系オイル７０重量％、粘着付与樹脂として株式会社ヤスハラケミカルの商品名「クリアロンＰ−１２５」の水添テルペン樹脂１０重量％を材料とした。
〔実施例３〕
実施例２において、タイヤチューブ内周面に、株式会社ヤスハラケミカルの商品名「ＹＳポリスターＴ−３０」のテルペンフェノール樹脂を塗布して、膜厚約０．２ｍｍの粘着樹脂膜を形成したものである。
［比較例］
熱可塑性エラストマーとプロセスオイルを２００℃で溶融混合して得られる弾性樹脂を通常の空気用タイヤチューブに１６０℃で注入充填し、冷却ゲル化させて２６インチ用ソリッドタイヤを製造した。熱可塑性エラストマーとして株式会社クラレの商品名「セプトン４０００シリーズ」無含油相当品のポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）１５重量％、プロセスオイルとして、株式会社出光興産の商品名「ダイアナプロセスオイル」のパラフィン系オイル８５重量％を材料とした。
【００７９】
実施例１〜３のタイヤの乗り心地性については、比較例のソリッドタイヤで感じるような衝撃や振動は無く、従来のバルブ孔付空気入りタイヤと殆ど遜色がなく良好であった。実施例１〜３のタイヤの重量は比較例のソリッドタイヤに比べて一本当たり約０．６０ｋｇ軽減され、従来のバルブ孔付空気入りタイヤに比べて約０．６５ｋｇのみの増加であった。また、長時間経過しても良好な乗り心地性は維持された。次に、各実施例のタイヤにおける空気漏れ抑制効果については、実施例１〜３のいずれも良好で、空気漏れの発生は殆どなかった。各実施例のタイヤにおけるリム打ちによるパンク発生の抑制効果については、実施例１〜３のいずれも良好で、リム打ちによるパンクの発生は殆どなかった。釘の踏抜き（釘踏み）によるパンク発生の抑制効果については、実施例１及び２のタイヤでは空気注入針と類似の径の釘では良好な効果が得られた。実施例３の効果は実施例１及び２の場合よりも太い釘でも、踏抜きによるパンクの発生は殆どなかった。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】チューブ単体Ｔ1'の一部を破断した斜視図である。
【図２】成形型Ｍの分解斜視図である。
【図３】（イ）は、原料である溶液状をした複合弾性樹脂Ｒを注入する原料注入筒１１の部分における成形型Ｍの横断面図であり、（ロ）は、成形型Ｍにより成形されたチューブ単体Ｔ1'の横断面図である。
【図４】接合治具Ａにより２本のチューブ単体Ｔ1'を熱融着により接合している状態の部分斜視図である。
【図５】（イ）は、接合治具Ａの横断面図であり、（ロ），（ハ）は、２本のチューブ単体Ｔ1'が熱融着される順序を示す図である。
【図６】タイヤチューブＴ1の一部を破断した斜視図である。
【図７】タイヤＫを構成するリムＳ、タイヤチューブＴ1、及びタイヤ外皮３４のバルブ孔３１の部分分解斜視図である。
【図８】自転車Ｊの後輪ＲＷのタイヤＫに空気を注入している状態の側面図である。
【図９】（イ），（ロ）は、タイヤチューブＴ1に空気を注入する前後におけるタイヤＫの横断面図である。
【図１０】タイヤチューブＴ1に空気を注入した後において、空気注入針Ｎを抜いている途中の部分拡大横断面図である。
【図１１】タイヤチューブＴ1とタイヤＫのチューブ挿入空間３３との寸法関係を示す図である。
【図１２】（イ）は、タイヤ外皮３４と非変形時のタイヤチューブＴ2の大きさの関係を示す横断面図であり、（ロ），（ハ）は、それぞれ空気注入前後のタイヤチューブＴ2の横断面図である。
【図１３】（イ）は、内周面側に膨肉部５を形成して空気注入部の肉厚を部分的に厚肉としたタイヤチューブＴ1（Ｔ2）の周方向に沿った部分断面図であり、（ロ）は、同じく外周面側に膨肉部５’を形成して厚肉とした部分断面図である。
【図１４】（イ），（ロ）は、それぞれ差込予定部位の内周面に液状粘着樹脂１０’が塗布されたタイヤチューブＴ1（Ｔ2）の空気注入前後における周方向に沿った部分断面図である。
【図１５】（イ）は、タイヤチューブＴ1（Ｔ2）の空気注入予定部位にゼリー状の瞬間接着剤５０を塗布した状態の周方向に沿った部分断面図であり、（ロ），（ハ）は、それぞれ瞬間接着剤５０の上にテープ片５１を貼着した状態の周方向に沿った部分断面図及び平面図である。
【図１６】各実施例の評価結果を示した表である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｄ1： タイヤチューブの外径
Ｄ2： タイヤのチューブ挿入空間の外径
Ｋ：タイヤ
Ｍ： 成形型
Ｎ： 空気注入針
Ｒ： 複合弾性樹脂
Ｓ： リム
Ｔ1，Ｔ2： タイヤチューブ
Ｔ1’，Ｔ2’： チューブ単体
ｔ：タイヤチューブの肉厚
Ｗ1： タイヤチューブの幅
Ｗ2： タイヤの内幅
１： タイヤチューブの厚肉リング部
２： タイヤチューブの突部
３： チューブ単体の接合部
５，５’： 膨肉部
１０： 粘着樹脂膜
１０’： 液状粘着樹脂
１２，１３： 型本体
１５： 中子棒
３１：リムのバルブ孔
３２：閉塞板
３３：チューブ挿入空間
４１’：中空状態の抜孔
４１：閉塞状態の抜孔
４１ａ：引抜き跡
５０：瞬間接着剤
５１：テープ片
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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