(57)【要約】【課題】  タイヤ本来の乗り心地良さおよび軽量性を損なうことなく、ほとんどパンクすることのないタイヤの提供。【解決手段】  タイヤ１は、タイヤ基体２のトレッド部３からサイドウォール部４，４の一部分にわたる内周面に、ポリカーボネート製のシート層８が積層されている。タイヤ１は、空気が充填されたチューブ９をタイヤ基体２内に収容して使用される。このタイヤ１によれば、タイヤ基体２の接地部分の内周面にポリカーボネート製のシート層８が積層されているので、路上の釘１１などがタイヤ基体１１のトレッド部３に突き刺さってもシート層８を貫通することはない。従って、チューブ９内の空気が漏れ出すことがなく、パンクを防止することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が充填されるタイヤ基体の内周面に、ポリカーボネート製のシート層を積層したことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
タイヤ基体内に、空気が充填されたチューブを収容して使用される請求項１に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気が充填されるタイヤに係り、路上の釘などを踏んでもパンクしないタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車や自転車の車輪には、乗り心地および軽量化を確保するために空気を充填したタイヤが使用されている。空気の充填態様としては、タイヤとホイールリムの間に直に空気を充填するチューブレス方式、またはタイヤとホイールリムの間に収容したチューブに空気を充填するチューブ方式が挙げられる。これらいずれの方式にしても、路面の釘、ガラス片、コンクリート片などが突き刺さったりタイヤ側面を破断すると、パンクすることがある。
【０００３】
そこで、パンクのないタイヤが開発され、例えば下記の特許文献１に開示されている。かかる文献開示のタイヤは、自転車用ホイールリムの全周に装着されるホース体と、ホース体内に多数充填された弾力性のある球体とから成っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４８５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した文献開示のタイヤはパンクすることはないが、タイヤの弾性力が内実物たる球体に依存しているため乗り心地が悪く比較的重い。そのために、かかるタイヤは日常的には使用されていない。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、タイヤ本来の乗り心地良さおよび軽量性を損なうことなく、ほとんどパンクすることのないタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るタイヤは、空気が充填されるタイヤ基体の内周面に、ポリカーボネート製のシート層を積層した構成にしてある。
【０００８】
また、前記構成において、タイヤ基体内に、空気が充填されたチューブを収容して使用されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るタイヤによれば、タイヤ基体の内周面にポリカーボネート製のシート層が積層されているので、路上の釘などがタイヤ基体に突き刺さってもシート層を貫通しない。従って、タイヤ基体内の空気が漏れ出すことがなく、パンクを防止することができる。
【００１０】
また、タイヤがタイヤ基体内にチューブを収容して使用される場合は、シート層がチューブとタイヤ基体内周面との間に介在して挟持されるので、シート層とタイヤ基体との接合力が比較的小さい場合でも、シート層がタイヤ基体から剥離しない。これにより、シート層とタイヤ基体の接合作業や一体成形作業が簡素で済み、製造コストの低減化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。ここに、図１は本発明の一実施形態に係るタイヤの部分斜視図である。
図において、この実施形態に係るタイヤ１は例えば自転車用であり、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、充填剤、劣化防止剤、その他汎用原料を用いて中空ドーナッツ状に形成されたタイヤ基体２から主として構成されている。
【００１２】
タイヤ基体２は、外周面に凹凸のトレッドが形成されたトレッド部３と、トレッド部３の両側からタイヤ半径方向内向きに延在して形成されたサイドウォール部４，４と、サイドウォール部４，４のそれぞれの先端部でタイヤ周方向に連続して形成されホイールリム１０の内面に装着されるビード部５，５とから構成されている。このタイヤ基体２には、トレッド部３、サイドウォール部４，４、およびビード部５，５にわたって埋設された織物状のカーカス６と、ビード部５，５にタイヤ周方向に埋設された鋼線製のビードコア７，７，７，・・・とが配備されている。サイドウォール部４，４におけるトレッド部３との近傍位置には、ダイナモの駆動軸を転動させるダイナモ転動面１４がタイヤ周方向の全周にわたって形成されている。また、タイヤ基体２の内周面には、シート層８が積層して設けられている。
【００１３】
タイヤ基体２のトレッド部３は車走行時に路面と接地する接地部分であり、前記のシート層８はトレッド部３の全体およびサイドウォール部４，４の一部分にわたる内周面に設けられている。シート層８はポリカーボネート製の層であってタイヤ周方向の全周にわたって設けられており、この例では０．５ｍｍ厚のポリカーボネートシートをタイヤ基体２の内周面に接着剤で接着することにより形成されている。シート層８を構成するポリカーボネートは芳香族ポリ炭酸エステル結合を持つ熱可塑性樹脂であり、下記の表１に示すように、優れた機械的性質、耐熱性、耐寒性、電気的性質をバランスよく備えており、透明で自消性を有するプラスチックとして知られている。表１に記載の物性データは、書籍「プラスチック入門」（全面改訂版、第２００頁、２００３年、伊保内賢・倉持智宏共著、工業調査会発行）に掲載されたものである。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
尚、シート層８は原料シート材を金型内の所定位置に予め収容しておいて、加熱・加圧時の熱溶融によりタイヤ基体２のゴム材と一体に成形することも可能である。また、シート層８の厚さは任意であるが、タイヤ用途、乗り心地、パンク時の形状保持性など、要求される特性に応じて適宜に決定することができる。
【００１６】
上記した構成のタイヤ１は、図２に示すように、タイヤ基体２内にチューブ９を収容した状態でビード部５，５がホイールリム１０に装着されて使用される。かかるタイヤ１においては、自転車走行時にトレッド部３が路面の例えば釘１１を踏んだ場合、釘１１がトレッド部３に突き刺さることがある。その場合に、釘１１の先端がトレッド部３およびカーカス６を貫通してタイヤ基体２内に進入しようとし、シート層８の外周面に当接することがある。しかしながら、シート層８はポリカーボネート製であるために釘１１の貫通力に対する貫通抵抗が高い。これにより、釘１１の先端は、図中２点鎖線の矢印１２で示すように、シート層８の外面に沿って横すべりしタイヤ基体２内に進入しない。従って、チューブ９に釘１１が刺さってパンクするといったことを防ぐことができる。また、引裂き強度の高いポリカーボネート製のシート層８はトレッド部３のみならずトレッド部３近傍位置のサイドウォール部４，４の内周面にも配備されているので、走行中にサイドウォール部４，４が路辺の鋭利なコンクリート片やガラス片で破断されたとしても、コンクリート片やガラス片の先端がチューブ９まで達することがなく、かかる理由によるパンクを防止することができる。これにより、通学途中や通勤途中でパンクしたために、やむなくその場所に自転車を放置し、後ほどその自転車を回収するといった不具合がなくなるのである。また、万一、チューブ９がパンクしたとしても、サイドウォール部４，４内面のシート層８の存在によりタイヤ１がペチャンコになりにくいことから、短時間であれば自転車に乗って修理店に持ち込むことが可能となる。
【実施例】
【００１７】
[実施例１]
本発明の実施例に係るタイヤの突き刺し試験を和歌山県工業技術センターのご協力を得て実施した。まず、実施例１として、汎用タイヤの内周面に０．５ｍｍ厚のポリカーボネートシートを接着剤（コニシボンド社製のＧ１７（クロロプレンゴム３０ｗｔ％、シクロヘキサン、ノルマルヘキサン、酢酸イソプロピル、およびアセトンから成る有機溶剤７０ｗｔ％））で接着して、図１に示したような実施例タイヤを得た。この実施例タイヤをタイヤ周方向に７ｃｍの幅で切断して試験片とした。
前記の試験片を突き刺し試験機（ＩＮＳＴＲＯＮ社製の５５６９型）に供試した。この試験機の支持台（８．５ｍｍ厚の鉄板製で直径１５ｍｍの釘通過穴が穿設されている）上に、トレッド部側を上向きにした試験片を載置し、Ｎ３８（長さ３８ｍｍ、胴部直径２．１５ｍｍ、ＪＩＳ  Ａ  ５５０８）タイプの鉄丸釘を試験片のトレッド部側から試験片平面と直角の方向に一定の進入速度（例えば１００ｍｍ／分）で突き刺した。試験は、鉄丸釘が試験片を貫通したときの最大荷重と、そのときの試験片の釘進入量（変位量）とを測定した。
【００１８】
[比較例１]
汎用タイヤをタイヤ周方向に７ｃｍ幅で切断したものを試験片としたこと以外は、実施例１と同様にして、鉄丸釘が試験片を貫通したときの最大荷重と、そのときの試験片の釘変位量とを測定した。
【００１９】
[実施例２]
Ｎ３８タイプの鉄丸釘に替えて、Ｎ２５（長さ２５ｍｍ、胴部直径１．７０ｍｍ、ＪＩＳ  Ａ  ５５０８）タイプの鉄丸釘を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、鉄丸釘が試験片を貫通したときの最大荷重と、そのときの試験片の釘変位量とを測定した。
【００２０】
[比較例２]
汎用タイヤをタイヤ周方向に７ｃｍ幅で切断したものを試験片としたこと以外は、実施例２と同様にして、鉄丸釘が試験片を貫通したときの最大荷重と、そのときの試験片の釘変位量とを測定した。
【００２１】
これら実施例１，２、比較例１，２は試験結果のバラツキを考慮してそれぞれ３回試験（実験番号１〜３）を行なった。実施例１，２、比較例１，２に係る試験結果を下記の表２に示し、実施例１，比較例１による進入荷重と変位量との関係を図３，４に示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
実施例１，２の実施例タイヤによる貫通時の最大荷重は、表２、図３、および図４に示したように、それぞれに対応する比較例１，２と比べて約１．５倍の耐力を示し、実施例タイヤ内に釘が貫通しにくいことが判る。また、貫通時の変位量も比較例１，２と比べて小さいことから、タイヤ全体としての剛性が高くなっていることが判る。
【００２４】
尚、上記の実施形態では、チューブを用いる自転車用のタイヤ１を例示したが、本発明はそれに限定されるものでなく、例えば図５に示すような、自動車用のチューブレスのタイヤ１ａにも適用可能である。タイヤ１ａでは、タイヤ基体２の内面全体、すなわちトレッド部３、サイドウォール部４，４、ビード部５，５の全ての内面にわたって、ポリカーボネート製のシート層８ａが積層されている。そして、タイヤ１ａはビード部５，５が自動車のホイール１４のリム部に装着されて使用される。このタイヤ１ａも、釘１１を踏んだ場合に釘１１の先端がトレッド部３およびカーカス６を貫通してタイヤ基体２内に進入しようとするが、シート層８ａの存在によりタイヤ基体２内には進入せず、パンクを防ぐことができる。また、シート層８はタイヤ基体２の内面全体に設けられているので、サイドウォール部４，４がコンクリート片やガラス片で破断されたとしても、コンクリート片やガラス片の先端がタイヤ基体２内に達することがなくバースト現象の発生を防止することができる。また、タイヤ１ａはシート層８ａの存在によりサイドウォール部４，４が格段に強化されているので、タイヤ内の空気が抜けた場合でも、シート層８ａの優れたクリープ特性が発揮されてシート層８ａの形状復元力と反発力によりタイヤ基体２を基本形状に維持しようとするから、車重による変形が少ない。従って、このタイヤ１ａは、所定のスピードで一定距離を安全に走行できる、いわゆるランフラットタイヤとして有用に用いることができる。また、たとえ釘などがタイヤ基体２およびシート層８ａを貫通したとしても、走行時の発熱によりいくぶん軟化したシート層８ａが貫通穴を塞ぐので、しばらくの間は走行を続けることができる。そして、砕石用、鉱山用、軍用など難路で使用される大型特殊車両用のタイヤとして上記のタイヤ１ａを適用することにより、強度の低かったタイヤショルダー部、サイドウォール部の強度を高めてバースト事故を防止でき、現場コストを下げることができる。
【００２５】
また、上記した各実施形態では、タイヤ基体２におけるトレッド部３、サイドウォール部４，４の一部分の内周面、あるいは、トレッド部３、サイドウォール部４，４、ビード部５，５の全ての内周面に、ポリカーボネート製のシート層８を積層した例を示したが、本発明はこれらに限定されるものでない。すなわち、トレッド部３の内周面のみ、サイドウォール部４，４の内周面のみ、その他の内周面に、前記のシート層を積層したものも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤの部分斜視図である。
【図２】前記タイヤの使用状態を示す正断面図である。
【図３】実施例１に係るタイヤの突き刺し試験結果を示すグラフである。
【図４】比較例１に係るタイヤの突き刺し試験結果を示すグラフである。
【図５】本発明の別の実施形態に係るタイヤの使用状態を示す正断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１ａ  タイヤ
２    タイヤ基体
３    トレッド部
４    サイドウォール部
８，８ａ    シート層
９    チューブ
１１  釘
１２  矢印
【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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