(57)【要約】【課題】内層および外層の積層構造を有する空気のうについて、特に内層のジョイント部における気密性を確実に保持し、かつ内層と外層とのジョイント部間距離を適正化する方途を与える。【解決手段】タイヤに収納されて気体を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形してタイヤにかかる荷重を支持する中空円環状の空気のうについて、  インナーライナー材を円環状に丸めて円環の外径側でインナーライナー材の端部を相互に重ねて貼り合わせた内層と、このインナーライナー材の重なり部分を除く内層の外周面を覆う主補強材およびこの主補強材の端部を含む前記重なり部分を覆う副補強材からなる外層と、の積層構造とする。【選択図】図３
2007118661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤに収納されて気体を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形してタイヤにかかる荷重を支持する中空円環状の空気のうであって、
インナーライナー材を円環状に丸めて円環の外径側でインナーライナー材の端部を相互に重ねて貼り合わせた内層と、このインナーライナー材の重なり部分を除く内層の外周面を覆う主補強材およびこの主補強材の端部を含む前記重なり部分を覆う副補強材からなる外層と、の積層構造を有することを特徴とする安全タイヤ用空気のう。
【請求項２】
タイヤに収納されて気体を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形してタイヤにかかる荷重を支持する中空円環状の空気のうであって、
インナーライナー材を円環状に丸めて円環の外径側でインナーライナー材の端部を相互に重ねて貼り合わせた内層と、このインナーライナー材の重なり部分を除く内層の外周面を覆う主補強材およびこの主補強材の端部を含む前記重なり部分を覆う副補強材からなる外層と、の積層構造を有し、さらに副補強材の外側に張力支持層を設けて成ることを特徴とする安全タイヤ用空気のう。
【請求項３】
前記インナーライナー材相互の重なり部分の側縁と、主補強材の端部および副補強材の重なり部分の側縁とのジョイント間距離が、これら重なり部分のいずれか広い幅の80％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項４】
前記インナーライナー材相互の重なり部分の一方側のジョイント間距離が、同他方側のジョイント間距離の150％以下であることを特徴とする請求項１、２または３に記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項５】
タイヤの内側に、請求項１ないし４のいずれかに記載の空気のうを収納して成ることを特徴とする安全タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのパンク等によってタイヤ内圧が低下もしくは消失しても、所定の距離にわたって安全な走行を継続できる安全タイヤに用いられ、タイヤ内圧の低下等に基づいて拡張変形してタイヤにかかる荷重を支持する安全タイヤ用空気のうに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのパンク、エアバルブの損傷等が生じて、タイヤ内圧が減少もしくは消失しても、タイヤの交換、補修等が可能な設備を備える場所まで、そのまま継続して安全に走行できる安全タイヤとして、従来、各種のものが提案されている。
なかでも、トレッド部と、一対のサイドウォール部およびビード部とを具えるタイヤと、そのタイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形して荷重の支持を肩代わりする、全体として中空円環状をなす空気のうとの組合わせになる安全タイヤとしては、たとえば、特許文献１及び２等に開示されたものがある。
【０００３】
前者の安全タイヤは、空気のうの外周部に、タイヤのベルトと同様の二層のコード交差層を拘束用補強材として設け、タイヤに収納した該空気のうに、タイヤの内圧より５０〜５００ｋＰａ高い圧力を充填して使用に供し、タイヤがパンクした場合の空気のうの膨張力によって拘束用補強材のコードを破断させ、膨張したその空気のうにより、荷重の支持をタイヤから肩代わりするものであり、また、後者は、外側のタイヤと、それに収納する、ラジアルタイヤ構造に類似のトーラス膜（空気のう）とを一緒にリムに組付ける二重タイヤ形式の安全タイヤであって、折り返し補強プライを具えるその空気のうが、外周部に、幅方向に間隔をおく複数の補強用環状要素（コード）を具えるものであり、タイヤがパンクすると、空気のうの膨張力により、折り返し補強プライおよび補強用環状要素のコードが破断し、その空気のうがタイヤの荷重負担を肩代わりするというものである。
【０００４】
ところで、これらの安全タイヤにあって、コードが空気のうの内部で破断するタイプのものは、破断コード端が空気のう自体を傷付け、それを破壊して安全タイヤの機能を喪失させるおそれを抱えており、また、コードが空気のうの外部で破断するタイプのものでは、破断したコードが、空気のうの外面部および、タイヤの、カーカスを含む内面部を損傷するおそれが高く、従って、いずれのタイプにあっても、この種の安全タイヤに要求される、タイヤのパンク後の安全走行可能距離を十分に確保することが難しかった。
【０００５】
これに対し、特許文献３には、空気のうに配設した折返し補強プライを、心線と、この心線の周りに螺旋状に巻付けた巻線とからなるコードにより形成し、このコードを、通常走行時の圧力差および遠心力に耐える一方で、パンク等によるエアロス時に、心線は破断するも、巻線は破断せずに延びる構造とし、また、その巻線に、空気のうの拡張変形に十分なペリフェリを付与することによって、コードが全体として破断する場合の、上述したような問題の発生を回避できる安全タイヤが開示されている。
【０００６】
しかるに、この安全タイヤでは、空気のうの拡張変形に当って、耐張部材としてのコード心線が空気のうの全周および全幅にわたって、タイミングを合わせて破断することの保証がなく、しかも、コード心線が破断した後、コード巻線が空気のうの拡張力を支持するに至るまでの間、空気のうは、そこへの小さな引張力の作用下で、いいかえれば、小さな引張応力の作用下で急激に拡張変形することになるため、空気のうをタイヤ内面の全体にわたって均等に接触させることが難しいという問題があった。
【特許文献１】国際公開パンフレット  ＷＯ９８／２３４５７号
【特許文献２】国際公開パンフレット  ＷＯ９９／３２３０８号
【特許文献３】国際公開パンフレット  ＷＯ００／３０８７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、出願人は、上記の問題を解消するために、気密性の高い内層と、この内層の外周面を覆う補強層との積層構造の空気のうを開発した。この補強層はゴムと不織布との複合材であり、パンク時にタイヤ内圧が減少して空気のうが拡張変形した際に均一な拡張をもたらすのに寄与している。
【０００８】
ここで開発した空気のうは、内層および外層を構成する各シート材を張り合わせて製造される。すなわち、図１（ａ）に示す円環状空気のうの幅方向断面を図１（ｂ）に示すように、内層１０は空気不透過性のインナーライナー材を円環状に丸めて円環の外径側でインナーライナー材の端部を相互に重ねて貼り合わせ、さらにその外側にゴムと不織布との複合材を円環状に丸めて円環の外径側で複合材の端部を相互に重ねて貼り合わせて外層２０を作製するのが通例である。
【０００９】
ここで、インナーライナー材および複合材の端部相互の重ね合わせ部分、いわゆるジョイント部１０ａおよび２０ａは、まずジョイント部１０ａを接合した後に、ジョイント部２０ａを接合するう必要があるため、図１（ｂ）に示したように、幅方向にずらしてジョイント部１０ａおよび２０ａが半径方向で重ならないように配置している。
【００１０】
従って、内層１０の外側に外層２０を構成する複合材を貼り付けてしまうと、内層１０のジョイント部１０ａの接合状態を目視にて確認することができないため、ジョイント部１０ａの接合を保証することが難しい。このジョイント部１０ａの接合が不完全であると、内層１０および外層２０を貼り合わせた後に加硫成形を行うに際し、この加硫成形に先立って内圧を付加するインフレート時または加硫成形時に、気体漏れによる内圧低下を引き起こす結果、不良品の生産率が上昇する事態をまねいていた。
【００１１】
さらに、内層を覆うように外層を設けるため、ジョイント部１０ａおよび２０ａの相互位置を調整することが難しく、ジョイント部１０ａと２０ａとの間隔が狭くなると、この狭い間隔部分がインフレート又は加硫時に伸ばされ、加硫後の製品における厚みが不均一になり、所期した製品性能が発揮されない場合があった。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術が抱えていた問題を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、内層および外層の積層構造を有する空気のうについて、特に内層のジョイント部における気密性を確実に保持し、かつ内層と外層とのジョイント部間距離を適正化する方途を与えるところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の要旨は、次のとおりである。
（１）タイヤに収納されて気体を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形してタイヤにかかる荷重を支持する中空円環状の空気のうであって、
インナーライナー材を円環状に丸めて円環の外径側でインナーライナー材の端部を相互に重ねて貼り合わせた内層と、このインナーライナー材の重なり部分を除く内層の外周面を覆う主補強材およびこの主補強材の端部を含む前記重なり部分を覆う副補強材からなる外層と、の積層構造を有することを特徴とする安全タイヤ用空気のう。
【００１４】
（２）タイヤに収納されて気体を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形してタイヤにかかる荷重を支持する中空円環状の空気のうであって、
インナーライナー材を円環状に丸めて円環の外径側でインナーライナー材の端部を相互に重ねて貼り合わせた内層と、このインナーライナー材の重なり部分を除く内層の外周面を覆う主補強材およびこの主補強材の端部を含む前記重なり部分を覆う副補強材からなる外層と、の積層構造を有し、さらに副補強材の外側に張力支持層を設けて成ることを特徴とする安全タイヤ用空気のう。
【００１５】
（３）前記インナーライナー材相互の重なり部分の側縁と、主補強材の端部および副補強材の重なり部分の側縁とのジョイント間距離が、これら重なり部分のいずれか広い幅の80％以上であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の安全タイヤ用空気のう。
【００１６】
（４）前記インナーライナー材相互の重なり部分の一方側のジョイント間距離が、同他方側のジョイント間距離の150％以下であることを特徴とする上記（１）、（２）または（３）に記載の安全タイヤ用空気のう。
【００１７】
（５）タイヤの内側に、上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の空気のうを収納して成ることを特徴とする安全タイヤ。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ジョイント部とりわけ内層のジョイント部における気密性に優れ、しかも内層と外層とのジョイント部間距離が適正であるために正常な加硫成形が実現される結果、均一な厚みを有する高品質のものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る空気のうを、安全タイヤとリムとの組立体の状態で示す、図２の横断面図において、１は安全タイヤの全体を示し、この安全タイヤ１は、リムＲに組み付けたタイヤ２とそこに収納した空気のう３との組合わせになる。
なお、タイヤ２は一般的な空気入りタイヤと同様のものであり、トレッド部４と、それの両側に連なるサイドウォール部５と、サイドウォール部５の内周側に設けたビード部６とを具える。
【００２０】
一方、全体として図1（ａ）に示したような中空円環状をなす空気のう３は、タイヤ２の内圧の低下もしくは消失に伴って拡張変形して荷重の支持に寄与するものである。
【００２１】
この空気のう３は、図３に断面を示すように、内層７および外層８の積層構造に成る。まず、内層７は、空気不透過性のインナーライナー材７０を円環状に丸めてインナーライナー材７０の端部を相互に重ねて貼り合わせたものであり、貼り合わせたジョイント部７０ａを円環の外径側の幅方向中央部に設けて成る。
【００２２】
さらに、この内層７の外側を覆う外層８は、ゴムと不織布との複合材を内層７に沿って円環状に丸められてインナーライナー材７０の主補強材８０およびこの主補強材８０の端部を含む前記ジョイント部７０ａを覆う副補強材８１を除く内層７の外周面を覆う主補強材８０およびこの主補強材８０の端部を含む前記ジョイント部７０ａを覆う副補強材８１から成る。従って、主補強材８０と副補強材８１とが重なるジョイント部は８０ａおよび８０ｂの２箇所になる。
【００２３】
空気のう３が上記の積層構造に成ることによって、内層７の外側に外層８の主補強材８０を設けた段階において、ジョイント部７０ａの接合状態を再度確認することが可能になり、当該ジョイント部７０ａの接合を確実に行うことができる。また、ジョイント部７０ａに対して後から副補強材８１を貼っていくことになり、ジョイント部７０ａと確実に離間した位置にジョイント部８０ａおよび８０ｂを設けられるため、従来のようなジョイント部の過密化を防ぐことができる。
【００２４】
ここで、前記インナーライナー材７０相互のジョイント部７０ａの側縁と、主補強材８０の端部および副補強材８１のジョイント部８０ａおよび８０ｂの各側縁とのジョイント間距離Ｃ１およびＣ２が、これらジョイント部７０ａ、８０ａおよび８０ｂの幅Ａ、Ｂ１およびＢ２のいずれか広い幅の80％以上であることが有利である。なぜなら、剛性の低いジョイント間部分（距離Ｃ１およびＣ２として示した部分）が、インフレート時又は加硫時に伸ばされてしまう結果、製品厚みが不均一になる率が高まるからである。
【００２５】
さらに、同様の理由から、上記ジョイント間距離Ｃ１およびＣ２の一方が、同ジョイント間距離Ｃ１およびＣ２の他方の150％以下であることが好ましい。
【００２６】
なお、空気のうにおいては、外径側の面、すなわち図示例における副補強材８１部分は張力支持材により構成し、通常走行時の空気のうの拡張を規制する必要があり、その場合は、副補強材８１に空気のうの周方向にポリエチレンテレフタレート繊維を配向した不織布とゴムとの複合材を用いるとよい。
【００２７】
また、副補強材８１を張力支持材とせずに、主補強材８０と同じゴムと不織布との複合材を用いる場合は、図４に示すように、副補強材８１を覆うように、アラミド繊維と不織布の複合材から成る張力支持材９を設けることが好ましい。
【００２８】
このような安全タイヤ１は、タイヤ２を先に述べたような規格リムＲに組付けるとともに、それに固定したバルブを介してタイヤ内へ所定の内圧Ｐ１、たとえばＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等でいう最高空気圧を充填し、併せて、空気のう３内へも所定の内圧Ｐ２を充填することにより、リム組立体として使用に供することができる。なおここにおける内圧の充填対象物は、空気以外の不活性ガスその他のガスとすることもできる。
この場合、空気のう３の外径は、トレッド部内周面の外径より小さく設定し、また通常は、空気のう内圧Ｐ２をタイヤ内圧Ｐ１以上の値とする。
【００２９】
かかるリム組立体における、タイヤへの所定内圧Ｐ１の存在下でのそれの負荷転動に際し、トレッド部４の接地領域での空気のう３のクラウン域は、張力支持部材として、遠心力および内圧差により生じる力に対抗する径成長抑制部材として、トレッド部内周面との間に間隔をおいて位置する。
【００３０】
一方、タイヤ内圧が、たとえば大気圧まで低下することで、空気のう３の内外圧力差が所定値を越えたときには、空気のう３の径成長抑制部材を除く拡張変形部分が拡張変形し、タイヤ内面に、それの全体にわたって十分均等に密着して、荷重の支持をタイヤ２から空気のう３に肩代わりする。
従って、タイヤ２がパンク等しても、空気のう３の作用の下に十分安全な走行を継続することができる。
【実施例】
【００３１】
図１および図３に示した各種構造の空気のうを表１に示す条件下に作製した。そして、得られた製品の厚みを測定して最も薄い部分の厚みを調査した。
また、空気のうとしての気密性も調査した。すなわち、規定内圧充填後の内圧保持率を測定した。
【００３２】
以上の測定および評価結果を、従来の空気のう（従来例）の結果を１００としたときの指数にて表２に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
【表２】
2007118661.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】在来の空気のうの外形および構造を示す図である。
【図２】空気のうを配置した安全タイヤの横断面図である。
【図３】本発明の空気のうの構造を示す図である。
【図４】本発明の別の空気のうの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  安全タイヤ
２  タイヤ
３  空気のう
４  トレッド部
５  サイドウォール部
６  ビード部
７  内層
８  外層
９  張力支持材
７０  インナーライナー材
８０  主補強材
８１  副補強材
７０ａ、８０ａ、８０ｂ  ジョイント部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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