(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーラント剤により形成されるシーラント層が、タイヤ内を気密に保持する気密保持層の内面に密着されて設けられるチューブレスタイヤにおいて、
前記シーラント層の内面に貼り付けられ、かつ透過性を有するシートで形成されるカバー層を設け、
前記シートは、ブタジエンゴムを主成分としたゴム材料で構成されていることを特徴とするチューブレスタイヤ。
【請求項２】
前記シーラント剤には、その粘度を調整する補強剤が混合されることを特徴とする請求項１に記載のチューブレスタイヤ。
【請求項３】
シーラント剤により形成されるシーラント層と、このシーラント層の内面に貼り付けられ、かつ透過性を有するシートで形成されるカバー層とで構成される複合層が、タイヤ内を気密に保持する気密保持層の内側に複数設けられるチューブレスタイヤであって、
前記各シートは、ブタジエンゴムを主成分としたゴム材料で構成されていることを特徴とするチューブレスタイヤ。
【請求項４】
前記シーラント剤はタイヤの幅方向または周方向のうち少なくとも一方向において分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載のチューブレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中にタイヤが釘踏み等による刺傷を受けても、内部に設けられるシーラント剤によりエアー漏れを防止するチューブレスタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤの内部に粘着ゴム等からなるシーラント剤を塗布したチューブレスタイヤ（以下、「シーラントタイヤ」ともいう。）が知られている。このシーラントタイヤは、釘踏み等による刺傷を受けても、その刺傷部にシーラント剤が流れ込むことで孔を埋めるといったシーラント剤の自封作用により、エアーの流出を大幅に抑制できるものである。そして、このシーラント剤は、十分な自封作用を得るために、その厚さがある程度（４ｍｍ以上）の厚さに形成されるとともに、その粘度がある程度低く設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシーラントタイヤでは、以下のような問題点があった。
自封作用を得るために、シーラント剤の塗布量を多くしてその厚さを厚くすると、タイヤの重量の増加を招く問題があった。これに対して、シーラント剤の塗布量を少なくしてその厚さを薄くすると、タイヤから釘等の異物が抜けた場合、タイヤの内圧によりシーラント剤が外部に吹き出され、その結果孔を塞ぐことができないといった問題があった。
【０００４】
また、自封作用を得るために、シーラント剤の粘度を低くすると、車両走行時のタイヤの回転に伴う振動により、シーラント剤が流動して一方向に偏るおそれがあった。このシーラント剤の偏りは、タイヤの重量のバランスを崩して車両走行中に振動を発生させる要因となっていた。これに対して、シーラント剤の粘度を高くすると、タイヤに大きな釘やねじ等が刺さったままの状態では、十分な自封作用を得ることができず、エアー漏れの要因となっていた。
【０００５】
さらに、このようにシーラント剤の粘度を高くした場合は、タイヤに木ねじ等の表面に凹凸のある異物が刺さった際に、その表面にシーラント剤が十分粘着しなかった。これに対して、シーラント剤の粘度を低くすると、タイヤの回転に伴う振動により異物が揺動し、この揺動により異物からシーラント剤が剥離され、さらに異物で形成された孔が拡大するおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、主にタイヤの重量を軽減するためにシーラント剤の塗布量を少なくしても、十分な自封作用を得ることができるチューブレスタイヤを提供することにある。また、本発明の課題は、粘度の低いシーラント剤の車両走行時における流動を抑制することで、シーラント剤の偏りによる車両の振動を防止することができるチューブレスタイヤを提供することにもある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載の発明は、シーラント剤により形成されるシーラント層が、タイヤ内を気密に保持する気密保持層の内面に密着されて設けられるチューブレスタイヤにおいて、前記シーラント層の内面に密着し、かつ透過性を有するシートで形成されるカバー層を設け、前記シートは、ブタジエンゴムを主成分としたゴム材料で構成されるとともに、当該シートの幅方向の両縁部は、前記機密保持層の内面に貼り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、「気密保持層」とは、タイヤ内を気密に保持する層であり、一般的にはタイヤの最も内側に設けられるインナーライナ層であるが、たとえば剛性を整えるためのベルト層等にタイヤ内を気密に保持する機能を持たせる場合はこのベルト層等をも含むものである。また、素材としては、ゴム、樹脂、およびこれらの複合物、さらにこれらの層に補強材を複合化した材料等が挙げられる。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、タイヤから釘等の異物が抜けた場合、その釘等により開けられた孔に引き込まれるように移動するシーラント剤は、気密保持層の内面とカバー層の面とに密着することにより、これら双方の面からその移動方向と反対方向に働く粘着抵抗を受ける。また、シーラント剤の自封作用を得るためにその粘度を低くした場合でも、前記粘着抵抗によりシーラント剤の流動が抑制される。
【００１０】
さらに、シーラント層をたとえばブチル系ゴムやパーオキサイド等を含むシート状のゴム組成物の状態でタイヤの各部材と一緒に貼り付けていく製造方法においては、まず、成型機上にカバー層、ゴム組成物を順に貼っていく。そして、たとえば気密保持層であるインナーライナ層を貼り、以後は通常のチューブレスタイヤの成型法に従って成型する。このようにして成型された生タイヤを加硫すると、ゴム組成物に含まれるブチル系ゴムがパーオキサイドと熱とにより低分子化し、粘着性のあるシーラント剤に変化する。このとき、この化学反応によりゴム組成物から発生したガスは、透過性を有するカバー層を通ってタイヤ内部へ排出される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成において、前記シーラント剤には、その粘度を調整自在な補強剤が混合されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による作用に加え、シーラント剤に混合する補強剤の量を調整することで、シーラント剤の粘度（流動性）が調整される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、シーラント剤により形成されるシーラント層と、このシーラント層の内面に貼り付けられ、かつ透過性を有するシートで形成されるカバー層とで構成される複合層が、タイヤ内を気密に保持する気密保持層の内側に複数設けられるチューブレスタイヤであって、前記各シートは、ブタジエンゴムを主成分としたゴム材料で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、たとえば釘等の異物が一枚目のカバー層を刺傷させた場合であっても、このカバー層の刺傷部はその内側に設けられるシーラント層により埋められる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載の発明の構成において、前記シーラント剤はタイヤの幅方向または周方向のうち少なくとも一方向において分割されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載の発明による作用に加え、車両走行時に流動しようとするシーラント剤は、分割されたシーラント剤ごとに前記粘着抵抗が作用することで、その流動が抑えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明に係るチューブレスタイヤの詳細について説明する。参照する図面において、図１は本発明に係るチューブレスタイヤの要部拡大断面図であり、図２はタイヤから釘が抜けた場合におけるシーラント層およびカバー層の作用を示す要部拡大断面図である。
【００１８】
図１に示すように、チューブレスタイヤ１は、外層部２と、この外層部２の内面に全面接着されたゴム等からなるインナーライナ層（気密保持層）３とを有している。さらに、このチューブレスタイヤ１は、そのインナーライナ層３の内面に密着して設けられるシーラント層４と、このシーラント層４の内面に密着して設けられるカバー層５とを有している。
【００１９】
外層部２は、ホイールＷに噛み込ませるためのビード部２１と、地面に接するトレッド部２２と、ビード部２１とトレッド部２２の間の領域であるサイドウォール部２３とを有している。また、ビード部２１、トレッド部２２およびサイドウォール部２３の内側には、チューブレスタイヤ１の形状を維持するための繊維材等からなるカーカス２４が設けられている。そして、トレッド部２２とカーカス２４との間には、トレッド部２２の剛性を整えるための複数のベルト層２５が設けられている。
【００２０】
インナーライナ層３は、チューブレスタイヤ１の内部を気密に保持する機能を有し、チューブレスタイヤ１の内部に注入されたエアーが外部に漏れることを防止している。そして、このインナーライナ層３は、外層部２の内面に全面接着されている。
【００２１】
シーラント層４は、その幅がトレッド部２２の幅と略同じになるように形成されている。このシーラント層４を形成するシーラント剤は、主としてブチル系ゴムやパーオキサイド等を含むシート状のゴム組成物が加熱されることにより形成される。さらに、このシーラント剤となるゴム組成物には、シーラント剤の粘度を調整自在な補強剤が混合されている。この補強材としては、ナイロンやポリエステル等の一般的にタイヤに使用される繊維材を約１ｍｍ〜１０ｃｍ程度の長さに切断した短繊維材が利用できる。なお、この補強材は短繊維材に限らず、カーボンファイバやグラスファイバ等であってもよく、また、伸長性があるように織られたナイロンやポリエステル等の布状またはメッシュ状のシートを層状に重ねたものであってもよい。
【００２２】
カバー層５は、天然ゴム等の透過性を有するゴムからなるシートで形成されている。ここで、「透過性」とは、前記ゴム組成物が化学反応する際に発生するガスがタイヤ内部に透過可能な程度の高さの透過性を意味する。また、このカバー層５は、その幅がシーラント層４の幅よりも少し大きめに形成され、その厚さが０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の範囲内で設定されている。
【００２３】
なお、このカバー層５の厚さは、タイヤサイズとシーラント剤の物性と厚さを考慮して適宜に変更可能であるが、タイヤの軽量化を考慮するとその厚さは薄い方が望ましい。また、本実施形態ではカバー層５の材料をゴムとしたが、本発明は透過性を有するシートであればどのようなものでもよい。たとえば、ブタジエンゴムを主成分としたゴム材料や、不織布、樹脂およびこれらの複合物等をカバー材料として使用してもよい。
【００２４】
次に、このチューブレスタイヤ１の製造方法について説明する。
まず、図示しない成型機上にカバー層５、シーラント層４となるゴム組成物を順に貼り付ける。続いて、インナーライナ層３を貼り、以後は通常のチューブレスタイヤの成型法に従って成型する。このようにして成型された生タイヤを加硫すると、ゴム組成物に含まれるブチル系ゴムがパーオキサイドと熱とにより低分子化し、粘着性のあるシーラント剤に変化する。このとき、この化学反応によりゴム組成物から発生したガスは、透過性を有するカバー層５を通ってタイヤ内部へ排出される。このようにして成型されたチューブレスタイヤ１では、そのシーラント層４とカバー層５とがこれらの間にガスを溜めることなく確実に密着する。
【００２５】
なお、製造方法については通常の成型法によりインナーライナ層３から外層部２までを成型して加硫した後に、シーラント剤をインナーライナ層３に塗布してカバー層５を貼り付けてもよい。しかし、本実施形態の製造方法によれば今までと同じライン内において工程を追加するだけで製造できるので、本実施形態の製造方法で製造することが望ましい。
【００２６】
以下に、図２を参照して、チューブレスタイヤ１のトレッド部２２からカバー層５にかけて貫通するように一度刺さった釘６が抜けた場合におけるシーラント層４およびカバー層５の作用について説明する。
図２に示すように、チューブレスタイヤ１から釘６が抜けた場合、シーラント層４のシーラント剤がチューブレスタイヤ１の内圧によりその釘６で開けられた孔Ｈに引き込まれるように移動する。このように移動するシーラント剤は、インナーライナ層３の内面とカバー層５の外面とに密着することにより、これら双方の面からその移動方向と反対方向に働く粘着による抵抗力を受ける。そのため、このシーラント剤はチューブレスタイヤ１の内圧によって外部へ流出することなく、孔Ｈを確実に塞ぐことになる。
【００２７】
以上によれば、前記第１の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（１）シーラント剤がインナーライナ層３の内面とカバー層５の外面とに密着することでこれら双方の面から粘着抵抗を受けるので、チューブレスタイヤ１の内圧によるシーラント剤の外部への流出が防止される。そのため、タイヤの重量を軽減するためにシーラント剤の塗布量を少なくしても、十分な自封作用を得ることができる。
（２）シーラント層４がインナーライナ層３とカバー層５とに密着して、これら各層３，５の間で封入されるので、シーラント剤の自封作用を高くすべくその粘度を低くした場合でも、シーラント剤の流動が各層３，５により抑制される。したがって、シーラント剤の偏りによる車両の振動を防止することができる。
【００２８】
（３）シーラント層４がインナーライナ層３とカバー層５とに密着することでその流動が抑制されるので、シーラント剤の粘度を従来のものよりも低く設定しても、たとえば異物が刺さった状態で走行する場合に異物の揺動が抑制される。これにより、たとえば木ねじ等の表面に凹凸のある異物が刺さった状態で走行する場合でも、シーラント剤の粘度を低くして表面に凹凸のある異物への粘着力を高めるとともに、異物の揺動を抑えて孔の拡大を防止することができる。
【００２９】
〔第２の実施形態〕
以下に、本発明に係るチューブレスタイヤにおける第２の実施形態について説明する。この実施形態は第１の実施形態に係るチューブレスタイヤの一部を変更したものなので、第１の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
図３に示すように、本実施形態に係るチューブレスタイヤ１’は、第１の実施形態に係るチューブレスタイヤ１のカバー層５の内面（内側）に密着して設けられるシーラント層４と、このシーラント層４の内面に密着して設けられるカバー層５を有している。すなわち、このチューブレスタイヤ１’は、インナーライナ層３に密着して設けられるシーラント層４およびカバー層５とからなる第１のシール層（複合層）Ｓ１と、この第１のシール層Ｓ１に密着して設けられるシーラント層４およびカバー層５とからなる第２のシール層（複合層）Ｓ２とによる二重構造となっている。
【００３１】
このような構成によれば、第２の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（４）たとえば釘等の異物が第１のシール層Ｓ１のカバー層５を刺傷させた場合であっても、このカバー層５の刺傷部はその内面に設けられる第２のシール層Ｓ２のシーラント層４により埋められる。したがって、エアー漏れをより確実に防止することができる。
【００３２】
〔第３の実施形態〕
以下に、本発明に係るチューブレスタイヤにおける第３の実施形態について説明する。この実施形態は第１の実施形態に係るチューブレスタイヤの一部を変更したものなので、第１の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態に係るチューブレスタイヤ１”は、その幅方向において第１の実施形態に係るシーラント層４およびカバー層５が分割された構造となっている。すなわち、シーラント層４とカバー層５とからなる第１のシール層Ｓ１が、チューブレスタイヤ１”の幅方向の一方から他方に向かって順に配設される第１〜第５の分割シール層Ｓ１１〜Ｓ１５で構成されている。
【００３４】
第１の分割シール層Ｓ１１は、第１のシーラント層４１と第１のカバー層５１とで構成され、インナーライナ層３におけるサイドウォール部２３からトレッド部２２にかかる部分に密着して設けられている。第２のシール層Ｓ１２は第２のシーラント層４２と第２のカバー層５２とで構成されている。この第２のカバー層５２の一方の縁には前記第１のシーラント層４１と第２のシーラント層４２とをチューブレスタイヤ１”の幅方向において仕切る仕切壁部５２ａが形成されている。
【００３５】
第３〜第５の分割シール層Ｓ１３〜Ｓ１５は、前記第２の分割シール層Ｓ１２と略同じ構造となっており、第３のカバー層５３の仕切壁部５３ａにより第２，第３のシーラント層４２，４３が仕切られている。また、第４のカバー層５４の仕切壁部５４ａにより第３，第４のシーラント層４３，４４が仕切られ、第５のカバー層５５の仕切壁部５５ａにより第４，第５のシーラント層４４，４５が仕切られている。
【００３６】
このような構成によれば、第３の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（５）車両走行時におけるシーラント剤の流動が各仕切壁部５２ａ〜５５ａにより抑えられるので、シーラント剤の偏りによるタイヤ重量のアンバランスの発生を大幅に低減することができる。
（６）インナーライナ層３、仕切壁部５２ａ〜５５ａおよびカバー層５１〜５５で構成される個々の部屋内でシーラント層４１〜４５の流動を制御できるので、シール層Ｓ１をサイドウォール部２３の略中央まで延ばすことができる。このようにシール層Ｓ１をサイドウォール部２３まで延ばすことにより、仮にサイドウォール部２３から異物が刺さった場合であっても、シーラント剤の自封作用でタイヤ内のエアーの流出を防ぐことができる。
（７）各仕切壁部５２ａ〜５５ａがいずれも各カバー層５２〜５５の一方の縁に形成されるので、たとえばシーラント層４１〜４５をシート状のゴム組成物の状態で成型機に貼り付ける場合に各分割シール層Ｓ１１〜Ｓ１５を成型機の一方側から順に貼り付けていくことができる。
【００３７】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
（i）第１〜第３の実施形態に係るチューブレスタイヤ１〜１”の外層部２の形状やカーカス２４やベルト層２５の配置等は適宜に変更可能である。
（ii）第２の実施形態では、第１，第２のシール層Ｓ１，Ｓ２による二重構造となっているが、本発明はこれに限定されず、シール層はいくつ設けてもよい。この場合、シール層を一つだけ設けた構造に比べて、シーラント層の厚さを各シール層において薄くすることができる。そのため、シーラント層より軽いカバー層を用いれば、シール性能を確保しつつ、かつ重量増加を抑えることができる。
【００３８】
（iii）第２の実施形態のようなシール層を多重に設ける構造では、その各カバー層の材質はそれぞれ適宜に変更可能である。たとえば、第２の実施形態において最内層（最も内側に配置される層）である第２のシール層Ｓ２におけるカバー層５の材質のみを透過性の高いものとし、第１のシール層Ｓ１におけるカバー層５の材質を透過性の低いものとすることができる。この場合、シーラント層４をシート状のゴム組成物の状態で貼り付けた後、タイヤ全体を加硫させて成型する製造方法では、第２のシール層Ｓ２におけるシーラント層４のみが２つのカバー層５，５に密着することになる。また、第１のシール層Ｓ１におけるシーラント層４とカバー層５との間には、ゴム組成物から発生するガスが溜まることになる。このようにガスが封入された第１のシール層Ｓ１のカバー層５はシーラント層４から剥がれ易くなるので、釘等の異物が刺さった場合はその異物の先端でカバー層５が持ち上げられカバー層５に孔が開くのを防止することができる。さらに、この第１のシール層Ｓ１のカバー層５に孔が開いたとしても、第２のシール層Ｓ２が第１の実施形態と同様の作用効果を奏するので、その孔を確実に塞ぐことができる。
【００３９】
（iv）第３の実施形態では、シーラント層４をカバー層５１〜５５によりチューブレスタイヤ１”の幅方向において分割する構造としたが、本発明はこれに限定されず、周方向に分割してもよいし、その両方向において分包状に分割してもよい。
（v）第３の実施形態では、シーラント層４を分割するために５つのカバー層５１〜５５を使用したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、第１の実施形態のカバー層５に外側に向かって突出する仕切壁部を一体に形成してもよい。
（vi）また、第２の実施形態のような多層構造や第３の実施形態のような分割構造を組み合わせてもよい。このような組み合わせは、タイヤの用途や使用条件、想定する異物の種類等によって適宜に変更することができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、シーラント剤が気密保持層の内面とカバー層の面とに密着することでこれら双方の面から粘着抵抗を受けるので、タイヤの内圧によるシーラント剤の外部への流出が防止される。そのため、タイヤの重量を軽減するためにシーラント剤の塗布量を少なくしても、十分な自封作用を得ることができる。また、シーラント剤の自封作用を得るためにその粘度を低くした場合でも、シーラント剤の流動が気密保持層とカバー層とにより抑制されるので、車両走行時におけるシーラント剤の偏りによる車両の振動を防止できる。
【００４１】
さらに、たとえば木ねじ等の表面に凹凸のある異物が刺さった状態で走行する場合でも、その流動が抑制されたシーラント剤により異物の揺動を抑えることができるので、異物で形成された孔の拡大を防止することができる。すなわち、シーラント剤の粘度を低くして表面に凹凸のある異物への粘着力を高めるとともに、異物の揺動を抑えて孔の拡大を防止することができる。
【００４２】
また、たとえばシーラント層をゴム組成物の状態でタイヤの各部材と一緒に貼り付けていく製造方法において、生タイヤの加硫時にゴム組成物から発生したガスが透過性を有するカバー層を通ってタイヤ内部に排出される。そのため、ゴム組成物が変化したシーラント剤とカバー層との間にガスが溜まることがなく、シーラント剤とカバー層とを確実に密着させることができる。
【００４３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加え、シーラント剤に混合する補強剤の量を調整するだけで、シーラント剤の粘度を自由にコントロールすることができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、たとえば釘等の異物が一枚目のカバー層を刺傷させた場合であってもその刺傷部がその内側のシーラント層により埋められるので、エアー漏れをより確実に防止することができる。
【００４５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載の発明による効果に加え、車両走行時において分割されたシーラント剤ごとにその流動が抑えられるので、シーラント剤の偏りによる車両の振動をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るチューブレスタイヤの要部拡大断面図である。
【図２】図１のタイヤから釘が抜けた場合におけるシーラント層およびカバー層の作用を示す要部拡大断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るチューブレスタイヤの要部拡大断面図である。
【図４】第３の実施形態に係るチューブレスタイヤの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１，１’，１”  チューブレスタイヤ
３              インナーライナ層（気密保持層）
４              シーラント層
５              カバー層
５２ａ〜５５ａ  仕切壁部
Ｓ１，Ｓ２      第１，第２のシール層（複合層）
【図１】
0003996796.tif 000002
【図２】
0003996796.tif 000003
【図３】
0003996796.tif 000004
【図４】
0003996796.tif 000005