JP2002144444A - 安全タイヤ用空気のうの製造方法および空気のう - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気のうの作用時における、空気のうそれ自
体およびタイヤ内周面の破損、損傷等のおそれがなく、
所要の機能を十分に発揮することができる安全タイヤ用
空気のうを、重量の大きな増加なしに、簡単にかつ安価
に製造する。 【解決手段】 所定の長さを有する中空成形体の両端を
エンドレスに接合して環状体４とし、この環状体４の中
空部への内圧の供給による膨脹下で、それの外周面部分
をほぼ平坦形状に押し潰すとともに、その外周面部分
に、不織布からなる補強層７を貼付け、次いで、加硫モ
ールド内で環状体４をさらに膨脹させて、補強層繊維の
円周方向の配向性を高めるとともに、モールド内面に密
着させてその環状体を加硫する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パンクその他に
よって、タイヤ内の空気圧がたとえば急激に低下しても
なお、継続的な走行を可能とする安全タイヤに用いて好
適な空気のうの製造方法およびそれにて製造される空気
のうに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤがパンク等しても、修
理、補修等ができる場所までの相当距離を安全に継続走
行できるようにしたランフラットタイヤまたは安全タイ
ヤは、従来から各種のものが研究され、開発されてお
り、たとえば、タイヤに内蔵されて、タイヤのパンク時
等に輪重の支持をタイヤから肩代わりする空気のうに工
夫を凝らしたタイプとしては、補強空気のう、多重室空
気のう、発泡材ないしはスポンジ充填空気のう、折り畳
み空気のうなどが知られている。

【０００３】ここで、タイヤに内蔵される近年の補強空
気のうとしては、国際公開ＷＯ９８／２３４５７号公報
に開示されているように、外周部分に、二層のコード交
差層からなるベルトを拘束用補強層として埋設したもの
がある。この空気のうは、その内圧を、タイヤ内圧より
５０〜５００ｋＰａ高めて使用に供し、タイヤがパンク
等してタイヤ内圧が低下した場合に、拘束用補強層のコ
ードを破断させて空気のうを膨脹させて、輪重の支持を
タイヤから肩代わりするものである。

【０００４】また、国際公開ＷＯ９９／３２３０８号公
報に開示された補強空気のうは、タイヤに内蔵する、ラ
ジアル構造に類似した構造をもつ空気のうの外周部にそ
の幅方向に離隔させて、補強用環状コードを複数本配設
してなるものであり、この空気のうは、タイヤがパンク
等した場合の空気のうの膨脹力をもって補強用環状コー
ドを破断させることで、輪重の支持を肩代わりするもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、国際公開さ
れたこれらの補強空気のうはいずれも、製造コストおよ
び作業工数の増加が余儀なくされ、また、とくに後者の
空気のうでは、補強プライおよびブロックの存在の故に
重量の大きな増加が不可避であるという問題があった。

【０００６】しかも、これらの補強空気のうにあって、
補強層コードが空気のうの内部で破断するタイプのもの
では、輪重の肩代わり支持下で、コードの破断端が空気
のう自体を傷付けて破損するおそれが高く、また、コー
ドの内部破断が周上で不均等に行われた場合には、空気
のうの膨脹もまた不均等になって、応力集中による空気
のうの早期の破損のうれいがあり、この一方で、補強コ
ードが空気のうの外部で破断するタイプのものでは、破
断して空気のうから外れたコードがタイヤの内周面に損
傷を与える等の問題があった。

【０００７】この発明は、従来技術が抱えるこのような
問題点を解決することを課題とするものであり、それの
目的とするところは、空気のうの作用時における、空気
のう補強部材による空気のうそれ自体およびタイヤ内周
面の破損等のおそれがなく、所要の機能を十分に発揮す
ることができる安全タイヤ用空気のうを、重量の大きな
増加なしに、簡単にかつ安価に製造することができる、
安全タイヤ用空気のうの製造方法および空気のうを提供
するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の、安全タイヤ
用空気のうの製造方法は、タイヤに内臓されて、そのタ
イヤ内圧の洩出時に膨脹変形して輪重の支持をタイヤか
ら肩代わりする空気のうを製造するに当って、所定の長
さを有し、中空部を介して扁平形状をなす中空成形体の
両端をエンドレスに接合して、中空部が連続する環状体
とし、この環状体の中空部への内圧の供給によるそれの
膨脹下で、外周面部分をほぼ平坦形状に押し潰すととも
に、その外周面部分に、不織布からなる補強層を貼付
け、次いで、加硫モールド内で環状体をさらに膨脹させ
て、補強層繊維の円周方向の配向性を高めるとともに、
モールド内面に密着させてその環状体を加硫するにあ
る。

【０００９】この方法では、たとえば成型機上で、膨脹
変形させた環状体の外周面部分を平坦形状に押し潰した
状態で、その外周面部分に、繰出し機等から引き出し
た、不織布からなる補強層を貼付けることで、外周面部
分、いいかえれば、クラウン部の余剰の膨出変形を、簡
単にして有利に拘束することができる。

【００１０】またここでは、補強層を貼付けた環状体を
加硫モールド内でさらに膨脹させて、たとえば、ゴム組
成物中に４〜５０質量％の範囲内の繊維を含む不織布か
らなる補強層の円周方向の繊維配向性を高めることで、
補強層それ自体の円周方向弾性率を一層高めて、空気の
うクラウン部の周長増加を有利に抑制できるので、環状
体の加硫によるゴム質の硬化と相俟って、そのクラウン
部の膨出変形をより効果的に防止することができる。

【００１１】従って、このようにして製造した空気のう
を、リム組み下でタイヤに内蔵するとともにタイヤに、
ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに規定される圧力の空
気、窒素ガス等を充填し、また空気のうに、タイヤへの
充填圧力と同等もしくはそれより幾分高圧の空気、窒素
ガス等を充填して安全タイヤとした場合、空気のうのク
ラウン部は、不織布からなる補強層の作用の下に膨出変
形を有効に阻止されるので、タイヤの負荷転動時のトレ
ッド接地域においてなお、そのクラウン部外周面は、ト
レッド内周面との間に十分な間隔をおいて位置すること
になる。

【００１２】従って、タイヤがパンク等の故障を生じる
以前の、空気のうクラウン部と、タイヤトレッド内周面
との不測の接触、ひいては、その接触に起因する、空気
のうの意図しない摩耗はほぼ完全に防止されることにな
り、空気のうは、それの作用に当って、所期した通りの
耐久性を発揮することができる。

【００１３】この一方で、タイヤがパンク等して、その
内圧がほぼ大気圧程度まで低下した場合には、不織布補
強層は、空気のうの内外圧力差に基づく、不織布繊維の
ほぐれにより、全周にわたってほぼ均等に膨脹変形し、
それの拡径下でのタイヤトレッド内周面との接触状態
で、輪重の支持をタイヤから肩代わりする。

【００１４】この場合、不織布補強層はなお補強機能を
発揮して、すぐれた耐カット性を実現する。

【００１５】また、ここでの繊維のほぐれは、補強層の
内部でのみ行われる他、その繊維は0.0001〜0.2mm程度
の小径であるとともに、軟質であることから、ほぐれた
コードが空気のうそれ自体を傷付けることも、また、タ
イヤの内周面を損傷することもなく、しかも、そのほぐ
れは、不織布補強層それ自体の均一性の下に、周上で十
分均等に行われることから、空気のうの不均等は膨脹を
もたらすこともなく、空気のうおよびタイヤのそれぞれ
に十分な耐久性を発揮させることができる。

【００１６】ここで好ましくは、予め膨脹させた環状体
を、加硫モールド内で、７〜４０％、より好適には１０
〜２０％の拡張率でさらに膨脹させる。なおここでの拡
張率は、モールド内での環状体の初期最大外径（Ｄ）
と、モールド最大内径（Ｄ_Ｏ）とで定まるものとし、 （Ｄ_Ｏ−Ｄ）／Ｄ_Ｏ×１００ （％） で表されるものとする。

【００１７】拡張率を７％以上とすることで、補強層繊
維の配向性をより十分に高めることができ、４０％以下
とすることで、補強層繊維の配向性によってＳ−Ｓカー
ブをコントロールすることができ、材質に依存する特性
に加え、製造上の技術に基づいて設計の自由度を高める
ことができる。

【００１８】また好ましくは、膨脹環状体の外周面部分
の押し潰しを、環状体の赤道面を隔てて配置した一対の
サイドリングをその環状体に嵌め合わせることにより行
う。

【００１９】これによれば、環状体へのサイドリングの
嵌め合わせをもって、その環状体の全周にわたる均一に
して一定の押し潰し状態を、簡単に、かつ容易に実現す
ることができ、また、その押し潰し状態を維持したまま
での、外周面部分への補強層の貼付けをも簡単かつ容易
ならしめることができる。

【００２０】ところで、補強層のこのような貼付けに当
り、膨脹環状体をその外周面側から拘束するサイドリン
グの嵌め合わせ状態を維持したままでは、補強層をその
全幅にわたって環状体に貼付けることが不可能であるの
で、補強層の幅方向中央部分を、外周面部分にその全周
にわたって一旦貼付けた後は、それぞれのサイドリング
の徐々なる抜き取りを行いながら貼付け域を次第に拡大
させることが好ましい。

【００２１】さらにこの方法においては、環状体の外周
面部分の、加硫モールド内でのそれの増加膨脹前におけ
る、横断面内での曲率半径を、加硫モールドの対応部分
の、所要の曲率半径の１／５〜１の範囲とすることが好
ましく、１／３〜１０／１１の範囲とすることがより好
ましい。すなわち、環状体外周面部分の曲率半径は、で
きるだけモールドのクラウン半径に近づけることが、製
造上の不良率を改善する上で好ましい。

【００２２】なおここで、加硫後の空気のうの、補強層
を付設したクラウン部は、その空気のうへの、前述した
ような摩耗の発生を防止するためには、できるだけ平坦
であることが好ましいが、環状体の加硫成形に当っての
それの増加膨脹下で、クラウン部をモールド表面に、し
わの発生なしに十分均等に押圧するためには、そのクラ
ウン部が接触するモールド表面をある程度の曲率半径を
有するものとすることが必要になる。

【００２３】従って、空気のうの性能上要求されるクラ
ウン部形状と、空気のうの加硫品質上必要となるクラウ
ン部形状とは齟齬をきたすことになるも、この方法で
は、環状体の加硫に当って、それをモールド内で増加膨
脹させて補強層繊維の配向性を高めることに基づく、補
強層、ひいては、クラウン部の弾性率の増加をもたらす
ことにより、空気のうの、加硫時のクラウン部形状にか
かわらず、そのクラウン部の、タイヤトレッド内周面と
の摩擦を有効に防止することができる。

【００２４】そしてこのことは、この発明に係る方法に
より製造した空気のうにおいて、その空気のうのみへの
使用時内圧の充填状態でのその外周面部分、すなわちク
ラウン部の曲率半径を、加硫モールドの対応部分のそれ
より大きくして、たとえば６００mm以上として、使用時
の空気のうのクラウン部の形状を加硫時の形状より平坦
面に近づけた場合に一層効果的である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示すところに基づいて説明する。この発明に係る方
法では、図１に示すように、厚み方向の中央部に、ステ
アリン酸等の滑剤ないしは離型剤を、散布、塗布等して
形成される中空部１を有する扁平な中空成形体２を帯状
に押出し成形するとともに、それを所定の長さに切断
し、この切断成形体２に、中空部１への圧力の給排を可
能とするバルブ３を取付ける。次いで、その切断成形体
２の両端を、図２に示すようにバルブ３が内周側に位置
する姿勢でエンドレスに突き合わせ接合して、中空部１
が連続する環状体４を構成する。

【００２６】その後は、環状体４を、図３にそれの上部
を横断面図で示すように、成型機５にセットした状態
で、バルブ３から中空部１への加圧空気等の内圧の供給
によって膨脹させるとともに、それの外周面部分、直接
的には外周面の両側部分を、成型機５の一対のサイドリ
ング６のそれらへの嵌め合わせによって、外周面部分の
全体を全周にわたって均一に、ほぼ平坦形状に押し潰
す。この場合、膨脹環状体４の幅方向中央部分は、図示
のように、幾分の幅にわたってサイドリング６による拘
束から解放することが必要である。

【００２７】さらには、ほぼ平坦形状に押し潰し変形さ
れた膨脹環状体４の外周面部分の、サイドリング６から
の露出部分に、繰出し機等から引き出した、たとえば、
ゴム組成物中に４〜５０質量％の範囲の繊維を含む不織
布からなる補強層７を全周にわたって貼付けてその外周
面部分の周長を特定し、続いて、その不織布補強層７の
貼付け域を、それぞれのサイドリング６の徐々なる後退
変位による、膨脹環状体４からの抜け出し変位下で、そ
の補強層７の幅方向に次第に拡大し、ついには、不織布
補強層７をその全幅にわたって貼付ける。

【００２８】そしてまた、このようにして補強層７を貼
付けた膨脹環状体４を、その膨脹状態のまま加硫モール
ド内へ収納し、好ましくは、このときの、環状体４の横
断面内での補強層貼付部分の曲率半径を、加硫モールド
の対応部分の曲率半径の１／５〜１の範囲とする。その
後は、環状体４を加硫モールド内でさらに膨脹させて、
好ましくは、拡張率を７〜４０％の範囲として、不織布
からなる補強層７の繊維の円周方向の配向性を高めると
ともに、環状体４の全体をモールド内面に密着させて加
硫硬化させる。このような加硫態様を図４に略線断面図
で示す。

【００２９】図５は、以上のようにして製造した空気の
う１１をタイヤ１２に内蔵した状態でリム１３に組み付
けるとともに、タイヤ１２内に規定圧力の空気、窒素ガ
ス等を、また、空気のう１１内に、タイヤ１２への充填
圧力と同等もしくはそれより幾分高圧の空気、窒素ガス
等を充填した、空気のう１１への使用時内圧の充填状態
を示す横断面図であり、この状態の空気のう１１の外周
面部分は、円周方向の配向性を高められた補強層７の、
周長増加抑制作用の下で、膨出変形を有利に抑制される
ことで、加硫モールドの対応部分より大きな、好ましく
は６００mm以上の曲率半径を有する。

【００３０】なお、空気のう１１のこのような使用状態
において、それの外周面部分の、半径方向外方への膨出
変形は、上述したように、補強層７の作用の下に十分に
防止されることになるも、その空気のう１１の、外周面
部分を隔てる側部部分は、幅方向に幾分迫出し変形する
ことが、タイヤ形状にフィットさせて、輪重の肩代わり
支持に際する撓みを少なくする上で好ましい。

【００３１】かくして、この発明に係る空気のうによれ
ば、タイヤ内圧がほぼ大気圧まで低下した場合に、輪重
の支持を、タイヤから十分に肩代わりでき、また、タイ
ヤの定常時には、それの外周面部分のタイヤトレッド内
周面への不測の摩擦を十分に防止できることはもちろ
ん、空気のうの作用時の、補強層繊維のほぐれが、その
補強層の内部で、全周にわたって十分均等に行われるこ
とから、補強層による空気のうそれ自体およびタイヤ内
周面の破損、損傷等のおそれを確実に取り除くことがで
きる。しかも、この発明に係る空気のうは、補強プラ
イ、ブロック等が不要であることにより、大きな重量増
加なしに、簡単かつ安価に製造することができる。

【００３２】

【実施例】成型機上で膨脹環状体の外周面部分に不織布
補強層を貼付けた後、その外周面部分と対応する部分の
曲率半径を５００mmとした加硫モールド内で、その環状
体を増加膨脹させて拡張率を１５％として加硫硬化させ
た空気のうにつき、それの使用時内圧を絶対圧力で５０
０ｋＰａとした場合、空気のうの横断面内での外周面部
分の曲率半径は２４００mmとなり、モールドの曲率半径
の約５倍となった。

【００３３】また、不織布補強層を貼付けてなる同様の
環状体を、曲率半径を８００mmとした加硫モールド内
で、拡張率を１０％として加硫硬化させた空気のうの使
用時内圧を５００ｋＰａとした場合、同様の曲率半径は
３０００mmとなり、モールドの曲率半径の約４倍となっ
た。

【００３４】

【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明によれば、膨脹環状体の外周面部分をほぼ
平坦な形状に押し潰して不織布補強層を貼付けること
で、その外周面部分の膨出変形を有利に抑制することが
でき、加えて、その膨脹環状体を、加硫モールド内で、
補強層繊維の円周方向の配向性が所要に応じた程度に高
まる拡張率で増加膨脹させて加硫し、補強層それ自体の
弾性率を高めることにより、安全タイヤの定常な負荷転
動状態での、空気のうの、タイヤトレッド内周面への接
触、ひいては、この接触による空気のうの不測の摩耗を
十分に防止することができる。

【００３５】また、この発明における空気のう補強層は
不織布からなり、タイヤのパンク等に起因して、空気の
うが、不織布繊維のほぐれによって拡径変形しても、そ
のほぐれは、空気のうの円周上でほぼ均等に、しかも、
補強層の内部でだけ行われるにすぎないので、空気のう
の拡径変形が、空気のうそれ自体はもちろん、タイヤ内
周面を破損したり、損傷したりすることはない。

【００３６】さらに、ここにおける空気のうは、外周面
部分を不織布補強層をもって補強することで製造できる
ので、製造が簡単かつ容易であり、その上、補強プラ
イ、ブロック等が不要であることから、重量およびコス
トの増加をともに有利に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 中空成形体を例示する図である。

【図２】 環状体を例示する図である。

【図３】 不織布補強層の貼付けを工程を示す断面図で
ある。

【図４】 加硫工程を示す断面図である。

【図５】 空気のうへの使用時内圧の充填状態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 中空部 ２ 成形体 ３ バルブ ４ 環状体 ５ 成型機 ６ サイドリング ７ 補強層 １１ 空気のう １２ タイヤ １３ リム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤに内蔵されて、そのタイヤ内圧の
   洩出時に輪重の支持を肩代わりする空気のうを製造する
   に当り、 所定の長さを有する中空成形体の両端をエンドレスに接
   合して環状体とし、この環状体の中空部への内圧の供給
   による膨脹下で、それの外周面部分をほぼ平坦形状に押
   し潰すとともに、その外周面部分に、不織布からなる補
   強層を貼付け、次いで、加硫モールド内で環状体をさら
   に膨脹させて、補強層繊維の円周方向の配向性を高める
   とともに、モールド内面に密着させてその環状体を加硫
   する安全タイヤ用空気のうの製造方法。
2. 【請求項２】 環状体を加硫モールド内で、７〜４０％
   の拡張率で膨脹させる請求項１に記載の安全タイヤ用空
   気のうの製造方法。
3. 【請求項３】 膨脹環状体の外周面部分の押し潰しを、
   環状体の赤道面を隔てて配置した一対のサイドリングを
   環状体に嵌め合わせることにより行う請求項１もしくは
   ２に記載の安全タイヤ用空気のうの製造方法。
4. 【請求項４】 環状体の外周面部分の、加硫モールド内
   でのそれの増加膨脹前における、横断面内での曲率半径
   を、加硫モールドの対応部分の曲率半径の１／５〜１の
   範囲とする請求項１〜３のいずれかに記載の安全タイヤ
   用空気のうの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の方法で
   製造した空気のうであって、 使用時内圧の充填状態での外周面部分の曲率半径を、加
   硫モールドの対応部分のそれより大きくしてなる安全タ
   イヤ用空気のう。
6. 【請求項６】 使用時内圧の充填状態での外周面部分の
   曲率半径を６００mm以上としてなる請求項５に記載の安
   全タイヤ用空気のう。