JP2005067316A - タイヤ用チューブ及びタイヤ用チューブの保管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上したタイヤ用チューブを得る。
【解決手段】 中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層１２が、タイヤ用チューブ１０の主要部を形成し、タイヤ用チューブ１０の内周側部分に本体層１２内に気体を注入し得るバルブ１６が備えられる。中空断面上のバルブ１６と相対する本体層１２の部分に、本体層１２と異なる材質の弾性材料で形成された補強層１４が設けられ、この部分を本体層１２及び補強層１４の２層で構成する。尚、本体層１２を形成する弾性材料がブチル系ゴムで構成され、補強層１４を形成する弾性材料がＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤの内部に装填して使用されるタイヤ用チューブ（以下、単に「チューブ」とも適宜称する）及びタイヤ用チューブの保管方法に係り、特に保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上させたタイヤ用チューブ及びその保管方法に関するものである。

例えば、自動車用タイヤ用チューブの需要は、自動車用タイヤのチューブレス化により、近年漸減傾向にあり、製造された後におけるチューブの長期在庫の頻度が高まっている。このチューブを保管する場合、空気を抜いて８〜１６折された状態でビニール袋等に梱包され、チューブ棚等に置かれるのが一般的であるが、この際、チューブ外周側の折り畳んで山折りとなった山折り部は、常時引き延ばされた状態になる。

適切な保管期間内であれば何ら品質に問題は生じないが、長期在庫になった場合、このチューブ外周側の折り畳んで山折りとなった山折り部に関し、常時引き延ばされる事や梱包破れ等により、耐経時劣化性が大幅に低下する。更にこの状態が続くことにより、遂にはこの山折り部にクラックが発生し、チューブの機能が果たせなくなる虞があった。
特開昭５４−６１７０５号公報 特開昭４８−１５２０１号公報 特開平５−１９３３０５号公報

需要の漸減傾向によりチューブの長期在庫の頻度が高まっている近年、上記のようにチューブにクラックが発生するのに伴って、大きな損失が生じるようになった。これに対して、従来は主に、保管方法や保管場所或いは、梱包材質の改善等により、保管中のチューブの経時劣化に対応してきたが、このような手法による改善ではおのずと限界があった。

つまり、前述のように需要環境が変化したのに伴い、更なるチューブの長期在庫に対応する必要が生じるようになった為、チューブ自体の構造を変えて、経時劣化を軽減し耐久性を向上することが考えられるようになった。
本発明は上記事実を考慮し、保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上したタイヤ用チューブ及びタイヤ用チューブの保管方法を提供することが目的である。

請求項１に係るタイヤ用チューブは、中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層及び、この本体層内に気体を注入し得るバルブを備えたタイヤ用チューブにおいて、
中空断面上のバルブと相対する本体層の部分に、本体層と異なる材質の弾性材料で形成された補強層を設けて、この部分を本体層及び補強層の２層で構成することを特徴とする。

請求項１に係るタイヤ用チューブの作用を以下に説明する。
本請求項に係るタイヤ用チューブでは、中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層及び、この本体層内に気体を注入し得るバルブを備えた構造になっている。さらに、中空断面上のバルブと相対する本体層の部分に、本体層と異なる材質の弾性材料で形成された補強層を設けて、このバルブと相対する部分を本体層及び補強層の２層で構成している。

つまり、チューブを折り畳んで長期保管する場合にクラックが発生することがあるが、このクラックは、バルブと相対するチューブ外周側の山折りとなった山折り部に発生するのが一般的である。これに対して本請求項では、長期保管時において折り畳みの際に山折り部となるチューブ外周部分に、本体層だけでなく本体層と異材料の補強層を配置する構造とした。

従って、本請求項によれば、特にクラックの入り易いチューブの部分を補強層で補強したことで、保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上したタイヤ用チューブとなる。

請求項２に係るタイヤ用チューブの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項１と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、本体層を形成する弾性材料をブチル系ゴムで構成し、補強層を形成する弾性材料をＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成した形になっている。

チューブは１種のゴム材で通常構成されているが、この際、チューブ本来の機能である自然空気漏れを極力防止すべく、チューブを構成するゴム材は一般的にブチル系ゴムとされている。

これに対して本請求項では、チューブ本来の機能である自然空気漏れを極力防止すべく、本体層の材質としてブチル系ゴムを採用し、また、経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上させるべく、補強層の材質としてＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムを採用した。この結果、本請求項では、請求項１の保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上する作用効果をより確実に奏するようになる。

請求項３に係るタイヤ用チューブの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項１と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、本体層の厚さをＴ１とし補強層の厚さをＴ２としたとき、補強層の厚さＴ２が、（Ｔ１×０．１）≦Ｔ２≦（Ｔ１×０．５）の範囲内とされ、本体層の中空断面の周方向長をＷ１とし補強層の幅をＷ２としたとき、補強層の幅Ｗ２が、（Ｗ１×０．０５）≦Ｗ２≦（Ｗ１×０．３）の範囲内とされるという構成を有している。

つまり、補強層の厚さＴ２が本体層の厚さＴ１の０．１倍未満の場合には、補強層の厚さが薄くなり過ぎて、耐クラック性を確保出来ず、この逆に、補強層の厚さＴ２が本体厚さＴ１の０．５倍を超えた場合には、本体層の厚さが薄くなり過ぎ、空気透過性が高まりチューブ本来の機能が損なわれることになる。

この一方、補強層の幅Ｗ２が本体層の中空断面の周方向長Ｗ１の０．０５倍未満の場合には、補強層が占める面積が小さくなり過ぎ、折り畳み時のばらつきにより山折り部と補強層とを合致させることが困難となって、耐クラック性を確保出来ない。また、補強層の幅Ｗ２が中空断面の周方向長Ｗ１の０．３倍を超えた場合には、本体層が占める面積が小さくなり過ぎ、やはり空気透過性が高まってチューブ本来の機能が損なわれることになる。

以上より、本請求項では、補強層の厚さＴ２及び幅Ｗ２を上記の範囲の寸法としたことで、保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上する請求項１の作用効果をより確実に奏するようになる。

請求項４に係るタイヤ用チューブの保管方法は、中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層と、この本体層と異なる材質の弾性材料で形成されて本体層の一部に設けられた補強層と、を備えたタイヤ用チューブを製造し、
この後、補強層の配置された本体層の部分を山折りした状態で、このタイヤ用チューブを保管することを特徴とする。

請求項４に係るタイヤ用チューブの保管方法の作用を以下に説明する。
本請求項に係るタイヤ用チューブの保管方法では、まず中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層と、この本体層の一部に設けられた補強層と、を備えたタイヤ用チューブを製造した後、このタイヤ用チューブが、補強層の配置された本体層の部分を山折りした状態で、保管される。

つまり、チューブを折り畳んで長期保管する場合にクラックが発生することがあるが、このクラックは、チューブ外周側の山折りとなって常時引き延ばされた状態になっている山折り部に発生するのが一般的である。これに対して本請求項は、補強層の配置された本体層の部分を山折りするので、山折り部に本体層だけでなく本体層と異材料の補強層が配置される形となった。

従って、本請求項によれば、請求項１と同様に特にクラックの入り易いチューブの部分を補強層で補強したことで、保管中の経時劣化が軽減されタイヤ用チューブを長期保管する際の耐久性が向上する。

請求項５に係るタイヤ用チューブの保管方法の作用を以下に説明する。
本請求項では請求項４と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、タイヤ用チューブが、本体層を形成する弾性材料をブチル系ゴムで構成し、補強層を形成する弾性材料をＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成した構造とされる構成になっている。

本請求項では請求項２と同様に、チューブ本来の機能である自然空気漏れを極力防止すべく、本体層の材質としてブチル系ゴムを採用し、また、経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上させるべく、補強層の材質としてＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムを採用した。この結果として、本請求項では、保管中の経時劣化が軽減されタイヤ用チューブを長期保管する際の耐久性が向上する請求項４の作用効果をより確実に奏するようになる。

請求項６に係るタイヤ用チューブの保管方法の作用を以下に説明する。
本請求項では請求項４と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、本体層の厚さをＴ１とし補強層の厚さをＴ２としたとき、補強層の厚さＴ２が、（Ｔ１×０．１）≦Ｔ２≦（Ｔ１×０．５）の範囲内とされ、本体層の中空断面の周方向長をＷ１とし補強層の幅をＷ２としたとき、補強層の幅Ｗ２が、（Ｗ１×０．０５）≦Ｗ２≦（Ｗ１×０．３）の範囲内とされるタイヤ用チューブを保管する構成になっている。

つまり、本請求項では、補強層の厚さＴ２及び幅Ｗ２を請求項３と同様に上記の範囲の寸法としたことで、本請求項も保管中の経時劣化が軽減されタイヤ用チューブを長期保管する際の耐久性が向上する請求項４の作用効果をより確実に奏するようになる。

以上説明したように本発明の上記構成によれば、保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上したタイヤ用チューブ及びタイヤ用チューブの保管方法を提供できるという優れた効果を有し、自動車のタイヤに用いられる自動車タイヤ用チューブ及びその保管方法として、特に優れた効果を発揮する。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ用チューブを図に基づき説明する。
図１は、本実施の形態となるタイヤ用チューブ１０を示す正面図である。このタイヤ用チューブ１０は、例えばサイズがＴＢＳ１０．００−２０となる自動車タイヤに用いられるタイヤ用チューブであり、１０．００−２０のサイズとなっている。

ここで、中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層１２が、このタイヤ用チューブ１０の主要部を形成し、また、このタイヤ用チューブ１０の内周側部分には、この本体層１２内に気体を注入し得るバルブ１６が備えられている。

本実施の形態において、図２に示す中空断面上のバルブ１６と相対する本体層１２の部分であるタイヤ用チューブ１０外周側の自動車タイヤのクラウン部と対向する部分には、本体層１２と異なる材質の弾性材料で形成された補強層１４が設けられており、この部分を本体層１２及び補強層１４の２層で構成する構造になっている。尚、本実施の形態では、本体層１２を形成する弾性材料がブチル系ゴムで構成されており、また、補強層１４を形成する弾性材料がＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成されている。

図２に示すように、本実施の形態における本体層１２の厚さをＴ１とし、補強層１４の厚さをＴ２としたとき、補強層１４の厚さＴ２が、（Ｔ１×０．１）≦Ｔ２≦（Ｔ１×０．５）の範囲内の厚みとされている。但し具体的には、補強層１４の厚さＴ２が、本体層１２の厚さＴ１の０．２５倍の厚みを有した形になっている。

また、本実施の形態では、図２に示すように、本体層１２の中空断面の周方向長をＷ１とし、補強層１４の幅をＷ２としたとき、補強層１４の幅Ｗ２が、（Ｗ１×０．０５）≦Ｗ２≦（Ｗ１×０．３）の範囲内の寸法とされている。但し具体的には、補強層１４の幅Ｗ２が、本体層１２の中空断面の周方向長Ｗ１の０．１５倍の寸法を有した形になっている。

次に、本実施の形態に係るタイヤ用チューブ１０を保管する手順を説明する。
先ず、タイヤ用チューブ１０を製造するが、この際、ドーナツ状に弾性材料で形成された本体層１２及び、この本体層１２内に気体を注入し得るバルブ１６だけでなく、本体層１２と異なる材質の弾性材料で形成された補強層１４を本体層１２の一部である本体層１２の外周側部分に設けた構造のタイヤ用チューブ１０とする。

そして、このように製造された後にこのタイヤ用チューブ１０を保管するが、保管する場合、空気を抜いて補強層１４の配置された本体層１２の部分を図３に示すように山折りし、さらに例えば何回か折られた状態でビニール袋等に梱包され、図示しないチューブ棚等に置かれて保管される。

次に、本実施の形態の作用を以下に説明する。
本実施の形態に係るタイヤ用チューブ１０では、中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層１２及び、この本体層１２内に気体を注入し得るバルブ１６を備えた構造になっている。

さらに、本実施の形態では、中空断面上のバルブ１６と相対する本体層１２の部分に、本体層１２と異なる材質の弾性材料で形成された補強層１４が設けられていて、このバルブ１６と相対する部分を本体層１２及び補強層１４の２層で構成している。尚この際、本体層１２を形成する弾性材料がブチル系ゴムで構成され、補強層１４を形成する弾性材料がＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成されている。

つまり、タイヤ用チューブ１０を折り畳んで長期保管する場合にクラックが発生することがあるが、このクラックは、バルブ１６と相対するタイヤ用チューブ１０外周側の図３に示す山折りとなって常時引き延ばされた状態になっている山折り部Ｍに発生するのが一般的である。これに対して本実施の形態では、長期保管時において折り畳みする際に、タイヤ用チューブ１０外周部分に本体層１２だけでなく本体層１２と異材料の補強層１４を配置する構造として、この部分を山折りするので、山折り部Ｍに本体層１２だけでなく本体層１２と異材料の補強層１４が配置される形となる。

従って、本実施の形態によれば、特にクラックの入り易いタイヤ用チューブ１０の部分を補強層１４で補強したことで、保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上したタイヤ用チューブ１０となる。さらに、本実施の形態では、タイヤ用チューブ１０の本来的機能である自然空気漏れを極力防止すべく、本体層１２の材質としてブチル系ゴムを採用し、また、経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上させるべく、補強層１４の材質としてＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムを採用したので、上記の作用効果をより確実に奏するようになった。

他方、本実施の形態では、補強層１４の厚さＴ２が、（Ｔ１×０．１）≦Ｔ２≦（Ｔ１×０．５）の範囲内とされており、また、補強層１４の幅Ｗ２が、（Ｗ１×０．０５）≦Ｗ２≦（Ｗ１×０．３）の範囲内とされている。

つまり、補強層１４の厚さＴ２が本体層１２の厚さＴ１の０．１倍未満の場合には、補強層１４の厚さが薄くなり過ぎて、耐クラック性を確保出来ず、この逆に、補強層１４の厚さＴ２が本体厚さＴ１の０．５倍を超えた場合には、本体層１２の厚さが薄くなり過ぎ、空気透過性が高まりタイヤ用チューブ１０の本来的機能が損なわれることになる。

この一方、補強層１４の幅Ｗ２が本体層１２の中空断面の周方向長Ｗ１の０．０５倍未満の場合には、補強層１４が占める面積が小さくなり過ぎ、折り畳み時のばらつきにより山折り部Ｍと補強層１４とを合致させることが困難となって、耐クラック性を確保出来ない。

また、補強層１４の幅Ｗ２が中空断面の周方向長Ｗ１の０．３倍を超えた場合には、本体層１２が占める面積が小さくなり過ぎ、やはり空気透過性が高まってタイヤ用チューブ１０の本来的機能が損なわれることになる。

以上より、本実施の形態では、補強層１４の厚さＴ２及び幅Ｗ２を上記の範囲の寸法としたことで、保管中の経時劣化を軽減し長期保管の際の耐久性を向上する作用効果をより確実に奏するようになる。

次に、本実施の形態に係るタイヤ用チューブ１０及び従来例にオゾンクラック評価試験を行った結果を、以下に説明する。
先ず、補強層１４の無い従来のタイヤ用チューブを従来例とし、本実施の形態に係るタイヤ用チューブ１０の試料を実施例として、これら各試料をそれぞれ作製した。尚、これら従来例及び実施例は、サイズがＴＢＳ１０．００−２０となる自動車タイヤに用いられる１０．００−２０のサイズのタイヤ用チューブとされている。

ここで、オゾンクラック評価試験の具体的な試験法としては、上記の従来例及び実施例に２０ｋＰａの空気圧を加えた状態において、温度４０℃でオゾン濃度が自然界の約２００倍の環境条件の室内に放置する方法を採用した。そして、この環境条件下においてオゾンクラックが発生するまでの期間の長短で、オゾンクラック性能を比較評価した。また、下記の表１における実施例のオゾンクラック性能は、従来例の値を１００としたときの指数で、表した。

上記の試験結果から、表１に示すように実施例におけるオゾンクラック性能は１５０となり、従来例に比較して実施例は１．５倍の期間までオゾンクラックが発生しないことが確認され、本発明によりオゾンクラック耐久性が高くなることが、この試験から理解できる。

尚、本実施の形態に係るタイヤ用チューブ及びその保管方法は、自動車タイヤ用のチューブに関するものであったが、例えばバイクや自転車等の他の用途のタイヤ用チューブ及びその保管方法に適用することにしても良い。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ用チューブを示す正面図である。 図１の２−２矢視線拡大断面図である。 図１の２−２矢視線に対応した断面図であって、折り畳まれた状態のタイヤ用チューブの拡大断面図である。

符号の説明

１０ タイヤ用チューブ
１２ 本体層
１４ 補強層
１６ バルブ

Claims (6)

1. 中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層及び、この本体層内に気体を注入し得るバルブを備えたタイヤ用チューブにおいて、
   中空断面上のバルブと相対する本体層の部分に、本体層と異なる材質の弾性材料で形成された補強層を設けて、この部分を本体層及び補強層の２層で構成することを特徴とするタイヤ用チューブ。
2. 本体層を形成する弾性材料をブチル系ゴムで構成し、補強層を形成する弾性材料をＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成したことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用チューブ。
3. 本体層の厚さをＴ１とし補強層の厚さをＴ２としたとき、補強層の厚さＴ２が、
   （Ｔ１×０．１）≦Ｔ２≦（Ｔ１×０．５）
   の範囲内とされ、
   本体層の中空断面の周方向長をＷ１とし補強層の幅をＷ２としたとき、補強層の幅Ｗ２が、
   （Ｗ１×０．０５）≦Ｗ２≦（Ｗ１×０．３）
   の範囲内とされることを特徴とする請求項１記載のタイヤ用チューブ。
4. 中空断面を有したドーナツ状に弾性材料で形成された本体層と、この本体層と異なる材質の弾性材料で形成されて本体層の一部に設けられた補強層と、を備えたタイヤ用チューブを製造し、
   この後、補強層の配置された本体層の部分を山折りした状態で、このタイヤ用チューブを保管することを特徴とするタイヤ用チューブの保管方法。
5. タイヤ用チューブが、本体層を形成する弾性材料をブチル系ゴムで構成し、補強層を形成する弾性材料をＮＲ−ＳＢＲ−ＢＲ系ゴムで構成した構造とされることを特徴とする請求項４記載のタイヤ用チューブの保管方法。
6. 本体層の厚さをＴ１とし補強層の厚さをＴ２としたとき、補強層の厚さＴ２が、
   （Ｔ１×０．１）≦Ｔ２≦（Ｔ１×０．５）
   の範囲内とされ、
   本体層の中空断面の周方向長をＷ１とし補強層の幅をＷ２としたとき、補強層の幅Ｗ２が、
   （Ｗ１×０．０５）≦Ｗ２≦（Ｗ１×０．３）
   の範囲内とされるタイヤ用チューブを保管することを特徴とする請求項４記載のタイヤ用チューブの保管方法。
   

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