JP2014177153A

JP2014177153A - タイヤチューブ

Info

Publication number: JP2014177153A
Application number: JP2013051079A
Authority: JP
Inventors: Toyoatsu Shinpo; 豊厚新保; Takayuki Shimbo; 貴之新保
Original assignee: SPACE GEA CO Ltd
Current assignee: SPACE GEA CO Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: JP6014819B2

Abstract

【課題】低い気体漏れ率を有するとともに、パンク時においても走行を可能とするタイヤチューブを提供する。
【解決手段】ゴム組成物からなるチューブ状の保護膜と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、又はポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルムを含む気体透過防止膜と、を有し、気体透過防止膜は保護膜の内面に積層され、気体透過防止膜内に窒素ガスを封入すること、を特徴とするタイヤチューブ。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤチューブに関し、より具体的には、低い気体漏れ率を有するとともに、パンク時においても走行を可能とするタイヤチューブに関する。

一般的に、タイヤの内圧が低下した場合は走行が困難となり、特に自転車においては使用不可能となる可能性が高い。当該内圧低下の原因はタイヤチューブからの充填気体漏れ、気体注入口からの充填気体漏れ、及びタイヤチューブの破損によるものである。

これに対し、特許文献１（特許第５０６７５１５号公報）では、ポリビニルアルコール又はエチレンビニルアルコール共重合体を含む熱可塑性樹脂組成物のフィルムを含んでなる空気透過防止層並びに前記空気透過防止層に、直接、又は接着剤を介して、隣接する少なくとも片側の１層がエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）又はエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）を含むゴム組成物の保護膜を含んでなる空気入りタイヤが提供されている。

前記特許文献１に記載されている空気入りタイヤにおいては、タイヤからの空気漏れ率を低下させることができ、タイヤの耐久性と軽量化の向上を図ることができるとしている。

また、特許文献２（特開２００２−１７２９１８号公報）では、トレッド部と、その両側に連なる一対のサイドウォール部及び一対のビード部と、を備える空気入りタイヤと、それに別個に内蔵するタイヤチューブ状空気のうとの組み合わせを有する安全空気入りタイヤが開示されている。

この安全空気入りタイヤにおいては、上記空気のうは、その周方向に沿って補強層を配置し、安全空気入りタイヤをリムに組付け、空気入りタイヤと空気のうとにそれぞれ個別に所定内圧を充てんした安全空気入りタイヤとリムとの組立体の荷重負荷転動状態のトレッド部接地領域にて、空気のうは、補強層を遠心力に対抗する外径成長抑制部材として、トレッド部内面との間に間隙を保持する外周面を有し、上記組立体にて、空気入りタイヤの内圧のみがゲージ圧でゼロのとき、上記補強層は、その周方向に１５％以上伸長する特性を有する。

前記特許文献１に記載されている空気入りタイヤにおいては、タイヤに空気のうを内臓させることによって、安価な製造コストと僅かな重量増加にもかかわらず、相当な長距離を故障せず安全に走行可能な、空気入りタイヤを提供することができるとしている。

特許第５０６７５１５号公報特開２００２−１７２９１８号公報

しかし、特許文献１に開示されている空気入りタイヤを用いた場合でも、パンクによってタイヤチューブが破損した場合はタイヤの内圧を維持することができず、走行が困難となる。

また、特許文献２に開示されている空気入りタイヤを用いた場合でも、例えば釘や針等によって空気のうが破損した場合はタイヤの内圧を維持することができず、走行が困難となる。

以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、低い気体漏れ率を有するとともに、パンク時においても走行を可能とするタイヤチューブを提供することにある。

本発明者は上記目的を達成すべく、タイヤチューブの構成及び構造について鋭意研究を重ねた結果、タイヤチューブのランフラット耐久性を向上させるためには、タイヤチューブからの充填気体漏れを抑制するとともに、タイヤチューブを複数の気密領域に分割することが極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、ゴム組成物からなるチューブ状の保護膜と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、又はポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルムを含む気体透過防止膜と、を有し、前記気体透過防止膜は前記保護膜の内面に積層され、前記気体透過防止膜内に窒素ガスを封入されていること、を特徴とするタイヤチューブを提供する。

また、本発明のタイヤチューブは結束部を有し、当該結束部によってタイヤチューブが少なくとも２つ以上の気密領域に分割されていることが好ましい。

本発明によれば、低い気体漏れ率を有するとともに、パンク時においても走行を可能とするタイヤチューブを提供することができる。

本発明のタイヤチューブの一実施形態を示す概略側面図である。図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明のタイヤチューブの代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。

図１は本発明のタイヤチューブの一実施形態を示す概略側面図である。タイヤチューブ１は、結束部２を有しており、結束部２によって少なくとも２つの気密領域４に分割されている。

タイヤチューブ１が少なくとも２つの気密領域４に分割されていることで、気密領域４の１つが破損した場合であっても、他の気密領域４でタイヤに必要な内圧を維持することができる。この結果、タイヤ交換が可能な設備を備える場所まで、所定距離を安全に走行することができる。

結束部２を形成させる手法は、タイヤチューブ１を２つ以上の気密領域に分割できるものであれば特に限定されない。例えば、繊維材料（糸や紐）や金属部品等を用いて機械的に拘束したり、タイヤチューブ１の該当箇所を融着させたりすることにより、結束部２を形成することができる。

図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。タイヤチューブ１はゴム組成物からなるチューブ状の保護膜６と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、又はポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルムを含む気体透過防止膜８と、を有しており、気体透過防止膜８は保護膜６の内面に積層されている。

保護膜６を構成するゴム組成物は特に限定されず、従来公知のゴム組成物を用いることができ、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム〔例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。

保護膜６の膜厚は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜決定することができ、従来公知の範囲であればよい。膜厚が薄い場合は強度不足で取り扱いが困難であることに加え、破損するおそれがあり、一方で、膜厚が厚い場合は膜の剛性が高くなりすぎるため、気体透過防止膜８と保護膜６との界面に応力が集中して剥離が生じてしまう。

気体透過防止膜８はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、又はポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルムを含んでおり、気体透過防止膜８の内側に気体を効果的に密閉することができる。また、気体透過防止膜８は低い気体透過率を有するため、タイヤチューブ１の内圧を長時間維持することができる。

気体透過防止膜８の膜厚は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜決定することができるが、例えば、１０μｍ〜５０μｍとすることが好ましく、２０μｍ〜４０μｍとすることが更に好ましい。膜厚が薄い場合は強度不足で取り扱いが困難であることに加え、破損するおそれがあり、一方で、膜厚が厚い場合は膜の剛性が高くなりすぎるため、気体透過防止膜８と保護膜６との界面に応力が集中して剥離が生じてしまうからである。

保護膜６と気体透過防止膜８とを積層させる手法としては、射出成型法により積層させる方法や、接着剤を用いて積層させる方法等が挙げられる。接着剤を用いる場合、例えば、保護膜６に空気を充填して膨らませた状態で気体透過防止膜８を保護膜６中に挿入する。次に、保護膜６の内面に接着剤を塗布し、気体透過防止膜８に窒素等を充填して膨らませる。最後に、保護膜６から空気を抜いて保護膜６と気体透過防止膜８とを密着させることで、接着が達成される。

タイヤチューブ１に充填する気体としては、空気および窒素等を例示することができるが、窒素を用いることが好ましい。窒素は空気と比較して気体透過防止膜８及び保護膜６を透過する速度が遅く、タイヤチューブ１から自然漏洩する量が少ないためである。

充填気体として窒素を用いることでタイヤチューブ１からの自然漏洩を抑制することができるため、タイヤチューブ１の内圧調整に伴う気体充填の回数を低減することができる。また、窒素は不活性気体であることから、タイヤ内部に配置される金属素材の腐食（錆）を防止することができる。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。

１・・・タイヤチューブ
２・・・結束部
４・・・気密領域
６・・・保護膜
８・・・気体透過防止膜

Claims

ゴム組成物からなるチューブ状の保護膜と、気体透過防止膜と、を有し、
前記気体透過防止膜は前記保護膜の内面に積層され、
前記気体透過防止膜内に窒素ガスを封入されていること、
を特徴とするタイヤチューブ。
前記気体透過防止膜が、ポリエチレンテレフタレート製フィルム、ポリエチレンナフタレート製フィルム、又はポリ塩化ビニリデン製フィルムで構成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のタイヤチューブ。
前記タイヤチューブは少なくとも１つの結束部を有し、少なくとも２つの気密領域に分割されていること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤチューブ。