JP2784763B2 - 油圧式タイヤ修理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタイヤの修理のための方法と装置に関するも
のであり、さらに具体的にはタイヤに付けた修理つぎ当
て板を加硫する方法と装置に関するものである。

〔従来の技術〕

未加硫のゴムつぎ当て材料が用いられる傷ついたタイ
ヤの修理において、タイヤがバイアスプライ形またはラ
ジアル形のいずれであつても、種々の方法がタイヤの傷
ついた領域へのつぎ当て材料を加硫するのに用いられ
る。幾つかの加硫処理においては、熱をゴムのつぎ当て
材料に加えるのに熱パツド及びエアバツグを用いるモー
ルド装置が用いられる。

一つの処理においては、タイヤの内部にはまるように
あらかじめ成形された例えば金属のような固い材料の加
熱されたマンドレルがタイヤの中に挿入される。外部熱
パツドがタイヤの外部に押付けられて取付けられて、次
に外部エアバツグが外部熱パツドに押付けて取付けられ
る。次にこの組立体を固い型の中に置いてつぎ当て材料
を加硫温度まで熱するために熱を固いマンドレルに加え
る。

型加硫処理のもう一つの形式においては、内部熱パツ
ドをつぎ当て材料の周りのタイヤ領域に押付けて置くこ
とができ、膨脹式マンドレルまたは膨脹式エアバツクを
タイヤの内部におくことができる。マンドレルまたはエ
アバツグをふくらますと、圧力が内部熱パツドに加わ
る。外側熱パツド及び外側エアバツグがモールド装置の
型空隙部内にタイヤの外部に押付けて保持され、一方内
部エアバツグまたは膨脹式マンドレルがタイヤ内部の所
定の場所に締め付けられる。型加硫処理の一つの形式に
おいて、内側チユーブが内側熱パツドに圧力を加えるた
めに膨脹式エアバツグ・マンドレルに置換えられた。

上記の型加硫処理のすべてにおいて、外部熱パツドと
内部熱パツドの両方は、断面がいくらか曲がつている
が、電気加熱コイルをすつぽり覆う硬いゴムで作られて
いるので、たわみ性が限られている。従つて、熱パツド
をタイヤの内部または外部表面に押付けて取付けると、
熱パツドがタイヤの対応する表面と接触しない。タイヤ
は、半径方向及び円周方向の両方に曲がつているので、
熱パツドは、１次元内である程度までの形に順応する
が、タイヤの両方の次元では形に順応しない。従つて、
熱パツドは、タイヤの表面のある領域に橋を渡した形に
なつて空隙を作り、熱は、タイヤの対応する表面に均等
に加えられず、局所化されたホツトスポツトを作る。

さらに、従来の熱パツドは、比較的たわみ性がないの
で、それらは異なる寸法と形のタイヤに適合させるのに
容易に適応できないので、周囲のタイヤの表面と同様に
修理領域に均等に熱を配分する問題を大きくする。な
お、比較的硬い熱パツドは、加硫処理の間にタイヤの形
に歪みを生じさせる。タイヤの内側表面に付けたつぎ当
て板は、タイヤの表面の平面を超えて内部に突き出るの
で、金属で作られた剛直なマンドレルまたは比較的たわ
み性のない熱パツドが、傷ついた領域の内側表面に当て
られると、つぎ当て板の内面の平面がタイヤの周りの内
面上に接触しないので、持上がつたつぎ当て板及びつぎ
当て板の周りのの表面に対して均等な圧力を与えない。

このような型装置の例がカナダ，オンタリオ州スカー
バラのバルカン・エキツプメント・カンパニ（Vulccun
Equipment Conpany）によつて製作販売されているバル
カン・セクシヨン修理型である。

上述の型形式の修理装置のもう一つの欠点は、タイヤ
の修理をタイヤ型装置がある場所で行わなければなら
ず、現場修理が非常に行いにくく、高価であるであろう
ということである。

現場で実施できる加硫タイヤ処理のもう一つの方法
は、英国ハートフオードシヤイヤのIMC（エンジニア
ズ）株式会社によつて作られて、米国に販売されている
モナーク（Monarch）加硫修理装置である。この装置
は、たわみ自在であるが非弾性的な帯金をタイヤの修理
個所を囲みかつ外部及び内部熱パツド、外部及び内部の
平らなエアバツク及びタイヤ内にはめられる膨脹式マン
ドレルを含むモールドハードウエアの代りに用いる。マ
ンドレルは、型装置に組込んだ上述の処理とある程度同
じようにして内部の平らなエアバツグと内部熱パツドと
に圧力を加えるようにふくらまされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従つて本発明の目的は、タイヤの修理部分の周りの表
面だけでなく未加硫のタイヤ修理材料に熱を均一に加
え、寸法が異なつてもタイヤの形を歪ませず、かつ現場
で容易かつ迅速に利用できるタイヤ修理加硫装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

タイヤ修理材料を加硫するこの方法においては膨張式
マンドレルを用いるけれども、従来の加熱パッド及びエ
アバックをなくした。

この方法においては動作加硫温度より高い沸点を有す
る作動油を包み込む内部流体圧力バツグがタイヤの内部
で用いられる。バツグの壁は、２次元的にたわみ性があ
る。内部流体バツグは修理されるべきタイヤの内部の輪
郭にほぼはまるようにあらかじめ成形されているのが好
ましい。膨脹式マンドレルまたはエアバツグが内部流体
圧力バツグに押付けてタイヤの内部にはめられ、マンド
レルをふくらますと、内部流体圧力バツグをタイヤの内
表面に押付ける。内部流体圧力バツグと同じ構成のもで
やはり作動油を中に入れている外部流体圧力バツグが内
部流体圧力バツグの半径方向で反対側にタイヤの外表面
の周りにかつそれに押付けてはまるようにあらかじめ成
形される。両方の流体圧力バツグは、それらのバツグの
中に作動油と接触している加熱要素を備えているのが好
ましい。

たわむが非弾性的な保持帯板、例えばナイロン帯板、
がタイヤを取囲み、膨脹式マンドレルの最上部だけでな
く外部流体圧力バツグの外表面に係合して作動できる位
置にピンと張つて固着される。

従つて、本発明によるタイヤ内において修理つぎ当て
材料を適切に加硫するに必要な唯一の追加の機器は、流
体圧力バツグ内で加熱要素を付勢する電気などのエネル
ギーの源と、膨脹式マンドレルをふくらます圧搾空気の
源である。

〔作用〕

マンドレルをふくらますと、タイヤの中心に向かうマ
ンドレルの内方への膨張が保持帯板によつて制限され、
一方、マンドレルは内部流体圧力バツグに対して半径方
向に外向きに圧力を加え、加熱された作動油を流体圧力
バツグにくまなく分布させて、タイヤの内表面に流体圧
力バツグを押付ける。同時に、膨脹したマンドレルが保
持帯板に力を加えることによつてマンドレル内の圧力を
保持帯板を通して外部流体圧力バツグの外表面に伝え、
高温の作動油の入つた外部流体圧力バツグをタイヤの外
表面にしつかり押付ける。

バツグの壁は、２次元にたわみ自在であり、加熱され
た作動油は、動くことができるので、熱の均等な分布が
つぎ当て材料だけでなくタイヤの対応する表面に加えら
れ、その上、タイヤの形がゆがまない。

〔実施例〕

図面をさらに詳細に説明すると、普通の車両タイヤ15
の傷ついた領域の穴13の中に装着された未加硫のゴムつ
ぎ当て板11と栓12などのつぎ当て材料を加硫する装置10
が第１図及び第２図に開示されている。

装置10には内側壁17及び外側壁18を有し、作動油20を
完全に包むように構成された内部流体圧力バツグ16があ
る。内部流体圧力バツグ16は、内側壁17及び外側壁18が
タイヤ15の内表面21とほぼ同じ曲率に半径方向の断面内
で曲がつているようにあらかじめ成形されているのが好
ましい。内部流体圧力バツグ16の長さは、その流体圧力
バツグ16が未加硫修理つぎ当て板11を含む傷ついた領域
を適当に覆うのに、タイヤ15の円周方向の寸法におい
て、十分に長い限り重要でない。代表的なトラツクのタ
イヤ15においては、流体圧力バツグ16の長さは、38cm
（15インチ）の程度になつていてもよい。流体圧力バツ
グ16の巾は、タイヤ15の半径方向の平面内における内表
面21の周りにビードからビードまでの曲線距離より小さ
くてもよいので、内部流体圧力バツグ16は、異なる寸法
のタイヤの内表面21の形に順応でき、それでもタイヤの
内表面21に対して同じ高さにはまることができる。

内部流体圧力バツグ16の一方の端の壁22を通して普通
の構成の電気ヒータ・カートリツジ24のような細長い加
熱要素が突き出ている。カートリツジ24の端は、端壁22
において密封されており、電線25によつて電源に接続さ
れる。カートリツジ24は、加熱された作動油20とともに
カートリツジ24の温度を制御するためにサーモスタツト
（図示なし）を備えているのが好ましい。

タイヤ15の内部で、かつ内部流体圧力バツグ16の内側
には断面が大体円筒形であり外側壁部分28、内側壁部分
29及び両端の壁30を有する膨脹式エアバツグまたはマン
ドレル27が内部流体圧力バッグに接触し、修理つぎ当て
板と半径方向に大体位置を揃えてはめられている。端壁
30の一方には、空気用ホース32に接続された空気弁31が
ある（第２図）、ホース32は、圧搾空気源（図示なし）
に接続されている。

マンドレル27は、その外側壁部分28が内部流体圧力バ
ツグ16の内側壁17と接触しているのが好ましいように設
計されている。なお、膨脹式マンドレル27の高さまたは
半径方向の大きさは、内側壁部分29がマンドレル27を第
２図に示すようにふくらましたとき、タイヤ15の中心に
向かつて半径方向に内方にタイヤ15のビード領域34をわ
ずかに超えて突き出るのが好ましいようなものである。

タイヤ15の外面35の周りには半径方向の内側壁38と半
径方向の外側壁39を有し、作動油20と同じ作動油40を完
全に内部に封じ込めるように構成された外部流体圧力バ
ツグ37がはめられる。壁38及び39は、第２図に例示した
ように、タイヤ15の外面35の概略の横方向曲率に合わせ
てあらかじめ成形されているのが好ましい。外部流体圧
力バツグ37もまたタイヤ15の外面35の円周曲率にほぼ一
致する長手方向の円周曲率をもつようにあらかじめ成形
されているのが好ましく、内部流体圧力バツグの長さよ
りわずかに長いものであつてもよい。例えば、外部流体
圧力バツグの円周方向の長さは、46cm（18インチ）程度
であつてもよいし、内部流体圧力バツグの円周方向の長
さは、約37cm（15インチ）であつてもよい。

外部流体圧力バツグ37の端壁42の一方はまた、カート
リツジ24と同じであつてもよい例えば電気ヒータ・カー
トリツジ44のような加熱要素を受ける。カートリツジ44
は、外部流体圧力バツグ37の壁38と39の間の空気内に長
く伸びて、加熱用の作動油40によつて囲まれている。カ
ートリツジ44は、電線管または電線45によつて電源（図
示なし）に接続されている。

膨脹式マンドレル27、内部流体圧力バツグ16及び外部
流体圧力バツグ37を作動位置に、すなわちつぎ当て板11
及び栓12を加硫する所定の位置に保持するためには、少
なくとも一つそして好ましくは複数の細長いたわみ非弾
性保持帯板48が外部流体圧力バツグ37とマンドレル27の
外側に判決方向にぐるりと巻付けられる。保持帯板48の
両端は、尾錠機構49によつて一定位置に一緒に固着され
るので、帯板48は、外部流体圧力バツグ37の外面39にぴ
つたり係合するとともに、マンドレル27を完全にふくら
ませる前は、膨脹式マンドレル27の内側壁部分29を横切
つて伸びる。尾錠機構49を固着して圧搾空気を膨脹式バ
ツク27の中にホース32と弁31を介して導入したのち、増
大した空気圧力が保持帯板48にかかる張力を相応して大
きくする。従つて、マンドレル27は、それ以上半径方向
に内側に動くすべての運動に抗して保持され、マンドレ
ル27の膨脹の大部分が内部流体圧力バツグ16の内壁17を
押す外壁部分28の膨張の形で起る。従つて、マンドレル
27は、その圧力を高温の作動油20と内部流体圧力バツグ
16の外壁18に伝える。同時に、保持帯板48の中に生じた
張力は、外部流体圧力バツグ37の内壁39に伝えられ、加
熱された作動油40に圧力を加え、加熱された作動油40
は、次に、均一な圧力を外部流体圧力バツグ37の内壁38
に伝えてタイヤ15の外面35をぴつたり把握してその表面
にぴつたりつく。

好ましくは、マンドレル27をふくらます前に、エネル
ギーが電線25及び45を通してそれぞれのヒータカートリ
ツジ24及び44に供給されて内部流体圧力バツグ16及び外
部流体圧力バツグ37の中のそれぞれの対応する作動油20
及び40を加熱する。作動油の可動性または流動性のため
に、熱がそれぞれのバツグ16及び37の中の作動油のある
範囲全体にわたつて均一に伝えられ、つぎ当て板11とタ
イヤ15との表面を事実上一様な加硫温度にする。つぎ当
て板11及び栓12の加硫のための硬化時間は、当該技術に
おいて周知の多くの要因によつて左右され、例えば、傷
のある場所におけるタイヤ15の厚さやつぎ当て板11の厚
さ並びにタイヤの壁に組込まれた材料の種類などによ
る。

発明の好ましい形において、作動油は、232℃（450゜
F）の沸点を有するシリコーン流体などの熱伝導性作動
油である。作動油の沸点は、それが132℃（270゜F）の
正常動作加硫温度より大きい限り変つてもよい。そのよ
うな加硫温度は、104〜149℃（220〜300゜F）の範囲に
わたつてもよく、普通約132℃（270゜F）より大きい。
好結果で用いられた作動油の一つの形は、ゼネラル・エ
レクトリツクのSF96 350センチストークス・シリコー
ン油である。

また、装置10の好ましい形において、内部流体圧力バ
ツグ16と外部流体圧力バツグ37の各々は、それぞれのた
わみ自由な覆い50及び51の中に入れられていて、ナイロ
ンで作られているのが好ましい。

保持帯板48もナイロンで作られているのが好ましい。

図面には説明していないが、装置10の種々の要素をタ
イヤ15に組立てるとき、タイヤをタイヤ修理人に便利な
高い位置に支える。タイヤ15を支える一つの手段は、タ
イヤの上側部分を高い位置から支持する吊り索を用いる
ことである。吊り索は、吊り索とタイヤ15を所望の修理
位置へ上げ下げできる任意の都合のよい形式のホイスト
で支えることができる。

装置10は、前述のバルカン型のような既存のタイヤ型
と組合せて用いられるように構成できる。そのような場
合に、保持帯板48を取除いてタイヤ15を含む装置10の残
りの組立体を型のあごの間に挿入できるので、外部流体
圧力バツグ37は型空隙部の中にぴつたりはまる。この場
合に、マンドレル27の内壁29は、従来の型装置の既存の
普通の締めつけ機構によつて保持されることになる。

マンドレル27と二つの流体圧力バツグ16及び37を組込
んでいる型装置において、修理されたタイヤがこれらの
バツグの中に均一に加熱された作動油と流体圧力バツグ
の壁の２次元的たわみ性とのすべての利点をもつてい
る。

電気ヒータ・カートリツジ24及び44の代りにポンプと
バツグ16と37との各々に行つたり来たりする配管を組込
んだ流体循環装置を用いることも本発明の範囲内にある
ので、流体を外部で加熱して外部の配管を通して各バツ
グ16と37にポンプで送り、加熱した作動油を各バツグ全
体に一様に循環させることができる。そのとき加熱され
た作動油は対応する戻り配管（図示なし）を通してヒー
タとポンプに戻される。

マンドレル27と流体圧力バツグ16との間に作動油20を
加熱するために普通の電気加熱パツドを用いることも可
能である。

さらに、普通の加熱されるが非膨脹式マンドレルを作
動油20を加熱するためにマンドレル27に置換えてもよ
い。

本発明の好ましい形においては、それぞれの流体圧力
バツグ16及び37の壁は、２次元的たわみ性と長い耐用年
数を与えるように耐熱ゴムで作られる。

さらに、本発明に従つて作られた装置10を用いると
き、材料が未加硫ゴムであつて、修理工程を完了するの
に加硫を必要とする限り、傷穴を満たして覆うためにど
んな種類の修理材料を用いるかは重要でない。例えば、
任意の未加硫ゴム充てん材を傷穴の中に栓12の代りに用
いることができる。

バツグがたわみ自由なので、装置10は、種々の形式及
び寸法のタイヤで用いることができる。例えば、一つの
装置10は、20.9cm（8.25インチ）ないし30.5cm（12イン
チ）の巾を有するトラツクのタイヤに用いることができ
る。

また、本発明の好ましい形において、特定のタイヤに
付けた特定のつぎ当て板を加硫するのに十分な任意の動
作圧力を用いることができる。ミシユリン（Michelin）
が1.5Kg/cm²（15psi）という最小値を推奨しているが、
装置10で通常用いられる動作圧力は、約2.11kKg/cm³（3
0psi）であろう。

流体圧力バツグ16及び37が図面に示されているように
それぞれの側壁、壁及び接地領域の周りにビードからビ
ードへ横方向に完全に伸びていないとき、各流体圧力バ
ツグの大部分は、タイヤつぎ当て板11が置かれているタ
イヤ15の側に置かれる。従つて、特定の寸法（すなわち
それぞれのバツグ16と37の半径方向及び円周方向の寸法
は、それらが修理つぎ当て板11とタイヤの壁15の内面及
び外面の両方の周囲領域を最大限に覆つて、それらに熱
を加えて加硫を行う限り重要でない。

タイヤ修理材料の加硫に用いられる要素は、数が最小
限なだけでなく寸法も最小限なので、タイヤ修理機器を
格納するための空間とともにタイヤ修理を行う空間も最
小限しか必要としないということも上述の装置10の構造
と機能の説明から明らかである。

〔発明の効果〕

さらに、本発明に従つて作られた装置10は、パンクま
たはタイヤの傷ついた場所で種々の寸法のタイヤを修理
するために現場で用いるのに特に適応している。装置10
でタイヤの修理をするのに必要な唯一の外部機器は修理
中にタイヤ15を吊り下げたり支えたり何らかの機構であ
り、例えば前述の吊り索、ホース32を取付けできる圧搾
空気源、及びヒータカートリツジ24と44のための電源ま
たは等価な加熱装置である。従つて必要な装置の量が最
小であると同様に装置10における要素の数が最低限なの
で、タイヤは、タイヤを修理店または修理場に運ぶ必要
なしに容易にかつ迅速に修理できる。

圧力と温度が一様であり内部流体圧力バツグ16と37と
タイヤ15のそれぞれの内面21と外面35との間を接触係合
状態でつなげるので、傷ついた領域の完全な加硫された
修理が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つて作られ、破線で示したゴムつ
ぎ当て板材料を有する部分的に示したタイヤに作動位置
につけた装置の部分側面図、 第２図は、第１図の線２−２に沿つてとつた部分断面
図、 第３図は、第２図の線３−３に沿つてとつた拡大部分断
面図である。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）未加硫ゴムの修理つぎ当て板を被修
   理タイヤの表面内の傷ついた領域に当てる工程と、 （ｂ）所定の沸点を有する熱伝導性作動油を含む内部流
   体圧力バッグをゴム修理つぎ当て板とタイヤの修理部分
   の周りの表面とに接触するように当てる工程と、 （ｃ）マンドレルを修理されるタイヤの中に修理つぎ当
   て板の半径方向に大体位置を揃えて入れる工程と、 （ｄ）所定の沸点を有する熱伝導性作動油を含む外部流
   体圧力バッグを前記内部流体圧力バッグに半径方向に向
   かい合うタイヤの外部表面に接触させて付ける工程と、 （ｅ）前記外部流体圧力バッグを修理されるタイヤの外
   面に押しつけて保持する工程と、 （ｆ）前記内部流体圧力バッグ内の前記作動油を前記沸
   点より低い動作加硫温度に加熱する工程と、 （ｇ）前記外部流体圧力バッグ内の前記作動油を沸点よ
   り低い動作加硫温度に加熱する工程と、 （ｈ）圧力を前記マンドレルに加える工程と、 （ｉ）加熱された作動油の圧力を大きくするために前記
   圧力を前記内部流体圧力バッグのタイヤに接触する側と
   反対の側に伝える工程と を含むタイヤの表面に付けた修理つぎ当て板を加硫する
   方法。
2. 【請求項２】前記内部流体圧力バッグを当てる工程が前
   記内部流体圧力バッグをタイヤの中にかつ前記タイヤの
   内表面に押しつけて当てることを含み、前記マンドレル
   を入れる前記工程が前記マンドレルを前記内部流体圧力
   バッグに前記タイヤのある側と反対の側に押しつけては
   めることを含む特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】前記圧力を前記マンドレルに伝える前記工
   程が前記マンドレルを修理されるべきタイヤの中でタイ
   ヤの半径方向に内方へ動かないように拘束し、前記マン
   ドレルを前記内部流体圧力バッグの前記反対の側に押し
   つけることを含む特許請求の範囲第２項に記載の方法。
4. 【請求項４】前記圧力を前記内部流体圧力バッグに伝え
   る前記工程と前記外部流体圧力バッグをタイヤに押しつ
   けて保持する前記工程とが前記外部流体圧力バッグと前
   記マンドレルを少なくとも一つの非弾性保持帯板でくく
   ることと、前記保持帯板を半径方向の周りにループの形
   で固着し、前記外部圧力バッグと前記マンドレルを前記
   マンドレルによって加えられた圧力が前記内部流体圧力
   バッグと前記外部圧力バッグに伝えられて修理されるタ
   イヤの前記対応する内面と外面を押付けるように係合さ
   せることを含む特許請求の範囲第３項に記載の方法。
5. 【請求項５】前記作動油がシリコーン作動油である特許
   請求の範囲第４項に記載の方法。
6. 【請求項６】前記内部及び外部流体圧力バック壁が２次
   元の柔軟性を持っている特許請求の範囲第４項に記載の
   方法。