JP3668871B2

JP3668871B2 - チューブレスタイヤ、チューブレスタイヤとホイールとの組立体、及び、その製造方法

Info

Publication number: JP3668871B2
Application number: JP2001310076A
Authority: JP
Inventors: 八郎蛭川
Original assignee: 八郎蛭川
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003112503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブレスタイヤ、チューブレスタイヤとホイールとの組立体、及び、それらの製造方法に関し、詳しくは、パンク時に走行を継続可能なチューブレスタイヤ、チューブレスタイヤとホイールとの組立体、及び、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンク時に走行を継続可能なチューブレスタイヤとして、特開平１０−１６５２１号公報に示すものが知られている。この公報に示されるチューブレスタイヤは、リムの外周に装着されたタイヤの内部に気密な空気室を画成するチューブレスタイヤにおいて、前記空気室に発泡性材料よりなる多数の球体を５０％乃至８０％の容積で充填したことを特徴としている。そして、パンク状態になったとき、空気室内に球体が多数存在するためにタイヤの外形がある程度保たれ、短距離の走行を継続することが可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報のチューブレスタイヤは、球体が５０％乃至８０％の容積で充填されているに過ぎず、パンク時には残りの２０％乃至５０％の空気は抜けてしまい、タイヤ内部の圧力が減少してタイヤが変形してしまうため（上記公報の図２参照）、円滑な走行が不可能となるという問題があった。
【０００４】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、釘等によりタイヤが刺傷されても、円滑な走行を継続可能なチューブレスタイヤ、チューブレスタイヤとホイールとの組立体、及び、その製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のチューブレスタイヤとホイールとの組立体の製造方法は、チューブレスタイヤの内面に接着剤を塗布し、前記チューブレスタイヤの内部に、発泡スチロールの原料であるビーズ又は前記ビーズを予備発泡させた予備発泡粒を入れ、加熱により前記ビーズ又は前記予備発泡粒を発泡させて発泡スチロールを生成し、前記チューブレスタイヤから外部へ膨出した発泡スチロールを圧入して、前記チューブレスタイヤの内部を略満たすように発泡スチロールを充填し、前記チューブレスタイヤの前記発泡スチロールの露出面、又は、前記チューブレスタイヤが装着されるホイールのリム外面、の少なくとも一方に、接着剤を塗布して、前記チューブレスタイヤを前記リムに固着し、前記チューブレスタイヤの内部に接着剤を注入して、前記チューブレスタイヤの内部の圧力を調整することを特徴とする。
【００１４】
なお、プラスチックの独立気泡発泡体には、例えば耐熱性を向上させるための添加剤等、適宜の添加剤を含有したプラスチックの独立気泡発泡体を含むものとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明のチューブレスタイヤの一実施形態であるタイヤ１の一部破断斜視図である。タイヤ１は、通常の自動車用チューブレスタイヤのゴム部１１に囲まれたタイヤ内部（以下、内部と言う。）１４に、発泡スチロール（すなわち、ポリスチレンの独立気泡発泡体）１２が充填されたものである。ここで、ゴム部１１は、カーカス、ベルト、ビードワイヤー等を補強剤、軟化材等が適宜配合されたゴムで覆ったもので構成されている。また、内部１４は、後述するようにホイール２に装着された際には空気室となる部分である（図２参照）。
【００１７】
発泡スチロール１２は、内部１４に略１００％の容積で（すなわち、内部１４を略満たすように）充填されている。ここで、発泡スチロール１２は、タイヤ１をホイール２に装着し、従来通り内部（すなわち、空気室）１４に空気を充填して走行に適した空気圧（以下、適正空気圧と言う。）とした場合の内部１４内の空気の体積（以下、適正空気量と言う。）と略同じ体積となるように充填されている。そして、発泡スチロール１２は体積の大部分を空気が占めているため、適正空気量と略同じ量の空気がタイヤ１内に充填されたこととなり、ホイール２にタイヤ１を装着した場合のタイヤ１の圧力は適正空気圧と同程度になる。
【００１８】
また、発泡スチロール１２は、内部１４において略一体をなすように形成されている。すなわち、発泡スチロール１２は、多数の球状・小片状等の発泡スチロールの集合物ではなく、全体で１つの略円環形状をなすように融着成形されている。なお、ここで一体と言わず略一体と言ったのは、発泡スチロール１２の欠片が生じる場合があるため、完全に一体とは言えない場合もあり得るからである。
【００１９】
発泡スチロール１２とゴム部１１内面とは接着剤又は充填剤を用いて固着されており、発泡スチロール１２とゴム部１１内面との間には、接着剤又は充填剤が固化した固着部１３が介在している。
【００２０】
図２は、本発明のホイールとチューブレスタイヤとの組立体の一実施形態である組立体３の一部破断斜視図であり、図３は、組立体３の縦断面図である。組立体３は、上記したタイヤ１をホイール２のリム２１外周に、通常のチューブレスタイヤと同様に装着したものである。ここで、ホイール２は通常のホイールであり、略円盤状のディスク２２の外周にリム２１が固着され、ディスク２２の中央には車両のハブを取り付けるためのハブ孔２３が形成されている。また、リム２１にはバルブ孔２４が形成されており、バルブ孔２４にはタイヤバルブ２５が取着されている。なお、タイヤバルブ２５は、通常のタイヤにおいては空気を注入するために用いられる。
【００２１】
タイヤ１の発泡スチロール１２の露出面１２ａ（すなわち、発泡スチロール１２のリム２１側の面）とリム２１とは固着されており、露出面１２ａとリム２１との間には、接着剤又は充填剤が固化した固着部１５が介在している。
【００２２】
次に、上記したタイヤ１及び組立体３の製造方法の一実施形態について説明する。
【００２３】
まず、タイヤ１の内部１４に適宜の接着剤を塗布し、発泡スチロールの原料である発泡性ポリスチレンビーズをなるべく均一に入れる。発泡性ポリスチレンビーズは、直径０．３〜２ｍｍ程度の粒状のポリスチレン樹脂であり、発泡材としてブタン、ペンタン等の発泡剤を含有している。なお、接着剤の代わりに適宜の充填剤（コーキング剤）を用いてもよい。
【００２４】
内部１４に入れるビーズの量（体積）は、内部１４の容量をビーズの発泡倍率で除算することにより概算できる。ここで、内部１４の容量とは、仮にタイヤ１をホイール２に装着して内部１４内に空気を充填し、適正空気圧とした場合の内部１４の容量であり、適正空気量に等しい。
【００２５】
次に、内部１４に加圧した蒸気を吹込んで、ビーズを発泡倍率に応じた適宜の温度（例えば、約１０５〜１１０℃）で適宜の時間加熱する。すると、ビーズ内部の発泡剤が膨張してビーズが膨らみ、さらにビーズ相互が融着してビーズ全体が一体化し、内部１４で略一体をなすように発泡スチロール１２が生成される。
【００２６】
なお、発泡時には内部１４の開口部１４ａ（図１参照）は閉塞されていないため、発泡スチロール１２は開口部１４ａから外部へ多少膨出することになる。そこで、発泡スチロール１２がまだ熱い内に、外部へ膨出した部分を内部１４へ圧入し、内部１４を略満たすように発泡スチロール１２を充填する。これにより、発泡スチロール１２は、上記したように全体で１つの略円環形状となり、発泡スチロール１２の体積は、適正空気量と略同じになる。この状態で、タイヤ１を冷却する。なお、発泡剤に使用されたブタン等は揮発して空気と入れ替わり、発泡スチロール１２は多量の空気を含有することとなり、発泡スチロール１２の体積の大部分（例えば約９８％）を空気が占めることになる。
【００２７】
上記のようにタイヤ１を製造した後、発泡スチロール１２の露出面１２ａに接着剤又は充填剤を塗布し、リム２１にタイヤ１を装着することにより、タイヤ１とホイール２との組立体３を製造する。
【００２８】
ここで、発泡スチロール１２は、適正空気量と略同じ体積をもって内部１４内に充填されており、また、発泡スチロール１２の体積の大部分は空気が占めているので、タイヤ１内の圧力は適正空気圧と同程度となるが、発泡不足等により圧力が不足した場合には、ホイール２に取着されているタイヤバルブ２５から接着剤又は充填剤を圧入して圧力を増加させる。
【００２９】
上記したようにタイヤ１及び組立体３を製造すれば、金型がなくても容易にタイヤ１の形状に合致した発泡スチロール１２を形成でき、容易かつ安価にタイヤ１及び組立体３を製造できる。
【００３０】
そして、上記のように製造した組立体３を自動車に装着すれば、図４に示すように、走行中に釘等でタイヤ１が刺傷されてゴム部１１を貫通する小孔１６が穿孔されても、タイヤ１内の空気はそれぞれ独立した気泡として発泡スチロール１２内に閉じ込められているので、損傷を受けた発泡スチロール１２の一部の空気が抜けるだけで、他の大部分の空気が抜けることはない。したがって、タイヤ１は殆ど変形しないので、暫時、円滑な走行を継続することができ、安全性が高い。
【００３１】
しかも、発泡スチロール１２が小孔１６からタイヤ１外部に吸い出されようとしても、刺傷により発生した小片を除けば、発泡スチロール１２は内部１４で略一体をなしているので、タイヤ１の外部に出てしまうことはない。そして、図４の矢印に示すように、発泡スチロール１２が小孔１６のタイヤ１内側開口部を弁のように閉塞することとなるので、タイヤ１内の空気が抜ける虞はなくなる。
【００３２】
また、発泡スチロール１２が内部１４で略一体をなしており、球状物等の集合物ではないことから、走行中に発泡スチロール１２が動いてタイヤ１が変形する虞はない。
【００３３】
また、発泡スチロール１２は体積のほとんどを空気が占めており、しかも、弾性を有してるので、空気を充填した場合と同様に、クッション性の良い走行が可能である。さらに上記したタイヤ１では、発泡スチロール１２がタイヤ１内面に固着されているので、タイヤ１と発泡スチロール１２との間に間隙が生じない。このため、クッション性が更に向上するとともに、発泡スチロール１２の変形によりタイヤ１内面と発泡スチロール１２との間に空気が溜り、タイヤ１の刺傷時にその空気が抜けてタイヤ１が変形してしまうといった虞がない。
【００３４】
また、発泡スチロール１２がリム２１に固着されているので、タイヤ１がリム２１からはずれる虞がなく、更に安全性が向上する。
【００３５】
なお、上記製造方法では発泡性ポリスチレンビーズを直接内部１４に入れて発泡させたが、ビーズを予備発泡させた予備発泡粒を内部１４に入れて更に発泡させ、発泡スチロール１２を生成することとしてもよい。予備発泡とは、発泡性ポリスチレンビーズを約９０〜１０５℃程度に加熱して、見掛け密度を約６０〜１００ｇ／ｌ程度まで下げる工程であり、この予備発泡を行えば、容易に高発泡体が得られ、また、成形時の圧力が少なくてすむ。
【００３６】
また、上記製造方法ではタイヤ１内で直接発泡スチロール１２を融着成形したが、発泡スチロール１２を適宜の金型を用いてタイヤ１に嵌合可能な形状に融着成形し、タイヤ１に嵌め込むこととしてもよい。このとき、発泡スチロール１２を例えば２つの略半円環形状に分割して形成し、タイヤ１に嵌め込む際にそれらの分割された発泡スチロール１２を相互に組合せ、又は、接着して一体としてもよい。
【００３７】
また、耐熱性の向上等のため、適宜の添加剤を添加した発泡スチロール１２を用いることもできる。
【００３８】
また、プラスチックの独立気泡発泡体としては、発泡スチロール以外に、例えばポリプロピレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリエチレンとポリスチレンとの共重合樹脂発泡体等を用いてもよいが、発泡スチロールを用いれば、安価かつ容易にタイヤ１及び組立体３を製造できる。また、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の非極性樹脂は、極性樹脂に比して一般に軽量で熱を伝導しにくいので、これらの非極性樹脂を用いれば、極性樹脂を用いた場合に比べて、タイヤ１の重量の増加を小さくすることができ、また、走行中のタイヤ１内の温度上昇を小さくすることができる。
【００３９】
また、組立体３においては、ディスク２２を有するホイール２を用いたが、リム２１のみから構成されるホイールを用いてもよい。
【００４０】
すなわち、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で構成は自由に変更できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のタイヤ及び組立体は、内部（すなわち、空気室）に略１００％の容積でプラスチックの独立気泡発泡体が充填されている。したがって、走行中に釘等によりタイヤが刺傷されても、タイヤ内の空気はそれぞれ独立した気泡として発泡体内に閉じ込められているので、損傷を受けた部分に含まれる一部の空気が抜けるだけで、他の大部分の空気が抜けることはない。このため、タイヤは殆ど変形せず、暫時、円滑な走行を継続することができ、安全性が高い。
【００４２】
また、発泡体をタイヤ内部で略一体をなすように形成すれば、走行中にタイヤ内部で発泡体が移動してタイヤが変形してしまう虞が略無くなる。
【００４３】
また、発泡体をタイヤの内面に固着すれば、タイヤと発泡体との間に間隙が生じないので、タイヤ内面と発泡体との間に溜った空気がタイヤの刺傷時に抜けてタイヤが変形してしまう虞が略無くなる。
【００４４】
また、発泡体をリムに固着すれば、タイヤがリムからはずれる虞が略無くなり、更に安全性が向上する。
【００４５】
また、発泡体を発泡スチロールとすれば、安価かつ容易に本発明のタイヤ及び組立体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチューブレスタイヤの一実施形態の一部破断斜視図である。
【図２】本発明のホイールとチューブレスタイヤとの組立体の一実施形態の一部破断斜視図である。
【図３】図２の組立体のIII-III 部位縦断面図である。
【図４】小孔が穿孔された場合の説明図である。
【符号の説明】
１…タイヤ
２…ホイール
３…組立体
１１…ゴム部
１２…発泡スチロール（発泡体）
１４…内部（空気室）
２１…リム

Claims

チューブレスタイヤの内面に接着剤を塗布し、
前記チューブレスタイヤの内部に、発泡スチロールの原料であるビーズ又は前記ビーズを予備発泡させた予備発泡粒を入れ、加熱により前記ビーズ又は前記予備発泡粒を発泡させて発泡スチロールを生成し、
前記チューブレスタイヤから外部へ膨出した発泡スチロールを圧入して、前記チューブレスタイヤの内部を略満たすように発泡スチロールを充填し、
前記チューブレスタイヤの前記発泡スチロールの露出面、又は、前記チューブレスタイヤが装着されるホイールのリム外面、の少なくとも一方に、接着剤を塗布して、前記チューブレスタイヤを前記リムに固着し、
前記チューブレスタイヤの内部に接着剤を注入して、前記チューブレスタイヤの内部の圧力を調整することを特徴とするチューブレスタイヤとホイールとの組立体の製造方法。