JP5933914B2 - 弾性チューブ - Google Patents

Description

本発明は、弾性変形可能な材料により形成された弾性チューブに関する。

弾性変形可能な材料により形成された弾性チューブ（例えば、自転車や自動車のタイヤ内のチューブ等）が広く一般に利用されている。このような弾性チューブにおいて、従来、中空部内に隔壁を設け、中空部内に複数の空気室を設けたチューブが知られている（例えば、特許文献１を参照）。これにより、ある１つの空気室で空気漏れが発生しても、他の空気室で空気が洩れるのを防止することができる。

特開平６−２７０６０４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のチューブでは、中空部内に隔壁をチューブの内周面に固定した状態で設置しているために、空気室毎に空気注入口を設けて、空気室内に空気を注入する必要があるという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、チューブの中空部内に隔壁を設けても、１つの空気注入口のみから空気を注入することを可能にする技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、気体を収容可能な中空部を有する筒状に形成されるとともに弾性変形可能な材料により形成され、中空部内に気体を密封可能な弾性チューブであって、長手方向端部に、中空部内に気体を注入するための注入口が形成され、弾性変形可能な材料により形成され、中空部を形成する内周面を押圧した状態で且つ内周面と連結されることなく中空部内に配置されて、中空部内を仕切る隔壁部材を備えることを特徴とする。

このように構成された弾性チューブでは、中空部内に隔壁部材が配置されることで、中空部が隔壁部材により複数の領域に分割される。そして、隔壁部材は、中空部を形成する内周面を押圧した状態で内周面と連結されることなく中空部内に配置されている。すなわち、隔壁部材は、内周面に固定された状態で設置されているのではない。このため、弾性チューブの長手方向一端側に形成されている注入口から気体を注入すると、この注入圧力により、隔壁部材が弾性チューブ内周面を押圧して隙間がない状態から、隔壁部材と弾性チューブ内周面との間に隙間が形成された状態に変化し、弾性チューブの一端側から中空部内に注入される気体は、この隙間を通って、弾性チューブの長手方向他端側に向かって移動する。これにより、弾性チューブの長手方向一端側の注入口から、弾性チューブの中空部内全体にわたって気体を注入することができる。

また、弾性チューブの外周側から内周側に向けて弾性チューブの一部に力を加えることにより、弾性チューブの一部分を圧縮して潰すと、この中空部内の気体は、弾性チューブの長手方向一端側および他端側に移動しようとするため、注入口を塞いでいる栓（以下、注入口栓ともいう）に、その圧縮圧力が掛かり、これにより、注入口栓が注入口から抜けてしまうおそれがある。このため、弾性チューブの一部が潰された時に、注入口栓が抜けないように、注入口栓を強固に注入口内に取り付ける必要がある。

しかし、請求項１に記載の弾性チューブでは、中空部内に隔壁部材が配置されているため、上記の圧縮圧力を、注入口栓に到達する前に、隔壁部材により低減することができる。これにより、中空部内に隔壁部材を設けない弾性チューブと比較して、注入口栓を強固に注入口内に取り付ける必要がなくなる。

また、請求項１に記載の弾性チューブにおいては、請求項２に記載のように、円筒状または円錐台状に形成された弾性部材の円周面から円筒軸に向かう直径方向に沿って、この弾性部材の直径の一部または全部を切断し、この切断面が互いに接するように構成された円筒状部材を備え、円筒状部材は、円周面が注入口の内周面を押圧する状態で注入口内に配置されることにより、注入口を塞ぐようにするとよい。

このように構成された弾性チューブでは、円筒状部材を注入口に取り付けた後に、切断面と切断面との間に、エアポンプのノズルを挿入し、弾性チューブの中空部内に気体を注入することができる。すなわち、ノズルを挿入することができる部分は、線状に形成されている。このため、１つの円筒状部材を注入口に取り付けてノズルの径と同程度の径を有するノズル挿入口を設けるという一般的に考えられる注入口栓と比べて、ノズルを挿入することができる領域が広くなり、ノズルを挿入し易くなる。なお、上記の一般的に考えられる注入口栓において、ノズル挿入口の径が小さいとノズルをノズル挿入口に挿入しにくくなり、径が大きいとノズルを抜き去った後に空気の気密性が悪化する。

一方、切断面と切断面との間にノズルを挿入した場合の気密性は、上記の一般的に考えられる注入口栓のノズル挿入口にノズルを挿入した場合よりも高く、弾性チューブの弾性保持効果が大きい。

ゴムチューブ１、隔壁部材３、及び栓４の斜視図である。 ゴムチューブ１の作製工程の説明図である。 足裏パッド８０の平面図及び膝パッド９０の斜視図である。 松葉杖１００の斜視図である。

以下に本発明の実施形態について図面とともに説明する。
図１（ａ）は本実施形態のゴムチューブ１の構造を示す斜視図、図１（ｂ）は隔壁部材３の斜視図、図１（ｃ）は栓４の斜視図である。

ゴムチューブ１は、図１（ａ）に示すように、チューブ本体２と隔壁部材３と栓４，５とリング状弾性部材７とにより構成されている。
チューブ本体２は、弾性変形可能な材料（例えば、飴ゴム、シリコンゴム、ＮＢＲゴム）で形成されており、内部に中空部１１を有する細長い円筒状に形成された管である。チューブ本体２の長手方向両端部２ａ，２ｂには空気注入口１２が設けられている。

隔壁部材３は、弾性変形可能な材料（例えば、飴ゴム）で形成されており、図１（ｂ）に示すように、円筒状または円錐台状（本実施形態では円筒状）に形成されている。隔壁部材３の外径Ｒｏ３は、チューブ本体２への挿入前においてはチューブ本体２の内径Ｒｉ２より大きい（例えば、１．１〜２．０倍程度）。そして図１（ａ）に示すように、隔壁部材３は、隔壁部材３の外周面がチューブ本体２の内周面に接するようにして、チューブ本体２の中空部１１内に配置される。

栓４は、図１（ｃ）に示すように、弾性変形可能な材料（例えば、飴ゴム）で円筒状または円錐台状（本実施形態では円筒状）に形成されており、円周面から円筒軸に向かう直径方向に沿って、円の直径の一部を切断し、この２つの切断面４ａが互いに接するように構成されている。半円筒状の栓４の径Ｒｓ４は、チューブ本体２への挿入前においてはチューブ本体２の内径Ｒｉ２より若干大きい。そして図１（ａ）に示すように、栓４は、チューブ本体２の一端２ａ側において、円筒状の円弧を形成する曲面部４ｂがチューブ本体２の内周面に接するようにして、チューブ本体２の空気注入口１２内に配置される。

栓５は、栓４と同様の材料で形成されており、図１（ａ）に示すように、円筒状または円錐台状（本実施形態では円筒状）に形成されている。円筒状の栓５の径は、チューブ本体２への挿入前においてはチューブ本体２の内径Ｒｉ２よりかなり大きい（１．１〜２．０倍）。そして図１（ａ）に示すように、栓５は、半円筒状の円周面がチューブ本体２の内周面に接するようにして、チューブ本体２の空気注入口１２内に配置され、チューブ本体２の空気漏れを防ぐ。なお、栓４と栓５とが同一形状であってもよい。

リング状弾性部材７は、図１（ａ）に示すように、チューブ本体２の外周面上において、隔壁部材３と栓４，５と対向する位置に配置され、チューブ本体２の外周面側から隔壁部材３と栓４，５を締め付ける。

このように構成されたゴムチューブ１は、例えば、以下に示す方法により作製される。
図２（ａ）〜（ｄ）は、ゴムチューブ１の作製工程の説明図である。
まず、チューブ本体２の中空部１１内に１個または複数個の隔壁部材３を挿入する。具体的には、まず、隔壁部材３の外周面がチューブ本体２の内周面に接するようにして、隔壁部材３を、チューブ本体２の一端２ａ側の空気注入口１２内に配置する。その後に、図２（ａ）に示すように、チューブ本体２の長手方向長さよりも長く、且つチューブ本体２の中空部１１の径よりも小さい径を有する棒状部材５１（例えば、木棒）の一端を、空気注入口１２内の隔壁部材３に押し付けることにより、中空部１１内を通して隔壁部材３を、チューブ本体２の一端２ａ側から他端２ｂ側に移動させる。

複数の隔壁部材３をチューブ本体２の中空部１１内に挿入する場合には、さらに、隔壁部材３をチューブ本体２の一端２ａ側の空気注入口１２内に配置した後に、棒状部材５１の一端を、空気注入口１２内の隔壁部材３に押し付け、中空部１１内を通して隔壁部材３を、チューブ本体２の一端２ａ側から他端２ｂ側に移動させ、図２（ｂ）に示すように、既に挿入された隔壁部材３よりも手前の位置に配置する。

そして、必要数の隔壁部材３をチューブ本体２の中空部１１内に挿入した後に、空気注入口１２内に栓４，５を取り付ける。具体的には、チューブ本体２の一端２ａ側の空気注入口１２について、図２（ｃ）に示すように、２個の栓４を平面部４ａが互いに接するとともに曲面部４ｂがチューブ本体２の内周面に接するようにして、チューブ本体２の空気注入口１２内に挿入する。また、チューブ本体２の他端２ｂ側の空気注入口１２について、１個の栓５を、その円周面がチューブ本体２の内周面に接するようにして、チューブ本体２の空気注入口１２内に挿入する。

その後に、チューブ本体２の他端２ｂ側の空気注入口１２近傍において、チューブ本体２の外径よりも短い内径を有するリング状弾性部材７（例えば、ゴムリング）をチューブ本体２の外周面に巻いて、チューブ本体２の他端２ｂ側の空気注入口１２を締める。

さらに、チューブ本体２の一端２ａ側において、図２（ｄ）に示すように、２個の栓４の平面部４ａの間に、エアポンプ(不図示)のノズル５２を挿入し、チューブ本体２の中空部１１内に空気を注入する。このときに、エアポンプによる注入圧力により、隔壁部材３の外周面とチューブ本体２の内周面との間に隙間が形成され、チューブ本体２の一端２ａ側から中空部１１内に注入される空気は、この隙間を通って、チューブ本体２の他端２ｂ側に移動する。

そして、空気の注入が終了すると、チューブ本体２の一端２ａ側からノズル５２を引き抜き、さらに、チューブ本体２の一端２ａ側の空気注入口１２近傍において、チューブ本体２の外径よりも短い内径を有するリング状弾性部材７をチューブ本体２の外周面に巻いて、チューブ本体２の一端２ａ側の空気注入口１２を締める。さらに、隔壁部材３と栓５と対向する位置にもリング状弾性部材７をチューブ本体２の外周面に巻いてチューブ本体２を締める。こうして、ゴムチューブ１が作製される。

なお、リング状弾性部材７をチューブ本体２の外周面に取り付けるには、まず、図２（ｅ）に示すように、ガラスまたはプラスチックを材質として形成されたテーパー管５３の大径端５３ａ側の開口内にチューブ本体２の一端を挿入し、テーパー管５３の小径端５３ｂ側からテーパー管５３の外周面とリング状弾性部材７の内周面とが接するようにリング状弾性部材７をテーパー管５３に配置する（図２（ｅ）のリング状弾性部材７ａ、７ｂと矢印Ｙ１を参照）。そして、リング状弾性部材７を、テーパー管５３の小径端５３ｂ側から大径端５３ａ側へ移動させ（図２（ｅ）の矢印Ｙ２を参照）、テーパー管５３の大径端５３ａ側からリング状弾性部材７を外すと（図２（ｅ）の矢印Ｙ３を参照）、チューブ本体２の一端の外周面にリング状弾性部材７が取り付けられる。その後、チューブ本体２の長手方向に沿ってリング状弾性部材７を移動させることにより、リング状弾性部材７を所望の位置に配置する。

このように構成されたゴムチューブ１では、中空部１１内に隔壁部材３が配置されることで、中空部１１が隔壁部材３により複数の領域に分割される。そして、隔壁部材３は、その外径Ｒｏ３がチューブ本体２の内径Ｒｉ２より若干大きいため、中空部１１を形成する内周面を押圧した状態で内周面と連結されることなく中空部１１内に配置されている。すなわち、隔壁部材３は、内周面に固定された状態で設置されているのではない。このため、ゴムチューブ１の長手方向一端２ａ側に形成されている注入口から空気を注入すると、この注入圧力により、隔壁部材３がゴムチューブ１の内周面を押圧して隙間がない状態から、隔壁部材３とゴムチューブ１の内周面との間に隙間が形成された状態に変化し、ゴムチューブ１の一端２ａ側から中空部１１内に注入される空気は、この隙間を通って、ゴムチューブ１の長手方向他端２ｂ側に向かって移動する。これにより、ゴムチューブ１の長手方向一端２ａ側の空気注入口１２から、ゴムチューブ１の中空部１１内全体にわたって空気を注入することができる。

また、ゴムチューブ１の外周側から内周側に向けてゴムチューブ１の一部に力を加えることにより、ゴムチューブ１の一部分を圧縮して潰すと、この中空部１１内の空気は、ゴムチューブ１の長手方向一端２ａ側および他端２ｂ側に移動しようとするため、空気注入口１２を塞いでいる栓４，５に、その圧縮圧力が掛かり、これにより、栓４，５が空気注入口１２から抜けてしまうおそれがある。このため、ゴムチューブ１の一部が潰された時に、栓４，５が抜けないように、栓４，５を強固に空気注入口１２内に取り付ける必要がある。

しかし、ゴムチューブ１では、中空部１１内に隔壁部材３が配置されているため、上記の圧縮圧力を、栓４，５に到達する前に、隔壁部材３により低減することができる。これにより、中空部１１内に隔壁部材３を設けないゴムチューブと比較して、栓４，５を強固に空気注入口１２内に取り付ける必要がなくなる。

また、栓４は、チューブ本体２の一端２ａ側において、２つの切断面４ａが互いに接するとともに円筒状の円弧を形成する曲面部４ｂがチューブ本体２の内周面に接するようにして、チューブ本体２の空気注入口１２内に配置されている。すなわち、エアポンプのノズル５２を挿入することができる部分は、線状に形成されている。このため、１つの空気注入口１２を注入口に取り付けてノズルの径と同程度の径を有するノズル挿入口を設けるという一般的に考えられる栓と比べて、ノズル５２を挿入することができる領域が広くなり、ノズル５２を挿入し易くなる。また、ノズル５２を取り外した場合は、ノズル嵌合時の空気注入スペースが完全に無くなるので気密性の保持ができる。

図３（ａ）は足裏パッド８０を足裏に装着した状態を示す平面図、図３（ｂ）は膝パッド９０の斜視図である。
このように構成されたゴムチューブ１を用いて、図３（ａ）に示すように、足裏パッド８０を作製することができる。足裏パッド８０は、ゴムチューブ１を渦巻状に巻き回して形成された平面状のパッドであり、靴の中敷のように、靴に挿入可能な形状に成形されている。足裏パッド８０は、足裏に接触するパッド本体８０ａと、足の指と指の間にゴムチューブ１の一部を掛けて足裏パッド８０を足に固定するための固定部８０ｂとから構成されている。パッド本体８０ａの外周部にゴムバンド（平板）８１を装着するとともに、ゴムチューブ１の他端２ｂとパッド本体８０ａとをゴムバンド８２で連結することにより、靴に挿入可能な形状に成形されている。また、ゴムチューブ１の一端２ａ側には押圧ゴム（平板）８３が装着される。

そして、足裏パッド８０は、利用者が靴を履いた状態で利用者の足裏に配置される。したがって、足裏パッド８０は、利用者が歩行して足を着地させるたびに足裏により圧縮される。このため、この圧縮により栓４，５が空気注入口１２から抜けてしまうおそれがある。しかし、ゴムチューブ１では、中空部１１内に隔壁部材３が配置されているため、上述のように、栓４，５を強固に空気注入口１２内に取り付ける必要がなくなる。

また、ゴムチューブ１を用いて、図３（ｂ）に示すように、膝パッド９０を作製することができる。膝パッド９０は、ゴムチューブ１の一端２ａと他端２ｂとを連結部材９１を用いて連結してリング状に形成したものを２つ用いて作製される。２つのリング状ゴムチューブ１のうち、径が小さいゴムチューブ１（以下、小径ゴムチューブという）を、径が大きいゴムチューブ１（以下、大径ゴムチューブという）の内側に配置して、小径ゴムチューブと大径ゴムチューブとを、連結部材９２を用いて、対向する２点で連結することにより形成されている。そして、小径ゴムチューブと大径ゴムチューブとの間に形成される２つの空間Ｓ１，Ｓ２に脚を通して、リング状の小径ゴムチューブの内側に膝が嵌るように小径ゴムチューブを膝上に配置することにより、膝パッド９０を膝に装着する。

膝パッド９０を膝に装着した状態でズボンを履くと、膝パッド９０の小径ゴムチューブは、利用者が歩行して膝を曲げ伸ばしするたびに、膝とズボンとの間に挟まれて圧縮される。このため、この圧縮により栓４，５が空気注入口１２から抜けてしまうおそれがある。しかし、ゴムチューブ１では、中空部１１内に隔壁部材３が配置されているため、上述のように、栓４，５を強固に空気注入口１２に取り付ける必要がなくなる。

また、図４に示すように、松葉杖１００の脇鞍１０１の表面に、平面状に成形したゴムチューブ１を取り付けてもよいし、ゴムチューブ１を松葉杖１００のグリップ１０２に巻きつけるようにして取り付けてもよい。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態においては、円筒状に形成された隔壁部材３を示したが、これに限定されるものではなく、中空部１１を塞ぐことできる広さの断面を有し且つ弾性変形可能なものであればよい。

また上記実施形態においては、円周面から円筒軸に向かう直径方向に沿って、円の直径の一部を切断し、この２つの切断面４ａが互いに接するように構成された栓４を示したが、円の直径の全部を切断し、この２つの切断面が互いに接するように構成してもよい。

また上記実施形態においては、隔壁部材が円筒状であるものを示したが、楕円状ボールでもよいし、サッカーボール状のものでもよい。

１…ゴムチューブ、２…チューブ本体、３…隔壁部材、４，５…栓、７…リング状弾性部材、１１…中空部、１２…空気注入口、８０…足裏パッド、９０…膝パッド

Claims (2)

1. 気体を収容可能な中空部を有する筒状に形成されるとともに弾性変形可能な材料により形成され、前記中空部内に気体を密封可能な弾性チューブであって、
   長手方向端部に、前記中空部内に気体を注入するための注入口が形成され、
   弾性変形可能な材料により形成され、前記中空部を形成する内周面を押圧した状態で且つ前記内周面と連結されることなく前記中空部内に配置されて、前記中空部内を仕切る隔壁部材を備える
   ことを特徴とする弾性チューブ。
2. 円筒状または円錐台状に形成された弾性部材の円周面から円筒軸に向かう直径方向に沿って、この弾性部材の直径の一部または全部を切断し、この切断面が互いに接するように構成された円筒状部材を備え、
   前記円筒状部材は、
   円周面が前記注入口の内周面を押圧する状態で前記注入口内に配置されることにより、前記注入口を塞ぐ
   ことを特徴とする請求項１に記載の弾性チューブ。