JPH11245314A - タイヤチューブおよびタイヤチューブ製造装置 - Google Patents

タイヤチューブおよびタイヤチューブ製造装置

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JPH11245314A JP10069470A JP6947098A JPH11245314A JP H11245314 A JPH11245314 A JP H11245314A JP 10069470 A JP10069470 A JP 10069470A JP 6947098 A JP6947098 A JP 6947098A JP H11245314 A JPH11245314 A JP H11245314A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性能および耐久性に優れたタイヤチュ
ーブを提供する。 【解決手段】 略円形断面を有する周壁４の内部が隔壁
５によって外周側のシール剤室７と内周側の空気室３と
に仕切られ、シール剤室７にシール材８が充填されるタ
イヤチューブにおいて、シール剤室７に充填されたシー
ル材８の直径方向の厚みを０．５ないし１．５ｍｍに設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤチューブお
よびその製造装置に係り、特に、空気が充填される空気
室とシール材が充填されるシール材室とを備えたタイヤ
チューブおよびタイヤチューブの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、シール剤室を備えたチューブ入
りタイヤを装着した車輪の横断面図であり、図５は、チ
ューブの製造工程を示した図であり、図６は、チューブ
素材を押し出し成型する押し出し成型機の部分斜視図で
ある。
【０００３】図１に示したように、自動二輪車用車輪の
リムＲはワイヤスポークを介してハブ（共に図示せず）
に連結される。このリムＲには、タイヤ１と、その内部
に収納されるチューブ２とからなるチューブ入りタイヤ
Ｔが装着される。チューブ２は、その半径方向内側に位
置する空気室周壁４１および半径方向外側に位置するシ
ール剤室周壁４０とからなる周壁４と、周壁４で囲まれ
た内部を２分する隔壁５とを備え、前記周壁４および隔
壁５は一体に成型される。
【０００４】空気室周壁４１と隔璧５とで囲まれた断面
略円形の空気室３には空気が充填され、シール剤室周壁
４０と隔壁５とで囲まれた断面略円弧状のシール剤室７
には公知の液状シール剤８が充填される。空気室周壁４
１には、空気室３に空気を充填するための空気弁６が設
けられている。
【０００５】前記チューブ２の製造工程は、図５に示し
たように、材料混練工程、チューブ素材押し出し工程、
切断工程、空気弁取付工程および接合工程等からなる。
【０００６】初めに、材料混練工程で混練した材料をチ
ューブ素材押し出し工程で押し出し成型機により押し出
すことにより、生ゴムよりなるチューブ素材２′を成型
する。その後、切断工程でチューブ素材２′を所定の長
さに切断した後、空気弁取付工程で空気室周壁４１の適
所に空気弁６を取り付け、更に接合工程でチューブ素材
２′の両端部を接合する。その後、硫黄工程やシール剤
充填工程を経てタイヤチューブが完成する。
【０００７】図６に示したように、押し出し成型機１１
のノズル１２には、空気室３およびシール剤室７にそれ
ぞれタルク等の離型剤を供給・排出する離型剤吐出口１
４ａ，１４ｂおよび離型剤吸引口１３ａ，１３ｂが設け
らていれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】タイヤの一般的なシー
ル性能は、シール材室７へのシール材８の充填量を多く
してシール材８の厚みｔを厚くすれば向上するものの、
シール材８の厚みを増すために充填量を増やすとタイヤ
チューブ２の重量が増加するために、タイヤチューブ２
とタイヤ１のと接触面での耐久性が低下してしまう。
【０００９】このように、シール材８の直径方向の厚み
ｔをパラメータにとると、タイヤチューブ２の耐久性お
よびシール性能は背反する性質を有するため、シール材
室７内でのシール材８の直径方向の厚みｔは、シール性
能および耐久性の双方を考慮して規定する必要がある。
しかしながら、従来技術ではシール材室７内でのシール
材８の厚みｔとシール性能および耐久性との関係が認識
されておらず、シール材８の厚みが適正に設定されてい
なかったため、シール性能と耐久性とを両立させること
が困難であった。
【００１０】また、上記した従来の押し出し成型機１１
では、空気室３およびシール材室７となる領域には、そ
れぞれ異なる離型剤吐出口１４ａ、１４ｂからタルクが
吐出されるものの、吐出圧を付与するポンプ等の吐出手
段は各離型剤吐出口１４ａ、１４ｂに共通であった。こ
のため、なんらかの外因により、一方の離型剤吐出口に
おける吐出負荷が他方の離型剤吐出口における吐出負荷
よりも大きくなると、ポンプの吐出力が他方の離型剤吐
出口側に集中してしまう。この結果、吐出負荷の小さい
他方の離型剤吐出口からは不必要なまでに多量の離型剤
が吐出されるのに対して、吐出負荷の大きい一方の離型
剤吐出口では、所定の吐出圧が得られずに吐出量が不足
してしまう。
【００１１】図６に示したように、例えば吐出口１４ａ
が上側、吐出口１４ｂが下側となる状態で押し出し成型
されると、チューブに作用する重力の関係で、上側の吐
出口１４ａにおける吐出負荷が下側の吐出口１４ｂにお
ける吐出負荷よりも大きくなる。したがって、下側の吐
出口１４ｂからは多量の離型剤が吐出される一方、上側
の吐出口１４ａからは十分な量の離型剤が吐出されな
い。
【００１２】本発明の第１の目的は、シール性能および
耐久性に優れたタイヤチューブを提供することにある。
本発明の第２の目的は、硫加工程等でのチューブの周壁
と隔壁との接着を防止して製造歩留や耐久性を向上でき
るタイヤチューブの製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) シール材が充填されるシール剤室を外周側に備えた
タイヤチューブにおいて、シール剤室内でのシール材の
直径方向の厚みを０．５ないし１．５ｍｍに規定した。 (2) 略円形断面を有する周壁の内部が隔壁によって外周
側のシール剤室と内周側の空気室とに仕切られたタイヤ
チューブ素材を押し出し成型するタイヤチューブ製造装
置において、前記タイヤチューブ素材の周壁が押し出さ
れる周壁用隙間および隔壁部が押し出される隔壁用隙間
が形成されたノズル面と、前記隔壁用隙間の一方の側と
周壁用隙間とで仕切られたノズル面に開口された第１の
離型剤吐出口と、前記隔壁用隙間の他方の側と周壁用隙
間とで仕切られたノズル面に開口された第２の離型剤吐
出口と、前記第１の離型剤吐出口に連結された第１の吐
出手段と、前記第２の離型剤吐出口に連結された第２の
吐出手段とを具備した。
【００１４】上記した構成(1) によれば、シール材の直
径方向の厚みｔをパラメータとした際に、物理的には背
反するチューブの耐久性およびシール性能を、実使用上
では実質的に両立させることができる。
【００１５】上記した構成(2) によれば、吐出圧を発生
する吐出手段が各離型剤吐出口ごとに設けられるので、
例えば第１の離型剤吐出口での吐出負荷が増大しても、
第１の吐出手段によって加えられる吐出圧が第２の離型
剤吐出口から逃げてしまうことがない。したがって、第
１の離型剤吐出口には常に所定の吐出圧が付与されるこ
とになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。本発明の発明者は、シール剤室を外周部
に備えたチューブでは、シール材室へ充填するシール材
の量を多くしてシール材を直径方向に厚くすると、シー
ル性能は向上するものの、シール材室の重量が増すため
にタイヤチューブ２とタイヤ１のと接触面での耐久性が
低下してしまうという技術課題を新たに認識し、シール
材室内でのシール剤の厚みとシール性能および耐久性と
の関係を調べた。
【００１７】図２は、チューブの耐久性（縦軸）とシー
ル剤の厚み（横軸）との関係を示した図であり、ここで
は、耐久性の尺度として走行可能距離を採用し、シール
剤の厚みを０．５ｍｍづつ変化させ、それぞれの厚みで
の走行可能距離を測定した。実験結果から、シール剤を
薄くするほど走行可能距離が伸びることが分かる。
【００１８】ここで、二輪車ではタイヤ自身の耐久性が
約１万ｋｍ程度であり、通常はタイヤ交換時にチューブ
も同時に交換されることから、チューブも実使用上は１
万ｋｍ程度の耐久性を確保すれば良く、個体差を考慮し
ても、１．５万ｋｍ程度の耐久性を確保すれば良いこと
になる。図２の実験結果によれば、シール剤の厚みを約
１．８ｍｍ以下に設定すれば１万ｋｍ以上の耐久性が得
られ、約１．５ｍｍ以下に設定すれば１．５万ｋｍの耐
久性が得られることが分かる。
【００１９】図３は、チューブのシール性能（縦軸）と
シール剤の厚み（横軸）との関係を示した図であり、こ
こでは、シール性能の尺度として、シール剤で塞ぐこと
の可能な孔の径を採用し、シール剤の厚みを０．５ｍｍ
づつ変化させ、それぞれの厚みで塞ぐことの可能な孔径
を測定した。実験結果から、シール剤を厚くするとシー
ル性能が向上することが分かる。
【００２０】ここで、パンクを生じさせる最大原因は、
釘などの尖状体がタイヤを貫通してチューブに孔を開け
ることであるが、発明者等が調査したところ、パンクを
生じさせる尖状体の多くは直径が２〜３ｍｍ程度であ
り、このような尖状体によってチューブに開く孔の直径
は約６ｍｍ程度になることが分かった。そして、図３の
実験結果によれば、シール剤の厚みを約０．５ｍｍ以上
に設定すれば、直径６ｍｍの孔でも塞ぐことができるこ
とが分かる。
【００２１】このように、本実施形態ではタイヤチュー
ブの耐久性およびシール性能の観点からシール剤の厚み
に関する最適範囲を模索した。そして、耐久性に関して
は、シール剤が薄いほど耐久性が向上するものの、タイ
ヤ自身の耐久性から判断して、実使用上は１．５ｍｍま
で厚くしても、実質的には十分な耐久性が得られること
が分かった。
【００２２】また、シール性能に関しては、シール剤が
厚いほどシール性能が向上するものの、実際にチューブ
に開く孔径から判断して、実使用上は０．５ｍｍまで薄
くしても、実質的には十分なシール性能が得られること
が分かった。
【００２３】以上の実験および検討結果から、本実施形
態ではシール剤の厚みを０．５ないし１．５ｍｍに規定
することとした。
【００２４】上記したように、本実施形態では、タイヤ
チューブが現実的に満足しなければならない耐久性およ
びシール性能の観点からシール材の直径方向の厚みを
０．５〜１．５ｍｍに規定したので、物理的には背反す
る耐久性およびシール性能を、実使用上では実質的に両
立させることができる。
【００２５】図４は、本発明の第２に実施形態であるチ
ューブ押し出し成型機の構成を示した図であり、同図
(a) は、チューブ素材が押し出されるノズル面の正面図
であり、同図(b) は、同図(a) のＡ−Ａ線での断面構造
を示した図である。
【００２６】ノズル面には、チューブ素材の周壁部が押
し出される周壁用隙間３１および隔壁部が押し出される
隔壁用隙間３２が設けられると共に、空気室およびシー
ル剤室にそれぞれタルク等の離型剤を供給・排出する離
型剤吐出口１４ａ，１４ｂおよび離型剤吸引口１３ａ，
１３ｂが設けらていれる。各離型剤吐出口１４ａ，１４
ｂは、同図(b) に示したように、管路２３、２４を介し
て、それぞれ個別の離型剤吐出ポンプ２１、２２に接続
されている。
【００２７】このように、本実施形態では、２つの離型
剤吐出口１４ａ，１４ｂのそれぞれに、タルク供給手段
としての離型剤吐出ポンプ２１、２２を独立して設けた
ので、一方の離型剤吐出口に関して管路抵抗等の吐出負
荷が増えても、その分の供給圧力が他方の離型剤吐出口
側から逃げてしまうことがない。したがって、一方の離
型剤吐出口では、吐出負荷にかかわらず所定の供給圧力
が常に確保されるので、吐出量の極端な減少を防止する
ことができる。
【００２８】なお、各離型剤吐出ポンプ２１、２２によ
って加えられる離型剤の供給圧力は必ずしも同一にする
必要はなく、例えば吐出口１４ａ側の吐出負荷が吐出口
１４ｂ側の吐出負荷よりも大きくなることが予め予測で
きるような場合には、離型剤吐出ポンプ２１による供給
圧力を離型剤吐出ポンプ２２もそれよりも若干高めに設
定しておけば、各吐出口１４ａ，１４ｂから等量の離型
剤を安定して吐出できるようになる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1) タイヤチューブが現実的に満足しなければならない
耐久性およびシール性能の観点からシール材の直径方向
の厚みを０．５〜１．５ｍｍに規定したので、物理的に
は背反する耐久性およびシール性能を、実使用上では実
質的に両立させることができる。 (2) 空気室を形成する周壁と隔壁との接着を防止するた
めに離型剤を吐出する吐出手段と、シール剤室を形成す
る周壁と隔壁との接着を防止するために離型剤を吐出す
る吐出手段とを別々に設けたので、例えば一方の離型剤
吐出口での吐出負荷が増大しても、その吐出手段によっ
て加えられる供給圧力が他方の離型剤吐出口から逃げて
しまうことがない。したがって、各離型剤吐出口には常
に所定の供給圧力が印加されることになり、吐出量の極
端な減少および過多を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シール剤室を備えたチューブ入りタイヤを装着
した車輪の横断面図である。
【図２】耐久性とシール剤の厚みとの関係を示した図で
ある。
【図３】シール性能とシール剤の厚みとの関係を示した
図である。
【図４】本発明の押し出し成型機の断面図およびノズル
の正面図である。
【図５】チューブの製造工程を示した図である。
【図６】押し出し成型機の部分斜視図である。
【符号の説明】
１３ａ，１３ｂ…離型剤吸引口、１４ａ，１４ｂ…離型
剤吐出口、２１、２２…離型剤吐出ポンプ、３１…周壁
用隙間、３２…隔壁用隙間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 略円形断面を有する周壁の内部が隔壁に
    よって外周側のシール剤室と内周側の空気室とに仕切ら
    れ、シール剤室にシール材が充填されるタイヤチューブ
    において、 前記シール剤室に充填されたシール材の直径方向の厚み
    が０．５ないし１．５ｍｍであることを特徴とするタイ
    ヤチューブ。
  2. 【請求項２】 略円形断面を有する周壁の内部が隔壁に
    よって外周側のシール剤室と内周側の空気室とに仕切ら
    れたタイヤチューブ素材を押し出し成型するタイヤチュ
    ーブ製造装置において、 前記タイヤチューブ素材の周壁部が押し出される周壁用
    隙間および隔壁部が押し出される隔壁用隙間が形成され
    たノズル面と、 前記隔壁用隙間の一方の側と周壁用隙間とで仕切られた
    ノズル面に開口された第１の離型剤吐出口と、 前記隔壁用隙間の他方の側と周壁用隙間とで仕切られた
    ノズル面に開口された第２の離型剤吐出口と、 前記第１の離型剤吐出口に離型剤を加圧供給する第１の
    吐出手段と、 前記第２の離型剤吐出口に離型剤を加圧供給する第２の
    吐出手段とを具備したことを特徴とするタイヤチューブ
    製造装置。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２の吐出手段は加圧力
    が異なることを特徴とする請求項２に記載のタイヤチュ
    ーブ製造装置。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２の吐出手段は加圧力
    が同じであることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ
    チューブ製造装置。
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