JPWO2006011325A1 - 安全タイヤ用空気嚢 - Google Patents

Abstract

本発明は、成形時に空気嚢の内面同士が密着せず、インフレートにおいて円筒形状に整えることが可能な安全タイヤ用空気嚢を提供するものであり、より詳しくは、平面ドラム１上にシート状のゴム部材２を貼り付け、該ゴム部材２の幅方向両端３を折り返し、該ゴム部材２の両端３を前記平面ドラム１に対して外径側でジョイントし、円筒状に成形してなる安全タイヤ用空気嚢において、前記ゴム部材２の幅方向両端３を折り返した後に、該ゴム部材２の内面４同士が密着しないことを特徴とする安全タイヤ用空気嚢を提供するものである。

Description

本発明は、安全タイヤ用空気嚢、特に成形時に該空気嚢の内面が密着せず、インフレートにおいて円筒形状に整えることが可能な安全タイヤ用空気嚢に関するものである。

空気入りタイヤにパンク等が生じても、修理・補修ができる場所までの相当距離を継続走行できる安全タイヤ又はランフラットタイヤとして、従来から各種のものが研究・開発されており、例えば、補強空気嚢、多重室空気嚢、発泡材又はスポンジ充填空気嚢、折りたたみ空気嚢等のような内蔵された空気嚢自体を工夫したタイヤや、シーラント剤塗布タイヤ、発泡材又はスポンジ充填タイヤ、中子内蔵タイヤ等が知られている。

しかしながら、従来のこの種のタイヤは、製造方法や、補助部材の材質等が特殊で作りにくく、且つリムへの装着や取り扱いに難点があることが多かった。例えば、多重室空気嚢を備える安全タイヤでは、該多重室空気嚢の製造が難しく非現実的であり、また、シーラント剤塗布タイヤや発泡材充填タイヤでは、シーラント剤や発泡材の注入方法や材料の開発が難しく、中子内蔵型タイヤでは、該中子のリムへの装着に難点があった。更に、スポンジ充填等のムースタイプの安全タイヤも製造が難しく、また、形状の制御や安定化も困難であった。

これに対して、補強空気嚢を備える安全タイヤは、構造が簡単であると共に、製造及びリムへの装着が容易で、材質面でも経済的であり、低燃費性能を損なうことがなく、優れた安全性を有する。かかる補強空気嚢を備える安全タイヤに関して、例えば、空気嚢に配設する補強部材の種類や、補強位置を改良する検討が精力的に行われた結果、通常走行時及び内圧低下時の耐久性が高い安全タイヤが開発されている（特開２００２−１７２９１８号公報；特開２００２−１９２９２３号公報；特開２００２−２００９０６号公報；特開２００４−９０８０７号公報；特開２００３−３９９１２号公報；国際公開第０２／４３９７５号パンフレット参照）。

従来、上記安全タイヤの空気嚢は、通常、平面ドラム上に空気嚢用ゴム部材を貼り付け、該ゴム部材の幅方向両端を折り返し、該ゴム部材の両端を平面ドラムに対して外径側でジョイントして円筒状に成形して製造される。しかしながら、この成形方法では、ゴム部材を折り返した後のステッチング等でゴム部材の内面同士が密着し、その後のインフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることができず、一部分でも密着していた場合には、該密着部分の周囲が大きく伸ばされ、空気嚢の破断等が引き起こされるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、成形時に空気嚢の内面同士が密着せず、インフレートにおいて円筒形状に整えることが可能な安全タイヤ用空気嚢を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、空気嚢用ゴム部材の内面に密着防止処理を施したり、密着防止部材を配設することで、成形時に空気嚢の内面同士が密着する問題を解決して、インフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の安全タイヤ用空気嚢は、平面ドラム上にシート状のゴム部材を貼り付け、該ゴム部材の幅方向両端を折り返し、該ゴム部材の両端を前記平面ドラムに対して外径側でジョイントし、円筒状に成形してなる安全タイヤ用空気嚢において、前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に、該ゴム部材の内面同士が密着しないことを特徴とする。

本発明の安全タイヤ用空気嚢の好適例においては、前記ゴム部材の内面に油脂及び／又は脂肪酸を塗布する。この場合、ゴム部材の折り返し後にステッチングをかけてゴム部材の内面（即ち、空気嚢の内面）同士が接触しても、内面同士の密着を防止して、インフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることが可能である。ここで、前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に前記油脂及び／又は脂肪酸が塗布されている態様が更に好ましく、この場合、ジョイント部におけるゴム部材の接合性を十分に確保しつつ、ステッチングにおける内面同士の密着を確実に防止できる。また、前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面の少なくとも一方の内面に前記油脂及び／又は脂肪酸が塗布されている態様も好ましく、この場合でも、ステッチングにおける内面同士の密着を十分に防止できる。なお、前記脂肪酸としては、ステアリン酸が好ましい。

本発明の安全タイヤ用空気嚢の他の好適例においては、前記ゴム部材の内面に粉末状固形物を塗布する。この場合、ゴム部材の折り返し後にステッチングをかけてゴム部材の内面同士が接触しても、内面同士の密着を防止して、インフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることが可能である。ここで、前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に前記粉末状固形物が塗布されている態様が更に好ましく、この場合、ジョイント部におけるゴム部材の接合性を十分に確保しつつ、ステッチングにおける内面同士の密着を確実に防止できる。また、前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面の少なくとも一方の内面に前記粉末状固形物が塗布されている態様も好ましく、この場合でも、ステッチングにおける内面同士の密着を十分に防止できる。なお、前記粉末状固形物としては、タルクが好ましい。

本発明の安全タイヤ用空気嚢のその他の好適例においては、一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材のゴムに密着する面が前記ゴム部材の内面に密着するように、前記ゴム部材に該一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材を貼付する。この場合、ゴム部材の折り返し後にステッチングをかけてゴム部材の内面同士が接触しても、内面同士の密着を防止して、インフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることが可能である。ここで、前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に前記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材が貼付されている態様が更に好ましく、この場合、ジョイント部におけるゴム部材の接合性を十分に確保しつつ、ステッチングにおける内面同士の密着を確実に防止できる。また、前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面の少なくとも一方の内面に前記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材が貼付されている態様も好ましく、この場合でも、ステッチングにおける内面同士の密着を十分に防止できる。なお、前記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材としては、片面にセメントが塗布されたフィルムが好ましい。

本発明の安全タイヤ用空気嚢のその他の好適例においては、前記ゴム部材の内面にシート状の部材を貼付する。この場合、ゴム部材の折り返し後にステッチングをかけてゴム部材の内面同士が接触しても、内面同士の密着を防止して、インフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることが可能である。ここで、前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に、前記シート状の部材が貼付されている態様が更に好ましく、この場合、ジョイント部におけるゴム部材の接合性を十分に確保できる上、ステッチングにおいてシート状部材同士が接触するため、内面同士の密着を確実に防止できる。

本発明によれば、ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に該ゴム部材の内面同士が密着せず、インフレートにおいて円筒形状に整えることが可能な安全タイヤ用空気嚢を提供することができる。

本発明の安全タイヤ用空気嚢の製造における各工程での空気嚢の断面図の一例を示す。 本発明の空気嚢を用いた安全タイヤとリムとの組立体の一例を示す。 実施例の空気嚢の断面図を示す。

以下に、本発明の安全タイヤ用空気嚢を図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の安全タイヤ用空気嚢の製造における各工程での空気嚢の断面図の一例を示す。図示例の空気嚢の製造方法では、図１の（Ａ）に示すゴム部材の貼り付け工程で、平面ドラム１上にシート状のゴム部材２を貼り付け、図１の（Ｂ）に示すゴム部材の折り返し工程で、ゴム部材２の幅方向両端部３を折り返した後、平面ドラム１に対して外径側でゴム部材２の両端部３をジョイントし、その後、図１の（Ｃ）に示すインフレート工程で、ゴム部材（空気嚢）２を円筒形状に整える。ここで、本発明の安全タイヤ用空気嚢においては、ゴム部材２の幅方向両端部３を折り返した後に、ゴム部材２の内面４同士が密着しないことを特徴とする。

上記ゴム部材２の内面４同士の密着を防止する手段としては、ゴム部材２の内面４に密着防止処理を施したり、密着防止部材を配設する手段が挙げられる。ここで、ゴム部材２の内面４に施す密着防止処理としては、油脂及び／又は脂肪酸の塗布や、粉末状固形物の塗布等が挙げられ、一方、ゴム部材２の内面４に配設する密着防止部材としては、一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材や、シート状の部材等が挙げられる。

上記ゴム部材２の内面４に塗布することができる脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸等が挙げられる。また、上記ゴム部材２の内面４に塗布することができる油脂は、上記脂肪酸のグリセリントリエステルを主成分とし、植物油脂及び動物油脂のいずれでもよく、より具体的には、牛脂、豚脂、ヤシ油、パーム油等が挙げられる。これら油脂及び脂肪酸は、一種単独でゴム部材２の内面４に塗布してもよいし、二種以上を混合して塗布してもよい。

上記ゴム部材２の内面４に塗布することができる粉末状固形物としては、ゴム部材２の内面４同士の密着を防止できる限り特に限定されるものではないが、タルク、マイカ等が挙げられる。これら粉末状固形物は、一種単独でゴム部材２の内面４に塗布してもよいし、二種以上を混合して塗布してもよい。

上記ゴム部材２の内面４に配設できる一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材としては、片面にセメントが塗布されたフィルム等を挙げることができる。ここで、フィルムの材料としては、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン等が挙げられ、セメントとしては、ブチル系セメント等が挙げられる。上記部材は、ゴムに密着する面が前記ゴム部材２の内面４に密着するようにゴム部材２に配設される。

上記ゴム部材２の内面４に配設できるシート状の部材としては、上記フィルムの他、紙や布等を用いることもできる。

上記油脂、脂肪酸及び粉末状固形物の塗布部分は、ゴム部材２の内面４同士が密着するのを防止できる限り特に限定されるものではないが、ゴム部材２の内面４のジョイント部及びその近傍、即ち、ゴム部材２のジョイントに必要な部分以外の全面、或いは、ゴム部材２の幅方向両端部３を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面４の少なくとも一方の内面４に油脂、脂肪酸及び粉末状固形物の少なくとも一種を塗布するのが好ましい。なお、ジョイント部では、ゴム部材２の一端の内面４と他方の一端の外面とが接合されるため、ジョイント部において外面が接合される端部３、即ち、ジョイント部において成形ドラム１に対して内径側に位置するゴム部材２の内面４には、油脂、脂肪酸及び粉末状固形物を塗布してもよい。ここで、ゴム部材２の内面４のジョイント部及びその近傍以外の全面とは、ゴム部材２の一端の内面４と他方の一端の外面との接触部分及びその近傍を除く空気嚢内面のほぼ全面を指す。なお、接触部分の近傍として、接触部分の接触端から好ましくは幅20mm以内の部分、より好ましくは幅40mm以内の部分に油脂、脂肪酸及び粉末状固形物を塗布しないことで、ゴム部材２の幅方向両端部３同士の接着性を十分に確保することができる。

また、上記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材の配設位置も、ゴム部材２の内面４同士の密着を防止できる限り特に限定されるものではなく、例えば、ゴム部材２の内面４のジョイント部及びその近傍以外の全面、或いは、ゴム部材２の幅方向両端部３を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面４の少なくとも一方の内面４に上記部材を配設するのが好ましい。ここで、ジョイント部の近傍は、ジョイント部から40mm以下の部分であることが望ましい。

更に、上記シート状の部材の配設位置は、ゴム部材２の内面４同士の密着を防止できる限り特に限定されるものではなく、例えば、ゴム部材２の内面４のジョイント部及びその近傍以外の全面に上記シート状の部材を配設するのが好ましい。ここで、ジョイント部の近傍は、ジョイント部から40mm以下の部分であることが望ましい。なお、シート状の部材は、ゴムのタッキネスによって前記ゴム部材の内面に貼り付き、安全タイヤ用空気嚢の製造における作業性及び生産性を向上させることができる。

上記のように、ゴム部材２の内面４のジョイント部及びその近傍以外の全面に密着防止処理を施したり、密着防止部材を配設することにより、ジョイント部におけるゴム部材の接合性を十分に確保しつつ、ステッチングにおける内面４同士の密着を確実に防止できる。また、ゴム部材２の幅方向両端部３を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面４の少なくとも一方の内面４に密着防止処理を施したり、密着防止部材を配設するだけでも、ステッチングにおける内面４同士の密着を十分に防止できる。

上記空気嚢に用いられるゴム部材２は、特に限定されるものではなく、従来、安全タイヤの空気嚢に用いられるゴム部材を用いることができる。また、該ゴム部材から形成される空気嚢には、空気嚢の強度を向上させるために、コード、不織布等の補強部材をゴム引きして配設してもよい。

次に、上述した本発明の安全タイヤ用空気嚢を用いた安全タイヤについて説明する。図２に本発明の空気嚢を用いた安全タイヤとリムとの組立体の一例を示す。図２に示す組立体は、チューブレスタイヤ５及び該チューブレスタイヤ５の内部に別個に内蔵された中空円環状の空気嚢６の組み合わせからなる安全空気入りタイヤと、チューブレスタイヤ５に対応する規格リム７とからなる。

チューブレスタイヤ５は、トレッド部８と、その両側に連なる一対のサイドウォール部９及び一対のビード部１０と、ビード部１０にそれぞれ埋設されたビードコア１１間にトロイド状に延在させたカーカス１２と、カーカス１２のクラウン部でタイヤ半径方向外側に配した少なくとも二枚のベルト層からなるベルト１３と、カーカス１２の内側に配したインナーライナー１４とを具える。図２中、１５Ａ，１５Ｂは、それぞれチューブレスタイヤ５及び空気嚢６内への空気、不活性ガス等の充填バルブを示す。

図示例の安全タイヤにおいては、チューブレスタイヤ５の内圧Ｐ₁よりも、空気嚢６の内圧Ｐ₂を高く設定する。また、チューブレスタイヤ５と空気嚢６とにそれぞれ個別に所定内圧を充填した後、荷重負荷転動状態のトレッド部接地領域にて、空気嚢６はタイヤ５のトレッド部内面との間に間隙Ｓを保持する外周面を有する。従って、通常走行時には空気嚢６の外周面がトレッド部内面（インナーライナー１４の内面）と擦れ合うことがなく、空気嚢６自体の損傷も、空気嚢６によるトレッド部内面の損傷も生じることはない。

また、空気嚢６は、チューブレスタイヤ５がパンクして、チューブレスタイヤ５の内圧のみがゲージ圧でゼロとなった時、タイヤ周方向に伸長して、チューブレスタイヤ５の内面に密着する。これにより、空気嚢６が、従来のタイヤチューブの如く機能して、チューブレスタイヤ５のパンク時の撓み変形を小さく抑制しつつ、荷重の支持をチューブレスタイヤ５から肩代わりするので、チューブレスタイヤ５のパンク時においてもチューブレスタイヤ５と空気嚢６との双方が致命的損傷を受けるのを防止できる。ここで、本発明の空気嚢は、インフレートにおいて容易に円筒形状に整えることが可能で、インフレート工程で損傷を受けることがないため、安全タイヤに本発明の空気嚢を用いることで、チューブレスタイヤ５がパンクした後も所定の距離を安全に走行することが可能となる。

＜実施例＞
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

図３に示す構造で、サイズ４９５／４５ Ｒ２２.５の安全タイヤ用空気嚢を試作し、成形時のインフレートにおいて空気嚢が円筒状になるかを試験した。なお、比較例１の空気嚢は、内面に密着防止処置を施さず、実施例１の空気嚢は、図３の（Ａ）に示すように、ゴム部材の一端の内面と他端の外面とが接触する部分の幅を20mmとし、ドラムに対して外径側になるゴム部材の端から30mmまでの部分以外に、ステアリン酸を塗布し、実施例２の空気嚢は、図３の（Ｂ）に示すように、折り返した際にゴム部材のドラムに対して内径側になる部分の幅400mmに渡ってステアリン酸を塗布した。また、実施例３の空気嚢は、実施例１の空気嚢において、ステアリン酸の代わりにタルクを塗布し、実施例４の空気嚢は、実施例２の空気嚢において、ステアリン酸の代わりにタルクを塗布した。更に、実施例５の空気嚢は、実施例１の空気嚢において、ステアリン酸を塗布する代わりに、ステアリン酸を塗布した部分に、片面にセメントを塗布したフィルム［ポリエチレンフィルムにブチル系セメントを塗布］を貼り付け、実施例６の空気嚢は、実施例２の空気嚢において、ステアリン酸を塗布する代わりに、ステアリン酸を塗布した部分に、上記片面にセメントを塗布したフィルムを貼り付けた。また更に、実施例７の空気嚢は、実施例１の空気嚢において、ステアリン酸を塗布する代わりに、ステアリン酸を塗布した部分に、シート状の部材としてポリエチレンフィルム（セメント未塗布）を貼り付けた。結果を表１に示す。表１中、×はインフレートにおいて空気嚢が円筒状にならなかったことを示し、○はインフレートにおいて空気嚢が円筒状になったことを示す。

表１から明らかなように、空気嚢を構成するゴム部材の全面又は片面に、ステアリン酸等の脂肪酸や、タルク等の粉末状固形物を塗布したり、セメント付フィルムやセメント未塗布フィルムを貼付したりすることで、空気嚢の内面同士が密着するのを防止して、インフレートにおいて空気嚢を円筒形状に整えることが可能となることが分る。

Claims (15)

1. 平面ドラム上にシート状のゴム部材を貼り付け、該ゴム部材の幅方向両端を折り返し、該ゴム部材の両端を前記平面ドラムに対して外径側でジョイントし、円筒状に成形してなる安全タイヤ用空気嚢において、
   前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に、該ゴム部材の内面同士が密着しないことを特徴とする安全タイヤ用空気嚢。
2. 前記ゴム部材の内面に油脂及び／又は脂肪酸が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の安全タイヤ用空気嚢。
3. 前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に前記油脂及び／又は脂肪酸が塗布されていることを特徴とする請求項２に記載の安全タイヤ用空気嚢。
4. 前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面の少なくとも一方の内面に前記油脂及び／又は脂肪酸が塗布されていることを特徴とする請求項２に記載の安全タイヤ用空気嚢。
5. 前記脂肪酸がステアリン酸であることを特徴とする請求項２に記載の安全タイヤ用空気嚢。
6. 前記ゴム部材の内面に粉末状固形物が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の安全タイヤ用空気嚢。
7. 前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に前記粉末状固形物が塗布されていることを特徴とする請求項６に記載の安全タイヤ用空気嚢。
8. 前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面の少なくとも一方の内面に前記粉末状固形物が塗布されていることを特徴とする請求項６に記載の安全タイヤ用空気嚢。
9. 前記粉末状固形物がタルクであることを特徴とする請求項６に記載の安全タイヤ用空気嚢。
10. 一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材のゴムに密着する面が前記ゴム部材の内面に密着するように、前記ゴム部材に該一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材が貼付されていることを特徴とする請求項１に記載の安全タイヤ用空気嚢。
11. 前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に前記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材が貼付されていることを特徴とする請求項１０に記載の安全タイヤ用空気嚢。
12. 前記ゴム部材の幅方向両端を折り返した後に互いに接触するゴム部材内面の少なくとも一方の内面に前記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材が貼付されていることを特徴とする請求項１０に記載の安全タイヤ用空気嚢。
13. 前記一方の面がゴムに密着し且つ他方の面がゴムに密着しない部材が、片面にセメントが塗布されたフィルムであることを特徴とする請求項１０に記載の安全タイヤ用空気嚢。
14. 前記ゴム部材の内面にシート状の部材が貼付されていることを特徴とする請求項１に記載の安全タイヤ用空気嚢。
15. 前記ゴム部材の内面のジョイント部及びその近傍以外の全面に、前記シート状の部材が貼付されていることを特徴とする請求項１４に記載の安全タイヤ用空気嚢。

Images