JPH1016508A - チューブ入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 釘等の刺傷によるパンクや、障害物への乗り
上げによるショックパンクの発生を簡単且つ確実に防止
する。 【解決手段】 チューブ２の内部を隔壁５で仕切り、シ
ール剤８が充填されるシール剤室７と空気が充填される
空気室３とに区画する。チューブ２をタイヤ１の内部に
装着するとき、チューブ２及びタイヤ１間に発泡ゴム製
のムース１６を介在させる。タイヤ１及びムース１６を
貫通する釘等でチューブ２のシール剤室７が損傷して
も、シール剤８が前記刺傷を補修して空気の漏れが防止
される。タイヤ１が障害物に乗り上げてリムＲのフラン
ジ部１２と障害物との間にタイヤ１及びチューブ２が挟
圧されたとき、弾性を有するムース１６によってチュー
ブ２に加わる衝撃が緩衝され、該チューブ２のリム打ち
部の損傷が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リムの外周に装着
されるタイヤと、リム及びタイヤにより画成される空間
内に収納されるチューブとからなるチューブ入りタイヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】チューブ入りタイヤはチューブの気密性
が良好であることから、自動二輪車や自転車に広く用い
られるワイヤスポーク付車輪に装着される。

【０００３】ところで、チューブ入りタイヤを装着した
車輪に半径方向の荷重が作用すると、その荷重によって
タイヤ及びチューブが変形するが、特にオフロードの走
行時にタイヤが岩石等の固い障害物に乗り上げたような
場合や車両がジャンプして接地したような場合には、大
きく変形したタイヤと金属製のリムとの間にチューブが
強く挟圧され、チューブの内壁面どうしが相互に当接す
るリム打ち現象が発生することがある。かかるリム打ち
現象によりチューブの内壁面が相互に当接すると、その
部分に孔が開いて所謂ショックパンクが発生する場合が
ある。特に、相互に当接するチューブの壁面のうち、リ
ムに近い側の壁面（以下、リム打ち部という）は金属製
のリムから局所的な荷重が作用して損傷を受け易い。

【０００４】これを回避するために、タイヤのトレッド
部の内表面とチューブの外表面との間に断面三日月状の
緩衝体を介在させ、この緩衝体によって前記リム打ち現
象によるチューブの損傷を防止するものが提案されてい
る（特開平５−２０１２１３号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものは緩衝体を貫通した釘等によりチューブが刺傷
を受けた場合にパンクの発生を防止することができず、
しかも緩衝体を設けたことによって部品点数が増加し、
これがタイヤの重量増加や製造コスト上昇の要因となっ
ていた。

【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、釘等の刺傷によるパンクや、障害物への乗り上げに
よるショックパンクの発生を簡単且つ有効に防止し得る
チューブ入りタイヤを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、リムの外周に装着さ
れるタイヤと、リム及びタイヤにより画成される空間内
に収納されるチューブとからなるチューブ入りタイヤに
おいて、前記チューブは、円形断面の周壁の内部を隔壁
で仕切ることにより、周壁の半周を構成する空気室周壁
と隔壁との間に空気が充填される空気室を画成するとと
もに、周壁の残りの半周を構成するシール剤室周壁と隔
壁との間にシール剤が充填されるシール剤室を画成して
なり、該チューブの外表面とタイヤの内表面との間に緩
衝体を介装したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施例の形態】以下、本発明の実施の形態を、
添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００９】図１〜図３は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はチューブ入りタイヤを装着した車輪の横断面
図、図２はチューブの製造工程を示す図、図３は作用の
説明図である。

【００１０】図１に示すように、自動二輪車用車輪のリ
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、半径方向内側に位置する空気室周壁４ｉと、
半径方向外側に位置するシール剤室周壁４ｏとを備えて
断面環状に形成された周壁４を備える。周壁４の空気室
周壁４ｉとシール剤室周壁４ｏとを接続する一対の接続
部間は、それと一体に形成された隔壁５によって相互に
接続される。空気室周壁４ｉと隔壁５との間に画成され
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４ｏと隔壁５との間に画成さ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。

【００１１】リムＲはチューブ入りタイヤＴの円周方向
に延びる環状のリム本体部１１と、リム本体部１１の軸
方向両端から半径方向外側に延びてタイヤ１の内周を保
持する一対のフランジ部１２，１２とを備える。チュー
ブ２の内部に形成された空気室３に空気を充填する空気
弁６は、リム本体部１１の円周方向１ヵ所に形成した空
気弁取付部１３を貫通してナット１４，１５で固定され
る。

【００１２】タイヤ１の内表面とチューブ２の外表面と
の間に、発泡ゴム等のスポンジ状部材よりなるムース１
６が介装される。タイヤ１の内部に装着されたムース１
６はリム本体部１１に対向する部分が開口しており、そ
の開口部からムース１６内にチューブ２が装着される。
ムース１６の厚さは、タイヤ１のトレッド面に対応する
部分が肉薄に形成され、その他の部分、即ちリム打ちに
より大きな荷重が作用する部分は肉厚に形成される。

【００１３】而して、チューブ２のシール剤室７は空気
室３の空気圧によりタイヤ１の内面に沿った形状に保持
されるため、シール剤室７に充填されたシール剤８に車
輪の回転による遠心力が作用しても、そのシール剤８が
チューブ２の外周側に片寄るのを防ぐことができる。ま
た釘等がタイヤ１に刺さっても、ムース１６の厚みの分
だけ釘等の先端がチューブ２に達し難く、チューブ２が
損傷する確率が低くなる。仮に、釘等により半径方向あ
るいは側方からチューブ２が刺傷を受けても、シール剤
８がその刺傷を直ちに埋めて補修し、空気室３からの空
気の漏出を遅らせる。更に、万一チューブ２がパンクし
て空気室３内の空気が漏れても、ムース１６の剛性によ
ってタイヤ１の形状がある程度保たれるため、例えば修
理工場まで車両の走行を継続することができる。またシ
ール剤８はシール剤室７に保持されていて、空気室３側
へ流出することがないから、空気弁６やそれに当てがわ
れる圧力ゲージ等を詰まらせることもない。

【００１４】次に、前記チューブ２の製造方法について
説明する。

【００１５】図２に示すように、チューブ２の製造工程
は、材料混練工程、チューブ素材押し出し成形工程、切
断工程、空気弁取付工程、孔開け工程、接合工程、第１
加硫工程、シール剤充填工程、生ゴムシート貼付工程、
第２加硫工程及び検査工程からなる。

【００１６】先ず、材料混練工程で混練した材料をチュ
ーブ素材押し出し成形工程で押し出し成形することによ
り、生ゴムよりなるチューブ素材２′を成形する。押し
出し成形機のノズルから連続的に押し出し成形されるチ
ューブ素材２′は、横断面円形の周壁４と、この周壁４
の直径上に位置する２点を接続する隔壁５とを備えてお
り、周壁４は隔壁５との接続部を境にして空気室周壁４
ｉとシール剤室周壁４ｏとに分かれている。

【００１７】続く切断工程でチューブ素材２′を所定長
さに切断した後、空気弁取付工程で空気室周壁４ｉの適
所に空気弁６を取り付け、更に孔開け工程でチューブ素
材２′のシール剤室周壁４ｏにシール剤充填孔４₁ を開
設する。

【００１８】続く接合工程でチューブ素材２′の両端部
を接合した後、第１加硫工程において、前記チューブ素
材２′を加熱型内に挿入し、空気弁６から空気室３に加
熱した空気或いは高温の水蒸気を供給することにより、
空気室周壁４ｉ及びシール剤室周壁４ｏを加熱型に密着
させるとともに隔壁５をシール剤室周壁４ｏに密着さ
せ、この状態で加熱型を加熱して加硫を行う。

【００１９】続くシール剤充填工程でシール剤充填孔４
₁ からシール剤室７にシール剤８を充填する。このと
き、シール剤８の充填に先立って空気弁６から空気を供
給して空気室３を膨張させることにより、隔壁５をシー
ル剤室周壁４ｏに密着させてシール剤室７内の空気を完
全に排出しておき、この状態からシール剤８の充填を開
始する。このように、シール剤室７の空気を完全に排出
した状態からシール剤８の充填を開始することにより、
シール剤８に対する空気の混入を有効に防止し、シール
剤８のみを充填することができる。また空気弁６を利用
して空気室３に空気を供給しているので、空気室周壁４
ｉに空気充填用の孔を開ける必要がない。

【００２０】続く生ゴムシート貼付工程において、シー
ル剤充填孔４₁ を覆うように生ゴムシート１９を貼付し
た後、第２加硫工程で生ゴムシート１９の近傍を局部的
に加硫してシール剤充填孔４₁ を閉塞することによりチ
ューブ２を完成する。チューブ素材２′と同一材料であ
る生ゴムシート１９を使用してシール剤充填孔４₁ を閉
塞するので、閉塞部の強度を向上させてシール剤８の漏
れを有効に防止することができる。而して、完成したチ
ューブ２を検査工程において検査して製造工程を終了す
る。

【００２１】次に、本発明の実施例の作用について説明
する。

【００２２】図３に示すように、チューブ入りタイヤＴ
が路面の障害物２０に乗り上げて衝撃的な荷重が作用す
ると、その荷重によってタイヤ１及びチューブ２の一部
が半径方向に圧縮される。このとき、半径方向外向に突
出するリムＲのフランジ部１２，１２と前記障害物２０
との間にタイヤ１及びチューブ２が挟圧されるが、タイ
ヤ１及びチューブ２間に弾性を有するムース１６が介装
されているため、チューブ２に作用する荷重が分散・軽
減され、リム打ちによるチューブ２の損傷を効果的に防
止することができる。

【００２３】図４は、本実施例のチューブ入りタイヤＴ
がムース１６を持たないと仮定した場合の作用を示すも
のである。図４（ａ）は、チューブ２をタイヤ１の内部
に装着して空気室３に空気を充填する前の状態、即ちチ
ューブ２が膨張していない自由状態を示しており、この
ときチューブ２の外表面とタイヤ１の内表面との間に隙
間αが存在している。図４（ｂ）は、前記チューブ２の
空気室３に空気弁６を介して空気を充填した膨張状態を
示しており、空気室３の膨張によりチューブ２の外表面
とタイヤ１の内表面とが密着して前記隙間αが消滅して
いる。

【００２４】ところで、前記自由状態のチューブ２をタ
イヤ１の開口から挿入するとき、チューブ２が小型であ
れば挿入作業を容易に行うことができる。しかしなが
ら、チューブ２を小型化すると、タイヤ１の内部でチュ
ーブ２を膨張させるとき、そのチューブ２の外表面をタ
イヤ１の内表面に密着させるためには、該チューブ２の
断面伸長率Ｒを大きく設定する必要がある。前記断面伸
長率Ｒは、自由状態でのチューブ２の断面積（図４
（ａ）の斜線部の面積Ａ）に対する、膨張状態でのチュ
ーブ２の断面積（図４（ｂ）の斜線部の面積Ｂ）の比
（Ｒ＝Ｂ／Ａ）によって与えられる。

【００２５】このように断面伸長率Ｒを大きく設定する
と、膨張時におけるチューブ２の隔壁５の張力が大きく
なり、該隔壁５には自己の弾性で自由状態に戻ろうとす
る荷重（図４（ｂ）の矢印ｆ参照）が作用することにな
る。図４（ｃ）に示すように、釘等がタイヤ１及びチュ
ーブ２を貫通してシール剤室７が２カ所の刺傷ａ，ｂを
受けた場合、車輪が回転していれば隔壁５が遠心力でシ
ール剤室７側に付勢されるために、空気室３の空気が刺
傷ｂからシール剤室７に流入することはない。しかしな
がら、車輪の回転が停止して前記遠心力が消滅すると、
大きな張力が作用している隔壁５が空気室３側に縮もう
とするため、空気室３の空気が刺傷ｂからシール剤室７
に流入してシール剤８と混合してしまう。このようにし
てシール剤８に空気が混入すると、シール剤８が空気に
阻害されて刺傷ａ，ｂに達し難くなったり、シール剤８
の流動性が悪くなってシール性能が低してしまう。

【００２６】しかしながら、本実施例のチューブ入りタ
イヤＴは、予めタイヤ１に装着したムース１６の内部に
自由状態のチューブ２を挿入して膨張させるため、チュ
ーブ２の断面伸長率Ｒを小さく抑えて前記不具合を解消
することができる。なぜならば、ムース１６はタイヤ１
に比べて容易に弾性変形可能であるため、自由状態のチ
ューブ２の寸法を大きめに設定しても、ムース１６の開
口を弾性変形させて前記自由状態のチューブ２を容易に
挿入することができる。而して、自由状態のチューブ２
の寸法を大きめに設定したことにより、そのチューブを
膨張させる際の膨張量、即ち前記断面伸長率Ｒを低く抑
えることができる。

【００２７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、円形断面の周壁の内部を隔壁で仕切ること
により、周壁の半周を構成する空気室周壁と隔壁との間
に空気が充填される空気室を画成するとともに、周壁の
残りの半周を構成するシール剤室周壁と隔壁との間にシ
ール剤が充填されるシール剤室を画成してなるチューブ
を備えたことにより、タイヤを通してチューブが刺傷を
受けても、その刺傷をシール剤で即座に補修して空気室
からの空気の漏れを防止することができる。しかも、タ
イヤとチューブ間に緩衝体を介装したことにより、タイ
ヤに刺さった釘等がチューブに達し難くなるだけでな
く、リム打ち現象によりタイヤとリムとの間にチューブ
が強く挟圧されても、緩衝体によってチューブに加わる
荷重を軽減してショックパンクの発生を防止することが
できる。また万一チューブが損傷して空気室から空気が
漏れても、緩衝体の剛性でタイヤの形状を保持して車両
の走行を継続することができる。更に、タイヤに予め装
着した緩衝体の内部にチューブを組み付けるとき、緩衝
体が弾性変形するためにチューブを大型化してもでも容
易に組み付けることができる。これにより、チューブの
断面伸長率を低く抑えてシール剤によるシール性能を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チューブ入りタイヤを装着した車輪の横断面図

【図２】チューブの製造工程を示す図

【図３】作用の説明図

【図４】断面伸長率の説明図

【符号の説明】

Ｒ リム １ タイヤ ２ チューブ ４ 周壁 ４ｉ 空気室周壁 ４ｏ シール剤室周壁 ５ 隔壁 ７ シール剤室 ８ シール剤 １６ ムース（緩衝体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 克俊 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リム（Ｒ）の外周に装着されるタイヤ
   （１）と、リム（Ｒ）及びタイヤ（１）により画成され
   る空間内に収納されるチューブ（２）とからなるチュー
   ブ入りタイヤにおいて、 前記チューブ（２）は、円形断面の周壁（４）の内部を
   隔壁（５）で仕切ることにより、周壁（４）の半周を構
   成する空気室周壁（４ｉ）と隔壁（５）との間に空気が
   充填される空気室（３）を画成するとともに、周壁
   （４）の残りの半周を構成するシール剤室周壁（４ｏ）
   と隔壁（５）との間にシール剤（８）が充填されるシー
   ル剤室（７）を画成してなり、該チューブ（２）の外表
   面とタイヤ（１）の内表面との間に緩衝体（１６）を介
   装したことを特徴とするチューブ入りタイヤ。