JP2011148392A

JP2011148392A - タイヤ用チューブ

Info

Publication number: JP2011148392A
Application number: JP2010011061A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ishiguro; 博明石黒
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】低扁平率化によってチューブの内周側に発生する皺を抑制し、チューブの耐久性を向上する。
【解決手段】タイヤ用チューブ３０には、チューブ本体３６のトロイド状内周部の全域に補強層３８が設けられており、チューブ本体３６と補強層３８との間にゴム層４０が配置されて。このため、補強層３８によってチューブ本体３６のトロイド状内周部の全域が補強されている。また、ゴム層４０によって、チューブ本体３６の内圧が上昇した場合に、タイヤ１０に形成したバルブ穴５０からチューブ本体３６の一部が飛び出すことを防止できるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ用チューブに関し、特に、低扁平率のタイヤに適用されるタイヤ用チューブに関する。

従来よりタイヤのチューブは、エアーの充填に伴いタイヤ内にフィットし圧力を保持すると共に、タイヤを介して車重を支持することで、車両の走行を容易にする役割を持っている。なお、タイヤの中に配置されたチューブにエアーを充填して膨張させると、チューブの外周側は拡張し、内周側は収縮する。

特開平５−１６９９０８号公報

しかしながら、近年の車両では優れた操縦安定性と操縦応答性が要求されるため、タイヤの低扁平率化が一層進んでいるが、このようにタイヤの低扁平率化が進むに従い、チューブの外周側の拡張と内周側の収縮との差が大きくなり、図３に示すように、チューブ１００の内周側１００Ａに皺が発生し、この皺がチューブ１００の耐久性を低下させる。

本発明は、上記事実を考慮して、低扁平率化によってチューブの内周側に発生する皺を抑制し、チューブの耐久性を向上することを目的とする。

請求項１に記載のタイヤ用チューブは、トロイド状のチューブ本体と、前記チューブ本体のトロイド状内周部の全域に設けられた補強層と、前記チューブ本体と前記補強層との間に配置されたゴム層と、を有する。

請求項１に記載のタイヤ用チューブでは、トロイド状のチューブ本体のトロイド状内周部の全域に補強層が設けられ、チューブ本体と補強層との間にゴム層が配置されているため、補強層によってチューブ本体のトロイド状内周部の全域が補強され、チューブ本体のトロイド状内周部の全域の剛性が上がる。この結果、チューブ本体にエアーを充填して膨張させた際にチューブ本体の内周側の収縮が抑制される。このため、タイヤ用チューブの低扁平率化によってチューブ本体の内周側に発生する皺を抑制できるので、チューブ本体の内周側に発生する皺が、タイヤ内面に擦れるのを防止できる。また、チューブ本体と補強層との間に配置されたゴム層によって、チューブ本体の内圧が上昇した場合に、タイヤに形成したバルブ穴からチューブ本体の一部が飛び出すことを防止できる。この結果、チューブ本体が早期パンクに至るのを回避できる。

また、タイヤ用チューブの低扁平率化が可能となるので、タイヤ幅に対してタイヤ用チューブの幅が小さくなるのを防止できる。このため、チューブ本体が膨張しタイヤの内面にフィットした時のチューブ本体の幅方向の断面部分ストレッチ率が高くなるのを抑制でき、エアー充填後のチューブ本体のゴムゲージが薄くなるのを防止できるので、パンク対策としてチューブ本体のゴムゲージを厚くする必要がなく、軽量化が可能となる。

なお、チューブ本体の幅方向の断面部分ストレッチ率（δＡＢ）は、図４に示すタイヤ１０２の扁平率（Ｈ／Ｗ）と、チューブ本体１０４の扁平率（Ｂ／Ａ）の差が大きくなると高くなり、チューブ本体１０４のゲージ（厚さ）は部分的に薄くなる。

また、チューブ本体が膨張しタイヤの内面にフィットした時のチューブ本体の幅方向の断面部分ストレッチ率が高くなるのを抑制できるため、チューブ本体のジョイント部（チューブ本体の両端部の接着部）にかかる張力も抑制でき、ジョイント部の剥離も防止できる。この結果、チューブ本体の耐久性が向上する。

さらに、補強層によってチューブ本体がリムからの衝撃によってパンクするのを防止できるため、従来、チューブ本体の内周側に配設されている緩衝パンク防止用のフラップを無くすことも可能になる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ用チューブにおいて、前記補強層はキャンパスであり、前記キャンパスの両サイド部と前記チューブ本体との間に前記キャンパスが前記チューブ本体から剥離するのを防止するためのゴムシートを配置したことを特徴とする。

請求項２に記載のタイヤ用チューブでは、補強層をキャンパスとすることで構成が簡単になると共に、キャンパスの両サイド部とチューブ本体との間に、キャンパスがチューブ本体から剥離するのを防止するためのゴムシートを配置したことで、チューブ本体からキャンパスが剥離するのを防止できる。

請求項３の発明は請求項１に記載のタイヤ用チューブにおいて、前記補強層はコードにゴムがコーティングされたトリートであることを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項１に記載のタイヤ用チューブにおいて、補強層がコードにゴムがコーティングされたトリートであるため、スチールコードにコーティングされたゴムによってチューブ本体からスチールコードが剥離するのを防止できる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明のタイヤ用チューブは、低扁平率化によってチューブの内周側に発生する皺を抑制し、チューブの耐久性を向上することができる。

請求項２に記載の本発明のタイヤ用チューブは、構成が簡単になると共にチューブ本体からキャンパスが剥離するのを防止できる。

請求項３に記載の本発明のタイヤ用チューブは、チューブ本体から補強層が剥離するのを防止できる。

本発明の第１実施形態に係るタイヤ用チューブを有するタイヤを示す断面図である。本発明の第２実施形態に係るタイヤ用チューブを有するタイヤを示す断面図である。比較例のタイヤ用チューブを示す斜視図である。比較例に係るタイヤ用チューブを有するタイヤを示す断面図である。

以下、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るタイヤ用チューブについて説明する。なお、図１には本実施形態に係るタイヤ用チューブを有するタイヤの断面図が示されている。

図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ１０は自動車用の空気入り扁平タイヤである。

なお、本実施形態のタイヤ１０は、扁平率が５０％以下の超扁平タイヤ（例えば、扁平率は３０％）であるが、本発明は扁平率が３０％でないタイヤにも適用できるのは勿論であり、特に、超扁平タイヤにおいて特に大きな効果が発揮されるものである。

本実施形態のタイヤ１０は、一対のビード部１２と、一対のビード部１２をトロイド状に跨り、端部分がビードコア１４で折り返された複数枚（本実施形態では２枚）のカーカスプライからなるカーカス１６と、カーカス１６のクラウン部に位置する複数枚（本実施形態では２枚）のベルトプライからなるベルト１８と、ベルト１８の上部に形成されたベルト補強層２０と、ベルト補強層２０の上部に形成されたトレッド部２２とを備えたラジアル構造のタイヤである。

また、一方のビードコア１４と他方のビードコア１４とに跨るカーカス１６の本体部１６Ａと、ビードコア１４を折り返しているカーカス１６の折返し部１６Ｂとの間には、ビードコア１４のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて延びるビードフィラー２４が配置されている。

次に、タイヤ１０の内部に装着されたタイヤ用チューブ３０について説明する。

図１では、本実施形態のタイヤ用チューブ３０をリム組みしたときに形成される横断面形状に対して、タイヤ内部にタイヤ用チューブ３０を装填してタイヤ用チューブ３０が実質上拡張せず姿勢を保つ内圧として所定の内圧Ｐを加えた状態の横断面を示している。

また、タイヤ１０はリム３２上にセットされており、タイヤ１０の内部空洞部分には、前記所定内圧Ｐを付与されたタイヤ用チューブ３０と、リム３２の不整合やタイヤ１０とリム３２との間の不当な締付けからタイヤ用チューブ３０を保護するためのフラップ３４と、が配置されている。なお、リム３２とフラップ３４については周知の構造のため詳細な説明は省略する。

タイヤ用チューブ３０は、トロイド状（ドーナツ状）のチューブ本体３６と、このチューブ本体３６のトロイド状内周部の全域に設けられた補強層３８と、を備えている。チューブ本体３６は空気充填状態での軸方向断面形状がタイヤ径方向の長さＢに比べてタイヤ幅方向の長さＡが長い略円形となっている。

なお、チューブ本体３６は、天然ゴムや合成ゴムなどの原料を配合練りし、熱入れを行ったゴムを押出し機で口金を通して中空の円筒状に押し出し、チューブ本体１本分の長さに切断し、バルブ４８を取付けた後、スプライサーを用いて両切断面をバットジョイント等による接合方法によって継ぎ合わせ、トロイド状のタイヤチューブ生地とし、その後、加硫金型内にインフレートしたタイヤチューブ生地をセットし加硫成形することによって製造されている。

また、チューブ本体３６のトロイド状（ドーナツ状）内周部に補強層３８が設けれている。

補強層３８は、例えば、ナイロン、ポリアセタール、アラミド、レイヨン等の有機繊維を交差させたキャンパスで構成されており、チューブ本体３６の膨張に応じて延びるようになっている。

さらに、チューブ本体３６と補強層３８との間にはゴム層４０が配置されている。ゴム層４０は、補強層３８の幅方向中央部に所定幅で周方向に沿って全域に配置されており、ゴム層４０の幅Ｗ１は、補強層３８の幅Ｗ２以下（Ｗ１≦Ｗ２）となっている。なお、本実施形態では、ゴム層４０の幅Ｗ１は、補強層３８の幅Ｗ２の約半分となっている。

従って、チューブ本体３６の膨張し内圧が上昇した場合に、ゴム層４０によって、タイヤ１０に形成したバルブ穴５０からチューブ本体３６の一部が飛び出すのを防止できるようになっている。

なお、タイヤ用チューブ３０は、補強層３８とシート状のゴム層４０とを未加硫のチューブ本体３６にセットし、一体加硫して製造する。

また、補強層３８の幅方向の両サイド部３８Ａとチューブ本体３６との間にはそれぞれ所定幅Ｗ３のゴムシート４２が配置されており、これらのゴムシート４２によって、チューブ本体３６から補強層３８が剥離するのを防止している。

次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のタイヤ用チューブ３０を使用した場合には、トロイド状のチューブ本体３６のトロイド状内周部の全域に補強層３８が設けられており、チューブ本体３６と補強層３８との間にゴム層４０が配置されている。このため、補強層３８によってチューブ本体３６のトロイド状内周部の全域が補強されることで、チューブ本体３６のトロイド状内周部の全域の剛性が上がる。

この結果、チューブ本体３６にエアーを充填して膨張させた際に、チューブ本体３６の内周側の収縮が抑制される。このため、タイヤ１０の低扁平率化に追従してタイヤ用チューブ３０の低扁平率化によって、チューブ本体３６の内周側に発生する皺を抑制できるので、チューブ本体３６の内周側に発生する皺が、タイヤ内面のフラップ３４に擦れるのを防止できる。

また、チューブ本体３６と補強層３８との間に配置されたゴム層４０によって、チューブ本体３６の内圧が上昇した場合に、タイヤ１０に形成したバルブ穴５０からチューブ本体３６の一部が飛び出すことを防止できる。

この結果、タイヤ用チューブ３０が早期パンクに至るのを回避できる。

また、タイヤ用チューブ３０の低扁平率化が可能となるため、タイヤ１０の幅に対してタイヤ用チューブ３０の幅が小さくなるのを防止できる。この結果、チューブ本体３６が図１の矢印Ｓで示す方向に膨張し、タイヤ１０の内面にフィットした時のチューブ本体３６の幅方向の断面部分ストレッチ率が高くなるのを抑制できる。

例えば、本実施形態のタイヤ１０と、タイヤ１０において補強層３８（ゴム層４０及びゴムシート４２を含む）を設けない構成とした比較タイヤと、のチューブ本体の幅方向の断面部分ストレッチ率を比較すると、比較タイヤのストレッチ率が１．６０〜２．００であるのに対して、本実施形態のタイヤ１０のストレッチ率は１．３０〜１．６０になる。

このため、本実施形態では、エアー充填後のチューブ本体３６のゴムゲージが薄くなるのを防止できるので、パンク対策としてチューブ本体３６のゴムゲージを厚くする必要がく、軽量化が可能となる。

また、本実施形態では、チューブ本体３６の幅方向の断面部分ストレッチ率が高くなるのを抑制できるため、チューブ本体３６のジョイント部（チューブ本体の両端部の接着部）にかかる張力も抑制でき、ジョイント部の剥離も防止できる。この結果、タイヤ用チューブ３０の耐久性が向上する。

また、本実施形態では、補強層３８によって、チューブ本体３６がリム３２からの衝撃によってパンクするのを防止できる。このため、従来、チューブ本体３６の内周側に配設されている緩衝パンク防止用のフラップ３４を無くすことも可能になる。

また、本実施形態では、補強層３８をキャンパスとすることで構成が簡単になると共に、補強層３８であるキャンパスの両サイド部３８Ａに剥離防止用のゴムシート４２を配置したことで、チューブ本体３６から補強層３８であるキャンパスが剥離するのを防止できる。

次に、本発明のタイヤ用チューブ第２実施形態を図２に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

また、図２には本実施形態に係るタイヤ用チューブを有するタイヤの断面図が示されている。

図２に示すように、本実施形態では、補強層３８がスチール等のコードを広めの間隔に並べてゴム被覆したトリートで構成されており、また、トリートはチューブ本体３６の膨張に応じて延びるようになっている。なお、補強層３８の幅方向の両サイド部には第１実施形態で配置したゴムシート４２は配置されていない。

また、ゴム層４０の幅Ｗ１は、補強層３８の幅Ｗ２以下（Ｗ１≦Ｗ２）となっており、本実施形態では、ゴム層４０の幅Ｗ１が補強層３８の幅Ｗ２と等しくなっている（Ｗ１＝Ｗ２）。

従って、本実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、補強層３８がスチールコード等にゴムがコーティングされたトリートであるため、スチールコードにコーティングされたゴムによってチューブ本体３６からスチールコードが剥離するのを防止できる。

また、補強層３８の幅方向の両サイド部に第１実施形態で配置したゴムシート４２が必要ないため、タイヤ用チューブ３０の構成が第１実施形態に比べて簡単になると共に、生産性が向上する。

［その他の実施形態］
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。

１０タイヤ
２２タイヤのトレッド部
３０タイヤ用チューブ
３２リム
３４フラップ
３６チューブ本体
３８補強層
４０ゴム層
４２ゴムシート

Claims

トロイド状のチューブ本体と、
前記チューブ本体のトロイド状内周部の全域に設けられた補強層と、
前記チューブ本体と前記補強層との間に配置されたゴム層と、
を有するタイヤ用チューブ。
前記補強層はキャンパスであり、前記キャンパスの両サイド部と前記チューブ本体との間に前記キャンパスが前記チューブ本体から剥離するのを防止するためのゴムシートを配置したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用チューブ。
前記補強層はコードにゴムがコーティングされたトリートであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用チューブ。