ノーパンクチューブ
【課題】
タイヤの側面耐力とクッション性との相反する性質を兼備させたうえで、軽量化を図ったノーパンクチューブの提供である。
【解決手段】
チューブＣ1 は、エラストマーから成形され、横断面視において接地部１の両側に側面部２がそれぞれ接続されて、各側面部２の間が開口された略Ｕ字状を有していて、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、前記タイヤ外皮２１の環状空間部２２に前記チューブＣ1 を直状のままで、原形状で開口の側がリム２３と対向するように配置させて、横断面視で前記各側面部２を大きく弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブＣ1 の長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされている構成とする。
タイヤの側面耐力とクッション性との相反する性質を兼備させたうえで、軽量化を図ったノーパンクチューブの提供である。
【解決手段】
チューブＣ1 は、エラストマーから成形され、横断面視において接地部１の両側に側面部２がそれぞれ接続されて、各側面部２の間が開口された略Ｕ字状を有していて、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、前記タイヤ外皮２１の環状空間部２２に前記チューブＣ1 を直状のままで、原形状で開口の側がリム２３と対向するように配置させて、横断面視で前記各側面部２を大きく弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブＣ1 の長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされている構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマーを原材料としていて、両端部の接合が不要な直状のチューブであって、タイヤの側面耐力とクッション性との相反する性質を兼備させたうえで、軽量化を図ったノーパンクチューブに関するものである。本発明に係るノーパンクチューブは、自転車、車椅子、シニアカー等のタイヤに嵌め込まれて使用される。
【背景技術】
【０００２】
釘類が刺さってもパンクをしないチューブ（ノーパンクチューブ）の一つとして、特許文献１に開示のものが知られている。このチューブは、押出成形された１本状であって、タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長の１．００〜１．０３倍の長さと、前記環状空間部の横断面積に対して１．０〜１．３倍の横断面積を有していて、当該チューブを前記環状空間部に嵌め込むことにより、横断面で僅かに圧縮させることにより、周方向で僅かに伸長させて、チューブの両端面を互いに突き合わせた状態で収容されることにより、チューブの両端部を熱融着により接合することを不要にすると共に、リング状のチューブのように、種々のタイヤサイズに対応したものを個々に製作する必要をなくして、押出成形されたチューブ長尺材をタイヤ外皮の周長に切断することにより、各種サイズのタイヤに対して嵌込み可能にしたものである。
【０００３】
しかし、嵌込み前のチューブの横断面形状は、断面円形の中実構造か、或いは多数の小孔が長手方向に連続して形成された孔付き構造であって、当該チューブを横断面視で圧縮変形させることにより、当該チューブをタイヤ外皮の内周面のほぼ全面に密着させる構造であった。よって、タイヤ外皮の環状空間部は、その全体が圧縮変形されたチューブで充満される構造となるため、当該チューブの重量が大きくなって、チューブの軽量化が図れない問題があった。例えば、サイズ（２６×１ ３／８）のタイヤに対応した熱可塑性エラストマーを使用した中実構造のチューブであると、チューブの重量は、約１３００ｇとなって、自転車のチューブとしては、やや重たくなるため、この種の直状のチューブの軽量化が望まれていた。ここで、多数の小孔を設けることにより、多少の軽量化は図られるが、チューブの横断面積に対する小孔の面積の割合である空隙率は、２５％を超えると、使用時に接地面から圧力を受けて変形するチューブの変形度合が大きくなり過ぎて、乗り心地性が悪くなると共に、チューブ自体が脆くなって、耐久性が低下する問題がある。このため、チューブの空隙率を余り大きくすることはできず、この点も、チューブの軽量化を阻害していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３９２０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、接地部の両側に各側面部がそれぞれ接続された断面略Ｕ字状、或いは断面リング状のチューブの全体の弾性変形の利用により、タイヤの側面耐力とクッション性との相反する性質を兼備させたうえで、軽量化を図ったノーパンクチューブの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための請求項１の発明は、環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、当該チューブは、エラストマーから成形され、横断面視において接地部の両側に側面部がそれぞれ接続されて、各側面部の間が開口された略Ｕ字状を有していて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、原形状で開口の側が前記リムと対向するように配置させて、横断面視で前記各側面部を大きく弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１のチューブは、直状のままタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれるため、その両端部は接合されておらず、よって、直状のままで、リング状をなしていない。タイヤのリムからタイヤ外皮を取り外して、チューブの各側面部の間に形成された開口が当該タイヤ外皮の開口の側（組付け状態でリムの側）を向くように、当該チューブの各側面部が近接するように内方に大きく弾性変形させて、当該タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込む。これにより、チューブの接地部、及び当該接地部の両側の各側面部は、それぞれタイヤ外皮の内周面に密着する。チューブの長さは、タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有しているために、タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれたチューブは、周方向に沿って僅かの「重り代」を有するが、当該「重り代」は、チューブの両端面が互いに突っ張り合って圧縮されることにより、消失される。これにより、直状のままタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれたチューブは、その両端部が互いに接合されていなくても、当該チューブの両端部は周方向に沿って分離されたり、或いは横断面視において各端が互いにずれたりすることなく、リング状を保持する。なお、タイヤ外皮の環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、当該タイヤ外皮をリムの引掛り部に引っ掛けて、リムとタイヤ外皮を組み付けてタイヤとする。
【０００８】
チューブの接地部がタイヤ外皮の接地部分の内側に配置されていると共に、当該チューブの各側面部は、大きく弾性変形されてタイヤ外皮の両側部分の内側に配置されて内周面に弾接している。チューブの各側面部がタイヤ外皮の内周面に弾接する力によって、チューブの接地部もタイヤ外皮の内周面に弾接する。タイヤ外皮の環状空間部にチューブを嵌め込んだ状態で、当該チューブの各側面部の間に形成されている開口は、各側面部の内方への弾性変形により狭められた状態で残存している。このため、弾性変形されたチューブの各側面部の弾性復元力は、タイヤ外皮の両側部分に対して突張り力として作用し続けるために、通常の接地圧ではタイヤの両側面形状が容易に崩れるのを防止する力である「側面耐力」が得られる。チューブの各側面部の上記突張り作用によって、タイヤ外皮の両側部分の形状を保持し得ると共に、各側面部が大きく内方に弾性変形された状態でタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれているチューブの全体は、走行中のタイヤが地面から受ける接地力により、当該接地力を吸収すべく弾性変形するため、タイヤ全体としては、快適な反発弾性であるクッション性を有することとなって、自転車等の快適な乗り心地性を確保できる。また、チューブ全体としては、横断面が略Ｕ字状を保持したままで、各側面部が自身の突張り力によりタイヤ外皮の両側部分の内周面に弾接すると共に、両端面が互いに突っ張りあっているために、リング状となったチューブの横断面形状は、接地力により僅かに弾性変形されるが、当該チューブの全体形状であるリング形状は、横断面が略Ｕ字状であるが故に、全体形状を保持する形状保持剛性を有しているために、接地力が作用しても全体のリング形状は全く崩されることなく、しっかりと維持される。
【０００９】
このように、請求項１の発明に係るチューブは、タイヤ外皮に嵌め込んだ場合には、タイヤとしての側面耐力を有していると共に、接地力を吸収しながら弾性変形するというクッション性を有し、チューブの本来的な機能を維持したままで、当該チューブの横断面視における中空部の割合を大きくできるため、チューブの軽量化が可能となる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、当該チューブの中空部の開口は狭められて残存していることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、残存した開口の存在によって、各側面部が大きく内方に弾性変形した状態で、タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれているチューブの当該各側面部の弾性変形を最大に許容する構造であるために、一層にクッション性が増す。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、横断面視において当該チューブの各側面部の端部は、互いに当接していることを特徴としている。
【００１３】
請求項３の発明によれば、チューブの各側面部の端部が互いに当接していても、各側面部は外側に変形しようとするので、弾性力によりチューブの各側面部が復元しようとする作用、即ち、チューブの各側面部によるタイヤ外皮の各側面部分に対する突張り力は、全く減殺されないと共に、チューブの各側面部の端部が互いに当接していて、弾性変形されたチューブの形状が安定するために、タイヤとしての前記側面耐力が増す。この結果、チューブとタイヤ外皮との一体性が高まって、タイヤとしてのクッション性が増す。また、チューブをタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込む際に、チューブの外側の部分は周方向に沿って引っ張られて伸長されると共に、内側の部分である各側面部の端部は、周方向に沿って圧縮されるために、当該周方向に沿った皺が発生して、タイヤ外皮の内周面との間に僅かの隙間が発生しようとするが、チューブの各側面部の端部が互いに当接しているために、当該皺の発生を抑制できて、チューブの各側面部の全面がタイヤ外皮の側面部分の内周面に密着し易くなる。この結果、チューブとタイヤ外皮との一体性が高まって、タイヤとしてのクッション性が増す。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記チューブは、横断面視において接地部の中央から両端に向けて肉厚で漸次小さくなっていることを特徴としている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、最も大きな接地力が作用するチューブの接地部の肉厚が大きくて、各側面部の先端に向けて肉厚が漸次小さくなっているために、側面耐力が大きくなると共に、接地圧に対してタイヤの両側面部分が変形し易くなって、乗り心地性が高まる。
【００１６】
請求項５の発明は、環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、当該チューブは、中空パイプ状をなしていて、当該チューブは、エラストマーから成形されて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、横断面視で各側面部を弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明に係る中空パイプ状のチューブをタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込んだ状態では、嵌込み前に横断面視でリング状をなしていた各部分は、タイヤ外皮の開口部に対応する部分のみの圧縮変形率が僅かに小さな状態で、全体が圧縮変形されて、当該タイヤ外皮の内周面に密着する。この状態は、実質的には、タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込んだ状態で、各側面部の両端が当接する請求項３の発明に係るチューブと同様の状態となって、横断面視においてチューブの各部分は、タイヤの接地部分に対応する接地部、当該接地部の両側に接続された各側面部、及び当該側面部を接続する連結部として機能する。各側面部を連結する連結部の存在により、側面耐力が大きくなって、大きな、或いは急激な接地力を受けても、タイヤの両側面部分が弾性変形の限度を超えて形状崩れしなくなるので、側面耐力が大きいのに加えて、クッション性が良好となると共に、１本状のチューブをリング状にわん曲させてタイヤ外皮に嵌め込む際に、皺の発生がなくなる利点がある。更に、チューブが中空パイプ状であって、横断面視における肉厚は、前記側面耐力、及び良好なクッション性を確保できる厚さであればよく、当該厚さを超える肉厚の場合には、側面耐力が過剰に大きくなって、クッション性が低下すると共に、接地部の肉厚が過剰に厚くなることにより、振動発生の原因となって、乗り心地性も悪くなると共に、自転車等の車体の耐久性も低下する。よって、チューブの横断面視における肉厚は、前記側面耐力、及び良好なクッション性を確保できる厚さであれば十分であるので、横断面視における中空部の割合（空隙率）を大きくできて、チューブの軽量化が図られる。なお、チューブの長手方向の両端面の突き合わせ状態は、請求項１のチューブとほぼ同一である。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記チューブは、横断面形状がリング状であって、中空部の中心は、中実部の中心に対して偏心して、全周に亘って肉厚が変化していて、肉厚の最も大きな部分がタイヤ外皮の接地部分に配置される接地部となっていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６の発明によれば、接地部の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚くなっているために、空隙率、及び材料が同一の場合には、全体の中心と中空部の中心とが同一の中空パイプ状の形状に比較して、側面耐力を大きくできる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記チューブの外周面における接地部と対向する部分には、タイヤ外皮に嵌め込む際の周方向の位置決めを行う位置決め突条が長手方向に連続して形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明に係るチューブは、タイヤ外皮に嵌め込む際に方向性を有しているため、請求項７の発明のように、チューブの外周面に長手方向の突条を設けておくと、当該突条は、タイヤ外皮の開口部に配置されるために、中空パイプ状であって、周方向に沿った肉厚の異なるチューブの嵌込み状態における配置を視覚的に特定できる。また、チューブの外周面に設けられる突条は、当該チューブの押出成形時に自動成形可能である。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明において、前記チューブの周方向の両端部の各中空部には、当該チューブの硬度よりも小さな硬度のエラストマーから成る連結芯材が嵌め込まれて、前記チューブの周方向の両端面は、当該チューブの両端部が前記連結芯材を介して互いに連結された状態で、互いに突き合わされていることを特徴としている。
【００２３】
請求項８の発明によれば、環状のタイヤ外皮の環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態において、当該チューブの周方向の両端部は、その各中空部に当該チューブの硬度よりも小さな硬度のエラストマーから成る連結芯材が嵌め込まれて、当該連結芯材を介して互いに連結されている。このため、チューブの周方向の両端面は、当該チューブの周方向の両端部が前記連結芯材を介して互いに連結れさた状態で、互いに反対方向に押し合って突き合わされている。このため、チューブの両端部の形状保持力が高められて、その横断面形状は、他の一般部と同様な形状をしっかりと保持できるため、チューブの両端面の密着部が接地面に達する毎に微妙な違和感が生ずる現象を払拭できて、自転車のタイヤ等に使用された場合の乗り心地性が高められる。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記連結芯材の長手方向の中央部には、前記チューブの周方向に沿って当該連結芯材がずれるのを防止するずれ防止鍔部が一体に形成されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項９の発明によれば、連結芯材の長手方向の中央部に一体に形成されたずれ防止鍔部がチューブの両端面で挟持された状態で、当該連結芯材を介してチューブの長手方向の両端部が連結されるため、長期間の使用によっても、チューブとは別体の連結芯材が当該チューブの周方向にずれなくなる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明において、エラストマーが熱可塑性エラストマーであることを特徴としている。
【００２７】
請求項１０の発明では、一般的に熱可塑性エラストマーは、弾性、及び押出成形性の双方に優れているので、請求項１ないし９のいずれかのチューブの材料として好適である。
【００２８】
また、請求項１１の発明は、請求項１ないし１０のいずれかの発明において、エラストマーのショアＡ硬度が４０ないし９０であることを特徴としている。
【００２９】
請求項１ないし１０のいずれかに記載のチューブは、断面略Ｕ字状又は中空パイプ状をなしていて、空隙率を大きくしてあるので、タイヤ外皮に嵌め込んだ場合において必要な側面耐力を得るには、チューブの材料としては、ある程度の硬さを必要とする。しかし、チューブの材料の硬度が大き過ぎると、側面耐力は大きくなるが、タイヤとしてのクッション性は低下して、衝撃力が大きくなる。このように、タイヤとしての側面耐力とクッション性の双方を備えるチューブの材料の硬度としては、ショアＡ硬度が４０ないし９０の範囲となる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１ないし４の発明に係るチューブは、横断面Ｕ字状をなしていて、接地部の両側に接続された各側面部が内方に大きく弾性変形することにより、タイヤ外皮の内周面に嵌め込まれ、当該各側面部が外方に復元しようとする弾性復元力、及びチューブを成形する材料であるエラストマーの弾性を有する範囲の硬度とにより側面耐力が確保されると共に、当該弾性復元力及びチューブの材料であるエラストマーの弾性とによって、クッション性が得られる構造である。このように、横断面Ｕ字状のチューブの利用により、空隙率を大きくできて、チューブの軽量化が図られる。
【００３１】
請求項５ないし７の発明に係るチューブは、中空パイプ状をなしていて、タイヤ外皮の環状空間部に横断面視で僅かに圧縮成形されて嵌め込まれた状態において、横断面視で連続していると共に、チューブを成形する材料であるエラストマーの弾性を有する範囲の硬度とにより、タイヤとしての側面耐力とクッション性とを得ることができるので、チューブの空隙率を大きくできて、チューブの軽量化が図られる。
【００３２】
請求項８及び９の発明に係るチューブは、周方向の両端部の中空部に連結芯材が嵌め込まれて、当該チューブの両端部は、当該連結芯材を介して連結されていて、チューブの周方向の両端部分も、他の一般部と同様な形状保持力を有することになって、自転車等に使用された場合において、乗り心地性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ），（ｂ）は、それぞれチューブ長尺材Ｃ0 の正面図、及び部分拡大斜視図である。
【図２】チューブ長尺材Ｃ0 を設定長に切断したチューブＣ1 の非変形時の横断面図である。
【図３】リム２３から外されたタイヤ外皮２１の環状空間部２２にチューブＣ1 が変形されて嵌め込まれた断面図である。
【図４】チューブＣ1 を嵌め込んだタイヤ外皮２１がリム２３に組み付けられてタイヤＴ1 となった状態の断面図である。
【図５】タイヤＴ1 の一部を破断した正面図である。
【図６】断面視で変形されると共に、全体がリング状にわん曲させられてタイヤ外皮２１に嵌め込まれたチューブＣ1 の全体斜視図である。
【図７】チューブ長尺材Ｃ0 が押出成形される状態の模式図である。
【図８】チューブＣ2 が用いられたタイヤＴ1 の横断面図である。
【図９】チューブＣ3 が用いられたタイヤＴ1 の横断面図である。
【図１０】チューブＣ4 が用いられたタイヤＴ1 の横断面図である。
【図１１】シニアカーのタイヤＴ2 の横断面図である。
【図１２】チューブの横断面視における肉厚の変化と、チューブの諸特性との関係を示す図である。
【図１３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の周方向の両端部の連結に使用される連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 の斜視図である。
【図１４】パイプ状のチューブＣ3 の周方向の両端部と中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 との斜視図である。
【図１５】タイヤ外皮２１内においてパイプ状のチューブＣ3 の周方向の両端部が中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 を介して連結された状態の縦断面図である。
【図１６】同じく横断面図である。
【図１７】タイヤ外皮２１内においてパイプ状のチューブＣ3 の周方向の両端部が横断面星形の連結芯材Ｅ2 を介して連結された状態の縦断面図である。
【図１８】タイヤ外皮２１内において横断面が略Ｕ字状のチューブＣ1 の周方向の両端部が連結芯材Ｅ3 を介して連結された状態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、複数の断面形状のチューブＣ1 〜Ｃ4 を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
【００３５】
以下、本発明について更に詳細に説明する。本発明に係るチューブＣ1 は、図１及び図２に示されるように、自転車のタイヤＴ1 のタイヤ外皮２１内に形成される環状空間部２２（図３参照）に嵌め込まれる。チューブＣ1 は、横断面がＵ字状をなしていて、タイヤ外皮２１の接地部分の内側に配置される接地部１と、当該接地部１の両側に一体に接続されていて、タイヤ外皮２１の両側部分の内側に配置される側面部２とから成る。チューブＣ1 の肉厚は、接地部１の中央部が最大肉厚（ｔ1 ）となっていて、当該接地部１の中央部から各側面部２の端部に向けて漸次肉厚が小さくなっていて、各側面部２の端面の部分で最小肉厚（ｔ2 ）となっている。また、図２に示されているように、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれる前のチューブＣ1 の断面形状は、当該環状空間部２２の断面形状（内周面形状）に対して全体が僅かに大きくなっていて、各側面部２の端部の間隔が狭くなるように、当該各側面部２を内側に大きく弾性変形させたうえで、接地部１を含む全体を僅かに弾性変形させることにより、チューブＣ1 がタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれる形状になっている。
【００３６】
チューブＣ1 は、エラストマーを材料として押出成形されたチューブ長尺材Ｃ0 を、前記タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋ（嵌め込まれてリング状となったチューブＣ1 の中立面の存在する位置）〔図４参照〕の周長に対応する長さ（Ｌ）を有する長尺状をなしている。ここで、「タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長に対応する長さ（Ｌ）」とは、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)に対して〔（１．０１〜１．０３）×Ｌ0 〕の長さを意味する。チューブＣ1 の切断長さ（Ｌ）は、理論上は、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)でもよいが、押出成形されたチューブ長尺材の切断誤差を考慮すると、上記したように長めに切断することが望ましい。
【００３７】
チューブＣ1 の材料としてのエラストマーは、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込んでタイヤＴ1 とした場合に、必要な側面耐力と、良好な乗り心地性を有する弾性（クッション性）を有するものであれば、ゴムを含む全てのエラストマーが使用可能であるが、本来の弾性特性、軽量性、生産性、原材料入手の容易性等を考慮すると、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）が好適であり、特にスチレン系熱可塑性エラストマーが好適である。本発明に対して好適なスチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレンブロックとポリオレフィン構造のエラストマーブロックで構成されたブロック重合体であって、ポリスチレン―ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック（ＳＥＰ）及びポリスチレン―ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック―ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）が挙げられる。なお、上述したスチレン系熱可塑性エラストマー以外でも、ＳＢＳ（スチレン―ブタジエン―スチレン共重合体）、ＳＥＢＳ（スチレン―エチレン―ブタジエン―スチレン共重合体）、ＳＥＢＣ（スチレン―エチレン―ブタジエン―高結晶エチレン共重合体）、ＳＥＰＳ（スチレン―エチレン―プロピレン―スチレン共重合体）等でも同様に用いることができる。また、他のＴＰＥとしては、ウレタン系（ＴＰＵ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、アミド系（ＴＰＡＥ）、エステル系（ＴＰＥＥ）、塩ビ系（ＴＰＶＣ）等が使用できる。
【００３８】
また、エラストマーの硬度に関しては、ショアＡ硬度が４０ないし９０の範囲内であることが望ましく、５０ないし８０の範囲が好適である。このエラストマーの硬度は、特許文献１に開示の断面円形の中実状、或いは複数の小孔が長手方向に連続して設けられた準中実状のチューブに使用されるエラストマーの硬度よりも高くする必要がある。その理由は、特許文献１のチューブは、断面が上記形状であるために、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込んだ場合に、断面のほぼ全体が圧縮変形されて、断面が中実状又は準中実状をなしているために、エラストマーの硬度が比較的小さくてもタイヤの側面耐力が得られるのに対して、本発明のチューブＣ1 の断面形状は、Ｕ字状となっていて、接地部１及び各側面部２（特に、各側面部２）の弾性復元力に大きく依存して、タイヤの側面耐力を得ている構造のためである。換言すると、エラストマーの硬度自体も、チューブＣ1 の接地部１及び各側面部２の弾性復元力のみならず、タイヤの側面耐力の確保に寄与する構造にせざるを得ないからである。但し、タイヤＴ1 は、当該タイヤＴ1 が接地圧を受けた場合の乗り心地性を本来的に考慮する必要があり、上記したタイヤＴ1 の必要側面耐力の確保と、乗り心地性（クッション性）との双方を確保するには、エラストマーの硬度は、上記のようになるのである。なお、エラストマーは、その硬度がショアＡ硬度で４０ないし９０の範囲内に確保されていれば、発泡の有無は問わない。
【００３９】
次に、図３〜図６を参照して、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)に対して〔（１．０１〜１．０３）×Ｌ0 〕の長さ（Ｌ）に切断されたチューブＣ1 をタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込む方法について簡単に説明する。図３に示されるように、リム２３からタイヤ外皮２１を取り外しておいて、１本状のチューブＣ1 を断面視で弾性変形させながら、前記タイヤ外皮２１の環状空間部２２に順次嵌め込んで、その両端面を互いに当接させる。図４に示されるように、断面視でチューブＣ1 の各側面部２が大きく内方に弾性変形されるのに加えて、接地部１及びその両端部の各側面部２との接続部を含めた全体が弾性変形されることにより、チューブＣ1 は、横断面の全周に亘って、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の内周面に弾性復元力（Ｆ1 ）によりしっかりと密着する。一方、チューブＣ1 の長さ（Ｌ）は、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)よりも僅かに長くなっているために、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれたチューブＣ1 の両端面は、互いに反対方向の押圧力（Ｆ2 ）により押し合って、突き合わされた状態となる。タイヤ外皮２１の環状空間部２２にチューブＣ1 が嵌め込まれた状態で、当該タイヤ外皮２１の開口の両側に形成された各被係止部２１ａを、それぞれリム２３の各係止部２３ａに係止させて、タイヤＴ1 とする。なお、図５及び図６において、３は、チューブＣ1 の両端の突合せ面を示し、２４は、車輪２５のスポークを示す。
【００４０】
このように、チューブＣ1 は、軽量化を図るために横断面形状がＵ字状をなしているが、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれてリング状となった状態では、上記したように、横断面視で弾性変形されることにより、タイヤ外皮２１の内周面に弾性復元力（Ｆ1 ）で弾接していると共に、周方向に沿っては、その両端面には、互いに逆方向の押圧力（Ｆ2 ）が作用して、突き合わされた状態となっているために、換言すると、全体がリング状となった状態では、上記弾性復元力（Ｆ1 ）及び押圧力（Ｆ2 ）により、全体形状であるリング形状、及び断面形状であるＵ字状が崩れない状態となっていて、高い「形状保持剛性」を有している。特に、チューブＣ1 は、横断面視において、接地部１の中央部の肉厚（ｔ1 ）が最も厚くなっていて、当該接地部１の中央部から各側面部２の両端に向けて漸次、肉厚が小さくなっているために、嵌め込み状態において、チューブＣ1 の各側面部２の端部の間に空間が形成されていても、十分な側面耐力を確保できると共に、クッション性の確保も可能となる。
【００４１】
このように、チューブＣ1 を断面視で弾性変形させてタイヤ外皮２１に嵌め込むことにより、タイヤＴ1 としての側面耐力とクッション性とを具備させる構成である。換言すると、弾性変形されたチューブＣ1 には、大きな中空部４（図４参照）が残存したままで、タイヤとして必要な側面耐力とクッション性とを具備させられ、結果として、チューブＣ1 の空隙率を大きくできるため、チューブＣ1 の軽量化が図られる。
【００４２】
ここで、チューブＣ1 は、タイヤ外皮２１に嵌め込んだ状態で、各側面部２の端部の間には所定の隙間が形成されるために、当該各側面部２の端部は、長手方向に沿ってタイヤ外皮２１の内周面に連続して密着せずに、皺が発生した状態（長手方向に沿って僅かに蛇行している状態）となる恐れがあるが、図７に示されるように、押出成形機３０のダイス３１から押し出された直後であって、未硬化状態でチューブ長尺材Ｃ0 を回転ガイド体３２に沿わせることにより、わん曲癖を付与した後に、冷却水槽３３の冷却水Ｗ内に浸入させて、急激に冷却硬化させることにより、前記皺の発生を無くすことが可能となる。
【００４３】
また、前記皺の発生を無くす他の方法としては、タイヤ外皮の中心部の周長に対応する長さに切断されたチューブをロール状にわん曲させた状態で、所定温度まで加熱して、当該所定温度で設定時間だけ加熱を継続させた後に、冷却させる方法もある。これにより、チューブをロール状にわん曲させた状態で、側面部の端部の皺の発生がなくなるので、タイヤ外皮に嵌め込んだ場合にも、側面部の端部に皺は発生しなくなる。
【００４４】
また、図８に示されるタイヤＴ1 に使用されているチューブＣ2 は、断面視で接地部１’の両側に側面部２’が接続された形状であって、断面視で連続していない点において前記チューブＣ1 と共通するが、その断面形状は、リング体の一部が欠落された形状となっていて、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込むことにより、両側面部２’の端部が所定の弾接力により弾接している点が異なる。チューブＣ2 の各部の肉厚に関しては、接地部１’の中央部の肉厚が最も大きくて、各側面部２’の端部に向かうに従って、肉厚が漸次小さくなって、当該端部で最小の肉厚となっており、断面視での肉厚の変化に関しては、前記チューブＣ1 と同様となっている。
【００４５】
このように、チューブＣ2 は、タイヤ外皮２１に組み込まれた状態で、各側面部２’の端部が互いに弾接し合うことにより、非変形時に存在していた各側面部２’の隙間が解消されて、断面視で全周に亘って連続したリング形状となる。このため、各側面部２’の端部が互いに弾接することが主因となって、タイヤＴ1 としての側面耐力が増大されると共に、前記弾接により、チューブＣ2 の各側面部２’の端部に皺が発生することもなくなり、この点も、タイヤＴ1 としての側面耐力が増す副因となっている。また、タイヤＴ1 としてのクッション性に関しては、各側面部２’の端部が弾接して、断面視でリング状をなしていて、全体変形が可能となるために、クッション性も確保できる。なお、チューブＣ2 は、タイヤ外皮２１に組み込んだ状態で、断面視でリング状をなすために、接地部１’の中央部の肉厚が最大で、各側面部２’の端部に向けて肉厚が漸次小さくなるという肉厚の変化に関しては、当該変化の度合が小さくても（接地部１’の中央部と各側面部２’の端部の各肉厚の差が小さくても）、タイヤＴ1 としての側面耐力とクッション性を確保できる。
【００４６】
このため、チューブＣ2 を使用したタイヤＴ1 は、当該チューブＣ2 の断面視での弾性変形と材料の硬度との併用によって、側面耐力とクッション性とを確保する構造であるために、当該チューブＣ2 の中空部４’の割合を大きく確保できて、チューブＣ2 としての空隙率を多くできるので、チューブの軽量化が可能となる。
【００４７】
また、図９に示されるチューブＣ3 は、断面視において、全周に亘って肉厚が均一のリング状をなしている。このため、タイヤ外皮２１に嵌め込んだ場合には、断面視でのリング形状は、僅かに変化させられるが、前記チューブＣ2 と異なって、全体が一体となっていて、断面視での弾接部が存在しない分だけ、タイヤＴ1 としての側面耐力とクッション性が高まる。横断面視においてチューブＣ2 の各部分は、タイヤ外皮２１の接地部分に対応する接地部１１、当該接地部１１の両側に接続されて、タイヤ外皮２１の側面に配置される各側面部１２、及びタイヤ外皮２１の開口に配置されて、前記各側面部１２を連結する連結部１３として機能する。チューブＣ3 においても、断面視での弾性変形と材料の硬度との併用によって、側面耐力とクッション性とを確保する構造であるために、チューブＣ2 の中空部５の割合を大きくできるため、空隙率を大きくできるので、チューブの軽量化が可能となる。このチューブＣ3 は、断面視における方向性がないために、タイヤ外皮２１に嵌め込む際においてチューブＣ3 の断面視での方向性を考慮する必要がない分、嵌め込みが容易となる利点がある。なお、図９においてＡは、断面視におけるチューブＣ3 の中心を示す。
【００４８】
図１０に示されるチューブＣ4 は、前記チューブＣ3 において、断面視における全体の中心Ａ1 に対して中空部５’の中心Ａ2 を偏心させた形状であって、肉厚の最も大きな部分が接地部１１’となり、当該接地部１１’の両側が側面部１２’となり、各側面部１２’を連結する部分は、タイヤ外皮２１の開口部に配置されて、前記各側面部１２’を連結する連結部１３’となっている。このように、チューブＣ4 は、断面視における方向性が存在するために、連結部１３’における最も肉厚の小さい部分の外周面には、長手方向に沿って位置決め突条１４が形成され、タイヤ外皮２１に対してチューブＣ4 を組み込む際には、当該位置決め突条１４がタイヤ外皮２１の開口部に配置されるようにする。この位置決め突条１４は、押出成形機３０のダイス３１に凹条を形成することにより、容易に成形可能となる。
【００４９】
このように、チューブＣ4 は、肉厚の大きな部分を接地部１１’にして、当該接地部１１’の両側の各側面部１２’は、タイヤ外皮２１の開口に向けて肉厚が漸次小さくなり、同じく断面視でリング形状であっても、断面視での周方向に沿って肉厚変化を付与できる分だけ、チューブＣ3 よりも高い側面耐力が得られる利点がある。
【００５０】
また、チューブＣ1 ，Ｃ2 では、接地部１、１’の中心部から各側面部２，２’の端部に向けて、チューブＣ4 では、接地部１１’の中央部から連結部１３’に向けて、当該チューブＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ4 の肉厚が漸次小さくなっているが、この小さくなる程度は、材料の硬度との関係において、適宜変化させると、タイヤとして最適な「側面耐力」と「クッション性」が得られる。
【００５１】
更に、チューブの横断面視での各部分の肉厚に関しては、上記した「側面耐力」と「クッション性」とを確保できることを条件にして、上記各実施例とは逆に、断面略Ｕ字状のチューブでは、接地部の中央部から両端に向けて、中空パイプ状のチューブでは、接地部の中央部から連結部の中央部に向けて、それぞれ漸次肉厚を小さくすることも可能である。このチューブを使用したタイヤは、前記各チューブＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ4 に比較して、柔らかめの「乗り心地性」となる。
【００５２】
また、図１１は、シニアカーのタイヤＴ2 の断面図である。シニアカーのタイヤＴ2 は、自転車のタイヤＴ1 に比較して、全体の直径が遥かに小さくて、しかもシニアカーのタイヤＴ2 の横断面の大きさは、自転車のタイヤＴ1 に比較して大きいために、タイヤ外皮５１自体の形状保持性は、自転車のタイヤＴ1 のタイヤ外皮２１の形状保持性に比較して遥かに大きいという特徴を有している。シニアカーのタイヤＴ2 に使用されるチューブＣ11は、上記特徴の存在により、タイヤ外皮５１に嵌め込んだ状態において、断面略Ｕ字状を呈する程度に、接地部４１の両側の各側面部４２の間の開口が大きくても、タイヤＴ2 としての側面耐力を保持できるので、本発明に係るチューブは、シニアカーのタイヤに対しては好適である。なお、図１１において、５２は、二つ割り構造のリムを示す。
【００５３】
次に、図１２を参照して、自転車のチューブの横断面視における肉厚の変化と、チューブの諸特性との関係について考察する。図１２において、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 は、それぞれタイヤ外皮に嵌め込んだ状態で、各側面部の両端に開口が形成される開口型チューブであって、断面視における肉厚の変化は、図示の通りである。一方、Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 は、それぞれタイヤ外皮に嵌め込んだ状態で、各側面部の両端が当接する当接型チューブであって、断面視における肉厚の変化は、図示の通りである。
【００５４】
開口型及び当接型のいずれのチューブにおいても、接地部から両端部に向けて漸次薄肉となっているチューブＸ2 ，Ｙ2 では、クッション性の基礎となる衝撃吸収の態様は、側面部のたわみが主となって、接地部のたわみが従となるのに対して、接地部から両端部に向けて漸次薄肉となっているチューブＸ3 ，Ｙ3 では、前記衝撃吸収の態様は、上記とは逆に、接地部のたわみが主となって、側面部のたわみが従となり、更に、断面視における各部の肉厚が一定のチューブＸ1 ，Ｙ1 の衝撃吸収の態様は、いずれも上記した２種類のチューブの中間となる。
【００５５】
上記した衝撃吸収の態様からして、開口型チューブＸ2 及び当接型チューブＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 は、いずれも十分な側面耐力が得られるために、タイヤチューブとして成立するが、開口型チューブＸ3 は、側面耐力を確保できないために、タイヤチューブとして成立せず（使用できず）、開口型チューブＸ1 の側面耐力は、タイヤチューブとして成立するには不十分であることが分かる。また、開口型チューブＸ2 及び当接型チューブＹ2 は、いずれも「硬めの乗り心地性」を有することが特徴であるのに対して、開口型チューブＸ3 及び当接型チューブＹ3 は、いずれも「柔らかめの乗り心地性」を有することが特徴である。なお、開口型チューブＸ1 及び当接型チューブＹ1 は、上記の中間の「乗り心地性」を有する。
【００５６】
上記したことからして、チューブの用途に応じて、当該チューブの横断面形状を決定することが望ましい。
【００５７】
上記したチューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11は、いずれもタイヤ外皮の２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長よりも僅かに長くなっていて、当該環状空間部２２に嵌め込んだ状態で、周方向に沿って僅かの「重り代」を有するようにしてあるため、環状に変形されてタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれた各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の両端部は、互いに弾性変形されている。よって、各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の両端面は、弾性復元力により互いに反対方向に押し合って、突き合わされているため、各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の周方向の両端部の形状保持力は高くて、突合せ部の横断面視において、各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の両端面が互いにずれたりせず、十分である。
【００５８】
本発明においては、チューブの両端面の上記突合せ構造に加えて、チューブの周方向の両端部を連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 で互いに連結すると、チューブの両端面の上記突合せ構造は、一層に確実となる。
【００５９】
図１３（ａ）〜（ｃ）に、連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 が示されている。連結芯材Ｅ1 ，Ｅ2 は、中空パイプ状のチューブＣ3 に使用されるものであり、連結芯材Ｅ3 は、横断面が略Ｕ字状のチューブＣ1 に使用されるものである。各連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 は、いずれもチューブＣ1 ，Ｃ3 の材料であるエラストマーの硬度よりも小さな硬度（ショアＡ硬度 １０〜２０）の熱可塑性エラストマーで成形されていて、その長さの制限はないが、短か過ぎると、チューブＣ1 ，Ｃ3 の周方向の両端部を連結する機能が低下し、長過ぎると、材料が無駄になると共に、連結操作も面倒になり、これらの観点から、３０〜５０ｍｍ程度が望ましい。連結芯材Ｅ1 は、中空短パイプ状であり、同Ｅ2 は、断面星形であり、同Ｅ3 は、中実短軸状であるため、３種類の連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 の中では、中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 は、上記した硬度の範囲内において最も高い硬度が必要であると共に、中実短軸状の連結芯材Ｅ3 は、最も低い硬度でよく、断面星形の連結芯材Ｅ2 は、中間の硬度である。各連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 は、その長手方向の中央部にずれ防止鍔部６１，６２，６３がそれぞれ形成されている。横断面が星形の連結芯材Ｅ2 に関しては、その頂部７２に対応する部分のみにずれ防止鍔部６２が周方向に断続的に設けられて、谷部に対応する部分には、ずれ防止鍔部６２は、設けられていない。
【００６０】
図１４〜図１６を参照して、チューブＣ3 の周方向の両端部を中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 で連結して、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込む場合について説明する。まず、中空パイプ状したチューブ長尺材を、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長よりも僅かに長い長さ（Ｌ）に切断して、チューブＣ3 を形成し、当該チューブＣ3 を環状にわん曲させて、その周方向の両端部の中空部に、連結芯材Ｅ1 におけるずれ防止鍔部６１により長手方向に沿って二分された各部分を圧縮させてそれぞれ嵌め込んで、当該連結芯材Ｅ1 を介して環状にわん曲されたチューブＣ3 の両端部を連結して、環状形状を保持させる。この状態で、環状をしたチューブＣ3 をタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込むと、図１５及び図１６に示されるように、連結芯材Ｅ1 は、横断面視で圧縮され、チューブＣ3 は、周方向（縦断面視）及び横断面視の双方においてに圧縮されて、当該チューブＣ3 の両端面である各突合せ面３において互いに反対方向の力を及ぼしあい、この突合せ力により一体化されている。一方、連結芯材Ｅ1 は、横断面視で圧縮されることにより、長手方向に沿って横断面視での圧縮に対応する分だけ伸長される。このようにして、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれた環状のチューブＣ3 は、圧縮変形された連結芯材Ｅ1'を介して互いに連結された状態で、周方向の両端の各突合せ面３において、互いに反対方向の力を及ぼし合って、一体化されている。なお、タイヤ外皮２１の環状空間部２２にチューブＣ1 を嵌め込む際に、当該チューブＣ1 及び連結芯材Ｅ1 の双方が横断面視で圧縮変形されるが、連結芯材Ｅ1 の硬度は、チューブＣ1 の硬度よりも低いので、連結芯材Ｅ1 の方がチューブＣ1 よりも圧縮量が大きい。
【００６１】
このため、環状のチューブＣ3 の周方向の両端部の形状保持力は、他の部分と同等となって、例えば、当該チューブＣ3 を自転車のタイヤに使用した場合には、乗り心地性の面において、環状のチューブＣ3 の各突合せ面３の存在を認識させない程度に、環状のチューブＣ3 の周方向の両端部は一体化されている。
【００６２】
また、連結芯材Ｅ1 の長手方向の中央部のずれ防止鍔部６１は、図１５に示されるように、環状のチューブＣ3 の両端面である各突合せ面３により挟持されることにより、肉厚方向に沿って圧縮されて圧縮鍔部６１’となるが、環状のチューブＣ3 の各突合せ面３におけるずれ防止鍔部６１を挟持していない外周側は、直接に密着して突き合せられている。連結芯材Ｅ1 のずれ防止鍔部６１がチューブＣ3 の両端面で挟持されることにより、経年使用によっても、当該連結芯材Ｅ1 はチューブＣ3 に対して位置ずれなくなって、チューブＣ3 の周方向の両端部の形状保持力は、当初のまま保持される。
【００６３】
連結芯材Ｅ1 は、中空短パイプ状であって、その中空部７１によって、チューブＣ3 の中空部における連結芯材Ｅ1 を挟んで両側の部分が互いに連通されるために、当該連結芯材Ｅ1 を介してチューブＣ3 の両端部が連結されているにもかかわらず、チューブ或いはタイヤとしてのクッション性が阻害されずに、維持される。
【００６４】
また、図１７は、上記した連結芯材Ｅ1 に替えて、横断面が星形の連結芯材Ｅ2 を介してチューブＣ3 の周方向の両端連結部の横断面図である。連結芯材Ｅ2 におけるずれ防止鍔部６２の両側の部分をそれぞれチューブＣ3 の周方向の両端部の中空部に圧縮させて挿入することにより、圧縮変形された連結芯材Ｅ2'を介してチューブＣ3 の周方向の両端部が連結される。連結芯材Ｅ2 は、上記形状であるために、頂部７２は、潰されて圧縮変形され、圧縮変形された頂部７２’がチューブＣ3 の内周面に密着すると共に、圧縮変形された隣接する頂部７２’の間には、中空部７３が残存する。当該中空部７３は、チューブＣ3 の中空部における連結芯材Ｅ2'を挟んで両側の部分が互いに連通される。連結芯材Ｅ2 の頂部７２に対応する部分のみに設けられたずれ防止鍔部６２は、チューブＣ3 の各突合せ面３に挟まれて、当該チューブＣ3 に対する連結芯材Ｅ2 のずれが防止される。
【００６５】
また、図１８は、横断面が略Ｕ字状のチューブＣ1 の周方向の両端部が横断面星形の連結芯材Ｅ2 で連結された状態の横断面図である。チューブＣ1 は、横断面視で周方向の一部が開口されているため、中実短軸状の連結芯材Ｅ2 の使用が可能となり、圧縮変形された連結芯材Ｅ3'を介してチューブＣ1 の周方向の両端部が連結される。連結芯材Ｅ3 の他の機能は、上記した連結芯材Ｅ1 ，Ｅ2 の機能と同等である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｃ0 ：チューブ長尺材
Ｃ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11：タイヤチューブ
Ｅ1 〜Ｅ3 ：連結芯材
Ｆ1 ：チューブの側面部の弾性復元力
Ｆ2 ：チューブの両端面の押圧力
Ｋ：環状空間部の中心
Ｌ：タイヤチューブの長さ
Ｔ1 ，Ｔ2 ：タイヤ
１，１’，１１，１１’：チューブの接地部
２，２’，１２，１２’：チューブの側面部
３：チューブの突合せ面
４，４’：断面非リング状のチューブの中空部
５，５’：断面リング状のチューブの中空部
１３，１３’：断面リング状のチューブの連結部
１４：断面リング状のチューブの位置決め突条
２１：タイヤ外皮
２２：タイヤ外皮の環状空間部
２３：リム
６１〜６３：ずれ防止鍔部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマーを原材料としていて、両端部の接合が不要な直状のチューブであって、タイヤの側面耐力とクッション性との相反する性質を兼備させたうえで、軽量化を図ったノーパンクチューブに関するものである。本発明に係るノーパンクチューブは、自転車、車椅子、シニアカー等のタイヤに嵌め込まれて使用される。
【背景技術】
【０００２】
釘類が刺さってもパンクをしないチューブ（ノーパンクチューブ）の一つとして、特許文献１に開示のものが知られている。このチューブは、押出成形された１本状であって、タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長の１．００〜１．０３倍の長さと、前記環状空間部の横断面積に対して１．０〜１．３倍の横断面積を有していて、当該チューブを前記環状空間部に嵌め込むことにより、横断面で僅かに圧縮させることにより、周方向で僅かに伸長させて、チューブの両端面を互いに突き合わせた状態で収容されることにより、チューブの両端部を熱融着により接合することを不要にすると共に、リング状のチューブのように、種々のタイヤサイズに対応したものを個々に製作する必要をなくして、押出成形されたチューブ長尺材をタイヤ外皮の周長に切断することにより、各種サイズのタイヤに対して嵌込み可能にしたものである。
【０００３】
しかし、嵌込み前のチューブの横断面形状は、断面円形の中実構造か、或いは多数の小孔が長手方向に連続して形成された孔付き構造であって、当該チューブを横断面視で圧縮変形させることにより、当該チューブをタイヤ外皮の内周面のほぼ全面に密着させる構造であった。よって、タイヤ外皮の環状空間部は、その全体が圧縮変形されたチューブで充満される構造となるため、当該チューブの重量が大きくなって、チューブの軽量化が図れない問題があった。例えば、サイズ（２６×１ ３／８）のタイヤに対応した熱可塑性エラストマーを使用した中実構造のチューブであると、チューブの重量は、約１３００ｇとなって、自転車のチューブとしては、やや重たくなるため、この種の直状のチューブの軽量化が望まれていた。ここで、多数の小孔を設けることにより、多少の軽量化は図られるが、チューブの横断面積に対する小孔の面積の割合である空隙率は、２５％を超えると、使用時に接地面から圧力を受けて変形するチューブの変形度合が大きくなり過ぎて、乗り心地性が悪くなると共に、チューブ自体が脆くなって、耐久性が低下する問題がある。このため、チューブの空隙率を余り大きくすることはできず、この点も、チューブの軽量化を阻害していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３９２０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、接地部の両側に各側面部がそれぞれ接続された断面略Ｕ字状、或いは断面リング状のチューブの全体の弾性変形の利用により、タイヤの側面耐力とクッション性との相反する性質を兼備させたうえで、軽量化を図ったノーパンクチューブの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための請求項１の発明は、環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、当該チューブは、エラストマーから成形され、横断面視において接地部の両側に側面部がそれぞれ接続されて、各側面部の間が開口された略Ｕ字状を有していて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、原形状で開口の側が前記リムと対向するように配置させて、横断面視で前記各側面部を大きく弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１のチューブは、直状のままタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれるため、その両端部は接合されておらず、よって、直状のままで、リング状をなしていない。タイヤのリムからタイヤ外皮を取り外して、チューブの各側面部の間に形成された開口が当該タイヤ外皮の開口の側（組付け状態でリムの側）を向くように、当該チューブの各側面部が近接するように内方に大きく弾性変形させて、当該タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込む。これにより、チューブの接地部、及び当該接地部の両側の各側面部は、それぞれタイヤ外皮の内周面に密着する。チューブの長さは、タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有しているために、タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれたチューブは、周方向に沿って僅かの「重り代」を有するが、当該「重り代」は、チューブの両端面が互いに突っ張り合って圧縮されることにより、消失される。これにより、直状のままタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれたチューブは、その両端部が互いに接合されていなくても、当該チューブの両端部は周方向に沿って分離されたり、或いは横断面視において各端が互いにずれたりすることなく、リング状を保持する。なお、タイヤ外皮の環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、当該タイヤ外皮をリムの引掛り部に引っ掛けて、リムとタイヤ外皮を組み付けてタイヤとする。
【０００８】
チューブの接地部がタイヤ外皮の接地部分の内側に配置されていると共に、当該チューブの各側面部は、大きく弾性変形されてタイヤ外皮の両側部分の内側に配置されて内周面に弾接している。チューブの各側面部がタイヤ外皮の内周面に弾接する力によって、チューブの接地部もタイヤ外皮の内周面に弾接する。タイヤ外皮の環状空間部にチューブを嵌め込んだ状態で、当該チューブの各側面部の間に形成されている開口は、各側面部の内方への弾性変形により狭められた状態で残存している。このため、弾性変形されたチューブの各側面部の弾性復元力は、タイヤ外皮の両側部分に対して突張り力として作用し続けるために、通常の接地圧ではタイヤの両側面形状が容易に崩れるのを防止する力である「側面耐力」が得られる。チューブの各側面部の上記突張り作用によって、タイヤ外皮の両側部分の形状を保持し得ると共に、各側面部が大きく内方に弾性変形された状態でタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれているチューブの全体は、走行中のタイヤが地面から受ける接地力により、当該接地力を吸収すべく弾性変形するため、タイヤ全体としては、快適な反発弾性であるクッション性を有することとなって、自転車等の快適な乗り心地性を確保できる。また、チューブ全体としては、横断面が略Ｕ字状を保持したままで、各側面部が自身の突張り力によりタイヤ外皮の両側部分の内周面に弾接すると共に、両端面が互いに突っ張りあっているために、リング状となったチューブの横断面形状は、接地力により僅かに弾性変形されるが、当該チューブの全体形状であるリング形状は、横断面が略Ｕ字状であるが故に、全体形状を保持する形状保持剛性を有しているために、接地力が作用しても全体のリング形状は全く崩されることなく、しっかりと維持される。
【０００９】
このように、請求項１の発明に係るチューブは、タイヤ外皮に嵌め込んだ場合には、タイヤとしての側面耐力を有していると共に、接地力を吸収しながら弾性変形するというクッション性を有し、チューブの本来的な機能を維持したままで、当該チューブの横断面視における中空部の割合を大きくできるため、チューブの軽量化が可能となる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、当該チューブの中空部の開口は狭められて残存していることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、残存した開口の存在によって、各側面部が大きく内方に弾性変形した状態で、タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込まれているチューブの当該各側面部の弾性変形を最大に許容する構造であるために、一層にクッション性が増す。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、横断面視において当該チューブの各側面部の端部は、互いに当接していることを特徴としている。
【００１３】
請求項３の発明によれば、チューブの各側面部の端部が互いに当接していても、各側面部は外側に変形しようとするので、弾性力によりチューブの各側面部が復元しようとする作用、即ち、チューブの各側面部によるタイヤ外皮の各側面部分に対する突張り力は、全く減殺されないと共に、チューブの各側面部の端部が互いに当接していて、弾性変形されたチューブの形状が安定するために、タイヤとしての前記側面耐力が増す。この結果、チューブとタイヤ外皮との一体性が高まって、タイヤとしてのクッション性が増す。また、チューブをタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込む際に、チューブの外側の部分は周方向に沿って引っ張られて伸長されると共に、内側の部分である各側面部の端部は、周方向に沿って圧縮されるために、当該周方向に沿った皺が発生して、タイヤ外皮の内周面との間に僅かの隙間が発生しようとするが、チューブの各側面部の端部が互いに当接しているために、当該皺の発生を抑制できて、チューブの各側面部の全面がタイヤ外皮の側面部分の内周面に密着し易くなる。この結果、チューブとタイヤ外皮との一体性が高まって、タイヤとしてのクッション性が増す。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記チューブは、横断面視において接地部の中央から両端に向けて肉厚で漸次小さくなっていることを特徴としている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、最も大きな接地力が作用するチューブの接地部の肉厚が大きくて、各側面部の先端に向けて肉厚が漸次小さくなっているために、側面耐力が大きくなると共に、接地圧に対してタイヤの両側面部分が変形し易くなって、乗り心地性が高まる。
【００１６】
請求項５の発明は、環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、当該チューブは、中空パイプ状をなしていて、当該チューブは、エラストマーから成形されて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、横断面視で各側面部を弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明に係る中空パイプ状のチューブをタイヤ外皮の環状空間部に嵌め込んだ状態では、嵌込み前に横断面視でリング状をなしていた各部分は、タイヤ外皮の開口部に対応する部分のみの圧縮変形率が僅かに小さな状態で、全体が圧縮変形されて、当該タイヤ外皮の内周面に密着する。この状態は、実質的には、タイヤ外皮の環状空間部に嵌め込んだ状態で、各側面部の両端が当接する請求項３の発明に係るチューブと同様の状態となって、横断面視においてチューブの各部分は、タイヤの接地部分に対応する接地部、当該接地部の両側に接続された各側面部、及び当該側面部を接続する連結部として機能する。各側面部を連結する連結部の存在により、側面耐力が大きくなって、大きな、或いは急激な接地力を受けても、タイヤの両側面部分が弾性変形の限度を超えて形状崩れしなくなるので、側面耐力が大きいのに加えて、クッション性が良好となると共に、１本状のチューブをリング状にわん曲させてタイヤ外皮に嵌め込む際に、皺の発生がなくなる利点がある。更に、チューブが中空パイプ状であって、横断面視における肉厚は、前記側面耐力、及び良好なクッション性を確保できる厚さであればよく、当該厚さを超える肉厚の場合には、側面耐力が過剰に大きくなって、クッション性が低下すると共に、接地部の肉厚が過剰に厚くなることにより、振動発生の原因となって、乗り心地性も悪くなると共に、自転車等の車体の耐久性も低下する。よって、チューブの横断面視における肉厚は、前記側面耐力、及び良好なクッション性を確保できる厚さであれば十分であるので、横断面視における中空部の割合（空隙率）を大きくできて、チューブの軽量化が図られる。なお、チューブの長手方向の両端面の突き合わせ状態は、請求項１のチューブとほぼ同一である。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記チューブは、横断面形状がリング状であって、中空部の中心は、中実部の中心に対して偏心して、全周に亘って肉厚が変化していて、肉厚の最も大きな部分がタイヤ外皮の接地部分に配置される接地部となっていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６の発明によれば、接地部の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚くなっているために、空隙率、及び材料が同一の場合には、全体の中心と中空部の中心とが同一の中空パイプ状の形状に比較して、側面耐力を大きくできる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記チューブの外周面における接地部と対向する部分には、タイヤ外皮に嵌め込む際の周方向の位置決めを行う位置決め突条が長手方向に連続して形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明に係るチューブは、タイヤ外皮に嵌め込む際に方向性を有しているため、請求項７の発明のように、チューブの外周面に長手方向の突条を設けておくと、当該突条は、タイヤ外皮の開口部に配置されるために、中空パイプ状であって、周方向に沿った肉厚の異なるチューブの嵌込み状態における配置を視覚的に特定できる。また、チューブの外周面に設けられる突条は、当該チューブの押出成形時に自動成形可能である。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明において、前記チューブの周方向の両端部の各中空部には、当該チューブの硬度よりも小さな硬度のエラストマーから成る連結芯材が嵌め込まれて、前記チューブの周方向の両端面は、当該チューブの両端部が前記連結芯材を介して互いに連結された状態で、互いに突き合わされていることを特徴としている。
【００２３】
請求項８の発明によれば、環状のタイヤ外皮の環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態において、当該チューブの周方向の両端部は、その各中空部に当該チューブの硬度よりも小さな硬度のエラストマーから成る連結芯材が嵌め込まれて、当該連結芯材を介して互いに連結されている。このため、チューブの周方向の両端面は、当該チューブの周方向の両端部が前記連結芯材を介して互いに連結れさた状態で、互いに反対方向に押し合って突き合わされている。このため、チューブの両端部の形状保持力が高められて、その横断面形状は、他の一般部と同様な形状をしっかりと保持できるため、チューブの両端面の密着部が接地面に達する毎に微妙な違和感が生ずる現象を払拭できて、自転車のタイヤ等に使用された場合の乗り心地性が高められる。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記連結芯材の長手方向の中央部には、前記チューブの周方向に沿って当該連結芯材がずれるのを防止するずれ防止鍔部が一体に形成されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項９の発明によれば、連結芯材の長手方向の中央部に一体に形成されたずれ防止鍔部がチューブの両端面で挟持された状態で、当該連結芯材を介してチューブの長手方向の両端部が連結されるため、長期間の使用によっても、チューブとは別体の連結芯材が当該チューブの周方向にずれなくなる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明において、エラストマーが熱可塑性エラストマーであることを特徴としている。
【００２７】
請求項１０の発明では、一般的に熱可塑性エラストマーは、弾性、及び押出成形性の双方に優れているので、請求項１ないし９のいずれかのチューブの材料として好適である。
【００２８】
また、請求項１１の発明は、請求項１ないし１０のいずれかの発明において、エラストマーのショアＡ硬度が４０ないし９０であることを特徴としている。
【００２９】
請求項１ないし１０のいずれかに記載のチューブは、断面略Ｕ字状又は中空パイプ状をなしていて、空隙率を大きくしてあるので、タイヤ外皮に嵌め込んだ場合において必要な側面耐力を得るには、チューブの材料としては、ある程度の硬さを必要とする。しかし、チューブの材料の硬度が大き過ぎると、側面耐力は大きくなるが、タイヤとしてのクッション性は低下して、衝撃力が大きくなる。このように、タイヤとしての側面耐力とクッション性の双方を備えるチューブの材料の硬度としては、ショアＡ硬度が４０ないし９０の範囲となる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１ないし４の発明に係るチューブは、横断面Ｕ字状をなしていて、接地部の両側に接続された各側面部が内方に大きく弾性変形することにより、タイヤ外皮の内周面に嵌め込まれ、当該各側面部が外方に復元しようとする弾性復元力、及びチューブを成形する材料であるエラストマーの弾性を有する範囲の硬度とにより側面耐力が確保されると共に、当該弾性復元力及びチューブの材料であるエラストマーの弾性とによって、クッション性が得られる構造である。このように、横断面Ｕ字状のチューブの利用により、空隙率を大きくできて、チューブの軽量化が図られる。
【００３１】
請求項５ないし７の発明に係るチューブは、中空パイプ状をなしていて、タイヤ外皮の環状空間部に横断面視で僅かに圧縮成形されて嵌め込まれた状態において、横断面視で連続していると共に、チューブを成形する材料であるエラストマーの弾性を有する範囲の硬度とにより、タイヤとしての側面耐力とクッション性とを得ることができるので、チューブの空隙率を大きくできて、チューブの軽量化が図られる。
【００３２】
請求項８及び９の発明に係るチューブは、周方向の両端部の中空部に連結芯材が嵌め込まれて、当該チューブの両端部は、当該連結芯材を介して連結されていて、チューブの周方向の両端部分も、他の一般部と同様な形状保持力を有することになって、自転車等に使用された場合において、乗り心地性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ），（ｂ）は、それぞれチューブ長尺材Ｃ0 の正面図、及び部分拡大斜視図である。
【図２】チューブ長尺材Ｃ0 を設定長に切断したチューブＣ1 の非変形時の横断面図である。
【図３】リム２３から外されたタイヤ外皮２１の環状空間部２２にチューブＣ1 が変形されて嵌め込まれた断面図である。
【図４】チューブＣ1 を嵌め込んだタイヤ外皮２１がリム２３に組み付けられてタイヤＴ1 となった状態の断面図である。
【図５】タイヤＴ1 の一部を破断した正面図である。
【図６】断面視で変形されると共に、全体がリング状にわん曲させられてタイヤ外皮２１に嵌め込まれたチューブＣ1 の全体斜視図である。
【図７】チューブ長尺材Ｃ0 が押出成形される状態の模式図である。
【図８】チューブＣ2 が用いられたタイヤＴ1 の横断面図である。
【図９】チューブＣ3 が用いられたタイヤＴ1 の横断面図である。
【図１０】チューブＣ4 が用いられたタイヤＴ1 の横断面図である。
【図１１】シニアカーのタイヤＴ2 の横断面図である。
【図１２】チューブの横断面視における肉厚の変化と、チューブの諸特性との関係を示す図である。
【図１３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の周方向の両端部の連結に使用される連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 の斜視図である。
【図１４】パイプ状のチューブＣ3 の周方向の両端部と中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 との斜視図である。
【図１５】タイヤ外皮２１内においてパイプ状のチューブＣ3 の周方向の両端部が中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 を介して連結された状態の縦断面図である。
【図１６】同じく横断面図である。
【図１７】タイヤ外皮２１内においてパイプ状のチューブＣ3 の周方向の両端部が横断面星形の連結芯材Ｅ2 を介して連結された状態の縦断面図である。
【図１８】タイヤ外皮２１内において横断面が略Ｕ字状のチューブＣ1 の周方向の両端部が連結芯材Ｅ3 を介して連結された状態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、複数の断面形状のチューブＣ1 〜Ｃ4 を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
【００３５】
以下、本発明について更に詳細に説明する。本発明に係るチューブＣ1 は、図１及び図２に示されるように、自転車のタイヤＴ1 のタイヤ外皮２１内に形成される環状空間部２２（図３参照）に嵌め込まれる。チューブＣ1 は、横断面がＵ字状をなしていて、タイヤ外皮２１の接地部分の内側に配置される接地部１と、当該接地部１の両側に一体に接続されていて、タイヤ外皮２１の両側部分の内側に配置される側面部２とから成る。チューブＣ1 の肉厚は、接地部１の中央部が最大肉厚（ｔ1 ）となっていて、当該接地部１の中央部から各側面部２の端部に向けて漸次肉厚が小さくなっていて、各側面部２の端面の部分で最小肉厚（ｔ2 ）となっている。また、図２に示されているように、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれる前のチューブＣ1 の断面形状は、当該環状空間部２２の断面形状（内周面形状）に対して全体が僅かに大きくなっていて、各側面部２の端部の間隔が狭くなるように、当該各側面部２を内側に大きく弾性変形させたうえで、接地部１を含む全体を僅かに弾性変形させることにより、チューブＣ1 がタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれる形状になっている。
【００３６】
チューブＣ1 は、エラストマーを材料として押出成形されたチューブ長尺材Ｃ0 を、前記タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋ（嵌め込まれてリング状となったチューブＣ1 の中立面の存在する位置）〔図４参照〕の周長に対応する長さ（Ｌ）を有する長尺状をなしている。ここで、「タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長に対応する長さ（Ｌ）」とは、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)に対して〔（１．０１〜１．０３）×Ｌ0 〕の長さを意味する。チューブＣ1 の切断長さ（Ｌ）は、理論上は、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)でもよいが、押出成形されたチューブ長尺材の切断誤差を考慮すると、上記したように長めに切断することが望ましい。
【００３７】
チューブＣ1 の材料としてのエラストマーは、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込んでタイヤＴ1 とした場合に、必要な側面耐力と、良好な乗り心地性を有する弾性（クッション性）を有するものであれば、ゴムを含む全てのエラストマーが使用可能であるが、本来の弾性特性、軽量性、生産性、原材料入手の容易性等を考慮すると、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）が好適であり、特にスチレン系熱可塑性エラストマーが好適である。本発明に対して好適なスチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレンブロックとポリオレフィン構造のエラストマーブロックで構成されたブロック重合体であって、ポリスチレン―ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック（ＳＥＰ）及びポリスチレン―ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック―ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）が挙げられる。なお、上述したスチレン系熱可塑性エラストマー以外でも、ＳＢＳ（スチレン―ブタジエン―スチレン共重合体）、ＳＥＢＳ（スチレン―エチレン―ブタジエン―スチレン共重合体）、ＳＥＢＣ（スチレン―エチレン―ブタジエン―高結晶エチレン共重合体）、ＳＥＰＳ（スチレン―エチレン―プロピレン―スチレン共重合体）等でも同様に用いることができる。また、他のＴＰＥとしては、ウレタン系（ＴＰＵ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、アミド系（ＴＰＡＥ）、エステル系（ＴＰＥＥ）、塩ビ系（ＴＰＶＣ）等が使用できる。
【００３８】
また、エラストマーの硬度に関しては、ショアＡ硬度が４０ないし９０の範囲内であることが望ましく、５０ないし８０の範囲が好適である。このエラストマーの硬度は、特許文献１に開示の断面円形の中実状、或いは複数の小孔が長手方向に連続して設けられた準中実状のチューブに使用されるエラストマーの硬度よりも高くする必要がある。その理由は、特許文献１のチューブは、断面が上記形状であるために、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込んだ場合に、断面のほぼ全体が圧縮変形されて、断面が中実状又は準中実状をなしているために、エラストマーの硬度が比較的小さくてもタイヤの側面耐力が得られるのに対して、本発明のチューブＣ1 の断面形状は、Ｕ字状となっていて、接地部１及び各側面部２（特に、各側面部２）の弾性復元力に大きく依存して、タイヤの側面耐力を得ている構造のためである。換言すると、エラストマーの硬度自体も、チューブＣ1 の接地部１及び各側面部２の弾性復元力のみならず、タイヤの側面耐力の確保に寄与する構造にせざるを得ないからである。但し、タイヤＴ1 は、当該タイヤＴ1 が接地圧を受けた場合の乗り心地性を本来的に考慮する必要があり、上記したタイヤＴ1 の必要側面耐力の確保と、乗り心地性（クッション性）との双方を確保するには、エラストマーの硬度は、上記のようになるのである。なお、エラストマーは、その硬度がショアＡ硬度で４０ないし９０の範囲内に確保されていれば、発泡の有無は問わない。
【００３９】
次に、図３〜図６を参照して、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)に対して〔（１．０１〜１．０３）×Ｌ0 〕の長さ（Ｌ）に切断されたチューブＣ1 をタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込む方法について簡単に説明する。図３に示されるように、リム２３からタイヤ外皮２１を取り外しておいて、１本状のチューブＣ1 を断面視で弾性変形させながら、前記タイヤ外皮２１の環状空間部２２に順次嵌め込んで、その両端面を互いに当接させる。図４に示されるように、断面視でチューブＣ1 の各側面部２が大きく内方に弾性変形されるのに加えて、接地部１及びその両端部の各側面部２との接続部を含めた全体が弾性変形されることにより、チューブＣ1 は、横断面の全周に亘って、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の内周面に弾性復元力（Ｆ1 ）によりしっかりと密着する。一方、チューブＣ1 の長さ（Ｌ）は、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長（Ｌ0)よりも僅かに長くなっているために、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれたチューブＣ1 の両端面は、互いに反対方向の押圧力（Ｆ2 ）により押し合って、突き合わされた状態となる。タイヤ外皮２１の環状空間部２２にチューブＣ1 が嵌め込まれた状態で、当該タイヤ外皮２１の開口の両側に形成された各被係止部２１ａを、それぞれリム２３の各係止部２３ａに係止させて、タイヤＴ1 とする。なお、図５及び図６において、３は、チューブＣ1 の両端の突合せ面を示し、２４は、車輪２５のスポークを示す。
【００４０】
このように、チューブＣ1 は、軽量化を図るために横断面形状がＵ字状をなしているが、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれてリング状となった状態では、上記したように、横断面視で弾性変形されることにより、タイヤ外皮２１の内周面に弾性復元力（Ｆ1 ）で弾接していると共に、周方向に沿っては、その両端面には、互いに逆方向の押圧力（Ｆ2 ）が作用して、突き合わされた状態となっているために、換言すると、全体がリング状となった状態では、上記弾性復元力（Ｆ1 ）及び押圧力（Ｆ2 ）により、全体形状であるリング形状、及び断面形状であるＵ字状が崩れない状態となっていて、高い「形状保持剛性」を有している。特に、チューブＣ1 は、横断面視において、接地部１の中央部の肉厚（ｔ1 ）が最も厚くなっていて、当該接地部１の中央部から各側面部２の両端に向けて漸次、肉厚が小さくなっているために、嵌め込み状態において、チューブＣ1 の各側面部２の端部の間に空間が形成されていても、十分な側面耐力を確保できると共に、クッション性の確保も可能となる。
【００４１】
このように、チューブＣ1 を断面視で弾性変形させてタイヤ外皮２１に嵌め込むことにより、タイヤＴ1 としての側面耐力とクッション性とを具備させる構成である。換言すると、弾性変形されたチューブＣ1 には、大きな中空部４（図４参照）が残存したままで、タイヤとして必要な側面耐力とクッション性とを具備させられ、結果として、チューブＣ1 の空隙率を大きくできるため、チューブＣ1 の軽量化が図られる。
【００４２】
ここで、チューブＣ1 は、タイヤ外皮２１に嵌め込んだ状態で、各側面部２の端部の間には所定の隙間が形成されるために、当該各側面部２の端部は、長手方向に沿ってタイヤ外皮２１の内周面に連続して密着せずに、皺が発生した状態（長手方向に沿って僅かに蛇行している状態）となる恐れがあるが、図７に示されるように、押出成形機３０のダイス３１から押し出された直後であって、未硬化状態でチューブ長尺材Ｃ0 を回転ガイド体３２に沿わせることにより、わん曲癖を付与した後に、冷却水槽３３の冷却水Ｗ内に浸入させて、急激に冷却硬化させることにより、前記皺の発生を無くすことが可能となる。
【００４３】
また、前記皺の発生を無くす他の方法としては、タイヤ外皮の中心部の周長に対応する長さに切断されたチューブをロール状にわん曲させた状態で、所定温度まで加熱して、当該所定温度で設定時間だけ加熱を継続させた後に、冷却させる方法もある。これにより、チューブをロール状にわん曲させた状態で、側面部の端部の皺の発生がなくなるので、タイヤ外皮に嵌め込んだ場合にも、側面部の端部に皺は発生しなくなる。
【００４４】
また、図８に示されるタイヤＴ1 に使用されているチューブＣ2 は、断面視で接地部１’の両側に側面部２’が接続された形状であって、断面視で連続していない点において前記チューブＣ1 と共通するが、その断面形状は、リング体の一部が欠落された形状となっていて、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込むことにより、両側面部２’の端部が所定の弾接力により弾接している点が異なる。チューブＣ2 の各部の肉厚に関しては、接地部１’の中央部の肉厚が最も大きくて、各側面部２’の端部に向かうに従って、肉厚が漸次小さくなって、当該端部で最小の肉厚となっており、断面視での肉厚の変化に関しては、前記チューブＣ1 と同様となっている。
【００４５】
このように、チューブＣ2 は、タイヤ外皮２１に組み込まれた状態で、各側面部２’の端部が互いに弾接し合うことにより、非変形時に存在していた各側面部２’の隙間が解消されて、断面視で全周に亘って連続したリング形状となる。このため、各側面部２’の端部が互いに弾接することが主因となって、タイヤＴ1 としての側面耐力が増大されると共に、前記弾接により、チューブＣ2 の各側面部２’の端部に皺が発生することもなくなり、この点も、タイヤＴ1 としての側面耐力が増す副因となっている。また、タイヤＴ1 としてのクッション性に関しては、各側面部２’の端部が弾接して、断面視でリング状をなしていて、全体変形が可能となるために、クッション性も確保できる。なお、チューブＣ2 は、タイヤ外皮２１に組み込んだ状態で、断面視でリング状をなすために、接地部１’の中央部の肉厚が最大で、各側面部２’の端部に向けて肉厚が漸次小さくなるという肉厚の変化に関しては、当該変化の度合が小さくても（接地部１’の中央部と各側面部２’の端部の各肉厚の差が小さくても）、タイヤＴ1 としての側面耐力とクッション性を確保できる。
【００４６】
このため、チューブＣ2 を使用したタイヤＴ1 は、当該チューブＣ2 の断面視での弾性変形と材料の硬度との併用によって、側面耐力とクッション性とを確保する構造であるために、当該チューブＣ2 の中空部４’の割合を大きく確保できて、チューブＣ2 としての空隙率を多くできるので、チューブの軽量化が可能となる。
【００４７】
また、図９に示されるチューブＣ3 は、断面視において、全周に亘って肉厚が均一のリング状をなしている。このため、タイヤ外皮２１に嵌め込んだ場合には、断面視でのリング形状は、僅かに変化させられるが、前記チューブＣ2 と異なって、全体が一体となっていて、断面視での弾接部が存在しない分だけ、タイヤＴ1 としての側面耐力とクッション性が高まる。横断面視においてチューブＣ2 の各部分は、タイヤ外皮２１の接地部分に対応する接地部１１、当該接地部１１の両側に接続されて、タイヤ外皮２１の側面に配置される各側面部１２、及びタイヤ外皮２１の開口に配置されて、前記各側面部１２を連結する連結部１３として機能する。チューブＣ3 においても、断面視での弾性変形と材料の硬度との併用によって、側面耐力とクッション性とを確保する構造であるために、チューブＣ2 の中空部５の割合を大きくできるため、空隙率を大きくできるので、チューブの軽量化が可能となる。このチューブＣ3 は、断面視における方向性がないために、タイヤ外皮２１に嵌め込む際においてチューブＣ3 の断面視での方向性を考慮する必要がない分、嵌め込みが容易となる利点がある。なお、図９においてＡは、断面視におけるチューブＣ3 の中心を示す。
【００４８】
図１０に示されるチューブＣ4 は、前記チューブＣ3 において、断面視における全体の中心Ａ1 に対して中空部５’の中心Ａ2 を偏心させた形状であって、肉厚の最も大きな部分が接地部１１’となり、当該接地部１１’の両側が側面部１２’となり、各側面部１２’を連結する部分は、タイヤ外皮２１の開口部に配置されて、前記各側面部１２’を連結する連結部１３’となっている。このように、チューブＣ4 は、断面視における方向性が存在するために、連結部１３’における最も肉厚の小さい部分の外周面には、長手方向に沿って位置決め突条１４が形成され、タイヤ外皮２１に対してチューブＣ4 を組み込む際には、当該位置決め突条１４がタイヤ外皮２１の開口部に配置されるようにする。この位置決め突条１４は、押出成形機３０のダイス３１に凹条を形成することにより、容易に成形可能となる。
【００４９】
このように、チューブＣ4 は、肉厚の大きな部分を接地部１１’にして、当該接地部１１’の両側の各側面部１２’は、タイヤ外皮２１の開口に向けて肉厚が漸次小さくなり、同じく断面視でリング形状であっても、断面視での周方向に沿って肉厚変化を付与できる分だけ、チューブＣ3 よりも高い側面耐力が得られる利点がある。
【００５０】
また、チューブＣ1 ，Ｃ2 では、接地部１、１’の中心部から各側面部２，２’の端部に向けて、チューブＣ4 では、接地部１１’の中央部から連結部１３’に向けて、当該チューブＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ4 の肉厚が漸次小さくなっているが、この小さくなる程度は、材料の硬度との関係において、適宜変化させると、タイヤとして最適な「側面耐力」と「クッション性」が得られる。
【００５１】
更に、チューブの横断面視での各部分の肉厚に関しては、上記した「側面耐力」と「クッション性」とを確保できることを条件にして、上記各実施例とは逆に、断面略Ｕ字状のチューブでは、接地部の中央部から両端に向けて、中空パイプ状のチューブでは、接地部の中央部から連結部の中央部に向けて、それぞれ漸次肉厚を小さくすることも可能である。このチューブを使用したタイヤは、前記各チューブＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ4 に比較して、柔らかめの「乗り心地性」となる。
【００５２】
また、図１１は、シニアカーのタイヤＴ2 の断面図である。シニアカーのタイヤＴ2 は、自転車のタイヤＴ1 に比較して、全体の直径が遥かに小さくて、しかもシニアカーのタイヤＴ2 の横断面の大きさは、自転車のタイヤＴ1 に比較して大きいために、タイヤ外皮５１自体の形状保持性は、自転車のタイヤＴ1 のタイヤ外皮２１の形状保持性に比較して遥かに大きいという特徴を有している。シニアカーのタイヤＴ2 に使用されるチューブＣ11は、上記特徴の存在により、タイヤ外皮５１に嵌め込んだ状態において、断面略Ｕ字状を呈する程度に、接地部４１の両側の各側面部４２の間の開口が大きくても、タイヤＴ2 としての側面耐力を保持できるので、本発明に係るチューブは、シニアカーのタイヤに対しては好適である。なお、図１１において、５２は、二つ割り構造のリムを示す。
【００５３】
次に、図１２を参照して、自転車のチューブの横断面視における肉厚の変化と、チューブの諸特性との関係について考察する。図１２において、Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 は、それぞれタイヤ外皮に嵌め込んだ状態で、各側面部の両端に開口が形成される開口型チューブであって、断面視における肉厚の変化は、図示の通りである。一方、Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 は、それぞれタイヤ外皮に嵌め込んだ状態で、各側面部の両端が当接する当接型チューブであって、断面視における肉厚の変化は、図示の通りである。
【００５４】
開口型及び当接型のいずれのチューブにおいても、接地部から両端部に向けて漸次薄肉となっているチューブＸ2 ，Ｙ2 では、クッション性の基礎となる衝撃吸収の態様は、側面部のたわみが主となって、接地部のたわみが従となるのに対して、接地部から両端部に向けて漸次薄肉となっているチューブＸ3 ，Ｙ3 では、前記衝撃吸収の態様は、上記とは逆に、接地部のたわみが主となって、側面部のたわみが従となり、更に、断面視における各部の肉厚が一定のチューブＸ1 ，Ｙ1 の衝撃吸収の態様は、いずれも上記した２種類のチューブの中間となる。
【００５５】
上記した衝撃吸収の態様からして、開口型チューブＸ2 及び当接型チューブＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 は、いずれも十分な側面耐力が得られるために、タイヤチューブとして成立するが、開口型チューブＸ3 は、側面耐力を確保できないために、タイヤチューブとして成立せず（使用できず）、開口型チューブＸ1 の側面耐力は、タイヤチューブとして成立するには不十分であることが分かる。また、開口型チューブＸ2 及び当接型チューブＹ2 は、いずれも「硬めの乗り心地性」を有することが特徴であるのに対して、開口型チューブＸ3 及び当接型チューブＹ3 は、いずれも「柔らかめの乗り心地性」を有することが特徴である。なお、開口型チューブＸ1 及び当接型チューブＹ1 は、上記の中間の「乗り心地性」を有する。
【００５６】
上記したことからして、チューブの用途に応じて、当該チューブの横断面形状を決定することが望ましい。
【００５７】
上記したチューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11は、いずれもタイヤ外皮の２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長よりも僅かに長くなっていて、当該環状空間部２２に嵌め込んだ状態で、周方向に沿って僅かの「重り代」を有するようにしてあるため、環状に変形されてタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれた各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の両端部は、互いに弾性変形されている。よって、各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の両端面は、弾性復元力により互いに反対方向に押し合って、突き合わされているため、各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の周方向の両端部の形状保持力は高くて、突合せ部の横断面視において、各チューブＣ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11の両端面が互いにずれたりせず、十分である。
【００５８】
本発明においては、チューブの両端面の上記突合せ構造に加えて、チューブの周方向の両端部を連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 で互いに連結すると、チューブの両端面の上記突合せ構造は、一層に確実となる。
【００５９】
図１３（ａ）〜（ｃ）に、連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 が示されている。連結芯材Ｅ1 ，Ｅ2 は、中空パイプ状のチューブＣ3 に使用されるものであり、連結芯材Ｅ3 は、横断面が略Ｕ字状のチューブＣ1 に使用されるものである。各連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 は、いずれもチューブＣ1 ，Ｃ3 の材料であるエラストマーの硬度よりも小さな硬度（ショアＡ硬度 １０〜２０）の熱可塑性エラストマーで成形されていて、その長さの制限はないが、短か過ぎると、チューブＣ1 ，Ｃ3 の周方向の両端部を連結する機能が低下し、長過ぎると、材料が無駄になると共に、連結操作も面倒になり、これらの観点から、３０〜５０ｍｍ程度が望ましい。連結芯材Ｅ1 は、中空短パイプ状であり、同Ｅ2 は、断面星形であり、同Ｅ3 は、中実短軸状であるため、３種類の連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 の中では、中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 は、上記した硬度の範囲内において最も高い硬度が必要であると共に、中実短軸状の連結芯材Ｅ3 は、最も低い硬度でよく、断面星形の連結芯材Ｅ2 は、中間の硬度である。各連結芯材Ｅ1 〜Ｅ3 は、その長手方向の中央部にずれ防止鍔部６１，６２，６３がそれぞれ形成されている。横断面が星形の連結芯材Ｅ2 に関しては、その頂部７２に対応する部分のみにずれ防止鍔部６２が周方向に断続的に設けられて、谷部に対応する部分には、ずれ防止鍔部６２は、設けられていない。
【００６０】
図１４〜図１６を参照して、チューブＣ3 の周方向の両端部を中空短パイプ状の連結芯材Ｅ1 で連結して、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込む場合について説明する。まず、中空パイプ状したチューブ長尺材を、タイヤ外皮２１の環状空間部２２の中心Ｋの周長よりも僅かに長い長さ（Ｌ）に切断して、チューブＣ3 を形成し、当該チューブＣ3 を環状にわん曲させて、その周方向の両端部の中空部に、連結芯材Ｅ1 におけるずれ防止鍔部６１により長手方向に沿って二分された各部分を圧縮させてそれぞれ嵌め込んで、当該連結芯材Ｅ1 を介して環状にわん曲されたチューブＣ3 の両端部を連結して、環状形状を保持させる。この状態で、環状をしたチューブＣ3 をタイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込むと、図１５及び図１６に示されるように、連結芯材Ｅ1 は、横断面視で圧縮され、チューブＣ3 は、周方向（縦断面視）及び横断面視の双方においてに圧縮されて、当該チューブＣ3 の両端面である各突合せ面３において互いに反対方向の力を及ぼしあい、この突合せ力により一体化されている。一方、連結芯材Ｅ1 は、横断面視で圧縮されることにより、長手方向に沿って横断面視での圧縮に対応する分だけ伸長される。このようにして、タイヤ外皮２１の環状空間部２２に嵌め込まれた環状のチューブＣ3 は、圧縮変形された連結芯材Ｅ1'を介して互いに連結された状態で、周方向の両端の各突合せ面３において、互いに反対方向の力を及ぼし合って、一体化されている。なお、タイヤ外皮２１の環状空間部２２にチューブＣ1 を嵌め込む際に、当該チューブＣ1 及び連結芯材Ｅ1 の双方が横断面視で圧縮変形されるが、連結芯材Ｅ1 の硬度は、チューブＣ1 の硬度よりも低いので、連結芯材Ｅ1 の方がチューブＣ1 よりも圧縮量が大きい。
【００６１】
このため、環状のチューブＣ3 の周方向の両端部の形状保持力は、他の部分と同等となって、例えば、当該チューブＣ3 を自転車のタイヤに使用した場合には、乗り心地性の面において、環状のチューブＣ3 の各突合せ面３の存在を認識させない程度に、環状のチューブＣ3 の周方向の両端部は一体化されている。
【００６２】
また、連結芯材Ｅ1 の長手方向の中央部のずれ防止鍔部６１は、図１５に示されるように、環状のチューブＣ3 の両端面である各突合せ面３により挟持されることにより、肉厚方向に沿って圧縮されて圧縮鍔部６１’となるが、環状のチューブＣ3 の各突合せ面３におけるずれ防止鍔部６１を挟持していない外周側は、直接に密着して突き合せられている。連結芯材Ｅ1 のずれ防止鍔部６１がチューブＣ3 の両端面で挟持されることにより、経年使用によっても、当該連結芯材Ｅ1 はチューブＣ3 に対して位置ずれなくなって、チューブＣ3 の周方向の両端部の形状保持力は、当初のまま保持される。
【００６３】
連結芯材Ｅ1 は、中空短パイプ状であって、その中空部７１によって、チューブＣ3 の中空部における連結芯材Ｅ1 を挟んで両側の部分が互いに連通されるために、当該連結芯材Ｅ1 を介してチューブＣ3 の両端部が連結されているにもかかわらず、チューブ或いはタイヤとしてのクッション性が阻害されずに、維持される。
【００６４】
また、図１７は、上記した連結芯材Ｅ1 に替えて、横断面が星形の連結芯材Ｅ2 を介してチューブＣ3 の周方向の両端連結部の横断面図である。連結芯材Ｅ2 におけるずれ防止鍔部６２の両側の部分をそれぞれチューブＣ3 の周方向の両端部の中空部に圧縮させて挿入することにより、圧縮変形された連結芯材Ｅ2'を介してチューブＣ3 の周方向の両端部が連結される。連結芯材Ｅ2 は、上記形状であるために、頂部７２は、潰されて圧縮変形され、圧縮変形された頂部７２’がチューブＣ3 の内周面に密着すると共に、圧縮変形された隣接する頂部７２’の間には、中空部７３が残存する。当該中空部７３は、チューブＣ3 の中空部における連結芯材Ｅ2'を挟んで両側の部分が互いに連通される。連結芯材Ｅ2 の頂部７２に対応する部分のみに設けられたずれ防止鍔部６２は、チューブＣ3 の各突合せ面３に挟まれて、当該チューブＣ3 に対する連結芯材Ｅ2 のずれが防止される。
【００６５】
また、図１８は、横断面が略Ｕ字状のチューブＣ1 の周方向の両端部が横断面星形の連結芯材Ｅ2 で連結された状態の横断面図である。チューブＣ1 は、横断面視で周方向の一部が開口されているため、中実短軸状の連結芯材Ｅ2 の使用が可能となり、圧縮変形された連結芯材Ｅ3'を介してチューブＣ1 の周方向の両端部が連結される。連結芯材Ｅ3 の他の機能は、上記した連結芯材Ｅ1 ，Ｅ2 の機能と同等である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｃ0 ：チューブ長尺材
Ｃ1 〜Ｃ4 ，Ｃ11：タイヤチューブ
Ｅ1 〜Ｅ3 ：連結芯材
Ｆ1 ：チューブの側面部の弾性復元力
Ｆ2 ：チューブの両端面の押圧力
Ｋ：環状空間部の中心
Ｌ：タイヤチューブの長さ
Ｔ1 ，Ｔ2 ：タイヤ
１，１’，１１，１１’：チューブの接地部
２，２’，１２，１２’：チューブの側面部
３：チューブの突合せ面
４，４’：断面非リング状のチューブの中空部
５，５’：断面リング状のチューブの中空部
１３，１３’：断面リング状のチューブの連結部
１４：断面リング状のチューブの位置決め突条
２１：タイヤ外皮
２２：タイヤ外皮の環状空間部
２３：リム
６１〜６３：ずれ防止鍔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、
当該チューブは、エラストマーから成形され、横断面視において接地部の両側に側面部がそれぞれ接続されて、各側面部の間が開口された略Ｕ字状を有していて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、
前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、原形状で開口の側が前記リムと対向するように配置させて、横断面視で前記各側面部を大きく弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴とするノーパンクチューブ。
【請求項２】
前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、当該チューブの中空部の開口は狭められて残存していることを特徴とする請求項１に記載のノーパンクチューブ。
【請求項３】
前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、横断面視において当該チューブの各側面部の端部は、互いに当接していることを特徴とする請求項１に記載のノーパンクチューブ。
【請求項４】
前記チューブは、横断面視において接地部の中央から両端に向けて肉厚で漸次小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項５】
環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、
当該チューブは、中空パイプ状をなしていて、
当該チューブは、エラストマーから成形されて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、
前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、横断面視で各側面部を弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴とするノーパンクチューブ。
【請求項６】
前記チューブは、横断面形状がリング状であって、中空部の中心は、中実部の中心に対して偏心して、全周に亘って肉厚が変化していて、肉厚の最も大きな部分がタイヤ外皮の接地部分に配置される接地部となっていることを特徴とする請求項５に記載のノーパンクチューブ。
【請求項７】
前記チューブの外周面における接地部と対向する部分には、タイヤ外皮に嵌め込む際の周方向の位置決めを行う位置決め突条が長手方向に連続して形成されていることを特徴とする請求項６に記載のノーパンクチューブ。
【請求項８】
前記チューブの周方向の両端部の各中空部には、当該チューブの硬度よりも小さな硬度のエラストマーから成る連結芯材が嵌め込まれて、前記チューブの周方向の両端面は、当該チューブの両端部が前記連結芯材を介して互いに連結された状態で、互いに突き合わされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項９】
前記連結芯材の長手方向の中央部には、前記チューブの周方向に沿って当該連結芯材がずれるのを防止するずれ防止鍔部が一体に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のノーパンクチューブ。
【請求項１０】
エラストマーが熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項１１】
エラストマーのショアＡ硬度が４０ないし９０であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項１】
環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、
当該チューブは、エラストマーから成形され、横断面視において接地部の両側に側面部がそれぞれ接続されて、各側面部の間が開口された略Ｕ字状を有していて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、
前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、原形状で開口の側が前記リムと対向するように配置させて、横断面視で前記各側面部を大きく弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴とするノーパンクチューブ。
【請求項２】
前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、当該チューブの中空部の開口は狭められて残存していることを特徴とする請求項１に記載のノーパンクチューブ。
【請求項３】
前記環状空間部にチューブが嵌め込まれた状態で、横断面視において当該チューブの各側面部の端部は、互いに当接していることを特徴とする請求項１に記載のノーパンクチューブ。
【請求項４】
前記チューブは、横断面視において接地部の中央から両端に向けて肉厚で漸次小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項５】
環状のリムに着脱可能に取付けられる同じく環状のタイヤ外皮の環状空間部に直状のまま横断面視で変形されて嵌め込まれるチューブであって、
当該チューブは、中空パイプ状をなしていて、
当該チューブは、エラストマーから成形されて、前記タイヤ外皮の環状空間部の中心の周長よりも僅かに長い長さを有するように直状に形成されて、
前記タイヤ外皮の環状空間部に前記チューブを直状のままで、横断面視で各側面部を弾性変形させて嵌め込んだ状態で、当該チューブの長手方向の両端面は互いに反対方向に押し合って突き合わされていることを特徴とするノーパンクチューブ。
【請求項６】
前記チューブは、横断面形状がリング状であって、中空部の中心は、中実部の中心に対して偏心して、全周に亘って肉厚が変化していて、肉厚の最も大きな部分がタイヤ外皮の接地部分に配置される接地部となっていることを特徴とする請求項５に記載のノーパンクチューブ。
【請求項７】
前記チューブの外周面における接地部と対向する部分には、タイヤ外皮に嵌め込む際の周方向の位置決めを行う位置決め突条が長手方向に連続して形成されていることを特徴とする請求項６に記載のノーパンクチューブ。
【請求項８】
前記チューブの周方向の両端部の各中空部には、当該チューブの硬度よりも小さな硬度のエラストマーから成る連結芯材が嵌め込まれて、前記チューブの周方向の両端面は、当該チューブの両端部が前記連結芯材を介して互いに連結された状態で、互いに突き合わされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項９】
前記連結芯材の長手方向の中央部には、前記チューブの周方向に沿って当該連結芯材がずれるのを防止するずれ防止鍔部が一体に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のノーパンクチューブ。
【請求項１０】
エラストマーが熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【請求項１１】
エラストマーのショアＡ硬度が４０ないし９０であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２１０９３０（Ｐ２０１２−２１０９３０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５９５９８（Ｐ２０１２−５９５９８）
【出願日】平成２４年３月１６日（２０１２．３．１６）
【出願人】（５０１２７２３１７）株式会社 型善 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１６日（２０１２．３．１６）
【出願人】（５０１２７２３１７）株式会社 型善 (11)
【Ｆターム（参考）】
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