JP2007223408A - Wheel for tire, assembly body of tire and wheel, filling method and collecting method of hollow particle into assembly body of tire and wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤが外傷等を受けることによってパンク状態となってなお、必要とされる距離を安全に継続走行することができるタイヤとホイールとの組立体としての機能を、主にタイヤ内に充填した中空粒子によって発現可能とした、タイヤとホイールとの組立体に適したホイールに関するものである。また、本発明は、かようなホイールを適用して、タイヤ内へ中空粒子を充填し、或いはタイヤ内から回収する方法に関するものである。 The present invention has a function as an assembly of a tire and a wheel, which can continue to travel safely over a required distance even when the tire is in a punctured state due to trauma or the like. The present invention relates to a wheel suitable for a tire-wheel assembly, which can be expressed by filled hollow particles. The present invention also relates to a method of applying such a wheel to fill hollow particles into the tire or recovering from the tire.
タイヤの、リムへの装着姿勢の下で、タイヤとリムとで区画された空間内へ、樹脂による連続相と、大気圧より高圧に保持された独立気泡とからなる中空粒子を多数個封入してなるタイヤとホイールとの組立体は、たとえば、出願人の先の提案に係る特許文献１に記載されている。 Under the mounting posture of the tire on the rim, a large number of hollow particles consisting of a continuous phase made of resin and closed cells held at a pressure higher than atmospheric pressure are enclosed in a space defined by the tire and the rim. An assembly of a tire and a wheel is described in, for example, Patent Document 1 related to the applicant's previous proposal.
このタイヤとホイールとの組立体では、タイヤが受傷して内圧が低下し始めると、ここで気泡含有粒子とも称される中空粒子が受傷部を封止し、急激な内圧低下が抑制される一方で、タイヤ内圧の低下に伴いタイヤの撓み量が増加し、タイヤ内容積が減少することによって、中空粒子そのものが直接的に荷重を負担することとなり、その後の走行に必要な最低限のタイヤ内圧を保持することとなるとし、また、受傷前のタイヤ内圧下で存在していた中空粒子の独立気泡中の気泡内圧力は、受傷後も上記のタイヤ内圧に準じた圧力を保ったまま、言い換えれば、受傷前の中空粒子総体積を保持したままタイヤ内に存在することになるので、タイヤがさらに転動することによって、中空粒子そのものが直接的に荷重を負担しつつ中空粒子同士が摩擦を引き起して自己発熱し、これにより、タイヤ内の中空粒子温度が急上昇して、該温度が中空粒子の連続相を形成する樹脂の軟化温度を越えると、中空粒子の独立気泡中の気泡内圧力が受傷前のタイヤ内圧に準じた圧力であるのに加え、前記中空粒子温度の急上昇によりさらに気泡内圧力が上昇するため、中空粒子が一気に体積膨張し、タイヤ内圧は受傷前の状態に近い圧力まで復活することになる。 In this tire-wheel assembly, when the tire is damaged and the internal pressure begins to decrease, the hollow particles, also referred to as bubble-containing particles, seal the damaged portion, while suppressing a rapid decrease in internal pressure. As the tire internal pressure decreases, the amount of tire deflection increases and the tire internal volume decreases, so that the hollow particles themselves bear the load directly. In addition, the air pressure inside the closed cells of the hollow particles that existed under the tire internal pressure before the damage is paraphrased while maintaining the pressure according to the tire internal pressure after the damage. In this case, since the total volume of the hollow particles before being injured is maintained in the tire, the tire further rolls and the hollow particles themselves bear a load while the hollow particles themselves wear. As a result, the temperature of the hollow particles in the tire rises rapidly, and when the temperature exceeds the softening temperature of the resin forming the continuous phase of the hollow particles, the bubbles in the closed cells of the hollow particles In addition to the internal pressure corresponding to the tire internal pressure before injury, the bubble internal pressure further increases due to the sudden rise in the temperature of the hollow particles, so that the hollow particles expand at once, and the tire internal pressure is in the state before the injury. It will be restored to near pressure.
以上の効能を有する中空粒子は、略球形状の樹脂による連続相で囲まれた独立気泡を有する、たとえば粒径が１０μｍ〜５００μｍ程度の範囲で粒径分布を持った中空体であり、大気中に飛散し易いことから、タイヤ内への充填には工夫が必要になる。
この点、特許文献１には、タイヤ内の気体を外部に吸引しながら、タイヤとリムの組立体と中空粒子の貯蔵タンクとの間を往復する環状経路を形成し、この経路を加圧下に保持して中空粒子をタイヤ内に充填することが、提案されている。
In this regard, Patent Document 1 forms an annular path that reciprocates between the tire / rim assembly and the hollow particle storage tank while sucking the gas inside the tire to the outside, and this path is under pressure. It has been proposed to hold and fill the tire with hollow particles.
上記のように、中空粒子をタイヤ内に充填するには、タイヤ内気体の吸引を基本とした専用の供給経路を構築する必要があり、煩雑で高コストの処理となるのは否めなかった。 As described above, in order to fill the tire with the hollow particles, it is necessary to construct a dedicated supply path based on the suction of the gas in the tire, and it cannot be denied that the process is complicated and expensive.
また、この種のタイヤとホイールとの組立体においては、リムに装着したタイヤが摩耗してその寿命を全うした場合、同一リムに装着されるタイヤを、夏用タイヤと冬用タイヤとの間で変更する場合、タイヤがパンクしてランフラット走行を行って、タイヤの修理ないしは交換場所に到達した場合などのように、タイヤの、リムからの取り外しが必要となるときは、タイヤ気室内に充填した、たとえば１０〜５００μｍ程度の微細な粒径の中空粒子を、そのタイヤ気室内から予め回収することが、中空粒子の飛散に起因する作業環境等を良好に保つ上で重要である。
その際、タイヤ気室内に充填した中空粒子を確実かつ簡易に回収することが必要になる。
In addition, in this type of tire and wheel assembly, when the tire mounted on the rim wears out and reaches the end of its service life, the tire mounted on the same rim is placed between the summer tire and the winter tire. If it is necessary to remove the tire from the rim, such as when the tire has punctured and run flat, and the tire has been repaired or replaced, the tire must be in the tire chamber. It is important to collect the filled hollow particles having a fine particle size of, for example, about 10 to 500 μm in advance from the tire chamber in order to maintain a good working environment due to the scattering of the hollow particles.
At that time, it is necessary to reliably and easily collect the hollow particles filled in the tire chamber.
そこで、本発明の目的は、タイヤとホイールとの組立体への中空粒子の充填並びに回収を、上記した不利を招くことなしに実現する方途について、特にタイヤとホイールとの組立体に適用するホイールを核として提案するところにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for realizing filling and recovery of hollow particles in a tire and wheel assembly without incurring the above-mentioned disadvantages, and in particular, a wheel applied to a tire and wheel assembly. Is proposed as a core.
すなわち、本発明の要旨構成は、次のとおりである。
（１）タイヤをホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体に適用するホイールであって、該ホイールは、タイヤ気室から延びてホイールの外部へ開口し、かつ該開口部を着脱可能の栓にて密閉した、通路を複数有し、少なくとも１つの通路に気体のみを選択通過させるフィルターを設けて成るタイヤ用ホイール。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) A tire is mounted on a rim of a wheel, and a large number of thermally expandable hollow particles composed of a continuous phase and closed cells made of resin are enclosed under pressure in a tire chamber defined by the tire and the rim. A wheel applied to an assembly of a tire and a wheel, wherein the wheel extends from the tire chamber and opens to the outside of the wheel, and the opening is sealed with a removable plug And a tire wheel provided with a filter that selectively passes only gas in at least one passage.
（２）上記（１）において、前記フィルターを設けた通路の開口部に、栓に替えて内圧調整用のバルブを取り付けて成るタイヤ用ホイール。 (2) The tire wheel according to (1), wherein a valve for adjusting internal pressure is attached to the opening of the passage provided with the filter instead of the stopper.
（３）前記バルブが脱着式である上記（２）に記載のタイヤ用ホイール。 (3) The tire wheel according to (2), wherein the valve is detachable.
（４）前記フィルターが脱着式である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (4) The tire wheel according to any one of (1) to (3), wherein the filter is detachable.
（５）前記通路が、ホイールのスポーク部に設けた中空部を通る上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (5) The tire wheel according to any one of (1) to (4), wherein the passage passes through a hollow portion provided in a spoke portion of the wheel.
（６）前記通路が、ホイールのディスク部に設けた中空部を通る上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (6) The tire wheel according to any one of (1) to (4), wherein the passage passes through a hollow portion provided in a disk portion of the wheel.
（７）前記複数の通路を、ホイールの周上に等角的に配置した上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (7) The tire wheel according to any one of (1) to (6), wherein the plurality of passages are equiangularly arranged on a circumference of the wheel.
（８）前記フィルターを設けた通路とフィルターのない通路とをホイールの回転方向に順に配列した上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (8) The tire wheel according to any one of (1) to (7), wherein a passage provided with the filter and a passage without a filter are sequentially arranged in a rotation direction of the wheel.
（９）タイヤをホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体に適用するホイールであって、該ホイールは、タイヤ気室から延びてホイールの外部へ開口し、かつ該開口部を着脱可能の栓にて密閉した、少なくとも１つの通路と、気体のみを選択通過させるフィルター付きの内圧調整用バルブとを有するタイヤ用ホイール。 (9) A tire is mounted on a wheel rim, and a large number of thermally expandable hollow particles composed of a continuous phase and closed cells made of resin are enclosed under pressure in a tire chamber partitioned by the tire and the rim. A wheel applied to an assembly of a tire and a wheel, wherein the wheel extends from the tire chamber and opens to the outside of the wheel, and the opening is sealed with a removable plug. A tire wheel having one passage and an internal pressure adjusting valve with a filter that selectively passes only gas.
（１０）前記通路と内圧調整用バルブとが、ホイールの回転軸を挟んで対向する位置にある上記（９）に記載のタイヤ用ホイール。 (10) The tire wheel according to (9), wherein the passage and the internal pressure adjusting valve are located opposite to each other with the rotating shaft of the wheel interposed therebetween.
（１１）前記複数の通路の少なくとも１つに、気体のみを選択通過させるフィルターを設けた上記（９）または（１０）に記載のタイヤ用ホイール。 (11) The tire wheel according to (9) or (10), wherein a filter that selectively passes only gas is provided in at least one of the plurality of passages.
（１２）前記フィルターが脱着式である上記（９）ないし（１１）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (12) The tire wheel according to any one of (9) to (11), wherein the filter is detachable.
（１３）前記通路が、ホイールのスポーク部に設けた中空部を通る上記（９）ないし（１２）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (13) The tire wheel according to any one of (9) to (12), wherein the passage passes through a hollow portion provided in a spoke portion of the wheel.
（１４）前記通路が、ホイールのディスク部に設けた中空部を通る上記（９）ないし（１２）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (14) The tire wheel according to any one of (9) to (12), wherein the passage passes through a hollow portion provided in a disk portion of the wheel.
（１５）複数の通路を、ホイールの周上に等角的に配置した上記（９）ないし（１４）のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。 (15) The tire wheel according to any one of (9) to (14), wherein the plurality of passages are equiangularly arranged on the circumference of the wheel.
（１６）前記フィルターを設けた通路とフィルターのない通路とをホイールの回転方向に順に配列した上記（１５）に記載のタイヤ用ホイール。 (16) The tire wheel according to (15), in which a passage provided with the filter and a passage without a filter are sequentially arranged in a rotation direction of the wheel.
（１７）タイヤをホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体であって、該ホイールに、上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールを適用したタイヤとホイールとの組立体。 (17) A tire is mounted on a rim of a wheel, and a large number of thermally expandable hollow particles composed of a continuous phase and closed cells made of resin are sealed under pressure in a tire chamber partitioned by the tire and the rim. An assembly of a tire and a wheel, wherein the wheel according to any one of (1) to (16) is applied to the wheel.
（１８）タイヤを上記（１）ないし（８）のいずれかに記載のホイールのリムに装着したタイヤとホイールとの組立体において、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を封入するに当り、該ホイールの通路開口部から栓を取り外した後、フィルターのない通路の開口から中空粒子を気体と共にタイヤ気室に向けて導入する一方、フィルターを設けた通路の開口から気体のみを導出し、タイヤ気室内に中空粒子を供給することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体への中空粒子の充填方法。 (18) In the tire-wheel assembly in which the tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (1) to (8) above, the tire chamber defined by the tire and the rim is made of resin. When enclosing a large number of thermally expandable hollow particles composed of a continuous phase and closed cells, the plug is removed from the passage opening of the wheel, and then the hollow particles are removed together with gas from the opening of the passage without a filter. A method of filling hollow particles into a tire and wheel assembly, wherein the gas is led out from an opening of a passage provided with a filter and only hollow particles are supplied into the tire chamber while being introduced toward the chamber .
（１９）タイヤを上記（９）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着したタイヤとホイールとの組立体において、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を封入するに当り、該ホイールの通路開口部から栓を取り外すと共に、フィルター付きの内圧調整用バルブのコアを外した後、通路の開口から中空粒子を気体と共にタイヤ気室に向けて導入する一方、内圧調整用バルブから気体のみを導出し、タイヤ気室内に中空粒子を供給し、次いで該ホイールの通路開口部に栓を取り付け、内圧調整用バルブに外したコアを組み込み、該バルブから気体を供給して内圧調整を行うことを特徴とするタイヤとホイールとの組立体への中空粒子の充填方法。
子の充填方法。
(19) In the tire-wheel assembly in which the tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (9) to (16) above, the tire chamber defined by the tire and the rim is made of resin. When enclosing a large number of thermally expandable hollow particles composed of a continuous phase and closed cells, the plug is removed from the passage opening of the wheel, and the core of the internal pressure adjusting valve with filter is removed, and then the passage The hollow particles are introduced into the tire chamber together with the gas from the opening of the engine, while only the gas is led out from the internal pressure adjusting valve, the hollow particles are supplied into the tire chamber, and then a plug is attached to the passage opening of the wheel A method for filling hollow particles into a tire and wheel assembly, wherein a core removed from an internal pressure adjusting valve is incorporated and gas is supplied from the valve to adjust the internal pressure.
Child filling method.
（２０）タイヤを上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、該タイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、フィルターを設けた通路の開口から高圧気体をタイヤ気室内へ吹込む一方、フィルターのない通路の開口から気体と共に中空粒子を導出することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (20) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (1) to (16), and the tire chamber defined by the tire and the rim is composed of a continuous phase made of resin and closed cells. In a tire and wheel assembly in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, the internal pressure of the tire chamber is reduced to atmospheric pressure when the hollow particles in the tire chamber are collected. Then, the plug is removed from the passage opening of the wheel and high pressure gas is blown into the tire chamber from the opening of the passage provided with the filter, while hollow particles are led out together with the gas from the opening of the passage without the filter. Method for recovering hollow particles from a tire and wheel assembly.
（２１）タイヤを上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、該タイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、フィルターを設けた側の通路のフィルターを取り外した上で、選択した通路開口から高圧気体をタイヤ気室内へ吹込む一方、残りの通路開口から気体と共に中空粒子を導出することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (21) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (1) to (16), and a continuous chamber made of resin and closed cells are formed in a tire chamber partitioned by the tire and the rim. In a tire and wheel assembly in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, the internal pressure of the tire chamber is reduced to atmospheric pressure when the hollow particles in the tire chamber are collected. After removing the plug from the wheel passage opening and removing the filter on the side where the filter is provided, high-pressure gas is blown into the tire chamber from the selected passage opening, while gas is discharged from the remaining passage opening. And a method for recovering hollow particles from a tire and wheel assembly, wherein the hollow particles are derived.
（２２）タイヤを上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、該タイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、フィルターのない通路の開口から気体と共に中空粒子を吸引することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (22) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (1) to (16) above, and the tire chamber defined by the tire and the rim includes a continuous phase made of resin and closed cells. In a tire and wheel assembly in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, the internal pressure of the tire chamber is reduced to atmospheric pressure when the hollow particles in the tire chamber are collected. A method for recovering hollow particles from an assembly of a tire and a wheel, wherein the plug is removed from the passage opening of the wheel and the hollow particles are sucked together with the gas from the opening of the passage without the filter.
（２３）タイヤを上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、該タイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、フィルターを設けた側の通路のフィルターを取り外した上で、選択した通路開口から気体と共に中空粒子を吸引することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (23) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (1) to (16) above, and the tire chamber defined by the tire and the rim includes a continuous phase and closed cells made of resin. In a tire and wheel assembly in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, the internal pressure of the tire chamber is reduced to atmospheric pressure when the hollow particles in the tire chamber are collected. Then, the plug is removed from the passage opening of the wheel, the filter on the side where the filter is provided is removed, and the hollow particles are sucked together with the gas from the selected passage opening. A method for recovering hollow particles from an assembly.
（２４）タイヤを上記（９）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、内圧調整用バルブのコアを外し、タイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、該バルブから高圧気体をタイヤ気室内へ吹込み、該通路開口から気体と共に中空粒子を導出することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (24) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (9) to (16) above, and the tire chamber defined by the tire and the rim includes a continuous phase made of resin and closed cells. In an assembly of a tire and a wheel in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, the core of the internal pressure adjusting valve is removed to collect the hollow particles in the tire chamber, and the tire chamber is removed. The internal pressure of the engine is reduced to atmospheric pressure, the stopper is removed from the passage opening of the wheel, high pressure gas is blown into the tire chamber from the valve, and hollow particles are led out from the passage opening together with the gas. A method for recovering hollow particles from an assembly of a tire and a wheel.
（２５）タイヤを上記（９）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、内圧調整用バルブのコアを外しタイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、該バルブのフィルターを内蔵したコアハウジング部を抜き取り、ホイールの通路開口部から栓を取り外す事で得られた２つ以上の開口部の少なくとも一方から高圧気体をタイヤ気室内へ吹込み、残りの通路開口から気体と共に中空粒子を導出することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (25) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (9) to (16), and the tire chamber defined by the tire and the rim is composed of a continuous phase made of resin and closed cells. In the assembly of a tire and a wheel in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, when collecting the hollow particles in the tire chamber, the inner pressure adjustment valve core is removed and the tire chamber is removed. After the internal pressure is reduced to atmospheric pressure, the core housing part containing the filter of the valve is removed, and the high pressure gas is discharged from at least one of the two or more openings obtained by removing the plug from the wheel passage opening. A method for recovering hollow particles from an assembly of a tire and a wheel, wherein the hollow particles are blown into a tire chamber and led out from the remaining passage opening together with gas.
（２６）タイヤを上記（９）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、内圧調整用バルブのコアを外しタイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、該通路の開口から気体とともに中空粒子を吸引することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (26) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (9) to (16), and a continuous air chamber and closed cells are formed in a tire chamber defined by the tire and the rim. In the assembly of a tire and a wheel in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, when collecting the hollow particles in the tire chamber, the inner pressure adjustment valve core is removed and the tire chamber is removed. Recovering hollow particles from a tire and wheel assembly, wherein the internal pressure is reduced to atmospheric pressure, the plug is removed from the passage opening of the wheel, and the hollow particles are sucked together with the gas from the opening of the passage. Method.
（２７）タイヤを上記（９）ないし（１６）のいずれかに記載のホイールのリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個を加圧下で封入してなるタイヤとホイールとの組立体において、タイヤ気室内の中空粒子を回収するに当り、内圧調整用バルブのコアを外しタイヤ気室の内圧を大気圧まで減圧してから、該バルブのフィルターを内蔵したコアハウジング部を抜き取り、ホイールの通路開口部から栓を取り外し、該通路の開口から気体とともに中空粒子を吸引することを特徴とするタイヤとホイールとの組立体からの中空粒子の回収方法。 (27) A tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of (9) to (16), and the tire chamber defined by the tire and the rim includes a continuous phase made of resin and closed cells. In the assembly of a tire and a wheel in which a large number of thermally expandable hollow particles are sealed under pressure, when collecting the hollow particles in the tire chamber, the inner pressure adjustment valve core is removed and the tire chamber is removed. After the internal pressure is reduced to atmospheric pressure, the core housing part containing the filter of the valve is extracted, the stopper is removed from the passage opening of the wheel, and hollow particles are sucked together with the gas from the opening of the passage. A method for recovering hollow particles from an assembly of a tire and a wheel.
本発明のタイヤ用ホイールによれば、中空粒子の供給経路或いは排出経路を簡便に確保できるため、このホイールを適用したタイヤとホイールとの組立体は、その内部への中空粒子の充填並びに回収を、有利に実現することができる。
すなわち、中空粒子の充填においては、従前の吸引による循環経路を用いることなく、汎用の吹込みによる手段を用いての中空粒子の充填が可能になる。
According to the tire wheel of the present invention, since the supply path or the discharge path of the hollow particles can be easily secured, the assembly of the tire and the wheel to which the wheel is applied can fill and collect the hollow particles in the interior. Can be realized advantageously.
That is, in the filling of the hollow particles, the hollow particles can be filled using a general-purpose blowing means without using the circulation path by the conventional suction.
また、中空粒子の回収においては、タイヤのリムからの取り外しに先立って、リム組み状態のまま中空粒子の回収を行うことができ、タイヤのリムからの取り外しの際に、意図しない中空粒子の飛散等のおそれを取り除くことができる。 Further, in the recovery of the hollow particles, the hollow particles can be recovered in the assembled state of the rim prior to the removal from the tire rim, and unintentional scattering of the hollow particles during the removal from the tire rim is possible. It is possible to remove such a fear.
なお、回収した中空粒子については、それ自体を再利用すること、または、内包ガスもしくは樹脂連続相を再利用することにより、省資源および経済上の利点をもたらすことができる。 In addition, about the collect | recovered hollow particle, by reusing itself or reusing the inclusion gas or the resin continuous phase, it can bring about a resource saving and an economical advantage.
図１は、本発明で対象とするタイヤとホイールとの組立体を例示する幅方向断面図である。
図示のタイヤとホイールとの組立体は、タイヤ１をホイール２のリム２ａに装着し、該タイヤ１とリム２ａとで区画されたタイヤ気室３内に、樹脂よりなる連続相と独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子４の多数を、加圧下で充填配置してなる。
なお、タイヤ１は、規格に従う各種自動車用タイヤ、たとえば、トラックやバス用タイヤ、乗用車用タイヤ等であれば、特に構造を限定する必要はない。すなわち、本発明はタイヤとリムとの組立体になるすべてのタイヤとホイールとの組立体に適用できる技術であり、図示のタイヤは、１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスのクラウン部に、その半径方向外側へ順にベルトおよびトレッドを配設してなる一般的な自動車用タイヤである。
FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction illustrating an assembly of a tire and a wheel as a target in the present invention.
In the illustrated tire and wheel assembly, the tire 1 is mounted on the
The structure of the tire 1 is not particularly limited as long as the tire 1 is a tire for various automobiles according to the standard, for example, a tire for a truck or a bus, a tire for a passenger car, or the like. That is, the present invention is a technique that can be applied to all tire and wheel assemblies that form tire and rim assemblies. This is a general automobile tire in which a belt and a tread are sequentially arranged outward in the radial direction.
上記中空粒子４は、略球形状の樹脂による連続相で囲まれた独立気泡を有する、たとえば粒径が１０μｍ〜５００μｍ程度の範囲で粒径分布を持った中空体、あるいは、独立気泡による小部屋の多数を含む海綿状構造体である。すなわち、該中空粒子４は、外部と連通せずに密閉された独立気泡を内包する粒子であり、該独立気泡の数は単数であってもよいし、複数であってもよい。この明細書では、この『中空粒子群の独立気泡内部』を総称して『中空部』と表現する。
また、この粒子が独立気泡を有することは、該粒子が独立気泡を密閉状態で内包するための『樹脂製の殻』を有することを指し、さらに、樹脂による連続相とは、この『樹脂製の殻を構成する成分組成上の連続相』を指す。なお、この樹脂製の殻の組成は後述のとおりである。
The
In addition, the fact that the particles have closed cells means that the particles have a “resin shell” for enclosing the closed cells in a sealed state. It refers to the “continuous phase on the component composition constituting the shell”. The composition of the resin shell is as described later.
この中空粒子４の多数個である中空粒子群は、高圧気体とともにタイヤ気室３の内側に充填配置することによって、通常の使用条件下ではタイヤの『使用内圧』を部分的に担うと共に、タイヤ１の受傷時には、タイヤ気室３内の失った圧力を復活させる機能を発現する源となる。この『内圧復活機能』については後述する。
ここで、『使用内圧』とは、『自動車メーカーが各車両毎に指定した、装着位置ごとのタイヤ気室圧力値（ゲージ圧力値）』を指す。
The hollow particle group, which is a large number of the
Here, “internal pressure” refers to “a tire chamber pressure value (gauge pressure value) for each mounting position specified by an automobile manufacturer for each vehicle”.
ところで、中空粒子はその原料である『膨張性樹脂粒子』、すなわちガス成分を液体状態の発泡剤として樹脂に封じ込めた粒子を加熱膨張することにより得られ、この膨張性樹脂粒子には膨張開始温度Ｔｓ１が存在する。
更に、この加熱膨張によって得られた中空粒子を室温から再度加熱すると、中空粒子は更なる膨張を開始し、ここに中空粒子の膨張開始温度Ｔｓ２が存在する。発明者らは、これまで多くの膨張性樹脂粒子から中空粒子を製造し検討を重ねてきた結果、Ｔｓ１を膨張特性の指標としてきたが、中空粒子の膨張特性の指標としてはＴｓ２が適切であることを見出すに到った。
By the way, the hollow particles are obtained by heating and expanding “expandable resin particles” that are raw materials, that is, particles encapsulated in a resin using a gas component as a foaming agent in a liquid state. Ts1 exists.
Further, when the hollow particles obtained by this thermal expansion are heated again from room temperature, the hollow particles start to expand further, and there exists the expansion start temperature Ts2 of the hollow particles. As a result of producing hollow particles from many expandable resin particles and studying them, the inventors have used Ts1 as an index of expansion characteristics. However, Ts2 is appropriate as an index of expansion characteristics of hollow particles. I came to find out.
すなわち、膨張性樹脂粒子を加熱膨張させる場合における膨張挙動を観察したところ、膨張性樹脂粒子は膨張する前の段階にあるため、中空粒子の状態に比して粒径が極端に小さく、樹脂製の殻部の厚さが極端に厚いため、マイクロカプセルとしての剛性が高い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で樹脂製の殻部の連続相がガラス転移点を越えても、更なる加熱により殻部がある程度柔らかくなるまでは、内部ガスの拡張力が殻部の剛性にうち勝つことが出来ない。よって、Ｔｓ１は実際の殻部のガラス転移点よりも高い値を示す。 That is, when observing the expansion behavior when the expandable resin particles are heated and expanded, the expandable resin particles are in a stage before expansion, so the particle size is extremely small compared to the state of the hollow particles, Since the thickness of the shell portion is extremely thick, the rigidity as a microcapsule is high. Therefore, even if the continuous phase of the resin shell exceeds the glass transition point in the process of thermal expansion, the expansion force of the internal gas overcomes the rigidity of the shell until the shell is softened to some extent by further heating. I can't. Therefore, Ts1 shows a value higher than the glass transition point of the actual shell.
この一方で、中空粒子を再度加熱膨張させる場合には、中空粒子の殻部の厚さが極端に薄く、中空体としての剛性が低い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で殻部の連続相がガラス転移点を越えると同時に膨張を開始するため、Ｔｓ２はＴｓ１より低い位置づけとなる。 On the other hand, when the hollow particles are heated and expanded again, the thickness of the shell of the hollow particles is extremely thin and the rigidity of the hollow body is low. Therefore, since the continuous phase of the shell exceeds the glass transition point in the process of thermal expansion, expansion starts at the same time, so Ts2 is positioned lower than Ts1.
そこで、図示のタイヤとホイールとの組立体では、一旦膨張させて得た中空粒子の更なる膨張特性を活用する。この場合、中空粒子のＴｓ２は、９０℃以上２００℃以下であることが好ましい。
すなわち、中空粒子のＴｓ２が９０℃未満では、常用走行時のタイヤ気室内の温度環境下にて膨張するおそれがあるからであり、一方２００℃を超えると、パンク受傷後のランフラット走行において、中空粒子の摩擦発熱に起因する急激な温度上昇が起こっても、Ｔｓ２に達することが出来ない場合があり、よって目的とする『内圧復活機能』を十分に発現させることが出来なくなる場合がある。
Therefore, in the illustrated tire and wheel assembly, the further expansion characteristics of the hollow particles obtained by once inflating are utilized. In this case, Ts2 of the hollow particles is preferably 90 ° C or higher and 200 ° C or lower.
That is, if Ts2 of the hollow particles is less than 90 ° C., there is a risk of expanding in the temperature environment of the tire chamber during normal running, while if it exceeds 200 ° C., in run flat running after puncture damage, Even if the temperature rises abruptly due to frictional heat generation of the hollow particles, Ts2 may not be reached, and thus the intended “internal pressure restoration function” may not be fully developed.
次に、中空粒子の中空部（独立気泡）を構成する気体としては、窒素、空気、炭素数が２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数が２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式（Ｉ）：
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２・・・・ （Ｉ）
（式中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
Next, as a gas constituting the hollow part (closed cell) of the hollow particles, nitrogen, air, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, and having 2 carbon atoms are used. To 8 alicyclic hydrocarbons and their fluorinated products, and the following general formula (I):
R 1 —O—R 2 ... (I)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) And at least one selected from the group consisting of ether compounds.
ところで、タイヤ気室３内に充填する気体は空気でも良いが、上記粒子中の気体がフルオロ化物でない場合には、安全性の面から酸素を含まない気体、たとえば窒素や不活性ガス等が好ましい。 By the way, the gas filled in the tire chamber 3 may be air, but when the gas in the particles is not a fluorinated product, a gas not containing oxygen, such as nitrogen or an inert gas, is preferable from the viewpoint of safety. .
なお、独立気泡を有する中空粒子を得る方法は特に限定されないが、発泡剤を用いて『膨張性樹脂粒子』を作製し、これを加熱膨張させる方法が一般的である。
この発泡剤としては、高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用する手法、熱分解によって気体を発生する熱分解性発泡剤を活用する手法などを挙げることができる。
The method of obtaining hollow particles having closed cells is not particularly limited, but a method of producing “expandable resin particles” using a foaming agent and heating and expanding the particles is common.
Examples of the foaming agent include a method utilizing vapor pressure such as high-pressure compressed gas and liquefied gas, and a method utilizing a thermally decomposable foaming agent that generates gas by thermal decomposition.
後者の熱分解性発泡剤には窒素を発生させる特徴のあるものが多く、これらによる発泡によって得られる膨張性樹脂粒子の反応を適宜制御することによって得た粒子は気泡内に主に窒素を有するものとなる。この熱分解性発泡剤としては特に限定されないが、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスルフォニルヒドラジンおよびその誘導体、そしてオキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジンを好適に挙げることができる。 Many of the latter thermally decomposable foaming agents are characterized by generating nitrogen, and the particles obtained by appropriately controlling the reaction of the expandable resin particles obtained by foaming by these have mainly nitrogen in the bubbles. It will be a thing. Although it does not specifically limit as this thermally decomposable foaming agent, Dinitroso pentamethylene tetramine, azodicarbonamide, para-toluene sulfonyl hydrazine and its derivative (s), and oxybisbenzene sulfonyl hydrazine can be mentioned suitably.
次に、前者の高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用して中空粒子となる『膨張性樹脂粒子』を得る手法を説明する。
中空粒子を形成する前記樹脂による連続相を重合する際、炭素数が２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数が２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式（II）：
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２・・・・ （II）
（式中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表されるエーテル化合物からなる群の中から選ばれた少なくとも１種を発泡剤として高圧下で液化させ、反応溶媒中に分散させつつ、乳化重合させる手法である。これにより上記に示されるガス成分を液体状態の発泡剤として前述の樹脂連続相にて封じ込めた『膨張性樹脂粒子』を得ることができ、これを加熱膨張させる事によって、所望の中空粒子を得る事が出来る。
Next, a technique for obtaining “expandable resin particles” that become hollow particles by utilizing the vapor pressure of the former high-pressure compressed gas and liquefied gas will be described.
When polymerizing a continuous phase of the resin forming the hollow particles, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, alicyclic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms And its fluorinated products, and the following general formula (II):
R 1 —O—R 2 ... (II)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) In this method, at least one selected from the group consisting of ether compounds represented by the following formula is liquefied under high pressure as a blowing agent and dispersed in a reaction solvent, followed by emulsion polymerization. As a result, “expandable resin particles” in which the gas component shown above is contained in the liquid continuous phase as a foaming agent in a liquid state can be obtained, and desired hollow particles can be obtained by heating and expanding the particles. I can do it.
また、前記『膨張性樹脂粒子』の表面に、シリカ粒子等のアンチブロッキング剤、カーボンブラック微粉、帯電防止剤、界面活性剤等をコーティングした上で加熱膨張させることによっても、目的の中空粒子を得ることができる。 In addition, by coating the surface of the “expandable resin particles” with an anti-blocking agent such as silica particles, carbon black fine powder, an antistatic agent, a surfactant and the like, the desired hollow particles can be obtained by heating and expanding. Obtainable.
ここで、受傷によりタイヤ気室圧力が低下した状態において、該中空粒子によって必要最低限の内圧を付与するためには、中空粒子の中空部内に所定圧力で封入された気体が、粒子外部へ漏れ出ないこと、換言すると、中空粒子の殻の部分に相当する、樹脂による連続相が気体を透過し難い性質を有することが重要である。
すなわち、連続相を構成する樹脂は、ガス透過性の低い材質によること、具体的には、アクリロニトリル系共重合体、アクリル系共重合体、塩化ビニリデン系共重合体のいずれか少なくとも１種からなることが好ましい。これらの材料は、タイヤ変形による入力に対して中空粒子としての柔軟性を有するため、タイヤとホイールとの組立体に適用して特に有効である。
Here, in the state where the tire chamber pressure is reduced due to the damage, in order to apply the minimum necessary internal pressure by the hollow particles, the gas sealed at the predetermined pressure in the hollow portion of the hollow particles leaks to the outside of the particles. In other words, it is important that the continuous phase of the resin, which corresponds to the shell part of the hollow particle, has a property that gas is difficult to permeate.
That is, the resin constituting the continuous phase is made of a material having low gas permeability, specifically, at least one of an acrylonitrile copolymer, an acrylic copolymer, and a vinylidene chloride copolymer. It is preferable. Since these materials have flexibility as hollow particles with respect to input due to tire deformation, they are particularly effective when applied to tire and wheel assemblies.
とりわけ、中空粒子の連続相には、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体のいずれかを適用することが好ましい。さらに詳しくは、重合体を構成するモノマーが、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、メチルメタクリレート、メタクリル酸、塩化ビニリデンから選択される重合体であり、好ましくは、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メチルメタクリレート３元共重合体、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メタクリル酸３元共重合体から選ばれた少なくとも１種がそれぞれ有利に適合する。これらの材料は、いずれもガス透過係数が小さくて気体が透過し難いために、中空粒子の中空部内の気体が外部に漏れ難く、中空部内の圧力を適切に保持することができる。 In particular, it is preferable to apply any one of an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer to the continuous phase of the hollow particles. More specifically, the monomer constituting the polymer is a polymer selected from acrylonitrile, methacrylonitrile, methyl methacrylate, methacrylic acid, and vinylidene chloride, preferably an acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer, Each of at least one selected from acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer is advantageously suitable. Since all of these materials have a small gas permeability coefficient and are difficult for gas to permeate, the gas in the hollow part of the hollow particles hardly leaks to the outside, and the pressure in the hollow part can be appropriately maintained.
ところで、以上のようにして構成される中空粒子４の、タイヤ気室３内への充填下での、タイヤ気室内圧による圧潰変形を防止し、それを略球形状に維持するためには、中空粒子４の中空部内の圧力を、以下のようにして調整することが好ましい。
すなわち、中空粒子４の中空部内の圧力を、所望のタイヤ気室３内の圧力に対してたとえば７０％以上とした中空粒子４を、タイヤ気室３内に所定の充填量で配置するには、タイヤの使用内圧以上の高圧気体中に中空粒子４の多数を収容した耐圧容器から、タイヤ気室３に中空粒子並びに高圧気体を充填することが好ましい。
By the way, in order to prevent the
That is, in order to arrange the
なぜなら、中空粒子４を、耐圧容器の内部に高圧気体とともに収容した当初は、中空粒子４の中空部内の圧力（独立気泡内の圧力）が大気圧とほぼ等しく、容器内の圧力より小さいために、粒子は体積減少する。この時点での中空粒子４の形状は略球形状ではなく、球形状から扁平化して歪んだ形状となっている。
粒子形状が扁平化して歪んだ状態のままこの中空粒子４をタイヤ内に充填し、使用内圧にて走行すると、中空粒子４は、球形状の場合と比べて粒子同士の衝突やタイヤおよびリム内面との衝突により、破壊しやすくなる。すなわち、中空粒子が扁平化して歪んだ形状では、衝突による入力を均一に分散させることができず、耐久性の面で大きな不利をもたらすことになる。
Because, when the
When the
また、タイヤが受傷した場合、中空粒子４が入り込んで閉塞できる傷口の大きさが小さいものだけに限定されることになり、また、中空粒子４がタイヤ外部に噴出することはないにしても、中空粒子４が扁平化して歪んだ形状であるためにミクロな通路が多く発生し、かような通路を介してタイヤ気室内の気体が著しく漏洩することがあり、その場合、復活させた内圧が早期に散逸してしまう懸念がある。
Further, when the tire is damaged, the
この一方で、扁平化して歪んだ中空粒子４は、その中空部内の圧力と容器内の圧力との差により体積減少した状態にあるが、一定期間にわたって耐圧容器内圧に晒すことによって、中空粒子の中空部内の圧力、言い換えれば該粒子内の独立気泡内の圧力を、耐圧容器の圧力程度にまで高めることができる。
すなわち、扁平化した中空粒子の殻の部分には元の略球形状に戻ろうとする力が働いて、扁平化した中空粒子の中空部内の圧力は、耐圧容器内圧力よりも低くなる傾向にあることから、その圧力差を解消するために、耐圧容器内の気体の分子が樹脂による連続相の殻を通過して粒子の中空部内に浸透することになる。
On the other hand, the
That is, the force to return to the original substantially spherical shape acts on the shell portion of the flattened hollow particle, and the pressure in the hollow portion of the flattened hollow particle tends to be lower than the pressure in the pressure vessel. Therefore, in order to eliminate the pressure difference, gas molecules in the pressure vessel pass through the shell of the continuous phase made of the resin and permeate into the hollow portion of the particle.
また、中空粒子の中空部は独立気泡であり、その中の気体は発泡剤に起因するガスで満たされているため、耐圧容器内（粒子周囲の空隙部）の気体とは異なる場合があり、この場合は、上述したような単なる圧力差だけではなく気体の分圧差に従いながら、その分圧差を解消するまで耐圧容器内の高圧気体が粒子中空部内へ浸透していく。
このように、耐圧容器内の高圧気体は、時間と共に中空粒子の中空部内へ浸透していくため、この中空部内に浸透した分だけ、耐圧容器内の圧力は低下することとなる。よって、中空粒子の中空部内に浸透した分を補うために、耐圧容器内へ高圧気体を充填した上で所望の圧力をかけ続けることにより、中空粒子の中空部内圧を、所望の使用内圧に調整することができる。
Moreover, since the hollow part of the hollow particle is a closed cell and the gas therein is filled with the gas resulting from the foaming agent, it may be different from the gas in the pressure vessel (the void around the particle), In this case, the high-pressure gas in the pressure-resistant vessel permeates into the particle hollow portion until the partial pressure difference is eliminated while following not only the simple pressure difference as described above but also the partial pressure difference of the gas.
Thus, since the high-pressure gas in the pressure vessel permeates into the hollow portion of the hollow particles with time, the pressure in the pressure vessel decreases by the amount permeated into the hollow portion. Therefore, in order to make up for the amount of penetration into the hollow part of the hollow particle, the internal pressure of the hollow part of the hollow particle is adjusted to the desired use internal pressure by continuously applying the desired pressure after filling the high pressure gas into the pressure vessel. can do.
この場合、中空粒子の中空部内の圧力は、耐圧容器内（粒子周囲の空隙部）の圧力に、次第に近づくことになり、これにより、中空粒子は、一旦減少した粒子体積を回復して、扁平化されて歪んだ粒子形状から元の略球形状へと回復することになる。この形状回復過程で、中空粒子の中空部内圧が耐圧容器の内圧に対して７０％以上にまで増加することにより、粒子形状は略球形へ十分に回復することが出来、これによって上述した中空粒子の耐久性を保証することが出来る。 In this case, the pressure in the hollow part of the hollow particles gradually approaches the pressure in the pressure-resistant container (the void around the particle), so that the hollow particles recover the particle volume once reduced and become flat. It is recovered from the deformed and distorted particle shape to the original substantially spherical shape. In this shape recovery process, the hollow part internal pressure of the hollow particles increases to 70% or more with respect to the internal pressure of the pressure vessel, so that the particle shape can sufficiently recover to a substantially spherical shape. Can be guaranteed.
かくして、中空粒子４を、タイヤとは別の耐圧容器内に配置し、粒子周囲の空隙圧力を少なくとも所望のタイヤ気室３内の使用圧力以上まで高めた状態に保持し、この圧力をかけ続けたまま該耐圧容器内にて適切な時間保管したうえで、中空部内の圧力が増加した状態の中空粒子４をその周囲の雰囲気と共にタイヤ気室内に供給することにより、その中空粒子４は、粒子体積を回復して、粒子形状を略球形に回復しているため、中空粒子充填後のタイヤの、転動時の繰り返し変形に伴って粒子に加わる疲労や破壊も大幅に低減させることができ、中空粒子４の耐久性が損なわれることはない。
Thus, the
なお、中空粒子４の、耐圧容器内への適切な保持時間は、中空粒子の殻の部分、すなわち粒子の連続相に対する空隙気体の透過性と、粒子中空部内の気体と空隙気体との分圧差とを考慮して設定すればよい。
以上の機構と粒子の形状、体積の変化過程に則り、耐圧容器内（粒子周囲の空隙部）に充填する気体の種類と圧力とを適宜に選択、そして調節することにより、中空粒子４の中空部内の圧力を所望の範囲に設定することができる。
The appropriate retention time of the
According to the above mechanism, the shape of the particle, and the process of changing the volume, the type and pressure of the gas filled in the pressure vessel (the void around the particle) are appropriately selected and adjusted so that the
かように耐圧容器内で調整された中空粒子４は、タイヤ気室３内へ供給された段階で、その中空部内の圧力（独立気泡中の気泡内圧力）が、タイヤ気室３内の使用内圧に準じた高い圧力を保ったまま、言い換えれば、粒子体積と中空部圧力を保持したままタイヤ気室３内に存在する結果、タイヤとホイールとの組立体に所要の内圧復活機能を十分に発揮することができる。
The
すなわち、上述した中空粒子群をタイヤ気室内に配置したタイヤ１とリム２との組立体であるタイヤとホイールとの組立体では、タイヤ１が受傷すると、中空粒子４の相互間の空隙に存在するタイヤ気室３内の高圧気体がタイヤの外側に漏出し、これに伴って、高圧気体の流出に共連れされた中空粒子４の多数が受傷部を閉塞し、急激な気室圧力の低下を抑制する。
つまり、受傷部の傷口はタイヤ気室内の気体が漏れ出る流路となるが、中空粒子４は、その流路内に『圧密』状態で入り込んで多数の中空粒子４によって流路を詰まらせることができる。
That is, in the tire-wheel assembly, which is an assembly of the tire 1 and the
In other words, the wound of the damaged part becomes a flow path through which the gas in the tire chamber leaks, but the
さらに、後述する内圧復活機構によりタイヤ気室３内の圧力が大気圧から増圧されると、タイヤ骨格に張力が与えられることにより、傷口の内径は絞り込まれるように減少していくので、傷口内に圧密状態で入り込んだ中空粒子群には、タイヤ気室３内の増圧により、タイヤ側から絞り込まれるような圧縮力が働く。この場合、中空粒子４は、中空部圧力が高いため、その圧縮力に対し、中空部圧力に基く反力を発生して、圧密の度合いを高めることができ、より大きな内径の傷口においても、タイヤ気室３内の気体がほとんど漏れ出さない程度まで傷口を閉塞することができる。
したがって、パンクの原因となった傷口は、中空粒子４によって、瞬時にかつ確実に塞がれることになる。
Furthermore, when the pressure in the tire chamber 3 is increased from the atmospheric pressure by an internal pressure restoration mechanism described later, the tension is applied to the tire frame, so that the inner diameter of the wound is reduced so as to be narrowed down. A compressive force that is squeezed from the tire side acts on the hollow particle group that has entered into the inside in a consolidated state due to the pressure increase in the tire chamber 3. In this case, since the
Therefore, the wound that caused the puncture is instantly and reliably blocked by the
一方で、タイヤ気室圧力の低下に伴ってタイヤの撓み量が増加して、タイヤ気室容積が減少すると、その気室内に配置した中空粒子は、タイヤ１の内面とリム２の内面との間に挟まれながら、圧縮およびせん断入力を受けることとなり、これによれば、中空粒子同士が摩擦して、自己発熱するために、タイヤ気室３内の中空粒子４の温度が急上昇し、その温度が、中空粒子４の殻部である樹脂連続相の熱膨張開始温度Ｔｓ２（該樹脂のガラス転移温度に相当する）を超えると、該粒子の殻は軟化し始める。
On the other hand, when the amount of tire deflection increases and the tire chamber volume decreases as the tire chamber pressure decreases, the hollow particles disposed in the chamber are separated from the inner surface of the tire 1 and the inner surface of the
このとき、中空粒子４の中空部内の圧力が、タイヤの使用内圧に準じた高い圧力にあることに加え、中空粒子温度の急上昇により中空部内圧力がさらに上昇しているために、中空粒子４が一気に体積膨張して粒子周囲の空隙気体を圧縮する事になり、タイヤ気室の圧力を、少なくともタイヤのサイド部が接地しなくなるタイヤ気室圧力まで回復させることができ、この結果として、タイヤとホイールとの組立体、ひいては、それを装着した車両は、必要とされる距離を安全に継続走行することが可能となる。
At this time, in addition to the pressure in the hollow part of the
以上のタイヤとホイールとの組立体は、組立後にタイヤ気室３内に中空粒子４を充填することによって最終的に作製されるが、この中空粒子４の充填、さらには上述したところの中空粒子４の回収を簡便かつ迅速に行うのに適した、ホイールを適合させることが有利である。このホイールについて、以下に詳しく説明する。
The assembly of the tire and wheel described above is finally produced by filling the
該ホイールは、図１に示したように、タイヤ気室３から延びてホイール２の回転軸付近で外部へ開口する、複数、図示例でホイールのスポーク部毎に１つ計８つの通路５ａないし５ｈを有する。勿論図２（ａ）に示すように、一部のスポーク部に設けてもよい。なお、ディスクホイールの場合は、そのディスク部に通路を設ける。これら通路５ａないし５ｈは、後述する中空粒子４の充填を完了した後、その開口部を図３（ａ）に示すような着脱可能の栓６にて密閉し、タイヤ気室３内に充填した中空粒子４並びに気体の漏洩を防止する。ここで、栓６には、図３（ｂ）に示すように、Ｏリング６ａを取り付けて、気密を向上することが好ましい。
As shown in FIG. 1, the wheel extends from the tire chamber 3 and opens to the outside in the vicinity of the rotation axis of the
さらに、通路５ａないし５ｈの少なくとも１つの通路、例えば通路５ａには気体のみを選択通過させるフィルター７を、好ましくは脱着可能に設けることが肝要である。フィルター７は、図示のいずれかの位置に設けるか、図示のように複数を設けてもよい。ここに、図２（ｂ）に示すように、通常の内圧充填用のバルブを備える場合を除き、フィルターを設けた通路５ａの開口部に、栓６に替えて脱着式の内圧調整用のバルブ８を取付けることが好ましい。
なお、複数の通路は、ホイール２の周上に等角的に配置することがホイールのウェイトバランスを整える上で有利である。
Further, it is important to provide a
It is advantageous to arrange the plurality of passages equiangularly on the circumference of the
上記のホイール２をタイヤ１に組み付けてから中空粒子４の充填を行う。すなわち、図１に示したホイール２の通路５ａを除く通路５ｂないし５ｈの開口部から栓６を取り外した後、これらフィルターのない通路５ｂないし５ｈの開口からそれぞれ、中空部の高圧化をはかって例えば貯蔵タンクに保存した、中空粒子を気体と共にタイヤ気室３に向けて導入する一方、フィルターを設けた通路５ａの開口から気体のみを導出し、タイヤ気室３内に中空粒子４を供給する。この際、中空粒子４を気体と共に導入するための通路としては、全ての通路を用いる必要はなく、通路５ｂないし５ｈのいずれか１本又は複数本を選択して用いることも可能である。
After the
しかし、充填効率を高めるには、より多数の通路を用いることが好ましい。逆に、排気を行うフィルターを設けた通路は、１本に限らず複数本の通路にフィルターを設けて排気効率を高めることもでき、給気側と排気側のバランスをとることが好ましい。その際、フィルターを設けた通路とフィルターのない通路とをホイールの回転方向に順に配列することがホイールのウェイトバランスを整える上で有利である。 However, to increase the filling efficiency, it is preferable to use a larger number of passages. Conversely, the number of passages provided with a filter for exhausting is not limited to one, and a plurality of passages may be provided with filters to increase exhaust efficiency, and it is preferable to balance the supply side and the exhaust side. In that case, it is advantageous in order to adjust the weight balance of the wheel that the passage provided with the filter and the passage without the filter are arranged in order in the wheel rotation direction.
中空粒子４の充填が終了したならば、各通路の開口部に再び栓６を取り付けて、通路を密閉した上で、内圧調整用のバルブ８から気体を充填し、内圧調整を行う。
When the filling of the
上記した例は通路が複数の場合であるが、図４に示すように、気体のみを選択通過させるフィルター付きの内圧充填用のバルブ９を備える場合は、通路５を１本とすることも可能である。勿論、通路を複数本とすることも可能であり、その場合は、上記したところと同様に配置或いは配列するとよい。
The above example is a case where there are a plurality of passages. However, as shown in FIG. 4, when the internal pressure filling valve 9 with a filter that selectively passes only gas is provided, the
この図４に示したホイール２をタイヤ１に組み付けて中空粒子４の充填を行うには、まず、通路５開口部から栓６を取り外すと共に、例えば図５に構造を示すフィルター９ａ付きの内圧調整用バルブ９のコア９ｂを外した後、通路５の開口から中空粒子４を気体と共にタイヤ気室３に向けて導入する一方、内圧調整用バルブ９から気体のみを導出し、タイヤ気室内に中空粒子４を供給する。所定量の中空粒子４を供給した後、内圧調整用バルブ９に外したコア９ａを組み込み、該バルブ９から気体を供給して内圧調整を行う。
In order to assemble the
以上のタイヤとホイールとの組立体は、一般のタイヤと同様、磨耗や故障によって寿命を迎えた際に廃棄処分されるが、その際、封入した中空粒子をタイヤ解体に先立ち回収する必要がある。この回収の手順について、次に説明する。 The tire / wheel assembly described above is disposed of when it reaches the end of its life due to wear or failure, as in the case of ordinary tires. . This recovery procedure will be described next.
上記図１に示したホイールに組み付けたタイヤでは、該タイヤ気室３の内圧をホイール２の通路５ａに取り付けたバルブ８の開放によって大気圧まで減圧してから、通路５ｂないし５ｈの開口部から栓６を取り外し、フィルターを設けた通路５ａから、バルブ８を介して、あるいはバルブ８を外してから、高圧気体をタイヤ気室３内へ吹込む一方、フィルターのない通路５ｂないし５ｈの開口から気体と共に中空粒子４を導出して、例えば専用の回収箱へ回収する。
In the tire assembled to the wheel shown in FIG. 1, the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced to the atmospheric pressure by opening the valve 8 attached to the
また、上記図４に示したホイールに組み付けたタイヤでは、内圧調整用バルブ９を開いてタイヤ気室３の内圧を大気圧まで減圧してから、ホイールの通路５の開口部から栓６を取り外し、該通路５の開口から中空粒子を吸引して、例えば専用の回収箱へ回収する。
In the tire assembled on the wheel shown in FIG. 4, the internal pressure adjusting valve 9 is opened to reduce the internal pressure of the tire chamber 3 to atmospheric pressure, and then the
以上のようにして、タイヤ気室３内の中空粒子４の全部もしくはほとんどを捕集した後は、タイヤ１のリム解き作業に際する、中空粒子４の飛散等を回避でき、作業環境を良好に保つことができる。一方、回収した中空粒子４は、それの体積膨張の程度、破損の程度等を点検することで、可能な範囲で再利用に供することができる。
As described above, after all or most of the
＜用いたタイヤとホイール＞
タイヤサイズ：２４５／４５Ｒ１８
ホイールサイズ：７．５Ｊ−１８
タイヤとホイール組立体の内容積：３５リットル
＜用いた中空粒子＞
平均粒径：１００μｍ
真比重：０．０３２ｇ／ｃｃ
嵩比重：０．０２２５ｇ／ｃｃ
充填した中空粒子量：２３リットル、５１８ｇ
<Tire and wheel used>
Tire size: 245 / 45R18
Wheel size: 7.5J-18
Internal volume of tire and wheel assembly: 35 liters <Hollow particles used>
Average particle size: 100 μm
True specific gravity: 0.032g / cc
Bulk specific gravity: 0.0225 g / cc
Filled hollow particles: 23 liters, 518 g
［従来法による充填結果−１］
従来のバルブと図５に示したフィルター搭載バルブ９とをリム上の対角の位置に配置したホイールを準備し、両バルブのコアを外した。その後、従来バルブに内径７ｍｍのホースをつなぎ、ホース先端を中空粒子２３リットルの入った容器に入れた。一方のフィルター搭載バルブには４５リットル/秒で吸引するエアクリーナーをつなぎ、タイヤ気室内の空気を、フィルター９ａを介して吸い出すことで、従来バルブから空気とともに中空粒子を吸い込み、２３リットルの中空粒子を吸い込み終わるまでの時間を計測した。結果は１０分３０秒かかった。
[Filling result by conventional method-1]
A wheel was prepared in which a conventional valve and the filter-mounted valve 9 shown in FIG. 5 were arranged at diagonal positions on the rim, and the cores of both valves were removed. Thereafter, a hose with an inner diameter of 7 mm was connected to a conventional valve, and the tip of the hose was placed in a container containing 23 liters of hollow particles. One filter-mounted valve is connected to an air cleaner that sucks at 45 liters / second, and the air inside the tire chamber is sucked out through the
［従来法による充填結果−２］
上記と同様のタイヤおよびホイールを用い、コアを外した従来バルブと耐圧タンクを内径７ｍｍのホースでつないだ。フィルター搭載バルブ９もコアを外して開放状態とした。次に、耐圧タンク内に２３リットルの中空粒子を配置し、空気で２００ｋｐａの加圧状態とした。耐圧タンクのコック解放と同時に、高圧空気と中空粒子がタイヤ気室に流れ込み、高圧空気のみがフィルター搭載バルブのフィルター９ａを介して排出される状態の中で、２３リットルの中空粒子の移動が完了するまでの時間を計測した。結果は、５分１０秒かかった。
[Filling result by conventional method-2]
Using the same tires and wheels as above, the conventional valve with the core removed was connected to a pressure tank with a hose with an inner diameter of 7 mm. The filter mounted valve 9 was also opened by removing the core. Next, 23 liters of hollow particles were placed in the pressure tank and pressurized with air at 200 kpa. Simultaneously with the opening of the pressure tank cock, high-pressure air and hollow particles flow into the tire chamber and only high-pressure air is exhausted through the
［本発明による充填結果−１］
図４に示したタイヤ、ホイールおよびフィルター搭載バルブ９を用い、栓６を外して通路５の開口部と耐圧タンクを内径７ｍｍのホースでつないだ以外は、［従来法による充填結果−２］と同様とした。２３リットルの中空粒子の移動が完了するまでの時間は、２分４０秒であった。
[Filling result-1 according to the present invention]
Except for using the tire, wheel and filter mounting valve 9 shown in FIG. 4 and removing the
［本発明による充填結果−２］
図２（ａ）に示したタイヤおよびホイールを用い、２つの栓６を外し、通路５ａには脱着式のフィルター７を取り付けた上で、通路５ｄの開口部と耐圧タンクを内径７ｍｍのホースでつないだ以外は、［従来法による充填結果−２］と同様とした。２３リットルの中空粒子の移動が完了するまでの時間は、１分３０秒であった。
[Filling result-2 according to the present invention]
Using the tire and wheel shown in FIG. 2 (a), the two
［本発明による充填結果−３］
図１に示したタイヤおよびホイールを用い、通路５ａ、５ｃ、５ｅおよび５ｇの栓６を外し、通路５ａおよび５eには脱着式のフィルター７を取り付けた上で、通路５ｃおよび５ｇの開口部と耐圧タンクを内径７ｍｍのホースでつないだ以外は、［従来法による充填結果−２］と同様とした。２３リットルの中空粒子の移動が完了するまでの時間は、５０秒であった。
[Filling result-3 according to the present invention]
Using the tire and wheel shown in FIG. 1, the
［本発明による充填結果−４］
図１に示したタイヤおよびホイールを用い、通路５ａないし５ｈのすべての栓６を外し、通路５ａ、５ｃ、５ｅおよび５ｇには脱着式のフィルター７を取り付けた上で、通路５ｂ、５ｄ、５ｆおよび５ｈの開口部と耐圧タンクを内径７ｍｍのホースでつないだ以外は、［従来法による充填結果−２］と同様とした。２３リットルの中空粒子の移動が完了するまでの時間は、３５秒であった。
[Filling result -4 according to the present invention]
The tires and wheels shown in FIG. 1 are used, all the
１ タイヤ
２ リム
３ タイヤ気室
４ 中空粒子
５ 通路
５ａ〜５ｈ 通路
６ 栓
７ フィルター
８ バルブ
９ フィルター搭載バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (27)
The tire is mounted on the rim of the wheel according to any one of claims 9 to 16, and in the tire chamber partitioned by the tire and the rim, a thermally expandable hollow particle comprising a continuous phase and closed cells made of a resin In the tire and wheel assembly in which a large number of tires are sealed under pressure, when collecting hollow particles in the tire chamber, the inner pressure adjustment valve core is removed and the tire chamber inner pressure is reduced to atmospheric pressure. Then, the core housing part containing the valve filter is removed, the plug is removed from the passage opening of the wheel, and the hollow particles are sucked together with the gas from the opening of the passage. A method for recovering hollow particles from a solid body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006045131A JP2007223408A (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Wheel for tire, assembly body of tire and wheel, filling method and collecting method of hollow particle into assembly body of tire and wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006045131A JP2007223408A (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Wheel for tire, assembly body of tire and wheel, filling method and collecting method of hollow particle into assembly body of tire and wheel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007223408A true JP2007223408A (en) | 2007-09-06 |
Family
ID=38545625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006045131A Withdrawn JP2007223408A (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Wheel for tire, assembly body of tire and wheel, filling method and collecting method of hollow particle into assembly body of tire and wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007223408A (en) |
-
2006
- 2006-02-22 JP JP2006045131A patent/JP2007223408A/en not_active Withdrawn
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