JP2008024272A - Hollow ring body, and assembly body of tire with rim - Google Patents
Hollow ring body, and assembly body of tire with rim Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008024272A JP2008024272A JP2006202321A JP2006202321A JP2008024272A JP 2008024272 A JP2008024272 A JP 2008024272A JP 2006202321 A JP2006202321 A JP 2006202321A JP 2006202321 A JP2006202321 A JP 2006202321A JP 2008024272 A JP2008024272 A JP 2008024272A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring body
- tire
- hollow
- hollow ring
- hollow particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
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、いわゆる安全タイヤに供する中空リング体に関するものである。 The present invention relates to a hollow ring body for use in a so-called safety tire that can continue to travel safely over a required distance even when the tire is in a puncture state due to trauma or the like.
タイヤがパンク状態に陥った際に必要とされる距離を安全に継続走行することができる安全タイヤについては、様々な提案がなされている。
例えば、特許文献１には、タイヤを適用リムに装着し、タイヤと適用リムの組立体内部に、中空リング状の隔壁を介してリムに沿って周方向に延びる室を区画し、該室内に発泡性組成物を封入し、タイヤ受傷時に発泡性組成物の膨張によって隔壁を拡張して、この拡張した隔壁にてタイヤ内圧の復活を可能にする技術が開示されている。
Various proposals have been made regarding a safety tire that can safely continue traveling a required distance when the tire falls into a puncture state.
For example, in Patent Document 1, a tire is mounted on an application rim, a chamber extending in the circumferential direction along the rim is defined inside the tire and application rim assembly via a hollow ring-shaped partition wall, A technique is disclosed in which a foamable composition is encapsulated and a partition wall is expanded by expansion of the foamable composition when the tire is damaged, and the tire internal pressure can be restored by the expanded partition wall.
ここで、タイヤ内圧の復活を支える発泡性組成物とは、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、平均粒径が２０μｍ〜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り、以下中空粒子とも称するものである。この中空粒子は、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る。 Here, the foamable composition that supports the restoration of the tire internal pressure has a closed particle surrounded by a continuous phase of a substantially spherical resin, and has a particle size distribution in the range of an average particle size of about 20 μm to 500 μm. It is a spongy structure including a hollow body or a large number of small chambers due to closed cells, and is also referred to as a hollow particle hereinafter. These hollow particles are obtained by heating and expanding the “expandable resin particles” as the raw material, that is, particles encapsulated in a resin using a gas component as a foaming agent in a liquid state.
かように得られた中空粒子を、上記した中空リング状の隔壁を構成する中空リング体の内部に充填しておき、タイヤ受傷時のタイヤ内部温度の上昇によって、中空粒子を再度加熱膨張させ、この中空粒子の膨張現象をタイヤ内圧の復活に利用するのである。
上述のとおり、タイヤ受傷時に低下した内圧の復活を可能にするには、中空粒子を充填した中空リング体をタイヤ内に配置しておく必要がある。中空リング体への中空粒子の充填は、当然、該中空リング体の充填口を介して行われるが、この充填作業時に扱う中空粒子は微小粉末であるために飛散し易く、充填口から確実に注入されることが肝要である。 As described above, it is necessary to arrange a hollow ring body filled with hollow particles in the tire in order to restore the internal pressure that has decreased when the tire is damaged. Naturally, the hollow ring body is filled with the hollow particles through the filling port of the hollow ring body. However, since the hollow particles to be handled during the filling operation are fine powders, they are likely to be scattered and reliably discharged from the filling port. It is important to be injected.
通常、充填口にはバルブを装着するのが一般的であるが、中空リング体は、タイヤの回転に連れて回転するため、その際、充填口に装着したバルブが大きかったり又は重量がある場合などには、タイヤ周方向の重量バランスが崩れて走行中に振動を誘発する原因となる。 Normally, a valve is attached to the filling port, but the hollow ring body rotates with the rotation of the tire. In this case, if the valve attached to the filling port is large or heavy For example, the weight balance in the tire circumferential direction may be lost, causing vibration during driving.
そこで、本発明の目的は、タイヤとリムの組立体の内部に配置する中空リング体において、中空粒子を充填するための充填口に装着するバルブの構造を工夫することによって、タイヤ受傷時に低下した内圧の復活を有利に遂げるのに必要な、中空リング体を提供しようとするものである。 Therefore, the object of the present invention is reduced when the tire is damaged by devising the structure of the valve attached to the filling port for filling the hollow particles in the hollow ring body arranged inside the tire and rim assembly. An object of the present invention is to provide a hollow ring body that is necessary for achieving a return of internal pressure.
発明者は、中空粒子の充填口に装着するバルブについて鋭意検討したところ、該バルブに要求される性能の第一は、微小粉末である中空粒子を中空リング体内に確実に導入するための構造にあり、そのためには、充填作業中に中空粒子を逆流させない逆止弁の採用が有効であることを見出し、本発明を完成するに到った。 The inventor has intensively studied a valve attached to a filling port for hollow particles, and the first of the performance required for the valve is a structure for reliably introducing hollow particles, which are fine powder, into the hollow ring body. For this purpose, the inventors have found that it is effective to employ a check valve that does not allow the hollow particles to flow back during the filling operation, and have completed the present invention.
すなわち、本発明の要旨は、次のとおりである。
（１）タイヤを適用リムに装着したタイヤとリムの組立体の内部に配置する中空リング体であって、該中空リング体の内部に、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を導入するための、充填口を有し、該充填口に、逆止弁構造のバルブを設けたことを特徴とする中空リング体。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A hollow ring body disposed inside a tire and rim assembly in which a tire is mounted on an applied rim, and capable of thermal expansion comprising a continuous phase made of resin and closed cells in the hollow ring body. A hollow ring body having a filling port for introducing hollow particles, wherein a valve having a check valve structure is provided in the filling port.
（２）前記バルブは、胴の基部に逆止弁を配置し、かつ胴の先端開口部に脱着可能のキャップを有する前記（１）に記載の中空リング体。 (2) The said ring is a hollow ring body as described in said (1) which has a non-return valve in the front-end | tip opening part of a trunk | drum which arrange | positions a non-return valve in the base part of a trunk | drum.
（３）前記バルブは、その胴を中空リング体内に埋没させて取り付けられ、前記キャップを胴の先端開口部に装着した状態において、該キャップ表面が中空リング体の表面と連続する前記（１）または（２）に記載の中空リング体。 (3) The valve is mounted with its body buried in a hollow ring body, and the cap surface is continuous with the surface of the hollow ring body in a state in which the cap is attached to a front end opening of the body. Or the hollow ring body as described in (2).
（４）前記バルブは、中空リング体と同じ材質である前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の中空リング体。 (4) The hollow ring body according to any one of (1) to (3), wherein the valve is made of the same material as the hollow ring body.
（５）内部に、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を充填したことを特徴とする前記（１）に記載の中空リング体。 (5) The hollow ring body according to (1), wherein the inside of the hollow ring body is filled with thermally expandable hollow particles composed of a continuous phase of resin and closed cells.
（６）タイヤを適用リムに装着し、タイヤと適用リムの組立体内部に、前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の中空リング体を配置して成るタイヤとリムの組立体。 (6) A tire and rim assembly in which a tire is mounted on an application rim, and the hollow ring body according to any one of (1) to (5) is disposed inside the assembly of the tire and the application rim.
本発明によれば、中空リング体の内部に中空粒子を充填するための充填口に、逆止弁構造を有するバルブを装着したため、このバルブを介して中空粒子を飛散することなく確実かつ効率良く充填することができる。かくして、所期した量の中空粒子が充填された中空リング体をタイヤとリムの組立体の内部に配置すれば、一旦は低下あるいは消失したタイヤの内圧を中空粒子の作用によって確実に再補填するが可能な、タイヤとリムの組立体が提供される。 According to the present invention, since the valve having the check valve structure is attached to the filling port for filling the hollow particles inside the hollow ring body, the hollow particles are reliably and efficiently scattered without being scattered through the valve. Can be filled. Thus, if the hollow ring body filled with the desired amount of hollow particles is placed inside the tire and rim assembly, the internal pressure of the tire once lowered or disappeared is reliably refilled by the action of the hollow particles. A tire and rim assembly is provided.
まず、本発明の中空リング体を配置したタイヤとリムの組立体について、その幅方向断面を示す図１に基づいて説明する。
すなわち、図１のタイヤとリムの組立体は、タイヤ１をリム２に装着し、該タイヤ１とリム２とで区画されたタイヤ１の内部に、図２に示す中空リング体３によって、リム２に沿って周方向に延びる室４を区画し、該室４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５を充填して成る。
First, a tire and rim assembly in which the hollow ring body of the present invention is disposed will be described with reference to FIG.
That is, the tire and rim assembly shown in FIG. 1 has the tire 1 mounted on the
なお、タイヤ１は、各種自動車用タイヤ、例えば乗用車用タイヤなどの一般に従うものであれば、特に構造を限定する必要はない。例えば、図示のタイヤは一般的な乗用車用タイヤであり、１対のビード部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置して成る。 The tire 1 is not particularly limited in structure as long as the tire 1 is in general conformity to various types of automobile tires, for example, passenger car tires. For example, the illustrated tire is a general tire for a passenger car, and is formed by arranging a belt and a tread in order in a radially outward direction on a crown portion of a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions.
上記の中空リング体３を、リム２のリムベースに沿って配置することによって、タイヤ１内面と接触しない配置とする。かような配置とすれば、仮に大きな入力をタイヤが受けた場合でも、中空リング体３が上記の配置である上、それ自体が柔軟であるため、大きな衝撃を受けることなく、通常使用時に乗り心地が阻害されることはない。なお、中空リング体３で区画された室４の外側には、窒素や空気などの気体を充填して内圧を付与する。
By arranging the
また、中空リング体３は、例えばウレタン樹脂またはゴムからなることが好ましい。すなわち、中空リング体３には、大きな伸び率を確保しつつ、走行中の遠心力によるクリープ性に優れた材料が適しており、ウレタン樹脂、特にポリウレタンが好適である。
Moreover, it is preferable that the
ここで、中空リング体３は、図３に示すように、中空粒子５を中空リング体３の内部に導く充填口６を、例えば中空リング体３の外周域内に設け、この充填口６にバルブ７を装着し、このバルブ７を介して中空粒子５の充填が可能であることが重要になる。
Here, as shown in FIG. 3, the
すなわち、バルブ７は、図４に詳細を示すように、中空リング体３内に埋設される胴７０の基部に、中空リング体３の内から外への流れを阻止する逆止弁７１を有し、この逆止弁７１を介して中空リング体３の内部と連通している。一方、胴７０の先端開口部７２側には、中空リング体３に胴７０を固定するためのカラー７３を有し、さらに先端開口部７２に対して、図４（ａ）および（ｂ）に示す態様の下で脱着される、キャップ７４を有する。
That is, as shown in detail in FIG. 4, the
さて、中空粒子５の充填は、図５（ａ）に示すように、例えば高圧気体とともに中空粒子５を貯蔵した貯蔵タンク（図示せず）からの充填管６を、中空リング体３の充填口６に挿入して前記高圧気体とともに中空粒子５を中空リング体３内に移送する。
Now, as shown in FIG. 5 (a), the
かように、中空粒子５の充填は高圧気体とともに行われるために、中空粒子５の充填完了後は、中空リング体３の内部も高圧になっており、図５（ｂ）に示すように、充填管８を外した途端、中空粒子５が逆流（噴出）してしまう。
Thus, since the filling of the
この不具合を解消する為には、前記充填管８を外した瞬間に、中空リング体３の内外の連通を封止できる弁が必要である。そのために、上述のとおり、充填口６に装着するバルブ７に逆止弁７１をそなえることが肝要である。この逆止弁７１を有するバルブ７から中空粒子５を充填することによって、例えば貯蔵タンクから移送した中空粒子５を余すことなく中空リング体３の内部に充填することができる。
In order to eliminate this problem, a valve that can seal the communication inside and outside the
また、前記バルブ７は、その胴７０のカラー７３を中空リング体３の表面に取り付けることによって、胴７０を中空リング体３内に埋没させ、前記キャップ７４を胴７０の先端開口部７２に装着した状態において、該キャップ７４の表面が中空リング体３の表面と連続する配置にすることが好ましい。
In addition, the
すなわち、中空粒子５の充填後の中空リング体３では、バルブ類による突起部分がないと、ランフラット走行中の局所入力が防止され、中空リング体３に破壊の起点が生じないことから、中空リング体３の耐久性を向上する上で有効である。さらには、中空リング体３の外側に向く突起部があると、タイヤ或いはリムとの干渉を引き起こし、バルブの摩滅や破壊を引き起こして長期の使用に耐えない場合もある。
That is, in the
次に、バルブ７は、中空リング体３と同じ材質であることが好ましい。ここに、逆止弁構造として、例えば、タイヤ用バルブやカプラー等の適用も可能であるが、これらのシステムは機構が複雑であり、部品が大型化するという欠点がある。すなわち、タイヤ内に組込む事が前提の為、走行中の振動発生要因とならないよう、極力、小型で軽量化された物が好ましく、中空リング体３と同じ材質、例えばウレタン樹脂、特にポリウレタンとすることが推奨される。さらに、中空リング本体への設置が容易であることも重要な要素であるため、同材質とすることは溶着取り付けの点で有利である。また、バルブ７が中空リング体３と同材質であれば、熱的にも同様の耐久性が得られる利点もある。すなわち、熱的には、後述する中空粒子の加熱膨張温度には耐える必要があることから、中空粒子の殻部（連続相）のガラス転移点より高い温度域に融点のある材料を用いることが好ましい。この点においても、ポリウレタンとすることが推奨される。
Next, the
さらに、中空リング体３には、図６に示すように、まず、中空リング体３内に中空粒子５を充填する際にともに導入される気体を排出するため、あるいは、中空リング体３を配置したタイヤとリムの組み立て体が内圧低下して中空粒子５が熱膨張した際に放出する気体を排出するために、気体のみを選択通過させるフィルター９を、中空リング体の外周部分に少なくとも１箇所、設けることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 6, the
ここに、フィルター９は、中空リング体３の外周域の上記した充填口６と離隔した位置、図６の断面箇所を図２に示すように、好ましくは周上１８０°で離間した位置に少なくとも１つはフィルター９を設けることが好ましい。なお、フィルター９を複数設ける場合は、中空リング体３の外周の等分４ないし６箇所に設けることが好ましい。複数個のフィルターを設けることにより、気体の通過がスムースに行われ、結果として速やかなタイヤ高さの復活が可能となるが、一方、中空リング体の機械的強度が、フィルターの増加に伴い低下する為、必要以上に増やす事は得策と言えない。
Here, the
ところで、上述したように、中空粒子５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、平均粒径が２０μｍ〜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５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。ここで、『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、この中空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』を有することを指す。さらに、上記の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。
By the way, as described above, the
ここで、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、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、ここに中空粒子の再膨張開始温度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。 Here, 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 liquid foaming agent. There is a temperature Ts1. Furthermore, when the hollow particles obtained by heating expansion are heated again from room temperature, the hollow particles start to expand further, and there exists a reexpansion 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.
まず、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。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。よって、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超えても、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。
一方で、中空粒子を再度加熱膨張させる場合では、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超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。
First, the expansion behavior was observed when the expandable resin particles were heated and expanded. Since the expandable resin particles are in a stage before expansion, the particle diameter is extremely small as compared with the state of the hollow particles, and the thickness of the resin shell is extremely thick. Therefore, the microcapsule has a high rigidity. 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.
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 as 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.
本発明では、一旦膨張させた中空粒子の更なる膨張特性を活用する。
すなわち、中空粒子のＴｓ２は、９０℃以上２００℃以下であることが好ましい。なぜなら、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可能性があるからである。
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。
In the present invention, the further expansion characteristics of the hollow particles once expanded are utilized.
That is, Ts2 of the hollow particles is preferably 90 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. This is because if Ts2 of the hollow particles is less than 90 ° C., the hollow particles may expand in a temperature environment in the tire chamber during normal running.
On the other hand, when the temperature exceeds 200 ° C., Ts2 may not be reached even in the run flat running after the puncture damage even if the temperature rises due to the frictional heat generation of the hollow particles. In some cases, it will not be possible to fully develop the “revival function”.
よって、Ｔｓ２の範囲は９０℃以上２００℃以下であり、好ましくは１１０℃以上、更に好ましくは１３０℃以上であり、もっとも好ましくは１６０℃以上の範囲である。 Therefore, the range of Ts2 is 90 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, preferably 110 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and most preferably 160 ° C. or higher.
以上のように、上記した上限値および下限値に従う膨張開始温度Ｔｓ２を有する中空粒子を配置することにより、内圧復活機能を確実に発現させる一方、常用走行での『内圧復活機能保持』が達成される。 As described above, by arranging the hollow particles having the expansion start temperature Ts2 in accordance with the upper limit value and the lower limit value described above, the internal pressure recovery function is reliably expressed, while “internal pressure recovery function retention” in normal running is achieved. The
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（III）：
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２---- （III）
（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。また、タイヤ気室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。
Next, as the gas constituting the hollow part (closed cell) of the hollow particle, nitrogen, air, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof,
R 1 —O—R 2 ---- (III)
(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. The gas filled in the tire chamber may be air. However, 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.
尚、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 for obtaining hollow particles having closed cells is not particularly limited, but a general method is to produce “expandable resin particles” using a foaming agent and to heat and expand them. 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 pentamethylenetetramine, 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（III）：
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２---- （III）
（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術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 the 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 Fluorides and the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 ---- (III)
(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, it is possible to obtain “expandable resin particles” in which the gas components shown above are contained in a liquid state foaming agent in the resin continuous phase of the previous operation, and by heating and expanding this, desired hollow particles are obtained I can get 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り、目的の中空粒子を得ることができる。 The surface of the “expandable resin particles” is coated with an anti-blocking agent such as silica particles, carbon black fine powder, antistatic agent, surfactant, etc., and then heated and expanded to obtain the desired hollow particles. be able to.
さて、この中空粒子５が内部に充填された中空リング３を配置したタイヤに、図７（ａ）に示すように、例えば釘などの異物１０が刺さり、その後走行中に異物１０が抜けると、タイヤ１内の大気が徐々に漏洩する。建設現場などの荒地で使用する場合に受ける裂け傷などと異なり、一般路でのパンクの原因は釘やボルトなどのタイヤに刺さる異物である。かようなパンクの場合、異物が抜け落ちる頻度は極めて低く、多くの場合、異物が残ったままの状態で一昼夜程度放置された後、タイヤのパンクに気付く事になるのが一般的である。従って、傷口からタイヤ外に気体が漏洩する速度は非常に遅いものであり、図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、徐々にタイヤ内圧が低下していく。
Now, as shown in FIG. 7 (a), a
かように内圧が低下したタイヤ１は、継続した走行において、図８（ａ）に示すように、タイヤ１内の中空リング体３がタイヤ１内面と接触した状態で、しかも荷重が付加されての走行が継続される結果、繰り返しの変形入力が与えられる。すると、この変形入力により中空リング体３内の中空粒子５は相互に擦れ合い摩擦によって自己発熱して、中空粒子５の温度が上昇する。そして、該温度が、中空粒子の熱膨張開始温度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。このとき、中空粒子の中空部内圧力が高いことに加え、中空粒子温度が急上昇するために、中空粒子が一気に体積膨張する。
As shown in FIG. 8 (a), the tire 1 having the reduced internal pressure is subjected to a load while the
膨張した中空粒子は、その連続相を構成する樹脂の厚みが減少してガス透過性が増加する結果、図８（ｂ）に示すように、中空粒子の中空部の内包気体が中空粒子の外側の中空リング体３内に放出される。ここで、中空リング体３には、中空粒子５から放出された気体を選択通過させるフィルター９が設けられているため、放出気体はこのフィルター９を介して中空リング体３外のタイヤ内部に供給される。すなわち、中空粒子５からの放出気体によって中空リング体３の内圧は上昇する一方、この中空リング体３の外側のタイヤ内部圧力は傷口１１からの気体漏洩によって減少しているため、中空リング体３の放出気体はフィルター９を介して低圧の中空リング体３外のタイヤ内部へ流動する。
As shown in FIG. 8 (b), the expanded hollow particles have a reduced thickness of the resin constituting the continuous phase and increased gas permeability. As a result, as shown in FIG. The
この放出気体の中空粒子からの放出速度は、タイヤの傷口１１からの気体の漏洩速度よりも速い。なぜなら、上記の如く、殆どのパンクは、異物が受傷部に残留した状態なので、タイヤ内空気の漏洩速度は、非常に遅いからである。仮に、異物を故意に除去した場合でも、柔軟なゴムの層が傷口を塞ぐ様に作用する為、タイヤ内空気の漏洩速度は、比較的遅いものである。従って、中空粒子からの気体の放出速度と傷口８からの大気の漏洩速度との差分をもって、図８（ｃ）に示すように、タイヤ内圧を復活させることが可能となる。
The release rate of the released gas from the hollow particles is faster than the leak rate of the gas from the
なお、中空粒子からの放出気体のみを選択的に通過させるフィルター９には、ガラス繊維や、アルミナ系セラミック繊維、ポリエステル繊維およびナイロン繊維のいずれか少なくとも１種からなる耐熱フィルターを用いることが好ましい。なぜなら、熱膨張可能な中空粒子を充填して成る中空リングのタイヤ高さ復活メカニズムから、フィルターが高温環境下にさらされる事は避けられないからである。また、その形態は、焼結フィルターや不織布状でも良く、織布でも構わない。更に、中空粒子の膨張開始温度Ｔｓ２以上の耐熱性が必要な事は、勿論である。
In addition, it is preferable to use the heat resistant filter which consists of at least 1 sort (s) of glass fiber, an alumina type ceramic fiber, a polyester fiber, and a nylon fiber for the
上記した内圧復活に寄与する中空粒子からの気体の放出は、中空リング体３に対する入力がなくなって中空粒子の温度が熱膨張開始温度Ｔｓ２未満になるまで、あるいは、中空粒子内の内圧とタイヤの内圧が平衡に達するまで継続し、内圧を復活させるべく機能する。その後、中空粒子からの気体の放出が停止し、タイヤの傷口１０からの気体の漏洩が進むと、再度内圧が低下して図８（ａ）に示した、タイヤ１内の中空リング体３がタイヤ１内面と接触した状態に再び陥ることになる。すると、図８（ｂ）から（ｃ）に示した中空リング体３への入力から中空粒子の発熱、そして気体の放出を繰り返されて内圧の復活がはかられる。以上の内圧の低減と内圧の復活を繰り返す過程を経て、パンク状態となった後も必要とされる距離を安全に継続走行することが可能になる。
The release of the gas from the hollow particles contributing to the recovery of the internal pressure described above occurs until there is no input to the
ここで、例えばウレタン樹脂からなる中空リング体３は、中空粒子から内包圧が放出されている状態において、中空リング体３に大きな変形入力があって破壊した場合について、図７を参照して説明する。すなわち、図９（ａ）に示すように、中空リング体３に変形入力があったことによって中空リング体３内の中空粒子５は既に発熱して気体を放出しているために、図９（ｂ）から（ｃ）に示すように、上述と同様のメカニズムにて低下したタイヤ内圧を復活させることが可能である。
Here, the
また、中空リング体３の破壊によってタイヤ１内部に飛散した中空粒子５は、タイヤ１の傷口１１を閉塞し、急激なタイヤ内圧力の低下を抑制するのに寄与する。
すなわち、傷口１１はタイヤ気室内の気体が漏れ出る流路となるが、その流路長さはタイヤの肉厚分にほぼ相当する。本発明の中空粒子は、上記流路内において『圧密』状態で入り込んで多数の中空粒子によって流路を詰まらせることができる。更に上述した内圧復活機構によりタイヤ気室内の圧力が増加されると、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。ゆえに傷口内に圧密状態で入り込んだ中空粒子群には、タイヤ気室内の増圧によりタイヤ側から絞り込まれるように圧縮力が働く。ここで、本発明の中空粒子は、中空部圧力が高いために、この圧縮力に対して中空部圧力に起因する反力が発生するため、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、タイヤ気室内の気体がほとんど漏れ出さない程度まで傷口を閉塞できるのである。
従って、パンクの原因となった傷口は、瞬時にかつ確実に中空粒子によって塞ぐことができるのである。
Further, the
That is, the
Therefore, the wound that caused the puncture can be instantly and reliably closed with the hollow particles.
なお、中空リング体３に強度の低い材料を用いて、中空リング体３が中空粒子５の発熱前に破壊し中空粒子５が中空リング体３外に開放された場合にあっても、タイヤ内で発生する熱の供給を受けた中空粒子５が、体積膨張や内包気体の漏洩を引き起こし、同様にタイヤ高さを復活させる事が可能である。すなわち、パンク状態となったタイヤ１は、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ため、中空粒子５はタイヤ内面とリム内面との間に挟まれながら、圧縮とせん断の入力を受けて発熱し、上述の内圧復活が達成されることになる。
Even if the
更に、タィヤ内面同士が接触しながら走行する場合は、その接触部分に挟み込まれた中空粒子５の機械的破壊も起こり、その内包気体の放出が加速する。
ちなみに、上記の現象である中空粒子５の体積膨張と内包気体の放出とは、明確に分離することができるものではなく同時に並行して発現している場合が多いと考えられる。
Further, when traveling while the tire inner surfaces are in contact with each other, mechanical destruction of the
By the way, it is considered that the volume expansion of the
以上の中空粒子５による内圧の再補填を実現するに当たって、中空リング体３における中空粒子５の充填量は、タイヤの内容積に対して、２０％から６０％の嵩体積とする事が好ましい。すなわち、中空粒子５の嵩体積が２０％未満では、中空粒子から供給される気体の総量が少なく、良好な復活能力が得られない事に加え、パンク時に中空リングに加わる入力が不足し、十分な発熱を得られない為である。一方、６０％を超える嵩体積とした場合、タイヤをホイールに組み込む際の障害が大きく、実用性に乏しくなる。従って、本発明が供されるタイヤサイズによって、中空リング中空リング体を適切に設計することが必要になる。
In realizing the refilling of the internal pressure with the
以上の内圧復活機能を有するタイヤとリムの組立体を提供するには、中空リング体に予め中空粒子を充填し、この充填後の中空リング体をタイヤ内に組み込む使途が推奨されるから、充填口に装着する本発明のバルブ構造が重要になるのである。 In order to provide an assembly of a tire and a rim having the function of restoring the internal pressure as described above, it is recommended that the hollow ring body is filled with hollow particles in advance and the hollow ring body after filling is used in the tire. The valve structure of the present invention attached to the mouth is important.
図２に示した中空リング体３を、外径：510ｍｍおよび内径：350ｍｍにて作製した。この中空リング体には、図３に示した充填口６を設け、この充填口６に、表１に仕様を示す種々のバルブ７を装着した。なお、中空リング体は、日本ミラクトラン株式会社製のミラクトラン（商標）の２ｍｍ厚品を用いて作製した。
The
かくして得られた中空リング体の内部に、バルブ７を介して、２５０ｇの量の中空粒子を、図５に示したところに従って充填した。その際、２５０ｇの中空粒子の全量充填が完了した場合を合格、充填口から中空粒子の飛散があり全量充填が不可能であった場合を不合格とした。この評価結果を、表１に示す。
The hollow ring body thus obtained was filled with a hollow particle in an amount of 250 g through the
次に、中空粒子を充填した中空リング体を、サイズ195／50 R15のタイヤ内に装入してから、タイヤをサイズ6.0Ｊ−15のリムに組み込み、最高空気圧に調整した安全タイヤを、１０００ｃｃクラスの前輪駆動車に装着し、４名乗車相当の荷重を付加して、次に示す評価を行った。 Next, after inserting the hollow ring body filled with the hollow particles into the tire of size 195/50 R15, the tire was assembled in a rim of size 6.0J-15, and the safety tire adjusted to the maximum air pressure was 1000 cc. It was mounted on a class front-wheel drive vehicle, applied with a load equivalent to four passengers, and the following evaluation was performed.
すなわち、車両の左前輪に装着した試験タイヤの最大幅位置にサイド部に、カッターにて周方向に約２０ｍｍ長さの切れ込み（サイドカット）を入れ、内圧が大気圧になるまで充填空気を完全に放出した状態（内圧：０ｋＰａ）から走行を開始した。残る３輪は通常のタイヤである。そして、テストコースを60km／hで最長20kmまで走行し、走行開始から５分後のタイヤの断面高さを測定した。その測定結果を、定常走行時（内圧：200ｋＰａ）におけるタイヤの断面高さに対する比率にて、表１に示す。 In other words, a 20 mm long cut (side cut) is made in the circumferential direction with a cutter at the maximum width position of the test tire mounted on the left front wheel of the vehicle, and the filled air is completely supplied until the internal pressure becomes atmospheric pressure. The vehicle started running from the state released to the inside (internal pressure: 0 kPa). The remaining three wheels are normal tires. The test course was run at 60 km / h up to a maximum of 20 km, and the cross-sectional height of the tire was measured 5 minutes after the start of running. The measurement results are shown in Table 1 in terms of the ratio to the tire cross-section height during steady running (internal pressure: 200 kPa).
ここで、タイヤのサイドカットによる内圧の低下時、タイヤのサイド部が路面と接触した状態にあると、仮に走行が可能であってもタイヤ自体が損傷するため、サイドカット後の内圧低下状態にあっても、サイドカット前の定常走行時におけるタイヤ外径の少なくとも５０％の外径が保障されれば安全走行が可能である。すなわち、中空リング体の充填口に装着したバルブから中空粒子が吹き出すことなく中空リング体内で膨張すれば、中空粒子の膨張作用で中空リング体が拡径する結果、タイヤ外径の少なくとも５０％の外径が維持されるのである。 Here, when the internal pressure is reduced due to the side cut of the tire, if the side portion of the tire is in contact with the road surface, the tire itself will be damaged even if it can travel, so the internal pressure is reduced after the side cut. Even in such a case, safe driving is possible if an outer diameter of at least 50% of the tire outer diameter at the time of steady driving before side cut is ensured. That is, if the hollow ring body expands without hollow particles blowing out from the valve attached to the filling port of the hollow ring body, the hollow ring body expands due to the expansion action of the hollow particles, resulting in at least 50% of the tire outer diameter. The outer diameter is maintained.
また、タイヤのサイドカットによる内圧の低下から上記の走行を経た各タイヤについて、該走行中に中空リング体から中空粒子が飛散したか否かを確認した。その結果についても、表１に併記する。 Moreover, it was confirmed whether or not the hollow particles were scattered from the hollow ring body during the traveling for each tire that had undergone the traveling from the decrease in the internal pressure due to the side cut of the tire. The results are also shown in Table 1.
表１に示すように、従来例では、中空粒子を充填する作業において該粒子の飛散が甚大であった。この点、発明例は、中空粒子の充填作業に何ら支障がなかった。 As shown in Table 1, in the conventional example, scattering of the particles was enormous in the work of filling the hollow particles. In this respect, the invention example had no trouble in the filling operation of the hollow particles.
また、サイドカット後の走行では、発明例１が約１分後にタイヤ断面高さが50％にまで復活したが、その後バルブが損傷し、中空粒子が中空リング体から漏洩して走行不能となった。
同様に、発明例２は、走行開始後約４分でタイヤ断面高さが60％にまで復活したが、その後バルブが損傷し、中空粒子が中空リング体から漏洩して走行不能となった。
発明例３は、走行開始後約５分でタイヤ断面高さが約80％になり、その後タイヤ断面高さはほぼ横ばいに推移し、目標である20分（走行距離：20ｋｍ）を感想するに到った。
In the running after the side cut, the tire cross-section height was restored to 50% after about 1 minute, but the valve was damaged after that, and the hollow particles leaked from the hollow ring body, making running impossible. It was.
Similarly, in Invention Example 2, the tire cross-section height was restored to 60% about 4 minutes after the start of running, but thereafter the valve was damaged, and hollow particles leaked from the hollow ring body, making running impossible.
In invention example 3, about 5 minutes after the start of running, the tire cross-section height became about 80%, and then the tire cross-section height remained almost flat, and the impression was 20 minutes (travel distance: 20 km). Arrived.
１ タイヤ
２ リム
３ 中空リング体
４ 室
５ 中空粒子
６ 充填口
７ バルブ
８ 充填管
９ フィルター
１０ 異物
１１ 傷口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
A tire and rim assembly comprising: a tire mounted on an application rim; and the hollow ring body according to any one of claims 1 to 5 disposed within the assembly of the tire and the application rim.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006202321A JP2008024272A (en) | 2006-07-25 | 2006-07-25 | Hollow ring body, and assembly body of tire with rim |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006202321A JP2008024272A (en) | 2006-07-25 | 2006-07-25 | Hollow ring body, and assembly body of tire with rim |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008024272A true JP2008024272A (en) | 2008-02-07 |
Family
ID=39115341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006202321A Withdrawn JP2008024272A (en) | 2006-07-25 | 2006-07-25 | Hollow ring body, and assembly body of tire with rim |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008024272A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018003835A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 横浜ゴム株式会社 | Tire/wheel assembly |
-
2006
- 2006-07-25 JP JP2006202321A patent/JP2008024272A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018003835A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 横浜ゴム株式会社 | Tire/wheel assembly |
| JP2018001846A (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | Tire/wheel assembling body |
| CN109311356A (en) * | 2016-06-29 | 2019-02-05 | 横滨橡胶株式会社 | Tire/wheel assembly |
| EP3480035A4 (en) * | 2016-06-29 | 2020-01-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Tire/wheel assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4651662B2 (en) | Safety tire and hollow ring body | |
| JP2008024272A (en) | Hollow ring body, and assembly body of tire with rim | |
| JP2009107541A (en) | Safety tire, and assembly of safety tire and rim | |
| JP4990485B2 (en) | Tire and rim assembly and hollow particles arranged inside the assembly | |
| JP2006116912A (en) | Repairing method of punctured tire | |
| JP4558518B2 (en) | Safety tire | |
| JP2006231982A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006231987A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006193117A (en) | Tire-particle assemblage | |
| JP2006168478A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006290114A (en) | Tire particle assembly | |
| JP2006256354A (en) | Method for measuring weight balance of safety tire | |
| JP2006192952A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006298305A (en) | Tire particle assembly | |
| JP2006224934A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006175903A (en) | Tire particle assembly | |
| WO2005102740A1 (en) | Assembly of tire and rim, and hollow particles placed inside the assembly | |
| JP2006188100A (en) | Tire-particle assembly | |
| JP2006192951A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006188101A (en) | Tire-particle assembly | |
| JP2006240436A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006192962A (en) | Safety tire | |
| JP2006231980A (en) | Tire particle aggregate | |
| JP2006192944A (en) | Comfort type safety tire | |
| JP2006137107A (en) | Method for producing safety tire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091006 |