JP6335560B2

JP6335560B2 - 接着チューブを含有する外側溝を有するタイヤ

Info

Publication number: JP6335560B2
Application number: JP2014052247A
Authority: JP
Inventors: カロリン・アンナ・ヴェルテル; ディニッシュ・チャンドラ; ロバート・レオン・ベネディクト
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: EP2777959B1; BR102014006066B1; BR102014006066A2; US20140261943A1; JP2014181032A; EP2777959A1; CN104044416B; US9259975B2; CN104044416A

Description

本願は、２０１３年３月１５日出願の米国仮出願第６１／７９０，２２７号の利益を主張する。

本発明は、エネルギー省より付与された契約番号ＤＥ−ＥＥ０００５４４７の下、政府支援を受けてなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。

発明の分野
本発明は、一般的に、空気入りゴムタイヤであって、そのサイドウォールに環状溝を含有し、その環状溝内に、溝壁に接着された環状フレキシブルチューブを含有する空気入りゴムタイヤに関する。

空気入りゴムタイヤのタイヤ壁からの通常の空気拡散は、タイヤの内部キャビティ内のタイヤ圧を徐々に減圧する。本発明の場合、タイヤのサイドウォールに環状の円形溝を設け、その中にフレキシブル（例えばゴム）チューブを収容し、それをゴムコーティングで溝内に固定することにより、車両運転時のタイヤのようなタイヤの使用中、タイヤ、特にタイヤサイドウォールの屈曲によってチューブに印加される圧力（例えば連続的な、あるいは区分された圧力）が交互に代わることにより、チューブが空気入りタイヤの内部キャビティに大気を送り込む作用をし、空気入りタイヤの内部キャビティに空気圧を供給（例えば維持）する役割を果たす。

本発明に従って、空気入りゴムタイヤを提供する。該タイヤは、空気キャビティを含有し、外周トレッドと、相隔たるビード部と、前記ビード部を外周の前記トレッドとそれぞれ接続する二つのサイドウォールと、そして前記トレッド及びサイドウォールを支持するカーカスとを含み、前記サイドウォール（用語サイドウォールは、タイヤのビード部へ延びたタイヤサイドウォールを含むが、この場合、用語サイドウォールは、ビード部から外側に延びうるタイヤのチェーファー要素も含むものとする）の少なくとも一つは、その外表面に少なくとも一つの環状溝を含有し、前記溝は前記溝内に環状弾性チューブを含有し、チューブは、前記溝内に含有されたゴムコーティングで前記溝内に固定されている。ゴムコーティングは、前記溝の壁面と前記チューブの両方と連絡（接触）している。

実施において、前記溝は、望ましくは、前記チューブを前記溝内に固定するのに、前記ゴムコーティング以外の接着剤を排除する（含まない）（例、例えばレソルシノール／ホルムアルデヒドラテックス系接着剤のようなＲＦＬ接着剤、及び例えばシアノアクリレート系接着剤、及び例えばテトラヒドロフラン系接着剤を除く）。

実施において、チューブを溝内に固定するのを補助するために任意のゴムカバーストリップを備えていてもよい。該カバーストリップは、ゴム被覆チューブを含有するタイヤサイドウォールの溝の開口部を覆う。

実施において、タイヤサイドウォールの溝は、一部は潰れ、一部は膨張する方式で曲がることによって変形し、それによって溝内に含有されるチューブを交互に圧縮及び減圧して、タイヤの空気キャビティに大気を送り込むという意味において自発的（自原的）ポンピング作用を起こす。

従って、実施において、タイヤサイドウォールの溝は、空気ポンピング作用を創出するために蠕動式に変形する。

用語の蠕動とは、空気のような含有物を管状経路に沿って推進させる波状収縮による動きのことを言う。自発的(autogenous)又は自発的に(autogenously)という用語は、動作活動によって本質的に発生する事象のことを言う。

一態様において、チューブは、望ましくはバルブを含有する。すなわち、タイヤ回転中のタイヤサイドウォール屈曲によって生じる溝内のチューブの波動によるポンピングにより、タイヤの適切な膨張を維持する必要がある場合にチューブへの大気の流入を可能にするバルブ、及びチューブからタイヤキャビティへの空気の流入を制御するためのバルブである。

さらに本発明に従って、硬化空気入りタイヤの外側サイドウォールに含有される環状溝内に弾性チューブを固定する方法は、
（Ａ）前記溝の壁面を清掃し、溝壁上に含有される剥離コーティング（剥離剤のコーティング、例えば、金型（その中でタイヤは高めた熱及び圧力条件下で硬化される）の表面からのタイヤの離型を容易にするためにタイヤ表面に事前に適用されたシリコーン系組成物）を除去する。溝の側壁のそのような清掃は、例えば、研磨（例えば表面研削による）又は有機溶剤洗浄の少なくとも一つによるであろうことは理解されるはずである；
（Ｂ）未硬化の硫黄硬化性液体ゴムコーティングを溝表面に適用する（例えば溝壁上の薄層コーティング）；
（Ｃ）前記チューブを溝内に、前記未硬化の液体ゴムコーティングが前記チューブ及び溝表面と接触し、その両者の間にあるように配置する（例えば、ゴムコーティングを接触させることによってチューブの表面とも溝壁の表面とも連絡するように）；
（Ｄ）溝内に含有されたチューブの露出表面に前記未硬化液体ゴムの追加のコーティングを適用する；そして
（Ｅ）未硬化の硫黄硬化性液体ゴムを硬化することによってチューブを溝内に固定する
ステップを含む。

ここで、前記硫黄硬化性液体ゴムは、
（１）低粘度流動性ジエン系エラストマー組成物（例えば、慣用手段によって都合よく溝に流れ込み、溝壁をコーティングするのに十分な低粘度のもの）、又は
（２）有機溶剤とジエン系ゴム組成物（ここで前記ゴム組成物は高粘度又は低粘度ジエン系エラストマーを含みうる）を含む有機溶剤溶液（例えばセメント）
を含み、前記ゴム組成物は硫黄硬化によって硬化できる。

硫黄硬化は、高めた温度か又は低温硫黄硬化を促進するための添加剤を含めることによって低温で実施できる。

一態様において、溝はタイヤのサイドウォールの環状溝である。

一態様において、ゴムコーティングのゴム組成物は酸化カルシウムを含有しうる（例えば、大気中水分のような水分を含有しうるゴム組成物の乾燥を促進するため）。

本発明のそのような方法の態様において、硫黄加硫性ジエンエラストマー含有ゴム組成物のカバーストリップは、液体ゴム被覆チューブを含有する溝の上に、
（Ａ）溝の開口部を覆うことによってタイヤサイドウォールの表面と接触する、
（Ｂ）チューブ上の液体ゴムコーティングと接触し、任意に前記溝の壁面と接触する
方式で適用される。ここで、カバーストリップと、チューブ及び溝壁上に含有されカバーストリップと接触しているゴムコーティングとの組合せは、一緒に同時硬化されてチューブを溝内に固定する。

図1は、環状フレキシブルチューブが挿入されることになる環状溝をそのサイドウォールに有する空気入りタイヤの斜視図を示す。図２は、フレキシブルチューブがそのサイドウォールの環状溝に挿入された図1のタイヤを示す。図３は、環状溝に挿入されたフレキシブルチューブを示す図1のタイヤの部分断面図である。図４Ａは、フレキシブルチューブが、液体ゴムを溝内に含有している環状溝に配置されようとしている様子を示す図1のタイヤの部分断面図である。図４Ｂは、フレキシブルチューブが環状溝に液体ゴムの一部を押し退けるようにして配置され、押し退けられた液体ゴムがフレキシブルチューブの外表面と溝の壁面の間に流入し、それによってチューブが溝内に固定されている様子を示す図４Ａの部分断面図である。図４Ｃは、液体ゴムによって溝内に固定されたチューブを示す。図４Ｄは、タイヤの運転時にチューブが圧縮されているところを示す。図５Ａは、溝開口部の上を覆うゴム層を示す。図５Ｂは、溝開口部を覆うために溝内に配置されたゴム層を示す。

図において
図１に、硬質リム（４）上に搭載され、周方向トレッド（２）及びサイドウォール（８）を有する硬化空気入りタイヤ（１）の斜視図を提供する。サイドウォールは、そのサイドウォール（８）外表面に、露出及び開口した環状（又は円形）溝（９）を含有し、その中に環状（又は円形）の硬化性の硬化弾性チューブ（３）が挿入されている。チューブは、チューブ内のキャビティ（本図には図示も番号付与もなし）の境界を規定している管壁（７）を有している。チューブ（３）は、（Ｔ入口）と標識された、タイヤの適切な膨張を維持することが必要とされる場合にチューブへの空気の流入を可能にするバルブ（５）のような調節器、及び（Ｔ出口）と標識された、チューブから空気を排出して最終的には空気入りタイヤのキャビティへの空気の流入を可能にするバルブ（６）のような調節器を含有する。調節器（５）及び（６）は、結合しても、一緒に配置しても、又は相隔ててもよい。

図２に、硬化空気入りタイヤ（１）の側面図を示す。タイヤは、その外側の露出されたタイヤサイドウォール（８）に含有された開放環状溝（９）に収容されたチューブ（３）を有する。

図３に、タイヤ（１）下部の拡大部分断面図を示す。この図には、硬化弾性チューブ（３）（その管壁（７）と共に示されている）を含有する開溝（９）が示されている。チューブ（３）は、溝開口部（１０）から溝（９）に挿入されている。

図４Ａには、タイヤサイドウォール（８）の開溝（９）を示す図３の拡大図が示されている。開溝（３）の溝壁（９）内に液体未硬化硬化性ゴム（１１）の溜まりが包含され、未硬化の硬化性中空弾性チューブ（３）（その内部キャビティ（番号付けされず）を規定する管壁（７）を有する）が、開溝（３）に、その溝開口部（１０）から挿入されようとしている。

図４Ｂには図４Ａのその先が示されている。チューブ（７）が開溝（３）に挿入されて液体の未硬化の硬化性ゴム溜まりの一部が押し退けられ、チューブの側面（７）と溝の壁面（３）の間に流入し、それによってチューブ（３）が溝（９）内に部分的に閉じ込められている（又は部分的に包囲されている）。

図４（Ｃ）には図４Ｂのその先が示されている。追加の液体ゴムが溝（３）に添加され、チューブは溝（３）内で液体ゴムによって包囲されている。一態様において、液体ゴムは硬化されて弾性ゴムを形成し、弾性チューブ（７）を溝（９）内に固定する。

図４（Ｄ）には図４Ｃのその先が示されている。液体ゴムが硬化されてエラストマーを形成し、チューブ（３）が溝（９）内に固定され、チューブ（３）の管壁（７）がタイヤサイドウォール（８）の屈曲によって圧縮されて内部のチューブキャビティ（番号付けされず）が閉鎖されている。これにより、タイヤ回転時のタイヤサイドウォールの屈曲によって、タイヤ（１）の外部からの空気を前述の調節器及びバルブを通じて、空気入りタイヤ内部の空気キャビティに送り込むためのチューブ（３）の空気ポンピング作用が開始する。

図５（Ａ）には図４（Ｃ）のその先が示されている。チューブ（３）を溝（３）内にさらに固定するために、ゴム層（１４）を溝（３）の開口部（１０）に適用している。ゴム層（１５）は、タイヤサイドウォール（８）の部分に重なっている。

図５（Ｂ）には図５（Ａ）のその先が示されている。ゴム層（１５）をタイヤサイドウォール（８）と重ね合わせずに溝（３）内に適合させ、溝（３）の側面（９）と接合させている。

本発明の様々な態様の部分的まとめとして、タイヤの製造法を提供する。該方法は、
（Ａ）そのサイドウォールに溝を有するタイヤを用意し、
（Ｂ）液体ゴムのコーティングを溝壁に適用し、
（Ｃ）フレキシブルチューブを溝内に挿入し、
（Ｄ）液体ゴムのコーティングを溝内のチューブ上に適用し、
（Ｅ）溝とチューブを加熱して、適用されたゴムコーティングの硬化を実施する
ステップを含む。

一態様において、前記液体ゴムコーティングが酸化カルシウムを含有する方法を提供する。

一態様において、溝に適用されたゴムコーティングの硬化に加熱プラテンが使用される方法を提供する。

一態様において、チューブ及び液体ゴムコーティングを収容するために溝上に未硬化ゴムカバーストリップが適用される方法を提供する。

一態様において、タイヤが前記溝をそのサイドウォールに含有する硬化ゴムタイヤである方法を提供する。

一態様において、タイヤが前記溝をそのサイドウォールに含有する未硬化ゴムタイヤである方法を提供する。

本明細書中に提供された記載に照らせば、本発明の変形も可能である。本発明を説明する目的で一定の代表的実施例及び詳細を示してきたが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、その中で多様な変更及び修正がなされうることは明白であろう。従って、記載された特定の実施例において、以下の添付の特許請求の範囲によって定義されている本発明の完全な意図範囲内で変更が可能であることは理解されるはずである。

［発明の態様］
１．空気入りゴムタイヤは、空気キャビティを含有し、外周トレッドと、相隔たるビード部と、前記ビード部を外周の前記トレッドとそれぞれ接続する二つのサイドウォールと、そして前記トレッド及びサイドウォールを支持するカーカスとを含み、前記サイドウォールの少なくとも一つは、その外表面に少なくとも一つの環状溝を含有し、前記溝は前記溝内に弾性チューブを含有し、チューブは、前記溝内に含有された硫黄硬化ゴムで前記溝内に固定され、前記溝の壁面と連絡する。

２．チューブが前記溝内に前記ゴムコーティングによって接着剤なしで固定される、１記載のタイヤ。

３．前記チューブを溝内に固定するためにゴムカバーストリップが提供され、そのカバーストリップはタイヤサイドウォールの溝の開口部を覆い、溝内のゴムコーティングと接触する、１記載のタイヤ。

４．前記ゴムカバーストリップと溝内のゴムコーティングが一緒に同時硬化される、３記載のタイヤ。

５．タイヤサイドウォールの溝が、一部は潰れ、一部は膨張する方式で曲がることによって変形し、それによって溝内に含有されるチューブを交互に圧縮及び減圧して、タイヤの空気キャビティに大気を送り込むという意味において自発的ポンピング作用を起こす、１記載のタイヤ。

６．前記チューブが、タイヤ回転中のタイヤサイドウォール屈曲によって生じる溝内のチューブの波動によるポンピングにより、チューブへの大気の流入を制御するための調節器、及びチューブからタイヤキャビティへの空気流の方向を制御するための調節器を含有する、５記載のタイヤ。

７．硬化ゴム空気入りタイヤのサイドウォールの外表面に含有される円形環状溝内に弾性チューブを固定する方法であって、
（Ａ）前記溝の壁面を清掃し、溝壁上に含有される剥離コーティングを除去し、
（Ｂ）硫黄硬化性液体ゴムコーティングを溝内の溝表面に適用し、
（Ｃ）前記チューブを溝内に、前記ゴムコーティングが前記チューブと溝壁の間にあることによってその両者と接触するように配置し、
（Ｄ）追加量の液体ゴムコーティングを溝内に含有されたチューブの露出表面に適用し、そして
（Ｅ）ゴムコーティングを硬化することによってチューブを溝内に固定する
ステップを含み、ここで、前記硫黄硬化性ゴムは、
（１）低粘度流動性ジエン系エラストマー組成物、又は
（２）有機溶剤とジエン系ゴム組成物を含む有機溶剤溶液
を含み、前記ゴム組成物は硫黄硬化によって硬化される方法。

８．前記ゴム組成物が酸化カルシウムを含有する、７記載の方法。

９．硫黄加硫性ジエンエラストマー含有ゴム組成物のカバーストリップが、ゴム被覆チューブを含有する前記溝の上に、
（Ａ）溝の開口部を覆うことによってタイヤサイドウォールの表面と接触する、
（Ｂ）チューブ上のゴムコーティングと接触する
方式で適用され、
カバーストリップと、チューブ及び溝壁上に含有されカバーストリップと接触しているゴムコーティングとの組合せは、一緒に同時硬化されてチューブを溝内に固定する、７記載の方法。

１０．前記カバーストリップが前記溝の壁面とも接触している、９記載の方法。

１１．溝表面が接着剤を含有しない、９記載の方法。

１２．タイヤの製造法であって、
（Ａ）そのサイドウォールに環状溝を有する硬化空気入りゴムタイヤを用意し、
（Ｂ）硫黄硬化性液体ゴムのコーティングを溝壁に適用し、
（Ｃ）フレキシブル環状チューブを溝内に挿入し、
（Ｄ）硫黄硬化性液体ゴムのコーティングを溝内のチューブ上に適用し、
（Ｅ）溝とチューブを加熱して、適用されたゴムコーティングの硬化を実施する
ステップを含む方法。

１３．前記液体ゴムコーティングが酸化カルシウムを含有する、１１記載の方法。

１４．溝に適用されたゴムコーティングの硬化に加熱プラテンが使用される、１１記載の方法。

１５．チューブ及び液体ゴムコーティングを収容するために溝上に未硬化ゴムカバーストリップが適用される、１１記載の方法。

１６．チューブを溝内に固定するためにゴムカバーストリップと液体ゴムコーティングが一緒に同時硬化される、１５記載の方法。

１タイヤ
２トレッド
３チューブ
４リム
５バルブ
６バルブ
７管壁
８サイドウォール
９環状溝
１０開口部
１１液体ゴム
１２
１３
１４ゴム層
１５ゴム層

Claims

空気入りゴムタイヤであって、空気キャビティを含有し、外周トレッドと、相隔たるビード部と、前記ビード部を外周の前記トレッドとそれぞれ接続する二つのサイドウォールと、そして前記トレッド及びサイドウォールを支持するカーカスとを含み、
前記サイドウォールの少なくとも一つは、その外表面に少なくとも一つの溝を含有し、前記溝は前記溝内に弾性チューブを含有し、
前記チューブは、前記溝内に含有されている硫黄硬化ゴムにより前記溝内に閉じ込められており、かつ前記溝内に固定されており、そして
前記硫黄硬化ゴムは、前記溝の壁面及び前記チューブと連絡し、かつ前記空気入りタイヤのゴム以外のゴムである、
空気入りゴムタイヤ。
前記溝がタイヤのサイドウォールの環状溝である、請求項１に記載のタイヤ。
前記溝が、前記チューブを前記溝内に固定するのに接着剤を含有していない、請求項１に記載のタイヤ。
任意のゴムカバーストリップが、前記チューブを前記溝内に固定するために提供され、そのカバーストリップは前記タイヤサイドウォールの前記溝の開口部を覆う、請求項１に記載のタイヤ。
前記タイヤサイドウォールの前記溝が、一部は潰れ、一部は膨張する方式で曲がることによって変形し、それによって溝内に含有されるチューブを交互に圧縮及び減圧して、タイヤの空気キャビティに大気を送り込むという意味において自発的ポンピング作用を起こす、請求項１に記載のタイヤ。
前記チューブが、溝に含有されるチューブの波動によるポンピング時にタイヤの空気キャビティへの大気の指向的流入を制御、促進又は起こすために動作するチェックバルブを含有する、請求項１に記載のタイヤ。
空気入りタイヤのサイドウォールに含有される円形環状溝内に弾性チューブを固定する方法であって、
（Ａ）前記溝の壁面を清掃し、溝壁上に含有される剥離コーティングを除去し、
（Ｂ）ゴムコーティングを溝表面に適用し、
（Ｃ）前記チューブを前記溝内に配置して、前記ゴムコーティングが前記チューブと溝壁の間にあることによって前記ゴムコーティングが前記チューブおよび溝壁と接触するようにし、
（Ｄ）追加のゴムコーティングを前記溝内に含有された前記チューブの露出表面に適用し、そして
（Ｅ）前記ゴムコーティングを硬化することによって前記チューブを前記溝内に固定する
ステップを含み、ここで、前記ゴムコーティングは、
（１）低粘度流動性ジエン系ゴム組成物、又は
（２）有機溶剤とジエン系ゴム組成物を含む有機溶剤溶液
を含み、前記ジエン系ゴム組成物は、
（３）硫黄硬化、又は
（４）硫黄硬化以外による化学硬化
によって硬化される、方法。
前記ゴム組成物が酸化カルシウムを含有する、請求項７に記載の方法。
硫黄加硫性ジエン系ゴム含有ゴム組成物のカバーストリップが、前記ゴムコーティングで被覆されたチューブを含有する前記溝の上に、
（Ａ）前記溝の開口部を覆うことによって前記タイヤサイドウォールの表面と接触する、
（Ｂ）前記チューブ上の前記ゴムコーティングと接触する
方式で適用され、
前記カバーストリップと、前記チューブ及び前記溝壁上に含有され前記カバーストリップと接触している前記ゴムコーティングとの組合せは、一緒に同時硬化されて前記チューブを前記溝内に固定する、請求項７に記載の方法。
前記カバーストリップが前記溝の壁面とも接触している、請求項９に記載の方法。
溝表面が接着剤を含有しない、請求項９に記載の方法。
タイヤの製造法であって、
（Ａ）そのサイドウォールに溝を有するタイヤを用意し、
（Ｂ）液体ゴムのコーティングを前記溝壁に適用し、
（Ｃ）フレキシブルチューブを前記溝内に挿入し、
（Ｄ）液体ゴムのコーティングを溝内の前記チューブ上に適用し、
（Ｅ）前記溝と前記チューブを加熱して、適用された前記ゴムコーティングの硬化を実施する
ステップを含む方法。
前記液体ゴムコーティングが酸化カルシウムを含有する、請求項１２に記載の方法。
前記溝に適用された前記ゴムコーティングの硬化に加熱プラテンが使用される、請求項１２に記載の方法。
前記チューブ及び前記液体ゴムコーティングを収容するために前記溝上に未硬化ゴムカバーストリップが適用される、請求項１２に記載の方法。
前記タイヤが、そのサイドウォールに前記溝を含有している硬化ゴムタイヤである、請求項１２に記載の方法。
前記タイヤが、そのサイドウォールに前記溝を含有している未硬化ゴムタイヤである、請求項１２に記載の方法。