JP6554171B2 - 空気式車両用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッドとは反対側の内側面に接着によって取り付けられた、音を吸収する環状内部吸収体を内部に有する空気式車両用タイヤに関し、前記内部吸収体は、自己封止型シーラントに付着し、このシーラントは、少なくともその塗布直後に、接着取付けのために必要とされる粘着性を有する。本発明は、さらに、前述の空気式車両用タイヤを製造する方法に関する。

そのような空気式車両用タイヤは、独国特許出願公開第１０ ２００７ ０２８９３２Ａ１号明細書から公知である。内部吸収体は、タイヤ内の空気の振動を弱め、車両の騒音状態を改善する連続気泡発泡体からなるリングである。タイヤの内側に塗布されたシーラントは、２つの機能を有する、すなわち、内側層が損傷した場合に、粘性シーラントが損傷位置に流入することで、シーラントは、トレッドの領域でタイヤの望ましくないパンク穴を塞ぐ。さらに、シーラントは同時に、吸音発泡リングを固定するための「結合剤」として機能する。

しかし、シーラントの流動特性は、シーラントに載った内部吸収体から悪影響を受けることがある、つまり、所望の封止効果が遅れてしか現れないか、または全く現れない。貫通した異物が再度タイヤから出て行き、大きな空気流路を残した場合に、流動特性に関して悪影響を受けたシーラントによる確実な封止は特に困難である。

本発明の目的は、パンクした場合のタイヤの封止を改善することである。さらに、本発明の目的は、前述のタイヤを製造する方法を提供することである。

本発明によれば、空気式車両用タイヤに関する前述の目的は、分離層がシーラントと内部吸収体との間に配置されることと、分離層が、封止するのに十分なシーラントの流動性と、さらに、内部吸収体の確実な付着とを保証するように作製されることとで達成される。

本発明によれば、シーラントの流動特性は、シーラントと内部吸収体との間に配置された分離層によってプラスの影響を受ける。その結果、シーラントは、確実な態様で封止することができる。

内部吸収体は、連続気泡発泡体からなるのが好ましく、代替案として、内部吸収体は、ガラスウール、コルク、または合成繊維（フリース）、あるいは前述の材料の２つ以上の組み合わせからなる。

内部吸収体は、単一体として形成された、または環状セグメントの形態の２つ以上の個々の要素からなるほぼ環状の構成要素であるのが好ましい。

分離層は、単一体でできているか、または重なった、もしくは離間した個々のセグメントでできている。

本発明の特定の実施形態では、分離層は、コーティングが施されたフィルムである。好ましくは、フィルムまたはフィルムのコーティングは、シリコーンまたはＰＴＦＥ（フッ素化炭化水素化合物、例えば、ペルフルオロオクタン酸）系であるか、あるいはオイルまたは様々な油脂タイプからなるか、あるいは紙（例えば、硫酸紙、ベーキングシート）または（人工繊維および／または天然繊維で構成された）布地からなる。

シリコーンは、比較的高温において有効であり、他の材料は価格的に有利である。

作用形態は、表面の封止および静止摩擦の低減である。

分離層が、片側、好ましくはシーラントに対向する側で非付着性を有するならば有益である。あるいは、分離層は、両側で非付着性を有する。

本発明のさらに別の実施形態では、分離層は、例えば、塗料およびワニス、溶射被膜、剥離剤（例えば、離型剤）などの液体として塗布された材料である。

本発明のさらに別の実施形態では、分離層は、例えば、粉体などの、固相から塗布された材料である。

本発明のさらに別の実施形態では、分離層は、例えば、凝縮物などの、気相から塗布された材料であるか、または化学反応によって材料面に結合される。

この形状に無関係の塗布方法の利点は、切断、再成形、および位置決めがないことである。

本発明のさらに別の実施形態では、分離層は、例えば、ゴムの木の葉などの有機材料からなる。

本発明のさらに別の実施形態では、表面は、その構造により非付着性（ロータスリーフ効果）を有する。

本発明のさらなる実施形態では、分離層は、粉体層または小プレート（ｔｉｎｙ ｐｌａｔｅ）層であり、前記小プレートは、その平面状伸長部が、層に対してほぼ平行であるように向けられる。１つの利点は、注入または内部吹き付けし、必要に応じて、次に、例えば、吸引または排出によって余分な材料を除去することにより、簡単に配置できることである。可能な材料として、熱硬化性または熱可塑性などのプラスチック、あるいは金属がある。別の利点として、個々の小プレートの互いに対する滑り性があり、この滑り性は、シーラントの流動特性に付加的なプラスの影響を及ぼす。

分離層が開口を有するならば有益であり、内部吸収体は、その開口によって一部が結合剤に直接載り、したがって、シーラントと直接的に接着接触する。内部吸収体に対向する分離層面に別の接着性コーティングは不要である。

この場合に、開口が、内部吸収体の表面積に対して、合計で２％〜５０％の面積、好ましくは５〜３０％の面積、特に好ましくは１０〜１５％の面積を占めるならば有用である。特定の実施形態では、開口は、分離層の領域にわたって均一に分布するように配置される。内部吸収体の表面積とはタイヤに対向する面積である。それにより、封止特性に及ぼす内部吸収体の影響が、最小限まで低減される。

分離層の平面図において、開口が、途切れのない、または突き抜けた態様の円形、長円形、および／または細長いスリット状の形状を有するならば有益であり、分離層のスリットは、長手方向、横方向、または概ね斜方向に配置される。開口の寸法を適切にすることで、確実に封止するための十分な流動性が材料にもたらされ、同時に、発泡体のための十分な接着力がもたらされる。

分離層が、内部吸収体に対向する面に接着性を付与されるならば有用であり、前記接着性は、例えば、分離層をゴム状化するなどの適切な表面処理、さらなる接着剤の塗布、例えば、ベルクロなどの機械的結合、またはそれらの組み合わせによって得られるのが好ましい。接着剤は、分離層に吹き付けて、散布して、両面粘着テープとして、または、例えば、支持材料上の純粋な接着剤層として貼り付けて、前もって組み込んだ形で供給することができる。

分離層が、２．０ｍｍ以下の最大厚さ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さを有するならば有用である。厚さは、タイヤに配置された状態で半径方向に測定される。

内部吸収体が、１０ｍｍ以上の半径方向厚さ、好ましくは２０ｍｍ〜４０ｍｍの厚さを有するならば有益である。

分離層は、シーラント層の幅以上の幅を有する。１つの利点は、粘着性のシーラント層を完全に覆うことである。

代替の実施形態では、分離層は、シーラント層の幅と内部吸収体の幅との間である幅を有する。１つの利点は、起こり得る材料ばらつき、および／または製造ばらつきを補償することである。

さらなる代替の実施形態では、分離層は、内部吸収体の幅と概ね一致する幅を有する。１つの利点は、材料の節約であり、したがって、重量の節減である。

さらに別の代替実施形態では、分離層は、内部吸収体よりも狭い幅を有する。この場合に、１つの利点は、縁部でシーラントに作用する内部吸収体の接着効果が改善されることである。

説明したすべての実施形態において、シーラント層は、内部吸収体よりも幅広であるか、幅狭であるか、または全く同じ幅であり得る。

分離層がシーラントに直接載った領域におけるシーラント層の厚さが、１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜３．５ｍｍであるならば有用である。先行技術では、シーラントの厚さは約７ｍｍである。本発明に従ってシーラントの厚さを大幅に低減することで、コスト的に有利になる。

シーラントの厚さが、例えば、開口の領域において、より厚くなっている、または起伏が付いているなど、局所的に変化するならば有用である。

自己封止式のシーラントであり、少なくとも、タイヤの内側面にシーラントを塗布した直後に、内部吸収体がシーラントに押し付けられ、ひいては接着によってシーラントに結合され得るような十分な粘着性をもつすべてのシーラントが、本発明において使用可能である。したがって、例えば、ポリウレタン系シーラント、またはブチルゴム系、ポリブテン系、もしくはシリコーン系の粘性混合物であるシーラントが適している。

本発明によれば、分離層は、例えば、以下の表の通りに設計することができる。

先行技術によれば、シーラントが、最初に内側層に塗布され、次いで、完成したタイヤにおいて、内部吸収体が、接着によってシーラントに取り付けられる。

本発明によれば、分離層が、内部吸収体の前にシーラントに貼り付けられるか、または内部吸収体と共に貼り付けられる、あるいは内部吸収体が分離層およびシーラントと共に前もって組み立てられて、構成要素としてタイヤに導入される。

本発明のさらなる特徴、利点、および細部が、図面を参照して以下にさらに詳細に説明される。図面は、先行技術の例示的な実施形態だけでなく、発明の概略的な例示的実施形態も示している。

先行技術の空気式車両用タイヤの断面図を示している。 本発明による空気式車両用タイヤの断面図を示している。 開口を有する分離層の平面図をそれぞれ示している。

図１は、成形されたトレッド１、サイドウオール２、ビード領域３、ビードコア４、さらに、多プライベルト複合体５、およびカーカス挿入体６を有する自動車用ラジアルタイヤの断面図を示している。タイヤの内側領域は、気密性ゴム化合物からなる内側層７で覆われている。パンクした（タイヤが損傷した）場合に、自己封止の態様で機能することができるシーラント８が、トレッド１とは反対側の内側層７の内側面に塗布されている。内部吸収体９は、シーラント８に付着しており、この内部吸収体９は、下記に説明するように、シーラント８の塗布直後で、前記シーラントが、まだ十分に粘着性を有する間に、シーラント８に押し付けられる。内部吸収体の吸音特性に関して、内部吸収体９は、タイヤの空洞振動数に合わされる。この場合に、内部吸収体９は、例えば、細長い略三角形形状を有し、タイヤの赤道に関して対称である断面を有する。内部吸収体９の発泡体は、連続気泡発泡体であり、その理由は、連続気泡発泡体が、吸音に最も適しているからである。使用可能なシーラントには、例えば、ポリウレタンゲル、またはブチルゴム、ポリブテン、もしくはシリコーン系の粘性混合物があり、この混合物は、可塑剤オイルなどのさらなる通常の組成物を含有することが可能である。シーラントは、少なくとも、トレッド１とは反対側の内側面を覆うように、例えば、吹き付けによって導入される。タイヤは、シーラントを内側面上に最適に分布させるために回転することができる。さらに、シーラントは、シーラントの層厚さが、７ｍｍ〜８ｍｍになるような量で導入される。シーラントは、少なくとも塗布直後に、比較的液状および粘着性でなければならない。この時点で、前もって作製された内部吸収体９が、タイヤの内部に導入される。十分な相互作用後、内部吸収体９はシーラント８に付着し、シーラント８は、弾性変形可能であるが、大部分は不動のままである。

図２は、本発明による空気式車両用タイヤの断面図を示している。本発明による空気式車両用タイヤは、分離層１０が、シーラント８と内部吸収体９との間に配置されている点で、図１の先行技術のタイヤと異なっている。分離層１０は、封止するのに十分なシーラント８の流動性と、さらに、内部吸収体９の確実な付着とを保証するように作製される。分離層１０は、例えば、フィルムまたはオイル浸漬布地である。シーラントに対向する分離層の面１１は、非付着性を有する。内部吸収体に対向する分離層の面１２は、接着性または非接着性を有する。それでも、接着した態様で内部吸収体９を確実に配置するために、分離層１０は、開口１３（ここでは図示していない、図３を参照のこと）を有することができ、内部吸収体９は、開口１３によって、一部分がシーラントに直接載る。開口１３は、内部吸収体の表面積に対して、合計で２％〜５０％の面積を占める。分離層１０の平面図において、開口１３は、分離層１０の領域にわたって均一に分布するように配置される。

分離層１０は、０．０５〜２．０ｍｍの厚さ１４を有する。内部吸収体９は、２０ｍｍ〜４０ｍｍの厚さ１５を有する。分離層１０は、発泡体リングの幅１７に概ね一致する幅１６を有する。シーラント層８の厚さ１８は、分離層１０がシーラント８に直接載った領域において、約１．０ｍｍ〜７．０ｍｍである。シーラント層は、層厚さが局所的に変化してもよく、特に、シーラント層は、軸方向に起伏を付けることができる。内部吸収体を越えた領域では、厚さ３．５ｍｍが特に選択される。

図３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはそれぞれ、開口１３を有する分離層１０の平面図を示している。図３ａは、円形開口１３を示し、図３ｂ、３ｃ、３ｄは、スリット開口１３を示しており、スリット開口１３は、図３ｂでは、分離層１０の長手方向伸長部に対して横方向に配置され、図３ｃでは、分離層１０の長手方向伸長部に対して平行に配置され、図３ｄでは、分離層１０の長手方向伸長部に対して斜方向に配置されている。図３ｅは、同じ分離層１０上に具現化された様々な幾何形状の開口１３を示している。開口１３は、規則的な、または不規則的な態様で配置することができ、かつ／あるいは互いに隣接して様々な大きさで出現することができる。一例として、規則的に繰り返される間隔は、３ｂの場合に想定される。一例として、それは、３ｃの場合に等距離ではない。
本発明の特徴は次の通りである。
１． トレッド（１）とは反対側の内側面（７）に接着によって取り付けられた、音を吸収する内部吸収体（９）を内部に有する空気式車両用タイヤであって、前記内部吸収体（９）は、自己封止型シーラント（８）に付着し、前記シーラント（８）は、少なくともその施用直後に、接着取り付けのために必要とされる粘着性を有する空気式車両用タイヤにおいて、分離層（１０）が、前記シーラント（８）と前記内部吸収体（９）との間に配置されることと、前記分離層（１０）は、封止するのに十分な前記シーラント（８）の流動性と、さらに、前記内部吸収体（９）の確実な付着を保証するように作製されることとを特徴とする空気式車両用タイヤ。
２． 前記分離層（１０）は、コーティングを施されたフィルム、またはコーティングを施された紙、またはコーティングを施された、もしくは浸漬された布地であることを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
３． 前記分離層は、液体として施用され、硬化後に恒久的に弾性を有する材料であることを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
４． 前記分離層（１０）は、固相の状態から施用される材料であることを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
５． 前記分離層（１０）は、気相の状態から施用される材料であることを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
６． 前記分離層（１０）は、有機材料からなることを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
７． 前記分離層（１０）の表面は、その構造により、非付着性を有することを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
８． 前記分離層（１０）は、粉体層または小プレート層であることを特徴とする、上記の特徴１に記載の空気式車両用タイヤ。
９． 前記分離層（１０）は開口（１３）を有し、前記内部吸収体（９）は、前記開口（１３）によって、一部が前記シーラント（８）に直接載り、ひいては、前記シーラント（８）と直接的に接着接触することを特徴とする、上記の特徴１〜８のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１０． 前記開口（１３）は、前記内部吸収体（９）の表面積に対して、合計で２％〜５０％の面積、好ましくは５〜３０％の面積、特に好ましくは１０〜１５％の面積を占めることを特徴とする、上記の特徴９に記載の空気式車両用タイヤ。
１１． 前記開口部（１３）が、前記分離層（１０）の平面図において、規則的な、または不規則的な態様で配置された円形、楕円形、細長いスリットおよび／または任意の形状を有し、ここで、該分離層のスリットは、長手方向、横方向または斜めに配置されていることを特徴とする、上記の特徴９または１０に記載の空気式車両用タイヤ。
１２． 前記分離層（１０）は、前記内部吸収体に対向する表面（１２）に接着性を付与されることを特徴とする、上記の特徴１〜１１のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１３． 前記分離層（１０）は、２．０ｍｍ以下の最大厚さ（１４）、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さ（１４）を有する（プリーズコンプリート）ことを特徴とする、上記の特徴１〜１２のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１４． 前記内部吸収体（９）は、１０ｍｍ以上の厚さ（１５）、好ましくは２０ｍｍ〜４０ｍｍの厚さ（１５）を有することを特徴とする、上記の特徴１〜１３のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１５． 前記シーラント（８）は、ポリウレタンゲルであることを特徴とする、上記の特徴１〜１４のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１６． 前記シーラント（８）は、ブチルゴム系、ポリブテン系、またはシリコーン系の粘性混合物であることを特徴とする、上記の特徴１〜８のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１７． 前記分離層（１０）は、前記内部吸収体（９）の幅（１７）に概ね一致する幅（１６）を有することを特徴とする、上記の特徴１〜１６のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１８． 前記分離層（１０）が前記シーラント（８）に直接載った領域における前記シーラント層（８）の厚さ（１８）は、１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜３．５ｍｍであることを特徴とする、上記の特徴１〜１７のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
１９． 前記シーラント層（８）の厚さ（１８）が局所的に異なる、好ましくは、通路（１０）の領域におけるシーラント層（８）の厚さ（１８）が異なることを特徴とする、上記の特徴１〜１８のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
２０． 上記の特徴１〜１９のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤを製造する方法であって、前記内部吸収体は、半径方向外側を前記分離層で覆われることと、前記シーラントは、前記分離層に施用され、次いで、すでに加硫済みのタイヤに配置されることとを特徴とする、方法。

１ トレッド
２ サイドウオール
３ ビード領域
４ ビードコア
５ ベルト複合体
６ カーカス挿入体
７ 内側層
８ シーラント層
９ 内部吸収体
１０ 分離層
１１ シーラントに対向する分離層の面
１２ 内部吸収体に対向する分離層の面
１３ 開口
１４ 分離層の厚さ
１５ 内部吸収体の厚さ
１６ 分離層の幅
１７ 内部吸収体の幅
１８ シーラント層の厚さ
ｒＲ 半径方向
ａＲ 軸方向
ｕＲ 周方向

Claims (13)

1. トレッド（１）とは反対側の内側表面（７）に接着によって取り付けられた、音を吸収する内部吸収体（９）および前記内部吸収体（９）を接着により固定するための自己封止型シーラント（８）を有し、前記シーラント（８）は、少なくともその施用直後に、接着取り付けのために必要とされる粘着性を有し、分離層（１０）が、前記シーラント（８）と前記内部吸収体（９）との間に配置されている空気式車両用タイヤであって、前記分離層（１０）が、封止するのに十分な前記シーラント（８）の流動性、かつ、前記内部吸収体（９）の確実な付着を保証するように作製されており、
   前記分離層（１０）の表面が、その構造により、非付着性を有することを特徴とする空気式車両用タイヤ。
2. 前記分離層（１０）が開口（１３）を有し、前記内部吸収体（９）は、前記開口（１３）によって、一部が前記シーラント（８）に直接載り、ひいては、前記シーラント（８）と直接的に接着接触することを特徴とする、請求項１に記載の空気式車両用タイヤ。
3. 前記開口（１３）が、前記内部吸収体（９）の表面積に対して、合計で２％〜５０％の面積を占めることを特徴とする、請求項２に記載の空気式車両用タイヤ。
4. 前記開口部（１３）が、前記分離層（１０）の平面図において、円形、楕円形、細長いスリットおよび／または任意の形状を有し、かつ、規則的な、または不規則的な態様で配置することができ、ここで、該分離層のスリットは、長手方向、横方向または斜めに配置されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の空気式車両用タイヤ。
5. 前記分離層（１０）が、前記内部吸収体に対向する表面（１２）に接着性を付与されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
6. 前記分離層（１０）が、２．０ｍｍ以下の最大厚さ（１４）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
7. 前記内部吸収体（９）が、１０ｍｍ以上の厚さ（１５）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
8. 前記シーラント（８）が、ポリウレタンゲルであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
9. 前記シーラント（８）が、ブチルゴム系、ポリブテン系、またはシリコーン系の粘性混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の空気式車両用タイヤ。
10. 前記分離層（１０）が、前記内部吸収体（９）の幅（１７）に一致する幅（１６）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
11. 前記分離層（１０）が前記シーラント（８）に直接載った領域における前記シーラント層（８）の厚さ（１８）が、１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
12. 前記シーラント層（８）の厚さ（１８）が局所的に異なることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤ。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の空気式車両用タイヤを製造する方法であって、前記内部吸収体が、半径方向外側を前記分離層で覆われることと、前記シーラントは、前記分離層に施用され、次いで、すでに加硫済みのタイヤに配置されることとを特徴とする、方法。

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