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技術 タイヤ用ホイール並びにタイヤとホイールとの組立体とタイヤとホイールとの組立体への中空粒子の充填方法並びに回収方法

出願人 株式会社ブリヂストン
発明者 寺谷裕之
出願日 2006年2月22日 (14年0ヶ月経過) 出願番号 2006-045131
公開日 2007年9月6日 (12年6ヶ月経過) 公開番号 2007-223408
状態 未査定
技術分野 車両ホイール タイヤ一般 タイヤの膨張・タイヤ交換・タイヤチェーン
主要キーワード ウェイトバランス 内包ガス 耐圧タンク内 交換場所 コアハウジング 環状経路 回転軸付近 内圧調整用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年9月6日)のものです。
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図面 (7)

課題

イヤホイールとの組立体への中空粒子充填並びに回収を、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。

解決手段

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、樹脂による連続相独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個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に、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、通路を複数設けるとともに、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る。

概要

背景

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。

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。

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。
特開2003−118312号公報

概要

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。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に、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、通路を複数設けるとともに、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る。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

イヤホイールリムに装着し、該タイヤとリムとで区画されたタイヤ気室内に、樹脂による連続相独立気泡とからなる熱膨張可能な中空粒子の多数個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

請求項2

請求項1において、前記フィルターを設けた通路の開口部に、栓に替え内圧調整用バルブを取り付けて成るタイヤ用ホイール。

請求項3

前記バルブが脱着式である請求項2に記載のタイヤ用ホイール。

請求項4

前記フィルターが脱着式である請求項1ないし3のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項1ないし4のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項1ないし4のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項1ないし6のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項1ないし7のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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。

請求項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請求項9に記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項9または10に記載のタイヤ用ホイール。

請求項12

前記フィルターが脱着式である請求項9ないし11のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項9ないし12のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項9ないし12のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項15

複数の通路を、ホイールの周上に等角的に配置した請求項9ないし14のいずれかに記載のタイヤ用ホイール。

請求項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請求項15に記載のタイヤ用ホイール。

請求項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、請求項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。

請求項18

タイヤを請求項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

請求項19

タイヤを請求項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。

請求項20

タイヤを請求項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

請求項21

タイヤを請求項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。

請求項22

タイヤを請求項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。

請求項23

タイヤを請求項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。

請求項24

タイヤを請求項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。

請求項25

タイヤを請求項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。

請求項26

タイヤを請求項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。

請求項27

タイヤを請求項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。

技術分野

0001

本発明は、タイヤ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。

背景技術

0002

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。

0003

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。

0004

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。
特開2003−118312号公報

発明が解決しようとする課題

0005

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。

0006

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。

0007

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。

課題を解決するための手段

0008

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

0009

(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、栓に替え内圧調整用バルブを取り付けて成るタイヤ用ホイール。

0010

(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。

0011

(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。

0012

(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。

0013

(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。

0014

(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。

0015

(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。

0016

(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。

0017

(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。

0018

(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。

0019

(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。

0020

(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。

0021

(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。

0022

(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。

0023

(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。

0024

(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。

0025

(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

0026

(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。

0027

(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

0028

(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。

0029

(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。

0030

(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。

0031

(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。

0032

(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。

0033

(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。

0034

(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。

発明の効果

0035

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。

0036

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。

0037

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。

発明を実施するための最良の形態

0038

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対のビードコア間トロイド状に延びるカーカスクラウン部に、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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

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。

0058

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。

0059

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。

0060

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。

0061

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。

0062

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。

0063

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、タイヤ骨格張力が与えられることにより、傷口の内径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。

0064

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。

0065

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。

0066

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。

0067

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。

0068

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。

0069

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。

0070

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、給気側排気側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。

0071

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。

0072

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。

0073

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。

0074

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。

0075

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。

0076

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。

0077

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。

0078

<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

0079

[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。

0080

[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。

0081

[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。

0082

[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。

0083

[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。

0084

[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。

図面の簡単な説明

0085

本発明のホイールを適用したタイヤとホイールとの組立体を例示する正面図および幅方向断面図である。
本発明のホイールの別の態様を示す正面図である。
ホイールの通路の栓を示す図である。
本発明のホイールを適用したタイヤとホイールとの組立体を例示する正面図および幅方向断面図である。
給排気バルブを例示する拡大断面図である。
中空粒子を充填する際のタイヤ気室内圧力の変動を示す図である。

符号の説明

0086

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

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