(57)【要約】【課題】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する。【解決手段】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について、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、充填口に、逆止弁構造のバルブを設けたことを設ける。【選択図】図３
2008024272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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請求項１に記載の中空リング体。
【請求項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請求項１または２に記載の中空リング体。
【請求項４】
前記バルブは、中空リング体と同じ材質である請求項１ないし３のいずれかに記載の中空リング体。
【請求項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請求項１ないし４のいずれかに記載の中空リング体。
【請求項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、請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【特許文献１】特開２００４−７５０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
（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。
【００１１】
（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。
【００１２】
（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。
【００１３】
（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。
【００１４】
（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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【実施例】
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
【表１】
2008024272.tif 000003
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のタイヤとリム組立体の幅方向断面図である。
【図２】本発明の中空リング体を示す図である。
【図３】中空リング体の充填口に設けるバルブを示す図である。
【図４】バルブの詳細を示す図である。
【図５】中空リング体への中空粒子の充填手順を示す図である。
【図６】中空リング体に設けるフィルターを示す図である。
【図７】タイヤとリム組立体の受傷後の挙動を示す図である。
【図８】本発明のタイヤとリム組立体の内圧復活を示す図である。
【図９】本発明の安全タイヤの内圧復活を示す図である。
【図１０】中空リング体の充填口に設けるバルブを示す図である。
【図１１】中空リング体の充填口に設けるバルブを示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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