(57)【要約】本発明は、比較的剛性のある形状に形成された一体成形のランフラットタイヤ（ＲＦＴ）（１６）補強材を提供する。補強材は、ＲＦＴ支持体のための型の中に挿入可能であり、そしてそのような挿入のために必要な構造的剛性を維持することが可能である。更に、本発明は、ＲＦＴ支持体を提供し、このＲＦＴ支持体は、成形されるものでありまたＲＦＴ補強材を含むものである。本発明はまた、タイヤと、リムと、このタイヤとリムとの間のＲＦＴ支持体とを含むホイールアセンブリを提供し、そこではＲＦＴ支持体がＲＦＴ補強材を含んでいる。ＲＦＴ支持体は、支持体の一つ以上の属性を指示するために、支持体に形成されるか後で付加される着色インジケータをもつことが可能である。
2004508977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＴ支持体用のランフラットタイヤ（ＲＦＴ）補強材であって、該ＲＦＴ補強材が、一体成形のほぼ円筒状のセクションに形成された材料を含み、また該ＲＦＴ補強材の軸線が重力に対し略垂直である場合に、該ＲＦＴ補強材が約２メートルの高さから硬い面に落下したときに、約２０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有するＲＦＴ補強材。
【請求項２】
前記ＲＦＴ補強材が、前記セクションの少なくとも一部分を貫通して形成された１つ以上の開口部を備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項３】
前記ＲＦＴ補強材が、前記ＲＦＴ補強材を型上に位置決めするときから前記補強材を型のキャビティに挿入するときまで、前記ＲＦＴ支持体用の型部分に１５秒以下で配置されるようになっている、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項４】
前記ＲＦＴ補強材が、マンドレル上に巻回された１つ以上の被覆されたフィラメントを備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項５】
前記フィラメントが、前記マンドレル上に巻回される前に被覆される、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項６】
前記フィラメントが、前記マンドレル上に巻回された後に被覆される、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項７】
前記被覆されたフィラメントが、１つ以上の横断方向部材と１つ以上の円周方向部材とを備える、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項８】
前記横断方向部材および円周方向部材が、同一のフィラメントから形成される、請求項７に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項９】
１つ以上の長手方向のフィラメント部材をさらに備える、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１０】
前記ＲＦＴ補強材が補強布から形成される、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１１】
前記ＲＦＴ補強材が、フィルムと共に成形されたフィラメントを備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１２】
前記ＲＦＴ補強材が金属製部材を備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１３】
前記ＲＦＴ補強材が、その表面から延びるタブを備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１４】
ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持体であって、
ａ）外周と内周とを有し、また前記タイヤが面上を転動しているときにパンクしたタイヤを支持するためにホイールリムに装着するようになっている成形部と、
ｂ）前記成形部内に少なくとも部分的に成形された請求項１に記載の少なくとも１つのＲＦＴ補強材と、を備えるＲＦＴ支持体。
【請求項１５】
前記ＲＦＴ補強材が、前記セクションの少なくとも一部分を貫通して形成された１つ以上の開口部を備える、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１６】
前記ＲＦＴ補強材が、その軸線が重力に対し略垂直である場合に約２メートルの高さから硬い面に落下したときに、約１０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有する、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１７】
リム上に装着されたタイヤをさらに備え、前記ＲＦＴ支持体が前記タイヤの内面と前記リムの外周との間に配設される、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１８】
外周に隣接した外側フープと内周に隣接した内側フープとの間に形成された中央ウェブをさらに備える、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１９】
前記ＲＦＴ支持体の少なくとも１つの属性を指示する、成形部に結合された着色インジケータをさらに備える、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項２０】
前記着色インジケータが、前記ＲＦＴ支持体の少なくとも１つの運転属性を指示するようになっている、請求項１９に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項２１】
ホイールアセンブリであって、
ａ）タイヤと、
ｂ）リムと、
ｃ）請求項１４に記載のＲＦＴ支持体とを備え、前記ＲＦＴ支持体が、前記タイヤの内面と前記リムの外周との間に少なくとも部分的に配設される、ホイールアセンブリ。
【請求項２２】
前記ＲＦＴ補強材が、その軸線が重力に対し略垂直である場合に約２メートルの高さから硬い面に落下したときに、約１０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有する、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項２３】
前記補強材が接線成形法を用いて形成される、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項２４】
ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持体製造方法であって、
ａ）請求項１に記載の少なくとも１つのＲＦＴ補強材をＲＦＴ支持体の型の部分に配置するステップと、
ｃ）成形可能なエラストマまたはエラストマ形成材料を型に注入するステップと、
ｄ）前記補強材の少なくとも一部分を通して前記成形可能な材料を流すステップと、
ｅ）ＲＦＴ支持体を形成するために、前記成形可能な材料の少なくとも部分的な固化を可能にしているステップと、を含むランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持体製造方法。
【請求項２５】
前記ＲＦＴ支持体に装着すべきホイールリムを用意するステップをさらに含む、請求項２４に記載のＲＦＴ支持体製造方法。
【請求項２６】
ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）補強材製造方法が、
ａ）マンドレルの周囲に補強材料を形成するステップと、
ｂ）管状部材を形成するために、前記補強材料の少なくとも一部分を前記補強材料の他の部分に結合するステップと、
ｃ）前記管状部材を円筒状セクションに選択的に切断するステップと、であって、
したがって、１つの有効な層を有する少なくとも１つの一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップを含むランフラットタイヤ（ＲＦＴ）補強材製造方法。
【請求項２７】
前記補強材料を結合するステップが、被覆を材料に塗布するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項２８】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップが、前記マンドレルの周囲にフィラメント材料を巻回するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項２９】
前記フィラメント材料を巻回するステップが、前記マンドレルの周囲に少なくとも１つの横断方向部材を巻回するステップを含む、請求項２８に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３０】
前記フィラメント材料を巻回するステップが、前記マンドレルの周囲に少なくとも１つの円周方向部材を巻回するステップを含む、請求項２９に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３１】
前記横断方向部材および円周方向部材が、同一のフィラメントから巻回される、請求項３０に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３２】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップが、前記マンドレルの周囲に補強布を巻回するステップを含む、請求項２７に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３３】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップが、前記マンドレルの周囲に１枚の補強材料を巻くステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３４】
前記補強材料が、前記ＲＦＴ補強材の周縁に１つ以上の開口部を備える、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３５】
前記マンドレルの周囲に多層の材料を形成するステップと、また前記マンドレルの周囲に多層の開口部を整列するステップとをさらに含む、請求項３４に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３６】
前記補強材料が、予め含浸された材料を含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３７】
前記補強材料を結合するステップが、前記補強材料の周縁面積の少なくとも約２０％を共に結合するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３８】
前記補強材料を共に結合するステップが、エポキシ樹脂、モノマ、モノマ混合物、ポリウレタン、スチレン、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリマ、他の熱硬化性樹脂、他の熱可塑性樹脂、あるいはそれらの組合せを塗布するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３９】
前記補強材料を共に結合するステップが、ポリマフィルム、溶融ウェブ、スプレ、液浸、粉末コーティング、接着テープ、あるいはそれらの組合せを付けるステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４０】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）前記補強材料を押出機を介して引っ張るステップと、
ｂ）前記マンドレルの周囲に前記材料を形成する前に、前記押出機から前記材料に被覆を付けるステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４１】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）事前製作された布補強材料をマンドレルの周囲に巻回するステップと、
ｂ）被覆材料を用意するステップと、
ｃ）前記布材料と被覆材料とを切断するステップと、
ｄ）前記布材料を前記被覆材料と共に成形するステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４２】
前記補強材を穿孔するステップをさらに含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４３】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）前記マンドレルの上に前記補強材料の少なくとも１つの層を巻くステップと、
ｂ）前記補強材料を切断するステップと、
ｃ）前記マンドレルの上にポリマ材料の少なくとも１つの層を巻くステップと、
ｄ）前記ポリマ材料を切断するステップと、
ｅ）少なくとも１つのＲＦＴ補強材を形成するために、前記補強繊維とポリマ材料とを接合するステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４４】
前記ポリマ材料がフィルムを含み、前記補強材料がグラスファイバを含む、請求項４３に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４５】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）接着剤またはバインダを繊維強化織物に塗布するステップと、
ｂ）前記織物を前記マンドレルの周囲に巻き付けて、前記一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明の分野は空気タイヤに関する。本発明は、特に、空気タイヤ用のランフラットタイヤ支持体に関する。
【０００２】
発明の背景
過去、自動車産業は、走行中に穴があいたまたはパンクしたタイヤを交換するためにスペアタイヤを提供してきた。しかし、タイヤ構造を改良することによってスペアタイヤの必要性を省く努力が行われてきた。特に、例えば、タイヤの空気が抜けたときに、僅かな圧力または圧力なしに走行できる安定かつ経済的なタイヤを提供するための努力が行われてきた。この努力に関する用語は、「ランフラットタイヤ」（ＲＦＴ）技術として知られている。ＲＦＴ構想により、運転者は、タイヤを交換するために停止するか、あるいは緊急の援助を求めることなく、ある延長時間の間運転または走ることが可能である。その後、より都合のいい時間にタイヤを修理することができる。
【０００３】
ＲＦＴホイールアセンブリの一実施態様は、リムと、リムの上に装着されたタイヤと、タイヤの内面とリムの外周面との間に間挿された支持体とを含む。支持体は、タイヤがその各縁部に沿ってリムから離脱しないように、タイヤが限定された量だけ歪むことを可能にする。
【０００４】
支持体のために、ポリマのような合成材料が一般的に使用される。支持体製造における目標は、外側に方向付けられる遠心力が回転使用中にＲＦＴ支持体を実質的に変形させないように、十分な強さを有する適切な構造上の完全性を提供することである。さらに、支持体は、タイヤが回転中にタイヤが支持体と接触するとき、車両重量をタイヤの上に支持できることが必要である。タイヤをリムに装着する前に支持体が通常僅かに変形され、支持体がタイヤの中に挿入されるという点で、構造的完全性は構造的柔軟性と考量される。
【０００５】
ＲＦＴ支持体の製造工程は、ある形態の成形を典型的に含む。支持体用の型は、型の内周または外周の周囲に形成される約３ミリメートル（ｍｍ）の幅の狭い溝を含むことができる。成形工程時に補強材を設けてポリマ支持体を補強し、不利な状況の際に支持体の構造的完全性の維持を補助することができる。成形の前に、補強材は溝内に配置され、またポリマがその溝を通して典型的に流れ、成形されたＲＦＴ支持体内に補強材を封入する。
【０００６】
費用効率の高い生産を支援するために、ＲＦＴ補強材を製造し、型の中に配置してＲＦＴ支持体を作り出すことができる速度と効率とが重要である。ＲＦＴ補強材の費用および配置に関連する必要な時間は、ＲＦＴ支持体の生産が有益であるかどうかを決定する際の指標となり得る。本発明の前には、迅速な配置に適したＲＦＴ補強材を製造する有利な生産方法が存在するようには思われなかった。
【０００７】
以前の努力は、マンドレルの周囲に何回も円筒形状に巻かれ、次に切断され、マンドレルから取り外される織布「スクリム」布として典型的に知られている補強材料から成るメッシュの使用に集中していた。層の数は、歪みに対する補強抵抗の所望の大きさによって少なくとも部分的に決定され、強さの指標として、他のパラメータが一定である場合、より多くの層はより大きな強さを提供する。次に、多層のスクリム布補強材は型溝の中に「詰め込まれ」、ポリマが型の中に流される。
【０００８】
しかし、補強材が、非常に可撓性があって、溝の中に容易に挿入するための安定した形状またはコンパクトな厚さを有しない場合、補強材の挿入時間が比較的長いことがある。また、補強材の可撓性のある布のタイプは個別の装置で一般に生産され、支持体の費用を増す。
【０００９】
他の要因も生産効率に影響を及ぼす可能性がある。材料、特に繊維質材料には、「ロフト」と呼ばれる厚さの増大が見られることがあり、この場合、個々の繊維は隣接した繊維から離間していることがある。ロフトは、材料を狭い型穴に挿入する際に難しさを引き起こす場合がある。同様に、使用時に層が互いに切り離されるか、あるいは離層するならば、多層を型の内に挿入する際に、多層のスクリム布または他の補強材料が難しさを増やす可能性がある。
【００１０】
したがって、補強材を支持体の型に容易に挿入でき、なおかつ製造のために費用効率的であることができ、また製造された製品を容易に識別できるＲＦＴ支持体補強材およびＲＦＴ支持体を改良する必要性が残っている。自動化工程または手動工程において補強材の一貫した配置を可能にするために、安定した比較的剛性のある補強材が必要となる。
発明の概要
【００１１】
本発明は、比較的剛性のある形状に形成される一体成形のランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持補強材を提供する。一般に、一体成形のＲＦＴ支持補強材は、例えば接着剤によって共に結合されて１つの有効な層を形成する多層から形成することができる。１つの有効な層は、布の層、あるいは有利に、補強材の中に巻かれたフィラメント層を含むことができる。補強材はＲＦＴ支持体用の型の中に挿入可能であり、またこのような挿入に必要な構造的な剛性を維持することができる。ＲＦＴ補強材は、ＲＦＴ補強材の軸線が重力に対し略垂直である場合に約２メートルの高さから硬い表面に落下したときに、約２０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有することができる。
【００１２】
さらに、本発明は、成形されかつＲＦＴ補強材を含むＲＦＴ支持体を提供する。本発明はまた、タイヤと、リムと、リムとタイヤとの間のＲＦＴ支持体とを含むホイールアセンブリを提供し、そこではＲＦＴ支持体はＲＦＴ補強材を含んでいる。ＲＦＴ支持体は、支持体の１つ以上の属性を示すために、支持体に形成されるかあるいは後で支持体に付される着色インジケータを有することができる。
【００１３】
有利に、少なくとも１つの実施態様において、本発明は、管状部材を形成するためにフィラメント材料をマンドレルの周囲に巻回すること、フィラメント材料を結合すること、及び少なくとも１つの単一のＲＦＴ補強材を形成するために材料を選択的に切断することを含む、ＲＦＴ補強材を製造する方法を提供する。ＲＦＴ補強材は、ＲＦＴ支持体を形成するための型に供給することができる。
【００１４】
ＲＦＴ補強材は、一体成形であり、またＲＦＴ補強材の軸線が重力に対し略垂直である場合に約２メートルの高さから硬い表面に落下したときに、約２０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有するものであるが、本発明は、少なくとも１つのＲＦＴ補強材をＲＦＴ支持体の型の一部に配置するステップと、成形可能なエラストマまたはエラストマ形成材料を型の中に注入するステップと、補強材の少なくとも一部分を通して成形可能な材料を流すステップと、成形可能な材料が少なくとも部分的に固化して、ＲＦＴ支持体の形成を可能にするステップと、を含むＲＦＴ支持体を製造する方法をさらに提供する。
【００１５】
マンドレルの周囲に補強材料を形成するステップと、補強材料の少なくとも１つの部分を補強材料の他の部分に結合するステップと、補強材料を円筒状部分に選択的に切断するステップと、これによって、１つの有効な層を有する少なくとも１つの一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップと、を含むＲＦＴ補強材を製造する方法も提供される。
【００１６】
本発明はまた、管状部材を用意するステップと、管状部材をより短い円筒状部分に切断して１つ以上の一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップと、を含むＲＦＴ補強材を製造する方法を提供する。
【００１７】
さらに、ＲＦＴ補強材用の型を用意するステップと、フィラメントを成形材料に混合するステップと、成形材料内のフィラメントを円周方向に整列させるために成形材料を円形型の周囲に注入することによって接線方向に成形するステップと、ＲＦＴ補強材を形成するステップと、を含むＲＦＴ補強材を製造する方法が提供される。
【００１８】
発明の詳細な説明
本発明は、一般に、ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）補強材と、ＲＦＴ補強材を含むＲＦＴ支持体と、ＲＦＴ支持体とタイヤとリムとを含むホイールアセンブリと、を含む。さらに、本発明は、ＲＦＴ支持体と補強材とを製造する方法を含む。
【００１９】
図１は、ホイールアセンブリの概略拡大部分断面図である。ホイールアセンブリ１０は、リム１２と、リム上に装着されたタイヤ１４と、タイヤの内周面とリムの外周面との間に装着されたＲＦＴ支持体１６とを含む。いくつかの実施態様では、リム１２は、自動車（図示せず）へのホイールアセンブリ１０の取付けを可能にする中央支持体２４を含むことができる。中央支持体２４は、一般に、ウェブ、スポーク、または他の取付要素であることが可能であり、またホイールアセンブリについて商業トラック輸送業界で知られているような別個の多部片要素を含むことができる。リム１２はまた、第１のリムフランジ２６と第２のリムフランジ２８とを含む。ＲＦＴ支持体１６の外径は、一般に、ビード３０と３２におけるタイヤ１４の内径と同一であるかより大きい。ＲＦＴ支持体１６は、一般に、円周方向で少なくとも１つの方向に楕円形状に圧縮され、通常ＲＦＴ支持体をリム１２の上に挿入する前にＲＦＴ支持体をタイヤ１４に挿入できるようにする。かくして、支持体１６は、十分に空気の入っていない状態でタイヤの荷重を支持するために比較的剛性がなければならないが、装着のために形状を変えることを可能にする程度に十分に可撓性がある。ＲＦＴ支持体用の材料について、図２を参照して説明する。
【００２０】
ＲＦＴ支持体１６は外側フープ１８と内側フープ２０と、それらの間に配置された中央ウェブ１９とを含む。さらに、ＲＦＴ支持体１６は、その中に成形された少なくとも１つのＲＦＴ補強材２２を含む。図１１と図１２を参照してより詳細に示されるように、ＲＦＴ支持体は、その表面の１つ以上に着色インジケータを有することができる。
【００２１】
ＲＦＴ支持体
図２は、図１に示したＲＦＴ支持体１６の概略斜視図である。ＲＦＴ支持体１６は、一実施態様において、図１に示したタイヤ１４のためのタイヤ支持面１５を一般に有する外側フープ１８と、同様に図１に示したリム１２のためのリム支持面２１を一般に有する内側フープ２０と、それらの間に配置された中央ウェブ１９とを含む。少なくとも１つのＲＦＴ補強材２２がＲＦＴ支持体内に成形される。一般に、ＲＦＴ補強材は内側フープ２０内に成形されるが、補強材は、外側フープ１８と中央ウェブ１９とを含む支持体の他の領域に成形し得る。さらに、多数のＲＦＴ補強材をＲＦＴ支持体内の１つ以上の位置に成形することができる。例えば、多数のＲＦＴ補強材は、ＲＦＴ支持体において、例えば並んで、異なる直径間隔または異なる横方向間隔で成形し得る。
【００２２】
一般に、ＲＦＴ補強材は一体成形部材に形成され、すなわち、補強材は、それを成形用の型に挿入する前に１つの有効な層を有する円筒のような実質的に連続的な部材である。ＲＦＴ補強材が複数の要素または層から形成される場合、一般に、要素または層は、例えば、少なくとも２つの要素または層の間に付着力を引き起こすバインダ、接着剤および他の物質を含む被覆によるような、機械的結合、化学的結合によって、あるいはこのような部分を共に接合して１つの有効な層を形成する他の方法によって、共に結合される。補強材は、本発明の目的の「１つの有効な層」を有するとみなされて全周にわたる結合を必要としない。むしろ、このような用語は機能的に定義され、すなわち、補強材は十分に共に結合されるので、本明細書に記述したように、本質的な離層なしに保持することができる。有利に、少なくとも補強材の周縁の大部分の周囲で補強材を結合することができる。一般に、多層を共に結合することは、層が離層しないように、製造工程の通常の操作手順中に完全に維持される程度に十分でなければならない。離層は、補強された部材をＲＦＴ支持体の型の中に挿入する際に、製造プロセスの遅延を引き起こすことがある。
【００２３】
ＲＦＴ補強材に使用される材料のロフトは、特に、材料の厚さを低減するためにおよび／または繊維を隣接繊維に保持するために被覆を使用する場合、いくつかの実施態様で低減することができる。より薄い材料は型内の配置の役に立つことができる。補強材２２は、ＲＦＴ支持体内の亀裂伝播を妨げることに役に立ち、他の点では、特に支持体１６が図１に示したリム１２に装着され、使用されるとき、支持体１６の構造的完全性に寄与する。
【００２４】
中央ウェブ１９は、重量低減と材料節減を達成するために開口部４０を含むことができる。開口部４０は、任意の幾何学的形状であることが可能であり、一般に丸、楕円形、正方形、三角形、長方形、平行四辺形、菱形、またはダイヤモンド形状である。中央ウェブ１９は、図１を参照して説明したように、ホイールアセンブリ１０に装着するために、支持体の屈曲を可能にする可撓性材料から製造することができる。
【００２５】
支持体１６は成形によって形成でき、また一実施態様は反応射出成形（ＲＩＭ）、すなわち本技術分野に通常の知識を有する者には公知の技術によって形成される。本開示のために、ＲＩＭはまた、限定なしに構造反応射出成形（ＳＲＩＭ）および強化反応射出成形（ＲＲＩＭ）のような別形態を含むことができる。他の方法は、樹脂トランスファ成形（ＲＴＭ）、熱可塑性物質射出成形、ブロー成形、回転成形、発泡成形、ビード発泡成形、圧縮成形、プロフィル押出、およびスピンキャスティングを含むことができる。これらの種々の技術は成形品を製造するための業界で知られている。ＲＦＴ支持体用の材料は任意の成形可能な材料であり得る。これらのＲＦＴ支持体の調製に使用するための適切な材料は、例えば、Ｂ．Ｍ．Ｗａｌｋｅｒ　ａｎｄ　Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｐ．Ｒａｄｅｒ，Ｖａｎ　Ｎｏｓｔｒａｎｄ　Ｒｅｉｎｈｏｌｄ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，１９８８によって編集された「Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ」、第２版に従って商業的に入手可能な熱可塑性エラストマの種類を含む。これらは、スチレン系のブロックコポリマ、ゴムポリオレフィンブレンド、エラストマアロイ、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性コポリエステル、および熱可塑性ポリアミドである。エラストマアロイのカテゴリには、熱可塑性加硫エラストマ（ＴＰＶ）および溶融加工可能なゴム（ＭＰＲ）がある。他の有用な材料は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンコポリマ（抑制形状触媒作用を介したエチレン／スチレンコポリマを含む）、水素化スチレンブロックコポリマと、ポリ乳酸ポリマ、およびエチレン／一酸化炭素コポリマを含む。
【００２６】
また、Ｍ．Ｍｏｎｔｏｎ，Ｋｌｕｗｅｒ　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｂｏｓｔｏｎ，１９９９編纂の「Ｒｕｂｂｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、第３版に従って商業的に入手可能ないくつかの熱硬化性または加硫可能エラストマがあり、ＲＦＴ支持体を調製するために使用することができる。これらのエラストマは、天然ゴム（シス−１、４−ポリイソプレン）、スチレン−ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリクロロプレンポリマ、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、シリコンゴム、フルオロカーボンエラストマ、ポリウレタンエラストマ、ポリスルフィドエラストマ、水素化ニトリルゴム、酸化プロピレンポリマ（ＰＯおよびアリルグリシジルエーテルの加硫可能コポリマ）、エピクロロヒドリンポリマ、およびエチレンアクリルエラストマ（モノマターポリマを含むエチレン／アクリル酸メチル／カルボン酸）を含む。他の材料はＮＹＲＩＭ（登録商標）のようなポリコプロラクタム／ポリエーテルコポリマである。適切ならば、自己硬化、触媒誘発硬化、熱硬化、感光硬化、遊離基開始硬化、Ｘ線硬化、電子線硬化、マイクロ波硬化のような化学線硬化、および本技術に知識を有する者に公知の他の硬化によって硬化を達成することができる。
【００２７】
さらに、ＲＦＴ支持体に適切な典型的なポリウレタンは、少なくとも１つのポリオール、少なくとも１つの連鎖延長剤、および少なくとも１つのイソシアネートを含むことができる。このようなポリウレタンは、本発明の譲受人である米国ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ　Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ によるＰＣＴ出願国際公開第０１／４２０００号の開示に従って引用されまた用意されたそれらの材料を含む。
【００２８】
ＰＣＴ出願国際公開第０１／４２０００号は、軽量のタイヤ支持体の製造に有用なポリウレタンポリマ組成物について記述している。このＰＣＴ文献の実施例１は、特に有用であり得る１つの組成物を記述しているが、他の材料を使用することができる。実施例１において、ポリウレタンポリマ組成物は、反応射出成形を用いてポリオール側流とイソシアネート側流とを混合することによって用意された。
【００２９】
ポリオール側流はポリオール調合物を含んでいた。ポリオール調合物は、５４．８１重量％の量のポリオール、４４．８４重量％の量の連鎖延長剤、０．２５重量％の量の界面活性剤、および０．１重量％の量の触媒を含んでいた。
【００３０】
ポリオール調合物については、ポリオールは、合計組成物の１グラム当たり０．０３５ミリ当量の最大不飽和を有する、エチレンオキシドが面冠された５，０００分子量のトリオール（テキサス州フリーポートのＴｈｅ　Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）であった。連鎖延長剤は、ジエチルトルエンジアミン（３，５−ジエチル−２，４−および２，６’−トルエンジアミンの混合物）（テキサス州フリーポートのＴｈｅ　Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）であった。界面活性剤はシリコン界面活性剤（Ｌ−１０００；イリノイ州シカゴのＯＳＩ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ／Ｗｉｔｃｏ　Ｃｏｒｐ．から入手可能）であった。触媒は、トリエチレンジアミン（Ｄａｂｃｏ　３ＬＶ）（ペンシルベニア州アレンタウンのＡｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）とジブチル錫ジラウレート（Ｆｏｍｒｅｚ　ＵＬ２８）（ウィチコ社、シカゴ、イリノイ州から入手可能）との５０：５０の組合せを含んでいた。
【００３１】
イソシアネート側流はプレポリマ調合物を含んでいた。プレポリマ調合物は、３１．８３重量％の量の第１のイソシアネート、６３．１７重量％の量のポリオール、および５．０重量％の量の第２のイソシアネートを含んでいた。
【００３２】
プレポリマ調合物のために、第１のイソシアネートは、９８パーセント純粋なｐ，ｐ’ＭＤＩ（イソネート（Ｉｓｏｎａｔｅ）　１２５Ｍ）（ダウケミカル社、フリーポート、テキサス州、から入手可能）であった。ポリオールは、合計組成物の１グラム当たり０．０２ミリ当量の最大不飽和を有するエチレンオキシドが面冠された（１５パーセント）の６，０００分子量のトリオール（アサヒ（Ａｓａｈｉ）から入手可能）であった。また、第２のイソシアネートは５０パーセントのｐ，ｐ’−ＭＤＩおよび５０％のｏ，ｐ−ＭＤＩ（イソネート（Ｉｓｏｎａｔｅ）　５０　ＯＰ）（ダウケミカル社、フリーポート、テキサス州、から入手可能）であった。
【００３３】
イソシアネート側流およびポリオール側流は、標準反応射出成形処理状態を用いて、２：１５：１の重量比（ポリオール対イソシアネート）のブレンドに組み合わせられた。
【００３４】
本技術分野に知識を有する者は、この実施例の調合物が本発明の目的のために様々に変化することがあることを認識するであろう。例えば、試験条件、原材料の調合における許容誤差、および処理に関わる変動に応じて、許容範囲内で組成物を変更することができる。さらに、タイヤ支持体の特性を変更するために、連鎖延長剤とポリオールとの比率の変更、第２のイソシアネートの省略、およびエチレンオキシドが面冠されないポリオールの使用のように、しかしそれらに限定されずに、調合物を修正することができる。さらに、ＰＣＴ文献国際公開第０１／４２０００号パンフレットに示されている範囲により、他の適切な調合物を製造することができる。
【００３５】
図３は、ＲＦＴ支持体の他の実施態様の概略側面図である。図３に示した実施態様のＲＦＴ支持体１６は、別個の作業で成形できる１組の構成要素を含む。ＲＦＴ支持体１６は、外側フープ１８と、中央ウェブ１９と、少なくとも１つの実施態様でＲＦＴ補強材２２を含む内側フープ２０とを含む。いくつかの実施態様では、フープおよび／またはウェブは、エラストマビード発泡体のような１つ以上の熱可塑性発泡体から形成することができる。選択的に、フープおよび／またはウェブは未発泡のものであり得る。例えば、内側フープ２０はダイナミック熱可塑性発泡体から形成することができる。
【００３６】
比較的剛性のある内側フープを設けるために密度を制御することができる。ＲＦＴ補強材２２は、繊維材料または他の適切な材料から形成することができ、少なくとも１つの実施態様では、内側フープの中に貼り付けるかまたは成形することによって内側フープに結合できる。中央ウェブ１９は、より密度が低いダイナミック熱可塑性発泡体から形成することができる。中央ウェブ１９は、重量低減のために、負荷に耐える最適化された開口部（図示せず）を選択的に含むことができる。外側フープ１８は、より高い密度のダイナミック熱可塑性発泡体であり得る。この組合せは、内側のフープ２０のような内面に十分な強さを付与することができ、また図１に示したように、ＲＦＴ支持体をタイヤ１４内にまたリム１２の上に取り付ける必要に応じてその形状変化を可能にする程度に十分である。
【００３７】
フープおよび／またはウェブは、本技術分野に通常の知識を有する者に公知の発泡および／またはビード発泡成形技術のような従来の成形法を用いて成形することができる。例えば、内側フープ２０を形成するために、内側フープの部分を形成して、ＲＦＴ補強材２２をその部分の周囲に配置することができる。内側フープ２０は、プロフィル押出システムを使用して選択的に用意することができる。内側フープ２０は、その中に成形されたＲＦＴ補強材２２によって補強することができるであろう。中央ウェブ１９は、内側フープ２０およびＲＦＴ補強材２２の周囲に成形することができる。外側フープ１８は中央ウェブ１９の周囲に成形することができる。
【００３８】
本明細書を読んだ、本技術分野に知識を有する者は、ＲＦＴ補強材２２をＲＦＴ支持体１６の他の位置に配置できることを理解するであろう。例えば、外側フープ１８または中央ウェブ１９内にまたはそれに隣接して、ＲＦＴ補強材を配置さもなければ形成することができる。
【００３９】
ＲＦＴ補強材
図４は、例示的な剛性の一体成形のＲＦＴ補強材の概略図である。ＲＦＴ補強材２２は一般に少なくとも１つの横断方向部材４２を含む。図示した実施態様では、第２の横断方向部材４２ａは横断方向部材４２を横切る。さらに、補強材２２は、略円周方向の少なくとも１つの部材４４を含むことができる。少なくとも１つの実施態様では、横断方向部材４２、４２ａは、対称的に、すなわち中心軸線２３に対して同様の角度で巻回することができる。横断角度α１、α２を使用して、中心軸線２３に対する横断方向部材４２、４２ａの角度をそれぞれ表すことができる。一実施態様では、横断角度は、約０°〜約９０°未満、有利には約７０°〜８０°、例えば約７８°であり得る。代わりに、角度は互いに異なり得る。隣接した横断方向部材の間の１つの例示的な間隔４３は、約２０ｍｍ〜約３０ｍｍ、例えば約２４ｍｍであり得る。横断方向部材は様々な幅を有することができ、少なくとも１つの実施態様では、約２ｍｍ〜５ｍｍ、例えば約３ｍｍであり得る。
【００４０】
同様に、少なくとも１つの実施態様では、円周方向部材４４の幅は一般に約２ｍｍ〜１０ｍｍ、例えば約５ｍｍ〜約８ｍｍであり得る。円周方向部材は、ＲＦＴ補強材の約７０ｍｍ〜約１２０ｍｍ、例えば約９０ｍｍの幅にわたって等しくまたは等しくなく離間することができる。円周方向の角度βを使用して、１つまたは複数の円周方向部材の角度を表すことができ、また角度βは、一般に大きな角度であり、すなわち、軸線２３に対しほぼ垂直であるが、約０°〜約９０°の任意の角度を使用することができる。少なくとも１つの実施態様では、角度βは約８０°〜約９０°であり得る。
【００４１】
上記の寸法は典型的なものであり、また角度、均一および不均一な間隔、寸法、部材の数および他の寸法のすべてが、材料、所望の剛性、組立の容易さ、費用、および強度のような種々の設計パラメータに応じて変更できることが本技術分野に知識を有する者に理解されるであろう。さらに、横断方向部材および円周方向部材は、図６に関して以下に記述するように、異なるフィラメントのためにまたは共通のフィラメントから形成することができる。
【００４２】
本発明のＲＦＴ補強材は、有利なことに、従来の技術に見られるよりも高い剛性を有する。より高い剛性は、補強材の手動または自動処理を可能にし、またＲＦＴ支持体の型内の所定位置に比較的迅速に補強材を配置することを可能にする。スピードと効率はＲＦＴ支持体の生産性を向上させ、翻って、輸送市場に必要な支持体の経済的な大量生産を可能にする。
【００４３】
多層のスクリム布を備える従来技術のＲＦＴ補強材は、１つの比較試験においてＲＦＴ支持体の型の中に置くのに約４５秒を要した。それと対照的に、本明細書に開示したＲＦＴ補強材の少なくとも１つの実施態様を用いたいくつかの試験では、型の中に置くのに約１０〜１５秒以下を要し、すなわち従来技術を利用する時間の３分の１未満である。さらに有利なことに、試験によって、約２〜５秒以下、一般に約３秒以下に、すなわち従来技術とは約一桁の時間差に時間を低減することが可能であることが示された。
【００４４】
本明細書に記述したＲＦＴ補強材を型の中に手動で配置することにより、初期テストが実施された。自動配置は、例えばまた制限なしに、ロボット配置または他の自動または半自動の位置決め機構を介して、本明細書に記述したＲＦＴ補強材の使用を享受できる。
【００４５】
ＲＦＴ補強材はまた、それを通して形成された開口部４６を含むことができる。開口部は、ＲＦＴ支持体の成形工程時に液体反応物が補強材に浸透することを可能にするので、補強材は、液体反応物が固化するときにＲＦＴ支持体の一体部分になる。補強材は、ポリマによって封入されることが好ましい。
【００４６】
ＲＦＴ補強材は、種々の成形可能および金属製の材料から製造することができる。例えば、横断方向部材および／または円周方向部材は、グラスファイバ、炭素／黒鉛繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、金属繊維および他の材料から製造することができる。本タイプの繊維は、ガラス、炭素／黒鉛、アラミド、ポリエステル、金属および他の物質を含むように複合材料に組み込むことができる。材料は、ワイヤメッシュのような金属製の布材料または固いリングを含むことができる。繊維は、繊維の処理、結合またはヒートシールを促進するために、バインダ、サイジング、ドレッシング、または他の被覆をさらに含むことができる。
【００４７】
個々の繊維はフィラメントまたはテープに形成することができる。繊維は、切断された繊維を製造するために別個の層に切断されることができ、また成形可能な材料内に含まれることができる。本開示において、「フィラメント」という用語は広義に使用され、リボン、繊維、テープ、ヤーン、トウ、粗糸、およびマンドレルを中心に巻かれる他の個別材料または材料群を含む。本明細書において明示的に述べない限り、「マンドレル」という用語は、フィラメントまたは他の材料が周囲に巻回されるか、または形成される部材を含む。マンドレルは、引き続く巻回または形成のために、再利用することができるか、あるいは例えば、部材をＲＦＴ支持体またはＲＦＴ補強材の部分として切断することによって、ＲＦＴ補強材および／またはＲＦＴ支持体の加工中にそれらに一体化することができる。折りたたみ可能なマンドレルを有利に使用して、ＲＦＴ補強材の取り除きを容易にすることができる。
【００４８】
補強材用の追加の材料は、材料内に織り込まれるワイヤの細い束を含むことができる。さらに、補強材はシート、いくつかの実施態様では積層シートから作製することができる。ＲＦＴ補強材はまた繊維を含有する強化熱可塑性物質から作製することができる。例えば、熱可塑性物質の繊維組成は、約２０％〜約９９％の範囲であり得るが、他の割合が可能である。一般に、ＲＦＴ補強材は、１平方メートル当たり約５０グラム〜約１０００グラムの１平方メートル当たり重量を有する。
【００４９】
重要な点は、補強材が、比較的迅速かつ容易な型への挿入を可能にする程度に、十分な剛性を有していることであり、また図１に示されているホイールアセンブリにＲＦＴ支持体を取り付けるために、ＲＦＴ支持体の圧縮を可能にする程度になお十分な可撓性を有していることである。さらに、補強材は、支持体がその意図する使用時にその構造的完全性を実質的に維持するように、回転時に成形される支持体の外方への膨張およびそれに伴う外向きの遠心力対する構造的抵抗を補助する程度に十分に剛性を有し得る。本明細書の目的のために、このような剛性は、「フープ剛性」（すなわち、径方向回転力による外方への膨張に耐える能力）と呼称される。
【００５０】
フープ剛性を増大させるために、繊維は、構造に外部支持がない場合に潰れずに済む自己支持構造を形成するために、繊維をＲＦＴ補強材として適切な形状に形成する前または後に、吹付塗布、液浸、封入、押出、含浸、フィルムとの組合せによって、あるいは本技術分野に知識を有するものに公知の利用可能な他の方法によって付加される被覆を有することができる。さらに、補強材料は、マンドレルの周囲に形成する前に凝固液浸被覆により浸漬でき、また水性分散剤として作用して適切な自己支持構造を提供する比較的剛性を有したポリマを付加できる。補強材は、利点として、その周縁に平均化された重量分布を有し、運転状態における最終的なＲＦＴ支持体の遠心バランスを支援することが好ましい。
【００５１】
ＲＦＴ補強材は個々のユニットで作製することもでき、管状部材として、または管状部材から切断される１以上の補強材として作製することもできる。ＲＦＴ補強材は、マンドレルの回りに巻回されるフィラメントとすることもできる。あるいはまた、所望の形状に転造される既成の布またはシートからＲＦＴ補強材を作製し、材料の端部または他の部分を互いに結合してもよい。本明細書に使用されるような「結合された」、「結合する」という用語および同様の用語は、接着、接合、結合、硬化、締結、取付け、および１つの部片を他の部片に取り付ける他の形態を含む。
【００５２】
図５Ａは、ＲＦＴ補強材２２の他の実施態様の概略斜視図である。本実施態様では、ＲＦＴ補強材２２は、開口部４６を穿孔できる比較的固い部材を含む。「開口部」という用語および同様の用語は広義に使用され、支持体および／または補強材に形成される孔、スロット及び他の穴のような任意の穴を含む。「穿孔」という用語および同様の用語は広義に使用され、成形、ドリル加工、型押し、パンチング、溶融、および他の穴形成方法のような材料内に開口部を形成するための任意の方法を含む。
【００５３】
開口部４６により、成形材料はそれを通して流れることが可能となる。有利には、開口部により、成形材料は補強材２２を通ってかつその周囲に流れることが可能となり、補強材２２は、成形材料によって、少なくとも部分的に、好ましくは大部分が、カプセル状に包まれる。開口部は任意選択のものであり、他の実施態様が開口部を実質的に有しなくてもよいことを理解すべきである。
【００５４】
一例として、ＲＦＴ補強材は、比較的薄い管材料から作製され、開口部４６をパンチング、ドリル加工、切断若しくは他の形成方法によって加工を施される。材料は、金属、複合材料、繊維強化複合材料、プラスチック、あるいは本質的に円形状に形成することができる他の材料とすることができる。「円形状」および「円筒状」という用語は広義に使用され、円、楕円および不規則形状の幾何学的形状のような、硬い隅部のないループを形成する任意の形状を含む。
【００５５】
図５Ｂは、図５Ａに示されているＲＦＴ補強材に形成された開口部の概略部分断面図である。ＲＦＴ補強材２２の表面４８には穿孔が施されている。少なくとも１つの実施態様では、タブ５０を表面４８に隣接して配置して、開口部４６を形成するように、表面４８に穿孔することができる。タブ５０は、図１と図２に示されている補強材を囲む内側フープ２０の次の成形材料に対する結合力を増加させる点で有用となり得る。タブはまた、補強材を型に配置する際に有用となり得る。タブは、補強材の中心方向を含む任意の方向に延在できる。他の実施態様では、タブ５０を形成することなく開口部４６は形成することができる。
【００５６】
ＲＦＴ補強材２２の適切な剛性を示す１つの特性は、落下試験で変形を測定することによるものである。補強材の試験方法は、円筒状の補強材を形成し、補強材が静止状態で水平に位置しているときの補強材の側面から側面の平均直径を決定することとした。補強材は、垂直に回転され（すなわち図４に示されている軸線２３が重力に実質的に垂直となり）、補強材の下方部分が衝撃緩和材のないコンクリート製の床の上方約２メートルの高さにあるように、持ち上げられた。木、金属、または比較的剛性を有したポリマ表面のような他の硬い表面も使用し得る。補強材は、それが静止状態で水平に再び位置するとき、落下の後に生じる変形量をテストするために落とされた。
【００５７】
総じて、得られた形状は円形であるよりむしろ楕円形であった。回収後に、補強材が静止状態で再び水平になったときの得られた楕円の寸法を測定した。落下後の補強材の側面から側面に得られた寸法は、一般に、落下の方向に減少した、すなわち落下に対し垂直な方向に対応量だけ増加した。元の平均直径と比較した一方向における減少量または他方向の増加量との差を用いて、平均変形率を計算した。補強材は、次の試験の前に円に再整形された。試験は数回繰り返された。さらに、ＲＦＴ補強材を型の中に差し込むことを困難にするであろうすべての離層も記録された。
【００５８】
歪みの割合が約２０％以下である場合、補強材は、概ね、支持体の型への補強材の比較的容易な挿入を可能にする剛性を有することが確認された。当然、歪みの割合はより多くても、なお使用可能であり得る。有利な割合は、約１０％以下、さらに有利な割合は約５％以下、なおさらに有利な割合は約１％以下であった。準備し、試験し、支持体を成形するために支持体の型内に挿入された種々の補強材のいくつかの例が、本明細書に記載されている。
【００５９】
補強材は、複数の方法によって製造することができ、そのうちのいくつかが以下に説明されている。一般に、補強材は個別に製造できる、また、管状部材として製造し、個々の補強材をそれらの管状部材から切断することができる。本明細書で使用されているように、「切断」という用語は、１つの部片を他の部片から切断する任意の種類の方法を含む。例えば、限定するものではないが、切断は、１つ以上の研磨ホイールを有する鋸のような切断器によって行われ得る。
【００６０】
図６〜図１０は、補強材を形成する少なくとも５つの変形形態を示している。変形形態のいくつかは、例えば、フィラメントをマンドレル周囲に巻き回すこと、材料をマンドレル周囲に巻き付けること、補強材を型の中で成形すること、長手方向の部材を補強材の巻きの中に供給すること、および補強材を接線方向に成形することを含む。当然、他の方法が可能であり、本明細書の実施例は限定するものではない。
【００６１】
図６は、フィラメント巻回方法及びシステムによって、図１〜図５Ｂに示されているフィラメントが巻回されたＲＦＴ補強材２２を製造するための１つのシステムの概略図である。システム６０は、支持マンドレル６２と、ドラムまたはリールのような１つ以上の補強材供給部６４、６６、６８と、ヒータまたは他の単数または複数の硬化要素７６とを含み、また、カッタ８０を含むこともできる。支持マンドレル６２は、補強材供給部からのフィラメントを巻き付けることができる表面を提供する。
【００６２】
少なくとも１つの実施態様では、１つ以上の補強材供給部６４、６６を使用して、マンドレルの中心軸線に対しある角度で横断方向にマンドレルの周囲にフィラメントを巻回すことができる。角度は、補強材供給部および／または材料がマンドレルの軸線に沿って移動する速度と連動する回転マンドレルの速度により定まる。角度は、通常、約０°〜９０°とすることができ、一般に約４５°〜約９０°である。さらに、交差するフィラメント間の角度は変更できる。例えば、図４に示されている横断方向部材４２、４２ａは、約０°よりも大きく約１８０°未満の角度で交差し得る。
【００６３】
少なくとも１つの実施態様では、補強材供給部６８は略円周方向のフィラメントバンドを供給することができる。フィラメントバンドは図４に示されている１つ以上の円周方向部材４４を形成する。一般に、大きな巻回角度で、すなわちマンドレル軸線に対しほぼ垂直の角度でフィラメントを卷回すことによって１つまたは複数の円周方向部材４４を形成し、マンドレル周囲の多数の回転のフィラメントから実質的に連続的なフィラメントの巻きおよび間隔を形成することができるが、約０°〜約９０°の任意の角度を使用することができる。したがって、１つまたは複数の円周方向部材４４は、少なくとも１つの実施態様においてマンドレルに沿って漸次巻回される連続バンドとされ得る。さらに、円周方向部材は、１つ以上のラップ、例えば２つ、３つまたはそれ以上のラップから形成して、円周方向部材のフープ強度を増すことができる。
【００６４】
あるいはまた、フィラメントを別個のセクションで巻回かつ切断して、円周方向部材を形成し、次に補強材供給部６８を徐々に位置決めして、他の円周方向部材をマンドレルに沿って巻回することができる。さらに、フィラメントを多くの層および／または幅で巻回して、様々な厚さと幅の円周方向部材を形成し、本明細書に記述した１つの有効な層を形成するように結合することができる。また、フィラメントを異なる比率の横送りで巻回することができ、いくつかのフィラメントは他のフィラメントよりも互いに近くに巻回される。図６ａを参照して例について説明する。
【００６５】
こうして、ＲＦＴ補強材を横断方向および円周方向部材の組立体として形成することができる。マンドレル上に巻回されたフィラメントの幾何形状により、ＲＦＴ支持体を成形する際に、成形可能な材料が通過する開口部を残すことができる。さらに、種々の長さのＲＦＴ補強材をマンドレルの上に製造することができて、その種々の長さのＲＦＴ補強材は、加工によって個々のＲＦＴ補強材に切断され得る単一のＲＦＴ補強材または多数の幅のＲＦＴ補強材を含む。
【００６６】
様々な巻回が本発明によって考えられることを理解すべきである。例えば、本明細書に記載した種々の形状および方法により、単独でまたは組み合わせて、１つ以上の補強材供給部を使用し、種々の組合せの１つ以上の横断方向部材および／または円周方向部材を形成することができる。さらに、複数の補強材供給部が示されているが、その数は限定を意味するものではなく、種々の能力および生産要件に応じて変更することができる。また、種々の供給部の速度と給送は、本明細書に含まれる本発明の説明によって提供される理解を前提として、本技術分野に知識を有するものに明白であるように、適切ならば、所望の厚さ、間隔、形状等を形成するために変更することができる。
【００６７】
少なくとも１つの実施態様では、１つの補強材供給部を使用して、巻回しながら一方向にマンドレルを横断させ、次に他の方向に横断させて、異なる角度で他の横断方向部材を製造することにより、横断方向部材を製造することができる。さらに、同一の補強材供給部を使用して、例えば、円周方向部材に対し横断方向部材の横送り速度または回転速度を変更することによって、１つまたは複数の横断方向部材および円周方向部材を巻回することができる。
【００６８】
本発明の教示によるこのような生産能力および本技術分野に知識を有するものによって実行し得るような任意の関連ソフトウェアは、本発明の基礎となる目的と意図として示されており、生産機械に含まれ得る。商業的に入手可能な１つのフィラメント巻回システムは、米国カリフォルニア州ラグナビーチのＳｉｄｅｗｉｎｄｅｒ　Ｆｉｌａｍｅｎｔ　Ｗｉｎｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能である。
【００６９】
図６に戻ると、補強材供給部の１つ以上がアプリケータを通過できる。例えば、アプリケータ７０は補強材供給部６４に結合され、アプリケータ７２は補強材供給部６６に結合され、アプリケータ７４は補強材供給部６８に結合されている。フィラメントはアプリケータを通過し、熱可塑性または熱硬化性ポリマのような材料で被覆され、次にマンドレルの上に巻回される。被覆材料は、例えば限定するものではないが、ビニルエポキシエステル樹脂を含むエポキシ樹脂、モノマ、モノマ混合物、ポリウレタン、スチレン、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリマ、または他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはそれらの組合せを含む。アプリケータ７０、７２、７４は、バス（槽）、吹き付け、粉末コーティング、押出機、および材料をフィラメントまたは布に付与する他の形態を含むことができる。例示のポリマ樹脂の系統は、Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ社によって製造されるＤｅｒａｋａｎｅ（登録商標）樹脂、例えばＤｅｒａｋａｎｅ（登録商標）４１１，５１０Ｎ，Ｍｏｍｅｎｔｕｍとして知られる熱硬化性ビニルエポキシエステル樹脂、および材料を被覆して、隣接した材料に付着力を引き起こすために適切な他の樹指の系統である。
【００７０】
次に、適切な硬化システムで使用される被覆材料は、誘導活性化のような能動的な方法、または周囲条件で硬化を可能にさせるような受動的な方法によって、管状部材７８を形成するように硬化される。例えば、能動的方法では、ヒータまたは化学線源のような硬化要素７６にマンドレルを通過させることによって、熱可塑性物質を架橋させる必要があり得る。熱または化学線を必要とすることなく、他の触媒反応を行うこともできる。さらに、いくつかの樹脂は、紫外線、Ｘ線、および硬化可能なポリマの他の活性化方法により硬化することができる。
【００７１】
管状部材７８は、所望される任意の長さとすることができる。例えば、多数の部分を形成して次に個々の補強材に切断するに十分な長さに管状部材を形成することができる。あるいはまた、個々の補強材に必要な十分な長さに管状部材を形成することができる。あるいは、代替形態では、本明細書に記載した方法のうちの任意のものを使用することができる。
【００７２】
管状部材７８は、カッタ８０を含むシステム６０の切断ステーションに移動することができる。カッタ８０は、管状部材７８の１つ以上の部分を切断し、一体成形の比較的剛性の補強材８２を形成する。管状部材はマンドレルの上で切断されることもでき、自己支持のものとして切断の前にマンドレルから取り除くこともできる。次に、補強材８２は、図１〜図３に示されているＲＦＴ支持体１６を形成する際に使用することができる。
【００７３】
図６に関連して記載した方法の変形形態は、補強材供給部６４、６６、６８からフィラメントを巻回する前に、熱可塑性フィルムまたは他のポリマ材料をマンドレル６２の上に供給することを含む。フィラメントは、アプリケータ７０、７２、７４を通過する必要なしにマンドレル６２の上に巻回される。言い換えれば、被覆は、マンドレル上のポリマ材料からフィラメントに施される。巻回されたまた被覆されたフィラメントは、上述したように、硬化することができる。あるいはまた、フィラメント材料をマンドレルの上に巻回した後に、ポリマフィルムをフィラメント材料に付与すること、当該材料を吹き付けること、浸漬すること、若しくは被覆することを含むいくつかの方法によってポリマ材料を供給することができる。
【００７４】
他の変形形態は、フィラメントを巻回する前にポリマ材料または他の被覆をフィラメントに付与することである。予め含浸された（「プレプレッグ」）材料として知られるこのような材料を部分的に硬化し、次に、組立後に最終の硬化を施すことができる。樹脂は、反応、紫外線またはＸ線硬化のような化学線硬化、熱、あるいは他の硬化方法によって硬化できる。
【００７５】
一実施態様では、アプリケータはプルトリュージョン法を利用して被覆を材料に付与できる。本技術分野に知識を有するものに知られているように、プルトリュージョン法は本質的に連続成形工程である。ガラス繊維のような補強繊維または他の材料が、樹脂槽または熱可塑性押出機のようなアプリケータを通して引っ張られ、被覆を材料に付与する。次に、材料を使用してＲＦＴ補強材を形成することができる。このような実施態様では、アプリケータ７０、７２、７４の１つ以上は、被覆工程を介して材料を引っ張る構造を含み得る。
【００７６】
さらに、被覆された繊維のシートを形成する工程を用いることができる。結果として得られるシートをマンドレルの周囲に巻回し、それ自体に封止して管状部材を製造し、自由選択として、さらに穿孔することができる。１つ以上のＲＦＴ補強材を管状部材から切断することができる。
【００７７】
図６ａは、横断方向部材４２、４２ａと円周方向部材４４、４４ａ、４４ｂと関連する巻き回しの一実施態様の詳細図である。補強材をマンドレル６２に供給するように、補強材供給部６８をマンドレル長さに沿って移動することができる。円周方向部材の間隔および数は、最終のＲＦＴ補強材の全長、補強材の幅を含む構造的特徴、コスト、および他の要因に左右される場合があり、したがって、経時的及び製品ごとに変動し得る。
【００７８】
さらに、フィラメントは、異なる比率のトラバースまたは回転速度で巻回することができ、この結果、いくつかのフィラメントは他のフィラメントよりも共に近接して巻回される。このようにして、横断方向部材４２、４２ａおよび円周方向部材４４、４４ａ、４４ｂは、巻回工程中に同一の材料から形成し得るが、異なる巻回トラバースおよび／または速度で形成し得るので、様々な部材を製造するために間隔が変更される。
【００７９】
少なくとも１つの実施態様では、ＲＦＴ補強材をある長さに切断した後、１つ以上の円周方向部材４４ａ、４４ｂをＲＦＴ補強材の最終エッジに隣接して配置できる。このようなエッジは、配置、安全性および／または別の工程を支援できる。円周方向部材４４ａ、４４ｂは所定の間隔で形成でき、この場合、同様に図６に示したように、接合されたトラバースおよび円周方向部材の層をカッタ８０で少なくとも１つのＲＦＴ補強材８２に切断できる。隣接する円周方向部材４４の間のギャップに対し比較的小さなギャップを有するかまたはギャップのない部材４４ａ、４４ｂを形成できる。このようにして、ＲＦＴ補強材が部材４４ａ、４４ｂの間の管状部材７８から切断されるとき、各切断エッジに隣接した円周方向部材を有するＲＦＴ補強材が形成される。補強材のエッジの円周方向部材により、エッジの滑らかさを改善できる。
【００８０】
供給部６８のような補強材供給部の１つ以上は、同一の材料を使用しかつ様々な部材の間の間隔を変更することによって、部材４２、４２ａの巻回に関連して補強材料の円周方向部材４４ａ、４４ｂをマンドレル上に巻回することができる。代わりに、部材４４ａ、４４ｂは部材４２、４２ａとは別個の部材として形成できる。
【００８１】
少なくとも１つの実施態様では、円周方向部材４４ａ、４４ｂは、巻きの大部分の間に小さなギャップを有するかまたは有しない単一の円周方向部材から形成できる。部材が共に形成されるならば、部材の組合わせ幅は、円周方向部材４４よりも徐々に広くすることができ、例えば２倍であり得る。カッタ８０は、組み合わせた円周方向部材を切断して、幅が円周方向部材４４に対応できる１つまたは複数の切断エッジに隣接した円周方向部材を有するＲＦＴ補強材を製造できる。上述の実施態様は単に例示的なものであり、円周方向部材４４ａ、４４ｂの幅、量および配置は、円周方向部材４４に関して様々であり得る。
【００８２】
図７は、補強材料をマンドレルの周囲に巻き付けることによってＲＦＴ補強材を製造するためのシステムの他の実施態様の概略図である。補強材供給部６４は、１つ以上のフィラメント、布のような補強材料、または他の材料をマンドレル６２に供給する。補強材料はマンドレルを中心に１回以上巻き付けられ、カッタ８８によって切断できる。ポリマ供給部９０は、例えば熱可塑性フィルム、溶融ウェブ、接着テープ、または補強材料への適用に適切な他の媒体の形態のポリマ材料を供給する。ポリマ材料は、補強材供給部６４からの補強フィラメントと共にマンドレルの周囲に巻回できる。ポリマ材料をカッタ９２で適切な長さに切断できる。補強フィラメントおよびポリマは、マンドレル６２に配置されたローラ９４によって共にプレスできる。材料は、硬化可能な管状部材７８を形成し、この管状部材は、必要ならば図６に示したように適切な長さに切断してＲＦＴ補強材を形成できる。材料の順序を逆にすることができるので、フィラメントはポリマの後に巻き付けられる。このようにして、マンドレルに巻き付けられる材料は、本明細書のマンドレルに直接的または間接的に巻き付けることができる。さらに、ポリマ供給部９０は、例えばスプレで流体を供給して、流体をマンドレルおよび／または補強材に付加できる。
【００８３】
アパーチャが内部に形成された事前製作のスクリム材料は、ＲＦＴ補強材料のために使用できる。材料はマンドレルの周囲に１回以上巻き付けることができ、したがって、スクリム材料のアパーチャは、以前の層の下に位置するアパーチャと整列しないかもしれない。整列不良は、補強材を通過する意図しない限定された材料の流れを引き起こす可能性があるので、成形対象のＲＦＴ支持体の構造的完全性が影響を受けることがある。したがって、割り出しされた「歯」と共にマンドレルを使用して、繊維、織布材料、またはマンドレルに巻回されるか、さもなければ配置される他の材料を整列できる。代わりに、十分に大きなアパーチャを使用できるので、アパーチャは種々の層によって過度に制限されなくなる。
【００８４】
代わりに、マンドレル周囲の感圧接着剤で材料を処理して、材料それ自体の結合を引き起こすことができる。本方法では、材料の少なくとも一回の完全な巻き付けを利用し、材料がそれ自体に接着できるある表面領域により、管状部材、最終的にＲＦＴ補強材を形成することが可能である。
【００８５】
図８は、ＲＦＴ補強材を成形するためのシステムの他の実施態様の概略図である。システム６０は、支持マンドレル６２と１つ以上の補強材供給部６４、６６とを含む。補強材供給部は、巻回部９６を製造するために、フィラメントまたは布のような補強材料を供給し、マンドレル６２の周囲に巻回する。巻回部９６は、内側および／または外側のダイを有するプロフィル押出ダイ９８に供給される。押出機１００、例えば熱可塑性押出機は、被覆としての成形材料をプロフィル押出ダイ９８に供給するためにプロフィル押出ダイ９８に結合される。同様に、発泡剤供給部１０２をプロフィル押出ダイ９８に結合できる。
【００８６】
プロフィル押出ダイは、制御された形状で成形可能な材料を巻回部９６に供給し、管状部材１０４を製造する。管状部材１０４は、冷却工程で成形されたＲＦＴ補強材用の支持体も含むことができる冷却器１０６を通して給送できる。望むなら、管状部材１０４は穿孔器１０８を通過し、管状部材１０４の穿孔を行うことができ、この結果、図１に示したＲＦＴ支持体１６を製造するために使用される成形可能な材料は、管状部材を流れることができる。
【００８７】
管状部材１０４は、カッタ１１０を有する切断ステーションに前進して、管状部材の一部分を１つ以上のＲＦＴ補強材１１２に切断できる。切断された部片は、必要ならば圧縮または熱成形を介してさらに成形できる。プロフィル押出ダイ、カッタ、冷却器、および穿孔器の順序を変更して、ＲＦＴ補強材を製造できる。
【００８８】
上述の方法の別形態は、押出されたまたは事前製作の熱プラスチックフィルムと補強織物との組合せを比較的平坦な配向で形成することを含むことができる。フィルムおよび織物は、成形装置（図示せず）を用いて管にロールされることによって巻回できる。
【００８９】
図９は、長手方向部材を有する補強材８２を製造するためのシステム６０の他の実施態様の概略図である。システムは、図６に示したシステムと同様である。システムは、巻回されたフィラメントのマトリックスを形成するマンドレル６２を含む。１つ以上の補強材供給部６４、６６はフィラメント材料の１つ以上の横断方向部材をマンドレル６２の周囲に供給する。さらに、１つ以上の補強材供給部１３０、１３２、１３４、１３６は１つ以上の長手方向部材を供給する。様々な数の補強材供給部が示されているが、その数は、本明細書に開示した本実施態様および他の任意の実施態様に適切な１から任意の数に変更できる。
【００９０】
マンドレル６２はフィルム、溶融ウェブ、または接着剤テープを含み、硬化前にフィラメントの位置を維持できる。少なくとも１つの実施態様では、マンドレルは、長手方向部材が配置される間に補強材供給部１３０、１３２、１３４、１３６に対して回転しない。他の実施態様では、１つ以上の補強材供給部がマンドレル周囲を回転できる。さらに、他の実施態様では、マンドレルおよび１つまたは複数の補強材供給部の両方が回転できる。
【００９１】
マンドレルおよび／または補強材供給部６４、６６がマンドレルに対して回転するとき、補強材供給部６４と６６はフィラメント材料をマンドレルに供給する。長手方向部材は可溶性ポリマを含み、横断方向部材を所定位置に保持できる。代わりに、アプリケータ１３８を設けて、材料を巻回部１４０に噴霧し、流すか、さもなければ塗布する。巻回部の硬化が可能である。例えば、熱可塑性物質が使用されるならば、巻回部１４０を硬化要素７６に配置して、熱可塑性物質を融解し、熔解するか、あるいは架橋できる。結果として得られる管状部材１４２をマンドレルから取り除き、別個の部分に切断してＲＦＴ補強材８２を形成できる。
【００９２】
図１０は、接線成形法（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）を用いてＲＦＴ補強材を製造するためのシステムの他の実施態様の概略図である。一般に、接線成形法は、熱可塑性物質、または型の中に注入される他のポリマ材料を使用できる。型の１つ以上の部分は、注入材料を型の周囲に押しやるように回転できる。回転によりポリマは型の周囲に流れるようにされ、型の円周方向に沿って随伴フィラメントを整列する。成形部の冷却および固化を行うことができ、またフィラメントを適切に整列して型からＲＦＴ補強材を取り出すことができる。成形部内に開口部を形成して、引き続く支持体成形工程においてＲＦＴ支持体用の成形材料が前記開口部を通して流れるのを可能にする。
【００９３】
型１１６は、１つ以上の側面１１８と底部１２０と頂部１２４とを含むことができる。支持体１２２は型１１６の１つ以上の部分を支持できる。シャフト１２６は頂部１２４を通して挿入できる。シール１１５、１１７、１１９、１２１のような１つ以上のシールは、シャフト１２６、頂部１２４、側面１１８と、底部１２０との間の種々の境界面に配置できる。１つまたは複数のシールは軸受を含んでいてよい。１つ以上のモータ１２３、１２５を使用して、型の部分を回転および／または並進できる。モータは、それらを制御するための制御器１２７に結合できる。型１１６の１つ以上の部分に結合された注入点１２９を使用して、成形材料を型に導入できる。
【００９４】
操作時、成形材料は型に導入され、またシャフトを回転できる。回転シャフトに関連する成形材料の流体特性のため、側面１１８に隣接して成形材料の蓄積が引き起こされる。成形材料内の随伴フィラメントも側面１１８の円周方向の周囲に整列できる。成形部の固化が可能であり、型から出される。例えば、底部１２０を頂部１２４から分離し、成形部を型から取り出すことができる。
【００９５】
別形態が可能である。例えばまた限定なしに、シャフト１２６は固定でき、また側面１１８のような型１１６の１つ以上の他の部分はシャフトの周囲で回転できる。さらに、シャフト、および型の１つ以上の他の部分は共にまたは反対方向に回転できる。底部１２０を通してシャフト１２６を挿入でき、側面を頂部１２４に結合でき、ポートは、１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃまたはそれらの組合せのような１つ以上の代替位置にあり得る。多数の注入点を使用できる。注入点の角度も変更できる。例えば、型の側面に沿って１つ以上の注入点に角度をつけ、材料が型に導入されるときに材料を予め整列する際に支援できる。注入は広く利用され、また本明細書においては、成形材料を型の中に導入する任意の公知の方法を含む。ヒータ、冷却器、および電気制御装置のような他の機器（図示せず）は、補強材の製造を多様にし得る。概略図は接線成形法を例示するために使用したものであって、接線成形法を限定するものではなく、多くの別形態が可能である。
【００９６】
同様の結果には、回転する型またはシャフトを有するかまたは有しない接線方向に方向付けられた１つまたは複数のポートを用いることが含まれ得ることを理解すべきである。例えば、補強フープの周囲に流れるようにポリマを強制する円周方向に熱可塑性物質を型の中に注入して、随伴フィラメントを整列することができる。型が材料で充填されるにつれ、フィラメントは型の円周方向の周囲に流れることができる。次に、成形部の固化が可能であり、また所定の位置に繊維を有する型からＲＦＴ補強材を取り除くことができる。本開示のために、接線成形はこのような別形態を含むことが意図されている。
【００９７】
ＲＦＴ支持体用の着色インジケータ
本明細書に記述したように、ＲＦＴ支持体は、製造業者、サイズ、スタイル、および他の属性により様々であり得る。出荷、装着、修理、および他の製造後の用途は、他のＲＦＴ支持体との混乱を回避するために、ＲＦＴ支持体の属性について１つ以上のある視覚的インジケータを利用することができる。本発明は、ＲＦＴ支持体の１つ以上の属性を指示するために、これまで知られていないまた使用されていない１つまたは複数の着色インジケータを提供する。
【００９８】
図１１は、軸線１７、外周１４１、内周１４３、側壁１４４、および予め選択された着色インジケータ１３９を有する例示的なＲＦＴ支持体１６である。いくつかの実施態様では、着色インジケータをＲＦＴ支持体の１つ以上の表面に付与できる。少なくとも１つの実施態様では、着色インジケータは、ＲＦＴ支持体を形成するために使用される材料に組み込むことができる。例えば、ＲＦＴ支持体の成形工程中に着色インジケータをＲＦＴ支持体の中に形成できる。着色指示薬をＲＦＴ支持成分と混合して、着色ＲＦＴ支持体を製造し得る。
【００９９】
ＲＦＴ支持体がポリウレタンである場合、ＲＦＴ支持体は、例えばまた限定なしに反応射出成形（ＲＩＭ）工程によって形成できる。本工程は関連技術で十分に確立されており、また成分を混合した後に、一般に、高出力で高圧の配量装置を用いることによって、非常に短時間に閉鎖型に高反応性液体の開始成分（ｓｔａｒｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を充填することから構成される。一実施態様では、反応射出成形工程は、水分のない状態で衝撃混合される少なくとも２つの液体流（Ａ）と（Ｂ）を使用することから構成される。流れＡは、有機ポリイソシアネート、典型的に液体ポリイソシアネートを含む。流れＢは、典型的にポリオールおよび／またはアミンポリエーテルであるイソシアネート反応成分を含み、またアミノおよび／または水酸基を含む連鎖延長剤を通常含む。次に、混合物を型の中で硬化して、最終製品を供給することが可能である。着色剤を「Ａ」成分または「Ｂ」成分に添加できる。代わりに、着色剤を「Ａ」成分と「Ｂ」成分の両方に添加してもよい。
【０１００】
着色剤は、ＲＦＴ支持体の１つ以上の表面で目に見える。さらに、特に着色剤が成分と実質的に均一に混合されるならば、着色剤は、ＲＦＴ支持体の１つ以上の表面にわたって実質的に均一であり得る。着色インジケータは、染料のような安定または不活性材料であり得るか、あるいは化学的、電気的、光化学的、熱的に、または成分の反応を引き起こす他の任意の方法によって活性化できる反応成分であり得る。さらに、反応成分は、ＲＦＴ支持体の成形工程に使用される成分と反応して、１つ以上の色を生成できる。
【０１０１】
図１２ａ〜図１２ｆは、着色インジケータの別形態を有する例示的なＲＦＴ支持体である。着色インジケータは、上述のようなＲＦＴ支持体に組み込まれる着色インジケータに加えてまたはその代わりに、ＲＦＴ支持体に形成し、付加するか、さもなければ結合できる。着色インジケータはＲＦＴ支持体の１つ以上の表面に結合できる。いくつかの実施態様では、ＲＦＴ支持体は着色インジケータで実質的に覆うことができる。実質的な覆いは、ＲＦＴ支持体に影響を及ぼす気体状または液体状の流体あるいは他の物質用のバリヤも形成できる。いくつかの実施態様では、着色インジケータは、単一表示または複数表示のマーキング、記号、または他の目に見える模様を含み、ＲＦＴ支持体の１つ以上の属性を指示できる。
【０１０２】
着色インジケータは、ＲＦＴ支持体の１つ以上の表面に結合される一定な色であり得る。代わりに、着色インジケータは色の変化を含むことができる。例えば、単一のインジケータは、製造業者、サイズのような異なる属性、または他の属性を指示する異なる色と共に使用できる。より複雑なスキームは、例えば、１つ以上の属性を指示するために使用できる多数の色を有する多数の着色インジケータに使用できる。
【０１０３】
着色インジケータはまた、使用、状態、摩耗の属性、および運転に関する他の属性を指示できる。例えば、着色インジケータをＲＦＴ支持体に適用でき、次に、この着色インジケータは、それからの反応を引き起こすであろう１つまたは複数の運転状態または１つまたは複数の事象のような１つ以上の運転属性が生じたときに色を変える。少なくとも１つの実施態様では、使用中に装着タイヤがパンクし、ＲＦＴ支持体に対して転動する場合、着色インジケータは色を変えることができる。摩耗は熱、摩擦の上昇、または他の現象を引き起こし、着色インジケータにより一時的または永久的に変化を知らせるようにし得る。同様に、着色インジケータを使用して、運転による摩耗、異常に高い応力、および他の運転状態を指示できる。
【０１０４】
さらに、着色インジケータを使用して、１つ以上の運転状態の程度、例えば限定することなく、時間ベースまたは応力ベースの断続的使用、平均的使用、および集中的使用を表示できる。このような表示は、例えば、１つ以上の使用の間に生じる加熱状態または他の運転状態をベースとすることができる。さらに、属性の程度の変化に反応してある範囲の状態を表示する多数の着色インジケータを使用できる。同様に、多数の着色インジケータを使用して運転に関する多数の属性を指示できる。本発明のために使用できる商業的に入手可能な信号塗料（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｐａｉｎｔ）の例は、Ｓｏｕｔｈ　Ｐｌａｉｎｆｉｅｌｄ，Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡのＴｅｍｐｉｌ，Ｉｎｃ．によるＴｅｍｐ−Ａｌａｒｍ、およびＢｕｃｈｏｎ−Ｃｉｔｙ，Ｋｙｏｎｇｇｉ−Ｄｏ，ＫｏｒｅａのＳａｍｋｗａｎｇ　Ｃｏｒｐ．によるＴｈｅｒｍｏ−Ｐａｉｎｔを含む。
【０１０５】
着色インジケータ１５０ａ〜ｆは、ＲＦＴ支持体の１つ以上の表面に形成し、取り付け、配置するか、さもなければ結合できる。例えば、着色インジケータは、外周１４１、内周１４３、側壁１４４、またはそれらの組合せに結合できる。
【０１０６】
さらに、軸線１７および他のデータに関するスタイル、数、形状、位置および角度、ＲＦＴ支持体の着色インジケータの深さ、幅、および／または配置は様々であることが可能であり、また示した例は限定することを意図するものではなく、可能な別形態のいくつかを単に表すにすぎない。他の別形態があってもよく、かつあるであろう。別形態は、ダッシュ、ストライプ、幾何学的パターン等のような上述のリストおよび他の別形態を含んでいてもよい。
【０１０７】
着色インジケータは、任意の従来の方法でＲＦＴ支持体を成形した後に付加できる。例えばまた限定なしに、着色インジケータは、グラビア工程、ロール、スピン、流動、ブラッシング、静電蒸着、液浸、スプレ、浸漬、粉末被覆、または他の被覆／塗装方法によって付加してもよい。選択的に、着色インジケータはＲＦＴ支持体上にまたはそれと共に硬化してもよい。着色インジケータはまた、成形前、成形中、または成形後にＲＦＴ支持体の型に適用してもよい。
【０１０８】
以下の実施例は限定するものではなく、また本明細書に開示した発明の態様の単なる代表的な可能性として例示するものである。
【０１０９】
実施例１　ＲＦＴ支持体の製造
以下はＲＦＴ支持体の製造の一実施例である。当然、他の手順が利用可能であり、また実施例は、多くの可能性の１つを例示するものである。事前製作のＲＦＴ補強材は、型を閉鎖する前にＲＦＴ支持体の型の内径に挿入された。ＲＦＴ補強材はピンまたは他の位置決め装置により型の中の所定位置に保持できる。位置決め装置は型またはＲＦＴ補強材に結合できる。少なくとも１つの実施態様では、位置決め装置は、タブまたは他の要素がＲＦＴ補強材から延伸している場合、ＲＦＴ補強材の一体部品であり得る。
【０１１０】
メチレンジフェニルイソシアネート（ＭＤＩ）とポリエーテルポリオールとジアミン連鎖延長剤とをベースとする、ポリウレタンを形成する２成分の反応射出成形調合物と、触媒と、界面活性剤とを用いて、ＲＦＴ支持体をこの型の中に反応射出成形（ＲＩＭ）した。配量機械を用いて、ポリオール調合物およびイソシアネートプレポリマを衝撃混合ヘッド内に配量した。反応液体を、混合ヘッドから、軸方向に配向された中心の底部のスプル内に通過させた。次に、液体をスプルから本実施例の多数のスポークランナ内に導いた。スポークランナは、成形対象のＲＦＴ支持体に対し下方の内径に配置された円周方向ランナに液体を供給した。円周方向ランナにより、反応ポリマは、フィルムゲートを介して成形対象のＲＦＴ支持体の下方部分に流れることができた。ＲＦＴ支持体の型キャビティを、略水平に、すなわち型充填中にその軸線を重力に対しほぼ平行にして配向した。型の頂部は、空気排出用の逃し通気口を含んでいた。反応ポリマを型の底部から頂部へ充填した。反応ポリウレタンの導入中に型を約７０℃の温度に維持した。型を充填した後、混合ヘッドを閉鎖して、ポリマを４５秒間硬化させた。型クランプを開口し、ＲＦＴ支持体を取り出した。
【０１１１】
以下の本発明の比較作業および例において後述するＲＦＴ補強材を用いてＲＦＴ支持体を形成するために、型を使用した。
【０１１２】
比較例１　ＲＦＴ補強材の形成およびバインダなしのＡＦ−４５布の剛性試験
９ｃｍ幅のストリップの「ＡＦ−４５」ファイバグラス／ステンレススチールスクリム布を直径４８ｃｍの円筒状マンドレルの周囲に巻き付けて、補強材を準備した。ＡＦ−４５材料はｄ’Ａ．Ｃｈｏｍａｒａｔ　＆　Ｃｉｅ（Ｆｒａｎｃｅ）から入手可能である。布のファイバグラス／ステンレススチール成分は約９４％であった。ＡＦ−４５ファイバグラス布は、約８ｍｍ×８ｍｍの開口部を有する略正方形のメッシュパターンを形成する。開口部をメッシュ内に形成するために、ＡＦ−４５布は、厚さ約０．３ｍｍ、長手方向に幅１．５ｍｍのステンレスワイヤを絡み合わせた複数の繊維束から製造される。布内のステンレススチールは、形状支持の付加に役立つ。ほぼ同一寸法の横方向繊維束が、長手方向の束と交差する。概して、ＡＦ−４５布の重量は１平方メートル当たり約１７６グラムであった。
【０１１３】
本出願に記述した所望の量のフープ剛性を提供するために、マンドレルの周囲に巻き付けた５つの層を用いて、補強材を準備した。共に熱接合して交差フィラメントのＡＦ−４５布を形成するために各層は事前に加熱されていたが、層の間に実質的な接合は行われなかった。上述の試験を用いて、第１の落下の結果、１５％の平均変形が生じ、第２の落下の結果、３０％の平均変形が生じ、また第３の落下の結果、２３％の平均変形が生じ、平均変形の平均は約２３％であった。さらに、第３の落下の後、層のうちの２つが補強材から離層した。
【０１１４】
他の補強材を同一の方法で準備して、ＲＦＴ支持体の型に挿入した。少なくとも部分的に補強材はその形状を容易に失い、また離層することがあったので、補強材を手で挿入するのに約４５秒の努力が必要であった。
【０１１５】
比較例２　ＲＦＴ補強材の形成および噴霧バインダを有するＡＦ−４５布の剛性試験
ＡＦ−４５スクリム布を用いて他の補強材を準備した。約５つの層のＡＦ−４５布を直径約５０ｃｍのマンドレルの周囲に巻き付けた。布の最初の１５ｃｍの外側方向側面に、３Ｍ　Ｓｕｐｅｒ　７７　Ｓｐｒａｙ　Ａｄｈｅｓｉｖｅを軽く噴霧した。同様に、最後の１５ｃｍの内側方向側面に、同一の接着剤を軽く噴霧した。マンドレルから取り除いた後に、ベルトを周囲状態で約１５分間乾燥した。２メートルの高さで落下試験を補強ベルトで行った。直径の周囲のほぼ４つの四分円で、ベルトの幅および厚さを測定した。各落下の後、ベルトを検査かつ測定し、結果を以下の表１に記録した。ベルトは、落下試験の各々で約９５％変形するほど可撓性があり、したがって、ＲＦＴ支持体の取付けおよび製造に複雑さと難しさを加えると思われる。
表１
2004508977.tif 000003
2004508977.tif 000004
【０１１６】
試験前の構造では、ベルトは非常に可撓性があり、初期の高さは、ベルトが平坦に位置し、図４に示した中心軸線２３が比較的垂直であるときに測定すると、約９２．１ｍｍ（３ ５／８ ｉｎ）であった。ベルトの初期の厚さは約１．１ｍｍ〜約２．１ｍｍであった。
【０１１７】
落下＃１の後、ベルトは高さを概ね維持したが、第１の層は少なくとも一部分で部分的に離層し、その部分の厚さは約１３ｍｍであった。換言すれば、離層により外層が他の層から離脱し、この結果、静止状態の層の厚さは、層を共に再圧縮して戻すことなく約１３ｍｍであった。
【０１１８】
落下＃２は離層をさらに引き起こし、その結果、ベルト厚さは約２７ｍｍに増加した。さらに、ベルトの他の部分に厚さ約１０ｍｍの離層が始まった。
【０１１９】
落下＃３の結果、ベルトの少なくとも一部分に、９２．１ｍｍ（３ ５／８ｉｎ）の通常の高さから約１２７ｍｍ（５ ｉｎ）への高さ変化が生じた。さらに、厚さが約５０ｍｍに増加した。
【０１２０】
落下＃４の後、高さは約２２８．６ｍｍ（９ ｉｎ）に増加し、また接着剤を有する１つの部分を除いて、実質的に層のすべてが離層した。厚さは２．３ｍｍから約１８０ｍｍに変化した。
【０１２１】
落下＃５により、多層の補強材の他の部分全体にわたってさらに離層が引き起こされた。
【０１２２】
比較例３　ＲＦＴ補強材の形成および接着剤を有するＲ−５布の剛性試験
ｄ’Ａ．Ｃｈｏｍａｒａｔ　＆　Ｃｉｅ（Ｆｒａｎｃｅ）から入手可能な９ｃｍ幅のストリップのＲ−５ファイバグラススクリム布を直径４８ｃｍの円筒状マンドレルの周囲に巻き付けて、他の補強材を準備した。Ｒ−５ファイバグラス布は、約７ｍｍ×６ｍｍ〜１０ｍｍ×６ｍｍの開口部を有する略長方形のメッシュパターンを形成する。開口部をメッシュ内に形成するために、Ｒ−５布は、厚さ約０．７ｍｍ、幅１．８ｍｍの複数の長手方向繊維束と、幅約２．８ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの交差繊維束とから製造される。布のファイバグラス成分は約６６％である。Ｒ−５スクリム布の重量は一般に１平方メートル当たり３８８グラムであり、試験の比較作業１に記述した補強材重量の２倍以上であった。
【０１２３】
スクリム布をマンドレルの周囲に２回巻き付けて、比較例１の５つの層のＡＦ−４５布と比較的等価のフープ剛性を得た。最後の１５ｃｍのみに、３Ｍ　Ｓｕｐｅｒ　７７　Ｓｐｒａｙ　Ａｄｈｅｓｉｖｅの被覆を軽く噴霧して、感圧接着剤を塗布した。次に、被覆されたスクリム部分を使用して、その端部を以前の層の上方の適所に接合した。同一の落下試験を実行した。第１および第２の落下試験の平均変形は９％であった。３回目に落下したとき、補強材は内層に沿って離層した。
【０１２４】
実施例１　ＲＦＴ補強材の形成および被覆フィラメントが巻回された被覆付きＲＦＴ補強材の剛性試験
フィラメント巻回システムを用いて、一体成形の剛性ＲＦＴ補強材を準備した。フィラメントが巻回されたＲＦＴ補強材は、横断方向部材および円周方向部材を有する図４に示した構造と同様に構成された。全体的に、フィラメントを直径約５０ｃｍのマンドレルの周囲に巻回し、バインダ被覆をフィラメントに付加かつ硬化させ、１つの有効な層を有する管状部材を形成し、管状部材を１つ以上のＲＦＴ補強材に切断した。
【０１２５】
より詳しくは、フィラメントが巻回されたＲＦＴ補強材を、４５０イールド（ｙｉｅｌｄ）、すなわち０．４５ｋｇ（１ ｌｂ）当たり約４１１．５ｍ（４５０ ｙｄ）のファイバグラスから製造し、またエポキシＤｅｒａｋａｎｅ（登録商標）樹脂のようなバインダを適用した。バインダおよびファイバグラスのイールドは異なり得る。コンピュータプログラムを利用してファイバグラスフィラメントをスチールマンドレルの周囲に巻回するフィラメント巻回機械で、ＲＦＴ補強管状部材を製造した。本実施例では、得られるＲＦＴ補強材の内径が、対応する直径を有するように、マンドレルの外径は４９１ｍｍである。プログラムにより、マンドレル周囲における１つまたは複数の螺旋（横断方向部材）巻きの巻回を開始し、次に、フープの間に間隔をあけて螺旋上および同一のマンドレルの周囲にフープ（円周方向部材）を巻回した。プログラムの螺旋部分により、典型的に７２〜７８°の角度の隣接横断方向部材の間に２５．４ｍｍ（１ ｉｎ）または５０．８ｍｍ（２ ｉｎ）の間隔を有する横断方向部材が典型的に得られるが、前記角度は任意の角度に調整し得る。
【０１２６】
螺旋巻きおよびフープ巻きの両方をマンドレルの周囲に巻回しつつ、１分間当たり４５．７〜５４．９ｍ（１５０〜１８０ ｆｔ／ｍｉｎ）の直線速度でファイバグラスストランドをマンドレルに配置した。マンドレルは、１分間当たり約２５〜約４５回の回転速度（ｒ／ｍｉｎ）で回転した。この特定の実施例では、横断方向部材または螺旋部材にフィラメントが巻回され、このフィラメントは、約３０〜３５ｒ／ｍｉｎのマンドレル回転速度、マンドレルの長手方向軸線に沿って約０．６１〜３．０４ｍ（２〜１０ｆｔ／ｍｉｎ）のトラバース速度で適用された。円周方向部材またはフープは、マンドレルの長手方向軸線に沿って約０．１５〜０．３０ｍ（０．０５〜１．０ｆｔ／ｍｉｎ）のトラバース速度で巻回でき、マンドレルは約３０〜３５ｒ／ｍｉｎの回転速度を有していた。得られたパターンは、長手方向約２５〜６０ｍｍ、横断方向約４〜８ｍｍ、平均約３０ｍｍ×約６ｍｍの部材の間に、細長い台形または六角形の間隔を生じた。一実施態様では、補強材は８つのフープにより製造され、各フープは１フープ当たり約９束の４５０イールドのファイバグラスを有したが、フープの他の数、サイズ、および間隔を選択できたであろう。本実施例では、フープの間の間隔は約３．２ｍｍ（１／８ ｉｎ）〜約９．５ｍｍ（３／８ ｉｎ）であった。
【０１２７】
形成時、管状部材の長さは約１．５２ｍ（５ ｆｔ）であり、硬化してマンドレルから取り除いた。管状部材の断面を正方形に切断して、テーブル頂部に平坦に位置するときに高さ約１１０ｍｍを有するＲＦＴ補強材を得た。非限定的な本実施例では、この巻回プログラム中に、フープおよび螺旋巻きを巻回するために１束のファイバグラスを用いて管状部材を製造した。コンピュータプログラムはストランドを前後に動かして、マンドレル上の巻回を完成した。このプログラムの巻回部分において多数の束のファイバグラスも使用できる。
【０１２８】
２メートルの高さから同様の落下試験を実施した。
表２
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【０１２９】
２メートルの高さからベルトを５回落とした後に実質的な変化は観測されなかった。直径、高さ、および厚さは比較的一定であった。実質的な離層および実質的な変形がなかったので、補強材は、剛性体としての構造、すなわち１つの有効な層状の実施態様を維持した。直径は約４９５．３ｍｍ（１９ １／２ ｉｎ）であり、高さは約８７．３ｍｍ（３ ７／１６ ｉｎ）であり、また周縁の厚さは約１．４ｍｍ〜約３．９ｍｍに変化した。
【０１３０】
実施例２　ＲＦＴ補強材の形成およびフィラメントが巻回された被覆付き補強材の剛性試験
フィラメントをエポキシ樹脂浴に通過させることによって、ファイバグラスフィラメントからＲＦＴ補強材を準備し、次に、コンピュータ制御のフィラメント巻回機械を用いて、フィラメントを直径４８ｃｍのマンドレルの上に巻回した。約７０℃のオーブン内にマンドレルを１時間配置して硬化し、１つの有効な層を形成した。フィラメントが巻回され得られた管をマンドレルから取り除き、バンドソーを用いて長さ約８ｃｍのセクションに切断した。得られたＲＦＴ補強材のファイバグラス成分は約６２％であり、また約３５％のバインダをファイバグラスフィラメントに適用した。ＲＦＴ補強材の重量は１平方メートル当たり約５５０グラムであった。少なくとも１つの実施態様では、製造されたＲＦＴ補強材の質量は約１６０グラム〜約２００グラム、平均約１８０グラムであった。密度、質量、および他のパラメータの値は、典型的かつ非限定的であり、適切ならば、異なる用途および異なる設計パラメータに応じて変更できる。
【０１３１】
３つの落下すべてに関する落下試験では、平均変形は１０％未満、概して約６％であった。処理を繰り返した後、構造体は離層しなかった。ＲＦＴ支持体の予め形成された実質的に剛性の構造の故に、手で約５秒以内で補強材はＲＦＴ支持体の型に挿入された。
【０１３２】
実施例３　ＲＦＴ補強材の形成および接着剤を有するＲ−５布補強材の剛性試験
９ｃｍ幅のストリップのＲ−５ファイバグラススクリム布の２つの層を直径４８ｃｍの円筒状マンドレルの周囲に巻き付けて、補強材を準備した。上述の５つの層のＡＦ−４５布とほぼ等価のフープ剛性を付与するために、層の数を選択した。スクリム布の外径の最初の１５ｃｍとスクリム布の内径の最後の１５ｃｍの両方に、３Ｍ　Ｓｕｐｅｒ　７７　Ｓｐｒａｙ　Ａｄｈｅｓｉｖｅの被覆を軽く噴霧したが、これは合計で補強材の周縁面積の約２０％である。次に、感圧接着剤を使用して各端部を隣接層に接合し、１つの有効な層を形成した。
【０１３３】
落下試験の結果、以下のように１０％以下の平均変形が生じた。落下１の結果、６％の平均変形が生じた。落下２の結果、７％の平均変形が生じた。落下３の結果、約６％の総平均に対し約６％の平均変形が生じた。感圧接着剤の適用を増加させることによって、本実施例において層の間の適切な接着が達成され、大量生産において実用可能性のあるＲＦＴ補強材としての使用が可能になった。約１５秒以下で補強材を型に挿入した。本実施態様では実質的な離層はなかった。
【０１３４】
実施例４　ＲＦＴ補強材の形成および接着剤を有するＲ−５布補強材の剛性試験
Ｒ−５スクリム布を用いて、もう１つの模範的なＲＦＴ補強材を準備した。約２つの層のＲ−５布を直径５０ｃｍのマンドレルの周囲に巻き付けた。布の最初の１５ｃｍの外側に、３Ｍ　Ｓｕｐｅｒ　７７　Ｓｐｒａｙ　Ａｄｈｅｓｉｖｅを軽く噴霧した。同様に、最後の１５ｃｍの内側に、同一の接着剤を軽く噴霧して１つの有効な層を形成した。マンドレルから取り除いた後にベルトを周囲状態で約１５分間乾燥した。２メートルの高さで落下試験を補強ベルトで行った。試験の結果は以下の表に示されている。直径の周囲のほぼ４つの四分円で、ベルトの幅および厚さを測定した。各落下の後、ベルトを検査かつ測定し、結果を以下の表３に記録した。
表３
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【０１３５】
形成されたＲ−５ベルトの試験前の直径、幅および厚さは、直径約５０１．７ｍｍ（１９ ３／４ ｉｎ）、高さ約１１７．５ｍｍ（４ ５／８ ｉｎ）、厚さ約１．２ｍｍ〜約２．０ｍｍであった。
【０１３６】
落下＃１の後、形状が僅かに円形でなくより楕円形であることは別として、大きな変化は観測されなかった。ベルトはその高さおよび厚さを実質的に維持し、その高さは約１１７．５ｍｍ（４ ５／８ ｉｎ）、厚さは約１．８ｍｍ〜約２．１ｍｍであった。
【０１３７】
落下＃２の後、直径および高さはほぼ同一であった。ベルトの内層は僅かに離層したので、厚さは少なくとも一部分で約２．３ｍｍに増加した。
【０１３８】
落下＃３の後、厚さはなお２．６ｍｍ以下であった。落下＃４において、高さ１１７．５ｍｍ（４ ５／８ ｉｎ）で、約４６３．６ｍｍ（１８ １／４ ｉｎ）〜約５２７．１ｍｍ（２０ ３／４ ｉｎ）の範囲の僅かに円形でないより楕円形の形状が生じた。厚さは約２．６ｍｍに増加した。
【０１３９】
落下＃５では、直径および幅に大きな変化は生じなかった。厚さは約２．８ｍｍに増加した。落下＃５の後の補強材の最初の平均厚さと最終の平均厚さとの差は、厚さの増加の約２５％を占めた。しかし、離層は大きくなく、すなわち、５回の落下の後でも、補強材を有効な１つの層としてＲＦＴ支持体の型の中に容易に挿入するのを可能にする程度になお十分に小さかった。
【０１４０】
初期と最終の「直径」の差の割合を計算すると、平均変形は本実施例において約５％以下であった。
【０１４１】
実施例５　ＲＦＴ補強材の形成および浸漬被覆を有するＡＦ−４５布補強材の剛性試験
９ｃｍ幅のストリップのＡＦ−４５ファイバグラス／ステンレススチールスクリム布を巻き付けて、補強材を準備し、またスチレンを有する１８０グラムの不飽和ポリエステルの溶液に液浸した。溶液はＩｌｌｎｏｉｓ　Ｔｏｏｌ　ＷｏｒｋｓからのＦｉｂｒｅ　Ｇｌａｓｓ　Ｅｖｅｒｃｏａｔであった。ポリエステルは６０滴のメチルエチルケトン過酸化触媒と１８０グラムのアセトンとを含んでいた。５つの層の液浸スクリムを、ポリエステルフィルムの層で覆われた直径約４２ｃｍの円筒状マンドレルの上にロールした。アセトンと樹脂とが吸収された補強材を通気フードで約５分間乾燥させ、補強部材を約９０℃のオーブン内に１時間配置して硬化し、複数の層から１つの有効な層を形成した。補強部材をオーブンから取り除き、冷却させ、次にマンドレルから取り除いた。ポリエステルフィルムを廃棄処分した。
【０１４２】
得られた補強部材は、静止時に自己支持し、その軸線は重力に対し垂直または平行であった。３つのすべての落下試験の平均変形は無視でき、すなわち約０％であった。ＲＦＴ支持体の予め形成された実質的に剛性構造のため、手で５秒以下、概ね約３秒間で補強部材をＲＦＴ支持体の型に挿入できた。大きな離層はなかった。
【０１４３】
実施例６　ＲＦＴ補強材の形成およびスチールメッシュ補強材の剛性試験
内径で約１２ｍｍのアパーチャと直径約０．５８ｍｍのワイヤストランドとを有する溶接されたステンレススチールワイヤメッシュを用意して、補強材を準備した。ステンレススチールワイヤメッシュを直径約４１ｃｍのマンドレルの周囲に１回巻き付けた。ワイヤメッシュを共にワイヤで縛ってシリンダを形成し、また高さを約１２ｃｍにした。補強材は、手で５秒以下で型に挿入できた。
【０１４４】
上記のことは本発明の種々の実施態様に関するが、それらの基本的な範囲から逸脱することなしに、他のおよびさらなる実施態様を考案することができる。例えば、本発明の種々の方法および実施態様は、開示した方法および実施態様の別形態を形成するために、互いに組み合わせて含むことができる。比類のない要素の内容は複数の要素を含み、またその逆もあり得る。同様に、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「上方」、「下方」のような図示または記述した任意の方向、および他の方向および配向は、分かりやすくするために図面を参照して本明細書に記述されており、実際の装置またはシステムを、あるいは装置またはシステムの使用を限定するものではない。装置またはシステムはいくつかの方向および配向で使用できる。さらに、ステップの順序は、特に限定しない限り様々な順序で行うことができる。本出願に記述した種々のステップは、他のステップと組み合わせ、記述したステップをその種々のステップに挿入し、および／または多数のステップに分割できる。さらに、本明細書の冒頭の説明は読者の便宜のためであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【０１４５】
さらに、本特許の出願に述べた任意の引例、ならびに本出願に当初出願した情報開示に挙げられたすべての引例は、本発明の権能付与を支持するために本質的であると見なされ得るような範囲において、それらの全体が参考として本明細書に組み込まれている。しかし、記述が本発明の特許と一致しないと考え得る限りにおいて、このような記述は、明白に、本出願人によってなされたものと考えるようには意図されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、ホイールアセンブリの概略拡大部分断面図である。
【図２】
図２は、ＲＦＴ支持体の概略斜視図である。
【図３】
図３は、ＲＦＴ支持体の他の実施態様の概略側面図である。
【図４】
図４は、ＲＦＴ補強材の概略図である。
【図５Ａ】
図５Ａは、ＲＦＴ支持体の他の実施態様の概略斜視図である。
【図５Ｂ】
図５Ｂは、図５Ａに示した実施態様に形成された開口部の概略部分断面図である。
【図６】
図６は、フィラメントが巻かれたＲＦＴ補強材を製造するための１つのシステムの概略図である。
【図６ａ】
図６ａは、横断方向部材と円周方向部材および関連する巻き方の一実施態様の詳細図である。
【図７】
図７は、マンドレルの周囲に補強材料を巻き付けることによってＲＦＴ補強材を製造するためのシステムの他の実施態様の概略図である。
【図８】
図８は、ＲＦＴ補強材を成形するためのシステムの他の実施態様の概略図である。
【図９】
図９は、長手方向の部材を有する補強材を製造するためのシステムの他の実施態様の概略図である。
【図１０】
図１０は、接線成形法を用いたＲＦＴ補強材を製造するためのシステムの他の実施態様の概略図である。
【図１１】
図１１は、着色インジケータを有するＲＦＴ支持体の概略斜視図である。
【図１２】
図１２ａ〜図１２ｆは、ＲＦＴ支持体上の典型的な着色インジケータの概略斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年4月10日(2002.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＴ支持体用のランフラットタイヤ（ＲＦＴ）補強材であって、該ＲＦＴ補強材が、一体成形のほぼ円筒状のセクションに形成された材料を含み、また該ＲＦＴ補強材の軸線が重力に対し略垂直である場合に、該ＲＦＴ補強材が約２メートルの高さから硬い面に落下したときに、約２０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有し、該ＲＦＴ補強材が、それの全体にわたって形成された開口部を有し、そして該開口部が、成形材料が該開口部を通って流れることを可能にするようにされていて、少なくとも部分的に成形された該ＲＦＴ補強材を中にもつ該ＲＦＴ支持材が形成される、ＲＦＴ補強材。
【請求項２】
前記開口部が、前記ＲＦＴ補強材料全体にわたってほぼ一様である、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項３】
前記ＲＦＴ補強材が、前記ＲＦＴ補強材を型上に位置決めするときから前記補強材を型のキャビティに挿入するときまで、前記ＲＦＴ支持体用の型部分に１５秒以下で配置されるようになっている、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項４】
前記ＲＦＴ補強材が、マンドレル上に巻回された１つ以上の被覆されたフィラメントを備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項５】
前記フィラメントが、前記マンドレル上に巻回される前に被覆される、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項６】
前記フィラメントが、前記マンドレル上に巻回された後に被覆される、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項７】
前記被覆されたフィラメントが、１つ以上の横断方向部材と１つ以上の円周方向部材とを備える、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項８】
前記横断方向部材および円周方向部材が、同一のフィラメントから形成される、請求項７に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項９】
１つ以上の長手方向のフィラメント部材をさらに備える、請求項４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１０】
前記ＲＦＴ補強材が補強布から形成される、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１１】
前記ＲＦＴ補強材が、フィルムと成形されたフィラメントを備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１２】
前記ＲＦＴ補強材が金属製部材を備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１３】
前記ＲＦＴ補強材が、その表面から延びるタブを備える、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１４】
ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持体であって、
ａ）外周と内周とを有し、また前記タイヤが面上を転動しているときにパンクしたタイヤを支持するためにホイールリムに装着するようになっている成形部と、
ｂ）前記成形部内に少なくとも部分的に成形された請求項１に記載の少なくとも１つのＲＦＴ補強材と、を備えるＲＦＴ支持体。
【請求項１５】
前記開口部が、前記ＲＦＴ補強材料全体にわたってほぼ一様である、請求項１４に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項１６】
前記ＲＦＴ補強材が、その軸線が重力に対し略垂直である場合に約２メートルの高さから硬い面に落下したときに、約１０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有する、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１７】
リム上に装着されたタイヤをさらに備え、前記ＲＦＴ支持体が前記タイヤの内面と前記リムの外周との間に配設される、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１８】
外周に隣接した外側フープと内周に隣接した内側フープとの間に形成された中央ウェブをさらに備える、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項１９】
前記ＲＦＴ支持体の少なくとも１つの属性を指示する、成形部に結合された着色インジケータをさらに備える、請求項１４に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項２０】
前記着色インジケータが、前記ＲＦＴ支持体の少なくとも１つの運転属性を指示するようになっている、請求項１９に記載のＲＦＴ支持体。
【請求項２１】
ホイールアセンブリであって、
ａ）タイヤと、
ｂ）リムと、
ｃ）請求項１４に記載のＲＦＴ支持体とを備え、前記ＲＦＴ支持体が、前記タイヤの内面と前記リムの外周との間に少なくとも部分的に配設される、ホイールアセンブリ。
【請求項２２】
前記ＲＦＴ補強材が、その軸線が重力に対し略垂直である場合に約２メートルの高さから硬い面に落下したときに、約１０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有する、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項２３】
前記補強材が接線成形工程を用いて形成される、請求項１に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項２４】
ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持体製造方法であって、
ａ）請求項１に記載の少なくとも１つのＲＦＴ補強材をＲＦＴ支持体の型の部分に配置するステップと、
ｃ）成形可能なエラストマまたはエラストマ形成材料を型に注入するステップと、
ｄ）前記補強材の少なくとも一部分を通して前記成形可能な材料を流すステップと、
ｅ）ＲＦＴ支持体を形成するために、前記成形可能な材料の少なくとも部分的な固化を可能にしているステップと、を含むランフラットタイヤ（ＲＦＴ）支持体製造方法。
【請求項２５】
前記ＲＦＴ支持体に装着すべきホイールリムを用意するステップをさらに含む、請求項２４に記載のＲＦＴ支持体製造方法。
【請求項２６】
ランフラットタイヤ（ＲＦＴ）補強材製造方法であって、
ａ）開口部が全体にわたって形成された補強材料をマンドレルの周囲に形成するステップと、
ｂ）前記補強材料の少なくとも一部分を前記補強材料の他の部分に結合して、管状部材を形成するステップと、
ｃ）前記管状部材を円筒状セクションに選択的に切断するステップと、であって、
したがって、１つの有効な層を有し、かつ少なくとも部分的に成形された該ＲＦＴ補強材を中にもつ該ＲＦＴ支持材を形成するために、成形材料が該開口部を通って流れることを可能にするようにされた少なくとも１つの一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップを含む（ＲＦＴ）補強材製造方法。
【請求項２７】
前記補強材料を結合するステップが、被覆を材料に塗布するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項２８】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップが、前記マンドレルの周囲にフィラメント材料を巻回するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項２９】
前記フィラメント材料を巻回するステップが、前記マンドレルの周囲に少なくとも１つの横断方向部材を巻回するステップを含む、請求項２８に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３０】
前記フィラメント材料を巻回するステップが、前記マンドレルの周囲に少なくとも１つの円周方向部材を巻回するステップを含む、請求項２９に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３１】
前記横断方向部材および円周方向部材が、同一のフィラメントから巻回される、請求項３０に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３２】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップが、前記マンドレルの周囲に補強布を巻回するステップを含む、請求項２７に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３３】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップが、前記マンドレルの周囲に１枚の補強材料を巻くステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３４】
前記開口部が、前記ＲＦＴ補強材料全体にわたってほぼ一様である、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材。
【請求項３５】
前記マンドレルの周囲に多層の材料を形成するステップと、また前記マンドレルの周囲に多層の開口部を整列するステップとをさらに含む、請求項３４に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３６】
前記補強材料が、予め含浸された材料を含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３７】
一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップが、該ＲＦＴ補強材の軸線が重力に対し略垂直である場合に、約２メートルの高さから硬い面に落下したときに約２０％以下だけ変形するのに十分な剛性を有するＲＦＴ補強材を形成するステップを含んでいる、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３８】
前記補強材料を共に結合するステップが、エポキシ樹脂、モノマ、モノマ混合物、ポリウレタン、スチレン、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリマ、他の熱硬化性樹脂、他の熱可塑性樹脂、あるいはそれらの組合せを塗布するステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項３９】
前記補強材料を共に結合するステップが、ポリマフィルム、溶融ウェブ、スプレ、液浸、粉末コーティング、接着テープ、あるいはそれらの組合せを付けるステップを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４０】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）前記補強材料を押出機を介して引っ張るステップと、
ｂ）前記マンドレルの周囲に前記材料を形成する前に、前記押出機から前記材料に被覆を付けるステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４１】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）事前製作された布補強材料をマンドレルの周囲に巻回するステップと、
ｂ）被覆材料を用意するステップと、
ｃ）前記布材料と被覆材料とを切断するステップと、
ｄ）前記布材料を前記被覆材料と共に成形するステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４２】
前記補強材を穿孔するステップをさらに含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４３】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）前記マンドレルの上に前記補強材料の少なくとも１つの層を巻くステップと、
ｂ）前記補強材料を切断するステップと、
ｃ）前記マンドレルの上にポリマ材料の少なくとも１つの層を巻くステップと、
ｄ）前記ポリマ材料を切断するステップと、
ｅ）少なくとも１つのＲＦＴ補強材を形成するために、前記補強繊維とポリマ材料とを接合する、ステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４４】
前記ポリマ材料がフィルムを含み、前記補強材料がグラスファイバを含む、請求項４３に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【請求項４５】
前記マンドレルの周囲に前記補強材料を形成するステップと、前記補強材料を結合するステップとが、
ａ）接着剤またはバインダを繊維強化織物に塗布するステップと、
ｂ）前記織物を前記マンドレルの周囲に巻き付けて、前記一体成形のＲＦＴ補強材を形成するステップとを含む、請求項２６に記載のＲＦＴ補強材製造方法。
【国際調査報告】
2004508977.tif 000078
2004508977.tif 000079
2004508977.tif 000080