JP2015509464A - マルチチャンバー型チューブレスタイヤ及びその製造工程 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 圧縮空気／液体を維持／収容するために、ホイールリムの近くにマスターチャンバーで構成されたマルチチャンバー型チューブレスタイヤもしくはチューブ及び車両のそれらの製造工程。少なくとも１つのチャンバーが前述のマスターチャンバーとタイヤの内面との間に挟まれ、場合に応じて前述の挟まれたチャンバー（複数）はシーラント用もしくは圧縮した液体／空気用の独立した入口側の一方向弁を持つ。前述の挟まれたチャンバー（複数）は生の状態で成形され、前述の生のチューブもしくは生のチューブレスタイヤと接合されて加硫後に機械的特性が得られる。独立したチャンバーでも前述のマスターチャンバーとタイヤ内壁面との間に狭装する（挟む）ことが可能である。【選択図】 図９

Description

本発明の分野は、マルチチャンバー型チューブレスタイヤ及びチューブ、タイヤのシーラントの為の独立した筐体、及びその製造工程に関するものである。このマルチチャンバー型チューブレスタイヤとは、さらに詳細に言えば、自己支持型タイヤ、極太タイヤ、その他のような異なる目的のためのシーラントの有り無しのタイヤに関するものである。

タフアップチューブもしくはマルチチャンバー型チューブの製造は、現在利用可能な押し出し及び接合工程では不可能である。一旦チューブが製造され加硫されると、一切の外部のゴムもしくは全てのそのような部品は永久に固定させることができない。加硫処理後、ゴムの性質が変化して可塑性が生じる為、加硫工程前に接合処理を実施する必要がある。しかしながら、加硫に関する既存の仕組みでは、押し出された部品は金型の中に入れられ、蒸気もしくは内部蒸気を使って加圧され、加硫に必要な温度と圧力を加えながら強固に圧力が加えられる。このような状況では、内部に複数の中空部が存在する加硫処理は不可能である。

同様に、複数チャンバー型チューブレスタイヤの製造は、現在の利用可能な大量生産工程では不可能である。一度タイヤが製造され加硫されてしまうと、全ての外部のゴムもしくは全てのこのようなパーツは永久に固定不可能となる。加硫後にゴムの加硫特性が変化して可塑性が発生する為、加硫処理前に接合処理を実施する必要がある。しかしながら、既存の加硫の仕組みにおいては、生タイヤが金型の中に入れられ、蒸気を含んだベロー、もしくは内部の蒸気あるいは高温のガス状物質によって加圧され、加硫に必要な温度と圧力を加えながら強固に加圧される。このような状況下では、内部に複数の中空部品を持つ加硫処理は不可能である。

更に、多くの現時点で利用可能な先行技術において、チューブやタイヤには内部にシーラントが注入され、パンクに対応できる仕組みになっている。しかしながら、これらのシーラントの効果は、時間の経過と共に内部の圧縮空気が露出されるため、低下してしまう。定期的にシーラントを交換する必要がある。チューブレスタイヤの既存のシステムでは、シーラントに対する別途のチャンバーがない。その為、シーラントは空気に曝されることになる。この事が原因となって、シーラントの寿命を短くするのみならず、タイヤの寿命を短くし、環境の悪化を招き、オーナーの経費も増えていくことになる。先行技術において実現不可能だったシーラントを取り換えずに、シーラント専用の特定のチャンバーを持ったマルチチャンバー型チューブが利用できれば望ましいと言える。

チューブレスタイヤもしくはチューブの中のシーラントには漏れ、ゴムの硬化、静的状態下でのバランシング等のような多くの欠点がある。その為、シーラントの利用は不便であまり望まれない所以である。

本開示は、仮明細書として提出された６４３／Ｄｅｌ／２０１２及び６４４／Ｄｅｌ／２０１２の２つの優先権書類に基づいている。先行技術に関連した問題に対処しようとして開示されたものである。

本開示の主要目的は上記の不利な点を未然に防止することにある。圧縮空気／液体を維持／収容するために、ホイールリムの近くにマスターチャンバーで構成されたマルチチャンバー型チューブレスタイヤもしくはチューブ及び車両のそれらの製造工程である。少なくとも１つのチャンバーが前述のマスターチャンバーとタイヤの内面との間に挟まれ、場合に応じて前述の挟まれたチャンバー（複数）はシーラント用もしくは圧縮した液体／空気用の独立した入口側の一方向弁を持つ。前述の挟まれたチャンバー（複数）は生の状態で成形され、前述の生のチューブもしくは生のチューブレスタイヤと接合されて加硫後に機械的特性が得られる。独立したチャンバーでも前述のマスターチャンバーとタイヤ内壁面との間に狭装する（挟む）ことが可能である。この仕組みはあらゆる種類の車両に利用することが可能である。自立式ＲＦＴ（ランフラットタイヤ）や補助支持式ＲＦＴに利用可能である。シーラントの有り無しのマルチチャンバー式の極太タイヤを提供することによって、市販車両のツインタイヤの交換用として提案されているシステムを利用することができる。

本発明は添付の図面を参考に付して説明する。
図１はシーラントの為の独立した筐体を持つチューブを示す。 図２は外側のチャンバーがシーラントを収容することが可能な２個のチャンバーを持ったチューブを示す。 図３はシーラントの為の独立した筐体を持つマルチチャンバー型チューブを示す。 図４はマルチチャンバー型チューブを示す。 図５は分離したチューブ、マルチチャンバー型チューブ及びシーラント用独立チャンバーの仕組みを示す。 図６はジョイナーを示す。 図７は複数のチャンバーを持ったチューブレスタイヤを示す。 図８はシーラント用チャンバーを持ったチューブレスタイヤを示す。 図９はマルチチャンバーとシーラント用分離チャンバーを持ったチューブレスタイヤを示す。 図１０は補助支持手段を持ったチューブレスタイヤを示し、マルチチャンバーとシーラント用チャンバーを持つ。 図１１は補助支持手段とシーラント用分離チャンバーを持ったチューブレスタイヤを示す。 図１２はシーラント用チャンバーを持った自立式チューブレスタイヤを示す。 図１３はマルチチャンバーとシーラント用分離チャンバーを持った自立式チューブレスタイヤを示す。 図１４は三日月形独立式筐体兼インナーライナーを示す。 図１５はシーラント用三日月形独立式筐体及びマルチチャンバー型環状構造を示す。 図１６はシーラント用三日月形独立式筐体を示す。 図１７は独立式マルチチャンバー型管状構造を示す。

マルチチャンバー型チューブの本開示の構造の中で、図２に示されたタフアップチューブは異なる。この構造の違いは本目的を満たすために役立つ。本開示では、更にマルチチャンバー型チューブに関する異なる製造工程をも列挙している。本開示に準拠したマルチチャンバー型チューブは多くのパーツを持っている。本開示の実施形態の１つでは、少なくとも２つのチャンバー式のチューブ（３および７）が押し出される。この押出し工程処理の時に、パウダーのような非粘着性物質がチャンバー内部で供給され、その結果、壁同志互いに貼り付かない状態が得られる。チャンバー内部でのパウダーのような非粘着性物質の供給は、吹付処理で実施される。この吹付処理は連続工程で可能である。

マスターチャンバーの押出し、連続工程による上下からのシート材の接合、及びそれを長さの条件に従って切削することによっても、前述の２つのチャンバー式のチューブを製作することが可能である。前述の非粘着性物質は、接合することを目的としない表面間の分離剤として供給される。接合はジョイナーを使って実施可能である。接合表面をより強固にするには、マスターチャンバーの両表面もしくはメインチャンバーとシーラント用チャンバーを接合するような方法でシート材の一方のストリップ（一片）を接合することである。チャンバーを製作するためにチューブレスタイヤの内部パーツの中でシート材を接合させながらより強固な接合表面を得るために類似のストリップ（一片）を使用することも可能である。ジョイナーの形状と寸法は完全にマッチさせるため輪郭形状に適合させる必要がある。そのような形状のジョイナーは、押出し工程もしくは押し出しで作ったジョイナー両端を成形して製作することができる。ジョイナーの形状として、三日月形形状が製作可能である。要求があれば、これらのジョイナーは、前述のチャンバーの両端を接合するためのチューブやチューブレスタイヤの製造の両方に使用することが可能である。

押し出されたパーツは、タイヤの直径の要件に従ってある特定の長さでカットされる。１つの実施形態では、切削の便宜上その切削は垂直に切削される。別の実施形態ではその切削は垂直というよりは寧ろ角状である。角状切削では切削表面がジョイナーにさらされるために、結果として多くの表面積がジョイナーと接合することになる。接触表面が大きくなれば接合強度も大きくなることになる。別の実施形態では、切断表面が外側表面にさらされ、結果として接合は連続性を持って見え、表面はタイヤの内壁面のような他の表面とのスムーズな嵌合性を持つと言える。別の実施形態では、切断部分がＶ−形状を有し、その結果、接合が両端でスムーズになる。Ｖ形切断接合は、ジョイナーとの結合において必要な余分の表面を得る場合、並びにタイヤの内壁面とのスムーズな結合や接触を得る場合に有効な手段である。

ジョイナー（５）として使用する押出しチューブのある部品の内径にフィットする外径を持ったもう一つの円筒状押出し部品。同様に、該当するジョイナー（複数）を使って他のチャンバー（６）も接合する。実施形態の１つでは、表面面積を増加させてマルチチャンバー型チューブの１つのチャンバーと上手く接合させ保持させるために、ジョイナーの切り口が外側に面するように向ける。別の実施形態では、切削を容易にするために切断を垂直に実施している。

加硫時に１個のチャンバー（３）の他のチャンバー（７）もしくは（６）に対する圧力が所望の圧力を得られるよう、更に加熱蒸気が前述のバルブ（複数）の接合の為の所望の温度になるようにジョイナーを一方向弁（複数）（図では示されていない）と接合させる。バルブの圧力、温度及び位置により、永久的な接合と適正な強さが得られる。従って、ジョイナーが取り付けられている部分は押出された部品のように連続性はなく、バルブはこの部品の中に取付けられる、即ち、実施形態の１つでは、バルブ（複数）はジョイナーに取り付けられる。

各チャンバーに取り付けられたバルブを使いチャンバーの中に所望の温度の蒸気を供給するという異なる方法により加硫工程が実施される。圧力差が各チャンバー間で維持される。この圧力差によって接合処理及びバルブの加硫処理が促進される。

タフアップチューブの外側チャンバー（７）はシーラントで満たされている。通常は時間の経過と共にシーラントは密封性を低下することが認められており、利用できる現在のシステムでは交換は不可能である。しかしながら、顧客が希望すれば、提案されているシステムでは、このシーラントの交換は可能である。１個の単一円筒容積のチューブにシーラントを供給すると、シーラントと空気との接触の為に、シーラントの寿命は低下する。本開示中では、本開示の他の部分で記載されている様に、タフアップチューブは、押出し、切断、接合、加硫の工程によって作られる２つのチャンバーを持つ。外側チャンバーと内側チャンバーは連続性がなく、圧縮された液体の為の一方向弁が内側チャンバーに取り付けられ、シーラント充填用バルブが外側チャンバーに取付けられている為、シーラントはユーザーが希望すれば、自らによって定期的に交換することが可能である。ジョイナー及び分離型バルブの取り付けによりメンテナンスが更に容易になる。

別の実施形態では、システム全体が、ホイール、圧縮空気用チューブ、シーラント用独立式筐体（２）、接合部品（５）、タイヤ等のような複数の構成部品を持つ。シーラント用独立式筐体はチューブに類似している。この部品は、圧搾空気管のような類似のエラストマー材料で製作することができる。前述の独立式筐体の壁の厚さは、圧搾空気管の壁の厚みよりも薄くできる。１つの実施形態の中では、前述の独立式筐体の材料は圧搾空気管のものとは異なる。前述の材料はシーラントに対する透過性及び反応性が比較的低い。更に、必要と便宜に応じて、適時マルチチャンバー型チューブ構造（４）も取り付けることが可能である。

１つの実施形態においては、タイヤ内部に適正にフィットし適正なアライメントを維持するために、製造時一方の側において押圧されたシーラント用の前述の独立式筐体はアーチ形状を保持する。

前述の独立式筐体の内壁面が、前述の圧搾空気管との接合に使用される。前述の独立式筐体のスライド表面が前述の圧搾空気管の側面と接合される。別の実施形態では、接合処理は独立式筐体及び圧搾空気管の所定の位置で生じる。接合面は互いに対角線上に反対に実施可能で、その結果、均一性が生まれる。ジョイナーを対角線上に反対方向に取付けることによって、バランスが良くなり均一性が得られる。

ベルクロあるいは、雄雌部品、接着剤、ジョイナー、ガム、その他のような粘着性物質を使って接合が可能である。ベルクロの両部品をシーラント用独立式筐体に取付け、シーラント用独立式筐体に雄雌部品を取り付け、該当する他の部品を粘着性物質を使って圧搾空気管に接合させることができる。

シーラント独立式筐体の中のバルブの配置はベルクロに出来るだけ近くへ位置させる。その結果、ずれが小さくなり、圧搾空気管との結合や摩擦が最小限に抑えられる。別の実施形態では、バルブはチューブの外径部に取付ける、その結果、圧搾空気管との結合や摩擦がなくなる。

前述のバルブはエラストマー材で作製し金属材料で作らないことする。前述のバルブの材料は有害なものでなく、他の部品の表面に有害な衝撃を与えないものであることとする。

実施形態の１つでは、前述のバルブは一端にスリットを持ち、他端に楕円形表面のくぼみを持つ硬質ゴムタイプの材料で作製し、その結果、全ての圧縮された液体が楕円形表面のくぼみを持つ側から強制的に送り出され、スリットの他の側から強制的に送り出されないようにさせる。その結果、前述のバルブは通常条件下では一方向弁として作動することになる。しかしながら、メンテナンス時には、注射針の形状を持つ外部の物を、楕円形表面のくぼみ側から挿入することができ、希望すれば、シーラントを排出させることも可能とし、新しいシーラントは外側チャンバーに充填させることができるようにする。前述のシーラントは、水溶性もしくは油溶性とする。望ましくは、シーラントは環境に優しい二酸化炭素排出量の少ないものが要求される。前述のシーラントはグリーンシーラントと言うことが出来る。

実施形態の１つでは、独立式筐体の内部もしくは外側チャンバーの内面では、非反応性塗料を塗布することができ、その結果、シーラント及び前述の独立式筐体もしくは外側チャンバーの材料は互いに反応しなくなる。内面に塗布された非反応性塗料のお蔭で、シーラント及び前述の独立式筐体もしくは外側チャンバーの寿命は向上する。

独立式筐体の製造工程には、押出し、分離用パウダーの吹付、バルブの筐体内の穴加工、所定の場所でのバルブの接合、ジョイナーを使った接合、片端を他端の中に配置させた接合、接合や加硫処理領域での加熱や圧入等々がある。前述の独立式筐体は、本開示の他の部分で記載される様な更に多くの製造工程を行う。
シーラント用独立式筐体は、シーラントや独立式筐体あるいは圧搾空気管等のいずれかの部品を交換する場合にかかる買い替え費用の削減に役立つ。どんなサービスステーション、道路側ガレージ、修理店や家でも可能である。

タイヤチューブシステムには以下に述べる異なる実施形態がある。例えば、シーラント用統合型独立式筐体内蔵のチューブあるいは圧縮空気／窒素用とシーラント用の２チャンバー式のチューブ、シーラント用分離型独立式筐体内蔵の圧搾空気管のシステム、シーラント有り無しのマルチチャンバー内蔵の圧搾空気管のシステム、独立式筐体がタイヤの内壁表面内でタイヤのパンクを起こしやすい部分に対して前述の分離独立筐体が圧力を加えやすいような構造を持ったマルチチャンバー内蔵の圧搾空気管及びシーラント用統一型独立筐体のシステム、独立式筐体がタイヤの内壁表面内でタイヤのパンクを起こしやすい部分に対して前述の分離独立筐体が圧力を加えやすいような構造を持ったシーラント用分離独立筐体内蔵のマルチチャンバー式圧搾空気管のシステム、シーラント用分離独立筐体内蔵の分離マルチチャンバー式圧搾空気管のシステム、独立筐体内蔵の内部合わせ部分及び圧搾空気管と共にタイヤの内部表面などがある。

多くの種類の製造工程が可能であり、更に多くの実施形態を製造するために工程の様々な組み合わせが可能である。例えば、２つの部品を独立して製造が可能で、それらは相乗効果を上げながら作動する。即ち、一方の部品は圧搾空気管となり、他の部品はシーラントを持った独立式筐体となり、あるいは各チャンバー用の異なる空気取り入れ口を持ったマルチチャンバー型圧搾空気管として作動する。製造工程のもう一つの例は、３つの部品を独立して製造させ、相乗効果を上げながら作動が可能なことである。即ち、ある部品は圧搾空気管となり、他の部品はシーラントを内包する独立式筐体となり、更に第３部品は、各チャンバー用の異なる空気取り入れ口を持ったマルチチャンバー型圧搾空気管となる。もう一つの例では異なる部品を持った１つのシステムが一度に押出しが可能で、開示の中で記載した様な製造が可能となる。

バス、トラック、その他のような多くの商用車における既存のシステム内での、後部の車輪内では、通常互いに隣り合う２つのタイヤ及び２つのチューブが使用される。マルチシステムはリスクを減少させ、耐荷重能力と信頼性を向上させる。同時に使用するコストと材料費も増加する。これは更に二酸化炭素排出量を増加させ、システム全体が環境への負荷を大きくし、コストが増え、耐荷重容量やその他が減少していく。このようなシステムを取り換えるには、要求に応じて上記のチューブシステムを組み合わせた２タイヤの代替えとして負荷取出能力が高く扁平率の低いタイヤのシステムを使用することが可能である。提案されている実施形態では、２本のタイヤチューブとホイールは、極太幅の１本の単独タイヤ、シーラント有り無しのマルチチャンバー型チューブ、及び１つのホイールと取り換えられる。その結果、使用する材料は少なくなり、妥協のない信頼性が得られ、結果として改善が可能となる。

シーラント用チャンバー有り無しのマルチチャンバー型チューブレスタイヤに関する本開示における構成は異なる。その構成の違いによって、目的を満足させることが出来る。本開示では、シーラント用チャンバー有り無しのマルチチャンバー型チューブレスタイヤの様々な製造工程を列挙している。

チューブレスタイヤの場合、チューブレスタイヤの内部パーツの中で接合されるチャンバー（複数）を製造するために、インナーライナーに類似した材料、チューブレスタイヤの内面の中のシート材、ブチルラバーのようなチューブの材料が使用される。前述のチャンバー（複数）は押出し工程で製造される。別の実施形態では、内側チャンバーは生タイヤが製造される時に特定の場所で材料のシートを接合させて製造する。

本開示に準拠して、マルチチャンバー型チューブレスタイヤは多くのパーツを持つ。本開示の実施形態の１つでは、チューブレスタイヤの側面に隣接して最低でも１つのチャンバーが取り付けられる。押出し処理の時もしくはそのようなチャンバー（複数）の製作時において、パウダーのような非粘着性物質をチャンバー内に供給し、結果として壁同志が貼り付かないようになる。パウダーのような非粘着性物質のチャンバー内における供給は吹付で実施する。図７はマルチチャンバー型チューブレスタイヤの構造を示し、前述のチューブレスタイヤは通常のチューブレスタイヤ、もしくは自立式ランフラットタイヤ、もしくは補助支持式ランフラットタイヤ等の構造が可能である。内部チャンバーは、圧延シートを接合させるか、もしくは生タイヤの内部パーツの中で押し出したマルチチャンバー型管状構造体を接合させて製造し、次いで加硫する。前述のシートは、互いに等距離の複数の壁（１２）を持つ平面形状（１１）である。シーラント（Ｄ）用チャンバーを製作するために、もう一つのシート（１３）も取り付けることができる。前述の管状構造体の形状は、図１５、図１６及び図１７に示されたものとは形状が異なる。チャンバー（Ｄ）がチャンバー（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）間で挟まれた実施形態の１つでは、これらのチャンバーはマスターチャンバー（Ｍ）と連結され、シーラントはチャンバー（Ｄ）の中に運転時利用される別の導管に取付けられた別の一方向弁を使って注入される。

チューブレスタイヤの場合、マルチチャンバー型インナーサック（複数）が接合される領域にはパウダーのような非粘着性材を塗布しない。この作業は別の方法で実施される。即ち、パウダーのような非粘着性材の吹付や選択領域のみを塗布する方法を取る。もしくは取り外し可能な柔軟シートをこの部分に取り付け、非粘着性材が蓄積されマルチチャンバー型部品の接合が可能となる方法を取る。

タイヤ直径の要求条件に応じて、押出し部品／シート材はある特定の長さにカットされる。１つの実施形態では、切削の便宜上、垂直に切削される。別の実施形態では、垂直ではなく角状に切削される。角状切削では、切断表面がジョイナーに曝されるために、より大きな表面積がジョイナーに接合される。表面接触が大きくなれば、接合力も大きくなる。別の実施形態では、切断表面は外側表面に曝され、その結果、接合部は連続性を持って見え、表面はタイヤの内面のような他の表面とスムーズな接合が得られる。別の実施形態では、切断部がＶ−形状を持ち、その結果、両側での接合がスムーズになる。Ｖ形状切削接合は、ジョイナーとの接触する場合に必要な余分の表面が得られ、同時にタイヤ内壁面とスムーズな接合や接触を促進する。

別の円筒状押出し部品の場合、外径をジョイナーとして使用する押し出したサック／チャンバーのある部品の内径にフィットさせた。同様に、他のチャンバー（複数）も、該当のジョイナー（複数）を使って接合する。実施形態の１つでは、表面積を増加させてマルチチャンバー型チューブの１つのチャンバーを上手保持しそれと接合するようにジョイナーの切り口は外側に面している。別の実施形態では、切削を容易にするために垂直に切削している。ジョイナーと押出し部品は、温度と圧力を用いて接合させる。同様に、形状と寸法に応じて、温度と圧力を用いてシート材を接合させて必要なチャンバー（複数）の形状を得ることができる。

加硫時においてあるチャンバーのベローに対する圧力が所望の数値に達し、加熱蒸気が前述のバルブ（複数）の接合に関する所望の温度が得られるような方法で、ジョイナーも一方向弁（複数）と連結する。バルブの圧力、温度及び位置によって、接合が永久的なものになり適正な強さが得られる。押出し部品のような連続性のある接合と同じ位の接合効果が得られるような方法でジョイナーを取り付ける。実施形態の１つでは、バルブ（複数）はジョイナーに取り付けられる。別の実施形態では、バルブ（複数）は主要部品の中に取付けられる。即ち、押出し部品やシート材等。前述のジョイナーはサック（複数）やチャンバー（複数）と同じ化もしくは類似の材料である。

チューブレスタイヤの場合、加硫工程は異なる。外側表面により近いチャンバーには各チャンバーのバルブから加熱蒸気が供給され、タイヤベローの内側サークルに近い大きなチャンバーやメインチャンバーは加硫に使用される。従って、先行の技術とは異なり、加硫処理は加熱ベローや加熱蒸気を使って直接にタイヤの異なる部分に対して実施可能である。シーラント用１個のみのチャンバー／筐体を持つチューブレスタイヤの場合、シーラントが挿入される表面上に非粘着性パウダータイプの分離剤を供給する方法によってのみベローによる加硫が可能である。シーラント用１個のチャンバー／筐体を持つチューブレスタイヤの別の製造工程では、以前の章で記載した様に加熱蒸気やベローを使って加硫することができる。蒸気の代わりに、加熱した窒素もしくはそのような非反応性液体も、加熱媒体と加熱される物質との反応の可能性を減少させる加硫に使用することが可能である。

各チャンバーに取付けられたバルブを使って、各チャンバーの中の所望の温度の中で蒸気／加熱した窒素／加熱した非反応性ガス状物質を供給するという、異なる方法を使って、加硫を実施することができる。チャンバー間で圧力差が維持される。この圧力差によりバルブの接合及び加硫処理が促進されるのである。

マルチチャンバー型チューブレスタイヤでは、パンクを起こしやすい領域の近くのチューブレスタイヤの内壁面に隣接する部分にチャンバーは取り付けられ、シーラントが充填される。通常、シーラントは時間の経過と共にその密封性が低下し、現在利用できるシステムでは筐体内に供給することは不可能であり、空気やそれに似たガス状物質との接触を回避することができると観測されている。更に、この提案されているシステムでは、顧客の要望に応じてシーラントは交換が可能である。１本の単独の円筒状容積であるチューブレスタイヤの中にシーラントを供給すると、シーラントと空気が接触する為、シーラントの寿命が低下する。本開示中では、チューブレスタイヤは、シーラントを維持するための１個の排他的チャンバーを持ち、シーラント充填用バルブを装着している。その為、ユーザーの要求に応じて自身で定期的に交換が可能である。別途のバルブ（複数）を取り付けると、メンテナンス作業が容易になる。

別の実施形態では、システム全体は、ホイールや、圧縮空気／窒素を内蔵するチューブレスタイヤ、シーラント用独立式筐体、組み付け部品、圧縮空気用バルブ、シーラント用バルブ等のような複数の構成部品で構成される。シーラント用独立式筐体はチューブとよく似ている。圧搾空気管、インナーライナーあるいはチューブレスタイヤのような類似のエラストマー材料で製作可能である。前述の独立式筐体の壁の厚みは、圧搾空気管の通常の壁の厚みより小さくすることができる。１つの実施形態では、前述の独立式筐体の材料は圧搾空気管とは異なる。前述の材料はシーラントに対する透過性及び反応性が比較的低い。

１つの実施形態では、チューブレスタイヤ内部に適正にフィットし、適正なアライメントを維持するために、製造時においてある特定の側で押圧された前述のシーラント用独立式筐体はアーチ形状を保持する。

表面内部で、シート、独立式筐体、マルチチャンバーを生タイヤと接合しながら、初期段階において適正なアライメントや強度を与える為に、接着剤、熱及び圧力、あるいは、接着剤と熱および圧力の両方を使用して接合処理が可能である。

別の実施形態では、加硫前に生タイヤの中に接合させるために、インナーライナーを押し出して両側の中央およびシートに三日月形状を成形することができる。三日月形状に成形された二重シートの内面の中で、押出し時にパウダーのような分離剤が供給される。単一の押し出しで作った三日月形独立式筐体兼インナーライナーには、２つの部品の接合時に接合領域およびその周辺領域で発生する形状に似た形状不具合を最小限に抑える利点を持っている。

前述の独立式筐体の外側表面を利用して、内側から前述のチューブレスタイヤと接合することができる。前述の独立式筐体の側面は、前述の空圧チューブレスタイヤの側面と接合される。別の実施形態では、独立式筐体及び空圧チューブレスタイヤの所定の場所の中で接合が行われる。互いに対角線上の接合表面で接合が実施される結果、均一性が可能となる。反対方向の対角線上にジョイナーを配置するため、バランスが良くなり均一性が可能となる。一度この独立式筐体がチューブレスタイヤの内壁面に接合されると、圧縮空気／窒素によりその状態を安定して維持することが可能となる。

ベルクロ、あらゆる雄雌部品、あるいは接着剤のような全ての粘着性物質、ジョイナー、ガム、その他を使って接合することができる。ベルクロの両部品をシーラント用独立式筐体に取付けると、雄雌部品はシーラント用独立式筐体に取付けられ、該当する他の部品は粘着性物質を介して空圧チューブレスタイヤの内面に接合される。このようなシステムは既に製造されたチューブレスタイヤや販売後の市場に対しても採用することが可能である。メンテナンス時にシーラントを容易に交換が可能になるように、シーラントの交換用としてのバルブが独立式筐体の内面に取付けられる。

１つの実施形態では、前述のバルブは、いかなる金属材料ではなくエラストマー材料で製作することが可能である。別の実施形態では、前述のバルブはあらゆる金属材料で製作が可能で、接合を容易にするためにゴムのような材料をその周囲に取付けることが可能となっている。

実施形態の１つでは、楕円形表面くぼみを持つ側から全ての圧縮液体を排出させる一方、スリットの他方の側からは排出ができないようにすることが可能になるように、一端にスリットを持たせ、他端には楕円形表面くぼみを持った硬質ゴムタイプの材料を使って前述のバルブを製作することが可能である。その為に、前述のバルブは通常条件下では一方向弁として作動する。しかしながら、メンテナンス時には、注射針の形状をした外部の物は楕円形表面くぼみの側から挿入され、シーラントは要求に応じて排出が可能で、新しいシーラントは外側チャンバーに充填することができる。前述のシーラントは水溶性もしくは油溶性が可能である。シーラントは環境に優しい二酸化炭素排出量の少ないものが望まれる。このようなシーラントはグリーンシーラントと呼ばれる。

実施形態の１つでは、非反応性塗料を独立式筐体の内部もしくは外側チャンバーの内面に塗布して、シーラントや前述の独立式筐体や外側チャンバーの材料が互いに反応しないようにすることが可能である。内面に塗布された非反応性塗料のお蔭で、シーラントや前述の独立式筐体あるいは外側チャンバーの寿命は向上する。

独立式筐体の製造工程には押出し、分離用パウダーの吹付、バルブ内の筐体の中の穴あけ加工、所定の場所におけるバルブの接合、ジョイナーを使った接合、一方の端を他方に置いた状態での接合、接合部分での加熱や加圧、加硫処理等が含まれる。前述の独立式筐体では、本開示中の他の部分で記載したような更に多くの製造工程が行われる。

シーラント用独立式筐体は、要求に応じてシーラント、独立式筐体、空圧チューブレスタイヤのような部品の交換が可能なため、取り換え費用の削減に便利である。どんなサービスステーション、道路側ガレージ、修理店や家でも可能である。

チューブレスタイヤシステムには、以下に記載するような様々な実施形態がある。例えば、統合型シーラント用独立式筐体を内蔵するチューブレスタイヤと、シート材から製造したシーラント用統合型筐体を内蔵するチューブレスタイヤと、前述の筐体を押し出し処理で製造し、チューブレスタイヤの内壁面内部で接合させたシーラント用統合型筐体を内蔵するチューブレスタイヤと、マルチチャンバーを内蔵する空圧チューブレスタイヤのシステムと、マルチチャンバー及びシーラント用独立式筐体を内蔵する空圧チューブレスタイヤのシステムで、前述の筐体がシート材もしくは押し出し加工で製造ができ、前述の独立式筐体を前述のチューブレスタイヤと一体化させることおよび分離させることが可能なシステムと、チャンバー付き、シーラント付き、もしくはチャンバー及びシーラント付きの自立式チューブレスタイヤ、ならびにチャンバー付き、シーラント付き、もしくはチャンバー及びシーラント付きの支持ユニット内蔵のチューブレスタイヤなどである。チューブレスタイヤに関する異なる実施形態では、シーラントチャンバー内の内側に対してバルブが取り付けられ、必要時にシーラントの充填及び交換が可能となっている。空気や窒素などの圧縮液体を内蔵するマルチチャンバーでは、別途の一方向弁がこれらの圧縮液体を入れるための各チャンバーに取り付けられている。この圧縮液体の為の各チャンバーへの経路として、導管やホースが取り付けられる。

今日のシステムでは、自立式タイヤはチューブレスタイヤよりも重量が重い。更に、側壁の厚みが大きくなって、側壁のタイヤを硬くするような異なる材料が取り込まれると重量が増加する。一般的なチューブレスタイヤよりも寿命が短いという筋の通った問題がある。側壁の厚みの増加のために、緩衝効果が減少し、振動が車両のサスペンションシステムに伝達され、車両の寿命と共に快適性が損なわれる。シーラント用チャンバー、マルチチャンバーとシーラント、もしくはマルチチャンバーを内蔵する自立式タイヤに関して提案されている実施形態では、剛性と共に壁の厚みも減少する。提案されている厚み及び／もしくは剛性は、既存のチューブレスタイヤのパラメタと自立式ランフラットタイヤのパラメタの中間の数値を維持している。従って、タイヤから直接的に振動の影響を受ける車両のサスペンションシステムや他の部品やタイヤの寿命、コスト、重量、快適レベルを改善することが可能な自立式ランフラットタイヤよりも、側壁面から伝達される振動等の数値は低い。単純なパンクの場合、車両はランフラットモードではなく、むしろ低圧モードで走行するか、もしくは自動的にシーラントにより修復が可能である。従って、タイヤの寿命は向上する。非常時の場合のみ、システムはランフラットモードで走行する。

同様にシーラント用チャンバーやマルチチャンバーを取り付けた補助支持式ランフラットタイヤ、あるいはシーラント用別途チャンバーを持ったマルチチャンバーの場合、システムの寿命の向上に貢献する。何故ならば、単純なパンクの場合、車両はランフラットモードではなくむしろ低圧モードで走行するか、もしくは自動的にシーラントによって修復が可能だからである。緊急の場合のみ、システムはランフラットモードで走行する。

多くの種類の製造工程が可能であり、更に多くの実施形態を製造するために工程の様々な組み合わせが可能である。例えば、２つの部品を独立して製造が可能で、それらは相乗効果を上げながら作動し、ある部品は空圧チューブレスタイヤとなり、他の部品はシーラントを内蔵した独立式筐体となる。もう一つの例では、様々な部品を持った１つのシステムが一度に製作され、一度に加硫されることが可能である。

バス、トラック、その他のような、多くの商用車における既存のシステムでは、通常、後部に、２つの車輪と２つのタイヤ及び２つのチューブが互いに隣接して使用される。少ない例として、扁平率の低い１つの大きなチューブレスタイヤも使用される。しかしながら、このようなシステムでは、信頼性が低下しパンク時における事故の可能性が増加する。マルチシステムではリスクは減少し、耐荷重能力や信頼性が向上する。同時に、使用されるコストや材料も増加する。更に二酸化炭素排出量が増加しシステム全体の環境への負荷が大きくなり、費用が増加し、耐荷重容量等が減少する。このようなシステムを交換するには、チャンバー付き、シーラント付き、チャンバー及びシーラント付き等々の要求に応じて、負荷取出能力が高く扁平率の低いタイヤを持ったシステムが上記実施形態を組み合わせた２本タイヤの代替えとして使用することができる。

図１４に記載されている三日月形独立式筐体兼インナーライナーは、シート材（１３）及びインナーライナー（１６）を介してシーラント（Ｄ）を内包するチャンバーを示している。更に、図１５はシーラント用三日月形独立式筐体（Ｄ）及びマルチチャンバー型環状構造（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を示し、図１６はシーラント用三日月形独立式筐体（Ｄ）を示し、図１７は独立式マルチチャンバー型環状構造（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を示す。これらのユニットは別途の独立したユニットとして使用したり、新たに追加導入したりすることも可能で、グリーンな状態で加硫用グリーンチューブレスタイヤと接合させることも可能である。

圧縮空気／液体を維持／収容するために、ホイールリムの近くにマスターチャンバーで構成されたマルチチャンバー型チューブレスタイヤもしくはチューブ及び車両のそれらの製造工程。少なくとも１つのチャンバーが前述のマスターチャンバーとタイヤの内面との間に挟まれ、場合に応じて前述の挟まれたチャンバー（複数）はシーラント用もしくは圧縮した液体／空気用の独立した入口側の一方向弁を持つ。前述の挟まれたチャンバー（複数）は生の状態で成形され、前述の生のチューブもしくは生のチューブレスタイヤと接合されて加硫後に機械的特性が得られる。

圧縮空気／液体を維持／収容するための、マルチチャンバー型チューブレスタイヤもしくはチューブ、及びホイールリムの傍にマスターチャンバーで構成された車両のそれらの製造工程。少なくとも１つの独立したチャンバーが前述のマスターチャンバーとタイヤの内面との間に挟まれ、状況に応じて前述の挟まれたチャンバー（複数）はシーラント用もしくは圧縮した液体／空気用の独立した入口側の一方向弁を持つ。前述の独立チャンバー（複数）がタイヤとマスターチャンバーとの間に挟まれるような方法で、前述のチューブもしくはチューブレスタイヤもしくは単独で加硫された独立式チャンバーは取り外し可能なように接合される。

チューブの中の前述のマルチチャンバーは複数のマンドレルを供給して押し出し加工で製造し、接合することを目的としていない表面間には分離剤が供給され、前述のマルチチャンバー型チューブは要求される長さにカットされ、前述のマスターチャンバーは空気／液体入口用の一方向弁と接合され、各々のチャンバーの両端は生の状態でジョイナーを介して接合され、前述のマルチチャンバー型チューブは単独ユニットとして加硫される。

チューブの中の前述のマルチチャンバーは、マスターチャンバーの押出し加工、及び前述したマスターチャンバーの上下にあるシート材の接合処理の方法で製造され、接合することを目的としていない表面間には分離剤が供給され、前述のマルチチャンバー型チューブは要求される長さにカットされ、前述のマスターチャンバーは空気／液体入口用の一方向弁と接合され、各々のチャンバーの両端は生の状態でジョイナーを介して接合され、前述のマルチチャンバー型チューブは単独ユニットとして加硫される。

チューブレスタイヤの中の前述のマルチチャンバーは、生の状態で、チューブレスタイヤの内面とシートの表面とを接合させて製造する。ここで前述のシートは、チューブレスタイヤの側壁を接合している両端から等距離にある最低でも１つの壁を持った平面形状となることが可能である。

前述のマルチチャンバーは、状況に応じて、グリーンマルチチャンバーユニットとグリーンチューブレスタイヤもしくはチューブとを接合して製造し、各チャンバーのバルブを介して外側表面により近くにあるチャンバーに加熱蒸気もしくは非反応性液体を取り込む方法で加硫処理を実施する。前述のメインチャンバー及びタイヤもしくはチューブのインナーサークルはベローもしくはチューブレスタイヤもしくはチューブによって加硫され、唯一の追加のシーラント用チャンバーがベローもしくは加熱蒸気もしくは両方を使った加硫が可能である。複数のマンドレルを供給して複数のチャンバーを作製する押出し加工、もしくはマスターチャンバーの押出し加工及び前述マスターチャンバーの上下にあるシート材の接合加工、もしくはインナーライナーの機能を果たす細長い表面を持つ三日月形構造物の押出し／圧延加工等の方法を経由して、前述のマルチチャンバーユニットはインナーライナーやブチルラバーと類似した特性を持った材料で構成される。接合を目的としていない表面間には分離剤が供給され、前述のマルチチャンバーユニットは所望の長さにカットされ、前述のチャンバーは空気／液体シーラント入口用の一方向弁と接合され、各々のチャンバーの両端は生の状態でジョイナーを介して接合される。

前述のジョイナー、複数のチャンバーユニットもしくは独立したジョイナーは、両端の条件に適合するよう、類似の形状を持つ金型の中で、形状と寸法に合わせて圧延／押出し加工により成形される。切削表面がジョイナーもしくは外側表面にさらされるように、押出し部品／シート材のチャンバー切削は、垂直もしくはＶ形状もしくは角状に切削される。此処において、圧力と温度もしくは接合処理を使って両端はジョイナーと接合され、このジョイナーは円筒形状、垂直な三日月形、Ｖ形状もしくは両端が角形状で、その表面には一方向弁が取り付けられる。接合強度が増大するような方法で、前述のインナーライナーもしくはブチルラバーと類似の特性を持つ材料の追加のストリップを取り付ける。シーラント及びタイヤやチューブの寿命を向上させるためにシーラントを入れたチャンバーの内面には非反応性塗料または粘着性溶剤もしくはその層が塗布される。前述の挟まれたチャンバーは、シーラントを収容するための１個のチャンバー、もしくはシーラント内蔵の複数チャンバー、もしくはシーラントなしの複数のチャンバーである。前述のタイヤは、側壁（１５）の厚み及び／もしくは強度及び／もしくは剛性が通常のチューブレスタイヤと自立式チューブレスタイヤの中間にあるような自立式ランフラットタイヤである。前述のタイヤは、補助支持式（１４）ランフラットタイヤである。前述のタイヤは、ツインタイヤの代替えとして商用車用マルチチャンバー内蔵の極太幅タイヤである。

特定の実施形態を参照して本発明を記載したが、この説明は狭い意味で解釈されることを意図したものではない。当技術分野の技術者にとって、本発明の説明に関して、本発明の代替の実施形態と共に開示された実施形態の様々な修正は明白になるものである。従って、定義された本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲で修正が実施可能なものと解釈される。

Claims (15)

1. 圧縮空気／液体を維持／収容するために、ホイールリムの近くにマスターチャンバーで構成されたマルチチャンバー型チューブレスタイヤもしくはチューブ及び車両のそれらの製造工程。少なくとも１つのチャンバーが前述のマスターチャンバーとタイヤの内面との間に挟まれ、場合に応じて前述の挟まれたチャンバー（複数）はシーラント用もしくは圧縮した液体／空気用の独立した入口側の一方向弁を持つ。前述の挟まれたチャンバー（複数）は生の状態で成形され、前述の生のチューブもしくは生のチューブレスタイヤと接合されて加硫後に機械的特性が得られる。
2. 圧縮空気／液体を維持／収容するための、マルチチャンバー型チューブレスタイヤもしくはチューブ、及びホイールリムの傍にマスターチャンバーで構成された車両のそれらの製造工程。少なくとも１つの独立したチャンバーが前述のマスターチャンバーとタイヤの内面との間に挟まれ、状況に応じて前述の挟まれたチャンバー（複数）はシーラント用もしくは圧縮した液体／空気用の独立した入口側の一方向弁を持つ。前述の独立チャンバー（複数）がタイヤとマスターチャンバーとの間に挟まれるような方法で、前述のチューブもしくはチューブレスタイヤもしくは単独で加硫された独立式チャンバーは取り外し可能なように接合される。
3. 請求項１に記載のシステムおよび工程。チューブの中の前述のマルチチャンバーは複数のマンドレルを供給して押し出し加工で製造し、接合することを目的としていない表面間には分離剤が供給され、前述のマルチチャンバー型チューブは要求される長さにカットされ、前述のマスターチャンバーは空気／液体入口用の一方向弁と接合され、各々のチャンバーの両端は生の状態でジョイナーを介して接合され、前述のマルチチャンバー型チューブは単独ユニットとして加硫される。
4. 請求項１に記載のシステムおよび工程。チューブの中の前述のマルチチャンバーは、マスターチャンバーの押出し加工、及び前述したマスターチャンバーの上下にあるシート材の接合処理の方法で製造され、接合することを目的としていない表面間には分離剤が供給され、前述のマルチチャンバー型チューブは要求される長さにカットされ、前述のマスターチャンバーは空気／液体入口用の一方向弁と接合され、各々のチャンバーの両端は生の状態でジョイナーを介して接合され、前述のマルチチャンバー型チューブは単独ユニットとして加硫される。
5. 請求項１に記載のシステムおよび工程。チューブレスタイヤの中の前述のマルチチャンバーは、生の状態で、チューブレスタイヤの内面とシートの表面とを接合させて製造する。ここで前述のシートは、チューブレスタイヤの側壁を接合している両端から等距離にある最低でも１つの壁を持った平面形状となることが可能である。
6. 請求項１に記載のシステムおよび工程。前述のマルチチャンバーは、状況に応じて、グリーンマルチチャンバーユニットとグリーンチューブレスタイヤもしくはチューブとを接合して製造し、各チャンバーのバルブを介して外側表面により近くにあるチャンバーに加熱蒸気もしくは非反応性液体を取り込む方法で加硫処理を実施する。前述のメインチャンバー及びタイヤもしくはチューブのインナーサークルはベローもしくはチューブレスタイヤもしくはチューブによって加硫され、唯一の追加のシーラント用チャンバーがベローもしくは加熱蒸気もしくは両方を使った加硫が可能である。
7. 請求項６に記載のシステムおよび工程。複数のマンドレルを供給して複数のチャンバーを作製する押出し加工、もしくはマスターチャンバーの押出し加工及び前述マスターチャンバーの上下にあるシート材の接合加工、もしくはインナーライナーの機能を果たす細長い表面を持つ三日月形構造物の押出し／圧延加工等の方法を経由して、前述のマルチチャンバーユニットはインナーライナーやブチルラバーと類似した特性を持った材料で構成される。接合を目的としていない表面間には分離剤が供給され、前述のマルチチャンバーユニットは所望の長さにカットされ、前述のチャンバーは空気／液体シーラント入口用の一方向弁と接合され、各々のチャンバーの両端は生の状態でジョイナーを介して接合される。
8. 請求項１と２と６に記載のシステムおよび工程。前述のジョイナー、複数のチャンバーユニットもしくは独立したジョイナーは、両端の条件に適合するよう、類似の形状を持つ金型の中で、形状と寸法に合わせて圧延／押出し加工により成形される。
9. 請求項１と２に記載のシステムおよび工程。切削表面がジョイナーもしくは 外側表面にさらされるように、押出し部品／シート材のチャンバー切削は、垂直もしくはＶ形状もしくは角状に切削される。此処において、圧力と温度もしくは接合処理を使って両端はジョイナーと接合され、このジョイナーは円筒形状、垂直な三日月形、Ｖ形状もしくは両端が角形状で、その表面には一方向弁が取り付けられる。
10. 接合強度が増大するような方法で、前述のインナーライナーもしくはブチルラバーと類似の特性を持つ材料の追加のストリップを取り付けることを特徴とする、請求項１と２に記載のシステムおよび工程。
11. シーラント及びタイヤやチューブの寿命を向上させるためにシーラントを入れたチャンバーの内面には非反応性塗料または粘着性溶剤もしくはその層が塗布されることを特徴とする、請求項１と２に記載のシステムおよび工程。
12. 前述の挟まれたチャンバーは、シーラントを収容するための１つのチャンバー、もしくはシーラント内蔵の複数チャンバー、もしくはシーラントなしの複数のチャンバーであることを特徴とする、請求項１と２に記載のシステムおよび工程。
13. 前述のタイヤは、側壁 の厚み及び／もしくは強度及び／もしくは剛性が通常のチューブレスタイヤと自立式チューブレスタイヤの中間にあるような自立式ランフラットタイヤであることを特徴とする、請求項１と２に記載のシステムおよび工程。
14. 前述のタイヤは、補助支持式ランフラットタイヤであることを特徴とする、請求項１と２に記載のシステムおよび工程。
15. 前述のタイヤは、ツインタイヤの代替えとして商用車用マルチチャンバー内蔵の極太幅タイヤであることを特徴とする、請求項１と２に記載のシステムおよび工程。

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