專(zhuān)利名稱(chēng)：：安全輪胎和中空環(huán)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種即使在輪胎經(jīng)受外傷等之后的刺穿狀態(tài)下仍能夠繼續(xù)安全行進(jìn)必要距離的安全輪胎以及用于該安全輪胎的中空環(huán)體。
背景技術(shù)：
：已經(jīng)對(duì)在輪胎刺穿狀態(tài)下能夠繼續(xù)安全行進(jìn)必要距離的安全輪胎提出了各種提案。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)l公開(kāi)了一種技術(shù)，其中，將輪胎組裝到適用(approved)的輪輞上，通過(guò)中空環(huán)狀隔壁在輪胎/適用的輪輞組件的內(nèi)部限定沿輪輞在圓周方向上延伸的室，并且在該室中填充可發(fā)泡的組合物，在輪胎受到損傷時(shí)，通過(guò)可發(fā)泡的組合物的膨脹來(lái)擴(kuò)張隔壁，因此，可以通過(guò)擴(kuò)張的隔壁來(lái)恢復(fù)輪胎的內(nèi)壓。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:曰本凈爭(zhēng)開(kāi)2004—75039號(hào)/>才艮
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，當(dāng)通過(guò)可發(fā)泡的組合物的膨脹來(lái)擴(kuò)張隔壁時(shí)，存在以下殘留問(wèn)題難以控制該膨脹，并且需要在隔壁中填充大量的可發(fā)泡的組合物，以用可發(fā)泡的組合物填滿輪胎/輪輞組件的內(nèi)部容積，這導(dǎo)致重量和成本的增加。因此，本發(fā)明的目的是解決在中空環(huán)狀隔壁中填充也被稱(chēng)為可發(fā)泡的組合物的中空粒子的安全輪胎中的上述問(wèn)題，并且提供一種具有能夠充分地發(fā)揮中空粒子的功能的隔壁構(gòu)造的安全輪胎。解決問(wèn)題的方法也就是說(shuō)，本發(fā)明的內(nèi)容如下。(1)一種安全輪胎，其包括通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件；中空環(huán)狀隔壁，其布置在所述組件的內(nèi)部，限定沿所述輪輞在圓周方向上延伸的室；以及可熱膨脹的中空粒子，其填充在所述室中，并且均由樹(shù)脂的連續(xù)相和獨(dú)立氣泡組成，其特征在于，所述隔壁設(shè)置有過(guò)濾器，所述過(guò)濾器僅選擇'性地使所述中空粒子熱膨脹時(shí)放出的氣體通過(guò)。(2)根據(jù)項(xiàng)目(l)所述的安全輪胎，其特征在于，所述隔壁由聚氨酯樹(shù)脂制成。(3)根據(jù)項(xiàng)目(1)或(2)所述的安全輪胎，其特征在于，所述過(guò)濾器是由玻璃纖維、氧化鋁基陶瓷纖維、聚酯纖維和尼龍纖維中的至少一種制成的耐熱過(guò)濾器。(4)一種中空環(huán)體，在通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件的內(nèi)部使用所述中空環(huán)體，所述中空環(huán)體包括僅選擇性地使氣體通過(guò)的過(guò)濾器。(5)—種中空環(huán)體，在通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件的內(nèi)部使用所述中空環(huán)體，其特征在于，所述中空環(huán)體填充有可熱膨脹的中空粒子并且設(shè)置有過(guò)濾器，所述中空粒子均由樹(shù)脂的連續(xù)相和獨(dú)立氣泡組成，所述過(guò)濾器僅選擇性地使所述中空粒子熱膨脹時(shí)放出的氣體通過(guò)。(6)根據(jù)項(xiàng)目(4)或(5)所述的中空環(huán)體，其特征在于，所述過(guò)濾器通過(guò)剛性構(gòu)造體被安裝到所述中空環(huán)體。(7)根據(jù)項(xiàng)目(4)或(5)所述的中空環(huán)體，其特征在于，所述過(guò)濾器通過(guò)柔性構(gòu)造體被安裝到所述中空環(huán)體。(8)根據(jù)項(xiàng)目(4)或(5)所述的中空環(huán)體，其特征在于，所述過(guò)濾器通過(guò)延伸到所述中空環(huán)體的內(nèi)部的管狀構(gòu)件被安裝到所述中空環(huán)體。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)中空粒子的作用來(lái)恢復(fù)一旦減小或消失的輪胎內(nèi)壓，從而可以再次獲得足以支撐車(chē)重的輪胎內(nèi)壓。因此，即使在陷入刺穿狀態(tài)的輪胎中，向輪胎的骨架部施加張力，因此確保即使4侖胎被損傷之后也可以繼續(xù)安全行進(jìn)。圖l是根據(jù)本發(fā)明的安全輪胎的寬度方向的剖視圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的安全輪胎中所使用的中空環(huán)狀隔壁的圖。圖3是示出布置在隔壁中的過(guò)濾器的圖。圖4是示出安全輪胎在損傷之后的行為的圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的安全輪胎中的內(nèi)壓的恢復(fù)的圖。圖6是示出過(guò)濾器的功能的圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的安全輪胎中的內(nèi)壓的恢復(fù)的圖。圖8是示出過(guò)濾器的安裝構(gòu)造的圖。圖9是示出過(guò)濾器的安裝構(gòu)造的圖。圖IO是示出過(guò)濾器的安裝構(gòu)造的圖。圖ll是示出過(guò)濾器的安裝構(gòu)造的圖。圖12(a)是示出過(guò)濾器的安裝構(gòu)造的圖。圖12(b)是示出過(guò)濾器的安裝構(gòu)造的圖。附圖標(biāo)記的說(shuō)明1輪胎2輪輞3隔壁4室5中空粒子6過(guò)濾器7異物8傷口具體實(shí)施方式下面將參照?qǐng)Dl說(shuō)明#~據(jù)本發(fā)明的安全l侖胎，圖1示出沿該輪胎寬度方向的剖面。也就是說(shuō)，通過(guò)將輪胎1組裝到輪輞2上、在由輪胎l和輪輞2限定的輪胎1的內(nèi)部通過(guò)圖2所示的中空環(huán)狀隔壁3限定沿輪輞2在圓周方向上延伸的室4、以及在該室4中填充均由樹(shù)脂的連續(xù)相和獨(dú)立氣泡(closedcell)組成的可熱膨脹的中空粒子5來(lái)構(gòu)造圖l所示的安全輪胎。而且，輪胎l的結(jié)構(gòu)只要大致跟隨如乘用車(chē)輪胎等各種汽車(chē)輪胎的結(jié)構(gòu)，就不受特別限制。例如，圖示的輪胎是乘用車(chē)用的普通輪胎，其中，在一對(duì)胎圈芯之間螺旋狀延伸的簾布的冠狀部上沿徑向向外依次布置帶束層和胎面部。通過(guò)沿輪輞2的輪輞基部布置隔壁3，使得隔壁3不與輪胎1的內(nèi)表面接觸。在該配置中，由于隔壁3除上述配置之外本身是柔性的，所以即使向輪胎施加大的輸入，隔壁3也不會(huì)經(jīng)受大的沖擊并且不會(huì)妨害正常使用時(shí)的乘坐舒適性。而且，在由隔壁3限定的室4的外部填充如氮?dú)?、空氣等氣體以給輪胎提供內(nèi)壓。隔壁3優(yōu)選由例如聚氨酯樹(shù)脂或橡膠制成。也就是說(shuō)，由于隔壁3適合為確保大的伸長(zhǎng)率并且對(duì)行進(jìn)過(guò)程中的離心力所導(dǎo)致的蠕變(creep)具有優(yōu)異抵抗性的材料，因此優(yōu)選聚氨酯樹(shù)脂，特別優(yōu)選聚氨基甲酸酯。在隔壁3中，如圖3所示，重要的是在中空環(huán)狀隔壁的外周部上的至少一個(gè)部位布置過(guò)濾器6，該過(guò)濾器6僅選擇性地使中空粒子5熱膨脹時(shí)放出的氣體通過(guò)。此外，可以在等分外周的4~6個(gè)部位布置過(guò)濾器6。通過(guò)布置多個(gè)過(guò)濾器可以流暢地引導(dǎo)氣體的通過(guò)，因此，可以快速地恢復(fù)輪胎的高度。然而，中空環(huán)狀隔壁的機(jī)械強(qiáng)度隨著過(guò)濾器的數(shù)量的增加而降低，因此，可以說(shuō)過(guò)濾器數(shù)量的過(guò)度增加是不可取的。中空粒子5是具有被大致球狀的樹(shù)脂的連續(xù)相包圍的獨(dú)立氣泡、并且具有大約20iim500jim的平均粒徑的粒徑分布的中空體，或者是包含大量的由獨(dú)立氣泡制成的小室的海綿狀構(gòu)造體。也就是說(shuō)，中空粒子5是含有不與外部連通的獨(dú)立氣泡的粒子，獨(dú)立氣泡的數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)。在本文中，"中空粒子群的獨(dú)立氣泡內(nèi)部，，總稱(chēng)為"中空部"。此外，中空粒子含氣泡的"樹(shù)脂制的殼"。此外，樹(shù)脂的連續(xù)相指的是"構(gòu)成樹(shù)脂制的殼的組成成分的連續(xù)相"。而且，稍后將說(shuō)明樹(shù)脂制的殼的組成。通過(guò)熱膨脹作為原料的"可膨脹的樹(shù)脂粒子"來(lái)獲得中空粒子，該"可膨脹的樹(shù)脂粒子"即用樹(shù)脂密封作為液體狀態(tài)的發(fā)泡劑的氣體成分的粒子。在可膨脹的樹(shù)脂粒子中存在膨脹開(kāi)始溫度Tsl。另外，當(dāng)從室溫再次加熱通過(guò)熱膨脹獲得的中空粒子時(shí)，中空粒子開(kāi)始進(jìn)一步膨脹，從而在中空粒子中存在再膨脹開(kāi)始溫度Ts2。本發(fā)明人至今已經(jīng)對(duì)由許多可膨脹的樹(shù)脂粒子制造中空粒子進(jìn)行了各種檢驗(yàn)，并且使用Tsl作為膨脹特性的指標(biāo)，但是發(fā)現(xiàn)使用Ts2作為中空粒子的膨脹特性的指標(biāo)更合適。首先，當(dāng)可膨脹的樹(shù)脂粒子經(jīng)受熱膨脹時(shí)，觀察膨脹行為。由于可膨脹的樹(shù)脂粒子處于膨脹前的階段，所以與中空粒子相比，粒徑非常小，而樹(shù)脂制的殼的厚度非常大。因此，作為微嚢體(microcapsule)的可膨脹的樹(shù)脂粒子處于高剛性的狀態(tài)。因此，即使作為樹(shù)脂制的殼部的連續(xù)相在熱膨脹過(guò)程中超過(guò)玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)，直到通過(guò)進(jìn)一步加熱使殼部一定程度地變?nèi)釣橹?，殼部?jī)?nèi)部的氣體的膨脹力也不能克服殼部的剛性。結(jié)果，Tsl實(shí)際上示出了比殼部的玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)高的值。另一方面，當(dāng)再次使中空粒子經(jīng)受熱膨脹時(shí)，中空粒子中的殼部的厚度非常小，并且作為中空體的剛性處于低狀態(tài)。因此，在作為殼部的連續(xù)相超過(guò)玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)的同時(shí)，膨脹開(kāi)始，因此，Ts2比TsH氐。在本發(fā)明中，利用一旦膨脹的中空粒子的進(jìn)一步膨脹特性。也就是說(shuō)，中空粒子的Ts2優(yōu)選不低于9(TC但是不高于200。C。當(dāng)中空粒子的Ts2低于90。C時(shí)，存在以下可能在正常行進(jìn)過(guò)程中，在輪胎氣室內(nèi)部的溫度環(huán)境下，中空粒子膨脹。而當(dāng)Ts超過(guò)20(TC時(shí)，即使刺穿之后在泄氣保用行進(jìn)時(shí)發(fā)生由于中空粒子的摩擦發(fā)熱而產(chǎn)生的迅速的溫度上升，溫度也不會(huì)到達(dá)Ts2,因此，不能充分地發(fā)揮作為目的的"內(nèi)壓恢復(fù)功能"。因此，Ts2在90。C~20CTC之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選不低于110。C，更優(yōu)選不低于13(TC,并且最優(yōu)選不低于160。C。如上所述，通過(guò)布置具有根據(jù)上述上限和下限的膨脹開(kāi)始溫度Ts2的中空粒子，確實(shí)發(fā)揮內(nèi)壓恢復(fù)功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)正常行進(jìn)時(shí)的"內(nèi)壓恢復(fù)功能的保持"。作為構(gòu)成中空粒子的中空部(獨(dú)立氣泡)的氣體，提及從由氮?dú)狻⒖諝?、具?~8個(gè)碳數(shù)目的直鏈和支鏈脂族烴及其氟化物、具有2~8個(gè)碳數(shù)目的脂環(huán)烴及其氟化物、以及由以下通式(III)表示的醚化合物構(gòu)成的組中選擇的至少一種氣體<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>…(III)(其中，Ri和R2獨(dú)立地為具有l(wèi)~5個(gè)碳數(shù)目的一價(jià)烴基，條件是烴基中的一部分氫原子可以用氟原子代替)。另外，在輪胎氣室中填充的氣體可以是空氣，但是，如果上述粒子中的氣體不是氟化物，則從安全的角度考慮優(yōu)選如氮?dú)狻⒍栊詺怏w等不包含氧的氣體。而且，制造具有獨(dú)立氣泡的中空粒子的方法不受特別限制，但是通常存在以下方法通過(guò)使用發(fā)泡劑制備"可膨脹的樹(shù)脂粒子"，然后使之經(jīng)受熱膨脹。作為發(fā)泡劑，可以提及利用如高壓壓縮氣體、液化氣等蒸汽壓的方法、利用通過(guò)熱分解產(chǎn)生氣體的熱分解性發(fā)泡劑的方法等。大量的熱分解性發(fā)泡劑具有產(chǎn)生氮?dú)獾奶匦?，因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂剖乖摪l(fā)泡劑發(fā)泡獲得的可膨脹樹(shù)脂粒子的反應(yīng)而形成的粒子在其氣泡中主要包含氮?dú)?。熱分解性發(fā)泡劑不受特別限制，可以優(yōu)選包括二亞硝基五亞甲基四胺、偶氮二酰胺、對(duì)曱苯磺酰肼及其衍生物、以及氧化雙苯磺酰肼。接著，將說(shuō)明通過(guò)利用如高壓壓縮氣體、液化氣等蒸汽壓獲得用于中空粒子的"可膨脹的樹(shù)脂粒子"的方法。在形成構(gòu)成中空粒子的樹(shù)脂的連續(xù)相的情況下，存在以下方法在高壓下使從由氮?dú)?、空氣、具?8個(gè)碳數(shù)目的直鏈和支鏈脂族烴及其氟化物、具有2~8個(gè)碳數(shù)目的脂環(huán)烴及其氟化物、以及由以下通式(III)表示的醚化合物構(gòu)成的組中選擇的至少一種作為發(fā)泡劑液化并且在分散到反應(yīng)溶劑的同時(shí)乳液聚合Ri-O-R2...(III)(其中，Ri和I^獨(dú)立地為具有15個(gè)碳數(shù)目的一價(jià)烴基，條件是烴基中的一部分氫原子可以用氟原子代替)。結(jié)果，可以獲得中的"可膨脹的樹(shù)脂粒子"，該"可膨脹的樹(shù)脂粒子，，可以熱膨脹而獲得期望的中空粒子。此外，可以通過(guò)利用如氧化硅粒子等防結(jié)塊劑(anti-blockingagent)、碳黑細(xì)粉末、防靜電劑、表面活性劑等涂布"可膨脹的樹(shù)脂粒子"的表面、然后使"可膨脹的樹(shù)脂粒子"經(jīng)受熱膨脹來(lái)獲得目標(biāo)的中空粒子。如圖4的(a)所示，如果如釘子等異物7刺入在內(nèi)部具有填充有中空粒子5的室4的輪胎中，然后在行進(jìn)過(guò)程中異物7從輪胎脫落，則輪胎l內(nèi)的空氣逐漸泄漏。與在如建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)等的荒地上使用輪胎時(shí)產(chǎn)生的裂縫損傷不同，在普通路面上由于如釘子、螺釘?shù)犬愇锎檀┹喬ザl(fā)生刺穿。在該刺穿的情況下，異物脫落的頻率非常低，并且在許多場(chǎng)合下常見(jiàn)的是，在帶有刺入異物的輪胎放置一整天之后，輪胎的刺穿才顯出跡象。因此，從傷口向輪胎的外部泄漏氣體的速率非常慢，如圖4的(b)和圖4的(c)所示，輪胎的內(nèi)壓逐漸降低。在內(nèi)壓降低之后，在輪胎l繼續(xù)行進(jìn)的情況下，如圖5的(a)所示，由于在使輪胎l內(nèi)的隔壁3與輪胎1的內(nèi)表面接觸的狀態(tài)下繼續(xù)行進(jìn)并且向輪胎施加載荷，結(jié)果，向輪胎重復(fù)施加變形輸入。并且，通過(guò)變形輸入使隔壁3中的中空粒子5互相摩擦，并且通過(guò)摩擦自己發(fā)熱，從而提高了中空粒子5的溫度。隨著溫度超過(guò)中空粒子的熱膨脹開(kāi)始溫度Ts2(與樹(shù)脂的玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)對(duì)應(yīng))，粒子的殼開(kāi)始軟化。在該狀態(tài)下，由于中空粒子中的中空部?jī)?nèi)的壓力高并且中空粒子的溫度迅速上升，所以中空粒子的體積立刻膨脹。在已膨脹的中空粒子中，使構(gòu)成連續(xù)相的樹(shù)脂的厚度減小以增大氣體透過(guò)性，從而，如圖5的(b)所示，包含在中空粒子的中空部中的氣體被放出到中空粒子外部的室4中。如圖6所示，隔壁3設(shè)置有呈現(xiàn)覆蓋形成于隔壁的給定位置的孔60的形式的過(guò)濾器6，該過(guò)濾器6僅選擇性地使從中空粒子5放出的氣體通過(guò)，從而通過(guò)過(guò)濾器6向室4外的輪胎內(nèi)部供給放出的氣體。也就是說(shuō)，在由于通過(guò)傷口8的氣體泄漏導(dǎo)致室4外的輪胎內(nèi)部的壓力減小的同時(shí)，通過(guò)從中空粒子5放出的氣體來(lái)增大室4的內(nèi)壓，從而室4中的放出氣體通過(guò)過(guò)濾器6流入室4外的具有較低壓力的輪胎內(nèi)部。從中空粒子放出的氣體的放出速度比通過(guò)輪胎的傷口8的氣體泄漏速度快。這是因?yàn)槎鄶?shù)刺穿處于如前所述的異物保留在損傷部的狀態(tài)，從而輪胎中的空氣的泄漏速度非常慢。即使故意除去異物，柔軟的橡膠層也用于堵塞傷口，使得輪胎中的空氣的泄漏速度變得較慢。因此，如圖5的(c)所示，可以通過(guò)從中空粒子放出的氣體的放出速度與通過(guò)傷口8的空氣的泄漏速度之間的差來(lái)恢復(fù)輪胎的內(nèi)壓。這里，將說(shuō)明在不使用過(guò)濾器的情況下的現(xiàn)象。由于不使用過(guò)濾器，從中空粒子放出的氣體留在隔壁中，因此，該氣體發(fā)揮使隔壁膨脹的力。如果隔壁以比中空粒子的體積膨脹速率高的速率膨脹，則隔壁成為體積比中空粒子的總的毛體積(bulkvolume)大的中空環(huán)。也就是說(shuō)，在中空環(huán)中產(chǎn)生額外的空間，從而中空粒子可以在隔壁中流體地、自由地移動(dòng)。在該狀態(tài)下，即使在刺穿行進(jìn)過(guò)程中向中空環(huán)施加變形輸入，該輸入也不會(huì)傳遞到中空粒子，因此，不能充分地發(fā)揮恢復(fù)性能。作為僅選擇性地使從中空粒子放出的氣體通過(guò)的過(guò)濾器6,優(yōu)選使用由玻璃纖維、氧化鋁基陶瓷纖維、聚酯纖維和尼龍纖維中的至少一種制成的耐熱過(guò)濾器。由于用填充有可熱膨脹的中空粒子的中空環(huán)來(lái)恢復(fù)輪胎高度的恢復(fù)原理，過(guò)濾器不可避免地暴露于高溫環(huán)境中。過(guò)濾器的形式可以是燒結(jié)過(guò)濾器、無(wú)紡織物或者紡織物。當(dāng)然，過(guò)濾器需要具有超過(guò)中空粒子的膨脹開(kāi)始溫度Ts2的耐熱性。繼續(xù)上述幫助恢復(fù)內(nèi)壓的從中空粒子的氣體放出，直到對(duì)隔壁的輸入消失并且中空粒子的溫度變得比膨脹開(kāi)始溫度Ts2低，或者直到中空粒子的內(nèi)壓與輪胎的內(nèi)壓之間達(dá)到平衡，以進(jìn)行內(nèi)壓的恢復(fù)。其后，當(dāng)從中空粒子的氣體放出停止時(shí)，隨著通過(guò)輪胎的傷口8的氣體泄漏的繼續(xù)，內(nèi)壓再次減小從而使輪胎1內(nèi)部的隔壁3處于如圖5的(a)所示的與輪胎l的內(nèi)表面接觸的狀態(tài)。并且，如圖5的(b)和5的(c)所示，重復(fù)由對(duì)隔壁3的輸入導(dǎo)致的中空粒子的發(fā)熱和氣體放出，以努力恢復(fù)內(nèi)壓。通過(guò)重復(fù)內(nèi)壓減小和恢復(fù)的過(guò)程，即使在刺穿之后，仍可以繼續(xù)安全地行進(jìn)必要的距離。將參照?qǐng)D7說(shuō)明在從中空粒子放出氣體的狀態(tài)下通過(guò)對(duì)隔壁的大的變形輸入使由例如聚氨酯樹(shù)脂制成的隔壁3破裂的情況。也就是說(shuō)，如圖7的(a)所示，隨著對(duì)隔壁3施加變形輸入，隔壁3中的中空粒子5已經(jīng)被加熱以放出氣體，使得可以如圖7的(b)至(c)所示，通過(guò)與上述原理類(lèi)似的原理來(lái)恢復(fù)減小的輪胎內(nèi)壓。此外，由于隔壁3的破裂導(dǎo)致的分散到輪胎1的內(nèi)部中的中空粒子5堵住輪胎1的傷口8，有助于抑制輪胎內(nèi)壓的迅速減小。也就是說(shuō)，傷口8是泄漏輪胎氣室中的氣體的流路，并且流路的長(zhǎng)度與輪胎的厚度大致對(duì)應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的中空粒子以"壓實(shí)，，的狀態(tài)滲入上述流路中，使得可以用大量的中空粒子阻塞流路。隨著通過(guò)上述內(nèi)壓恢復(fù)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步增大輪胎氣室中的壓力，向輪胎的骨架施加張力，由此在擠壓作用下使傷口的內(nèi)徑減小。因此，通過(guò)輪胎氣室中的壓力的增大從輪胎側(cè)對(duì)滲入傷口中的壓實(shí)狀態(tài)下的中空粒子群擠壓地施加壓縮力。由于根據(jù)本發(fā)明的中空粒子中的中空部的壓力高，所以產(chǎn)生抵抗上述壓縮力的由中空部的壓力引起的反作用力，由此可以增大壓實(shí)的程度，因此可以用中空粒子阻塞具有較大內(nèi)徑的傷口達(dá)到使輪胎氣室中的氣體幾乎不泄漏的程度。因此，可以用中空粒子即刻地、可靠地阻塞導(dǎo)致刺穿的傷口。而且，即使由低強(qiáng)度材料制成的隔壁3在中空粒子5發(fā)熱之前破裂而將中空粒子5釋放到隔壁3外部，接收輪胎中產(chǎn)生的熱的供給的中空粒子5引起體積膨脹或包含的氣體的泄漏，從而也可以與上述情況一樣恢復(fù)輪胎的高度。也就是說(shuō)，伴隨著內(nèi)壓的下降，被刺破的輪胎l的彎曲量增加，減小了輪胎的內(nèi)部容積，從而在輪胎的內(nèi)表面和輪輞的內(nèi)表面之間夾持中空粒子5的同時(shí)，通過(guò)使中空粒子5經(jīng)受壓縮和剪切輸入來(lái)加熱中空粒子5,由此達(dá)到上述的內(nèi)壓恢復(fù)。此外，當(dāng)在輪胎的內(nèi)表面互相接觸的同時(shí)繼續(xù)行進(jìn)時(shí)，引起被夾持在接觸部之間的中空粒子5的機(jī)械破壞，從而促進(jìn)包含在粒子中的氣體的放出。而且，認(rèn)為如上述現(xiàn)象中的中空粒子5的體積膨脹以及包含在中空粒子5中的氣體放出不能明確地分離，而是可能同時(shí)發(fā)生，并且在多數(shù)情況下并行發(fā)生。為了通過(guò)中空粒子5實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)壓的恢復(fù)，優(yōu)選填充在室4中的中空粒子的量是基于輪胎內(nèi)部容積的20%~60%之間的毛體積。當(dāng)中空粒子5的毛體積低于20%時(shí)，從中空粒子供給的氣體的總量少，不能獲得良好的恢復(fù)性能，而且刺破時(shí)向中空環(huán)施加的輸入不足，不能獲得足夠的發(fā)熱。另一方面，當(dāng)毛體積超過(guò)60%時(shí)，將輪胎組裝到車(chē)輪上時(shí)的干擾大，實(shí)用性差。因此，需要根據(jù)本發(fā)明提供的輪胎尺寸適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)中空環(huán)的隔壁。由于隔壁由中空環(huán)體構(gòu)成，所以推薦預(yù)先使中空環(huán)體填充有中空粒子，然后將被填充的中空環(huán)體組裝到輪胎中。重要的是，上述過(guò)濾器6在中空環(huán)體中適當(dāng)?shù)仄鹱饔?。為此，要求避免以下特征在?nèi)壓下降時(shí)，當(dāng)伴隨著輪胎的彎曲而使中空環(huán)體變形時(shí)，由于中空環(huán)體的變形導(dǎo)致的應(yīng)力集中在過(guò)濾器6與中空環(huán)體(圖6中的隔壁3)的安裝部中，因此，安裝部破損從而在過(guò)濾器6和中空環(huán)體之間引起間隙，由此中空粒子從中空環(huán)體漏出。因此，如圖8和圖9所示，可以采用以下結(jié)構(gòu)通過(guò)例如具有高材料剛性的樹(shù)脂或金屬的剛性構(gòu)造體30或者利用埋設(shè)在中空環(huán)體的剛性構(gòu)造體將過(guò)濾器6安裝到中空環(huán)體(隔壁3)來(lái)使應(yīng)變不會(huì)集中在過(guò)濾器6和中空環(huán)體(隔壁3)之間的安裝部。當(dāng)采用樹(shù)脂環(huán)作為剛性構(gòu)造體30時(shí)，優(yōu)選4吏用與隔壁的材料相同的材料。因?yàn)?，?dāng)使用相同的樹(shù)脂時(shí)，容易進(jìn)行通過(guò)熱結(jié)合的結(jié)合。例如，更優(yōu)選熱塑性聚氨酯材料，這是因?yàn)槌伺c隔壁3熱結(jié)合之外，還存在可以任意設(shè)定材料剛性的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，當(dāng)使用與隔壁具有差的親和性(affinity)的樹(shù)脂或金屬時(shí)，應(yīng)該特別注意要求確保與隔壁3的附著性。在任何情況下，明顯的是應(yīng)該通過(guò)剛性比隔壁3的剛性高的構(gòu)件來(lái)安裝過(guò)濾器。另一方面，存在獲得以下結(jié)構(gòu)的方法如圖10所示，在不使用不同材料的情況下，應(yīng)變不會(huì)集中在過(guò)濾器和隔壁3之間的安裝部。例如，使隔壁的被安裝到過(guò)濾器的部分的厚度較厚，結(jié)果，該部分的剛性增強(qiáng)，由此可以避免過(guò)濾器的應(yīng)變集中。類(lèi)似地，如圖11所示，采用以下結(jié)構(gòu)是有效的通過(guò)由例如具有低材料剛性的樹(shù)脂等制成的柔性構(gòu)造體31將過(guò)濾器6安裝到中空環(huán)體(隔壁3)來(lái)緩和過(guò)濾器6和中空環(huán)體(隔壁3)之間的安裝部中的應(yīng)變。如上所述，當(dāng)使用熱塑性聚氨酯材料時(shí)，可以任意設(shè)定材料剛性，從而也可容易地使用該柔性構(gòu)造體。然而，剛性的降低通常傾向于使耐熱性劣化，因而考慮本發(fā)明的使用環(huán)境來(lái)選擇材料很重要。從該應(yīng)變緩和的角度考慮，可以在過(guò)濾器6自身中使用可伸縮材料，例如，在制造過(guò)程中能夠確保伸縮性的材料，而不管是紡織物還是無(wú)紡織物。另外，可以使用具有通過(guò)蛇腹?fàn)?accordion)成型加工提供的伸縮性的過(guò)濾器以及具有連通氣泡的海綿狀過(guò)濾器?；蛘?，如圖12(a)和圖12(b)所示，如果通過(guò)延伸到中空環(huán)體內(nèi)側(cè)的管狀構(gòu)件32使隔壁3和過(guò)濾器6連接，則隔壁3的變形不會(huì)到達(dá)過(guò)濾器6，從而可以獲得類(lèi)似的效果。而且，圖12(a)是將管狀構(gòu)件32的基部粘附到中空環(huán)體的內(nèi)壁的例子，圖12(b)是將管狀構(gòu)件32的基部粘附到中空環(huán)體的外壁的例子。實(shí)施例根據(jù)以下不同的規(guī)格制備通過(guò)將具有175/70R13的尺寸的乘用車(chē)輪胎安裝到5.5Jx13的輪輞上而形成的輪胎/輪輞組件。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)先在中空環(huán)體內(nèi)填充給定量的中空粒子，以形成用于安全輪胎的芯，并且在將輪胎安裝到輪輞上時(shí)，沿輪胎內(nèi)側(cè)的輪輞布置芯。在發(fā)明例l中，中空環(huán)狀隔壁由具有2mm的厚度的熱塑性聚氨酯制成，而在發(fā)明例2中使用具有4mm的厚度的熱塑性聚氛酯。在每一個(gè)隔壁中，在圓周上等間隔地布置四個(gè)玻璃纖維過(guò)濾器。在傳統(tǒng)例中使用普通的輪胎/輪輞組件。作為比較例，制備一種除了不在隔壁中布置過(guò)濾器之外具有與發(fā)明例1的構(gòu)造相同的構(gòu)造的輪胎。關(guān)于每一個(gè)輪胎，將具有5.3mm的直徑的釘子插入輪胎中，并且在確定釘子確實(shí)刺穿輪胎的內(nèi)表面之后，除去釘子以形成損傷的輪胎。表l示出用于發(fā)明例的隔壁(熱塑性聚氨酯)和過(guò)濾器的性質(zhì)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>另外，以下是用于發(fā)明例和比較例的輪胎的中空粒子的性質(zhì)。用于每一個(gè)試驗(yàn)輪胎的中空粒子的毛體積是8升。注意連續(xù)相的樹(shù)脂組成丙烯腈/甲基丙烯酸曱酯共聚物包含在中空部中的氣體HFE-7000(C3F7OCH3)平均粒徑96iim膨脹開(kāi)始溫度92°C真比重0.031g/cc連續(xù)相的厚度0.3iim接著，將每一個(gè)試驗(yàn)輪胎安裝到具有1000cc類(lèi)別的前輪驅(qū)動(dòng)的乘用車(chē)上，并且施加對(duì)應(yīng)于4個(gè)人的負(fù)荷以進(jìn)行以下評(píng)估。也就是說(shuō)，將試驗(yàn)輪胎安裝到試驗(yàn)車(chē)輛的左前輪上，并且從輪胎的內(nèi)壓被完全放出的狀態(tài)開(kāi)始行進(jìn)。將普通的輪胎安裝到其它三個(gè)車(chē)輪上。4吏車(chē)輛以80km/h的速度在試驗(yàn)路線上行駛一小時(shí)，在該行駛過(guò)程中，測(cè)量輪胎的內(nèi)壓和從地面到輪輞凸緣的高度(下文中稱(chēng)為輪胎高度)以比較發(fā)明例和傳統(tǒng)例。表2示出評(píng)估結(jié)果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>如表2所示，在傳統(tǒng)例中，在開(kāi)始行進(jìn)之后67秒時(shí)輪胎的側(cè)壁部破裂，并且行進(jìn)變得不可能。在比較例中，在開(kāi)始行進(jìn)之后15分22秒時(shí)輪胎的側(cè)壁部破裂，并且行進(jìn)變得不可能。在比較例中，由于如上所述不存在過(guò)濾器，所以向中空粒子的輸入早早地緩和，不能充分地恢復(fù)輪胎的高度，因此，在路面上摩擦側(cè)壁部的同時(shí)繼續(xù)行進(jìn)，不能獲得足夠的行進(jìn)距離。另一方面，在發(fā)明例中，當(dāng)在行進(jìn)之后從輪胎取出中空環(huán)體時(shí)，在發(fā)明例l中顯示出中空環(huán)狀隔壁被破壞，通過(guò)從隔壁外釋放出的中空粒子放出的氣體的壓力恢復(fù)輪胎的高度。在發(fā)明例2中，中空環(huán)狀隔壁未被石皮壞，通過(guò)從中空環(huán)體中的中空粒子泄漏的氣體的壓力恢復(fù)輪胎的高度。在每一個(gè)發(fā)明例中，基于氣體通過(guò)傷口向輪胎外的泄漏逐漸進(jìn)行的事實(shí)，被恢復(fù)的輪胎的高度逐漸下降。權(quán)利要求1.一種安全輪胎，其包括通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件；中空環(huán)狀隔壁，其布置在所述組件的內(nèi)部，限定沿所述輪輞在圓周方向上延伸的室；以及可熱膨脹的中空粒子，其填充在所述室中，并且均由樹(shù)脂的連續(xù)相和獨(dú)立氣泡組成，其特征在于，所述隔壁設(shè)置有過(guò)濾器，所述過(guò)濾器僅選擇性地使所述中空粒子熱膨脹時(shí)放出的氣體通過(guò)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全輪胎，其特征在于，所述隔壁由聚氨酯樹(shù)脂制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全輪胎，其特征在于，所述過(guò)濾器是由玻璃纖維、氧化鋁基陶瓷纖維、聚酯纖維和尼龍纖維中的至少一種制成的耐熱過(guò)濾器。4.一種中空環(huán)體，在通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件的內(nèi)部使用所述中空環(huán)體，所述中空環(huán)體包括僅選擇性地使氣體通過(guò)的過(guò)濾器。5.—種中空環(huán)體，在通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件的內(nèi)部使用所述中空環(huán)體，其特征在于，所述中空環(huán)體填充有可熱膨脹的中空粒子并且設(shè)置有過(guò)濾器，所述中空粒子均由樹(shù)脂的連續(xù)相和獨(dú)立氣泡組成，所述過(guò)濾器僅選擇性地使所述中空粒子熱膨脹時(shí)放出的氣體通過(guò)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中空環(huán)體，其特征在于，所述過(guò)濾器通過(guò)剛性構(gòu)造體被安裝到所迷中空環(huán)體。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中空環(huán)體，其特征在于，所述過(guò)濾器通過(guò)柔性構(gòu)造體被安裝到所述中空環(huán)體。8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中空環(huán)體，其特征在于，所述過(guò)濾器通過(guò)延伸到所述中空環(huán)體的內(nèi)部的管狀構(gòu)件被安裝到所述中空環(huán)體。全文摘要本發(fā)明解決安全輪胎中的問(wèn)題，在該安全輪胎中，在中空環(huán)狀隔壁中填充也被稱(chēng)為可發(fā)泡的組合物的中空粒子，并且提供一種具有能夠充分發(fā)揮中空粒子的功能的隔壁構(gòu)造的安全輪胎。在安全輪胎中包括通過(guò)將輪胎組裝到適用的輪輞上構(gòu)造的輪胎/適用的輪輞組件；中空環(huán)狀隔壁，其布置在該組件的內(nèi)部，限定沿輪輞在圓周方向上延伸的室；以及可熱膨脹的中空粒子，其填充在該室中，并且均由樹(shù)脂的連續(xù)相和獨(dú)立氣泡組成，其中，隔壁設(shè)置有過(guò)濾器，該過(guò)濾器僅選擇性地使中空粒子熱膨脹時(shí)放出的氣體通過(guò)。文檔編號(hào)B60C7/12GK101163598SQ200680013819公開(kāi)日2008年4月16日申請(qǐng)日期2006年3月13日優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日發(fā)明者大谷光司申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通