CN100366445C - 复合实心轮胎 - Google Patents

Abstract

一种可防止内胎和外胎二者产生错位、并且可防止外胎的胎侧张口的复合实心轮胎。该复合实心轮胎在具有由环形弹性体构成的内胎和其内周面与内胎的外周面嵌合的环形的外胎、并且由该外胎形成胎冠和胎侧的复合实心轮胎中，外胎的内周面中央位置处的内周长度是内胎的外周面中央位置处的外周长度的92～99.5%。

Description

复合实心轮胎

技术领域

本发明涉及具有内胎和外胎双层结构的复合实心轮胎，更具体地说，涉及一种可防止内胎和外胎二者产生错位、且可防止外胎的胎侧张口的复合实心轮胎。

背景技术

实心轮胎因其由实心的弹性材料构成，因而在载重能力大而且无空气泄漏问题方面要优于充气轮胎，特别是在重物运输车辆中得到使用。

对于上述实心轮胎，本发明人曾提出如特许3245619号公报所公开的、实心轮胎由内胎和外胎(胎冠)构成、二者以非粘接状态嵌合的方案。这种复合实心轮胎具有如下优点，即，能够在不降低载重性的情况下发挥出充气轮胎那样柔软的弹力性能，而且，磨损的外胎可以更换因而可降低轮胎的运行成本。

但是，由于上述复合实心轮胎是其内胎和外胎是以非粘接状态嵌合的，因此，有时会发生如下现象，即例如，制动时内胎和外胎二者在轮胎周向上产生错位、制动力得不到充分的传递，以及非行驶状态下旋转时内胎和外胎二者在轮胎的轴向上产生错位，外胎的胎侧形成张口。因此，这些不良现象妨碍着上述实心轮胎达到实用化。

发明内容

本发明的目的是，提供一种可防止内胎和外胎二者产生错位、且可防止外胎的胎侧张口的复合实心轮胎。

为实现上述目的，本发明的复合实心轮胎是一种具有由环形弹性体构成的内胎和其内周面与所述内胎的外周面嵌合的环形的外胎、并且由该外胎形成胎冠和胎侧的复合实心轮胎，其特征是，所述外胎的内周面中央位置处的内周长度是所述内胎的外周面中央位置处的外周长度的92～99.5％。

在这里，优选地，外胎的内周面的展开宽度是内胎的外周面的展开宽度的95～100％。此外，优选地，外胎的内周面在轮胎轴向上的曲率半径是内胎的外周面在轮胎轴向上的曲率半径的60～75％。

通过如上所述使外胎的尺寸和形状与内胎良好匹配，可提高外胎对内胎的箍紧力，从而防止该内胎与外胎在轮胎周向以及轮胎轴向上产生错位。特别是，由于能够在外胎的胎侧产生张力，因而在非行驶状态下旋转时能够有效防止外胎的胎侧张口，有效防止外胎从内胎上脱落。

在本发明中，优选地，在外胎的胎侧的内周缘上设置有凸缘。这样一来，能够更为可靠地防止内胎和外胎二者产生错位、外胎胎侧张口、外胎脱落。

在这里，当设内胎与外胎二者的组装体的断面高度为A、外胎的断面高度为B、外胎的内周面中央位置处的胎冠厚度为C、外胎的胎肩处的胎冠厚度为D、外胎的凸缘厚度为E时，优选地，这些尺寸的比例(％)满足下面的式(1)～(4)。

35≤B/A×100≤70    ……(1)

5≤C/A×100≤30     ……(2)

100≤D/C×100≤120  ……(3)

30≤E/C×100≤60    ……(4)

通过满足上述尺寸比例，对于具有内胎与外胎双层结构的复合实心轮胎来说，能够更为可靠地防止内胎和外胎二者产生错位、外胎胎侧张口、外胎脱落。

在本发明中，优选地，构成外胎的橡胶组成物的JIS A硬度为60～75，伸长300％时的模量为7～14MPa。这样一来，能够更为可靠地防止内胎和外胎二者产生错位、外胎胎侧张口、外胎脱落。

此外，优选地，在内胎的外周面上，设置有沿轮胎周向延伸的至少一条纵槽、以及沿轮胎轴向延伸的多条横槽，并且，在外胎的内周面上，设置有与纵槽和横槽卡合的凸部。这样一来，能够更为可靠地防止内胎和外胎二者产生错位、外胎胎侧张口、外胎脱落。在这种情况下，优选地，横槽相对于轮胎的轴向倾斜，并且，由纵槽和横槽形成的花纹是非方向性的。通过使横槽倾斜，可同时抑制轮胎周向和轮胎轴向的错位，而且由于形成的是非方向性花纹，因而在进行内胎与外胎的组装时，不会搞错安装方向。

附图说明

图1是对本发明的实施方式所提供的复合实心轮胎进行展示的轮胎子午线剖视图。

图2是对构成图1的复合实心轮胎的内胎进行展示的轮胎子午线剖视图。

图3是对构成图1的复合实心轮胎的外胎进行展示的轮胎子午线剖视图。

图4是图3的Y部的放大剖视图。

图5是对图3的Y部的变形例进行展示的剖视图。

图6是对构成图1的复合实心轮胎的内胎的外周面进行展示的展开图。

图7是图6的Z-Z向剖视图。

图8是对本发明的实施方式所提供的复合实心轮胎进行展示的轮胎子午线剖视图。

具体实施方式

下面，对本发明的构成结合附图进行详细说明。

图1是对本发明的实施方式所提供的复合实心轮胎进行展示的附图。该复合实心轮胎如图1所示，由环形的内胎1以及环形的外胎11构成。外胎11是其内周面12与内胎1的外周面2相嵌合，并且是以非粘接状态层叠在该内胎1上的。

内胎1由以橡胶组成物为主体的弹性体构成。对于内胎1的橡胶组成物并无特别限定，可以适当选用通常的实心轮胎所使用的材料。从保证载重性能的角度来说，尤以JIS A硬度为80～90的橡胶组成物为宜。此外，也可以在内胎1的内部埋设沿轮胎周向延伸的钢圈或钢丝，或者，在该橡胶组成物中添加由短纤维和长纤维构成的补强纤维。

另一方面，外胎11同样由以橡胶组成物为主体的弹性体构成。对于外胎11的橡胶组成物并无特别限定，可以适当选用通常的实心轮胎所使用的材料。但从满足耐磨耗性等轮胎的性能要求并使外胎11具有足够的箍紧力的角度来说，尤以JIS A硬度为60～75、25℃下伸长300％时的模量为7～14MPa的橡胶组成物为宜。

上述外胎11具有从外周侧覆盖内胎1的胎冠13、以及从左右两侧覆盖内胎1的胎侧14。在外胎11的胎冠13上，形成有沿轮胎轴向延伸的多条压花槽15。虽然本实施方式是在外胎的胎冠上设置压花槽而形成压花花纹的，但也可以设计成在胎冠上设置周向槽而形成条形花纹，或者，在胎冠上设置周向槽和压花槽而形成条形花纹和压花花纹。此外，也可以在外胎11的胎冠13中埋设钢丝，或者，在该橡胶组成物中添加由短纤维和长纤维构成的补强纤维。

图2示出上述复合实心轮胎的的内胎，图3示出上述复合实心轮胎的外胎。对于上述复合实心轮胎，内胎1和外胎11的尺寸及形状是如下规定的。在图2和图3中，外胎11的内周面12的中央位置P₁₁处的内周长度是内胎1的外周面2的中央位置P₁处的外周长度的92～99.5％，比较理想的是92～99％，92～98％则更为理想。这里所述的内胎1的外周面2的中央位置P₁，是指顺沿于外周面2的、轮胎轴向上的曲率半径R₁的圆弧或假想圆弧与轮胎赤道面P相交的位置，而外胎11的内周面12的中央位置P₁₁，是指顺沿于内周面12的、轮胎轴向上的曲率半径R₁₁的圆弧或假想圆弧与轮胎赤道面P相交的位置。通过如上所述，使外胎11的内周面12的中央位置P₁₁处的内周长度小于内胎1的外周面2的中央位置P₁处的外周长度，可提高外胎11产生的箍紧力。但是，若外胎11的内周面12的中央位置P₁₁处的内周长度过小，将使得内胎1与外胎11的组装变得困难。

此外，外胎11的内周面12的展开宽度W₁₁是内胎1的外周面2的展开宽度W₁的95～100％，比较优选地设定为95～99％。似这样，使外胎11的内周面1 2的展开宽度W₁₁小于内胎1的外周面2的展开宽度W₁，可提高外胎11所产生的箍紧力。但是，若外胎11的内周面12的展开宽度W₁₁过小，将使得内胎1与外胎11的组装变得困难。

再有，外胎11的内周面12在轮胎轴向上的曲率半径R₁₁设定为内胎1的外周面2在轮胎轴向上的曲率半径R₁的60～75％。似这样，使外胎11的内周面12的曲率半径R₁₁小于内胎1的外周面2的曲率半径R₁，可提高外胎11所产生的箍紧力。但是，若外胎11的内周面12的曲率半径R₁₁过小，将使得内胎1与外胎11的组装变得困难。虽然希望曲率半径R₁₁相对于曲率半径R₁满足以上关系，但只要在曲率半径R₁的100％以下便足够。

可以将内胎1如图2的X部所示设计成方形胎肩，将外胎11如图3的Y部所示设计成圆形胎肩。即，优选地，如图4所示，外胎11的与内周面12相连的内侧面16由曲率半径为RS的曲面构成。选择这种胎肩形状，可增加内胎1与外胎11的稳定性。此外，也可以如图5所示，使外胎11的内周面12与内侧面16通过曲率半径为RS′的曲面相连。在这种情况下，作为展开宽度W₁₁的基准的胎肩边沿是如图所示由内周面12的延长线与内侧面16的延长线的交点决定。

通过如上所述使外胎11的尺寸和形状相对于内胎1良好匹配，可提高外胎11对内胎1的箍紧力，从而防止该内胎1与外胎11二者在轮胎周向以及轮胎轴向上产生错位。特别是，由于会在外胎11的胎侧14产生张力，因而在非行驶状态下旋转时能够有效防止外胎11的胎侧14张口，有效防止外胎11从内胎1上脱落。

作为上述复合实心轮胎，在外胎11的胎侧14的内周缘上，形成有比与之相邻的部分要厚的凸缘17。这种凸缘17能够抑制胎侧14张开，能够更为可靠地防止内胎1与外胎11二者错位、外胎11的胎侧14张口、外胎11脱落。

在这里，若如图1所示，设内胎1与外胎11的组装体的断面高度(剖面高度)为A、外胎11的断面高度(剖面高度)为B、外胎11的内周面中央位置处的胎冠厚度为C、外胎11的胎肩处的胎冠厚度为D、外胎11的凸缘厚度为E，则比较理想的是这些尺寸的比例(％)满足下面的式(1)～(4)。其中，胎冠厚度C是指从外胎11的内周面中央位置P₁₁到胎冠表面的中央位置的胎冠厚度。而胎冠厚度D是指从内胎1的胎肩边沿到外胎11的胎肩边沿的胎冠厚度。

35≤B/A×100≤70   ……(1)

5≤C/A×100≤30    ……(2)

100≤D/C×100≤120 ……(3)

30≤E/C×100≤60   ……(4)

通过满足上述尺寸比例，对于具有内胎1与外胎11双层结构的复合实心轮胎来说，能够更为可靠地防止内胎1与外胎11二者错位、外胎11的胎侧张口、外胎11脱落。

其中，若断面高度B相对于断面高度A的比例小于35％，则内胎1与外胎11二者容易产生错位，反之，若大于70％，将使轮胎的组装变得困难。若胎冠厚度C相对于断面高度A的比例小于5％，则外胎11的变形容易造成内胎1与外胎11二者错位，反之，若大于30％，将使轮胎的组装变得困难。若胎冠厚度D相对于胎冠厚度C的比例小于100％或大于120％，则内胎1与外胎11二者容易产生错位。若凸缘厚度E相对于胎冠厚度C的比例小于30％，则内胎1与外胎11二者容易产生错位，反之，若大于60％将使轮胎的组装变得困难。虽说希望胎冠厚度C与凸缘厚度E满足上述关系，但只要满足25≤E/C×100≤100便足够。

再有，作为上述复合实心轮胎，如图6所示，在内胎1的外周面2上，形成有沿轮胎周向延伸的至少一条纵槽3、以及沿轮胎轴向延伸的多条横槽4。这些横槽4如图7所示，其侧壁呈锥形倾斜。另一方面，如图3所示，在外胎11的内周面12上，形成有与纵槽3和横槽4卡合的凸部18、19。沿轮胎周向形成的凸部18主要是为了防止在轮胎轴向上产生错位。沿轮胎轴向形成的凸部19主要是为了防止在轮胎周向上产生错位。

横槽4如图所示呈曲折状并相对于轮胎的轴向倾斜。因此，可横槽4卡合的凸部19不仅能够防止在轮胎周向上产生错位，还能够起到防止在轮胎轴向上产生错位的作用。在横槽4如上所述相对于轮胎的轴向倾斜的情况下，若由纵槽3和横槽4形成的花纹具有方向性，则有可能在进行内胎1与外胎11的组装时搞错安装方向。因此，如果如图所示，轮胎赤道面P两侧的横槽4的倾斜方向彼此不同，换言之，槽的花纹绕轮胎赤道面P上的沿轮胎径向延伸的任意的轴点对称，形成非方向性花纹，便能够切实避免组装时装错。

在上述实施方式中，是凸部18、19与槽3、4紧密接触的构成，但也可以在这些槽3、4与凸部18、19之间存在有间隙。例如，若使纵槽3的深度大于凸部18的高度，则能够增加内胎1的柔软性而使乘车舒适度得到改善。同样为了改善乘车舒适度，还可以在内胎1的外周面2上增加沿轮胎周向延伸的切口或槽。此外，也可以去掉沿轮胎周向延伸的凸部18而使凸部19在轮胎轴向上连续地延伸。

图8示出本发明的另一个实施方式所提供的复合实心轮胎。该复合实心轮胎如图8所示，由环形的内胎21和环形的外胎31构成。外胎31是以其内周面32与内胎21的外周面22相嵌合地、呈非粘接状态层叠在该内胎21上的。这些内胎21和外胎31的尺寸是与前述内胎1和外胎11同样地进行设定的。

在上述复合实心轮胎中，外胎31具有从外周侧覆盖内胎21的胎冠33、以及从左右两侧覆盖内胎21的胎侧34，在胎冠33上形成有沿轮胎轴向延伸的多条压花槽35，在胎侧34的内周缘上形成有凸缘37。

此外，在上述复合实心轮胎中，在内胎21的外周面22上形成有沿轮胎周向延伸的3条纵槽23。另一方面，在外胎31的内周面32上形成有与纵槽23卡合的凸部38。这些纵槽23的深度设计得大于凸部38的高度。

上述复合实心轮胎也同样，使外胎31的尺寸和形状相对于内胎21良好匹配，因此，能够提高外胎31对内胎21的箍紧力，从而能够有效防止上述内胎21与外胎31二者在轮胎周向及轮胎轴向上产生错位，防止胎侧34张口。

[实施例]

作为重物运输车辆用的轮胎，制造出具有图1所示的轮胎结构、其尺寸如表1所示的复合实心轮胎(实施例1)，以及，具有图8所示的轮胎结构、其尺寸如表1所示的复合实心轮胎(实施例2)。此外，为进行对比，分别制造出具有图8所示的轮胎结构、其尺寸如表1所示各自不同的复合实心轮胎(对比例1～3)。

在表1中，外胎的内周长度用相对于内胎外周长度的比例(％)表示。外胎内周面的展开宽度用相对于内胎外周面的展开宽度的比例(％)表示。外胎内周面的曲率半径用相对于内胎外周面的曲率半径的比例(％)表示。

另外，在表1中，还附加了断面高度B相对于断面高度A的比例(％)、胎冠厚度C相对于断面高度A的比例(％)、胎冠厚度D相对于胎冠厚度C的比例(％)、凸缘厚度E相对于胎冠厚度C的比例(％)。

对于上述5种复合实心轮胎，按照下述测定方法，就组装作业性、轮胎周向错位、胎侧张口以及轮胎轴向错位进行了评价，评价结果一并示于表1中。

组装作业性：

对于各复合实心轮胎，使内胎与外胎同心地上下重叠，使用压力机将内胎压入外胎内，对此时的压力进行测定。作为评价结果，将压入时的压力(MPa)直接填写在表中。该压力越小则表明组装作业性越好。

轮胎周向错位：

将各复合实心轮胎作为最大载重量2.5吨的叉车的前轮(相当于7.00-12)进行安装，载重2吨时在以15km/h的速度行驶的状态下实施急刹车，对内胎与外胎二者在轮胎周向上的错位量进行测定。作为评价结果，将错位量(mm)直接填写在表中。

胎侧张口：

将各复合实心轮胎作为最大载重量2.5吨的叉车的前轮(相当于7.00-12)进行安装，载重2吨时从非行驶状态开始进行旋转，对胎侧产生张口的状况通过目视进行确认。作为评价结果，完全未见到张口时用“◎”表示，只见到很小的张口时用“○”表示，张口显著时用“△”表示，因张口而无法行驶时用“×”表示。

轮胎轴向错位：

将各复合实心轮胎作为最大载重量2.5吨的叉车的前轮(相当于7.00-12)进行安装，在载重2吨的状态下进行场内作业，对内胎与外胎二者在轮胎轴向上的错位通过目视进行确认。作为评价结果，完全未见轴向错位时用“◎”表示，只见到很小的轴向错位时用“○”表示，轴向错位显著时用“△”表示，因轴向错位而无法行驶时用“×”表示。

表1

	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2	对比例3
						轮胎结构	图1	图8	图8	图8	图8
外胎的内周长度(％)	97	97	100	100	91
						外胎内周面的展开宽度(％)	98	98	98	102	98
外胎内周面的曲率半径(％)	67	67	67	80	67
						B/A×100(％)	58	58	60	60	58
C/A×100(％)	19	19	21	21	19
						D/C×100(％)	108	108	111	111	108
E/C×100(％)	46	46	44	44	46
						组装作业性(压力：MPa)	60	60	50	48	80
轮胎周向错位(mm)	0	10	100	150	10
						胎侧张口(目视)	◎	◎	×	×	◎
轮胎轴向错位(目视)	◎	◎	△	×	◎

如该表1所示，实施例1、2的复合实心轮胎其组装作业性良好，而且几乎未发生内胎和外胎二者错位和胎侧张口等不良现象。

以上，就本发明的优选实施方式进行了详细说明，但应理解为只要不超出本发明的权利要求所限定的本发明的精神以及范围，还可以对其进行各种改变、替代及置换。

产业上利用的可能性

根据本发明，作为具有由环形弹性体构成的内胎和其内周面与内胎的外周面嵌合的环形的外胎、并且由该外胎形成胎冠和胎侧的复合实心轮胎，通过使外胎的尺寸和形状相对于内胎良好匹配，可防止内胎和外胎二者产生错位，并能够防止外胎的胎侧张口。因此，能够使具有内胎和外胎双层结构的复合实心轮胎不出问题地一直使用到外胎的磨损寿命终止为止，进而可促进具有良好经济性的复合实心轮胎的普及。

Claims (7)

1.一种复合实心轮胎，具有：由环形弹性体构成的内胎、以及其内周面与所述内胎的外周面以非粘接状态嵌合的环形的外胎，并且，由该外胎形成胎冠和胎侧，其特征是，所述外胎的内周面中央位置处的内周长度是所述内胎的外周面中央位置处的外周长度的92～99.5％，并且，在所述内胎的外周面上，设置有沿轮胎周向延伸的至少一条纵槽、以及沿轮胎轴向延伸的多条横槽，在所述外胎的内周面上，设置有与所述纵槽和所述横槽卡合的凸部。

2.如权利要求1所述的复合实心轮胎，其特征是，所述外胎的内周面的展开宽度是所述内胎的外周面的展开宽度的95～100％。

3.如权利要求1或2所述的复合实心轮胎，其特征是，所述外胎的内周面在轮胎轴向上的曲率半径是所述内胎的外周面在轮胎轴向上的曲率半径的60～75％。

4.如权利要求1或2所述的复合实心轮胎，其特征是，在所述外胎的胎侧的内周缘上设置有凸缘。

5.如权利要求4所述的复合实心轮胎，其特征是，当设所述内胎与所述外胎二者的组装体的断面高度为A、所述外胎的断面高度为B、所述外胎的内周面中央位置处的胎冠厚度为C、所述外胎的胎肩处的胎冠厚度为D、所述外胎的凸缘厚度为E时，这些尺寸的比例(％)满足下面的式(1)～(4)。

35≤B/A×100≤70        ......(1)

5≤C/A×100≤30         ......(2)

100≤D/C×100≤120      ......(3)

30≤E/C×100≤60        ......(4)

6.如权利要求1或2所述的复合实心轮胎，其特征是，构成所述外胎的橡胶组成物的JIS A硬度为60～75，伸长300％时的模量为7～14MPa。

7.如权利要求1所述的复合实心轮胎，其特征是，所述横槽相对于轮胎的轴向倾斜，并且，由所述纵槽和所述横槽形成的花纹绕轮胎赤道面(P)上的沿轮胎径向延伸的任意的轴点对称，形成非方向性花纹。

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