CN101018679A - 安全轮胎用气囊 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种安全轮胎用气囊,该安全轮胎用气囊通过谋求非透气层的合理化来降低制造时的次品产生率。中空圆管状的气囊(1)容纳在轮胎(2)中,并以用其与轮胎(2)的规定气压的关系设定的内压填充有空气。在轮胎(2)的内压正常的状态下,至少在其轮胎(2)的内表面之间形成有空间(S1)。当轮胎(2)的空间(S1)的内压因漏气等急剧降低时,气囊(1)扩大直径变形而最终到达轮胎(2)的内表面,代替轮胎(2)支承负载。气囊(1)在其内表面侧具有用于保持气囊内压的非透气层(6),非透气层(6)由至少1层中空圆管状层(7)、和配置在中空圆管状层(7)的至少一部分的至少1层辅助层(8)构成。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全轮胎用气囊,特别是谋求降低在制造这样的气囊时的次品产生率,该安全轮胎用气囊呈中空圆管状,容纳在轮胎中,被以用其与该轮胎的规定气压的关系设定的内压填充有空气,在轮胎内压正常的状态下至少在其与轮胎内表面之间形成空间部,随着轮胎内压的降低而进行扩大直径变形,代替轮胎支承负载。
背景技术
作为在轮胎内压因漏气等而急剧降低的缺气状态下仍能行驶一定距离的安全轮胎,公知有如下的轮胎等:用加强内胎、加强橡胶、加强带等加强构件、或发泡体、弹性体、芯体等代替轮胎支承负载的轮胎,涂敷或填充密封剂而堵塞轮胎上产生的孔等损伤部来防止内压降低的轮胎。但是,这些现有的安全轮胎大多由于制造方法复杂而次品率高、制造效率低。
为了解决这样问题,例如在日本特开2002-172918号公报、特开2002-192923号公报、特开2002-200906号公报、特开2004-90807号公报及特开2003-39912号公报中记载有这样的中空圆管状的气囊,该气囊容纳在安全轮胎内部,在轮胎内压降低的缺气状态下随着轮胎内压的降低而进行扩大直径变形以代替轮胎支承负载。这些气囊具有非透气层和加强层;上述非透气层用于在气囊以规定内压被容纳在轮胎中的正常状态下保持气囊的内压;上述加强层用于覆盖该非透气层的至少一部分,沿全周延伸,在产生扩大直径变形时与轮胎内表面接触。在制造工序中,当在非透气层与加强层之间、或者非透气层与和该非透气层直接接触的成型鼓或硫化模具之间存在异物时,这样的气囊有时使非透气层受伤,将这样受伤的气囊容纳在轮胎中,当对其施加内压时,因损伤扩大而无法维持气囊内的压力,或者在极端的情况下气囊本身破损,从而有可能发挥不了作为安全轮胎的功能。
发明内容
因而,本发明的目的在于提供一种通过谋求非透气层的合理化而降低制造时的次品产生率的安全轮胎用气囊。
为了实现上述目的,本发明的安全轮胎用气囊呈中空圆管状,容纳在轮胎中,被以用其与该轮胎的规定气压的关系设定的内压填充有空气,在轮胎内压正常的状态下至少在该气囊与轮胎内表面之间形成空间部,随着轮胎内压的降低而进行扩大直径变形,代替轮胎支承负载,其特征在于,该气囊在其内表面具有用于保持气囊内压的非透气层,该非透气层由至少1层中空圆管状层和配置在该中空圆管状层的至少一部分处的至少1层辅助层构成。
在本说明书中,所谓的“规定内压”是指:相对于容纳有气囊的安全轮胎,由JATMA、TRA、ETRTO等在轮胎的制造、销售、或使用的地区有效的工业基准、标准等规定的根据负载能力所特定的内压。另外,所谓“以其与规定内压的关系设定的内压”是指这样的内压:该内压在对轮胎应用了规定内压的充气状态下能在气囊外表面与轮胎内表面之间形成空间,而在轮胎内压降低了的缺气状态下能使气囊随着轮胎内压的降低进行扩大直径变形而代替轮胎支承负载,较佳是为规定内压+0~20%的范围。
另外,优选非透气层在60℃时的气体穿透性处于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)~5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)的范围内。因此,所谓“气体穿透性”是指使用空气根据JIS K7126测定而得到的结果。
而且,优选中空圆管状层的厚度处于0.5mm~1.5mm的范围内。
另外,优选中空圆管状层与辅助层的总厚度处于1.2mm~5.0mm的范围内。
除此之外,优选气囊在容纳于轮胎中时与轮胎的至少侧部相对应地配置,在该情况下,进一步优选在容纳于轮胎时与轮胎的至少胎侧部和胎冠部相对应地配置辅助层。
另外,优选为中空圆管状层是将片状材料弯曲成圆管状并沿气囊圆周方向形成搭接部、将该搭接部相互接合而形成的,辅助层配置在中空圆管状层的除了搭接部之外的部分上。
而且,优选由树脂片或树脂薄膜构成辅助层。
附图说明
图1是本发明的具有代表性的安全轮胎用气囊的宽度方向的剖视图,是以将气囊容纳在安全轮胎中、将轮胎安装在轮辋上、在气囊中填充了规定内压的状态示出的。
图2是本发明的另一安全轮胎用气囊的宽度方向的剖视图,是以将气囊容纳在安全轮胎中、将轮胎安装在轮辋上、在气囊中填充了规定内压的状态示出的。
图3是本发明的另一安全轮胎用气囊的宽度方向的剖视图,是以将气囊容纳在安全轮胎中、将轮胎安装在轮辋上、在气囊中填充了规定内压的状态示出的。
图4是本发明的另一安全轮胎用气囊的宽度方向的剖视图,是以将气囊容纳在安全轮胎中、将轮胎安装在轮辋上、在气囊中填充了规定内压的状态示出的。
图5是本发明的另一安全轮胎用气囊的宽度方向的剖视图,是以将气囊容纳在安全轮胎中、将轮胎安装在轮辋上、在气囊中填充了规定内压的状态示出的。
附图标记说明
1气囊,2安全轮胎,3轮辋,4、5气门嘴,6非透气层,7中空圆管状层,8、8’辅助层,9支承层,10轮胎的胎侧部,11轮胎的胎冠部
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。图1是以将容纳有本发明的具有代表性的安全轮胎用气囊(以下称“气囊”)的安全轮胎安装在轮辋上、填充了规定内压的状态示出的宽度方向剖视图。
气囊1呈中空圆管状,容纳在轮胎2中而形成了安全轮胎。将该安全轮胎安装在轮辋3上而形成轮胎组装体。然后,借助气门嘴4将规定的气压填充到轮胎2中,借助气门嘴5以用其与轮胎2的规定气压的关系设定的内压将空气填充到气囊1中,其结果如图1所示,在轮胎2内形成了空间S1,在气囊1内形成了空间S2。另一方面,当轮胎2的空间S1的内压因漏气等而急剧下降时,空间S1与空间S2的内压差变大,结果气囊1进行扩大直径变形并最终到达轮胎2的内表面,从而代替轮胎2支承负载。
然后,本发明在结构上的主要特征在于:气囊1在其内表面侧具有用于保持气囊内压的非透气层6,非透气层6由至少1层(在图1中是1层)中空圆管状层7、和配置在中空圆管状层7的至少一部分上的至少1层(在图1中是1层)辅助层8构成。另外,在图1中示出了为了提高缺气行驶性能而在非透气层6的外周设有用于在扩大直径变形时与轮胎内表面接触的支承层9的样态,但这样的结构不是必须的,可根据需要适当设置。
与轮胎内衬层相同,气囊的非透气层多使用丁基橡胶、聚酯薄膜、尼龙薄膜、聚烯烃薄膜等,从将气囊的重量抑制为最小限度方面考虑,优选该气囊的非透气层在能保持内压的范围内尽可能地薄。但是,当使非透气层变薄时,强度随之降低,因此在制造工序中,在非透气层和支承层之间、或者非透气层与和该非透气层直接接触的成型鼓或硫化模具之间存在异物时,有时使非透气层受伤,这成为提高制造时的次品产生率的原因。
然而, 由于本发明的气囊1用至少1层中空圆管状层7和至少1层辅助层8构成非透气层6,因此即使在中空圆管状层7的由辅助层8加强的部分产生损伤,也可因辅助层8覆盖该损伤而防止跑气,进而即使产生扩大直径变形,也可防止中空圆管状层7的损伤扩大,其结果,可降低制造时的次品产生率。
另外,与因仅加厚非透气层的至少一部分的厚度而有可能在非透气层损伤时马上就漏气相比,当如本发明这样用中空圆管状层7和辅助层8构成非透气层6时,即使中空圆管状层7和辅助层8中的一方产生损伤,也可由另一方防止漏气,本发明在这点上是有利的。
优选非透气层6在60℃时的气体穿透性处于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)~5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)的范围内。其原因是:当气体穿透性小于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)时,非透气层6的厚度过薄,有可能使硫化前的生胶的状态下的断裂强度不足;当气体穿透性大于5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)时,难以保持气囊1的内压。另外,若使中空圆管状层7和辅助层8分别满足上述穿透性,则即使在中空圆管状层7和辅助层8中的一方产生损伤的情况下,由于容易由另一方保持内压,因此较为理想。
而且,优选中空圆管状层7的厚度处于0.5mm~1.5mm的范围内。其原因是:当中空圆管状层7的厚度小于0.5mm时,因容易损坏且难以保持形状而在制造时难以处理;当大于1.5mm时,有时会使硫化时间变长。与轮胎内衬层相同,中空圆管状层7例如可以由丁基橡胶、聚酯薄膜、尼龙薄膜、聚烯烃薄膜等构成。
另外,优选非透气层6的中空圆管状层7和辅助层8的总厚度处于1.2~5.0mm的范围内。其原因是:当中空圆管状层7和辅助层8的总厚度小于1.2mm时,难以在通常行驶时维持气囊的形状,有可能使气囊1摩擦到轮胎2的内表面而破损;当中空圆管状层7和辅助层8的总厚度大于5.0mm时,有可能导致行驶性能因气囊1重量的显著增加而降低。
除此之外,如图1所示,优选辅助层8在容纳于轮胎2时与轮胎2的胎侧部10、10对应地配置。其原因是:非透气层6的与轮胎2的侧部10、10对应的部分是在进行扩大直径变形时变形最大的部分,即使是微小的损伤也容易成长,在该部分配置辅助层8而进行加强有利于降低次品产生率。在该情况下,如图2所示,优选辅助层8在容纳于轮胎2时从轮胎2的胎侧部10、10与胎冠部11相对应地配置。其原因是:非透气层6的与轮胎2的胎冠部11对应的部分也是在扩大直径变形时变形比较大的部分,因此将在该部分配置辅助层8而进行加强有利于降低次品率的产生率。
如图3所示,在从喷嘴挤出成型了中空圆管状层7时,也可以使辅助层8为圆管状、并将其设在非透气层6的整个截面上。另外,中空圆管状层7也可以是将片状材料弯曲成圆管状,沿气囊1的圆周方向形成搭接部12,并将该搭接部12相互接合而形成,在该情况下,如图4所示,优选将辅助层8配置在除去搭接部12之外的部分。其原因是:由于搭接部12是层叠片状材料而形成的,因此即使用辅助层8进行加强,在构成搭接部12外表面侧的部分13产生了损伤的情况下,由于构成内表面侧的部分14代替辅助层8而覆盖该损伤,因此可以防止跑气,进而即使进行扩大直径变形仍可以防止中空圆管状层7的损伤扩大。另外,在图4中,夹着轮胎赤道面C将搭接部12配置在与气门嘴5相反的一例,这是为了在对搭接部12进行结合时防止气门嘴5成为接合的障碍。
辅助层8也可以是用与中空圆管状层7相同的材料构成,从降低重量和成本方面考虑,优选用树脂片或树脂薄膜等构成。作为较佳的树脂片或树脂薄膜的材料,可以例示出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、TPU(热塑性聚氨酯)、TPO(热塑性烯烃)、VC(氯乙烯)、RB(丁二烯树脂)。
另外,上面不过是示出了本发明实施方式的一部分,可以在技术方案内进行各种变更。例如,辅助层不限于是1层,也可以如图5所示那样配置2层辅助层8、8’。另外,在图1~图5中示出了辅助层8配置在中空圆管状层7的内表面侧的样态,虽未图示,但也可以将辅助层8配置在中空圆管状层7的外表面侧。
实施例
下面,试作了本发明的安全轮胎用气囊,进行了性能评价,下面对其进行说明。
(实施例1~7)
实施例1~7的气囊是轮胎规格为495/45R22.5的安全轮胎用气囊,具有图1(实施例1)、图2(实施例2)、图3(实施例3和实施例4)、图4(实施例5和实施例6)和图5(实施例7)所示的结构。在这些实施例的气囊中,中空圆管状层都是用具有2.0×10-9cm3/cm2·s·Pa的气体穿透性和0.5mm厚度的丁基橡胶构成。实施例1、2、3、5和7的气囊辅助层是用具有2.0×10-9cm3/cm2·s·Pa的气体穿透性和0.5mm厚度的丁基橡胶构成。实施例4和实施例6的气囊辅助层是用具有0.05mm厚度的PET片构成。另外,在这些实施例的气囊中,都是用在1.0mm厚的芳香族聚酰胺无纺布上覆盖橡胶而成的支承层紧密包围非透气层的外周面。
(以往例1和以往例2)
为了进行比较,一并试作了这样的气囊,该气囊是轮胎规格为495/45R22.5的安全轮胎用气囊,是用在1.0mm厚的芳香族聚酰胺无纺布上覆盖橡胶而成的支承层紧密包围1层非透气层的外周面而成的,该非透气层是由2.0×10-9cm3/cm2·s·Pa的气体穿透性和0.5mm(以往例1)厚度及1.0mm(以往例2)厚度的丁基橡胶构成。
(试验方法)
硫化成型了100个上述各实施例及100个以往例的气囊。对所得的气囊应用10kPa的内压,将肥皂液涂敷在它们的表面。放置60秒之后,用眼确认有无气泡的产生,挑选产生气泡的作为次品。
次品的产生率在以往例1中为8.0%,在以往例2中为6.5%,在实施例1中为2.5%,在实施例2中为0.5%,在实施例3中为0%,在实施例4中为0%,在实施例5中为0.1%,在实施例6中为0.1%,在实施例7中为0%。因而,得知:与以往例1和以往例2的气囊相比,实施例1~7中的气囊的制造时的次品率较低。
产业可利用性
采用本发明,可提供一种通过谋求非透气层的合理化来降低制造时的次品产生率的安全轮胎用气囊。
Claims (8)
1.一种安全轮胎用气囊,该安全轮胎用气囊呈中空圆管状,容纳在轮胎中,被以用其与该轮胎的规定气压的关系设定的内压填充有空气,在轮胎内压正常的状态下至少在该气囊与轮胎内表面之间形成空间部,随着轮胎内压的降低而进行扩大直径变形,代替轮胎支承负载,其特征在于,
该气囊在其内表面具有用于保持气囊内压的非透气层,该非透气层由至少1层中空圆管状层和配置在该中空圆管状层的至少一部分处的至少1层辅助层构成。
2.根据权利要求1所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
上述非透气层在60℃时的气体穿透性处于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)~5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
上述中空圆管状层的厚度处于0.5mm~1.5mm的范围内。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
上述非透气层的中空圆管状层与辅助层的总厚度处于1.2mm~5.0mm的范围内。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
在容纳于轮胎中时,上述辅助层与轮胎的至少胎侧部相对应地配置。
6.根据权利要求5所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
在容纳于轮胎时,上述辅助层与轮胎的至少胎侧部和胎冠部相对应地配置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
上述中空圆管状层是将片状材料弯曲成圆管状并沿气囊圆周方向形成搭接部、将该搭接部相互接合而形成的,上述辅助层配置在中空圆管状层的除了上述搭接部之外的部分。
8.根据权利要求1~7任一项所述的安全轮胎用气囊,其特征在于,
上述辅助层由树脂片或树脂薄膜构成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |