CN101489810B

CN101489810B - 跑气保用轮胎

Info

Publication number: CN101489810B
Application number: CN200780025875.5A
Authority: CN
Inventors: 濑川政弘; 花和孝
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: CN102241233A; JP4968887B2; CN102241233B; WO2008007555A1; JP2008018783A; CN102303484B; CN101489810A; CN102303484A

Abstract

一种跑气保用轮胎，具备：有环状胎圈(1a)的一对胎圈部(1)；配置于胎圈部(1)之间，通过胎圈(1a)其端部被卷绕的帘布层(5)；从胎圈部(1)分别向轮胎径向外侧延伸的胎侧部(2a)、(2b)；在胎侧部(2a)、(2b)的帘布层(5)的内侧配置的截面大致呈月牙形的加强橡胶层(9a)、(9b)；通过胎肩部(3)连接胎侧部(2)各自的外圆周侧端之间的胎面部(4)，具有配置于车辆外侧的胎侧部(2a)的刚性比配置于车辆内侧的胎侧部(2b)的刚性更大的非对称刚性构造。

Description

跑气保用轮胎

技术领域

本发明涉及一种在胎侧部配置有加强橡胶层的自支撑型跑气保用轮胎。

背景技术

在相关的跑气保用轮胎中，用加强橡胶层来支撑因刺破等而处于内压降低状态(跑气状态)下的轮胎，由此抑制扁平化，并能够安全地行驶一定程度的距离，以例如能到达最近的服务设施。但是，在跑气状态下行驶(跑气行驶)时，由于对胎圈部轮辋的挤压压力减弱，轮胎的嵌合力降低，因此存在胎圈部容易从轮辋脱离的问题。

另外，作为与上述的胎圈脱落问题不同的问题，熟知车内会产生被称为路面行驶噪音的噪音。该路面行驶噪音是在比较粗糙的路面上行驶时，轮胎因路面凹凸而受到振动，该振动通过轮辋、车轴、车体这样的路径传播，最终成为车内噪音，伴随着近年汽车的高级化，要求车内噪音要降低。

路面行驶噪音中，频率在200～400赫兹范围的被称为高频路面行驶噪音。已知该高频路面行驶噪音产生时，轮胎的振动是以一对胎圈部为两端产生驻波，形成沿径向的振动模式。一般认为，该振动模式与以轮胎最大宽度部分为波节、以胎肩加强部以及侧壁下部为波腹的断面二次模式有关，加之，也熟知以肩部为波节，而中央部(胎冠部)成为振动的波腹。

作为旨在降低高频路面行驶噪音的轮胎，成为振动模式的波腹的两侧胎肩加强部上设置凸部的轮胎(下述专利文献1)或者相反地形成凹部的(下述专利文献2)轮胎，在胎圈填充物和帘布层之间设置由高衰减材料构成的衰减层的(下述专利文献3)轮胎等被提出，但它们都不是与跑气保用轮胎相关的例子。

专利文献1：特开2001-130223号公报

专利文献2：特开平11-139115号公报

专利文献3：特开2002-205515号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于以上实情所做出的，其目的在于，提供一种能够在抑制跑气行驶时的胎圈脱落现象的同时充分降低路面行驶噪音的跑气保用轮胎。

解决问题的手段

本发明人为达成上述目的，潜心研究，发现通常通过使在轮胎宽度方向两侧大致对称地形成的振动模式非对称化能够抑制振幅，有效降低路面行驶噪音。本发明是着眼于相关振动模式的非对称化完成的，是能够根据如下构成达成上述目的的。

也就是说，本发明的跑气保用轮胎具备：有环状胎圈的一对胎圈部；配置于所述胎圈部之间、通过所述胎圈其端部被卷绕的帘布层；从所述胎圈部分别向轮胎径向外侧延伸的胎侧部；在所述胎侧部的所述帘布层的内侧配置的截面大致呈月牙形的加强橡胶层；通过胎肩部连接所述胎侧部各自的外圆周侧端之间的胎面部；具有配置于车辆外侧的所述胎侧部的刚性比配置于车辆内侧的所述胎侧部的刚性更高的非对称刚性构造。

根据本发明所涉及的跑气保用轮胎，配置于车辆外侧的胎侧部的刚性比配置于车辆内侧的所述胎侧部的刚性更高，由此，能够对抗，跑气行驶时最容易成为胎圈脱落的原因的、转弯行驶时在车辆外侧产生的横向力，由此能够有效地抑制胎圈脱落。另外，由于两侧的胎侧部的刚性相互不同，能够积极地形成相对轮胎赤道非对称的振动模式，其结果是能够抑制振幅并降低路面行驶噪音。

作为本发明的优选实施方式，可例举出，所述非对称刚性构造基于配置在车辆外侧的所述加强橡胶层的橡胶硬度或者最大厚度比配置在车辆内侧的所述加强橡胶层的橡胶硬度或者最大厚度更大，或者，配置在车辆外侧的所述加强橡胶层的中心外周缘比配置在车辆内侧的所述加强橡胶层的中心外周缘更小。另外，可例举出，配置于车辆外侧的所述加强橡胶层的截面面积与橡胶硬度的乘积比配置于车辆内侧的所述加强橡胶层更大。

根据该构成，由于提高了配置于车辆外侧的加强橡胶层的刚性，同侧的胎侧部的刚性要比车辆内侧更高，就能够形成上述的非对称的振动模式。此外，中心外周缘具有沿着径向的长度，该径向是通过其截面大致呈月牙形的加强橡胶层的厚度方向中心部的方向，加强橡胶层的最大厚度或中心外周缘、截面积是在轮胎子午线截面上的最大厚度或中心外周缘、截面积。

作为本发明优选的实施方式，可例举出，使所述帘布层的卷绕部分延伸至所述胎侧部的高反包构造仅适用于配置于车辆外侧的所述胎侧部的轮胎。另外，可例举出，仅在配置于车辆外侧的所述胎侧部上，在所述帘布层的外侧配置有侧加强材料的轮胎。

根据该构成，将配置于车辆外侧的胎侧部的刚性通过帘布层的卷绕部分或者胎侧的加强材料来提高，由此，使配置于车辆外侧的加强橡胶层的刚性比配置于车辆内侧的加强橡胶层更高，能够形成如上所述的非对称的振动模式。

附图说明

图1是表示本发明的跑气保用轮胎的一例的轮胎子午线剖视图

图2是表示本发明的跑气保用轮胎的其他实施方式的一例的主要部分的剖视图

附图标记说明

1胎圈部

1a胎圈

2a、2b胎侧部

3胎肩部

4胎面部

8轮辋

8a轮辋边缘

9a加强橡胶层(车辆外侧)

9b加强橡胶层(车辆内侧)

CL轮胎赤道

W带束最大宽度

具体实施方式

以下，将参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的跑气保用轮胎的一例的轮胎子午线剖视图。该跑气保用轮胎具有，一对胎圈部1、配置于胎圈部1之间的帘布层5、从胎圈部1分别向轮胎径向外侧延伸的胎侧部2a、2b及通过胎肩部3连接胎侧部2a、2b各自的外圆周侧端之间的胎面部4。

在胎圈部1上，配置有由例如钢丝构成的胎圈钢丝的聚集体沿轮胎圆周方向形成环状的胎圈1a和胎圈填充物15。帘布层5的端部通过该胎圈1a以向外侧卷绕的状态卡止，胎圈部1之间由帘布层5加强。各胎圈部1在正常内压时配置于轮辋底部8b的外周上，同时被轮辋边缘8a挤压，轮胎被坚固地嵌合在轮辋8上。

在帘布层5的内周上，配置有用以保持气压的内衬层6。并且，在帘布层5的外周上，配置有用以通过箍紧效果来实现加强的带束层7，在该外周上配置有胎面胶13。帘布层5及带束层7分别由按规定的角度排列的帘线材料构成。作为该帘线材料，优选地，使用聚酯、人造纤维、尼龙、芳纶等有机纤维或者钢等。

在胎侧部2a、2b的帘布层5的内侧上，分别配置有截面大致呈月牙形的加强橡胶层9a、9b。由此，即便是发生刺破等情况时，也能够支持跑气状态下的轮胎，抑制扁平化，实现跑气安全行驶。

在胎圈部1的轮胎宽度方向外侧上，设置有保护轮辋边缘8a的轮辋保护构件12。此外，也可以不设置这样的轮辋保护构件12，而呈现从与轮辋边缘8a的隔开位置与胎侧部2a、2b平缓连接的形状。

作为上述橡胶层等的原料橡胶，例举天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、丁基橡胶等(IIR)，这些橡胶单独一种或者两种以上混合使用。另外，这些橡胶在用炭黑或者硅石等填充材料加强的同时，适当配合硫化剂、硫化促进剂、塑化剂、防老化剂等。

在图1中，将车辆外侧作为右侧、车辆内侧作为左侧记载，该跑气保用轮胎，具有配置于车辆外侧的胎侧部2a的刚性比配置于车辆内侧的胎侧部2b的刚性更高的非对称刚性构造。在本实施方式中，配置于车辆外侧的加强橡胶层9a与配置于车辆内侧的加强橡胶层9b的尺寸虽然相同，但加强橡胶层9a的橡胶硬度比加强橡胶层9b的橡胶硬度更大，由此，胎侧部2a的刚性比胎侧部2b的刚性更大。

在跑气行驶时，起因于转弯行驶时产生的横向力的胎圈脱落现象容易在车辆外侧发生，但由于有了该非对称刚性构造，就能够有效地抵抗所述横向力，并能够抑制胎圈脱落。另外，与此同时，由于两侧的胎侧部2a、2b的刚性互相不同，能够形成相对于轮胎赤道CL非对称的振动模式，从而能够抑制振幅并降低路面行驶噪音。

优选地，加强橡胶层9a与加强橡胶层9b的橡胶硬度差在5～30°范围内，更优选地，在5～15°范围内。这是由于，不到5°时，两侧的胎侧部2a、2b的刚性差小，由于振动模式的非对称产生的振幅抑制效果有降低的倾向。另外，超过30°时，两侧的胎侧部2a、2b的弯曲量的差变大，胎面的接地压力分布的非对称性增大，有可能发生偏磨耗和操作稳定性下降等问题。

考虑到跑气行驶时的耐久性与乘坐舒适性，优选地，加强橡胶层9a、9b的橡胶硬度分别在60～90°范围内。另外，橡胶硬度是根据JISK6253硬度(durometer hardness)测试试验(A类)测出的硬度。

加强橡胶层9a、9b不限于由单一橡胶层构成，也可以由橡胶硬度等物理性质不同的多个橡胶层构成。例如，加强橡胶层9a由两个橡胶层构成时，只要根据式{(ha’×ta’)+(ha”×ta”)}/(ta’+ta”)计算出的值在上述加强橡胶层9a的硬度范围内就可以，对于加强橡胶层9b也是同样。在此，ta’、ha’是构成加强橡胶层9a的橡胶层一侧的最大厚度、橡胶硬度，ta”、ha”是另一侧的最大厚度、橡胶硬度。

本发明不限于两侧的加强橡胶层9a、9b的橡胶硬度不同，即使它们相同，加强橡胶层9a的最大厚度大于加强橡胶层9b，或者，加强橡胶层9a的中心外周缘小于加强橡胶层9b，由此形成非对称刚性构造也可以。也就是说，基于配置在车辆外侧的加强橡胶层9a的橡胶硬度或者最大厚度大于配置在车辆内侧的加强橡胶层9b的情况，或者基于配置在车辆外侧的加强橡胶层9a的中心外周缘小于配置在车辆内侧的加强橡胶层9b的情况，能够具有必要的非对称刚性构造。

在上述中，两侧加强橡胶层9a、9b的橡胶硬度以及中心外周缘相同时，优选地，它们的最大厚度差在加强橡胶层9a的最大厚度的5～30％的范围内，更优选地在5～20％的范围内。另外，橡胶硬度及最大厚度相等时，优选地，它们的中心外周缘差在加强橡胶层9a的中心外周缘的3～15％的范围内，更优选地，在3～10％的范围内。

该种情况下，若最大厚度差不到加强橡胶层9a的5％或者中心外周缘差不到加强橡胶层9a的3％，则两侧的胎侧部2a、2b的刚性差小，由于振动模式的非对称产生的振幅抑制效果有不足的倾向。另外，若最大厚度的差超过加强橡胶层9a的30％或者中心外周缘差超过加强橡胶层9a的20％，则两侧的胎侧部2a、2b的弯曲量的差变得过大，胎面的接地压力分布的不对称性增大，有可能产生偏磨耗和操作稳定性下降等问题。

进而，在加强橡胶层9a、9b的橡胶硬度、最大厚度及中心外周缘中，使得多数不相同等的情况下，优选地，加强橡胶层9a的截面面积与橡胶硬度的乘积比加强橡胶层9b的更大，由此，能够可靠地形成非对称刚性构造，并能够适当地形成上述非对称的振动模式。

其他实施方式

(1)在上述的实施方式中，例举了帘布层的卷绕端部在两侧的位置相同的情形，然而在本发明中，帘布层的卷绕部分延伸至胎侧部的高反包构造仅适用于配置在车辆外侧的胎侧部，由此形成非对称刚性构造也可。

如图2所示，就该构造而言，配置在车辆外侧的帘布层5的卷绕端部比车辆内侧的位于更靠轮胎径向外侧的位置，仅在配置在车辆外侧的胎侧部2a上配置帘布层5的卷绕部分，因此，胎侧部2a的刚性比胎侧部2b更高。在该例中，配置于车辆外侧的帘布层5的卷绕端部达到带束层7的端部。

(2)在本发明中，仅在配置在车辆外侧的胎侧部上，在帘布层5的外侧配置侧加强材料(未图示)，由此形成非对称刚性构造也可。作为该侧加强材料，例举了钢或者人造纤维、尼龙、聚酯、芳纶等有机纤维构成的胎圈包布。

(3)在本发明中，优选地，在带束层7的轮胎赤道CL附近的外周侧上，配置以带束最大宽度W的5～20％的宽度，优选地以10～15％的宽度相对于轮胎周向基本上成0°角延伸的加强材料(未图示)。根据该构成，能够降低作为轮胎振动波腹的中心部的振幅，能够适当地增强降低路面行驶噪声的效果。作为该加强材料的构成材料，可优选使用上述帘布层5和带束层7的构成材料。

(4)本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，进行多种的改良变化是可能的。例如，在所述的实施方式中，虽然例举了帘布层由两层构成的情形，但由一层构成也可以。

实施例

以下，对具体表示本发明的构成与效果的实施例进行说明。作为实施例等的评价项目，采用抗胎圈脱落性、路面行驶噪音水平及操作稳定性，作如下评价。

(1)抗胎圈脱落性

将测试轮胎安装于实际车辆(日本产3000cc级别FR车)的左侧前方，从直道右转弯驶入半径20m的环形道，进行所谓的J转弯行驶。这时，测试轮胎的内压为0kPa，以发生胎圈脱落时的行驶速度来评价抗胎圈脱落性。从行驶速度25km/h开始，以增量5km/h的方式行驶直至发生胎圈脱落。以比较例作为100，进行指数评价，数值越大，表示发生胎圈脱落时的行驶速度越快，即抗胎圈脱落性越优良。

(2)路面行驶噪音水平

将测试轮胎安装于实际车辆(日本产3000cc级别FR车)上，前轮与后轮的气压均为200kPa，在驾驶员座的耳旁安装麦克，以60km/h的定速行驶，测定200～400Hz的路面行驶噪音水平。以比较例作为100，将测定值指数化，数值越小表示路面行驶噪音水平越低。

(3)操作稳定性

将测试轮胎安装于上述实际车辆的全轮上，按规定路线行驶，对操作稳定性进行10分满分的感官评价。分数(pt)越高表示操作稳定性越优良。

制作图1所示的构造的充气轮胎(轮胎尺寸：245/40ZR18)，对加强橡胶层的橡胶硬度等做种种改变，将其作为比较例(现有的产品)及实施例1～10。另外，在表1中，关于加强橡胶层的最大厚度及中心外周缘，用将比较例作为100的指数表示。评价结果如表1所示。

【表1】

*1表示相对于车辆外侧的加强橡胶层的最大厚度的比率(％)。

*2表示相对于车辆外侧的加强橡胶层的中心外周缘的比率(％)。

由表1可知，在实施例1～10中，由于具有配置于车辆外侧的胎侧部的刚性比车辆内侧的更高的非对称刚性构造，与比较例相比，在发挥了更优良的抗胎圈脱落性的同时，能够降低路面行驶噪音。这些非对称刚性构造，在实施例1、4、5中是基于加强橡胶层的橡胶硬度，在实施例2、6、7、10中是基于加强橡胶层的最大厚度，在实施例3、8、9中是基于加强橡胶层的中心外周缘形成的。考虑到改善效果的幅度的大小和操作稳定性，可知优选在上述范围内。

Claims

1.一种跑气保用轮胎，所述跑气保用轮胎

具备：有环状胎圈的一对胎圈部；配置于所述胎圈部之间、通过所述胎圈其端部被卷绕的帘布层；从所述胎圈部分别向轮胎径向外侧延伸的胎侧部；在所述胎侧部的所述帘布层的内侧配置的截面大致呈月牙形的加强橡胶层；通过胎肩部连接所述胎侧部各自的外周侧端之间的胎面部；

具有配置于车辆外侧的所述胎侧部的刚性比配置于车辆内侧的所述胎侧部的刚性更大的非对称刚性构造，

所述非对称刚性构造是基于，配置在车辆外侧的所述加强橡胶层的橡胶硬度比配置在车辆内侧的所述加强橡胶层的橡胶硬度更大。