CN102029865A

CN102029865A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN102029865A
Application number: CN2010102950000A
Authority: CN
Inventors: 吉中伸好
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-26
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-09-26
Also published as: JP2011073464A; CN102029865B; JP5550039B2; KR101654942B1; KR20110035875A

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其具有高品质并且能够防止轮辋边圈损伤。轮胎(16)具备：胎面部(18)、胎圈(22)、胎体(24)、支承层(26)、带束层(28)、束带层(30)以及侧部(36)。侧部(36)具有胎侧部(56)、卷边部(58)以及插入体(60)。插入体(60)被胎体(24)、胎侧部(56)以及卷边部(58)包围。插入体(60)不露出到侧部(36)的表面。侧部(36)的表面与插入体(60)的距离的最小值为1.0mm以上。插入体(60)由软质橡胶形成。插入体(60)的JIS-A硬度为70以下。卷边部(58)的硬度(H1)与插入体(60)的硬度(H2)之差(H1-H2)为2以上。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎，详细而言，本发明涉及具备轮辋保护部的轮胎。

背景技术

轮胎是安装于轮辋后使用。轮辋具备边圈。在有人行道的道路上，在车行道与人行道之间铺设路缘石。当车辆靠近路肩时，轮辋边圈有时会与路缘石接触。由于接触可能会损伤轮辋。有在路面上铺设反光道钉的道路。当轮胎越过该反光道钉时，由于轮胎过度地变形有时会使轮辋边圈碰撞到反光道钉。该碰撞可能会损伤轮辋。在扁率较小的轮胎中，路面与轮辋边圈的距离较短。在安装有扁率较小的轮胎的轮辋中，边圈易与路缘石接触。在安装有扁率较小的轮胎的轮辋中，边圈易与反光道钉碰撞。

图3表示以往的轮胎2。该轮胎2的侧部4具备胎侧部6和卷边部8。该侧部4朝向轴向外侧以倾斜状突出。利用该突出形成轮辋保护部10。在车辆靠近路肩时，轮辋保护部10先于轮辋边圈12与路缘石接触。在轮胎2越过反光道钉时，轮辋保护部10介于反光道钉与轮辋边圈12之间。轮辋保护部10能够防止轮辋边圈12的损伤。具备轮辋保护部的轮胎在日本特开2003-326921公报中被公开。

专利文献1：日本特开2003-326921公报

在图3所示的轮胎2中，轮辋保护部10由胎侧部6的一部分和卷边部的一部分构成。轮辋保护部10的大半是卷边部8。通常卷边部8由高硬度的橡胶构成。因此轮辋保护部10的刚性较大。具备该轮辋保护部10的轮胎2的滚动阻力较大。因此，该轮胎2阻碍车辆的低燃料消耗性能。轮辋保护部10导致轮胎2有过大的纵向刚性。因此该轮胎2的乘车舒适性较差。轮辋保护部10导致轮胎2的侧部4的不均匀变形。因此该轮胎2的操纵稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高品质并且能够防止轮辋边圈损伤的充气轮胎。

本发明涉及的充气轮胎具备：其外表面形成胎面的胎面部、分别位于比该胎面部的端部略靠径向内侧的一对胎圈、架设在一侧的胎圈与另一侧的胎圈之间在径向上位于上述胎面部内侧的胎体、以及分别在轴向上位于上述胎体外侧的一对侧部。各侧部具有朝向轴向外侧以倾斜状突出的轮辋保护部。侧部在轮辋保护部的附近具有由软质橡胶形成的插入体。

侧部可以具有胎侧部和卷边部。优选地，插入体被该胎侧部或者卷边部覆盖。

优选地，插入体的JIS-A硬度H2小于卷边部的JIS-A硬度H1。优选地，硬度H1与硬度H2之差H1-H2为2以上。优选地，侧部的表面与插入体的距离的最小值为1.0mm以上。

在本发明涉及的充气轮胎中，轮辋保护部能够防止轮辋边圈的损伤。由于该轮胎包括由软质橡胶构成的插入体，因此滚动阻力较小，乘车舒适性和操纵稳定性能优越。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的充气轮胎的局部的剖视图。

图2是表示图1的轮胎的局部放大剖视图。

图3是表示以往的轮胎的局部的剖视图。

图中符号说明：

16...充气轮胎；18...胎面；22...胎圈；24...胎体；26...支承层；28...带束层；30...束带层；36...侧部；50...轮辋保护部；56...胎侧部；58...卷边部；60...插入体。

具体实施方式

以下，参照适宜的附图，并基于优选实施方式详细地说明本发明。

图1和图2表示的轮胎16具备：胎面部18、胎面侧面20、胎圈22、胎体24、支承层26、带束层28、束带层30、内衬层32、胎圈包布34以及侧部36。该轮胎16是无内胎型轮胎。图1表示的中心线CL表示轮胎16的赤道。该轮胎16具有相对于赤道CL大致左右对称的形状。图2还表示该轮胎16所安装的轮辋的边圈38。

胎面部18由抗磨损性优越的交联橡胶形成。胎面部18朝向径向外侧呈凸状。胎面部18具备胎面。该胎面与路面接地。

胎圈22位于比胎面部18的端部略靠径向内侧。胎圈22具备：胎圈芯40和从该胎圈芯40向径向外侧延伸的三角胶42。胎圈芯40为环状。胎圈芯40由非伸缩性钢丝卷绕而成。胎圈芯40代表性地是使用钢制钢丝。三角胶42朝向径向外侧前端变细。三角胶42由高硬度的交联橡胶形成。

胎体24在径向上位于胎面部18的内侧。胎体24由胎体帘布44形成。胎体帘布44架设在两侧的胎圈22之间。胎体帘布44绕胎圈芯40从轴向内侧向外侧折返。虽未图示，然而胎体帘布44由并排的多条帘线和贴胶形成。各帘线相对于赤道面所成的角度的绝对值通常为70°至90°。换而言之，该胎体24具有子午线构造。

支承层26位于胎体24的轴向内侧。支承层26被胎体24和内衬层32夹持。如图2所示，支承层26在径向上朝向内侧前端变细且朝向外侧前端也变细。该支承层26是类似于月牙的形状。支承层26由高硬度的交联橡胶形成。在轮胎16爆胎时由该支承层支承荷载。支承层26并非必须。

带束层28位于胎体24的径向外侧。带束层28与胎体24层叠。带束层28用于加强胎体24。带束层28由内侧层46和外侧层48形成。虽未图示但内侧层46和外侧层48分别由并排的多条帘线和贴胶形成。各帘线相对于赤道面倾斜。倾斜角度的绝对值为10°以上35°以下。内侧层46的帘线倾斜方向与外侧层48的帘线倾斜方向相反。

束带层30覆盖带束层28。虽未图示然而该束带层30由帘线和贴胶形成。帘线实质上沿周向延伸并卷绕成螺旋状。束带层30具有所谓的无接头构造。由于带束层28被该帘线束缚，因此能够抑制带束层28翘起。

侧部36在轴向上位于胎体24的外侧。侧部36朝向轴向外侧以倾斜状突出。利用该突出而在侧部36上形成轮辋保护部50。轮辋保护部50的端面52在轴向上位于比边圈38的端部54更靠外侧。

当驾驶员转动车辆的转向盘使车辆靠近路肩时，轮辋保护部50与路缘石接触。该接触会对转向盘产生反力。驾驶员通过该反力而察觉到路缘石与轮胎16的接触。驾驶员反向转动转向盘来避免轮辋边圈38与路缘石接触。轮辋保护部50能够防止边圈38的损伤。

在轮胎16越过反光道钉而大幅度地变形时，轮辋保护部50介于反光道钉与边圈38之间。借助轮辋保护部50能够防止边圈38与反光道钉的碰撞。轮辋保护部50能够防止边圈38的损伤。

侧部36具有胎侧部56、卷边部58以及插入体60。胎侧部56从胎面部18的端部略向径向内侧延伸。该胎侧部56由交联橡胶形成。胎侧部56能够通过变形而吸收来自路面的冲击。此外胎侧部56能够防止胎体24的外伤。卷边部58由高硬度的交联橡胶形成。如图2所示，卷边部58与边圈38抵接。

插入体60大致为三角形。插入体60朝向轴向外侧是锥状。插入体60被胎体24、胎侧部56以及卷边部58包围。插入体60可以与胎体24分离。

插入体60由软质橡胶形成。由于侧部36具有插入体60，因此不论轮辋保护部50存在与否，都不会使侧部36的刚性过大。不论侧部36是否具有轮辋保护部50，该轮胎16的滚动阻力均较小。因此该轮胎16能够有助于车辆的低燃料消耗性能。不论侧部36是否具有轮辋保护部50，该轮胎16的纵向刚性均较小。因此该轮胎16的乘车舒适性优越。不论侧部36是否具有轮辋保护部50，该侧部36的变形都均匀。因此，该轮胎16的操纵稳定性优越。

插入体60通过将橡胶组成物交联而获得。作为该橡胶组成物的原料橡胶，例示有：天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)、聚丁二烯(BR)、苯乙烯-丁二烯聚合物(SBR)、聚异戊二烯(IR)、异丁烯-异戊二烯聚合物(IIR)、丙烯腈-丁二烯聚合物(SIBR)、苯乙烯-异戊二烯聚合物以及异戊二烯-丁二烯聚合物。也可以同时使用两种以上橡胶。根据抗裂缝性和加工性的观点，优选二烯烃类橡胶。二烯烃类橡胶量相对于原料橡胶总量的比率，优选为质量的40％以上，更优选为质量的60％以上。

该橡胶组成物包括硫磺。通过硫磺使橡胶分子彼此交联。也可以与硫磺同时使用其他的交联剂，或者代替硫磺而使用其他的交联剂。还可以通过电子束进行交联。

优选地，该橡胶组成物包括硫磺和硫化促进剂。可以用亚磺酰胺类硫化促进剂、胍类硫化促进剂、噻唑类硫化促进剂、福双美(thiram)类硫化促进剂、二硫代氨基甲酸盐类硫化促进剂等。优选的促进剂为亚磺酰胺类硫化促进剂。作为亚磺酰胺类硫化促进剂的具体例子可列举出：N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N，N′-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺。

该橡胶组成物包括加强材料。代表性的加强材料是碳黑。可以用FEF、GPF、HAF、ISAF、SAF等。根据插入体60的强度的观点，优选地，相对于原料橡胶100质量份，碳黑的量为5质量份以上，特别优选为10质量份以上。根据插入体60的软质的观点，优选地，碳黑的量为50质量份以下，特别优选为40质量份以下。也可以与碳黑同时使用二氧化硅，或者代替碳黑而使用二氧化硅。可以用干式二氧化硅和湿式二氧化硅。

该橡胶组成物含有软化剂。作为优选的软化剂，例示有：石蜡类工艺用油、环烷类工艺用油、以及芳香族类工艺用油。根据插入体60的软质的观点，优选地，相对于原料橡胶100质量份，软化剂的量为10质量份以上，特别优选为20质量份以上。根据插入体60的强度的观点，优选地，软化剂的量为40质量份以下，特别优选为30质量份以下。

可以根据需要在橡胶组成物中添加硬脂酸、氧化锌、抗氧化剂、蜡、交联助剂等。

如上所述，插入体60是软质的。通过将碳黑的量设定得较少从而能够实现插入体60的软质。通过将软化剂的量设定得较多从而能够实现插入体60的软质。

优选地，用JIS-A型硬度计测量的插入体60的硬度H2为70以下。借助硬度H2为70以下的插入体60就能够实现侧部36的低刚性。根据该观点，硬度H2特别优选为65以下。硬度H2优选为50以上。硬度H2是通过将JIS-A型硬度计按压于图2所示的截面所测量的。测量时的温度为23℃。

根据兼顾插入体60的软质和卷边部58的高刚性的观点，卷边部58的硬度H1与插入体60的硬度H2之差H1-H2优选为2以上，特别优选为5以上。差值H1-H2优选为25以下。硬度H1是通过将JIS-A型硬度计按压于图2所示的截面所测量的。测量时的温度为23℃。

根据低燃料消耗的观点，插入体60的损失正切(tanδ)优选为0.10以上，特别优选为0.13以上。损失正切优选为0.20以下。损失正切是依据“JIS K 6394”的规定所测量的。测量条件如下。

粘弹性分光仪：岩本制作所的“VESF-3”

初始形变：10％

动形变：±1％

频率：5Hz

变形模式：拉伸

测量温度：100℃

从图2可知，插入体60的径向内侧面62被卷边部58覆盖。插入体60的径向外侧面64被胎侧部56覆盖。插入体60不露出到侧部36的表面。插入体60被卷边部58和胎侧部56保护。内侧面62和外侧面64也可以被卷边部58覆盖，内侧面62和外侧面64还可以被胎侧部56覆盖。

侧部36的表面与插入体60的距离(在图1中用符号t表示)的最小值优选为1.0mm以上。在该距离为1.0mm以上的轮胎16中，插入体60不易损伤。根据该观点，该距离优选为1.5mm以上，特别优选为2.0mm以上。根据插入体60能够具有足够的体积的观点，该距离优选为5.0mm以下。

在插入体60具有足够的体积的轮胎16中，能够实现侧部36的低刚性。根据该观点，插入体60的截面积优选为50mm²以上，特别优选为70mm²以上。截面积优选为200mm²以下。截面积是在图2所示的截面中测量的。

图1中用符号BL表示的是基准线。基准线BL经过胎圈芯40的径向内端沿轴向延伸。用符号Ha表示的是距离基准线的轮胎16的高度，用符号Hb表示的是插入体60距离基准线的高度。根据低燃料消耗性能、操纵稳定性以及乘车舒适性的观点，高度Hb相对于高度Ha的比率优选为50％以下，特别优选为45％以下。该比率优选为20％以上。

具有上述尺寸的插入体60在各种尺寸的轮胎16中均能够发挥上述效果。特别是在扁率较小的轿车轮胎16中，插入体60能够发挥上述效果。扁率优选为50％，特别优选为40％以下。

在该轮胎16的制造中，将胎侧部56用的橡胶组成物、卷边部58用的橡胶组成物以及插入体60用的橡胶组成物同时进行挤压。使上述橡胶组成物一体化从而获得橡胶片。该橡胶片与其他橡胶部件一起组装而获得生胎(未硫化轮胎)。该生胎被放入模具中。生胎的外表面与模具的型腔面抵接。生胎的内表面与气袋或型芯抵接。生胎在模具内被加压、加热。通过加压和加热，生胎的橡胶组成物产生流动。通过加热使橡胶发生交联反应从而获得轮胎16。利用橡胶片形成侧部36。也可以采用绕带工法来取代挤压，从而对侧部36成形。

在本发明中，只要没有预先特殊说明，轮胎16各部分的尺寸和角度，是在将轮胎16组装于正规轮辋，且向轮胎16填充空气使其处于正规内压的状态下测量的。测量时不对轮胎16施加载荷。在本说明书中正规轮辋是指，在轮胎16所依据的规格中规定的轮辋。JATMA规格中的“标准轮辋”、TRA规格中的“Design Rim”、以及ETRTO规格中的“Measuring Rim”是正规轮辋。在本说明书中正规内压是指，在轮胎16所依据的规格中规定的内压。JATMA规格中的“最高空气压”、TRA规格中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”所记载的“最大值”、ETRTO规格中的“INFLATIONPRESSURE”，是正规内压。在轿车用轮胎的情况下，是在内压为180kPa的状态下测量尺寸和角度。

实施例

以上，虽然通过实施例明确了本发明的效果，然而不应基于该实施例限定地解释本发明。

实施例1

试制了具有图1和图2所示的构造的轿车用轮胎。该轮胎的尺寸是“245/40R18”。该轮胎的胎侧部的JIS-A硬度是58。卷边部的硬度H1是75，插入体的硬度H2是60。距离t的最小值是2.0mm。卷边部和插入体的橡胶组成物的详细情况表示于下表1。

表1：

表1实施例1的橡胶组成物(质量份)

	卷边部	插入体
			天然橡胶	50	50
聚丁二烯	50	50
			碳黑	60	50
油	10	30
			蜡	1.2	1.2
抗氧化剂	2.4	2.4
			硬脂酸	1.0	1.0

氧化锌	3.0	3.0
			硫磺	1.0	1.0
硫化促进剂	2.0	2.0
			硬度(JIS-A)	75	60
损失正切	0.13	0.13

天然橡胶：RSS#3

聚丁二烯：日本瑞翁(Zeon)公司的商品名为“Nipol1220”，(Cis含量96.5％)

碳黑：卡博特日本(CABOT JAPAN)公司的商品名“昭和炭黑N220”

油：出光兴产公司的商品名“DIANA工艺用油AH24”

蜡：大内新兴化学工业公司的商品名“SUNNOC WAX”

抗氧化剂：N-(1，3-二甲基丁基)N′-苯基对苯二胺

大内新兴化学工业公司的商品名“NOCRAC 6C”

硬脂酸：日油公司的硬脂酸

氧化锌：三井金属矿物公司的商品名“氧化锌1号”

硫磺：鹤见化学公司的粉末硫磺

硫化促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺

大内新兴化学工业公司的商品名“NOCCELER-NS”

实施例4～6

除了距离t的最小值如下述表2所示以外，其余与实施例1相同，由此获得了实施例4～6的轮胎。

实施例3

除了改变碳黑和油的量且插入体的损失正切如下述表2所示以外，其余与实施例1相同，由此获得了实施例3的轮胎。

实施例2、7、8以及比较例

除了改变碳黑和油的量且插入体的硬度H2如下述表2所示以外，其余与实施例1相同，由此获得了实施例2、7、8以及比较例的轮胎。

行驶试验

将轮胎组装于正规轮辋，并对该轮胎填充空气使其内压为230kPa。将该轮胎安装在排气量为4300cc的轿车上。驾驶员在竞赛车道上驾驶该轿车并评价了操纵稳定性和乘车舒适性。该结果以指数表示于下述的表2。数值越大越优越。

滚动阻力

用滚动阻力试验机，在以下的测量条件下测量了滚动阻力。

使用轮辋：18×8.5-J

内压：200kPa

荷载：4.6kN

速度：80km/h

该结果以指数表示于下述的表2。数值越小越优越。

胎圈的耐久性

用鼓试验机，在以下的测量条件下转动轮胎。

使用轮辋：18×8.5-J

内压：200kPa

荷载：6.9kN

速度：60km/h

测量了胎圈发生损伤为止所用的时间。该结果以指数表示于下述的表2。

表2：

如表2所示，实施例的轮胎各性能均优越。根据该评价结果可明确本发明的优越性。

产业上的可利用性

本发明涉及的轮胎能够安装于各种车辆。

Claims

1.一种充气轮胎，其中，

具备：其外表面形成胎面的胎面部、分别位于比该胎面部的端部靠径向的大致内侧的一对胎圈、架设在一侧的胎圈与另一侧的胎圈之间且在径向上位于上述胎面部内侧的胎体、以及分别在轴向上位于上述胎体外侧的一对侧部，

各侧部具有朝向轴向外侧以倾斜状突出的轮辋保护部，

上述侧部在上述轮辋保护部的附近具有由软质橡胶形成的插入体。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，

上述侧部具有胎侧部和卷边部，上述插入体被该胎侧部或者卷边部覆盖。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中，

上述插入体的JIS-A硬度(H2)小于上述卷边部的JIS-A硬度(H1)。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其中，

上述卷边部的硬度(H1)与上述插入体的硬度(H2)之差(H1-H2)为2以上。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎，其中，

上述侧部的表面与上述插入体的距离的最小值为1.0mm以上。