CN102673323A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种减少导电性橡胶在垫带橡胶中的体积并同时能够防止轮辋摩擦引起的对通电性能的不良影响的充气轮胎。充气轮胎具有：帘布层(4)，其从胎面部(3)经由胎侧部(2)到达胎圈部(1)；胎面橡胶(13)，其由非导电性橡胶形成；胎侧橡胶(12)，其由非导电性橡胶形成；垫带橡胶(11)。其中，该充气轮胎具有导电片(6)，导电片(6)由导电性橡胶形成，并且从胎面橡胶(13)经由帘布层(4)和胎侧橡胶(12)之间到达垫带橡胶(11)，并且以不露出于胎圈部(1)外面的方式形成末端；垫带橡胶(11)划分为非导电性橡胶部(11a)和导电性橡胶部(11b)；导电性橡胶部(11b)与导电片(6)相连接并且露出于胎圈底面。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种能够将车体或轮胎产生的静电释放于路面的充气轮胎。
背景技术
近年来以降低与耗油率性能关系密切的轮胎滚动阻力为目的，提出了将胎面橡胶或胎侧橡胶等橡胶构件由以高比率混合二氧化硅的非导电性橡胶形成的充气轮胎。但是，该橡胶构件与以高比率混合炭黑的现有产品相比电阻高，阻碍车体或轮胎产生的静电向路面的释放，因此容易产生收音机噪音等不良情况的问题。
因此，开发了如下充气轮胎：用非导电性橡胶形成胎面橡胶或胎侧橡胶，同时设置由混合炭黑等的导电性橡胶形成的导电部，由此能够发挥通电性能。例如，在以下专利文献1所记载的充气轮胎中，由导电性橡胶形成的带状橡胶带以从胎面橡胶朝轮胎径向内侧延伸到达边口衬胶(垫带橡胶)的方式配置，形成用于释放静电的导电通路。
但是，在上述轮胎中，由于带状的橡胶带露出于胎圈部的外面或者胎圈底面并直接与轮辋相接触，橡胶带的露出端部容易被轮辋摩擦磨损掉，因此有可能对通电性能产生不良影响。但是，为了确保滚动阻力的改善效果，不仅要求减少胎面橡胶或胎侧橡胶中导电性橡胶的体积，而且要求减少垫带橡胶中导电性橡胶的体积。
现有技术文献：
专利文献
专利文献1：特开2008-296634号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种在减少垫带橡胶中导电性橡胶体积的同时能够防止轮辋摩擦对通电性能产生的不良影响的充气轮胎。
解决课题的方法
上述目的能够通过如下所述的本发明来实现。即，本发明的充气轮胎具有：帘布层，其从胎面部经由胎侧部到达胎圈部；胎面橡胶，其由非导电性橡胶形成且在所述帘布层的外侧构成胎面部的外面；胎侧橡胶，其由非导电性橡胶形成且在所述帘布层的外侧构成胎侧部的外面；垫带橡胶，其在所述帘布层的外侧构成胎圈部的外面。所述充气轮胎具有导电片，所述导电片由导电性橡胶形成，并且从所述胎面橡胶经由所述帘布层与所述胎侧橡胶之间到达所述垫带橡胶，并且以不露出于胎圈部的外面的方式形成末端。所述垫带橡胶划分为非导电性橡胶部和导电性橡胶部，所述导电性橡胶部与所述导电片相连接并且露出于胎圈底面。
本发明的充气轮胎通过从胎面橡胶达到垫带橡胶的导电片和其垫带橡胶的导电性橡胶部能够将车体或轮胎产生的静电释放于路面。还有，由于该导电片以不露出于胎圈部外面的方式形成末端，因此不直接与轮辋接触，并且构成垫带橡胶的导电性橡胶部露出于胎圈底面，因此能够防止轮辋摩擦引起的对通电性能的不良影响。并且，由于垫带橡胶划分为非导电性橡胶部和导电性橡胶部，因此能够减少垫带橡胶中导电性橡胶的体积。
在以上所述中，优选地，所述垫带橡胶的非导电性橡胶部从轮胎宽度方向外侧包覆导电性橡胶部。通过该结构，由于胎圈部的外面由非导电性橡胶部形成，因此能够有效地减少垫带橡胶中导电性橡胶的体积。
在以上所述中，优选地，所述导电片在所述帘布层和所述垫带橡胶之间形成末端，所述垫带橡胶的导电性橡胶部从轮胎宽度方向外侧包覆所述导电片的末端部。通过该结构能够将垫带橡胶的导电性橡胶部准确地与导电片相连接。
在以上所述中，优选地，所述导电片沿着所述帘布层向轮胎径向内侧延伸，并露出于胎圈底面的胎趾侧。在该结构中，由于导电片露出于因轮辋摩擦引起磨损的可能性较小的胎圈底面的胎趾侧，因此同样能够防止轮辋摩擦引起的对通电性能的不良影响。并且，由于在帘布层和垫带橡胶之间未配置有导电片的末端部，所以能够抑制出现气泡等工序不良的发生。
在以上所述中，优选地，所述垫带橡胶的导电性橡胶部沿着所述导电片向胎趾侧延伸。此时能够良好地确保通电性能。
附图说明
图1是表示本发明充气轮胎一例子的轮胎子午线半剖面图。
图2是表示本发明其他实施方案的胎圈部的剖面图。
图3是表示本发明其他实施方案的胎圈部的剖面图。
图4是表示设有胎面导电部的胎面橡胶的示意性剖面图。
图5是表示本发明其他实施方案的胎圈部的剖面图。
附图标记
1     胎圈部
2     胎侧部
3     胎面部
4     帘布层
6     导电片
7     胎面导电部
11    垫带橡胶
11a   非导电性橡胶部
11b   导电性橡胶部
12    胎侧橡胶
13    胎面橡胶
20    轮辋
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方案进行说明。如图1所示的充气轮胎T具有：一对胎圈部1；胎侧部2，其从胎圈部1向轮胎径向的外侧延伸；胎面部3，其与胎侧部2的轮胎径向外侧端相连而构成踏面。在胎圈部1配置有由收束体形成的环状胎圈芯1a和位于该胎圈芯1a轮胎径向外侧的三角胶1b，其中，该收束体是通过层积卷绕橡胶包覆的胎圈钢丝来形成的。
充气轮胎T进一步具有：帘布层4，其从胎面部3经由胎侧部2到胎圈部1；胎面橡胶13，其由非导电性橡胶形成并且在帘布层4的外侧构成胎面部3的外面；胎侧橡胶12，其由非导电性橡胶形成并且在帘布层4的外侧构成胎侧部2的外面；垫带橡胶11，其在帘布层4的外侧构成胎圈部1的外面。在帘布层4的内侧设有用于保持空气压力的内衬橡胶15。
帘布层4在配置于一对胎圈部1上的胎圈芯1a之间延伸，并且以夹入有胎圈芯1a与三角胶1b的方式朝轮胎径向外侧卷起。帘布层4至少由一层帘布层片构成，该帘布层片通过用顶覆橡胶包覆帘线来构成，该帘线朝与轮胎赤道CL大致垂直相交的方向排列。作为帘线适合使用钢丝或聚酯、人造纤维、尼龙、芳纶等有机纤维帘线。
还有，该轮胎T具有由导电性橡胶形成的导电片6，该导电片6从胎面橡胶13经由帘布层4和胎侧橡胶12之间到达垫带橡胶11，并且以不露出于胎圈部1的外面的方式形成末端。在本实施方案中，导电片6的上端部经由胎面橡胶13和胎侧橡胶12之间并露出于最外面，下端部在帘布层4和垫带橡胶11之间形成末端。导电片6的厚度t例如是0.2-1.5mm。优选导电片6的轮胎的周方向宽度在5mm以上，也可以沿着轮胎周方向以环状配置。
如图1所示，垫带橡胶11由两个橡胶层形成，在轮胎子午线的剖面中划分为由非导电性橡胶形成的非导电性橡胶部11a和由导电性橡胶形成的导电性橡胶部11b。导电性橡胶部11b与导电片6相连并露出于胎圈底面，因此能够将车体或轮胎产生的静电从轮辋20利用导电通路释放于路面，该导电通路由垫带橡胶11的导电性橡胶部11b和导电片6构成。
导电片6不直接与轮辋20相接触，导电性橡胶部11b露出于胎圈底面，与轮辋20相接触的胎圈部1的外面由垫带橡胶11形成。由于垫带橡胶11由比导电片6的耐磨性能更好的高弹性橡胶形成，因此可以防止轮辋摩擦引起的对通电性能的不良影响。设定垫带橡胶11的橡胶系数(依据JISK6251，在25℃下测定的100％伸长率)比导电片6高1MPa以上，例如设定垫带橡胶11为3-7MPa，导电片6约为2-6MPa。
由于垫带橡胶11划分为非导电性橡胶部11a和导电性橡胶部11b，因此与将垫带橡胶11整体用导电性橡胶形成的时候相比，能够减少垫带橡胶11中导电性橡胶的体积。在本实施方案中，由于非导电性橡胶部11a从轮胎宽度方向外侧包覆导电性橡胶部11b，并且使导电性橡胶部11b细长地延伸，因此能够有效地减少垫带橡胶11中导电性橡胶的体积。
还有，在本实施方案中，使垫带橡胶11的导电性橡胶部11b从轮胎宽度方向外侧包覆导电片6的末端部(下端部)，并使导电性橡胶部11b与导电片6恰当相连。根据该观点，导电性橡胶部11b包覆导电片6的部分的长度L优选10mm以上。
此处，导电性橡胶是指体积电阻率小于108Ω·cm的橡胶，例如可以通过将作为增强剂的炭黑以高比率混合于生胶来制造。除混合炭黑以外，也可以通过公知导电性材料得到，如碳纤维、石墨等碳类以及金属粉末、金属氧化物、金属薄片、金属纤维等金属类。还有，非导电性橡胶是指体积电阻率在108Ω·cm以上的橡胶，例如可以通过将作为增强剂的二氧化硅以高比率混合于生胶来制造。
作为上述生胶可以列举出天然橡胶、丁苯胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)等，也可以单独使用这些生胶中的一种或混合两种以上来使用。在该生胶中适当混入硫化剂或硫化促进剂、可塑剂、防老化剂等。
在本实施方案中，将导电片6的末端部(下端部)配置于三角胶1b的侧方，但也可如图2所示那样配置于胎圈芯1a的侧方。此时，由于导电性橡胶部11b以较短的长度终结，因此能够有效地减少导电性橡胶在垫带橡胶11中的体积，有利于确保滚动阻力的改善效果。
另外，如图3所示，也可以考虑在轮胎径向的内外划分垫带橡胶11。此时，由于较容易形成垫带橡胶11，所以利于其制造。不过，由于胎圈部1的外面形成有橡胶层的界面，因此在抑制被轮辋摩擦因此损伤的问题上，如图1、2所示那样优选在轮胎宽度方向的内外划分垫带橡胶11。
图1所示的轮胎T中，导电片6的上端部露出于胎面橡胶13的轮胎宽度方向外侧端，导电片6接触路面释放静电是在转弯时或者轮胎的负载载重大等情况时发生。因此，从提高释放静电的频度来提高通电性能的观点来看，如图4(A)-(C)所示，优选在胎面橡胶13设置由导电性橡胶形成且通过导电片6到达接地面的胎面导电部。
在图4中，(A)是胎面导电部7A横穿胎面橡胶13到达侧面的例子。(B)是胎面导电部7B沿着胎面橡胶13的底面延伸的例子。(C)是胎面导电部7C沿着胎面橡胶13的表面延伸的例子。所有的胎面导电部的一端均露出于接地面，另一端与导电片6相连接。只要通过安装上述胎面导电部等，导电片6在安装有轮辋时可以与路面通电，就可以不用使导电片6的上端部露出于最外面。
在图1的轮胎T中采用了将胎侧橡胶12的端部置在胎面橡胶13的端部的胎侧在胎面上的结构(Side on tread)，但并不限于此。在本发明中，也可以采用将胎面橡胶13的端部置在胎侧橡胶12的端部的胎面在胎侧上的结构(Tread on side)。此时，优选以使导电片6能够与路面进行通电的方式设置上述胎面导电部。
图5是表示本发明的其他实施方案的胎圈部1的剖面图。在该例子中，导电片6沿着帘布层4向轮胎径向内侧延伸，且露出于胎圈底面的胎趾侧，但胎圈底面的胎趾侧因轮辋摩擦引起磨损的可能性比较小，因此能够防止轮辋摩擦对通电性能产生的不良影响。并且，由于在帘布层4和垫带橡胶11之间未配置有导电片6的末端部，因此能够抑制出现气泡等工序不良的发生。
还有，垫带橡胶11的导电性橡胶部11b沿着导电片6向胎趾侧延伸，因此能够良好地确保通电性能。此处，以胎圈底面的周边部位的、胎圈芯1a的宽度中心位置CP为基准，轮胎宽度方向内侧就是胎趾侧。于此相对，胎圈芯1a的中心位置CP的轮胎宽度方向外侧成为胎踵侧，因轮辋摩擦引起磨损的可能性比胎趾侧更大。
本发明中的充气轮胎，除了配置如上所述的导电片构成垫带橡胶以外，可以与普通的充气轮胎以相同的结构构成，现有公知的材料、形状、结构、制造方法等都可以用于本发明中。例如，在上述实施方案中，在轮胎T的外面设有沿轮辋边缘突出的三角形轮圈保护器(rimprotector)，也可以是没有这样的轮圈保护器的轮胎形状。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，具有：帘布层，其从胎面部经由胎侧部到达胎圈部；胎面橡胶，其由非导电性橡胶形成且在所述帘布层的外侧构成胎面部的外面；胎侧橡胶，其由非导电性橡胶形成且在所述帘布层的外侧构成胎侧部的外面；垫带橡胶，其在所述帘布层的外侧构成胎圈部的外面，
所述充气轮胎的特征在于，
具有导电片，所述导电片由导电性橡胶形成，并且从所述胎面橡胶经由所述帘布层与所述胎侧橡胶之间到达所述垫带橡胶，并且以不露出于胎圈部的外面的方式形成末端，
所述垫带橡胶划分为非导电性橡胶部和导电性橡胶部，所述导电性橡胶部与所述导电片相连接并且露出于胎圈底面。
2.权利要求1所述的充气轮胎，其中，
所述垫带橡胶的非导电性橡胶部从轮胎宽度方向外侧包覆导电性橡胶部。
3.权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，
所述导电片在所述帘布层和所述垫带橡胶之间形成末端，所述垫带橡胶的导电性橡胶部从轮胎宽度方向外侧包覆所述导电片的末端部。
4.权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，
所述导电片沿着所述帘布层向轮胎径向内侧延伸，并露出于胎圈底面的胎趾侧。
5.权利要求4所述的充气轮胎，其中，
所述垫带橡胶的导电性橡胶部沿着所述导电片向胎趾侧延伸。
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