CN103660807A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种提高了胎圈部的轮胎内面的耐龟裂性的充气轮胎。其解决方法如下：与内衬层橡胶（5）的外表面接触的隔离胶（6）具有向与内衬层橡胶（5）相比更靠近轮胎径向内侧而延伸的延伸部（61）。在胎圈芯（1a）周围沿着帘布层（4）而配置的帘线胎圈包布（7），其在帘布层（4）和隔离胶（6）之间具有端部（7Ei）。形成胎圈底面的橡胶胎圈包布（8）相对于隔离胶（6）的硬度差在5°以内。内衬层橡胶（5）和隔离胶（6）的界面（11）露出于轮胎内面，隔离胶（6）和橡胶胎圈包布（8）的界面（12）在与帘线胎圈包布（7）的端部（7Ei）相比更靠近轮胎径向内侧露出于轮胎内面，且延伸部（61）在界面（11）和界面（12）之间露出于轮胎内面。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种胎圈部的轮胎内面中的耐龟裂性优异的充气轮胎，特别是作为重载荷用充气轮胎是有用的。

背景技术

如图4所示，在重载荷用充气轮胎中，为了能够在高内压且高负载下耐用，在与轮辋接触的胎圈底面配置由耐磨耗性优异的硬质橡胶而构成的橡胶胎圈包布38（rubber chafer）。另外，为适当地保持气压，不透气性内衬层橡胶35配置于轮胎内面。在图4中，内衬层橡胶35的端部35E被橡胶胎圈包布38覆盖，而使内衬层橡胶的端部露出于轮胎内面的构造也为人们所知（例如专利文献1-3）。

在往轮辋装卸时或高负载下行驶时，如果力作用于胎趾附近，则由于该原因在轮胎内面可能产生龟裂。该龟裂沿橡胶胎圈包布和内衬层橡胶的界面，从轮胎内面向胎圈部内侧进展。在轮辋上安装了轮胎的状态下难以发现龟裂，如果轮胎内部的空气通过龟裂而到达帘布层（carcassply），则有可能生锈等而导致品质的劣化。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2001-233013号公报

专利文献2：日本特开2002-52909号公报

专利文献3：日本特开2004-66980号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述实际情况而做出的，其目的在于提供一种提高了胎圈部的轮胎内面中的耐龟裂性的充气轮胎。

解决课题的方法

本发明人为了达到上述目的反复进行了研究，在上述现有技术中的结构中发现了如下问题：硬度差大的橡胶胎圈包布和内衬层橡胶在狭窄的区域（图4的区域X）接触，这样橡胶胎圈包布和内衬层橡胶的界面露出于轮胎内面，这正是产生龟裂的主要原因。本发明是着眼于这样的认识而做出的，能够通过下述结构达到上述目的。

本发明的充气轮胎具备：帘布层，其设置在一对胎圈部之间，并且在埋设于所述胎圈部的胎圈芯的周围卷起；内衬层橡胶，其配置于所述帘布层的内面侧，并从胎面部经过胎侧部到达所述胎圈部；隔离胶（insulation rubber），其至少在从所述胎侧部到所述胎圈部区域，与所述内衬层橡胶外表面相接触，并且在所述胎圈部具有向与所述内衬层橡胶相比更靠近轮胎径向内侧而延伸的延伸部；帘线胎圈包布（cordchafer），其在所述帘布层和所述隔离胶之间具有位于与所述胎圈芯的上层相比更靠近轮胎径向外侧的端部，且在所述胎圈芯的周围沿着所述帘布层而配置；橡胶胎圈包布，其形成胎圈底面，且相对于所述隔离胶的硬度差在5°以内，所述内衬层橡胶和所述隔离胶相接触的第一界面露出于轮胎内面，所述隔离胶和所述橡胶胎圈包布相接触的第二界面在与所述帘线胎圈包布的端部相比更靠近轮胎径向内侧而露出于轮胎内面，所述隔离胶的延伸部在所述第一界面和所述第二界面之间露出于轮胎内面。

在该轮胎中，未形成有橡胶胎圈包布和内衬层橡胶之间的界面，在轮胎内面露出上述第一界面和第二界面。隔离胶至少在从胎侧部到胎圈部的区域与内衬层橡胶相接触，并且，在胎圈部向与内衬层橡胶相比更靠近轮胎径向内侧而延伸。因此，内衬层橡胶在板状的广阔区域与隔离胶全面相接触。其结果，即使内衬层橡胶和隔离胶的硬度差大，也能够抑制在第一界面产生龟裂。

另外，隔离胶和橡胶胎圈包布之间，设定其硬度差小，而粘合的亲和性优异。并且，第二界面配置在与位于帘布层和隔离胶之间的帘线胎圈包布的端部相比更靠近轮胎径向内侧的位置，并且通过该帘线胎圈包布的加强效果，由此不易受到帘布层的张力、剪切应变的影响。其结果，即使隔离胶和橡胶胎圈包布在狭窄区域相接触，也能够抑制在第二界面产生龟裂。

在本发明的充气轮胎中，优选地，所述隔离胶的延伸部沿着所述帘线胎圈包布而弯曲，且所述隔离胶的端部以不露出于轮胎内面的方式被所述橡胶胎圈包布包覆。由此，与橡胶胎圈包布的硬度差小的硬质隔离胶配置于胎圈芯周围，抑制胎圈芯在行驶时的移动。其结果，能够抑制以帘布层卷起端作为起点的分离（separation）的产生，从而提高胎圈部的耐久力。

在本发明的充气轮胎中，优选地，所述第二界面在与所述胎圈芯的上层相比更靠近轮胎径向内侧而露出于轮胎内面。由此，能够有效地抑制帘布层的张力、剪切应变对第二界面的影响，从而更切实地防止在第二界面产生龟裂。

附图说明

图1是表示本发明充气轮胎的一例的轮胎子午线半剖面图。

图2是将图1的轮胎胎圈部放大而显示的剖面图。

图3是本发明的其他实施方案的胎圈部的剖面图。

图4是将比较例的轮胎胎圈部放大而显示的剖面图。

附图标记说明

1  胎圈部

1a 胎圈芯

2  胎侧部

4  帘布层

5  内衬层橡胶

6  隔离胶

7  帘线胎圈包布

8  橡胶胎圈包布

11 第一界面

12 第二界面

61 延伸部

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。

图1、2所示的充气轮胎T是一种子午线轮胎，其具备一对胎圈部1、从各个胎圈部1向轮胎径向外侧延伸的胎侧部2、与各个胎侧部2的轮胎径向外侧端相连接的胎面部3、设置于一对胎圈部1之间且在埋设于胎圈部1的胎圈芯1a的周围卷起的帘布层4。帘布层4以环状搭架在一对胎圈部1之间，并在胎圈芯1a的周围从轮胎宽度方向的内侧向外侧被卷起。

对帘布层4而言，在从胎面部3经过胎侧部2至胎圈部1的主体部41，连续地设置有配置于胎圈芯1a的轮胎宽度方向外侧的卷起部42。卷起端4E为卷起部42的端部。帘布层4是用橡胶覆盖多个胎体帘线（carcasscord）而形成的，该多个胎体帘线在与轮胎圆周方向大致垂直相交的方向排列。胎体帘线适合使用钢等的金属帘线或聚酯、人造纤维、尼龙、芳族聚酰胺等的有机纤维帘线。

该轮胎T是没有内置有内胎的无内胎轮胎（tubeless tire），其内表面由填充于轮胎内部的、阻止空气穿透的内衬层橡胶5而形成。内衬层橡胶5配置于帘布层4的内面侧，并从胎面部3经过胎侧部2而到达胎圈部1。对形成内衬层橡胶5的不透气性橡胶而言，可以使用以丁基橡胶或卤化丁基橡胶等为主要原料的橡胶组合物，但不限于此。

隔离胶6介于帘布层4的主体部41和内衬层橡胶5之间而设置。隔离胶6至少在从胎侧部2至胎圈部1的区域与内衬层橡胶5的外表面相接触，在本实施方案中，其从胎面部3经过胎侧部2到达胎圈部1。隔离胶6是由用于提高帘布层4和内衬层橡胶5的粘合性的高粘合性橡胶而形成的，例如可以使用天然橡胶。隔离胶6在胎圈部1具有向与内衬层橡胶5相比更靠近轮胎径向内侧而延伸的延伸部61。

另外，轮胎T具备用于加强胎圈部1的帘线胎圈包布7。帘线胎圈包布7位于与帘布层4的胎圈芯1a相反的一侧，并在胎圈芯1a周围沿着帘布层4而配置着。帘线胎圈包布7在胎圈芯1a的周围从轮胎宽度方向内侧向外侧卷起，并贴合于帘布层4。端部7Ei是，位于轮胎宽度方向内侧的帘线胎圈包布7的端部；端部7Eo是，位于轮胎宽度方向外侧的帘线胎圈包布7的端部。

端部7Ei位于与胎圈芯1a的上层相比更靠近轮胎径向外侧的位置，介于在帘布层4和隔离胶6之间设置。图2的虚线BL是沿胎圈芯1a上层的虚拟直线，在与该虚拟直线相比更靠近轮胎径向外侧配置有端部7Ei。胎圈芯1a由在轮胎圆周方向缠绕的胎圈钢丝的层压体而构成，其最外周层为上层。在本实施方案中，胎圈芯1a的剖面呈多边形，但不限于此。

帘线胎圈包布7是用橡胶覆盖多个帘线而形成的，该多个帘线在相对于轮胎径向倾斜的方向排列。帘线相对于轮胎径向的倾斜角度，例如设定为40-90°。帘线可以使用钢等的金属帘线或、尼龙、聚酯、人造纤维、芳族聚酰胺等的有机纤维帘线。为了抑制以帘布层4的卷绕端4E作为起点的分离现象，优选采用钢丝帘线。

以轮辋名义直径ND为基准的端部7Ei的高度H7i，其优选为轮胎剖面高度TH的5%以上，更优选8%以上。由此，也使包含于帘线胎圈包布7的帘线负担作用于胎体帘线的张力，由此能够减轻作用于卷绕端4E的应变，从而抑制发生分离现象。另外，高度H7i优选为轮胎剖面高度TH的25%以下，更优选20%以下。轮辋名义直径是以JATMA的规格规定的轮辋直径。

以轮辋名义直径ND为基准的端部7Eo的高度H7o，其优选为轮胎剖面高度TH的20%以下，更优选12%以下。由此，能够防止由高负载所引起的动态应变在端部7Eo过度变大，且能够抑制以端部7Eo作为起点的故障的发生。端部7Eo不限于配置于胎圈芯1a的轮胎宽度方向外侧，也可以配置于胎圈芯1a的轮胎径向内侧。

对胎圈部1而言，胎圈底面由橡胶胎圈包布8形成，该橡胶胎圈包布8由耐磨耗性优异的硬质橡胶而构成。橡胶胎圈包布8与形成胎侧部2的外表面的胎侧橡胶9的轮胎径向内侧相连接，形成胎圈部1的轮胎宽度方向外侧的外表面，并且，从胎踵1h遍及胎趾1t而形成胎圈底面，进而在胎趾（bead toe）1t的附近形成轮胎宽度方向内侧的外表面。

橡胶胎圈包布8相对于隔离胶6的硬度差在5°以内，优选3°以内，更优选2°以内。橡胶硬度是指，以JISK6253的硬度计硬度试验（A型）为基准并在25℃下测量的JISA硬度。橡胶胎圈包布8的硬度例如为67-71°。与此相对应地，内衬层橡胶5的硬度例如为35-48°，与橡胶胎圈包布8、隔离胶6相比软得多。

在该轮胎T中，未形成有橡胶胎圈包布8和内衬层橡胶5之间的界面，在轮胎内面露出有第一界面11和第二界面12。第一界面11是，内衬层橡胶5和隔离胶6相接触的界面。第二界面12是，隔离胶6和橡胶胎圈包布8相接触的界面，其配置于与帘线胎圈包布7的端部7Ei相比更靠近轮胎径向内侧的位置。另外，隔离胶6的延伸部61在第一界面11和第二界面12之间露出于轮胎内面。

内衬层橡胶5在板状的广阔区域与隔离胶6全面接触，在本实施方案中，同样地，从其中一个端部至未图示的另一个端部与隔离胶6接触。因此，即使在这些硬度差大的情况下也不存在不适，能抑制第一界面11上产生龟裂。另外，硬度差小的隔离胶6和橡胶胎圈包布8的粘合性好，第二界面12配置于比端部7Ei更靠轮胎径向内侧的位置。因此，即使在它们在狭窄区域接触的情况下也不存在不适，能抑制第二界面12上产生龟裂。

为了保持适当的气压，以轮辋名义直径ND为基准的第一界面11的露出部分的高度H11，优选为轮胎剖面高度TH的25%以下，更优选5%以下。第二界面12的露出部分配置于如上所述的、与端部7Ei相比更靠近轮胎径向内侧的位置，更优选配置于与胎圈芯1a的上层相比更靠轮胎径向内侧的位置。第一界面11的露出部分和第二界面12的露出部分之间的轮胎径向间隔，例如为0-15mm。

在本实施方案中，延伸部61沿着帘线胎圈包布7弯曲，且隔离胶6的端部6E以不露出于轮胎内面的方式被橡胶胎圈包布8所包覆。通过这种方式来配置比较硬的隔离胶6，能够抑制胎圈芯1a在行驶时的活动，而且抑制在卷绕端4E产生分离的现象，从而提高胎圈部1的耐久力。为了确保由橡胶胎圈包布8产生的轮辋偏离防止效果，同时提高第二界面12的耐龟裂性，延伸部61的长度P（沿着延伸部61内面的曲线的长度）优选为10-20mm。

从提高第二界面12的耐龟裂性的观点出发，帘线胎圈包布7的端部7Ei和第二界面12之间的轮胎径向距离L1优选在10mm以上。另外，当第二界面12的露出部分配置于与胎圈芯1a的上层相比更靠近轮胎径向内侧的位置时，胎圈芯1a的上层（虚线BL）和第二界面12之间的轮胎径向距离L2优选为5mm以上。

在本实施方案中，内衬层橡胶5的端部形成为细头状，第一界面11从轮胎内面的露出部分沿着内衬层橡胶5延伸。另外，如上述那样弯曲的延伸部61被橡胶胎圈包布8包覆，第二界面12沿着从轮胎内面的露出部分弯曲的延伸部61延伸。界面11、12都在与轮胎宽度方向相比更靠近轮胎径向的方向从轮胎内面延伸，这也有利于提高耐龟裂性。

图3是隔离胶6沿着轮胎内面延伸，并且其端部6E露出于轮胎内面的例子。在该胎圈结构中，内衬层橡胶5和隔离胶6相接触的第一界面11也露出于轮胎内面，并且隔离胶6和橡胶胎圈包布8相接触的第二界面12在与端部7Ei相比更靠近轮胎径向内侧的位置露出于轮胎内面，而且延伸部61在第一界面11和第二界面12之间露出于轮胎内面。因此，能够发挥上述那样的作用，由此能够提高胎圈部1的轮胎内面的耐龟裂性。

在硫化处理后的轮胎剖面中可以指定界面11、12，例如，用锋利的刃具切割轮胎，由此通过从其截面微微观察到的橡胶界面的特性来辨别。

对本发明的充气轮胎而言，除了将胎圈部如上述那样构成之外，与普通的充气轮胎相同，现有技术中公知的材料、形状、结构、制法等都能适用于本发明。如上所述的胎圈结构只要至少应用于一侧的胎圈部即可，但优选用于两侧胎圈部。

本发明的充气轮胎的胎圈部的耐久性优异，因此有效地适用于卡车、公共汽车、工业车辆、建设车辆等车体重量重的重载荷用充气轮胎。

（实施例）

以下，对具体表示本发明的结构和效果的实施例进行说明。各试验如下所示地进行。

（1）用于检验耐龟裂性的耐久试验

利用转鼓试验机（drum test machine）使施加了标准内压和标准负载的轮胎行驶了10万km，其后，将轮胎从轮辋上取下，并确认了在胎圈部的轮胎内面有无发生龟裂。此处，标准内压是指，与JATMA记载的适用型号的单轮最大负载（最大负荷能力）相对应的气压；标准负载是指，JATMA记载的适用尺寸的单轮最大负载（最大负荷能力）。

（2）空气穿透性试验

在进行了温度管理的房间中，将施加了标准内压的轮胎放置三个月，测定了其后的内压，并求出了与最初的内压的比率（空气保持率）。

（3）用于检验耐分离性的耐久试验

利用转鼓试验机使施加了标准内压和标准负载的200%的负载的轮胎行驶了2万km，之后，从轮辋上取下轮胎并拆除了胎圈部，确认了帘布层的卷起端有无发生分离。

用于试验的轮胎型号为11R22.5，除了表1记载的项目之外，各个例子中的轮胎结构是共通的。在表1中，距离L1、L2的数值变为负数意味着第二界面的露出部分位于与基准相比更靠近轮胎径向外侧的位置。另外，比较例1的距离L1、L2以内衬层橡胶35和橡胶胎圈包布38之间的界面的露出部分作为基准。

表1

如表1所示，确认了比较例1-4中的轮胎内面发生龟裂，与此相比，确认了实施例1-7中的轮胎内面都没有发生龟裂。另外，在实施例1-7中，没有发现空气保持率的问题。在实施例1中，在帘布层端部出现了不影响行驶程度的极微小的分离，而在实施例2-7中，在帘布层端部没有出现分离。

Claims (3)

1.一种充气轮胎，其具备：

帘布层，其设置在一对胎圈部之间，并且在埋设于所述胎圈部的胎圈芯的周围卷起；

内衬层橡胶，其配置于所述帘布层的内面侧，并且从胎面部经过胎侧部到达所述胎圈部；

隔离胶，其至少在从所述胎侧部到所述胎圈部区域与所述内衬层橡胶外表面相接触，并且在所述胎圈部具有向与所述内衬层橡胶相比更靠近轮胎径向内侧延伸的延伸部；

帘线胎圈包布，其在所述帘布层和所述隔离胶之间具有位于与所述胎圈芯的上层相比更靠近轮胎径向外侧的端部，并且在所述胎圈芯的周围沿着所述帘布层而配置；

橡胶胎圈包布，其形成胎圈底面，并且相对于所述隔离胶的硬度差在5°以内，其中，

所述内衬层橡胶和所述隔离胶相接触的第一界面露出于轮胎内面，所述隔离胶和所述橡胶胎圈包布相接触的第二界面在与所述帘线胎圈包布端部相比更靠近轮胎径向内侧而露出于轮胎内面，所述隔离胶的延伸部在所述第一界面和所述第二界面之间露出于轮胎内面。

2.权利要求1所述的充气轮胎，其中，

所述隔离胶的延伸部沿着所述帘线胎圈包布而弯曲，并且所述隔离胶的端部以不露出于轮胎内面的方式被所述橡胶胎圈包布所包覆。

3.权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，

所述第二界面在与所述胎圈芯的上层相比更靠近轮胎径向内侧露出于轮胎内面。

Images