CN103895455A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是提供充气轮胎，其可减少为形成轮胎侧部的导电路径而使用的导电橡胶，提高滚动阻力的减低效果。解决问题的手段为：从胎面部3经过侧壁部2至胎圈部1的胎体帘布层7在轮胎周向的多个位置上具有将帘布层材料的端部重叠而接合的接合部，在所述接合部的至少一个上，设置插入层材料的端部与端部之间而在胎体帘布层7的表面上露出的橡胶带30。胎体帘布层7的顶胶和胎侧胶11由非导电橡胶形成，橡胶带30由导电橡胶形成。在胎面部3，形成从可与路面接触的接地面至橡胶带30的导电路径，在胎圈部1，形成从可与轮辋接触的胎圈部1的外表面至橡胶带30的导电路径。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及能够将由车体或轮胎产生的静电释放至路面的充气轮胎。

背景技术

近年来，为了减低与车辆的低燃料消耗密切相关的滚动阻力，提出了使用非导电橡胶来形成轮胎的构成材料。例如，在使用高二氧化硅掺合量的非导电橡胶来形成胎面橡胶的情况中，可减低滚动阻力，同时获得在湿路面上的制动性能（湿地制动性能）提高的效果。在提高滚动阻力的减低效果上，使用非导电橡胶来形成胎体帘布层的顶胶或胎侧胶是有效的。

在使用上述非导电橡胶的轮胎中，为了防止无线电噪音等故障，使用导电橡胶形成导电路径。在使用非导电橡胶来形成胎体帘布层的顶胶或胎侧胶的情况中，必须如专利文献1-4所述在轮胎的侧部形成导电路径。专利文献5公开了接合部插入有橡胶片的胎体，但是没有涉及使用非导电橡胶的轮胎，也没有提示在轮胎的侧部形成导电路径的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1特开2009-23503号公开文本

专利文献2特开2009-6975号公开文本

专利文献3特开2007-8269号公开文本

专利文献4特开2006-143208号公开文本

专利文献5特开平10-6414号公开文本

发明内容

发明要解决的问题

本发明鉴于上述实际情况而作出，本发明的目的是提供充气轮胎，其可减少为形成轮胎侧部的导电路径而使用的导电橡胶，提高滚动阻力的减低效果。

解决问题的手段

上述目的可通过如下所述的本发明而实现。即，本发明的充气轮胎为具有以下组件的充气轮胎：一对胎圈部、从所述胎圈部各自延伸至轮胎径向外侧的侧壁部、与所述侧壁部各自的轮胎径向外侧端相连的胎面部、从所述胎面部经过所述侧壁部至所述胎圈部的胎体帘布层、和所述侧壁部上在所述胎体帘布层的外侧设置的胎侧胶，其中，所述胎体帘布层在轮胎周向的多个位置具有将帘布层材料的端部重叠而接合的接合部，在所述接合部的至少一个上，设置插入帘布层材料的端部与端部之间而在所述胎体帘布层的表面上露出的橡胶带，所述胎体帘布层的顶胶和所述胎侧胶由非导电橡胶形成，所述橡胶带由导电橡胶形成，在所述胎面部，形成从可与路面接触的接地面至所述橡胶带的导电路径，在所述胎圈部，形成从可与轮辋接触的所述胎圈部的外表面至所述橡胶带的导电路径。

在该轮胎中，通过胎体帘布层的接合部上设置的橡胶带形成轮胎侧部的导电路径。该轮胎侧部的导电路径通过在胎面部形成的导电路径与路面电导通，通过在胎圈部形成的导电路径与轮辋电导通。因此，通过这些导电路径，可将由车体或轮胎产生的静电释放至路面。而且，与胎体帘布层的顶胶或胎侧胶用导电橡胶形成的情况相比，还可减少为形成轮胎侧部的导电路径而使用的导电橡胶，提高滚动阻力的减低效果。

所述胎体帘布层具有从所述胎面部经过所述侧壁部至所述胎圈部的本体部、和在所述胎圈部埋设的胎圈芯的周围从轮胎宽度方向内侧卷起至外侧的卷起部，优选地，所述胎面部上形成的导电路径与所述本体部的轮胎径向外侧的表面上露出的所述橡胶带连接，所述胎圈部形成的导电路径与所述卷起部的轮胎宽度方向外侧或轮胎径向内侧的表面上露出的所述橡胶带连接。由此，胎体帘布层具有卷起部的构造可有效地形成从胎面部至胎圈部的导电路径。

所述橡胶带具有在帘布层材料的端部与端部之间夹持的中间部、和比所述帘布层材料的端部更向轮胎的周向突出的延出部，优选地，所述中间部中的所述橡胶带的厚度比所述延出部中的所述橡胶带的厚度小。由此，可减轻在接合部形成的胎体帘布层的高度差，抑制空气混入等步骤缺陷的发生。

上述中的所述延出部优选朝向从所述中间部远离的方向形成渐细结构。根据这样的结构，能够较好地减轻在接合部形成的胎体帘布层的高度差，有效地抑制空气混入等步骤缺陷的发生。

附图说明

图1示出本发明的充气轮胎的一个实施例的轮胎子午线半截面图

图2示出胎体帘布层的主要部分的立体横截面图

图3沿着图2的A-A方向的截面图

图4示出橡胶带的变形实施例的截面图

图5示出橡胶带的变形实施例的截面图

图6示出橡胶带的配置的变形实施例的立体截面图

图7示出胎体帘布层的变形实施例的立体截面图

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1所示的充气轮胎T具有一对胎圈部1、从所述胎圈部1各自延伸至轮胎径向外侧的侧壁部2、与所述侧壁部2各自的轮胎径向外侧端相连的胎面部3、从胎面部3经过侧壁部2至胎圈部1的胎体帘布层7、和侧壁部2上在胎体帘布层7的外侧设置的胎侧胶11。在胎圈部1埋设将钢丝等收敛体用橡胶包覆而成的环状的胎圈芯1a。

胎体帘布层7通过将沿相对于轮胎周向大致正交的方向拉齐的胎体帘线（参照图3）用顶胶包覆而形成。胎体帘线的材料合适地使用聚酯或人造丝、尼龙、芳纶等有机纤维，或钢等金属。在本实施方案中，胎体帘布层7具有从胎面部3经过侧壁部2至胎圈部1的本体部71、和在胎圈芯1a的周围从轮胎宽度方向内侧卷起至外侧的卷起部72。在胎体帘布层7的内侧设置为保持气压而使用的内衬层胶9。

在胎面部3，设置构成接地面的胎面胶10、从轮胎径向外侧接触胎体帘布层7的带6、和在所述带6的轮胎径向外侧层叠的带加强材料8。在胎面胶10中，埋设导电部13。在图1中，为了容易地在图中区分，导电部13用粗线表示。该轮胎T中，采用在胎侧胶11的端部上装载胎面胶10的端部的胎面上侧构造，但是不限于此。

带6由多张（本实施方案中为2张）帘布层带6a、6b构成。帘布层带6a、6b通过将以相对于轮胎周向例如20°的前后倾斜角度拉齐的带帘线用顶胶包覆而形成，该带帘线以在帘布层之间相互逆向交叉的方式层叠。带加强材料8通过将基本沿轮胎周向延伸的加强帘线用顶胶包覆而形成。可省去带加强材料8。

在胎圈部1，设置构成胎圈部1的侧面的轮辋带胶4、和构成胎圈部1的底面的橡胶沿口衬层5。与轮辋带胶4相连的胎侧胶11构成侧壁部2的侧面。轮辋带胶4位于卷起部72的轮胎宽度方向外侧，在安装轮辋时与轮辋的轮辋凸缘接触。橡胶沿口衬层5位于卷起部72的轮胎径向内侧，在安装轮辋时与轮辋的胎圈座接触。

胎体帘布层7在轮胎周向的多个位置（例如2-4个位置）具有使如图2所示的帘布层材料70的端部重叠而接合的接合部20。接合部20沿轮胎宽度方向从胎体帘布层7的一端到另一端与胎体帘线大致平行地延伸。如以下说明的，接合部20有在轮胎成形之前的步骤中形成的，也有在轮胎成形的过程中形成的。后面描述的设置橡胶带30的接合部可以是以上任何情况。

在轮胎成形之前的步骤中，首先，将拉齐的多个胎体帘线用顶胶包覆而形成帘布层材料，将其以对应于轮胎宽度的大小且以胎体帘线相对于轮胎周向大致正交的方式切断。然后，将切断得到的帘布层材料在轮胎周向上进行接合（形成接合部20），制备对应于轮胎周长的长度的布匹或长条的卷形物。在轮胎成形时，将从该布匹或卷形物中拉出并在所需长度切断而得到的布匹卷绕在成形鼓上并使端部彼此接合（形成接合部20）。由此，成形环状的胎体帘布层7。

在接合部20的至少一个中，如图2、3所示，设置插入帘布层材料70的端部与端部之间而在胎体帘布层7的表面上露出的橡胶带30。在图2等中，为了容易地在图中区分，将橡胶带30涂黑。对减低滚动阻力而言，设置了橡胶带30的接合部20优选存在于轮胎周向的一个位置或两个位置。橡胶带30夹持在相互重叠的一对帘布层材料70的周向端部，与其一体化接合。

该轮胎T中，胎体帘布层7的顶胶和胎侧胶11由非导电橡胶形成，橡胶带30由导电橡胶形成。在胎面部3上形成从可与路面接触的接地面至橡胶带30的导电路径，由橡胶带30形成的轮胎侧部的导电路径通过其与路面电导通。在胎圈部1上形成未在图中示出的从可与轮辋接触的胎圈部1的侧面至橡胶带30的导电路径，由橡胶带30形成的轮胎侧部的导电路径通过其与轮辋电导通。

在本实施方案中，胎面胶10、带6的顶胶、带加强材料8的顶胶分别由非导电橡胶形成，胎面胶10上设置的导电部13由导电橡胶形成。导电部13如图1所示从接地面上露出的一端至到达橡胶带30的另一端连续地延伸，该另一端与本体部71的轮胎径向外侧的表面上露出的橡胶带30（例如图2中的X区域）连接。由此，在胎面部3形成的导电路径由导电部13构成。

此外，在本实施方案中，轮辋带胶4由导电橡胶形成。轮辋带胶4构成在安装轮辋时与轮辋接触的胎圈部1的侧面，同时如图1所示，从轮胎宽度方向外侧与胎体帘布层7接触，与卷起部72的轮胎宽度方向外侧的表面上露出的橡胶带30（例如图2中的Y区域）连接。由此，在胎圈部1形成的导电路径由轮辋带胶4自身构成。

由车体等产生的静电由轮辋通过轮辋带胶4构成的胎圈部1的导电路径、橡胶带30构成的轮胎侧部的导电路径、和导电部13构成的胎面部3的导电路径而释放至路面。为形成该轮胎侧部的导电路径而使用的导电橡胶仅为橡胶带30的量就可以了，因此与现有技术相比可提高滚动阻力的减低效果。这种从轮辋至接地面的导电路径可以设置在轮胎宽度方向的至少一侧。

在该轮胎T中，由构成胎体帘布层7的一部分的橡胶带30形成导电路径。因此，与在胎体帘布层7和胎侧胶11之间插入其他材料的导电材料的构造相比，可在减轻轮胎重量并减低滚动阻力的同时，改善均匀性，而且可减轻侧壁部2的表面上出现的凹凸不平，得到良好的外观。此外，在设置了橡胶带30的接合部20中，避免了埋设胎体帘线17的帘布层材料70彼此粘附，从而可提高耐久性。

非导电橡胶是指固有电阻值超过8MΩ·cm的橡胶，例如通过在原料橡胶中高比例地掺合作为增强剂的二氧化硅而制备。该二氧化硅例如相对于100重量份的橡胶成分掺合30-100重量份。作为二氧化硅，可优选使用湿法二氧化硅，但是可以无限制地使用作为增强剂而通用的那些。除沉淀二氧化硅或无水硅酸等二氧化硅类之外，非导电橡胶还可通过混合煅烧粘土或硬质粘土、碳酸钙等而制备。

此外，在非导电橡胶中，作为原料橡胶中掺合的增强剂，也可以不含二氧化硅或低比例地掺合二氧化硅，而使用高分散的炭黑作为主体的增强剂。在通过这种非导电橡胶形成胎体帘布层7的顶胶或胎侧胶11的情况下，可抑制滚动阻力的增加，同时还可提高轮胎侧部的刚性，谋求操作稳定性的提高。

导电橡胶是指固有电阻值为8MΩ·cm以下的橡胶，例如通过在原料橡胶中高比例地掺合作为增强剂的炭黑而制备。该炭黑例如相对于100重量份的橡胶成分掺合30-100重量份。除炭黑之外，导电橡胶也可通过掺合碳纤维或石墨等碳类、以及金属粉末、金属氧化物、金属薄片、金属纤维等金属类的公知的赋予导电性的材料而得到。

作为上述原料橡胶，可以列举天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）、丁二烯橡胶（BR）、异戊二烯橡胶（IR）、丁基橡胶（IIR）等，这些橡胶可以1种单独使用或以2种以上混合使用。在这样的原料橡胶中，还可合适地掺合硫化剂或硫化促进剂、增塑剂、抗老化剂等。此外，所述固有电阻值是指根据JISK6271在23℃下测定的体积固有电阻率。

如图3所示，橡胶带30具有帘布层材料70的端部之间夹持的中间部31、和比该帘布层材料70的端部更向轮胎周向突出的延出部32。从中间部31延伸至轮胎周向两侧的一对延出部32各自连接在胎面部3和胎圈部1上形成的导电路径。就容易地进行它们的连接而言，延出部32的长度W1、W2优选为5mm以上，更优选超过5mm。此外，就减低滚动阻力而言，长度W1、W2优选为10mm以下。帘布层材料70的重叠区域W3例如设定为5-10mm。

就抑制轮胎成形时的空气混入而言，延出部32中的胎体帘布层7的厚度T2优选与中间部31中的胎体帘布层7的厚度T1相同或在该厚度T1以下。在本实施方案中，橡胶带30的厚度Tr是固定的，因此该厚度Tr和帘布层材料70的厚度Tp满足T1=Tr+2Tp、T2=Tr+Tp的关系。厚度Tr例如为0.3-1.0mm，厚度Tp例如为0.9-1.5mm。在图1中，示出了在通过中间部31的位置切断的胎体帘布层7。

在图4所示的变形例中，将中间部31中的橡胶带30的厚度Tr1设定为比延出部32中的橡胶带30的厚度Tr2小。由此，可减轻在接合部20形成的胎体帘布层7的高度差，抑制空气混入等步骤缺陷的发生。在这样的结构中，厚度Tr1例如设定为0.2-0.5mm，厚度Tr2例如设定为0.5-1.0mm。

在图5（A）所示的变形例中，就使厚度Tr1比厚度Tr2小而言，使延出部32朝向从中间部31远离的方向形成渐细结构。根据这样的结构，能够良好地减轻在接合部20形成的胎体帘布层7的高度差，有效地抑制空气混入等步骤缺陷的发生。在这样的结构中，厚度Tr1如上所述，厚度Tr2的最大值例如设定为0.5-1.0mm，厚度Tr2的最小值例如设定为0.1-0.3mm。

在图5（A）中，渐细结构的延出部32预先与中间部31一体化形成，但是在图5（B）中，延出部32与中间部31以分离的形式构成。即，图5（B）的橡胶带30由具有固定厚度Tr1的构件31a、和在该构件31a的两端后期施加的渐细结构的部件32a构成。该情况下，在轮胎成形时，相对于接合部20对橡胶带30的定位变得简单，从而提高生产效率。在这种后期施加的构造中，也可适用如图3、4所示延出部不是渐细结构的形状。

本实施方案的橡胶带30设置为从胎体帘布层7的一端延伸至另一端，遍及接合部20的全长，但是不限于此，只要设置在形成导电路径所必需的部位即可。例如，如图6所示的橡胶带30，既可以被胎面部3分割，也可以不到达胎体帘布层7的端部。

只要轮胎侧部的导电路径与路面电导通，则对胎面部3上形成的导电路径的形状没有特殊限制。例如，可以一端在接地面上露出、另一端在胎面胶10的底面上露出而设置与带加强材料8连接的导电部。在该情况下，带加强材料8和带6各自的顶胶由导电橡胶形成，通过使带6接触在胎体帘布层7的表面上露出的橡胶带30（例如图2的Z区域），可构成从接地面至橡胶带30的导电路径。

只要轮胎侧部的导电路径与轮辋电导通，对胎圈部1上形成的导电路径的形状就没有特殊限制。例如，轮辋带胶4由非导电橡胶形成，在其内部可埋设由导电橡胶形成的导电部。在该情况下，使导电部的一端连接在胎体帘布层7的表面上暴露的橡胶带30（例如图2的Y区域），通过使导电部的另一端在可与轮辋接触的胎圈部1的侧面上露出，可构成从胎圈部1的侧面至橡胶带30的导电路径。

在与轮辋接触的胎圈部1的外表面上，不仅包括胎圈部1的侧面，还包括在安装轮辋时与轮辋的胎圈座接触的胎圈部1的底面。因此，胎圈部1中形成的导电路径可从胎圈部1的底面到达橡胶带30。在这种情况下，由导电橡胶形成的橡胶沿口衬层5或由非导电橡胶形成的橡胶沿口衬层5中包藏的导电部与在卷起部72的轮胎径向内侧的表面上露出的橡胶带30连接。轮辋带胶4可由非导电橡胶形成。

在上述实施方案中，示出了设置1张胎体帘布层7的实例，但是设置多张（例如2张）胎体帘布层也是可以的。在该情况下，例如，在相互重叠的胎体帘布层彼此之间，使二者的接合部在胎体帘布层的厚度方向上相邻，从而可通过橡胶带彼此接触而确保导电路径。或者，对于一部分胎体帘布层而言，其顶胶也可通过导电橡胶而形成。

胎体帘布层7不限于具有卷起部的构造，还可以是如图7所示例的端部向内卷入的构造。在接合部20设置的橡胶带30可与上述实施方案同样地与胎面部3上形成的导电路径和胎圈部1上形成的导电路径连接。这种情况下的橡胶带30也在作为胎体帘布层7的外周侧的表面上露出就可以。胎体帘布层7在胎面部3中轮胎宽度方向上分割，在胎面部3具有相互分离的分割端部。

本发明不受到上述实施方案的任何限制，在不背离本发明主旨的范围内可进行各种改良变更。

实施例

以下，对具体地示出本发明的构成和效果的实施例进行说明。轮胎的各性能评价如下进行。

（1）滚动阻力

通过使用滚动阻力试验机的滚筒驱动试验，测定了轮胎的滚动阻力。将对比例1的结果作为100，通过指数进行评价，数值越小，表示滚动阻力越低。

（2）均匀性

基于JISD4233规定的试验方法，测定RFV（径向力的变化），评价轮胎的均匀性。具体而言，以给定负载将轮胎压在转鼓上，一边保持两轴间隔固定一边使轮胎旋转，此时测定所产生的半径方向的反作用力的变化量，算出其倒数。将对比例1的结果作为100，通过指数进行评价，数值越大，表示变化量越小，即均匀性优异。

（3）空气混入缺陷

相对于进行硫化处理的轮胎个数（约1000个），调查发生空气混入缺陷的轮胎个数的比例。将对比例1的结果作为100，通过指数进行评价，数值越小，表示越可抑制空气混入缺陷的发生。

用于评价的轮胎的尺寸为195/65R15，除了涉及轮胎侧部的导电路径的构造外，各实施例中的轮胎构造和橡胶掺合情况是相同的。在对比例1中，作为另外的部件，配置从胎面部经过侧壁部至胎圈部的橡胶片，该橡胶片插入胎体帘布层和胎侧胶之间、以及胎体帘布层和轮辋带胶之间。在表1中，实施例3、4的橡胶片的厚度Tr2均为最大值。

表1

如表1所示，在实施例1-4中，得到与对比例1相比滚动阻力更低的结果。认为这是由用于形成轮胎侧部的导电路径的导电橡胶较少所引起的。此外，在实施例2-4中，在与实施例1相比滚动阻力更低的基础上，

在均匀性改善的同时，可抑制空气混入缺陷的发生。

附图标记的说明

1    胎圈部

2    侧壁部

3    胎面部

4    轮辋带胶

5    橡胶沿口衬层

7    胎体帘布层

10   胎面胶

11   胎侧胶

20   接合部

30   橡胶带

31   中间部

32   延出部

70   帘布层材料

71   本体部

72   卷起部

Claims (4)

1.充气轮胎，其具有以下结构：一对胎圈部、从各所述胎圈部延伸至轮胎径向外侧的侧壁部、与所述侧壁部各自的轮胎径向外侧端相连的胎面部、从所述胎面部经过所述侧壁部至所述胎圈部的胎体帘布层、和所述侧壁部上在所述胎体帘布层的外侧设置的胎侧胶，

其特征在于，所述胎体帘布层在轮胎周向的多个位置上具有将帘布层材料的端部重叠而接合的接合部，在所述接合部的至少一个上，设置插入帘布层材料的端部与端部之间而在所述胎体帘布层的表面上露出的橡胶带，

所述胎体帘布层的顶胶和所述胎侧胶由非导电橡胶形成，所述橡胶带由导电橡胶形成，

在所述胎面部，形成从可与路面接触的接地面至所述橡胶带的导电路径，在所述胎圈部，形成从可与轮辋接触的所述胎圈部的外表面至所述橡胶带的导电路径。

2.权利要求1所述的充气轮胎，所述胎体帘布层具有从所述胎面部经过所述侧壁部至所述胎圈部的本体部、和在所述胎圈部埋设的胎圈芯的周围从轮胎宽度方向内侧卷起至外侧的卷起部，

所述胎面部形成的导电路径与所述本体部的轮胎径向外侧的表面上露出的所述橡胶带连接，所述胎圈部形成的导电路径与所述卷起部的轮胎宽度方向外侧或轮胎径向内侧的表面上露出的所述橡胶带连接。

3.权利要求1或2所述的充气轮胎，所述橡胶带具有帘布层材料的端部与端部之间夹持的中间部、和比所述帘布层材料的端部更向轮胎的周向突出的延出部，

所述中间部中的所述橡胶带的厚度比所述延出部中的所述橡胶带的厚度小。

4.权利要求3所述的充气轮胎，所述延出部朝向从所述中间部远离的方向形成渐细结构。

Images