CN104271364A - 重负载用轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的重负载用轮胎具有：周向带(2a)，其包括由在轮胎周向上延伸的帘线构成的至少一层周向带层；倾斜带(2b)，其配置在该周向带(2a)的轮胎径向外侧，包括由相对于轮胎周向倾斜延伸的帘线构成的至少一层倾斜带层；以及在上述多个带层中的轮胎宽度方向的宽度为最大宽度的带层(2b1)与胎体(1)之间、而且在位于比上述最大宽度的带层(2b1)靠轮胎径向内侧的带层(2a1、2a2)的胎面宽度方向外侧的区域具有缓冲橡胶(3)，上述缓冲橡胶(3)包括上述周向带(2a)的轮胎宽度方向外侧端部侧的带邻接部分(3a)、以及沿胎体(1)向轮胎径向内侧延伸的主体部分(3b)，使上述带邻接部分(3a)的储存弹性模量比上述主体部分(3b)的储存弹性模量大，且为带涂覆橡胶的储存弹性模量以下。

Description

重负载用轮胎

技术领域

本发明涉及重负载用轮胎，尤其涉及兼顾轮胎的滚动阻力和耐久性双方的重负载用充气轮胎。

背景技术

一般地，在轮胎中使用将轮胎内表面修整成适当形状的缓冲橡胶。通常，在具有由周向带和倾斜带构成的带构造的轮胎中，为了减小轮胎的滚动阻力，缓冲橡胶使用低碳、低硫磺、低钴配合的橡胶，因此，缓冲橡胶是储存弹性模量以及粘接性低的橡胶。

然而，随着重负载用轮胎扁平化，尤其是在轮胎的扁平率为70％以下的轮胎的情况下，若在由周向带和倾斜带构成的带构造中使用上述缓冲橡胶，则存在如下问题，即、粘接性低的橡胶与带有角度的带直接接触，从而带涂覆橡胶的硫磺、钴转移到缓冲橡胶，导致钢帘线与涂覆橡胶之间的粘接性降低。另外，还存在如下问题，即、由于低储存弹性模量的缓冲橡胶配置在周向带的旁边，从而导致周向带的帘线方向的偏斜增大。

针对于此，如专利文献1所示，具有如下方法：在带端部配置带涂覆橡胶和类似配合的保护橡胶，确保钢帘线与缓冲橡胶的间隙，回避耐久性的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－137813号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，若在倾斜带与缓冲橡胶之间、缓冲橡胶与周向带之间配置别的部件，则存在明显阻碍生产率的问题。

因此，本发明以解决上述的问题为课题，其目的在于提供一种在带层间具有缓冲橡胶的构造中，不使生产率降低、兼顾轮胎的滚动阻力和耐久性双方的重负载用轮胎。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，发明人反复进行锐意研究后，得出了如下见解，即、通过在缓冲橡胶的与带邻接的部分使用具有适当选定的储存弹性模量以及损耗因数的橡胶，能够实现兼顾抑制滚动阻力和确保充分的耐久性双方。

用于解决上述课题的本发明的主旨结构如下。

本发明的重负载用轮胎具有：

在一对胎圈部间环状地跨越的胎体；以及带，该带在该胎体的胎冠部的轮胎径向外侧，并且包括用带涂覆橡胶包覆的帘线构成的多个带层，

上述带具有：周向带，其包括由在轮胎周向上延伸的帘线构成的至少一层周向带层；以及倾斜带，其配置在该周向带的轮胎径向外侧，并且包括由相对于轮胎周向倾斜延伸的帘线构成的至少一层倾斜带层，

在上述多个带层中的轮胎宽度方向的宽度为最大宽度的带层与上述胎体之间、而且在位于比上述最大宽度的带层靠轮胎径向内侧的带层的胎面宽度方向外侧的区域，配置有缓冲橡胶，

上述重负载用轮胎的特征在于，

上述缓冲橡胶包括：带邻接部分，其与位于比上述最大宽度的带层靠轮胎径向内侧的带层的轮胎宽度方向外侧端部邻接；以及主体部分，其与该带邻接部分邻接地配置，且沿上述胎体向轮胎径向内侧延伸，

在将上述缓冲橡胶的上述带邻接部分、上述缓冲橡胶的上述主体部分、以及上述带涂覆橡胶的储存弹性模量分别设为E1'、E2'、E3'时，E1'、E2'、E3'满足E2'＜E1'≤E3'的关系。

在此，储存弹性模量以及后述的损耗因数是基于JIS K 6394(硫化橡胶以及热塑性橡胶的动态性质试验方法)的规定，在动态应变为2％且为室温的条件下测定的值。对于以后的储存弹性模量、损耗因数也相同。

另外，在本说明书中，宽度及距离等各尺寸表示将轮胎装配于适用轮圈且填充规定内压而处于无负荷状态时的轮胎宽度方向剖面中的宽度及距离等各尺寸。但是，“适用轮圈”是指由在生产、使用轮胎的地域有效的产业规格规定的轮圈，在日本为JATMA(日本汽车轮胎协会)年鉴(YEAR BOOK)，在欧洲为ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织、European Tyre and Rim TechnicalOrganisation)标准手册(STANDARD MANUAL)，在美国为TRA(轮胎与轮辋协会、THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.)年鉴(YEAR BOOK)等。另外，“规定内压”是指与适用规格的轮胎中的JATMA(日本汽车轮胎协会)等规格的轮胎最大负荷能力对应的内压。

发明的效果

根据本发明，通过在缓冲橡胶的与带邻接的部分使用具有适当选定的储存弹性模量以及损耗因数的橡胶，能够兼顾轮胎的滚动阻力和耐久性双方。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的重负载用轮胎的概略的部分剖视图。

图2是现有的重负载用轮胎的概略剖视图。

图3是现有的重负载用轮胎的概略剖视图。

图4是表示本发明的重负载用轮胎的周向带层、倾斜带层、以及缓冲橡胶的位置关系的图。

图5是本发明的其他实施方式的重负载用轮胎的概略的部分剖视图。

图6是发明例以及现有例的轮胎的概略的部分剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明进行详细说明。图1是本发明的一个实施方式的重负载用轮胎(以下称为“轮胎”)的部分剖视图。

即、如图1所示，该轮胎具备胎体1和带2，该胎体1包括至少一张胎体帘布层，该胎体帘布层由通过涂覆橡胶包覆的帘线构成；该带2在该胎体1的胎冠部的轮胎径向外侧，并且包括用带涂覆橡胶包覆的帘线构成的多个(图示例中为四层)带层2a1、2a2、2b1、2b2。另外，在图示例中，具备配设在比胎体1靠轮胎内表面侧并保持充气轮胎的内压的至少一张内衬4，在带2的轮胎径向外侧配置有胎面5。

在此，带2具有：周向带2a，其包括由沿模压成波型的轮胎周向延伸的帘线构成的至少一层(在图示例中为两层)周向带层2a1、2a2；以及倾斜带2b，其包括由在轮胎周向上倾斜并直线状地延伸的帘线构成的至少一层(在图示例中为两层)倾斜带层2b1、2b2。

该轮胎在以下区域还具备缓冲橡胶3，该区域为多个带层2a1、2a2、2b1、2b2中的轮胎宽度方向的宽度为最大宽度的带层2b1与胎体1之间、而且位于比上述最大宽度的带层2b1靠轮胎径向内侧的带层2a1、2a2的胎面宽度方向外侧的区域。

图示例中，该缓冲橡胶3为两层构造，该两层是成为倾斜带层2b1以及周向带层2a1、2a2的轮胎宽度方向外侧端部的部分(以下称为“带邻接部分”)3a；以及与该带邻接部分3a邻接，且从该带邻接部分3a的轮胎宽度方向外侧端面部分沿胎体1向轮胎径向内侧延伸的部分(以下称为“主体部分”)3b。即、配置成面向带2的部分成为缓冲橡胶3的带邻接部分3a。

并且，在图1所示的本实施方式中，该带邻接部分3a以从轮胎宽度方向的宽度为最大宽度的倾斜带层2b1的端部附近朝向胎面宽度方向内侧且轮胎径向内侧的线为边界而与主体部分3b邻接，另外，带邻接部分3a构成为在胎体1与位于轮胎径向最内侧的周向带层2a1之间向胎面宽度方向内侧延伸的形状。

在此，重要的是在将缓冲橡胶3的带邻接部分3a、缓冲橡胶的主体部分3b、以及带涂覆橡胶的储存弹性模量分别设为E1'、E2'、E3'时，在本发明中，E1'、E2'、E3'满足E2'＜E1'≤E3'的关系。

即、在如图2所示那样的由现有的一层构造的缓冲橡胶3构成的构造的情况下，储存弹性模量、损耗因数小，即、通过硫磺、钴的含有率低的缓冲橡胶3和倾斜带2b直接接触(图2中的现有的缓冲橡胶3始终是一层构造，但为了方便，用符号3a表示倾斜带2b邻接的部分)，涂覆倾斜带2b的带涂覆橡胶的硫磺、钴向缓冲橡胶3转移，结果使帘线与带涂覆橡胶的粘接性降低，导致产生早期的分离，另外，由于缓冲橡胶3的储存弹性模量低，因此周向带2a的帘线方向的偏斜变大，有可能产生周向带2a端部的帘线断裂。在本发明的图1所示的构造中，与带2接触的部分由于是储存弹性模量、损耗因数大、即、硫磺、钴的含有率高的带邻接部分3a，因此能够抑制来自带涂覆橡胶的硫磺、钴的移动，另外，因为是高储存弹性模量，所以能够抑制周向带2a的帘线方向的偏斜，因此能够回避上述问题。

另外，利用缓冲橡胶的主体部分3b还能够兼备将轮胎内表面修整成适当形状的效果。

此外，在此，周向带层为实施了波型的模压的结构，但也可以是直形状的帘线。

在此，为了得到本发明的上述效果，优选为如图1所示的带构造，在胎体1的胎冠部的轮胎径向外侧依次具有周向带2a以及倾斜带2b，一个倾斜带层2b为轮胎宽度方向的宽度为最大宽度。在图1所示的例子中，最大宽度的带层是倾斜带层2b1，倾斜带层2b2比周向带2a的轮胎宽度方向的宽度短，在本发明中，也能够使倾斜带层2b2为与倾斜带层2b1相同程度的宽度，并比周向带2a的轮胎宽度方向的宽度长，或者，也能够为最大宽度的带层。

并且，在如图3那样配置倾斜带层2b1的端部的保护橡胶3c和与周向带2a邻接的横向橡胶3d的情况下，由于部件件数的增加以及贴附工序的增加而导致生产率的降低，但是在本发明中，只是在缓冲橡胶的带邻接部分2a使用具有适当选定的储存弹性模量以及损耗因数的橡胶，因此也解决了上述的那样的问题。

另外，为了将轮胎内表面修整成适当形状，优选缓冲橡胶3的主体部分3b在满足损耗因数tanδ2为0.01＜tanδ2＜0.2的范围内，而且在满足储存弹性模量E2'(MPa)为1＜E2'＜15的范围内。

其原因是，通过使tanδ2超过0.01，能够抑制因缓冲橡胶和其周边橡胶的边界的粘接不良而产生剥离，另一方面，通过使tanδ2未满0.2，能够抑制损失能量而有效地降低滚动阻力。

另外，通过使E2'超过1(MPa)，能够抑制缓冲橡胶自身的偏斜而抑制自我破坏，另一方面，通过使E2'未满15(MPa)，能够确保较大输入时的抗破坏性而抑制缓冲橡胶自身的自我破坏，另外，成型时容易成为所希望的带形状。

并且，优选带邻接部分3a配置成，最大宽度的倾斜带层2b1的轮胎宽度方向外侧端与缓冲橡胶的主体部分3b的最短距离L2为1mm以上，而且周向带2a的轮胎宽度方向外侧端与缓冲橡胶的主体部分3b的最短距离L1为2.5mm以上。

其原因是，为了更加可靠地抑制硫磺、钴的移动，最大宽度的倾斜带层2b1的轮胎宽度方向外侧端与缓冲橡胶的主体部分3b的最短距离L2为1mm以上是有效的，另外，为了抑制周向带端的偏斜，改善带断裂性，周向带2a的轮胎宽度方向外侧端与缓冲橡胶的主体部分3b的最短距离L1为2.5mm以上是有效的。

此外，如图1等所示的情况那样，在具有多层周向带2a的情况下，关于上述最短距离L1为最小的带层，优选该最短距离L1为2.5mm以上。

此外，倾斜带层2b1、2b2的轮胎宽度方向的宽度优选为周向带层2a1、2a2的轮胎宽度方向的宽度的30～120％，更优选为105～110％。

其原因是，通过为30％以上，从而在轧在石头等突起物时，能够对保持内压的带2a1、2a2进行有效的保护，另一方面，通过为120％以下，从而能够抑制从最大宽度带层端产生的故障。

另外，尤其是通过为105％以上且110％以下，从而能够取得带耐久性和径增大的平衡。

并且，在本发明中，优选轮胎的扁平率为70％以下。

图5是本发明的其他实施方式的轮胎的部分剖视图。

图5所示的轮胎仅在缓冲橡胶3的形状上与图1所示的轮胎不同。

在图5所示的轮胎中，在带邻接部分3a配置成覆盖缓冲橡胶3的主体部分3b的轮胎径向外侧部分这方面与图1所示的轮胎不同，在图示例中，缓冲橡胶3的主体部分3b配置成被胎体1以及带邻接部分3a包围。

根据图5所示的轮胎，能够抑制轮胎制造过程中的缓冲橡胶3的翘曲。即、在本发明中，由于缓冲橡胶3是弹性率彼此不同的带邻接部分3a和主体部分3b邻接配置的两层构造，因此在轮胎制造工序中，有可能因其收缩率不同而在缓冲橡胶3上产生翘曲，但如图5所示，通过做成带邻接部分3a覆盖主体部分3b的轮胎径向外侧部分的结构，从而带邻接部分3a抑制主体部分3b的变形，因此能够抑制缓冲橡胶3的不希望的翘曲。

实施例

在现有的轮胎和本发明的轮胎中，为了确认轮胎的性能有所不同，使用将规格TBR445/50R22.5的轮胎装在轮圈宽度14英寸的轮圈上且为规定的内压的供试验用轮胎，对轮胎的滚动阻力、QC耐久性、带粘接性、周向带断裂性进行了试验。各试验方法如下。

＜轮胎的滚动阻力＞

以使供实验用轮胎与滚筒接触的状态使滚筒旋转，上升到规定的旋转速度后，切断向滚筒传递旋转驱动力，根据轮胎的转轴引起的滚筒旋转速度的减少比率算出滚动阻力。

＜QC耐久性＞

以规定的内压、负载、速度的条件进行滚筒实验，进行了在直到发生故障的时间评价发热性的、所谓QC滚筒试验。

＜带粘接性＞

以内压900kPa、负载6000kg、侧力3045kgf、速度60km/h、行驶时间12小时的条件进行滚筒试验，评价了带粘接性。

＜周向带断裂性＞

以内压900kPa、负载6380kg、速度60km/h、行驶距离50000km的条件进行滚筒试验，评价了周向带断裂性。

制作的现有例1～4、以及发明例1～9的轮胎的规格、以及实验结果表示在表1中。在此使用的带帘线为钢帘线(带有波形的帘线)。

此外，在表1中，轮胎的性能以将现有例的结果设为100时的指数(INDEX)来表示(数值越大性能越优良)。

表1

从表1可知，在发明例1～9中，为了减小滚动阻力，在缓冲橡胶主体部分使用损耗因数以及储存弹性模量低的橡胶，因此滚动阻力性比现有例1优异。另外，在发明例1～9中，由于使缓冲橡胶两层化，且在带邻接部分使用损耗因数以及储存弹性模量高的橡胶，因此QC耐久性、带粘接性、周向带断裂性为现有例1以及现有例2的同等以上。

另外，在发明例中，由于未使用带端保护橡胶，因此能够回避现有例3以及现有例4中产生的那样的生产率的降低。

产业上的利用可能性

能够向市场提供兼顾轮胎的滚动阻力和耐久性双方的重负载用轮胎。

符号的说明

1—胎体帘布层，2—带，2a—周向带，2b—倾斜带，3—缓冲橡胶，3a—带邻接部分，3b—主体部分，3c—保护橡胶，3d—横向橡胶，4—内衬，5—胎面。

Claims (5)

1.一种重负载用轮胎，具有：在一对胎圈部间环状地跨越的胎体；以及带，该带在该胎体的胎冠部的轮胎径向外侧，并且包括用带涂覆橡胶包覆的帘线构成的多个带层，

上述带具有：周向带，其包括由在轮胎周向上延伸的帘线构成的至少一层周向带层；以及倾斜带，其配置在该周向带的轮胎径向外侧，并且包括由相对于轮胎周向倾斜延伸的帘线构成的至少一层倾斜带层，

在上述多个带层中的轮胎宽度方向的宽度为最大宽度的带层与上述胎体之间、而且在位于比上述最大宽度的带层靠轮胎径向内侧的带层的胎面宽度方向外侧的区域，配置有缓冲橡胶，

上述重负载用轮胎的特征在于，

上述缓冲橡胶包括：带邻接部分，其与位于比上述最大宽度的带层靠轮胎径向内侧的带层的轮胎宽度方向外侧端部邻接；以及主体部分，其与该带邻接部分邻接地配置，且沿上述胎体向轮胎径向内侧延伸，

在将上述缓冲橡胶的上述带邻接部分、上述缓冲橡胶的上述主体部分、以及上述带涂覆橡胶的储存弹性模量分别设为E1'、E2'、E3'时，E1'、E2'、E3'满足E2'＜E1'≤E3'的关系。

2.根据权利要求1所述的重负载用轮胎，其特征在于，

上述缓冲橡胶的上述主体部分的损耗因数tanδ2在满足0.01<tanδ2<0.2的范围内，而且上述缓冲橡胶的上述主体部分的储存弹性模量E2'(MPa)在满足1<E2'<15的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的重负载用轮胎，其特征在于，

上述带邻接部分配置成，上述倾斜带的轮胎宽度方向外侧端与上述缓冲橡胶主体部分的最短距离为1mm以上，而且上述周向带的轮胎宽度方向外侧端与缓冲橡胶主体部分的最短距离为2.5mm以上。

4.根据权利要求1～3任一项中所述的重负载用轮胎，其特征在于，

上述倾斜带层的轮胎宽度方向的宽度为上述周向带层的轮胎宽度方向的宽度的30～120％。

5.根据权利要求1～4任一项中所述的重负载用轮胎，其特征在于，

轮胎的扁平率为70％以下。