CN105283329B - 缺气保用轮胎 - Google Patents

Abstract

一种轮胎(10)，其具有：胎圈芯(18)；胎体(22)；胎圈填胶(20)，胎圈填胶(20)从胎圈芯(18)沿着胎体(22)的外表面(22O)朝向轮胎径向外侧延伸；以及侧部加强橡胶(26)，侧部加强橡胶(26)布置于轮胎侧部(14)，侧部加强橡胶(26)沿着胎体(22)的内表面(22I)沿轮胎径向延伸，侧部加强橡胶(26)的厚度朝向胎圈芯(18)侧且朝向胎面部(16)侧减少，侧部加强橡胶(26)的在胎圈芯侧(18)的端部(26B)与胎圈填胶(20)以夹着胎体(22)的方式重叠，并且侧部加强橡胶(26)的断裂伸长率为130％以上。侧部加强橡胶(26)的在端部(26B)与胎圈填胶(20)的轮胎径向外侧的端部(20A)之间的沿胎体(22)的中点(Q)处的厚度(GB)为最大厚度(GA)的40％至80％。

Description

缺气保用轮胎

技术领域

本发明涉及一种缺气保用轮胎(run-flat tire)。

背景技术

已知轮胎侧部被侧部加强橡胶加强的侧部加强型缺气保用轮胎作为即使在内压因刺破等而降低的状态下也能够安全行驶特定距离的缺气保用轮胎(例如，参照日本特开2012-116212号公报)。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在侧部加强型缺气保用轮胎中，在当缺气保用行驶时(在内压因刺破等而降低的状态下行驶时)承受侧向力的情况下，在一侧的轮胎侧部有时发生弯曲(buckle)(轮胎侧部朝向轮胎内侧折曲的现象)。担心在轮胎侧部弯曲时损坏侧部加强橡胶。

本发明的目的是抑制在侧部加强型缺气保用轮胎中因轮胎侧部弯曲而导致的侧部加强橡胶的损坏。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面的缺气保用轮胎包括：一对胎圈芯；胎体，所述胎体跨设在所述一对胎圈芯之间，所述胎体的端部侧固定于所述胎圈芯；胎圈填胶，所述胎圈填胶从所述胎圈芯沿着所述胎体的外表面朝向轮胎径向外侧延伸；以及侧部加强橡胶，所述侧部加强橡胶设置于轮胎侧部，所述侧部加强橡胶沿着所述胎体的内表面沿轮胎径向延伸，所述侧部加强橡胶的厚度朝向所述胎圈芯侧且朝向胎面部侧去而减小，所述侧部加强橡胶的在所述胎圈芯侧的端部与所述胎圈填胶以夹着所述胎体的方式重叠，并且所述侧部加强橡胶的断裂伸长率为130％以上，其中所述侧部加强橡胶的在所述胎圈填胶的在轮胎径向外侧的端部与所述侧部加强橡胶的在所述胎圈芯侧的端部之间的沿着所述胎体的中点处的厚度为所述侧部加强橡胶的最大厚度的40％至80％。

发明的效果

本发明的缺气保用轮胎能够抑制因轮胎侧部弯曲而导致的侧部加强橡胶的损坏。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施方式的缺气保用轮胎的沿轮胎轴向截取的、该轮胎一侧的轮胎半部的截面图。

图2是示出了处于行驶状态的图1示出的缺气保用轮胎的从轮胎轴向看到的轮胎侧视图。

图3是示出了轮胎侧部处于弯曲状态的图1示出的缺气保用轮胎的沿轮胎轴向截取的轮胎截面图。

具体实施方式

接下来基于附图说明本发明的示例性实施方式。图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的缺气保用轮胎(以下简称为“轮胎”)10的一侧的沿着轮胎轴向的截面。注意，在图1中，箭头X表示轮胎10的轴向(以下适当地称为“轮胎轴向”)，箭头R表示轮胎10的径向(以下适当地称为“轮胎径向”)，附图标记CL表示轮胎10的赤道面(以下适当地称为“轮胎赤道面”)。在本示例性实施方式中，在轮胎径向上的轮胎10的轴线(转动轴线)侧称为“轮胎径向内侧”，在轮胎径向上的与轮胎10的轴线侧相反的那侧称为“轮胎径向外侧”。在轮胎轴向上的轮胎10的赤道面CL侧称为“轮胎轴向内侧”，在轮胎轴向上的与轮胎10的赤道面CL侧相反的那侧称为“轮胎轴向外侧”。

图1示出的轮胎10安装于标准轮辋30(在图1中，由双点划线示出)，并充填标准空气压力。这里所称的标准轮辋是日本机动车轮胎制造者协会(JATMA)年鉴2013规定的轮辋。以上所称的标准空气压力是JATMA年鉴2013说明的与最大负荷能力对应的空气压力。

注意，在日本以外，负载指的是以下标准记载的具有适用尺寸的单个车轮的最大负载(最大负荷能力)，内压指的是以下标准记载的与单个车轮的最大负载(最大负荷能力)对应的空气压力，轮辋指的是下标准记载的具有适用尺寸的标准轮辋(或“核准轮辋”或“推荐轮辋”)。该标准由在轮胎制造或使用的区域内有效的工业标准确定。例如，美国的轮胎轮辋协会(the Tire and Rim Association,Inc)的年鉴、欧洲的欧洲轮胎轮辋技术组织(theEuropean Tire and Rim Technical Organisation)的标准手册和日本的日本机动车轮胎制造者协会(the Japan Automobile Tire Manufacturer's Association)的JATMA年鉴所规定的标准。

注意，虽然本示例性实施方式的轮胎10是扁平率为55以上的轮胎，但本发明不限于这种构造，扁平率可以小于55。

如图1所示，根据本示例性实施方式的缺气保用轮胎10包括一对胎圈部12(图1仅图示出在一侧的胎圈部12)、分别从一对胎圈部12朝向轮胎径向外侧延伸的一对轮胎侧部14和从一个轮胎侧部14朝向另一个轮胎侧部14延伸的胎面部16。轮胎侧部14承受在缺气保用行驶时作用在轮胎10上的负载。

胎圈芯18分别埋设于一对胎圈部12。胎体22跨设在一对胎圈芯18之间。胎体22的端部侧被胎圈芯18固定(anchored)。注意，在本示例性实施方式的胎体22中，各端部侧均绕着胎圈芯18从轮胎内侧朝向轮胎外侧折返并被固定于胎圈芯18，折返部22B的端部22C与胎体主体部22A接触。胎体22构成从一个胎圈芯18朝向另一个胎圈芯18环状地延伸的轮胎骨架。

带束层24A、冠部层(cap layer)24B和层叠层(layering layer)24C分别安装于胎体主体部22A的轮胎径向外侧。冠部层(cap layer)24B覆盖整个带束层24A，层叠层24C覆盖带束层24A的端部附近。注意，可以采用传统上公知的缺气保用轮胎采用的各构件的结构作为胎体22、带束层24A、冠部层24B和层叠层24C。

各胎圈部12均埋设有从胎圈芯18沿着胎体22的外表面22O朝向轮胎径向外侧延伸的胎圈填胶20。在本示例性实施方式中，胎圈填胶20布置于被胎体主体部22A和折返部22B包围的区域。注意，胎体22的外表面22O是胎体主体部22A的在轮胎外侧的面以及折返部22B的在轮胎内侧的面。在本示例性实施方式中，胎圈填胶20的在轮胎径向外侧的端部20A进入轮胎侧部14。胎圈填胶20的厚度朝向轮胎径向外侧去而减小。

如图1所示，胎圈填胶20的高度BH设定在轮胎截面高度SH的40％至60％的范围内。注意，这里所称的“轮胎截面高度”指的是在将轮胎10组装于标准轮辋30并将内压设定为标准空气压力的状态下从胎圈座的延长线与胎圈基部的延长线之间的交点直到轮胎10的轮胎径向最外侧的端部的、沿着轮胎径向测量的长度。“胎圈填胶的高度BH”指的是在将轮胎10组装于标准轮辋30并将内压设定为标准空气压力的状态下从上述交点直到胎圈填胶20的端部20A的、沿着轮胎径向测量的长度。注意，最优选的是，胎圈填胶20的高度BH设定在轮胎截面高度SH的40％至60％的范围内，胎圈填胶20的端部20A位于轮胎10的最大宽度位置的轮胎径向内侧。这里所称的“最大宽度位置”指的是轮胎10沿轮胎轴向的宽度为最大宽度的位置。

在胎体22的轮胎轴向内侧加强轮胎侧部14的侧部加强橡胶26安装于各轮胎侧部14。侧部加强橡胶26在胎体22的内表面22I处沿着轮胎径向延伸。侧部加强橡胶26具有厚度朝向胎圈芯18侧且朝向胎面部16侧去而减小的形状，诸如为大致新月形状等。注意，这里所称的“侧部加强橡胶的厚度”指的是在将轮胎10组装于标准轮辋30并将内压设定为标准空气压力的状态下沿着胎体22的法线测量的长度。

侧部加强橡胶26的在胎面部16侧的端部26A与胎面部16以夹着胎体22(胎体主体部22A)的方式重叠，侧部加强橡胶26的在胎圈芯18侧的端部26B与胎圈填胶20以夹着胎体22的方式重叠。侧部加强橡胶26由比构成轮胎侧部14的其它橡胶硬的橡胶形成，并且侧部加强橡胶26是在轮胎10的内压因刺破等而降低的情况下允许在支撑车辆及其乘员的重量的状态下行驶特定距离的加强橡胶。

侧部加强橡胶26的断裂伸长率设定在从130％以上且190％以下的范围内。注意，这里所称的“断裂伸长率”表示基于JIS K6251(采用哑铃状(dumbbell-shaped)的3号试验样本)规定的断裂伸长率(％)。虽然本示例性实施方式的侧部加强橡胶26由一种橡胶构成，但本发明不限于这种构造，侧部加强橡胶26可以由多种橡胶构成。

如图1所示，胎圈填胶20的端部20A与侧部加强橡胶26的端部26B之间沿胎体22的延伸方向的中点Q处的侧部加强橡胶26的厚度GB设定在侧部加强橡胶26的最大厚度GA的40％至80％的范围内。

胎面部16形成有沿轮胎周向延伸的多个周向槽16A。内衬层(图中未示出)从一个胎圈部12横跨另一个胎圈部12地安装在轮胎10的内表面。

虽然在本示例性实施方式中胎圈填胶20的硬度等于或高于侧部加强橡胶26的硬度，但本发明不限于这种构造。

接下来说明本示例性实施方式的轮胎10的作用。

如图2所示，在缺气保用行驶时，轮胎10的接地部分的前后(特别是踏入侧部分F)处于在负载条件下发生大程度挠曲的状态(注意，图2中的箭头A方向是轮胎转动方向)。如图3所示，例如，当轮胎10由于在这种状态下转弯而承受过度的侧向力时，在一侧的轮胎侧部14发生弯曲(轮胎侧部14朝向轮胎内侧折曲的现象)。在轮胎侧部14以此方式弯曲的情况下，侧部加强橡胶26的内表面26C拉伸并变形(伸张)。由拉伸导致的该变形(拉伸变形)容易在侧部加强橡胶26的重叠部28处增大，该重叠部28与胎圈填胶20以夹着胎体22的方式重叠。然而，由于侧部加强橡胶26的断裂伸长率为130％以上，因此例如与侧部加强橡胶的断裂伸长率为小于130％的构造相比，能够抑制侧部加强橡胶26的损坏(破断或龟裂)。因此，侧部加强橡胶26具有改善的耐久性和改善的缺气保用耐久性。

然而，如果侧部加强橡胶26的断裂伸长率过度增大，则侧部加强橡胶26的硬度将会降低，使得将需要增大侧部加强橡胶26的厚度以便确保缺气保用耐久性。然而，在轮胎10中，侧部加强橡胶26的断裂伸长率设定为190％以下，使得无需使侧部加强橡胶26过厚，以便确保缺气保用耐久性(缺气保用行驶时的耐久性)，从而能够抑制重量的过度增加。这能够降低轮胎10行驶时的滚动阻力，并且能够改善安装有轮胎10的车辆的燃料效率。

在轮胎10中，侧部加强橡胶26的端部26B与胎圈填胶20以夹着胎体22的方式重叠，从而增大了轮胎侧部14的刚性并改善了缺气保用耐久性。

在轮胎10中，胎圈填胶20的高度BH设定在轮胎截面高度SH的40％至60％，从而能够有效地抑制缺气保用行驶时从轮辋脱离。具体地，在胎圈填胶20的高度BH小于轮胎截面高度SH的40％的情况下，胎圈部12具有较低的刚性并且更容易变形，使得在当缺气保用行驶时承受侧向力的情况下更容易发生从轮辋的脱离。在高度BH大于高度SH的60％的情况下，胎圈部12具有较高的刚性并且不容易变形，使得在当缺气保用行驶时承受侧向力的情况下、在轮胎侧部14发生弯曲时胎圈部12更容易从轮辋脱离(参照图3)。因此优选的是，胎圈填胶20的高度BH设定在轮胎截面高度SH的40％至60％的范围内。

此外，在胎圈填胶20的端部20A位于轮胎10的最大宽度位置的轮胎径向外侧的情况下，轮胎侧部14具有较高的刚性并且不容易变形，使得在当缺气保用行驶时承受侧向力的情况下、在轮胎侧部14发生弯曲时胎圈部12更容易从轮辋脱离(参照图3)。因此优选的是，胎圈填胶20的端部20A位于轮胎10的最大宽度位置的轮胎径向内侧。

在轮胎10中，侧部加强橡胶26的厚度朝向胎圈芯18侧且朝向胎面部16侧去而减小，侧部加强橡胶26的在重叠部28的中点Q处的厚度GB设定为最大厚度GA的40％至80％。因此由侧部加强橡胶26的拉伸而导致的变形增大的重叠部28的中点Q处的从胎体22到侧部加强橡胶26的内表面26C的距离较短。因而能够降低在轮胎侧部14发生弯曲时作用在侧部加强橡胶26的内表面26C(具体地，内表面26C的与重叠部28对应的部分)上的拉伸应力。因此进一步抑制了侧部加强橡胶26的损坏。注意，当轮胎侧部14已经发生弯曲时，侧部加强橡胶26绕着内表面26C的与中点Q对应的点26Q(穿过中点Q的法线(胎体22的法线)与内表面26C之间的交点)朝向轮胎内侧折曲，使得在点26Q附近沿箭头E和E’方向发生拉伸(参照图3)。在厚度GB小于最大厚度GA的40％的情况下，中点Q附近的侧部加强橡胶26的厚度过薄，轮胎侧部14的刚性降低，使得担心缺气保用耐久性降低。在厚度GB大于最大厚度GA的80％的情况下，中点Q附近的侧部加强橡胶26的厚度过厚，无法充分地降低在轮胎侧部14已经发生弯曲时作用在内表面26C上的拉伸应力。因此优选的是，厚度GB设定在最大厚度GA的40％至80％的范围内。

在各轮胎侧部14的高度(沿轮胎径向的长度)高的轮胎中，诸如扁平率为55以上的轮胎等，如在本示例性实施方式的轮胎10中，轮胎侧部14更容易发生弯曲。因而通过将侧部加强橡胶26的断裂伸长率设定在130％以上且190％以下的范围内，能够有效地抑制由于轮胎侧部14弯曲而导致的侧部加强橡胶26的损坏。

在上述示例性实施方式中，胎体22的各端部侧均绕着胎圈芯18从轮胎轴向内侧朝向轮胎轴向外侧折返并且胎体22的端部被构造成固定于胎圈芯18。然而，本发明不限于这种构造。例如，可以应用以下构造：胎圈芯18分成两半，胎体22的端部侧夹在分开的胎圈芯18之间，从而将胎体22的端部固定于胎圈芯18。

如图1所示，在上述示例性实施方式中，侧部加强橡胶26由一种橡胶构成；然而，本发明不限于这种构造，侧部加强橡胶26可以由多种橡胶构成。例如，侧部加强橡胶26可以通过沿轮胎径向重叠多个不同种类的橡胶而构成，或者侧部加强橡胶26可以通过沿轮胎轴向重叠多个不同种类的橡胶而构成。注意，在侧部加强橡胶26通过沿轮胎径向重叠多个不同种类的橡胶而构成的情况下，能够通过将侧部加强橡胶26的包括中点Q的部分的断裂伸长率设定在130％以上且190％以下的范围内来得到本发明的有益效果。在侧部加强橡胶26通过沿轮胎轴向重叠多个不同种类的橡胶而构成的情况下，能够通过将形成侧部加强橡胶26的内表面26C的橡胶(构成侧部加强橡胶26的多个种类的橡胶中的在轮胎轴向最内侧的橡胶)的断裂伸长率设定在130％以上且190％以下的范围内来得到本发明的有益效果。

以上已说明了本发明的示例性实施方式；然而，本发明不限于该示例性实施方式，可以在不脱离本发明的宗旨的范围内实施显而易见的各种实施方式。

(试验例)

为了证实本发明的有益效果，制备十种包含本发明的缺气保用轮胎(以下简称为轮胎)(以下的实施例1至实施例10)和一种作为不包含本发明的比较例的缺气保用轮胎(以下的比较例1)，并进行以下试验1和试验2。

首先，接下来说明试验1采用的实施例1至实施例5的缺气保用轮胎和比较例1的缺气保用轮胎。注意，试验中采用的各缺气保用轮胎的尺寸为195/65R15。均采用与上述示例性实施方式的轮胎10的结构相同的结构的各实施例1至实施例5的缺气保用轮胎是“侧部加强橡胶的断裂伸长率”、“侧部加强橡胶的最大厚度GA”和“胎圈填胶的高度BH”分别具有不同值的轮胎。比较例1的缺气保用轮胎是具有与实施例1至实施例5的缺气保用轮胎相同结构的轮胎；然而，在本发明中不包含侧部加强橡胶的断裂伸长率的值。表1示出了实施例1至实施例5和比较例1的各个数值。注意，对于实施例1至实施例5的侧部加强橡胶的最大厚度GA，以比较例1的最大厚度GA作为基准值(100)，以指数示出得到与比较例1相同的缺气保用耐久性所需要的厚度。注意，所指示的最大厚度GA的值越低，结果越好。

在试验1中，首先，将各试验轮胎组装于根据JATMA标准的标准轮辋、在不充填空气(内压设定为0kPa)的情况下安装于车辆并且通过以20km/h的速度行驶了5km的距离来进行磨合(broken-in)。然后车辆以特定速度进入曲率半径为25m的环形道(circuit track)，并在该环形道的1/3周的位置连续2次执行停止(J转弯(J-turn)试验)。在侧部加强橡胶的内表面没有损坏的情况下，将速度升高2km/h并再次执行试验。直到侧部加强橡胶的内表面发生损坏之前，执行该J转弯试验。

注意，以比较例1的侧部加强橡胶的内表面发生损坏时的进入速度为基准值(100)，用指数表示和评价实施例1至实施例5的各侧部加强橡胶的内表面发生损坏时的进入速度。注意，表1中的“抗龟裂性(cracking resistance)”是以指数表示的侧部加强橡胶的内表面发生损坏时的进入速度。抗龟裂性的值越大，结果越好。

此外，在将进入速度升高2km/h时执行以上J-turn试验，并在胎圈部从轮辋(轮辋的凸峰(hump))脱离时测量进入速度。注意，以比较例1的胎圈部从轮辋脱离时的进入速度为基准值(100)，用指数表示和评价实施例1至实施例5的各胎圈部从轮辋脱离时的进入速度。注意，表1中的“轮辋脱离性”是以指数表示的胎圈部从轮辋脱离时的进入速度。轮辋脱离性的值越大，结果越好。

接着，将各试验轮胎组装于根据JATMA标准的标准轮辋、安装于车辆并在给予特定内压(JATMA规定的内压)的状态下以特定速度行驶，并根据乘员感觉评价乘坐品质。注意，以比较例1作为基准值(100)的指数来表示实施例1至实施例5的乘坐品质。乘坐品质的值越大，结果越好。

【表1】

在实施例1至实施例5中，侧部加强橡胶的断裂伸长率设定为130％以上，使得改善了侧部加强橡胶的抗龟裂性。当侧部加强橡胶的断裂伸长率超过190％时，为了确保缺气保用耐久性，侧部加强橡胶的最大厚度GA过厚，使得重量增大，存在乘坐品质劣化的倾向。

接下来说明试验2采用的实施例6至实施例10的缺气保用轮胎。注意，试验2中采用的各缺气保用轮胎的尺寸为195/65R15。均采用与上述的本示例性实施方式的轮胎10的结构相同的结构的实施例6至实施例10的缺气保用轮胎是“侧部加强橡胶的最大厚度GA”、“侧部加强橡胶的在中点Q处的厚度GB(mm)”和“厚度GB相对于最大厚度GA的比例”分别具有不同值的轮胎。表2示出了实施例6至实施例10的各值。注意，各实施例6至实施例10的侧部加强橡胶的断裂伸长率均设定为170％。

在试验2中，将各试验轮胎组装于根据JATMA标准的标准轮辋、在不充填空气(内压设定为0kPa)的情况下安装于鼓式试验机。然后各试验轮胎在400kgf的径向负载条件下转动鼓而被加压的状态下以特定速度(转动速度)进行缺气保用行驶(直线缺气保用行驶)时，测量直到各试验轮胎的轮胎侧部出现故障时所行驶的距离(在转动鼓上行驶的距离)。以直到比较例1的轮胎侧部出现故障时的行驶距离作为基准值(100)的指数来表示和评价直到实施例6至实施例10的轮胎侧部出现故障时的各行驶距离。注意，表2中的“缺气保用耐久性”以指数表示直到轮胎侧部出现故障时的行驶距离。缺气保用耐久性的值越大，结果越好。通过与试验1同样的方法评价实施例6至实施例10的抗龟裂性。

【表2】

如表2所示，在实施例6、实施例7和实施例9中，由于侧部加强橡胶的在中点Q处的厚度GB在最大厚度GA的40％至80％的范围内，因此得到了良好的抗龟裂性，还得到了良好的缺气保用耐久性。然而，在实施例8和实施例10中，能够看到，由于侧部加强橡胶的在中点Q处的厚度GB小于最大厚度GA的40％，因此缺气保用耐久性降低了。

注意，2013年6月13日递交的日本专利申请2013-124842号的全部公开内容以通过引用的方式合并于此。

Claims (3)

1.一种缺气保用轮胎，所述缺气保用轮胎的扁平率为55以上并且所述缺气保用轮胎包括：

一对胎圈芯；

胎体，所述胎体跨设在所述一对胎圈芯之间，所述胎体的端部侧固定于所述胎圈芯；

胎圈填胶，所述胎圈填胶从所述胎圈芯沿着所述胎体的外表面朝向轮胎径向外侧延伸；以及

侧部加强橡胶，所述侧部加强橡胶设置于轮胎侧部，所述侧部加强橡胶沿着所述胎体的内表面沿轮胎径向延伸，所述侧部加强橡胶的厚度朝向所述胎圈芯侧且朝向胎面部侧去而减小，所述侧部加强橡胶的在所述胎圈芯侧的端部与所述胎圈填胶以夹着所述胎体的方式重叠，并且所述侧部加强橡胶的断裂伸长率为130％以上，其中

所述侧部加强橡胶的在所述胎圈填胶的在轮胎径向外侧的端部与所述侧部加强橡胶的在所述胎圈芯侧的端部之间的沿着所述胎体的中点处的厚度为所述侧部加强橡胶的最大厚度的40％至80％。

2.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，所述侧部加强橡胶的断裂伸长率为190％以下。

3.根据权利要求1或2所述的缺气保用轮胎，其特征在于，所述胎圈填胶的高度为轮胎截面高度的40％至60％。