CN105452015B

CN105452015B - 非充气轮胎

Info

Publication number: CN105452015B
Application number: CN201480043756.2A
Authority: CN
Inventors: 松田淳
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2017-09-01
Anticipated expiration: 2034-08-26
Also published as: CN105452015A; JP6221513B2; JP2015044436A; WO2015030007A1

Abstract

提供能够防止在负载有载重的状态下在转弯时由轮胎变形引起轮辋脱离的非充气轮胎。在嵌合部2形成在轮胎周向上连续延伸的左右一对凹陷部4，形成有该凹陷部4的位置P1处的直径r1与轮胎最外径位置P处的径r的径差D1和形成有凹陷部4的位置P1处的轮胎最小宽度W1的比D1/W1设为0.20≤D1/W1≤1.20的范围，并且形成有凹陷部4的位置P1的高度H1与轮胎截面高度SH的比H1/SH设为0.25≤H1/SH≤0.60的范围，并且将轮胎最大宽度位置P2的高度H2与轮胎截面高度SH的比H2/SH设为0.30≤H2/SH≤0.65的范围。

Description

非充气轮胎

技术领域

本发明涉及非充气轮胎，更详细地说涉及能够防止在负载有载重的状态下在转弯时轮胎由于变形而脱离轮辋的非充气轮胎。

背景技术

近年来，作为使用于自行车和/或轮椅等轻型车辆的轮胎，提出了使用无爆胎且在维修管理上不花费工时的非充气轮胎(例如参照专利文献1)。

在将这样的非充气轮胎使用于轻型车辆的情况下，在非充气轮胎的侧面设置槽等，使轮辋与该槽嵌合而进行轮辋组装。然而，在这样的结构中，仅进行了嵌合，所以在负载有垂直载重的状态下，若由于转弯等而进一步施加横向力，则存在容易产生轮辋脱离这一问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-286183号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供能够防止在负载有载重的状态下在转弯时由于轮胎变形引起轮辋脱离的非充气轮胎。

用于解决课题的技术方案

用于达成上述目的的本发明的非充气轮胎，由在行驶时与路面接触的胎面部和相对于轮辋嵌合的嵌合部构成，其特征在于：在所述嵌合部形成有在轮胎周向上连续延伸的左右一对凹陷部，形成有该凹陷部的位置P1处的直径r1和轮胎最外径位置P处的直径r的径差D1与形成有所述凹陷部的位置P1处的轮胎最小宽度W1的比D1/W1设为0.20≤D1/W1≤1.20的范围，并且形成有所述凹陷部的位置P1距所述嵌合部底面的高度H1与轮胎截面高度SH的比H1/SH设为0.25≤H1/SH≤0.60的范围，而且，轮胎最大宽度位置P2距所述嵌合部底面的高度H2与轮胎截面高度SH的比H2/SH设为0.30≤H2/SH≤0.65的范围。

发明效果

在本发明中，轮辋啮合于上述凹陷部，由此防止轮辋脱离，但特别是，通过将比D1/W1设定为上述范围，由此使胎面部(从轮辋露出而作为轮胎实际起作用的弹性体的部分)的形状成为扁平形状，通过将比H1/SH设定为上述的范围，由此充分地确保嵌合部(嵌合于轮辋的部分)的量，通过将比H2/SH设定为上述范围，由此将接近轮辋的部分作为轮胎最大宽度位置P2而使轮胎的重心向轮辋侧偏，所以能够有效地防止轮辋脱离。

在本发明中，优选：形成有所述凹陷部的位置P1处的轮胎最小宽度W1与轮胎最大宽度W2的比W2/W1设为1.00＜W2/W1≤1.50的范围。通过这样将比W2/W1设定为比1.00大的预定的范围，由此能够将轮辋宽度与轮胎最大宽度平衡化，所以对于防止轮辋脱离是有利的。另外，能够充分确保比轮辋向轮胎宽度方向突出的部分，所以也能够得到保护轮辋不受马路牙子等伤害的效果。

在本发明中，优选：轮胎最外径位置P处的直径r与轮胎最大宽度位置P2处的直径r2的径差D2设为8mm～20mm的范围。由此，胎面部的形状变得良好，能够防止偏磨损并且降低滚动阻力。

在本发明中，优选：轮胎最外径位置P与轮胎最大宽度位置P2之间的平均半径为8mm～25mm。由此，胎面部的形状变得良好，能够防止偏磨损并且降低滚动阻力。

在本发明中，优选：在轮胎内部埋设有在轮胎周向上延伸的加强部件。由此，通过由加强部件得到的刚性，对于提高耐轮辋脱离性是有利的。

在本发明中，优选：至少所述胎面部由热塑性树脂、热塑性弹性体组合物、热可逆交联弹性体组合物或它们的混合物构成。由此，能够提高轮胎制造时的成型加工性、成型作业性和/或材料循环性。

附图说明

图1是由本发明的实施方式构成的非充气轮胎的子午线剖视图。

图2是表示图1的非充气轮胎组装于轮辋的状态的子午线剖视图。

图3是由本发明的其他实施方式构成的非充气轮胎的子午线剖视图。

图4是由本发明的其他实施方式构成的非充气轮胎的子午线剖视图。

图5是由本发明的其他实施方式构成的非充气轮胎的子午线剖视图。

图6是由本发明的其他实施方式构成的非充气轮胎的子午线剖视图。

图7是表示以往的非充气轮胎的一例的子午线剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的结构进行详细说明。

在图1中，非充气轮胎T由在行驶时与路面接触的胎面部1和位于胎面部1的内周侧而嵌合于轮辋R的嵌合部2构成。如图1所例示，非充气轮胎T的形状以轮胎赤道E为边界左右对称。

胎面部1是从轮辋R露出在行驶时实际作为轮胎起作用的部分。如图1所例示，在子午线截面上胎面部1的轮廓线成为平滑的大致半圆状。在图1的实施方式中，在胎面部1的表面(特别是在使用时与路面接触的区域)，出于得到排水性等目的而设有在周向上延伸的槽3。这样的槽3根据轮胎的使用目的等也可以不设置。

如上所述，嵌合部2被配置于胎面部1的内周侧(轮辋R侧)。另外，在嵌合部2的侧面2a遍及非充气轮胎T的一周形成有凹陷部4。嵌合部2的形状根据轮辋R相应来确定，图1的实施方式中的嵌合部2成为在侧面2a与底面2b之间形成有斜面部2c的多边形状，使得其嵌合于图2所例示的轮辋R。若将非充气轮胎T嵌合于轮辋R，则如图2所例示，存在于轮辋R的轮辋凸缘Ra的端部的凸部Rb(向轮胎宽度方向内侧突出的部分)与凹陷部4啮合，使得在轮胎使用时非充气轮胎T不会容易地从轮辋R脱开。凹陷部4，只要具有与轮辋R的凸部Rb啮合的形状即可，对其形状没有特别限定，但为了在轮胎装设时等不损伤，优选，为不存在角部的图示那样的圆弧状。另外，优选，将其深度设定为例如0.1mm～4.0mm，将其宽度设定为例如0.5mm～4.0mm。

在本发明中，如图1所例示，在将形成有凹陷部4的位置设为P1、将该位置P1处的直径设为r1、将轮胎最外径位置设为P、将该位置P处的直径设为r时，直径r1与直径r的径差D1和位置P1处的轮胎最小宽度W1的比D1/W1被设定为0.20≤D1/W1≤1.20的范围。另外，所谓位置P1处的轮胎最小宽度W1，如图1所示，为左右的凹陷部4的轮胎宽度方向最内点间的距离。另外，在本发明中，位置P1距嵌合部2的底面2b的高度H1与轮胎截面高度SH的比H1/SH被设定为0.25≤H1/SH≤0.60的范围。进一步，在本发明中，在将轮胎最大宽度位置设为P2、将该位置P2距嵌合部2的底面2b的高度设为H2时，比H2/SH被设定为0.30≤H2/SH≤0.65的范围。

这样设定了非充气轮胎T的外形，所以本发明的非充气轮胎T，通过将比D1/W1设定为上述范围，由此胎面部1(从轮辋R露出而实际作为轮胎起作用的弹性体的部分)的形状变为扁平形状，通过将比H1/SH设定为上述范围，由此可充分确保嵌合部2(嵌合于轮辋R的部分)的量，进一步，通过将比H2/SH设定为上述范围，接近轮辋R的部分变为轮胎最大宽度位置P2，轮胎重心向轮辋R侧偏。其结果，在轮辋R啮合于凹陷部4而将非充气轮胎T固定时，嵌合部2稳定地收纳于轮辋R内，能够有效地防止轮辋脱离。

此时，若比D1/W1比0.20小，则胎面部1变得过小，所以非充气轮胎T的磨损寿命显著变小。相反，若比D1/W1比1.20大，则胎面部1相对于嵌合部2变得过大，所以不能防止轮辋脱离。从这些效果的平衡的观点出发，比D1/W1优选设定为0.30～1.10的范围，更优选设定为0.50～1.00的范围。

若比H1/SH比0.25小，则嵌合部2变得过小，所以不能防止轮辋脱离。相反，若比H1/SH比0.60大，则轮胎重量增加。从这些效果的平衡的观点出发，比H1/SH优选设定为0.30～0.55的范围，更优选设定为0.30～0.50的范围。

若比H2/SH比0.30小，则最大宽度位置P2过于靠近轮胎的内周侧(轮辋R侧)，结果变得不能确保嵌合部2的量，所以不能防止轮辋脱离。相反，若比H2/SH比0.65大，则最大宽度位置P2靠近轮胎的外周侧(胎面部1的接地部分侧)，轮胎重心从轮辋R侧离开，所以非充气轮胎T相对于轮辋R变得不稳定，对于防止轮辋脱离是不利的。另外，为了设为这样的形状，非充气轮胎T的体积会增大，所以滚动阻力会恶化。从这些效果的平衡的观点出发，比H2/SH优选设定为0.35～0.60的范围，更优选设定为0.40～0.55的范围。

如果满足该范围，则能够与使用目地相应，如图3所例示减小胎面部1，或如图4所例示增大胎面部1。

在图1～4的实施方式中，配合轮辋R的形状，如上所述，将嵌合部2的形状设为在嵌合部2的底面2b与嵌合部2的侧面2a之间设有斜面部2c的形状，但如果满足上述范围，也可以与轮辋的形状相应地例如如图5所例示设为不具有斜面部2c的形状。

凹陷部4设置在各嵌合部2的侧面2a的哪里都可以，但优选如图所示那样配置于嵌合部2的侧面2a的轮胎外周侧(胎面部1侧)。即，轮辋R的凸部Rb优选形成于轮辋凸缘Ra的终端。此时，如图6所例示，胎面部1也可以设为一边向凹陷部4平滑地弯曲一边与凹陷部4连结，但优选如图1所例示，在胎面部1与凹陷部4的连结部分设置有直线状的部分。通过这样加工，在轮胎更换时轮辋R与轮胎难以接触，轮胎更换的作业性提高。

为了形成凹陷部4，轮胎最大宽度W2需要比轮胎最小宽度W1大，但优选将形成有凹陷部4的位置P1处的轮胎最小宽度W1与轮胎最大宽度W2的比W2/W1设定为1.00＜W2/W1≤1.50的范围。通过这样设定比W2/W1的范围，能够将轮胎最小宽度W1(轮辋宽度)与轮胎最大宽度W2平衡化，所以对于防止轮辋脱离是有利的。另外，能够充分确保比轮辋R向轮胎宽度方向突出的部分，所以也能够得到保护轮辋不受马路牙子等伤害的效果。

此时，若比W2/W1为1.00以下，则不能形成凹陷部4。若比W2/W1比1.50大，则轮胎体积增大，所以滚动阻力恶化。从保护轮辋R不受马路牙子等伤害的观点出发，优选，轮胎最大宽度W2相对于轮辋宽度更大，所以比W2/W1优选设定为1.20～1.50的范围，更优选设定为1.30～1.40的范围。

在本发明中，优选：将轮胎最外径位置P处的直径r与轮胎最大宽度位置P2处的直径r2的径差D2设定为8mm～20mm的范围。通过这样设定径差D2，胎面部1的形状变得良好，能够防止偏磨损并且降低滚动阻力。此时，若径差D2比8mm小，则子午线截面上胎面部1的抵接于路面的部位的轮廓线变为直线状，胎面部1接近四角形状，所以难以降低轮胎重量改善滚动阻力。相反，若径差D2比20mm大，则接地中心的接地压力变得过高，轮胎赤道E的附近变得容易磨损。从这些效果的平衡的观点出发，径差D2优选设定为10mm～20mm的范围，更优选设定为10mm～15mm的范围。

在本发明中，轮胎最外径位置P与轮胎最大宽度位置P2之间的平均半径优选为8mm～25mm。通过这样设定平均半径，胎面部1的形状变得良好，能够防止偏磨损并且降低滚动阻力。此时，若平均半径比8mm小，则赤道E的附近变为极端突出的形状，所以接地中心的接地压力变得过高，赤道E的附近变得容易磨损。相反，若平均半径比25mm大，则胎面部1的弯曲形状变得过缓，与子午线截面上的胎面部1的路面抵接的部位的轮廓线实质变为直线状，所以难以降低轮胎重量改善滚动阻力。从这些效果的平衡的观点出发，平均半径优选设定为10mm～20mm的范围。

在本发明中，如图1所示，优选，在轮胎内部埋设有在轮胎周向上延伸的加强部件5。由此，通过利用加强部件5所得的刚性，有利于提高耐轮辋脱离性。作为这样的加强部件5，使用有机纤维帘线和/或钢帘线、或者用橡胶和/或树脂涂覆这些帘线所得的部件。有机纤维帘线的种类没有特别限定，可以使用例如聚酯纤维、尼龙纤维、芳香族聚酰胺纤维等。另外，帘线可以是单丝帘线，也可以是多丝帘线。在多丝帘线的情况下，可以是绞合帘线和/或、或重叠或捆扎或横向并列所得的帘线，也可以用橡胶和/或树脂等涂覆帘线。用橡胶涂覆后的帘线，也可以在插入到模具内之前预先硫化。在将加强帘线和/或含橡胶帘线层等配置于支撑体并在周向上形成为环状的情况下，能够通过焊接或熔敷等将这些终端部结合，或者使用粘接剂或者连结而结合。

在本发明中，作为构成胎面部1的材料，可以使用热塑性树脂、热塑性弹性体组合物、热可逆交联弹性体组合物、或它们的混合物。通过使用这些材料，能够提高轮胎制造时的成型加工性、成型作业性和/或材料循环性。

热可逆交联弹性体组合物，优选为包含马来酸变性烯烃系弹性体、含氮复环化合物、烯烃系树脂、苯乙烯系弹性体、石蜡油的组合物。通过这样构成热可逆交联弹性体组合物，具有良好的物理性质，并且因流动性高成型性良好。

作为热可逆性弹性体组合物的优选组分，优选，例如相对于马来酸变性烯烃系弹性体100重量份，配合0.1～3重量份的含氮复环化合物、50～150重量份的烯烃系树脂、20～80重量份的苯乙烯系弹性体、50～150重量份的石蜡油。另外，在这里，优选：含氮复环化合物为含氮复环多官能醇，所述烯烃系树脂为聚丙烯，所述苯乙烯系弹性体为氢化苯乙烯·异戊二烯·丁二烯嵌段共聚物。

在本发明中，只要至少胎面部1由上述材料构成即可，但在仅胎面部1由上述材料构成的情况下，分别个别地制造胎面部1与嵌合部2(例如注塑成型和/或挤压成型等)并将两者粘接，所以耐久性可能比较差。因此，更优选通过上述材料不仅仅构成胎面部1还构成非充气轮胎T的整体(即胎面部1以及嵌合部2)。这样，在通过单一的材料构成非充气轮胎T的整体的情况下，能够一体地对非充气轮胎T整体进行注塑成型和/或挤压成型，能够得到优异的耐久性，并且使轮胎的制造作业简略。

实施例

制作以往例1、比较例1～2、实施例1～9的12种类的充气轮胎，其中，轮胎尺寸为24×13/8，如表1、2分别设定有无凹陷、凹陷部位置P1处的直径r1与轮胎最外径位置P处的直径r的径差D1和凹陷部位置P1处的轮胎最小宽度W1的比D1/W1、凹陷部位置P1的高度H1与轮胎截面高度SH的比H1/SH、轮胎最大宽度位置P2的高度H2与轮胎截面高度SH的比H2/SH、轮胎最小宽度W1与轮胎最大宽度W2的比W2/W1、轮胎最外径位置P的直径r与轮胎最大宽度位置P2的直径r2的径差D2、轮胎最外径位置P与轮胎最大宽度位置P2之间的平均半径、有无埋设于轮胎内部的加强部件。

另外，以往例1的非充气轮胎是具有图7所例示的截面形状的轮胎。

对这12种类的非充气轮胎，通过下述评价方法评价了耐轮辋脱离性、滚动阻力，并将其结果合并表示于表1。

耐轮辋脱离性

将各试验轮胎装设于具备轮辋尺寸24×13/8的轮辋的轮椅，负载的100kg的载重，在轮胎嵌入于宽度20mm、深度15mm的槽的状态下重复30次原地转向(据え切り)试验，测定了发生轮辋脱离的次数。评价结果用测定值(发生轮辋脱离的次数)表示。该值越小越难发生轮辋脱离，该值优选为“0”。

滚动阻力

将各试验轮胎装设于具备轮辋尺寸24×13/8的轮辋的轮椅，在该轮椅上放置重量70kg的重物，使其从角度设定为30°的斜坡自行运动，测定了到停止为止的距离。重复进行10次该测定而求出测定值的平均值。将测定值的平均值指数化，评价结果通过将以往例1设为100的指数值来表示。该指数值越大，意味着到停止为止的距离越大，滚动阻力越低。

[表1]

如从表1可知，实施例1～9均防止轮辋脱离并且相对于以往例1而言改善了滚动阻力。

另一方面，比D1/W1、比H2/SH的任一项或双方脱离本发明的范围的比较例1～2，轮辋脱离的次数能够比以往例1降低，但不能防止轮辋脱离。

附图标记说明

1：胎面部

2：嵌合部

2a：侧面

2b：底面

2c：斜面部

3：槽

4：凹陷部

5：加强部件

T：非充气轮胎

E：轮胎赤道

R：轮辋

Ra：轮辋凸缘

Rb：凸部

Claims

1.一种非充气轮胎，由在行驶时与路面接触的胎面部和相对于轮辋嵌合的嵌合部构成，其特征在于：

在所述嵌合部形成有在轮胎周向上连续延伸的左右一对凹陷部，形成有该凹陷部的位置P1处的直径r1和轮胎最外径位置P处的直径r的径差D1与形成有所述凹陷部的位置P1处的轮胎最小宽度W1的比D1/W1设为0.20≤D1/W1≤1.20的范围，并且形成有所述凹陷部的位置P1距所述嵌合部底面的高度H1与轮胎截面高度SH的比H1/SH设为0.25≤H1/SH≤0.60的范围，而且，轮胎最大宽度位置P2距所述嵌合部底面的高度H2与轮胎截面高度SH的比H2/SH设为0.30≤H2/SH≤0.65的范围，

形成有所述凹陷部的位置P1处的轮胎最小宽度W1与轮胎最大宽度W2的比W2/W1设为1.00＜W2/W1≤1.50的范围。

2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于：

轮胎最外径位置P处的直径r与轮胎最大宽度位置P2处的直径r2的径差D2设为8mm～20mm的范围。

3.根据权利要求1或2所述的非充气轮胎，其特征在于：

轮胎最外径位置P与轮胎最大宽度位置P2之间的平均半径为8mm～25mm。

4.根据权利要求1或2所述的非充气轮胎，其特征在于：

在轮胎内部埋设有在轮胎周向上延伸的加强部件。

5.根据权利要求1或2所述的非充气轮胎，其特征在于：

至少所述胎面部由热塑性树脂、热塑性弹性体组合物、热可逆交联弹性体组合物或它们的混合物构成。