CN106457902A - 非空气式轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有优异的耐久性能的非空气式轮胎。非空气式轮胎(1)包括：环状的胎面部(2)，其与路面接触；环状的内周部(3)，其位于胎面部(2)的轮胎径向内侧；以及多个连结部(4)，它们将胎面部(2)与内周部(3)连接。胎面部(2)包括：第一部分(5)，其与路面接触；以及第二部分(6)，其包括内周部(3)侧的内周面(2b)。第二部分(6)的导热率比第一部分(5)的导热率大。

Description

非空气式轮胎

技术领域

本发明涉及具有优异的耐久性能的非空气式轮胎。

背景技术

公知有如下非空气式轮胎，该非空气式轮胎包括：环状的胎面部，其与路面接触；环状的内周部，其位于胎面部的轮胎径向内侧；以及多个连结部，它们以放射状延伸并将胎面部与内周部之间连接。胎面部一般包括由橡胶或者树脂形成的部分。这样的非空气式轮胎在行驶时因胎面部反复进行压缩及拉伸变形而在胎面部产生较大的滞后损失(hystereisis loss)。滞后损失变为热能而使得胎面部发热。该发热使得胎面部劣化，从而导致非空气式轮胎的耐久性能变差。

专利文献1：日本特开2008-132951号公报

专利文献2：日本特许第4855646号公报

发明内容

本发明是鉴于以上这种实际情况而提出的，其目的在于提供具有优异的耐久性能的非空气式轮胎。

本发明的非空气式轮胎包括：环状的胎面部，其与路面接触；环状的内周部，其位于上述胎面部的轮胎径向内侧；以及多个连结部，它们将上述胎面部与上述内周部连接，所述非空气式轮胎的特征在于，上述胎面部包括：第一部分，其与上述路面接触；以及第二部分，其包括上述内周部侧的内周面，上述第二部分的导热率比上述第一部分的导热率大。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选上述第二部分的导热率为上述第一部分的导热率的2倍以上。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选上述第二部分的导热率为1.0W/(m·K)以上。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选上述第二部分的厚度为0.001mm～2mm。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选在上述第二部分的至少一部分形成有表面粗糙度为1μm～30μm的粗面部。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选上述第一部分由树脂或者橡胶构成。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选上述第一部分包括：外层部，其含有橡胶；以及内层部，其设置于上述外层部的轮胎径向内侧且为氨基甲酸酯树脂。

对于本发明所涉及的非空气式轮胎而言，优选上述第二部分为硅酮系、氨基甲酸酯系或者环氧系的树脂或者橡胶。

发明效果

本发明的非空气式轮胎包括：环状的胎面部，其与路面接触；环状的内周部，其位于胎面部的轮胎径向内侧；以及多个连结部，它们将胎面部与内周部连接。胎面部包括：第一部分，其与路面接触；以及第二部分，其包括内周部侧的内周面，第二部分的导热率比第一部分的导热率大。第一部分因与路面接触并反复进行压缩及拉伸变形而发热，该热借助导热率大的第二部分而从内周面向轮胎外部顺畅地释放。因此，对于本发明的非空气式轮胎而言，由胎面部的发热引起的劣化得到抑制，从而具有优异的耐久性能。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的非空气式轮胎的立体图。

图2是示出将图1的非空气式轮胎安装于车轮(wheel)的状态的立体图。

图3是对图1的非空气式轮胎在轮胎周向上进行剖切后的局部放大剖视图。

图4是其它实施方式的非空气式轮胎的局部放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是本实施方式的非空气式轮胎1的立体图。非空气式轮胎1例如用于轿车、重载荷用的车辆。非空气式轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)1能够借助轮胎的物理刚性而承受载荷。因此，与在轮胎1的内部填充有加压后的空气的充气轮胎不同。

如图1所示，轮胎1包括：环状的胎面部2；内周部3，其位于胎面部2的轮胎径向内侧；以及连结部4，其将胎面部2与内周部3之间连接。

内周部3是沿轮胎周向连续的环状体。内周部3例如在轮胎宽度方向上具有恒定的宽度及厚度。内周部3例如由树脂材料构成。本实施方式的内周部3由氨基甲酸酯(urethane)树脂构成。

在本实施方式的轮胎1的内周部3固定的并非是在充气轮胎中使用的那样的轮辋，而是例如图2所示那样的车轮H。该车轮H安装于车辆的车轴(省略图示)。

如图1所示，本实施方式的连结部4形成为沿轮胎轴向延伸的板状，并在轮胎周向上配置。连结部4在轮胎周向上设置有多个。在垂直载荷作用于车轴的情况下，该载荷通过配置为比车轴靠上方的连结部4的拉伸刚性、以及配置为比车轴靠下方的连结部4的压缩刚性而被承受。

连结部4例如相对于轮胎放射方向而倾斜。本实施方式的在轮胎周向上相邻的连结部4、4分别相对于轮胎放射方向而朝相反方向倾斜。

连结部4的轮胎径向上的外端4a固定于胎面部2。连结部4的轮胎径向上的内端4b固定于内周部3。连结部4的轮胎径向上的外端4a及内端4b在本实施方式中沿轮胎轴向延伸。连结部4例如具有与内周部3相等的宽度Wa。由此，能够确保连结部4的较大的刚性。连结部4的形状并不限定于这种方式，例如采用在轮胎径向或者周向上以锯齿状延伸的形状、在轮胎的周向截面中以网孔状延伸的形状等各种方式。

连结部4由树脂或者橡胶材料形成。在连结部4为橡胶材料的情况下，优选具有以JISK6253为基准在23℃的温度的环境下例如70度～95度的硬度计A型硬度。在连结部4为树脂材料的情况下，例如优选具有能够充分发挥载荷承受能力的硬度的氨基甲酸酯树脂。这样的连结部4将行驶时的振动吸收而使得乘坐舒适性能得到提高。在本实施方式中，连结部4由热固化聚氨酯而成型。

胎面部2是沿轮胎周向连续的环状体。胎面部2例如具有恒定的宽度W。胎面部2配置为与内周部3同心。

本实施方式的胎面部2包括：第一部分5，其设置于外侧；以及第二部分6，其具有内周部3侧的内周面2b。

第一部分5包括：外层部7，其具有与路面接触的胎面表面2a；以及内层部8，其设置于外层部7的轮胎径向内侧。外层部7与内层部8同心配置。

外层部7是沿轮胎周向连续的环状体。外层部7含有橡胶，在本实施方式中，含有硬质的橡胶。这样的外层部7能够提高轮胎1的耐久性以及乘坐舒适性，另一方面，因反复进行压缩及拉伸变形而产生较大的滞后损失，并变为热能而使得第一部分5发热。此外，外层部7例如具有对金属或者有机纤维的帘线进行排列而成的加强帘线层(省略图示)。

内层部8是沿轮胎周向连续的环状体。内层部8与外层部7的轮胎径向内侧的面7a接触。

图3是对轮胎1在轮胎周向上进行剖切后的局部放大剖视图。如图3所示，在本实施方式中，内层部8的轮胎径向内侧的内表面8a与连结部4连接。内层部8例如由与连结部4相同的材料形成。由此，外层部7与连结部4隔着内层部8而被牢固地固定。在本实施方式中，利用粘接材料将内层部8与外层部7固定。内层部8例如为氨基甲酸酯树脂。

第二部分6将第一部分5的轮胎径向上的内表面5a的至少一部分覆盖，在本实施方式中，将第一部分5的内表面5a全部覆盖。即，胎面部2的内周面2b由第二部分6形成。

第二部分6的导热率k2比第一部分5的导热率k1大。由此，因第一部分5与路面接触而产生的热借助导热率大的第二部分6而从内周面2b向轮胎外部顺畅地释放。因此，本发明的非空气式轮胎1除了抑制胎面部2因第一部分5的发热而劣化以外，还抑制了将外层部7与内层部8固定的粘接材料的劣化，从而具有优异的耐久性能。第一部分5的导热率k1是根据各自的体积而对外层部7、内层部8的各部分的导热率进行加权后的平均的导热率。

第二部分6的导热率k2优选为第一部分5的导热率k1的2倍以上，更优选为4倍以上。在第二部分6的导热率k2为第一部分5的导热率k1的2倍以上的情况下，第一部分5的热被顺畅地传导至第二部分6，从而能够有效地从内周面2b将热释放。第二部分6的导热率k2越大于第一部分5的导热率k1，从内周面2b的散热效果越得到提高。

为了更有效地发挥上述作用，第二部分6的导热率k2优选为1.0W/(m·K)以上，且更优选为1.9W/(m·K)以上。作为这样的第二部分6的材料，例如优选将硅酮系、氨基甲酸酯系或者环氧系的树脂或者橡胶作为基础材料。

第二部分6的厚度t优选为0.001mm～2mm。即，在第二部分6的厚度t不足0.001mm的情况下，第一部分5的热有可能不会顺畅地传导至第二部分6。在第二部分6的厚度t超过2mm的情况下，有可能与轮胎1的质量增大相应地减小散热效果的提高幅度。根据这种观点，第二部分6的厚度t更优选为0.01mm以上，且更优选为1.0mm以下。

如图1所示，优选在胎面部2的内周面2b形成对表面进行了粗面加工的粗面部10。粗面部10使得内周面2b的表面积进一步增加。因此，第一部分5的热被更顺畅地释放至大气中。对于粗面加工而言，例如优选压花加工、皱纹加工或者缎面加工等。粗面部10在本实施方式中设置于内周面2b整体。

粗面部10的表面粗糙度Ra优选为1μm～30μm。在粗面部10的表面粗糙度Ra不足1μm的情况下，增大内周面2b的表面积的效果较小。在粗面部10的表面粗糙度Ra超过30μm的情况下，基于行驶时的压缩及拉伸变形的应力有可能集中于粗面部10而产生龟裂等。因此，粗面部10的表面粗糙度Ra更优选为2μm～20μm。在本说明书中，“表面粗糙度”由日本工业标准JIS B0601：2001“产品的几何特性规格(GPS)-表面性状：轮廓曲线方式-用语、定义以及表面性状参数”中规定的轮廓曲线的算术平均高度(粗糙度曲线的算术平均粗糙度)来表示。

图4是其它实施方式的轮胎1的局部剖视图。如图4所示，在该实施方式中，连结部4的外表面4e由与第二部分6相同的材料覆盖。由此，除第一部分5的内部的热之外，连结部4的内部的热也被顺畅地释放，因此，轮胎1的耐久性得到进一步提高。

以上虽然对本发明的非空气式轮胎进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的具体实施方式，能够变更为各种方式而实施。

实施例

基于表1的规格而试制了具有图1所示的基本构造的非空气式轮胎，并且对各供试轮胎的发热性以及由龟裂引起的损伤进行了测试。此外，通用规格如下。

轮胎的外径Ha：635mm

胎面部的宽度W：195mm

第一部分的外层部的材料：天然橡胶+苯乙烯·丁二烯橡胶

第一部分的内层部的材料：热固化聚氨酯(导热率：0.25W/(m·K))

第一部分的导热率k1：0.21W/(m·K)

第二部分的材料：硅酮橡胶基(导热率k2：1.9W/(m·K))

第二部分的材料：氨基甲酸酯树脂基(导热率k2：0.8W/(m·K))

内周部的材料：热固化聚聚氨酯

连结部的轮胎径向高度Hb：90mm

连结部的宽度Wa：185mm

连结部的材料：热固化聚氨酯

＜轮胎的发热性＞

利用滚筒试验机使各供试轮胎在下述条件下行驶。然后，利用热图像装置(表面温度计)对胎面部的内周面的平均温度进行了测定。结果由将比较例1的值设为100的指数来表示。数值越小越好。

行驶距离：10km

载荷：4.55kN

速度：60km/h

＜由龟裂引起的损伤＞

利用上述滚筒试验机使各供试轮胎在下述条件下行驶。然后，观察在胎面部的内周面产生的龟裂。结果通过以龟裂的长度为基准的基于下述评价方法的3分法来表示。数值越小越好。

行驶距离：10000km

载荷：4.55kN

速度：60km/h

＜评价方法＞

1：未产生龟裂

2：龟裂的长度不足2mm

3：龟裂的长度为2mm以上

表1中示出了测试结果。

[表1]

根据测试结果能够确认：实施例的轮胎与比较例的轮胎相比，内周面的温度较小。另外，实施例轮胎与比较例的轮胎相比，由龟裂引起的损伤较小。因此，实施例轮胎与比较例的轮胎相比，耐久性能得到提高。另外，虽然使用导热率不同的橡胶或者树脂材料进行了测试，但能够获得同样的结果。

附图标记说明：

1…非空气式轮胎；2…胎面部；2b…内周面；3…内周部；4…连结部；5…第一部分；6…第二部分。

Claims (8)

1.一种非空气式轮胎，其包括：环状的胎面部，其与路面接触；环状的内周部，其位于所述胎面部的轮胎径向内侧；以及多个连结部，它们将所述胎面部与所述内周部连接，

所述非空气式轮胎的特征在于，

所述胎面部包括：第一部分，其与所述路面接触；以及第二部分，其包括所述内周部侧的内周面，

所述第二部分的导热率比所述第一部分的导热率大。

2.根据权利要求1所述的非空气式轮胎，其特征在于，

所述第二部分的导热率为所述第一部分的导热率的2倍以上。

3.根据权利要求1或2所述的非空气式轮胎，其特征在于，

所述第二部分的导热率为1.0W/(m·K)以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的非空气式轮胎，其特征在于，

所述第二部分的厚度为0.001mm～2mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的非空气式轮胎，其特征在于，

在所述第二部分的至少一部分形成有表面粗糙度为1μm～30μm的粗面部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的非空气式轮胎，其特征在于，

所述第一部分由树脂或者橡胶构成。

7.根据权利要求6所述的非空气式轮胎，其特征在于，

所述第一部分包括：外层部，其含有橡胶；以及内层部，其设置于所述外层部的轮胎径向内侧且为氨基甲酸酯树脂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的非空气式轮胎，其特征在于，

所述第二部分是硅酮系、氨基甲酸酯系或者环氧系的树脂或者橡胶。