CN106585289B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有优异的轮辋嵌合性和空气隔离性的充气轮胎。所述轮胎(2)具备:一对胎唇(10),其具有芯(28);胎圈包布(22),其位于胎唇(10)的附近,与轮辋抵接;内衬层(18),其在轴向上位于胎体(32)的内侧;以及隔离胶(20),其在轴向上位于胎体(32)与内衬层(18)之间。胎圈包布(22)具备在芯(28)在半径方向内侧与轮辋抵接的底面(22a)。隔离胶(20)具备在半径方向上位于芯(28)与胎圈包布(22)的底面(22a)之间的隔离胶下部(20a)。内衬层(18)具备在半径方向上位于芯(28)与胎圈包布(22)的底面(22a)之间的内衬层下部(18a)。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎。
背景技术
充气轮胎被组装在轮辋来使用。当轮胎被组装于轮辋时,胎唇芯和该芯在半径方向内侧部分将主要对轮辋产生紧固力。将所述轮胎组装在轮辋,轮胎胎唇周围的部分与轮辋抵接而使空气被阻挡。使空气填充至所述组装于轮辋的轮胎中。而能够使用填充有空气的轮胎。
日本特开2014-94694号公报中公开一种在胎唇芯的半径方向内侧具有缓冲层的轮胎。该缓冲层能降低安装轮辋时紧固力的偏差。这种轮胎具有优异的轮辋嵌合性。日本特开2010-12829号公报中公开一种胎唇跟的曲率半径大,胎唇跟与轮辋之间填充有气密的轮胎。这种轮胎具有优异的空气隔离性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-94694号公报
专利文献2:日本特开2010-12829号公报
发明内容
本发明要解决的问题
对于充气轮胎,正需要既能提高轮辋的嵌合性,又能提高空气隔离性。日本特开2014-94694号公报的轮胎具有优异的轮辋的嵌合性。通过在这种轮胎的胎唇跟与轮辋之间填充气密,能使空气隔离性提高。但是,为了空气隔离性,而需要气密。该气密的填充会增加轮辋组装的负担。
本发明的目的在于,提供一种具有优异的轮辋嵌合性和空气隔离性的充气轮胎。
用于解决课题的手段
本发明的充气轮胎具备:一对胎唇,其具有芯;胎体,其沿胎面和侧壁的内侧,跨接在一侧胎唇与另一侧胎唇之间;胎圈包布,其位于上述胎唇附近,与轮辋抵接;内衬层,其在轴向上位于上述胎体的内侧;以及隔离胶,其在轴向上位于上述胎体与上述内衬层之间。上述胎圈包布具备在上述芯在半径方向内侧与轮辋抵接的底面。上述隔离胶具备在半径方向上位于上述芯与上述胎圈包布的底面之间的隔离胶下部。上述内衬层具备在半径方向上位于上述芯与上述胎圈包布的底面之间的内衬层下部。
优选为,上述内衬层下部从上述芯在轴向内侧延伸到外侧。
优选为,胎唇跟的轮廓为圆弧形状。将上述圆弧形状的半径方向外端设为Pr。此时,在上述芯的轴向外侧处,上述内衬层下部延伸至比上述外端Pr靠半径方向外侧。
优选为,胎唇跟的轮廓为圆弧形状。上述圆弧形状的曲率半径R为7mm以上且15mm以下。
优选为,上述隔离胶的压缩弹性模量Eβ小于上述内衬层的压缩弹性模量Eγ。
优选为,上述隔离胶的压缩弹性模量Eβ为2.5(MPa)以上且3.0(MPa)以下。上述内衬层的压缩弹性模量Eγ为3.5(MPa)以上且5.0(MPa)以下。
优选为,从上述胎圈包布底面至上述芯的底面,在半径方向上的厚度L为4mm以上且8mm以下。
优选为,在所述轮胎装于轮辋时的紧固力为从3(kN)~4(kN)的情形下,上述紧固力的变化量相对于压缩变形量的变化量之比为1.5(kN/mm)以上且2(kN/mm)以下。
优选为,上述芯由胎唇金属丝在周向上卷绕而形成。所述胎唇金属丝分别在半径方向和轴向上重叠卷绕。
优选为,所述轮胎具备缓冲层。上述缓冲层在上述芯的半径方向内侧层叠于上述隔离胶下部的半径方向外侧。上述缓冲层的压缩弹性模量Eα小于上述隔离胶的压缩弹性模量Eβ和上述内衬层的压缩弹性模量Eγ。
优选为,上述缓冲层的压缩弹性模量Eα为1.0(MPa)以上且2.0(Mpa)以下。
优选为,在上述芯的半径方向内侧处,上述缓冲层的厚度Lα大于上述隔离胶下部的厚度Lβ,上述隔离胶下部的厚度Lβ大于上述内衬层下部的厚度Lγ。
在上述芯的半径方向内侧处,缓冲层的厚度Lα与从上述胎圈包布的底面至上述芯的底面在半径方向上的厚度L之比(Lα/L)为0.5以上。
发明效果
对于本发明的轮胎,由于在芯的半径方向内侧层叠有内衬层下部和隔离胶下部,因此能降低对轮辋作用紧固力F的偏差。所述轮胎具有优异的轮辋嵌合性。由于内衬层下部位于芯在半径方向内侧,因此所述轮胎具有优异的空气隔离性。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的充气轮胎局部的剖视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是图l的芯的放大图。
图4是本发明另一个实施方式的充气轮胎局部的放大剖视图。
具体实施方式
以下,参照相应附图,基于优选实施方式详细说明本发明。
图1示出充气轮胎2的局部。在图1中,上下方向为轮胎2的半径方向,左右方向为轮胎2的轴向,与纸面垂直的方向为轮胎2的周向。虽然没有图示,除去胎面花纹,该轮胎2的形状相对于轮胎2的赤道面对称。
所述轮胎2具备:胎面4、一对侧壁6、一对搭接部8、一对胎唇10、胎体12、带束层14、束带层16、内衬层18、隔离胶20和一对胎圈包布22。所述轮胎2为无内胎型。所述轮胎2例如被安装于乘用车。
胎面4形成在半径方向上朝外侧凸出的形状。胎面4形成与路面接地的胎面表面24。在胎面表面24上刻有沟26。由所述沟26形成胎面花纹。虽然没有图示,胎面4具有基层和层叠于基层半径方向外侧的覆盖层。基层由粘接性优异的交联橡胶构成。作为基层代表性基材橡胶为天然橡胶。覆盖层由耐磨损性、耐热性和抓地性优异的交联橡胶构成。
各侧壁6从胎面4的端部向半径方向大致内向延伸。所述侧壁6的半径方向外侧端与胎面4接合。所述侧壁6的半径方向内侧端与搭接部8接合。所述侧壁6由耐切割性和耐候性优异的交联橡胶构成。所述侧壁6用于防止胎体12的损伤。
各搭接部8在半径方向上分别位于侧壁6的偏内侧。搭接部8在轴向上位于比胎唇10和胎体12靠外侧。搭接部8由耐磨损性优异的交联橡胶构成。搭接部8与轮缘抵接。
各胎唇10位于搭接部8的轴向内侧。胎唇10具备芯28和从所述芯28在半径方向上朝外侧延伸的三角胶30。芯28为环状,包括卷绕着的非伸缩性金属丝。作为金属丝的代表性材质为钢。三角胶30在半径方向上朝外侧向前聚合。三角胶30由高硬度的交联橡胶构成。
胎体12由胎体帘布32构成。胎体帘布32沿胎面4和侧壁6跨接于两侧胎唇10之间。胎体帘布32绕芯28,在轴向上从内侧向外侧折返。由于所述折返,胎体帘布32形成主部32a和折返部32b。由于所述折返,使胎体帘布32层叠于芯28在半径方向内侧。
虽然没有图示,胎体帘布32由并排的多条帘线和贴胶构成。各帘线相对于赤道面所形成的角度的绝对值分别为从75°至90°。换言之,所述胎体12具有子午线结构。帘线由有机纤维构成。作为优选有机纤维,可例示出聚酯纤维、尼龙纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维和芳香族聚酰胺纤维。所述胎体12也可以由两层以上的胎体帘布构成。
带束层14位于胎面4的半径方向内侧。带束层14与胎体12层叠。带束层14用于增强胎体12。带束层14包括内侧层33和外侧层35。根据图1可知,在轴向上,内侧层33的宽度略大于外侧层35的宽度。虽然没有图示,内侧层33和外侧层35分别由并排的多条帘线和贴胶构成。各帘线分别相对于赤道面倾斜。倾斜角度的一般绝对值为10°以上且35°以下。内侧层33的帘线相对于赤道面的倾斜方向与外侧层35的帘线相对于赤道面的倾斜方向相反。帘线优选的材质为钢。也可以使用有机纤维作为帘线。带束层14在轴向上的宽度优选为轮胎2的最大宽度的0.7倍以上。带束层14也可以为3层以上。
束带(band)层16位于带束(belt)层14的半径方向外侧。在轴向上,束带层16的宽度大于带束层14的宽度。虽然没有图示,所述束带层16由帘线和贴胶构成。帘线卷绕成螺旋状。所述束带层16具有所谓的无接头结构。帘线大致沿周向延伸。帘线相对于周向的角度为5°以下,进一步为2°以下。由于带束层14被该帘线束缚,因此能够抑制带束层14的翘起。帘线由有机纤维构成。作为优选有机纤维,可例示出尼龙纤维、聚酯纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维和芳香族聚酰胺纤维。
带束层14和束带层16构成增强层。可以仅由带束层14构成增强层。也可以仅由束带层16构成增强层。
内衬层18位于侧壁6的轴向内侧。内衬层18在轴向上侧壁6的内侧处,位于胎体12的内侧。内衬层18形成轮胎2的内表面。内衬层18由空气隔离性优异的交联橡胶构成。作为内衬层18代表性基材橡胶为丁基橡胶或者卤化丁基橡胶。内衬层18用于保持轮胎2的内压。
隔离胶20位于侧壁6的轴向内侧。隔离胶20在轴向上侧壁6的内侧处,位于胎体12与内衬层18之间。隔离胶20与胎体12和内衬层18层叠。隔离胶20由粘接性优异的交联橡胶构成。隔离胶20与胎体12牢固地接合,并且与内衬层18也牢固地接合。利用隔离胶20能够抑制内衬层18的剥离。隔离胶20也可以不延伸至胎面4的轴向中央区域。也可以在轴向上胎面4的中央区域处,与内衬层18和胎体12接合。隔离胶20也可以沿胎面4的胎肩区域、侧壁6和胎唇10延伸。
各胎圈包布22分别位于胎唇10的附近。当轮胎2被组装于轮辋时,所述胎圈包布22具备与轮辋的底座面抵接的底面22a。利用所述抵接,使胎唇10附近被保护。胎圈包布22由布和含浸于该布中的橡胶构成。所述胎圈包布22可以与搭接部8形成整体。胎圈包布22的材质可以与搭接部8的材质相同。
如图2所示,内衬层下部18a位于芯28的半径方向内侧。内衬层下部18a在半径方向上位于芯28与胎圈包布22的底面22a之间。所述内衬层下部18a从芯28的轴向内侧延伸至外侧。所述内衬层下部18a在半径方向上层叠于隔离胶20与胎圈包布22之间。所述内衬层下部18a延伸至芯28的轴向外侧。所述内衬层下部18a在芯28的轴向外侧,进一步向半径方向外向延伸。向半径方向外向延伸的内衬层下部18a的端部18e,在轴向上位于芯28与胎圈包布22之间。对于搭接部8与胎圈包布22形成为整体的轮胎2,所述内衬层下部18a的端部18e在轴向上位于芯28与搭接部8之间。
隔离胶下部20a位于芯28的半径方向内侧。隔离胶下部20a在半径方向上位于芯28与胎圈包布22的底面22a之间。所述隔离胶下部20a从芯28的轴向内侧向外侧延伸。所述隔离胶下部20a在半径方向上层叠于胎体帘布32与内衬层下部18a之间。所述隔离胶下部20a延伸至所述芯28的轴向外侧。所述隔离胶下部20a的端部20e在轴向上位于芯28的外侧。
当所述轮胎2被组装于轮辋时,胎圈包布22的底面22a与轮辋的底座面抵接,搭接部8的外表面8a与轮缘抵接。所述底面22a为轮胎2的轮辋底座抵接面,外表面8a为轮胎2的轮缘抵接面。轮胎2具备位于轮辋底座抵接面与轮缘抵接面之间的胎唇跟。对于所述轮胎2,在搭接部8的下部处形成胎唇跟。
图2的箭头R表示胎唇跟轮廓的曲率半径。所述胎唇跟的轮廓为搭接部8的外表面8a轮廓的一部分。所述胎唇跟的轮廓形成圆弧形状。所述外表面8a在半径方向内侧与胎圈包布22的底面22a平滑地连接。附图标记Pr表示曲率半径R的圆弧形状的半径方向外端。在所述外表面8a上形成使外端Pr的半径方向内侧部分与半径方向外侧部分平滑连接的面。
图2的双箭头Tr表示胎唇跟的最小厚度。所述厚度Tr是以从曲率半径R的外表面(外表面8a)至胎体帘布32的外侧表面的距离测得的。所述厚度Tr是沿与胎唇跟的外表面正交的直线测得的。
图2的双箭头L表示从芯28至胎圈包布22在半径方向上的厚度。所述厚度L为从芯28的底面28a至胎圈包布22的底面22a的距离。双箭头Lβ表示隔离胶下部20a在半径方向上的厚度。双箭头Lγ表示内衬层下部18a在半径方向上的厚度。在图2的截面中,所述厚度L、厚度Lβ和厚度Lγ为沿半径方向测得的。点划线L1是沿半径方向延伸的直线。在轴向上,所述直线L1通过底面28a的中央位置。所述厚度L、厚度Lβ和厚度Lγ是沿直线L1测得的。
图3是图1的芯28截面的放大图。芯28包括半伸缩性金属丝34和覆盖所述金属丝34外周的涂覆橡胶36。金属丝34沿周向被卷绕。所述芯28为一条金属丝34沿周向卷绕而成,也可以为两条以上的金属丝沿周向卷绕而成。作为金属丝34的代表性材质为钢。图3的上下方向为轮胎2的半径方向,左右方向为轴向。所述芯28为将金属丝34分别沿半径方向和轴向重叠卷绕而成。
图3的双箭头a1表示所重叠的金属丝34在半径方向上的间隔。在半径方向上,所述间隔a1为以金属丝34的外周表面之间的距离测得的。间隔a1为在半径方向上位于最内侧的金属丝34的截面与在该半径方向上位于外侧的金属丝34的截面之间测得的。间隔a1是以由在轴向上排列多条的金属丝34的截面求得的间隔平均值计算出的。双箭头a2表示所重叠的金属丝34在轴向上的间隔。所述间隔a2是以在轴向上金属丝34的外周表面之间的距离测得的。间隔a2是以在轴向上排列多条的金属丝34的截面的间隔的平均值计算出的。所述间隔a1和间隔a2被涂覆橡胶36填埋。
图2的胎圈包布22的底面22a在轮胎2被组装于轮辋时,与轮辋的底座面抵接。在芯28的底面28a与轮辋的底座面之间,胎体帘布32、隔离胶下部20a、内衬层下部18a和胎圈包布22被压缩变形。由于所述压缩变形,使图2的厚度L变为厚度L’。此时,压缩变形量δ是以厚度L减去厚度L’的距离计算出的。利用所述压缩变形,使紧固力F产生于胎唇10。
所述轮胎2在半径方向上芯28的内侧处,使内衬层下部18a和隔离胶下部20a压缩变形。所述隔离胶20的压缩弹性模量Eβ和内衬层18的压缩弹性模量Eγ均小于搭接部8的压缩弹性模量Eδ和胎圈包布22的压缩弹性模量Eε。所述轮胎2的所述隔离胶下部20a和内衬层下部18a位于芯28的半径方向内侧。所述隔离胶下部20a和内衬层下部18a比搭接部8和胎圈包布22易变形。通过设有所述隔离胶下部20a和内衬层下部18a,使紧固力F的变化量相对于压缩变形量δ的变化量小。由此,即使压缩变形量δ的变化量大,紧固力F的变化量也小。在所述轮辋径与芯28径的差的偏差较大的情况下,也能抑制紧固力F的偏差。
在所述轮胎2的轴向上,隔离胶20层叠于内衬层18的外侧。所述隔离胶20和内衬层18向芯28的半径方向内侧延伸,并在内衬层下部18a的半径方向外侧层叠有隔离胶下部20a。对于所述轮胎2,不需要为了抑制其紧固力F的偏差,而追加新的部件。沿胎体帘布32延伸内衬层下部18a和隔离胶下部20a形成内衬层18和隔离胶20,因此能容易利用芯28在半径方向内侧进行定位。所述轮胎2能抑制降低产率。
所述轮胎2的所述内衬层下部18a延伸至芯28的轴向外侧。当轮胎2被组装于轮辋时,所述内衬层下部18a被芯28按压于轮辋的底座面。所述内衬层下部18a与胎圈包布22一同被按压于轮辋的底座面。所述内衬层下部18a有利于提高轮胎2的空气隔离性。
当轮胎2被组装于轮辋时,胎圈包布22的底面22a与轮辋的底座面抵接。在向轮胎2中填充空气时,底面22a因胎压而沿轮辋的底座面滑动,向轮缘移动。之后,搭接部8的外表面8a与轮缘接触。从而,轮胎2被组装于轮辋。
胎唇跟的曲率半径R大的轮胎2的底面22a容易向轮缘移动。易于使所述轮胎2被组装于轮辋。换言之,胎唇跟的曲率半径R大的轮胎2具有优异的轮辋嵌合性。另一方面,所述曲率半径R过大容易使轮胎2的空气隔离性不良。因此,通常将乘用车用轮胎的胎唇跟的曲率半径限制为6.5mm以下。
所述轮胎2具备内衬层下部18a,因此空气隔离性优异。与现有的轮胎相比,即使所述轮胎2的曲率半径R增大,也能不使用气密件,而发挥充分的空气隔离性。通过使所述轮胎2的曲率半径R大,能提高轮辋的嵌合性。从该观点出发,曲率半径R优选为7mm以上、进一步优选为8mm以上、尤其优选为9mm以上。另一方面,从空气隔离性的观点出发,所述曲率半径R优选为15mm以下、进一步优选为13mm以下、尤其优选为11mm以下。
另外,当所述曲率半径R大的轮胎2被组装于轮辋时,能降低胎唇跟的变形。通过抑制所述胎唇跟的变形,能抑制内衬层下部18a的变形和隔离胶下部20a的变形。使内衬层下部18a和隔离胶下部20a的损坏被抑制。对于所述曲率半径R大的轮胎2,即使在芯28的半径方向内侧配置比搭接部8和胎圈包布22柔软的内衬层下部18a和隔离胶下部20a,也能具有优异的耐久性。
另外,胎唇跟的厚度Tr厚的轮胎2具有优异的空气隔离性。从该观点出发,胎唇跟的厚度Tr优选为1mm以上。另一方面,所述厚度Tr薄的轮胎2具有优异的轮辋嵌合性。从该观点出发,厚度Tr优选为3mm以下。
所述轮胎2的内衬层18的端部18e位于芯28的轴向外侧。所述端部18e比外端Pr靠半径方向外侧。换言之,内衬层下部18a延伸至比外端Pr靠半径方向外侧。所述内衬层下部18a也被芯28按压于轮缘。从轮胎2的空气隔离性的观点出发,内衬层下部18a优选为延伸至比外端Pr靠半径方向外侧。从相同的观点出发,内衬层下部18a优选为延伸至芯28的底面28a的半径方向外侧。
对于所述轮胎2,变形量小的芯28与变形量大于芯28的内衬层18之间设有隔离胶下部20a。所述隔离胶20由粘接性优异的交联橡胶构成。所述隔离胶20用于抑制内衬层下部18a剥离。对于所述轮胎2,能抑制轮辋径与芯28径之差产生的紧固力F的偏差,并且耐久性也优异。
所述轮胎2的隔离胶20的压缩弹性模量Eβ小于内衬层18的压缩弹性模量Eγ。使所述隔离胶下部20a显著地变形,能抑制内衬层下部18a的变形。由此,能抑制内衬层下部18a的剥离。所述轮胎2的内衬层18具有优异的耐久性。使所述轮胎2具有长期稳定的空气隔离性。
从耐久性的观点出发,隔离胶20的压缩弹性模量Eβ优选为2.5(Mpa)以上。从抑制紧固力F的偏差的观点出发,优选所述压缩弹性模量Eβ为3.0(MPa)以下。另外,从耐久性的观点出发,内衬层18的压缩弹性模量Eγ优选为3.5(MPa)以上。从抑制紧固力F的偏差的观点出发,内衬层18的压缩弹性模量Eγ优选为5.0(MPa)以下。
对于芯28的半径方向内侧处的厚度L大的轮胎2,在将其组装于轮辋时永久变形小。使所述轮胎2的紧固力F长期稳定。所述轮胎2具有长期稳定的空气隔离性。从该观点出发,所述厚度L优选为4.0mm以上。另一方面,对于所述厚度L过大的轮胎2,用于得到规定紧固力F的压缩变形量δ增大。当轮胎2被安装于轮辋时,难以得到充分的紧固力F。容易使所述轮胎2的轮辋嵌合性不佳。从该观点出发,所述厚度L优选为8mm以下。
通常,乘用车用轮胎在被组装于轮辋状态下的紧固力F为2(kN)至5(kN)。尤其3(kN)至4(kN)的紧固力F,使紧固力F的变化量相对于压缩变形量δ的变化量减小,从而可以抑制紧固力F的偏差。抑制紧固力F偏差有利于提高嵌合性。抑制紧固力F偏差有利于抑制轮辋脱离。从该观点出发,相对于紧固力F为3(kN)至4(kN)的压缩变形量δ的变化量dδ的紧固力F的变化量dF之比(dF/dδ)优选为2(kN/mm)以下。另一方面,若所述比(dF/dδ)过小,则用于得到充分紧固力F的压缩变形量δ变得过大。从该观点出发,所述比(dF/dδ)优选为1.5(kN/mm)以上。
通过调整所述轮胎2的内衬层18的压缩弹性模量Eγ和厚度Lγ与隔离胶20的压缩弹性模量Eβ和厚度Lβ,能容易地调整所述比(dF/dδ)。
所述轮胎2的芯28的金属丝34分别在半径方向和轴向上被重叠卷绕。分别在半径方向和轴向上重叠金属丝34而成的芯28的变形小。通过使变形小的所述芯28的轮胎2具备所述隔离胶下部20a和内衬层下部18a,能更易于发挥抑制紧固力F偏差的效果。
间隔a1和a2小的轮胎2能抑制所述芯28的变形。所述间隔a1和a2小的轮胎2的所述隔离胶下部20a和内衬层下部18a的效果显著。从该观点出发,所述间隔a1优选为0.8mm以下,进一步优选为0.6mm以下。另外,所述间隔a2优选为0.8mm以下,进一步优选为0.6mm以下。
本发明的压缩弹性模量Eβ和Eγ基于JISK6254测定。分别准备交联橡胶的各试验片。利用所述试验片测定压缩弹性模量。在所述试验片达到25%的变形之前,以10(mm/min)的速度使其压缩,并立刻将10(mm/min)的速度的力去除。将所述操作重复4次,求得压缩力与变形的关系。并通过所述第4次的压缩力与变形的关系求得压缩弹性模量Eβ和Eγ。
本发明中,在没有特别说明的情况下,轮胎2的各部件的尺寸和角度是在轮胎2被组装于正规轮辋,并向轮胎2填充空气使其达到正规内压的状态下测定的。测定时,未对轮胎2施加负载。本说明书中的正规轮辋是指,轮胎2所依据的规格规定的轮辋。JATMA规格的“标准轮辋”、TRA规格的“Design Rim”和ETRTO规格的“Measuring Rim”为正规轮辋。本说明书的正规内压是指,轮胎2所依据的规格规定的内压。JATMA规格的“最高胎压”、TRA规格的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的“最大值”和ETRTO规格的“INFLATION PRESSURE”为正规内压。
图4中示出本发明的另一个实施方式的充气轮胎38。在此,对轮胎38说明与轮胎2不同的结构。对与轮胎2相同的结构省略其说明。在此,对于轮胎38,针对与轮胎2的结构相同的结构使用相同的附图标记进行说明。
在图4中,上下方向为轮胎38的半径方向,左右方向为轮胎38的轴向,与纸面垂直的方向为轮胎38的周向。所述轮胎38具备缓冲层40。所述轮胎38具备内衬层42和隔离胶44来代替内衬层18和隔离胶20。所述轮胎38的其它结构与轮胎2的结构相同。
缓冲层40在半径方向上位于芯28的内侧。在半径方向上,缓冲层40位于胎体帘布32与隔离胶下部44a之间。缓冲层40与胎体帘布32和隔离胶下部44a层叠。在轴向上,缓冲层40从比芯28的最内端靠内侧起延伸至芯28的最外端外侧。缓冲层40由软质的交联橡胶构成。所述轮胎38的所述缓冲层40的压缩弹性模量Eα小于隔离胶44的压缩弹性模量Eβ和内衬层42的压缩弹性模量Eγ。
内衬层42位于侧壁6的轴向内侧。内衬层42在轴向上侧壁6的内侧处,位于胎体12的内侧。内衬层下部42a位于芯28在半径方向内侧。内衬层下部42a在半径方向上位于芯28与胎圈包布22的底面22a之间。所述内衬层下部42a从芯28的轴向内侧向外侧延伸。所述内衬层下部42a在半径方向上层叠于隔离胶44与胎圈包布22之间。所述内衬层下部42a延伸至芯28的轴向外侧。所述内衬层下部42a在芯28的轴向外侧,进一步向半径方向外向延伸。所述向半径方向外向延伸的内衬层下部42a的端部42e,在芯28的轴向外侧,位于芯28与胎圈包布22之间。
隔离胶44位于侧壁6的轴向内侧。隔离胶44在侧壁6的轴向内侧,位于胎体12的内侧。隔离胶44在轴向上与胎体12和内衬层42层叠。隔离胶下部44a位于芯28的半径方向内侧。隔离胶下部44a在半径方向上位于芯28与胎圈包布22的底面22a之间。所述隔离胶下部44a在轴向上从芯28的内侧向外侧延伸。所述隔离胶下部44a在半径方向上与缓冲层40和内衬层下部42a层叠。所述隔离胶下部44a在轴向上延伸至所述芯28的外侧。所述隔离胶下部44a的端44e在轴向上位于芯28的外侧。
图4的双箭头Lα表示缓冲层40在半径方向上的厚度。点划线L2是沿半径方向延伸的直线。所述直线L2在轴向上通过底面28a的中央的位置。所述厚度Lα是沿直线L2测得的。与厚度Lα同样地,所述轮胎38的厚度L、厚度Lβ和厚度Lγ是沿直线L2测得的。
由于所述轮胎38的缓冲层40位于芯28在半径方向内侧,因此紧固力F的变化量相对于压缩变形量δ的变化量小。由此,即使压缩变形量δ的变化量大,紧固力F的变化量也小。即使为所述轮辋径与芯28径的差的偏差较大的轮胎38,也能抑制紧固力F的偏差。
从耐久性的观点出发,缓冲层40的压缩弹性模量Eα优选为1.0(MPa)以上。另一方面,从抑制紧固力F偏差的观点出发,所述缓冲层40的压缩弹性模量Eα优选为2.0(MPa)以下。所述压缩弹性模量Eα与压缩弹性模量Eβ和Eγ同样地求得。
所述轮胎38的压缩弹性模量Eα小于压缩弹性模量Eβ和压缩弹性模量Eγ。压缩弹性模量Eβ小于压缩弹性模量Eγ。缓冲层40显著地变形,抑制了隔离胶下部44a的变形。由此,所述隔离胶下部44a的剥离被抑制。所述轮胎38的隔离胶44具有优异的耐久性。进一步,即使缓冲层40显著地变形而使隔离胶下部44a变形,也能抑制内衬层下部42a的变形。由此,内衬层下部42a的剥离被抑制。所述轮胎38的内衬层42具有优异的耐久性。所述轮胎38具有长期稳定的空气隔离性。从该观点出发,优选为压缩弹性模量Eα小于压缩弹性模量Eβ,压缩弹性模量Eβ小于压缩弹性模量Eγ。
从提高所述隔离胶44和内衬层42的耐久性的观点出发,优选为在芯28的半径方向内侧,缓冲层40的厚度Lα大于隔离胶下部44a的厚度Lβ。优选为隔离胶下部44a的厚度Lβ大于内衬层下部42a的厚度Lγ。
另外,对于所述厚度L与缓冲层44的厚度Lα之比(Lα/L)大的轮胎38,能抑制压缩变形时所述紧固力F的变化。从该观点出发,比(Lα/L)优选为0.5以上,进一步优选为0.6以上。另一方面,若使缓冲层44的厚度Lα变厚,则使用于得到规定紧固力F的压缩变形量δ增大。当轮胎38被组装于轮辋时,难以得到充分的紧固力F。从该观点出发,比(Lα/L)优选为0.8以下。
当所述曲率半径R大的轮胎38被组装于轮辋时,能降低胎唇跟的变形。从而能降低所述轮胎38的缓冲层44、内衬层下部42a和隔离胶下部44a的变形。曲率半径R大的轮胎38无论在芯28的半径方向内侧是否配置有比搭接部8和胎圈包布22柔软的缓冲层44、内衬层下部42a和隔离胶下部44a,均具有优异的耐久性。
通过调整所述轮胎38的内衬层42的压缩弹性模量Eγ和厚度Lγ、隔离胶44的压缩弹性模量Eβ和厚度Lβ、缓冲层40的压缩弹性模量Eα和厚度Lα,能够容易地调整紧固力F的变化量dF相对于压缩变形量δ的变化量dδ之比(dF/dB)。
[实施例]
以下,通过实施例来明确本发明的效果,然而不是基于该实施例的记载来限定地解释本发明。
[实施例1]
准备了具备图1和图2所示结构的轮胎。如表1中示出了所述轮胎的厚度L、隔离胶的压缩弹性模量Eβ、内衬层的压缩弹性模量Eγ、胎唇跟的曲率半径R。表的“内衬层下部”的“有”表示在芯的半径方向内侧设有内衬层下部。另外,“无”表示在芯的半径方向内侧没有设置内衬层下部。
[比较例1]
准备了市售的轮胎。所述轮胎在芯的半径方向内侧处没有设置内衬层下部。所述轮胎的其它结构与实施例1相同。
[比较例2]
得到以下所述的轮胎,如表1中示出了胎唇跟的曲率半径R,其它与比较例1相同。
[实施例2‐4]
得到以下所述的轮胎,如表2中示出了厚度L与胎唇跟的曲率半径R,其它与实施例1相同。
[比较例3‐4]
得到以下所述的轮胎,如表2中示出了厚度L与胎唇跟的曲率半径R,其它与比较例1相同。
[实施例5]
准备了具备图4所示结构的轮胎。所述轮胎具备缓冲层。如表3中示出了所述轮胎的厚度L、缓冲层的厚度Lα与所述厚度L之比(Lα/L)、缓冲层的压缩弹性模量Eα、隔离胶的压缩弹性模量Eβ、内衬层的压缩弹性模量Eγ、胎唇跟的曲率半径R。
[实施例6]
得到以下所述的轮胎,如表3中示出了比(Lα/L),其它与实施例5相同。
[实施例7]
得到以下所述的轮胎,如表3中示出了缓冲层的压缩弹性模量Eα,其它与实施例5相同。
[实施例8]
得到以下所述的轮胎,如表3中示出了内衬层的压缩弹性模量Eγ,其它与实施例5相同。
[嵌合性评价]
针对上述轮胎,使用霍夫曼公司制造的胎唇部扩张力试验机,对紧固力进行测定。测定比正规轮辋的轮辋径仅多规定量时的紧固力和仅少规定量时的紧固力。计算出所述轮辋径的变化产生的紧固力的差。将比较例1的轮胎的紧固力差的大小设为100,以指数表示其它轮胎的紧固力差的大小。所述指数越大,则紧固力变化量的差越小。所述指数越大越优选。在表1至3中,所述结果以紧固力变化量示出。
[嵌合性]
所述轮胎被组装于正规轮辋。向轮胎中填充空气,测定轮胎的胎唇跨过轮辋的隆起部时的胎压。将比较例1中测得的胎压设为100,以指数表示其它轮胎的胎压。所述指数越大,则胎压越小。所述指数越大越优选。在表1至3中,所述结果以嵌合性示出。
[空气隔离性]
在初始压力200(kPa)、室温21℃和无负载的条件下,放置三个月。每四天测定一次轮胎的内压。设定测定压力为Pt(kPa)、初始压力为Po(kPa)、经过天数为t,按以下的算式求得α。
(Pt/Po)=exp(-αt)
利用所述α,设定t=30(天),按以下的算式求得每一个月的压力下降率β(%/月)。
β=(1-exp(-at))×100
以比较例1的压力下降率β(%/月)为指数表示为100。在表1至3中,所述结果以空气隔离性示出。所述指数越大,则空气泄漏越少。所述指数越大越优选。
[生产性]
基于位于芯半径方向内侧的橡胶部件的密合性,对轮胎的生产性进行评价。在表1至3中,所述结果以生产性示出。评价的“良”表示,能得到与比较例1同等以上的生产性。“不良”表示,与比较例1相比,生产性下降。
[表1]
表1评价结果
比较例1 实施例1 比较例2
厚度L(mm) 3 3 3
比(Lα/L) - - -
Eα(MPa) - - -
Eβ(MPa) 3 3 3
Eγ(MPa) 3.5 3.5 3.5
曲率半径R(mm) 6 6 10
内衬层下部
紧固力变化量 100 105 100
嵌合性 100 105 110
空气隔离性 100 110 100
生产性
[表2]
表2评价结果
实施例4 实施例2 实施例3 比较例3 比较例4
厚度L(mm) 4 4 4 4 4
比(Lα/L) - - - - -
Eα(MPa) - - - - -
Eβ(MPa) 3 3 3 3 3
Eγ(MPa) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
曲率半径R(mm) 7 10 15 6 16
内衬层下部
紧固力变化量 120 120 120 110 110
嵌合性 105 115 120 100 105
空气隔离性 110 110 105 100 90
生产性 不良
[表3]
表3评价结果
实施例6 实施例5 实施例7 实施例8
厚度L(mm) 4 4 4 4
比(Lα/L) 0.3 0.6 0.6 0.6
Eα(MPa) 1.5 1.5 4 1.5
Eβ(MPa) 3 3 3 3
Eγ(MPa) 3.5 3.5 3.5 2
曲率半径R(mm) 10 10 10 10
内衬层下部
紧固力变化量 125 140 115 118
嵌合性 118 130 110 120
空气隔离性 110 110 110 110
生产性
如表1至3所示,实施例的轮胎与比较例的轮胎相比,评价高。根据该评价结果,可知本发明具有优越性。
工业上的可利用性
以上说明的轮胎能够广泛应用于组装在轮辋被使用的充气轮胎。
附图标记说明
2、38···轮胎
4···胎面
6···侧壁
8···搭接部
10···胎唇
12···胎体
14···带
16···带束层
18、40···内衬层
20、42···隔离胶
22···胎圈包布
24···胎面表面
26···沟
28···芯
32···胎体
44···缓冲层

Claims (13)

1.一种充气轮胎,其特征在于,具备:
一对胎唇,其具有芯;
胎体,其沿胎面和侧壁的内侧,跨接在一侧胎唇与另一侧胎唇之间;
胎圈包布,其位于所述胎唇附近,与轮辋抵接;
内衬层,其在轴向上位于所述胎体的内侧;以及
隔离胶,其在轴向上位于所述胎体与所述内衬层之间,
所述胎圈包布具备在所述芯在半径方向内侧与轮辋抵接的底面,
所述隔离胶具备在半径方向上位于所述芯与所述胎圈包布的底面之间的隔离胶下部,
所述内衬层具备在半径方向上位于所述芯与所述胎圈包布的底面之间的内衬层下部,
在所述芯的底面的轴向中央的位置,所述隔离胶下部的半径方向的厚度Lβ大于所述内衬层下部的半径方向的厚度Lγ。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
所述内衬层下部从所述芯在轴向内侧延伸到外侧。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
胎唇跟的轮廓为圆弧形状,
将所述圆弧形状的半径方向外端设为Pr,
此时,在所述芯的轴向外侧处,所述内衬层下部延伸至比所述外端Pr靠半径方向外侧。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
胎唇跟的轮廓为圆弧形状,
所述圆弧形状的曲率半径R为7mm以上且15mm以下。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
所述隔离胶的压缩弹性模量Eβ小于所述内衬层的压缩弹性模量Eγ。
6.根据权利要求5所述的充气轮胎,其特征在于,
所述隔离胶的压缩弹性模量Eβ为2.5MPa以上且3.0MPa以下,
所述内衬层的压缩弹性模量Eγ为3.5MPa以上且5.0MPa以下。
7.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
在所述芯的底面的轴向中央的位置,从所述胎圈包布的底面至芯的底面,在半径方向上的厚度L为4mm以上且8mm以下。
8.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
将从厚度L减去厚度L’而得到的距离计算为压缩变形量,
所述厚度L是在所述芯的底面的轴向中央的位置,从所述胎圈包布的底面至芯的底面,在半径方向上的厚度,
在所述轮胎被组装于所述轮辋时,在芯的底面与轮辋的底座面之间,构成所述胎体的胎体帘布、所述隔离胶下部、所述内衬层下部和所述胎圈包布被压缩变形,从而厚度L变为厚度L’,
在装于轮辋时的紧固力为3kN~4kN的情形下,所述紧固力的变化量相对于所述压缩变形量的变化量之比为1.5kN/mm以上且2kN/mm以下。
9.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
所述芯由胎唇金属丝在周向上卷绕而形成,
所述胎唇金属丝分别在半径方向和轴向上重叠卷绕。
10.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
所述轮胎具备缓冲层,
所述缓冲层在所述芯的半径方向内侧层叠于所述隔离胶下部的半径方向外侧,
所述缓冲层的压缩弹性模量Eα小于所述隔离胶的压缩弹性模量Eβ和所述内衬层的压缩弹性模量Eγ。
11.根据权利要求10所述的充气轮胎,其特征在于,
所述缓冲层的压缩弹性模量Eα为1.0MPa以上且2.0Mpa以下。
12.根据权利要求10所述的充气轮胎,其特征在于,
在所述芯的半径方向内侧处,在所述芯的底面的轴向中央的位置,所述缓冲层的厚度Lα大于所述隔离胶下部的厚度Lβ,所述隔离胶下部的厚度Lβ大于所述内衬层下部的厚度Lγ。
13.根据权利要求10所述的充气轮胎,其特征在于,
在所述芯的半径方向内侧处,在所述芯的底面的轴向中央的位置,缓冲层的厚度Lα与从所述胎圈包布的底面至所述芯的底面在半径方向上的厚度L之比为0.5以上。
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