CN106794721A

CN106794721A - 轮胎

Info

Publication number: CN106794721A
Application number: CN201580054413.0A
Authority: CN
Inventors: 田村大祐
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2035-06-26
Also published as: EP3196056A1; EP3196056B1; JP2016037235A; CN106794721B; JP6754168B2; EP3196056A4; WO2016021327A1; US10919344B2; US20170225524A1

Abstract

存在行驶期间发生在轮胎中的扭曲集中在内置于轮胎的RF标签附近时RF标签倾向于变形的问题。该轮胎(1)被构造成使得内置在轮胎(1)中的RF标签(50)不大可能变形。轮胎(1)具有内置在其中且通过用涂覆橡胶(51)覆盖RF标签(50)形成的RF标签结构体(50A)。轮胎(1)的特征在于，覆盖RF标签(50)的涂覆橡胶(51)的弹性模量比以与涂覆橡胶(51)邻接的方式位于涂覆橡胶(51)的轮胎宽度方向两侧的邻接构件(13、32)的橡胶的弹性模量高。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及内置有由覆盖了涂覆橡胶的RF(射频(Radio Frequency))标签构成的RF标签结构体的轮胎。

背景技术

现有技术中已知内置有RF标签的轮胎，其中RF标签配备有能够读写关于轮胎的制造管理、运送管理、使用历史管理等的数据的存储器和天线(参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-240680号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在如专利文件1公开的轮胎中，如果行驶时发生在轮胎内部的扭曲(distortion)集中在RF标签附近，则RF标签可能会容易扭曲。

本发明提供被设计成内置有不容易在RF标签中发生扭曲的RF标签的轮胎。

用于解决问题的方案

根据本发明的轮胎，其内置有RF标签结构体，所述RF标签结构体包括：RF标签；和涂覆橡胶，所述涂覆橡胶覆盖所述RF标签，其中，覆盖所述RF标签的所述涂覆橡胶的弹性模量比以与所述涂覆橡胶邻接的方式位于所述涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的各邻接构件的橡胶的弹性模量高。

附图说明

图1是轮胎的半截面图(第一实施方式)。

图2是轮胎的主要部分的放大截面图(第一实施方式)。

图3是示出RF标签结构体的放大截面图(第四实施方式)。

图4是示出实施例的试验结果的图。

图5是示出实施例的试验结果的图。

以下，将基于优选实施方式详细说明本发明，这些优选实施方式不意在限制本发明的权利要求的范围，而是举例说明本发明。实施方式中说明的所有特征及其组合对本发明不一定是必须的，它们还包括选择性采用的构成和配置。

具体实施方式

第一实施方式

如图1所示，根据第一实施方式的轮胎1包括胎圈芯2和胎体层3，胎体层3包括至少一层胎体帘布层4。胎体帘布层4具有：主体部5，其跨过一对胎圈芯2、2呈环状延伸；和折返部6，其从主体部5的两端延伸、绕着胎圈芯2卷绕且沿轮胎径向折返。

胎体帘布层4是例如平行配置且覆盖有橡胶的多根帘线的板状构件。多根帘线被布置成绕着轮胎的旋转中心轴线放射状延伸。

附图标记为10的组成部件是加强件，其沿着胎体帘布层4的主体部5沿轮胎径向延伸。加强件10包括：在轮胎径向内侧的硬加强件部11，其位于胎体帘布层4的主体部5与折返部6之间且与胎体帘布层4的主体部5和折返部6紧密接触；和在轮胎径向外侧的软加强件部12，其位于主体部5与折返部6之间且与主体部5和折返部6紧密接触。

硬加强件部11由例如邵氏A硬度为70度以上的橡胶形成。软加强件部12由比硬加强件部11软的、例如邵氏A硬度为58度～68度的橡胶形成。

附图标记为13的组成部件是帘布层端增强橡胶(胎帽橡胶(hat rubber))，其被设置成绕着胎体帘布层4的折返部6的顶端部卷绕，以增强折返部6的顶端部。

设置于胎体层3的轮胎径向外侧的是带束层21。带束层21由两层以上的带束帘布层22层叠构成。带束帘布层22均为具有例如覆盖有橡胶的多根平行放置的帘线的板状构件。埋设在这些带束帘布层中的帘线以预定角度与轮胎赤道面C相交，并且在至少两层带束帘布层22、22之间交叉。

布置在带束层21的轮胎径向外侧的是胎面23。形成在位于胎面23的轮胎径向外侧的外表面的是沿轮胎周向延伸的多个主槽24和与主槽24相交的未示出的多个横向槽。

另外，胎体帘布层4和后述的带束帘布层22的帘线是例如金属帘线或有机纤维帘线。金属帘线是例如由钢、黄铜、铜或合金等制成的股线。有机纤维帘线是例如由诸如聚酰胺纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维或聚对苯二甲酸乙二酯纤维等的有机纤维制成的股线。

注意，在图1中，附图标记20是指轮辋，附图标记18是指轮辋凸缘，附图标记31是指气密层(inner linear)，附图标记32是指构成胎侧部33的外表面的胎侧橡胶，附图标记34是指作为构成覆盖胎圈芯2的环状增强部的胎圈部35的橡胶。A表示轮胎宽度方向。

如图1和图2所示，根据第一实施方式的轮胎1是内置有如下RF标签结构体50A的轮胎：RF标签结构体50A具有覆盖有涂覆橡胶51的RF标签50。

RF标签50是具有埋设在未示出的板中的采用了未示出的非接触式IC芯片的存储介质和未示出的天线的标签。RF标签50能够使用未示出的读写器读写数据。

在根据第一实施方式的轮胎1中，RF标签被布置成不与加强件10接触，加强件10在轮胎的最宽位置W与轮辋凸缘分离点19之间、在胎圈部35侧增强胎圈部35。覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A(参见图3)与作为布置在轮胎宽度方向内侧(轮胎内腔(空腔)H侧)位置的内侧邻接构件的帘布层端增强橡胶(胎帽橡胶)13邻接。覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的轮胎宽度方向外侧部分51B(参见图3)与作为布置在轮胎宽度方向外侧位置的外侧邻接构件的胎侧橡胶32邻接。

用作覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的橡胶的弹性模量比胎侧橡胶32和帘布层端增强橡胶(胎帽橡胶)13的橡胶的弹性模量高，其中，胎侧橡胶32和帘布层端增强橡胶(胎帽橡胶)13用作以与涂覆橡胶51邻接的方式位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件。例如，使用弹性模量为1.70MPa的橡胶作为涂覆橡胶51。使用弹性模量为0.63MPa的橡胶作为胎侧橡胶32。使用弹性模量为1.43MPa的橡胶作为帘布层端增强橡胶13。注意，所采用的弹性模量的值是在按照JIS K 6251执行的拉伸试验中测量25％伸长下的拉伸应力的值(M(模量)25)。即、采用如下配置：涂覆橡胶51的作为25％伸长下的拉伸应力值的弹性模量比以与涂覆橡胶51邻接的方式位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的橡胶的作为25％伸长下的拉伸应力值的弹性模量高10％以上。

此外，采用如下配置：涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积S1与涂覆橡胶51的轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2不同，轮胎宽度方向内侧部分51A与轮胎宽度方向外侧部分51B之间的边界是穿过内置在轮胎1中的RF标签的轮胎宽度方向中心51a的宽度方向中心线50C(参见图3)。例如，作为以与涂覆橡胶51邻接的方式位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的胎侧橡胶32和帘布层端增强件13中的硬度较低的胎侧橡胶32与涂覆橡胶51的体积较小的轮胎宽度方向外侧部分51B邻接地放置。

另外，如图1至图3所示，涂覆橡胶51被成形为：在轮胎1的截面中，涂覆橡胶51的轮胎径向上的两端部51t、51t逐渐变细。

此外，采用如下配置：胎体帘布层4的折返部6靠近RF标签结构体50A。

在根据第一实施方式的轮胎中，RF标签50覆盖有涂覆橡胶51。因而，涂覆橡胶51会有效地吸收在轮胎1内部产生的应力，从而使RF标签更难以产生扭曲。

另外，用作RF标签结构体50A的涂覆橡胶51的橡胶的弹性模量比位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的橡胶的弹性模量高，优选地，就在25％伸长下的拉伸应力值而言高10％以上。结果，涂覆橡胶51与邻接构件之间产生刚性差，这将缓和集中在涂覆橡胶51与邻接构件之间的交界处的扭曲。这将得到内置有难以扭曲的RF标签的轮胎1。

此外，采用如下的配置：涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积S1与涂覆橡胶51的轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2不同，轮胎宽度方向内侧部分51A与轮胎宽度方向外侧部分51B之间的边界是穿过内置在轮胎1中的RF标签的轮胎宽度方向中心51a的宽度方向中心线51C。结果，当与涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积与涂覆橡胶51的轮胎宽度方向外侧部分51B的体积相同的情况相比，将会减少在轮胎成型时产生裂痕(creasing)(能够诱发从轮胎表面向轮胎内部形成裂纹的薄且窄的龟裂)的机会。

特别地，位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件中的橡胶硬度较低的邻接构件可以与涂覆橡胶的体积较小的部分邻接地放置。这可以使橡胶硬度较低的邻接构件与涂覆橡胶51的体积小且具有较柔韧橡胶的部分接触，因而降低了在轮胎成型时产生裂痕的风险。例如，体积较小的轮胎宽度方向外侧部分51B被放置成与作为橡胶硬度较低的邻接构件的胎侧橡胶32接触，因而降低了在轮胎成型时产生裂痕的风险。

另外，涂覆橡胶51被成形为其轮胎径向上的两端部51t、51t逐渐变细。这将降低在轮胎成型时产生裂痕的风险。

此外，可以采用金属帘线作为胎体帘布层4的帘线。这将允许埋设在胎体帘布层4中的金属帘线用作RF标签50的天线，这将改善RF标签50的通信性能。

当轮胎1行驶时，在比轮胎最大宽度位置W靠轮胎径向外侧的区域中发生相对较大的扭曲，在比轮胎最大宽度位置W靠轮胎径向内侧的区域中发生较小的扭曲。

在根据第一实施方式的轮胎1中，RF标签位于轮胎最大宽度位置W的胎圈部35侧。因此，在内置于轮胎的RF标签中不大可能发生扭曲。

此外，在根据第一实施方式的轮胎1中，RF标签被布置成不与增强胎圈部35的加强件10接触，特别地，不与由较硬橡胶制成的硬加强件部11接触。因而，受到来自加强件10的较少的力，在内置于轮胎的RF标签中难以发生扭曲。

注意，术语“轮辋凸缘分离点”是指轮胎径向最外侧点，在该轮胎径向最外侧点处，在充气轮胎组装到轮辋20的状态下，轮胎1与轮辋20的轮辋凸缘18接触。

在轮胎1组装到轮辋20的状态下意味着在轮胎1组装到由标准规定的正规轮辋、处于与由标准规定的最大负载对应的空气压力下的状态。

另外，术语“轮胎最大宽度位置”是指组装到正规轮辋、充填了在正规内压范围内的空气压力且未施加负载的轮胎的轮胎宽度方向截面中的最大宽度位置。

术语“正规轮辋”是指由JATMA规定的“标准轮辋”、由TRA规定的“设计轮辋(DesignRim)”或由ETRTO规定的“测量轮辋(Measuring Rim)”。

术语“正规内压”是指由JATMA规定的“最大空气压力”、由TRA规定的“在各种冷充填压力下的轮胎负载极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES)”的最大值或由ETRTO规定的“充填压力(INFLATION PRESSURES)”。

图4示出了为了验证第一实施方式的配置的效果而进行的实验的结果。

对于实验，作为如图4所示的实施例1至实施例4和比较例1至比较例4，制备内置有覆盖了涂覆橡胶的RF标签的轮胎，其中涂覆橡胶的弹性模量不同。这些轮胎均处在胎侧橡胶32的弹性模量为0.63MPa(M25)且帘布层端增强橡胶(胎帽橡胶)的弹性模量为1.43MPa(M25)的条件下。在试验之前，对所有轮胎进行劣化处理，以接近实用条件。在轮辋尺寸为8.25×22.5、试验空气压力为800kPa、负载为3300kg且鼓速度为60km/h的条件下，对组装到轮辋的轮胎进行耐久鼓试验(durability drum test)。然后，在分别行驶75000km和150000km之后，检查轮胎中是否发生RF标签起点故障(RF tag-induced failure)，以确认是否根据弹性模量的不同而发生了RF标签起点故障。

当涂覆橡胶的弹性模量(M25)与胎侧橡胶的弹性模量(M25)相同时，表示涂覆橡胶与胎侧橡胶的比的指数是100。即、指数＝(涂覆橡胶的弹性模量(M25)/胎侧橡胶的弹性模量(M25))×100。另外，当涂覆橡胶的弹性模量(M25)与胎帽橡胶的弹性模量(M25)相同时，表示涂覆橡胶与胎帽橡胶的比的指数是100。即、指数＝(涂覆橡胶的弹性模量(M25)/胎帽橡胶的弹性模量(M25))×100。

如从图4所示的结果可知，比较例1至比较例4示出了当涂覆橡胶与胎侧橡胶的比和涂覆橡胶与胎帽橡胶的比中的至少一者小于100时，在行驶75000km和150000km之后，轮胎中有RF标签起点故障。另一方面，如实施例1、实施例2和实施例4所示，当涂覆橡胶与胎侧橡胶的比和涂覆橡胶与胎帽橡胶的比两者均为110以上时(即、当覆盖RF标签的涂覆橡胶的弹性模量比以与涂覆橡胶邻接的方式位于涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的橡胶的弹性模量高10％以上时)，轮胎中没有RF标签起点故障。

注意，如在第三实施方式中，当涂覆橡胶与胎侧橡胶的比和涂覆橡胶与胎帽橡胶的比中的至少一者为100以上且小于110时，在行驶75000km之后轮胎中没有RF标签起点故障，但是在行驶150000km之后有RF标签起点故障。

自此，清楚的是，发生RF标签起点故障的临界点是当涂覆橡胶与邻接构件的比的指数为110。即、确认：发生RF标签起点故障的临界点是覆盖RF标签的涂覆橡胶的弹性模量比以与涂覆橡胶邻接的方式位于涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的橡胶的弹性模量高10％。

第二实施方式

覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的弹性模量比与涂覆橡胶51接触的RF标签50的构成材料中的弹性模量最大的材料的弹性模量小。例如，RF标签50的板由RF标签50的构成材料中的弹性模量最大的材料形成。同时，用作涂覆橡胶51的橡胶的弹性模量比RF标签50的板的弹性模量小。这将防止涂覆橡胶51与邻接于涂覆橡胶51的邻接构件之间产生过大的刚性差。另外，这使得扭曲不大可能从涂覆橡胶传递到RF标签。结果，能够获得内置的RF标签50难以扭曲的内置有RF标签的轮胎1。

第三实施方式

覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的轮胎径向上的长度比与涂覆橡胶51邻接的邻接构件的轮胎径向上的长度短，并且涂覆橡胶51的刚性比与涂覆橡胶51邻接的邻接构件的刚性低。这使得邻接构件的扭曲不大可能传递到RF标签。结果，内置在轮胎中的RF标签难以扭曲。

进一步地，采用如下配置：涂覆橡胶51的轮胎径向上的两端与轮胎1内的其它构件的端间隔开5mm以上。结果，RF标签50位于胎圈部35侧的扭曲最小的区域中，在该区域中，RF标签50接收不到来自轮胎1内的其它构件的端或轮辋20的上推力。因此，在RF标签50中难以发生扭曲。

第四实施方式

在轮胎宽度方向内侧部分51A与轮胎宽度方向外侧部分51B之间的边界为穿过RF标签50的轮胎宽度方向中心51a的轮胎宽度方向中心线51C的情况下，轮胎宽度方向内侧部分51A的体积S1与轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2的体积比(S＝S2/S1)为S<0.75。这防止了在轮胎成型时产生裂痕。另外，如图3所示，涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积S1较大，而涂覆橡胶51的轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2较小。因而，作为橡胶硬度较低的邻接构件的胎侧橡胶32与涂覆橡胶51的体积较小的具有较柔韧橡胶的轮胎宽度方向外侧部分51B接触。这减少了在轮胎成型时产生裂痕的机会。

图5示出了为了验证第一实施方式至第四实施方式的配置的效果而进行的实验的结果。

如从图5可知，在RF标签的位置为0.42L和1.06L(第一实施方式的条件)且涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积S1与轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2之间的体积比(S＝S2/S1)为0.68和0.73(第四实施方式的条件)的试验条件下不产生裂痕，其中L是从胎圈芯2的中心到软加强件部12的轮胎径向外侧端的距离。另外，通过轮胎胎圈耐久试验，发现能够获得不发生RF标签50起点故障的内置有RF标签50的轮胎1。

另外，注意，在该实验中，除了图5所示的条件以外，与第一实施方式至第三实施方式的条件相同。

第五实施方式

覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的弹性模量比以与涂覆橡胶51邻接的方式位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件中的至少一者的橡胶的弹性模量高1.5倍以上。优选地，用作覆盖RF标签50的涂覆橡胶51的橡胶的弹性模量比以与涂覆橡胶51邻接的方式位于涂覆橡胶51的轮胎宽度方向两侧的邻接构件中的至少一者的橡胶的弹性模量高大约1.5倍至2.5倍。这将在涂覆橡胶51与至少一个邻接构件之间产生刚性差，因而减小了集中在涂覆橡胶51与该至少一个邻接构件之间的交界处的扭曲。结果，能够实现内置有难以扭曲的RF标签50的轮胎1。例如，使用弹性模量比胎侧橡胶32的弹性模量高大约1.5倍至2.5倍的橡胶作为涂覆橡胶51将在涂覆橡胶51与胎侧橡胶32之间产生刚性差。结果，将减小集中在涂覆橡胶51与胎侧橡胶32之间的交界处的扭曲，因而能够实现内置有难以扭曲的RF标签50的轮胎1。

注意，在前述实施方式中，由硬度相对低的橡胶制成的胎侧橡胶32布置在轮胎宽度方向外侧，由硬度相对低的橡胶制成的软加强件部12布置在轮胎宽度方向内侧(轮胎内腔H侧)。因此，硬度相对低的这些橡胶会吸收发生在轮胎中的扭曲。因此，力不能容易地传递到RF标签50，从而在RF标签50中难以发生扭曲。

另外，在各实施方式中，使用了具有硬加强件部11和软加强件部12的加强件10，RF标签结构体50A被布置成不与加强件10接触。因此，使轮胎1发生扭曲的力不能容易地传递到RF标签50，从而在RF标签50中难以发生扭曲。

另外，在第四实施方式中，说明了涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积S1较大，而涂覆橡胶51的轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2较小的示例。然而，所使用的涂覆橡胶51还可以采用如下方式：涂覆橡胶51的轮胎宽度方向内侧部分51A的体积较小，而轮胎宽度方向外侧部分51B的体积S2较大。

如上所述，根据本发明的轮胎是内置有由覆盖有涂覆橡胶的RF标签50构成的RF标签结构体的轮胎。涂覆橡胶的弹性模量比位于涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的橡胶的弹性模量高。结果，在涂覆橡胶与邻接构件之间产生了刚性差。这将允许扭曲集中在涂覆橡胶与邻接构件之间的交界面处，因而缓和了RF标签与涂覆橡胶之间的扭曲。这将得到内置有更难以发生扭曲的RF标签的轮胎1。

另外，覆盖RF标签的涂覆橡胶的弹性模量比以与涂覆橡胶邻接的方式位于涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的邻接构件的橡胶的弹性模量高10％以上。这将允许轮胎行驶期间的扭曲集中在涂覆橡胶与邻接构件之间的交界处，因而缓和了RF标签与涂覆橡胶之间的扭曲。结果，在内置于轮胎的RF标签中难以发生扭曲。

另外，覆盖RF标签的涂覆橡胶的弹性模量比与涂覆橡胶接触的RF标签的构成材料中的弹性模量最大的材料的弹性模量小。这将防止涂覆橡胶与邻接于涂覆橡胶的邻接构件之间产生过大的刚性差。另外，这使得扭曲不大可能从涂覆橡胶传递到RF标签，从而制得内置有更难以扭曲的RF标签的轮胎。

另外，覆盖RF标签的涂覆橡胶的轮胎径向上的长度比与涂覆橡胶邻接的邻接构件的轮胎径向上的长度短，并且涂覆橡胶的刚性比与涂覆橡胶邻接的邻接构件的刚性低。这使得邻接构件的扭曲不大可能传递到RF标签。结果，内置在轮胎中的RF标签较耐扭曲。

此外，覆盖RF标签的涂覆橡胶的弹性模量比以与涂覆橡胶邻接的方式位于涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的邻接构件中的至少一者的橡胶的弹性模量高1.5倍以上。这使得在RF标签中难以发生扭曲。

附图标记说明

1 轮胎

13 帘布层端增强橡胶(邻接构件)

32 胎侧橡胶(邻接构件)

50 RF标签

50A RF标签结构体

51 涂覆橡胶

Claims

1.一种轮胎，其内置有RF标签结构体，所述RF标签结构体包括：

RF标签；和

涂覆橡胶，所述涂覆橡胶覆盖所述RF标签，

其中，覆盖所述RF标签的所述涂覆橡胶的弹性模量比以与所述涂覆橡胶邻接的方式位于所述涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的各邻接构件的橡胶的弹性模量高。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，覆盖所述RF标签的所述涂覆橡胶的弹性模量比以与所述涂覆橡胶邻接的方式位于所述涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的各所述邻接构件的橡胶的弹性模量高10％以上。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，覆盖所述RF标签的所述涂覆橡胶的弹性模量比与所述涂覆橡胶接触的所述RF标签的构成材料中的弹性模量最高的材料的弹性模量低。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于，覆盖所述RF标签的所述涂覆橡胶的轮胎径向上的长度比所述邻接构件的轮胎径向上的长度短。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，覆盖所述RF标签的所述涂覆橡胶的弹性模量比以与所述涂覆橡胶邻接的方式位于所述涂覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的各所述邻接构件中的至少一者的橡胶的弹性模量高1.5倍以上。