CN107074017A

CN107074017A - 轮胎

Info

Publication number: CN107074017A
Application number: CN201580050568.7A
Authority: CN
Inventors: 今誓志; 河野好秀
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-08-18
Also published as: US10589571B2; JP2016030570A; WO2016017555A1; US20170210171A1; JP6611418B2; EP3176004A1; EP3176004A4; EP3176004B1

Abstract

提供一种能够使耐压性能和冲击耐久性提高的轮胎。轮胎(10)具备：轮胎骨架构件(12)，其为树脂制，且具有：胎圈部(20)，其覆盖胎圈芯(26)；侧部(22)，其从胎圈部(20)向轮胎半径方向外侧延伸；冠部(24)，其从侧部(22)向轮胎宽度方向内侧延伸；以及加强层(14)，其具备利用树脂或橡胶包覆的多个帘线(34)，该加强层(14)从轮胎骨架构件(12)的胎圈部(20)向侧部(22)延伸而覆盖至少侧部(22)的内周面。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及使用树脂材料来形成轮胎骨架构件的轮胎。

背景技术

根据轻量化、循环再利用的容易性考虑，提出了使用热塑性树脂、热塑性弹性体等作为轮胎材料，在例如日本特开平3-143701号公报公开了一种使用热塑性的高分子材料成形了轮胎主体的充气轮胎。

发明内容

发明要解决的问题

在日本特开平3-143701号公报所记载的充气轮胎中，通过在胎面底部设置加强层，提高了刚度。然而，在为了轻量化和降低作为轮胎的纵向弹性(日文：縦バネ)而使轮胎主体薄壁化的情况下，耐压性能、冲击耐久性降低。

本发明的一形态考虑上述事实，目的在于提供一种能够使耐压性能和冲击耐久性提高的轮胎。

用于解决问题的方案

本发明的第1形态的轮胎具备：轮胎骨架构件，其为树脂制，且具有：胎圈部，其覆盖胎圈芯；侧部，其从所述胎圈部向轮胎半径方向外侧延伸；冠部，其从所述侧部向轮胎宽度方向内侧延伸；以及加强层，其具备利用树脂或橡胶包覆的多个帘线，该加强层从所述轮胎骨架构件的所述胎圈部向所述侧部延伸而覆盖至少所述侧部的内周面。

根据上述结构，从胎圈部向侧部延伸的加强层覆盖着轮胎骨架构件的侧部的内周面，因此，即使在使轮胎骨架构件薄壁化了的情况，也能够抑制耐压性能、冲击耐久性的降低。

本发明的第2形态的轮胎根据第1形态的轮胎，其中，所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部至少延伸到轮胎骨架构件的轮胎半径方向内侧端。

根据上述结构，加强层的轮胎半径方向内侧的端部延伸到轮胎骨架构件的轮胎半径方向内侧端，因此，能够利用加强层承担在轮胎骨架构件产生的张力。因而，能够使耐压性能提高。

本发明的第3形态的轮胎根据第2形态的轮胎，其中，所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部从所述侧部的内周面经由所述胎圈部的内周面延伸到所述胎圈部的外周面。

根据上述结构，加强层的轮胎半径方向内侧的端部从侧部的内周面经由胎圈部的内周面延伸到胎圈部的外周面，因此，能够利用加强层更多承担在轮胎骨架构件产生的张力。因而，能够进一步使耐压性能提高。

本发明的第4形态的轮胎根据第1形态～第3形态中任一个形态的轮胎，其中，所述加强层从所述轮胎骨架构件的所述胎圈部分别延伸到所述冠部的内周面。

根据上述结构，两个加强层从轮胎骨架构件的胎圈部分别延伸到冠部的内周面。使加强层延伸到在轮胎开上路面上的突起等之际冠部中的由弯曲产生的拉伸应力最大的内周面，从而能够使冲击耐久性提高。

本发明的第5形态的轮胎根据第4形态的轮胎，其中，所述加强层的轮胎半径方向外侧的端部重叠。

根据上述结构，加强层的轮胎半径方向外侧的端部彼此重叠，因此，能够使加强层承担更多的张力。因而，能够进一步使耐压性能提高。

本发明的第6形态的轮胎根据第1形态～第5形态中任一个形态的轮胎，其中，在所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部，沿着轮胎半径方向形成有多个缺口。

根据上述结构，在加强层的轮胎半径方向内侧的端部形成有多个缺口。因而，在成形时，在直径较小的胎圈侧，加强层在缺口部分重叠，因此，能够抑制加强层的褶皱的产生。

本发明的第7形态的轮胎根据第1形态～第6形态中任一个形态的轮胎，其中，所述加强层的所述多个帘线分别沿着子午线方向延伸并沿着轮胎周向排列，所述多个帘线的长度朝向轮胎周向周期性地变化。

根据上述结构，沿着子午线方向延伸的帘线的长度朝向轮胎周向周期性地变化。也就是说，加强层具有帘线较短的部分和帘线较长的部分，因此，能够在成形时抑制在直径较小的胎圈侧在加强层产生褶皱。

本发明的第8形态的轮胎根据第1形态～第7形态中任一个形态的轮胎，其中，在所述轮胎骨架构件的外周面设置有从所述胎圈部延伸到所述冠部的橡胶包覆层，所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部被所述橡胶包覆层覆盖。

根据上述结构，在加强层的外周面设置有橡胶包覆层，加强层的轮胎半径方向内侧的端部被橡胶包覆层覆盖。因而，能够抑制加强层从轮胎骨架构件剥离，并且能够使轮胎与轮辋之间的贴合性提高。

发明的效果

根据本发明的一形态，能够提供一种能够使耐压性能和冲击耐久性提高的轮胎。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的轮胎的一部分的立体剖视图。

图2是表示本发明的第1实施方式的轮胎的沿着轮胎轴向的截面的单侧的剖视图。

图3是表示本发明的第2实施方式的轮胎的加强层的平面图。

图4是表示本发明的第2实施方式的轮胎的一部分的立体剖视图。

图5是表示本发明的第2实施方式的沿着轮胎的轮胎轴向的截面的单侧的剖视图。

图6是表示本发明的第3实施方式的轮胎的加强层的平面图。

图7是表示本发明的第3实施方式的轮胎的一部分的立体剖视图。

图8是表示本发明的第3实施方式的轮胎的沿着轮胎轴向的截面的单侧的剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1、2说明本发明的第1实施方式。此外，图中箭头W表示与轮胎旋转轴线平行的方向(以下称为轮胎宽度方向)，箭头R表示通过轮胎的旋转轴线且与轮胎宽度方向正交的方向(以下称为轮胎半径方向)。另外，箭头C表示以轮胎的旋转轴线为中心的圆的圆周方向(以下称为轮胎周向)。另外，子午线方向是指与轮胎周向正交的、包括轮胎半径方向和轮胎宽度方向的方向。

如图1、2所示，第1实施方式的轮胎10具备轮胎骨架构件12、加强层14、包覆橡胶层(橡胶包覆层)16以及胎面橡胶18。

轮胎骨架构件12由树脂材料形成，通过将一对轮胎片12A在轮胎轴向上接合，而形成为环状。此外，也可以通过将3个以上的轮胎片12A接合，来形成轮胎骨架构件12。

另外，轮胎骨架构件12具有：一对胎圈部20；一对侧部22，其从一对胎圈部20分别向轮胎半径方向外侧延伸；以及冠部24，其从侧部22向轮胎宽度方向内侧延伸。

此外，在此，将轮胎骨架构件12的从轮胎半径方向内侧端到轮胎截面高度的30％的部分称为胎圈部20，将配置胎面橡胶18的部分称为冠部24。

作为构成轮胎骨架构件12的树脂材料，能够使用具有与橡胶同等的弹性的热塑性树脂、热塑性弹性体(TPE)以及热固化性树脂等。若考虑行驶时的弹性和制造时的成形性，则期望的是使用热塑性弹性体。此外，既可以利用上述树脂材料形成整个轮胎骨架构件12，也可以利用上述树脂材料形成仅一部分。

作为热塑性弹性体，可列举出聚烯烃系热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、聚酰胺系热塑性弹性体(TPA)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)、聚酯系热塑性弹性体(TPC)、动态交联型热塑性弹性体(TPV)等。

另外，作为热塑性树脂，可列举出聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。而且，作为热塑性材料，例如能够使用ISO75-2或ASTM D648所规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)为78℃以上、JIS K7113所规定的拉伸屈服强度为10MPa以上、同样由JISK7113规定的拉伸断裂伸长率(JIS K7113)为50％以上、JIS K7206所规定的维卡软化温度(A法)为130℃以上的热塑性材料。

在轮胎骨架构件12的胎圈部20埋设有胎圈芯26。作为构成胎圈芯26的材料，能够使用金属、有机纤维、利用树脂包覆有机纤维而成的材料、或硬质树脂等。此外，若可确保胎圈部20的刚度，使得与图2所示的轮辋28之间的嵌合没有问题，则也可以省略胎圈芯26。

在轮胎骨架构件12的一对轮胎片12A之间，在冠部24的轮胎宽度方向的中心部设置有树脂制的接合构件30。接合构件30形成为剖视大致梯形形状，轮胎片12A接合于接合构件30的两侧面，从而一对轮胎片12A彼此连结起来。

此外，作为接合构件30，能够使用与轮胎片12A同种或异种的热塑性材料、熔融树脂。另外，不使用接合构件30也能够连结轮胎片12A。

在该情况下，能够使用例如将热板夹在轮胎片12A的端部之间、一边将端部彼此向接近的方向按压一边将热板去除而熔接的热板熔接方法、利用粘接剂将轮胎片12A彼此粘接的方法。

在冠部24的外周面设置有带束层32。该带束层32例如是将利用树脂包覆的帘线沿着轮胎周向卷成螺旋状而构成的。

加强层14具备利用橡胶包覆的多个加强帘线34。加强层14以从轮胎骨架构件12的一个胎圈部20的内周面向侧部22的内周面延伸、经由冠部24的内周面而向另一个胎圈部20的内周面延伸的方式配置。

另外，加强层14沿着轮胎周向延伸配置一周。此外，在本实施方式中，加强层14的两端部分别延伸到轮胎骨架构件12的轮胎半径方向内侧端。

加强帘线34是有机纤维的单丝(单线)、或对有机纤维进行加捻而成的复丝(合股线)，分别沿着子午线方向延伸而沿着轮胎周向排列。此外，加强帘线34的角度也可以相对于子午线方向在10度以内的范围内倾斜。

作为有机纤维，能够使用尼龙、PET、玻璃、芳纶等材料。此外，作为加强帘线34的材料，也可以使用钢等金属。另外，加强层14也可以不是利用橡胶而是利用树脂包覆加强帘线34而成的。

在轮胎骨架构件12的胎圈部20和侧部22的外周面设置有延伸到冠部24的轮胎宽度方向外侧的一对包覆橡胶层16。包覆橡胶层16能够使用与以往的橡胶制的充气轮胎的胎侧部所使用的橡胶同种的橡胶。

此外，包覆橡胶层16的轮胎半径方向内侧的端部分别延伸到轮胎骨架构件12的胎圈部20的内周面，加强层14的两端部被包覆橡胶层16覆盖。

在冠部24和带束层32的轮胎半径方向外侧配置有作为胎面层的胎面橡胶18。此外，加强层14、包覆橡胶层16、带束层32、胎面橡胶18在配置到轮胎骨架构件12之后，被硫化粘接起来。

胎面橡胶18由耐磨性比形成了轮胎骨架构件12的树脂材料的耐磨性优异的橡胶形成，能够使用与以往的橡胶制的充气轮胎所使用的胎面橡胶同种的橡胶。

另外，在胎面橡胶18的接地面形成有沿着轮胎周向延伸的排水用的槽18A。在本实施方式中，形成有3条槽18A，但并不限于此，也可以形成更多的槽18A。另外，作为胎面花纹，可使用公知的胎面花纹。

接着，说明本实施方式的轮胎10的作用和效果。在本实施方式的轮胎10中，轮胎骨架构件12的内周面被加强层14覆盖，因此，即使在使轮胎骨架构件12薄壁化了的情况下，也能够抑制耐压性能、冲击耐久性的降低。

具体而言，通过利用加强层14对轮胎骨架构件12进行加强，能够使加强层14承担在轮胎骨架构件12产生的张力的一部分。因而，能够保持内压，因此，能够使耐压性能提高。

另外，在轮胎10开上路面上的突起等之际冠部24中的由弯曲产生的拉伸应力最大的内周面配置有加强层14，因此，能够使冲击耐久性提高。

此外，加强层14是通过利用橡胶包覆加强帘线34而形成的，因此，加工较容易。另外，加强层14的轮胎半径方向内侧的端部被包覆橡胶层16覆盖，因此，能够抑制加强层14从轮胎骨架构件12剥离，并且，能够使轮胎10与轮辋28之间的贴合性提高。

(第2实施方式)

接着，参照图3～5说明本发明的第2实施方式。此外，对于与第1实施方式同样的结构，标注相同的附图标记，省略说明。

图3是表示本实施方式的加强层42的向轮胎骨架构件12配置之前的平面地延伸的状态的图。此外，如图4、5所示，第2实施方式的轮胎40具有一对加强层42。

与第1实施方式的加强层14同样地，加强层42是通过利用橡胶包覆沿着子午线方向延伸的多个加强帘线44而形成的。另外，如图3所示，在短边方向的单侧的端部42A形成有多个缺口46。

在将加强层42向轮胎骨架构件12配置之际，以加强层42的具有缺口46的端部42A位于轮胎半径方向内侧的方式配置。具体而言，如图4所示，一对加强层42以具有缺口46的端部42A位于轮胎骨架构件12的胎圈部20的外周面的方式配置。

此时，多个缺口46分别沿着轮胎半径方向延伸，在缺口46部分，加强层42的端部42A重叠。加强层42从胎圈部20的外周面向内周面折回而向侧部22的内周面延伸，加强层42的轮胎半径方向外侧的端部分别位于带束层32的轮胎半径方向内侧。

此外，包覆橡胶层16的轮胎半径方向内侧的端部分别延伸到轮胎骨架构件12的胎圈部20的内周面，加强层42的端部42A被包覆橡胶层16覆盖。

另外，如图4、图5所示，在冠部24的轮胎半径方向外侧设置有冠加强层48。冠加强层48是通过利用橡胶包覆有机纤维的帘线而形成的。

具体而言，冠加强层48沿着带束层32的外周面延伸，沿着轮胎半径方向进行观察，冠加强层48的两端部分别与一对加强层42的轮胎半径方向外侧的端部重叠。

而且，在轮胎骨架构件12的冠部24与带束层32之间设置有冠辅助层49。冠辅助层49是通过利用树脂包覆未图示的有机纤维的帘线而形成的。作为进行包覆的树脂的材料，可使用例如与构成轮胎骨架构件12的树脂同样的树脂。

此外，冠辅助层49以跨冠部24的轮胎宽度方向的中心部的方式、换言之以覆盖轮胎骨架构件12的轮胎片12A的接合部即接合构件30的方式沿着轮胎周向延伸配置一周。

接着，说明本实施方式的轮胎40的作用和效果。在本实施方式的轮胎40中，在加强层42的轮胎半径方向内侧的端部42A形成有多个缺口46。

因而，在将加强层42向轮胎骨架构件12配置之际，在直径比侧部22的直径小的胎圈部20侧，能够使加强层42在缺口46部分重叠，因此，能够抑制加强层42的褶皱的产生。

另外，加强层42的端部42A从侧部22的内周面经由胎圈部20的内周面延伸到胎圈部20的外周面，因此，能够使加强层42更多地承担在轮胎骨架构件12产生的张力。因而，能够进一步使耐压性能提高。

另外，在冠部24的轮胎半径方向外侧设置有冠加强层48。能够利用冠加强层48来抑制来自胎面橡胶18的外周侧的冲击向轮胎骨架构件12传递，能够使冲击耐久性提高。

而且，沿着轮胎半径方向进行观察，加强层42的轮胎半径方向外侧的端部和冠加强层48重叠。因而，能够利用加强层和冠加强层承担更多的张力，因此，能够使耐压性能提高。

此外，加强层42和冠加强层48在带束层32的轮胎宽度方向外侧重叠，但只要是在冠部24的轮胎半径方向外侧，就可以在任意位置重叠。

另外，在轮胎骨架构件12与带束层32之间以覆盖接合构件30的方式设置有冠辅助层49。利用冠辅助层49覆盖在轮胎40开上路面上的突起等之际冠部24中的由弯曲产生的拉伸应力最大、且比其他部分易于变形的接合部，从而能够抑制变形而使冲击耐久性提高。

(第3实施方式)

接着，参照图6～8说明本发明的第3实施方式。此外，对于与第1实施方式、第2实施方式同样的结构，标注相同的附图标记，省略说明。

图6是表示本实施方式的加强层52的向轮胎骨架构件12配置之前的平面地延伸的状态的图。此外，如图7、8所示，第3实施方式的轮胎50具有一对加强层52。

与第1实施方式、第2实施方式的加强层14、42同样地，加强层52是通过利用橡胶包覆沿着子午线方向延伸的多个加强帘线54而形成的。另外，如图6所示，加强帘线54各自的长度朝向轮胎周向周期性地变化。

具体而言，加强层52的宽度在埋设有最长的加强帘线54的最大宽度部56和埋设有最短的加强帘线54的最小宽度部58之间周期性地变化。

此外，在加强层52的短边方向的单侧的端部52A仅延伸有较长的加强帘线54A，因此，端部52A成为从最大宽度部56到最小宽度部58被周期性地局部切除而成的形状。

在将加强层52向轮胎骨架构件12配置之际，以仅延伸有较长的加强帘线54A的端部52A位于轮胎半径方向内侧的方式配置。具体而言，如图7所示，一对加强层52以端部52A位于轮胎骨架构件12的胎圈部20的外周面的方式配置。

此时，较短的加强帘线54B只到达胎圈部20的内周面，仅较长的加强帘线54到达胎圈部20的外周面。因而，不担心加强帘线54彼此在胎圈部20处重叠。

此外，包覆橡胶层16的轮胎半径方向内侧的端部分别延伸到轮胎骨架构件12的胎圈部20的内周面，加强层52的端部52A被包覆橡胶层16覆盖。

加强层52从胎圈部20的外周面向内周面折回，经由侧部22的内周面延伸到冠部24的内周面。此时，一对加强层52的轮胎半径方向外侧的端部在冠部24的内周面重叠。

此外，加强层52彼此重叠的位置只要是在冠部24的轮胎半径方向内侧，就可以是任意位置，但期望的是，在轮胎骨架构件12的轮胎片12A的接合部即接合构件30的轮胎半径方向内侧的位置重叠。

接着，说明本实施方式的轮胎50的作用和效果。在本实施方式的轮胎50中，加强层52的轮胎半径方向外侧的端部彼此重叠。

利用一对加强层52覆盖在轮胎50开上路面上的突起等之际冠部24中的由弯曲产生的拉伸应力最大、且比其他部分易于变形的接合部，从而能够抑制变形而使冲击耐久性提高。另外，能够使加强层52承担更多的张力，因此，能够进一步使耐压性能提高。

另外，加强层52的加强帘线54各自的长度朝向轮胎周向周期性地变化。因此，较短的加强帘线54B仅到达胎圈部20的内周面，仅较长的加强帘线54到达胎圈部20的外周面。

因而，在将加强层52向轮胎骨架构件12配置之际，在直径比侧部22的直径小的胎圈部20侧，不用担心加强帘线54彼此重叠，能够进一步抑制加强层52的褶皱的产生。

(其他实施方式)

此外，针对本发明，对实施方式的一个例子进行了说明，但本发明并不限定于实施方式，在本发明的范围内能够进行其他各种的实施方式。

例如，上述加强层14、42、52沿着轮胎周向延伸配置一周，但也可以是，通过将沿着子午线方向延伸的多个加强层片沿着轮胎周向排列来形成加强层。

在该情况下，若加强层片的形状分别朝向位于轮胎半径方向内侧的端部侧逐渐变窄，则在直径较小的胎圈部20侧，不用担心加强层片彼此重叠。

另外，在第2实施方式中，也可以是，不是在加强层42的轮胎半径方向内侧的端部42A而是在轮胎半径方向外侧的端部形成多个缺口，与胎圈部20的尺寸匹配地配置加强层42。

在该情况下，在将加强层42向轮胎骨架构件12配置之际，能够在缺口部分的间隙在直径比胎圈部20的直径大的侧部22侧变宽的状态下配置加强层42。因而，能够抑制加强层42的褶皱的产生。

而且，上述第1实施方式～第3实施方式能够适当组合。例如，能够将第1实施方式的加强层14设为第2实施方式的加强层42那样的具有缺口46的结构。另外，也能够将第3实施方式的轮胎50设为第2实施方式的轮胎40那样的具备冠辅助层49的结构。

2014年7月30日提出申请的日本国特许申请2014-155166号的公开的整体内容通过参照编入本说明书。

本说明书所记载的所有文献、发明专利申请、以及技术标准通过参照编入到本说明书中到与各文献、发明专利申请、以及技术标准可通过参照编入的内容具体地且单独地记载的情况相同的程度。

Claims

1.一种轮胎，其具备：

轮胎骨架构件，其为树脂制，且具有：胎圈部，其覆盖胎圈芯；侧部，其从所述胎圈部向轮胎半径方向外侧延伸；冠部，其从所述侧部向轮胎宽度方向内侧延伸；以及

加强层，其具备利用树脂或橡胶包覆的多个帘线，该加强层从所述轮胎骨架构件的所述胎圈部向所述侧部延伸而覆盖至少所述侧部的内周面。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，

所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部至少延伸到所述轮胎骨架构件的轮胎半径方向内侧端。

3.根据权利要求2所述的轮胎，其中，

所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部从所述侧部的内周面经由所述胎圈部的内周面延伸到所述胎圈部的外周面。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，

所述加强层从所述轮胎骨架构件的所述胎圈部分别延伸到所述冠部的内周面。

5.根据权利要求4所述的轮胎，其中，

所述加强层的轮胎半径方向外侧的端部重叠。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的轮胎，其中，

在所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部，沿着轮胎半径方向形成有多个缺口。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的轮胎，其中，

所述加强层的所述多个帘线分别沿着子午线方向延伸并沿着轮胎周向排列，所述多个帘线的长度朝向轮胎周向周期性地变化。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的轮胎，其中，

在所述轮胎骨架构件的外周面设置有从所述胎圈部延伸到所述冠部的橡胶包覆层，所述加强层的轮胎半径方向内侧的端部被所述橡胶包覆层覆盖。