CN107804121B

CN107804121B - 重载荷用轮胎

Info

Publication number: CN107804121B
Application number: CN201710799849.3A
Authority: CN
Inventors: 鍵本修司
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2037-09-07
Also published as: JP2018039480A; EP3293018B1; JP6759903B2; US10946701B2; CN107804121A; EP3293018A1; US20180072110A1

Abstract

本发明提供重载荷用轮胎，既抑制橡胶缺损等轮胎损伤又提高散热性来提高耐热性。在重载荷用轮胎(1)中，在轮胎侧部(K)的表面(Ks)具备沿轮胎周向呈带状地延伸的梳齿部(20)，在该梳齿部(20)中沿轮胎径向延伸的脊部(22)在轮胎周向上并排。

Description

重载荷用轮胎

技术领域

本发明涉及一种能够提高散热性来提高耐热性的重载荷用轮胎。

背景技术

例如在下述专利文献1中提出一种在安装于卡车、巴士等重载荷用轮胎的轮胎侧部的表面，设置沿轮胎径向延伸的凸片状的紊流产生用突起的构造。

在这样的轮胎中，伴随着轮胎的滚动而沿轮胎侧部的表面流动的空气在越过紊流产生用突起时被扰乱而产生紊流。而且，该紊流触及轮胎侧部的表面，由此能够提高冷却效率，抑制轮胎的温度上升。

然而，行驶在不平整地上的机会多的重载荷用轮胎设置有凸片状的紊流产生用突起的情况下，在行驶时或驻车时等，紊流产生用突起容易触碰路面的岩石、路缘石等。其结果是，存在容易产生橡胶缺损(凸片折断)等轮胎损伤的问题。

专利文献1：日本特开2009-96447号公报

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供一种既能够抑制橡胶缺损等轮胎损伤又能够提高散热性来提高耐热性的重载荷用轮胎。

本发明涉及重载荷用轮胎，具备：胎体，其由从胎面部经由胎侧部到达胎圈部的胎圈芯的胎体帘布构成；和带束层，其由配置于上述胎体的轮胎径向外侧且上述胎面部的内部的至少3片带束帘布构成，

所述重载荷用轮胎的特征在于，

在轮胎侧部的表面具备沿轮胎周向呈带状地延伸的梳齿部，在该梳齿部中沿轮胎径向延伸的脊部在轮胎周向上并排。

在本发明所涉及的重载荷用轮胎中，优选上述梳齿部的轮胎径向外端距胎圈基线的轮胎径向高度Ha为轮胎剖面高度H0的50％～80％的范围。

在本发明所涉及的重载荷用轮胎中，优选上述梳齿部的轮胎径向内端距胎圈基线的轮胎径向高度Hb为轮胎剖面高度H0的10％～30％的范围。

在本发明所涉及的重载荷用轮胎中，在轮胎子午剖面中，上述轮胎侧部的表面的轮廓线能够包括：上侧区域，其从轮胎最大宽度位置向轮胎径向外侧弯曲为凸圆弧状地延伸；和胎壁区域，其在该上侧区域的轮胎径向外端至胎面端部之间弯曲为凹圆弧状地延伸。在该情况下，优选上述梳齿部的轮胎径向外端位于比上述上侧区域的轮胎径向外端更靠轮胎径向内侧的位置。

在本发明所涉及的重载荷用轮胎中，优选上述梳齿部被非梳齿部分割为轮胎周向的多个梳齿部分，并且上述非梳齿部的表面与上述梳齿部的最深部为相同高度，所述非梳齿部为相对于轮胎周向以30～60°的角度呈带状地延伸的部分。

在本说明书中，只要未特别声明，轮胎的尺寸等是指在下述规定的5％内压状态下确定的值。上述5％内压状态是指将轮胎组装于正规轮辋且填充有正规内压的5％的内压的状态。另外，上述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎而规定该规格的轮辋，例如若为JATMA则是指标准轮辋，若为TRA则是指“Design Rim”，或者，若为ETRTO则是指“Measuring Rim”。上述“正规内压”是指针对每个轮胎而规定上述规格的气压，若为JATMA则是指最高气压，若为TRA则是指表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则是指“INFLATIONPRESSURE”。

如上所述，本发明在轮胎侧部的表面具备梳齿部，该梳齿部中沿轮胎径向延伸的脊部在轮胎周向上并排。该梳齿部借助由脊部带来的细小的凹凸使表面积增加，并且使沿轮胎侧部的表面流动的空气产生紊流。由此，能够提高散热效果来提高耐热性。另外，由于是由脊部带来的细小的凹凸，所以能够抑制与岩石、路缘石等触碰的情况下的橡胶缺损等轮胎损伤的产生。

附图说明

图1是表示本发明的重载荷用轮胎的一个实施例的剖视图。

图2是表示梳齿部的轮胎的侧视图。

图3是脊部的与长度方向垂直的剖视图。

图4是对轮胎侧部的轮廓线进行说明的剖视图。

附图标记说明:

1...重载荷用轮胎；2...胎面部；2E...胎面端部；3...胎侧部；4...胎圈部；5...胎圈芯；6...胎体；6A...胎体帘布；7...带束层；7A～7D...带束帘布；20...梳齿部；20a...外端；20b...内端；20A...梳齿部分；20S...最深部；21...非梳齿部；22...脊部；K...轮胎侧部；Ks...表面；K1...轮廓线；K1_B...胎壁区域；K1_U...上侧区域；M...轮胎最大宽度位置；P...外端。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。

如图1所示，本实施方式的重载荷用轮胎1具备：胎体6，其从胎面部2经由胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5；和带束层7，其配置于该胎体6的轮胎径向外侧且胎面部2的内部。

上述胎体6由1片以上的胎体帘布形成，在本例中由1片胎体帘布6A形成，该胎体帘布6A是将钢制的胎体帘线相对于轮胎周向以70～90°的角度排列而成的。该胎体帘布6A在跨在胎圈芯5、5之间的帘布主体部6a的两端具备帘布折返部6b，该帘布折返部6b绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返。

上述带束层7至少包括从胎体6侧朝向径向外侧依次配置的第一、第二、第三带束帘布7A、7B、7C。在本例中，示出在第三带束帘布7C的径向外侧配置有第四带束帘布7D的情况。

在第一带束帘布7A中，钢制的带帘线例如相对于轮胎周向例如以45～70°的角度排列。在第二～第四带束帘布7B～7D中，带帘线例如相对于轮胎周向例如以10～35°的角度排列。另外，第二带束帘布7B与第三带束帘布7C的带帘线相对于轮胎周向的倾斜方向相互相反。由此，在带束帘布7A～7C间，形成带帘线相互交叉的桁架构造，而牢固地加强胎面部2。

在带束层7的轮胎轴向外端部与胎体6之间配置有剖面呈三角形状的带束缓冲橡胶15。带束缓冲橡胶15由低弹性的橡胶(例如，复弹性模量E*为2.0～6.0MPa)构成，缓和带束层7的外端部处的应力集中，抑制剥离损伤。

复弹性模量E*是依据JIS-K6394的规定并使用粘弹性分光计在初始形变10％、振幅±1％、频率10Hz、变形模式拉伸、测定温度70℃的条件下测定的值。

在上述胎圈部4配置有胎圈三角胶8、胎圈加强层9以及边口衬胶10。

胎圈三角胶8的剖面呈三角形状，通过上述帘布折返部6b与帘布主体部6a之间并从胎圈芯5向轮胎径向外侧延伸。在本例中，示出胎圈三角胶8由高弹性的橡胶(例如，复弹性模量E*为20～70MPa)所构成的径向内侧的内三角胶部8A、以及弹性比内三角胶部8A低的低弹性的橡胶(例如，复弹性模量E*为2.0～6.0MPa)所构成的径向外侧的外三角胶部8B构成的情况。内三角胶部8A由高弹性的橡胶构成，由此胎圈刚性提高，并且外三角胶部8B由低弹性的橡胶形成，从而能够缓和帘布折返部6b末端处的应力集中，能够抑制帘布端剥离。

此外，胎圈芯5将胎圈线卷绕成多列多层而剖面呈六边形状，其径向内表面按照与15°锥形轮辋的轮辋片大致相同的坡度即相对于轮胎轴向线大致呈15°的角度倾斜。

胎圈加强层9其剖面呈U字形，包括沿着帘布主体部6a的轮胎轴向内侧面的内片部9i、沿着帘布折返部6b的轮胎轴向外侧面的外片部9o、以及通过胎圈芯5的径向内侧的底片部9A。胎圈加强层9由使钢制的加强帘线相对于轮胎周向例如以40～70°的角度倾斜排列而成的1片加强帘布构成，与胎体帘线交叉，由此提高弯曲刚性，牢固地加强胎圈部4。

边口衬胶10构成胎圈部4的外皮，防止轮辋偏移。边口衬胶10具有：立起部10A，其从胎圈胎踵Bh向径向外侧延伸；基部10B，其从胎圈胎踵Bh向轮胎轴向内侧延伸至胎圈胎趾Bt。上述立起部10A在至少与轮辋凸缘接触的区域范围露出，形成胎圈部4的外侧面。另外，基部10B形成胎圈部4的底面。边口衬胶10由弹性比内三角胶部8A低的橡胶(例如复弹性模量E*为8～15MPa)形成。在上述立起部10A的径向外侧配置有胎侧橡胶3G，该胎侧橡胶3G由弹性比边口衬胶10以及外三角胶部8B低的橡胶构成。

重载荷用轮胎1具备上述胎侧橡胶3G的径向外端部覆盖胎面橡胶2G的轮胎轴向外侧面的所谓的SOT(sidewall over tread：胎侧覆盖胎面)构造。

如图1、2所示，在重载荷用轮胎1的轮胎侧部K的表面Ks具备梳齿部20，该梳齿部20沿轮胎周向呈带状地延伸。此外，轮胎侧部K是指由上述胎圈部4与胎侧部3构成的区域。

如图2所示，在本例中，示出梳齿部20被相对于轮胎周向以30～60°的角度θ呈带状地延伸的非梳齿部21分割为轮胎周向的多个(在本例中为3个)梳齿部分20A的情况。然而，作为梳齿部20，也能够不设置非梳齿部21，而是形成为在轮胎周向上连续地延伸的环状。

梳齿部20(或者梳齿部分20A)是通过使沿轮胎径向呈直线状地延伸的脊部22沿轮胎周向并排而形成的。如图3所示，脊部22呈从上述表面Ks以小高度隆起的小宽度的肋状。

这样的梳齿部20借助由脊部22形成的细小的凹凸使表面积增加，并且使沿表面Ks流动的空气产生紊流。由此，能够提高轮胎的散热效果，使耐热性提高。此外，通过使脊部22沿轮胎径向延伸，从而能够使紊流产生。另外，梳齿部20由于构成细小的凹凸，因而能够抑制橡胶缺损等轮胎损伤的产生。

像本例那样，在将梳齿部20分割为多个梳齿部分20A的情况下，能够通过它们之间的非梳齿部21使紊流发生变化，从而能够进一步提高散热效果。优选非梳齿部21的表面与梳齿部20的最深部20S为相同高度，即与上述表面Ks为相同高度。

若脊部22的距上述表面Ks的高度hr过低，则无法充分发挥散热效果，相反，若过高，则容易因伴随着轮胎变形而产生的表面形变而产生裂缝。因此，优选上述高度hs为0.2～1.0mm的范围。作为脊部22，剖面适合呈三角形状或呈梯形形状。在该情况下，若脊部末端侧的角度α过大则散热效果处于降低趋势，相反，若过窄，则强度降低，容易因伴随着轮胎变形而产生的表面形变而产生裂缝。因此，优选上述角度α为30～60度的范围。

优选相邻的脊部22间的间隔D为脊部22的在同一圆周线上的宽度W的2.0～6.0倍的范围。若超过上述范围，则对表面积或紊流的产生造成负面影响，导致散热效果的降低。

这里，从散热效果的观点考虑，梳齿部20的形成范围越宽广越优选。然而，在重载荷用轮胎1中，负荷载荷比轿车用轮胎等大，因而在轮胎侧部K的表面Ks中，在胎面部2侧以及胎圈部4侧产生非常大的表面形变。

因此，特别是在梳齿部20的一部分位于胎面部2侧以及胎圈部4侧的情况下，处于容易因上述表面形变而在脊部22产生裂缝的趋势。

因此，在本例中，如图4所示，使梳齿部20的轮胎径向外端20a距胎圈基线BL的轮胎径向高度Ha为轮胎剖面高度H0的50～80％的范围。另外，使梳齿部20的轮胎径向内端20b距胎圈基线BL的轮胎径向高度Hb为轮胎剖面高度H0的10～30％的范围。

在上述高度Ha超过轮胎剖面高度H0的80％的情况下，在梳齿部20的外端20a侧作用有大的形变，导致裂缝的产生趋势。相反，在上述高度Ha低于轮胎剖面高度H0的50％的情况下，梳齿部20的形成范围变窄，无法充分发挥散热效果。

在上述高度Hb低于轮胎剖面高度H0的10％的情况下，在梳齿部20的内端20b侧作用有大的形变，导致裂缝的产生趋势。相反，在上述高度Hb超过轮胎剖面高度H0的30％的情况下，梳齿部20的形成范围变窄，无法充分发挥散热效果。

另外，在重载荷用轮胎1中，为了减少胎壁区域K1_B的橡胶厚度来实现轻型化，胎壁区域K1_B的表面弯曲为凹圆弧状。

具体而言，如图4所示，在轮胎子午剖面中，轮胎侧部K的表面Ks的轮廓线K1具备：上侧区域K1_U，其从轮胎最大宽度位置M向轮胎径向外侧弯曲为凸圆弧状地延伸；和胎壁区域K1_B，其在该上侧区域K1_U的轮胎径向外端P至胎面端部2E之间弯曲为凹圆弧状地延伸。然而，在胎壁区域K1_B中，由于弯曲为凹圆弧状，因而在载荷负荷时产生特别大的表面形变。因此，当梳齿部20的一部分位于胎壁区域K1_B内时，即便上述高度Ha为轮胎剖面高度H0的80％以下的情况，也容易产生裂缝。因此，优选梳齿部20的外端20a位于比上侧区域K1_U的外端P更靠轮胎径向内侧的位置。

在本例的轮廓线K1中，从轮胎最大宽度位置M至胎圈胎踵Bh之间的下侧区域K1_L弯曲为凸圆弧状。

此外，上述凸圆弧是指在轮胎内侧具有曲率中心且朝向轮胎外侧凸的圆弧。相反，上述凹圆弧是指在轮胎外侧具有曲率中心且朝向轮胎内侧凸的圆弧。

在上述重载荷用轮胎1中，能够在上述梳齿部20内形成表示轮胎的制造商名、商品名、尺寸等的文字、记号等亦即标志。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于图示的实施方式，能够变形为各种形态来实施。

实施例

根据表1的规格试制了具有图1所示的内部构造的重载荷用轮胎(315/80R22.5)。而且，对各试制轮胎的梳齿部20处的裂缝的产生状况、散热性以及滚动阻力性进行了测试。此外，各轮胎均不存在橡胶缺损的产生。

除梳齿部以外，各轮胎实际均为相同规格。梳齿部的共通规格如下所述。

脊部的剖面形状：三角形状

脊部的高度hs：0.4mm

脊部的角度α：60度

梳齿部被3条非梳齿部划分为3个梳齿部分。

非梳齿部的角度θ：40度

(1)裂缝的产生状况：

在下述测定条件下对试制轮胎进行负载测试，检查行驶后的裂缝，并以5个阶段评价裂缝的长度(在产生了多条裂缝的情况下，为各裂缝的长度之和)。数值越大，裂缝越小，越好。

使用轮辋：9.00×22.5

内压：830kPa

车辆：最大装载量10吨载重的卡车(2-D车)

载荷：定装载状态

行驶速度：80km/h

行驶距离：10000km

(2)散热性：

使用滚筒试验机，对在下述测定条件下连续行驶24小时时的胎侧部的内部温度(轮胎最大宽度位置)进行测定，并且根据其结果，利用以比较例1为100的指数表示散热性。数值越大，散热性越优。

使用轮辋：9.00×22.5

内压：830kPa

载荷：36.77kN

行驶速度：100km/h

(3)滚动阻力性：

使用滚动阻力试验机，在下述测定条件下对滚动阻力进行测定，并且根据其结果，利用以比较例1为100的指数进行了评价。数值越小，滚动阻力越低，越好。

使用轮辋：9.00×22.5

内压：830kPa

载荷：36.77kN

行驶速度：80km/h

表1

如表所示，能够确认实施例的轮胎既能够抑制橡胶缺损等轮胎损伤又能够提高散热性来提高耐热性。

Claims

1.一种重载荷用轮胎，具备：胎体，其由从胎面部经由胎侧部到达胎圈部的胎圈芯的胎体帘布构成；和带束层，其由配置于所述胎体的轮胎径向外侧且所述胎面部的内部的至少3片带束帘布构成，

所述重载荷用轮胎的特征在于，

在轮胎侧部的表面具备沿轮胎周向呈带状地延伸的梳齿部，在该梳齿部中沿轮胎径向延伸的脊部相互隔开间隔而在轮胎周向上并排，

所述梳齿部被非梳齿部分割为轮胎周向的多个梳齿部分，所述非梳齿部为相对于轮胎周向以30～60°的角度且以与所述脊部与脊部之间的间隔部分以及所述脊部交叉的方式呈带状地延伸的部分，

在轮胎子午剖面中，所述轮胎侧部的表面的轮廓线包括：上侧区域，其从轮胎最大宽度位置向轮胎径向外侧弯曲为凸圆弧状地延伸；和胎壁区域，其在从所述上侧区域的轮胎径向外端至胎面端部之间弯曲为凹圆弧状地延伸，

所述梳齿部的轮胎径向外端位于比所述上侧区域的轮胎径向外端更靠轮胎径向内侧的位置。

2.根据权利要求1所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

所述梳齿部的轮胎径向外端距胎圈基线的轮胎径向高度Ha为轮胎剖面高度H0的50％～80％的范围。

3.根据权利要求1或2所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

所述梳齿部的轮胎径向内端距胎圈基线的轮胎径向高度Hb为轮胎剖面高度H0的10％～30％的范围。

4.根据权利要求1或2所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

所述非梳齿部的表面与所述梳齿部的最深部为相同高度。

5.根据权利要求3所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

所述非梳齿部的表面与所述梳齿部的最深部为相同高度。