CN108136830A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，可以通过对粘接于轮胎内表面的带状吸音件添加切槽，来缓和转动时在带状吸音件产生的应力，改善带状吸音件的耐久性，并且促进从带状吸音件的散热，改善高速耐久性。充气轮胎具备：胎面部(1)，在轮胎周向延伸并形成为环状；一对侧壁部(2)，配置于胎面部(1)的两侧；以及一对胎圈部(3)，配置于这些侧壁部(2)的轮胎径向内侧，所述充气轮胎沿着轮胎周向在胎面部(1)的内表面粘接有带状吸音件(6)，带状吸音件(6)具有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽(7)，且这些切槽(7)中的在任一方向延伸的切槽(7)是与轮胎宽度方向或轮胎周向平行延伸的切槽。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，更详细而言，涉及一种可以通过对粘接于轮胎内表面的带状吸音件添加切槽，来缓和转动时在带状吸音件产生的应力，改善带状吸音件的耐久性，并且促进从带状吸音件的散热，改善高速耐久性的充气轮胎。

背景技术

产生轮胎噪声的原因之一中存在由填充于轮胎空腔部的空气的振动所产生的空腔共鸣音。在车辆行驶时与路面接触的轮胎的胎面部由于路面的凹凸而振动，该振动使轮胎空腔部内的空气振动，由此产生该空腔共鸣音。在该空腔共鸣音中有构成噪声的频域，使该频域的噪声等级降低对于降低轮胎噪声很重要。

作为使由这样的空腔共鸣现象所产生的噪声降低的方法，提出了在轮胎内表面通过弹性固定带将由海绵等的多孔质材料形成的吸音件装接于胎面部的内周面(例如，参照专利文献1)。但是，在使吸音材的固定依赖于弹性固定带的情况下，存在高速行驶时弹性固定带变形这一问题。

与之相对，提出了将带状吸音件直接粘接于轮胎内表面来固定的方法(例如，参照专利文献2)。但是，该情况存在由于带状吸音件直接粘贴于轮胎内表面而在胎面部产生蓄热，因该蓄热而引起高速耐久性恶化这一问题。此外，在将带状吸音件直接粘贴于轮胎内表面的情况下，存在接地时带状吸音件无法跟随轮胎的挠曲而导致断裂这一问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4281874号公报

专利文献2：日本专利第5267288号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种充气轮胎，可以通过对粘接于轮胎内表面的带状吸音件添加切槽，来缓和转动时在带状吸音件产生的应力，改善带状吸音件的耐久性，并且促进从带状吸音件的散热，改善高速耐久性。

技术方案

为了达到上述目的，本发明的充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向延伸并形成为环状；一对侧壁部，配置于该胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎沿着轮胎周向在所述胎面部的内表面粘接有带状吸音件，其特征在于，在所述带状吸音件具有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽，且这些切槽中的在任一方向延伸的切槽是与轮胎宽度方向或轮胎周向平行延伸的切槽。

有益效果

本发明中，带状吸音件具有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽，因此在转动时轮胎挠曲时带状吸音件的切槽张开，可以跟随轮胎的变形，缓和在带状吸音件产生的应力，抑制带状吸音件的断裂。由此，能改善带状吸音件的耐久性。此外，在反复变形时，带状吸音件开口，带状吸音件的表观上的厚度变薄，因此可以促进从带状吸音件的散热，使充气轮胎的高速耐久性提高。

但是，在带状吸音件设置了在相互交叉的两个方向延伸的切槽的情况下，在由切槽划分的各花纹块，转动时作用相对于轮胎周向的力而发生花纹块的倒塌。这样的花纹块的倒塌在转动时反复发生，由此成为花纹块彼此相互摩擦而导致带状吸音件的断裂的要因。特别是在没有在轮胎宽度方向或轮胎周向延伸的切槽而仅设置倾斜的切槽的情况下，各花纹块由位于旋转方向的前方的两个花纹块承受因倒塌产生的相对于轮胎周向的应力，因此承受应力的花纹块的倒塌增大，带状吸音件变得更加容易断裂。因此，将在两个方向延伸的切槽中的在任一方向延伸的切槽设为与轮胎周向或轮胎宽度方向平行延伸的切槽，由此各花纹块仅由位于旋转方向的前方的一个花纹块承受相对于轮胎周向的应力，能抑制花纹块的倒塌。由此，可以缓和花纹块彼此的摩擦，更进一步抑制带状吸音件的断裂。

切槽的间隔t优选为带状吸音件的宽度Ws的5％～90％，进一步优选为15％～30％。由此，在轮胎的高挠曲状态下的接地转动时带状吸音件的切槽张开，可以跟随轮胎的变形，缓和在带状吸音件产生的应力，抑制带状吸音件的断裂。其结果是，可以改善带状吸音件的耐久性。

切槽的深度d优选为带状吸音件的厚度D的20％～80％，进一步优选为30％～60％。由此，在转动时带状吸音件的切槽张开，可以促进从带状吸音件的散热，使充气轮胎的高速耐久性提高。此外，能有效地抑制由在轮胎的高挠曲状态下的接地转动引起的带状吸音件的断裂。

带状吸音件的体积优选为轮胎的内腔体积的10％～30％。由此，可以进一步获得由带状吸音件产生的吸音效果。这样，能通过增大带状吸音件的体积来获得优异的噪声降低效果，并且即使是大型的带状吸音件也能发挥良好的应力缓和效果和散热效果。轮胎的内腔体积是将轮胎轮辋组装于正规轮辋，并在填充了正规内压的状态下，形成于轮胎和轮辋之间的空腔部的体积。“正规轮辋”是指在包含轮胎所基于的规格的规格体系中该规格按轮胎确定的轮辋，例如，如果是JATMA则设为标准轮辋，如果是TRA则设为“Design Rim”，或者如果是ETRTO则设为“Measuring Rim”。但是，在轮胎为安装在新车上的轮胎的情况下，则使用组装该轮胎的原装车轮，来求出空腔部的体积。“正规内压”是指在包含轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格按轮胎确定的气压，如果是JATMA则为最高气压，如果是TRA则为表“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”，但是在轮胎为安装在新车上的轮胎的情况下，则为车辆上所标示出的气压。

带状吸音件优选在轮胎周向的至少一处具有缺失部。由此，可以长时间经受由轮胎充气产生的膨胀、由接地转动引起的粘接面的剪切应变。

附图说明

图1是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的立体剖面图。

图2是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的赤道线剖面图。

图3是表示粘接于本发明的充气轮胎的内表面的带状吸音件的一部分的展开图。

图4是图3的吸音件的轮胎周向的剖面图。

图5(a)～图5(d)表示粘接于本发明的充气轮胎的内表面的带状吸音件的切槽的变形例，图5(a)～图5(d)是各变形例的展开图。

图6是表示粘接于本发明的充气轮胎的内表面的带状吸音件的一部分的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的构成进行详细说明。图1以及图2表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎。图1中，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，在轮胎周向延伸并形成为环状；一对侧壁部2，配置于胎面部1的两侧；以及一对胎圈部3，配置于这些侧壁部2的轮胎径向内侧。

上述充气轮胎中，在轮胎内表面4的胎面部1相对应的区域，沿着轮胎周向经由粘接层5粘接有带状吸音件6。带状吸音件6由具有连续气泡的多孔质材料构成，具有基于该多孔质构造的规定的吸音特性。可以使用发泡聚氨酯作为带状吸音件6的多孔质材料。另一方面，优选双面胶带作为粘接层5。

带状吸音件6形成有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽7。这些切槽7中，将与轮胎宽度方向或轮胎周向平行延伸的切槽7设为第一切槽7a，将在与第一切槽7a不同的方向延伸的切槽7设为第二切槽7b。此外，如图3所示，将第一切槽7a的相对于轮胎宽度方向的角度设为角度θ1，将第二切槽7b的相对于轮胎宽度方向的角度设为角度θ2，将第一切槽7a与第二切槽7b形成的角度设为角度θ3。此时，第一切槽7a与第二切槽7b形成的角度θ3由锐角侧的角度表示。需要说明的是，图3中Tc为轮胎周向，Tw为轮胎宽度方向。

即，带状吸音件6配置有将角度θ1设为0°或90°的第一切槽7a和具有角度θ2的第二切槽7b。图3表示配置有角度θ1为90°的第一切槽7a和角度θ2为30°的第二切槽7b的情况，此时角度θ3为60°。

上述的充气轮胎中，没有对角度θ2进行特别限定，但在第一切槽7a的角度θ1为0°的情况下，第二切槽7b的角度θ2的绝对值优选在15°～90°的范围，进一步优选在60°～90°的范围。另一方面，在第一切槽7a的角度θ1为90°的情况下，第二切槽7b的角度θ2的绝对值优选在0°～75°的范围。此外，角度θ3的绝对值优选在15°～90°的范围，进一步优选在30°～60°的范围。带状吸音件6具有在相互交叉的两个方向延伸的多个第一切槽7a、第二切槽7b，因此在转动时轮胎挠曲时带状吸音件6的第一切槽7a、第二切槽7b张开，可以跟随轮胎的变形，缓和在带状吸音件6产生的应力，抑制带状吸音件6的断裂。其结果是，能改善带状吸音件6的耐久性。此外，反复变形时，通过带状吸音件6的第一切槽7a、第二切槽7b张开，带状吸音件6的表观上的厚度(gauge)变薄，因此可以促进从带状吸音件6的散热，使充气轮胎的高速耐久性提高。

图6(a)表示由角度θ1为90°的第一切槽7a和角度θ2为30°的第二切槽7b划分的带状吸音件6的一部分的花纹块61，图6(b)作为与本发明的比较例，表示由角度θ1以及角度θ2都为45°的第一切槽7a和第二切槽7b划分的带状吸音件6的一部分的花纹块61。

在此，在由第一切槽7a和第二切槽7b划分的带状吸音件6的各花纹块61，转动时作用相对于轮胎周向的力而发生花纹块61的倒塌。这样的花纹块61的倒塌在转动时反复发生，由此成为花纹块61彼此相互摩擦而导致带状吸音件6断裂的要因。如图6(a)所示，在两个方向延伸的第一切槽7a和第二切槽7b中，第一切槽7a构成为与轮胎周向或轮胎宽度方向平行延伸，由此各花纹块61承受的相对于轮胎周向的应力限于位于旋转方向R的前方的一个花纹块61(划斜线的一个花纹块61)，因此能抑制花纹块61的倒塌。由此，可以缓和花纹块61彼此的摩擦，更进一步抑制带状吸音件6的断裂。另一方面，如图6(b)所示，在设置都并非是与轮胎宽度方向、轮胎周向平行延伸的切槽的第一切槽7a和第二切槽7b的情况下，各花纹块61由位于旋转方向R的前方的两个花纹块61(划斜线的两个花纹块61)承受因倒塌产生的相对于轮胎周向的应力，因此承受应力的花纹块61的倒塌增大，带状吸音件6变得更加容易断裂。

如图3所示，将切槽7的间隔设为间隔t。此时，切槽7的间隔t优选为带状吸音件6的宽度Ws的5％～90％，进一步优选为15％～30％。在此所说的间隔t是指在同一方向延伸的切槽7的相互间隔。此外，可以随机配置带状吸音件6的切槽7的间隔，但是为了能均匀对应各方向的拉伸应变，更优选将带状吸音件6的切槽7的间隔t设为固定并等间隔配置切槽7。由此，在轮胎的高挠曲状态下的接地转动时带状吸音件6的切槽7张开，能跟随轮胎的变形，缓和在带状吸音件6产生的应力，抑制带状吸音件6的断裂。其结果是，可以改善带状吸音件6的耐久性。

图4是带状吸音件6的轮胎周向的剖面图。将切槽7的深度设为深度d，将带状吸音件6的厚度设为厚度D。此时，切槽7的深度d优选为带状吸音件6的厚度D的20％～80％，进一步优选为30％～60％。由此，接地时带状吸音件6的切槽7张开，可以促进从带状吸音件6的散热，使充气轮胎的高速耐久性提高。此外，可以有效地抑制由在轮胎的高挠曲状态下的接地转动引起的带状吸音件6的断裂。在此，当切槽7的深度d过浅时，从带状吸音件6的散热变慢，轮胎的高速耐久性恶化。另一方面，当切槽7的深度d过深时，在低温下转动时带状吸音件6有容易断裂的倾向。

在上述的充气轮胎，带状吸音件6的体积优选为轮胎的内腔体积的10％～30％。此外，带状吸音件6的宽度Ws更优选为轮胎接地宽度的30％～90％。由此，可以进一步获得由带状吸音件6产生的吸音效果。在此，当带状吸音件6的体积小于轮胎的内腔体积的10％时，不能获得适宜的吸音效果。此外，当带状吸音件6的体积大于轮胎的内腔体积的30％时，由空腔共鸣现象产生的噪声的降低效果固定，不能期望更进一步的降低效果。

此外，如图2所示，带状吸音件6优选在轮胎周向的至少一处具有缺失部9。缺失部9是指在轮胎圆周上不存在带状吸音件6的部分。通过对带状吸音件6设置缺失部9，能长时间经受由轮胎的充气产生的膨胀、由接地转动引起的粘接面的剪切应变，可以有效缓和在带状吸音件6的粘接面产生的剪切应变。这样的缺失部9在轮胎圆周上设置一处或三至五处为好。就是说，当在轮胎圆周上设置两处缺失部9时，会由于质量不平衡而引起轮胎均匀性显著恶化，当在轮胎圆周上设置六处以上缺失部9时，制造成本会显著增加。

需要说明的是，在轮胎圆周上的两处以上设置缺失部9的情况下，带状吸音件6在轮胎周向中断，但即使是在这种情况下，例如，如果用由双面胶带形成的粘接层5之类的其他的层叠物将多个带状吸音件6相互连结，则能作为一体化的构件来使用这些带状吸音件6，因此，能容易地进行向轮胎内表面4的粘贴作业。

作为切槽7，除图1所示以外，能例示出如图5(a)所示配置了与轮胎宽度方向平行延伸的第一切槽7a和与轮胎周向平行延伸的第二切槽7b的情况、如图5(b)所示配置了在轮胎周向延伸的第一切槽7a和将角度θ2的绝对值设为30°的第二切槽7b的情况。此外，能例示出如图5(c)以及图5(d)所示配置了在轮胎宽度方向延伸的第一切槽7a和将角度θ2的绝对值设为60°的第二切槽7b的情况。

以下，通过实施例对本发明进行进一步说明，但本发明的范围不限定于这些实施例。

[实施例]

制造实施例1～20的轮胎，该充气轮胎的轮胎尺寸为275/35ZR20，并具备：胎面部，在轮胎周向延伸并形成为环状；一对侧壁部，配置于胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎沿着轮胎周向在胎面部的内表面粘接有带状吸音件，其中，带状吸音件具有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽。

在实施例1～20，如表1-1以及表1-2那样对有无切槽、第一切槽的相对于轮胎宽度方向的角度θ1、第二切槽的相对于轮胎宽度方向的角度θ2、切槽的间隔(间隔t/宽度Ws×100％)以及切槽的深度(深度d/厚度D×100％)进行设定。

为了进行比较，准备了在带状吸音件完全没有设置切槽的以往例的轮胎。此外，分别准备了除了将切槽的形状设为在轮胎宽度方向延伸的矩形槽以外具有与实施例1相同构造的比较例1的轮胎、以及除了仅设置在轮胎宽度方向延伸的多个切槽以外具有与实施例1相同构造的比较例2的轮胎。而且，分别准备了除了仅设置在轮胎周向延伸的多个切槽以外具有与实施例1相同构造的比较例3的轮胎、以及除了配置为切槽相对于轮胎宽度方向以45°的角度相互交叉以外具有与实施例1相同构造的比较例4的轮胎。

按照下述试验方法，对这些试验轮胎的高速耐久性、高挠曲时的带状吸音件的耐久性、低温时(-20℃)的带状吸音件的耐久性以及带状吸音件的花纹块的倒塌进行评价，并将其结果一并表示于表1-1以及表1-2。高速耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在气压360kPa、载荷5kN的条件下用转鼓试验机实施行驶试验。具体而言，初始速度设为250km/h，每20分钟增加10km/h的速度，行驶至轮胎发生故障，测定该到达阶段(速度)。将其结果表示于表1-1以及表1-2。高挠曲时的带状吸音件的耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在行驶速度80km/h、气压160kPa、载荷8.5kN、行驶距离6000km的条件下用转鼓试验机实施行驶试验后，通过目测确认带状吸音件的粘接面是否剥离或带状吸音件是否断裂。将其结果表示于表1-1以及表1-2。上述的项目中，用“◎”表示没有脱落、断裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂但没有问题的情况，用“△”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂占整个带状吸音件的1/4以下的情况，用“×”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂占整个带状吸音件的1/4以上的情况。

低温时(-20℃)的耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在行驶速度80km/h、气压160kPa、载荷5kN、行驶距离6000km的条件下用转鼓试验机实施行驶试验后，通过目测确认带状吸音件的粘接面是否剥离或带状吸音件是否断裂。将其结果表示于表1-1以及表1-2。上述的项目中，用“◎”表示没有脱落、断裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂但没有问题的情况，用“△”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂占整个带状吸音件的1/4以下的情况，用“×”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂占整个带状吸音件的1/4以上的情况。

带状吸音件的花纹块的倒塌：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在气压360kPa、载荷5kN的条件下用转鼓试验机实施行驶试验。具体而言，初始速度设为250km/h，每20分钟增加10km/h的速度，行驶至时速到达310km/h后，通过目测确认是否存在由带状吸音件的花纹块的倒塌造成的带状吸音件的断裂。将其结果表示于表1-1以及表1-2。上述的项目中，用“◎”表示没有带状吸音件的断裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分带状吸音件的断裂但没有问题的情况，用“△”表示带状吸音件的断裂占整个吸音件的1/4以下的情况。

如根据这些表1-1以及表1-2判断出的那样，实施例1～20的充气轮胎在与任意以往例的对比中，同时改善了高速耐久性、高挠曲时的带状吸音件的耐久性、低温时(-20℃)的带状吸音件的耐久性以及带状吸音件的花纹块的倒塌。

另一方面，比较例1中，将切槽的形状设为在轮胎宽度方向延伸的矩形槽，因此没有散热效果且高速耐久性的改善效果低。此外，比较例2、比较例3中，仅设置在轮胎宽度方向或轮胎周向延伸的多个切槽，因此几乎得不到带状吸音件的散热面积的增大效果，高速耐久性的改善效果低。而且，比较例4中，将切槽配置为相对于轮胎宽度方向以45°的角度相互交叉，因此在带状吸音件产生花纹块的倒塌，花纹块彼此相互摩擦而在带状吸音件的一部分导致断裂。

符号说明

1 胎面部

2 侧壁部

3 胎圈部

4 轮胎内表面

5 粘接层

6 带状吸音件

61 花纹块

7 切槽

7a 第一切槽

7b 第二切槽

8 空腔部

9 缺失部

Claims (5)

1.一种充气轮胎，具备：

胎面部，在轮胎周向延伸并形成为环状；

一对侧壁部，配置于所述胎面部的两侧；以及

一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，

所述充气轮胎沿着轮胎周向在所述胎面部的内表面粘接有带状吸音件，其特征在于，

所述带状吸音件具有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽，且这些切槽中的在任一方向延伸的切槽是与轮胎宽度方向或轮胎周向平行延伸的切槽。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述切槽的间隔(t)为所述带状吸音件的宽度(Ws)的5％～90％。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述切槽的深度(d)为所述带状吸音件的厚度(D)的20％～80％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述带状吸音件的体积为所述轮胎的内腔体积的10％～30％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述带状吸音件在轮胎周向的至少一处具有缺失部。