CN109476181B

CN109476181B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN109476181B
Application number: CN201780045756.XA
Authority: CN
Inventors: 干场崇史
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: US20190202247A1; DE112017003880T5; WO2018025854A1; CN109476181A; US11001105B2; DE112017003880T8; JPWO2018025854A1; DE112017003880B4; JP6927221B2

Abstract

提供一种通过一方面对粘接于轮胎内表面的带状吸音件的配设位置进行研究一方面在带状吸音件的外周面形成切槽，能够同时改善高速耐久性和带状吸音件的粘接性的充气轮胎。所述充气轮胎具备装架于一对胎圈部（3）之间的胎体层（10）以及配置于所述胎体层（10）的外周侧的带束层（14），并且在轮胎内表面（4）的与胎面部（1）对应的区域粘接有在轮胎周向延伸的带状吸音件（6），其中，所述带状吸音件（6）局部地配置在偏离于与所述胎面部（1）对应的区域中的中央区域的位置，在所述带状吸音件（6）的外周面具有在轮胎周向延伸的多个切槽（7）。

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，涉及一种通过一方面对粘接于轮胎内表面的带状吸音件的配设位置进行研究一方面在带状吸音件的外周面形成切槽，能够同时改善高速耐久性和带状吸音件的粘接性的充气轮胎。

背景技术

产生轮胎噪声的原因之一在于，由填充于轮胎空腔部的空气的振动所引起的空腔共鸣声。在车辆行驶时与路面接地的轮胎的胎面部因路面的凹凸而振动，通过该振动使轮胎空腔部内的空气振动而产生该空腔共鸣声。在该空腔共鸣声中存在成为噪声的频域，使该频域的噪声级下降对于降低轮胎噪声是重要的。

作为降低由这样的空腔共鸣现象所产生的噪声的方法，提出了将带状吸音件直接粘接并固定于轮胎内表面的方法(例如，参照专利文献1、2)。然而，在这种情况下，存在有由于在轮胎内表面直接粘贴有带状吸音件，因此在胎面部产生蓄热而高速耐久性因该蓄热而恶化的问题。特别是，由于上述带状吸音件配置于轮胎内表面的与胎面部对应的区域中的中央区域，因此在中央区域行驶时的蓄热量相对地变大，因此，高速耐久性易于因该蓄热而降低。

此外，在将带状吸音件直接粘贴于轮胎内表面的情况下，存在有伴随轮胎的变形而带状吸音件产生形变，带状吸音件因该形变的产生而易于剥离的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-67608号公报

专利文献2：日本特开2005-138760号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种通过一方面对粘接于轮胎内表面的带状吸音件的配设位置进行研究一方面在带状吸音件的外周面形成切槽，能够同时改善高速耐久性和带状吸音件的粘接性的充气轮胎。

技术方案

为了达到上述目的，本发明的充气轮胎具备装架于一对胎圈部之间的胎体层以及配置于该胎体层的外周侧的带束层，并且在轮胎内表面的与胎面部对应的区域粘接有在轮胎周向延伸的带状吸音件，所述充气轮胎的特征在于，所述带状吸音件局部地配置在偏离于与所述胎面部对应的区域中的中央区域的位置，在所述带状吸音件的外周面具有在轮胎周向延伸的多个切槽。

有益效果

在本发明中，通过将带状吸音件局部地配置在偏离于与胎面部对应的区域中的中央区域的位置，能防止胎面部处的蓄热，维持吸音效果并提高高速耐久性。因此，能实现兼顾静音性和耐久性。另一方面，在胎肩区域配置有带状吸音件的情况下，虽然在轮胎转动时带状吸音件产生轮胎宽度方向的较大的形变，但是通过在带状吸音件的外周面具有在轮胎周向延伸的多个切槽，能追随轮胎的变形而缓和带状吸音件产生的张力，提高带状吸音件与轮胎内表面的粘接性。

在本发明中，优选切槽相对于轮胎周向的角度θ在0°≤θ≤40°的范围内。特别是，更加优选切槽相对于轮胎周向的角度θ接近0°。由此，在轮胎充气时当轮胎的外径增长时带状吸音件的切槽打开，能追随轮胎的变形而缓和带状吸音件产生的张力，提高带状吸音件与轮胎内表面的粘接性。

在本发明中，优选切槽的深度d为带状吸音件的厚度D的20％以上。由此，在轮胎充气时当轮胎的外径增长时带状吸音件的切槽打开，能追随轮胎的变形而缓和带状吸音件产生的张力，提高带状吸音件与轮胎内表面的粘接性。

在本发明中，优选带状吸音件的外周面的轮胎宽度方向外端配置于带束层的带束端部的轮胎宽度方向外侧。通过将带状吸音件配置于带束层的带束端部附近能充分地确保高速耐久性的改善效果，另一方面，在带束端部附近变形较大，轮胎宽度方向的张力作用于带状吸音件，易于产生带状吸音件的剥离。然而，由于在带状吸音件的外周面设有在轮胎周向延伸的多个切槽，因此，能缓和由轮胎的变形产生的形变，有效地改善带状吸音件与轮胎内表面的粘接性。

在本发明中，优选带状吸音件的外周面的轮胎宽度方向外端与带束端部之间的距离a为带束层的带束宽度Wb的10％以下。由于随着从带束端部向轮胎宽度方向外侧去而易于产生带状吸音件的剥离，因此，通过像这样配置带状吸音件，能有效地改善带状吸音件与轮胎内表面的粘接性。

在本发明中，优选带状吸音件的配置有切槽的区域的宽度Wk以带状吸音件的轮胎宽度方向外端为基点、且为带状吸音件的宽度Ws的80％以下。进而，优选宽度Wk为宽度Ws的20％以上，更优选为50％以上为好。由此，在改善带状吸音件与轮胎内表面的粘接性时，能最小限度地进行切槽的配设作业，对于提高生产率是有效的。

在本发明中，优选带状吸音件与轮胎内表面的粘接面积为带状吸音件的外周面的面积的50％以上。由此，能充分地确保带状吸音件与轮胎内表面的粘接性。

在本发明中，优选带状吸音件配置于胎面部的两侧的胎肩区域双方。由此，能充分地获得由带状吸音件实现的吸音效果。

在本发明中，优选带状吸音件的体积为轮胎的内腔体积的10％～40％。由此，能进一步获得由带状吸音件实现的吸音效果。通过像这样增大带状吸音件的体积，能获得优异的噪声降低效果，而且即使是大型的带状吸音件也能发挥良好的张力缓和效果和散热效果。轮胎的内腔体积是指，在将轮胎轮辋组装于正规轮辋并填充了正规内压的状态下，形成于轮胎与轮辋之间的空腔部的体积。“正规轮辋”是指在包含轮胎所依据的规格的规格体系中，该规格按轮胎来规定的轮辋，例如，若为JATMA则设为标准轮辋，若为TRA则设为“DesignRim”，或者若为ETRTO则设为“Measuring Rim”。不过，在轮胎为新车安装轮胎的情况下，使用组装有该轮胎的原装车轮来求出空腔部的体积。“正规内压”是指在包含轮胎所依据的规格的规格体系中，各规格按轮胎来规定的气压，若为JATMA则为最高气压，若为TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”记载的最大值，若为ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”，但是在轮胎为新车安装轮胎的情况下，则设为车辆所显示的气压。

在本发明中，优选带状吸音件在轮胎周向的至少一处具有缺失部。由此，能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一例的立体剖面图。

图2是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的一例的赤道线剖面图。

图3是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的一例的子午线剖面图。

图4是放大表示图3的充气轮胎的一部分的剖面图。

图5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粘接面侧的一部分的展开图。

图6是图5的吸音件的轮胎宽度方向的剖面图。

图7(a)～图7(d)示出了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改进例，图7(a)～图7(d)是表示各改进例的粘接面侧的一部分的展开图。

图8(a)～图8(e)示出了用于在本发明的充气轮胎的内表面粘接带状吸音件的粘接层的改进例，图8(a)～图8(e)是表示各改进例的粘接面侧的一部分的展开图。

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1～3示出了由本发明的实施方式构成的充气轮胎的一例。

在图1、2中，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，在轮胎周向延伸而成为环状；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。

在上述充气轮胎中，带状吸音件6沿着轮胎周向经由粘接层5而局部地粘接于轮胎内表面4的与胎面部1对应的区域。带状吸音件6由具有连续气泡的多孔质材料构成，并具有基于该多孔质构造的规定的吸音特性。作为带状吸音件6的多孔质材料，使用发泡聚氨酯为好。另一方面，作为粘接层5，优选双面胶带。

如图3所示，在一对胎圈部3、3之间装架有至少一层(在图3中是两层)胎体层10。该胎体层10包含在轮胎径向取向的多根胎体帘线，作为胎体帘线优选使用有机纤维帘线。胎体层10在配置于各胎圈部3的胎圈芯11的周围从轮胎内侧向外侧卷起。在各胎圈芯11的轮胎外周侧配置有截面为三角形的胎边芯12。然后，在轮胎内表面的一对胎圈部3、3之间的区域配置有内衬层13。

另一方面，在胎面部1的胎体层10的轮胎外周侧埋设有多层(在图3中是两层)带束层14。带束层14包含相对于轮胎周向倾斜的多根增强帘线，且在层间增强帘线以相互交叉的方式配置。在带束层14中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如被设定为10°～40°的范围。作为带束层14的增强帘线，优选使用钢帘线。在带束层14的轮胎外周侧，以提高高速耐久性为目的配置有将增强帘线相对于轮胎周向以5°以下的角度排列而成的至少一层带束覆盖层15。理想的是带束覆盖层15采用在轮胎周向连续地卷绕有将至少一根增强帘线拉齐并进行橡胶包覆而成的带材(strip material)的无接缝(jointless)结构。此外，带束覆盖层15可以以覆盖带束层14的宽度方向的整个区域的方式配置，或者还可以以仅覆盖带束层14的宽度方向外侧的边缘部的方式配置。作为带束覆盖层15的增强帘线，优选使用尼龙、芳纶等有机纤维帘线。

在带状吸音件6的外周面，即与轮胎内表面4的粘接面形成有在轮胎周向延伸的多个切槽7。各切槽7仅在带状吸音件6的外周面开口，而在带状吸音件6的内周面不开口。在图1、3所示的方案中，示出了带状吸音件6配置于轮胎内表面4的与胎面部1对应的区域中的左右的胎肩区域的一方的例子，但是还可以是配置于左右的胎肩区域双方的方案。通过将带状吸音件6配置于左右的胎肩区域双方，有助于提高静音性。另一方面，带状吸音件6不以横跨轮胎中心线CL的方式配置，而是局部地配置在偏离于胎面部1的中央区域的位置。

在上述充气轮胎中，通过将带状吸音件6局部地配置在偏离于与胎面部1对应的区域中的中央区域的位置，能防止胎面部1处的蓄热，维持吸音效果并提高高速耐久性。因此，能实现兼顾静音性和耐久性。另一方面，在胎肩区域配置带状吸音件6的情况下，在轮胎转动时带状吸音件6产生轮胎宽度方向的较大的形变，但是通过在带状吸音件6的外周面具有在轮胎周向延伸的多个切槽7，能追随轮胎的变形而缓和带状吸音件6产生的张力，提高带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性。

如图3所示，将带状吸音件6的外周面的轮胎宽度方向外端设为外端P。此外，将具有作为带束层14的最大宽度的带束宽度Wb的带束层14的端部设为带束端部14e。带状吸音件6的外端P构成为配置于带束层14的带束端部14e的轮胎宽度方向外侧为好。通过将带状吸音件6配置于带束层14的带束端部14e附近，能充分地确保高速耐久性的改善效果，另一方面，在带束端部14e附近变形较大且轮胎宽度方向的张力作用于带状吸音件6，易于产生带状吸音件6的剥离。然而，由于在带状吸音件6的外周面设有在轮胎周向延伸的多个切槽7，因此，能缓和由轮胎的变形产生的形变，有效地改善带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性。

如图4所示，将带状吸音件6的外端P与带束端部14e之间的距离设为距离a。该距离a为沿着轮胎内表面4测定的长度。此时，构成为：带状吸音件6的外端P位于带束层14的带束端部14e的轮胎宽度方向外侧，距离a为带束层14的带束宽度Wb的10％以下为好。随着从带束端部14e向轮胎宽度方向外侧去而易于产生带状吸音件6的剥离，因此，通过像这样配置带状吸音件6，能有效地改善带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性。在此，在距离a大于带束宽度Wb的10％且将带状吸音件6的外端P配置于轮胎宽度方向外侧的情况下，带状吸音件6配置为横跨变形较大的胎肩加强部，无法追随轮胎的变形，带状吸音件6发生剥离。

如图5所示，将切槽7相对于轮胎周向的角度设为角度θ。Tc为轮胎周向，Tw为轮胎宽度方向。此时，切槽7相对于轮胎周向的角度θ在0°≤θ≤40°的范围内。特别是，更加优选切槽7相对于轮胎周向的角度θ接近0°。通过像这样适度地设定角度θ，在轮胎充气时当轮胎的外径增长时带状吸音件6的切槽7打开，能追随轮胎的变形而缓和带状吸音件6产生的张力，提高带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性。

此外，在带状吸音件6的与轮胎内表面4的粘接面中，将配置有切槽7的区域设为区域R。即，区域R是指，以位于轮胎宽度方向的最内侧的切槽7的端部为基点在轮胎周向延伸的单点划线DL与带状吸音件6的外端P之间的区域。此外，将以带状吸音件6的外端P为基点的区域R的宽度设为宽度Wk，将带状吸音件6的宽度设为宽度Ws。此时，优选区域R的宽度Wk为带状吸音件6的宽度Ws的80％以下。特别是，优选宽度Wk为宽度Ws的20％以上，更优选为50％以上为好。在改善带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性时，通过像这样相对于宽度Ws来适度地设定宽度Wk，能最小限度地进行切槽7的配设作业，对于提高生产率是有效的。

在本发明中，优选带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接面积，即粘接层5的配置面积为带状吸音件6的外周面的面积的50％以上。通过像这样设定带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接面积，能充分地确保带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性。在此，当粘接面积小于50％时，带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性降低，会导致带状吸音件6的剥离。

图6是带状吸音件6的轮胎宽度方向的剖面图。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。作为带状吸音件6的厚度D通常优选5mm～50mm。此时，优选切槽7的深度d为带状吸音件6的厚度D的20％～90％。通过像这样将深度d相对于厚度D设定为适度的大小，能追随轮胎的变形而缓和带状吸音件6产生的张力，提高带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性。在此，当切槽7的深度d过浅时，无法追随轮胎的变形，带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接性的改善效果降低。

在上述的充气轮胎中，带状吸音件6的体积为轮胎的内腔体积的10％～40％。此外，带状吸音件6的宽度为轮胎接地宽度的30％～90％。通过像这样适度地设定带状吸音件6的体积以及宽度，能更进一步获得由带状吸音件6实现的吸音效果。在此，当带状吸音件6的体积小于轮胎的内腔体积的10％时，无法适当地获得吸音效果。此外，当带状吸音件6的体积大于轮胎的内腔体积的40％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在轮胎周向的一处具有缺失部9。缺失部9是指在轮胎周上不存在带状吸音件6的部分。通过在带状吸音件6设置缺失部9，能长时间经受由轮胎的充气引起的膨胀所导致的粘接面的剪切应变，能有效地缓和带状吸音件6的粘接面产生的剪切应变。这样的缺失部9在轮胎周上设置一处或三～五处为好。就是说，当在轮胎周上的两处设置缺失部9时，由于质量不平衡，轮胎均匀性的恶化变得显著，当在轮胎周上的六处以上设置缺失部9时，制造成本的增加变得显著。

需要说明的是，在轮胎周上的两处以上设置缺失部9的情况下，带状吸音件6在轮胎周向上中断，但即使是在这种情况下，例如，如果用由双面胶带构成的粘接层5之类的其他层叠物将多个带状吸音件6相互连结，则能将这些带状吸音件6作为一体的构件来使用，因此，能容易地进行向轮胎内表面4的粘贴操作。

作为切槽7的配置，除了图1、3所示的均等地配置于带状吸音件6整体的情况以外，还可以举例示出如图7(a)所示靠近带状吸音件6的宽度方向的单侧配置切槽7的情况、如图7(b)所示在带状吸音件6的宽度方向上随机地配置切槽7的情况、如图7(c)所示切槽7在周向的一部分中断的情况、如图7(d)所示切槽7相对于带状吸音件6的周向倾斜的情况。

此外，在带状吸音件6与轮胎内表面4的粘接面中，除了在带状吸音件6的整个区域配置有粘接层5的情况以外，还可以举例示出如图8(a)所示粘接层5向带状吸音件6的宽度方向的单侧延伸的情况、如图8(b)所示粘接层5向带状吸音件6的宽度方向两侧延伸的情况。此外，还可以举例示出如图8(c)所示粘接层5配置于带状吸音件6的周向的两端部的情况、如图8(d)所示粘接层5配置于带状吸音件6的中央部的情况、如图8(e)所示粘接层5配置于带状吸音件6的对置的角部的情况。需要说明的是，对于图8(a)～图8(e)所示的任一情况，粘接层5(图示的斜线部)的配置面积为带状吸音件6的外周面的面积的50％以上。

实例

对于轮胎尺寸为275/34ZR20，具备装架于一对胎圈部之间的胎体层以及配置于该胎体层的外周侧的带束层，并且在轮胎内表面的与胎面部对应的区域粘接有在轮胎周向延伸的带状吸音件的充气轮胎，制作出像表1以及表2那样设定了带状吸音件的配设位置、有无切槽、切槽相对于轮胎周向的角度θ、切槽的深度d相对于带状吸音件的厚度D的比率(d/D×100％)、带状吸音件的外端与带束端部的距离a相对于带束宽度Wb的比率(a/Wb×100％)的比较例1、2以及实例1～9的轮胎。

需要说明的是，对于表1、2的带状吸音件的外端与带束端部的距离a相对于带束宽度Wb的比率(a/Wb×100％)，将带状吸音件的外端配置于带束层的带束端部的轮胎宽度方向外侧的情况设为正值，另一方面将配置于轮胎宽度方向内侧的情况设为负值。

对于这些试验轮胎，通过下述试验方法来评价高速耐久性以及带状吸音件的粘接性，将其结果一并示于表1以及表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了行驶试验。具体而言，初始速度设为250km/h，每20分钟使速度增加10km/h，使轮胎行驶至发生故障，测定其到达阶段(速度)。该到达阶段(速度)越大，表示轮胎的高速耐久性越优异。

带状吸音件的粘接性：

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6480km的条件下用转鼓试验机实施了行驶试验后，通过目视来确认带状吸音件的状态。用“◎”表示没有带状吸音件的脱落、断裂的情况，用“○”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂小于带状吸音件整体的1/8的情况，用“Δ”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为带状吸音件整体的1/8以上且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为带状吸音件整体的1/4以上的情况。

[表1]

[表2]

根据该表1、表2可知，在与比较例1的对比中，实例1～9的充气轮胎同时改善了高速耐久性以及带状吸音件的粘接性。

在比较例1中，由于将带状吸音件配置于胎面部的中央区域，因此，高速耐久性恶化，无法充分地获得带状吸音件的粘接性的改善效果。此外，在比较例2中，由于带状吸音件未设有在轮胎周向延伸的切槽，因此，带状吸音件的粘接性恶化。

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

7 切槽

8 空腔部

9 缺失部

10 胎体层

14 带束层

Claims

1.一种充气轮胎，具备：胎体层，装架于一对胎圈部之间；以及带束层，配置于所述胎体层的外周侧，并且在轮胎内表面的与胎面部对应的区域粘接有在轮胎周向延伸的带状吸音件，所述充气轮胎的特征在于，

所述带状吸音件局部地配置在偏离于与所述胎面部对应的区域中的中央区域的位置，在所述带状吸音件的外周面具有在轮胎周向延伸的多个切槽，

在所述轮胎充气时当所述轮胎的外径增长时所述带状吸音件的所述切槽打开，追随所述轮胎的变形，在所述轮胎的变形没有发生的情况下，所述切槽关闭。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述切槽相对于轮胎周向的角度θ在0°≤θ≤40°的范围内。

3.根据权利要求1或2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％～90％。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件的外周面的轮胎宽度方向外端配置于所述带束层的带束端部的轮胎宽度方向外侧。

5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件的外周面的轮胎宽度方向外端与所述带束端部之间的距离a为所述带束层的带束宽度Wb的10％以下。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件的配置有所述切槽的区域的宽度Wk以所述带状吸音件的轮胎宽度方向外端为基点、且为所述带状吸音件的宽度Ws的80％以下。

7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件与所述轮胎内表面的粘接面积为所述带状吸音件的外周面的面积的50％以上。

8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件配置于所述胎面部的两侧的胎肩区域双方。

9.根据权利要求1或2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％～40％。

10.根据权利要求1或2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。