CN109982864B

CN109982864B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN109982864B
Application number: CN201780071432.3A
Authority: CN
Inventors: 三好雅章
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2021-08-13
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: WO2018097097A1; US20190351705A1; EP3546243A1; JP6376210B2; JP2018083490A; KR102218459B1; CN109982864A; EP3546243B1; KR20190062493A; EP3546243A4

Abstract

一种充气轮胎，具备在胎体层与内衬层的层间的一部分限定性地配置的部分接合橡胶层，更详细而言，能够在维持透气防止性和操纵稳定性的同时实现进一步的轮胎重量的减轻，并且良好地兼顾这些性能。在胎体层4与内衬层9的层间，设置遍及除了胎圈部3的头端以外的区域地配置的部分接合橡胶层40，使部分接合橡胶层40相对于从带束层7的轮胎宽度方向最外侧端部朝向内衬层9引出的垂线P向胎圈部3侧的突出量L1为从垂线P与轮胎内表面的交点A起到胎趾的头端点B的沿轮胎内面的周围长度L2的0.25倍～0.80倍。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及具备在胎体层与内衬层的层间的一部分限定性地配置的部分接合橡胶层(日文：部分タイゴム層)的充气轮胎，更详细而言，涉及能够在维持透气防止性和操纵稳定性的同时实现进一步的轮胎重量的减轻，并且良好地兼顾这些性能的充气轮胎。

背景技术

在充气轮胎中，通常为了防止在轮胎制造时在对未硫化轮胎进行充气时胎体帘线咬入内衬层，而在胎体层与内衬层的层间配置接合橡胶层。关于这样的接合橡胶层，近年来提出了如下技术方案：为了实现轮胎重量和滚动阻力的减小，采用并非在胎体层与内衬层的层间的整个区域而是在左右的胎肩区域选择性地配置的部分接合橡胶层(例如，参照专利文献1、2)。

确实，若为这样的部分接合橡胶层，与在胎体层与内衬层的层间的整个区域配置的以往的接合橡胶层(全接合橡胶层(日文：フルタイゴム層))相比，能够减小接合橡胶层的使用量、能够实现轮胎重量和滚动阻力的减小。然而，关于这样的部分接合橡胶层，设置于各胎肩区域的各部分接合橡胶层具有一对端部(轮胎赤道侧的端部和轮胎宽度方向外侧的端部)，所以，轮胎构成部件之间的剥离的基点和/或在制造时可能成为未压接部的端部的数量变多，从而有可能对轮胎的制造性产生影响。

另一方面，若打算通过使以往的全接合橡胶层的宽度变窄来减小接合橡胶层的使用量，则难以在得到充分的轮胎重量的减轻效果的同时高度地维持透气防止性和操纵稳定性，难以良好地兼顾这些性能，所以对于部分接合橡胶层的构造和/或配置要求进一步的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第5239507号公报

专利文献2：日本国专利第5723086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具备在胎体层与内衬层的层间的一部分限定性地配置的部分接合橡胶层的充气轮胎，更详细而言，提供一种能够在维持透气防止性和操纵稳定性的同时实现进一步的轮胎重量的减轻，并且良好地兼顾这些性能的充气轮胎。

用于解决问题的技术方案

用于达成上述目的的本发明的充气轮胎具备：在轮胎周向上延伸并呈环状的胎面部；配置于该胎面部的两侧的一对侧壁部；以及配置于上述侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，该充气轮胎具有：架设于该一对胎圈部之间的胎体层；配置于所述胎面部中的该胎体层的外周侧的带束层；沿着所述胎体层配置于轮胎内面的内衬层；以及在所述胎体层与所述内衬层的层间，遍及除了所述胎圈部的头端以外的区域地配置的部分接合橡胶层，所述充气轮胎的特征在于，所述部分接合橡胶层相对于从所述带束层的轮胎宽度方向最外侧端部朝向所述内衬层引出的垂线P向所述胎圈部侧的突出量L1为，从所述垂线P与轮胎内表面的交点A起到胎趾的头端点B的沿轮胎内面的周围长度L2的0.25倍～0.80倍。

发明的效果

在发明中，在采用部分接合橡胶层、与具有全接合橡胶层的以往的充气轮胎相比减轻轮胎重量的情况下，像上述那样设定相对于垂线P(即，带束层的胎宽度方向最外侧端部的位置)的突出量L1，从而能够在充分地减小轮胎重量的同时通过部分接合橡胶层覆盖为了得到与以往同等的透气防止性和操纵稳定性而最低限度所需的区域来维持以往的优异的透气防止性和操纵稳定性。由此，能够良好地兼顾透气防止性、操纵稳定性、以及轮胎重量的减轻。另外，在本发明中，“周围长度”是指，在轮胎子午线截面中，沿着各轮胎构成要素(部分接合橡胶层)的延长方向测定的长度。

在本发明中，优选的是，部分接合橡胶层的突出量L1为15mm以上。通过像这样将突出量L1设定在适当的范围并使其最佳化，从而能够进一步良好地兼顾透气防止性、操纵稳定性、以及轮胎重量的减轻。

在本发明中，优选的是，构成部分接合橡胶层的橡胶的硬度为50～70。由此，能够加强伴随于部分接合橡胶层的使用量的抑制而有可能降低的侧壁部的刚性，因此对于维持操纵稳定性有利。另外，本发明中的“橡胶的硬度”是指，依据JIS K6253利用A型硬度计在温度20℃下测定到的硬度(所谓JIS-A硬度)。

在本发明中，优选的是，部分接合橡胶层的厚度为0.1mm～1.0mm。通过像这样将部分接合橡胶层的厚度设定在适当的范围并使其最佳化，从而能够进一步良好地兼顾透气防止性、操纵稳定性、以及轮胎重量的减轻。另外，在本发明中，“部分接合橡胶层的厚度”是指部分接合橡胶层的主要部分(一边维持一定的厚度一边延伸的部分)的厚度，在部分接合橡胶层具有例如朝向端部而厚度减少的头端尖细的形状的情况下，是除了该端部以外的部分的厚度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的充气轮胎的子午线剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的构成详细地进行说明。

如图1所示，本发明的充气轮胎具备：在轮胎周向上延伸并呈环状的胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对侧壁部2、以及配置于侧壁部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。另外，在图1中，CL表示轮胎赤道。

在左右一对胎圈部3之间架设有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向上延伸的多条加强帘线，在配置于各胎圈部3的胎圈芯5的周围从车辆内侧向外侧折回。另外，在胎圈芯5的外周上配置有胎圈填胶6，该胎圈填胶6被胎体层4的主体部和折回部包入。另一方面，多层(在图示的例子中为两层)带束层7埋设于胎面部1中的胎体层4的外周侧。各带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多条加强帘线，并且加强帘线在层间以互相交叉的方式配置。在这些带束层7中，加强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定在10°～40°的范围。而且，在带束层7的外周侧设置有带束加强层8(在图示的例子中，覆盖带束层7的端部的一对带束加强层8)。带束加强层8包括在轮胎周向取向的有机纤维帘线。在带束加强层8中，有机纤维帘线相对于轮胎周向的角度例如设定在0°～5°。在轮胎内面设置有内衬层9。该内衬层9由以具有透气防止性能的丁基橡胶为主体的橡胶组合物构成，防止填充于轮胎内的空气透过到轮胎外。

在胎面部1中的胎体层4的外周侧配置有胎面橡胶层10，在侧壁部2中的胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有胎侧橡胶层20，在胎圈部3中的胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有轮辋缓冲橡胶层30。胎面橡胶层10也可以是在轮胎径向层叠了物性不同的两种橡胶层(胎冠橡胶层，基部胎面橡胶层)的构造。

在内衬层9与胎体层4之间配置有部分接合橡胶层40。接合橡胶层是用于防止在轮胎制造时在对未硫化的充气轮胎进行充气时胎体帘线咬入内衬层9的层，是在制造后的轮胎中有助于透气防止性和干燥路面上的操纵稳定性的层，以往为设置成覆盖胎体层4与内衬层9的层间的整个区域的层(全接合橡胶层)，在本发明中，作为部分接合橡胶层40，在除了胎圈部3的头端以外的后述的区域选择性地设置。即，本发明的部分接合橡胶层40配置为，部分接合橡胶层40相对于从带束层7的轮胎宽度方向最外侧端部朝向内衬层9引出的垂线P向胎圈部3侧的突出量L1为从垂线P与轮胎内表面的交点A起到胎趾的头端点B的沿轮胎内面的周围长度L2的0.25倍～0.80倍。

在像这样采用部分接合橡胶层40、与具有全接合橡胶层的以往的充气轮胎相比减轻轮胎重量的情况下，像上述那样设定相对于垂线P(即，带束层的轮胎宽度方向最外侧端部的位置)的突出量L1，从而能够通过部分接合橡胶层40覆盖为了得到与以往同等的透气防止性和操纵稳定性而最低限度所需的区域，能够维持以往的优异的透气防止性和操纵稳定性。另外，不会使为了得到这些性能而部分接合橡胶层40所覆盖的区域超出所需地增大，能够极力抑制部分接合橡胶层的使用量，所以能够充分地减轻轮胎重量。由此，能够良好地兼顾透气防止性、操纵稳定性、以及轮胎重量的减轻。

此时，当突出量L1比周围长度L2的0.25倍小时，无法由部分接合橡胶层40覆盖充分的区域，无法良好地维持透气防止性和操纵稳定性。当突出量L1比周围长度L2的0.80倍大时，实质上与全接合橡胶层同等，无法充分地得到减轻轮胎重量的效果。

部分接合橡胶层40的突出量L1不仅满足上述范围，而且优选为15mm以上。本发明人对采用部分接合橡胶层40的情况下的部分接合橡胶层40的配置进行了认真研究，结果发现：为了得到与具有以往的全接合橡胶层的充气轮胎同等的透气防止性和操纵稳定性，优选部分接合橡胶层40至少覆盖带束层7的轮胎宽度方向最外侧端部的附近的特定的区域(垂线P的位置与从垂线P起沿着部分接合橡胶层40向胎圈部3侧15mm的位置之间的区域)，通过像上述那样将突出量L1设为15mm以上，从而能够由部分接合橡胶层40可靠地覆盖该区域，对于高度维持透气防止性和操纵稳定性有利。此时，当突出量L1小于15mm时，无法覆盖前述的区域，难以良好地维持透气防止性和操纵稳定性。

为了进一步良好地高度兼顾轮胎重量的减轻、透气防止性以及操纵稳定性的维持，优选将突出量L1设定为周围长度L2的0.30倍～0.70倍。由此，部分接合橡胶层40覆盖包括前述的部分接合橡胶层40所覆盖的优选的区域的充分的区域，另一方面，也能够适度地抑制部分接合橡胶层40的使用量，因此能够高度地维持透气防止性和操纵稳定性，并且对于减轻轮胎重量非常有利。

在本发明中，部分接合橡胶层40不仅配置于上述的位置，而且优选其端部位置如以下那样设定。即，优选的是，部分接合橡胶层40的端部比轮辋缓冲橡胶层30的轮胎径向外侧端部位于轮胎径向外侧，并且，部分接合橡胶层40的端部与轮辋缓冲橡胶层30的轮胎径向外侧端部的相隔距离L3为轮胎截面高度SH的0.50倍以上。进一步优选的是，部分接合橡胶层40的端部比胎圈填胶6的轮胎径向外侧端部位于轮胎径向外侧，并且，部分接合橡胶层40的端部与胎圈填胶6的轮胎径向外侧端部的相隔距离L4为轮胎截面高度SH的0.40倍以上。由此，能够使部分接合橡胶层40与其他轮胎构成部件(轮辋缓冲橡胶层30、胎圈填胶6)的位置关系最佳化，使其与作为刚性部件的其他轮胎构成部件(轮辋缓冲橡胶层30、胎圈填胶6)适度地分离，所以尤其对于维持操纵稳定性有利。

而且，优选的是，部分接合橡胶层40的端部比轮胎最大宽度位置位于轮胎径向外侧，并且，部分接合橡胶层40的端部与轮胎最大宽度位置之间的相隔距离L5为轮胎截面高度SH的0.05倍以上。这样，通过使部分接合橡胶层40不与轮胎最大宽度位置重叠，从而能够进一步提高轮胎重量的减轻效果。

作为构成部分接合橡胶层40的橡胶组合物，能够使用在以往的接合橡胶层(以往的全接合橡胶层和/或部分接合橡胶层)中使用的橡胶组合物，可以使用其橡胶硬度优选为50～70、更优选为55～65的橡胶组合物。像这样，通过使用具有适度的硬度的橡胶组合物作为部分接合橡胶层40，从而能够加强伴随于部分接合橡胶层40的使用量的抑制而有可能降低的侧壁部2的刚性，对于维持操纵稳定性有利。此时，当部分接合橡胶层40的硬度比50小时，如前述那样加强侧壁部2的刚性的效果被限定，难以高度地维持操纵稳定性。当部分接合橡胶层40的硬度比70大时，侧壁部2的刚性变得过高，从而有可能对充气轮胎的原本的性能产生不良影响。

部分接合橡胶层40被要求具有充分的厚度以充分地发挥作为接合橡胶层的功能(防止轮胎制造时的胎体帘线向内衬层9的咬入等)，另一方面，为了轮胎重量的减轻而优选抑制使用量。因此，在本发明中，可以将部分接合橡胶层40的厚度T优选设定为0.1mm～1.0mm、更优选设定为0.3mm～0.7mm。由此，能够充分地发挥作为接合橡胶层的功能、适当地维持透气防止性和操纵稳定性，并且也充分地发挥轮胎重量的减轻效果。此时，当部分接合橡胶层40的厚度T比0.1mm小时，部分接合橡胶层40过薄，从而部分接合橡胶层40没有作为接合橡胶层充分地发挥功能，防止轮胎制造时的胎体帘线向内衬层9的咬入的效果被限定。结果，难以维持充分的透气防止性和操纵稳定性。当部分接合橡胶层40的厚度T比1.0mm大时，部分接合橡胶层40变得过厚而使用量增大，从而轮胎重量的减轻效果被限定。

实施例

制作了轮胎尺寸为195/65R15、具有图1所示的基本构造、并且将接合橡胶层的构造、部分接合橡胶层相对于从带束层的轮胎宽度方向最外侧端部朝向内衬层引出的垂线P向胎圈部侧的突出量L1、从垂线P与轮胎内表面的交点A起到胎趾的头端点B的沿轮胎内面的周围长度L2、部分接合橡胶层的端部与轮辋缓冲橡胶的轮胎径向外侧端部的相隔距离L3相对于轮胎截面高度SH的比例(L3/SH)、部分接合橡胶层的端部与胎圈填胶的轮胎径向外侧端部的相隔距离L4相对于轮胎截面高度SH的比例(L4/SH)、部分接合橡胶层的端部与轮胎最大宽度位置的相隔距离L5相对于轮胎截面高度SH的比例(L5/SH)、构成部分接合橡胶层的橡胶组合物的硬度、部分接合橡胶层的橡胶厚度T分别如表1～2那样设定的以往例1、比较例1～4、实施例1～20这25种充气轮胎。

另外，关于表1～2的“接合橡胶层的构造”一栏，接合橡胶层为全接合橡胶层的情况下记载为“全”，为部分接合橡胶层的情况下记载为“部分”。

关于这25种充气轮胎，通过下述的评价方法，对接合橡胶使用量、透气防止性、干燥路面上的操纵稳定性(操纵稳定性)进行评价，并将其结果在表1～2中一并示出。

接合橡胶使用量

对各试验轮胎的接合橡胶的使用量进行了测定。评价结果通过将以往例1的测定值设为100的指数表示。该指数值越小则接合橡胶使用量越少，意味着能够减轻轮胎重量。另外，若该指数值小于“95”，则可以说接合橡胶使用量充分少，意味着能够得到充分的轮胎重量的减轻效果。尤其是，若该指数值为“85”以下，则意味着轮胎重量的减轻效果优异，若该指数值为“65”以下，则意味着轮胎重量的减轻效果非常优异。相反，若该指数值为“95”以上，则意味着无法充分地减少接合橡胶使用量，实质上为与以往的全接合橡胶层相同程度的轮胎重量，无法充分地得到轮胎重量的减轻效果。

透气防止性

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸15×6J的车轮、将大气压设为230kPa、在常温的房间放置720小时。在对放置开始时的大气压与720小时后(放置结束时)的大气压进行了室温的温度修正后，算出空气泄漏率。评价结果通过将以往例1的算出值的倒数设为100的指数表示。该指数值越大则空气泄漏率越小，意味着透气防止性优异。另外，若该指数值为“90”以上，则意味着能够维持以往水平地得到充分的透气防止性。尤其是，若该指数值为“94”以上，则可以说透气防止性充分高，意味着能够有效地维持透气防止性。

操纵稳定性能

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸15×6J的车轮、将大气压设为210kPa并安装于排气量1.5L的试验车辆，在由干燥路面形成的测试路线上进行由测试驾驶员进行的感官评价。评价结果通过将以往例1设为100的指数表示。该指数值越大则意味着操纵稳定性越优异。另外，若该指数值为“90”以上，则意味着能够维持以往水平地得到充分的操纵稳定性。尤其是，若该指数值为“94”以上，则可以说操纵稳定性充分高，意味着能够有效地维持操纵稳定性。

表1

表2

从表1～2可知，与以往例1相比，实施例1～20均在维持透气防止性和操纵稳定性能的同时减轻了轮胎重量。尤其是，突出量L1满足更优选的范围的实施例2～4、部分接合橡胶层的硬度满足更优选的范围的实施例8～9、部分接合橡胶层的橡胶厚度满足更优选的范围的实施例13～14能够充分地抑制接合橡胶使用量而充分地减轻轮胎重量，另一方面，与轮胎重量的减轻率相比，也能够良好地维持透气防止性和操纵稳定性，所以能够良好地兼顾这些性能。

另一方面，比较例1～2的突出量L1过小，所以难以由部分接合橡胶层实现适当的被覆，无法良好地维持透气防止性和操纵稳定性。比较例3～4的突出量L1过大，所以部分接合橡胶层的使用量过剩，无法充分地减轻轮胎重量。

附图标记说明

1 胎面部

2 侧壁部

3 胎圈部

4 胎体层

5 胎圈芯

6 胎圈填胶

7 带束层

8 带束加强层

9 内衬层

10 胎面橡胶层

20 胎侧橡胶层

30 轮辋缓冲橡胶层

40 部分接合橡胶层

CL 轮胎赤道

Claims

1.一种充气轮胎，具备：

在轮胎周向上延伸并呈环状的胎面部；配置于该胎面部的两侧的一对侧壁部；以及配置于上述侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，该充气轮胎具有：架设于该一对胎圈部之间的胎体层；配置于所述胎面部中的该胎体层的外周侧的带束层；沿着所述胎体层配置于轮胎内面的内衬层；以及在所述胎体层与所述内衬层的层间，在子午线截面中轮胎宽度方向的一侧的所述胎圈部与另一侧的所述胎圈部之间跨过轮胎赤道连续延伸、且遍及除了所述胎圈部的头端以外的区域全部地配置的部分接合橡胶层，所述充气轮胎的特征在于，

构成所述部分接合橡胶层的橡胶的硬度为55～65，

所述部分接合橡胶层相对于从所述带束层的轮胎宽度方向最外侧端部朝向所述内衬层引出的垂线P向所述胎圈部侧的突出量L1为，从所述垂线P与轮胎内表面的交点A起到胎趾的头端点B的沿轮胎内面的周围长度L2的0.25倍～0.80倍。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述突出量L1为15mm以上。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述部分接合橡胶层的厚度为0.1mm～1.0mm。