CN110785300A

CN110785300A - 缺气保用轮胎

Info

Publication number: CN110785300A
Application number: CN201880040894.3A
Authority: CN
Inventors: 长谷川圭一; 有马正之
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2020-02-11
Also published as: EP3643537A1; US20200130430A1; EP3643537A4; JP6875209B2; WO2018235569A1; JP2019001402A

Abstract

缺气保用轮胎包括：一对胎圈芯；胎体，其跨过一对胎圈芯，该胎体的端部卡定于胎圈芯；树脂制的胎圈填料，其从胎圈芯向轮胎径向外侧沿着胎体的外表面延伸；以及侧增强橡胶，其设于胎侧部，沿着胎体的内表面沿轮胎径向延伸。

Description

缺气保用轮胎

技术领域

本公开涉及一种缺气保用轮胎。

背景技术

在日本特开2013－95369号公报中公开了一种侧增强型的缺气保用轮胎，其利用侧增强橡胶增强胎侧部，确保了缺气保用行驶时(即，空气压力下降的异常行驶时)的耐久性。

发明内容

发明要解决的问题

如上述的日本特开2013－95369号公报所示，缺气保用轮胎具备侧增强橡胶。因此，与没有侧增强橡胶的轮胎相比较，弯曲刚度较高且内压行驶时的纵向刚度较大。此外，由于橡胶的体积较大，因此发热量较大，滚动阻力较大。

本公开考虑到上述事实，其目的在于，针对具备侧增强橡胶的缺气保用轮胎，减小内压行驶时的纵向刚度和滚动阻力。

用于解决问题的方案

第1技术方案的缺气保用轮胎包括：一对胎圈芯；胎体，其跨过所述一对胎圈芯，该胎体的端部卡定于所述胎圈芯；树脂制的胎圈填料，其从所述胎圈芯向轮胎径向外侧沿着所述胎体的外表面延伸；以及侧增强橡胶，其设于胎侧部，沿着所述胎体的内表面沿轮胎径向延伸。

采用第1技术方案的缺气保用轮胎，通过由树脂形成胎圈填料，从而与由橡胶形成胎圈填料的情况相比较，胎圈填料的扭转刚度提高。由此，胎圈填料压制胎侧部的变形的力变大，因此能够减小侧增强橡胶的厚度。

在侧增强橡胶的厚度变小时，胎侧部的弯曲刚度降低，因此能够降低内压行驶时的轮胎的纵向刚度。此外，由于轮胎增强橡胶的体积变小，胎侧部的发热量变小，因此能够减小滚动阻力。并且，由于轮胎的重量减轻，因此内压行驶时的操纵稳定性提高。

根据第1技术方案的缺气保用轮胎，在第2技术方案的缺气保用轮胎中，所述胎圈芯通过用树脂包覆线材而形成。

采用第2技术方案的缺气保用轮胎，通过用树脂包覆胎圈芯的线材，从而与用橡胶包覆线材的情况相比较，胎圈芯的扭转刚度提高。由此，胎圈部难以自轮辋脱离。

发明的效果

根据本公开，针对具备侧增强橡胶的缺气保用轮胎，能够减小内压行驶时的纵向刚度和滚动阻力。

附图说明

图1是表示将本公开的实施方式的缺气保用轮胎以组装于轮辋的状态沿着轮胎宽度方向和轮胎径向切断而得的剖切面的一侧的半剖视图。

图2是表示本公开的实施方式的缺气保用轮胎的胎圈芯的局部放大剖视图。

图3是表示本公开的实施方式的缺气保用轮胎的帘线层的立体图。

图4是针对本公开的实施方式的缺气保用轮胎表示由用包覆树脂包覆多根胎圈钢丝而成的钢丝束形成胎圈芯的变形例的局部放大剖视图。

图5是针对本公开的实施方式的缺气保用轮胎表示使用用包覆树脂包覆多根增强帘线而成的、截面为大致平行四边形状的树脂包覆帘线形成带束层的变形例的半剖视图。

图6是针对本公开的实施方式的缺气保用轮胎表示将带束层设为使用包覆橡胶的交叉带束层的变形例的半剖视图。

具体实施方式

图1表示了本实施方式的缺气保用轮胎(以下，称作“轮胎10”)的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向切断而得的剖切面(即，从沿着轮胎周向的方向观察到的截面)的一侧。另外，在图中，箭头W表示轮胎10的宽度方向(轮胎宽度方向)，箭头R表示轮胎10的径向(轮胎径向)。这里所说的轮胎宽度方向是指与轮胎10的旋转轴线平行的方向。此外，轮胎径向是指与轮胎10的旋转轴线正交的方向。此外，附图标记CL表示轮胎10的赤道面(轮胎赤道面)。

此外，在本实施方式中，将沿着轮胎径向靠近轮胎10的旋转轴线的一侧记载为“轮胎径向内侧”，将沿着轮胎径向远离轮胎10的旋转轴线的一侧记载为“轮胎径向外侧”。另一方面，将沿着轮胎宽度方向靠近轮胎赤道面CL的一侧记载为“轮胎宽度方向内侧”，将沿着轮胎宽度方向远离轮胎赤道面CL的一侧记载为“轮胎宽度方向外侧”。

(轮胎)

图1表示了组装于作为标准轮辋的轮辋30并填充了标准空气压力时的轮胎10。另外，这里所说的“标准轮辋”是指JATMA(日本汽车轮胎协会)的Year Book2017年版规定的轮辋。此外，上述标准空气压力是与JATMA(日本汽车轮胎协会)的Year Book2017年版的最大负荷能力对应的空气压力。

如图1所示，轮胎10包括：一对胎圈部12；胎体14，其跨过在胎圈部12埋设的胎圈芯26，该胎体14的端部卡定于胎圈芯26；胎圈填料28，其埋设于胎圈部12，从胎圈芯26向轮胎径向外侧沿着胎体14的外表面延伸；侧增强橡胶24，其设于胎侧部22，沿着胎体14的内表面沿轮胎径向延伸；带束层40，其设于胎体14的轮胎径向外侧；以及胎面20，其设于带束层40的轮胎径向外侧。另外，在图1中，仅图示了一侧的胎圈部12。

在带束层40的轮胎径向外侧设有构成轮胎10的外周部的胎面20。胎侧部22由胎圈部12侧的侧壁下部22A和胎面20侧的侧壁上部22B构成，将胎圈部12和胎面20连结起来。

(胎圈部)

在一对胎圈部12分别埋设有作为钢丝束的胎圈芯26。胎体14跨过上述的胎圈芯26。胎圈芯26能够采用截面为圆形、多边形状等各种各样的构造。此外，作为多边形，能够采用例如六边形，但本实施方式中设为四边形。

如图2所示，胎圈芯26是通过将被树脂包覆的1根胎圈钢丝26A卷绕多次从而层叠地形成的。具体地讲，首先，将被树脂包覆的胎圈钢丝26A沿轮胎宽度方向没有间隙地卷绕而形成第一层的列。之后，同样将被树脂包覆的胎圈钢丝26A没有间隙地堆叠于轮胎径向外侧，形成截面形状为四边形状的胎圈芯26。此时，在轮胎宽度方向和径向上互相邻接的胎圈钢丝26A的包覆树脂相互接合。由此，形成胎圈钢丝26A被包覆树脂26B包覆的胎圈芯26。

如图1所示，在由胎圈部12的胎体14包围的区域埋设有从胎圈芯26向轮胎径向外侧延伸的树脂制的胎圈填料28。

(胎体)

胎体14是由两张胎体帘布层14A、14B构成的轮胎骨架构件。胎体帘布层14A是在轮胎赤道面CL上配置于轮胎径向外侧的胎体帘布层，胎体帘布层14B是配置于轮胎径向内侧的胎体帘布层。胎体帘布层14A、14B分别是通过用包覆橡胶包覆多根帘线而形成的。

这样地形成的胎体14从一个胎圈芯26向另一个胎圈芯26呈环状延伸而构成轮胎的骨架。此外，胎体14的端部侧卡定于胎圈芯26。具体地讲，胎体14的端部侧从轮胎宽度方向内侧绕胎圈芯26向轮胎宽度方向外侧折回而被卡定。此外，胎体14的折回的端部(即，端部14AE、14BE)配置于胎侧部22。胎体帘布层14A的端部14AE配置于比胎体帘布层14B的端部14BE靠轮胎径向内侧的部位。

另外，在本实施方式中，设为将胎体14的端部配置于胎侧部22的结构，但本公开并不限定于该结构，例如也可以设为将胎体14的端部配置于带束层40的径向内侧的结构。此外，也能够采用不将胎体14的端部侧折回，而是用多个胎圈芯26夹持或者卷绕于胎圈芯26的构造。在本说明书中，将胎体14的端部“卡定”于胎圈芯26包含上述那样的各种实施方式。

另外，在本实施方式中，胎体14设为子午线胎体。此外，胎体14的材质并没有特别的限定，能够采用人造丝、尼龙、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、芳纶、玻璃纤维、碳纤维、钢丝等。另外，从轻量化的方面考虑，优选为有机纤维帘线。此外，胎体的排列密度设在20根/50mm～60根/50mm的范围内，，但并不限定于该范围。

(带束层)

在胎体14的轮胎径向外侧配设有带束层40。如图3所示，带束层40是树脂包覆帘线42沿着轮胎周向呈螺旋状卷绕于胎体14的外周面而形成的环状的箍(环箍)。

树脂包覆帘线42是用包覆树脂42S包覆增强帘线42C而构成的，如图1所示，截面设为大致正方形状。树脂包覆帘线42的包覆树脂42S的轮胎径向内侧面借助橡胶、粘接剂接合于胎体14的外周面地构成。此外，树脂包覆帘线42的在轮胎宽度方向上互相邻接的包覆树脂42S相互间利用热熔接、粘接剂等一体地接合。由此，形成由被包覆树脂42S包覆的增强帘线42C构成的带束层40(即，树脂包覆带束层)。

另外，在本实施方式中，树脂包覆帘线42是用包覆树脂42S包覆1根增强帘线42C而构成的，但也可以用包覆树脂42S包覆多根增强帘线42C而构成。

本实施方式的胎圈芯26的包覆树脂26B、胎圈填料28及带束层40的包覆树脂42S所使用的树脂材料设为热塑性弹性体。但是，本公开的实施方式并不限于此，例如，作为树脂材料，除了热塑性树脂、热固性树脂以及(甲基)丙烯酸类树脂、EVA树脂、氯乙烯树脂、氟类树脂、硅类树脂等通用树脂之外，还能够使用工程塑料(包含超级工程塑料)等。另外，这里的树脂材料不包含硫化橡胶。

热塑性树脂(包含热塑性弹性体)是指在温度上升的同时材料软化、流动，并在冷却时变为比较硬且具有强度的状态的高分子化合物。在本说明书中，其中，将在温度上升的同时材料软化、流动，并在冷却时变为比较硬且具有强度的状态，而且具有橡胶状弹性的高分子化合物设为热塑性弹性体，将在温度上升的同时材料软化、流动，并在冷却时变为比较硬且具有强度的状态，而且不具有橡胶状弹性的高分子化合物设为非弹性体的热塑性树脂，并以此区分。

作为热塑性树脂(包含热塑性弹性体)，能够列举出聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚酰胺类热塑性弹性体(TPA)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、聚酯类热塑性弹性体(TPC)及动态交联型热塑性弹性体(TPV)、以及聚烯烃类热塑性树脂、聚苯乙烯类热塑性树脂、聚酰胺类热塑性树脂及聚酯类热塑性树脂等。

热固性树脂是指在温度上升的同时形成三维的网眼构造并固化的高分子化合物，例如能够列举出苯酚树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂等。

此外，本实施方式的胎圈芯26的胎圈钢丝26A、带束层40的增强帘线42C设为钢丝帘线。该钢丝帘线能够将钢作为主要成分并含有碳、锰、硅、磷、硫、铜、铬等各种微量含有物。

另外，本公开的实施方式并不限于此，作为胎圈芯26的胎圈钢丝26A、带束层40的增强帘线42C，能够替代钢丝帘线而使用单丝帘线、将多个长丝捻合而成的帘线。加捻构造也能够采用各种设计，截面构造、加捻间距、加捻方向、邻接的长丝相互间的距离也能够使用各种各样的方式。进一步说，也能够采用将不同的材质的长丝捻合而成的帘线，截面构造也没有特别的限定，能够采用单捻、层捻、复合加捻等各种各样的加捻构造。

(胎面)

在带束层40的轮胎径向外侧设有胎面20。胎面20是在行驶过程中与路面接触的部位，在胎面20的接地面形成有多条沿着轮胎周向延伸的周向槽50。能够与轮胎10所要求的排水性、操纵稳定性等性能相应地适当设定周向槽50的形状、条数。

(侧增强橡胶)

胎侧部22沿着轮胎径向延伸并将胎圈部12和胎面20连接起来，构成为在缺气保用行驶时能够负担对轮胎10作用的载荷。针对该胎侧部22而言，在胎体14的轮胎宽度方向内侧设有用于增强胎侧部22的侧增强橡胶24。侧增强橡胶24是在由于漏气等而轮胎10的内压减小的情况下用于以支承车辆和乘员的重量的状态行驶预定的距离的增强橡胶。

在本实施方式中，是由一种橡胶材料形成侧增强橡胶24，但本公开的实施方式并不限于此，也可以由多种橡胶材料形成。此外，该侧增强橡胶24只要橡胶材料是主要成分，就也可以还含有填料、短纤维、树脂等材料。并且，为了提高缺气保用行驶时的耐久力，作为构成侧增强橡胶24的橡胶材料，也可以是含有硬度为70～85的橡胶材料。这里所说的橡胶的硬度是指由JIS K6253(类型A硬度计)规定的硬度。并且，也可以是含有具有如下物性的橡胶材料，该橡胶材料在使用粘弹性光谱仪(例如东洋精机制作所制光谱仪)在频率20Hz、初始应变10％、动态应变±2％、温度60℃的条件下测量的损失系数tanδ为0.10以下。

侧增强橡胶24沿着胎体14的内表面从胎圈部12侧向胎面20侧沿轮胎径向延伸。此外，侧增强橡胶24设为随着从中央部分朝向胎圈部12侧和胎面20侧去而厚度减小的形状、例如大致月牙形状。另外，这里所说的侧增强橡胶24的厚度是指沿着胎体14的法线的长度。

在从轮胎宽度方向观察时，侧增强橡胶24的胎圈部12侧的下端部24B与胎圈填料28隔着胎体14而重合。此外，在从轮胎径向观察时，侧增强橡胶24的胎面20侧的上端部24A与带束层40重合。具体地讲，侧增强橡胶24的上端部24A与带束层40隔着胎体14而重合。换言之，侧增强橡胶24的上端部24A位于比带束层40的轮胎宽度方向端部40E靠轮胎宽度方向内侧的位置。

(作用·效果)

在本实施方式的轮胎10中，胎圈填料28设为树脂制。由此，与由橡胶形成胎圈填料28的情况相比较，胎圈填料28的刚度提高。由此，埋设有胎圈填料28的胎圈部12压制胎侧部22的变形的力变大，因此能够减小侧增强橡胶24的厚度。

在侧增强橡胶24的厚度变小时，胎侧部22相对于轮胎径向的力而言的弯曲刚度降低，因此能够降低内压行驶时的轮胎10的纵向刚度。此外，由于侧增强橡胶24的体积变小，胎侧部22的发热量变小，因此能够减小滚动阻力。并且，由于轮胎10的重量减轻，因此内压行驶时的操纵稳定性提高。

此外，在本实施方式的轮胎10中，胎圈芯26通过用包覆树脂26B包覆胎圈钢丝26A而形成。由此，与用橡胶包覆胎圈钢丝26A的情况相比较，胎圈芯26的扭转刚度提高。由此，胎圈部12难以自轮辋30脱离，因此能够提升缺气保用耐久性。

此外，在本实施方式的轮胎10中，带束层40通过用包覆树脂42S包覆增强帘线42C而形成。由此，与用橡胶包覆增强帘线42C的情况相比较，带束层40的面外弯曲刚度提高。即，带束层40难以从沿着轮胎周向和轮胎宽度方向的环状面向该环状面的外侧(例如图3中箭头C1、C2所示的方向)变形。由此，能够抑制胎面20向面外变形的状况，因此，能够抑制缺气保用行驶时的胎面20的翘曲。

并且，通过带束层40的面外弯曲刚度提高，从而能够抑制胎侧部22向轮胎宽度方向内侧倒伏的状况，因此能够减小侧增强橡胶24的厚度。由此，能够提高纵向刚度减小效果、滚动阻力减小效果及操纵稳定性提升效果。

此外，与用橡胶包覆增强帘线42C的情况相比较，带束层40的面内(即，沿着轮胎周向和轮胎宽度方向的环状面内)剪切刚度提高。因此，在例如转弯行驶时等情况下，相对于沿轮胎宽度方向对胎面20作用的剪切力T(参照图3)而言，胎面20难以变形。由此，能够省略交叉带束层，因此轮胎的重量减轻，内压行驶时的操纵稳定性提高。

此外，在本实施方式的轮胎10中，通过呈螺旋状卷绕树脂包覆帘线42(和增强帘线42C)而形成，从而与排列多个帘线而形成的情况相比较，带束层40的环刚度提高。由此，能够进一步抑制胎面20向面外变形的状况，因此能够提高缺气保用行驶时的胎面20的翘曲抑制效果。

另外，在本实施方式中，胎圈芯26是卷绕被包覆树脂26B包覆的一根胎圈钢丝26A从而层叠地形成的构件，但本公开的实施方式并不限于此。例如也可以是，像图4所示的胎圈芯60那样，卷绕用包覆树脂60B包覆多根胎圈钢丝60A而成的钢丝束从而层叠地形成。

在该情况下，通过热熔接而使层叠时的界面熔接。一个钢丝束所包含的胎圈钢丝60A的数量并不限定于3根，既可以是两根，也可以是4根以上。此外，层叠钢丝束的各层的钢丝束的数量既可以如图4所示是一束，也可以沿轮胎宽度方向多个邻接地设为两束以上。

此外，在本实施方式中，是用包覆树脂26B包覆胎圈钢丝26A而形成胎圈芯26的，但本公开的实施方式并不限于此。例如也可以是，替代包覆树脂26B而使用包覆橡胶。即使替代包覆树脂26B而使用包覆橡胶，通过将胎圈填料28设为树脂制，从而也能够减小内压行驶时的纵向刚度和滚动阻力。

此外，在本实施方式中，带束层40是将用包覆树脂42S包覆一根增强帘线42C而形成的大致正方形状的树脂包覆帘线42卷绕于胎体14的外周面而形成的，但本公开的实施方式并不限于此。

例如也可以是，像图5所示的带束层70那样，将用包覆树脂42S包覆多根增强帘线72C而形成的、截面为大致平行四边形状的树脂包覆帘线72卷绕于胎体14的外周面而形成。

此外，在本实施方式中，形成有用包覆树脂42S包覆增强帘线42C而成的带束层40，但本公开的实施方式并不限于此。例如也可以是，如图6所示，替代带束层40而使用采用包覆橡胶的交叉带束层80。

交叉带束层80是指在轮胎径向上互相邻接的两层带束层80A、80B，各个带束层80A、80B通过用包覆橡胶包覆相对于轮胎周向倾斜的多个增强帘线而形成。优选的是，增强帘线的倾斜角度在带束层80A、80B中互不相同，向彼此相反的方向倾斜。

附图标记说明

通过参照，将2017年6月19日提出申请的日本特许申请2017-119807号的公开整体引入本说明书。通过参照，将本说明书所记载的全部的文献、发明专利申请以及技术规格以与分别且具体地记述通过参照将各文献、发明专利申请以及技术规格引入的情况相同的程度引入本说明书中。

Claims

1.一种缺气保用轮胎，其中，

该缺气保用轮胎包括：

一对胎圈芯；

胎体，其跨过所述一对胎圈芯，该胎体的端部卡定于所述胎圈芯；

树脂制的胎圈填料，其从所述胎圈芯向轮胎径向外侧沿着所述胎体的外表面延伸；以及

侧增强橡胶，其设于胎侧部，沿着所述胎体的内表面沿轮胎径向延伸。

2.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其中，

所述胎圈芯通过用树脂包覆线材而形成。