CN111247008A

CN111247008A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN111247008A
Application number: CN201880067813.9A
Authority: CN
Inventors: 成濑雅公; 干场崇史
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2020-06-05
Also published as: JP2021169314A; DE112018004612T5; US20200346493A1; JP2019073246A; JP7035444B2; JP7243769B2; WO2019078282A1

Abstract

本申请提供一种能抑制高速耐久性的恶化的充气轮胎。一种充气轮胎，具备：胎面部(1)，在轮胎周向延伸而呈环状；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，在胎面部(1)的内表面沿轮胎周向经由粘接层(5a)固定有吸音件(6)，粘接层(5a)由不包含基材的固体型的粘合剂(30)构成。

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，涉及一种能抑制高速耐久性的恶化的充气轮胎。

背景技术

产生轮胎噪声的原因之一是由填充于轮胎空腔部的空气的振动引起的空腔共鸣声。在车辆行驶时与路面接触的轮胎的胎面部因路面的凹凸而振动，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，特定频带的声音也被感知为噪声，因此，在降低空腔共鸣声方面，降低此频带的声压级(噪声级)是重要的。

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多孔质材料形成的吸音件装接于胎面部的内周面的方案(例如，参照专利文献1)。然而，在吸音件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的问题。

与此相对，提出了将吸音件直接粘接于轮胎内表面来进行固定的方法(例如，参照专利文献2)。然而，如图6所示，在轮胎内表面4直接粘接吸音件6时，在使用包括粘合剂30和作为支承粘合剂30的支承体的基材31的粘接层5b来进行粘接的情况下，因基材31的存在而阻碍轮胎的散热，基材31本身发热，由此，存在高速耐久性恶化的问题。

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

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供一种能抑制高速耐久性的恶化的充气轮胎。

用于解决问题的方案

用于实现上述目的的充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；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，所述充气轮胎的特征在于，在所述胎面部的内表面沿轮胎周向经由粘接层固定有吸音件，所述粘接层由不包含基材的固体型粘合剂构成。

发明效果

本发明人对在轮胎内表面经由粘接层粘贴有吸音件的充气轮胎进行了深入研究，其结果是发现了以下事实，从而完成了本发明，即，通过使用仅由不包含基材的粘合剂构成的粘接层，在作为粘接层而确保充分的粘接力的同时，对抑制高速耐久性的恶化也是有效的。

在本发明中，一种充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；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，在胎面部的内表面沿轮胎周向经由粘接层固定有吸音件，粘接层由不包含基材的固体型粘合剂构成，因此，不会阻碍轮胎的散热，粘接层本身也不会发热，因此，能抑制高速耐久性的恶化。

在本发明中，优选的是，粘接层的平均厚度为0.05mm～5.00mm。由此，能与轮胎内表面的凹凸随动，能充分地确保粘接面积。特别是，更优选为0.05mm～1.00mm。

在本发明中，优选的是，粘接层的剥离粘合力为5N/20mm以上。由此，能良好地保持吸音件的固定强度，能防止吸音件的脱落。粘接层的剥离粘合力依据JIS-Z0237来测定。即，贴合厚度25μm的PET膜来背衬双面粘合片。将该背衬的粘合片剪切为20mm×200mm的长方形来制作试验片。从该试验片剥下剥离衬里，使2kg的辊往返一次，将露出的粘合面粘贴于作为被粘体的不锈钢(SUS304，表面精加工BA)板。将其在温度23℃、相对湿度50％的环境下保持30分钟之后，使用拉伸试验机，依据JIS-Z0237，在温度23℃、相对湿度50％的环境下，在剥离角度180°、拉伸速度300mm/分钟的条件下，测定对于SUS板的180°剥离粘合力。

在本发明中，优选的是，吸音件的体积为轮胎的内腔体积的10％～30％。由此，能充分地确保吸音件的吸音效果，从而实现静稳性的提高。轮胎的内腔体积是在将轮胎轮辋组装至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”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中该规格按每个轮胎规定的轮辋，例如，若为JATMA，则设为标准轮辋，若为TRA，则设为“设计轮辋(Design Rim)”，或者若为ETRTO，则设为“测量轮辋(Measuring Rim)”。不过，在轮胎为新车装接轮胎的情况下，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”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中各规格按每个轮胎规定的气压，若为JATMA，则设为最高气压，若为TRA，则设为表“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES)”中所记载的最大值，若为ETRTO，则设为“充气压力(INFLATION PRESSURE)”，但是在轮胎为新车装接轮胎的情况下设为显示于车辆的气压。

在本发明中，优选的是，吸音件包括具有长方形的剖面形状的一片带状体，构成吸音件的带状体跨轮胎赤道配置。在轮胎内表面配置有一片吸音件的情况下，能有效地抑制高速耐久性的恶化。

在本发明中，优选的是，一种具有在胎面部延及轮胎整周地连续延伸并配置于轮胎赤道上的中央环岸部的充气轮胎，吸音件包括具有长方形的剖面形状的第一带状体和第二带状体，构成吸音件的第一带状体配置于比从中央环岸部的轮胎宽度方向的一侧的端部朝向轮胎宽度方向的另一侧距离中央环岸部的宽度的40％的位置靠轮胎宽度方向的一侧，构成吸音件的第二带状体配置于比从中央环岸部的轮胎宽度方向的另一侧的端部朝向轮胎宽度方向的一侧距离中央环岸部的宽度的40％的位置靠轮胎宽度方向的另一侧，且，构成吸音件的第一带状体与第二带状体以中央环岸部的宽度的60％以上分离。在轮胎内表面配置多片吸音件的情况下，需要在与胎肩部对应的区域附近也配置吸音件，有时在配置于这样的部位的吸音件中无法充分地确保高速耐久性。通过如上所述在轮胎内表面配置多片吸音件，能有效地抑制在高速行驶时的蓄热，提高高速耐久性，能均衡地改善噪声性能和高速耐久性。

在本发明中，优选的是，吸音件在轮胎周向的至少一处具有缺失部。由此，能长期经受由轮胎的充气引起的膨胀、因接地转动而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子午线剖视图。

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视图。

图3是由本发明的实施方式构成的充气轮胎的胎面部的剖视图。

图4是表示在轮胎内表面设有粘接层的情况下粘接层的厚度[mm]与轮胎故障时的轮胎内表面的温度[℃]的关系的图表。

图5是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的变形例的子午线剖视图。

图6是在轮胎内表面粘贴有吸音件的以往的充气轮胎的胎面部的剖视图。

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和图2是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的图。在图1中，符号CL为轮胎赤道。

如图1和图2所示，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，在轮胎周向延伸而呈环状；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。

在一对胎圈部3、3之间装架有至少一层胎体层10。该胎体层10包括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绕着配置于各胎圈部3的胎圈芯11从轮胎内侧向外侧卷起。在各胎圈芯11的外周侧配置有剖面为三角形的胎边芯12。并且，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的外周侧埋设有多层带束层14。带束层14包括相对于轮胎周向倾斜的多根增强帘线，并且增强帘线在层间配置为彼此交叉。在带束层14中，增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。作为带束层14的增强帘线，优选使用钢帘线。以提高高速耐久性为目的，在带束层14的外周侧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。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。

需要说明的是，上述轮胎内部结构表示充气轮胎的代表性例子，但不限定于此。

在上述充气轮胎中，如图1和图2所示，在轮胎内表面4的与胎面部1对应的区域，沿轮胎周向经由粘接层5a固定有吸音件6。理想的是，相对于吸音件6的整个面设有粘接层5a。吸音件6由具有连续气泡的多孔质材料构成，具有基于其多孔质结构的规定的吸音特性。作为吸音件6的多孔质材料，使用发泡聚氨酯为好。在图1的实施方式中，吸音件6包括具有长方形的剖面形状的一片带状体6A。

粘接层5a为具有高粘合力的双面胶带。如图3所示，粘接层5a仅由不包含基材31的固体型粘合剂30构成。粘接层5a不包含基材31，由此，能将整体的厚度形成得薄。粘合剂30没有特别限定，例如可以使用丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂、橡胶系粘合剂中的任一种。特别，理想的是，使用丙烯酸系粘合剂或有机硅系粘合剂。丙烯酸系粘合剂耐热性优异，因此适合于高速耐久性的改善。有机硅系粘合剂不具有粘接的温度依赖性，与吸音件6的粘接性优异。

图4是表示在轮胎内表面设有粘接层的情况下粘接层的厚度[mm]与轮胎故障时的轮胎内表面的温度[℃]的关系的图表。图4所示的结果为：在轮胎内表面4未粘贴吸音件6，在仅存在仅由粘合剂30构成的粘接层5a或在基材31的两面层叠有粘合剂30的粘接层5b中的任一种的粘接层的状态下，通过转鼓试验机使轮胎行驶直到发生故障为止，测定了轮胎故障时的轮胎内表面的温度。在图4中，示出了设有不包含基材31的粘接层5a的情况(图4的A)和设有包含基材31的粘接层5b的情况(图4的B)，为了进行比较，也一并示出了完全不设有粘接层的情况(图4的C)。此时，粘接层5b的整体的厚度为0.40mm，更详细而言，粘合剂30的各层的厚度为0.05mm(两层为0.10mm)，基材31的厚度为0.30mm。

根据图4可知，在粘接层5a的情况下，与其厚度(0.05mm～0.40mm)无关地与没有粘接层的情况的轮胎内表面的温度相同。与此相对，在粘接层5b的情况下，与粘接层5a的情况相比，轮胎内表面的温度上升了。就是说，粘合剂30其本身几乎不发热，对轮胎故障时的轮胎内表面的温度上升不会造成影响，另一方面，基材31其本身发热，对轮胎内表面的温度上升会造成影响。

在上述的充气轮胎中，在胎面部1的内表面沿轮胎周向经由粘接层5a固定有吸音件6，粘接层5a由不包含基材31的固体型粘合剂30构成，因此，不会阻碍轮胎的散热，且粘接层5a本身也不发热，因此能抑制高速耐久性的恶化。

在上述充气轮胎中，粘接层5a的平均厚度g优选为0.05mm～5.00mm，更优选为0.05mm～1.00mm。通过这样适度地设定粘接层5a的平均厚度g，粘接层5a能够与轮胎内表面4的凹凸随动，能够充分地确保粘接面积。在此，若粘接层5a的平均厚度g小于0.05mm，则在载荷耐久时容易发生吸音件6的剥离，若粘接层5a的平均厚度g超过5.00mm，则粘接层5a的重量变重，因此有滚动阻力恶化的倾向。此外，通过将粘接层5a的平均厚度g设为1.00mm～5.00mm，能获得刺穿密封性。

粘接层5a的剥离粘合力优选为5N/20mm以上。作为其上限，100N/20mm以下为好。通过这样适度地设定粘接层5a的剥离粘合力，能良好地保持吸音件6的固定强度，能防止吸音件6的脱落。

在上述充气轮胎中，吸音件6的体积优选为在轮胎与轮辋R之间形成的空腔部7的体积(内腔体积)的10％～30％。此外，更优选的是，吸音件6的宽度为轮胎接地宽度的30％～90％。由此，能充分地确保吸音件的吸音效果，从而实现静稳性的提高。在此，若吸音件6的体积小于轮胎的内腔体积的10％，则无法适当地得到吸音效果。此外，若吸音件6的体积大于轮胎的内腔体积的30％，则由空腔共鸣现象引起的噪声的降低效果固定，无法期望更进一步的降低效果。

如图2所示，优选的是，吸音件6在轮胎周向的至少一处具有缺失部8。缺失部8是指在轮胎圆周上不存在吸音件6的部分。通过在吸音件6设置缺失部8，能长期经受由轮胎的充气产生的膨胀、因接地转动引起的粘接面的剪切应变，能有效地缓和产生于吸音件6的粘接面的剪切应变。这样的缺失部8在轮胎圆周上设置一处或三至五处为好。也就是说，当在轮胎圆周上的两处设置缺失部8时，因质量不均衡而导致轮胎均匀性的恶化变得显著，当在轮胎圆周上的六处以上设置缺失部8时，制造成本的增大会变得显著。

需要说明的是，在将缺失部8设于轮胎周上的两处以上的情况下，吸音件6在轮胎周向中断，但即使在这样的情况下，例如，如果通过由双面胶带构成的粘接层5a这样的其他的层叠物将多个吸音件6相互连结，则也能将这些吸音件6作为一体的构件来进行处理，因此，能容易地进行向轮胎内表面4的粘贴操作。

图5是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的变形例的图。如图5所示，在胎面部1形成有两根以上在轮胎周向延伸的周向槽20。根据这些周向槽20，形成有一列以上在轮胎宽度方向夹于相邻的两根周向槽20而划分出的环岸部21，形成有两列在位于轮胎宽度方向最外侧的周向槽20各自的轮胎宽度方向外侧划分出的胎肩环岸部22(在轮胎宽度方向两侧各一列)。环岸部21必定包括延及轮胎整周而连续地延伸并配置于轮胎赤道CL的中央环岸部21c。

在此，在图1所示的实施方式中，吸音件6包括具有长方形的剖面形状的一片带状体6A，构成吸音件6的带状体6A跨轮胎赤道CL配置。与此相对，在图5所示的实施方式中，吸音件6包括具有长方形的剖面形状的第一带状体6A和第二带状体6B，对于构成吸音件6的第一带状体6A而言，配置于比从中央环岸部21c的轮胎宽度方向的一侧的端部朝向轮胎宽度方向的另一侧距离中央环岸部21c的宽度W的40％的位置靠轮胎宽度方向的一侧，对于构成吸音件6的第二带状体6B而言，配置于比从中央环岸部21c的轮胎宽度方向的另一侧的端部朝向轮胎宽度方向的一侧距离中央环岸部21c的宽度W的40％的位置靠轮胎宽度方向的另一侧，且，第一带状体6A与第二带状体6B的分离距离D设定为中央环岸部21c的宽度W的60％以上。此外，带状体6A、6B各自与中央环岸部21c的重叠量L(第一带状体6A的重叠量L1与第二带状体6B的重叠量L2的和)设定为中央环岸部21c的宽度W的40％以下。

如上述那样，采用包括第一带状体6A和第二带状体6B的一对吸音件6，使该一对吸音件6分离，在胎面部1中配置于避开最容易发热、在直接粘贴吸音件6时容易产生蓄热的中央环岸部21c的内表面侧的位置，因此能有效地抑制高速行驶时的蓄热，提高高速耐久性，能均衡地改善噪声性能和高速耐久性。

需要说明的是，第一/第二带状体6A、6B配置于比从中央环岸部21c的轮胎宽度方向的一侧/另一侧的端部朝向轮胎宽度方向的另一侧/一侧距离中央环岸部21c的宽度W的40％的位置靠轮胎宽度方向的一侧/另一侧的构造也包括第一/第二带状体6A、6B的轮胎宽度方向内侧的端部从中央环岸部21c的轮胎宽度方向的一侧/另一侧的端部朝向轮胎宽度方向的另一侧/一侧，与中央环岸部21c的宽度W的40％的位置一致的情况。

实施例

制作出了实施例1～6的轮胎，充气轮胎的轮胎尺寸为275/35ZR20，具备：胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；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，在胎面部的内表面沿轮胎周向经由粘接层固定吸音件，粘接层由不包含基材的固体型粘合剂构成。在实施例1～6中，如表1那样设定了粘接层的厚度(mm)。

为了进行比较，准备了不将吸音件粘贴在轮胎内表面的以往例的轮胎。此外，准备了除粘接层是在基材的两面层叠有粘合剂以外，具有与实施例1相同结构的比较例的轮胎。

通过下述试验方法对这些试验轮胎进行高速耐久性、载荷耐久性、滚动阻力以及刺穿密封性的评价，将其结果一并示于表1。

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，负荷JATMA中规定的最大负荷能力的85％的载荷，在气压为360kPa的条件下通过转鼓试验机实施了行驶试验。具体而言，将初始速度设为250km/h，速度每10分钟增加10km/h，使轮胎行驶直到发生故障为止，测定了其到达阶段(速度)。该到达阶段(速度)越大，意味着高速耐久性越优异。

载荷耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，负荷JATMA中规定的最大负荷能力的160％的载荷，在行驶速度81km/h、气压350kPa、行驶时间240小时的条件下通过转鼓试验机实施了行驶试验之后，通过目视确认了有无吸音件的粘接面的剥离。

滚动阻力：

将各试验轮胎组装至轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，填充气压230kPa，依据ISO28580，使用转鼓径1707mm的转鼓试验机测定了滚动阻力。评价结果使用测定值的倒数，以将比较例设为100的指数来表示。该指数值越大，意味着滚动阻力越小。需要说明的是，若指数值为“98”以上，则维持以往水平的滚动阻力。

刺穿密封性：

在各试验轮胎的胎面部开设漏气孔，在标准状态(温度23℃、相对湿度50％)下填充空气，以使轮胎内压变为250kPa。之后，测定气压，确认了有无空气漏出。

[表1]

根据该表1可知，在与比较例的对比中，实施例1～6中的任一个均改善了高速耐久性。

特别是，将粘接层的厚度设定为0.05mm以上的实施例2～6同时也改善了载荷耐久性。此外，将粘接层的厚度设定为5.00mm以下的实施例1～5维持了与比较例同等的滚动阻力。而且，将粘接层的厚度设定为1.00mm～6.00的范围的实施例4～6具有刺穿密封性。

附图标记说明

1 胎面部

2 侧壁部

3 胎圈部

4 轮胎内表面

5a、5b 粘接层

6 吸音件

6A、6B 带状体

7 空腔部

8 缺失部

20 周向槽

21 环岸部

21c 中央环岸部

30 粘合剂

31 基材

CL 轮胎赤道

R 轮辋

Claims

1.一种充气轮胎，具备：

胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；

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，

所述充气轮胎的特征在于，

在所述胎面部的内表面沿轮胎周向经由粘接层固定有吸音件，所述粘接层由不包含基材的固体型粘合剂构成。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述粘接层的平均厚度为0.05mm～5.00mm。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述粘接层的剥离粘合力为5N/20mm以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述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1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述吸音件包括具有长方形的剖面形状的一片带状体，构成所述吸音件的带状体跨轮胎赤道配置。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述充气轮胎具有在所述胎面部延及轮胎整周地连续延伸并配置于轮胎赤道上的中央环岸部，所述吸音件包括具有长方形的剖面形状的第一带状体和第二带状体，构成所述吸音件的第一带状体配置于比从所述中央环岸部的轮胎宽度方向的一侧的端部朝向轮胎宽度方向的另一侧距离所述中央环岸部的宽度的40％的位置靠轮胎宽度方向的一侧，构成所述吸音件的第二带状体配置于比从所述中央环岸部的轮胎宽度方向的另一侧的端部朝向轮胎宽度方向的一侧距离所述中央环岸部的宽度的40％的位置靠轮胎宽度方向的另一侧，且，构成所述吸音件的第一带状体与构成所述吸音件的第二带状体以所述中央环岸部的宽度的60％以上分离。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述吸音件在轮胎周向的至少一处具有缺失部。