CN113195249A - 缺气保用轮胎 - Google Patents

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Abstract

缺气保用轮胎(10)包含设于胎侧部(30)的胎侧加强橡胶(70)。缺气保用轮胎(10)具备加强环部(80)，该加强环部(80)由树脂材料形成，在轮胎宽度方向上具有预定的宽度，并且沿着轮胎周向呈圆环状。加强环部(80)设于胎体(40)的轮胎径向外侧，加强环部(80)的位于轮胎宽度方向上的中央区域(Ct)的部分的弹性模量比加强环部(80)的位于轮胎宽度方向上的胎肩区域(Sh)的任一位置处的部分的弹性模量高。

Description

缺气保用轮胎
技术领域
本发明涉及一种胎侧加强橡胶型的缺气保用轮胎。
背景技术
在具备截面形状为月牙状的胎侧加强橡胶的缺气保用轮胎中，已知为了抑制缺气行驶时的压曲而具备树脂制的胎面加强层的构造(参照专利文献1)。
胎面加强层以与胎侧加强橡胶相连的方式设于胎体的轮胎径向内侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-264956号公报
发明内容
然而，在上述的具备胎面加强层的缺气保用轮胎中，存在以下这样的问题。
具体而言，在专利文献1中，公开了胎侧加强橡胶(缺气保用加强层)由橡胶形成的方式和由热塑性弹性体组合物形成的方式。
胎面加强层位于胎面部的内表面侧，因此在压曲时产生胎面加强层被向轮胎内表面侧压入的方向的力，作用缺气保用加强层与胎面加强层的接合部剥离的方向的力。
在此，在缺气保用加强层为橡胶的情况下，为了克服该接合部的剥离方向的力，需要扩大接合面，结果必须将对压曲没有影响的胎面加强层端部设为厚壁，有可能重量增加。
另一方面，在缺气保用加强层由热塑性弹性体组合物形成的情况下，在缺气行驶时缺气保用加强层因发热而软化，在缺气行驶中难以得到必要且充分的纵向刚度，缺气保用耐久性有可能降低。
于是，本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于，提供一种抑制压曲且进一步提高缺气行驶时的耐久性且轻量化的缺气保用轮胎。
在本发明的一技术方案中，缺气保用轮胎包含：胎面部，其与路面接触；胎侧部，其与所述胎面部相连，位于所述胎面部的轮胎径向内侧；胎体，其形成轮胎骨架；以及胎侧加强橡胶，其设于所述胎侧部，其中，该缺气保用轮胎具备加强环部，该加强环部由树脂材料形成，在轮胎宽度方向上具有预定的宽度，并且沿着轮胎周向呈圆环状，所述加强环部设于所述胎体的轮胎径向外侧，所述加强环部的位于轮胎宽度方向上的中央区域的部分的弹性模量比所述加强环部的位于轮胎宽度方向上的胎肩区域的任一位置处的部分的弹性模量高。
附图说明
图1是缺气保用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图。
图2是缺气保用轮胎10的局部放大剖视图。
图3是加强环部80的概略单体立体图。
图4是缺气保用轮胎10A的局部放大剖视图。
图5是缺气保用轮胎10B的局部放大剖视图。
图6是缺气保用轮胎10C的局部放大剖视图。
图7是缺气保用轮胎10D的局部放大剖视图。
图8是缺气保用轮胎10E的局部放大剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，说明实施方式。此外，对相同的功能、结构标注相同或类似的附图标记，适当省略其说明。
(1)轮胎的整体概略结构
图1是本实施方式的缺气保用轮胎10的剖视图。具体而言，图1是缺气保用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图。此外，在图1中，省略截面阴影的图示(下同)。
缺气保用轮胎10即使在由于穿孔等而内压(气压)显著降低的情况(例如，0kPa)下，也能够以一定速度行驶一定距离(以80km/h行驶80km)(缺气行驶)。
如图1所示，缺气保用轮胎10包括胎面部20、胎侧部30、胎体40、带束层50、胎圈部60、胎侧加强橡胶70以及加强环部80。
胎面部20是与路面(未图示)接触的部分。在胎面部20形成有与缺气保用轮胎10的使用环境、所安装的车辆的种类相应的花纹(未图示)。
在本实施方式中，在胎面部20形成有沿着轮胎周向延伸的4条周向槽，具体而言是周向槽21、周向槽22、周向槽23以及周向槽24。
周向槽21和周向槽22形成于轮胎宽度方向上的中央区域Ct。中央区域Ct包含轮胎赤道线CL的位置。在本实施方式中，中央区域Ct设为从轮胎赤道线CL到带束层50的轮胎宽度方向上的端部52(在图1中未图示，参照图2)的一半的范围。
周向槽23和周向槽24形成于轮胎宽度方向上的胎肩区域Sh。在本实施方式中，胎肩区域Sh设为从中央区域Ct的轮胎宽度方向外侧端到带束层50的轮胎宽度方向上的端部52(在图1中未图示，参照图2)的范围。
胎侧部30与胎面部20相连，位于胎面部20的轮胎径向内侧。胎侧部30是从胎面部20的轮胎宽度方向外侧端到胎圈部60的上端的区域。胎侧部30有时也被称为侧壁等。
胎体40形成缺气保用轮胎10的骨架(轮胎骨架)。胎体40是沿着轮胎径向呈放射状配置的胎体帘线(未图示)被橡胶材料包覆的子午线构造。不过，不限定于子午线构造，也可以是以胎体帘线与轮胎径向交叉的方式配置的斜交构造。
另外，胎体帘线没有特别限定，大致能够与一般的乘用汽车(包含微型货车、SUV(Sport Utility Vehicle))用的轮胎相同地由有机纤维的帘线形成。
带束层50设于胎面部20的轮胎径向内侧。带束层50是具有带束帘线51(在图1中未图示，参照图2)且带束帘线51被树脂材料包覆而成的单层螺旋带束。
具体而言，带束帘线51沿着轮胎周向配置。更具体而言，通过被树脂材料包覆的带束帘线51沿着轮胎周向呈螺旋状卷绕而形成带束层50。此外，带束帘线51既可以以一根为单位卷绕，也可以以多根为单位卷绕。
包覆带束帘线51的树脂使用拉伸弹性模量比构成胎侧部30的橡胶材料和构成胎面部20的橡胶材料的拉伸弹性模量高的树脂材料。作为包覆带束帘线51的树脂，能够使用具有弹性的热塑性树脂、热塑性弹性体(TPE)以及热固性树脂等。若考虑到行驶时的弹性和制造时的成形性，则期望使用热塑性弹性体。
作为热塑性弹性体，能够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)、动态交联型热塑性弹性体(TPV)等。
另外，作为热塑性树脂，能够举出聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。而且，作为热塑性树脂材料，例如，能够使用ISO75-2或ASTM D648所规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)为78℃以上、JIS K7113所规定的拉伸屈服强度为10MPa以上，同样JIS K7113所规定的拉伸断裂伸长率为50％以上、JIS K7206所规定的维卡软化温度(A法)为130℃以上的材料。
胎圈部60与胎侧部30相连，位于胎侧部30的轮胎径向内侧。胎圈部60沿着轮胎周向呈圆环状。
胎圈部60卡定于在轮辋100的径向外侧端形成的凸缘部分110(在图1中未图示，参照图2)。
胎侧加强橡胶70设于胎侧部30。胎侧加强橡胶70的截面形状为月牙状，在缺气保用轮胎10的内压大幅降低的情况下，支承缺气保用轮胎10所安装的车辆(未图示)的载荷。
胎侧加强橡胶70既可以由单一或多种橡胶材料形成，也可以在橡胶材料是主要成分的情况下包含其他材料(短纤维、树脂等)。
加强环部80沿着轮胎周向形成为圆环状。加强环部80在轮胎宽度方向上具有预定的宽度。在本实施方式中，加强环部80比带束层50的宽度窄，但跨能够与路面接触的胎面部20的大致全部区域地设置。
加强环部80由树脂材料形成。加强环部80能够使用与上述的包覆带束帘线51的树脂材料相同的树脂材料而形成。
不过，加强环部80也可以不由与包覆带束帘线51的树脂材料相同的树脂材料形成。也就是说，只要是带束层50所能够使用的上述的树脂材料，则带束层50所使用的树脂材料与加强环部80所使用的树脂材料也可以不同。
(2)加强环部的结构
接着，说明加强环部的结构例。具体而言，参照图2～图8，说明加强环部的结构例1～6。
(2.1)结构例1
图2是缺气保用轮胎10的局部放大剖视图。具体而言，图2是缺气保用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部放大剖视图。
如图2所示，在胎体40的轮胎径向外侧设有带束层50。在带束层50的轮胎径向外侧设有加强环部80。也就是说，加强环部80设于胎体40的轮胎径向外侧，并且设于带束层50的轮胎径向外侧。
加强环部80的位于中央区域Ct的部分的弹性模量比加强环部80的位于轮胎宽度方向上的胎肩区域的任一位置处的部分的弹性模量高。也就是说，加强环部80的位于中央区域Ct的部分为高弹性，加强环部80的位于胎肩区域的部分与中央区域Ct相比为低弹性。
在本结构例中，加强环部80由多个加强环构成。具体而言，加强环部80具有加强环81和加强环82。
加强环81与带束层50接触，设于带束层50的轮胎径向外侧。加强环82与加强环81接触，设于加强环81的轮胎径向外侧。此外，由树脂材料形成的带束层50、加强环81以及加强环82既可以在现实上形成为一体，也可以在缺气保用轮胎10的制造后识别为一体。
加强环81的轮胎宽度方向上的端部81e位于胎肩区域Sh。另外，加强环82的轮胎宽度方向上的端部82e也位于胎肩区域Sh。
端部82e位于比端部81e靠轮胎宽度方向内侧的位置。也就是说，加强环82的沿着轮胎宽度方向的宽度比加强环81的沿着轮胎宽度方向的宽度窄。
也就是说，轮胎宽度方向上的宽度随着按照带束层50、加强环81、加强环82的顺序从轮胎径向内侧朝向轮胎径向外侧而变窄。
因此，加强环部80的位于中央区域Ct的部分的沿着轮胎径向的厚度比加强环部80的位于胎肩区域Sh的任一位置处的部分的沿着轮胎径向的厚度厚。
具体而言，在胎肩区域Sh中，在仅设有加强环81而未设置加强环82的位置(端部81e～端部82e间)，厚度比中央区域Ct的该厚度薄。
换言之，中央区域Ct的加强环的层叠数(两层)比胎肩区域Sh的任一位置(端部81e～端部82e间)处的层叠数(一层)多。
此外，从防止加强环部80的故障的观点来看，端部81e和端部82e优选位于比带束层50的轮胎宽度方向上的端部52靠轮胎宽度方向内侧的位置。
另外，胎圈部60具有胎圈芯61和胎圈填胶62。在本结构例中，胎圈芯61是一般的结构，通过捻合由钢等形成的多个金属帘线而形成。
胎圈填胶62是填充于经由胎圈芯61折回的胎体40间的空隙的加强构件，使用与其他部分相比硬质的橡胶构件而形成。
图3是加强环部80的概略单体立体图。如图3所示，构成加强环部80的加强环81和加强环82与胎圈芯61等其他构件同样，沿着轮胎周向呈圆环状。也就是说，加强环81和加强环82是形成为圆环状的片状的构件。
加强环81(加强环82)也可以通过注射成形而加强环81(加强环82)整体形成为一体，也可以通过焊接适当地分割的加强环81(加强环82)的部分而形成。
另外，加强环81的宽度W1比加强环82的宽度W2宽。
此外，在上述的结构例1中，设于轮胎径向内侧的加强环81比设于轮胎径向外侧的加强环82宽，但也可以是，加强环82比加强环81宽。
另外，带束层50和加强环部80具有与胎侧加强橡胶70的上端部在轮胎宽度方向上重叠的部分，但加强环部80或带束层50和加强环部80也可以与胎侧加强橡胶70的上端部在轮胎宽度方向上不重叠。
也就是说，带束层50的端部52和加强环部80的端部80e也可以位于比胎侧加强橡胶70的上端部靠轮胎宽度方向内侧的位置。
而且，在结构例1中，形成有周向槽21～24，但也可以不形成该周向槽中的任一者或全部。
(2.2)结构例2
图4是缺气保用轮胎10A的局部放大剖视图。以下，主要说明与结构例1不同的部分(下同)。
如图4所示，缺气保用轮胎10A具备加强环部80A。具体而言，加强环部80A设于胎体40与带束层50之间。
加强环部80A具有加强环81A和加强环82A。加强环81A与带束层50接触，设于带束层50的轮胎径向内侧。加强环82A与加强环81A接触，设于加强环81A的轮胎径向内侧。
另外，与结构例1同样，端部82e位于比端部81e靠轮胎宽度方向内侧的位置。也就是说，加强环82A的沿着轮胎宽度方向的宽度比加强环81A的沿着轮胎宽度方向的宽度窄。
因而，与缺气保用轮胎10(结构例1)相比，加强环的层叠数相同，但在轮胎径向上设置的位置不同。另外，在本结构例中，轮胎宽度方向上的宽度随着按照带束层50、加强环81A、加强环82A的顺序从轮胎径向外侧朝向轮胎径向内侧而变窄。
(2.3)结构例3
图5是缺气保用轮胎10B的局部放大剖视图。如图5所示，缺气保用轮胎10B具备加强环部80B。具体而言，加强环部80B设于带束层50的轮胎径向外侧。
加强环部80B根据轮胎宽度方向的位置而沿着轮胎径向的厚度不同。具体而言，加强环部80B的沿着轮胎径向的厚度随着从胎肩区域Sh朝向中央区域Ct而变厚。
更具体而言，加强环部80B的沿着轮胎径向的厚度随着从加强环部80B的轮胎径向外侧的端部80e朝向轮胎赤道线CL而变厚。因此，加强环部80B在中央区域Ct中具有与加强环部80B的其他部分相比稍微隆起的隆起部分83B。在本结构例中，隆起部分83B在轮胎宽度方向上具有一定的宽度。也就是说，加强环部80B的截面形状随着朝向轮胎宽度方向内侧而厚度逐渐变厚，具有沿着轮胎径向的厚度最厚的预定宽度的隆起部分83B。
此外，加强环部80B也可以以从端部80e到轮胎赤道线CL的位置逐渐变厚且仅轮胎赤道线CL的位置最厚的方式形成。
(2.4)结构例4
图6是缺气保用轮胎10C的局部放大剖视图。如图6所示，缺气保用轮胎10C具备加强环部80C。具体而言，加强环部80C设于带束层50的轮胎径向内侧。
加强环部80C与结构例3的加强环部80B同样，根据轮胎宽度方向的位置而沿着轮胎径向的厚度不同。具体而言，加强环部80C的沿着轮胎径向的厚度随着从胎肩区域Sh朝向中央区域Ct而变厚。
更具体而言，加强环部80C的沿着轮胎径向的厚度随着从加强环部80C的轮胎径向外侧的端部80e朝向轮胎赤道线CL而变厚。因此，加强环部80C在中央区域Ct中具有与加强环部80C的其他部分相比稍微隆起的隆起部分83C。
在本结构例中，隆起部分83C与隆起部分83B同样，在轮胎宽度方向上具有一定的宽度。
(2.5)结构例5
图7是缺气保用轮胎10D的局部放大剖视图。如图7所示，缺气保用轮胎10D与结构例1(参照图2)同样，具备加强环部80。
另一方面，缺气保用轮胎10D的胎圈部60具有与结构例1不同的结构。具体而言，缺气保用轮胎10D的胎圈部60具有包含胎圈帘线61a的胎圈芯61D。
胎圈帘线61a由金属材料(例如，钢)形成。在本结构例中，胎圈帘线61a以成为3×3(轮胎径向×轮胎宽度方向)的结构的方式设置。此外，胎圈帘线61a没有特别捻合，而是使一根或多根(例如，沿着轮胎宽度方向的3根)集束的胎圈帘线61a沿着轮胎周向卷绕多次。
胎圈芯61D由树脂材料形成，包覆胎圈帘线61a。胎圈芯61D能够使用与带束层50所使用的树脂材料相同的树脂材料而形成。
在本结构例中，胎圈芯61D具有随着朝向轮胎径向外侧而变细的顶端尖细状的部分，该部分能够也作为胎圈填胶发挥功能。
(2.6)结构例6
图8是缺气保用轮胎10E的局部放大剖视图。如图8所示，缺气保用轮胎10E与结构例1(参照图2)同样，具备加强环部80。
另一方面，缺气保用轮胎10E的带束层50E与结构例1～5不同，是被橡胶包覆的交叉带束。
具体而言，带束层50E具有交叉带束53和交叉带束54。交叉带束53设于胎体40的轮胎径向外侧。交叉带束54设于交叉带束53的轮胎径向外侧。
交叉带束53和交叉带束54具有相互交叉的带束帘线(未图示)。
(3)作用、效果
根据上述的实施方式，得到以下的作用效果。具体而言，如结构例1～6所示，在本实施方式的缺气保用轮胎10、10A～10E中，在胎体40的轮胎径向外侧具备加强环部80、80A～80C。
该加强环部的位于中央区域Ct的部分的弹性模量比该加强环部的位于胎肩区域Sh的任一位置处的部分的弹性模量高。
该加强环部设于胎体40的轮胎径向外侧，因此与现有技术文献所记载的胎面加强层等相比，不可能产生胎侧加强橡胶70(缺气保用加强层)与胎面加强层的接合部剥离那样的状况，因此也不需要将加强环部的端部设为厚壁，能够实现轻量化。
另外，该加强环部设于胎体40的轮胎径向外侧，因此距设于胎侧部30的胎侧加强橡胶70具有一定的距离，与现有技术文献所记载的轮胎等相比，即使胎侧加强橡胶70发热也难以软化。另外，在缺气行驶时最容易压曲的中央区域Ct的弹性模量较高，因此能够有效地抑制压曲。
即，根据缺气保用轮胎10、10A～10E，能够抑制压曲，并且进一步提高缺气行驶时的耐久性，并且能够轻量化。
另外，通过抑制压曲，能够延长可缺气行驶距离。或者，通过代替可缺气行驶距离的延长而减小胎侧加强橡胶70的尺寸量值(gauge)，能够由轻量化、滚动阻力的降低以及缺气保用轮胎的纵向刚度的降低实现乘坐舒适性改善。
在缺气保用轮胎10、10A～10E中，加强环部的位于中央区域Ct的部分的沿着轮胎径向的厚度比加强环部的位于胎肩区域Sh的部分的沿着轮胎径向的厚度厚。
因此，能够进一步有效地抑制中央区域Ct的压曲。另外，位于胎肩区域Sh的加强环部的端部的厚度比中央区域Ct薄，因此能够抑制重量增加，并且能够有效地抑制压曲。
在缺气保用轮胎10B、10C中，加强环部的沿着轮胎径向的厚度随着从胎肩区域Sh朝向中央区域Ct而变厚。因此，能够进一步有效地抑制中央区域Ct的压曲。另外，加强环部的沿着轮胎径向的厚度随着从胎肩区域Sh朝向中央区域Ct而变厚，因此能够抑制重量增加，并且能够有效地抑制压曲。
在缺气保用轮胎10、10A、10D、10E中，中央区域Ct的加强环的层叠数比胎肩区域Sh的任一位置处的层叠数多。因此，能够进一步有效地抑制中央区域Ct的压曲，也能够抑制重量增加。
在缺气保用轮胎10A、10C中，加强环部设于胎体40与带束层50之间。另一方面，在缺气保用轮胎10、10B、10D、10E中，加强环部设于带束层50的轮胎径向外侧。因此，能够使加强环部拉伸变形或压缩变形而有效地抑制压曲。
在缺气保用轮胎10、10A～10E中，具有带束帘线51被树脂材料包覆而成的带束层50。因此，与同样由树脂材料形成的加强环部的亲和性较高，能够与带束层50成为一体而有效地抑制压曲。
(4)其他实施方式
以上，根据实施例说明了本发明的内容，但本发明不限定于上述的记载，能够进行各种变形和改良，这对于本领域技术人员来说是不言而喻的。
例如，在上述的结构例1等中，带束层50和加强环部80具有与胎侧加强橡胶70的上端部在轮胎宽度方向上重叠的部分，但加强环部80或带束层50和加强环部80也可以与胎侧加强橡胶70的上端部在轮胎宽度方向上不重叠。也就是说，带束层50的端部52和加强环部80的端部80e也可以位于比胎侧加强橡胶70的上端部靠轮胎宽度方向内侧的位置。
另外，在上述的结构例1等中，形成有周向槽21～24，但也可以不形成该周向槽中的任一者或全部。而且，在形成有该周向槽的部分，更容易产生压曲，因此也可以使加强环部的厚度比其他部分(未形成该周向槽的部分)厚。
如上所述，记载了本发明的实施方式，但构成本公开的一部分的论述和附图不应理解为限定本发明。根据本公开，本领域技术人员能够明确各种代替实施方式、实施例以及应用技术。
附图标记说明
10、10A～10E、缺气保用轮胎；20、胎面部；21～24、周向槽；30、胎侧部；40、胎体；50、50E、带束层；51、带束帘线；52、端部；53、54、交叉带束；60、胎圈部；61、61D、胎圈芯；61a、胎圈帘线；62、胎圈填胶；70、胎侧加强橡胶；80、80A～80C、加强环部；80e、端部；81、81A、加强环；81e、端部；82、82A、加强环；82e、端部；83B、83C、隆起部分；100、轮辋；110、凸缘部分；Ct、中央区域；Sh、胎肩区域。

Claims (7)

1.一种缺气保用轮胎，其包含：
胎面部，其与路面接触；
胎侧部，其所述胎面部相连，位于所述胎面部的轮胎径向内侧；
胎体，其形成轮胎骨架；以及
胎侧加强橡胶，其设于所述胎侧部，
其中，
该缺气保用轮胎具备加强环部，该加强环部由树脂材料形成，在轮胎宽度方向上具有预定的宽度，并且沿着轮胎周向呈圆环状，
所述加强环部设于所述胎体的轮胎径向外侧，
所述加强环部的位于轮胎宽度方向上的中央区域的部分的弹性模量比所述加强环部的位于轮胎宽度方向上的胎肩区域的任一位置处的部分的弹性模量高。
2.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其中，
所述加强环部的位于所述中央区域的部分的沿着轮胎径向的厚度比所述加强环部的位于轮胎宽度方向上的胎肩区域的任一位置处的部分的沿着轮胎径向的厚度厚。
3.根据权利要求2所述的缺气保用轮胎，其中，
所述加强环部的沿着轮胎径向的厚度随着从所述胎肩区域朝向所述中央区域而变厚。
4.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其中，
所述加强环部由多个加强环构成，
所述中央区域的所述加强环的层叠数比所述胎肩区域的任一位置处的层叠数多。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的缺气保用轮胎，其中，
该缺气保用轮胎具备设于所述胎面部的轮胎径向内侧的带束层，
所述加强环部设于所述胎体与所述带束层之间。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的缺气保用轮胎，其中，
该缺气保用轮胎具备设于所述胎面部的轮胎径向内侧的带束层，
所述加强环部设于所述带束层的轮胎径向外侧。
7.根据权利要求5或6所述的缺气保用轮胎，其中，
所述带束层具有沿着轮胎周向配置的带束帘线，
所述带束帘线被树脂材料包覆。
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