CN113825654A

CN113825654A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN113825654A
Application number: CN201980096081.0A
Authority: CN
Inventors: 石原大雅; 渡边润; 山口卓; 加藤庆一; 向川友德; 牛头诚; 满田翔
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-12-21
Also published as: JP2020183158A; EP3967524A4; US20220250421A1; JP7132172B2; WO2020225937A1; EP3967524A1

Abstract

该充气轮胎设置有嵌设在一对胎圈部中的一对胎圈芯，该对胎圈芯分别包括沿轮胎横向分开的一对小胎圈芯；并且进一步设置有胎体，该胎体包括一个或多个胎体帘布层，胎体以环形方式跨设于一对胎圈芯并且包括布置并固定在一对小胎圈芯之间的端部。消音器布置于一对胎圈部处的轮胎内表面。

Description

充气轮胎

技术领域

本公开涉及一种充气轮胎。

背景技术

为了减少在轮胎内腔中产生的空气或气体的共振振动(腔共振)，已知的做法是在轮胎内表面上布置由海绵材料等形成的消音器(例如，专利文献1)。消音器能够将轮胎内腔中的空气或气体的振动能转化为热能，减少轮胎内腔中的腔共振。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-254924号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，由于海绵材料等形成的消音器中易于保持热，将轮胎内表面与消音器粘合的粘接层会熔化，导致消音器从轮胎内表面分离，引出另一个轮胎构件的热故障等，因此降低了轮胎的耐久性。

因此，本公开的目的在于提供一种充气轮胎，其允许在无需降低轮胎耐久性的情况下提高消音性能。

用于解决问题的方案

本公开的相关构造如下。

本公开的充气轮胎包括：

一对胎圈芯，其嵌设在一对胎圈部中，所述一对胎圈芯分别包括沿轮胎宽度方向分开的一对小胎圈芯；和

胎体，其包括一个或多个胎体帘布层，所述胎体在所述胎体的端部分别夹在所述一对小胎圈芯之间并与所述小胎圈芯接合的情况下环形地跨设在所述一对胎圈芯之间，其中

消音器布置于所述一对胎圈部中的轮胎内表面。

这里，“胎圈部”是指，在将轮胎安装于适用轮辋同时填充有规定内压且未施加负载的状态下，在轮胎径向上的区域内的如下部分，该部分的范围从轮辋基线(如在图1的放大图中所示，穿过胎趾的末端并且与轮胎宽度方向平行的线)到多个小胎圈芯中的其中轮胎径向外端位于轮胎径向上的最外侧的小胎圈芯的轮胎径向外端。

这里，“适用轮辋”是指在制造和使用轮胎的地区中有效的工业标准(即，日本的JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)的JATMA年鉴、欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的标准手册、美国的TRA(轮胎和轮辋协会)的年鉴等)中记载或者未来将记载的适用尺寸的标准轮辋(ETRTO标准手册中的测量轮辋和TRA年鉴中的设计轮辋)，换言之，上述“轮辋”不仅包括现有尺寸还包括未来可能被包括在上述工业标准中的尺寸，并且“未来将记载的尺寸”的示例可以包括在2013年度版ETRTO的“未来的发展”下记载的尺寸。同时，在上述工业标准中未记载的尺寸的情况下，“轮辋”是指宽度对应于轮胎的胎圈宽度的轮辋。

“规定内压”是指根据上述JATMA等记载的、与适用尺寸和帘布层等级的单个车轮的最大负载能力相对应的气压(最大气压)。在上述工业标准中未记载的尺寸的情况下，“规定内压”是指与待安装轮胎的每辆车规定的最大负载能力相对应的气压(最大气压)。

发明的效果

根据本公开，可以提供一种允许在无需降低轮胎耐久性的情况下提高消音性能的充气轮胎。

附图说明

在附图中：

图1是根据本公开的一实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图通过示例详细说明本公开的实施方式。

图1是根据本公开的一实施方式的充气轮胎(以下也简称为“轮胎”)的轮胎宽度方向上的截面图。图1示出了安装于适用轮辋同时填充了规定内压且未施加负载的状态下的轮胎在轮胎宽度方向上的截面。如图1所示，轮胎1包括一对胎圈部2和胎体3。轮胎1在胎体3的胎冠部的轮胎径向外侧还依次包括带束4和胎面5，在图示的示例中，带束4包括两个带束层4a和4b。

如图1所示，轮胎1包括埋设在一对胎圈部2中的一对胎圈芯2a。如图1所示，该对胎圈芯2a分别包括沿轮胎宽度方向分开的一对小胎圈芯21、22(在轮胎宽度方向内侧的小胎圈芯21和在轮胎宽度方向外侧的小胎圈芯22)。在本示例中，单个胎圈线绕缠绕在各个小胎圈芯21、22上。在图示的示例中，小胎圈芯21、22在截面中的形状分别为单条直线；然而，本示例是非限制性的并且各种截面形状都是可接受的。此外，例如，可以使用诸如钢的金属作为胎圈芯2a等的材料。在图示的示例中，在小胎圈芯21的轮胎宽度方向内侧布置有内侧增强筋23，并且在小胎圈芯22的轮胎宽度方向外侧布置有外侧增强筋24，由此提高各个胎圈部2的刚性。在本示例中，内侧增强筋23和外侧增强筋24由橡胶形成。

在图1所示的示例中，胎体3包括一个具有径向配置的胎体帘布层(胎体帘线相对于轮胎周向成85°以上的角度，优选相对于轮胎周向成90°的角度)。然而，在本公开中，胎体帘布层的数量不受限制并且可以是两个以上。在本实施方式中，胎体3在其端部分(在本示例中为端部3a)分别夹在一对小胎圈芯21和22之间并与小胎圈芯21和22接合的情况下环形地跨设在一对胎圈芯2a之间。在本公开中，胎体3可以是斜交胎体的形式。

在图1所示的示例中，轮胎1包括具有两个带束层4a和4b的带束4。在本示例中，带束层4a和4b呈倾斜带束层的形式，其中其带束帘线相对于轮胎周向倾斜，并隔着轮胎赤道面CL在层间彼此交叉。倾斜带束层的数量不受限制。带束层的带束帘线的倾斜角度不受限制，例如可以相对于轮胎周向在35°至85°的范围内。此外，可以在各个倾斜带束层的轮胎径向外侧和/或内侧布置一个或多个增强带束层。增强带束层的增强帘线不受限制并且例如可以相对于轮胎周向以0°至5°的角度延伸。带束层和增强带束层在轮胎宽度方向上的各个宽度不受限制。可以适当地使用已知材料作为带束帘线和增强帘线的材料，并且同样地，可以适当地设定端部的数量等。

在图示的示例中，轮胎1包括胎面橡胶层形式的胎面5。然而，在本公开中，提供胎面5的胎面橡胶可以包括多个不同的橡胶层。在这种情况下，多个不同的橡胶层可以沿轮胎径向堆叠和/或沿轮胎宽度方向并排配置。

在本实施方式中，如图1所示，在一对胎圈部2中的各个胎圈部中的轮胎1的内表面6上布置消音器7。在本实施方式中，消音器7为多孔体(在本示例中为海绵材料)。尽管在本示例中消音器7在轮胎宽度方向上的截面中大致为矩形形状，但消音器7的形状不受限制。另外，对消音器7的尺寸等没有限制，但消音器7的体积优选地在轮胎1的内腔总体积的0.1％至80％的范围内。这是因为，只要消音器7的体积是轮胎1的内腔总体积的0.1％以上就能够增强消音性能，而只要消音器7的体积为轮胎1的内腔总体积的80％以下就能够减小归因于消音器7的重量增加。“消音器的体积”在这里是指在常温常压下从轮辋移除轮胎1的状态下的体积。此外，“轮胎的内腔总体积”是指当将轮胎1安装于适用轮辋同时填充有规定内压时确定的总体积。

在本示例中，消音器7在轮胎周向上连续地延伸，但可以不连续地形成。此外，尽管在本示例中，消音器7仅在各个胎圈部2中布置于轮胎1的内表面6，但消音器7可以部分地位于轮胎1在胎侧部中的内表面6上。在这种情况下，消音器7优选地从各个胎圈部2到胎侧部是连续的。

只需可控到允许腔共振能量由于腔共振能量被释放、吸收、转化为另一种能量(例如，热能)等而降低的消音器7的材料不限于上述多孔体，并且例如可以是有机纤维或无机纤维的无纺布。

在消音器7如在本实施方式中那样是海绵材料的情况下，该海绵材料可以是海绵状多孔结构，例如包括所谓的具有由使橡胶或合成树脂发泡而形成的相互连接的泡孔(cell)的海绵。此外，除了上述海绵之外，海绵材料还包括通过缠结并一体连接动物纤维、植物纤维、合成纤维等而制成的网状物。应注意，上述“多孔结构”不限于具有互连泡孔的结构，还包括具有封闭泡孔的结构。如上所述的海绵材料具有在其表面和内部形成的空隙，其将振动空气的振动能转化为热能。这减少了在轮胎内腔中的腔共振，因此能够降低道路噪音。

海绵材料的材料示例包括诸如醚基聚氨酯海绵、酯基聚氨酯海绵、聚乙烯海绵的合成树脂海绵和诸如氯丁橡胶海绵(CR海绵)、三元乙丙橡胶海绵(EPDM海绵)和丁腈橡胶海绵(NBR海绵)的橡胶海绵。从消音性、轻量化、发泡的可调节性和耐久性等方面考虑，例如优选地使用包括醚类聚氨酯海绵的聚氨酯海绵或聚乙烯海绵。

如在本实施方式中那样，在消音器7为海绵材料的情况下，海绵材料的硬度优选但不限于在5N至450N的范围内。在硬度为5N以上的情况下，能够提高降噪性能。在硬度为450N以下的情况下，能够提高消音器的粘接性。同样地，消音器的硬度优选在8N至300N的范围内。这里，“硬度”是根据JIS K6400的第6项的测量方法中的第6.3项的方法A测量的值。

此外，海绵材料的比重优选在0.001至0.090的范围内。这是因为，在海绵材料的比重为0.001以上的情况下，能够提高降噪性能，而在海绵材料的比重为0.090以下的情况下，能够减少归因于海绵材料的重量增加。同样地，海绵材料的比重更优选在0.003至0.080的范围内。这里，“比重”是根据JIS K6400的第5项的测量方法通过将表观密度转换成比重而获得的值。

此外，海绵材料的拉伸强度优选在20kPa至500kPa的范围内。这是因为，在拉伸强度为20kPa以上的情况下，能够提高粘接性，而在拉伸强度为500kPa以下的情况下，能够提高海绵材料的生产率。同样地，海绵材料的拉伸强度更优选在40kPa至400kPa的范围内。这里，“拉伸强度”是根据JIS K6400的第10项的测量方法利用1号哑铃试验片测量的值。

此外，海绵材料的断裂伸长率优选在110％至800％的范围内。这是因为，在断裂伸长率为110％以上的情况下，能够减少海绵材料中裂纹的产生，而在断裂伸长率为800％以下的情况下，能够提高海绵材料的生产率。同样地，海绵材料的断裂伸长率优选在130％至750％的范围内。这里，“断裂伸长率”是根据JIS K6400的第10项的测量方法利用1号哑铃试验片测量的值。

此外，海绵材料的撕裂强度优选在1N/cm至130N/cm的范围内。这是因为，在撕裂强度为1N/cm以上的情况下，能够减少海绵材料中裂纹的产生，而在撕裂强度为130N/cm以下的情况下，能够提高海绵材料的生产率。同样地，海绵材料的撕裂强度优选在3N/cm至115N/cm的范围内。这里，“撕裂强度”是根据JIS K6400的第11项利用1号试验片测量的值。

此外，海绵材料的发泡率优选在1％至40％的范围内。这是因为，在发泡率为1％以上的情况下，能够提高降噪性能，而在发泡率为40％以下的情况下，能够提高海绵材料的生产率。同样地，海绵材料的发泡率优选在2％至25％的范围内。在此，“发泡率”是通过将海绵材料的固相部分的比重A与海绵材料的比重B的比A/B减去1再乘以100所得的值。

此外，海绵材料的总质量优选在5g至800g的范围内。这是因为，在质量为5g以上的情况下，能够提高降噪性能，而在质量为800g以下的情况下，能够减少归因于海绵材料的重量增加。同样地，海绵材料的质量优选在20g至600g的范围内。

下面将说明根据本实施方式的充气轮胎的作用和效果。

首先，在本实施方式的轮胎1中，将消音器7布置于各个胎圈部2中的轮胎1的内表面6，使得能够在共振振动(腔共振)降低的情况下增强消音性能。

这里，在本实施方式中，胎体3的各个端部分(在本示例中为端部3a)均被夹在一对小胎圈芯21和22之间。通过这种构造，固定了胎体3的端部分(在本示例中为端部3a)，这使得可以减少在胎体3的端部分(在本示例中为端部3a)处的热积累。此外，胎圈芯2a均包括一对分开的小胎圈芯21和22，这减小了作为热积累源之一的胎圈芯2a的体积。因此，通过在各个胎圈部2处少量的热积累能够减少保持在消音器7中的热，这允许减少消音器7与轮胎1的内表面6的分离，使得不太可能引起另一轮胎构件的热故障等，并且因此允许防止轮胎耐久性受损。

因此，允许本实施方式的充气轮胎在无需降低轮胎耐久性的情况下提高消音性能。

优选地，本公开的轮胎包括胎面部和在胎面部中布置于轮胎内表面的密封剂层。这是因为，如果充气轮胎有穿孔，则能够通过密封剂层修补穿孔。特别地，如上述实施方式中那样，在未将消音器7布置于胎面部中的轮胎1的内表面6(而是仅布置于各个胎圈部2中的轮胎1的内表面6)的情况下，没有密封剂进入诸如海绵材料等的消音器7的孔中，这允许充分发挥穿孔修复功能。

在本公开中，优选地，将消音器的体积的50％以上布置于一对胎圈部中的各个胎圈部的轮胎内表面。这是因为在上述区域中存在50％以上的消音器的体积使得可以在无需降低轮胎耐久性的情况下以更高的可靠性提高消音性能。出于相同的原因，更优选地，在轮胎径向上的一对胎圈部中的各个胎圈部所在的区域中存在消音器的体积的60％以上，并且进一步优选地是在轮胎径向上的一对胎圈部中的各个胎圈部所在的区域中存在消音器的体积的70％以上。从防止轮胎耐久性降低的观点考虑，优选在轮胎径向上的一对胎圈部所在的区域中存在消音器的体积的100％。然而，考虑到在确保消音器的体积的情况下进一步提高消音性能，优选在轮胎径向上的一对胎圈部所在的区域中存在消音器的体积的50％至80％。

附图标记说明

1 轮胎(充气轮胎)

2 胎圈部

2a 胎圈芯

21、22 小胎圈芯

23 内侧增强筋

24 外侧增强筋

3 胎体

3a 胎体边缘

4 带束

4a、4b 带束层

5 胎面

6 轮胎内表面

7 消音器

Claims

1.一种充气轮胎，其包括：

消音器布置于所述一对胎圈部中的轮胎内表面。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，还包括胎面部，其特征在于

密封剂层布置于所述胎面部中的轮胎内表面。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述消音器的体积的50％以上布置于所述一对胎圈部中的轮胎内表面。