CN113993723A

CN113993723A - 轮胎

Info

Publication number: CN113993723A
Application number: CN202080042310.3A
Authority: CN
Inventors: 长谷川圭一; 有马正之
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2022-01-28
Also published as: EP3988345A4; JP2020203612A; US20220314707A1; WO2020255831A1; EP3988345A1

Abstract

轮胎具有胎圈构造体(61)，该胎圈构造体(61)包括：胎圈芯(62)，其具有帘线单元(63)；以及胎圈填胶(69)，其在胎圈芯(62)的轮胎径向外侧与胎圈芯(62)相连，由树脂材料形成。胎圈填胶(69)具有随着朝向轮胎径向外侧去而变窄的顶端部(69a)。顶端部(69a)位于比穿过胎圈芯(62)的轮胎径向内侧端在宽度方向上的中心(62a)和胎圈芯的轮胎径向外侧端在宽度方向上的中心(62b)的直线(L1)靠轮胎宽度方向内侧的位置。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及一种胎圈部的局部由树脂材料形成的轮胎。

背景技术

以往已知有在胎圈芯的空隙部分填充有树脂的轮胎(参照专利文献1)。

由此，能够削减金属制的胎圈帘线的量，因此能够实现轮胎的轻量化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-187414号公报

发明内容

像上述那样，通过将轮胎的结构构件的局部从金属(或橡胶)替换为树脂，能够实现轮胎的轻量化，但另一方面存在以下的问题。

例如，考虑到使用胎圈帘线由树脂材料包覆而成的胎圈芯与树脂制的胎圈填胶一体成形的填胶一体型的树脂制胎圈构造体。

然而，像这样的树脂制胎圈构造体与以往的橡胶主体的胎圈芯和胎圈填胶相比刚度较高，即使在生胎的硫化时也难以变形。

因此，树脂制胎圈构造体不能追随胎体帘布层等橡胶主体的构件的变形，空气容易混入到树脂制胎圈构造体与其他构件的间隙中，成品率变差。

因此，本发明是鉴于像这样的状况而完成的发明，其目的在于提供一种轮胎，该轮胎使用了不会使成品率变差的树脂制胎圈构造体，该树脂制胎圈构造体是胎圈帘线由树脂包覆而成的胎圈芯与树脂制的胎圈填胶一体成形的。

本公开的一个技术方案是一种轮胎，其包括：胎面部，其与路面接触；胎侧部，其与所述胎面部相连，并且位于所述胎面部的轮胎径向内侧；以及胎圈部，其与所述胎侧部相连，并且位于所述胎侧部的轮胎径向内侧，其中，该轮胎具备形成所述轮胎的骨架的胎体帘布层，所述胎圈部具有胎圈构造体，该胎圈构造体包括：胎圈芯，其具有胎圈帘线；以及胎圈填胶，其在所述胎圈芯的轮胎径向外侧与所述胎圈芯相连，由树脂材料形成，所述胎圈填胶具有随着朝向轮胎径向外侧去而变窄的顶端部，所述顶端部位于比穿过所述胎圈芯的轮胎径向内侧端在宽度方向上的中心和所述胎圈芯的轮胎径向外侧端在宽度方向上的中心的直线靠轮胎宽度方向内侧的位置。

附图说明

图1是充气轮胎10的剖视图。

图2是充气轮胎10的局部放大剖视图。

图3是胎圈构造体61的单体剖视图。

图4是示意性地表示充气轮胎10的制造工序的图。

图5是胎圈构造体61X的单体剖视图。

具体实施方式

以下基于实施方式对附图进行说明。此外，对相同的功能、结构标注相同或相似的附图标记，并且适当省略其说明。

(1)轮胎的整体概略结构

图1是本实施方式的充气轮胎10的剖视图。具体来说，图1是充气轮胎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(以下相同)。

如图1所示，充气轮胎10具备胎面部20、胎侧部30、胎体帘布层40、带束层50以及胎圈部60。

胎面部20是与路面(未图示)接触的部分。在胎面部20形成有与充气轮胎10的使用环境、所安装的车辆的类型对应的花纹(未图示)。

胎侧部30与胎面部20相连，并且位于胎面部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。有时也将胎侧部30称为胎侧等。

胎体帘布层40形成充气轮胎10的骨架。胎体帘布层40是沿着轮胎径向配置为放射状的胎体帘线(未图示)由橡胶材料包覆而成的子午线构造。不过不限定于子午线构造，也可以是以胎体帘线在轮胎径向上交叉的方式配置的斜交构造。

另外，胎体帘线没有特别限定，大致与一般的乘用汽车(包括厢式旅行车、SUV(Sport Utility Vehicle))用的轮胎相同地能够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是具有加强帘线51(也参照图2)并且加强帘线51由树脂包覆的单层螺旋带束。不过，带束层50不限定于单层螺旋带束。例如，带束层50也可以是由橡胶包覆而成的双层交叉带束。

加强帘线51能够由金属纤维或有机纤维等单丝(单股线)或将这些纤维捻合而成的复丝(多股线)构成。在本实施方式中，作为加强帘线51，能够使用钢丝帘线。

包覆加强帘线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的橡胶材料高的树脂材料。作为包覆加强帘线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。如果考虑到行驶时的弹性和制造时的成形性，则优选使用热塑性弹性体。

作为热塑性弹性体，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)、动态交联型热塑性弹性体(TPV)等。

另外，作为热塑性树脂，列举出聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、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℃以上且JIS K7113所规定的拉伸屈服强度为10MPa以上、同样JISK7113所规定的拉伸断裂伸长率为50％以上且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，并且位于胎侧部30的轮胎径向内侧。胎圈部60是沿轮胎周向延伸的圆环状。

胎圈部60的局部由树脂材料构成。在本实施方式中，胎圈部60的局部由与上述的带束层50所使用的树脂材料相同的树脂材料形成。

胎圈部60卡定于在车轮轮辋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)。

另外，在充气轮胎10的轮胎内侧面粘贴有内衬层(未图示)，该内衬层防止在组装于车轮轮辋100的充气轮胎10的内部空间中填充的空气(或氮气等气体)泄漏。

(2)胎圈部的概略结构

图2是充气轮胎10的局部放大剖视图。具体来说，图2是充气轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的包括胎圈部60的局部放大剖视图。

如图2所示，胎体帘布层40经由胎圈部60向轮胎宽度方向外侧折回。具体来说，胎体帘布层40包括主体部41和折回部42。

主体部41是跨胎面部20、胎侧部30以及胎圈部60地设置并且在胎圈部60的胎圈芯62处折回为止的部分。

折回部42是与主体部41相连并且经由胎圈芯62向轮胎宽度方向外侧折回的部分。

胎圈部60具有胎圈构造体61。在本实施方式中，胎圈构造体61是胎圈芯62(也包括帘线单元63的周边部分)与胎圈填胶69一体地形成的构造体。也就是说，胎圈部60具有胎圈芯62和胎圈填胶69。

此外，胎圈芯62和胎圈填胶69也可以不一定从充气轮胎10的制造前一体地形成。也就是说，也可以是分体的树脂制的胎圈芯62与胎圈填胶69在制造时粘接而一体化。

在胎圈部60的轮胎宽度方向外侧面设有轮辋线90。轮辋线90是为了确认胎圈部60是否正确地安装于车轮轮辋100而沿着轮胎周向形成的凸部。在本实施方式中，轮辋线90设于比凸缘部分110的轮胎径向外侧端靠轮胎径向外侧6mm左右的位置。

在本实施方式中，胎圈填胶69的轮胎径向外侧端位于比轮辋线90和凸缘部分110的轮胎径向外侧端靠轮胎径向内侧的位置。

另外，折回部42的轮胎径向外侧端位于比轮辋线90和凸缘部分110的轮胎径向外侧端靠轮胎径向外侧的位置，延伸至胎侧部30。

(3)胎圈部的详细结构

图3是胎圈构造体61的单体剖视图。具体来说，图3是充气轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的胎圈构造体61的放大剖视图。如图3所示，胎圈构造体61包括胎圈芯62和胎圈填胶69。

胎圈芯62包括帘线单元63。帘线单元63包括多个胎圈帘线63a。胎圈帘线63a由钢等金属材料形成。帘线单元63通过由树脂材料包覆胎圈帘线63a而形成。换言之，胎圈芯62通过由树脂材料包覆胎圈帘线63a而形成。

在本实施方式中，胎圈帘线63a以成为4×3(轮胎径向×轮胎宽度方向)的结构的方式设置。此外，胎圈帘线63a未被特别地捻合，而是将一根或多根(例如沿着轮胎宽度方向的三根)成束的胎圈帘线63a沿着轮胎周向卷绕多次。

胎圈芯62与胎圈填胶69使用树脂材料而作为一体形成。具体来说，胎圈芯62(除了胎圈帘线63a以外)和胎圈填胶69使用树脂材料而形成。作为该树脂材料，能够使用与带束层50所使用的树脂材料相同的树脂材料。

不过，胎圈芯62和胎圈填胶69也可以不一定由与带束层50所使用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可使用的上述的树脂材料，则带束层50与胎圈芯62和胎圈填胶69所使用的树脂材料也可以不同。

胎圈填胶69具有随着朝向轮胎径向外侧去而变窄的顶端部69a。胎圈填胶69以填埋胎体帘布层40的主体部41与折回部42之间的空隙的方式，随着接近顶端部69a而变窄。也可以说，胎圈填胶69在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图中朝向顶端部69a成为锥状。

顶端部69a是胎圈填胶69的顶点部分。顶端部69a比胎圈构造体61的宽度方向(实质上也可以是轮胎宽度方向)上的中心向轮胎宽度方向内侧偏移。

具体来说，顶端部69a位于比穿过胎圈芯62(在此是指帘线单元63)的轮胎径向内侧端在宽度方向上的中心62a和胎圈芯62的轮胎径向外侧端在宽度方向上的中心62b的直线L1靠轮胎宽度方向内侧的位置。

另外，在本实施方式中，顶端部69a位于从胎圈构造体61在轮胎宽度方向上的内侧端61a到胎圈构造体61在轮胎宽度方向上的外侧端61b的整个宽度(图中的宽度W1)的30％以内的区域。具体来说，顶端部69a位于宽度W2的范围内。宽度W2以内侧端61a为基准。

(4)充气轮胎10的制造方法的概略

接下来对充气轮胎10的制造方法的概略进行说明。图4示意性地表示充气轮胎10的制造工序。具体来说，图4表示在充气轮胎10的硫化前配置了未硫化的胎面橡胶20P、胎体帘布层40、带束层50以及胎圈构造体61的状态。

胎体帘布层40经由胎圈构造体61而折回。胎体帘布层40的主体部41位于胎圈构造体61的轮胎宽度方向内侧。另一方面，胎体帘布层40的折回部42位于胎圈构造体61的轮胎宽度方向外侧。

折回部42从轮胎宽度方向外侧朝向轮胎宽度方向内侧折回(参照图中的箭头)，并且胎圈构造体61也靠近主体部41。此时，空气特别容易残留在区域A1中，可知成为所谓的空气混入的原因。

另一方面，也可知区域A2与区域A1相比不易发生空气混入。因此，在本实施方式中，像上述那样，采用了胎圈填胶69的顶端部69a(参照图3)比胎圈构造体61在宽度方向上的中心向轮胎宽度方向内侧偏移的形状。

特别地，也包括胎圈填胶69在内的树脂制的胎圈构造体61(除了帘线单元63的部分以外)与橡胶构件相比，具有在硫化工序中难以软化从而形状难以变化的性质。因此，与以往的以橡胶材料为主体的胎圈填胶等胎圈构造体相比，存在对于胎体帘布层40等其他橡胶构件的追随性、粘接性较低的问题，特别是容易发生空气混入。

在本实施方式中，通过使用像上述那样的形状的胎圈构造体61，有效地抑制空气混入。

(5)胎圈构造体的其他形状例

上述的胎圈构造体61的形状是一个例子，也可以是以下那样的形状。图5表示胎圈构造体的另一形状例。具体来说，图5是胎圈构造体61X的单体剖视图。

胎圈构造体61X能够作为胎圈构造体61的代替物而使用，但使用胎圈构造体61和胎圈构造体61X中的哪一者能够根据充气轮胎10的规格或扁平率等来适当选择。

如图5所示，在胎圈构造体61X中，胎圈填胶69的顶端部69a也比胎圈构造体61X在宽度方向上的中心向轮胎宽度方向内侧偏移。

在胎圈构造体61X中，顶端部69a进一步向轮胎宽度方向内侧偏移。具体来说，顶端部69a位于比穿过胎圈填胶69在轮胎径向上的内侧端的直线L2上的胎圈填胶69在宽度方向上的内侧端69b靠轮胎宽度方向内侧的位置。

胎圈填胶69在轮胎径向上的内侧端是指，在制造前胎圈芯62与胎圈填胶69是分体且在两者的分界明确的情况下，内侧端是胎圈芯62与胎圈填胶69的分界，但在像本实施方式这样胎圈芯62与胎圈填胶69一体地形成的情况下，内侧端可以设为胎圈构造体61X的宽度开始变窄的位置。

也就是说，胎圈构造体61X的顶端部69a位于比胎圈芯62的部分的轮胎宽度方向内侧端更靠轮胎宽度方向内侧的位置。由于胎圈构造体61X的胎圈填胶69是像这样的顶端部69a的位置关系，因此胎圈构造体61X的截面形状成为向轮胎宽度方向内侧弯曲的形状。

另外，在胎圈构造体61X中，顶端部69a也位于胎圈构造体61X的宽度W1的30％以内的区域(图中的宽度W2)。

(6)作用和效果

根据上述的实施方式，获得以下的作用效果。具体来说，在胎圈构造体61和胎圈构造体61X中，胎圈填胶69的顶端部69a比胎圈构造体61X在宽度方向上的中心向轮胎宽度方向内侧偏移。

因此，在制造工序中，与胎体帘布层40的主体部41侧的空隙变窄，因此如上所述，在充气轮胎10的制造工序中，空气不易残留在区域A1(参照图4)中。也就是说，能够有效地防止空气混入。

即，能够制造一种轮胎，该轮胎使用了不会使成品率变差的树脂制胎圈构造体，该树脂制胎圈构造体是胎圈帘线63a由树脂包覆而成的胎圈芯62(帘线单元63)与树脂制的胎圈填胶69一体成形的。

在本实施方式中，也可以像胎圈构造体61X(参照图5)那样，顶端部69a位于比穿过胎圈填胶69在轮胎径向上的内侧端的直线L2上的胎圈填胶69在宽度方向上的内侧端69b靠轮胎宽度方向内侧的位置。

因此，能够根据充气轮胎10的规格或扁平率等，适当选择能够有效地抑制空气混入的适当的胎圈构造体的形状。特别地考虑胎圈构造体61X容易应用于扁平率较低的充气轮胎。

在本实施方式中，顶端部69a位于胎圈构造体61(或胎圈构造体61X)的宽度W1的30％以内的区域。因此，能够对胎圈构造体赋予能抑制空气混入的顶端部69a的适度的偏移。

另外，在本实施方式中，胎圈芯62(帘线单元63)通过由树脂材料包覆胎圈帘线63a而形成。由此，即使在使用树脂包覆胎圈帘线63a而成的胎圈芯62的情况下，也能够有效地抑制空气混入，成品率不会变差。

(7)其他实施方式

以上按照实施例对本发明的内容进行了说明，但本发明不限定于这些记载，而能够进行各种变形和改良，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

例如在上述的实施方式中，胎圈芯62使用了通过由树脂材料包覆胎圈帘线63a而形成的帘线单元63，但也可以不由树脂材料包覆胎圈帘线63a。另外在该情况下，胎圈帘线也可以由多股线构成。

另外，在上述的实施方式中胎圈帘线63a是4×3(轮胎径向×轮胎宽度方向)的结构，但也可以是除此以外的结构，例如3×3或4×4等。

虽然如上所述地记载了本发明的实施方式，但不应理解为构成本公开的一部分的论述和附图限定本发明。根据本公开，各种替代实施方式、实施例以及运用技术对于本领域技术人员而言是显然的。

附图标记说明

10、充气轮胎；20、胎面部；20P、胎面橡胶；30、胎侧部；40、胎体帘布层；41、主体部；42、折回部；50、带束层；51、加强帘线；60、胎圈部；61、胎圈构造体；61a、内侧端；61b、外侧端；61X、胎圈构造体；62、胎圈芯；62a、62b、中心；63、帘线单元；63a、胎圈帘线；69、胎圈填胶；69a、顶端部；69b、内侧端；90、轮辋线；100、车轮轮辋；110、凸缘部分。

Claims

1.一种轮胎，其包括：

胎面部，其与路面接触；

胎侧部，其与所述胎面部相连，并且位于所述胎面部的轮胎径向内侧；以及

胎圈部，其与所述胎侧部相连，并且位于所述胎侧部的轮胎径向内侧，其中，

该轮胎具备形成所述轮胎的骨架的胎体帘布层，

所述胎圈部具有胎圈构造体，该胎圈构造体包括：

胎圈芯，其具有胎圈帘线；以及

胎圈填胶，其在所述胎圈芯的轮胎径向外侧与所述胎圈芯相连，由树脂材料形成，

所述胎圈填胶具有随着朝向轮胎径向外侧去而变窄的顶端部，

所述顶端部位于比穿过所述胎圈芯的轮胎径向内侧端在宽度方向上的中心和所述胎圈芯的轮胎径向外侧端在宽度方向上的中心的直线靠轮胎宽度方向内侧的位置。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，

所述顶端部位于比穿过所述胎圈填胶的轮胎径向内侧端的直线上的所述胎圈填胶的宽度方向内侧端靠轮胎宽度方向内侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，

所述顶端部位于从所述胎圈构造体的轮胎宽度方向内侧端到所述胎圈构造体的轮胎径向外侧端的整个宽度的30％以内的区域。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，

所述胎圈芯通过由树脂材料包覆所述胎圈帘线而形成。