CN114555390A - 泄气保用轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能在改善泄气保用耐久性的同时减少滚动阻力，谋求轻型化的泄气保用轮胎。在胎圈芯(5)的外周侧配置有第一胎边芯(6)，在胎体层(4)的卷起部的轮胎宽度方向外侧沿胎体层(4)的卷起部配置有第二胎边芯(7)，胎侧增强层(11)的第一基准线(L1)上的厚度(G)、胎侧增强层(11)的第二基准线(L2)上的厚度(G1)以及胎侧增强层(11)的第三基准线(L3)上的厚度(G2)满足0.8×G≤G1≤1.0×G且0.5×G≤G2≤0.7×G的关系。

Description

泄气保用轮胎
技术领域
本发明涉及一种泄气保用轮胎(run flat tire)，更详细而言，涉及一种能在改善泄气保用耐久性的同时减少滚动阻力，谋求轻型化的泄气保用轮胎。
背景技术
作为能进行漏气状态下的行驶的充气轮胎(所谓，泄气保用轮胎)，提出了在侧壁部的内表面侧配置有剖面月牙状的增强层的胎侧增强型的泄气保用轮胎(例如，参照专利文献1、专利文献2)。在这样的泄气保用轮胎中，当增加构成胎侧增强层的橡胶的体积来谋求泄气保用行驶时的挠曲的抑制时，存在如下问题：发热被促进而滚动阻力增加，并且轮胎重量增加。反之，当减少构成胎侧增强层的橡胶的体积时，泄气保用耐久性降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-304312号公报
专利文献2：日本特开2009-61866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在改善泄气保用耐久性的同时减少滚动阻力，谋求轻型化的泄气保用轮胎。
解决问题的技术手段
一种用于达成上述目的的本发明的泄气保用轮胎，具备：胎面部，沿轮胎周向延伸并形成环状；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，所述泄气保用轮胎具有以下结构：在该一对胎圈部间装架有胎体层，在所述胎面部中的所述胎体层的外周侧配置有多层带束层，在所述侧壁部中的所述胎体层的轮胎宽度方向内侧配置有剖面月牙状的胎侧增强层，所述胎体层在各胎圈部的胎圈芯的周围从轮胎内侧向外侧卷起，所述泄气保用轮胎的特征在于，在所述胎圈芯的外周侧配置有第一胎边芯，在所述胎体层的卷起部的轮胎宽度方向外侧沿该胎体层的卷起部配置有第二胎边芯，当规定了第一基准线、第二基准线以及第三基准线时，所述胎侧增强层的所述第一基准线上的厚度G、所述胎侧增强层的所述第二基准线上的厚度G1以及所述胎侧增强层的所述第三基准线上的厚度G2满足0.8×G≤G1≤1.0×G且0.5×G≤G2≤0.7×G的关系，所述第一基准线从轮胎最大宽度位置起沿轮胎宽度方向引出，所述第二基准线穿过沿从所述第一基准线与所述胎体层的交点起至所述带束层的轮胎宽度方向外侧的末端为止的所述胎体层的长度的中点并且与所述胎体层正交，所述第三基准线穿过沿从所述第一基准线与所述胎体层的交点起至所述第一胎边芯的轮胎径向外侧的端部为止的所述胎体层的长度的中点并且与所述胎体层正交。
发明效果
在本发明中，在胎侧增强层中设定为第一基准线上的厚度G、第二基准线上的厚度G1以及第三基准线上的厚度G2满足0.8×G≤G1≤1.0×G且0.5×G≤G2≤0.7×G的关系，因此，在胎侧增强层中，带束层侧的部位成为比胎圈部侧的部位厚，有助于泄气保用行驶时的挠曲的抑制。由此，能改善泄气保用耐久性。此外，能减少滚动阻力，并且谋求轻型化。
优选的是，在本发明的泄气保用轮胎中，位于胎体层的轮胎宽度方向外侧的橡胶层的第二基准线上的厚度G3相对于胎侧增强层的第二基准线上的厚度G1满足0.2×G1≤G3≤0.4×G1的关系。由此，能减薄侧壁部的胎肩加强部分的厚度，能谋求轻型化。
优选的是，位于胎体层的轮胎宽度方向外侧的橡胶层的第三基准线上的厚度G4相对于胎侧增强层的第三基准线上的厚度G2满足0.9×G2≤G4≤1.1×G2的关系。通过满足上述的关系式，成为胎体层的卷起部配置于胎圈部的厚度方向中央，由此能防止压缩方向或者拉伸方向的力作用于胎体层的卷起部，防止胎体层的损伤。
优选的是，第二胎边芯的高度比轮胎最大宽度位置更高。由此，能提高胎圈部的刚性，抑制胎圈部的变形，有效地改善泄气保用耐久性。
优选的是，第一胎边芯的高度相对于轮胎剖面高度在10％～25％的范围内。由此，在泄气保用行驶时，能防止第一胎边芯对轮辋凸缘附近的应变易集中的区域进行干扰，有效地抑制第一胎边芯的变形。其结果是，能改善泄气保用耐久性，并且能谋求轻型化。
优选的是，第二胎边芯的轮胎径向内侧的端部的高度相对于第一胎边芯的高度在50％～75％的范围内。由此，能抑制在与轮辋的接触面和胎体层之间的发热，能减少滚动阻力。
优选的是，带束层相对于轮胎周向的帘线角度的绝对值在25°～35°的范围内，在带束层的外周侧具有覆盖整个宽度的至少一层带束覆盖层。由此，能抑制胎面部的翘曲，有效地改善泄气保用耐久性。
优选的是，作为构成第一胎边芯的橡胶和构成第二胎边芯的橡胶的各自的物性，100％伸长时的模量在8.4MPa～10.2MPa的范围内，60℃时的tanδ在0.04～0.08的范围内，20℃时的JIS硬度在69～75的范围内。由此，能防止位于第一胎边芯与第二胎边芯之间的胎体层的剥离的发生，能改善泄气保用耐久性。此外，60℃时的tanδ在0.04～0.08的范围内，为低发热的橡胶，因此能抑制泄气保用行驶时的发热，减少滚动阻力。而且，20℃时的JIS硬度在69～75的范围内，因此能兼顾泄气保用耐久性和滚动阻力的减少。
轮胎剖面高度为135mm以上为好。这会适用于轮胎剖面高度比较高的泄气保用轮胎，得到的效果显著。
在本发明中，轮胎最大宽度位置为将轮胎安装于JATMA的标准轮辋，赋予标准气压并在无负荷状态下成为最大宽度的位置。此外，橡胶物性的确定所使用的100％拉伸时的模量是指：依据JIS-K6251，用以3号哑铃为标准的形状的橡胶样品在室温下进行了拉伸试验时的100％变形时的模量的测定结果。tanδ(60℃)是指：依据JIS-K6934，使用粘弹性谱仪在频率20Hz、初始应变10％、动态应变±2％、温度60℃的条件下的测定结果。JIS硬度(20℃)为依据JIS-K6253，使用A型的硬度计在温度20℃的条件下测定的计示硬度。
附图说明
图1是表示由本发明的实施方式构成的泄气保用轮胎的一个例子的子午线半剖面图。
图2的(a)、图2的(b)是表示图1的泄气保用轮胎的主要部分的剖面图。
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是表示由本发明的实施方式构成的泄气保用轮胎的一个例子的图。
如图1所示，本实施方式的泄气保用轮胎具备：胎面部1，沿轮胎周向延伸并形成环状；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。在图1中，仅描绘了以轮胎中心线CL为边界的轮胎宽度方向的一侧的半剖面，但该泄气保用轮胎在轮胎中心线CL的两侧具有对称的结构。当然，也可以采用不对称的结构。
在一对胎圈部3之间装架有在径向排列多条胎体帘线而成的至少一层(图1中为两层)胎体层4。作为构成胎体层4的胎体帘线，优选使用尼龙、聚酯等有机纤维帘线。在各胎圈部3埋设有环状的胎圈芯5，在该胎圈芯5的外周上配置有剖面三角形的由橡胶组合物形成的第一胎边芯6。
另一方面，在胎面部1中的胎体层4的轮胎外周侧埋设有多层(在图1中为两层)带束层8。带束层8包括相对于轮胎周向倾斜的多条增强帘线，且配置为增强帘线在层间彼此相交。优选使用钢帘线作为带束层8的增强帘线。
以高速耐久性的提高为目的，在带束层8的轮胎外周侧配置有将增强帘线相对于轮胎周向以例如5°以下的角度排列而成的至少一层(图1中为两层)带束覆盖层9。在图1中，位于轮胎径向内侧的带束覆盖层9构成覆盖带束层8的整个宽度的全覆盖层，位于轮胎径向外侧的带束覆盖层9构成仅覆盖带束层8的端部的边缘覆盖层。优选使用尼龙、芳纶等有机纤维帘线作为带束覆盖层9的增强帘线。
在上述泄气保用轮胎中，胎体层4的两末端配置为在各胎圈芯5的周围从轮胎内侧向外侧折回从而包住胎圈芯5和第一胎边芯6。胎体层4包括：主体部4A，为从胎面部1经过各侧壁部2而到达各胎圈部3的部分；以及卷起部4B，为在各胎圈部3中在胎圈芯5的周围卷起并向各侧壁部2侧延伸的部分。
在侧壁部2中的胎体层4的卷起部4B的轮胎宽度方向外侧，沿胎体层4的卷起部4B配置有第二胎边芯7。该第二胎边芯7配置为与第一胎边芯6和胎侧增强层11在轮胎径向重叠。在图1中，以第二胎边芯7的一端位于第一胎边芯6的中途而另一端位于胎侧增强层11的中途的方式沿轮胎径向延伸。
在胎面部1中的带束层8和带束覆盖层9的外周侧配置有胎面橡胶层10。在侧壁部2中的胎体层4的轮胎宽度方向内侧配置有用于使泄气保用行驶能进行的剖面月牙状的胎侧增强层11。胎侧增强层11与第一胎边芯6在轮胎径向重叠。关于胎侧增强层11与第一胎边芯6的重叠部分，沿着轮胎径向测定的长度在15mm～30mm的范围为好。在侧壁部2中的胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有胎侧橡胶层12。在胎圈部3中的胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有轮辋缓冲橡胶层13。
此外，在上述泄气保用轮胎中，如图2的(a)、图2的(b)所示，规定：第一基准线L1，从轮胎最大宽度位置起沿轮胎宽度方向引出；第二基准线L2，穿过沿从第一基准线L1与胎体层4的交点P1起至带束层8的轮胎宽度方向外侧的末端8e为止的胎体层4的长度的中点P2并且与胎体层4正交；以及第三基准线L3，穿过沿从第一基准线L1与胎体层4的交点P1起至第一胎边芯6的轮胎径向外侧的端部6e为止的胎体层4的长度的中点P3并且与胎体层4正交。此时，在胎侧增强层11中，第一基准线L1上的厚度G、第二基准线L2上的厚度G1以及第三基准线L3上的厚度G2满足0.8×G≤G1≤1.0×G且0.5×G≤G2≤0.7×G的关系。胎侧增强层11的厚度G1成为比胎侧增强层11的厚度G2厚。胎侧增强层11的厚度G在10.0mm～11.0mm的范围为好。需要说明的是，在本发明中，在具有多层胎体层4的情况下，沿胎体层4的长度为沿位于胎面部1中的轮胎径向最外侧的胎体层4的主体部4A在规定的范围内测定的长度。
在上述的泄气保用轮胎中，在胎侧增强层11中，第一基准线L1上的厚度G、第二基准线L2上的厚度G1以及第三基准线L3上的厚度G2设定为满足0.8×G≤G1≤1.0×G且0.5×G≤G2≤0.7×G的关系，因此在胎侧增强层11中带束层8侧的部位成为比胎圈部3侧的部位厚，有助于泄气保用行驶时的挠曲的抑制。由此，能改善泄气保用耐久性。此外，能减少滚动阻力，并且谋求轻型化。通过这样的滚动阻力的减少和轻型化，有助于二氧化碳排出量的削减和对环境保护的贡献。
在此，当在胎侧增强层11中，第一基准线L1上的厚度G和第二基准线L2上的厚度G1满足G1<0.8×G的关系时，有泄气保用耐久性降低的趋势。此外，当在胎侧增强层11中，第一基准线L1上的厚度G和第三基准线L3上的厚度G2满足G2<0.5×G的关系时，有可能发生在第一胎边芯6的端部的故障，反之，当满足G2>0.7×G的关系时，轮胎的重量增加，并且纵向刚性增加，乘坐舒适性和路面噪声恶化。
在上述泄气保用轮胎中，位于胎体层4的轮胎宽度方向外侧的橡胶层的第二基准线L2上的厚度G3(参照图2的(a))相对于胎侧增强层11的第二基准线L2上的厚度G1，满足0.2×G1≤G3≤0.4×G1的关系为好。此时，位于胎体层4的轮胎宽度方向外侧的橡胶层包括胎侧橡胶层12，也可以还包括第二胎边芯7。具体而言，厚度G3为2.5mm以上为好。通过这样相对于厚度G1来适度地设定厚度G3，能减薄侧壁部2的胎肩加强部分的厚度，能谋求轻型化。
此外，位于胎体层4的轮胎宽度方向外侧的橡胶层的第三基准线L3上的厚度G4(参照图2的(b))相对于胎侧增强层11的第三基准线L3上的厚度G2，满足0.9×G2≤G4≤1.1×G2的关系为好。此时，位于胎体层4的轮胎宽度方向外侧的橡胶层包括第二胎边芯7和胎侧橡胶层12，也可以还包括轮辋缓冲橡胶层13。通过这样相对于厚度G2来适度地设定厚度G4，成为胎体层4的卷起部4B配置于胎圈部3的厚度方向中央，由此能防止压缩方向或者拉伸方向的力作用于胎体层4的卷起部4B，防止胎体层4的损伤。
在上述泄气保用轮胎中，优选第一胎边芯6的高度h2相对于轮胎剖面高度SH在10％～25％的范围内。例如，在轮胎剖面高度SH为140mm的泄气保用轮胎的情况下，第一胎边芯6的高度h2为14mm～35mm。通过这样相对于轮胎剖面高度SH来适度地设定第一胎边芯6的高度h2，能在泄气保用行驶时防止第一胎边芯6与轮辋凸缘附近的应变易集中的区域干扰，有效地抑制第一胎边芯6的变形。其结果是，能改善泄气保用耐久性，并且能谋求轻型化。
此外，第一胎边芯6与第二胎边芯7在轮胎径向重叠。优选第二胎边芯7的轮胎径向内侧的端部(内端)的高度h3相对于第一胎边芯6的高度h2在50％～75％的范围内。通过这样相对于第一胎边芯6的高度h2来适度地设定第二胎边芯7的内端的高度h3，能抑制在与轮辋的接触面和胎体层4之间的发热，能减少滚动阻力。
而且，第二胎边芯7的轮胎径向外侧的端部(外端)处于比轮胎最大宽度位置靠轮胎径向外侧为好。即，优选第二胎边芯7的外端的高度h4比轮胎最大宽度位置的高度h1高。通过这样设定第二胎边芯7的外端的位置，能提高胎圈部3的刚性，抑制胎圈部3的变形，有效地改善泄气保用耐久性。
需要说明的是，轮胎剖面高度SH、轮胎最大宽度位置的高度h1、第一胎边芯6的高度h2、第二胎边芯7的内端的高度h3以及第二胎边芯7的外端的高度h4均为以胎圈部3的胎圈基底3b的轮胎径向位置为基准测定的高度。
优选的是，作为构成第一胎边芯6的橡胶和构成第二胎边芯7的橡胶的各自的物性，100％伸长时的模量(M100)在8.4MPa～10.2MPa的范围内，60℃时的tanδ在0.04～0.08的范围内，20℃时的JIS硬度在69～75的范围内。构成第一胎边芯6的橡胶和构成第二胎边芯7的橡胶的物性可以彼此相同，只要在上述范围内即可，也可以不同。通过这样设定构成第一胎边芯6或者第二胎边芯7的橡胶的物性，能防止位于第一胎边芯6与第二胎边芯7之间的胎体层4的剥离的发生，能改善泄气保用耐久性。此外，60℃时的tanδ在0.04～0.08的范围内，为低发热的橡胶，因此能抑制泄气保用行驶时的发热，减少滚动阻力。而且，20℃时的JIS硬度在69～75的范围内，因此能兼顾泄气保用耐久性和滚动阻力的减少。
相对于构成上述的第一胎边芯6或者第二胎边芯7的橡胶的物性，就构成胎侧增强层11的橡胶的物性而言，100％伸长时的模量在8.4MPa～10.2MPa的范围内，60℃时的tanδ在0.04～0.08的范围内，20℃时的JIS硬度在69～75的范围内为好。
在本发明中，优选的是，带束层8相对于轮胎周向的帘线角度的绝对值在25°～35°的范围内，在带束层8的外周侧具有覆盖整个宽度的至少一层带束覆盖层9。通过这样适度地设定带束层8的帘线角度并且设置构成全覆盖层的带束覆盖层9，能抑制胎面部1的翘曲，有效地改善泄气保用耐久性。在此，当帘线角度比25°小时，帘线的轮胎宽度方向成分不足，因此无法充分抑制胎面部1的翘曲，当帘线角度比35°大时，无法充分得到通常行驶时的轮胎性能。
在将本发明应用于轮胎剖面高度SH高的泄气保用轮胎的情况下，得到的效果显著。作为这样的轮胎剖面高度SH高的泄气保用轮胎，轮胎剖面高度SH为135mm以上为好。
实施例
以轮胎尺寸235/60RF18制作了以往例、比较例1、比较例2以及实施例1～实施例8的轮胎，该轮胎具备：胎面部，沿轮胎周向延伸并形成环状；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，该泄气保用轮胎具有以下结构：在一对胎圈部间装架有胎体层，在胎面部中的胎体层的外周侧配置有多层带束层，在侧壁部中的胎体层的轮胎宽度方向内侧配置有剖面月牙状的胎侧增强层，胎体层在各胎圈部的胎圈芯的周围从轮胎内侧向外侧卷起，在该泄气保用轮胎中，如表1那样进行了设定：轮胎剖面高度、胎侧增强层的各部位的厚度、胎体层的轮胎宽度方向外侧的橡胶层中的各部位的厚度、带束层的帘线角度、第一胎边芯的高度和橡胶物性以及第二胎边芯的高度和橡胶物性。
需要说明的是，在表1中，在第二胎边芯的外端高度为“低”的情况下，意味着第二胎边芯的外端比轮胎最大宽度位置低，在第二胎边芯的外端高度为“高”的情况下，意味着第二胎边芯的外端比轮胎最大宽度位置高。
针对这些试验轮胎，通过下述试验方法对泄气保用耐久性、滚动阻力以及轮胎重量进行了评价，将其结果一并示于表1。
泄气保用耐久性：
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×7.5J的车轮，在气压0kPa、JATMA中所规定的最大负荷能力的65％作为负荷载荷的条件下，使用转鼓试验机实施了行驶试验。具体而言，设为行驶速度80km/h，使轮胎行驶直至发生故障，测定其行驶距离。评价结果通过将以往例设为100的指数来表示。该指数值越大，意味着泄气保用耐久性越优异。
滚动阻力：
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×7.5J的车轮，在气压210kPa、载荷6.86kN、行驶速度80km/h的条件下，使用转鼓试验机测定了滚动阻力。评价结果通过将以往例设为100的指数来表示。该指数值越大，意味着滚动阻力越小越优异。
轮胎重量：
测定了各试验轮胎的重量。评价结果通过使用测定值的倒数、将以往例设为100的指数来表示。该指数值越小，意味着轮胎重量越轻越优异。
Figure BDA0003589607950000101
根据表1可知，与以往例相比，实施例1～实施例8的泄气保用轮胎能在改善泄气保用耐久性的同时减少滚动阻力，谋求轻型化。
另一方面，就比较例1和比较例2而言，将胎侧增强层的各部位的厚度的比率设为了本发明所规定的范围外，因此泄气保用耐久性恶化，无法完全得到滚动阻力的减少效果。
附图标记说明
1 胎面部
2 侧壁部
3 胎圈部
4 胎体层
5 胎圈芯
6 第一胎边芯
7 第二胎边芯
11 胎侧增强层
L1 第一基准线
L2 第二基准线
L3 第三基准线
G、G1～G4 厚度

Claims (9)

1.一种泄气保用轮胎，具备：
胎面部，沿轮胎周向延伸并形成环状；一对侧壁部，配置于所述胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，所述泄气保用轮胎具有以下结构：在所述一对胎圈部间装架有胎体层，在所述胎面部中的所述胎体层的外周侧配置有多层带束层，在所述侧壁部中的所述胎体层的轮胎宽度方向内侧配置有剖面月牙状的胎侧增强层，所述胎体层在各胎圈部的胎圈芯的周围从轮胎内侧向外侧卷起，
所述泄气保用轮胎的特征在于，
在所述胎圈芯的外周侧配置有第一胎边芯，在所述胎体层的卷起部的轮胎宽度方向外侧沿所述胎体层的卷起部配置有第二胎边芯，
当规定了第一基准线、第二基准线以及第三基准线时，所述胎侧增强层的所述第一基准线上的厚度G、所述胎侧增强层的所述第二基准线上的厚度G1以及所述胎侧增强层的所述第三基准线上的厚度G2满足0.8×G≤G1≤1.0×G且0.5×G≤G2≤0.7×G的关系，所述第一基准线从轮胎最大宽度位置起沿轮胎宽度方向引出，所述第二基准线穿过沿从所述第一基准线与所述胎体层的交点起至所述带束层的轮胎宽度方向外侧的末端为止的所述胎体层的长度的中点并且与所述胎体层正交，所述第三基准线穿过沿从所述第一基准线与所述胎体层的交点起至所述第一胎边芯的轮胎径向外侧的端部为止的所述胎体层的长度的中点并且与所述胎体层正交。
2.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎，其特征在于，位于所述胎体层的轮胎宽度方向外侧的橡胶层的所述第二基准线上的厚度G3相对于所述胎侧增强层的所述第二基准线上的厚度G1，满足0.2×G1≤G3≤0.4×G1的关系。
3.根据权利要求1或2所述的泄气保用轮胎，其特征在于，位于所述胎体层的轮胎宽度方向外侧的橡胶层的所述第三基准线上的厚度G4相对于所述胎侧增强层的所述第三基准线上的厚度G2，满足0.9×G2≤G4≤1.1×G2的关系。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的泄气保用轮胎，其特征在于，所述第二胎边芯的高度比轮胎最大宽度位置高。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的泄气保用轮胎，其特征在于，所述第一胎边芯的高度相对于轮胎剖面高度在10％～25％的范围内。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的泄气保用轮胎，其特征在于，所述第二胎边芯的轮胎径向内侧的端部的高度相对于所述第一胎边芯的高度在50％～75％的范围内。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的泄气保用轮胎，其特征在于，所述带束层相对于轮胎周向的帘线角度的绝对值在25°～35°的范围内，在所述带束层的外周侧具有覆盖整个宽度的至少一层带束覆盖层。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的泄气保用轮胎，其特征在于，作为构成所述第一胎边芯的橡胶和构成所述第二胎边芯的橡胶的各自的物性，100％伸长时的模量在8.4MPa～10.2MPa的范围内，60℃时的tanδ在0.04～0.08的范围内，20℃时的JIS硬度在69～75的范围内。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的泄气保用轮胎，其特征在于，轮胎剖面高度为135mm以上。
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