CN102056754B - 缺气保用轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种缺气保用轮胎。该缺气保用轮胎具有优良的缺气保用性能,并且,具有优良的非漏气时的高速直行稳定性、干燥路面和湿滑路面上的操纵稳定性及低燃耗性良。该缺气保用轮胎按顺序配置有将钢丝帘线覆胶而成的至少两层交叉带束层、以及胎面橡胶,在胎体层的内侧部分配置加强橡胶。上述钢丝帘线具有由6~10根的线材直径为0.10~0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯体-单层鞘构造,该钢丝帘线的排列密度为40根/50mm以上,在带束层内相邻的该钢丝帘线之间的距离为0.3mm以上,而且,胎面橡胶的30℃的动态储存弹性模量E’(MPa)及60℃的损失正切tanδ分别满足式子5.0≤E’、0.050≤tanδ≤0.240表示的关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种缺气保用轮胎,其即使在因漏气导致轮胎内的空气漏掉的缺气行驶状态下轮胎也能够行驶比较长的距离,从而能够提高车辆的安全性,具体而言是涉及一种不仅所述的缺气保用性能优良,而且在非漏气时即充气时的高速直行稳定性、干燥路面及湿滑路面上的操纵稳定性(以下分别称作“干地性能”及“湿地性能”)、以及低燃耗性也很优良的缺气保用轮胎。
背景技术
作为即使在由漏气等导致轮胎内压下降的状态下、轮胎也不会损失载荷支承能力而能够安全地行驶一定程度的距离的缺气保用轮胎,提出了各种胎侧加强型的缺气保用轮胎,即,在轮胎的胎侧部的胎体内表面配置模量比较高的、轮胎宽度方向截面为月牙形的胎侧加强橡胶层来提高胎侧部的刚性,在内压降低时不会使胎侧部的挠曲变形极端地增加而能够负担载荷(例如参照专利文献1、2)。
另一方面,近年来,为了提高车辆的安全性,寻求提升干燥路面及湿滑路面这两者上的轮胎摩擦系数(μ),从而同时提高轮胎的干地性能及湿地性能,针对与该干地性能及湿地性能相关的改良要求,开发出了各种技术。例如,在开发直接有助于轮胎的干地性能及湿地性能的轮胎胎面用橡胶组合物时,以0℃附近的损失正切(tanδ)和30℃附近的损失正切(tanδ)为指标的做法通常比较有效,具体地讲,通过将0℃附近的tanδ较高的橡胶组合物用于胎面,能够提升轮胎在湿滑路面上的摩擦系数(μ)而提高湿地性能,另一方面,通过将在30℃附近的tanδ较高的橡胶组合物用于胎面,能够提升轮胎在干燥路面上的摩擦系数(μ)而提高干地性能。
另外,随着近来对环境问题的关注升高而在世界范围内限制二氧化碳排放,与该动向相关,也加强了对汽车低燃耗化的要求。为了应对该要求,在轮胎性能方面也寻求降低轮胎的滚动阻力。在此,在开发有助于轮胎滚动阻力的轮胎的胎面用橡胶组合物时,以60℃附近的损失正切(tanδ)为指标的做法通常比较有效,具体地讲,通过将60℃附近的tanδ较低的橡胶组合物用于胎面,能够抑制轮胎发热而降低滚动阻力,结果,能够提高轮胎的低燃耗性。
作为用于实现兼具有这些干地性能、湿地性能及低燃耗性的轮胎的技术,例如在专利文献3中公开了一种胎面橡胶的改良技术。另外,作为着眼于带束层所采用的钢丝帘线而谋求提高操纵稳定性、提高乘坐舒适性的技术,例如在专利文献4中还提出了采用线材直径较细的特定的钢丝帘线的方法,在专利文献5中还提出了一种通过弯曲阻力和拉伸伸长来限定钢丝帘线的方法。在专利文献6中还公开了一种利用帘线直径、1根帘线内的单丝数和带束层的排列密度的关系式来限定带束层的轮胎。在专利文献7中还公开了一种隔着缓冲橡胶配置将带束帘线构造及排列密度限定在规定范围内的带束帘布层的轮胎。
专利文献1:日本特开2000-264012号公报(权利要求书等)
专利文献2:日本特开2005-297876号公报(权利要求书等)
专利文献3:日本特开2006-274049号公报(权利要求书等)
专利文献4:日本特开昭59-38102号公报(权利要求书等)
专利文献5:日本特开昭60-185602号公报(权利要求书等)
专利文献6:日本特开昭63-2702号公报(权利要求书等)
专利文献7:日本特开平3-143703号公报(权利要求书等)
利用以往提出的胎侧加强型的缺气保用轮胎,即使在因漏气等导致轮胎内压降低的状态下,轮胎也不会损失载荷支承能力,能够安全地行驶一定程度的距离,但并未对非漏气时、即充气时的行驶性能进行充分的研究。即,对于缺气保用轮胎,实际上并未对近年来要求的特性、即上述非漏气时的高速直行稳定性、干地性能和湿地性能、以及低燃耗性进行充分的研究。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种不仅具有优良的缺气保用性能、而且还具有非漏气时的高速直行稳定性、干燥路面和湿滑路面上的操纵稳定性及低燃耗性的缺气保用轮胎。
本发明人为了谋求改良胎侧加强型的缺气保用轮胎在非漏气时的行驶过程中的车辆直行稳定性、操纵稳定性、低燃耗性能,着眼于胎面部的橡胶物性和带束层刚性、即带束层部的钢丝量比进行了深入研究,结果完成了本发明。
即,本发明的缺气保用轮胎以在左右一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体层为骨架,在该胎体层的胎冠部径向方向外侧按顺序配置有将钢丝帘线覆胶而成的至少两层交叉带束层和胎面橡胶,而且,在上述胎体层的胎侧部内侧部分配设轮胎宽度方向上的截面形状为月牙形的加强橡胶而成,其特征在于,上述钢丝帘线具有由6~10根的线材直径为0.10~0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯体-单层鞘构造,该钢丝帘线的排列密度为40根/50mm以上,在带束层内相邻的该钢丝帘线之间的距离为0.3mm以上,而且,上述胎面橡胶的30℃的动态储存弹性模量E’(MPa)及60℃的损失正切tanδ分别满足以下式表示的关系。
5.0≤E’
0.050≤tanδ≤0.240
本发明的缺气保用轮胎优选为,在上述胎面橡胶中,相对于100质量份的橡胶成分配合20~80质量份的白色填充剂和10~30质量份的炭黑,而且,该白色填充剂的份数A和该炭黑的份数B满足以下式表示的关系。
20≤(A/(A+B))×100≤95
还优选上述钢丝帘线的截面形状为扁平状,而且,该扁平截面的长径方向沿着上述带束层的宽度方向排列。并且,上述钢丝帘线的排列密度优选为40~60根/50mm,在上述带束层内相邻的钢丝帘线间的距离优选为0.4~1.0mm。
下面,说明缺气保用轮胎的具体作用。
缺气保用性能由在漏气等空气泄漏的状态下能够安全地行驶的距离的长短来决定。胎侧加强型的缺气保用轮胎以胎侧部为中心地在其内表面配设有轮胎宽度方向截面呈月牙形的加强橡胶。在不存在该加强橡胶的情况下,轮胎虽然能够利用空气内压来维持载荷负担能力,但由于胎侧部的橡胶厚度和硬度较低,因此,该胎侧部自身的载荷支承能力存在界限,难以在漏气时发挥缺气保用性能。因此,利用该加强橡胶来加强胎侧部和位于其两侧的胎肩部及胎圈部,提高这些部分的载荷支承能力,由此,能够减少漏气等空气泄漏时变形较大的胎侧部的变形,而能够维持缺气保用性能。
图1表示缺气保用行驶过程中的缺气保用轮胎剖视图。该变形能够通过采用CT扫描仪进行调查来确认,可知胎侧部的加强橡胶5为了支承载荷需要非常大的刚性。另一方面,在非漏气时、即充气时,在不存在加强橡胶5的普通轮胎中,承载负荷时胎侧部较大地变形而吸收载荷,不会或者难以将剩余的力传递到接地面,但在具有刚性较高的加强橡胶5的缺气保用轮胎中,该胎侧部相反地几乎不会发生变形。
如上所述,在缺气保用轮胎中,胎肩部内侧被路面束缚,但胎肩部外侧因加强橡胶的存在而几乎不会发生因载荷而造成的弯曲变形,因此,载荷(F)会直接传递到胎肩部外侧(图2)。结果,胎肩花纹块较强地承受横向剪切变形,结果,在产生作为反作用力的从路面朝向胎肩部外侧的较大力的状态下行驶。该力作用于两侧胎肩部,在均匀的路面上行驶的情况下这些力平衡,但在实际路面上均匀的路面极少,由普通的路面上的路面微小的不均衡导致左右的力(F)不平衡,这些力传递到车轮,车辆难以直行,车辆的直行稳定性、操纵稳定性变差。另外,由此,胎面部的变形变大,结果,滚动阻力增大而导致低燃耗性能也会变差。本发明人明确了该缺气保用轮胎的作用,在此基础之上,发现通过在胎面橡胶中配置低损失的橡胶,而且,在带束层部配置刚性高于以往的构件,在提高高速直行稳定性能、干地性能、湿地性能的同时、能够降低滚动阻力。
采用本发明,能够提供一种具有优良的缺气保用性能、并且在非漏气时也具有优良的高速直行稳定性、干地性能和湿地性能以及低燃耗性的缺气保用轮胎。
附图说明
图1是漏气时行驶过程中的缺气保用轮胎的右半部分的概略剖视图。
图2是非漏气时行驶过程中的缺气保用轮胎的右半部分的概略剖视图。
图3是本发明的一个实施方式的缺气保用轮胎的右半部分概略剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。图3是本发明的缺气保用轮胎的一个例子的局部剖视图。图3所示的轮胎包括左右一对胎圈部1、一对胎侧部2、与两胎侧部2连接的胎面部3、在一对胎圈部1之间呈环状延伸来加强上述各部1、2、3的由1层以上胎体帘布层构成的胎体层4、及配置在胎侧部2的胎体层4的内侧的一对轮胎宽度方向为截面月牙形的胎侧加强橡胶5。
另外,在图示例子的轮胎中,在分别埋设于胎圈部1内的环状的胎圈芯6的轮胎径向方向外侧配置有三角胶条7,并且在胎体层4的胎冠部的轮胎径向方向外侧还配置有由两层交叉带束层构成的带束层8,此外,在该带束层8的轮胎径向方向外侧以覆盖整个带束层8的方式配置有带束加强层9A,并且,以仅覆盖该带束加强层9A的两端部的方式配置有一对带束加强层9B。在此,带束层由相对于轮胎赤道面倾斜地延伸的钢丝帘线的覆胶层构成,两层带束层以构成该带束层的帘线互相夹着赤道面地交叉的方式层叠构成带束层8。另外,带束加强层9A、9B通常由实质上与轮胎圆周方向平行地排列的帘线的覆胶层构成。
另外,图示例子的胎体层4利用由涂层胶(coating rubber)包覆平行排列的多个加强帘线而成的1层胎体帘布层构成,另外,该胎体层4由在分别埋设于上述胎圈部1内的一对胎圈芯6之间呈环状地延伸的主体部、及在各胎圈芯6的周围自轮胎宽度方向的内侧朝向外侧地向径向方向外方卷起的折回部构成,但在本发明的缺气保用轮胎中,胎体层4的帘布层数及构造并不限定于此。胎体层4具有相对于轮胎赤道面以60~90°的角度倾斜的径向构造的胎体帘线,另外,能够适当地采用聚酯、尼龙、芳香族聚酰胺等有机纤维帘线。并且,图示例子的带束层8由两层带束层构成,但在本发明的缺气保用轮胎中,构成带束层8的带束层的层数并不限定于此。并且,在本发明的缺气保用轮胎中,也并不是必须配设带束加强层9A、9B,也可以配设其他构造的带束加强层。
在本发明中,作为胎面橡胶,30℃的动态储存弹性模量E’(MPa)及60℃的损失正切tanδ需要分别满足以下式表示的关系。
5.0≤E’
0.050≤tanδ≤0.240
在该tanδ小于0.050时,有可能导致操纵稳定性及干地性能降低。另一方面,在tanδ大于0.240时,滚动阻力的降低效果减少,难以谋求提高低燃耗性能。
另外,在30℃的动态储存弹性模量E’小于5.0MPa的情况下,无法获得干燥路面上的操纵稳定性(干地性能)的提高效果。该动态储存弹性模量E’适合满足以下式表示的关系。
8.0≤E’
接着,在考虑到妨碍操纵稳定性及低燃耗性能的胎面部的应变能量损失分布的情况下,在不具有胎侧加强橡胶的普通的轮胎中,由于胎侧部的刚性较低,在胎侧部也能够分散轮胎变形,因此,胎面部容易产生均匀地变形,一般认为非漏气时的应变能量损失分布能够在胎面部均匀地分散。相对于此,在缺气保用轮胎中,由于具有胎侧加强橡胶,胎侧部刚性较高,而无法在胎侧部分散轮胎变形,因此,变形易于集中在胎面端部,一般认为非漏气时的应变能量损失分布集中于胎面端部。
因而,在缺气保用轮胎中,与普通轮胎的情况不同,在非漏气时应变能量损失分布会集中于胎面端部,因此,为了提高缺气保用轮胎在非漏气时的操纵稳定性及低燃耗性能,消除该应变能量损失的集中非常重要。
在本发明的缺气保用轮胎中,交叉带束层发挥较高的圆周方向拉伸刚性和面内弯曲刚性,并具有较低的面外弯曲刚性。交叉带束层在转弯边界附近受到向面内方向的较大的弯曲变形,在弯曲变形内侧受到较大的压缩变形,从而有可能产生压曲(buckling),但在本发明中,通过降低交叉带束层的面外弯曲刚性,随着压缩产生的面外弯曲变形力降低,能够利用轮胎内部压力抑制压曲变形。结果,在本发明的缺气保用轮胎中,能够使非漏气时的接地压力分布均匀而避免应变能量损失分布集中于胎面端部,由此,能够使对胎面橡胶的施力均匀化,从而能够提高非漏气时的操纵稳定性及低燃耗性能。
为了实现该交叉带束层,所使用的钢丝帘线具有由6~10根的线材直径为0.10~0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯体-单层鞘构造,该钢丝帘线的排列密度为40根/50mm以上,在带束层内相邻的该钢丝帘线之间的距离为0.3mm以上非常重要。
在该线材直径大于0.20mm时,帘线的弯曲刚性升高,难以降低交叉带束层的面外弯曲刚性。另一方面,在线材直径小于0.10mm时,难以在适合本发明的线材数及帘线间距离的条件下获得较高的拉伸刚性,并且成本较高。
另外,在线材数较多时,由于帘线弯曲时的线材相互间干涉导致弯曲刚性增大,但在线材数为10根以下时,对弯曲刚性的影响较小。但是,在线材数小于6根时,难以获得适合本发明的较高的圆周方向拉伸刚性。
并且,在本发明中,钢丝帘线的排列密度为40根/50mm以上,较佳为40~60根/50mm。使排列密度为40根/50mm以上的原因在于,为了获得所需的圆周方向拉伸刚性,需要确保所需的最低限度的钢丝占有率,即使是相同的钢丝占有率,上下带束层所形成的钢丝帘线的网眼越小、并且数量越多交叉带束层的圆周方向拉伸刚性越高。
在此,线材直径越小、而且线材根数越少,则排列密度越大,而能获得期望的圆周方向拉伸刚性,但在带束层内相邻的钢丝帘线的帘线间距离为0.3mm以上非常重要。钢丝帘线间距离小于0.3mm时,在钢丝帘线端部产生的微细的裂纹跨过相邻的钢丝帘线相互之间而发展,也连带带束层层叠相互之间间距扩大,导致带束层分离。在带束层内相邻的钢丝帘线间的距离优选为0.4~1.0mm左右。
此外,优选将钢丝帘线的截面形状做成扁平状,通过使该扁平截面的长径方向沿着带束层的宽度方向排列,能够获得更高的面内弯曲刚性和更低的面外弯曲刚性。
作为截面形状为扁平的钢丝帘线构造,能够采用线材的螺旋形状被向一个方向挤压而成的单捻构造、或采用将不互相捻合而并列配置的2~3根钢丝线材作为芯体并在其周围捻合钢丝线材形成鞘而成的构造等。特别是优选应用2并列+4~7等的、将不互相捻合地并列配置的两根钢丝线材作为芯体并在其周围捻合剩余的钢丝线材而成的芯体-单层鞘构造的钢丝帘线,其能够获得更高的面内弯曲刚性和更低的面外弯曲刚性。
本发明所采用的胎面橡胶具体地讲可以适合采用这样的物质,即,相对于100质量份的橡胶成分配合20~80质量份的白色填充剂和10~30质量份的炭黑,而且,这些白色填充剂的份数A和炭黑的份数B满足以下式表示的关系。
20≤(A/(A+B))×100≤95
在白色填充剂的份数A小于20质量份时,无法获得湿滑路面上的操作稳定性,另一方面,在其大于80质量份时,会导致橡胶片一致性(unification)变差等加工性较差。另外,在炭黑低于10质量份时,对于加热性(warming processing)等加工性会较差,在其超过30质量份时,湿路面上的操纵稳定性的优点降低。并且,在(A/(A+B))×100<20时,无法获得湿滑路面上的操纵稳定性的优点,另一方面,在(A/(A+B))×100>95时,会导致橡胶片一致性变差等加工性较差。
作为胎面橡胶的橡胶成分,具体地讲,例如能够列举出苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶(SIR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、丁基橡胶(IIR)及乙烯-丙烯共聚物等合成橡胶。
另外,作为白色填充剂,能够列举出二氧化硅、氢氧化铝等,其中优选二氧化硅。作为二氧化硅并没有特别的限定,例如能够列举出湿式二氧化硅(含水硅酸)、干式二氧化硅(无水硅酸)、硅酸钙、硅酸铝等,其中,在破坏特性的改良效果和湿地性能及滚动阻力性的同时成立优良的方面,也优选湿式二氧化硅。另外,在采用二氧化硅作为白色填充剂的情况下,从进一步提高其加强性的方面考虑,优选在配合时添加硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,能够列举出双[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、双[3-(三乙氧基硅)丙基]三硫化物、双[3-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物、双[2-(三乙氧基硅)乙基]四硫化物、双[3-(三甲氧基硅)丙基]四硫化物、双[2-(三甲氧基硅)乙基]四硫化物、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、2-巯乙基三甲氧基硅烷、2-巯甲基三乙氧基硅烷、3-(三甲氧基硅)丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、3-(三乙氧基硅)丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、2-(三乙氧基硅)乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、3-(三甲氧基硅)丙基苯并噻唑四硫化物、3-(三乙氧基硅)丙基苯并噻唑四硫化物、3-(三乙氧基硅)丙基甲基丙烯酸酯单硫化物、3-(三甲氧基硅)丙基甲基丙烯酸酯单硫化物、双[3-(二乙氧基甲基硅)丙基]四硫化物、3-巯丙基二甲氧基甲基硅烷、(二甲氧基甲基硅)丙基-N、N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、(二甲氧基甲基硅)丙基苯并噻唑四硫化物等,其中,从改善加强性效果的方面考虑,优选双[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物以及3-(三甲氧基硅)丙基苯并噻唑四硫化物。这些硅烷偶联剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
并且,作为炭黑并没有特别的限定,可以采用FEF、SRF、HAF、ISAF、SAF级的材料等,其中,特别优选碘吸附量(IA)为60mg/g以上、且(DBP)吸油量为80mL/100g以上的材料。通过配合炭黑,能够改良橡胶组合物的各物性,但从耐磨损性的方面考虑,更优选HAF、ISAF、SAF级的材料。
在胎面橡胶中也可以含有软化剂,作为其配合量,相对于100质量份的橡胶成分为0~30质量份的范围。在软化剂的配合量超过30质量份时,存在硫化橡胶的拉伸强度和低发热性变差的倾向。作为软化剂,可以采用工艺油等,作为该工艺油,更具体地能够列举出链烷烃油、环烷烃类油、芳香族油等。其中,从拉伸强度和耐久性的方面考虑,也优选芳香族油,从滞后损耗和低温特性的方面考虑,优选环烷烃类油和链烷烃类油。
在胎面橡胶中可以使用普通的橡胶用交联剂,优选将交联剂与硫化促进剂组合使用。作为交联剂,相对于100质量份的橡胶成分,硫含量优选为0.1~10质量份的范围,更优选为1~5质量份的范围。对于交联剂的配合量,相对于100质量份的橡胶成分,硫含量低于0.1质量份时,硫化橡胶的破坏强度、耐久性和低发热性降低,另一方面,超过10质量份时,弹簧弹性丧失。另外,作为硫化促进剂并没有特别的限定,能够列举出2-巯基苯并噻唑(M)、二硫化二苯并噻唑(DM)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)等噻唑系硫化促进剂、二苯胍(DPG)等胍系硫化促进剂、N,N’-二苯基硫脲(CA)等脲系硫化促进剂等。作为硫化促进剂的用量,相对于100质量份的橡胶成分,优选为0.1~5质量份的范围,更优选0.2~3质量份的范围。这些硫化促进剂既可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
在上述胎面橡胶中,除上述之外,也可以在不损害本发明目的的范围内适当地选择配合例如防老剂、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、抗臭氧劣化剂等在橡胶业界通常采用的添加剂。
实施例
实施例1~5及比较例1~4
制作如图3所示的胎侧加强型的缺气保用轮胎,该轮胎在胎体层的胎冠部径向方向上按顺序包括将钢丝帘线覆胶而成的两层交叉带束层及胎面橡胶。作为各实施例和比较例的带束层,分别采用满足下述表2、3所示的条件的材料。轮胎规格为225/45R17,交叉带束层的角度相对于轮胎宽度方向为±62°。将所使用的胎面橡胶的配合表示于下述表1中。
表1
表2
按照下述记载对得到的各试验用轮胎进行了评价。将其结果与胎面橡胶的30℃的动态储存弹性模量E’和60℃的损失正切tanδ的测定值一同表示于下述表3中。
E’和tanδ的测定
使用Rheometrics公司制的粘弹性测定装置,在频率为15Hz、应变为5%的条件下测定了胎面橡胶的30℃的动态储存弹性模量(E’)和60℃的损失正切(tanδ)。
高速直行稳定性和操纵稳定性
将各试验用轮胎安装于实车,通过在干燥状态(干地)及湿滑状态(湿地)的线路中由驾驶员进行感觉体验(feeling)行驶,进行了高速直行稳定性、操纵稳定性的试验。结果以满分10分的评分表示。数值越大,高速直行稳定性和操纵稳定性越优良、越良好。另外,对于干地操纵稳定性,0.5分的差异在性能上是相差很大的,通常对于驾驶员是能够识别到的性能差。
加工性
按照下述记载进行了加工性评价。
在压片辊(sheeting roll)上将未硫化橡胶进行压片之后,冲切成10cm×2cm×2mm的型号,在放置24小时之后测定了自冲切之后的收缩量。将收缩量为40%以下的情况记为○(良好),大于40%、小于等于60%的情况记为△,大于60%的情况记为×。
滚动阻力试验
使用具有外径为1707.6mm、宽度为350mm的钢丝平滑面的旋转鼓,利用在JIS标准的额定内压、450kgf的载荷作用下使其以0~180km/h的速度旋转来测定的方法、即所谓的惯性法进行了测定。
采用将比较例1设为100时的指数来进行表示。数值越大,表示越优良。
表3
*1)表示A:二氧化硅(白色填充剂)及B:炭黑相对于100质量份的橡胶成分的份数(质量份)。
如上述表3所示,在作为带束层的钢丝帘线和胎面橡胶采用满足本发明的规定条件的材料的实施例的缺气保用轮胎中,与任一比较例的缺气保用轮胎相比,所有的性能均能得到良好的结果。
参考例1、2
作为胎面橡胶采用与实施例1相同的材料,作为交叉带束层采用满足上述表2和下述表4所示的条件的材料,分别制作不具有胎侧加强橡胶的普通轮胎。轮胎规格为225/45R17,交叉带束层的角度相对于轮胎宽度方向为±62°。
比较例5
使胎面橡胶和交叉带束层相关的条件与参考例1同样地制作具有胎侧加强橡胶的胎侧加强型的缺气保用轮胎。
实施例6
使胎面橡胶和交叉带束层相关的条件与参考例2同样地制作具有胎侧加强橡胶的胎侧加强型的缺气保用轮胎。
总应变能量损失评价
针对得到的各试验用轮胎,解析计算胎面部的应变能量损失,求得其总和。另外,分别求得除带束层构造之外为相同构造的各试验用轮胎之间(参考例1与参考例2之间及比较例5与实施例6之间)的、由带束层构造导致的总应变能量损失的变化率。
将其结果一并表示于下述表4中。
表4
如上述表4所示,在将应用相同带束层构造(1)的参考例1的普通轮胎和比较例5的缺气保用轮胎进行比较的情况下,比较例5的缺气保用轮胎的总应变能量损失的值与参考例1的普通轮胎相比是大幅度提高的值,因而,比较例5的缺气保用轮胎的发热量也升高。一般认为其原因在于,如上所述,在缺气保用轮胎中,与不具有胎侧加强橡胶的普通轮胎不同,其胎侧部刚性较高,无法在胎侧部分散轮胎变形,因此,应变能量损失集中于胎面端部。
在此,考虑到带束层构造(1)与带束层构造(2)的不同,满足本发明所示的条件的带束层构造(2)的带束层的面外弯曲刚性低于带束层构造(1)的带束层,因此,通过应用带束层构造(2),随着轮胎的压缩产生的面外弯曲变形力降低,抑制了压曲变形,结果,能够得到使对胎面橡胶的施力均匀化的效果。
但是,在普通轮胎的情况下,即使在应用带束层构造(1)的情况下(参考例1)也能够使应变能量损失分布均匀地分散,因此,即使在替代带束层构造(1)而应用带束层构造(2)的情况下(参考例2),在总应变能量损失的值中也没有发现那样的改良。
相对于此,在实施例6的缺气保用轮胎的情况下,可知通过应用带束层构造(2),使在应用带束层构造(1)的情况下(比较例5)集中于端部的变形分散,使非漏气时的应变能量损失分布均匀地分散于胎面部,从而,与普通轮胎的情况相比能更有效地降低总应变能量损失的值,也能够抑制发热量。
附图标记说明
1、胎圈部;2、胎侧部;3、胎面部;4、胎体层;5、(胎侧)加强橡胶;6、胎圈芯;7、三角胶条;8、带束层;9A、9B、带束加强层。
Claims (5)
1.一种缺气保用轮胎,该缺气保用轮胎构成如下:以在左右一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体层为骨架,在该胎体层的胎冠部径向方向外侧按顺序配置有将钢丝帘线覆胶而成的至少两层交叉带束层、以及胎面橡胶,而且,在上述胎体层的胎侧部内侧部分配设轮胎宽度方向上的截面形状为月牙形的加强橡胶,其特征在于,
上述钢丝帘线具有由6~10根的线材直径为0.10~0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯体-单层鞘构造,该钢丝帘线的排列密度为40根/50mm以上,在带束层内相邻的该钢丝帘线之间的距离为0.3mm以上;
而且,上述胎面橡胶的30℃的动态储存弹性模量E’及60℃的损失正切tanδ分别满足以下式表示的关系:
5.0≤E’
0.050≤tanδ≤0.240,
其中,上述动态储存弹性模量E’的单位是MPa。
2.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎,其中,
在上述胎面橡胶中,相对于100质量份的橡胶成分配合20~80质量份的白色填充剂和10~30质量份的炭黑,而且,该白色填充剂的份数A与该炭黑的份数B满足以下式表示的关系:
20≤(A/(A+B))×100≤95。
3.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎,其中,
上述钢丝帘线的截面形状为扁平状,而且,该扁平截面的长径方向沿着上述带束层的宽度方向排列。
4.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎,其中,
上述钢丝帘线的排列密度为40~60根/50mm。
5.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎,其中,
在上述带束层内相邻的钢丝帘线间的距离为0.4~1.0mm。
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