CN106457932B - 充气轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种充气轮胎及其制造方法，其即使对于轮胎滚动时的胎面部挠曲大的轮胎尺寸的轮胎，面接合部件的环件与钩件的接合状态也不容易被解除，对于防止发生所安装的功能性物体的脱落而言也具有显著的效果。在轮胎内表面安装有用于安装物体的面接合部件的充气轮胎中，将多个面接合部件断续地在胎面内周面上配置8处以上，且使该面接合部件的长边方向与轮胎轴向所成的角度θ为0～45度，使轮胎周向的设置周期为该面接合部件的轮胎轴向长度的80％～150％，所述面接合部件具有一样的截面尺寸且整体为带状形状，且该面接合部件的轮胎轴向长度为该充气轮胎的最大带束宽度的50％～120％。

Description

充气轮胎及其制造方法

技术领域

本发明涉及充气轮胎及其制造方法。更详细而言，涉及在轮胎内表面设置有用于通过机械地接合来安装所期望的物体的面接合件，尤其涉及该接合后的面接合件的接合状态不容易被解除的充气轮胎及其制造方法。

背景技术

提出了一种将用于向轮胎内安装所期望的功能性物体等的面接合件在周向上连续地或断续地设置于轮胎内周面上的充气轮胎(专利文献1-4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2006-44503号公报

专利文献2：日本国特开2008-272954号公报

专利文献3：日本国特开2008-149461号公报

专利文献4：日本国特开2009-154320号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，由于使用了面接合件的接合是通过构成该面接合件的许多接合元件群彼此的机械地接合的集合而实现的，所以在轮胎滚动中等情况下，接合力有时减弱。尤其是，在接合力一旦减弱、并进一步加剧而导致接合被解除时，会存在变得无法在轮胎内发挥功能性物体的功能这一不良情况。

尤其是，对于轮胎滚动时的胎面部挠曲大的轮胎尺寸的轮胎，就面接合件的环件与钩件的接合而言，在因反复施加的滚动变形而产生的在轮胎周向上施加的剪切力的作用下，该接合状态有时会被解除。

鉴于上述那样的点，本发明的目的在于，提供一种充气轮胎及其制造方法，其对于即使是轮胎滚动时的胎面部挠曲大的轮胎尺寸的轮胎，面接合件的环件与钩件的接合状态也不容易被解除，在防止发生所安装的功能性物体的脱落方面也具有显著的效果。

此外，在本发明中，“轮胎滚动时的胎面部挠曲大的轮胎尺寸的轮胎”一般是指高的扁平率的轮胎，具体而言，是指扁平率为50％以上的轮胎。不过，本发明不仅限于特别是这样的高扁平率的轮胎。

用于解决问题的技术方案

达到上述的目的的本发明的充气轮胎具有下述(1)的结构。

(1)一种充气轮胎，在轮胎内周面安装有用于安装物体的面接合部件，其特征在于，所述充气轮胎通过将多个面接合部件断续地在胎面内周面上配置8处以上而成，且使该面接合部件的长边方向与轮胎轴向所成的角度θ为0～45度，使轮胎周向的设置周期为该面接合部件的轮胎轴向长度的80％～150％，所述面接合部件具有一样的截面尺寸且整体为带状形状，且该面接合部件的轮胎轴向长度为该充气轮胎的最大带束宽度的50％～120％的。

另外，在上述本发明的充气轮胎的基础上，优选的是，采用具有以下的(2)～(4)中任一项的结构的充气轮胎。

(2)根据上述(1)所述的充气轮胎，其特征在于，所述面接合部件，以在轮胎轴向的横截面上交替地具有没有配置所述面接合部件的面和配置有所述面接合部件的面的方式，进行所述断续的配置。

(3)根据上述(1)或(2)所述的充气轮胎，其特征在于，所述面接合部件的宽度W为5mm～30mm。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述面接合部件是钩环式(日文：フック·アンド·ループ式)的面接合部件，钩侧的部件设置于轮胎侧，且配置于该轮胎侧的该面接合部件由树脂构成，在轮胎内腔侧具备接合元件，在轮胎外周面侧具备固定元件，该固定元件被设置成咬入轮胎内表面橡胶层。

另外，达到上述的目的的本发明的充气轮胎的制造方法，具有以下的(5)的结构。

(5)一种充气轮胎的制造方法，其特征在于，制造上述(1)～(4)中任一项所述的充气轮胎，包括预先将面接合部件以该面接合部件彼此隔开间隔的方式设置于粘接橡胶层、且将该粘接橡胶层贴附于该轮胎的内衬层的内表面的工序。

发明的效果

根据(1)所述的本发明的充气轮胎，提供如下充气轮胎，其即使对于轮胎滚动时的胎面部挠曲大的轮胎尺寸的轮胎，面接合部件的环件与钩件的接合状态也不容易被解除，对于防止发生所安装的功能性物体的脱落而言也发挥显著的效果。上述本发明的效果，对于轮胎滚动时的胎面部挠曲大的扁平轮胎、例如特别是扁平率为50％以上的轮胎等会良好的发挥出来，进一步地，对于扁平率为60％以上的轮胎等会显著地表现出来。

根据(2)～(4)中任一项的本发明的充气轮胎，提供如下充气轮胎：该充气轮胎能够更明显地大幅发挥通过上述(1)所述的本发明的充气轮胎而获得的效果。

尤其是，根据(2)或(3)所述的本发明，提供如下充气轮胎：该充气轮胎具有也可充分地确保面接合部件整体的接合力、且可使面接合部件的环件与钩件的接合状态不容易解除的这样的、与(1)相关的本发明的效果。尤其是，根据(4)所述的本发明，提供如下充气轮胎：该充气轮胎除了使面接合部件整体的接合力大、且使接合不容易被解除以外，该面接合部件的固定强度也高，整体具有高的接合力并且耐久性优异。

另外，根据(5)所述的本发明的充气轮胎的制造方法，提供制造如下充气轮胎的方法，该充气轮胎即使对于轮胎滚动时的胎面部挠曲大的轮胎尺寸的轮胎，面接合部件的环件与钩件的接合状态也不容易被解除，对于防止发生所安装的功能性物体的脱落而言也具有显著的效果。

附图说明

图1是示出本发明的充气轮胎的一例的子午线剖视图。

图2(a)、(b)均是对本发明的充气轮胎的实施方式例进行说明的图，是将轮胎胎面部的内表面的整周展开而示意性地示出的展开图。

图3(a)、(b)均是对本发明的充气轮胎的实施方式例进行说明的图，是将轮胎胎面部的内表面的整周展开而示意性地示出的展开图。

图4是对本发明的充气轮胎的实施方式例进行说明的图，是示出设置于轮胎内表面的面接合部件的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图等，更详细地对本发明的充气轮胎及其制造方法进行说明。

图1是示出本发明的充气轮胎的一例的图。在图1中，本发明的充气轮胎具备在轮胎周向上延伸而呈环状的胎面部11、配置于该胎面部11的两侧的一对胎侧部12、以及配置于上述胎侧部12的轮胎径向内侧的一对胎圈部13。

在一对胎圈部13、13之间架设有胎体层14。该胎体层14，包括在轮胎径向上延伸的多根加强帘线，且绕配置于各胎圈部13的胎圈芯15而从轮胎内侧向外侧折回。在胎圈芯15的外周上配置有由截面三角形状的橡胶组成物形成的胎圈包布16。

另一方面，在胎面部11中的胎体层14的外周侧埋设有多层的带束层17。这些带束层17包含相对于轮胎周向倾斜的多根加强帘线，且配置成在层间加强帘线彼此交叉。在带束层17中，加强帘线的相对于轮胎周向的倾斜角度设定在例如10°～40°的范围。作为带束层17的加强帘线，优选使用钢帘线。以提高高速耐久性为目的，在带束层17的外周侧，配置有通过使加强帘线以相对于轮胎周向成例如5°以下的角度排列而成的至少一层的带束覆层18。作为带束覆层18的加强帘线，优选使用尼龙、芳纶等的有机纤维帘线。

此外，虽然上述的轮胎内部构造示出了充气轮胎中的代表性的例子，但不限于此。

如图1所示，在轮胎内周面1安装有用于安装物体的面接合部件2。在像这样在轮胎内周面1安装了用于安装物体的面接合部件2的充气轮胎中，其特征在于，该充气轮胎如图2(a)、(b)所示，是将多个面接合部件2断续地在胎面内周面上配置8处以上而成，且使该面接合部件2的长边方向与轮胎轴向(X-X方向)所成的角度θ为0～45度，使轮胎周向(Y-Y方向)上的设置周期P为该面接合部件2的轮胎轴向长度L的80％～150％，所述面接合部件2具有一样的截面尺寸且整体为带状形状，且该面接合部件2的轮胎轴向长度L为该充气轮胎的最大带束宽度WB(参照图1)的50％～120％。在图2中，示出(a)θ为大约0度的情况，(b)θ为大约10度的情况。

以往，在轮胎滚动时的胎面部挠曲大的高扁平轮胎等轮胎中，将面接合部件在轮胎周向上连续地设置的情况下，环件与钩件的接合有时被解除。

与此相对，在本发明的充气轮胎中，通过在轮胎周向上不连续地设置面接合部件2，能够抑制环件与钩件的接合被解除。通过在周向上使面接合部件不连续地存在，能够利用该面接合部件2的中断部分将因周向挠曲而产生的作用于环件/钩件间的剪切力截断而缓和该剪切力。

在本发明中，将设置的面接合部件2的轮胎轴向长度L设为该充气轮胎的最大带束宽度WB的50％～120％是重要的。若该面接合部件2的轮胎轴向长度L小于该充气轮胎的最大带束宽度WB的50％，则无法很好地将安装物体的轮胎宽度方向端部固定，而会因滚动时的胎面部11的变形而受到损伤，所以不优选。另外，在比120％大的情况下，面接合部件2有时会干涉轮胎胎肩部，从而不优选。设置的面接合部件2的轮胎轴向长度L的优选的范围是该充气轮胎的最大带束宽度WB的60％～120％。

像这样地将面接合部件2的轮胎轴向长度L配置成比较长，这在增大能够作为面接合件发挥功能的面积方面是重要的。尤其是，该面接合部件2的轮胎轴向长度L，与后述的面接合部件2的设置周期P(即，断续地配置)、该面接合部件2的宽度W这样的各个值相乘而成为决定可作为面接合件发挥功能的面积的大小的基本要素，在本发明中是重要的要素。

另外，设置的面接合部件2的设置周期P，优选设为该面接合部件2的轮胎轴向长度L的80％～150％，若该设置周期P小于80％，则上述的缓和剪切力的作用会下降，另外，若超过150％则整体的接合力会下降，变得难以维持足够的接合力。

根据本发明者们的研究，面接合部件2的设置个数，相对于整周而言存在8处以上是重要的，优选的是在8处以上且42处以下。更优选的是，也考虑接合力和加工时间、成本等，设为12处以上且26处以下。该面接合部件2，虽然最好采用被称为所谓的作为环件和钩件而被认可的钩环方式的方式的部件，但也可以采用不是形成为完全的钩状和环状的方式的部件。从获得切实的接合力的方面考虑，优选钩或环的个数在轮胎整体有4000个以上。更优选的是，在轮胎整体有5000个～40000个。

就由面接合部件2的长边方向(D-D方向)与轮胎轴向(X-X方向)所成的角度θ而言，从获得切实的接合力的方面考虑设为0～45度的范围是重要的，优选是0～30度。此外，此处所说的θ的角度数值是由包含“±”的概念下的数值。

在本发明中，关于面接合部件2的配置，优选的是，配置的面接合部件2在轮胎轴向的横截面上以交替地具有没有配置面接合部件的面和配置有面接合部件的面的方式配置。该状态由图3(a)、(b)示出。通过像这样以没有配置面接合部件2的面S1与配置有面接合部件2的面S2交替地分明地存在的方式配置，从而上述的将剪切力截断而缓和该剪切力的效果变得更明显且变得更大。“没有配置面接合部件的面与配置有面接合部件的面交替地存在”换句话说是指如下状态：在轮胎内周面上的整周的周向下，在从轮胎轴向透视时，面接合部件不是连续地存在，而是明显有不存在面接合部件的部分，该不存在面接合部件的部分断续地存在。

在本发明中，优选面接合部件2的宽度W为5mm～30mm。这是因为该范围最适合物体的安装(接合力)、拆卸，即若宽度比30mm大则有时难以拆卸物体，另外，若宽度比5mm窄则无法获得适当的接合力。

另外，在本发明中，如前所述，优选面接合部件2是钩环式的面接合部件，而且在该情况下，优选的是，钩侧的部件设置于轮胎侧，且该轮胎侧的面接合部件(钩侧的部件)由树脂构成，在轮胎内腔侧具备接合元件，在轮胎外周面侧具备固定元件，该固定元件设置成咬入(日文：食い込む)轮胎内表面橡胶层。该构造的例子由图4示出。在图4中，IN是轮胎内腔侧，OUT是轮胎外周面侧，3是接合元件，4是固定元件，5是粘接橡胶层，6是内衬层。如该图所示，在设置时固定元件4所咬入的轮胎内表面橡胶层是如下概念：即是至少包括粘接橡胶层5作为位于最内腔侧的橡胶层的橡胶层，而且根据情况也包括位于该轮胎外周面侧的内衬层6等。

构成面接合部件2的树脂可以使用强度、耐久性、耐久性等优异的硬质树脂等，虽然不特别限定，但可以使用聚酯系树脂、聚酰胺系树脂等热可塑性树脂、热固化性树脂等、以及被称为工程塑料的树脂等各种树脂。而且，也可以优选使用将上述各种树脂和弹性体混合而成的热可塑性树脂组成物等。该使用的树脂和/或热可塑性树脂组成物的种类、成分也应该配合所安装的轮胎的特征、所安装的功能性物体的特征等而决定。

在本发明中，经由该面接合部件2而安装于轮胎内周面1的物体不特别限定，例如是吸音件、减振件、电子部件或安全芯子(日文：ランフラット中子)等。

对于制造本发明的充气轮胎的方法，可以通过在通常的轮胎制造工序中包含如下工序来制造，该工序是：首先形成粘接橡胶层，预先将要设置的面接合部件彼此隔开间隔地设置于该粘接橡胶层并再将其贴附于轮胎的内衬层的内表面。

通过像这样在粘接橡胶层设置面接合部件、而且在内衬层的内表面贴附该粘接橡胶层，由此，在硫化成型时，虽然面接合部件无法与膨胀(inflate)成型对应地伸展，但通过面接合部件间的粘接橡胶层伸展，能够使部件整体上追随膨胀成型，能够将面接合件的设置过程组合到硫化成型工序中。

顺便说一下，在制造连续地设置有面接合部件的除了本发明以外的充气轮胎时，由于在周向上连续地配置面接合部件，所以面接合部件无法追随轮胎成形上升(リフト)(面接合件只能伸长数个百分点)，从而只能采用在轮胎的成形后、贴附面接合部件这一方法。因此，虽然以往是如上述那样地制造，但在采用本发明的充气轮胎的情况下，如上所述，能够将面接合件的设置过程组合到硫化成型工序中，在这一点上也是划时代的。

实施例

实施例1～4、比较例1

作为试验轮胎，准备了轮胎尺寸215/60R16 95H的试验轮胎。将本发明的面接合件不连续地设置于各试验轮胎的内表面(实施例1～4)，作为除了本发明以外的试验轮胎，准备了将面接合件连续地设置于各试验轮胎的内表面(比较例1)这3种试验轮胎。

本发明的实施例1～4分别如图2(a)、图2(b)所示，都是在胎面内周面具备12张面接合部件。角度θ为：θ＝0度(实施例1)、θ＝15度(实施例2)、θ＝45度(实施例3)以及θ＝0度(实施例4)，设置周期P为：P＝16cm(实施例1)、P＝16cm(实施例2)、P＝16cm(实施例3)以及P＝16cm(实施例4)，轴向长度L为：L＝15cm(实施例1)、L＝15cm(实施例2)、L＝15cm(实施例3)以及L＝11cm(实施例4)。

无论哪个试验轮胎，面接合部件都是钩环式的结构，该钩件设置于轮胎内表面。实施例1～4的面接合部件，宽度都是2cm且都为长方形状。

比较例1的面接合部件形成为在周向上连续的带状，宽度为2cm。

在各试验轮胎的内腔部，利用面接合件而安装有由尿烷泡沫形成的吸音件(贴附固定有钩环式的面接合件的环部件)。各试验轮胎的试验设为以行驶速度80km/小时、进行80小时的连续行驶(轮胎气压150Pa、负荷载荷5kN)。

在结束各试验行驶后，在确认各试验轮胎内的面接合件部的接合状态时，在比较例1的轮胎中确认到发生了接合剥离(钩件与环件的剥离)，但在本发明的实施例1～4的轮胎中没有发现任何状况。

附图标记说明

1：轮胎内周面；

2：面接合部件；

3：接合元件；

4：固定元件；

5：粘接橡胶层；

6：内衬层。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其扁平率为50％以上，在轮胎内周面安装有用于安装物体的面接合部件，其特征在于，所述充气轮胎通过将多个面接合部件断续地在胎面内周面上配置8处以上而成，且使该面接合部件的长度方向与轮胎轴向所成的角度θ为0～45度，使轮胎周向的设置周期为该面接合部件的轮胎轴向长度的80％～150％，所述面接合部件具有一样的截面尺寸且整体为带状形状，且该面接合部件的轮胎轴向长度为该充气轮胎的最大带束宽度的50％～120％。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述面接合部件，以在轮胎轴向的横截面上交替地具有没有配置所述面接合部件的面和配置有所述面接合部件的面的方式，进行所述断续的配置。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述面接合部件的宽度W为5mm～30mm。

4.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述面接合部件的宽度W为5mm～30mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述面接合部件是钩环式的面接合部件，钩侧的部件设置于轮胎侧，且配置于该轮胎侧的该面接合部件由树脂构成，在轮胎内腔侧具备接合元件，在轮胎外周面侧具备固定元件，该固定元件被设置成咬入轮胎内表面橡胶层。

6.一种充气轮胎的制造方法，其特征在于，

制造权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，包括预先将面接合部件以该面接合部件彼此隔开间隔的方式设置于粘接橡胶层、且将该粘接橡胶层贴附于该轮胎的内衬层的内表面的工序。