CN107031288A - 无气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无气轮胎，兼顾排水性与耐久性且提高耐不均匀磨损性。一种具有圆筒状的胎面环(2)的无气轮胎(1)，该胎面环(2)具有接地面(5)。在胎面环(2)中设置有贯穿其厚度方向的多个贯穿孔(8)和加强体(11)。多个贯穿孔(8)在轮胎周向上隔开间隔而配置。加强体(11)包含在沿轮胎周向相邻的贯穿孔(8)之间的区域中延伸的第1加强体(12)。第1加强体(12)的轮胎周向的两端部(12e)以不在贯穿孔(8)的内周面露出的方式终止。

Description

无气轮胎

技术领域

本发明涉及兼顾排水性与耐久性且提高耐不均匀磨损性的无气轮胎。

背景技术

近年来，提出了无气轮胎的各种提案。无气轮胎不使用高压空气而能够通过自身的结构部件支承载荷。因而，无气轮胎具有不会被刺破的优点。

例如，在下述专利文献1中记载有具有圆筒状的胎面环的无气轮胎。在该胎面环上设置有贯穿厚度方向的多个贯穿孔和加强体。贯穿孔提高无气轮胎的排水性，加强体提高无气轮胎的耐久性。

专利文献1：日本特开2008-044445号公报

在上述专利文献1中，为了防止加强体被从贯穿孔渗透的水腐蚀，而在轮胎宽度方向上与贯穿孔分开配置环状的加强体。因此，专利文献1的胎面环的刚性在轮胎宽度方向上不均匀，成为产生不均匀磨损的主要原因。

发明内容

本发明就是鉴于以上的实际情况而提出的，其主要目的在于提供无气轮胎，该无气轮胎以包含在贯穿孔之间的区域中延伸的多个第1加强体为基础，兼顾排水性与耐久性，且提高耐不均匀磨损性。

本发明提供一种无气轮胎，其具有圆筒状的胎面环，该胎面环具有接地面，其特征在于，在所述胎面环中设置有加强体和多个贯穿孔，所述多个贯穿孔贯穿所述胎面环的厚度方向，所述多个贯穿孔在轮胎周向上隔开间隔而配置，所述加强体包含在沿轮胎周向相邻的所述贯穿孔之间的区域中延伸的第1加强体，所述第1加强体的轮胎周向的两端部以不在所述贯穿孔的内周面露出的方式终止。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述加强体还包含在轮胎周向上连续延伸的环状的第2加强体，所述第2加强体在未形成有所述贯穿孔的区域中延伸。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述第2加强体是含有多个加强帘线的帘布层。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述第2加强体的所述帘布层是所述加强帘线相对于轮胎周向以5度以下的角度呈螺旋状卷绕而成的无接头帘布层。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，在所述胎面环的横截面中，所述第1加强体与所述第2加强体设置于轮胎半径方向上的相同位置。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述第1加强体是与所述第2加强体的所述帘布层相同的材料的帘布层。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述第1加强体是含有多个加强帘线的帘布层。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述第1加强体包含金属板。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述多个贯穿孔设置于轮胎赤道线上。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述多个贯穿孔包含配置于第1轮胎周向线上的多个第1贯穿孔和配置于第2轮胎周向线上的多个第2贯穿孔。

在本发明的无气轮胎中，优选的是，所述第1加强体包含外侧第1加强体和配置于该外侧第1加强体的轮胎半径方向内侧的内侧第1加强体，在所述外侧第1加强体与所述内侧第1加强体之间配置有由弹性体构成的剪切层。

本发明的无气轮胎在胎面环上设置有贯穿其厚度方向的多个贯穿孔和加强体。这样的贯穿孔能够提高无气轮胎的排水性。另外，加强体能够提高胎面环的刚性，其结果为能够提高无气轮胎的操纵稳定性。

在本发明中，加强体包含在沿轮胎周向相邻的贯穿孔之间的区域中延伸的多个第1加强体。这样的第1加强体能够有效地加强由于贯穿孔导致刚性降低的贯穿孔之间的区域。另外，第1加强体通过调整其刚性，能够使胎面环的轮胎宽度方向的刚性大致均匀，能够提高无气轮胎的耐不均匀磨损性。

另外，在本发明中，各第1加强体的轮胎周向的两端部以不在贯穿孔的内周面露出的方式终止。这样的第1加强体不会与从贯穿孔渗透的水接触。因而，第1加强体不会提前腐蚀，能够提高无气轮胎的耐久性。

附图说明

图1是示出本发明的无气轮胎的一个实施方式的整体立体图。

图2是图1的胎面环的立体图(局部剖视图)。

图3是图2的加强体的局部立体图。

图4是沿图1的胎面环的A－A线的剖视图。

图5是其它实施方式的加强体的局部立体图。

图6是另一其它实施方式的胎面环的立体图(局部剖视图)。

图7是另一其它实施方式的无气轮胎的整体立体图。

标号说明

1：无气轮胎；2：胎面环；5：接地面；8：贯穿孔；11：加强体；12：第1加强体。

具体实施方式

以下基于附图详细地说明本发明的一个实施方式。

如图1所示，本实施方式的无气轮胎1具有：圆筒状的胎面环2、配置于胎面环2的轮胎半径方向内侧的轮毂部3、以及连结胎面环2与轮毂部3的多个辐条4。

轮毂部3包含固定于车轴的盘部3a以及形成于盘部3a的外周的沿圆周方向延伸的圆筒部3b。轮毂部3与以往的胎轮相同，能够例如由钢、铝合金或者镁合金等金属材料形成。

各辐条4形成板状的形状，在轮胎周向上设置有多个。虽未被特别限定，辐条4由聚氨酯等高分子材料的铸型成型体形成。例如，在模具内预先配置有胎面环2和轮毂部3，并在模具内填充有高分子材料以连结该胎面环2与轮毂部3。通过高分子材料固化，形成连结胎面环2与轮毂部3的辐条4。此外，关于辐条4的形状，除了图示的方式以外也能够采用周知的各种方式。

本实施方式的胎面环2具有与路面接触的接地面5和配置于接地面5的相反侧且朝向轮毂部3侧的内向面6。作为优选的方式，在接地面5上至少有1根槽7，在本实施方式中设置有2根槽7。当在潮湿的路面上行驶时，这样的槽7除去路面上的水且提高无气轮胎1的排水性。

在胎面环2上，设置有从接地面5到内向面6贯穿其厚度方向的多个贯穿孔8。贯穿孔8的截面形状例如能够从圆形、楕圆形以及多边形等任意的形状中选择。当在潮湿的路面上行驶时，贯穿孔8有效地除去路面上的水，且进一步提高无气轮胎1的排水性。

本实施方式的贯穿孔8例如设置于槽7上。期望槽7的设置有贯穿孔8的部分作为加宽部9，与其它的部分的槽宽相比是局部放大的部分。当在潮湿的路面上行驶时，加宽部9除去路面上的水，且进一步提高无气轮胎1的排水性。

本实施方式的多个贯穿孔8包含配置于第1轮胎周向线La上的多个第1贯穿孔8a和配置于第2轮胎周向线Lb上的多个第2贯穿孔8b。期望包含多个第1贯穿孔8a和多个第2贯穿孔8b的多个贯穿孔8分别在轮胎周向上隔着间隔配置。

在图2中示出胎面环2单体的立体图(局部剖视图)。如图2所示，本实施方式的胎面环2包含构成接地面5和内向面6的胎面橡胶部10。胎面橡胶部10构成接地面5，因此可优选采用相对于路面的摩擦力或耐磨损性优良的硫系硫化过的橡胶组合物。

在本实施方式的胎面环2上设置有配置于胎面橡胶部10的内部的加强体11。加强体11例如包含：第1加强体12，其在轮胎周向上相邻的贯穿孔8之间的区域中在轮胎周向上不连续地延伸；以及环状的第2加强体13，其在未形成贯穿孔8的区域中在轮胎周向上连续地延伸。这样的加强体11能够提高胎面环2的刚性，其结果为能够提高无气轮胎1的操纵稳定性。

在图3中示出加强体11的局部立体图。如图3所示，期望加强体11的第2加强体13是包含多个加强帘线14的帘布层13P。作为加强帘线14，例如优选采用钢线。第2加强体13的帘布层13P例如是加强帘线14相对于轮胎周向以5度以下的角度呈螺旋状卷绕而成的无接头帘布层。这样的第2加强体13能够兼顾轻量化和强度。

期望加强体11的第1加强体12是包含多个加强帘线14的帘布层12P。第1加强体12的帘布层12P例如是与第2加强体13的帘布层13P相同材料的帘布层，是加强帘线14相对于轮胎周向以5度以下的角度呈螺旋状卷绕而成的无接头帘布层。这样的第1加强体12具有与第2加强体13大致相等的刚性，能够使胎面环2的轮胎宽度方向的刚性大致均匀，因此能够提高无气轮胎1的耐不均匀磨损性。

第1加强体12的轮胎周向的两端部12e以不在贯穿孔8的内周面露出的方式终止。例如，当硫化成型时，胎面橡胶部10(图2所示)的橡胶组合物流入到第1加强体12的各端部12e与贯穿孔8的内周面之间，防止第1加强体12的各端部12e露出至贯穿孔8的内周面。第1加强体12的各端部12e因为未在贯穿孔8的内周面露出，因此不与从贯穿孔8渗透的水接触。因而，即使第1加强体12的加强帘线14是钢线，第1加强体12也不会提前腐蚀，能够提高无气轮胎1的耐久性。

如图2所示，第1加强体12例如包含外侧第1加强体15和配置于其轮胎半径方向内侧的内侧第1加强体17。第2加强体13也同样，例如包含外侧第2加强体16和配置于其轮胎半径方向内侧的内侧第2加强体18。

期望在外侧第1加强体15与内侧第1加强体17之间以及外侧第2加强体16与内侧第2加强体18之间配置有由弹性体构成的剪切层19。在本说明书中，“弹性体”是在常温附近表现出橡胶弹性的所有高分子物质的总称，作为代表的物质包含硫化橡胶和树脂的概念。这样的剪切层19能够维持无气轮胎1的操纵稳定性并且降低滚动阻力。

在图4中示出图1的沿A－A线的剖视图。如图4所示，在胎面环2的横截面中，期望外侧第1加强体15与外侧第2加强体16设置于轮胎半径方向上的相同位置。另外，期望内侧第1加强体17与内侧第2加强体18设置于轮胎半径方向上的相同位置。这样的各第1加强体15、17和各第2加强体16、18因为能够容易使胎面环2的轮胎宽度方向的刚性大致均匀，因此提高无气轮胎1的耐不均匀磨损性。

如图2和图4所示，本实施方式的外侧第1加强体15包含沿第1轮胎周向线La(图1所示)配置的第1外侧第1加强体15a和沿第2轮胎周向线Lb(图1所示)配置的第2外侧第1加强体15b。同样，本实施方式的内侧第1加强体17包含沿第1轮胎周向线La配置的第1内侧第1加强体17a和沿第2轮胎周向线Lb配置的第2内侧第1加强体17b。

本实施方式的外侧第2加强体16包含配置于第1外侧第1加强体15a的轮胎宽度方向外侧的第1外侧第2加强体16a和配置于第2外侧第1加强体15b的轮胎宽度方向外侧的第2外侧第2加强体16b。外侧第2加强体16还包含配置于第1外侧第1加强体15a与第2外侧第1加强体15b之间的第3外侧第2加强体16c。

同样，本实施方式的内侧第2加强体18包含配置于第1内侧第1加强体17a的轮胎宽度方向外侧的第1内侧第2加强体18a和配置于第2内侧第1加强体17b的轮胎宽度方向外侧的第2内侧第2加强体18b。内侧第2加强体18还包含配置于第1内侧第1加强体17a与第2内侧第1加强体17b之间的第3内侧第2加强体18c。

期望上述的各第1加强体15a、15b、17a、17b和各第2加强体16a、16b、16c、18a、18b、18c分别由单独的帘布层构成，且配设于胎面橡胶部10的内部。关于这样的加强体11，因为各帘布层单独地构成，因此即使在帘布层的一部分破损的情况下，其影响也不会扩大到其它帘布层。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式，能够变形成各种方式进行实施。

例如，上述实施方式的贯穿孔8沿轮胎半径方向贯穿，但不限于该方式，贯穿孔8只要从胎面环2的接地面5到内向面6贯穿其厚度方向即可。因而，贯穿孔8例如既可以相对于轮胎半径方向倾斜，另外也可以在胎面环2内弯折或者弯曲。

另外，在上述实施方式中，第1加强体12的帘布层12P与第2加强体13的帘布层13P构成为各自单独的帘布层，例如也可以构成为单一的帘布层。在这种情况下，期望在该单一的帘布层中设置有与贯穿孔8同心且比贯穿孔8的最大径大的大径孔。即使是包含这样的单一的层的加强体11，因为大径孔的端面不在贯穿孔8的内周面露出，因此加强体11不会提前腐蚀，能够提高无气轮胎1的耐久性。

在图5中示出其它实施方式的加强体11A的局部立体图。如图5所示，该实施方式的加强体11A的第1加强体12A包含金属板12AP。这样的金属板12AP通过调整板厚而能够调整第1加强体12A的刚性。因此，金属板12AP能够容易使加强体11A的轮胎宽度方向的刚性大致均匀，能够提高包含加强体11A的无气轮胎的耐不均匀磨损性。

即使这样的第1加强体12A，也使轮胎周向的两端部12e以不在贯穿孔8的内周面露出的方式终止。因而，第1加强体12A能够防止提前腐蚀。

图6还示出另一其它实施方式的胎面环2B的立体图(局部剖视图)。如图6所示，该实施方式的胎面环2B的多个贯穿孔8B形成于轮胎赤道线C上。胎面环2B例如在接地面5B上未设置有槽。这样，胎面环2B能够与贯穿孔8B的大小和配置以及包含胎面环2B的无气轮胎的用途相应地，选择是否设置槽。

该实施方式的胎面环2B在外侧第1加强体15B的轮胎半径方向外侧配置有最外侧第1加强体20B。同样，胎面环2B在外侧第2加强体16B的轮胎半径方向外侧配置有最外侧第2加强体21B。这样，通过使剪切层19B的轮胎半径方向外侧的加强体成为2层结构，从而胎面环2B的刚性能够更强。

各第1加强体15B、20B以及各第2加强体16B、21B例如分别是含有多个加强帘线的帘布层。外侧第1加强体15B的加强帘线和最外侧第1加强体20B的加强帘线相对于轮胎周向以相同的倾斜角度(例如15度～65度)排列，但期望倾斜的朝向彼此相反。同样，外侧第2加强体16B的加强帘线和最外侧第2加强体21B的加强帘线相对于轮胎周向以相同的倾斜角度(例如15度～65度)排列，但期望倾斜的朝向彼此相反。

这样的各第1加强体15B、20B和各第2加强体16B、21B能够均衡地提高胎面环2B的轮胎周向刚性、轮胎轴向刚性以及扭转刚性，能够有效地加强胎面环2B。

该实施方式的胎面环2B还在剪切层19B的轮胎半径方向内侧配置有内侧第1加强体17B和内侧第2加强体18B。期望内侧第1加强体17B和内侧第2加强体18B也分别是含有多个加强帘线的帘布层。内侧第1加强体17B和内侧第2加强体18B的帘布层优选是加强帘线相对于轮胎周向以5度以下的角度呈螺旋状卷绕而成的无接头帘布层。

图7还示出另一其它实施方式的无气轮胎1C的整体立体图。如图7所示，本实施方式的无气轮胎1C具有包含与上述的无气轮胎1相同的盘部3a和圆筒部3b的轮毂部3以及多个辐条4。无气轮胎1C还具有胎面环2C，该胎面环2C具有接地面5C和内向面6C。

在胎面环2C的接地面5C上设置有3根槽7C和多个贯穿孔8C。本实施方式的多个贯穿孔8C包含配置于第1轮胎周向线La上的多个第1贯穿孔8Ca、配置于第2轮胎周向线Lb上的多个第2贯穿孔8Cb以及配置于轮胎赤道线C上的多个第3贯穿孔8Cc。

省略图示，不过在本实施方式中，胎面环2C也设置有在轮胎周向上相邻的第1贯穿孔8Ca之间、第2贯穿孔8Cb之间以及第3贯穿孔8Cc之间的各区域中在轮胎周向上延伸的第1加强体。当然该第1加强体的两端部也以不在各贯穿孔8Ca、8Cb、8Cc的内周面露出的方式终止。

实施例

根据表1的规格试制形成图1～4的基本结构的无气轮胎(相当于轮胎尺寸为125/80R13的轮胎)，并测试排水性、耐久性以及耐不均匀磨损性。辐条通过聚氨酯树脂(热固性树脂)的铸型成型法与胎面环和轮毂部一体成型。测试方法如下所述。

＜排水性＞

各试用轮胎安装于小型乘用车，测试驾驶员沿湿润状态的铺装路面的测试道路行驶。通过测试驾驶员的感官评价了此时的与排水性相关的行驶特性。结果是以比较例1为100的指数，数值越大表示排水性越优良。

＜耐久性＞

使用滚筒试验机在下述的条件下进行各试制轮胎在湿热条件下的耐久测试，并剖切测试后的各试制轮胎，通过目视确认第1加强体的帘布层是否产生锈。结果用锈的“有”或者“无”表示，在没有锈的情况下表示第1加强体没有产生腐蚀，耐久性优良。

载荷：1.5kN

速度：60km/h

＜耐不均匀磨损性＞

使用不均匀磨损试验机，各试制轮胎在下述的条件下行驶，计算在各行驶条件下的不均匀磨损量的平均值。结果是以比较例1为100的指数，数值越大表示耐不均匀磨损性越优良。

载荷：1.5kN

行驶条件：制动条件、驱动条件、自由滚动条件、转弯条件

测试结果在表1中表示。

表1

如从表1中明确的那样，能够确认：与比较例相比，实施例的无气轮胎平衡性良好地提高排水性、耐久性以及耐不均匀磨损性。

Claims (11)

1.一种无气轮胎，其具有圆筒状的胎面环，该胎面环具有接地面，其特征在于，

在所述胎面环中设置有加强体和多个贯穿孔，所述多个贯穿孔贯穿所述胎面环的厚度方向，

所述多个贯穿孔在轮胎周向上隔开间隔而配置，

所述加强体包含在沿轮胎周向相邻的所述贯穿孔之间的区域中延伸的第1加强体，

所述第1加强体的轮胎周向的两端部以不在所述贯穿孔的内周面露出的方式终止。

2.根据权利要求1所述的无气轮胎，其中，

所述加强体还包含在轮胎周向上连续延伸的环状的第2加强体，

所述第2加强体在未形成有所述贯穿孔的区域中延伸。

3.根据权利要求2所述的无气轮胎，其中，

所述第2加强体是含有多个加强帘线的帘布层。

4.根据权利要求3所述的无气轮胎，其中，

所述第2加强体的所述帘布层是所述加强帘线相对于轮胎周向以5度以下的角度呈螺旋状卷绕而成的无接头帘布层。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的无气轮胎，其中，

在所述胎面环的横截面中，所述第1加强体与所述第2加强体设置于轮胎半径方向上的相同位置。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的无气轮胎，其中，

所述第1加强体是与所述第2加强体的所述帘布层相同材料的帘布层。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的无气轮胎，其中，

所述第1加强体是含有多个加强帘线的帘布层。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的无气轮胎，其中，

所述第1加强体包含金属板。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的无气轮胎，其中，

所述多个贯穿孔设置于轮胎赤道线上。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的无气轮胎，其中，

所述多个贯穿孔包含：配置于第1轮胎周向线上的多个第1贯穿孔；和配置于第2轮胎周向线上的多个第2贯穿孔。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的无气轮胎，其中，

所述第1加强体包含外侧第1加强体和配置于该外侧第1加强体的轮胎半径方向内侧的内侧第1加强体，

在所述外侧第1加强体与所述内侧第1加强体之间配置有由弹性体构成的剪切层。