CN108349305B

CN108349305B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN108349305B
Application number: CN201680062414.4A
Authority: CN
Inventors: 新泽达朗; 干场崇史; 成濑雅公
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2036-10-17
Also published as: US20180326798A1; JP2017081405A; US10933700B2; CN108349305A; WO2017073391A1; DE112016005000T5; JP6601153B2

Abstract

本发明提供一种能通过在粘接于轮胎内表面的带状吸音件添加切槽来缓和接地时在带状吸音件产生的应力，改善带状吸音件的耐久性，并且促进从带状吸音件散热，改善高速耐久性的充气轮胎。该充气轮胎在胎面部(1)的内表面沿着轮胎周向粘接有带状吸音件(6)，并指定有相对于车辆的装接方向，在带状吸音件(6)形成有多个切槽(7)，该多个切槽(7)在相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2分别为0°≤θ1≤90°，0°≤θ2≤90°的范围内相互交叉，并且切槽(7)局部地配置于与带状吸音件(6)的车辆内侧的端部邻接的区域，切槽(7)的配置区域的宽度Wc为带状吸音件(6)的宽度Ws的10％～80％。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，更详细而言，涉及一种能通过在粘接于轮胎内表面的带状吸音件添加切槽来缓和接地时在带状吸音件产生的应力，改善带状吸音件的耐久性，并且促进从带状吸音件散热，改善高速耐久性的充气轮胎。

背景技术

产生轮胎噪声的原因之一中包括由填充于轮胎空腔部的空气的振动所引起的空腔共鸣音。在车辆行驶时与路面接触的轮胎的胎面部因路面的凹凸而振动，该振动使轮胎空腔部内的空气振动而产生该空腔共鸣音。在该空腔共鸣音中存在形成噪声的频率范围，使此频率范围的噪声水平下降对于降低轮胎噪声非常重要。

作为降低因这种空腔共鸣现象所引起的噪声的方法，提出在轮胎内表面通过弹性固定带将由海绵等多孔质材料形成的吸音件装接于胎面部的内周面(例如，参照专利文献1)。然而，在吸音件的固定依赖于弹性固定带的情况下，存在高速行驶时弹性固定带变形的问题。

对此，提出了将带状吸音件直接粘接于轮胎内表面来进行固定的方法(例如，参照专利文献2)。然而，在这种情况下，由于带状吸音件直接粘贴于轮胎内表面而在胎面部产生蓄热，存在高速耐久性因该蓄热而恶化的问题。此外，在将带状吸音件直接粘贴于轮胎内表面的情况下，存在接地时带状吸音件无法随动于轮胎的挠曲而断裂的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4281874号公报

专利文献2：日本专利第5267288号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种能通过在粘接于轮胎内表面的带状吸音件添加切槽来缓和接地时在带状吸音件产生的应力，改善带状吸音件的耐久性，并且促进从带状吸音件散热，改善高速耐久性的充气轮胎。

技术方案

为了达到上述目的的本发明的充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向延伸并形成为环状；一对侧壁部，配置于该胎面部的两侧；一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，在所述胎面部的内表面沿着轮胎周向粘接有带状吸音件，并指定有相对于车辆的装接方向，其特征在于，在所述带状吸音件形成有多个切槽，该多个切槽在相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2分别为0°≤θ1≤90°，0°≤θ2≤90°的范围内相互交叉，并且所述切槽局部地配置于与所述带状吸音件的车辆内侧的端部邻接的区域，所述切槽的配置区域的宽度Wc为所述带状吸音件的宽度Ws的10％～80％。

有益效果

本发明中，采用在带状吸音件形成多个切槽，这些切槽在相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2分别为0°≤θ1≤90°，0°≤θ2≤90°的范围内相互交叉的构成，因此当轮胎在接地时挠曲时，带状吸音件的切槽张开而随动于轮胎的变形，能缓和在带状吸音件产生的应力，抑制带状吸音件的断裂。由此，能改善带状吸音件的耐久性。此外，接地时带状吸音件的切槽张开，由此带状吸音件的散热面积增大，所以能促进从带状吸音件散热，提高充气轮胎的高速耐久性。

然而，通常，当车辆在高速转弯时，轮胎处于高负荷、高挠曲状态，在带状吸音件产生较大变形，带状吸音件有时会与轮辋或轮胎内壁摩擦，所以带状吸音件如上所述地通过多个切槽被分割成为使带状吸音件的耐久性恶化的主要原因。特别是，在装接于高载荷、大功率的车辆的低扁平轮胎中，在带状吸音件的车辆外侧的端部容易产生断裂。因此，将切槽局部地配置于与带状吸音件的车辆内侧的端部邻接的区域，而不将切槽配置于带状吸音件的车辆外侧的端部，由此能防止带状吸音件的断裂。需要说明的是，高载荷、大功率的车辆将负外倾角设定得大，因此，如上所述，通过将切槽配置于与带状吸音件的车辆内侧的端部邻接的区域，能在继续维持应力缓和效果和散热效果的状态下，抑制带状吸音件的车辆外侧的端部的断裂。

此外，切槽的间隔t优选为带状吸音件的宽度Ws的5％～90％，进一步优选为15％～30％。由此，轮胎在高挠曲状态下接地转动时，带状吸音件的切槽张开而随动于轮胎的变形，能缓和在带状吸音件产生的应力，抑制带状吸音件的断裂。其结果是，能改善带状吸音件的耐久性。

切槽的深度d优选为带状吸音件的厚度D的20％～80％，进一步优选为30％～60％。由此，接地时带状吸音件的切槽张开，能促进从带状吸音件散热，提高充气轮胎的高速耐久性。此外，能有效地抑制由轮胎在高挠曲状态下接地转动引起的带状吸音件的断裂。

优选在带状吸音件的宽度方向的端部中的至少位于车辆外侧的端部施加有倒角。由此，能进一步提高带状吸音件的耐久性。

带状吸音件优选配置为其宽度方向的中心在轮胎赤道的车辆内侧。通过将带状吸音件的粘贴位置装配在车辆内侧，能避免在高挠曲时带状吸音件与轮辋或轮胎内壁接触，并能进一步提高带状吸音件的耐久性。

带状吸音件的体积优选为轮胎的内腔体积的10％～30％。由此，能进一步获得由带状吸音件实现的吸音效果。能通过像这样地增大带状吸音件的体积来获得优异的噪声降低效果，并且即使是大型的带状吸音件也能发挥良好的应力缓和效果和散热效果。轮胎的内腔体积是将轮胎轮辋组装于正规轮辋，并在填充了正规内压的状态下，在轮胎和轮辋之间形成的空腔部的体积。“正规轮辋”是指在包含轮胎所基于的规格的规格体系中，该规格按轮胎来规定的轮辋，例如，如果是JATMA则设为标准轮辋，如果是TRA则设为“DesignRim”，或者如果是ETRTO则设为“Measuring Rim”。不过，在轮胎为新车装接轮胎的情况下，则使用组装有该轮胎的原厂车轮来求出空腔部的体积。“正规内压”是指在包含轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格按轮胎所规定的气压，如果是JATMA则为最高气压，如果是TRA则为表“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”，但是在轮胎为新车装接轮胎的情况下，则为车辆上所显示的气压。

带状吸音件优选在轮胎周向的至少一处具有缺失部。由此，能长时间经受由轮胎充气产生的膨胀、由接地转动引起的粘接面的剪切应变。

附图说明

图1是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的立体剖面图。

图2是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的赤道线剖面图。

图3是表示粘接于本发明的充气轮胎的内表面的带状吸音件的一部分的展开图。

图4是图3的吸音件的轮胎周向的剖面图。

图5是表示本发明的充气轮胎的改进例的立体剖面图。

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以及图2是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的图。图1、图3以及图5中，内(IN)是车辆装接时的车辆内侧，外(OUT)是车辆装接时的车辆外侧。

图1中，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，在轮胎周向延伸并形成为环状；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。

上述充气轮胎中，在与轮胎内表面4的胎面部1对应的区域，沿着轮胎周向经由粘接层5粘接有带状吸音件6。带状吸音件6由具有连续气泡的多孔质材料构成，并具有基于此多孔质构造的规定的吸音特性。可以使用发泡聚氨酯作为带状吸音件6的多孔质材料。另一方面，优选双面胶带作为粘接层5。

在带状吸音件6形成有在相互交叉的两个方向延伸的多个切槽7。在此，如图3所示，将切槽7相对于轮胎宽度方向的角度设为角度θ1、角度θ2。图3中，Tc为轮胎周向，Tw为轮胎宽度方向。此时，以满足切槽7在相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2分别为0°≤θ1≤90°，0°≤θ2≤90°的范围内的方式来配置切槽7。

此外，切槽7局部地配置于与带状吸音件6的车辆内侧的端部邻接的区域。即，图3中，从带状吸音件6的车辆内侧的端部至单点划线的带状吸音件6内的区域表示切槽7的配置区域。将该切槽7的配置区域的宽度设为宽度Wc，将带状吸音件6的宽度设为宽度Ws。此时，满足切槽7的配置区域的宽度Wc为带状吸音件6的宽度Ws的10％～80％。

上述充气轮胎中，切槽7相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2优选均在30°～60°的范围内。此外，切槽7的配置区域的宽度Wc优选为带状吸音件6的宽度Ws的30％～60％。由此，当轮胎在接地时挠曲时，带状吸音件6的切槽7张开而随动于轮胎的变形，能缓和在带状吸音件6产生的应力，抑制带状吸音件6的断裂。其结果是，能改善带状吸音件6的耐久性。此外，接地时带状吸音件6的切槽7张开，由此，带状吸音件6的散热面积增大，所以能促进从带状吸音件6散热，并提高充气轮胎的高速耐久性。

如图3所示，将切槽7的间隔设为间隔t。此时，切槽7的间隔t优选为带状吸音件6的宽度Ws的5％～90％，进一步优选为15％～30％。此处所说的间隔t是在同一方向延伸的切槽7的彼此间隔。此外，虽然也可以随机配置带状吸音件6的切槽7的间隔，但是因为能均匀地应对各方向的拉伸应变，所以更优选将带状吸音件6的切槽7的间隔t设为固定来等间隔地配置切槽7。由此，轮胎在高挠曲状态下接地转动时，带状吸音件6的切槽7张开而随动于轮胎的变形，能缓和在带状吸音件6产生的应力，并抑制带状吸音件6的断裂。其结果是，能改善带状吸音件6的耐久性。

图4是带状吸音件6的轮胎周向的剖面图。将切槽7的深度设为深度d，将带状吸音件6的厚度设为厚度D。此时，切槽7的深度d优选为带状吸音件6的厚度D的20％～80％，进一步优选为30％～60％。由此，接地时带状吸音件6的切槽7张开，能促进从带状吸音件6散热，并提高充气轮胎的高速耐久性。此外，能有效地抑制由轮胎在高挠曲状态下接地转动引起的带状吸音件6的断裂。在此，当切槽7的深度d过浅时，从带状吸音件6的散热变得迟缓，轮胎的高速耐久性恶化。另一方面，当切槽7的深度过深时，在低温转动时带状吸音件变得容易断裂，并且会产生由切槽7划分的带状吸音件6的花纹块之间的磨损。

如图5所示，可以在带状吸音件6的宽度方向的端部施加倒角。图5中，仅在带状吸音件的宽度方向的端部中的位于车辆外侧的端部沿着轮胎周向形成有倒角部10。这样一来，优选在带状吸音件6的宽度方向的端部中的至少位于车辆外侧的端部施加有倒角。由此，能进一步提高带状吸音件6的耐久性。

在上述充气轮胎中，带状吸音件6优选配置为其宽度方向的中心比轮胎赤道更靠车辆内侧。通过使带状吸音件6的粘贴位置偏向车辆内侧，能避免在高挠曲时带状吸音件6与轮辋或轮胎内壁接触，能进一步提高带状吸音件6的耐久性。

在上述的充气轮胎中，带状吸音件6的体积优选为轮胎的内腔体积的10％～30％。此外，带状吸音件6的宽度Ws更优选为轮胎接地宽度的30％～90％。由此，能进一步获得由带状吸音件6实现的吸音效果。在此，当带状吸音件6的体积小于轮胎的内腔体积的10％时，无法适当地获得吸音效果。此外，当带状吸音件6的体积大于轮胎的内腔体积的30％时，由空腔共鸣现象产生的噪声的降低效果固定，不能期望更进一步的降低效果。

此外，如图2所示，带状吸音件6优选在轮胎周向的至少一处具有缺失部9。缺失部9是在轮胎圆周上不存在带状吸音件6的部分。通过在带状吸音件6设置缺失部9，能长时间经受由轮胎充气产生的膨胀、由接地转动引起的粘接面的剪切应变，并能有效地缓和在带状吸音件6的粘接面产生的剪切应变。这种缺失部9在轮胎圆周上设置一处或三至五处为好。就是说，当在轮胎圆周上的两处设置缺失部9时，由于质量不平衡，轮胎均匀性会明显恶化，当在轮胎圆周上的六处以上设置缺失部9时，制造成本会明显增加。

需要说明的是，在轮胎圆周上的两处以上设置缺失部9的情况下，带状吸音件6在轮胎周向中断，但即使是在这种情况下，例如，如果用由双面胶带构成的粘接层5之类的其他层叠物将多个带状吸音件6相互连结，则能作为一体的构件来使用这些带状吸音件6，因此，能容易地进行向轮胎内表面4的粘贴操作。

以下，通过实例对本发明进行进一步说明，但本发明的范围不限定于这些实例。

[实例]

制造实例1～16的轮胎，该轮胎的轮胎尺寸为275/35ZR20，具备：胎面部，在轮胎周向延伸并形成为环状；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，在胎面部的内表面沿着轮胎周向粘接有带状吸音件，并指定有相对于车辆的装接方向，其中，以将相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2均设为45°并相互交叉的方式在带状吸音件形成多个切槽，且将这些切槽局部地配置于与带状吸音件的车辆内侧的端部邻接的区域。

实例1～16中，如表1-1以及表1-2所示，对有无切槽(车辆外侧、车辆内侧)、切槽的配置区域(宽度Wc/宽度Ws×100％)、切槽的间隔(间隔t/宽度Ws×100％)、切槽的深度(深度d/厚度D×100％)以及带状吸音件的宽度方向的端部有无倒角进行设定。

为了进行比较，准备了在带状吸音件完全未设置切槽的以往例的轮胎。此外，分别准备了除了将切槽配置于带状吸音件的整个区域以外具有与实例1相同构造的比较例1的轮胎、以及除了将切槽局部地配置于与带状吸音件的车辆外侧的端部邻接的区域以外具有与实例1相同构造的比较例2的轮胎。而且，分别准备了除了如表1-1所示对切槽的配置区域进行了设定以外具有与实例1相同构造的比较例3以及比较例4的轮胎。

通过下述试验方法，对这些试验轮胎的带外倾角的高速耐久性、高挠曲时的带状吸音件的耐久性、低温时(-20℃)的带状吸音件的耐久性以及J型转弯试验时的带状吸音件的耐久性、由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的撕裂、以及由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的磨损进行评价，并将其结果一并示于表1-1以及表1-2。

带外倾角的高速耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在气压360kPa、载荷5kN、外倾角-4°的条件下用转鼓试验机实施行驶试验。具体而言，初始速度设为250km/h，每20分钟使速度增加10km/h，使轮胎行驶至发生故障，测定其到达阶段(速度)。将其结果示于表1-1以及表1-2。

高挠曲时的带状吸音件的耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在行驶速度80km/h、气压160kPa、载荷8.5kN、行驶距离3000km的条件下用转鼓试验机实施行驶试验后，通过目测确认带状吸音件的粘接面有无剥离或带状吸音件有无断裂。将其结果示于表1-1以及表1-2。上述项目中，用“◎”表示无脱落、断裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂但没有问题的情况，用“Δ”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为整个带状吸音件的1/4以下的情况，用“×”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为整个带状吸音件的1/4以上的情况。

低温时(-20℃)的耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在行驶速度80km/h、气压160kPa、载荷5kN、行驶距离3000km的条件下用转鼓试验机实施行驶试验后，通过目测确认带状吸音件的粘接面有无剥离或带状吸音件有无断裂。将其结果示于表1-1以及表1-2。上述项目中，用“◎”表示无脱落、断裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂但没有问题的情况，用“Δ”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为整个带状吸音件的1/4以下的情况，用“×”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为整个带状吸音件的1/4以上的情况。

J型转弯试验时的耐久性：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，填充气压180kPa，并将车轮装接于排气量3.5L的欧洲车，以时速60km/h直行行驶进入平坦的柏油路面上后，实施了10圈以20m的转弯半径转弯的停车试验后，通过目测确认带状吸音件的粘接面有无剥离或带状吸音件有无断裂。将其结果示于表1-1以及表1-2。上述项目中，用“◎”表示无脱落、断裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂但没有问题的情况，用“Δ”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为整个带状吸音件的1/4以下的情况，用“×”表示粘接面的剥离或者带状吸音件的断裂为整个带状吸音件的1/4以上的情况。

由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的撕裂：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在气压360kPa、载荷5kN、外倾角-4°的条件下用转鼓试验机实施行驶试验。具体而言，初始速度设为250km/h，每20分钟使速度增加10km/h，使得行驶达到时速310km/h后，通过目测确认由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的撕裂。将其结果示于表1-1以及表1-2。上述项目中，用“◎”表示没有由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的撕裂的情况，用“○”表示虽然存在一部分带状吸音件的花纹块的撕裂但没有问题的情况，用“Δ”表示带状吸音件的花纹块的撕裂为整个带状吸音件的1/4以下的情况。

由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的磨损：

将各试验轮胎分别组装于轮辋尺寸20×9 1/2J的车轮，在气压360kPa、载荷5kN、外倾角-4°的条件下用转鼓试验机实施行驶试验。具体而言，初始速度设为250km/h，每20分钟使速度增加10km/h，使得行驶达到时速310km/h后，通过目测确认由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的磨损。将其结果示于表1-1以及表1-2。上述项目中，用“◎”表示没有由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的磨损的情况，用“○”表示虽然存在一部分带状吸音件的花纹块的磨损但没有问题的情况，用“Δ”表示带状吸音件的花纹块的磨损为整个带状吸音件的1/4以下的情况。

[表1-1]

[表1-2]

从这些表1-1以及表1-2可知，实例1～16的充气轮胎在与任意以往例的对比中，带外倾角的高速耐久性、各种带状吸音件的耐久性、由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的撕裂、以及由带状吸音件之间的摩擦产生的花纹块的磨损同时得到改善。另一方面，在比较例1～4中，由于未适当地形成有带状吸音件的切槽，所以与实例1～16相比改善效果小。

符号说明

1 胎面部

2 侧壁部

3 胎圈部

4 轮胎内表面

5 粘接层

6 带状吸音件

7 切槽

8 空腔部

9 缺失部

10 倒角部

Claims

1.一种充气轮胎，具备：胎面部，在轮胎周向延伸并形成为环状；一对侧壁部，配置于所述胎面部的两侧；一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，在所述胎面部的内表面沿着轮胎周向粘接有带状吸音件，并指定有相对于车辆的装接方向，其特征在于，在所述带状吸音件形成有多个切槽，该多个切槽在相对于轮胎宽度方向的角度θ1、θ2分别为0°≤θ1≤90°，0°≤θ2≤90°的范围内相互交叉，并且所述切槽局部地配置于与所述带状吸音件的车辆内侧的端部邻接的区域，所述切槽的配置区域的宽度Wc为所述带状吸音件的宽度Ws的10％～80％。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述切槽的间隔t为所述带状吸音件的宽度Ws的5％～90％。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述切槽的深度d为所述带状吸音件的厚度D的20％～80％。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，在所述带状吸音件的宽度方向的端部中的至少位于车辆外侧的端部施加有倒角。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件配置为其宽度方向的中心在轮胎赤道的车辆内侧。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件的体积为所述轮胎的内腔体积的10％～30％。

7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述带状吸音件在轮胎周向的至少一处具有缺失部。