CN112172418B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种提高消音体的耐剥离性的充气轮胎。解决课题的手段为一种充气轮胎，其具备用固定层固定在轮胎内腔面的消音体，所述充气轮胎是一种通过使所述固定层的厚度呈非均匀、在轮胎宽度方向上最适化从而提高了所述消音体的耐剥离性的充气轮胎。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎。

背景技术

近年，人们建议了：在充气轮胎的胎面内表面，沿着轮胎圆周方向安装由海绵材料等形成的长条带状的消音体，从而抑制轮胎内腔内的空腔共振，降低道路噪音的技术。于是，作为消音体的安装方法，人们建议了使用将氯丁二烯橡胶等溶解于有机溶剂中的合成橡胶系粘合剂、双面胶等的方法。

但是，为了使消音体充分地粘着于胎面内表面，仅使用粘合剂等并不充分，使用对胎面内表面进行抛光处理使凹凸图案平坦提高粘合面积的方法等，但，产生以下各种问题：抛光处理需要时间精力和劳动，作业效率降低，使形成轮胎内腔面的内衬层橡胶层的厚度过度减少，损害轮胎的气密性等(参照专利文献1、2)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】WO2003/103989

【专利文献2】日本特开2003-063208号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

本发明的目的在于解决上述问题，提供提高了消音体的耐剥离性的充气轮胎。

【解决问题的手段】

本发明涉及充气轮胎，其具备用固定层固定在轮胎内腔面的消音体，其中，所述充气轮胎是一种通过使上述固定层的厚度呈非均匀、在轮胎宽度方向上最适化从而提高了上述消音体的耐剥离性的充气轮胎。

上述充气轮胎的固定层的轮胎宽度方向的两端近旁部的厚度Ta和Tb以及中央部的厚度Tc优选满足下述式(1)、(2)和(3)。

(1)Ta<Tc

(2)Tb<Tc

(3)Ta/Tb＝0.25～4.00

上述充气轮胎优选满足下述式(1-1)、(2-1)和(3-1)。

(1-1)Ta/Tc＝0.10～0.70

(2-1)Tb/Tc＝0.10～0.70

(3-1)Ta/Tb＝0.50～2.00

上述充气轮胎优选满足下述式(1-2)、(2-2)和(3-2)。

(1-2)Ta/Tc＝0.30～0.50

(2-2)Tb/Tc＝0.30～0.50

(3-2)Ta/Tb＝0.80～1.25

【发明效果】

本发明可以提供一种充气轮胎，其具备用固定层固定在轮胎内腔面的消音体，其中，所述充气轮胎是一种通过使上述固定层的厚度呈非均匀、在轮胎宽度方向上最适化从而提高了上述消音体的耐剥离性的充气轮胎，因而，可以提高消音体的耐剥离性。

附图说明

【图1】显示充气轮胎的一实施例的截面图。

【图2】充气轮胎的沿着轮胎赤道的圆周方向的截面图。

【图3】将消音体的固定部扩大显示的局部扩大截面图。

【图4】显示消音体的其他截面形状的截面图。

【符号说明】

1 充气轮胎

2 胎面部

3 胎侧壁部

4 胎圈部

5 胎圈芯

6 胎体

7 带束层

9 消音体

10 固定层

10a、10b 轮胎宽度方向的两端近旁部

10c 轮胎宽度方向的中央部

10ea 固定层的轮胎宽度方向的一端部

10eb 固定层的轮胎宽度方向的另一端部

20 圆周方向沟槽

21 山状***部

2S 胎面内表面(轮胎内腔面)

So 外周面

C 轮胎赤道

e1 消音体的圆周方向的一端部

e2 消音体的圆周方向的另一端部

ea 固定层的圆周方向的一端部

eb 固定层的圆周方向的另一端部

TW 胎面接地宽度

Si 消音体的内周面

W1 固定层的轮胎宽度方向的宽度

T 点P处的固定层10的厚度

具体实施方式

本发明为一种充气轮胎，其具备用固定层固定在轮胎内腔面的消音体，其中，所述充气轮胎是一种通过使上述固定层的厚度呈非均匀、在轮胎宽度方向上最适化从而提高了上述消音体的耐剥离性的充气轮胎。

推测得到消音体的耐剥离性提高的作用效果的理由如下。

车辆的实际行驶模式中，轮胎越过突起等而向轮胎输入形变时，贴付于轮胎内腔的消音体也随着轮胎内表面的形状变化而发生形变。以往的消音体以往用双面胶、胶粘剂、粘合剂等在轮胎宽度方向上以均匀的厚度贴付消音体，然而这种情况下，应力易于集中在粘合剂等的端部，多出现消音体从端部剥离的现象。

关于这一点，本发明人发现：胶粘剂等只要不是能引起表面破坏程度的极端薄的膜厚那么膜厚度越薄具有越大的剥离阻力的知识，以及由贴付在轮胎内腔的海绵等消音体的重复形变带来的剥离，多以轮胎宽度方向边缘部为起点发生的知识，再此基础上，发现这样的知识：通过固定层(粘合剂等)固定在轮胎内腔面的消音体中，通过使固定层的厚度在轮胎宽度方向上最适化，可以提高消音体的耐剥离性，从而完成本发明。因此，推测：通过调节，使固定消音体的固定层的厚度在轮胎宽度方向的端部比较薄，特别是对应力易于集中的边缘部的剥离起点使剥离阻力増大等的方法，使固定层的厚度在轮胎宽度方向上最适化，从而可提高消音体的耐剥离性。

以下，详细说明本发明的实施方式。

图1中，本实施方式的充气轮胎1具备：介由固定层10、外周面粘合在充气轮胎1的胎面内表面2S上、在轮胎圆周方向上延伸的消音体9。

充气轮胎1为无内胎轮胎，具备：胎面部2，从其两端部向轮胎半径方向内方延伸的一对胎侧壁部3，和位于各胎侧壁部3的内端的胎圈部4，同时，该轮胎内腔面被由低透气性橡胶形成的内衬层橡胶(未图示)覆盖。作为充气轮胎1，不受其内部结构、类别限定，可适用各种轮胎。强烈要求车厢内的静音性的乘用车用轮胎，特别适宜采用扁平率在60％以下的乘用车用子午线轮胎。

另外，充气轮胎1通过轮胎帘线层增强，轮胎帘线层包括跨越胎圈部4、4间的胎体6、和配置在该胎体6的半径方向外侧且胎面部2的内部的带束层7。胎体6，例如由有机纤维帘线相对于轮胎圆周方向以规定角度(70～90°等)排列的1片以上(本例中为1片)胎体帘布形成。胎体帘布的两端部在胎圈芯5的周围折返。带束层7，例如，由钢帘线(steel cord)相对于轮胎圆周方向以规定角度(10～40°等)排列的多片(本例中为2片)带束帘布形成。带束层7，通过钢帘线在帘布间交叉来提高带束刚性，具有箍效果而牢固地增强胎面部2。

作为消音体9，例如，适宜使用在轮胎圆周方向上长带状的海绵材料形成的消音体。消音体9，例如，介由固定层10，沿着轮胎赤道C在轮胎圆周方向上固定在胎面内表面2S(轮胎内腔面)。

本例中，如图2所示，可例示下述情况：消音体9的圆周方向的一端部e1和另一端部e2相互抵接，即，消音体9呈环状连续形成。另外，一端部e1和另一端部e2也可在圆周方向上分离，该情况下，为了抑制对重量平衡的影响，防止轮胎均匀性的降低，分离部在圆周方向上的长度优选设定为100mm以下，更优选设定为80mm以下。此外，沿着消音体9形成的固定层10，与消音体9相同地，可例示圆周方向的一端部ea和另一端部eb相互抵接的呈环状连续形成的情况。同样地，一端部ea和另一端部eb可在圆周方向上分离，分离部的长度也适宜为相同的范围。

作为海绵材料，从在气孔率等方面抑制空腔共振能量的效果的角度考虑，优选使用其比重为0.005～0.060的海绵材料。此外，适宜为海绵硬度为5.0～500N、拉伸强度为10.0～1000kPa的海绵材料。限定海绵硬度时，确保了消音体9的适度伸长。形变作用在消音体9上时，该伸长有益于使应力广泛地分散。特别是，海绵硬度优选80N以上，更加优选90N以上，此外对于上限，优选150N以下，优选130N以下，更加优选110N以下。限定海绵材料的拉伸强度时，相对于上述应力的强度更加提高。特别是，海绵材料的拉伸强度优选120kPa以上，更加优选130kPa以上，此外，该上限无特别限定，但是，从成本、生产率、市场上的获得容易性等出发，优选160kPa以下，更优选150kPa以下。

另外，海绵硬度为按照JIS K6400的“软质聚氨酯泡沫试验方法”中规定的第6项的“硬度”的测定法中的A法(6.3项)测定的值。海绵的拉伸强度为按照上述相同JIS的第10项的“拉伸强度和伸长率对1号形的哑铃状试验片进行测定的值。

作为海绵材料，适宜使用醚系聚氨酯海绵、酯系聚氨酯海绵、聚乙烯海绵等合成树脂海绵；氯丁二烯橡胶海绵(CR海绵)、乙丙橡胶海绵(EPDM海绵)、丁腈橡胶海绵(NBR海绵)等橡胶海绵。其中，从消音性、轻量性、发泡的可调节性或耐久性等观点考虑，优选包括醚系聚氨酯海绵的聚氨酯系海绵。

如图3的扩大显示消音体9的固定部的局部扩大截面图所示，消音体9，通过固定层10，其外周面So固定在胎面内表面2S。固定层10只要是可将消音体9固定在胎面内表面2S就无特别限定，例如，由胶粘剂、粘合剂、双面胶等形成。通过沿着轮胎圆周方向被固定在胎面内表面2S(轮胎内腔面)，从而抑制在行驶中消音体9在轮胎内腔内自由地移动，防止消音体9的损伤，同时，稳定发挥共振抑制效果。尤其是，从轮辋组装性等观点考虑，消音体9优选固定在轮胎内腔面，特别优选固定在胎面内表面2S。另外，胎面内表面2S是指，轮胎内腔面中位于与路面接触的胎面部2的面，本说明书中，至少包括配置有带束层7的轮胎轴向的宽度区域TW(胎面接地宽度)。作为特别优选的方式，安***体9，以使得消音体9的宽度中心位于轮胎赤道C上。

此处，胎面接地宽度TW是指，在轮辋组装于正规轮辋且填充有正规内压的状态下的轮胎中，负载正规载荷时接地的接地面的轮胎轴向的最大宽度。“正规轮辋”是指，在包括轮胎所基于的规格的规格体系中该规格就各轮胎规定的轮辋，例如，在JATMA中是指标准轮辋，在TRA中是指“设计轮辋(Design Rim)”，在ETRTO中是指“测量轮辋(Measuring Rim)”。“正规内压”是指，上述规格就各轮胎规定的气压，在JATMA中是指最高气压，在TRA中是指表“各种冷充气压力下的轮胎负载极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES)”中记载的最大值，在ETRTO中是指“充气压力(INFLATION PRESSURE)”，乘用车用轮胎的情况下为180kPa。“正规载荷”是指，上述规格就各轮胎规定的载荷，在JATMA中是指最大负荷能力，在TRA中是指表“各种冷充气压力下的轮胎负载极限(TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”记载的最大值，在ETRTO中是指“负载能力(LOADCAPACITY)”。

消音体9的轮胎轴向的宽度W1(图1的例中，与固定层10的轮胎宽度方向的宽度W1相同的宽度)优选胎面接地宽度TW的80～120％的范围。宽度W1的下限值更优选胎面接地宽度TW的90％以上，上限值更优选110％以下。

从消音效果的观点考虑，消音层9的厚度(消音层9的整体的厚度)的下限优选5.0mm以上，更优选7.0mm以上。从防止成本、质量的不必要的増加的观点考虑，厚度的上限优选40.0mm以下，优选30.0mm以下。另外，消音层9在规定点的厚度是沿着该点的法线测量的，消音层9的厚度(消音层9的整体的厚度)是各点中厚度的平均值。

另外，本例中，作为消音体9的与长度方向垂直的截面形状，例示了矩形形状的截面形状，但也可使用例如梯形状、三角形状、半圆形状等各种形状的截面形状。其中，如图4所示，优选通过在消音体9的内周面Si侧设置1条以上的圆周方向沟槽20，在该圆周方向沟槽20的两侧形成山状***部21。这样的消音体9，通过由圆周方向沟槽20和***部21形成的凹凸，可使表面积増加，因此，可发挥更高的消音效果。此外，该表面积的増加也会提高消音体9的放热性，也有助于防止自身的热破坏等。

作为固定层10中可使用的胶粘剂、粘合剂，可列举无机系胶粘剂(粘合剂)、有机系胶粘剂(粘合剂)等。作为无机系胶粘剂(粘合剂)，可列举硅酸钠、水泥、陶瓷等。作为有机系胶粘剂(粘合剂)，可列举天然系、合成系(热塑性树脂系，热固性树脂系，弹性体系等)的胶粘剂(粘合剂)。作为天然系胶粘剂(粘合剂)，可列举淀粉系、蛋白系、天然橡胶系、沥青等；作为热塑性树脂系，可列举乙酸乙烯酯树脂系、聚乙烯醇缩醛系、乙烯乙酸乙烯酯树脂系、氯乙烯树脂系、丙烯酸(酯)树脂系(丙烯酸丁酯等丙烯酸酯等)、聚酰胺系、纤维素系、α-烯烃系等，作为热固性树脂系，可列举尿素树脂系、三聚氰胺树脂系、酚醛树脂系、间苯二酚树脂系、环氧树脂系、结构用丙烯酸(酯)树脂系、聚酯系、聚芳烃系等，作为弹性体系，可列举氯丁二烯系、丁腈橡胶系、苯乙烯丁二烯橡胶系、聚硫化物系、丁基橡胶系、硅酮橡胶系、丙烯酸(酯)橡胶系、改性硅酮橡胶系、聚氨酯橡胶系、甲硅烷基化聚氨酯树脂系、远螯聚丙烯酸酯系、氰基丙烯酸酯系等。

作为固定层10中可使用的双面胶，例如，可使用在具有柔软性的基材片的一个表面和另一个表面上设置胶粘层(粘合层)的双面胶。作为基材片，适宜使用例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯(聚对笨二甲酸乙二醇酯等)等塑料膜、人造丝、纸浆、合成纤维、织布、无纺布、棉布、丙烯酸酯、塑料的发泡材料片材(使用发泡剂的丙烯酸泡沫等)、金属(铝、铜等)等。可使用上述胶粘剂、粘合剂形成胶粘层(粘合层)。

介由通过这样的胶粘剂等制作的固定层10，将消音体9的外周面So固定于胎面内表面2S。于是，如图3所示，介由固定层10固定时，采用将固定层10的轮胎宽度方向的两端近旁部10a、10b的厚度Ta、Tb，调节得比中央部10c的厚度Tc薄等方法，通过使固定层10的厚度在轮胎宽度方向上最适化，可提高消音体9的耐剥离性。

此处，关于两端近旁部10a、10b、中央部10c，如图3所示，以固定层10的轮胎宽度方向的宽度W1(从一端部10ea至另一端部10eb的宽度)中相当于与一端部10ea相距W1的k％的位置作为Tk时，固定层10的两端近旁部10a、10b分别为从T0(0％位置)至T25(25％位置)的部位、从T75(75％位置)至T100(100％位置)的部位。固定层10的中央部10c为从T25至T75的部位。另外，T25、T75的位置，属于中央部10c，不属于两端近旁部10a、10b。

关于厚度，图3的双箭头T表示点P处的固定层10的厚度T，沿着点P处的胎面内表面2S的法线测量该厚度T。例如T0、T50、T100，沿着相当于宽度W1的0％、50％、100％的点处的胎面内表面2S的法线测量。此外，固定层10的轮胎宽度方向的规定宽度的厚度为其规定宽度内的厚度的平均值。例如，固定层10的两端近旁部10a、10b的厚度Ta、Tb分别为图3的10a、10b所表示的范围的厚度的平均值，中央部10c的厚度Tc为图3的10c所表示的范围的厚度的平均值。另外，使用双面胶时的固定层的厚度为基材片与胶粘层(粘合层)的合计厚度，使用胶粘剂、粘合剂时的固定层的厚度为由此形成的胶粘剂层、粘合剂层的厚度。

从消音体9的耐剥离性的观点考虑，固定层10的两端近旁部10a、10b的厚度Ta、Tb与固定层10的中央部10c的厚度Tc优选满足下述式(1)、(2)和(3)。

(1)Ta<Tc

(2)Tb<Tc

(3)Ta/Tb＝0.25～4.00

关于式(1)，优选(1-1)Ta/Tc＝0.10～0.70，更优选(1-2)Ta/Tc＝0.30～0.50。关于式(2)，优选(2-1)Tb/Tc＝0.10～0.70，更优选(2-2)Tb/Tc＝0.30～0.50。关于式(3)，优选(3-1)Ta/Tb＝0.50～2.00，更优选(3-2)Ta/Tb＝0.80～1.25。

此外，从消音体9的耐剥离性的观点考虑，相当于与一个端部10ea相距W1的5％的位置T5、相当于与一端部10ea相距W1的50％的位置T50、相当于与一端部10ea相距W1的95％的位置T95优选满足T5<T50、T95<T50、T5/T95＝0.25～4.00。此外，更优选满足T5/T50＝0.10～0.70，T95/T50＝0.10～0.70，T5/T95＝0.50～2.00，进一步优选满足T5/T50＝0.30～0.50，T95/T50＝0.30～0.50，T5/T95＝0.80～1.25。

从消音体9的耐剥离性的观点考虑，固定层10的两端近旁部10a、10b的厚度Ta、Tb优选0.10～1.50mm，更优选0.50～1.00mm。从消音体9的耐剥离性的观点考虑，中央部10c的厚度Tc优选0.50～2.50mm，更优选1.00～2.00mm。另外，T5、T95、Ta、Tb、T50适宜为与Tc相同的范围。

以上，详细叙述本发明的特别优选实施方式，但是本发明并不限定于图示的实施方式，可变形为各种方式实施。

【实施例】

基于实施例，具体地说明本发明，本发明不仅限定于此。

为了确认本发明效果，按照各表所示的规格试制安装有消音体的充气轮胎(轮胎尺寸：215/60R16)，同时，测试各试制轮胎的耐剥离性(耐久性)。另外，对于固定层的规格，表1是通过以下的胶粘剂(粘合剂)形成的层，表2是具有以下的基材片和胶粘剂(粘合剂)的双面胶。表1、2的基准比较例分别为比较例1-1、1-2。

〔消音体的规格等〕

消音体的材料：醚系聚氨酯海绵(丸铃株式会社制造“E16”)

消音体的比重：0.016

海绵硬度：5.0～500N

拉伸强度：10.0～1000kPa

海绵的截面形状：宽度150mm×厚度10mm的长方形矩形形状

(胎面接地宽度TW＝150mm)

〔固定层的规格〕

胶粘剂(粘合剂)：丙烯酸(酯)乳液粘合剂(丙烯酸(酯)树脂系)

双面胶：聚乙烯(基材片)、丙烯酸(酯)乳液粘合剂(丙烯酸(酯)树脂系)

固定层的宽度：与海绵的宽度相同的宽度

厚度：各表的规格

1.耐剥离性(耐久性)

通过将以规定内压填充空气的各试供应轮胎，以规定载荷压在在平滑表面附着有多个突起的鼓上，以规定的速度旋转鼓，藉此测试轮胎自由转动，进行通过鼓上的突起重复给予轮胎以恒定的形变的轮胎耐久试验。对于轮胎内腔的海绵剥离、破坏行为，在每一规定的行驶距离通过监测内腔进行确认，测定直至海绵(消音体)剥离的行驶距离。以基准比较例的行驶距离为100，指数表示各试供应轮胎的行驶距离。指数越大，则意味着耐久性(耐剥离性)越优异。

【表1】

【表2】

根据各表可知，关于通过使用胶粘剂(粘合剂)或双面胶形成的固定层固定的消音体，固定层的两端近旁部的厚度Ta、Tb比中央部的厚度Tc更薄的轮胎，特别是调节至满足上述式(1-1)、(2-1)、(3-1)、(1-2)、(2-2)和(3-2)的范围的轮胎的耐久性(耐剥离性)优异。此外，消音性也良好。

进一步地，即使在使用前述的无机系或有机系胶粘剂(粘合剂)等以外的其他胶粘剂(粘合剂)形成固定层情况，在形成具有聚乙烯、聚丙烯等前述以外的其他基材片和前述以外的其他胶粘剂(粘合剂)的双面胶(固定层)的情况下，也可得到相同的效果(耐剥离性、静音性)。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，其具备用固定层固定在轮胎内腔面的消音体，其特征在于，

是一种通过使所述轮胎内腔面与所述消音体之间的所述固定层的厚度呈非均匀、在轮胎宽度方向上最适化从而提高了所述消音体的耐剥离性的充气轮胎，

所述消音体是在轮胎圆周方向上延伸的长带状的海绵材料形成的消音体，

所述固定层为胶粘剂层或双面胶，

所述固定层与所述消音体的轮胎宽度方向的宽度相同；

以固定层的轮胎宽度方向的宽度W1中的与一边端部相距W1的k%的位置作为Tk时，固定层的两端近旁部的厚度Ta和Tb分别为从T0至T25部位的厚度的平均值、从T75至T100部位的厚度的平均值，固定层的中央部的厚度Tc为从T25至T75部位的厚度的平均值，其中T25、T75的位置属于中央部c，不属于两端近旁部；所述固定层的轮胎宽度方向的两端近旁部的厚度Ta和Tb以及中央部的厚度Tc满足下述式（1）和（2）：

（1）Ta<Tc；

（2）Tb<Tc。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，固定层的轮胎宽度方向的两端近旁部的厚度Ta和Tb以及中央部的厚度Tc进一步满足下述式（3）：

（3）Ta/Tb=0.25~4.00。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中，充气轮胎满足下述式（1-1）、（2-1）和（3-1）：

（1-1）Ta/Tc=0.10~0.70；

（2-1）Tb/Tc=0.10~0.70；

（3-1）Ta/Tb=0.50~2.00。

4.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中，充气轮胎满足下述式（1-2）、（2-2）和（3-2）：

（1-2）Ta/Tc=0.30~0.50；

（2-2）Tb/Tc=0.30~0.50；

（3-2）Ta/Tb=0.80~1.25。