专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备从胎圈部沿着轮胎胎侧部延长的沿口填胶的充气轮胎，更详细地说涉及不会使耐久性和滚动阻力恶化，实现路面噪音的降低的充气轮胎。
背景技术：
在充气轮胎中，为了确保操控稳定性，通常从胎圈部到轮胎胎侧部进行埋设由硬质橡胶组成物构成的沿口填胶。进而，提出了通过改变沿口填胶的剖面形状，来改善各种轮胎性能的方案。
例如，提出了这样的方案，即通过将沿口填胶的剖面形状制得又细又长，使充气轮胎的圆周刚性的增加和纵刚性的降低并存，其结果，降低40Hz和100Hz附近的路面噪音(例如参照专利文献1)。此时，随着近年的噪音限制的强化，就必须使沿口填胶更薄，更高。
然而，如果从胎圈部到轮胎胎侧部埋设由硬质橡胶组成物构成的沿口填胶，增高该沿口填胶，使其延长到胎肩部附近，则会有滚动阻力和耐久性恶化的问题。
专利文献1日本国特开平8-276713号公报发明内容本发明的目的在于提供一种不使滚动阻力和耐久性恶化，可以降低滚动阻力的充气轮胎。
为达成上述目的的本发明的充气轮胎，是在左右一对胎圈部间装架帘布层，在胎面部的帘布层的外周侧配置带束层，在各胎圈部的胎圈芯的外周侧沿着帘布层配置沿口填胶的充气轮胎，其特征在于上述沿口填胶包括三角部和等厚度部，所述三角部与胎圈芯相邻且具有大致三角形的剖面形状，所述等厚度部从该三角部的顶点延长到轮胎径向外侧且具有大致固定的厚度；上述等厚度部的上端位置比三角部的高度的1.6倍的位置更靠近轮胎径向外侧，且距带束层的距离为5mm或以上，上述等厚度部的厚度比0.1mm厚，且比三角部下端的厚度的0.5倍薄；上述沿口填胶具有由互不相同的橡胶组成物构成的多个橡胶层，构成这些橡胶层的多个种类的橡胶组成物为，损耗正切(tanδ)从内周侧的橡胶层向外周侧的橡胶层逐渐降低，比与上述沿口填胶相邻的其他橡胶组成物硬，断裂延伸率的相互差为50％点或以内。
通过这样地规定沿口填胶的剖面形状，同时在沿口填胶上设置由互不相同的橡胶组成物构成的多个橡胶层，并规定构成这些橡胶层的多个种类的橡胶组成物的物理性能，就可以不使耐久性和滚动阻力恶化地降低路面噪音。
在本发明中，为了得到上述性能的良好改善效果，在沿口填胶所包括的多个橡胶层中，构成除最内周侧的橡胶层之外的至少1层橡胶层(尤其是最外周侧的橡胶层)的橡胶组成物优选为，在60℃下测定的损耗正切(tanδ)为0.01～0.25，在23℃下测定的JIS-A硬度为70～95，在23℃下测定的拉伸实验的断裂延伸率为200％或其以上。
另外，为了呈现上述物理性能，在沿口填胶所包括的多个橡胶层中，构成除最内周侧的橡胶层之外的至少1层橡胶层(尤其是最外周侧的橡胶层)的橡胶组成物优选为下述橡胶组成物，即以橡胶的重量为100，配合了20～120重量的二氧化硅与0～60重量的炭黑。特别是，沿口填胶优选由2层橡胶层构成，所述2层橡胶层由互不相同的橡胶组成物构成。
图1是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
图2是表示由本发明的其他实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
图3是表示由本发明的又一其他实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
图4是表示由本发明的又一其他实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
图5是表示由本发明的又一其他实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
图6是表示由本发明的又一其他实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
图7是表示由本发明的又一其他实施方式构成的充气轮胎的半剖面图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的构成进行详细说明。
图1表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎，1为轮胎胎面部，2为轮胎胎侧部，3为胎圈部。在左右一对胎圈部3、3之间装架有帘布层4，该帘布层4的端部在胎圈芯5的周围从轮胎内侧向外侧折叠。在轮胎胎面部1的帘布层4的外周侧埋设有多个轮胎带束层6、6。这些轮胎带束层6、6以这样的方式配置，即帘线相对于轮胎圆周方向倾斜，且在层间，帘线互相交叉。
在各胎圈芯5的外周侧，沿着帘布层4埋设有由硬质橡胶组成物构成的沿口填胶7。该沿口填胶7从胎圈部3沿着轮胎胎侧部2越过轮胎最大宽度位置向轮胎胎肩部延长。
在轮胎子午线剖面，沿口填胶7包括三角部和等厚度部，所述三角部与胎圈芯5相邻且具有大致三角形的剖面形状，所述等厚度部从该三角部的顶点向轮胎径向外侧延长且具有大致固定的厚度。在这里，沿口填胶7具有以胎圈芯5的上端为基准、在轮胎径向上测定的高度L，沿口填胶7的三角部具有以胎圈芯5的上端为基准、在轮胎径向上测定的高度H。
沿口填胶7的等厚度部的上端位置A比三角部的高度H的1.6倍的位置更靠近轮胎径向外侧，并且，从带束层6的边缘B沿轮胎内面所测量的距离X为5mm或其以上。如果沿口填胶7的等厚度部的上端位置A比三角部的高度H的1.6倍的位置更靠近轮胎径向内侧，则40Hz附近的路面噪音就会恶化；相反，如果上端位置A距边缘B过近，距离X不足5mm，则100Hz附近的路面噪音就会恶化，同时滚动阻力也会恶化。
沿口填胶7的等厚度部的厚度T形成得比0.1mm厚，且比三角部下端的厚度G的0.5倍薄。要将沿口填胶7的等厚度部的厚度T设为0.1mm或其以下在制造上比较困难，相反，如果等厚度部的厚度T比三角部下端的厚度G的0.5倍厚，则100Hz附近的路面噪音就会恶化。
沿口填胶7具有由互不相同的橡胶组成物构成的多个橡胶层。构成这些橡胶层的多个种类的橡胶组成物的损耗正切(tanδ)从内周侧的橡胶层向外周侧的橡胶层逐渐降低，比与上述沿口填胶相邻的其他橡胶组成物硬，断裂延伸率的相互差为50％点或以内。即，构成最外周侧的橡胶层7a的橡胶组成物的损耗正切比构成最内周侧的橡胶层7b的橡胶组成物的损耗正切低。如果该关系相反，则滚动阻力就会恶化。另外，构成最外周侧的橡胶层7a的橡胶组成物的断裂延伸率(％)与构成最内周侧的橡胶层7b的橡胶组成物的断裂延伸率(％)的差为50％点或其以下。如果断裂延伸率的相互差超过50％点，则耐久性就会恶化。
在包括在上述沿口填胶7中的多个橡胶层中，构成除最内周侧的橡胶层之外的至少1层橡胶层(在本实施方式中是最外周侧的橡胶层7a)的橡胶组成物优选为，在60℃下测定的损耗正切(tanδ)为0.01～0.25，在23℃下测定的JIS-A硬度为70～95，在23℃下测定的拉伸实验的断裂延伸率为200％或其以上。
对于构成最外周侧的橡胶层7a的橡胶组成物，要使60℃下的损耗正切不到0.01在技术上比较困难，相反，如果另外如果损耗正切超过0.25，滚动阻力就会恶化。更优选的范围为0.07～0.25。另外，损耗正切(tanδ)是使用粘弹性光谱仪(东洋精机制作所造)，在频率20Hz、初期变形10％、动态应变±2％的条件下测定的。
另外，对于构成最外周侧的橡胶层7a的橡胶组成物，如果JIS-A硬度不到70，则40Hz附近的路面噪音就会恶化；相反，如果超过95，则100Hz附近的路面噪音就会恶化，同时滚动阻力也恶化。
进而，对于构成最外周侧的橡胶层7a的橡胶组成物，如果23℃下的由拉伸实验测出的断裂延伸率不足200％，耐久性就会恶化。该断裂延伸率的上限值虽没有特别限制，但实际上一般为350％左右。另外，断裂延伸率是根据JIS K6251所测定的。
作为呈现上述物理性能的橡胶组成物，可以使用这样的橡胶组成物，即以橡胶的重量为100，配合了20～120重量的二氧化硅与0～60重量的炭黑。如果二氧化硅的配合量超出上述范围，则难以得到上述物理性能。在同时使用炭黑的情况下，如果其配合量超过60重量，则难以得到上述物理性能。
作为二氧化硅，可以列举例如干式法白炭、湿式法白炭、胶体二氧化硅以及沉淀二氧化硅等。这些二氧化硅可以单独或组合2种或其以上来使用。
作为基体橡胶，可以列举例如天然橡胶(NR)或苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)等。这些橡胶可以单独或组合2种或其以上来使用。而且，在这些橡胶组成物中，除了二氧化硅和炭黑以外，还可以添加通常所使用的配合剂。作为配合剂，可以列举例如加工处理油、硫化剂、硫化促进剂、老化防止剂、可塑剂等。
如上述那样构成的充气轮胎，由于规定沿口填胶7的剖面形状，同时在沿口填胶7上设置由互不相同的橡胶组成物构成的2个橡胶层7a、7b，并规定构成这些橡胶层7a、7b的2种的橡胶组成物的物理性能，因此可以不使耐久性和滚动阻力恶化地降低路面噪音。
图2～图7是分别表示由本发明的其他实施方式构成的充气轮胎的图。特别是，图2～图4是使沿口填胶的高度相对降低的图，图5～图7是使沿口填胶的高度相对升高的图。
如图2所示，外周侧的橡胶层7a也可以配置在比内周侧的橡胶层7b更靠近帘布层4的本体侧的位置。如图3所示，外周侧的橡胶层7a也可以配置在比内周侧的橡胶层7b更靠近帘布层4的翻卷部侧的位置。如图4所示，外周侧的橡胶层7a也可以割开并进入内周侧的橡胶层7b。
如图5所示，沿口填胶7也可以包括由互不相同的橡胶组成物构成的多个橡胶层7a～7g。另外，如图6所示，在沿口填胶7的三角部，也可以存在多个橡胶层7f～7h。相反，如图7所示，在沿口填胶7的三角部，也可以只存在单一种类的橡胶层7b。这样，在本发明中，只要满足规定的条件，可以对包括在沿口填胶7中的橡胶层的分布进行各种变更。
上面，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但应该理解为只要在不脱离权利要求所规定的本发明的精神及范围的情况下，可以对其进行各种变更、代用以及置换。
实施例在轮胎尺寸205/65R15的充气轮胎中，分别制作仅仅沿口填胶的构造各不相同的以往例、实施例1～9和比较例1～6。在以往例中，沿口填胶包括单一种类的橡胶层，在实施例1～9和比较例1～6中，沿口填胶包括2个种类的橡胶层。而且，使构成沿口填胶的各橡胶层的橡胶组成物的物理性能如表1那样各不相同。
对于沿口填胶7的等厚度部的上端位置A，记录下从胎圈芯的上端到等厚度部的上端、沿轮胎内面所测出的周长。在将沿口填胶的三角部的高度H设为35mm时，高度H的1.6倍为56mm，将其换算为周长就是60mm。另一方面，从胎圈芯的上端到带束层的边缘、沿轮胎内面所测量周长为130mm。另外，三角部下端的厚度G为7.0mm。
对于这些实验轮胎，通过下述的方法评价路面噪音、滚动阻力和耐久性，将其结果合并表示在表1中。
路面噪音将各实验轮胎安装在轮辋尺寸15×61/2jj的车轮上，并装到排气量3000cc级别的轿车的4个轮子上，在气压190kPa、速度60km/h的条件下在铺设路面上行驶，用设置在后部座位中央的话筒测出40Hz和100Hz的声压(dB)。评价结果用相对于基准值(以往例)的差来表示。负值意味着路面噪音比基准值小，正值意味着路面噪音比基准值大。
滚动阻力将各实验轮胎安装在轮辋尺寸15×61/2jj的车轮上，使用鼓(drum)式轮胎实验机，在空气压力190kPa、速度80km/h、载荷4.6kN的条件下测定滚动阻力。评价结果用将以往例作为100的指数来表示。该指数越大，意味着滚动阻力越大。
耐久性将各实验轮胎安装在轮辋尺寸15×61/2jj的车轮上，使用鼓(drum)式轮胎实验机，在空气压力190kPa、速度80km/h的条件下，从最大载荷的88％开始，每步增加13％的载荷，在270％的载荷下结束实验。这里，到最大载荷的140％以前，每2小时为1步，在最大载荷的140％以后，每4小时为1步。评价结果在完好行驶时用“OK”来表示，在中途破坏时用“NG”来表示。
表1
如从该表1可知那样，实施例1～9与以往例相比，都可以不使耐久性和滚动阻力恶化，并降低路面噪音。另一方面，由于比较例1～6不满足本发明所规定的条件的一部分，因此耐久性，滚动阻力，路面噪音中的至少1方面与以往例相比有所恶化。
权利要求
1.一种充气轮胎，它是在左右一对胎圈部间装架帘布层，在胎面部的帘布层的外周侧配置带束层，在各胎圈部的胎圈芯的外周侧沿着帘布层配置沿口填胶的充气轮胎，其中上述沿口填胶包括三角部和等厚度部，所述三角部与胎圈芯相邻且具有大致三角形的剖面形状，所述等厚度部从该三角部的顶点向轮胎径向外侧延长且具有大致固定的厚度；上述等厚度部的上端位置比三角部的高度的1.6倍的位置更靠近轮胎径向外侧，且距带束层的距离为5mm或以上，上述等厚度部的厚度比0.1mm厚，且比三角部下端的厚度的0.5倍薄；上述沿口填胶具有由互不相同的橡胶组成物构成的多个橡胶层，构成这些橡胶层的多个种类的橡胶组成物为，损耗正切(tanδ)从内周侧的橡胶层向外周侧的橡胶层逐渐降低，比与上述沿口填胶相邻的其他橡胶组成物硬，断裂延伸率的相互差为50％点或以内。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，在上述沿口填胶所包括的多个橡胶层中，构成除最内周侧的橡胶层之外的至少1层橡胶层的橡胶组成物为，在60℃下测定的损耗正切(tanδ)为0.01～0.25，在23℃下测定的JIS-A硬度为70～95，在23℃下测定的拉伸实验的断裂延伸率为200％或其以上。
3.如权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其中，在上述沿口填胶所包括的多个橡胶层中，构成除最内周侧的橡胶层之外的至少1层橡胶层的橡胶组成物为这样的橡胶组成物，即以橡胶的重量为100，配合了20～120重量的二氧化硅与0～60重量的炭黑。
4.如权利要求1～3中的任意一项所述的充气轮胎，其中，上述沿口填胶由2层橡胶层构成，所述2层橡胶层由互不相同的橡胶组成物构成。
全文摘要
一种可以不使滚动阻力和耐久性恶化，降低滚动阻力的充气轮胎。在该充气轮胎中，沿口填胶包括三角部和等厚度部，所述三角部与胎圈芯相邻且具有大致三角形的剖面形状，所述等厚度部从该三角部的顶点向轮胎径向外侧延长且具有大致固定的厚度。等厚度部的上端位置比三角部的高度的1.6倍的位置更靠近轮胎径向外侧，且距带束层的距离为5mm或以上。等厚度部的厚度比0.1mm厚，且比三角部下端的厚度的0.5倍薄。沿口填胶具有由互不相同的橡胶组成物构成的多个橡胶层。构成这些橡胶层的多个种类的橡胶组成物为，损耗正切 (tanδ)从内周侧的橡胶层向外周侧的橡胶层逐渐降低，比与上述沿口填胶相邻的其他橡胶组成物硬，断裂延伸率的相互差为50％点或以内。
文档编号B60C13/00GK1805860SQ20048001668
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月16日 优先权日2003年6月17日
发明者田中克则, 网野直也, 丹野笃 申请人:横滨橡胶株式会社