Пневматическая шина - RU2560939C1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к пневматическим шинам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Фиг.6 представляет собой сечение, показывающее часть обычной пневматической шины 2. Шина 2 включает в себя протектор 4, боковины 6, каркас 8, брекер 10 и герметизирующий слой 12.

Герметизирующий слой 12 расположен внутри по отношению к каркасу 8. Герметизирующий слой 12 присоединен к внутренней периферийной поверхности каркаса 8. Герметизирующий слой 12 включает в себя первый внутренний герметизирующий слой 14 и второй внутренний герметизирующий слой 16. Первый внутренний герметизирующий слой 14 образует внутреннюю часть герметизирующего слоя 12. Второй внутренний герметизирующий слой 16 расположен между первым внутренним герметизирующим слоем 14 и каркасом 8.

Первый внутренний герметизирующий слой 14 получают посредством сшивания первой резиновой смеси. Основным компонентом базового каучука первой резиновой смеси, как правило, является изобутиленизопреновый каучук. Первый внутренний герметизирующий слой 14 обладает отличной воздухонепроницаемостью. Первый внутренний герметизирующий слой 14 служит для поддержания внутреннего давления в шине 2.

Второй внутренний герметизирующий слой 16 получают посредством сшивания второй резиновой смеси. Основным компонентом базового каучука второй резиновой смеси, как правило, является натуральный каучук. Второй внутренний герметизирующий слой 16 служит для соединения первого внутреннего герметизирующего слоя 14 с внутренней периферийной поверхностью каркаса 8. Кроме того, второй внутренний герметизирующий слой 16 предотвращает непосредственный контакт первого внутреннего герметизирующего слоя 14 с кордами, включенными в каркас 8. Таким образом, предотвращается возникновение ослабления кордов.

Были проведены различные исследования конфигурации герметизирующего слоя 12 с целью анализа возможностей уменьшения веса шины 2. Примеры подобных исследований раскрыты в документах JP 2002-178714 и JP 2008-30575.

Фиг.7 показывает обычную шину 18, отличающуюся от шины 2, показанной на фиг.6. Шина 18 включает в себя протектор 20, боковины 22, каркас 24, брекер 26 и герметизирующий слой 28. Шина 18 имеет такую же конфигурацию, как конфигурация шины 2, показанной на фиг.6, за исключением герметизирующего слоя 28.

В шине 18 герметизирующий слой 28 включает в себя два первых внутренних герметизирующих слоя 30, расположенных так, что они находятся на определенном расстоянии друг от друга в аксиальном направлении, и второй внутренний герметизирующий слой 32, присоединенный к внутренней периферийной поверхности каркаса 24. Аналогично шине 2, показанной на фиг.6, первые внутренние герметизирующие слои 30 служат для поддержания внутреннего давления в шине 18. Второй внутренний герметизирующий слой 32 служит для присоединения первых внутренних герметизирующих слоев 30 к внутренней периферийной поверхности каркаса 24.

В шине 18 первые внутренние герметизирующие слои 30 не предусмотрены в экваториальной части шины. Шина 18 является более легкой, чем шина 2, показанная на фиг.6. Первые внутренние герметизирующие слои 30, в которых средняя часть удалена, могут способствовать снижению веса шины 18.

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Патентный документ 1: JP 2002-178714

Патентный документ 2: JP 2008-030575

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

В шине 18, показанной на фиг.7, вся внутренняя поверхность шины не покрыта первыми внутренними герметизирующими слоями 30. Как описано выше, первые внутренние герметизирующие слои 30 служат для поддержания внутреннего давления в шине 18. Проблема, связанная с шиной 18, заключается в том, что воздух, введенный под давлением во внутреннюю часть шины 18, постепенно выходит через часть протектора 20, в которой первые внутренние герметизирующие слои 30 не предусмотрены. Шина 18 имеет плохую характеристику поддержания внутреннего давления.

Задача настоящего изобретения состоит в разработке пневматической шины, в которой снижение веса обеспечивается без ухудшения характеристики поддержания внутреннего давления.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением включает в себя: протектор, имеющий наружную поверхность, которая образует поверхность протектора; две боковины, проходящие соответственно от концов протектора по существу внутрь в радиальном направлении; два борта, расположенных соответственно по существу внутри в радиальном направлении по отношению к боковинам; каркас, проходящий на бортах и между одним из бортов и другим из бортов и вдоль протектора и боковин и внутри по отношению к протектору и боковинам; брекер, наложенный на каркас в виде слоя со стороны протектора, внутренней в радиальном направлении, и герметизирующий слой, расположенный внутри по отношению к каркасу. Наружные концы боковин расположены внутри в аксиальном направлении по отношению к концам брекера. Герметизирующий слой включает в себя первый внутренний герметизирующий слой, проходящий на бортах и между одним из бортов и другим из бортов и вдоль каркаса и внутри по отношению к каркасу, и два вторых внутренних герметизирующих слоя, проходящих соответственно от концов брекера вдоль первого внутреннего герметизирующего слоя по существу внутрь в радиальном направлении. Вторые внутренние герметизирующие слои расположены между первым внутренним герметизирующим слоем и каркасом. Наружные концы вторых внутренних герметизирующих слоев расположены внутри в аксиальном направлении по отношению к концам брекера. Первый внутренний герметизирующий слой образован первым листом, образованным из первой резиновой смеси, подвергнутой сшиванию. Каждый второй внутренний герметизирующий слой образован вторым листом, образованным из второй резиновой смеси, подвергнутой сшиванию. Каждый второй лист имеет базовый конец, соответствующий наружному концу второго внутреннего герметизирующего слоя. При образовании герметизирующего слоя каждый второй лист прикреплен к первому листу так, что базовый конец второго листа прилегает к наружной поверхности первого листа. Каждый второй лист имеет наклонную поверхность, проходящую от базового конца с наклоном относительно наружной поверхности первого листа. Угол наклона наклонной поверхности каждого второго листа равен или превышает 10°, но равен или составляет менее 45°. Базовый каучук первой резиновой смеси включает в себя бутилкаучук. Базовый каучук второй резиновой смеси включает в себя диеновый каучук.

В пневматической шине наружные концы вторых внутренних герметизирующих слоев предпочтительно расположены внутри в аксиальном направлении по отношению к наружным концам боковин.

В пневматической шине расстояние от наружного конца каждого второго внутреннего герметизирующего слоя до наружного конца каждой боковины предпочтительно равно или больше 5 мм, но равно или меньше 30 мм.

В пневматической шине толщина каждого второго листа предпочтительно равна или больше 0,3 мм, но равна или меньше 1,5 мм.

В пневматической шине каркас предпочтительно включает в себя слой каркаса. При образовании каркаса слой каркаса прокалывают, в результате чего в нем образуются отверстия.

В пневматической шине интервал, с которым проколот слой каркаса, предпочтительно равен или больше 20 мм, но равен или меньше 100 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В пневматической шине в соответствии с настоящим изобретением первый внутренний герметизирующий слой образован первым листом, подвергнутым сшиванию. Первый лист образован из первой резиновой смеси. Первая резиновая смесь включает в себя бутилкаучук. Первый внутренний герметизирующий слой имеет отличную воздухонепроницаемость. В шине вся внутренняя периферийная поверхность каркаса покрыта первым внутренним герметизирующим слоем. Шина обладает отличной характеристикой поддержания внутреннего давления.

В шине каждый из двух вторых внутренних герметизирующих слоев образован вторым листом, подвергнутым сшиванию. Каждый второй лист образован из второй резиновой смеси. Вторая резиновая смесь включает в себя диеновый каучук. Вторые внутренние герметизирующие слои расположены между первым внутренним герметизирующим слоем и каркасом. Вторые внутренние герметизирующие слои могут обеспечить присоединение первого внутреннего герметизирующего слоя к внутренней периферийной поверхности каркаса. В шине вторые внутренние герметизирующие слои не предусмотрены в экваториальной части шины. Герметизирующий слой шины может способствовать снижению веса. В соответствии с настоящим изобретением может быть получена шина, в которой снижение веса обеспечивается без ухудшения характеристики поддержания внутреннего давления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - сечение, показывающее часть пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - увеличенное сечение, показывающее части шины c фиг.1;

Фиг.3 - схематический вид, показывающий ситуацию при образовании герметизирующего слоя, предусмотренного в шине с фиг.1;

Фиг.4 - увеличенный схематический вид, показывающий часть герметизирующего слоя с фиг.3;

Фиг.5 - схематический вид, показывающий ситуацию при образовании каркаса, предусмотренного в шине с фиг.1;

Фиг.6 - увеличенное сечение, показывающее часть обычной пневматической шины; и

Фиг.7 - увеличенное сечение, показывающее часть обычной пневматической шины, отличающейся от шины с фиг.6.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В дальнейшем настоящее изобретение будет подробно описано на основе предпочтительных вариантов осуществления с соответствующей ссылкой на чертежи.

Пневматическая шина 34, показанная на фиг.1, включает в себя протектор 36, боковины 38, борта 40, каркас 42, брекер 44, герметизирующий слой 46 и бортовые ленты 48. Шина 34 представляет собой шину бескамерного типа. Шина 34 устанавливается на пассажирском автомобиле.

На фиг.1 направление вверх/вниз представляет собой радиальное направление, направление вправо/влево представляет собой аксиальное направление, и направление, перпендикулярное к поверхности листа, представляет собой направление вдоль окружности. Шина 34 имеет форму, которая является по существу двусторонне симметричной относительно штрихпунктирной линии CL, показанной на фиг.1. Штрихпунктирная линия CL показывает экваториальную плоскость шины 34.

Протектор 36 образован из сшитого каучука, который обладает отличной износостойкостью. Протектор 36 имеет форму, при которой он выступает наружу в радиальном направлении. Наружная поверхность протектора 36 образует поверхность 50 протектора. Другими словами, протектор 36 имеет поверхность 50 протектора. Поверхность 50 протектора входит в контакт с поверхностью дороги. На поверхности 50 протектора образованы канавки 52. Рисунок протектора образован канавками 52. Существует возможность того, что канавки 52 не будут образованы на протекторе 36.

Боковины 38 проходят от концов протектора 36 по существу внутрь в радиальном направлении. Боковины 38 образованы из сшитого каучука. Боковины 38 изгибаются. Боковины 38 поглощают удары, действующие со стороны поверхности дороги. Кроме того, боковины 38 предотвращают повреждения каркаса 42.

Борта 40 расположены по существу внутри по отношению к боковинам 38 в радиальном направлении. Каждый борт 40 включает в себя сердечник 54 и вершину 56, проходящую от сердечника 54 наружу в радиальном направлении. Сердечник 54 имеет кольцевую форму. Сердечник 54 образован из намотанной нерастяжимой проволоки. Для сердечника 54, как правило, используют стальную проволоку. Вершина 56 сужается наружу в радиальном направлении. Вершина 56 образована из очень твердого сшитого каучука.

Каркас 42 образован из слоя 58 каркаса. Слой 58 каркаса проходит на бортах 40 и между бортами 40 с обеих сторон. Слой 58 каркаса проходит вдоль протектора 36 и боковин 38 и внутри по отношению к протектору 36 и боковинам 38. Слой 58 каркаса загнут вверх вокруг каждого сердечника 54 от стороны, внутренней в аксиальном направлении, к стороне, наружной в аксиальном направлении.

Слой 58 каркаса включает в себя большое число кордов, выровненных друг относительно друга, и покрывающий каучук, который не показан. Абсолютная величина угла наклона каждого корда относительно экваториальной плоскости, как правило, составляет от 70° до 90°. Другими словами, каркас 42 имеет радиальную конструкцию. Корды, как правило, образованы из волокон органического происхождения. К примерам предпочтительных волокон органического происхождения относятся полиэфирные волокна, нейлоновые волокна, вискозные волокна, волокна из полиэтиленнафталата и арамидные волокна. Может быть использован каркас 42, имеющий диагональную структуру.

Брекер 44 расположен снаружи в радиальном направлении по отношению к каркасу 42. Брекер 44 наложен на каркас 42 в виде слоя со стороны протектора 36, внутренней в радиальном направлении. Брекер 44 обеспечивает усиление каркаса 42. Брекер 44 шины 34 включает в себя внутренний слой 60а и наружный слой 60b. Как показано, внутренний слой 60а является более широким по сравнению с наружным слоем 60b. В брекере 44 концы 62а внутреннего слоя 60а расположены снаружи в аксиальном направлении по отношению к концами 62b наружного слоя 60b. В шине 34 концы 62а внутреннего слоя 60а представляют собой концы брекера 44. В том случае, когда наружный слой 60b является более широким, чем внутренний слой 60а, концы 62b наружного слоя 60b представляют собой концы брекера 44.

Каждый из внутреннего слоя 60а и наружного слоя 60b включает в себя большое число кордов, выровненных друг относительно друга, и покрывающий каучук, который не показан. Каждый корд имеет наклон относительно экваториальной плоскости. Абсолютная величина угла наклона равна или больше 10°, но равна или меньше 35°. Направление наклона каждого корда внутреннего слоя 60а противоположно по отношению к направлению наклона каждого корда наружного слоя 60b. Материал кордов предпочтительно представляет собой сталь. Для кордов может быть использовано волокно органического происхождения.

На фиг.1 ссылочной позицией PS обозначен наружный конец боковины 38. Как показано, в шине 34 наружный конец PS боковины 38 расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к концу 62а брекера 44.

На фиг.1 двунаправленная стрелка WS обозначает расстояние в аксиальном направлении от экваториальной плоскости до наружного конца PS боковины 38. Расстояние WS представляет собой половину расстояния в аксиальном направлении от наружного конца PS одной из боковин 38 до наружного конца PS другой из боковин 38. Двунаправленная стрелка WB обозначает расстояние в аксиальном направлении от экваториальной плоскости до конца 62а брекера 44. Расстояние WB представляет собой половину ширины брекера 44, определяемой в аксиальном направлении.

В шине 34 отношение расстояния WS к расстоянию WB равно или больше 70%, но равно или меньше 90%. Диапазон значений отношения такой же, как соответствующий диапазон для каждой из обычных шин 2 и 18.

Герметизирующий слой 46 расположен внутри по отношению к каркасу 42. Герметизирующий слой 46 присоединен к внутренней периферийной поверхности 64а каркаса 42. Герметизирующий слой 46 проходит на бортах 40 и между одним из бортов 40 и другим из бортов 40 и вдоль каркаса 42 и внутри по отношению к каркасу 42. Герметизирующий слой 46 покрывает всю внутреннюю периферийную поверхность 64а каркаса 42.

Фиг.2 показывает часть протектора 36 шины 34, показанной на фиг.1. Как показано, герметизирующий слой 46 включает в себя первый внутренний герметизирующий слой 66 и второй внутренний герметизирующий слой 68.

Первый внутренний герметизирующий слой 66 образует внутреннюю часть герметизирующего слоя 46. Первый внутренний герметизирующий слой 66 проходит на бортах 40 и между одним из бортов 40 и другим из бортов 40 и вдоль каркаса 42 и внутри по отношению к каркасу 42.

В шине 34 первый внутренний герметизирующий слой 66 образован из первой резиновой смеси, подвергнутой сшиванию. Другими словами, первый внутренний герметизирующий слой 66 образован из сшитого каучука.

В шине 34 базовый каучук первой резиновой смеси включает в себя бутилкаучук. Бутилкаучук имеет низкий коэффициент пропускания воздуха по сравнению с остальными каучуками. Первый внутренний герметизирующий слой 66, включающий в себя бутилкаучук, обладает отличной воздухонепроницаемостью.

К примерам бутилкаучука относятся изобутиленизопреновый каучук и галогенированный изобутиленизопреновый каучук. К примерам галогенированных изобутиленизопреновых каучуков относятся хлорбутиловый каучук и бромбутиловый каучук. Для обеспечения воздухонепроницаемости в качестве бутилкаучука предпочтителен изобутиленизопреновый каучук. Два или более типов бутилкаучуков могут быть использованы в комбинации.

В шине 34 для обеспечения обрабатываемости в базовый каучук может быть включен другой каучук, отличный от бутилкаучука. В этом случае для обеспечения воздухонепроницаемости предпочтительно, чтобы бутилкаучук был включен в качестве основного компонента. В частности, доля бутилкаучука относительно всего базового каучука предпочтительно равна или больше 60 весовых процентов и в особо предпочтительном случае равна или больше 80 весовых процентов. Следует отметить, что к примерам остальных каучуков относятся натуральный каучук, изопреновый каучук и тройной сополимер этилена, пропилена и диена.

Первая резиновая смесь включает в себя усиливающий наполнитель. Усиливающий наполнитель, как правило, представляет собой углеродную сажу. Может быть использована такая углеродная сажа, как FEF, GPF, HAF, ISAF, SAF и тому подобная. Для обеспечения прочности первого внутреннего герметизирующего слоя 66 количество углеродной сажи на 100 весовых частей базового каучука предпочтительно равно 5 весовым частям или превышает 5 весовых частей и в особо предпочтительном варианте равно 10 весовым частям или превышает 10 весовых частей. Для обеспечения гибкости первого внутреннего герметизирующего слоя 66 количество углеродной сажи предпочтительно равно 50 весовым частям или меньше 50 весовых частей и в особо предпочтительном варианте равно 40 весовым частям или меньше 40 весовых частей. Вместе с углеродной сажей или вместо углеродной сажи может быть использован диоксид кремния. Может быть использован диоксид кремния в мокром состоянии и диоксид кремния в сухом состоянии.

Первая резиновая смесь может включать в себя наполнитель. К примерам наполнителей относятся карбонат кальция, карбонат магния, гидроксид алюминия, гидроксид магния, оксид алюминия, глина, тальк и оксид магния. Два или более наполнителей могут быть использованы в комбинации в первой резиновой смеси. Помимо наполнителя первая резиновая смесь также может включать в себя химические соединения, такие как пластификатор, вещество, придающее клейкость, сшивающий агент, такой как сера или тому подобное, ускоритель вулканизации, вещество, ускоряющее сшивание, антиоксидант и тому подобное. Для обеспечения обрабатываемости и эксплуатационных характеристик шины 34 оптимальные химические вещества добавляют в первую резиновую смесь в оптимальных количествах.

В шине 34 герметизирующий слой 46 включает в себя два вторых внутренних герметизирующих слоя 68. Каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 расположен между первым внутренним герметизирующим слоем 66 и каркасом 42. Каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 проходит от конца 62а брекера 44 вдоль первого внутреннего герметизирующего слоя 66 по существу внутрь в радиальном направлении. Каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к боковине 38.

В шине 34 каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 образован из второй резиновой смеси, подвергнутой сшиванию. Другими словами, каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 образован из сшитого каучука.

В шине 34 базовый каучук второй резиновой смеси включает в себя диеновый каучук. Диеновый каучук может способствовать повышению адгезионной способности. Каждый второй внутренний герметизирующий слой 68, включающий в себя диеновый каучук, имеет отличную адгезионную способность. Как описано выше, каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 расположен между первым внутренним герметизирующим слоем 66 и каркасом 42. Каждый второй внутренний герметизирующий слой 68 служит для присоединения первого внутреннего герметизирующего слоя 66 к внутренней периферийной поверхности 64а каркаса 42.

К примерам диеновых каучуков относятся натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиенстирольный каучук, хлоропреновый каучук и бутадиенакрилонитрильный каучук. Для обеспечения адгезионной способности в качестве диенового каучука предпочтителен натуральный каучук. Два или более типов диеновых каучуков могут быть использованы в комбинации.

В шине 34 для обеспечения обрабатываемости в базовый каучук может быть включен другой каучук, отличный от диенового каучука. В этом случае для обеспечения адгезионной способности предпочтительно, чтобы диеновый каучук был включен в качестве основного компонента. В частности, доля диенового каучука относительно всего базового каучука предпочтительно равна или больше 60 весовых процентов и в особо предпочтительном случае равна или больше 80 весовых процентов. Следует отметить, что к примерам остальных каучуков относятся этиленпропиленовый каучук, уретановый каучук и акрилатный каучук.

Вторая резиновая смесь включает в себя усиливающий наполнитель. Усиливающий наполнитель, как правило, представляет собой углеродную сажу. Может быть использована такая углеродная сажа, как FEF, GPF, HAF, ISAF, SAF и тому подобная. Для обеспечения прочности каждого второго внутреннего герметизирующего слоя 68 количество углеродной сажи на 100 весовых частей базового каучука предпочтительно равно 5 весовым частям или превышает 5 весовых частей и в особо предпочтительном варианте равно 10 весовым частям или превышает 10 весовых частей. Для обеспечения гибкости каждого второго внутреннего герметизирующего слоя 68 количество углеродной сажи предпочтительно равно 50 весовым частям или меньше 50 весовых частей и в особо предпочтительном варианте равно 40 весовым частям или меньше 40 весовых частей. Вместе с углеродной сажей или вместо углеродной сажи может быть использован диоксид кремния. Может быть использован диоксид кремния в мокром состоянии и диоксид кремния в сухом состоянии.

Вторая резиновая смесь может включать в себя наполнитель. К примерам наполнителей относятся карбонат кальция, карбонат магния, гидроксид алюминия, гидроксид магния, оксид алюминия, глина, тальк и оксид магния. Два или более наполнителей могут быть использованы в комбинации во второй резиновой смеси. Помимо наполнителя вторая резиновая смесь также может включать в себя химические соединения, такие как пластификатор, вещество, придающее клейкость, сшивающий агент, такой как сера или тому подобное, ускоритель вулканизации, вещество, ускоряющее сшивание, антиоксидант и тому подобное. Для обеспечения обрабатываемости и эксплуатационных характеристик шины 34 оптимальные химические вещества добавляют во вторую резиновую смесь в оптимальных количествах.

В шине 34 первый внутренний герметизирующий слой 66, который образует часть герметизирующего слоя 46, покрывает всю внутреннюю периферийную поверхность 64а каркаса 46. Внутренняя поверхность 70 первого внутреннего герметизирующего слоя 66 образует внутреннюю поверхность шины 34. Как описано выше, первый внутренний герметизирующий слой 66 обладает отличной воздухонепроницаемостью. Первый внутренний герметизирующий слой 66 служит для поддержания внутреннего давления в шине 34. Герметизирующий слой 46 шины 34 может предотвратить утечку воздуха, введенного под давлением во внутреннюю часть шины 34. Шина 34 обладает отличной характеристикой поддержания внутреннего давления.

В шине 34 два вторых внутренних герметизирующих слоя 68, которые образуют другую часть герметизирующего слоя 46, расположены так, что они находятся на расстоянии друг от друга в аксиальном направлении. В шине 34 часть внутренней периферийной поверхности 64а каркаса 42 не покрыта вторыми внутренними герметизирующими слоями 68. Другими словами, вторые внутренние герметизирующие слои 68 не предусмотрены в экваториальной части шины 34. Герметизирующий слой 46 может способствовать снижению веса шины 34. Шина 34, включающая в себя герметизирующий слой 46, является легкой. Как описано выше, в шине 34 утечка воздуха, введенного под давлением во внутреннюю часть шины 34, подавляется первым внутренним герметизирующим слоем 66, который покрывает всю внутреннюю периферийную поверхность 64а каркаса 42. В шине 34 снижение веса обеспечивается без ухудшения характеристики поддержания внутреннего давления.

В шине 34 конец 72, расположенный с наружной стороны в радиальном направлении (далее - наружный конец) каждого второго внутреннего герметизирующего слоя 68, расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к концу 62а брекера 44. Другими словами, часть каждого второго внутреннего герметизирующего слоя 68 и часть брекера 44 перекрываются в радиальном направлении. Данное перекрытие может способствовать обеспечению воздухонепроницаемости. Шина 34 обладает отличной характеристикой поддержания внутреннего давления.

В шине 34 наружный конец 72 каждого второго внутреннего герметизирующего слоя 68 предпочтительно расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к наружному концу PS боковины 38. Таким образом, может быть предотвращено образование уступа, возникающего из-за наружного конца 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68. Шина 34 имеет высокое качество.

На фиг.2 двунаправленная стрелка WR обозначает расстояние в аксиальном направлении от экваториальной плоскости до наружного конца 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68. Расстояние WR представляет собой половину расстояния в аксиальном направлении от наружного конца 72 одного из вторых внутренних герметизирующих слоев 68 до наружного конца 72 другого из вторых внутренних герметизирующих слоев 68. Расстояние WR также представляет собой определяемую в аксиальном направлении ширину части, в которой второй внутренней герметизирующий слой 68 не предусмотрен. Двунаправленная стрелка WD показывает расстояние в аксиальном направлении от наружного конца PS боковины 38 до наружного конца 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68. Когда наружный конец 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68 расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к наружному концу PS боковины 38, расстояние WD показано в виде положительной величины. Когда наружный конец 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68 расположен снаружи в аксиальном направлении по отношению к наружному концу PS боковины 38, расстояние WD показано в виде отрицательной величины.

Как описано выше, в шине 34 наружный конец 72 каждого второго внутреннего герметизирующего слоя 68 расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к концу 62а брекера 44. Следовательно, отношение расстояния WR к расстоянию WB составляет менее 100%. Таким образом, в шине 34 может сохраняться отличная способность к поддержанию внутреннего давления. В этой связи данное отношение предпочтительно равно или меньше 98% и более предпочтительно - равно или меньше 90%. Кроме того, по соображениям, связанным с обеспечением возможности предотвращения образования уступа, возникающего из-за наружного конца 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68, данное отношение предпочтительно задано равным 70% или меньшим чем 70%, и в особо предпочтительном варианте - равным 67% или меньшим чем 67%. Для обеспечения снижения веса шины 34 данное отношение предпочтительно задано равным или превышающим 50% и более предпочтительно - равным или превышающим 58%.

В шине 34 расстояние WD предпочтительно равно или больше 5 мм. Таким образом, может быть эффективно предотвращено образование уступа, возникающего из-за наружного конца 72 второго внутреннего герметизирующего слоя 68. Для обеспечения снижения веса шины 34 расстояние WD предпочтительно задано равным 15 мм или меньшим чем 15 мм, и более предпочтительно - равным 10 мм или меньшим чем 10 мм.

Шину 34 изготавливают следующим образом. Первую резиновую смесь подвергают листованию посредством использования каландрового вала. Таким образом получают первый лист, образованный из первой резиновой смеси.

Как показано на фиг.3, первый лист 74 наматывают вокруг барабана 78 формообразующего устройства 76. Таким образом, первому листу 74 придают трубчатую форму. Бортовые ленты 48 наматывают соответственно с обеих сторон первого листа 74.

В способе изготовления вторую резиновую смесь подвергают листованию посредством использования каландрового вала. Таким образом получают предварительный лист. В способе изготовления центральную часть предварительного листа вырезают посредством использования двух режущих устройств, которые не показаны. Таким образом, получают два вторых листа 80.

Как показано на фиг.3, в способе изготовления два вторых листа 80 наматывают на первый лист 74. Данные вторые листы 80 накладывают в виде слоя на первый лист 74 так, чтобы они находились на расстоянии друг от друга в аксиальном направлении. При наложении в виде слоя конец 82 (в дальнейшем базовый конец), расположенный на стороне каждого из данных вторых листов 80, внутренней в аксиальном направлении, расположен внутри в аксиальном направлении по отношению к месту (непоказанному), которое соответствует концу 62а брекера 44. Базовые концы 82 вторых листов 80 соответствуют наружным концам 72 вторых внутренних герметизирующих слоев 68 в шине 34.

В способе изготовления слой 58 каркаса наматывают на наружную сторону вторых листов 80. Кроме того, компоненты, такие как брекер 44, протектор 36, боковины 38, борта 40 и тому подобное, собирают для получения невулканизованной покрышки (также называемой несшитой/невулканизованной шиной).

В способе изготовления невулканизованную покрышку помещают в пресс-форму, которая не показана. Наружная поверхность невулканизованной покрышки прилегает к поверхности полости пресс-формы. Внутренняя поверхность невулканизованной покрышки прилегает к диафрагме или сердечнику. Невулканизованная покрышка подвергается воздействию давления и тепла в пресс-форме. Резиновая смесь в невулканизованной покрышке становится текучей под действием давления и нагрева. Под действием нагрева в каучуке возникает реакция сшивания. В способе изготовления первый лист 74 подвергается сшиванию для образования первого внутреннего герметизирующего слоя 66. Вторые листы 80 подвергаются сшиванию для образования вторых внутренних герметизирующих слоев 68. В способе изготовлении шину 34 получают данным образом.

Фиг.4 показывает часть вокруг базового конца 82 второго листа 80 на фиг.3 в увеличенном виде. Как показано, второй лист 80 имеет наклонную поверхность 84. Наклонная поверхность 84 проходит от базового конца 82 второго листа 80 с ее наклоном относительно наружной поверхности 86 первого листа 74. В способе изготовления наклонную поверхность 84 второго листа 80 образуют посредством регулирования угла наклона ножа режущего устройства при вырезании центральной части из предварительного листа.

В способе изготовления при образовании внутреннего герметизирующего слоя 46 вторые листы 80 прикрепляют к первому листу 74 таким образом, чтобы базовые концы 82 вторых листов 80 примыкали к наружной поверхности 86 первого листа 74. Как показано, наклонная поверхность 84 каждого второго листа 80, прикрепленного к первому листу 74, проходит от базового конца 82 наружу в аксиальном направлении с ее наклоном наружу в радиальном направлении. В способе изготовления герметизирующий слой 46 образуют так, что расстояние в аксиальном направлении от наклонной поверхности 84 одного из вторых листов 80 до наклонной поверхности 84 другого из вторых листов 80 увеличивается от стороны, внутренней в радиальном направлении, к стороне, наружной в радиальном направлении.

В способе изготовления невулканизованная покрышка имеет пространство, окруженное первым листом 74, левым и правым вторыми листами 80 и каркасом 42. В данном пространстве имеется газ. На операции вулканизации в способе изготовления сердечник или диафрагма могут поджимать невулканизованную покрышку от стороны первого листа 74 наружу в радиальном направлении. Таким образом, газ, имеющийся в данном пространстве, рассеивается в части, находящейся с наружной стороны герметизирующего слоя 46.

Как описано выше, в способе изготовления наклонная поверхность 84 каждого второго листа 80, прикрепленного к первому листу 74, проходит от базового конца 82 наружу в аксиальном направлении с ее наклоном наружу в радиальном направлении. Следовательно, данное пространство имеет форму, расширяющуюся от стороны, внутренней в радиальном направлении, к стороне, наружной в радиальном направлении. Таким образом, на операции вулканизации, когда сердечник или диафрагма поджимает невулканизованную покрышку наружу в радиальном направлении, ускоряется вытеснение газа, имеющегося в данном пространстве, в часть, находящуюся с наружной стороны герметизирующего слоя 46. В способе изготовления наклонная поверхность 84 каждого второго листа 80 может способствовать вытеснению газа. В способе изготовления подавляется возникновение дефектного внешнего вида, обусловленного остающимся газом. В соответствии со способом изготовления может быть обеспечено стабильное изготовление высококачественных шин 34.

На фиг.4 угол α показывает угол наклона наклонной поверхности 84, образованной на втором листе 80. Угол α наклона показан как угол между наружной поверхностью 86 первого листа 74 и наклонной поверхностью 84.

В способе изготовления угол α наклона равен или больше 10°, но равен или меньше 45°. Когда угол α наклона задан равным или превышающим 10°, наклонная поверхность 84 может быть легко образована на каждом втором листе 80. В этой связи угол α наклона предпочтительно равен или больше 25°. Когда угол α наклона задан равным 45° или меньшим, чем 45°, вышеописанное вытеснение газа может быть ускорено. В способе изготовления может быть эффективно предотвращено снижение качества, обусловленное остающимся газом. В этой связи угол α наклона предпочтительно равен или меньше 30°.

На фиг.4 двунаправленная стрелка ТА показывает толщину второго листа 80. В способе изготовления толщина ТА предпочтительно равна или больше 0,3 мм и предпочтительно равна или меньше 1,5 мм. Когда толщина ТА задана равной или превышающей 0,3 мм, второй внутренний герметизирующий слой 68, полученный из второго листа 80, может в достаточной степени обеспечить соединение первого внутреннего герметизирующего слоя 66 с каркасом 42. В этой связи более предпочтительно, если толщина ТА равна или больше 0,5 мм. Когда толщина ТА задана равной 1,5 мм или меньшей, чем 1,5 мм, предотвращается образование уступа, возникающего из-за толщины второго листа 80. Поскольку пространство, окруженное первым листом 74, левым и правым вторыми листами 80 и каркасом 42, уменьшается, эффективно подавляется удерживание газа. В соответствии со способом изготовления может быть изготовлена высококачественная шина 34. В этой связи более предпочтительно, если толщина ТА равна или меньше 1,0 мм.

В способе изготовления по соображениям, связанным с обеспечением возможности ускорения выпуска газа из данного пространства и обеспечением возможности эффективного предотвращения снижения качества, обусловленного остающимся газом, при образовании каркаса 42 слой 58 каркаса, образующий каркас 42, предпочтительно прокалывают, в результате чего в нем образуются отверстия.

Фиг.5 показывает ситуацию, в которой слой 58 каркаса подвергают прокалыванию. При прокалывании используют устройство (непоказанное) для образования отверстий. Устройство для образования отверстий включает в себя прокалывающий инструмент 88. Прокалывающий инструмент 88 перемещается по направлению к слою 58 каркаса. Данное состояние показано в части (а) фиг.5. На чертеже направление, показанное стрелкой А, - это направление подачи прокалывающего инструмента 88. Благодаря данному перемещению прокалывающий инструмент 88 проходит в слой 58 каркаса. Данное состояние показано в части (b) фиг.5.

В способе изготовления прокалывающий инструмент 88 вытягивают из слоя 58 каркаса за счет отвода прокалывающего инструмента 88 из слоя 58 каркаса, что не показано. Благодаря данному вытягиванию в слое 58 каркаса образуется отверстие 90. После вытягивания слой 58 каркаса перемещается в направлении, показанном стрелкой В. После данного перемещения прокалывающий инструмент 88 подают вперед для образования другого отверстия 90 в слое 58 каркаса. При прокалывании подобное перемещение прокалывающего инструмента 88 повторяется. В способе изготовления слой 58 каркаса образован посредством экструзии резиновой смеси совместно с большим числом кордов. Вышеописанное направление, показанное стрелкой В, совпадает с направлением экструзии слоя 58 каркаса. Следовательно, прокалывание выполняют вдоль направления экструзии слоя 58 каркаса.

В способе изготовления устройство для образования отверстий включает в себя множество прокалывающих инструментов 88, что не показано. Данные прокалывающие инструменты 88 выровнены с равными интервалами вдоль направления ширины слоя 58 каркаса. Интервалы, как правило, составляют от 50 мм до 200 мм.

В способе изготовления по соображениям, связанным с образованием отверстий 90, которые могут способствовать выпуску газа, наружный диаметр каждого прокалывающего инструмента 88 предпочтительно задан равным или превышающим 1 мм и предпочтительно равным 4 мм или меньшим, чем 4 мм.

В части (b) фиг.5 двунаправленная стрелка d обозначает интервал, с которым выполняют прокалывание. Интервал d также называют шагом между отверстиями 90, образованными прокалыванием. Интервал d показан как расстояние между центром одного отверстия 90 и центром другого отверстия 90, расположенного рядом с данным одним отверстием 90 в направлении перемещения слоя 58 каркаса.

В способе изготовления интервал d, с которым выполняют прокалывание, предпочтительно равен или больше 20 мм и предпочтительно равен или меньше 100 мм. Когда интервал d задан равным 100 мм или меньшим, чем 100 мм, может быть эффективно предотвращено снижение качества, вызванное остающимся газом. В соответствии со способом изготовления может быть обеспечено стабильное изготовление высококачественных шин 34. Когда интервал d задан равным или превышающим 20 мм, может быть предотвращено уменьшение производительности, вызываемое выполнением прокалывания.

В способе изготовления при образовании каркаса 42 множество выровненных отводящих кордов могут быть наложены и закреплены в виде слоя на наружной поверхности 92а или на внутренней поверхности 92b слоя 58 каркаса, образующего каркас 42. Каждый из данных отводящих кордов образован посредством скручивания большого числа элементарных волокон. В каждом отводящем корде имеется большое число мельчайших зазоров. Отводящие корды могут поглощать газ. Отводящие корды могут способствовать предотвращению возникновения дефектного внешнего вида, возникающего из-за остающегося газа. Для обеспечения эффективного поглощения газа отводящие корды предпочтительно наложены в виде слоя на внутреннюю поверхность 92b слоя 58 каркаса. При наложении в виде слоя расстояние между одним из отводящих кордов и другим из отводящих кордов предпочтительно равно или больше 50 мм и предпочтительно равно или меньше 150 мм.

В способе изготовления элементарные волокна, которые представляют собой составляющие элементы отводящих кордов, образованы из волокна органического происхождения. К примерам предпочтительных волокон органического происхождения относятся полиэфирные волокна, волокна из полиэтилентерефталата, волокна из полиэтиленнафталата и арамидные волокна.

В настоящем изобретении размеры и углы наклона каждого компонента шины 34 измерены в состоянии, когда шина 34 установлена на нормальном ободе и накачана до нормального внутреннего давления. Во время измерений никакая нагрузка не приложена к шине 34. В настоящем описании нормальный обод означает обод, определенный в стандарте, на котором базируется шина 34. «Стандартный обод» в стандарте Ассоциации производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «Расчетный обод» в стандарте Ассоциации по шинам и ободьям США и «Мерное колесо» в стандарте Европейской технической организации по шинам и ободьям (ETRTO) - представляют собой нормальные ободья. В настоящем описании нормальное внутреннее давление означает внутреннее давление, указанное в стандарте, на котором базируется шина 34. «Наибольшее давление воздуха» в стандарте Ассоциации производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «максимальная величина», приведенная в документе “TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” («ПРЕДЕЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧИВАНИЯ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ») в стандарте Ассоциации по шинам и ободьям (TRA), и “INFLATION PRESSURE” («ДАВЛЕНИЕ НАКАЧИВАНИЯ») в стандарте Европейской технической организации по шинам и ободьям (ETRTO) представляют собой нормальные внутренние давления. Следует отметить, что в случае шины 34 для пассажирского автомобиля размеры и углы измерены в состоянии, в котором внутреннее давление составляет 180 кПа.

ПРИМЕРЫ

В дальнейшем будут показаны эффекты от настоящего изобретения посредством примеров, но настоящее изобретение не следует рассматривать как ограниченное на основе описания данных примеров.

Пример 1

Была получена пневматическая шина для пассажирского автомобиля по Примеру 1, имеющая базисную конструкцию, показанную на фиг.1 и 2, и имеющая технические характеристики, показанные в нижеприведенной Таблице 1. Размер шины - 175/65R14. В шине отношение расстояния WS, определяемого в аксиальном направлении от экваториальной плоскости до наружного конца PS каждой боковины, к половине WB ширины брекера, определяемой в аксиальном направлении, было задано равным 75%. Отношение (WR/WB) расстояния WR, определяемого в аксиальном направлении от экваториальной плоскости до наружного конца каждого второго внутреннего герметизирующего слоя, к ширине WB было задано равным 67%. Расстояние WD, определяемое в аксиальном направлении от каждого наружного конца PS до наружного конца каждого второго внутреннего герметизирующего слоя, было задано равным 5 мм. При образовании герметизирующего слоя угол α наклона наклонной поверхности каждого второго листа был задан равным 45° (градусов). Толщина ТА каждого второго листа была задана равной 0,5 мм. Отводящие корды были наложены в виде слоя на внутреннюю периферийную поверхность слоя каркаса. Это обозначено буквой «А» в таблице. В качестве отводящих кордов были использованы корды, образованные из волокон из полиэтилентерефталата (в дальнейшем ПЭТФ-волокна). Каждый из отводящих кордов был конфигурирован с 1400 дтекс/2. Слой каркаса был проколот. Интервал d, с которым было выполнено прокалывание, был задан равным 60 мм.

Примеры 2-8 и Сравнительный пример 2

Шины по Примерам 2-8 и Сравнительному примеру 2 были получены таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что отношение (WR/WB) и расстояние WD были такими, как показанные в нижеприведенных Таблицах 1 и 2.

Пример 9 и Сравнительный пример 3

Шины по Примеру 9 и Сравнительному примеру 3 были получены таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что угол α наклона был таким, как показанный в нижеприведенной Таблице 3.

Примеры 10 и 11

Шины по Примерам 10 и 11 были получены таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что толщина ТА была такой, как показанная в нижеприведенной Таблице 3.

Пример 12

Шина по Примеру 12 была получена таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что отводящие корды были наложены в виде слоя на наружную периферийную поверхность слоя каркаса, что показано буквой «В» в Таблице.

Пример 13

Шина по Примеру 13 была получена таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что отводящие корды не были предусмотрены.

Примеры 14-19

Шины по Примерам 14-19 были получены таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что расстояние d было таким, как показанное в нижеприведенной Таблице 4. Следует отметить, что слой каркаса по Примеру 14 не проколот.

Примеры 20-23 и Сравнительные примеры 4 и 5

Шины по Примерам 20-23 и Сравнительным примерам 4 и 5 были получены таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что угол α наклона был таким, как показанный в нижеприведенной Таблице 5, прокалывание не проводилось, и отводящие корды не были предусмотрены.

Примеры 24-27

Шины по Примерам 24-27 были получены таким же образом, как по Примеру 1, за исключением того, что толщина ТА была такой, как показанная в нижеприведенной Таблице 6, прокалывание не проводилось, и отводящие корды не были предусмотрены.

Сравнительный пример 1

Сравнительный пример 1 представляет собой обычную шину. Шина имеет конструкцию, показанную на фиг.6. В шине отношение (обозначенное как отношение (WS/WB)) расстояния, определяемого в аксиальном направлении от экваториальной плоскости до наружного конца каждой боковины, к половине ширины брекера, определяемой в аксиальном направлении, было задано равным 75%. Резиновая смесь первого внутреннего герметизирующего слоя была такой же, как резиновая смесь первого внутреннего герметизирующего слоя по Примеру 1. Резиновая смесь второго внутреннего герметизирующего слоя была такой же, как резиновая смесь второго внутреннего герметизирующего слоя по Примеру 1. Толщина (показанная как толщина ТА) листа, использованного для образования второго внутреннего герметизирующего слоя, была задана равной 0,5 мм. Отводящие корды были наложены и закреплены на наружной периферийной поверхности слоя каркаса. Это показано буквой «В» в таблице. В качестве отводящих кордов были использованы корды, образованные из волокон из полиэтилентерефталата. Каждый из отводящих кордов был конфигурирован с 1400 дтекс/2. Слой каркаса был проколот. Интервал d, с которым было выполнено прокалывание, был задан равным 60 мм.

Оценка доли дефектных изделий

Был проведен осмотр внешнего вида каждой изготовленной шины, и было подсчитано число шин, в которых имел место дефектный внешний вид, таких как недопрессованные и тому подобное. Отношение величины, полученной в результате подсчета, к общему числу изготовленных шин указано как доля дефектных изделий в нижеприведенных таблицах 1-6. Меньшая частота возникновения указывает на лучший результат.

Оценка веса шины

Был измерен вес каждой шины. Результаты измерений показаны в нижеприведенных таблицах 1-6 как индексные значения, для которых результат для Сравнительного примера 1 определен как 100. Меньшее значение указывает на лучший результат.

Оценка потери воздуха

После накачивания каждой шины воздухом была обеспечена возможность выстаивания каждой шины в течение 100 часов. Была получена разность давлений между давлением непосредственно после накачивания и давлением после выстаивания, и оценка стойкости к утечке воздуха была выполнена на основе разности давлений. Показатель, соответствующий разности давлений для шины по Сравнительному примеру 1 и определенный как 100, указан в нижеприведенных Таблицах 1-6. Меньшее значение указывает на лучший результат.

Как показано в Таблицах 1-6, результаты оценки выше для шин по примерам, чем для шин по сравнительным примерам. Из результатов оценки очевидны преимущества настоящего изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Герметизирующий слой шины, описанной выше, также может быть применен для различных шин.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

2, 18, 34 … шина

4, 20, 36 … протектор

6, 22, 38 … боковина

8, 24, 42 … каркас

10, 26, 44 … брекер

12, 28, 46 … герметизирующий слой

14, 30, 66 … первый внутренний герметизирующий слой

16, 32, 68 … второй внутренний герметизирующий слой

40 … борт

74 … первый лист

80 … второй лист

84 … наклонная поверхность

86 … наружная поверхность

Реферат

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина включает в себя герметизирующий слой (46), расположенный внутри по отношению к каркасу (42). Герметизирующий слой (46) включает в себя первый внутренний герметизирующий слой (66), проходящий на бортах и между одним из бортов и другим из бортов и вдоль каркаса (42) и внутри по отношению к каркасу (42), и два вторых внутренних герметизирующих слоя (68), проходящих соответственно от концов (62а) брекера (44) вдоль первого внутреннего герметизирующего слоя (66) по существу внутрь в радиальном направлении. Вторые внутренние герметизирующие слои (68) расположены между первым внутренним герметизирующим слоем (66) и каркасом (42). Первый внутренний герметизирующий слой (66) образован из первой резиновой смеси, подвергнутой сшиванию. Базовый каучук первой резиновой смеси включает в себя бутилкаучук. Каждый второй внутренний герметизирующий слой (68) образован из второй резиновой смеси, подвергнутой сшиванию. Базовый каучук второй резиновой смеси включает в себя диеновый каучук. Технический результат - снижение веса шины без ухудшения характеристики поддержания внутреннего давления. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 6 табл.

Формула