CN101531121B - 重载用充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种重载用充气轮胎，其能够提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。该重载用充气轮胎在胎面部(2)的接地面上具有在轮胎周方向上延伸的周方向槽(22)，其中：以赋予内压100kPa的空气压时为基准，在赋予标准内压的空气压时，胎面部(2)的胎冠中央(CL)以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽(22)处的向轮胎径方向的径生长不到0.3％。例如，在胎体层(6)的轮胎径方向外侧，具有：相对于轮胎周方向形成10度以上且30度以下的角度的至少2个交叉带束(72、74)，和相对于轮胎周方向形成0度以上且5度以下的角度的至少1个周方向加强层(73)。

Description

重载用充气轮胎
技术领域
本发明涉及重载用充气轮胎，更详细地说，涉及能够提高耐久性、耐线材疲劳性(resistance to wire fatigue)以及耐偏磨损性(resistance touneven abrasion)的重载用充气轮胎。
背景技术
尤其在作为重载用充气轮胎的宽基扁平(例如，扁平率70％以下)的充气轮胎中，在胎面部的轮胎宽度方向两侧的胎肩部(shoulder part)附近显著产生直径的生长(轮胎径方向上的变形(应变))，直径的生长的轮胎宽度方向上的分布变得不均匀。由此，使轮胎耐久性以及设置于胎体的外周的带束层的耐线材疲劳性下降，并且使胎肩条状花纹(shoulderrib)、胎肩块状花纹(shoulder block)的耐偏磨损性下降。
在以往的重载用充气轮胎中，包括：至少2个带束层，该带束层具有与轮胎最大宽度的至少80％相等的轮胎宽度方向宽度，并且相对于轮胎周方向以10度到45度之间的角度相互交叉；和追加层，其在带束层之间由与轮胎周方向本质上平行的加强要素构成。在该重载用充气轮胎中，带束层，具有比追加层的轮胎宽度方向宽度大轮胎最大宽度的至少16％的轮胎宽度方向宽度，并且在追加层的轮胎宽度方向延长上，遍及与轮胎最大宽度的至少3.5％相等的轮胎宽度方向距离而连结，并且轮胎宽度方向的端部由橡胶混合物而分离(例如，参照专利文献1)。
另外，在以往的重载用充气轮胎中，具有这样的重载用充气轮胎(例如，参照专利文献2)：相对于2层以上实质非拉伸性的周方向排列线材层的最小宽度端，限定胎面部的1/4点位置与接地面(踏面，车轮踏面)端缘之间的周方向槽的位置，抑制径生长量。
另外，在以往的重载用充气轮胎中，具有这样的重载用充气轮胎(例如，参照专利文献3)：规定胎体线(carcass line)，使径生长量的轮胎宽度方向上的分布均匀化。
另外，在以往的充气轮胎中，具有这样的充气轮胎(例如，参照专利文献4)：通过设定每单位宽度的带束层的轮胎周方向的总强度(強力)而抑制直径的生长量。
专利文献1：日本特表2001-522748号公报
专利文献2：日本特开平10-250314号公报
专利文献3：日本特开平5-185806号公报
专利文献4：日本再表2003-61991号公报
但是，在上述的以往的重载用充气轮胎中，对于宽基扁平的重载用充气轮胎，不能满足耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够进一步提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性的重载用充气轮胎。
为了达成上述的目的，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，在胎面部的接地面上具有在轮胎周方向上延伸的周方向槽，其特征在于：以赋予了内压100kPa的空气压时为基准，在赋予了标准内压的空气压时，所述胎面部的胎冠中央、以及轮胎宽度方向最外侧的所述周方向槽处的向轮胎径方向的径生长小于0.3％。
根据该重载用充气轮胎，径生长的轮胎宽度方向上的分布变得大致均匀。因此，即使是宽基扁平(扁平率70％以下，轮胎宽度方向总宽度300mm以上)，也能够降低高内压、高负载载荷的长期使用条件下的带束边缘分离(belt edge separation)的产生。其结果，能够将耐久性以及耐线材疲劳性提高到与扁平率超过70％的一般尺寸的重载用充气轮胎同等的水平。而且，在胎冠中央以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽，径生长的轮胎宽度方向上的分布大致均匀，由此能够提高耐偏磨损性。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于，在胎体层的轮胎径方向外侧，具有相对于轮胎周方向形成10度以上且30度以下的角度的至少2个交叉带束、和相对于轮胎周方向形成0度以上且5度以下的角度的至少1个周方向加强层。
根据该重载用充气轮胎，通过提高向胎体层赋予紧固力的刚性，能够使胎面部的胎冠中央以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽处的向轮胎径方向的径生长不到0.3％。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：相对于标准载荷W〔kN〕，所述交叉带束以及所述周方向加强层的周方向强度的总和∑Li〔kN〕设定为3.00≤∑Li/W≤4.20的范围。
根据该重载用充气轮胎，通过相对于标准载荷W〔kN〕，提高交叉带束以及周方向加强层的周方向强度，能够使向轮胎径方向的径生长不到0.3％。另外，周方向强度是轮胎周方向的线材的强度，通过(线材断裂强度)×(线材末端根数(根/50mm))×(cos[线材角度]2)表示。因此，为了提高交叉带束以及周方向加强层的周方向强度，只要提高线材断裂强度、增加线材末端根数、减小相对于轮胎周方向的线材角度即可。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：相对于标准载荷W〔kN〕，所述交叉带束的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为1.80≤∑Mi/W≤2.60的范围。
根据该重载用充气轮胎，在满足3.00≤∑Li/W≤4.20的范围时，为了提高交叉带束以及周方向加强层整体的周方向强度，更优选相对于标准载荷W〔kN〕，将交叉带束的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为1.80≤∑Mi/W≤2.60的范围。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：相对于标准内压P〔kPa〕，所述交叉带束以及所述周方向加强层的周方向强度的总和∑Li〔kN〕设定为0.20≤∑Li/P≤0.25的范围。
根据该重载用充气轮胎，通过相对于标准内压P〔kPa〕，将交叉带束以及周方向加强层的周方向强度提高，能够使向轮胎径方向的径生长不到0.3％。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：相对于标准内压P〔kPa〕，所述交叉带束的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为0.12≤∑Mi/P≤0.16的范围。
根据该重载用充气轮胎，在满足0.20≤∑Li/P≤0.25的范围时，为了提高交叉带束以及周方向加强层整体的周方向强度，更优选相对于标准内压P〔kPa〕，将交叉带束的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为0.12≤∑Mi/P≤0.16的范围。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：在赋予了标准内压的空气压时的轮胎子午线方向的剖面上，相对于所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度WC，所述周方向加强层的轮胎宽度方向最大宽度WB设定为0.60≤WB/WC≤0.75的范围。
根据该重载用充气轮胎，能够使从胎冠中央到轮胎宽度方向最外侧的周方向槽的向轮胎径方向的径生长不到0.3％、并均匀化，能够进一步提高耐偏磨损性。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：轮胎宽度方向总宽度在300mm以上的范围内。
根据该重载用充气轮胎，在轮胎宽度方向总宽度为300mm以上的范围内时特别有效。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：扁平率的标称在70％以下的范围内。
根据该重载用充气轮胎，在扁平率的标称处于70％以下的范围内时有效。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：在保持于硫化成形模具内时的轮胎子午线方向的剖面上，将从轮辋高度FH的位置A向轮胎宽度方向引的直线设为X轴，并且将通过胎冠中央CL向轮胎径方向引的直线设为Y轴时，扁平率的标称S、从所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置T到所述胎体层的拐点Q的Y轴方向的距离USH、从X轴到胎冠中央CL处的所述胎体层的顶点R的距离HB、从Y轴到所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置T的距离WE、和从Y轴到所述胎体层的拐点Q的距离WF满足下述关系：0.48≤USH/HB≤0.52、5.52S2×10-5-2.407S×10-2+2.29≤WE/HB≤5.52S2×10-5-2.407S×10-2+2.39、以及-1.1312S2×10-4+5.822S×10-3+0.62≤WF/WE≤-1.1312S2×10-4+5.822S×10-3+0.68。
根据该重载用充气轮胎，胎体层的剖面形状(胎体线)被适当化，所以轮胎的单体时与充气时(inflated state)的周方向槽(特别是位于轮胎宽度方向外侧的周方向槽)的形状变化被减少。因此，在将轮胎组装在轮辋上并向轮胎赋予空气压时，周方向槽的槽底难以扩大。其结果，在周方向槽的槽底产生的变形被减少从而抑制了槽裂纹(groove crack)的产生，能够提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：轮胎基部宽度的一半的宽度WD与轮胎剖面宽度的标称M具有0.44≤WD/M≤0.46的关系。
根据该重载用充气轮胎，轮胎基部宽度的一半WD与轮胎剖面宽度的标称M的比WD/M被适当化，所以能够提高轮胎的充气性能(airinflation)、胎圈部(bead part)的耐久性能以及耐制造故障性能。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：比带束层靠轮胎宽度方向外侧的位置处的所述胎体层的曲率半径RA、与从所述胎体层的轮胎宽度方向的轮胎宽度方向最大宽度位置T到所述胎体层的拐点Q的Y轴方向的距离USH具有0.95≤RA/USH≤1.05的关系，所述带束层由所述交叉带束以及周方向加强层构成。
根据该重载用充气轮胎，从胎肩部到胎侧部的胎体线的曲率半径RA被适当化。由此，在周方向槽的槽底产生的变形被有效减少从而抑制了槽裂纹的产生，能够提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。
另外，在本发明所涉及的重载用充气轮胎中，其特征在于：在组装于应用轮辋上并且赋予了标准内压的5％的空气压的状态下，扁平率的标称S、距离USH、距离HB、距离WE、和距离WF满足下述关系：4.157S2×10-5-6.738S×10-3+0.56≤USH/HB≤4.157S2×10-5-6.738S×10-3+0.63、以及1.7874S2×10-4-2.7522S×10-2+1.60≤WF/WE≤1.7874S2×10-4-2.7522S×10-2+1.66。
根据该重载用充气轮胎，胎体层的形状被进一步适当化，所以充气时的主槽的形状变化减少。由此，在主槽的槽底产生的变形被减少从而更有效抑制了槽裂纹的产生，能够提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。
本发明所涉及的重载用充气轮胎，以赋予了内压100kPa的空气压时为基准，在赋予标准内压的空气压时，胎面部的胎冠中央以及轮胎宽度方向最外侧的所述周方向槽处的向轮胎径方向的径生长不到0.3％，由此能够提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的重载用充气轮胎的子午线方向的剖视图。
图2是表示图1所示的重载用充气轮胎中的径生长的概略图。
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的子午线方向的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的由各扁平率引起的不同的线图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的胎体线的说明图。
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的作用的说明图。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的重载用充气轮胎的性能试验的结果的图表。
符号说明
1：重载用充气轮胎
2：胎面部
21：胎面
22：周方向槽
23：条状花纹
3：胎肩部
4：胎侧部
5：胎圈部
51：胎圈芯
52：沿口填胶
6：胎体层
7(71、72、73、74、75)：带束层
72、74：交叉带束
73：周方向加强层
8：轮辋
C：轮胎赤道面
CL：胎冠中央
W：标准载荷
P：标准内压
A：轮辋凸缘部的轮胎径方向的最外点
HA：轮胎高度
HB：从X轴到胎冠中央处的胎体层的顶点的距离
T：胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置
Q：胎体层的拐点
R：胎体层的顶点
RA：比带束层靠轮胎宽度方向外侧的位置处的胎体层的曲率半径
RB：胎冠中央侧的位置处的胎体层的曲率半径
WA：轮胎宽度方向总宽度
WB：周方向加强层的轮胎宽度方向最大宽度
WC：胎体层的轮胎宽度方向最大宽度
WD：轮胎基部宽度的一半宽度
WE：从Y轴到胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置的距离
WF：从Y轴到胎体层的拐点的距离
USH：从轮胎宽度方向最大宽度位置到胎体层的拐点的Y轴方向的距离
φ：轮辋直径
∑Li：交叉带束以及周方向加强层的周方向强度的总和
∑Mi：交叉带束的周方向强度的总和
S1、S2、S3：赋予了内压100kPa的空气压时的轮胎径方向的槽底之间的尺寸
α1、α2、α3：赋予了标准内压的空气压时的轮胎径方向的生长
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明所涉及的重载用充气轮胎的实施方式。另外，本发明并不限定于该实施方式。另外，在本实施方式的结构要素中，包含本领域技术人员能够并且容易置换的结构要素，或者实质上相同的结构要素。另外，本实施方式所记载的多个变形例能够在对本领域技术人员显而易见的范围内任意组合。
[实施方式1]
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的重载用充气轮胎的子午线方向的剖视图，图2是表示图1所示的重载用充气轮胎中的直径生长的概略图。
本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1构成为以轮胎赤道面C为中心大致对称。所谓轮胎赤道面C，是与重载用充气轮胎1的旋转轴(未图示)垂直，并且通过重载用充气轮胎1的轮胎宽度的中心的平面。另外，所谓轮胎赤道线，指的是位于轮胎赤道面C上并且沿着充气轮胎1的周方向的线。而且，下面所说明的重载用充气轮胎1构成为以轮胎赤道面C为中心大致对称，所以在图1中仅图示以轮胎赤道面C为中心的一侧，仅对这一侧进行说明，省略另一侧的说明。
另外，在下面的说明中，所谓轮胎周方向，指的是以重载用充气轮胎1的旋转轴(未图示)为中心轴的围绕(环绕)方向。另外，所谓轮胎宽度方向，指的是与所述旋转轴平行的方向，所谓轮胎宽度方向内侧，指的是在轮胎宽度方向上朝向轮胎赤道面C一侧，所谓轮胎宽度方向外侧，指的是在轮胎宽度方向上远离轮胎赤道面C一侧。另外，所谓轮胎径方向，指的是与所述旋转轴垂直的方向，所谓轮胎径方向内侧，指的是在轮胎径方向上朝向旋转轴一侧，所谓轮胎径方向外侧，指的是在轮胎径方向上远离旋转轴一侧。
如图1所示，重载用充气轮胎1构成为包括：胎面部2，其两侧的胎肩部3，从各胎肩部3顺次连续的胎侧部4以及胎圈部5。进而，重载用充气轮胎1包括胎体层6以及带束层7。
胎面部2在重载用充气轮胎1的外部露出，其表面成为重载用充气轮胎1的轮廓。在胎面部2的外周表面，即行驶时与路面接触的接地面，形成有胎面21。在该胎面21上，形成有在轮胎周方向上延伸的多根周方向槽22、和由这些周方向槽22划分形成的多个成为陆部的条状花纹(リブ)23。在本实施方式1中，包含在胎面部2的轮胎宽度方向的中央即轮胎赤道面C上的胎冠中央CL的位置，形成有7根周方向槽22，由这7根周方向槽22形成8根条状花纹23。
胎肩部3是胎面部2的轮胎宽度方向两外侧的部位。另外，胎侧部4在重载用充气轮胎1的轮胎宽度方向的两外侧露出。另外，胎圈部5具有胎圈芯(bead core)51和沿口填胶(bead filler)52。胎圈芯51是通过将作为钢丝(steel wire)的胎圈钢丝(bead wire)卷成环状而形成的。沿口填胶52被配置在通过将胎体层6在胎圈芯51的位置向轮胎宽度方向外侧折回而形成的空间内。
胎体层6由通过橡胶覆盖的线材层构成，该线材层由有机纤维、钢形成，胎体层6在该线材与充气轮胎1的轮胎赤道线垂直的形态下，沿着充气轮胎1的轮胎周方向配置，形成重载用充气轮胎1的构架。胎体层6，在轮胎宽度方向上，从胎面部2，经由其两侧的胎肩部3以及胎侧部4相对于胎圈部5的胎圈芯51环状(toroidal shape)地架设。
带束层7在胎面部2设置在比胎体层6靠轮胎径方向外侧处。带束层7是多条带束层叠起来而成的，沿着轮胎周方向覆盖胎体层6，该多条带束由线材层构成，该线材层通过橡胶覆盖、由有机纤维、钢形成。本实施方式1中的带束层7具有从胎体层6的轮胎径方向外侧向轮胎径方向外侧按第1带束71、第2带束72、第3带束73、第4带束74、第5带束75的顺序层叠起来的5层构造。而且，第2带束72以及第4带束74被配置成通过橡胶覆盖的线材相对于轮胎周方向即轮胎赤道线具有10度以上且30度以下的角度。另外，第2带束72以及第4带束74形成为交叉带束，即，在层叠起来的带束相互之间相对于轮胎周方向形成角度的线材交叉配置。另外，第3带束73被配置成通过橡胶覆盖的线材相对于轮胎周方向即轮胎赤道线具有0度以上且5度以下的角度、即相对于轮胎周方向实质上为0度，形成周方向加强层。另外，周方向加强层，对设为交叉带束(第2带束72以及第4带束74)之间的第3带束73进行了说明，但也可以配置在交叉带束的轮胎径方向外侧或者交叉带束的轮胎径方向内侧。
另外，本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1以具有300mm以上的轮胎宽度方向总宽度WA并且具有70％以下的扁平率的重载用充气子午线轮胎为对象。在这里，所谓扁平率，如图1所示，通过轮胎高度HA相对于轮胎宽度方向总宽度WA的比例来表示。轮胎宽度方向总宽度WA是在重载用充气轮胎1中在轮胎宽度方向上宽度最宽的部分，是两端的胎侧部4中在轮胎宽度方向上位于最外侧的部分之间的距离，即在一对胎侧部4距轮胎赤道面C最远的部分之间的距离。另外，轮胎高度HA是从胎圈部5的轮胎径方向内端(轮辋底部(rim base)位置)到胎冠中央CL的沿着轮胎径方向的轮胎剖面高度。另外，在图1中，本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1仅图示以轮胎赤道面C为中心的一侧，轮胎宽度方向总宽度WA表示为其一半WA/2。
在上述的重载用充气轮胎1，以赋予内压100kPa的空气压时为基准，在赋予标准内压的空气压时，胎面部2的胎冠中央CL、以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22处的向轮胎径方向的径生长(变形)不到0.3％。该径生长(变形)优选为0.28％以下，更优选为0.25％以下。
上述径生长(变形)如图2所示，在上述的重载用充气轮胎1，通过相对于赋予了内压100kPa的空气压时(通过虚线表示)的轮胎径方向的尺寸、赋予了标准内压的空气压时(通过实线表示)的向轮胎径方向生长的尺寸表示。具体地说，在胎冠中央CL，在位于该胎冠中央CL的周方向槽22，相对于赋予了内压100kPa的空气压时的轮胎径方向的槽底间的尺寸S1，赋予了标准内压的空气压时的轮胎径方向的生长α1满足α1/S1＜0.03的关系。另外，当在胎冠中央CL没有设置周方向槽22时，胎冠中央CL的胎面21处的向轮胎径方向的径生长(变形)满足小于0.3％。另外，对于轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22，在轮胎宽度方向最外侧的2个周方向槽22，相对于赋予了内压100kPa的空气压时的轮胎径方向的槽底间的尺寸S2、S3，赋予了标准内压的空气压时的轮胎径方向的生长α2、α3满足[(α2+α3)/(S2+S3)]＜0.03的关系。
另外，所谓标准内压，指的是JATMA(Japan Automobile TyreManufacturers Association：日本汽车轮胎协会)规定的“最高空气压”、TRA(Tire and Rim Association)规定的“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(在各种冷充气压力下的轮胎载荷限制”的最大值、或者ETRTO(European Tyre and Rim TechnicalOrganisation)规定的“INFLATION PRESSURES(充气压力)”。
因此，在本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1中，通过将胎面部2的胎冠中央CL、以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22处的向轮胎径方向的径生长(变形)设为不到0.3％，径生长的轮胎宽度方向上的分布变得大致均匀。因此，即使为宽基(ワイ ドベ一ス)扁平(扁平率70％以下，轮胎宽度方向总宽度300mm以上)，也能够降低高内压、高负载载荷的长期使用条件下的带束边缘分离的产生。其结果，能够将耐久性以及耐线材疲劳性提高到与扁平率超过70％的一般尺寸的重载用充气轮胎同等的水平。而且，通过在胎冠中央CL以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22，将径生长的轮胎宽度方向上的分布设为大致均匀，能够提高耐偏磨损性。
使得在胎面部2的胎冠中央CL以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22，向轮胎径方向的径生长(变形)满足不到0.3％的具体结构是：在带束层7具有相对于轮胎周方向具有10度以上且30度以下的角度而配置的交叉带束(第2带束72以及第4带束74)，和相对于轮胎周方向具有0度以上且5度以下的角度而配置的周方向加强层(第3带束73)。另外，为了使向轮胎径方向的径生长(变形)满足不到0.3％，只要相对于轮胎周方向具有10度以上且30度以下的角度而配置的交叉带束(72、74)至少设置有2个即可，并且只要相对于轮胎周方向具有0度以上且5度以下的角度而配置的周方向加强层(73)至少设置有1个即可。另外，周方向加强层(73)进而优选被设置为被夹在至少设有两个的交叉带束(72、74)之间的形态。
利用该带束层7，向胎体层6赋予紧固力提高刚性，能够将胎面部2的胎冠中央CL、以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22处的向轮胎径方向的径生长(变形)设为不到0.3％。
另外，在本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1中，在胎面部2的胎冠中央CL以及轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22，使向轮胎径方向的径生长(变形)设为不到0.3％时，优选相对于标准载荷W〔kN〕，将交叉带束(72、74)以及周方向加强层(73)的周方向强度的总和∑Li〔kN〕设定为3.00≤∑Li/W≤4.20的范围。
即，通过提高带束层7的周方向强度(circumferential force)，能够使得向轮胎径方向的径生长(变形)不到0.3％。周方向强度是轮胎周方向的线材的强度，通过(线材断裂强度(wire force against rupture))×(线材末端根数(number of wire ends)(根/50mm))×(cos[线材角度]2)表示。因此，为了提高带束层7的周方向强度，只要提高线材断裂强度、增加线材末端根数、减小相对于轮胎周方向的线材角度即可。线材断裂强度例如通过增大交叉带束(72、74)以及/或者周方向加强层(73)的线材的直径、使用断裂强度较高的线材的材质、或者增加有机纤维线材的含碳量来提高。另外，线材末端根数，只要增加交叉带束(72、74)以及周方向加强层(73)的每50mm的线材根数即可。另外，线材角度，只要减小交叉带束(72、74)以及周方向加强层(73)的相对于轮胎周方向的线材的角度即可。这样，通过调整线材断裂强度、线材末端根数或者线材角度，能够得到3.00≤∑Li/W≤4.20的范围。如果∑Li/W低于3.00，则耐久性下降；如果∑Li/W超过4.20，则轮胎重量增大，并且制造成本增加。
进而，在满足3.00≤∑Li/W≤4.20的范围时，为了提高带束层7整体的周方向强度，优选相对于标准载荷W〔kN〕，将交叉带束(72、74)的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为1.80≤∑Mi/W≤2.60的范围。
另外，所谓标准载荷，指的是JATMA规定的“最大负载能力(最大载荷)”、TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”的最大值、或者ETRTO规定的“LOADCAPACITY(负载能力)”。
另外，在本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1中，优选相对于标准内压P〔kPa〕，将交叉带束(72、74)以及周方向加强层(73)的周方向强度的总和∑Li〔kN〕设定为0.20≤∑Li/P≤0.25的范围。如果∑Li/P低于0.20，则耐久性下降；如果∑Li/P超过0.25，则轮胎重量增大，并且制造成本增加。
进而，在满足0.20≤∑Li/P≤0.25的范围时，为了提高带束层7整体的周方向强度，更优选相对于标准内压P〔kPa〕，将交叉带束(72、74)的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为0.12≤∑Mi/P≤0.16的范围。
另外，在本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1中，优选在赋予了标准内压的空气压时的轮胎子午线方向的剖面上看，如图1所示，相对于胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度WC，将周方向加强层(73)的轮胎宽度方向最大宽度WB设定为0.60≤WB/WC≤0.75的范围。通过这样构成，能够使从胎冠中央CL到轮胎宽度方向最外侧的周方向槽22的向轮胎径方向的径生长(变形)不到0.3％、且均匀化，能够进一步提高耐偏磨损性。
周方向加强层(73)的轮胎宽度方向最大宽度WB为周方向加强层(73)的轮胎宽度方向上的两端之间的距离。另外，胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度WC是在胎体层6中在轮胎宽度方向上宽度最宽的部分，是在两端的胎侧部4的位置处在轮胎宽度方向上最外侧的部分之间的距离，即距轮胎赤道面C最远的部分之间的距离。另外，在图1中，本实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1仅图示了以轮胎赤道面C为中心的一侧，周方向加强层(73)的轮胎宽度方向最大宽度WB以其一半WB/2而表示，胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度WC以其一半WC/2而表示。
[实施方式2]
在上述的实施方式1所涉及的重载用充气轮胎1中，为了提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性，优选如下所述那样构成。
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的子午线方向的剖视图，图4是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的由各扁平率引起的不同的线图，图5是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的胎体线的说明图，图6是表示本发明的实施方式2所涉及的重载用充气轮胎的作用的说明图。在下面说明的实施方式2中，对与上述实施方式1同等的部分标注相同符号，其说明省略。
在本实施方式2所涉及的重载用充气轮胎1中，以轮胎保持在硫化成形模具内时的轮胎子午线方向的剖面为基准，规定各轮胎尺寸。并不限定于此，例如，也可以将以轮胎基部(タイヤベ一ス)宽度为应用轮辋的轮辋宽度的100％以上且120％以下的宽度的方式轮胎呈单体保持的轮胎单体时的轮胎子午线方向的剖面为基准，规定各轮胎尺寸。另外，所谓轮胎单体的形状，指的是组装在应用轮辋8上之前的轮胎单体的形状。此时的轮胎单体的形状与硫化成形模具内的轮胎形状(即将将轮胎从硫化成形模具取出之前的轮胎形状)大致相等。另外，一般来说，轮胎的设计尺寸以该处于模具中时的轮胎形状为基准而规定。换句话说，所谓硫化成形模具内的轮胎形状，与组装在应用轮辋8上之前的轮胎单体的形状大致相等。
如图3所示，在轮胎子午线方向的剖面上，引应用轮辋(车轮的轮辋凸缘部)8的假想线，从轮辋高度FH的位置(轮辋凸缘部(rim flange part)的轮胎径方向的最外点A)向轮胎宽度方向引直线，将该直线设为X轴。另外，将通过轮胎的胎冠中央CL向轮胎径方向引的直线设为Y轴(轮胎中心轴)。
接下来，确定轮胎基部宽度的一半宽度WD、从Y轴到胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度位置T的距离WE、和从Y轴到胎体层6的拐点Q的距离WF。另外，确定从轮辋高度FH的位置A到胎冠中央CL处的胎体层6的顶点R的距离HB。
另外，所谓应用轮辋，指的是JATMA规定的“应用轮辋”、TRA规定的“Design Rim(设计轮辋)”或者ETRTO规定的“Measuring Rim(测量轮辋)”。另外，轮辋高度FH由以车轮的轮辋直径φ为基准的轮辋凸缘部的高度规定。
另外，胎体层6的拐点Q，由当在轮胎子午线方向的剖面上从胎冠中央CL向轮胎宽度方向外侧观察胎体层6的曲率半径的变化时、胎体层6开始向轮胎径方向内侧弯曲的位置。具体地说，胎体层6的拐点Q位于下述范围内，即，在该范围内，比带束层7靠轮胎宽度方向外侧的位置处的胎体层6的曲率半径RA与比该位置靠轮胎宽度方向内侧(胎冠中央CL侧)的位置处的胎体层6的曲率半径RB具有1％≤RA/RB≤10％的关系。另外，拐点Q也可以定义为近似于胎面部中央区域的胎体线而成的圆弧从该胎体线剥离的点。
在本实施方式2所涉及的重载用充气轮胎1中，具有下述特征：在轮胎子午线方向的剖面上的胎体层6的剖面形状(胎体线)上，预定的尺寸比USH/HB、WE/HB、WF/WE由预定的二次式近似来规定。
具体地说，如图3所示，首先，从胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度位置T到胎体层6的拐点Q的Y轴方向的距离USH、与从X轴到胎冠中央CL处的胎体层6的顶点R的距离HB，具有0.48≤USH/HB≤0.52的关系。另外，轮胎的扁平率的标称S、从Y轴到胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度位置T的距离WE和距离HB具有5.52S2×10-5-2.407S×10-2+2.29≤WE/HB≤5.52S2×10-5-2.407S×10-2+2.39的关系。另外，扁平率的标称(nominal dimension)S、从Y轴到上述胎体层6的拐点Q的距离WF、和距离WE具有-1.1312S2×10-4+5.822S×10-3+0.62≤WF/WE≤-1.1312S2×10-4+5.822S×10-3+0.68的关系。
在该重载用充气轮胎1中，胎体层6的剖面形状(胎体线)被适当化，所以轮胎的单体时与充气时的周方向槽22(特别是位于轮胎宽度方向外侧的周方向槽22)的形状变化被降低。因此，在将轮胎组装在轮辋上并向轮胎赋予空气压时，周方向槽22的槽底难以扩大。由此，具有在周方向槽22的槽底产生的变形被减少从而抑制了槽裂纹的产生的优点。
另外，WE/HB以及WF/WE由预定的二次式近似来规定，所以与它们由一次式近似来规定的结构相比较，胎体层6的剖面形状被高精度地适当化(参照图5)。具体地说，与一次式近似相比，在二次式近似时，周方向槽22的槽底部附近的胎体线的位置变高(位于轮胎径方向外侧)。于是，轮胎的单体时与充气时的周方向槽22的形状变化被有效减少，在周方向槽22的槽底产生的变形被减少。由此，轮胎的耐槽裂纹性能提高。
另外，一般来说，比USH/HB、比WE/HB以及比WF/WE，与轮胎的耐槽裂纹性能以及带束层7的耐久性能具有下面的关系(参照图6)。首先，如果比USH/HB增加(大)，则具有耐槽裂纹性能提高而带束层7的耐久性能下降的倾向。相反，如果比USH/HB减少(小)，则具有耐槽裂纹性能下降而带束层7的耐久性能提高的倾向。另外，如果比WE/HB增加(大)，则具有耐槽裂纹性能下降而带束层7的耐久性能提高的倾向。相反，如果比WE/HB减少(小)，则具有耐槽裂纹性能提高而带束层7的耐久性下降的倾向。另外，如果比WF/WE增加(大)，则具有耐槽裂纹性能下降而带束层7的耐久性能提高的倾向。相反，如果比WF/WE减少(小)，则具有耐槽裂纹性能提高而带束层7的耐久性能下降的倾向。
另外，在该重载用充气轮胎1中，优选的是：轮胎基部宽度的一半宽度WD与轮胎剖面宽度的标称M具有0.44≤WD/M≤0.46的关系。在该结构中，轮胎基部宽度(半宽度WD)与轮胎剖面宽度的标称M的比WD/M被适当化，所以具有轮胎的充气性能、胎圈部的耐久性能以及耐制造故障性能提高的优点。另外，在理论轮辋宽度下，该比WD/M为WD/M＝0.75，在使用轮辋宽度下，采用接近该数值的比。因此，在将WD/M设定为上述的范围(0.44≤WD/M≤0.46)的结构中，轮胎的底部宽度变宽。另外，所谓轮胎剖面宽度，是从轮胎宽度方向总宽度WA去除了轮胎的侧面的花纹、文字等的宽度。
另外，在该重载用充气轮胎1中，优选的是：比带束层7靠轮胎宽度方向外侧的位置处的胎体层6的曲率半径RA、与从胎体层6的轮胎宽度方向最大宽度位置T到胎体层6的拐点Q的Y轴方向的距离USH，具有0.95≤RA/USH≤1.05的关系(参照图3)。在该结构中，从胎肩部3到胎侧部4的胎体线的曲率半径RA被适当化，所以具有在周方向槽22的槽底产生的变形被有效减少从而抑制了槽裂纹的产生的优点。例如，在RA/USH＜0.95时，充气时的胎体线比轮胎单体时容易向轮胎宽度方向外侧变形，所以不优选。另外，在1.05＜RA/USH时，轮胎形状本身不适当，容易产生轮胎重量的增加、轮胎耐久性能的下降等不良。
另外，在该重载用充气轮胎1中，优选的是：在将轮胎组装在应用轮辋8上并且在轮胎中赋予标准内压的5％的空气压的状态下，轮胎的扁平率的标称S、距离USH、距离HB、距离WE、距离WF具有4.157S2×10-5-6.738S×10-3+0.56≤USH/HB≤4.157S2×10-5-6.738S ×10-3+0.63的关系，并且具有1.7874S2×10-4-2.7522S×10-2+1.60≤WF/WE≤1.7874S2×10-4-2.7522S×10-2+1.66的关系。
在该结构中，胎体层的形状被进一步适当化，所以充气时的主槽的形状变化减少。由此，具有在主槽的槽底产生的变形被减少从而更有效抑制了槽裂纹的产生的优点。
例如，在扁平率的标称S为S＝60的轮胎中，0.305≤USH/HB≤0.375，并且0.592≤WF/WE≤0.652。另外，在轮胎尺寸265/60R22.5的轮胎的外形下，USH/HB＝0.29并且WF/WE＝0.67。
另外，该重载用充气轮胎1，优选例如被应用于扁平率的标称S在S≤70的范围内的轮胎。在该重载用充气轮胎1中，槽裂纹的产生尤其显著。因此，通过以这些轮胎为应用对象，具有能够得到更显著的耐槽裂纹性能相关的效果的优点。
[性能试验]
图7是表示本发明的实施方式所涉及的重载用充气轮胎的性能试验的结果的图表。如图7所示，在上述的实施方式1、2中，对于条件不同的多种重载用充气轮胎，进行了与耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性有关的性能试验。在该性能试验中，使用轮胎尺寸445/50R22.5的重载用充气轮胎。然后，将该重载用充气轮胎安装在22.5×14.00的轮辋上，向该重载用充气轮胎赋予标准内压(最高空气压)，并且负载标准载荷(最大载荷)。
在与耐久性有关的性能试验中，对上述重载用充气轮胎进行转鼓试验(drum test)，测定以时速45km/h的行驶速度行驶到轮胎破损为止的行驶距离。然后，基于该测定结果进行将以往例设为基准(100)的指数评价。行驶距离越长，该评价的数值越大，越优选。
在与耐线材疲劳性有关的性能试验中，将上述重载用充气轮胎安装在3轴拖车(triaxial trailer)上，使其行驶10万km。然后，通过轮胎崭新时与行驶后的周方向加强层的线材断裂强度计算强度保持率。基于该计算结果进行将以往例设为基准(100)的指数评价。强度保持率越高，该评价的数值越大，越优选。
在与耐偏磨损性有关的性能试验中，将上述重载用充气轮胎安装在3轴拖车上，使其行驶10万km。然后，计算出胎冠中央的周方向槽的槽磨损量与轮胎宽度方向最外侧的周方向槽的槽磨损量的比例。基于该计算结果进行将以往例设为基准(100)的指数评价。槽磨损量的比例越低，该评价的数值越大，越优选。
以往例的重载用充气轮胎，是市售的现有的轮胎。发明例1～发明例4的重载用充气轮胎1，是将各尺寸(宽度WD、距离WE、距离WF、距离HB)以及胎体线(USH/HB、WE/HB、WF/WE、WD/M)适当化的轮胎。如该试验结果所示，可知在发明例1～4的重载用充气轮胎1中，所有的重载用充气轮胎的耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性都提高。
如上所述，本发明所涉及的重载用充气轮胎适于提高耐久性、耐线材疲劳性以及耐偏磨损性。

Claims (10)

1.一种重载用充气轮胎，在胎面部的接地面上具有在轮胎周方向上延伸的周方向槽，
以赋予了内压100kPa的空气压时为基准，在赋予了标准内压的空气压时，所述胎面部的胎冠中央、以及轮胎宽度方向最外侧的所述周方向槽处的向轮胎径方向的径生长小于0.3％，
在胎体层的轮胎径方向外侧，具有相对于轮胎周方向形成10度以上且30度以下的角度的2个交叉带束、和设置于所述交叉带束之间或所述交叉带束的轮胎径方向外侧或所述交叉带束的轮胎径方向内侧、相对于轮胎周方向形成0度以上且5度以下的角度的1个周方向加强层，其特征在于，
在保持于硫化成形模具内时的轮胎子午线方向的剖面上，将从轮辋高度FH的位置A向轮胎宽度方向引的直线设为X轴，并且将通过胎冠中央CL向轮胎径方向引的直线设为Y轴时，
扁平率的标称S、从所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置T到所述胎体层的拐点Q的Y轴方向的距离USH、从X轴到胎冠中央CL处的所述胎体层的顶点R的距离HB、从Y轴到所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置T的距离WE、和从Y轴到所述胎体层的拐点Q的距离WF满足下述关系：0.48≤USH/HB≤0.52、5.52S2×10-5-2.407S×10-2+2.29≤WE/HB≤5.52S2×10-5-2.407S×10-2+2.39、以及-1.1312S2×10-4+5.822S×10-3+0.62≤WF/WE≤-1.1312S2×10-4+5.822S×10-3+0.68；
相对于标准载荷W〔kN〕，所述交叉带束以及所述周方向加强层的周方向强度的总和∑Li〔kN〕设定为3.00≤∑Li/W≤4.20的范围。
2.如权利要求1所述的重载用充气轮胎，其特征在于：相对于标准载荷W〔kN〕，所述交叉带束的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为1.80≤∑Mi/W≤2.60的范围。
3.如权利要求1所述的重载用充气轮胎，其特征在于：相对于标准内压P〔kPa〕，所述交叉带束以及所述周方向加强层的周方向强度的总和∑Li〔kN〕设定为0.20≤∑Li/P≤0.25的范围。
4.如权利要求3所述的重载用充气轮胎，其特征在于：相对于标准内压P〔kPa〕，所述交叉带束的周方向强度的总和∑Mi〔kN〕设定为0.12≤∑Mi/P≤0.16的范围。
5.如权利要求1～4中任一项所述的重载用充气轮胎，其特征在于：在赋予了标准内压的空气压时的轮胎子午线方向的剖面上，相对于所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度WC，所述周方向加强层的轮胎宽度方向最大宽度WB设定为0.60≤WB/WC≤0.75的范围。
6.如权利要求1～4中任一项所述的重载用充气轮胎，其特征在于：轮胎宽度方向总宽度在300mm以上的范围内。
7.如权利要求1～4中任一项所述的重载用充气轮胎，其特征在于：扁平率的标称在70％以下的范围内。
8.如权利要求1～4中任一项所述的重载用充气轮胎，其特征在于：轮胎基部宽度的一半的宽度WD与轮胎剖面宽度的标称M具有0.44≤WD/M≤0.46的关系。
9.如权利要求1～4中任一项所述的重载用充气轮胎，其特征在于：比带束层靠轮胎宽度方向外侧的位置处的所述胎体层的曲率半径RA、与从所述胎体层的轮胎宽度方向最大宽度位置T到所述胎体层的拐点Q的Y轴方向的距离USH具有0.95≤RA/USH≤1.05的关系，所述带束层由所述交叉带束以及周方向加强层构成。
10.如权利要求1～4中任一项所述的重载用充气轮胎，其特征在于，在组装于应用轮辋上并且赋予了标准内压的5％的空气压的状态下，扁平率的标称S、距离USH、距离HB、距离WE、和距离WF满足下述关系：4.157S2×10-5-6.738S×10-3+0.56≤USH/HB≤4.157S2×10-5-6.738S×10-3+0.63、以及1.7874S2×10-4-2.7522S×10-2+1.60≤WF/WE≤1.7874S2×10-4-2.7522S×10-2+1.66。
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