CN101678716B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎，其增强了胎体帘线的耐热性，并且实现了增强的泄气保用耐久性。该充气轮胎具有胎体(6)以及设置在其径向外侧的胎面补强帘线层(7)。胎体(6)包括胎体帘布层(6A)，所述胎体帘布层(6A)是通过将芳族聚酸胺纤维的胎体帘线(20)覆盖以顶覆橡胶而获得，所述胎体帘线(20)相对于轮胎周向成45°到90°的角度布置。优选地，每个胎体帘线(20)具有两束加捻结构，该两束加捻结构是通过将两个初捻单丝束经过终捻而捻到一起来获得。另外优选地，每个胎体帘线(20)具有在公式(1)中限定的0.5到0.7的捻系数T：<math><![CDATA[ <mrow> <mi>T</mi> <mo>=</mo> <mi>N</mi> <mo>&times;</mo> <msqrt> <mo>{</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0.125</mn> <mo>&times;</mo> <mi>D</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mi>&rho;</mi> <mo>}</mo> </msqrt> <mo>&times;</mo> <msup> <mn>10</mn> <mrow> <mo>-</mo> <mn>3</mn> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>]]></math>

其中，N是终捻数(转/10cm)，D是总名义分特(纤度)，以及ρ是帘线材料的比重。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，其适于作为例如客车轮胎和摩托车轮胎，尤其适于作为泄气保用轮胎，并且在实现重量减轻的情况下具有各种改善的轮胎性能。

背景技术

作为在泄气——轮胎因刺破失压——的条件下能够行驶相当长距离的泄气保用轮胎，例如已知一种所谓的侧面加强型轮胎，其中，在每个胎侧部分中设置有具有新月形横截面的侧面加强橡胶层(例如参见专利文献1)。在这种类型的泄气保用轮胎中，为了增强负载支撑能力而使用多个胎体帘布层。另外，因为与在充气状态下正常行进过程中的轮胎相比，在泄气保用模式中的轮胎温度非常高，因此为了确保在泄气保用模式中的耐久性，使用具有良好耐热性的人造纤维帘线作为胎体帘线。

专利文献1：JP2000-351307A

发明内容

本发明要解决的问题

具有上述结构的轮胎具有所必需的最低限度的耐久性，但是从近期需求的针对泄气保用模式中的高行进速度和长行进距离的观点来看，强烈期望进一步改善泄气保用耐久性和转向稳定性。

因此，本发明的目的是提供一种充气轮胎，在实现重量减轻的情况下能够增强在泄气保用行进中的转向稳定性和耐久性，以便当用作泄气保用轮胎时，实现在泄气保用行进中的高行进速度和长行进距离，并且当用作客车和摩托车的轮胎时，在实现重量减轻的情况下能够实现在正常行进中的转向稳定性的增强、高行进速度和长行进距离。本发明基于使用芳族聚酸胺纤维帘线作为胎体帘线，芳族聚酸胺纤维帘线具有优于人造纤维帘线的耐热性以及具有高弹性。

本发明的解决方案

为了实现上述目的，本发明涉及一种充气轮胎，其包括：胎体，所述胎体从胎面部分经过胎侧部分延伸到胎圈部分中的胎圈芯；以及胎面加强帘线层，所述胎面加强帘线层设置在胎体的径向外侧并位于胎面部分中，其特征在于，在轮胎安装到常规轮辋上并充气到常规内压的常规内压条件下，在包含轮胎旋转轴线的子午线横截面中，

轮胎的外表面具有弯曲轮廓，该弯曲轮廓由多个具有不同曲率半径的圆弧组成，

胎体包括胎体帘布层，在胎体帘布层中，胎体帘线相对于轮胎周向成45°到90°的角度布置并且覆盖有顶覆橡胶，

使用芳族聚酸胺纤维用于胎体帘线，并且

胎体帘线具有由两束初捻单丝受到终捻而成的两束加捻结构，并且

胎体帘线具有由公式(1)表示的0.5到0.7的捻系数T：

$T=N\&times;\sqrt{\{(0.125\&times;D/2)/\mathrm{\&rho;}\}}\&times;{10}^{-3}---\left(1\right)$

其中，N是每10cm的终捻数，D是帘线的总名义分特，以及ρ是帘线材料的比重。

根据本发明的充气轮胎，其中，胎体帘线的捻系数T是从0.6到0.7。

根据本发明的充气轮胎，其中，胎体帘布层的顶覆橡胶具有5MPa到13MPa的复弹性模量E^＊。

根据本发明的充气轮胎，其中，该充气轮胎是在胎侧部分中设有侧面加强橡胶层的泄气保用轮胎，每个侧面加强橡胶层具有在中心部分处具有最大厚度并且从所述中心部分起以厚度递减的方式径向向内及径向向外延伸的新月形的横截面。

根据本发明的充气轮胎，其中，轮胎的外表面具有由多个圆弧组成的弯曲轮廓，所述多个圆弧具有从轮胎赤道点CP朝向接地边缘侧逐渐减小的曲率半径，在所述轮胎赤道点CP处，轮胎的外表面与轮胎赤道面C相交。

根据本发明的充气轮胎，其中，轮胎的外表面具有如下轮廓，即：使得轮胎的外表面的曲率半径从轮胎赤道点CP到点P逐渐减小，其中，点P指的是轮胎外表面上的与所述轮胎赤道面C相距轮胎最大截面宽度SW的45％的距离的点，并且该轮廓满足如下公式：

0.05＜Y60/SH≤0.1

0.1＜Y75/SH≤0.2

0.2＜Y90/SH≤0.4

0.4＜Y100/SH≤0.7

其中，Y60、Y75、Y90和Y100分别指的是在轮胎赤道点CP与轮胎外表面上的如下各个点之间的径向距离，所述各个点分别为与所述轮胎赤道面C相距轮胎最大截面宽度SW的一半宽度(SW/2)的60％、75％、90％和100％的距离X60、X75、X90和X100的点，以及SH指的是轮胎的截面高度。

根据本发明的充气轮胎，其中，轮胎的外表面具有如下轮廓，即：使得在接地边缘侧所测量的曲率半径大于在轮胎赤道点CP处所测量的曲率半径，在轮胎赤道点CP处，轮胎的外表面与轮胎赤道面C相交。

此处所使用的术语“常规轮辋”意指在轮胎所基于的标准化系统中为各个轮胎所限定的轮辋，例如，指的是在JATMA中的“标准轮辋(standardrim)”，在TRA中的“设计轮辋(Design Rim)”，以及在ETRTO中的“测量轮辋(Measuring Rim)”。同样，此处所使用的术语“常规内压”意指在标准化系统中为各个轮胎所限定的气压，例如，指的是在JATMA中的最大气压(maximum air pressure)，在TRA中的“不同冷充气压力下的轮胎负载极限(Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures)”的表中给出的最大值，以及在ETRTO中的“充气压力(Inflation Pressure)”，假设在用于客车的轮胎的情况下，“标准内压”是180kPa。

此外，此处所使用的术语“复弹性模量”(E^＊)指的是在测量温度70℃、初始张力1000g、动应变±0.03％和频率10Hz的条件下利用粘弹性分光计测量的值。

本发明的效果

在本发明中，如上所述，将尤其在耐热方面优越的芳族聚酸胺纤维帘线作为胎体帘线。因此，在泄气保用行进期间，可抑制由于温度上升而引起的帘线损坏。另外，由于芳族聚酸胺纤维帘布具有高弹性并因此能够增强负载支撑能力，因而在实现帘布层数的减少(重量减轻)的同时可减小在泄气保用行进中的轮胎的变形。因此，增强了耐热性，连同增强了泄气保用耐久性。另外，可改善泄气保用模式中的转向稳定性，因此实现了泄气保用模式中的高行进速度和长行进距离。

另外，在用于客车的轮胎和用于摩托车的轮胎的情况下，在实现重量减轻的情况下可改善转向稳定性，以实现正常行进中的高行进速度和高性能。

附图说明

图1是图示了本发明实施方式的子午线横截面图，其中该充气轮胎是泄气保用轮胎；

图2是以放大形式图示了图1中所示轮胎的胎面部分的横截面图；

图3是以放大形式图示了图1中所示轮胎的胎圈部分的横截面图；

图4是图示了胎体帘线的侧视图；

图5是示出了轮胎外表面的轮廓的图示；

图6是示出了在轮胎外表面上的各个位置处的RYi范围的图示；

图7是图示了本发明实施方式的子午线横截面图，其中该充气轮胎是客车轮胎；以及

图8是图示了本发明实施方式的子午线横截面图，其中该充气轮胎是摩托车轮胎。

附图标记列表

2.胎面部分

3.胎侧部分

4.胎圈部分

5.胎圈芯

6.胎体

6A.胎体帘布层

7.胎面加强帘线层

11.侧面加强橡胶层

20.胎体帘线

21.单丝束

具体实施方式

现在将参照附图来说明本发明的实施方式。图1是在常规内压条件下的轮胎的子午线横截面图，其中，根据本发明的轮胎1是泄气保用轮胎1A。

在图1中，该实施方式中的泄气保用轮胎1A包括：胎体6，其从胎面部分2经过胎侧部分3延伸到胎圈部分4中的胎圈芯5；以及胎面加强帘线层7，其设置在胎面部分2中的胎体6的径向外侧。

胎体6包括至少一个胎体帘布层，在胎体帘布层中，胎体帘线相对于轮胎周向成45到90°的角度布置并且覆盖有顶覆橡胶。在示出的该实施方式中，胎体包括以80到90°的角度布置的胎体帘线的单个胎体帘布层6A。胎体帘布层6A包括帘布层主体部分6a和帘布层反包部分6b，该帘布层主体部分6a在胎圈芯5、5之间延伸，该帘布层反包部分6b与帘布层主体部分6a连续并且从轮胎的轴向内侧至轴向外侧绕胎圈芯5反包。

用于加强胎圈部分的胎圈三角胶8——例如由具有65到68的橡胶硬度的硬质橡胶制成——设置在帘布层主体部分6a与帘布层反包部分6b之间，并且以渐缩的方式从胎圈芯5径向向外延伸。此处所使用的“橡胶硬度”指的是由A型硬度计在23℃测量的硬度。胎圈三角胶8距离胎圈基线BL的径向高度“ha”没有特别限制。然而，如果胎圈三角胶8的高度过小，则泄气保用耐久性会劣化，并且如果该高度过大，则轮胎重量将过度增加或乘坐舒适性会劣化。因此，优选地，胎圈三角胶8的高度“ha”是轮胎的截面高度SH的10％到60％、尤其是20％到50％。

在该实施方式中，胎体帘布层6A具有所谓的高反包结构，其中胎体6的帘布层反包部分6b径向向外延伸超过胎圈三角胶8的径向外端并终止，使得反包部分6b的外端6be夹在帘布层主体部分6a与胎面加强帘线层7之间。这种结构通过使用单个胎体帘布层6A可有效地加强胎侧部分3。而且，因为帘布层反包部分6b的外端6be远离在泄气保用行进期间严重弯曲的胎侧部分3，所以能够适当地抑制从外端6be发生的损坏。反包部分6b与胎面加强帘线层7的的重叠部分的轴向宽度EW优选地至少为5mm、更优选地至少为10mm。从重量减轻的观点来看，而且优选地至多为40mm、更优选地最多为30mm。在使用多个胎体帘布层形成胎体6的情况下，优选地，至少一个胎体帘布层具有这种高反包结构。

在该实施方式中的胎面加强帘线层7包括置于胎体6上的带束层9以及置于带束层9外侧的冠带层10。带束层9包括至少两个带束帘布层(在该实施方式中，两个带束帘布层9A和9B)，在每个带束帘布层中，带束层帘线相对于轮胎周向成例如10到45°的角度布置并覆盖有顶覆橡胶。带束帘布层层叠，使得一个帘布层中的带束层帘线与另一个带束帘布层中的帘线交叉，由此增强带束层的刚性，以便通过卡箍效应在其大致全部宽度上牢固地加强胎面部分2。

冠带层10包括至少一个冠带帘布层，在冠带帘布层中，冠带层帘线相对于轮胎周向成5°或小于5°的角度螺旋地缠绕并覆盖有顶覆橡胶。冠带层用于捆缚带束层9，由此增强转向稳定性、高速耐久性等。冠带帘布层可采用设置成仅覆盖带束层9的轴向外边缘部分的一对右边缘冠带帘布层和左边缘冠带帘布层、覆盖带束层9的大致整个宽度的全冠带帘布层以及它们的结合。该实施方式中所示的冠带层10包括单个全冠带帘布层。胎面加强帘线层7可仅由带束层9或仅由冠带层10构成。

为了确保泄气保用性能，在胎侧部分3中设置侧面加强橡胶层11。侧面加强橡胶层11具有在中心部分11a处具有最大厚度并且从中心部分11a起以厚度逐渐递减的方式分别朝径向内端11i和径向外端11o径向延伸的新月形的横截面。内端11i位于胎圈三角胶8的径向外端的径向内侧，并且外端11o位于胎面加强帘线层7的外端7e的轴向内侧。优选地，侧面加强橡胶层11与胎圈三角胶8的重叠部分的径向宽度Wi是5mm到50mm，并且侧面加强橡胶层11与胎面加强帘线层7的重叠部分的轴向宽度Wo是0到50mm，由此控制侧面加强橡胶层11的外端11o和内端11i处存在不同刚性。

在该实施方式中，侧面加强橡胶层11设置在胎体6的帘布层主体部分6a的轴向内侧(轮胎空腔侧)，因此，当胎侧部分3受到弯曲变形时，压缩载荷作用于侧面加强橡胶层11上，而拉伸载荷作用于包括帘线材料的胎体帘布层6A上。由于橡胶材料对压缩载荷具有抵抗力，并且帘线材料对拉伸载荷具有抵抗力，所以侧面加强橡胶层11的如上所述的构造可有效地增强胎侧部分3的抗弯刚度，因此有效地减少轮胎在泄气保用模式中的竖向弯曲。优选地，侧面加强橡胶层11具有至少60、尤其是至少65的橡胶硬度。如果硬度小于60，则泄气保用模式中的压缩应变较大，以致不能获得充足的泄气保用性能。如果硬度过高，则轮胎的纵向弹簧常数过度增加，进而降低了乘坐舒适性。从这点上看，优选地，侧面加强橡胶层11的硬度至多为90、尤其至多为80。侧面加强橡胶层11的最大厚度“t”可根据轮胎尺寸、轮胎类型等进行适当地选择。在用于客车的轮胎的情况下，最大厚度“t”通常是5mm到20mm。

在该实施方式中，轮辋保护肋12以凸起的方式设置在胎圈部分4中。如图2所示，轮辋保护肋12是从基轮廓线“j”突出的肋，用以覆盖轮辋凸缘JF。轮辋保护肋12具有梯形横截面，该梯形横截面由突出面12c、径向内斜坡12i和径向外斜坡12o包围，突出面12c突出至轴向最外侧，径向内斜坡12i从突出面12c平滑地延续到胎圈部分的轴向外表面，径向外斜坡12o从突出面12c平滑地延续到轮胎最大宽度点M附近的基轮廓线“j”。径向内斜坡12i是凹入的弧形面，其与轮辋凸缘JF的弧形部分相比具有较大的曲率半径“r”，并且在正常行进条件下用来防止轮辋凸缘JF碰到石头。因为径向内斜坡12i在倾斜抵靠在轮辋凸缘JF的弧形部分上的情况下将与轮辋凸缘JF接触，所以还用来在泄气保用行进条件下减少胎圈部分的变形量，因此改善了泄气保用行进中的转向稳定性和泄气保用耐久性。

在本发明中，在胎体帘线中使用芳族聚酸胺纤维，以便改善泄气保用转向稳定性和泄气保用耐久性。

芳族聚酸胺纤维作为高弹性纤维是已知的，并且通过在泄气保用轮胎1A的胎体帘线中使用芳族聚酸胺纤维可以增强泄气保用轮胎1A的负载支撑能力。因此，可以减少泄气保用模式中的轮胎变形，同时例如基于减少胎体帘布层数量、胎体帘线直径和/或帘线布置密度(帘线端部的数量)可以实现重量减轻。此外，与其它有机纤维帘线材料相比，即便是在100℃到150℃的高温度之下，芳族聚酸胺纤维的弹性模量的减少也很小，因此，芳族聚酸胺纤维具有极好的耐热性。因此，即使在泄气保用行进期间轮胎温度升高，也可以防止由于胎体帘线的强度下降而导致的损坏的发生、防止由于弹性模量下降而导致的变形量增加以及所伴随的轮胎温度的进一步升高。因此，可改善泄气保用耐久性。另外，因为即使轮胎温度升高也可保持高弹性模量以增强轮胎刚性，所以可以改善泄气保用模式中的转向稳定性。因此，可在泄气保用模式中实现高行进速度和长行进距离。

然而，由于高弹性而使得芳族聚酸胺纤维趋于较差的耐疲劳性。因此，在该实施方式中，对胎体帘布层20应用两束加捻结构，其中，如图4所示，将两束21(股21)芳族聚酸胺纤维的初捻单丝捻到一起。另外，与传统采用的捻系数相比以更高的捻系数T来完成两束的加捻(终捻)。

众所周知，“捻系数”T由如下公式(1)表示：

$T=N\&times;\sqrt{\{(0.125\&times;D/2)/\mathrm{\&rho;}\}}\&times;{10}^{-3}---\left(1\right)$

其中，N是每10cm的帘线终捻数，D是单个帘线的总名义分特(纤度)，并且ρ是帘线材料的比重。

采用高达0.5到0.7的捻系数T，由此，可改善芳族聚酸胺纤维耐疲劳性不足的缺陷，因此，与传统的人造纤维帘线相比，可大幅度地改善泄气保用耐久性。如果胎体帘线20的捻系数T小于0.5，则改善耐疲劳性的效果很小，因此不能充分地改善泄气保用耐久性。如果捻系数T大于0.7，则加捻过程变得困难，因此在工业上是不利的。优选地，捻系数T是0.6或大于0.6，因为帘线的耐疲劳性可进一步改善从而改善泄气保用耐久性。

对胎体帘线20应用两束加捻结构，以便通过利用高弹性——芳族聚酸胺纤维的重要特性——来显示极好的加强效果。在这种情况下，优选的是所谓的平衡捻，即初捻数与终捻数相同。然而，初捻数和终捻数可以不同，只要初捻数与终捻数的比率(初捻数/终捻数)在0.2到2.0、优选地在0.5到1.5的范围内。

单个帘线的上述总分特D(纤度)没有特别限制，但对于泄气保用轮胎来讲其优选地是从1500分特到5000分特。另外，优选地，帘线端部数“n”(帘线/5cm)与总分特D的乘积是从70000到150000。如果乘积小于70000，则尽管使用芳族聚酸胺纤维，也缺乏泄气保用耐久性和转向稳定性，而如果大于150000，则胎体的刚性变得过大，以致削弱了乘坐舒适性并且不必要地增加了重量和成本。从这点来看，D×n的乘积更优选地至少为100000并且至多为120000。

由耐疲劳性所引起的胎体帘线20的损坏易于发生在当轮胎变形时接受压缩应变的部分，也就是说，如图2所示的帘布层反包部分6b的胎圈侧部分6b1。然而，在该实施方式中，轮辋保护肋12以凸起的方式设置在胎圈部分4中，因此减少了泄气保用行进中的胎圈变形，并且压缩应变难以作用于胎体帘线20。因此，可进一步抑制由芳族聚酸胺纤维制成的胎体帘线的疲劳损坏，由此，可进一步改善泄气保用耐久性。换句话说，在使用由芳族聚酸胺纤维制成的胎体帘线的轮胎中，从抑制帘线疲劳损坏的角度看，优选地使用轮辋保护肋12。

另外在该实施方式中，与传统的胎体顶覆橡胶相比，使用具有高弹性的橡胶作为胎体帘布层6A的顶覆橡胶，即，具有5MPa到13MPa复弹性模量E^＊的橡胶。用于胎体的传统顶覆橡胶的复弹性模量E^＊大约为3.8MPa。通过使用这种高弹性橡胶作为顶覆橡胶，当轮胎变形时可减小在胎体帘线20处产生的应变，因此进一步改善泄气保用耐久性。如果胎体顶覆橡胶的复弹性模量E^＊小于5MPa，则无法实现上述效果，而如果复弹性模量E^＊大于13MPa，则橡胶变得过硬，从而显著地劣化乘坐舒适性。因此优选地，复弹性模量E^＊大于或等于5.5MPa、尤其是大于或等于6MPa或大于6MPa，并且小于或等于11MPa、尤其是小于或等于9MPa。

在上述标准内压条件下的轮胎的子午线横截面中，轮胎外表面2A的轮廓由多个具有不同曲率半径的圆弧形成。尤其是在泄气保用轮胎1A的情况下，优选地，轮廓由多个如下这种圆弧形成，即，其曲率半径从轮胎赤道点CP朝向接地边缘Te侧逐渐减小，轮胎赤道点CP是轮胎外表面2A与赤道面C的相交点，由此可使侧面加强橡胶层11的橡胶体积最小化，以减轻重量并改善乘坐舒适性。尤其是当采用日本专利No.2994989所提出的特定轮廓时，更能高度地显示这些效果。

为了更详细地解释，如图5所示，如果“P”被定义为轮胎外表面2A上的与所述轮胎赤道面C相距轮胎最大截面宽度SW的45％的距离SP的点，则轮胎外表面2A的曲率半径RC设定成从轮胎赤道点CP到点P逐渐地减小。上述的轮胎的“最大截面宽度SW”指的是在轮胎外表面2A的基轮廓线“j”上的最大宽度，而基轮廓线“j”指的是轮胎外表面2A的光滑轮廓线，从该基轮廓线具有局部的凹入部分和凸出部分，例如示出用于装饰或信息的字母、图形和标志的细的肋和槽、用于防止轮相脱离的轮辋保护肋12以及用于防止切口的侧面保护肋。

另外，如果P60、P75、P90和P100分别指的是轮胎外表面2A上的与所述轮胎赤道面C相距轮胎最大截面宽度SW的一半宽度(SW/2)的60％、75％、90％和100％的距离X60、X75、X90和X100的点，并且如果Y60、Y75、Y90和Y100分别指的是轮胎赤道点CP与轮胎外表面2A上的各个点P60、P75、P90和P100之间的径向距离，并且如果SH指的是轮胎在常规内压条件下的截面高度——其是从胎圈基线BL到轮胎赤道点CP的径向高度，则径向距离Y60、Y75、Y90和Y100满足如下公式：

0.05＜Y60/SH≤0.1

0.1＜Y75/SH≤0.2

0.2＜Y90/SH≤0.4

0.4＜Y100/SH≤0.7

在图6中示出满足上述公式的范围RYi，其中RY60＝Y60/SH，RY75＝Y75/SH，RY90＝Y90/SH以及RY100＝Y100/SH。在日本专利No.2994989中指出，由于具有满足上述公式的轮廓的胎面非常圆，如图5和6所示，因而轮胎的胎印是纵向较长的椭圆形状，即接地宽度较小而且接地长度较大，并且能够改善噪声性能和滑水性能。如果RY60、RY75、RY90和RY100的值小于上述范围，则胎面部分2变平且轮胎外表面2A的轮廓接近传统轮胎的轮廓。如果它们大于上述范围，则胎面部分2具有明显凸起的轮廓，并且接地宽度变得过小，因此无法确保在常规行进操作中的必要行进性能。

由于如果预先确定轮胎尺寸，则从例如JATMA和ETRTO的轮胎标准可以大致确定轮胎的扁平比、轮胎的最大截面宽度、轮胎的最大高度等，因此可容易地计算出RY60、RY75、RY90和RY100的范围。因此，通过从轮胎赤道点CP到上述点P以平滑曲线进行描绘而能够适当地确定轮胎外表面2A，以便在各个位置处满足RY60、RY75、RY90和RY100的范围并且逐渐减小曲率半径。

优选地，上述轮胎具有如下接地宽度CW——接地宽度CW是当轮胎接地时所形成的胎印的轴向最外边缘之间的轴向距离，即，接地宽度CW是在常规内压条件下以及在对轮胎施加常规负载的80％的负载的条件下的轮胎最大截面宽度SW的50％到65％的范围内。其原因在于，如果接地宽度CW小于最大截面宽度SW的50％，则在常规行进条件下的跑偏性能劣化，并且由于不均匀的接地压力，所以容易发生不均匀的磨损。如果接地宽度CW大于最大截面宽度SW的65％，则接地宽度极大，并且很难同时实现良好的通过噪声性能和良好的滑水性能。

由于这种特殊轮廓具有侧壁部分的区域较短的特征，所以通过采用该轮廓，可使侧面加强橡胶11所需的橡胶体积减小，因此可实现泄气保用轮胎的重量减轻并实现乘坐舒适性的改善。另一方面，与具有通常的胎面轮廓的轮胎相比，具有大橡胶体积的胎面部分2的变形量变得较大。因此，具有增强耐热性的芳族聚酸胺纤维的胎体帘线对于具有这种特殊轮廓的轮胎也是有利的。

如图7所示，本发明的充气轮胎1可形成为用于客车的常规轮胎1B。在这种情况下，客车轮胎1B除了未设置侧面加强橡胶层11之外可具有与上述泄气保用轮胎1A大致相同的结构。在客车轮胎1B中，胎体的刚性通过使用芳族聚酸胺纤维的胎体帘线20来增强，因此，可增强常规行进中的转向稳定性，以便在实现重量减轻的情况下实现高速行进和高性能。在这种情况下，使用上述的具有5MPa到13MPa的复弹性模量的高弹性橡胶作为用于胎体帘布层6A的顶覆橡胶，从而能够减少在胎体帘线20中发生的应变并且进一步增强了常规行进中的转向稳定性，因此，可抑制芳族聚酸胺纤维帘线的疲劳损坏以增强耐久性。优选地，客车轮胎1B中的胎体帘线20的总名义分特D是从1000分特到5000分特，并且总名义分特D与帘线端部数“n”(每5cm)的乘积是从80000到120000。

另外，如图8所示，本发明的充气轮胎1可形成为用于摩托车的常规轮胎1C。在摩托车轮胎1C中，胎体的刚性同样通过使用芳族聚酸胺纤维的胎体帘线20来增强，因此，可增强常规行进中的转向稳定性，以便在实现重量减轻的情况下实现高速行进和高性能。另外，在这种情况下，使用上述的具有5MPa到13MPa的复弹性模量的高弹性橡胶作为用于胎体帘布层6A的顶覆橡胶，从而能够减少在胎体帘线20中发生的应变并且进一步增强常规行进中的转向稳定性，因此，可抑制芳族聚酸胺纤维帘线的疲劳损坏以增强耐久性。优选地，摩托车轮胎1C中的胎体帘线20的总名义分特D是从1000分特到2500分特，并且总名义分特D与帘线端部数“n”(每5cm)的乘积是从80000到120000。

摩托车轮胎1C的外表面2A的轮廓满足：接地边缘Te侧的曲率半径RCe大于轮胎赤道点CP处的曲率半径RCo，由此确保了转弯时的稳定性，并在摩托车体倾斜转弯时显示摩托车特有的转弯性能。

尽管已经描述了本发明的特别优选的实施方式，但是并不限于附图所示的实施方式，本发明可进行各种变化和改型。

示例

基于表1所示的技术规格制造具有图1所示结构的尺寸为245/40R18的泄气保用轮胎，并关于泄气保用耐久性进行测试。结果在表1中示出。除了表1所示的胎体帘线之外的技术规格对所有轮胎是通用的。

胎体：单个帘布层，帘线角度90°

带束层：两个帘布层，帘线角度+24°/-24°

侧面加强橡胶层：硬度90，

最大厚度10.0mm

在表1中，捻系数T由如下公式(1)表示：

$T=N\&times;\sqrt{\{(0.125\&times;D/2)/\mathrm{\&rho;}\}}\&times;{10}^{-3}---\left(1\right)$

另外，人造纤维帘线的比重ρ是1.51，以及芳族聚酸胺纤维帘线的比重ρ是1.44。

所有轮胎在如下范围内具有大致相同的胎面轮廓：RY60＝0.05到0.1；RY75＝0.1到0.2；RY90＝0.2到0.4；以及RY100＝0.4到0.7。

<泄气保用耐久性>

轮胎安装在轮辋(18×8.5J)上，取下气门芯，并且使泄气状态下的轮胎在4.14kN的竖直负载下以80km/小时的速度在转鼓试验台上行进。测量轮胎直至破裂的行进距离。结果以基于比较例1的结果为100的指数示出。值越大，则耐久性越好。

从示例1和2与示例3和4的比较中可知，可通过将捻系数T增加至0.5或更大来改善芳族聚酸胺纤维帘线的耐疲劳性不足的缺陷，因此，可有效地显示芳族聚酸胺纤维帘线的优点：极好的耐热性和极好的负载支撑能力，从而改善泄气保用耐久性。从示例5、7和9或从示例6、8和10还应得知，当捻系数T增加时，增加了耐疲劳性从而改善了泄气保用耐久性。另外，从示例3和7或从示例4和8应得知，在捻系数T相同的情况下，通过将顶覆橡胶的复弹性模量增加到5MPa或更大可改善泄气保用耐久性。

Claims (7)

1.一种充气轮胎，其包括：胎体，所述胎体从胎面部分经过胎侧部分延伸到胎圈部分中的胎圈芯；以及胎面加强帘线层，所述胎面加强帘线层设置在所述胎体的径向外侧并位于所述胎面部分中，其中，在所述轮胎安装在常规轮辋上并充气到常规内压的常规内压条件下，在包含所述轮胎的旋转轴线的子午线横截面中，

所述轮胎的外表面具有弯曲轮廓，该弯曲轮廓由多个具有不同曲率半径的圆弧组成；

所述胎体包括胎体帘布层，在所述胎体帘布层中，胎体帘线相对于所述轮胎的周向成45°到90°的角度布置并且覆盖有顶覆橡胶；

使用芳族聚酸胺纤维用于所述胎体帘线，并且

所述胎体帘线具有由两束初捻单丝受到终捻而成的两束加捻结构，并且所述胎体帘线具有由公式(1)表示的0.5到0.7的捻系数T：

$T=N\&times;\sqrt{\{(0.125\&times;D/2)/\mathrm{\&rho;}\}}\&times;{10}^{-3}---\left(1\right)$

其中，N是每10cm的终捻数，D是帘线的总名义分特(纤度)，以及ρ是帘线材料的比重。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述胎体帘线的捻系数T是从0.6到0.7。

3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，所述胎体帘布层的顶覆橡胶具有5MPa到13MPa的复弹性模量E^＊。

4.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，所述充气轮胎是在所述胎侧部分中设有侧面加强橡胶层的泄气保用轮胎，每个所述侧面加强橡胶层具有在中心部分处具有最大厚度并且从所述中心部分起以厚度递减的方式径向向内及径向向外延伸的新月形的横截面。

5.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，所述轮胎的外表面具有由多个圆弧组成的弯曲轮廓，所述多个圆弧具有从轮胎赤道点CP朝向接地边缘侧逐渐减小的曲率半径，所述轮胎赤道点CP是所述轮胎的外表面与轮胎赤道面C相交的点。

6.如权利要求5所述的充气轮胎，其中，所述轮胎的外表面具有如下轮廓，即：使得所述轮胎的外表面的曲率半径RC从所述轮胎赤道点CP到点P逐渐减小，其中，所述点P指的是所述外表面上的与所述轮胎赤道面C相距轮胎最大截面宽度SW的45％的距离SP的点，并且该轮廓满足如下公式：

0.05＜Y60/SH≤0.1

0.1＜Y75/SH≤0.2

0.2＜Y90/SH≤0.4

0.4＜Y100/SH≤0.7

其中，Y60、Y75、Y90和Y100分别指的是在所述轮胎赤道点CP与所述轮胎外表面上的如下各个点之间的径向距离，所述各个点分别为与所述轮胎赤道面C相距所述轮胎最大截面宽度SW的一半宽度SW/2的60％、75％、90％和100％的距离X60、X75、X90和X100的点，以及SH指的是所述轮胎的截面高度。

7.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，所述轮胎的外表面具有如下轮廓，即：使得在接地边缘侧所测量的曲率半径大于在所述轮胎赤道点CP处所测量的曲率半径。

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