CN101678724B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是通过优化胎圈丝的截面形状和配置来提高轮胎的胎圈部的耐久性。一种充气轮胎，其包括：一对胎圈部，所述胎圈部具有埋设其中的胎圈芯，由沿轮胎周向延伸的多条胎圈丝构成各胎圈芯；一对侧壁部，所述侧壁部从胎圈部向轮胎径向上的外侧延伸；胎面部，其横跨两侧壁部之间地延伸；以及胎体，其以环状的形状延伸过前述各部分，并且胎体的两端部绕胎圈芯卷起，其中，胎圈丝在轮胎宽度方向上的截面中均具有互补形状部，相邻的胎圈丝通过该互补形状部可彼此互补地接合。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，该充气轮胎包括：一对胎圈部，所述胎圈部具有埋设其中的胎圈芯，由沿轮胎周向延伸的多条胎圈丝(bead wire)构成各胎圈芯；一对侧壁部，所述侧壁部从胎圈部向轮胎径向上的外侧延伸；胎面部，其横跨两侧壁部之间地延伸；以及胎体，其以环状的形状延伸过前述各部分，并且胎体的两端部绕胎圈芯卷起。 
背景技术
一般地，充气轮胎的胎圈芯具有保持胎体、增强轮胎和轮辋的装配接合以确保轮胎的密封性能的重要功能。为了适当地实现这些功能，通常需要抑制胎圈芯在硫化处理期间的变形以及提高轮胎和轮辋的组装性能。 
考虑到这些，如日本特开昭49-119301号公报所公开的那样，传统地已经提出通过以下方式形成胎圈芯：卷绕在轮胎宽度方向截面中具有彼此平行相对的两边的四边形截面的胎圈丝，使得胎圈丝在轮胎宽度方向上和径向上彼此接触，由此增加相邻的胎圈丝的接触面积，以增强胎圈芯的形状的稳定性。 
此外，如日本特开昭63-312207号公报所公开的那样，存在以下提议，通过使用具有如下形状的胎圈丝，来提高胎圈芯的形状稳定性和与轮辋的组装性能：在该形状中，在轮胎宽度方向上的截面中，轮胎径向上的相对边彼此平行，并且在侧部该相对边之间的距离是有变化的。 
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述参考文献所公开的轮胎中，虽然这些轮胎能够抑制胎圈芯在硫化处理期间的变形，并且能够提高轮胎和轮辋的组装性能，但是没有太多地关注轮胎的耐久性，具体地，没有太多地关注胎圈部的耐久性，因此，考虑到近来对更重负载的需求的增加，在胎圈部的耐久性方面不令人满意。具体地，当轮胎被充气以及轮胎的形状随时间的流逝而变化时，胎圈丝经受引起在轮胎宽度方向上的截面中沿胎体剥离的方向转动的变形。胎圈丝的这种变形减小了对胎体的保持力，并且引起胎体的剥离，可能导致胎圈部的耐久性恶化的问题。 
考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供如下的充气轮胎：优化各胎圈丝的截面形状和胎圈丝的配置以抑制胎体的剥离，使得能够增强胎圈部的耐久性。 
用于解决问题的方案
为解决上述问题而完成本发明。本发明的特征在于，一种充气轮胎，其包括：一对胎圈部，胎圈部具有埋设在胎圈部中的胎圈芯，各胎圈芯由沿轮胎周向延伸的多个胎圈丝构成；一对侧壁部，侧壁部从胎圈部向轮胎径向上的外侧延伸；胎面部，胎面部横跨两侧壁部之间地延伸；以及胎体，胎体以环状的形状延伸过前述各部分，并且胎体的两端部绕胎圈芯卷起，其中，胎圈丝均在轮胎宽度方向上的截面中具有互补形状部(complementary shape portion)，相邻的胎圈丝通过互补形状部可彼此互补地接合。 
在上述充气轮胎中，胎圈芯中的相邻的胎圈丝由于胎圈丝的互补形状部而彼此接合，由此胎圈丝能够顺畅地彼此传递应力。归因于此，当轮胎被充气以及轮胎的形状随时间的流逝而 改变时，施加到胎圈芯的转动应力被有效地分散，从而减小胎圈芯整体的转动变化(换句话说，增强胎圈芯的转动刚性)。此外，因为当转动应力施加到胎圈芯时，胎圈丝的上述互补形状部产生限制相邻的胎圈丝的相对移动的作用，所以胎圈丝在轮胎径向上的截面中的移动被抑制。结果，使在转动应力施加到胎圈芯时各胎圈丝在轮胎宽度方向上的截面中的张力分布均一化。 
此外，在本发明的充气轮胎中，各胎圈丝在轮胎宽度方向上的截面中具有彼此平行并且相对于轮胎径向倾斜地直线延伸的两个直线部。互补形状部优选地被配置在两个直线部之间。 
此外，互补形状部优选地横跨两个直线部之间的区域延伸。 
此外，各胎圈丝的互补形状部的沿轮胎宽度方向的总长度优选地是胎圈丝的沿轮胎宽度方向的长度的至少20％。 
此外，各胎圈丝优选地在轮胎宽度方向上的截面中具有通过将两个形状相同的正方形或长方形以错开的方式彼此重叠而获得的轮廓构造。 
此外，在各胎圈丝的轮胎宽度方向上的截面中，各胎圈丝关于重心点对称。 
此外，各胎圈丝的形成于从直线部到互补形状部的过渡区域的角部优选地被倒角。在本发明中，“倒角”不仅表示使角部直线状倾斜，而且还表示使角部圆化。 
此外，优选地，在轮胎宽度方向上的截面中，胎圈芯的轮胎径向上的下侧和上侧的轮廓线分别直线延伸。此外，优选地，胎圈芯的下侧的轮廓线与轮胎径向之间形成的角度被设定成75°以上且90°以下。 
此外，优选地，在轮胎宽度方向上的截面中，各胎圈丝的横向宽度比各胎圈丝的纵向宽度或高度大。在本发明中，“纵向 宽度”和“横向宽度”分别表示各胎圈丝在轮胎宽度方向上的截面中的沿轮胎径向的长度和沿轮胎宽度方向的长度。 
此外，优选地，相邻的胎圈丝彼此接触。 
此外，优选地，通过金属带或沿胎圈芯的延伸方向螺旋地卷绕在胎圈丝上的织物将胎圈丝固定成束，以形成胎圈芯。 
此外，优选地，通过将多个胎圈丝卷绕多次以将多个胎圈丝在轮胎径向上层叠而成胎圈丝单元，并且在轮胎宽度方向上并列多个胎圈丝单元来形成各胎圈芯。每个胎圈丝的卷绕起始端和卷绕结束端被定位成在轮胎周向上彼此不对齐。 
此外，优选地通过将多个胎圈丝卷绕多次以将多个胎圈丝在轮胎径向上层叠而成胎圈丝单元，并且在轮胎宽度方向上并列多个胎圈丝单元来形成各胎圈芯。优选地，各胎圈丝的卷绕起始端在胎圈芯的轮胎周向上彼此错开，各胎圈丝的卷绕结束端在胎圈芯的轮胎周向上彼此错开。 
此外，每个胎圈芯的在轮胎宽度方向上的截面形状优选地是平行四边形或长方形。 
此外，具有85Hs以上的橡胶硬度的橡胶构件优选地被设置到胎圈芯和胎体之间和/或胎圈芯的轮胎径向上的上侧。在本发明中，“橡胶硬度”表示根据JIS K6253在23°的试验温度下使用硬度计(A型)测定的橡胶硬度。 
发明的效果
根据本发明，通过使各相邻的胎圈丝设置有互补形状部，胎圈芯整体的转动刚性增加，能够抑制胎体的剥离，因此胎圈部1的耐久性被显著地增强。 
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的与轮辋组装的充气轮胎的 胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。 
图2是以放大的方式示出图1所示的胎圈芯的一部分的放大剖视图。 
图3的(a)至图3的(u)是示意性示出适用于本发明的充气轮胎的各种类型的胎圈丝的轮胎宽度方向上的剖视图。 
图4是示意性示出适用于本发明的充气轮胎的各种类型的胎圈丝的轮胎宽度方向上的剖视图。 
图5是示意性示出适用于本发明的充气轮胎的各种类型的胎圈丝的轮胎宽度方向上的剖视图。 
图6的(a)至图6的(c)是示意性示出适用于本发明的充气轮胎的各种类型的胎圈丝的轮胎宽度方向上的剖视图。 
图7的(a)是适用于本发明的充气轮胎的胎圈芯的示意性侧视图。图7的(b)是示意性示出图7的(a)的胎圈芯的轮胎宽度方向上的剖面的剖视图。 
图8的(a)和8的(b)是示意性示出适用于本发明的充气轮胎的胎圈丝的各卷绕起始端和各卷绕结束端的立体图。 
图9是根据本发明的另一实施方式的安装到轮辋的充气轮胎的胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。 
图10是根据本发明的又一实施方式的安装到轮辋的充气轮胎的胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。 
附图标记说明
1    胎圈部 
2    胎圈芯 
3    胎圈丝 
4    胎体 
5    轮辋 
7    直线部 
7a    上侧直线部 
7b    下侧直线部 
8a、8b轮廓线 
9     互补形状部 
9a    补全形状部 
9b    被补全形状部 
10    角部 
11    金属带 
15    卷绕起始端 
17    卷绕结束端 
19    高硬度橡胶 
具体实施方式
以下将参考附图说明本发明的实施方式。图1是示出根据本发明的实施方式的与轮辋组装的充气轮胎(下文中将简称为“轮胎”)的胎圈部的轮胎宽度方向上的截面的剖视图。图2是以放大的方式示出图1中的胎圈芯的放大剖视图。 
图1所示的本实施方式的轮胎包括各胎圈部1、胎体4和带束层(未示出)，其中，带束层由多层橡胶涂覆钢丝帘线构成，并且层叠以包围胎体4的位于胎冠的部分(胎冠部分)的外周，用于加强胎面部(未示出)。胎体4或者是子午线胎体或者是斜交胎体(bias carcass)。例如通过以环状跨过一对胎圈芯2布置帘布(ply)来形成胎体4，其中，在帘布中径向地布置钢丝帘线或以相对于轮胎转动方向斜交的方式布置钢丝帘线。胎体4的端部分别绕胎圈芯2从轮胎的内侧向外侧卷起(turn up)，使得这些端部被固定到胎圈芯2。 
在本实施方式中，胎圈芯2由在轮胎宽度方向上并列成多列(例如8列)并且被层叠成多阶(stage)(例如6阶)的环状胎圈丝3构成。如图2所示，各胎圈丝3(为了方便说明，将图2中的胎圈丝从左右侧向右手侧依次称为胎圈丝3a、胎圈丝3b和胎圈丝3c)在胎圈丝的轮胎宽度方向上的截面中具有：相对于轮胎径向倾斜的直线延伸的直线部7；以及在相邻的胎圈丝3a、3b和3c之间彼此形状互补的互补形状部9。直线部7包括在径向上位于上侧(图2中的上侧)的上侧直线部7a和在径向上位于下侧(图2中的下侧)的下侧直线部7b，使得这两个直线部彼此平行地延伸。互补形状部9被配置在胎圈丝3的两个直线部7a、7b之间，并且互补形状部9由补全形状部9a和被补全形状部9b构成，其中，补全形状部9a作为补全与该胎圈丝3相邻的另一胎圈丝3的形状的部分，被补全形状部9b将被与该胎圈丝3相邻的再一胎圈丝3的补全形状部9a补全形状。例如，胎圈丝3b的具有凸出形状的补全形状部9a在形状上补全相邻胎圈丝3a的具有凹入形状的被补全形状部9b，而胎圈丝3b被在相反侧与胎圈丝3b相邻的胎圈丝3c的补全形状部9a补全形状。在沿轮胎宽度方向彼此相邻的胎圈丝之间完成沿轮胎宽度方向彼此相邻的胎圈丝之间的互补接合。也就是，如图2所示，分别通过胎圈丝3a和胎圈丝3b之间的补全形状部9a和被补全形状部9b，以及胎圈丝3b和胎圈丝3c之间的补全形状部9a和被补全形状部9b，使胎圈丝3a和胎圈丝3b，以及胎圈丝3b和胎圈丝3c分别彼此接合。 
在上述充气轮胎中，相邻的胎圈丝3借助于胎圈丝3的补全形状部9a和被补全形状部9b彼此接合，由此胎圈丝能够顺畅地向彼此传递应力。归因于此，当轮胎被充气及轮胎的形状随时间的流逝而变化时，施加到胎圈芯2的转动应力在各胎圈丝3之间被有效地分散，使得胎圈芯2整体的转动变形减小，换句话说， 
如上所述，根据本发明的充气轮胎，通过为相邻的胎圈丝3设置互补形状部9，胎圈芯整体的转动刚性增加，能够抑制胎体4的剥离，因而，显著地增强了胎圈部1的耐久性。 
接着，将参考附图3的(a)-(u)至图6说明适用于本发明的各种类型的胎圈丝3。 
如上所述，补全形状部9a和被补全形状部9b的形状可以是任意形状，只要该形状允许相邻的胎圈丝3的形状彼此互补，因此，补全形状部9a和被补全形状部9b的形状不限于图1和图2中的那些形状。例如，如图3的(a)-3(u)所示，补全形状部9a和被补全形状部9b可以分别具有多个或弯曲或键/键槽形状的凸部和凹部。在图3的(a)至图3的(d)、图3的(i)至图3的(l)以及图3的(m)至图3的(q)中，互补形状部9横跨两个直线部7a、7b之间的区域延伸。根据图3的(a)至图3的(d)、图3的(i)至图3的(l)以及图3的(m)至图3的(q)中的结构，因为各胎圈丝3的互补形状部9横跨两个直线部7a、7b之间的区域延伸，当由轮胎的充气和/或轮胎的经时变化引起的转动应力被施加到胎圈丝3时，这种应力不会局部地施加到互补形状部9，即，施加到互补形状部9的应力被有效地分散。结果，减小了胎圈丝3的变形量，由此进一步增强了胎圈丝3的转动刚性。如图3的(e)至图3的(h)所示的胎圈丝均具有轮胎宽度方向上的截面轮廓构造，通过使两个形状相同的正方形或长方形S1、S2以错开的方式彼此重叠来获得该截面轮廓构造。如图3的(a) 和3的(b)所示，胎圈丝3可以被配置成使得在轮胎径向上彼此上下相邻的胎圈丝3在左右方向上对齐。作为可选方案，如图3的(c)和图3的(d)所示，胎圈丝3可以被配置成使得在轮胎径向上彼此上下相邻的胎圈丝3在左右方向上彼此错开。 
此外，在图3的(a)至图3的(u)所示的实施例中，在轮胎宽度方向上的截面中，分别在胎圈芯2的轮胎径向上的上侧和下侧的轮廓线8a和轮廓线8b直线延伸。根据这些实施例，因为在胎圈芯2的轮胎径向上的上侧和下侧没有产生不规则，防止了为使用而成束的胎圈丝3变形，所以增强了胎圈芯的截面形状的稳定性，并且抑制了胎圈芯2在硫化期间的变形。此外，因为来自轮辋的推力没有集中在胎圈丝的特定部位，应力被均一地施加到胎圈丝的整个部分，因此，应力均一地施加到由胎圈丝构成的胎圈芯整体上，由此能够获得胎圈芯的较高的转动刚性。此外，由下侧轮廓线8b与轮胎径向形成的角度优选地在75°至90°的范围内(具体地，参考图3的(a))。利用上述的这种结构，可以赋予胎圈芯2预定的锥角，因此，在通过卷绕胎圈丝3来形成胎圈芯2b的情况下，赋予了抵接轮辋的胎圈部1的下部以合适的锥角。 
在如图4的(a)至图4的(e)所示的实施例中，当从轮胎宽度方向上的截面中观察时，在轮胎径向上彼此相邻的胎圈丝3之间实现相邻的胎圈丝3之间的互补接合。 
在如图5的(a)至5的(e)所示的实施例中，至少形成在从各胎圈丝的直线部7a、7b(直线部组成胎圈芯的直线轮廓线)向胎圈丝的互补形状部的过渡区域中的角部10被倒角。由于这种结构，当在胎圈芯中产生转动应力时，施加到角部10的应力被有效地分散，因此胎圈芯的耐久性被进一步增强。在这方面，更优选地，各胎圈丝3的所有角部10都被倒角。 
在如图6的(a)所示的实施例中，在胎圈丝3的轮胎宽度方向上的截面中，胎圈丝3关于胎圈丝3的重心P点对称。归因于这种结构，当转动应力施加到胎圈丝3上时，张力和压缩力可以以重心P为基点在重心P周围均匀地分散，由此抑制胎圈丝3在胎圈丝3转动时的变形，因此，能够进一步增强胎圈芯的转动刚性。 
在如图6的(b)所示的实施例中，在胎圈丝3的轮胎宽度方向上的截面中，各胎圈丝3的横向宽度W比纵向宽度或高度H大。根据这种结构，能够增加在轮胎径向上卷绕的数目，由此，能够有效地减小应力集中在胎圈丝3的端部的影响，并且能够增强胎圈部1的耐久性。 
此外，在如图2和图6的(c)所示的实施例中，各胎圈丝的互补形状部的沿轮胎宽度方向的长度，即一个胎圈丝与另一个胎圈丝沿轮胎宽度方向接合的长度之和(在所示的实施例中为补全形状部9a的沿轮胎宽度方向的长度X1与被补全形状部9b的沿轮胎宽度方向的长度X2之和)是胎圈丝的沿轮胎宽度方向的长度X的至少20％。根据这种结构，能够获得足够的接合力，因此能够更加有效地增强胎圈芯的转动刚性。 
在上述实施方式中，相邻的胎圈丝3彼此直接接触。虽然涂覆橡胶等可以介于这些相邻的胎圈丝(未示出)之间，但是，考虑到防止由涂覆橡胶的经时蠕变引起的胎圈芯2的变形，优选地，相邻的胎圈丝3彼此直接接触(参考图1至图4)。与涂覆橡胶介于相邻的胎圈丝之间的情况相比，通过使相邻胎圈丝3彼此直接接触能够减小胎圈芯2整体的经时改变，由此能够抑制胎体4的剥离，并且能够减小胎体4端部的应变。 
此外，如图7的(a)和图7的(b)所示，优选地，胎圈芯2通过金属带11被固定成束。归因于这种结构，能够抑制胎圈芯2 在硫化和轮胎行驶期间的变形。可以适当地使用由钢或铝合金制成的类似的构件来替代金属带11。作为其他选择，例如，可以使用如诸如尼龙、人造丝和聚酯等织物。 
此外，如图7的(a)所示，优选地，胎圈芯2具有如下结构：卷绕多次以在轮胎径向上层叠成叠层单元的多条胎圈丝3在轮胎宽度方向并列成多列单元；各胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17在轮胎周向上彼此不对齐。与在轮胎径向上顺次卷绕单根胎圈丝3构成胎圈芯2相比，上述由多条胎圈丝3构成的胎圈芯2具有能够明显地减小制造胎圈芯2所需的时间的优点。然而，在通过卷绕多条胎圈丝3多次以在轮胎径向上层叠成叠层单元并且在轮胎宽度方向上将所述叠层单元并列成多列而形成胎圈芯2的情况下，如果胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17群集在胎圈芯2的周向上的一个部位，则在该部位产生刚性台阶差，应力趋向于集中在该部位，因此断裂强度可能恶化。具体地，卷绕起始端15可以起到弯曲应力的支点的作用，对胎圈部1造成损坏。考虑到这些，通过使同一胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17在周向上的位置彼此错开，能够在提高胎圈芯2的制造效率的情况下减小上述应力集中。此外，如图7的(a)所示，由连接卷绕起始端15和胎圈芯2的中心C的线与连接卷绕结束端17和胎圈芯2的中心C的线形成的角度θ优选地在40°至80°的范围。特别优选地，角度θ是60°。在角度θ小于40°的情况下，不能充分地减小应力的集中。在角度θ超过80°的情况下，在胎圈芯2的周向上的重量平衡恶化，由此可能使轮胎的均一性恶化。 
此外，优选地，胎圈芯2具有如图8的(a)和8的(b)所示的如下结构：卷绕多次以在轮胎径向层叠成叠层单元的多条胎圈丝3在轮胎宽度方向上并列成多列单元；各胎圈丝3的卷绕起 始端15在轮胎周向上的位置和卷绕结束端17在轮胎周向上的位置分别彼此错开。如上所述，由多条胎圈丝3形成胎圈芯2在制造效率方面是有利的。然而，如果胎圈丝3各自的卷绕起始端15在轮胎周向上的位置彼此同一在一个部位，且胎圈丝3各自的卷绕结束端17在轮胎周向上的位置彼此同一在另一个部位，即，如果各端部15沿着轮胎宽度方向上的一条线对齐且各端部17沿着轮胎宽度方向上的另一条线对齐，则产生了台阶部位，应力趋向于集中到这些台阶部位，因此断裂强度可能恶化。此外，这些端对齐部位可能起应力支点的作用，对胎圈部1造成损坏。考虑到这些，通过使各胎圈丝3各自的卷绕起始端15在轮胎周向上的位置彼此错开，也使各胎圈丝3各自的卷绕结束端17在轮胎周向上的位置彼此错开，能够降低应力集中，同时提高胎圈芯2的制造效率。 
此外，胎圈芯整体在轮胎宽度方向上的截面形状优选地是如图3的(a)和3的(b)所示的长方形或者如图3的(c)和3的(d)示意性示出的平行四边形。归因于该特征，胎圈芯整体具有通过成形容易获得的截面形状。 
此外，如图9所示，优选地，具有85Hs以上的橡胶硬度的高硬度橡胶19被设置到胎圈芯2和胎体4之间和/或胎圈芯2的轮胎径向上的上侧。与具有较低的橡胶硬度的橡胶相比，具有较高的橡胶硬度的橡胶一般在硫化期间表现出较小的流动度。因此，胎圈芯2和胎体4之间的高硬度橡胶19的设置产生硫化期间胎圈芯2周围的较小的橡胶流动度，由此，能够抑制胎圈芯2在硫化期间的变形。此外，在胎圈芯2的轮胎径向上的上侧设置高硬度橡胶19能够抑制当负载施加到胎圈部1上时胎圈部1的坍陷，由此减小胎圈部1中产生的剪切应变，并且提高胎圈部1的耐久性。 
前述说明仅示出本发明的实施方式的一部分，上述结构可以彼此接合和/或可以对上述结构作出各种变型，除非这种改变偏离了本发明的精神。例如，如图10所示，被设置成绕胎圈芯2从轮胎的内侧向外侧卷起的胎体4可以被设置成包围胎圈芯2的外周。根据该结构，进一步防止了胎体4的剥离，因此进一步增强了胎圈部1的耐久性。此外，胎圈丝3的轮胎宽度方向上的截面形状不限于本说明书所示意地示出的截面形状。 
实施例
接着，为了确认本发明的效果，准备了根据本发明的试验轮胎(实施例)和根据传统技术的试验轮胎(传统例)。通过下面的试验分析比较这些轮胎。 
用于试验的轮胎是均具有11R22.5的轮胎尺寸的卡车/公交车用无内胎子午线轮胎，并且均具有如下特征。 
实施例1的轮胎是设置有具有图1所示的结构的胎圈部的轮胎。具体地，通过将均具有图5的(a)所示的轮胎宽度方向截面形状的8条金属胎圈丝在轮胎宽度方向(或者在图1所示的方向)上并列成一个单元，通过卷绕将上述单元在轮胎径向上层叠成6层以及由金属带将胎圈丝固定成束而形成实施例1的轮胎的胎圈芯。各胎圈丝彼此直接接触，并且胎圈丝的直线部与轮胎径向形成的角度(由胎圈芯的轮胎径向上的下侧的轮廓线与轮胎径向形成的角度)是75°。同一胎圈丝的卷绕起始端和卷绕结束端在轮胎周向上的位置彼此错开，更具体地，由连接卷绕起始端和胎圈芯的中心的线与连接卷绕结束端和胎圈芯的中心的线形成的角θ(参考图7的(a))是60°。各胎圈丝各自的卷绕起始端在轮胎周向上的位置彼此不对齐，各胎圈丝各自的卷绕结束端在轮胎周向上的位置彼此也不对齐。此外，在该轮胎中，一层胎体的各端部绕胎圈芯从轮胎的内侧向外侧卷起，包括四 个子层的带束层在胎面部被配置在胎体的外周侧。除了胎圈部之外，该轮胎的结构和传统的充气轮胎的结构大致相同，因此将省略对该结构的详细说明。 
除了实施例2的轮胎的胎圈丝具有如图5的(b)所示的轮胎宽度方向的截面之外，实施例2的轮胎具有与实施例1的轮胎大致相同的结构。 
除了实施例3的轮胎的胎圈丝具有如图5的(c)所示的轮胎宽度方向的截面之外，实施例3的轮胎具有与实施例1的轮胎和实施例2的轮胎大致相同的结构。 
除了实施例4的轮胎的胎圈丝具有如图5的(d)所示的轮胎宽度方向的截面之外，实施例4的轮胎具有与实施例1至实施例3的轮胎大致相同的结构。 
除了实施例5的轮胎的胎圈丝具有如图5的(e)所示的轮胎宽度方向的截面之外，实施例5的轮胎具有与实施例1至实施例4的轮胎大致相同的结构。 
传统例的轮胎被构造成使得该轮胎与实施例1的轮胎的不同之处在于，通过使用圆长丝胎圈丝代替图5的(a)至图5的(e)所示的上述胎圈丝来形成传统例的胎圈芯。具体地，通过如下方式来形成胎圈芯：从轮胎径向上的内侧向外侧顺次圈状地卷绕由与实施例1至实施例5的胎圈丝的金属相同的金属制成的直径1.8mm的单根胎圈丝，以层叠成六层，使得各层胎圈丝在轮胎宽度方向上分别并列成7列、8列、9列、8列、7列和6列。胎圈芯的截面形状是大致六边形。传统例的胎圈丝的卷绕数量被确定成使得，胎圈丝的轮胎宽度方向上的得到的总截面积和实施例1至实施例5的胎圈丝的轮胎宽度方向上的总截面积相同。传统例的轮胎的其他结构与实施例1至实施例5的轮胎的结构大致相同。 
使用上述各试验轮胎通过以下方法来进行用于分析胎圈芯的转动变化和胎圈部的耐久性的试验。 
(用于分析胎圈芯的转动变化的试验) 
如下地分析胎圈芯的转动变化：将各试验轮胎与具有8.25尺寸的轮辋组装；在轮胎未被充气的状态下以及在轮胎被充以700kPa(相对压强)的内部空气压的状态下，通过CT扫描装置分别拍摄胎圈芯的轮胎宽度方向上的截面形状的照片；以及测量胎圈芯中产生的相对的角度变化。结果如表1所示。 
(用于分析耐久性的试验) 
通过以下方式评估胎圈部的耐久性：将各试验轮胎与8.25尺寸的轮辋组装；在45°的室温时将轮胎充以700kPa(相对压强)的内部空气压；在57kN的载荷(正常载荷的180％)施加到轮胎的条件下，使轮胎以60km/h的速度在室内轮胎试验机上行驶；以及试验在胎圈部1产生问题之前完成的行驶距离。结果如表1所示。 
[表1] 
    胎圈丝的截面形   状   胎圈芯整体的转   动角度(度)   产生问题之前完  成的行驶距离   (km)
  传统例1   圆形(未示出)   2.5   28000
  实施例1   图5的(a)   1.2   45000
  实施例2   图5的(b)   0.9   50000
  实施例3   图5的(c)   1.2   45000
  实施例4   图5的(d)   1.5   39000
  实施例5   图5的(e)   0.8   51000
从表1示出的明显的结果中，可以确认，借助于胎圈丝的互 补形状，通过使在轮胎宽度方向上彼此相邻的胎圈丝彼此接合，增强了胎圈芯整体的转动刚性，因此明显提高了胎圈部的耐久性。 
此外，可以确认，如图5的(e)所示，通过以具有键和键槽构造的方式形成构成互补形状的补全形状部和被补全形状部，能够进一步提高胎圈部的耐久性。 
产业上的可利用性
从上述说明可以明显地看出，根据本发明，通过增加胎圈芯整体的转动刚性，可以抑制胎体的剥离，从而提供能够增强胎圈部的耐久性的充气轮胎。 

Claims (19)

1.一种充气轮胎，其包括：
一对胎圈部，所述胎圈部具有埋设在所述胎圈部中的胎圈芯，各胎圈芯由沿轮胎周向延伸的多个胎圈丝构成；
一对侧壁部，所述侧壁部从所述胎圈部向轮胎径向上的外侧延伸；
胎面部，所述胎面部横跨两侧壁部之间地延伸；以及
胎体，所述胎体以环状的形状延伸过前述各部分，并且所述胎体的两端部绕所述胎圈芯卷起，
其中，所述胎圈丝均在轮胎宽度方向上的截面中具有互补形状部，所述互补形状部具有多个凸部和凹部，相邻的胎圈丝通过所述互补形状部可在所述轮胎宽度方向上彼此互补地接合，并且在所述轮胎宽度方向上彼此相邻的每两个胎圈丝之间的互补接合在这两个胎圈丝之间完成。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，各胎圈丝在所述轮胎宽度方向上的截面中具有彼此平行并且相对于所述轮胎径向倾斜地直线延伸的两个直线部，所述互补形状部被配置在所述两个直线部之间。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，所述互补形状部横跨所述两个直线部之间的区域延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，各胎圈丝的所述互补形状部的沿所述轮胎宽度方向的总长度是所述胎圈丝的沿所述轮胎宽度方向的长度的至少20％。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，各胎圈丝在所述轮胎宽度方向上的截面中具有通过将两个形状相同的正方形或长方形以错开的方式彼此重叠而获得的轮廓构造。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在各胎圈丝的所述轮胎宽度方向上的截面中，各胎圈丝关于重心点对称。
7.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，各胎圈丝的形成于从所述直线部到所述互补形状部的过渡区域的角部被倒角。
8.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎宽度方向上的截面中，所述胎圈芯的所述轮胎径向上的下侧和上侧的轮廓线分别直线延伸。
9.根据权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎宽度方向上的截面中，所述胎圈芯的所述轮胎径向上的下侧的轮廓线与所述轮胎径向之间形成的角度被设定成75°以上且90°以下。
10.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎宽度方向上的截面中，各胎圈丝的横向宽度比各胎圈丝的纵向宽度大。
11.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，相邻的胎圈丝彼此接触。
12.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，通过金属带或沿所述胎圈芯的延伸方向螺旋地卷绕在所述胎圈丝上的织物将所述胎圈丝固定成束，以形成所述胎圈芯。
13.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，通过将多个胎圈丝卷绕多次以将所述多个胎圈丝在所述轮胎径向上层叠而成胎圈丝单元，并且在所述轮胎宽度方向上并列多个胎圈丝单元来形成各胎圈芯，每个胎圈丝的卷绕起始端和卷绕结束端被定位成在所述轮胎周向上彼此不对齐。
14.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，通过将多个胎圈丝卷绕多次以将所述多个胎圈丝在所述轮胎径向上层叠而成胎圈丝单元，并且在所述轮胎宽度方向上并列多个胎圈丝单元来形成各胎圈芯，各胎圈丝的卷绕起始端在所述胎圈芯的所述轮胎周向上彼此错开，各胎圈丝的卷绕结束端在所述胎圈芯的所述轮胎周向上彼此错开。
15.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，每个胎圈芯的在所述轮胎宽度方向上的截面形状是平行四边形。
16.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，每个胎圈芯的在所述轮胎宽度方向上的截面形状是长方形。
17.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，具有85Hs以上的橡胶硬度的橡胶构件被设置到所述胎圈芯和所述胎体之间和/或所述胎圈芯的所述轮胎径向上的上侧。
18.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述凸部和凹部为弯曲的凸部和凹部。
19.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述凸部和凹部为键/键槽形状的凸部和凹部。
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