CN101678725A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其中，对胎圈丝的截面形状和胎圈丝的配置进行优化以增加胎圈芯整体的转动刚性并抑制胎体的剥离，从而能够增强胎圈部的耐久性。该充气轮胎包括：一对胎圈部(1)；一对侧壁部；横跨两侧壁部之间地延伸的胎面部；以及胎体(4)，该胎体(4)以环状延伸过前述各部分并具有绕胎圈芯(2)卷起的各个端部，其中，每个胎圈丝(3)在轮胎的宽度方向上的截面为平行四边形截面，该平行四边形截面包括：位于第二锐角部(7b)的轮胎宽度方向上的外侧且位于第二锐角部(7b)的轮胎径向上的内侧的第一锐角部(7a)；位于第一锐角部(7a)的轮胎宽度方向上的内侧且位于第一锐角部(7a)的轮胎径向上的外侧的第一钝角部(9a)；位于第一锐角部(7a)的轮胎宽度方向上的内侧并位于第一锐角部(7a)的轮胎径向上的内侧或在轮胎径向上与第一锐角部(7a)对齐的第二钝角部(9b)。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，该轮胎包括：一对胎圈部，所述胎圈部具有埋设在胎圈部内的胎圈芯，每个胎圈芯均由在轮胎宽度方向上并列的环状胎圈丝构成；一对侧壁部，该对侧壁部从胎圈部朝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，该胎体以环状形状延伸过前述各部分并具有绕胎圈芯卷起的各个端部。

背景技术

一般地，充气轮胎的胎圈芯具有保持胎体及增强轮胎与轮辋的装配接合以确保轮胎的密封性的重要功能。为了适当地执行这些功能，通常必须抑制胎圈芯在硫化处理期间的形状畸变(distortion)并提高轮胎与轮辋的组装性能

鉴于此，如日本特开昭49-119301号公报所公开的，传统地已经提议，通过卷绕具有在轮胎宽度方向上彼此平行的相对的两边的截面为四边形的胎圈丝以使得胎圈丝在轮胎宽度方向上和径向方向上彼此接触的方式来形成胎圈芯，由此增加相邻胎圈丝的接触面积以增强胎圈芯的形状的稳定性。

另外，还提出了一个方案，如日本特开昭63-312207号公报公开的，通过使用形状为在轮胎径向上的相对边相互平行且在侧部上的相对边之间的距离在轮胎宽度方向上的截面内变化的胎圈丝，来提高胎圈芯的形状稳定性及组装性。

发明内容

发明要解决的问题

但是，尽管在前述参考文献中公开的轮胎能够抑制胎圈芯在硫化过程中的形状畸变并能够提高轮胎与轮辋的组装性，但并未过多关注轮胎的耐久性，特别是并未过多关注胎圈部的耐久性，因此鉴于近来对于更大负荷的不断增长的需求，胎圈部的耐久性方面并不令人满意。具体地，当轮胎被充气时、轮胎被施加负荷时及轮胎的形状随时间变化时，胎圈芯在胎体被沿轮胎宽度方向剥离的方向上转动。该转动减小了由胎圈芯施加在胎体上的保持力并使得胎体被剥离，有可能导致胎圈部的耐久性恶化的问题。

鉴于上面的问题，本发明的目的在于提供一种充气轮胎，在该充气轮胎中，各胎圈丝的截面形状和胎圈丝的配置已经进行了优化以增加胎圈芯整体的转动刚性并且抑制胎体的剥离，从而能够增强胎圈部的耐久性。

用于解决问题的方案

创作本发明来解决上述的问题。本发明的特征在于，一种充气轮胎，其包括：一对胎圈部，该对胎圈部具有埋设在胎圈部内的胎圈芯，每个胎圈芯均由在轮胎宽度方向上并列的环状胎圈丝构成；一对侧壁部，该对侧壁部从胎圈部朝向轮胎径向上的外侧延伸；胎面部，该胎面部横跨两侧壁部之间地延伸；以及胎体，该胎体环状地延伸过前述各部分并且胎体的各端部绕胎圈芯卷起，

其中，胎圈丝的轮胎宽度方向上的截面为平行四边形截面，该平行四边形截面具有一对锐角部和一对钝角部，该对锐角部包括第一锐角部和第二锐角部，该对钝角部包括第一钝角部和第二钝角部，

第一锐角部位于第二锐角部的轮胎宽度方向上的外侧且位于第二锐角部的轮胎径向上的内侧，第一钝角部位于第一锐角部的轮胎宽度方向上的内侧且位于第一锐角部的轮胎径向上的外侧，以及第二钝角部位于第一锐角部的轮胎宽度方向上的内侧，并且第二钝角部位于第一锐角部的轮胎径向上的内侧或者在轮胎径向上与第一锐角部对齐。

在上述充气轮胎中，胎圈丝在轮胎宽度方向上的截面是平行四边形并且在轮胎宽度方向上彼此相邻的胎圈丝的相邻面彼此相对，使得这些相邻面沿易于传递沿预定方向作用的应力或沿剥离胎体的方向作用的应力的方向倾斜，由此在轮胎被充气时、负荷被施加到轮胎上时及轮胎的形状随时间改变时，分散了施加到胎圈芯上的转动应力从而减小了胎圈芯整体的转动畸变，换句话说，增强了转动刚性。另外，由于相邻面沿当上述沿预定方向的应力被施加到胎圈丝上时相邻的胎圈丝非常难以沿轮胎径向向上/向下移动的方向倾斜，使得胎圈芯整体在胎圈丝的轮胎宽度方向上的截面中周向上的应力的分布均匀。

进一步地，相邻的胎圈丝优选地彼此接触。

进一步地，由各胎圈丝的平行四边形截面的第一锐角部和第二钝角部之间的边、与轮胎宽度方向形成的夹角优选地在0到25°的范围内。

进一步地，各胎圈丝的锐角部优选地被倒角。在本发明中，“锐角部被倒角”表示锐角部被圆形化，及锐角部设置有置线状倾斜。

进一步地，在各胎圈芯中，优选地由金属带或沿胎圈芯的延伸方向螺旋地卷绕在胎圈丝上的纺织物将胎圈丝固定成束。

进一步地，优选地通过将多个胎圈丝卷绕多次以在轮胎径向上将多个胎圈丝层叠为胎圈丝单元并且在轮胎宽度方向上并列多个胎圈丝单元而形成各胎圈芯。各胎圈丝的卷绕起始端和卷绕结束端优选地在胎圈芯的轮胎周向上彼此不对齐。

进一步地，优选地通过将多个胎圈丝卷绕多次以在轮胎径向上将多个胎圈丝层叠为胎圈丝单元并在轮胎宽度方向上并列多个胎圈丝单元而形成各胎圈芯。各胎圈丝的构成卷绕起始端的端部在胎圈芯的轮胎周向上彼此错开，并且各胎圈丝的构成卷绕结束端的端部在胎圈芯的轮胎周向上彼此错开。

进一步地，由连接各胎圈芯的卷绕起始端在轮胎周向上的位置与胎圈芯的中心的线、与连接胎圈芯的卷绕结束端在轮胎周向上的位置与胎圈芯的中心的线形成的夹角优选地在30°到90°的范围内。

进一步地，各胎圈芯在轮胎宽度方向上的截面形状优选地是平行四边形或矩形。

进一步地，橡胶硬度为85Hs以上的橡胶构件被设置成从胎圈芯和胎体之间朝向胎圈芯的轮胎径向上的上侧延伸。在本发明中，“橡胶硬度”表示依据JIS K6253在23°的检测温度下使用硬度计(A型)所测量的橡胶硬度。

进一步地，加强层优选地以包住胎圈芯的方式被设置在胎体和胎圈芯之间。

如上所述，根据本发明的充气轮胎，能够增强胎圈芯整体的转动刚性并抑制胎体的剥离。另外，能够使应力在胎圈丝的轮胎宽度方向的截面中在周向上的分布均匀，由此提高胎圈丝的耐久性。结果，能够增强胎圈部的耐久性。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的组装有轮辋的充气轮胎的胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。

图2的(a)到图2的(c)是轮胎宽度方向上的剖视图，分别示出适用于本发明的各种类型胎圈芯。

图3的(a)和图3的(b)是轮胎宽度方向上的剖视图，均示出了胎圈芯的主要部分的剖面。具体地，图3的(a)是根据本发明的胎圈芯的剖视图，图3的(b)是作为与本发明相反的比较例的胎圈芯的剖视图。

图4是在根据本发明的另一实施方式的充气轮胎中的胎圈丝在轮胎宽度方向上的剖视图。

图5的(a)是根据本发明的又一实施方式的充气轮胎中的胎圈芯的侧视图，图5的(b)是根据本发明的又一实施方式的充气轮胎中的胎圈芯的轮胎宽度方向上的剖视图。

图6的(a)和图6的(b)均是示出根据本发明的又一实施方式的充气轮胎的胎圈芯的图。图6的(a)是示意性地示出胎圈芯的卷绕起始端的立体图。图6的(b)是示意性地示出胎圈芯的卷绕结束端的立体图。

图7是根据本发明的又一实施方式的充气轮胎的胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。

图8是根据本发明的又一实施方式的充气轮胎的胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。

图9是根据本发明的又一实施方式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充气轮胎的胎圈部的轮胎宽度方向上的剖视图。

1胎圈部

2胎圈芯

3胎圈丝

4胎体

5轮辋

7锐角部

7a第一锐角部

7b第二锐角部

9钝角部

9a第一钝角部

9b第二钝角部

10边

11金属带

13纺织物

15卷绕起始端

17卷绕结束端

19高硬度橡胶

20加强层

具体实施方式

下文将参考附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出根据本发明的实施方式的组装有轮辋的充气轮胎(下文中简称为“轮胎”)的胎圈部在轮胎宽度方向上的截面的剖视图。图2的(a)至图2的(c)是轮胎宽度方向上的剖视图，分别示出适用于本发明的轮胎的各种类型的胎圈芯。

如图1中示出的轮胎的每个胎圈部1包括：胎圈芯2；构成胎圈芯2的胎圈丝3；以及在一对胎圈芯1之间环状地延伸的胎体4。本实施方式的轮胎还具有其它部件，比如根据传统实践的带束层(未示出)。胎体4或者是子午线胎体或者是斜交胎体(biascarcass)。

如图1中所示，胎圈芯2由例如在轮胎宽度方向上并列的八列环形胎圈丝3构成。八列中的这些环形胎圈丝3可以层叠为多层(stage)(例如六层)。每个胎圈丝3在轮胎宽度方向上的截面形状是具有一对锐角部7和一对钝角部9的平行四边形，该对锐角部7包括第一锐角部7a和第二锐角部7b，该对钝角部9包括第一钝角部9a和第二钝角部9b。第一锐角部7a位于第二锐角部7b的轮胎宽度方向上的外侧(图1中的左手侧)及第二锐角部7b的轮胎径向上的内侧(图1中的下侧)，第一钝角部9a位于第一锐角部7a的轮胎宽度方向上的内侧(图1中的右手侧)及第一锐角部7a的轮胎径向上的外侧(图1中的上侧)，第二钝角部9b位于第一锐角部7a的轮胎宽度方向上的内侧，并且第二钝角部9b位于第一锐角部7a的轮胎径向上的内侧或在轮胎径向上与第一锐角部7a对齐。

另外，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第一锐角部7a和第一钝角部9a彼此直接接触，如图1和图2的(c)中所示。可选地，胎圈丝3可以被配置成使得第一锐角部7a和第一钝角部9a在轮胎宽度方向上彼此错开，如图2的(a)和图2的(b)所示。

胎体4例如通过以跨过一对胎圈芯2的环形形状布置帘布层而形成，在该帘布层中，有机纤维帘线沿子午线方向布置或者以相对于轮胎转动方向斜交的方式布置。胎体4的端部分别绕胎圈芯2从轮胎的内侧朝向轮胎的外侧卷起，从而使这些端部固定到胎圈芯2。

下面，关于根据本发明的每个胎圈丝的第二锐角部7b被布置在轮胎径向上的外侧并且被布置在轮胎宽度方向上的内侧的情况、和与本发明的教示相反的第二锐角部7b被布置在轮胎径向上的内侧并且布置在轮胎宽度方向上的内侧的情况，将参考图3的(a)和图3的(b)对当沿剥离胎体4的方向(即，箭头A的方向)施加应力(转动应力)时的应力传递特性(stress transferproperty)进行详细说明。在下面的说明中，图3的(a)和图3的(b)的纸张的右手侧表示轮胎宽度方向上的内侧，图3的(a)和图3的(b)的纸张的上侧表示轮胎径向上的外侧。

在充气轮胎中，一般地，当轮胎被充气时、负载被施加到轮胎上时及轮胎的形状随时间变化时，朝向轮胎径向外侧的张力被施加到胎体4上，从而使沿箭头A的方向的转动应力被施加到胎圈芯2。在该状态中，在图3的(a)中所示的胎圈丝的配置中，在胎圈宽度方向上横向(左右方向)彼此相邻的胎圈丝3a、3b中的右手侧的胎圈丝3a趋于沿箭头α的方向移动，而在左手侧的胎圈丝3b趋于沿相反的方向、即箭头β的方向移动。在该情况下，相邻的胎圈丝的邻接面S1沿每条胎圈丝3a、3b有助于传递应力的方向倾斜。具体地，右手侧的胎圈丝3a沿箭头α的方向推左手侧的胎圈丝3b，并且右手侧的胎圈丝3b沿箭头β的方向推右手侧的胎圈丝3a，由此有效地传递应力。

另一方面，在图3的(b)中所示的胎圈丝的配置中，当沿箭头A的方向施加转动应力时，与上述方式类似，在胎圈宽度方向上横向彼此相邻的胎圈丝3a、3b中的右手侧的胎圈丝3a趋于沿箭头α的方向移动，而在左手侧的胎圈丝3b趋于沿相反方向、即箭头β的方向移动。但是，在该情况中，相邻的胎圈丝的相邻面S1’不沿通过每个胎圈丝3a、3b有助于传递应力的方向倾斜，由此右手侧的胎圈丝3a和左手侧的胎圈丝3b沿使这些钢丝彼此分离的方向移动，并且因此无法有效地传递应力。

也就是，在根据本发明的充气轮胎中，胎圈丝3的在轮胎宽度方向上的截面形状是平行四边形，并且在轮胎宽度方向上彼此相邻的胎圈丝3相邻面S1彼此面对，使得这些相邻面沿使沿剥离胎体4的方向(即，图3中的箭头A的方向)作用的应力容易被传递的方向倾斜，从而当轮胎被充气时、负载施加到轮胎上时以及轮胎的形状随着时间改变时，施加到胎圈芯2上的转动应力被分散，从而使胎圈芯2整体的转动畸变减小，换句话说，增强了胎圈芯2的转动刚性。另外，由于相邻面S1沿当沿箭头A的方向施加转动应力时进一步阻止相邻的胎圈丝3在轮胎径向上的向上/向下移动的方向倾斜，因此使得在胎圈芯2整体的胎圈丝3的轮胎宽度方向上的截面中，周向上的张力分布均匀。

如上所述，根据本发明的充气轮胎，增加了胎圈芯2整体的转动刚性从而能够抑制胎体4的剥离。另外，由于胎圈芯2的转动刚性的增加，抑制了胎圈芯2的转动，并且防止胎圈丝3的轮胎宽度方向上的截面中的周向上的张力分布不均匀，由此显著增强胎圈丝3的耐久性及胎圈部1的耐久性。

锐角部7的角度优选地在60度到85度的范围内，并且更为优选地在65度到75度的范围内。在该角度小于60度的情况下，胎圈丝在轮胎径向上的刚性可能明显恶化(在锐角部7的角度小于60度的情况，胎圈丝的刚性近似是胎圈丝在轮胎宽度方向上的截面形状为矩形的情况时的刚性的75％)。在锐角部7的角度超过85度的情况下，可能无法以令人满意的方式实现在轮胎宽度方向上彼此相邻的胎圈丝之间的应力传递的提高，而这种提高是本发明的目标所在。通过综合考虑如上所述的胎圈丝在轮胎径向上的刚性和相邻胎圈丝之间的应力传递，能够优化锐角部的角度。

另外，尽管可以使诸如橡胶等缓冲构件介于相邻的胎圈丝3之间，但相邻的胎圈丝3优选地彼此直接接触。在诸如橡胶等缓冲构件介于相邻的胎圈丝3之间的情况下，缓冲构件由于随时间的蠕变(creep deformation)而被压碎并且胎圈芯整体的形状可能被改变。因此，与缓冲构件介于相邻的胎圈丝3之间的情况相比，通过使相邻的胎圈丝3彼此直接接触，能够减小胎圈芯2整体随时间的改变，能够进一步抑制胎体的剥离并且能够减小胎体端部的应变。

在图2的(a)至图2的(c)中示出的实施方式中，在轮胎宽度方向上的截面中，由连接各胎圈丝3的第一锐角部7a和第二钝角部9b的边10相对于轮胎宽度方向形成的夹角在0度到25度的范围内(包括0度和25度)。因此，在通过卷绕胎圈丝3来形成胎圈芯2时，能够将预定的锥角赋予胎圈芯2，并且由此能够将适当的锥角赋予胎圈部1的与轮辋接触的下部。

在图4中示出的实施方式中，每个胎圈丝3的锐角部7a、7b分别被倒角。因此，能够分散沿箭头A的方向(参见图3的(a))的转动应力施加到胎圈芯2上时施加到锐角部7a、7b上的应力。另外，能够避免在锐角部7a、7b上的应力集中，由此能够增强胎体4的耐久性及由此增强胎圈部1的耐久性。

在如图5的(a)和图5的(b)所示的实施方式中，通过用金属带11将胎圈丝3固定为束而形成胎圈芯2。作为金属带11，可以优选地采用由钢或铝合金制成的金属带。可以由沿胎圈芯延伸的方向卷绕在胎圈芯上的纺织物13来将胎圈芯2固定为束。纺织物13的适当的示例包括：使用诸如尼龙、人造丝和聚脂等有机纤维的纱线的织物。归因于此，能够抑制胎圈芯2的形状在轮胎硫化和/或在轮胎行驶期间的变化，并且能够提高轮胎的性能。

另外，在图5的(a)中所示的示例中，胎圈芯2具有如下的结构：被卷绕多次以在轮胎径向上层叠为层叠单元的多个胎圈丝3在轮胎宽度方向上以多列单元的形式并列；以及每个胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17在轮胎周向上不彼此对齐。与通过在轮胎径向上顺次地卷绕单个胎圈丝3而构成的胎圈芯2相比，由如上所述的多个胎圈丝3构成的胎圈芯2具有的优点在于能够显著地减少制造胎圈芯2所需的时间。但是，在通过卷绕多个胎圈丝3多次以在轮胎径向上层叠为层叠单元并在轮胎宽度方向上以多列的形式并列该层叠单元而形成胎圈芯2的情况中，如果胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17集中在胎圈芯2的周向上的某一处，则在该处处产生刚性的台阶差，应力趋于集中在该处并且由此可以导致断裂强度的恶化。特别地，卷绕起始端15趋于成为弯曲应力的支点。鉴于此，通过使同一胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17的在周向上的位置彼此错开，如本实施方式中所示的那样，能够避免应力集中的问题，同时提高胎圈芯2的制造效率。另外，由连接每个胎圈芯2的卷绕起始端15在轮胎周向上的位置与胎圈芯的中心C的线相对于连接同一胎圈芯的卷绕结束端17在轮胎周向上的位置与胎圈芯的中心C的线形成的夹角θ优选地在30°到90°的范围内并且更为优选地在40°到80°的范围内。角度θ特别优选地为60°。在角度θ小于30°的情况中，不能充分地降低应力集中。在角度θ超过90°的情况中，胎圈芯2周向上的重量平衡变得恶化，从而可能使轮胎的不均匀性恶化。

在图6的(a)和图6的(b)所示的实施方式中，胎圈芯2具有如下的结构：被卷绕多次以在轮胎径向上层叠为层叠单元的多个胎圈丝3成单元地在轮胎宽度方向上以多列的形式并列；并且每个胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17在轮胎周向上彼此错开。如上所述，由多个胎圈丝3形成胎圈芯2在制造效率方面是有好处的。但是，如果每个胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17在轮胎周向上的位置彼此一致，即，如果每个胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17在轮胎宽度方向上彼此对齐，则在卷绕起始端15和卷绕结束端17之间存在刚性的台阶差，换句话说，应力趋于集中在该处，因此可能使断裂强度恶化。另外，卷绕起始端15和卷绕结束端17可以均作为弯曲应力的支点。鉴于此，通过使每个胎圈丝3的卷绕起始端15和卷绕结束端17的在周向上的位置彼此错开，如本实施方式中所示的那样，能够避免应力集中的问题，同时提高胎圈芯2的制造效率。

胎圈芯2在轮胎宽度方向上的截面形状优选地为如图2的(b)和图2的(c)所示的平行四边形或如图2的(a)所示的矩形。归因于该特性，胎圈芯2整体具有通过成形容易获得的截面形状。胎圈芯2在轮胎宽度方向上的截面形状不限于平行四边形或矩形，而是可以具有例如不规则形状，该不规则形状比如为通过去除平行四边形的一部分而形成的形状，如图7所示。

在图8所示的实施方式中，橡胶硬度为85Hs以上的高硬度橡胶19被设置在胎圈芯2和胎体4之间及胎圈芯2的轮胎径向上的上侧中的至少一处。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在硫化期间呈现出较小的流动度。因此，在胎圈芯2和胎体4之间设置高硬度橡胶19能够使硫化期间胎圈芯2周围的橡胶流动度较小，由此能够抑制胎圈芯2的形状在硫化中的形状畸变。另外，在胎圈芯2的轮胎径向上的上侧设置高硬度橡胶19能够在负载施加到胎圈部时抑制胎圈部1的塌陷，从而减小在胎圈部1中产生的剪应力并提高胎圈部1的耐久性。

在图9中所示的实施方式中，在胎圈部1中沿着胎体4的曲面在胎体4和胎圈芯2之间设置有加强层20，从而使加强层20包住胎圈芯2。加强层20可以由例如钢丝帘线或比如尼龙等有机纤维帘线构成。根据如上所述的这种结构特征，加强层20起到防止胎圈芯转动并保护胎体的作用，由此能够进一步抑制胎体的剥离并能够提高胎体的耐久性并且由此提高胎圈部的耐久性。

前述说明仅示出了本发明的部分实施方式，并且只要不偏离本发明的精神，上述的结构可以彼此组合和/或对它们添加各种修改。例如，设置为绕胎圈芯2从胎圈芯内侧向外侧卷起的胎体4可以被布置成围绕胎圈芯2的周围，如图10所示。根据该结构，进一步防止了胎体4的剥离并且由此进一步增强了胎圈部的耐久性。

实施例

下面，为确认本发明的效果，制备了根据本发明的试验轮胎(实施例)、用于比较的试验轮胎(比较例)和根据传统技术的试验轮胎(传统例)。通过下面的试验对这些轮胎进行比较分析。

试验用轮胎是卡车/公交车用子午线轮胎，每个轮胎分别具有11R22.5的轮胎尺寸并且具有如下的特性。

实施例1的轮胎是设置有具有如图1中所示的结构的胎圈部的轮胎。实施例1的轮胎的胎圈芯通过如下步骤形成：在图1中所示的方向上以八列并列的方式在轮胎宽度方向上卷绕截面均为平行四边形(宽：2mm，高：1.3mm，锐角：70度，钝角：110度)的八个金属胎圈丝；然后在轮胎径向上进一步卷绕其它的八列并列的胎圈丝至六层；并且用金属带将这些胎圈丝固定成束。另外，实施例1的轮胎被构造成，使得一层胎体的各个端部绕胎圈芯从胎圈芯内侧向胎圈芯外侧卷起并且在胎体的胎面部中的外周侧上设置四层带束层。胎圈部之外的结构根据传统充气轮胎进行设计，将省略对它们的说明。

实施例2的轮胎是设置有具有如图1中所示的结构的胎圈部的轮胎。除了实施例2的轮胎的各胎圈丝的平行四边形截面的锐角和钝角分别为45度和135度之外，实施例2的轮胎的结构与实施例1的轮胎的结构大致相同。

除了构成比较例1的轮胎的胎圈芯的胎圈丝沿与与实施例1的方向相反的方向、沿图3的(b)中所示的方向布置之外，比较例1的轮胎的结构与实施例1的轮胎的结构大致相同。

传统例1的轮胎被构成，使得通过使用圆细丝胎圈丝(未示出)取代前述的胎圈丝来形成胎圈芯。具体地，胎圈芯通过如下方式形成：由与实施例1和实施例2的胎圈丝相同的金属制成的直径为1.8mm的单条胎圈丝从轮胎径向的内侧向外侧以圈状(coil-like)顺次地层叠至六层，从而使得胎圈丝在各个层中在轮胎宽度方向上并列七列、八列、九列、八列、七列和六列。胎圈芯的截面形状大致为六边形。传统例的胎圈丝的卷绕数目被确定成使得胎圈丝在轮胎宽度方向上的所形成的总截面积与实施例1和实施例2的胎圈丝在轮胎宽度方向上的总截面积相同。传统例的轮胎的其它结构与实施例1和实施例2轮胎的结构大致相同。

通过下面所述的方法使用上述各试验轮胎的方法来进行用于分析胎圈芯的转动变化和胎圈部1的耐久性的试验。

(分析胎圈芯的转动变化的试验)

通过如下方式分析胎圈芯的转动变化：将每个试验轮胎与尺寸为8.25的轮辋组装在一起；通过CT扫描装置分别在轮胎未充气的状态和轮胎充气至700kPa(相对压力)的内部空气压的状态对胎圈芯的轮胎宽度方向上的截面形状拍照；并对胎圈芯在充气前的状态的照片与胎圈芯在充气后的状态的照片进行比较。结果如表1所示。

(耐久性分析试验)

胎圈部1的耐久性以如下方式进行评价：将每个试验轮胎与尺寸为8.25的轮辋组装在一起；将轮胎充气至700kPa(相对压力)的内部空气压；并使轮胎在室内轮胎测试器上行驶直到在胎圈部出现问题为止。转鼓试验的条件如下：室温为45℃；对轮胎施加的负荷为57kN(正常负荷的180％)；及轮胎转速为60km/h。结果如表1中所示。

[表1]

	胎圈芯的转动角度(度)	出现问题前的行驶距离(km)
			实施例1	1.0	49000
实施例2	1.35	43000
			比较例1	2.4	30000
传统例1	2.5	28000

作为这些试验的结果，已经证明：胎圈芯的转动角度在轮胎充气之前和之后的变化越小，导致出现问题之前所运转的距离越大；由此能够通过增加胎圈芯的转动刚性来增强胎圈部的耐久性。

在传统例1和比较例1之间，胎圈芯在轮胎充气之前和之后的转动角度的变化和出现问题之前实现的运转距离都未观察到明显的改进。因此，可以明白简单地修改每个胎圈丝的截面形状和一个胎圈丝与另一个胎圈丝的接触面积并不能增强胎圈部的耐久性。

相比之下，在实施例1和实施例2的轮胎中，与传统例和比较例1的轮胎相比，根据本发明，截面形状为平行四边形的胎圈丝如图1所示地布置为使得第一锐角部位于轮胎径向上的内侧并且位于轮胎宽度方向上的外侧，耐久性得到了显著的提高。另外，在锐角部的角度和钝角部的角度被分别设置为70度和110度的情况中，胎圈部的耐久性得到了进一步的提高。

产业上的可利用性

根据本发明的充气轮胎，通过优化每个胎圈丝的截面形状和胎圈丝的布置能够增加胎圈芯整体的转动刚性并能够抑制胎体的剥离。另外，通过如上所述的这种优化能够使轮胎宽度方向的截面中的周向上的张力分布均匀，由此提高了胎圈丝的耐久性并且由此还能够显著提高胎圈部的耐久性。

Claims (11)

1.一种充气轮胎，其包括：

一对胎圈部，该对胎圈部具有埋设在所述胎圈部内的胎圈芯，每个胎圈芯均由在轮胎宽度方向上并列的环状胎圈丝构成；一对侧壁部，该对侧壁部从所述胎圈部朝向轮胎径向上的外侧延伸；胎面部，该胎面部横跨两侧壁部之间地延伸；以及胎体，该胎体环状地延伸过前述各部分并且所述胎体的各端部绕所述胎圈芯卷起，

其中，所述胎圈丝的所述轮胎宽度方向上的截面为平行四边形截面，该平行四边形截面具有一对锐角部和一对钝角部，该对锐角部包括第一锐角部和第二锐角部，该对钝角部包括第一钝角部和第二钝角部，

所述第一锐角部位于所述第二锐角部的所述轮胎宽度方向上的外侧且位于所述第二锐角部的所述轮胎径向上的内侧，

所述第一钝角部位于所述第一锐角部的所述轮胎宽度方向上的内侧且位于所述第一锐角部的所述轮胎径向上的外侧，以及

所述第二钝角部位于所述第一锐角部的所述轮胎宽度方向上的内侧，并且所述第二钝角部位于所述第一锐角部的所述轮胎径向上的内侧或者在所述轮胎径向上与所述第一锐角部对齐。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，相邻的所述胎圈丝彼此接触。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，由各胎圈丝的所述平行四边形截面的所述第一锐角部和所述第二钝角部之间的边与所述轮胎宽度方向形成的夹角在0°到25°的范围内。

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，各胎圈丝的所述锐角部被倒角。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，在各胎圈芯中，由金属带或沿所述胎圈芯延伸的方向螺旋地卷绕在所述胎圈丝上的纺织物将所述胎圈丝固定成束。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，通过将多个胎圈丝卷绕多次以在所述轮胎径向上将所述多个胎圈丝层叠为胎圈丝单元、并且在所述轮胎宽度方向上并列多个所述胎圈丝单元而形成各胎圈芯，同一胎圈丝的卷绕起始端和卷绕结束端在所述胎圈芯的轮胎周向上彼此错开。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，通过将多个胎圈丝卷绕多次以在所述轮胎径向上将所述多个胎圈丝层叠为胎圈丝单元、并且在所述轮胎宽度方向上并列多个所述胎圈丝单元而形成各胎圈芯，各胎圈丝的卷绕起始端在所述轮胎周向上彼此错开，并且各胎圈丝的卷绕结束端在所述轮胎周向上彼此错开。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，由连接各个胎圈芯的所述卷绕起始端在所述轮胎周向上的位置与所述胎圈芯的中心的线、与连接所述胎圈芯的所述卷绕结束端在所述轮胎周向上的位置与所述胎圈芯的中心的线形成的夹角在30°到90°的范围内。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的充气轮胎，其特征在于，各胎圈芯在所述轮胎宽度方向上的截面形状是平行四边形或矩形。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，橡胶硬度为85Hs以上的橡胶构件被设置在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。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，加强层以包住所述胎圈芯的方式被设置在所述胎体和所述胎圈芯之间。

Images