CN102029860A - 充气轮胎 - Google Patents

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CN102029860A CN2010102816694A CN201010281669A CN102029860A CN 102029860 A CN102029860 A CN 102029860A CN 2010102816694 A CN2010102816694 A CN 2010102816694A CN 201010281669 A CN201010281669 A CN 201010281669A CN 102029860 A CN102029860 A CN 102029860A
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Abstract

本发明提供一种充气轮胎，能够防止胎体帘布的漏气现象并且能够实现轻质以及提高胎圈耐久性。上述胎体帘布(6A)为使缠绕部(11)反复缠绕且至少遍布轮胎一周连续延伸的环状帘线层(12)，其中缠绕部(11)的构成包括：往路侧的第1主部(11a)，其胎体帘线(10)从一侧的胎圈芯(5A)延伸至另一侧的胎圈芯(5B)；另一侧的环绕部(11b)，其与该第1主部(11a)连接并绕另一侧的胎圈芯(5B)折返；返路侧的第2主部(11c)，其与该环绕部(11b)连接，并且从另一侧的胎圈芯(5B)延伸至一侧的胎圈芯(5A)；一侧环绕部(11d)，其与该第2主部(11c)连接并绕一侧胎圈芯(5A)折返。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种由环状帘线层形成胎体的充气轮胎，其中环状帘线层通过在胎圈芯间缠绕胎体帘线而构成。
背景技术
构成充气轮胎骨架的胎体帘布通常使用径向排列的胎体帘线在帘布两端断开的所谓的切割帘布，并且该胎体帘布是通过将横跨在胎圈芯间的帘布主体的两端部以U字状绕胎圈芯卷起而固定。
在此，就充气轮胎而言，接地时从胎圈部到胎侧部的部位以倒向轮胎轴向外侧的方式变形。因此，会在胎体帘布的卷起部分反复发生弯曲/压缩的变形，且该应力集中在卷起端。另外，如上所述，由于使用切割帘布作为胎体帘布，因此胎体帘线的切断端集中出现在该卷起端。由于该切断端与周围橡胶的粘着性较差，因此存在与上述应力集中相互作用，发生以卷起端为起点的帘线/橡胶间的剥离损伤等使胎圈耐久性降低的问题。
因此如图11所示，例如提出有使胎体帘线a在胎体帘布b的卷起端b1以环状折返并连续的方案(例如参照专利文献1)。在该构造中，由于胎体帘线a的切断端被从上述卷起端b1排除，因此能够抑制以该卷起端b1为起点的剥离损伤。
专利文献1：日本特开平09-156310号公报
然而在上述构造中，由于卷起部本身的存在而使上述弯曲/压缩的应力依然集中在其卷起端。另外虽然卷起部的卷起高度越低越能够减轻上述弯曲/压缩的应力集中，然而若卷起高度低则易发生胎体帘布的漏气现象。这样，上述卷起高度的降低是有限度的，因此无法充分地抑制以上述卷起端b1为起点的剥离损伤。
发明内容
因此本发明的目的在于提供如下的充气轮胎，即以使用在胎圈芯间缠绕胎体帘线的环状帘线层作为胎体帘布为基本，能够在可靠地避免胎体帘布的漏气现象的同时消除卷起部本身，能够抑制以胎体帘布的两端部为起点的剥离损伤，实现轻质化并能够大幅度地提高胎圈耐久性。
为了解决上述课题，本申请中技术方案1的发明是一种充气轮胎，其具有经过胎面部和胎侧部而在两侧胎圈部的胎圈芯之间架设的环状的胎体帘布，该充气轮胎的特征在于，上述胎体帘布具有相对于轮胎赤道以80°以上的角度排列的胎体帘线，而且胎体帘线一边在一侧的胎圈芯和另一侧的胎圈芯之间缠绕一边沿轮胎周向前进，上述胎体帘布为使缠绕部反复缠绕且至少遍布轮胎一周连续延伸的环状帘线层，其中缠绕部的构成包括：往路侧的第1主部，其是胎体帘线从一侧的胎圈芯延伸至另一侧的胎圈芯；另一侧的环绕部，其与该第1主部连接并绕另一侧的胎圈芯折返；返路侧的第2主部，其与该环绕部连接、且从另一侧的胎圈芯延伸至一侧的胎圈芯；一侧的环绕部，其与该第2主部连接并绕一侧的胎圈芯折返。
另外，技术方案2的发明的特征在于，上述胎体帘线在一侧的胎圈芯与另一侧的胎圈芯之间以螺旋状缠绕。
另外，技术方案3的发明的特征在于，上述胎体帘线在一侧的胎圈芯与另一侧的胎圈芯之间以“8”字状缠绕。
另外，技术方案4的发明的特征在于，上述胎体帘线包括：在一侧的胎圈芯与另一侧的胎圈芯之间以螺旋状缠绕的螺旋状缠绕部分和以“8”字状缠绕的“8”字状缠绕部分。
另外，技术方案5的发明的特征在于，上述胎圈部具备：内胎圈三角胶，其形成为从胎圈芯起经过上述第1主部与第2主部之间并向径向外侧延伸的截面三角形状，并且由橡胶硬度为50～98度的硬质橡胶形成；和/或外胎圈三角胶，其配置在胎体帘布的轴向外侧，并且由橡胶硬度为50～98度的硬质橡胶形成。
另外，技术方案6的发明的特征在于，上述胎圈芯由截面圆形的钢丝圈构成，其中钢丝圈具有环状的芯和一边在该芯的周围以螺旋状卷绕一边沿轮胎周向缠绕的至少1根被覆线构成的被覆层。
另外，技术方案7的发明的特征在于，上述胎圈芯由将钢丝圈进行多列多层重叠卷绕的带式胎圈、或者单绕式胎圈构成。
另外在本说明书中，上述橡胶硬度是指基于JIS-K6253，利用A型硬度计在23℃的环境下测量的硬度计A硬度。
在本发明中，胎体帘布的胎体帘线是一边围绕一侧的胎圈芯和另一侧的胎圈芯交替地折返一边在胎圈芯间缠绕。因此，无需设置以往的卷起部便能够可靠地将胎体帘布的两端固定于胎圈芯，因此能够防止胎体帘布的漏气现象。
另外，在胎体帘布的两端部不切断胎体帘线而连接成环状，而且不卷起而与胎圈芯连结成一体。因此，弯曲/压缩的应力不会集中作用于上述两端部，而且较好地保持与橡胶的粘结，因此能够充分地抑制以该端部为起点的剥离损伤，能够大幅度地提高胎圈耐久性。
附图说明
图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施例的剖视图。
图2是表示其胎体帘布的帘线排列状态的示意图。
图3是放大表示胎圈部的主要部分的立体图。
图4是表示胎体帘布的另一帘线排列状态的示意图。
图5(A)～(C)是例示胎圈芯的立体图以及剖视图。
图6是说明胎体帘布的形成方法的局部立体图。
图7(A)～(C)是表示轮胎的形成方法的示意图。
图8(A)、(B)是进一步表示轮胎的形成方法的示意图。
图9(A)～(E)是例示涂胶帘线的剖视图。
图10是例示另一胎圈构造的剖视图。
图11是表示现有的胎圈构造的主要部分的一个例子的放大立体图。
附图标号说明：
1...充气轮胎；2...胎面部；3...胎侧部；4...胎圈部；5A、5B...胎圈芯；6A...胎体帘布；8...内胎圈三角胶；10...胎体帘线；11...缠绕部；11a...第1主部；11b...另一侧的环绕部；11c...第2主部；11d...一侧的环绕部；12...环状帘线层；13...钢丝圈；14...芯；15...被覆层；15A...被覆线；26...带式胎圈；27...单绕式胎圈；28...胎圈钢丝；30...外胎圈三角胶；C...轮胎赤道。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的实施方式。
图1是本发明的充气轮胎1为轿车用子午线轮胎的情况下的剖视图，上述充气轮胎1具有经过胎面部2和胎侧部3架设在两侧的胎圈部4的胎圈芯5、5间的环状胎体6，并且本例中在该胎体6的径向外侧且在胎面部2的内部设置带束层7。
另外上述带束层7由两张以上、在本例中由两张带束层帘布7A、7B形成，带束层帘布7A、7B是将钢制的带束层帘线相对于轮胎赤道C例如以10～35°左右排列而成，通过使各带束层帘线在帘布间相互交叉来提高带束层刚性，对胎面部2的大致全宽具有卡箍效果并且牢固地加强了胎面部2的大致全宽。
另外，以提高高速耐久性等为目的，例如可以在上述带束层7的径向外侧设置束带层9，该束带层9通过将尼龙等束带帘线相对于轮胎赤道C以5度以下的角度以螺旋状卷绕而成。作为该束带层9适合使用只覆盖上述带束层7的轮胎轴向外端部的左右一对端缘束带层帘布、以及覆盖带束层7大致全宽的全束带层帘布，在本例中例示了由一张全束带层帘布形成的情况。
接着，上述胎体6由一层胎体帘布6A形成，该胎体帘布6A具有相对于轮胎赤道C以80°以上的角度排列的胎体帘线。作为胎体帘线优选采用尼龙、聚酯、人造丝、芳香族聚酰胺等有机纤维帘线。
该胎体帘布6A由1～10根、在本例中是由1根胎体帘线10形成，如图2示意地表示的那样，该胎体帘线10一边绕一侧胎圈芯5A和另一侧胎圈芯5B交替地折返而在胎圈芯5A、5B之间进行缠绕，一边沿轮胎周向前进。
由此，上述胎体帘布6A形成为使缠绕部11依次反复缠绕且至少遍布轮胎一周连续延伸的环状帘线层12，其中缠绕部11的构成包括：往路侧的第1主部11a，其是胎体帘线10从一侧的胎圈芯5A延伸至另一侧的胎圈芯5B；另一侧的环绕部11b，其与该第1主部11a连接并绕另一侧的胎圈芯5B折返；返路侧的第2主部11c，其与该环绕部11b连接，并且从另一侧的胎圈芯5B延伸至一侧的胎圈芯5A；一侧的环绕部11d，其与该第2主部11c连接并绕一侧的胎圈芯5A折返。
如图3所示，不在上述胎体帘布6A的两端部6Ae切断胎体帘线10而是连接成环状，并且绕胎圈芯5A、5B卷绕而与各胎圈芯5A、5B连结成一体。因此，能够将胎体帘布6A的两端部6Ae可靠地固定于胎圈芯，从而防止胎体帘布6A的漏气现象。而且不使轮胎变形时的弯曲/压缩应力集中在上述两端部6Ae，并且较好地保持与橡胶的粘结。因此，能够充分地抑制以该端部6Ae为起点的剥离损伤，能够大幅度地提高胎圈耐久性。
另外由于不存在以往的卷起部，因此能够有助于轮胎的轻质化。另外，由于能够自由地调整胎体帘线的排列密度、即与胎体帘布的帘线呈直角方向的单位宽度(通常为5cm宽)的帘线埋入根数，因此可以设定为与轮胎的种类相对应的所需的最小限度的帘线排列密度，因此能够进一步促进轻质化。
另外图2表示胎体帘线10在一侧的胎圈芯5A和另一侧的胎圈芯5B之间缠绕成螺旋状的情况。即，在本例中，从第1主部11a开始的环绕部11b在另一侧的胎圈芯5B从径向下侧朝向径向上侧(或者从径向上侧朝向径向下侧)折返，并且从第2主部11c开始的环绕部11d与上述另一侧的环绕部11b相反，在一侧的胎圈芯5A从径向上侧朝向径向下侧(或者从径向下侧朝向径向上侧)折返。
然而，例如图4所示，也可以将胎体帘线10在一侧的胎圈芯5A与另一侧的胎圈芯5B之间缠绕成“8”字状。即，从第1主部11a开始的环绕部11b在另一侧的胎圈芯5B从径向上侧朝向径向下侧(或者从径向下侧朝向径向上侧)折返，并且从第2主部11c开始的环绕部11d与上述另一侧的环绕部11b同样，在一侧的胎圈芯5A从径向上侧朝向径向下侧(或者从径向下侧朝向径向上侧)折返。由于该“8”字状的缠绕(图4)中第1主部11a和第2主部11c交替进行交叉，因此从防止排列混乱的方面来看是优选的。然而，与螺旋状的缠绕(图2)相比，从缠绕帘线的装置或控制复杂化方面来看是不利的。另外虽未图示，然而胎体帘布6A可以形成为包括：在一侧的胎圈芯5A与另一侧的胎圈芯5B之间以螺旋状缠绕的螺旋状缠绕部分、和以“8”字状缠绕的“8”字状缠绕部分。
另外在本实施方式的充气轮胎1中，如图3所示，在上述胎圈部4配置有截面为三角形状的内胎圈三角胶8，该内胎圈三角胶8从胎圈芯5经过上述第1主部11a和第2主部11c之间向径向外侧延伸。该胎圈三角胶8由橡胶硬度为50～98度的硬质橡胶构成，通过对胎圈部4进行加强并且提高刚性，由此能够提高胎圈耐久性以及操纵稳定性等。另外，内胎圈三角胶8距离胎圈芯5的径向高度Ha，虽未特殊限定，然而从操纵稳定性和乘车舒适性的观点出发，优选为距离胎圈基准线BL的轮胎截面高度H0的5～70％的范围。
另外在配置上述内胎圈三角胶8的情况下，作为胎圈芯5，优选采用如图5(A)所示的钢丝圈13。该钢丝圈13呈截面圆形形状，且具有环状的芯14、和一边在该芯14的周围以螺旋状卷绕一边沿轮胎周向缠绕多圈的至少1根被覆线15A构成的被覆层15，上述被覆层15具有能够相对于芯14向绕芯中心旋转方向移动的特性。
在此，对优选上述钢丝圈13的理由与轮胎1的制造方法一起进行说明。在形成具有上述构造的胎体帘布6A的轮胎的情况下，首先如图6、图7(A)所示，使用预先将内胎圈三角胶8安装于胎圈芯5的芯、三角胶安装体20，将芯、三角胶安装体20、20隔开间隔地固定，以使上述胎圈芯5A、5B间的距离与轮胎1的胎圈芯5A、5B间的胎体帘线的长度配合。
在该工序(芯、三角胶安装体固定工序)中，为了使胎体帘线10在胎圈芯5A、5B间不松弛地缠绕，需要预先将内胎圈三角胶8以相互对置的方式横向倒下进行安装。
而且在该状态下，使胎体帘线10在胎圈芯5A、5B间不松弛地缠绕，从而能够形成环状帘线的圆筒体21。如图6所示，在该工序(胎体帘线缠绕工序)中，使用预先卷绕保持有胎体帘线10的绕线筒状的卷绕体22，使该卷绕体22沿着胎体帘线10的缠绕轨迹移动，从而能够形成圆筒体21。另外，为了防止胎体帘线彼此接触，优选使用利用贴胶23覆盖胎体帘线10周围的涂胶帘线24。作为该涂胶帘线24可以使用：如图9(A)～(C)所示，橡胶覆盖1根胎体帘线10的例如截面圆形状、矩形形状、菱形形状等涂胶帘线，以及如图9(D)、(E)所示，橡胶覆盖样长度方向并排的2～10根胎体帘线10的截面矩形形状、平行四边形形状的宽度狭的带状的涂胶帘线等。
另外，在上述环状帘线的圆筒体21的内周面上增贴内衬胶30。如图7(C)所示，在该工序(内衬胶增贴工序)中，通过在圆筒上卷绕片状的内衬胶30，从而形成外径比上述圆筒体21的内径略小的圆筒状的内衬胶30。然后，将上述圆筒状的内衬胶30内插于上述环状帘线的圆筒体21中，之后将该内衬胶30与上述圆筒一起进行扩径，从而能够将内衬胶30增贴到上述圆筒体21的内周面上。
接下来，在将形成胎侧部3的表面的胎侧胶(未图示)、形成胎圈部4的表面的胎圈胶(未图示)等贴附到增贴了内衬胶30的上述圆筒体21之后，进行定型。如图8(A)所示，在该工序(定型工序)中，一边缩小胎圈芯5A、5B间的间隔一边在该期间膨胀，从而定型为环状。此时，需要在上述定型的轮胎中，将在上述芯、三角胶安装体固定工序中横置的内胎圈三角胶8纵向竖起。因此，在上述胎圈芯5中为了使横置的内胎圈三角胶8纵向竖起而使用钢丝圈13。
另外，定型之后，如图8(B)所示，与以往的轮胎同样，在膨胀成环状的圆筒体21的膨胀部21A上依次形成带束层7、胎面胶2G等胎面构成部件，或者预先制作包括带束层7、胎面胶2G等胎面构成部件的环状的胎面环25，并将该胎面环25压贴于上述膨胀部21A，从而形成生胎。
这样，在形成内胎圈三角胶8的情况下，需要使“横置”竖立成“纵置”，因此优选使用钢丝圈13。
然而，在不使用内胎圈三角胶8的情况下、或者内胎圈三角胶8的上述高度Ha为15mm以下足够小的情况下，作为胎圈芯5，可以使用不绕芯中心转动移动的带式胎圈(tape bead)26(图5(B))以及单绕式胎圈(single wind bead)27(图5(C))。另外上述带式胎圈26是将带体29从径向内侧开始以螺旋状重叠卷绕而形成的，其中带体29是对沿长度方向并排的多根(本例中为5根)钢丝圈28进行橡胶覆盖而形成的。另外上述单绕式胎圈27通过将涂胶的钢丝圈28重叠卷绕多列多层而形成。
在使用这样的带式胎圈26、单绕式胎圈27的情况下，为了加强胎圈部4并且提高刚性、提高胎圈耐久性以及操纵稳定性等，如图10所示，优选为，在胎体帘布6A的轴向外侧设置由上述硬质橡胶形成的外胎圈三角胶30。由于该外胎圈三角胶30能够在上述定型工序后进行粘贴，因此无需进行从“横置”向“纵置”的方向转换。另外，图中的内胎圈三角胶8的目的在于防止在第1、2主部11a、11c与胎圈芯5之间产生空气积存，因此上述高度Ha为10mm以下，不发挥加强胎圈的效果。
以上，虽然对本发明的特别是优选的实施方式进行了详述，然而本发明不局限于图示的实施方式而是能够变形为多种方式来实施。
实施例：
以表1的规格试制了具有图1表示的构造、且胎体帘布使用了图2表示的环状帘线层的充气轮胎(195/65R15)，并且将各轮胎的耐久性、操纵稳定性以及轮胎质量，与胎体帘布使用切割帘布的现有例的轮胎进行了比较。另外除表1中记载的以外，实质上为相同规格。
胎体帘布(一层)
·胎体帘线：1670dtex/2(PET)
·帘线角度：大致90度(在带束层下测量)
·帘线埋入根数：50根/5cm
带束层(两层)
·带束层帘线：1×3×0.27HT(钢)
·帘线角度：20度
·帘线埋入根数：40根/5cm
束带层(一层：全束带层帘布)
·束带层帘线：1400dtex/2(尼龙66)
·帘线角度：大致0度(螺旋卷绕)
·帘线埋入根数：49根/5cm
胎圈三角胶
·橡胶硬度：65度
胎圈芯
·钢丝圈——芯(直径1.80mm的钢丝)、被覆层(一层、截面内
  的被覆线的根数为7根)、被覆线(直径1.40mm的钢丝)
·带式胎圈——4S×4T构造。钢丝圈(直径1.20mm的钢丝)
(1)耐久性
使用圆筒试验机，施加JIS规定的最大负荷的150％的负荷，并且在JIS规定的内压的80％的压力的基础上以80km/h的行驶速度，使轮胎行驶直至破损，并且以以往例为100的指数表示其行驶距离。数值越大越优越。
(2)操纵稳定性
将测试轮胎以轮辋(15×6JJ)、内压(200kPa)的条件安装在日本产FF轿车(排气量2000cc)的全部车轮，并在沥青路面的轮胎测试线路上行驶，通过驾驶员的机能评价，以以往例为100的指数来表示直行行驶性、换道性、干路转弯性、湿路转弯性以及乘车舒适性。数值越大越优越。
(3)轮胎质量
测量了每个轮胎的质量。
表1。
Figure BSA00000270616700101

Claims (7)

1.一种充气轮胎，其具有经过胎面部和胎侧部而在两侧的胎圈部的胎圈芯之间架设的环状的胎体帘布，该充气轮胎的特征在于，
上述胎体帘布具有相对于轮胎赤道以80°以上的角度排列的胎体帘线，而且胎体帘线一边在一侧的胎圈芯和另一侧的胎圈芯之间进行缠绕一边沿轮胎周向前进，
上述胎体帘布为使缠绕部反复缠绕且至少遍布轮胎一周连续延伸的环状帘线层，其中缠绕部的构成包括：往路侧的第1主部，其是胎体帘线从一侧的胎圈芯延伸至另一侧的胎圈芯；另一侧的环绕部，其与该第1主部连接并绕另一侧的胎圈芯折返；返路侧的第2主部，其与该环绕部连接，并且从另一侧的胎圈芯延伸至一侧的胎圈芯；一侧的环绕部，其与该第2主部连接并绕一侧的胎圈芯折返。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，上述胎体帘线在一侧的胎圈芯与另一侧的胎圈芯之间以螺旋状缠绕。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，上述胎体帘线在一侧的胎圈芯与另一侧的胎圈芯之间以“8”字状缠绕。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，上述胎体帘线包括：在一侧的胎圈芯与另一侧的胎圈芯之间以螺旋状缠绕的螺旋状缠绕部分和以“8”字状缠绕的“8”字状缠绕部分。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气轮胎，其特征在于，上述胎圈部具备：内胎圈三角胶，其形成为从胎圈芯起经过上述第1主部与第2主部之间并向径向外侧延伸的截面三角形状，并且由橡胶硬度为50～98度的硬质橡胶形成；和/或外胎圈三角胶，其配置在胎体帘布的轴向外侧，并且由橡胶硬度为50～98度的硬质橡胶形成。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的充气轮胎，其特征在于，上述胎圈芯由截面圆形状的钢丝圈构成，其中钢丝圈具有环状的芯和一边在该芯的周围以螺旋状卷绕一边沿轮胎周向缠绕的至少1根被覆线构成的被覆层。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的充气轮胎，其特征在于，上述胎圈芯由将钢丝圈进行多列多层重叠卷绕的带式胎圈、或者单绕式胎圈构成。
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