CN102463849A - 载重轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的载重轮胎，带束层包括从胎体侧依次重叠的第一～第三带束层帘布，在带束层的外端部与胎体之间配置带束层缓冲胶。将从第三带束层帘布的帘线端到沟底假想线的径向距离设为La，将从第二带束层帘布的帘线端到沟底假想线的径向距离设为Lc，将带束层缓冲胶在通过第三带束层帘布的帘线端的径向线上的橡胶厚度设为Lb，将带束层缓冲胶在通过第二带束层帘布的帘线端的径向线上的橡胶厚度设为Ld，将从第三带束层帘布的外端到第二带束层帘布的带束层帘线的间隔距离设为Le时，满足：0.3≤La/Lb≤0.63；0.57≤Lc/Ld≤0.83；0.75≤La/Le≤1.25；Le≥2.5mm。

Description

载重轮胎

技术领域

本发明涉及提高了胎面部的耐久性的载重轮胎。

背景技术

例如在下述的专利文献1中，提出了防止在带束层端部发生松散来提高胎面耐久性的轮胎。在该轮胎中，如图4所示，将配置在胎体a的径向外侧的带束层b用三枚以上的带束层帘布形成，该三枚以上的带束层帘布包括从胎体侧起依次重叠的第一、第二、第三带束层帘布b1～b3，并且在上述带束层b的轮胎轴向两外端部与胎体a之间设置截面为三角形状的带束层缓冲胶c，且为了使上述第三带束层帘布b3的外端部从第二带束层帘布b2分离而使该第三带束层帘布b3的外端部向径向外侧弯曲。

在此，在载重轮胎中，一般第二、第三带束层帘布b1、b2的带束层帘线相对于轮胎赤道C以10～40°的小角度倾斜，并且相对于轮胎赤道C的倾斜方向不同。因此，在胎面变形时，会在该第二、第三带束层帘布b1、b2之间作用较大的面方向的剪切力，因而存在导致以帘布端为起点的帘布间剥离的倾向。为此，在上述提案的轮胎中，提出了如下方案，即：将上述第二、第三带束层帘布b2、b3间的第三带束层帘布b3的外端处的厚度d2设定为比第一带束层帘布b1的外端处的带束层缓冲胶c的厚度d1大，从而使作用于上述带束层b的端部的变形，因上述带束层缓冲胶c与第二、第三带束层帘布b2、b3间的橡胶e的协作而分散缓和。

然而，在这样的提案中，很难提高到能够充分满足胎面耐久性的水平，因此强烈要求进一步改进。

专利文献1：日本特开平11-222008号公报

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种载重轮胎，该载重轮胎通过减小上述带束层缓冲胶的损失正切，并且以规定从第三带束层帘布的带束层帘线的外端到沟底假想线为止的径向距离La、从第二带束层帘布的带束层帘线的外端到沟底假想线为止的径向距离Lc、带束层缓冲胶在通过第三带束层帘布的带束层帘线的外端的径向线Y1上的橡胶厚度Lb、带束层缓冲胶在通过第二带束层帘布的带束层帘线的外端的径向线Y2上的橡胶厚度Ld、以及从第三带束层帘布的带束层帘线的外端到第二带束层帘布的带束层帘线为止的间隔距离Le之间的关系为基本，从而能够抑制以带束层帘布的外端为起点的剥离损伤，能够提高胎面耐久性。

为了解决上述课题，本申请技术方案1的发明的载重轮胎，具有：胎体，其从在胎面表面形成有胎面沟的胎面部经过胎侧部而到达胎圈部的胎圈芯；带束层，其配置在上述胎体的轮胎径向外侧且在胎面部的内部；截面大致三角形状的带束层缓冲胶，其将上述带束层的轮胎轴向两外端部与上述胎体之间的间隔填满，该载重轮胎的特征在于，

上述带束层包括从上述胎体侧朝向径向外侧依次重叠并且将带束层帘线相对于轮胎赤道倾斜排列的第一、第二、第三带束层帘布，

上述第二带束层帘布的轮胎轴向宽度比上述第一、第三带束层帘布的轮胎轴向宽度大，并且第二、第三带束层帘布的带束层帘线相对于轮胎赤道的角度(α)为10°～40°且相对于轮胎赤道的倾斜方向呈相反方向，而且上述第三带束层帘布的外端部以从第二带束层帘布分离的方式向径向外侧弯曲，并且，

将上述带束层缓冲胶的损失正切(tanδ1)设为：比配置在上述第三带束层帘布的外端部与上述第二带束层帘布之间的间隙部的橡胶的损失正切(tanδ2)、以及配置在上述带束层的径向外侧且形成胎面表面的胎面橡胶的损失正切(tanδ3)小，而且，

将从上述第三带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端到沟底假想线为止的径向距离设为La，该沟底假想线通过上述胎面沟中最深的胎面沟的沟底且与胎面表面平行地延伸，

将从上述第二带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端到上述沟底假想线为止的径向距离设为Lc，

将上述带束层缓冲胶在通过上述第三带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端的径向线(Y1)上的橡胶厚度设为Lb，

将上述带束层缓冲胶在通过上述第二带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端的径向线(Y2)上的橡胶厚度设为Ld，

将从上述第三带束层帘布的带束层帘线的外端到上述第二带束层帘布的带束层帘线为止的间隔距离设为Le时，满足下式(1)～(4)：

0.3≤La/Lb≤0.63---(1)

0.57≤Lc/Ld≤0.83---(2)

0.75≤La/Le≤1.25---(3)

Le≥2.5mm---(4)。

此外，在技术方案2的发明中，其特征在于，上述带束层缓冲胶的损失正切(tan δ1)为0.06以下。

其中，上述橡胶的损失正切是依照JIS-K6394的规定，在以下所示的条件下使用(株)岩本制作所制作的“粘弹性分光仪”测量的值。

·初期变形(10％)，

·振幅(±1％)，

·频率(10Hz)，

·变形模式(拉伸)，

·测量温度(70℃)。

本发明如上所述，将带束层缓冲胶的损失正切(tanδ1)设为小于配置在第三带束层帘布的外端部与第二带束层帘布之间的间隙部的橡胶的损失正切(tanδ2)、以及胎面橡胶的损失正切(tanδ3)。

在此，在胎面胎肩部，由于行驶时橡胶的移动最大所以发热量大，其结果，橡胶发生热劣化而硬化，因而存在降低与带束层帘线的粘接性的倾向。因此，通过在胎面胎肩部，减少橡胶体积较大的上述带束层缓冲胶的损失正切(tanδ1)来抑制发热量，由此能够抑制由上述热劣化引起的带束层帘线与橡胶的粘接性降低的问题。

另一方面，为了抑制第二、第三带束层帘布之间的剥离损伤，而需要充分确保从第三带束层帘布的带束层帘线的外端到第二带束层帘布的带束层帘线为止的间隔距离Le。但是，如果该间隔距离Le增大时，则产生以下问题：

(a)第三带束层帘布的带束层帘线的外端靠近胎面表面侧，因此很难吸收来自路面的输入力，从而增大在上述外端产生的变形，或者，

(b)第二带束层帘布的带束层帘线的外端靠近胎体侧，由于带束层缓冲胶的厚度减小而使低发热的效果减小，所以胎面胎肩部的发热量增大，从而无法充分抑制橡胶的热劣化。

为此，在本发明中，使从第三带束层帘布的带束层帘线的外端到沟底假想线为止的径向距离La、从第二带束层帘布的带束层帘线的外端到沟底假想线为止的径向距离Lc、带束层缓冲胶在通过第三带束层帘布的带束层帘线的外端的径向线Y1上的橡胶厚度Lb、带束层缓冲胶在通过第二带束层帘布的带束层帘线的外端的径向线Y2上的橡胶厚度Ld、从第三带束层帘布的带束层帘线的外端到第二带束层帘布的带束层帘线为止的间隔距离Le，满足上式(1)～(4)。由此，能够分别均衡且有效地发挥以下效果从而提高胎面耐久性，即：吸收缓和来自路面的输入力从而抑制作用于第三带束层帘布外端的应力的效果、缓和发生在第二、第三带束层帘布之间的剪切力的效果、以及减少胎面胎肩部的橡胶发热来抑制热劣化的效果。

附图说明

图1为表示本发明的载重轮胎的一个实施例的剖视图。

图2为将其胎面胎肩部放大表示的剖视图。

图3为表示带束层帘线的排列状态的展开图。

图4为表示现有的载重轮胎的胎面构造的剖视图。

附图标记说明：2...胎面部；2G...胎面橡胶；2S...胎面表面；3...胎侧部；4...胎圈部；5...胎圈芯；6...胎体；7...带束层；7A～7C...第一、第二、第三带束层帘布；10...带束层缓冲胶；11...橡胶；C...轮胎赤道；G...胎面沟；Z...沟底假想线。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。在图1中，本实施方式的载重轮胎1具备：胎体6，其从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5；带束层7，其配置在该胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部；截面大致三角形状的带束层缓冲胶10，其将该带束层7的轮胎轴向两外端部7E与上述胎体6之间的间隔填满。

此外，在本例中，为了确保湿路抓地性能，而在作为上述胎面部2的外表面的胎面表面2S上以各种花纹图案形成包括沿轮胎周向延伸的周向沟Ga在内的胎面沟G。另外，在本说明书中，将通过上述胎面沟G中最深的胎面沟G的沟底并与胎面表面2S平行地延伸的轮廓线称作沟底假想线Z。

接着，上述胎体6由将胎体帘线相对于轮胎赤道C例如以70°～90°的角度排列的至少1枚胎体帘布形成，在本例中由1枚胎体帘布6A形成。该胎体帘布6A在横跨上述胎圈芯5、5之间的帘布主体部6a的两端，连续地具有绕上述胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返并被卡止的帘布折返部6b。此外，在该帘布主体部6a与帘布折返部6b之间，填充胎圈三角胶8，该胎圈三角胶8从上述胎圈芯5向径向外侧以尖细状延伸，从而从胎圈部4到胎侧部3被加强。

此外，上述带束层7包括从胎体侧朝向径向外侧依次重叠且将带束层帘线相对于轮胎赤道C倾斜排列的第一、第二、第三带束层帘布7A、7B、7C。在本例中，示出了使用钢帘线作为带束层帘线，并且在上述第三带束层帘布7C的径向外侧重置第四带束层帘布7D的四枚构造的带束层。

在该带束层帘布中，如图3所示，上述第一带束层帘布7A将带束层帘线相对于轮胎赤道C例如以45°～70°的较大的角度θa倾斜排列。此外，第二、第三、第四带束层帘布7B、7C、7D是将带束层帘线相对于轮胎赤道C以10°～40°的较小的角度θb倾斜排列。此外，第二带束层帘布7B的带束层帘线相对于轮胎赤道C的倾斜方向与第一带束层帘布7B的带束层帘线相对于轮胎赤道C的倾斜方向为相同方向，上述第三、第四带束层帘布7C、7D的带束层帘线相对于轮胎赤道C的倾斜方向为相反方向。

这样，在上述带束层7中，由于帘线角度θb较小的第二、第三带束层帘布7B、7C的带束层帘线相互交叉，所以提高对轮胎周向的束缚力，并且具有紧箍效果从而能够对胎面部2牢固地加强。此外，第一带束层帘布7A，由于其带束层帘线具有胎体帘布6A的胎体帘线与上述第二带束层帘布7B的带束层帘线的中间的帘线角度，所以能够缓和胎体帘布6A与第二带束层帘布7B之间的剪切变形，并且能够提高带束层刚性，进一步加强胎面部2。

此外，在上述带束层7中，将第二带束层帘布7B的轮胎轴向宽度W2设为最大宽度，并且将第一、第三带束层帘布7A、7C的轮胎轴向宽度W1、W3设为例如比上述宽度W2窄5～20mm左右的宽度。由此，能够保持较高的加强效果，并且实现缓和在帘布层端处的应力集中。其中，上述第四带束层帘布7D形成为最小宽度，主要承担防止胎面部2的表面的切割损伤的作用。

此外，如图2中放大表示的那样，由于胎体6在胎面端侧弯曲成圆弧状，所以带束层7的轮胎轴向外端部7E越向轮胎轴向外侧越逐渐远离胎体6，并且在其分离部K形成有将该分离部K填满的截面为三角形状的带束层缓冲胶10。该带束层缓冲胶10适宜地保持带束层7的形状，并且缓和在上述第一、第二带束层帘布7A、7B的各外端处的应力集中。

此外，上述第三带束层帘布7C的外端部7Ce以从第二带束层帘布7B分离的方式向径向外侧弯曲，在该第三带束层帘布7C的外端部与第二带束层帘布7B之间的间隙部M，配置有将该间隙部M填满的填充橡胶11。该填充橡胶11包括与带束层帘线(钢帘线)的粘接性、以及橡胶弹性特性优秀的橡胶，保持第三带束层帘布7C的外端部7Ce与第二带束层帘布7B的分离状态，并且对粘接性差的带束层帘线的切断端(外端)进行覆盖保护。

另外，在本实施方式的轮胎1中，将上述带束层缓冲胶10由低发热橡胶形成，该低发热橡胶的损失正切(tanδ1)小于填充橡胶11的损失正切(tanδ2)以及胎面橡胶2G的损失正切(tanδ3)。由此，抑制胎面胎肩部Tsh的温度上升，抑制由橡胶的热劣化引起的带束层帘线与橡胶的粘接性下降。

为此，将带束层缓冲胶10的损失正切(tanδ1)优选设为0.06以下，更优选设为0.05以下。但是，如果损失正切(tanδ1)过小，则橡胶弹性特性减小，除损害断裂强度之外，胎面胎肩部Tsh变得容易变形等从而对操纵稳定性带来不好的影响。因此，损失正切(tanδ1)的下限值优选为0.02以上。相对于此，上述填充橡胶11以及胎面橡胶2G要求较高的橡胶弹性特性等，相对于损失正切而言橡胶弹性特性优先，因此与现有轮胎相同，将填充橡胶11的损失正切(tanδ2)设为0.10以上，并且将胎面橡胶2G的损失正切(tanδ3)设为0.09以上。

在此，从第三带束层帘布7C的带束层帘线的外端到第二带束层帘布7C的带束层帘线为止的间隔距离Le越大，越有利于缓和第二、第三带束层帘布7B、7C之间的剪切力。但是，如果上述间隔距离Le增大，则存在以下问题：

(a)第三带束层帘布7C的带束层帘线的外端靠近胎面表面2S侧，很难吸收来自路面的输入力，从而增大在上述外端产生的变形，或者，

(b)第二带束层帘布7B的带束层帘线的外端靠近胎体6侧，带束层缓冲胶10的厚度减小从而低发热的效果减小，所以胎面胎肩部Tsh的发热量增大。

因此，为了提高胎面耐久性，需要均衡且有效地发挥如下效果，即：吸收缓和来自路面的输入力来抑制作用于第三带束层帘布7C的外端的应力的效果，缓和在第二、第三带束层帘布7B、7C之间产生的剪切力的效果，以及减少胎面胎肩部Tsh的橡胶发热来抑制热劣化的效果。

为此，在本发明中，使从第三带束层帘布7C的带束层帘线的外端到上述沟底假想线Z的径向距离La、从第二带束层帘布7B的带束层帘线的外端到上述沟底假想线Z的径向距离Lc、带束层缓冲胶10在通过第三带束层帘布7C的带束层帘线的外端的径向线Y1上的橡胶厚度Lb、带束层缓冲胶10在通过第二带束层帘布7B的带束层帘线的外端的径向线Y2上的橡胶厚度Ld、以及上述间隔距离Le，满足下述式(1)～(4)。

0.3≤La/Lb≤0.63---(1)

0.57≤Lc/Ld≤0.83---(2)

0.75≤La/Le≤1.25---(3)

Le≥2.5mm---(4)

在此，如果间隔距离Le小于2.5mm，则无法充分缓和在第二、第三带束层帘布7B、7C之间产生的剪切力，从而容易在第二、第三带束层帘布7B、7C发生帘线端松散而引发剥离损伤。

此外，在上述比La/Lb大于0.63且上述比Lc/Ld大于0.83的情况下，虽然发挥对来自路面的输入力的缓和的效果，但导致带束层缓冲胶10的橡胶厚度减少，从而使抑制胎面胎肩部Tsh的橡胶的热劣化的效果变得不充分，使橡胶粘接性下降从而引发剥离损伤。

此外，在上述比La/Lb小于0.3且上述比Lc/Ld小于0.57的情况下，相反地，虽然发挥抑制由带束层缓冲胶10引起的橡胶热劣化的效果，但无法充分发挥对来自路面的输入力进行缓和的效果、或者间隔距离Le变得不充分而无法充分缓和第二、第三带束层帘布7B、7C之间的剪切力，使作用于帘布端的变形增大从而引发剥离损伤。

此外，在上述La/Le小于0.75的情况下，虽然发挥缓和第二、第三带束层帘布7B、7C之间的剪切力的效果，但对来自路面的输入力进行缓和的效果变得不充分，且帘布端的变形增大从而引发剥离损伤。相反地，在上述La/Le大于1.25的情况下，虽然发挥对来自路面的输入力的缓和效果，但第二、第三带束层帘布7B、7C之间的剪切力的缓和效果变得不充分，使帘布端的变形增大从而引发剥离损伤。

因此，通过满足上述式(1)～(4)，能够综合地提高胎面耐久性。

另外，在上述图2中，胎体帘布6A的贴胶以及带束层帘布7A～7D的贴胶由于橡胶厚度小而省略画出，但上述距离La、Lc、Le包括上述贴胶的橡胶厚度。此外，上述胎面橡胶2G是配置在带束层7的径向外侧且形成胎面表面2S的橡胶，例如在由覆盖层、基部橡胶层等多层形成的情况下，采用在多层中损失正切最高的橡胶的损失正切作为上述胎面橡胶2G的损失正切(tanδ3)。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于图示的实施方式，还可变形为各种方式来实施。

实施例

为了确认本发明的效果，按照表1的规格试制了形成图1所示的内部构造的载重轮胎(11.00R20)，并且对各测试轮胎进行板条试验以及发热性试验，并对其结果进行了比较。

其中，除表1所记载的以外，实质上为相同的规格。共通规格如下。

<胎体>

·帘布数---1枚

·帘线材质---钢帘线

·帘线角度---90°(相对于轮胎赤道的角度)

<带束层帘布>

·帘布数---四枚

·帘线材质---钢帘线

·帘线角度---50R°/18R°/18L°/18L°(按照第一→第四带束层帘布的顺序记载。“R”表示帘线相对于轮胎赤道的倾斜方向为右上，“L”为左上。)

<损失正切>

·带束层缓冲胶的损失正切(tanδ1)---0.048

·填充橡胶的损失正切(tanδ2)---0.128

·胎面橡胶的损失正切(tanδ3)---0.106

(1)板条试验：

使轮胎在轮辋(7.50VT×20)、内压(1000kPa)、载荷(28.92kN)的条件下，在使冲击用的板条突出于外周面的鼓上，以40km/h的速度行驶，测量了直到轮胎的胎面部产生损伤为止的行驶距离。另外，将行驶距离以实施例1为100的指数来表示。数值越大越好。其中，上述板条是轮胎轴向的截面的高度为25.4mm、上边为30mm、底边为70mm的梯形形状且周向长度为65mm的突起，以上述板条的中心位于带束层7的外端的方式进行安装。

(2)发热性试验：

使轮胎，在轮辋(8.00×20)、内压(725kPa)、载荷(23.68kN)的条件下且室温为35℃的环境下，对在外周面平滑的鼓上，以80km/h的速度行驶两个小时后的胎面部的温度进行了测量。上述温度是在第二带束层帘布的径向内侧、且比第一带束层帘布的外端向轮胎轴向内侧间隔3mm的距离、而且从胎体向径向外侧间隔2mm的距离的位置测量的。另外，将测量温度以实施例1为100的指数来表示。数值越大越低温越好。

表1

如表1所示，确认了实施例的轮胎能够抑制由机械性原因引起的以带束层帘布外端为起点的剥离损伤，以及由热的原因所致的粘接力下降引起的带束层帘布的剥离损伤，从而提高胎面耐久性。

Claims (2)

1.一种载重轮胎，具有：胎体，其从在胎面表面形成有胎面沟的胎面部经过胎侧部而到达胎圈部的胎圈芯；带束层，其配置在上述胎体的轮胎径向外侧且在胎面部的内部；截面大致三角形状的带束层缓冲胶，其将上述带束层的轮胎轴向两外端部与上述胎体之间的间隔填满，该载重轮胎的特征在于，

上述带束层包括从上述胎体侧朝向径向外侧依次重叠并且将带束层帘线相对于轮胎赤道倾斜排列的第一、第二、第三带束层帘布，

上述第二带束层帘布的轮胎轴向宽度比上述第一、第三带束层帘布的轮胎轴向宽度大，并且第二、第三带束层帘布的带束层帘线相对于轮胎赤道的角度(α)为10°～40°且相对于轮胎赤道的倾斜方向呈相反方向，而且上述第三带束层帘布的外端部以从第二带束层帘布分离的方式向径向外侧弯曲，并且，

将上述带束层缓冲胶的损失正切(tanδ1)设为：比配置在上述第三带束层帘布的外端部与上述第二带束层帘布之间的间隙部的橡胶的损失正切(tanδ2)、以及配置在上述带束层的径向外侧且形成胎面表面的胎面橡胶的损失正切(tanδ3)小，而且，

将从上述第三带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端到沟底假想线为止的径向距离设为La，该沟底假想线通过上述胎面沟中最深的胎面沟的沟底且与胎面表面平行地延伸，

将从上述第二带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端到上述沟底假想线为止的径向距离设为Lc，

将上述带束层缓冲胶在通过上述第三带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端的径向线(Y1)上的橡胶厚度设为Lb，

将上述带束层缓冲胶在通过上述第二带束层帘布的带束层帘线的轮胎轴向外端的径向线(Y2)上的橡胶厚度设为Ld，

将从上述第三带束层帘布的带束层帘线的外端到上述第二带束层帘布的带束层帘线为止的间隔距离设为Le时，满足下式(1)～(4)：

0.3≤La/Lb≤0.63---(1)

0.57≤Lc/Ld≤0.83---(2)

0.75≤La/Le≤1.25---(3)

Le≥2.5mm---(4)。

2.根据权利要求1所述的载重轮胎，其特征在于，

上述带束层缓冲胶的损失正切(tanδ1)为0.06以下。

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