CN103129327A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其在限制轮胎质量的同时能均衡提高驾驶稳定性和乘坐舒适感。其具备埋设在胎圈部（1）的胎圈芯（11）、配置在胎圈芯（11）的轮胎径向外侧的胎边芯（12）、绕着胎圈芯（11）从内侧向外侧卷起的胎体帘布层（4）及构成轮胎外壁面的胎侧橡胶（9）；以胎圈芯（11）的轮胎径向外端（11E）为基准的胎边芯（12）的截面高度（H1）为轮胎截面高度（H）的50~70%，胎边芯（12）的厚度（t1）在从胎圈芯（11）的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm的位置Q处为1.7mm以下，且向轮胎径向外侧逐渐减小，胎体帘布层（4）的卷起端（4E）终止于比胎边芯的外周端（12E）更靠近轮胎径向内侧处。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，其具备埋设在胎圈部的胎圈芯、配置在胎圈芯的轮胎径向外侧上的胎边芯（bead filler）、绕着胎圈芯由内侧向外侧卷起的胎体帘布层及构成轮胎外壁面的胎侧橡胶。

背景技术

近年来，由于车辆燃油费的上涨，对轮胎轻量化的要求进一步提高。为了使轮胎轻量化，虽然减少胎侧橡胶的质量从而使胎侧部的厚度变薄是有效的，但如果胎侧部变薄，则会有轮胎的横向刚度下降导致驾驶稳定性下降的倾向。

为了在减少胎侧橡胶质量的同时，提高轮胎的横向刚度从而提高驾驶稳定性，考虑过使胎边芯大型化。但是，如果胎边芯大型化，会造成轮胎的纵向刚度增大，使得乘坐舒适感下降。因此，难以良好地平衡驾驶稳定性与乘坐舒适感，使两者并立。

下述专利文献1及2中，公开了一种由截面为小三角形的三角胶本体部和实质上具有一定厚度的薄板状翼部构成胎圈三角胶（相当于胎边芯）的充气轮胎，用于提高驾驶稳定性，其中所述三角胶本体部呈前端细的状态从胎圈芯向轮胎径向外侧延伸，所述翼部从该三角胶本体部向轮胎径向外侧延伸。这些充气轮胎，具备连续设置了帘布层折返部的胎体帘布层，所述帘布层折返部在从胎面部经由胎侧部达到胎圈部胎圈芯的帘布主体部上，绕着所述胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返。

在专利文献1及2的充气轮胎中，胎圈三角胶的翼部实际上呈一定厚度，轮胎的纵向刚度过高，有可能造成乘坐舒适感下降。另外，在帘布层折返部超过胎圈三角胶的翼部向轮胎径向外侧延伸的同时，该延伸部分与所述帘布层主体部邻接并形成终端。这样一来，如果胎体帘布层的端部超过胎圈三角胶的轮胎径向外侧端，则有可能使应变集中在胎肩部附近，从而导致耐久性下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-306742号公报

专利文献2：日本专利特开2004-123049号公报

发明内容

本发明为鉴于上述实际情况而完成的，其目的是提供一种充气轮胎，该充气轮胎能够在限制轮胎质量的同时，均衡提高驾驶稳定性和乘坐舒适感。

通过如下所述的本发明能够达到上述目的。即，本发明的充气轮胎是在具备埋设在胎圈部的胎圈芯、配置在所述胎圈芯的轮胎径向外侧上的胎边芯、绕着所述胎圈芯由内侧向外侧卷起的胎体帘布层及构成轮胎外壁面的胎侧橡胶的充气轮胎中，以所述胎圈芯的轮胎径向外端为基准的所述胎边芯的截面高度为轮胎截面高度的50~70%；所述胎边芯的厚度在从所述胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm处为1.7mm以下，并且向轮胎径向外侧逐渐减小；所述胎体帘布层的卷起端终止在比所述胎边芯的外周端更靠近轮胎径向内侧处。

在本发明的充气轮胎中，胎边芯的截面高度为轮胎截面高度的50~70%，能够在减少胎侧橡胶质量的同时，提高轮胎的横向刚度，因此能够限制轮胎质量，并维持驾驶稳定性。另外，所述胎边芯的厚度减薄至在从胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm处为1.7mm以下，并且向轮胎径向外侧逐渐减小，因此能够降低轮胎的纵向刚度，提高乘坐舒适感。另外，胎体帘布层的卷起端终止在比胎边芯的外周端更靠近轮胎径向内侧处，因此不会因胎体帘布层而使轮胎的纵向刚度过高。结果，根据本发明的充气轮胎，能够在限制轮胎质量的同时，均衡良好地提高驾驶稳定性和乘坐舒适感。另外，本发明中的厚度测定，是胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm处开始的水平线与胎边芯的中线的交点测定从该交点开始与轮胎内面成90°的法线上的厚度。另外，本发明中的胎边芯的厚度也包括相邻的胎体帘布层的贴胶的厚度。

本发明的充气轮胎，在从轮胎内面开始的法线上，相对于从胎体帘布层最外层的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度，或者相对于无所述胎体帘布层最外层的部分的胎侧橡胶的厚度，所述胎边芯的厚度所占的比例，优选所述胎边芯的外周端处为20~50%，并且优选从所述胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm处为10~40%。基于该比例，能够减少胎侧橡胶的质量从而能够在有效限制轮胎质量的同时，还能够均衡良好地提高驾驶稳定性和乘坐舒适感。

本发明的充气轮胎，所述胎边芯的橡胶硬度优选93~99。通过该高硬度的橡胶构成胎边芯，从而在使胎边芯变薄的情况下，能够充分提高轮胎的横向刚度。

本发明的充气轮胎，所述胎边芯的厚度优选在从所述胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧的10mm处为4.9mm以上。通过该结构，在使胎边芯的厚度变薄、截面高度变高的情况下，也能够防止胎圈芯附近的故障，因此能够维持轮胎的耐久性。

附图说明

图1为表示本发明的充气轮胎的一例的轮胎子午线半剖视图。

图2为表示图1的充气轮胎的主要部分的放大剖视图。

图3为表示本发明的其他实施方式的充气轮胎的轮胎子午线半剖视图。

附图标记

1.胎圈部；2.胎侧部；3.胎面部；4.胎体帘布层；4a.胎体帘布层最外层；4E.胎体帘布的卷起端；7.轮辋线；8.垫带橡胶；9.胎侧橡胶；11.胎圈芯；11E.轮胎径向外端；12.胎边芯；12E.胎边芯的外周端；H.轮胎截面高度；H1.胎边芯的截面高度；t1.胎边芯的厚度。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1为表示本发明的充气轮胎的一例的轮胎子午线半剖视图。图2为表示图1的充气轮胎的主要部分的放大剖视图。

该充气轮胎T，具备：一对胎圈部1、从胎圈部1开始沿着轮胎径向外侧延伸的胎侧部2、以及与胎侧部2的轮胎径向外侧端连接构成踏面的胎面部3。胎圈部1埋设有环状的胎圈芯11，所述胎圈芯11由层积缠绕了包覆橡胶的胎圈线的会聚体形成，在胎圈芯11的轮胎径向外侧配置有胎边芯12。

胎体帘布层4，在配置在一对胎圈部1的胎圈芯11之间延展，绕着胎圈芯11由内侧向外侧卷起。在胎圈芯11及胎边芯12的轮胎宽度方向外侧，设置有胎体帘布层4的卷起部，其前端为卷起端4E。胎体帘布层4是以贴胶包覆排列在与轮胎周向大致垂直的方向上的帘布层帘线而形成的。作为帘布层帘线，适合使用钢帘线或有机纤维帘线。

在胎体帘布层4的内侧，设置了构成轮胎T的内周面的内部衬垫（inner liner）橡胶5。内部衬垫橡胶5具有阻止填充到轮胎内的气体透过的功能。另外，在胎侧部2中，胎体帘布层4的外侧设置了构成轮胎T的外壁面的胎侧橡胶9。

垫带橡胶8，设置成与胎侧橡胶9的轮胎径向内侧相连接。垫带橡胶8，从胎圈部1的底面向轮胎径向外侧突起，至少设置在与轮辋突缘Rf接触的部分。

胎边芯12由硬质橡胶构成，从胎圈芯11的轮胎径向外端11E向轮胎径向外侧延伸成前端细状。通过将该由硬质橡胶构成的胎边芯12沿着胎体帘布层4设置，能够提高轮胎的横向刚度，因此能够提高驾驶稳定性。以胎圈芯11的轮胎径向外端11E为基准的胎边芯12的截面高度H1，为轮胎截面高度H的50~70%，更优选50~60%。如果胎边芯12的截面高度H1超过轮胎截面高度H的70%，则胎边芯12的外周端12E接近胎肩部，由此容易使应变集中于胎肩部。另外，轮胎的截面高度H，是在轮胎的子午线截面上，在填充了JATMA规定的气压的状态下，从轮辋名义直径到胎面部3的胎面表面的距离。

胎边芯12的厚度t1，朝向轮胎径向外侧逐渐减小，在胎边芯12的外周端12E达到最薄。具体地，胎边芯12的厚度t1，在从胎圈芯11的轮胎径向外端11E开始向轮胎径向外侧20mm位置上的Q处为1.7mm以下。在此，位置Q处的胎边芯12的厚度t1是从位置Q处的水平线与胎边芯12的中线12a的交点开始与轮胎内面成90°的法线上的厚度。另外，胎边芯12的厚度t1在外周端12E处为0.5mm以下。此处，外周端12E处的胎边芯12的厚度t1是从外周端12E开始与轮胎内面成90°的法线上的厚度。

在厚度为大致一定且截面高度较高的现有胎边芯中，轮胎的纵向刚度过大，使得乘坐舒适感下降，但是通过减小胎边芯12的较高位置处的厚度，与现有相比，能够限制纵向刚度，从而能够提高乘坐舒适感。另外通过使胎边芯12逐渐变薄，能够抑制胎边芯12的外周端12E处的应变集中，从而能够将胎侧部2的应变分散于胎边芯12、胎侧橡胶9及胎体帘布层4的整体。

在本实施方式中，在胎侧部2的靠近胎圈部1的部分上设有向轮胎的宽度方向外侧突出的轮辋线7。轮辋线7，沿着轮胎的周向延伸并且当轮胎安装于轮辋R时，与轮辋突缘Rf的外周保有一定的间隔，其目的是为了确认充气轮胎T是否合适地安装在轮辋R上。胎边芯12的厚度t1，在轮辋线7处为1.7mm以下。此处，轮辋线7处的胎边芯12的厚度t1，是指从轮辋线7开始与内面成90°的法线上的厚度。另外，在本实施方式中，从轮辋线7开始与轮胎内面成90°的法线，与位置Q处的从水平线与胎边芯12的中线12a的交点开始与轮胎内面成90°的法线重合。

另外，胎边芯12的厚度t1，在从胎圈芯11的轮胎径向外端11E开始向轮胎径向外侧10mm的位置P处为4.9mm以上。如果位置P处的厚度t1比4.9mm小，可能会在轮圈部1发生故障。此处，位置P处的胎边芯12的厚度t1是从位置P处的水平线与胎边芯12的中线12a的交点开始与轮胎内面成90°的法线上的厚度。

在从轮胎内面开始的法线上，相对于从胎体帘布层最外层4a（胎体帘布层4的卷起部）的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度，或者相对于无胎体帘布层最外层4a的部分的胎侧橡胶9的厚度t2，胎边芯12的厚度t1所占的比例如下，即在胎边芯12的外周端12E的位置R处为20~50%，并且在从胎圈芯11的轮胎径向外端11E开始向轮胎径向外侧20mm的位置Q处为10~40%，并且在从胎圈芯11的轮胎径向外端11E开始向轮胎径向外侧10mm的位置P处为98~400%，并且轮辋线7处为10~40%。例如，在位置R处胎边芯12的厚度t1为0.5mm，胎侧橡胶9的厚度t2为2.4mm，在位置Q处胎边芯12的厚度t1为1.7mm，从胎体帘布层最外层4a的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度t2为5.5mm，在位置P处胎边芯12的厚度t1为4.9mm，从胎体帘布层最外层4a的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度t2为2.0mm，在轮辋线7处胎边芯12的厚度t1为1.7mm，从胎体帘布层最外层4a的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度t2为5.5mm。

胎边芯12的橡胶硬度优选93~99，更优选95~97。另外，胎侧橡胶9的硬度优选55~65。在本发明中，通过由该高硬度的橡胶构成胎边芯12，即使在胎边芯12的厚度t1变薄的情况下，也能够充分提高轮胎T的横向刚度。本发明中的橡胶硬度，是以JISK6253的硬度计硬度试验（类型A）为基准测定的橡胶硬度。

胎体帘布层4的卷起端4E，优选终止于比胎边芯12的外周端12E更靠近轮胎径向内侧处。由此，卷起端4E不与在胎圈芯11之间延展的胎体帘布层4的主体部接触，胎边芯12不受胎体帘布层4的限制，因此不会造成轮胎的纵向刚度过高。另外，阻断了来自胎面部的冲击传送路径，将振动能量转变成热（挠曲），从而能够降低传递至车轮的噪音。

胎体帘布层4的卷起端4E，优选位于比胎边芯12的外周端12E靠近轮胎径向内侧为轮胎截面高度H的8%以上。另外，从胎圈芯11的轮胎径向外端11E到卷起端4E的高度H2，优选为轮胎截面高度H的12~62%。

本发明的充气轮胎，除了如上所述构成胎圈部和胎侧部以外，与通常的充气轮胎相同，现有公知的材料、形状、结构、制法等都能够用于本发明。

其他实施方式

在上述实施方式中，表示了在胎侧部2的靠近胎圈部1的部分设有向轮胎宽度方向外侧突出的轮辋线7的例子，但是并不是必须设置轮辋线7。例如，如图3所示，还可以在胎侧部2的靠近胎圈部1的部分设有向轮胎宽度方向外侧突出的轮辋保护器17。轮辋保护器17，是用于防止轮辋的损伤，沿轮胎周向延伸并向轮胎的宽度方向外侧突起的环状凸条。设置有轮辋保护器17的情况下，在轮辋保护器17的顶点位置，相对于从胎体帘布层最外层4a的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度t2，胎边芯12的厚度t1所占的比例为10~30%。例如，在轮辋保护器17的顶点位置，胎边芯12的厚度t1为1.7mm，从胎体帘布层最外层4a的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度t2为8.0mm。

实施例

以下，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。另外，实施例等中的评价项目，如下述进行测定。试验所用的轮胎尺寸为195/65R15，安装于JATMA规定的轮辋尺寸的轮辋上。

（1）驾驶稳定性

在实体车（日本产3.5L微型厢式货车）上安装测试轮胎并行驶，根据驾驶员的感官评价，以满分10分进行评分。分数越高表示驾驶稳定性越优异。

（2）乘坐舒适性

在实体车（日本产3.5L微型厢式货车）上安装测试轮胎并行驶，根据驾驶员的感官评价，以满分10分进行评分。分数越高表示乘坐舒适性越优异。

（3）路面噪音

在实体车（日本产3.5L微型厢式货车）上安装测试轮胎，在测试场地以60km/h的速度行驶时，根据驾驶员的感官评价，以满分10分对车内噪音进行评分。分数越高表示路面噪音越少。

现有例

制造了现有公知的充气轮胎，使其胎边芯12的截面高度H1为轮胎截面高度H的28%，并且使胎边芯12的厚度t1在从胎圈芯11的轮胎径向外端开始向轮胎径向外侧20mm的位置Q处为2.6mm。使用该充气轮胎，进行上述评价，结果如表1所示。

实施例1及实施例2

制造了如下充气轮胎，其胎边芯12的截面高度H1为轮胎截面高度H的50%，并且胎边芯12的厚度t1在从胎圈芯11的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm的位置Q处为1.7mm，胎体帘布层4的卷起端4E终止于比胎边芯12的外周端12E更靠近轮胎径向内侧处。使用该充气轮胎，进行上述评价，结果如表1所示。

比较例1

制造了如下充气轮胎，其胎边芯12的截面高度H1为轮胎截面高度H的50%，并且胎边芯12的厚度t1在从胎圈芯11的轮胎径向外端向轮胎径向外侧的20mm的位置Q处为5.0mm，胎体帘布层4的卷起端4E终止于比胎边芯12的外周端12E更向轮胎径向外侧处。使用该充气轮胎，进行上述评价，结果如表1所示。

比较例2及比较例3

除胎体帘布层4的卷起端4E终止于比胎边芯12的外周端12E更向轮胎径向外侧处之外，其他与实施例1相同，制造了充气轮胎。使用该充气轮胎，进行上述评价，结果如表1所示。

表1

	现有例	实施例1	实施例2	比较例1	比较例2	比较例3
							胎边芯
橡胶硬度	96	96	96	96	96	96
							截面高度H1	35	60	60	60	60	60
占轮胎截面高度H的比例	28%	50%	50%	50%	50%	50%
							20mm位置Q处的厚度t1	2.6	1.7	1.7	5.0	1.7	1.7
最大宽度位置处的胎侧橡胶的厚度t2	3.2	2.2	2.2	2.2	2.2	2.2
							胎体帘布层卷起端高度H2	50	50	15	65	65	85
驾驶稳定性感官	6	6.5	6	6.5	6.5	6.5
							乘坐舒适感感官	6	6.5	7	5	5.5	5.5
路面噪音感官	6	6.5	6	6.5	6.5	6.5
							耐久性	100	100	98	90	98	95
纵向刚度	100	98	95	105	102	103
							成本	100	94	92	105	97	98

如表1所示，可知实施例1、2的充气轮胎，与现有例的充气轮胎相比，驾驶稳定性程度相同或者有所提高，乘坐舒适感有所提高。另一方面，比较例1~3的充气轮胎与现有例相比，虽然驾驶稳定性有所提高，但是乘坐舒适感下降。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，具备：埋设在胎圈部的胎圈芯、配置在所述胎圈芯的轮胎径向外侧上的胎边芯、绕着所述胎圈芯从内侧向外侧卷起的胎体帘布层以及构成轮胎外壁面的胎侧橡胶，其特征在于，在该充气轮胎中，

以所述胎圈芯的轮胎径向外端为基准的所述胎边芯的截面高度为轮胎截面高度的50~70%，

所述胎边芯的厚度为：在从所述胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm处为1.7mm以下，并且朝向轮胎径向外侧逐渐减小，

所述胎体帘布层的卷起端终止于比所述胎边芯的外周端更靠近轮胎径向内侧处。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在从轮胎内面开始的法线上，相对于从胎体帘布层最外层的帘布层帘线到轮胎外表面的橡胶厚度，或者相对于在无所述胎体帘布层最外层的部分处的胎侧橡胶的厚度，所述胎边芯的厚度所占的比例为：在所述胎边芯的外周端处为20~50%，并且从所述胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧20mm处为10~40%。

3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎边芯的橡胶硬度为93~99。

4.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎边芯的厚度为：在所述胎圈芯的轮胎径向外端向轮胎径向外侧10mm处为4.9mm以上。

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