CN103213460A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供的充气轮胎，能够保持胎圈线的紧固力并且降低嵌合压，从而提高轮辋组装时的操作性以及胎圈部的耐久性。充气轮胎（1）在胎圈部（4）配置胎圈芯（5）。上述胎圈芯（5）包括：第一胎圈线（9A）、和用式（1）表示的伸长率（α）大于上述第一胎圈线（9A）的伸长率的第二胎圈线（9B）。第二胎圈线（9B）在轮胎径向的最内侧至少配置有一根，伸长率α（%）＝ΔL/L×100%…（1），L：无载荷下的胎圈线长度，ΔL：作用了单位载荷后的伸长量。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及保持胎圈芯的紧固力，并且降低嵌合压、提高轮辋组装时的操作性以及胎圈部的耐久性的充气轮胎。 

背景技术

轿车用充气轮胎的胎圈芯是将一根或多根胎圈线沿轮胎周向连续地卷绕而构成的。另外，为了提高轮胎的各种性能而提出有各种各样的胎圈芯。例如，以轮胎的轻型化为目的而提出胎圈线的一部分采用了有机纤维的胎圈芯（参照专利文献1）、以吸收道路噪声为目的而提出在胎圈芯内部设置有吸收振动用的空隙的胎圈芯（参照专利文献2）。 

专利文献1：日本特开平7-96720号公报 

专利文献2：日本特开2005-335584号公报 

另一方面，近年来，轿车用充气轮胎显著低扁平化，另外即使在爆胎状态下也能够行驶的漏气保用轮胎逐渐增加。因此特别要求提高胎圈芯的紧固力、抑制轮辋错动以及轮辋脱落。对于这样的要求，通常是通过加宽胎圈芯的宽度，或增加配置于胎圈芯的胎圈线的根数来应对。由此提高胎圈芯的紧固力、抑制轮辋错动以及轮辋脱落。 

然而，若增大胎圈芯的紧固力，则在轮辋组装时，胎圈部会难以越过设置于轮辋的圈座驼峰，并且在越过圈座驼峰时会增大所填充的空气压力（以下，将该空气压力称为“嵌合压”）。在这样较大的嵌合压下，轮胎的胎圈部在越过圈座驼峰而紧贴于轮辋凸缘面时的冲击变得过大，因此有可能对胎圈部产生损伤从而降低胎圈部的耐久性。 

发明内容

本发明是鉴于以上的问题所做出的，其主要目的在于提供一种充气轮胎，将配置于胎圈芯的胎圈线用第一胎圈线和比该第一胎圈线的伸长 率大的第二胎圈线来形成，并且将伸长率大的上述第二胎圈线配置在轮胎径向的最内侧，以此为基本，保持胎圈芯的紧固力并且降低嵌合压，从而提高轮辋组装时的操作性以及胎圈部的耐久性。 

本发明中的技术方案1所记载的发明为充气轮胎，在胎圈部配置有胎圈芯，该充气轮胎的特征在于，在包括轮胎旋转轴的轮胎子午线截面中，上述胎圈芯由多根胎圈线构成，上述胎圈线包括第一胎圈线和第二胎圈线，其中该第二胎圈线的用式（1）表示的伸长率（α）大于上述第一胎圈线的伸长率，上述第二胎圈线在上述胎圈芯的轮胎径向的最内侧至少配置有一根， 

伸长率α（%）＝ΔL/L×100%…（1） 

L：无载荷下的胎圈线长度 

ΔL：作用了单位载荷时的伸长量。 

并且，技术方案2所记载的发明是在技术方案1所记载的充气轮胎的基础上，上述胎圈芯是将胎圈线层沿轮胎径向重叠多层而构成的，上述胎圈线层由沿轮胎轴向排列的多根胎圈线构成，上述第二胎圈线在轮胎径向的最内侧的胎圈线层亦即最内侧胎圈线层至少配置有一根。 

并且，技术方案3所记载的发明是在技术方案2所记载的充气轮胎的基础上，上述第二胎圈线配置在上述最内侧胎圈线层的轮胎轴向的最外侧。 

并且，技术方案4所记载的发明是在技术方案2或3所记载的充气轮胎的基础上，上述最内侧胎圈线层的胎圈线全部是上述第二胎圈线。 

并且，技术方案5所记载的发明是在技术方案1至4中任一方案所记载的充气轮胎的基础上，上述第二胎圈线的用式（2）表示的伸长率之差β为20%以下， 

伸长率之差β（%）＝（α2-α1）/α2×100%…（2） 

α1：第一胎圈线的伸长率 

α2：第二胎圈线的伸长率。 

并且，技术方案6所记载的发明是在技术方案1至5中任一方案所记载的充气轮胎的基础上，上述第二胎圈线的断裂强度是上述第一胎圈线的断裂强度的90%以上。 

并且，技术方案7所记载的发明是在技术方案1至6中任一方案所记载的充气轮胎的基础上，上述第一胎圈线是钢丝线，上述第二胎圈线是有机纤维帘线。 

并且，技术方案8所记载的发明是在技术方案1至7中任一方案所记载的充气轮胎的基础上，上述胎圈芯是将上述胎圈线沿轮胎周向卷绕而形成的，上述第二胎圈线与上述第一胎圈线连接成一体且沿轮胎周向连续。 

并且，技术方案9所记载的发明是在技术方案1至8中任一方案所记载的充气轮胎的基础上，上述第一胎圈线和上述第二胎圈线分别由将多根细丝捻合而成的帘线构成，上述第二胎圈线的捻转结构与上述第一胎圈线的捻转结构不同。 

本发明的充气轮胎的胎圈芯包括第一胎圈线、和伸长率比该第一胎圈线的伸长率大的第二胎圈芯，该第二胎圈线在轮胎径向的最内侧至少配置有一根。这样的充气轮胎，第一胎圈线能够保持胎圈芯的紧固力，另一方面在胎圈部越过圈座驼峰时，配置在胎圈芯的轮胎径向最内侧的第二胎圈线局部发生大的伸长，因此能够使嵌合压降低，从而提高轮辋组装时的操作性以及胎圈部的耐久性。 

附图说明

图1是示出本发明的充气轮胎的一个实施方式的剖视图。 

图2是将图1的胎圈部放大后的局部剖视图。 

图3是胎圈部越过圈座驼峰时的局部剖视图。 

图4是表示本发明的一个实施方式的胎圈芯的剖视图。 

图5是表示本发明的一个实施方式的胎圈芯的剖视图。 

图6是表示本发明的一个实施方式的胎圈芯的剖视图。 

图7（a）是由单根线构成的胎圈线的放大图，（b）是表示捻转结构的一个例子的胎圈线的放大图，（c）是比（b）的胎圈线的捻转次数少的胎圈线的放大图，（d）是对单根线实施波纹处理后的胎圈线的放大图。 

附图标号说明：2…胎面部；3…胎侧部；4…胎圈部；5…胎圈芯；6…胎体；7…带束层；8…胎圈三角胶；9…胎圈线；10…胎圈线层；11…轮辋。 

具体实施方式

以下，基于附图对本发明实施的一个方式进行说明。 

图1是本实施方式的充气轮胎1的正规状态下的包括轮胎轴的轮胎子午线剖视图。其中，正规状态为将轮胎对正规轮辋进行轮辋组装，并且填充了正规内压后的无载荷的状态。以下，在未特殊说明的情况下，轮胎各部的尺寸为在该正规状态下测量的值。 

另外，所述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中根据每个轮胎来规定该规格的轮辋，例如若为JATMA则表示标准轮辋，若为TRA则表示“Design Rim”，若为ETRTO则表示“Measuring Rim”。此外，“正规内压”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，各规格按照每个轮胎所规定的气压，若为JATMA则表示最高气压，若为TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATION PRESSURE”，但是在轮胎为轿车用轮胎的情况下设为180kPa。 

如图1所示，本实施方式的充气轮胎1设置有：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，其配置在上述胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部；胎圈三角胶8，其从上述胎圈芯5朝向轮胎径向外侧以尖细状延伸，在本例中表示轿车用的子午线轮胎。 

另外，上述胎体6由1枚胎体帘布6A构成，包括：从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5的环状的主体部6a、和绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部6b。另外，上述胎体帘布6A是将胎体帘线用贴胶覆盖而成的帘线帘布，在本实施方式中上述胎体帘线 相对于轮胎赤道C例如以75°～90°的角度倾斜地配置。胎体帘线适合采用聚酯帘线、尼龙、人造丝、芳香族等有机纤维帘线，也可以根据需要而采用钢帘线。 

上述带束层7通过将两枚带束层帘布7A、7B沿带束层帘线交叉的方向在轮胎径向上重叠而构成，其中带束层帘布7A、7B是将带束层帘线相对于轮胎赤道C例如以15～35度的角度倾斜排列而成的。该带束层帘线适合采用例如钢帘线、芳香族或人造丝等。 

上述胎圈三角胶8由硬质橡胶形成，配置在上述主体部6a与上述折返部6b之间，并且从胎圈芯5朝向轮胎径向外侧以尖细状延伸。由此加强胎圈部4和胎侧部3。 

图2是将胎圈部4放大后的局部剖视图，上述胎圈芯5通过将多根胎圈线9沿轮胎周向卷绕而构成。本实施方式的胎圈芯5通过将由沿轮胎轴向排列的四根胎圈线9构成的胎圈线层10在轮胎径向上重叠四层而形成为截面大致矩形状。胎圈线9的根数以及胎圈芯5的截面形状不限定于本实施方式。 

上述胎圈线9包括：第一胎圈线9A、和用下式（1）表示的伸长率α大于上述第一胎圈线9A的伸长率的第二胎圈线9B。此外，为了便于识别两根线，而在图中对第二胎圈线9B画出斜线。 

伸长率α（%）＝ΔL/L×100%…（1） 

L：无载荷下的胎圈线长度 

ΔL：作用了单位载荷时的伸长量 

在胎圈线9为钢丝线的情况下，上述伸长率α是依照JIS G3510的“钢丝轮胎帘线试验方法”中的切断载荷以及切断时全伸长（6.4项）测量的，并以胎圈线长度（夹持间隔）250mm、拉伸速度125mm/min，测量并计算出作用单位载荷时的伸长量。另外，在胎圈线9为有机纤维帘线的情况下，作为根据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”的项中“恒定载荷伸长率（8.7项）”的“标准状态下试验”所测量的恒定载荷时的伸长率，来测量上述伸长率α。 

为了保持胎圈芯5的紧固力，第一胎圈线9A构成胎圈芯5的主要部分，另一方面为了降低嵌合压而在轮胎径向的最内侧至少配置一根第二胎圈线9B。由此，第一胎圈线9A保持胎圈芯5整体的紧固力，另一方面第二胎圈线9B配置在最接近胎圈基底面12的位置，因此在轮辋组装时，第二胎圈线9B局部伸长，从而使得胎圈基底面12越过圈座驼峰11a时的移动变得容易。因此能够有效地降低嵌合压，提高轮辋组装时的操作性以及胎圈部4的耐久性。此外，在本说明书中“紧固力”是指，从正规状态下的胎圈基底面12作用于轮辋基底面11b的压力。 

在本实施方式中，第二胎圈线9B在轮胎径向最内侧的胎圈线层10亦即最内侧胎圈线层10A至少配置有一根。由此，在胎圈基底面12越过圈座驼峰11a时，配置在最内侧胎圈线层10A的第二胎圈线9B局部伸长，从而降低嵌合压。 

另外，第二胎圈线9B优选配置在最内侧胎圈线层10A的轮胎轴向的最外侧。在该情况下，在截面大致为矩形的胎圈芯5的胎踵侧的角部，配置伸长率大的第二胎圈线9B，因此如图3所示，在轮辋组装时，在胎圈胎踵12a接触到圈座驼峰11a的状态下填充空气压时，则配置在最先按压圈座驼峰11a的胎圈芯5的角部的第二胎圈线局部发生大的伸长，因此胎圈胎踵12a以及胎圈基底面12变得容易越过圈座驼峰11a，从而有效地降低嵌合压。 

图4至图6表示胎圈芯5的其他实施方式。 

如图4所示，在嵌合压高的情况下，最内侧胎圈线层10A的胎踵侧的多根（在该例中为两根）胎圈线9可以由第二胎圈线9B构成。另外，如图5所示，最内侧胎圈线层10A可以全部由第二胎圈线9B构成。第二胎圈线9B的根数能够根据需要而变更，由此保持胎圈芯5的紧固力，并且有效地降低嵌合压。 

另外，在胎圈芯5的胎踵侧的角部越过圈座驼峰11a时的阻力特别大的情况下，优选为，如图6所示，不仅是最内侧胎圈线层10A的胎踵侧的多根胎圈线9，而且其轮胎径向外侧的胎圈线层10的轮胎轴向最外侧的胎圈线9也由第二胎圈线9B构成。由此在胎圈胎踵12a越过圈座驼峰11a时，由于三根第二胎圈线9B伸长，因此能够进一步降低嵌合 压。 

上述第二胎圈线9B的根数虽未特殊限定，但过少时，则难以充分发挥嵌合压的降低效果，相反，增多时，则有可能降低胎圈芯5的紧固力。根据这样的观点，第二胎圈线9B的根数相对于全部胎圈线9，优选设定为2%以上，更优选设定为4%以上，最优选设定为6%以上，另外优选设定为45%以下，更优选设定为35%以下，最优选设定为25%以下。 

上述第二胎圈线9B的伸长率α被设定为比第一胎圈线9A的伸长率大，当过大时，则在通常行驶时有可能使第二胎圈线9B的伸长率变得过大，从而增大其他胎圈线9的负担，相反过小时，则难以充分地发挥降低嵌合压的效果。根据这样的观点，第二胎圈线9B用下式（2）表示的伸长率之差β优选为20%以下，更优选为10%以下，另外优选为5%以上，更优选为8%以上。 

伸长率之差β（%）＝（α2-α1）/α2×100%…（2） 

α1：第一胎圈线的伸长率 

α2：第二胎圈线的伸长率 

在通常行驶时，构成胎圈芯5的胎圈线9即使断裂一根，也有可能以此为起因而连锁地使其他胎圈线9发生断裂。因此第二胎圈线9B的断裂强度优选为第一胎圈线9A的断裂强度的90%以上，更优选为95%以上。由此能够减小第一胎圈线9A和第二胎圈线9B之间的断裂强度之差，从而抑制胎圈线9发生连锁的断裂。另外，第二胎圈线9B的断裂强度大于第一胎圈线9A的断裂强度的情况也是优选的。此外，上述断裂强度依照上述伸长率α的测量方法进行测量，并将切断试验片时的切断载荷作为断裂强度。 

图7表示胎圈线9的几个实施方式。 

第一胎圈线9A例如优选钢丝线，如图7（a）所示，在本实施方式中，第一胎圈线9A由伸长率小的钢制单根线构成。由此发挥充分的紧固力，防止轮辋错动以及轮辋脱落。另外第一胎圈线9A只要伸长率小 于第二胎圈线9B即可，如图7（b）、（c）所示，也能够采用将钢制细丝（filament）9a捻合而成的钢帘线。 

第二胎圈线9B采用伸长率α比第一胎圈线9A大的钢丝，如图7（b）或（c）所示，在本实施方式中采用将多根钢制细丝9a捻合而成的帘线构成的钢丝线。由此能够赋予第二胎圈线9B比第一胎圈线9A大的伸长率α。 

第二胎圈线也可以采用钢制单线。在该情况下，为了将第二胎圈线9B的伸长率α设为大于第一胎圈线9A的伸长率，例如图7（d）所示，第二胎圈线9B的截面积设定为小于第一胎圈线9A的截面积。另外如图7（d）所示，也可以对第二胎圈线9B实施波纹处理。 

另外，第二胎圈线9B优选为与第一胎圈线9A一体地连接且沿轮胎周向连续。由此，在生产轮胎时，例如能够连续地卷绕一根胎圈线9，从而能够提高生产率。另外，第一胎圈线9A和第二胎圈线9B的连接，例如通过铆接或焊接来进行。 

此外，第二胎圈线9B也能够采用有机纤维帘线。在该情况下，上述伸长率之差β增大，除了能够有效地降低嵌合压以外，由于胎圈芯5的轻型化，还能够提高燃油性能。作为第二胎圈线9B的有机纤维帘线，例如优选芳香族等拉伸强度高的有机纤维帘线。 

上述第一胎圈线9A和第二胎圈线9B这两者还能够采用将多根细丝9a捻合而成的帘线。在该情况下，第二胎圈线9B的捻转结构采用与第一胎圈线9A的捻转结构不同的方式。例如图7（b）和（c）所示，通过使单位长度的捻转次数不同，而采用伸长率α比第一胎圈线大的第二胎圈线9B。 

本发明是在轮胎轴向两侧配置胎圈芯5，但根据需要也可以只配置在任意一侧。例如，在轮胎轴向的一侧和另一侧，圈座驼峰11a和轮辋基底面11b的形状不同，当一侧的圈座驼峰11a和轮辋基底面11b的形状相比另一侧更难以嵌合时，则在该一侧设置配置有本发明的胎圈芯5的胎圈部4。由此与在两侧配置本发明的胎圈芯5相比，轮辋错动性能难以降低。 

以上虽然对本发明特别优选的实施方式进行了详述，但本发明不限定于图示的实施方式，还能够变形为各种方式来实施。 

实施例 

基于表1的规格试制形成图1的基本结构的尺寸为175/60R15的充气轮胎，并且对各供试轮胎测试了轮辋错动量以及嵌合压。另外，将不设置上述第二胎圈线的以往轮胎作为比较例并进行了同样的测试。测试方法如下。 

＜轮辋错动量＞ 

将各测试轮胎安装于15×6JJ的正规轮辋，且在填充250kPa内压后在室内自然放置72小时后，安装于车辆，并从50km/h的速度实施一次急停车之后，测量了轮胎与轮辋之间的错动量。结果以比较例为100的指数来表示，数值越小表示轮辋错动量越小。 

＜嵌合压＞ 

测量了将各测试轮胎安装于上述正规轮辋时的嵌合压。结果以比较例为100的指数来表示，数值越小表示嵌合压越小。 

测试结果示于表1。 

表1 

测试的结果能够确认：与比较例相比，实施例1至9降低了轮辋错动量以及嵌合压。 

Claims (9)

1.一种充气轮胎，在胎圈部配置有胎圈芯，该充气轮胎的特征在于，

在包括轮胎旋转轴的轮胎子午线截面中，上述胎圈芯由多根胎圈线构成，

上述胎圈线包括第一胎圈线和第二胎圈线，其中该第二胎圈线的用式（1）表示的伸长率α大于上述第一胎圈线的伸长率，

上述第二胎圈线在上述胎圈芯的轮胎径向的最内侧至少配置有一根，

伸长率α（%）＝ΔL/L×100%…（1）

L：无载荷下的胎圈线长度

ΔL：作用了单位载荷时的伸长量。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

上述胎圈芯是将胎圈线层沿轮胎径向重叠多层而构成的，上述胎圈线层由沿轮胎轴向排列的多根胎圈线构成，

上述第二胎圈线在轮胎径向的最内侧的胎圈线层亦即最内侧胎圈线层至少配置有一根。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，

上述第二胎圈线配置在上述最内侧胎圈线层的轮胎轴向的最外侧。

4.根据权利要求2或3所述的充气轮胎，其特征在于，

上述最内侧胎圈线层的胎圈线全部是上述第二胎圈线。

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，

上述第二胎圈线的用式（2）表示的伸长率之差β为20%以下，

伸长率之差β（%）＝（α2-α1）/α2×100%…（2）

α1：第一胎圈线的伸长率

α2：第二胎圈线的伸长率。

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，

上述第二胎圈线的断裂强度是上述第一胎圈线的断裂强度的90%以上。

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，

上述第一胎圈线是钢丝线，上述第二胎圈线是有机纤维帘线。

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，

上述胎圈芯是将上述胎圈线沿轮胎周向卷绕而形成的，

上述第二胎圈线与上述第一胎圈线连接成一体且沿轮胎周向连续。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

上述第一胎圈线和上述第二胎圈线分别由将多根细丝捻合而成的帘线构成，

上述第二胎圈线的捻转结构与上述第一胎圈线的捻转结构不同。

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