CN103358826A

CN103358826A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN103358826A
Application number: CN2013101157481A
Authority: CN
Inventors: 丹羽正和
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: CN103358826B; JP5556841B2; JP2013216114A; US20130263993A1; DE102013205457A1

Abstract

本发明提供一种能够抑制保护部自身的损伤，并有效发挥保护部所带来的保护效果的充气轮胎。一种充气轮胎，具备胎面部、一对侧壁部、以及一对胎圈部，在这些一对胎圈部间架设有至少1层帘布层，在胎面部上的帘布层外周侧配置有多层带束层，其特征在于，在侧壁部以同一轴线配置多条从轮胎表面突出且沿轮胎周向连续的保护部，使各保护部的在子午线剖面上的形状形成为三角形，将从保护部的顶点向轮胎直径方向外侧延伸的倾斜面的相对于轮胎直径方向的倾斜角度α设为15°～45°，将从保护部的顶点向轮胎直径方向内侧延伸的倾斜面的相对于轮胎轴方向的倾斜角度β设为0°～30°。

Description

充气轮胎

背景技术

本发明涉及一种在侧壁部具备保护部的充气轮胎，更具体而言，涉及一种能够抑制保护部自身的损伤，并有效发挥保护部所带来的保护效果的充气轮胎。

用于未铺修路上行驶的充气轮胎，其侧壁部容易受到损伤。因此，有人提出，在这种用途的充气轮胎的侧壁部，以同一轴线形成多条从轮胎表面突出且沿轮胎周向连续的保护部（参考专利文献1～2）。

采用上述充气轮胎，存在如下问题：为了使保护部具有较高的强度，各保护部的轮胎子午线剖面形状设为梯形或者半圆柱形。然而，保护部与岩石、锋利石头等物体接触时，有时保护部身会受到损伤，并且该损伤有可能会不断扩大至帘布层。然后，当保护部的损伤到达帘布层时，就容易发生爆胎等故障。

专利文献1：日本专利特开2000-313209号公报

专利文献2：日本专利特开2003-11620号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制保护部自身的损伤，并有效发挥保护部所带来的保护效果的充气轮胎。

为实现上述目的，本发明提供一种充气轮胎，其具备沿轮胎周向延伸呈环状的胎面部、配置在该胎面部两侧的一对侧壁部、以及配置在这些侧壁部轮胎直径方向内侧的一对胎圈部，在这些一对胎圈部之间架设至少1层帘布层，在所述胎面部上的帘布层外周侧配置多层带束层，其特征在于，在所述侧壁部以同一轴线配置多条从轮胎表面突出且沿轮胎周向连续的保护部，使各保护部的在轮胎子午线剖面上的形状为三角形，将从所述保护部的顶点向轮胎直径方向外侧延伸的倾斜面的相对于轮胎直径方向的倾斜角度α设为15°～45°，将从所述保护部的顶点向轮胎直径方向内侧延伸的倾斜面的相对于轮胎轴方向的倾斜角度β设为0°～30°。

采用本发明，通过在侧壁部上以同一轴线配置多条从轮胎表面突出且沿轮胎周向连续的保护部，并将各保护部形成为胎面部一侧呈锐角的三角形，便能够释放掉保护部接触岩石、锋利石头等物体时产生的冲击能量，从而将保护部自身的损伤降到最小。因此，能够防止保护部的损伤到达帘布层所引起的爆胎等故障，并有效发挥保护部所带来的保护效果。

本发明中，优选将保护部的顶点相互之间的间隔W设为10mm～20mm，保护部的高度D设为3mm～8mm。这样便能够将保护部自身的损伤降到最小，并有效发挥保护部所带来的保护效果。

此外，优选将从位于最靠近胎圈部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H1设定在轮胎剖面高度SH的40%～60%的范围，从位于最靠近胎面部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置的轮胎直径方向距离H2设定在轮胎剖面高度SH的10%～25%的范围。这样便能够有效发挥保护部所带来的保护效果。

此外，优选：将帘布层设为2层或2层以上，并将这些帘布层中的至少2层的增强帘线以在层间相互交叉地配置。这种帘布结构刚性高，在未铺修路上行驶时或竞技中比较有效。

本发明的充气轮胎，对其用途并无限制，可适用于未铺修路上行驶、竞技、以及四轮车。

本发明中，在将轮胎组装到正规轮辋并填充正规内压的状态下，对各种尺寸进行测量。“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据规格在内的规格体系中，该规格对每种轮胎所规定的轮辋。例如，若是JATMA则为标准轮辋，若是TRA则为“Design Rim”，或若是ETRTO则为“Measuring Rim”。“正规内压”是指在包括轮胎所依据规格在内的规格体系中，各规格对每种轮胎所规定的气压，若是JATAM则为最高气压，若是TRA则为表“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”中记载的最大值，若是ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”，但是轮胎用于乘用车时则为180kPa。

附图说明

图1是表示根据本发明实施方式的充气轮胎的子午线半剖面图。

图2是表示图1所示充气轮胎的轮廓的图。

图3是表示图1所示充气轮胎的保护部的轮廓的图。

图4是表示图1所示充气轮胎的保护部的轮廓的另一个图。

图5是表示现有充气轮胎的轮廓的图。

图6是表示另一个现有充气轮胎的轮廓的图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的构造。图1～图4是表示根据本发明实施方式的充气轮胎的图。另外，本实施方式的充气轮胎，具有在轮胎中心线CL的两侧对称的结构，而在图1中画出的是以该轮胎中心线CL为分界的单侧部分。此外，R表示用来安装所述充气轮胎的车轮的轮辋。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎，具备沿轮胎周向延伸呈环状的胎面部1、配置在该胎面部1两侧的一对侧壁部2、以及配置在这些侧壁部2的轮胎直径方向内侧的一对胎圈部3。

在一对胎圈部3、3之间设有2层帘布层4。这些帘布层4包含相对于轮胎直径方向倾斜的多条增强帘线，且该增强帘线在层间相互交叉地配置。在帘布层4中，增强帘线相对于轮胎直径方向的倾斜角度设定在例如2°～20°的范围。帘布层4围绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5，从轮胎内侧向外侧卷起。优选使用有机纤维帘线作为帘布层4的增强帘线。胎圈芯5外周上配置有由剖面形状为三角形的橡胶组合物制成的胎边芯6。

另一方面，在胎面部1上帘布层4的外周侧埋设有多层带束层7。这些带束层7包含相对于轮胎周向倾斜的多条增强帘线，且增强帘线在层间相互交叉地配置。在带束层7中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定在10°～40°的范围。作为带束层7的增强帘线，优选使用钢帘线。在带束层7的外周侧，为提高高速耐久性，配置有至少1层带罩层8，在带罩层8中将增强帘线相对于轮胎周向呈5°以下的角度排列。带罩层8优选采用无接头结构，所述无接头结构是将至少1根增强帘线捋齐并由橡胶被覆形成条状型材，再将该条状型材沿轮胎周向连续卷绕而形成的。此外，带罩层8可以配置成在整个宽度方向上覆盖带束层7，或者也可以配置成只覆盖带束层7的宽度方向外侧的边缘部。作为带罩层8的增强帘线，可优选使用尼龙或芳纶等有机纤维帘线。

另外，所述轮胎内部结构是充气轮胎的代表性示例，但并不限定于此。此外，胎面部1上适当地形成有用于承担牵引、排水作用的多条沟槽。

所述充气轮胎中，如图1～图4所示，在侧壁部2形成有从轮胎表面S突出的多条保护部11。保护部11沿轮胎周向连续呈环状，并且将图中未显示的轮胎旋转轴作为中心以同一轴线配置。各保护部11在轮胎子午线剖面上呈三角形，且具有从其顶点P向轮胎直径方向外侧延伸的倾斜面S1、以及从该顶点P向轮胎直径方向内侧延伸的倾斜面S2。如图4所示，倾斜面S1的相对于轮胎直径方向的倾斜角度α优选设在15°～45°的范围，更优选设定在30°～40°的范围，倾斜面S2的相对于轮胎轴方向的倾斜角度β优选设定在0°～30°的范围，更优选设定在5°～15°的范围。即，各保护部11形成为胎面部一侧呈锐角的三角形（楔型）。

采用所述充气轮胎，由于在侧壁部2以同一轴线配置有多条从轮胎表面S突出且沿轮胎周向连续的保护部11，因此在荒地等未铺修路上行驶时，保护部11将起到保护侧壁部2的作用。此外，由于各保护部11形成为胎面部一侧呈锐角的三角形，因此能够释放掉保护部11接触岩石、锋利石头等物体时产生的冲击能量，从而将保护部11自身的损伤降到最小。因此，能够防止保护部11的损伤到达帘布层4所引起的爆胎等故障，并有效发挥保护部11所带来的保护效果。

相反，如果像现在这样将保护部21的剖面形状做成梯形（参考图5）或者半圆柱形（参考图6）时，保护部21在接触岩石、锋利石头等物体时会将冲击能量全盘吸收，因此保护部21自身容易受到损伤。而且，如果保护部21的损伤到达帘布层，则有可能因此而发生爆胎等故障。

此处，如果保护部11的倾斜面S1的相对于轮胎直径方向的倾斜角度α低于下限值，则保护部11所产生的保护效果会降低，相反如果高于上限值，则保护部11容易受到损伤。此外，如果保护部11的倾斜面S2的相对于轮胎轴向的倾斜角度β低于下限值，则保护部11容易受到损伤，相反如果高于上限值，则保护部11所产生的保护效果会降低。

此外，所述充气轮胎中，如图3所示，保护部11的顶点P相互之间的间隔W优选设定在10mm～20mm的范围，更优选设定在12mm～18mm的范围，保护部11的高度D优选设定在3mm～8mm的范围，更优选设定在4mm～6mm的范围。保护部11的高度D为从轮胎表面S突出的量，该轮胎表面S的位置根据在侧壁部2外表面的轮胎子午线剖面上以曲率半径R画出的假想曲线来确定。

通过将保护部11的顶点P相互之间的间隔W与保护部11的高度D设定在如上所述范围，便能够将保护部11的损伤降到最小，并充分发挥保护部11所带来的保护效果。此处，如果保护部11的顶点P相互之间的间隔W低于下限值，则难以减小倾斜角度α，因此保护部11容易受到损伤，相反如果高于上限值，则保护部11所产生的保护效果会降低。此外，如果保护部11的高度D低于下限值，则保护部11所产生的保护效果会降低，相反如果高于上限值，则保护部11容易受到损伤。

另外，所述充气轮胎中，从位于最靠近胎圈部一侧的保护部11的顶点P到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H1优选设定在轮胎剖面高度SH的40%～60%的范围，更优选设定在45%～55%的范围，从位于最靠近胎面部一侧的保护部11的顶点P到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H2优选设定在轮胎剖面高度SH的10%～25%的范围，更优选设定在15%～20%的范围。

通过将保护部11的配置区域按如上所述进行优化，便能够更有效地发挥保护部11所带来的保护效果。此处，即使将位于最靠近胎圈部一侧的保护部11配置成比上述范围更向胎圈部一侧靠近，或者将位于最靠近胎面部一侧的保护部11配置成比上述范围更向胎面部一侧靠近，也是徒劳，保护效果不会有进一步的提高。此外，将位于最靠近胎圈部一侧的保护部11配置成比上述范围更向胎面部一侧靠近，或者将位于最靠近胎面部一侧的保护部11配置成比上述范围更向胎圈部一侧靠近时，保护部11所产生的保护效果会降低。

所述实施方式的充气轮胎中，帘布层采用2层结构，并将这些帘布层配置成增强帘线在层间相互交叉，这种帘布结构刚性高，在未铺修路上行驶时或者在赛车等竞技中比较有效。然而，本发明不仅适用于具有如上所述斜交结构的充气轮胎，还适用于具有帘布层以如下方式配置的子午线结构的充气轮胎：帘布层采用单层结构，并且该帘布层以增强帘线沿轮胎直径方向延长的方式配置。总之，所述充气轮胎都适合用于未铺修路上行驶、竞技、以及四轮车。

实施例

以如下方式制作了实施例1～4及比较例1～6的轮胎：在轮胎尺寸为205/65R15、在一对胎圈部之间架设有2层帘布层、在胎面部上的帘布层的外周侧配置有2层带束层、在该带束层的外周侧配置2层带罩层（边缘罩）的充气轮胎，如图1所示，在侧壁部上以同一轴线配置多条从轮胎表面突出且沿轮胎周向连续的保护部，使各保护部的在轮胎子午线剖面上的形状为三角形，并将从保护部的顶点向轮胎直径方向外侧延伸的倾斜面的相对于轮胎直径方向的倾斜角度α、从保护部的顶点向轮胎直径方向内侧延伸的倾斜面的相对于轮胎轴向的倾斜角度β、保护部顶点相互之间的间隔W、保护部的高度D、保护部的量、从位于最靠近胎圈部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径外置之间的轮胎直径方向距离H1与轮胎剖面高度SH的比率（H1/SH×100%）、从位于最靠近胎面部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H2与轮胎剖面高度SH的比率（H2/SH×100%）按表1及表2进行设定。

为了进行比较，准备了以下常规例：常规例1，其结构与实施例1的基本相同，不同之处在于侧壁部的保护部采用的是如图5所示的剖面形状；常规例2，其结构与实施例1的基本相同，不同之处在于侧壁部的保护部采用的是如图6所示的剖面形状；常规例3，其结构与实施例1的基本相同，不同之处在于在侧壁部没有设置保护部。

保护部的量是指各保护部的从轮胎表面突出的部分的量，将最靠近胎面部一侧的保护部的量设为P1，朝向胎圈部一侧依次为P2、P3、P4、P5。关于所述量，将常规例1中最靠近胎面部一侧的保护部的量作为指数100来表示。该指数值越大，则表示保护部的量越大。

此外，在各试验轮胎中，帘布层使用的是将66尼龙纤维帘线（1400dtex/2）以55根/50mm的密度进行排列的结构，带束层使用了将钢帘线（2+2×0.25mm）以40根/50mm的密度进行排列的结构，带罩层使用了将66尼龙纤维帘线（940dtex/2）以50根/50mm的密度进行排列的结构。2层带罩层的宽度分别采用了25mm及35mm。

针对这些试验轮胎，按照下述评价方法对损伤程度进行评价，并将结果汇总于表1及表2。

损伤程度：

将各试验轮胎组装到轮辋尺寸15×7.5JJ的车轮上，再安装到具有带增压器引擎的排气量2000cc的四轮驱动车上，在气压180kPa的条件下，于越野（未铺修路）测试跑道及用于测试而占用的山路跑道（遍布岩石、锋利石头的山路）中，试驾员驾车行驶160km的距离，并肉眼查看此时的故障发生情况。评价结果根据以下标准分10个等级进行评判。

1：仅表面损伤（深度不足1mm）

2：仅表面损伤（深度为1mm以上而不足3mm）

3：仅表面损伤（深度为3mm以上而不足5mm）

4：保护部有缺损（轻度缺损）

5：保护部有缺损（严重缺损）或深度5mm以上的损伤

6：保护部有缺损（整体缺损）

7：有到达帘布层的损伤（最外侧帘布层露出来的程度）

8：有到达帘布层的损伤（帘布层上有轻微损伤）

9：有到达帘布层的损伤（帘布层上有严重损伤）

10：爆裂（无法行驶160km）

表1

表2

由表1可知，实施例1～4的轮胎与常规例1～3相比，损伤程度极低，尤其是几乎看不到保护部的损伤。另一方面，比较例1～6的轮胎中，规定保护部形状的尺寸条件不在指定范围，因此保护部所带来的保护效果不充分，损伤程度的改善效果也不充分。

Claims

1.一种充气轮胎，其具备沿轮胎周向延伸的呈环状的胎面部、配置在该胎面部两侧的一对侧壁部、以及配置在这些侧壁部的轮胎直径方向内侧的一对胎圈部，在这些一对胎圈部间架设有至少1层帘布层，在所述胎面部上的帘布层外周侧配置有多层带束层，其特征在于，在所述侧壁部以同一轴线配置有多条从轮胎表面突出且沿轮胎周向连续的保护部，使各保护部的在轮胎子午线剖面上的形状形成为三角形，将从所述保护部的顶点向轮胎直径方向外侧延伸的倾斜面的相对于轮胎直径方向的倾斜角度α设为15°～45°，将从所述保护部的顶点向轮胎直径方向内侧延伸的倾斜面的相对于轮胎轴方向的倾斜角度β设为0°～30°。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，将所述保护部的顶点相互之间的间隔W设为10mm～20mm，将所述保护部的高度D设为3mm～8mm。

3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，将从位于最靠近胎圈部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H1设定在轮胎剖面高度SH的40%～60%的范围，将从位于最靠近胎面部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H2设定在轮胎剖面高度SH的10%～25%的范围。

4.如权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，将从位于最靠近胎圈部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H1设定在轮胎剖面高度SH的40%～60%的范围，将从位于最靠近胎面部一侧的保护部顶点到轮胎最大外径位置之间的轮胎直径方向距离H2设定在轮胎剖面高度SH的10%～25%的范围。

5.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述帘布层设置2层或2层以上，并将这些帘布层中至少2层的增强帘线在层间相互交叉地配置。

6.如权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，所述帘布层设置2层或2层以上，并将这些帘布层中至少2层的增强帘线在层间相互交叉地配置。

7.如权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，所述帘布层设置2层或2层以上，并将这些帘布层中至少2层的增强帘线在层间相互交叉地配置。

8.如权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，所述帘布层设置2层或2层以上，并将这些帘布层中至少2层的增强帘线在层间相互交叉地配置。

9.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于未铺修路上行驶的轮胎。

10.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于未铺修路上行驶的轮胎。

11.如权利要求7所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于未铺修路上行驶的轮胎。

12.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于未铺修路上行驶的轮胎。

13.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于竞技的轮胎。

14.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于竞技的轮胎。

15.如权利要求7所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于竞技的轮胎。

16.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于竞技的轮胎。

17.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于四轮车的轮胎。

18.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于四轮车的轮胎。

19.如权利要求7所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于四轮车的轮胎。

20.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎为用于四轮车的轮胎。