CN104044403B

CN104044403B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN104044403B
Application number: CN201410077033.6A
Authority: CN
Inventors: 田中进
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2017-08-25
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP2014172582A; US9604501B2; EP2777949A3; EP2777949A2; JP5756486B2; US20140261952A1; CN104044403A; EP2777949B1

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，既维持了乘坐舒适性能又提高了高速耐久性能。充气轮胎具有胎体（6）、带束层（7）以及束带层（9），且指定了相对于车辆的安装朝向。束带层（9）包括：第一部分（20），该第一部分（20）具备具有第一模量M1的第一束带帘线（20c）；以及第二部分（30），该第二部分（30）具备具有大于第一模量M1的第二模量M2的第二束带帘线（30c）。第一部分（20）位于车辆内侧，第二部分（30）位于比第一部分（20）靠车辆外侧的位置。第一部分（20）的束带帘布层的层数大于第二部分的束带帘布层的层数。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，该充气轮胎既能维持乘坐舒适性能又能提高高速耐久性能。

背景技术

近年来，在子午线轮胎中，提出了在带束层的轮胎径向外侧设置有束带层的充气轮胎。束带层具有实质上相对于轮胎周向平行排列的有机纤维帘线。当车辆以高速行驶时，束带层抑制了带束层的翘起（lifting），从而提高了轮胎的高速耐久性能。

伴随着近年来的车辆的高性能化，要求进一步提高轮胎的高速耐久性。为了达成该目的，提出有使用了模量（modulus）较大的有机纤维帘线的束带层。

然而，具有模量较大的有机纤维帘线的束带层使得轮胎的乘坐舒适性能降低。

下述专利文献1中记载有在胎面部的中央部及端部具有模量不同的束带帘线的束带层。这种束带层能够借助高模量的束带帘线对胎面部进行加强。另外，期待这种束带层能够以低模量的束带帘线来提高乘坐舒适性能。

专利文献1：日本特开2009-137495号公报

然而，即便是专利文献1所述的充气轮胎压也无法充分兼顾乘坐舒适性能与高速耐久性能，在这方面还存有进一步改善的余地。

发明内容

本发明是鉴于上述现状而提出的，其主要目的在于提供一种确定了相对于车辆的安装朝向的充气轮胎，使束带层的层数以及束带帘线的模量在车辆内侧和车辆外侧相异，以此为基本，既维持了乘坐舒适性能又提高了高速耐久性能。

在本发明中的技术方案1所记载的发明是一种充气轮胎，该充气轮胎具有：胎体，该胎体自胎面部起经由胎侧部而到达胎圈部；带束层，该带束层在上述胎体的轮胎径向外侧、且在胎面部的内侧配置，并且包括至少一层带束帘布层，该带束帘布层中的带束帘线相对于轮胎周向以15°～45°的角度倾斜；以及束带层，该束带层配置于所述带束层的轮胎径向外侧，并且包括束带帘布层，该束带帘布层中的束带帘线相对于轮胎周向以5°以下的角度排列，并且，确定了该充气轮胎相对于车辆的安装朝向，所述充气轮胎的特征在于，所述束带层包括：第一部分，该第一部分包括具有第一模量M1的第一束带帘线；以及第二部分，该第二部分包括具有大于第一模量M1的第二模量M2的第二束带帘线，当轮胎被安装于车辆时，所述第一部分位于车辆内侧，所述第二部分位于比第一部分靠车辆外侧的位置，所述第一部分的所述束带帘布层的层数大于所述第二部分的所述束带帘布层的层数。

另外，在技术方案1所记载的充气轮胎的基础上，对于技术方案2所记载的发明而言，所述第二模量M2与所述第一模量M1的比M2/M1为1.2～7.0。

另外，在技术方案1或2所记载的充气轮胎的基础上，对于技术方案3所记载的发明而言，所述第二模量M2为42.0cN/dtex～77.0cN/dtex，所述第一模量M1为17.0cN/dtex～21.5cN/dtex。

另外，在技术方案1至3中任一方案所记载的充气轮胎的基础上，对于技术方案4所记载的发明而言，所述第二束带帘线为芳族聚酰胺纤维帘线，所述第一束带帘线为尼龙纤维帘线。

另外，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，对于技术方案5所记载的发明而言，所述第二部分的所述束带帘布层的层数为一层，所述第一部分的所述束带帘布层的层数为两层。

另外，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，对于技术方案6所记载的发明而言，所述第二部分的轮胎轴向上的宽度W2小于所述第一部分的轮胎轴向上的宽度W1。

另外，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，对于技术方案7所记载的发明而言，所述第二部分的所述束带帘布层的帘线密度与所述第一部分的所述束带帘布层的帘线密度相同。

另外，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，对于技术方案8所记载的发明而言，所述胎面部设置有在轮胎赤道两侧、且在轮胎轴向上的最靠胎面接地端侧沿轮胎周向连续延伸的一对胎肩主沟，由此在所述胎肩主沟的轮胎轴向外侧划分出一对胎肩陆地部，当所述轮胎安装于车辆时，比轮胎赤道靠车辆外侧的所述胎面部的陆地比大于比轮胎赤道靠车辆内侧的所述胎面部的陆地比，当所述轮胎安装于车辆时，配置于车辆外侧的外侧胎肩陆地部的轮胎轴向上的宽度W4大于配置于车辆内侧的内侧胎肩陆地部的轮胎轴向上的宽度W3。

本发明的充气轮胎的束带层包括：第一部分，该第一部分具备具有第一模量的第一束带帘线；以及第二部分，该第二部分具备具有大于第一模量的第二模量的第二束带帘线。另外，当轮胎安装于车辆时，第一部分位于车辆内侧，第二部分位于比第一部分靠车辆外侧的位置。

与增加束带帘布层的层数的方式相比，通过束带帘线实施高模量化的方式而实现的高速耐久性的提高效果更大。因此，通过本发明的束带层而提高了高速转弯时作用有较大的接地压力的胎面部的车辆外侧的约束力，从而提高了高速耐久性能。另外，大多数车辆都具有负外倾角。因此，当直行行驶时，主要是胎面部的车辆内侧接地。因此，即便对车辆外侧的束带帘线实施高模量化，对直行行驶时的乘坐舒适性能的影响也较小。

另外，本发明的充气轮胎的束带层的所述第一部分的束带帘布层的层数大于所述第二部分的束带帘布层的层数。与对束带帘线实施高模量化的方式相比，通过增加束带帘布层的层数则使得乘坐舒适性能的变差程度减弱。如上所述，当车辆直行行驶时，主要是胎面部的车辆内侧接地。因此，通过增加第一部分的束带帘布层的层数，既抑制了乘坐舒适性能的变差，又提高了高速耐久性能。

因此，本发明的轮胎既维持了乘坐舒适性又提高了高速耐久性能。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的充气轮胎的子午线剖视图。

图2是示出带束帘线以及束带帘线的倾斜方向的展开图。

图3是图1的胎面部的展开图。

图4是其他实施方式的胎面部的展开图。

图5是其他实施方式的胎面部的展开图。

附图标记说明：

1：轮胎；2：胎面部；3：胎侧部；4：胎圈部；5：胎圈芯；6：胎体；7：带束层；7e：带束层的轮胎轴向两侧的外端；9：束带层；10：内侧带束帘布层；11：外侧带束帘布层；12：束带帘布层；13：胎肩主沟；14：中央主沟；15：胎肩陆地部；16：中间陆地部；17：中央陆地部；20：第一部分；20c：第一束带帘线；22：第一外侧束带帘布层；23：第一内侧束带帘布层；30：第二部分；30c：第二束带帘线。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是本实施方式的充气轮胎（以下，有时简称为“轮胎”）1的正规状态下的包括轮胎旋转轴在内的轮胎子午线剖视图。本实施方式的轮胎1例如优选用作轿车用的子午线轮胎。

所述“正规状态”是指轮胎1被轮辋组装于正规轮辋（省略图示）、且填充有正规内压的无负载的状态。以下，在没有特别提及的情况下，轮胎的各部分的尺寸等设为在该正规状态下测量所得的值。

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针对每个轮胎而规定该规格的轮辋，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”。

所述“正规内压”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中针对每个轮胎而规定各规格的气压，例如，若为JATMA则表示“最高气压”，若为TRA则表示表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATION PRESSURES”。

对于本发明的充气轮胎1而言，确定了相对于车辆的安装朝向。在图1中，轮胎的左侧成为该轮胎向车辆安装时的车辆的外侧。在本说明书中，当轮胎被安装于车辆时，相对而言，位于车辆的外侧的一侧为“车辆外侧”，位于车辆的内侧的一侧为“车辆内侧”。

充气轮胎1具有：自胎面部2起经由胎侧部3而直至胎圈部4的胎圈芯5的胎体6；在该胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部配置的带束层7；以及配置于带束层7的轮胎径向外侧的束带层9。

胎体6例如由一层胎体帘布层6A构成。胎体帘布层6A具有主体部6a与折回部6b。主体部6a为自胎面部2起经由胎侧部3而直至胎圈部4的胎圈芯5的环线状。折回部6b与主体部6a相连、且绕胎圈芯5而从轮胎轴向内侧朝轴向外侧折回。

胎体帘布层6A中采用了例如由尼龙、聚酯、芳族聚酰胺、或人造丝等有机纤维构成的胎体帘线。例如相对于轮胎赤道以70°～90°的角度对胎体帘线进行排列。

带束层7形成为包括轮胎径向内侧的带束帘布层10以及轮胎径向外侧的带束帘布层11。内侧带束帘布层10以及外侧带束帘布层11在轮胎径向上重叠。带束层7的轮胎轴向两侧的外端7e、7e位于比胎面接地端Te靠轮胎轴向外侧的位置。

“胎面接地端Te”是指将正规载荷加载于所述正规状态下的轮胎1、且使该轮胎1以0°的外倾角与平面地面接触时的轮胎轴向最外侧的接地位置。

所述“正规载荷”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中针对每个轮胎而规定各规格的载荷，例如，若为JATMA则表示“最大负载能力”，若为TRA则表示表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，若为ETRTO则表示“LOAD CAPACITY”。

在图2中示出了表示带束帘线以及束带帘线的倾斜方向的展开图。如图2所示，内侧带束帘布层10的带束帘线10c与外侧带束帘布层11的带束帘线11c以相互交叉的朝向倾斜。带束帘线10c、11c例如采用了钢丝帘线。

束带层9形成为包括多层束带帘布层12。相对于轮胎周向以5°以下的角度对束带帘布层12的束带帘线12c进行排列。将由贴胶覆盖束带帘线12而成的带状帘布层以螺旋状卷绕于带束层7的外侧，由此形成本实施方式的束带帘布层12。

束带帘线12c例如采用了尼龙、人造丝、PEN、芳族聚酰胺等有机纤维帘线。另外，作为编入每5cm的宽度的束带帘布层的束带帘线12c的根数的帘线密度（ends）例如为35根～45根/5cm。

束带层9包括第一部分20与第二部分30。第一部分20包括具有第一模量M1的第一束带帘线20c。第二部分30包括具有大于第一模量M1的第二模量M2的第二束带帘线30c。

在本说明书中，模量意味着帘线的每单位粗度（dtex）的拉伸强度（cN）。

由轮胎赤道C将本实施方式的第一部分20与第二部分30彼此区分开。

当将轮胎安装于车辆时，第一部分20位于车辆内侧，第二部分30位于比第一部分20靠车辆外侧的位置。即，束带帘线的模量较大的第二部分30位于比第一部分20靠车辆外侧的位置。

与增加束带帘布层的层数的方式相比，因束带帘线的高模量化而实现的高速耐久性的提高效果更大。因此，通过本发明的束带层9而提高了高速转弯时作用有较大的接地压力的胎面部2的车辆外侧的约束力，从而提高了高速耐久性能。另外，大多数车辆都具有负外倾角。因此，当直行行驶时，主要是胎面部2的车辆内侧接地。因此，即便对车辆外侧的束带帘线实施高模量化，对直行行驶时的乘坐舒适性能的影响也较小。

对于第二模量M2与第一模量M1的比M2/M1而言，优选为1.2以上，更优选为2.0以上，另外，优选为7.0以下，更优选为6.0以下。在所述比M2/M1小于1.2的情况下，存在无法获得充分的高速耐久性的提高效果的担忧。相反，在所述比M2/M1大于7.0的情况下，会在胎面部2产生较大的刚性梯度差，从而有可能导致轮胎耐久性降低。

对于第二模量M2而言，优选为42.0cN/dtex以上，更优选为55.0cN/dtex以上，另外，优选为77.0cN/dtex以下，更优选为65.0cN/dtex以下。凭借这样的模量，使得第二部分30既维持了乘坐舒适性能又提高了更加优异的高速耐久性能。

对于第一模量M1而言，优选为17.0cN/dtex以上，更优选为18.5cN/dtex以上，另外，优选为21.5cN/dtex以下，更优选为20.0cN/dtex以下。在第一模量M1小于17.0cN/dtex的情况下，存在高速耐久性能以及操纵稳定性降低的担忧。相反，在第一模量M1大于21.5cN/dtex的情况下，存在乘坐舒适性能变差的担忧。

第一部分20的束带帘布层的层数比第二部分30的束带帘布层的层数大。与束带帘线的高模量化的方式相比，通过增加束带帘布层的层数则使得乘坐舒适性能的变差程度减弱。如上所述，当车辆直行行驶时，主要是胎面部2的车辆内侧接地。因此，通过增加第一部分20的束带帘布层的层数，既抑制了乘坐舒适性能的变差，又提高了高速耐久性能。

第一部分20与第二部分30的束带帘布层的层数差优选为1层～2层。在所述层数差大于两层的情况下，会在胎面部2产生较大的刚性梯度差，从而存在导致乘坐舒适性能以及操纵稳定性能降低的担忧。

本实施方式的第一部分20形成为包括在轮胎径向内外侧重叠的第一外侧束带帘布层22以及第一内侧束带帘布层23。

第一外侧束带帘布层22从轮胎赤道C延伸至带束层7的车辆内侧的外端7i。第一外侧束带帘布层22自轮胎赤道C起而将车辆内侧的带束层7的整体覆盖。

第一内侧束带帘布层23配置于第一外侧束带帘布层22的轮胎径向内侧。第一内侧束带帘布层23将内侧带束帘布层10的车辆内侧的外端10i以及外侧带束帘布层11的车辆内侧的外端11i覆盖。

对于第一内侧束带帘布层23的轮胎轴向上的宽度W5而言，优选为胎面接地宽度TW的0.20倍以上，更优选为0.23倍以上，另外，优选为0.3倍以下，更优选为0.27倍以下。这样的第一内侧束带帘布层23不会使胎面部2的车辆内侧的刚性过度增大，从而抑制了起始自内侧带束帘布层10以及外侧带束帘布层11的端部的损伤。

胎面接地宽度TW是指所述正规状态下的胎面接地端Te、Te之间的轮胎轴向上的距离。

第二部分30包括一层第二束带帘布层31。第二束带帘布层31自轮胎赤道C起延伸至越过带束层7的车辆外侧的外端7o的位置。第二束带帘布层31自轮胎赤道C起将车辆外侧的带束层7的整体覆盖。

第一部分20与第二部分30的边界33可以偏向车辆内侧或外侧。另外，第一部分20与第二部分30也可以分离。

如图1所示，第二部分30的轮胎轴向上的宽度W2可以形成为小于第一部分20的轮胎轴向上的宽度W1。在第二部分30的所述宽度W2比第一部分20的所述宽度W1大的情况下，模量相对较大的束带帘线的量增加，从而存在导致乘坐舒适性能降低的担忧。

从使乘坐舒适性能进一步提高的观点出发，对于第二部分30的轮胎轴向上的宽度W2与第一部分20的轮胎轴向上的宽度W1的比W2/W1而言，优选为0.90以下，更优选为0.70以下。相反，当所述比W2/W1减小时，存在胎面部2的车辆外侧的耐久性降低的担忧。因此，所述比W2/W1优选为0.20以上，更优选为0.50以上。

优选地，第二部分30的束带帘布层的帘线密度与第一部分20的束带帘布层的帘线密度相同。这样的束带层9提高了轮胎的均匀性（uniformity），且提高了轮胎的生产率。

图3中示出了本实施方式的充气轮胎1的胎面部2的展开图。图3中示出的胎面部2的左侧在将轮胎安装于车辆时成为车辆外侧。

在胎面部2设置有一对胎肩主沟13、13和一对中央主沟14、14。胎肩主沟13在轮胎赤道C的两侧、且在轮胎轴向上的最靠胎面接地端Te侧沿轮胎周向连续延伸。中央主沟14在胎肩主沟13、13之间、且在轮胎赤道C的两侧沿轮胎周向连续延伸。

胎面部2被区分为：处于胎肩主沟13的轮胎轴向外侧的一对胎肩陆地部15、15；胎肩主沟13与中央主沟14之间的中间陆地部16、16；以及一对中间主沟14、14之间的中央陆地部17。

在胎面部2的车辆外侧的花纹刚性较大的情况下，高速耐久性得以提高。因此，当将轮胎安装于车辆时，优选为比轮胎赤道C靠车辆外侧的胎面部2的陆地比L2大于比轮胎赤道C靠车辆内侧的胎面部2的陆地比L1。由此，能够发挥优异的高速耐久性能。在本说明书中，“陆地比”是指胎面部2的实际的总接地面积相对于在将所有沟都填平的状态下测量所得的胎面部2的总接地面积的比例。

对于比轮胎赤道C靠车辆外侧的胎面部2的陆地比L2与比轮胎赤道C靠车辆内侧的胎面部2的陆地比L1的比L2/L1而言，优选为1.03以上，更优选为1.05以上，另外，优选为1.20以下，更优选为1.15以下。当所述比L2/L1小于1.03时，存在无法获得上述效果的担忧。相反，当所述比L2/L1大于1.15时，有可能在胎面部2的车辆内侧产生不均匀磨损。

从同样的观点出发，优选为配置于车辆外侧的外侧胎肩陆地部15A的轮胎轴向上的宽度W4大于配置于车辆内侧的内侧胎肩陆地部15B的轮胎轴向上的宽度W3。这样的胎肩陆地部分15能够发挥优异的高速耐久性能。

对于外侧胎肩陆地部15A的所述宽度W4与内侧胎肩陆地部15B的所述宽度W3的比W4/W3而言，优选为1.05以上，更优选为1.07以上，另外，优选为1.25以下，更优选为1.20以下。这样的胎肩陆地部15既能维持乘坐舒适性能，又能发挥优异的高速耐久性能。

以上虽然对本发明的充气轮胎进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的具体实施方式，能够变更为各种形态而加以实施。

[实施例]

基于表1的规格而试制了具有图1的结构、且具有图3至图5中任一附图示出的胎面花纹的尺寸为205/55R16的充气轮胎，并对该充气轮胎的乘坐舒适性能以及高速耐久性能进行了测试。各轮胎的通用规格、测试方法如下。

安装轮辋：16×6.5JJ

轮胎内压：230kPa

测试车辆：前轮驱动车，排气量为2000cc

轮胎安装位置：所有车轮

〈乘坐舒适性能〉

对于以所述测试车辆在干柏油路面的环形测试跑道上行驶时的乘坐舒适性能而言，凭借驾驶员的感官感受而进行了评价。以将比较例1的结果设为60分的评分来表示测试结果，结果表明：数值越大，乘坐舒适性能越好。

〈高速耐久性（车辆外侧）〉

以所述测试车辆在所述测试跑道上行驶，针对直至在胎面部的车辆外侧产生损伤为止的车辆环绕行驶的圈数进行了测量。以将比较例1的环绕圈数设为100的指数来表示测试结果，结果表明：数值越大，胎面部的车辆外侧的高速耐久性能越优异。

〈高速耐久性（车辆内侧）〉

以﹣3°的外倾角将测试轮胎设置于滚筒试验机，使其以60km/h的速度行驶，进而测量了直至在胎面部的车辆内侧产生损伤为止的行驶距离。以将比较例1的行驶距离设为100的指数来表示测试结果，结果表明：数值越大，胎面部的车辆内侧的高速耐久性能越优异。

测试结果如表1所示。

[表1]

根据测试的结果能够确认：与比较例的轮胎相比，实施例的轮胎提高了乘坐舒适性能以及高速耐久性能。

Claims

1.一种充气轮胎，该充气轮胎具有：

胎体，该胎体自胎面部起经由胎侧部而到达胎圈部；

带束层，该带束层在所述胎体的轮胎径向外侧、且在胎面部的内部配置，并且包括至少一层带束帘布层，该带束帘布层中的带束帘线相对于轮胎周向以15°～45°的角度倾斜；以及

束带层，该束带层配置于所述带束层的轮胎径向外侧，并且包括束带帘布层，该束带帘布层中的束带帘线相对于轮胎周向以5°以下的角度排列，

并且，确定了该充气轮胎相对于车辆的安装朝向，

所述充气轮胎的特征在于，

所述束带层包括：第一部分，该第一部分包括具有第一模量M1的第一束带帘线；以及第二部分，该第二部分包括具有大于所述第一模量M1的第二模量M2的第二束带帘线，

当轮胎安装于车辆时，所述第一部分位于车辆内侧，所述第二部分位于比所述第一部分靠车辆外侧的位置，

所述第一部分的所述束带帘布层的层数大于所述第二部分的所述束带帘布层的层数。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第二模量M2与所述第一模量M1的比M2/M1为1.2～7.0。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第二模量M2为42.0cN/dtex～77.0cN/dtex，

所述第一模量M1为17.0～21.5cN/dtex。

4.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第二模量M2为42.0cN/dtex～77.0cN/dtex，

所述第一模量M1为17.0～21.5cN/dtex。

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，

所述第二束带帘线为芳族聚酰胺纤维帘线，

所述第一束带帘线为尼龙纤维帘线。

6.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，

所述第二部分的所述束带帘布层的层数为一层，

所述第一部分的所述束带帘布层的层数为两层。

7.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，

所述第二部分的轮胎轴向上的宽度W2小于所述第一部分的轮胎轴向上的宽度W1。

8.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，

所述第二部分的所述束带帘布层的帘线密度与所述第一部分的所述束带帘布层的帘线密度相同。

9.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，

所述胎面部设置有在轮胎赤道两侧、且在轮胎轴向上的最靠胎面接地端侧沿轮胎周向连续延伸的一对胎肩主沟，由此在所述胎肩主沟的轮胎轴向外侧划分出一对胎肩陆地部，

当所述轮胎安装于车辆时，比轮胎赤道靠车辆外侧的所述胎面部的陆地比大于比轮胎赤道靠车辆内侧的所述胎面部的陆地比，

当所述轮胎安装于车辆时，配置于车辆外侧的外侧胎肩陆地部的轮胎轴向上的宽度W4大于配置于车辆内侧的内侧胎肩陆地部的轮胎轴向上的宽度W3。