CN104114376A - 用于两轮机动车辆的充气轮胎 - Google Patents

Abstract

一种两轮机动车辆充气轮胎(10)，包括：胎体帘布层(14)，其横跨一对胎圈部(12)；倾斜带束层(18)，其被设置在胎体帘布层(14)的胎冠部(14C)的外侧，并且包括相对于轮胎圆周方向倾斜的多个帘线(18A)；以及螺旋带束层(20)，其在轮胎的径向方向上被设置在倾斜带束层(18)的外侧，并且通过在轮胎圆周方向上螺旋缠绕橡胶覆盖的帘线(20A)形成。

Description

用于两轮机动车辆的充气轮胎

技术领域

本发明涉及用于两轮机动车辆的充气轮胎。

背景技术

为了抑制在高转速下因离心力造成的膨胀，以及(通过所谓的环箍效应)提高轮胎的耐久性，用于两轮机动车辆的充气轮胎具有螺旋带束层，该螺旋带束层通过在胎体帘布层的冠部上环绕轮胎圆周方向以螺旋形状缠绕橡胶覆盖的帘线形成，该胎体帘布层以横跨一对左右胎圈部的环形形状延伸。

公开号为(JP-A)No.2009-51360的日本专利申请提出了一种两轮机动车辆充气轮胎，其中为了进一步提高轮胎的耐久性，在螺旋带束层的轮胎径向外侧设置了倾斜带束层，该倾斜带束层包括相对于轮胎圆周方向以85度到90度的角度倾斜的多个橡胶覆盖的帘线。

发明内容

技术问题

然而，在JP-A No.2009-51360描述的两轮机动车辆充气轮胎中，有时，在螺旋带束层的轮胎径向外侧设置的倾斜带束层在高转速的离心力下朝向轮胎径向外侧膨胀，降低了轮胎的耐久性。

考虑到上述情况，本发明的目的在于提供一种能提高轮胎的耐久性的两轮机动车辆充气轮胎。

解决方案

根据本发明的第一方面，一种两轮机动车辆充气轮胎，包括：胎体帘布层，其横跨一对胎圈部；倾斜带束层，其被设置在胎体帘布层的胎冠部的轮胎径向外侧，并且包括相对于轮胎圆周方向倾斜的多个帘线；以及螺旋带束层，其被设置在倾斜带束层的轮胎径向外侧，并且通过在轮胎圆周方向上以螺旋形状缠绕橡胶覆盖的帘线形成。

发明的有益效果

根据本发明，可以提供一种能够提高轮胎的耐久性的两轮机动车辆充气轮胎。

附图说明

图1是表示根据第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎的轮胎径向截面图。

图2是在除去胎面部的情况下从轮胎径向外侧观察的，在图1中示出的两轮机动车辆充气轮胎的打开视图。

图3是在除去胎面部的情况下从轮胎径向外侧观察的，根据第二示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎的打开视图。

具体实施方式

下面进行关于本发明的示例性实施例的示例的说明。值得注意的是，从第二示例性实施例起，将与已经描述的那些结构元件类似的结构元件分配相同的附图标记，并省略其说明。在以下的说明中，诸如带束的元件的宽度指的是在圆周方向上的宽度。

第一示例性实施例

根据本发明的第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎10包括彼此分离设置的一对左右胎圈部12，以及从各自的胎圈部12以环形形状延伸的胎体帘布层14。

该胎体帘布层14以环形形状跨在胎圈部12的胎圈芯16上。构成胎体帘布层14的帘布层(主体帘布层)可以包括单层，或者可以包括多层。当胎体帘布层14由两片帘布层15A、15B构成时，构成帘布层15A、15B的帘线的方向可以设置在径向(相对于轮胎圆周方向90度角的方向)上，但是，也可使用偏置结构，在该偏置结构中帘线层具有相对于轮胎圆周方向成30度至85度范围的相互交叉的帘线角度。值得注意的是，胎体帘布层14的轮胎径向R内侧被例如橡胶覆盖。

帘布层15A、15B的两个边缘部分都被折叠以便包住胎圈芯16。在每个帘布层15A、15B中均以特定的间隔排列有缠绕的尼龙纤维的尼龙帘线。

根据第一示例性实施例，在两轮机动车辆充气轮胎10中，在胎体帘布层14的胎冠部14C的轮胎径向R外侧按顺序设置有设置为带束层的倾斜带束层18、设置为带束层的螺旋带束层20以及胎面部22。

根据第一示例性实施例的倾斜带束层18被设置在胎体帘布层14的胎冠部14C的轮胎径向R外侧，即，在胎体帘布层14和螺旋带束层20之间。倾斜带束层18是由嵌入覆盖橡胶的多个帘线18A构成的帘线层，该多个帘线18A以相对于轮胎圆周方向C倾斜设置(参照图2)。即，倾斜带束层18是带状的橡胶覆盖的帘线层，该帘线层包括相对于轮胎圆周方向C倾斜的多个橡胶覆盖的帘线18A。尽管诸如芳族聚酰胺的有机纤维是优选的，但是帘线18A的材料没有特定的限制。

如图2所示，多个帘线18A相对于轮胎圆周方向C的倾斜角度θ没有特别的限定，但是位于从45度至90度的范围内的角度是优选的。值得注意的是，当多个帘线18A沿其长度方向弯曲时，“倾斜角度θ”是指多个帘线18A在倾斜带束层18的宽度中心的位置上的角度。倾斜角度θ更优选地是位于70度到80度的范围内的角度。

此外，如图1所示，沿着胎面边缘T方向的、从轮胎中心CL的位置到倾斜带束层18的前缘的位置的距离，即，倾斜带束层18的宽度L1，被设置为大于螺旋带束层的宽度L2。更具体地，当L3为两胎面边缘T之间的胎面外围长度的一半时，如沿着胎面部22的表面所测量的，倾斜带束层18的宽度L1被设定为例如从0.9 L3(L3的90％)到L3。

值得注意的是，“胎面边缘T”指的是当充气轮胎10被安装到在JATMA年鉴(2012年日本汽车轮胎制造商协会标准)所限定的标准轮辋中，并充气至对应于在JATMA年鉴中评估的对于可应用的大小和层级的最大负载能力(在内压-负载能力对应表中粗体类型的负载)的100％内压的气压(最大气压)时，处于空载状态下的轮胎胎面的最大宽度位置。值得注意的是，当TRA标准或ETRTO标准在制造地或使用地应用时，遵守各自的标准。

螺旋带束层20是由带状橡胶覆盖的帘线层构成的，该帘线层是通过在覆盖橡胶中嵌入一个或多个相邻的帘线20A所形成的。即，螺旋带束层20是带状的橡胶覆盖的帘线层，该帘线层包括橡胶覆盖的帘线20A，该帘线20A缠绕成螺旋形状，以给出相对于轮胎圆周方向C的在0度到5度范围内的帘线角度。被设置于比螺旋带束层20更靠轮胎径向R内侧的倾斜带束层18因而被向下压靠在胎体帘布层14的胎冠部14C上。

螺旋带束层20的宽度(L2×2)被设定为沿着胎面部22的表面所测量的两胎面边缘T之间的胎面外围长度(L3×2)的55％至80％。即，螺旋带束层20的半宽度L2处于从0.55 L3到0.80 L3的范围内。值得注意的是，该螺旋带束层20的宽度也被作为胎面外围方向的长度而测量。考虑到当安装有两轮机动车辆充气轮胎10的机车处于最大倾斜时地面接触部接近50度的外倾角，该螺旋带束层20的半宽度L2被设定为从0.55 L3到0.80 L3。螺旋带束层20的帘线20A的材料没有特定的限定，例如是钢或芳族聚酰胺。

胎面部22例如由热塑性弹性体、热塑性树脂或热固性树脂构成。胎面部22不具有凹槽，但是并没有对此的特定的限制，并且可以具有凹槽。

作用

在根据第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎10中，倾斜带束层18被设置于比螺旋带束层20更靠轮胎径向R内侧处，使得螺旋带束层20的环箍效应也可以被施加到倾斜带束层18。即，螺旋带束层20朝轮胎径向R内侧按压倾斜带束层18，使得可以抑制倾斜带束层18由于离心力而朝向轮胎径向R外侧膨胀。因此，与倾斜带束层18被设置于比螺旋带束层20更靠轮胎径向R外侧处的情况相比，可以相应地提升两轮机动车辆充气轮胎10的耐久性。

此外，由于包括在倾斜带束层18中的多个帘线18A以在45度和90度之间的角倾斜，因此两轮机动车辆充气轮胎10被加强以抵抗横向力，即，不容易在横向力下变形。

值得注意的是，由于倾斜带束层18被设置于比螺旋带束层20更靠轮胎径向R内侧处，因此与倾斜带束层18被设置于比螺旋带束层20更靠轮胎径向R外侧处的情况相比，当两轮机动车辆充气轮胎10在转弯时，作用于两轮机动车辆充气轮胎10的抗横向力强度更不易受包括在倾斜带束层18中的帘线的角度影响。因此，与倾斜带束层18被设置于比螺旋带束层20更靠轮胎径向R外侧处的情况相比，帘线角度相对于轮胎圆周方向C可以相应地被设定为超出从45度到90度的宽范围。

在根据第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎10中，由于将螺旋带束层20的宽度L2设定为两胎面边缘T之间的胎面外围长度L3的80％或更少，因此包括胎面部22的两轮机动车辆充气轮胎10的地面接触表面面积可以变得更大。此外，由于将螺旋带束层20的宽度L2设定为两胎面边缘T之间的胎面外围长度L3的55％或更多，因此可以提升包括胎面部22的两轮机动车辆充气轮胎10的爆裂压力。

在根据第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎10中，倾斜带束层18的宽度L1大于螺旋带束层20的宽度L2，从而提高了胎面部22的肩部的强度，并且也提升了包括胎面部22的两轮机动车辆充气轮胎10的耐久性。此外，这种结构防止驾驶者经历不安的感觉，该不安的感觉是由于随着在转弯期间逐步倾斜两轮机动车辆充气轮胎10时地面接触部移动，两轮机动车辆充气轮胎10跨越在存在螺旋带束层20的部分和不存在螺旋带束层20的部分之间的边界的过程中造成的。

第二示例性实施例

根据本发明的第二示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎具有与根据第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎10相同的结构，除了倾斜带束层18。

如图3所示，在根据第二示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎中，倾斜带束层28被设置在胎体帘布层14的胎冠部14C的轮胎径向R外侧，即，在胎体帘布层14和螺旋带束层20之间。值得注意的是，在图3中，从图中省略螺旋带束层20，以便更加容易看到倾斜带束层28。

在倾斜带束层28中，多个帘线28C、28D被设置为关于轮胎中心CL(轮胎赤道面)的轴线线性对称。具体地，倾斜带束层28包括带束28A，该带束28A包括多个帘线28D并且被沿着从轮胎中心CL向胎面边缘T的方向设置；以及带束28B，该带束28B包括多个帘线28C并且被沿着从轮胎中心CL向另一胎面边缘T的方向设置。带束28A和带束28B邻近于轮胎中心CL并排设置。

将带束28A的多个帘线28C和带束28B的多个帘线28D设定为相对于轮胎圆周方向C彼此相反的倾斜角度。值得注意的是，上面提到的“倾斜角度”是在多个帘线28C和帘线28D沿其长度方向弯曲的情况下，多个帘线28C或帘线28D与倾斜带束层28的宽度中心相接触的位置处的角度。

在根据第二示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎中，当两轮机动车辆充气轮胎10在转弯时，以相对于轮胎宽度方向良好平衡的方式提升了作用于轮胎的抗横向力强度。

变形示例

以上已经给出关于在本申请中公开的技术的多个示例性实施例的说明，然而本申请所公开的技术不限于此。

例如，在第一示例性实施例中，给出了关于胎面部22不具有凹槽的示例的说明，但是也可以具有凹槽。

在第一示例性实施例中，说明了帘布层15A、15B的两个边缘部分被折叠以便包住胎圈芯16的情况，然而，帘布层15A、15B的两个边缘部分可能由胎圈芯16锚定，以便从两侧夹着胎圈线。

已经给出关于倾斜带束层18的宽度L1大于螺旋带束层20的宽度L2的情况的说明，然而，倾斜带束层18的宽度L1可能与螺旋带束层20的宽度L2相同，或者可以窄于螺旋带束层20的宽度L2。在倾斜带束层18的宽度L1与宽度L2相同，或者窄于螺旋带束层20的宽度L2的情况下，螺旋带束层20的环箍效应可被施加到整个倾斜带束层18上。

此外，在第二示例性实施例中描述的带束28A和带束28B可以一体地形成在一起，或可以由不连续的独立的主体构成。在它们由不连续的独立的主体构成的情况下，带束28A和带束28B可被设置为彼此分离。

不言而喻，可以在不脱离本申请公开的技术的精神范围内实施各种改进。示例

下面进行关于示例的说明，但是本发明不以任何方式受这些示例的限制。

为了证实上述示例性实施例的有益效果，发明人对于两轮机动车辆充气轮胎的13个示例(以下称为示例1至13)以及对于用于比较的两轮机动车辆充气轮胎的2个示例(以下称为对比示例1、2)进行了各种性能测试，并评价了性能。

在各种情况下，轮胎尺寸均为180/55ZR17。在每个轮胎中，在胎体帘布层中均设置有两片帘布层。在每个轮胎中，胎面部均不具有凹槽。

示例1

示例1是根据如上所述的第一示例性实施例的两轮机动车辆充气轮胎10的示例，并且是具有图1所示的结构的两轮机动车辆充气轮胎。螺旋带束层20的宽度L2被设定为胎面外围长度L3的80％。值得注意的是，在本示例中，螺旋带束层20没有被缠绕在胎面肩部。胎面部22的厚度为7毫米。

帘布层15A、15B的帘线材料是尼龙。在本示例中，尼龙纤维被缠绕为0.6mmΦ(直径)的帘线。尼龙帘线以60股/50mm被嵌入到胎面肩部中。

在胎面肩部尼龙帘线相对于轮胎赤道方向的帘线角度为90度。在两轮机动车辆的轮胎中，胎面部通常具有圆形形状，并且因此在胎面中心部和胎面肩部之间嵌入到每单位长度的帘线角度和帘线数目不同。与纸被包裹在地球仪上的时候类似，在具有较大的外径的胎面中心部帘线被更稀疏地嵌入。在轮胎制造过程中，相对于轮胎赤道方向的帘线角度趋向于在胎面中心部比在胎面肩部变得更小。在本示例中，规定的帘线角度是用于胎面肩部，并且帘布层15A、15B的帘线角度是在朝向轮胎中心一侧的距离胎面边缘T 0.1 L的位置被测量的。

在倾斜带束层18中，相对于轮胎圆周方向C的帘线角度是45°，并且帘线材料是芳族聚酰胺(商品名：Kevlar(注册商标))。Kevlar纤维被缠绕为0.7mmΦ的帘线，并且帘线被以40股/50mm嵌入。

螺旋带束层20的帘线是由将钢丝缠绕为0.8mmΦ的帘线构成，并且被卷绕为以40股/50mm的间隔嵌入的螺旋形状。当这被执行时，嵌入在覆盖橡胶中的两条并排帘线的带状主体大致随着轮胎赤道方向(大致在轮胎圆周方向)以沿轮胎旋转轴方向螺旋形状卷绕。

以上述方式获得根据示例1的两轮机动车辆充气轮胎。

对比示例1

除了示例1，也根据对比示例1准备了两轮机动车辆充气轮胎。根据对比示例1的两轮机动车辆充气轮胎具有示例1的结构，但具有比螺旋带束层20更靠轮胎径向R外侧处的倾斜带束层18。除此以外的结构与示例1的相同。

评价

在以下条件下进行测试，以确定示例1和对比示例1的两轮机动车辆充气轮胎的高速耐久性和爆裂压力。

值得注意的是，高速耐久性评价是基于JIS K6366规定的条件下轮胎损坏的速度进行的，并且被表示为对比示例1的指数设为100。值越高，结果越好。同样，爆裂压力评估被表示为对比示例1的指数设为100。值越高，结果越好。

测试结果示于下表1中。

表1

从表1所示的评价结果中可以看出，相比于在其中倾斜带束层18被设置在比螺旋带束层20更靠轮胎径向R外侧处的对比示例1，在其中倾斜带束层18被设置在比螺旋带束层20更靠轮胎径向R内侧处的示例1中，能够提高两轮机动车辆充气轮胎的高速耐久性。这被认为是因为螺旋带束层20的环箍效应也可以被施加到倾斜带束层18上。

示例2至6

接着，根据示例2至6准备两轮机动车辆充气轮胎。根据示例2至6的两轮机动车辆充气轮胎均具有示例1的结构，但是具有相对于轮胎圆周方向C分别改变为50度、60度、70度、80度和90度的倾斜带束层18的帘线角度。对比示例2

也准备了根据对比示例2的两轮机动车辆充气轮胎。根据对比示例2的两轮机动车辆充气轮胎具有示例1的结构，具有相对于轮胎圆周方向C改变为40度的倾斜带束层18的帘线角度。

评价

然后进行测试，以确定示例1到6以及对比示例2的两轮机动车辆充气轮胎确定抗横向力强度。值得注意的是，在此试验中，每个两轮机动车辆充气轮胎均被安装到实际车辆并且在测试场运行。抗横向力强度由专业试车手进行感觉评价，并且其质量被以等级A(优秀)、B(良好)以及C(正常)进行评分。

评价结果示于表2中。

表2

从表2所示的评价结果中可以看出，其中倾斜带束层18的帘线倾斜角度为45度至90度的示例1到6比对比示例2呈现了更好的抗横向力强度，即更强。特别地，在示例1到6当中可以看出，示例4和5呈现了优秀的抗横向力强度。

示例7至13

接着，根据示例7至13准备两轮机动车辆充气轮胎。根据示例7至13的两轮机动车辆充气轮胎具有示例1的结构，其中，螺旋带束层20的宽度L2分别改变为胎面外围长度L3的40％、50％、55％、60％、70％、90％和100％。

评价

在以下的试验条件下确定根据示例1以及示例7至13的两轮机动车辆充气轮胎的接触表面面积和爆裂压力，使用与用于示例1类似的方法。值得注意的是，“轮胎接触表面面积”是50度外倾角附近的接触表面面积。

评价结果示于表3。值得注意的是，在接触表面面积和爆裂压力的评价中，质量被以等级A(良好)和B(正常)进行评分。

表3

从表3所示的评价结果中可以看出，通过将螺旋带束层20的宽度L2设定为胎面外围长度L3的80％或以下可以使两轮机动车辆充气轮胎的接触表面面积更大。此外，可以看出，通过将螺旋带束层20的宽度L2设定为胎面外围长度L3的55％或以上可以提高两轮机动车辆充气轮胎的爆裂压力。

Claims (6)

1.一种两轮机动车辆充气轮胎，包括：

胎体帘布层，其横跨一对胎圈部；

倾斜带束层，其被设置在胎体帘布层的胎冠部的轮胎径向外侧，并且包括相对于轮胎圆周方向倾斜的多个帘线；以及

螺旋带束层，其被设置在倾斜带束层的轮胎径向外侧，并且通过在轮胎圆周方向上以螺旋形状缠绕橡胶覆盖的帘线形成。

2.根据权利要求1所述的两轮机动车辆充气轮胎，其中，所述多个帘线相对于轮胎圆周方向以45度到90度的角度倾斜。

3.根据权利要求2所述的两轮机动车辆充气轮胎，其中，所述多个帘线相对于轮胎圆周方向以70度到80度的角度倾斜。

4.根据权利要求1至3任一项所述的两轮机动车辆充气轮胎，还包括设置在螺旋带束层的轮胎径向外侧的胎面部，其中，螺旋带束层的宽度被设定为沿着胎面部的表面所测量的两胎面边缘之间的胎面外围长度的55％至80％。

5.根据权利要求4所述的两轮机动车辆充气轮胎，其中，所述倾斜带束层的宽度大于螺旋带束层的宽度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的两轮机动车辆充气轮胎，其中，在所述倾斜带束层中，所述多个帘线被设置为关于轮胎赤道面线性对称。