CN104228478A - 重载荷用轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的重载荷用轮胎，提高胎圈部的耐久性。重载荷用轮胎具有：胎圈芯（5）、胎体（6）、胎圈三角胶（8）、胎圈加强层（9）以及防擦胶（10）。胎圈加强层（9）具有相对于轮胎周向以40～70度的角度排列的钢帘线（9C）。在正规状态下，胎圈芯（5）与内侧面（5i）正交的最大厚度（B）、同胎圈芯（5）与内侧面（5i）平行的最大宽度（A）之比（B/A）为0.3～0.5。在正规状态下加载正规载荷且以0度的外倾角接地的正规载荷负载状态下，胎圈芯（5）的内侧面（5i）与正规轮辋（R）的轮辋座面（15）所成的角度为0度±3度。胎圈芯（5）的轮胎轴向外端与防擦胶（10）的外表面的最短距离（D）、与胎圈芯（5）的最大宽度（A）之比（D/A）为0.4～0.8。

Description

重载荷用轮胎

技术领域

本发明涉及提高了胎圈部的耐久性的重载荷用轮胎。

背景技术

如图5所示，已知如下的重载荷用轮胎a，该重载荷用轮胎a设置有胎体e和防擦胶c，其中，所述胎体e由胎体帘布构成，该胎体帘布具有：从胎面部t经过胎侧部s而到达胎圈部b的胎圈芯d的主体部e1、以及与主体部e1相连且绕胎圈芯d从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部e2；所述防擦胶c配置在比胎圈芯d的轮胎轴向的外端靠轮胎轴向的外侧。

这样的重载荷用轮胎a，由于被加载高内压，因此作用有将胎体帘布的主体部e1向轮胎径向外侧拉伸的拉伸力f。由此，胎圈芯d绕着其截面的重心g，使轮胎轴向的外侧部分向轮胎径向的内侧旋转的方向位移。伴随着该胎圈芯d的位移，防擦胶c在胎圈芯d与轮辋r之间被压缩，因此存在产生橡胶塌陷（凹陷）这样的问题。此外，这样的橡胶塌陷因轮胎滚动时的热而被固化，因此存在轮胎的形状产生变化（产生永久变形）的问题。

专利文献1：日本特开2009-18717号公报

发明内容

本发明是鉴于以上的实际情况所做出的，主要目的在于提供一种抑制胎圈芯的位移，提高胎圈部的耐久性的重载荷用轮胎。

本发明的重载荷用轮胎，具有：胎体，该胎体由具有胎体帘线的胎体帘布构成，该胎体帘布具有从胎面部经过胎侧部而到达胎圈部的胎圈芯的主体部、和与上述主体部相连并且绕上述胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部；胎圈三角胶，该胎圈三角胶在上述主体部与上述折返部之间从上述胎圈芯朝向轮胎径向外侧以尖细状延伸；胎圈加强层，该胎圈加强层配置在上述折返部的轮胎轴向外侧；防擦胶，该防擦胶通过在上述胎圈芯的轮胎轴向外侧沿轮胎径向内外延伸而形成胎圈部的外表面，上述重载荷用轮胎的特征在于，上述胎圈加强层具有相对于轮胎周向以40～70度的角度排列的钢帘线，上述胎圈芯具有形成轮胎径向的最内侧的内侧面，在轮辋组装于正规轮辋且填充了正规内压的无负载的正规状态下，上述胎圈芯的与上述内侧面正交的最大厚度B、和上述胎圈芯的与上述内侧面平行的最大宽度A之比B/A为0.3～0.5，在上述正规状态下加载正规载荷并以0度的外倾角接地的正规载荷负载状态下，上述胎圈芯的上述内侧面与上述正规轮辋的轮辋座面所成的角度为0度±3度，上述防擦胶的橡胶硬度为75～95，上述胎圈芯的轮胎轴向的外端与上述胎圈部的外表面的最短距离D、与上述胎圈芯的上述最大宽度A之比D/A为0.4～0.8。

本发明所涉及的上述重载荷用轮胎，优选为，在上述正规状态下，上述比B/A为0.3～0.4。

本发明所涉及的上述重载荷用轮胎，优选为，上述胎圈加强层的钢帘线是多条细丝捻合而成的。

本发明所涉及的上述重载荷用轮胎，优选为，上述胎圈加强层的每条钢帘线为3～7条上述细丝。

本发明所涉及的上述重载荷用轮胎，优选为，在上述正规载荷负载状态下，上述胎圈芯的上述内侧面与上述正规轮辋的上述轮辋座面所成的角度为0度±1.5度。

本发明所涉及的上述重载荷用轮胎，优选为，在上述胎体的轮胎径向外侧且在胎面部的内部具有带束层，该带束层由使用带束帘线形成的多张带束帘布构成，上述胎体帘布的胎体帘线以及上述带束帘布的带束帘线为钢帘线。

本发明的重载荷用轮胎具有：胎体，该胎体由具有胎体帘线的胎体帘布构成，该胎体帘布具有从胎面部经过胎侧部而到达胎圈部的胎圈芯的主体部、以及与主体部相连且绕胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部；胎圈三角胶，该胎圈三角胶在主体部与折返部之间从胎圈芯向轮胎径向外侧以尖细状延伸；胎圈加强层，该胎圈加强层配置在折返部的轮胎轴向外侧；防擦胶，该防擦胶配置在比胎圈芯的轮胎轴向的外端靠轮胎轴向的外侧。

胎圈加强层具有相对于轮胎周向以40～70度的角度排列的钢帘线。由此有效地提高胎圈部的弯曲刚性，从而提高耐久性。

在轮辋组装于正规轮辋且填充了正规内压的无负载的正规状态下，胎圈芯与内侧面正交的最大厚度B、同胎圈芯与其内侧面平行的最大宽度A之比B/A为0.3～0.5。这样的胎圈芯由于以其截面的重心为中心的惯性力矩大，因此抑制由以上述重心为中心的旋转引起的位移。由此，抑制防擦胶的橡胶塌陷，进一步提高胎圈部的耐久性。

在正规状态下加载正规载荷且以0度的外倾角接地的正规载荷负载状态下，胎圈芯的内侧面与正规轮辋的轮辋座面所成的角度为0度±3度。由此胎圈部相对于正规轮辋的嵌合压遍布轮胎轴向变得均匀。因此进一步抑制防擦胶的橡胶塌陷。

防擦胶的橡胶硬度为75～95。由此确保防擦胶的高刚性，抑制橡胶塌陷及由此引起的永久变形。另外，胎圈芯的轮胎轴向的外端与胎圈部的外表面的最短距离D、与胎圈芯的最大宽度A之比D/A为0.4～0.8。由此有效地确保胎圈芯的轮胎轴向外端附近的防擦胶的厚度，因此更进一步提高由胎圈芯的旋转引起的位移。因此本发明的重载荷用轮胎大幅提高胎圈部的耐久性。

附图说明

图1为表示本发明的重载荷用轮胎的一个实施方式的轮胎子午线剖视图。

图2为图1的胎圈部的放大图。

图3为从轮胎轴向外侧观察胎圈加强层的外侧片的侧面剖视图。

图4为胎圈加强层的钢帘线的剖视图。

图5为说明现有的重载荷用轮胎的剖视图。

附图标记说明：5…胎圈芯；5i…内侧面；6…胎体；8…胎圈三角胶；9…胎圈加强层；9C…钢帘线；10…防擦胶；15…轮辋座面；R…正规轮辋。

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。

如图1所示，本实施方式的重载荷用充气轮胎（以下，有时简称为“轮胎”。），例如适合用于卡车、客车等。图1为轮辋组装于正规轮辋R、且填充了正规内压的无负载的正规状态的包括轮胎旋转轴（未图示）的轮胎右半部分的子午线截面。若无特殊限定，则轮胎各部的尺寸等是在该正规状态下测量的值。

上述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，按照每个轮胎规定各规格的轮辋，若为JATMA则为“正规轮辋”，若为TRA则为“Design Rim”，若为ETRTO则为“Measuring Rim”。“正规内压”是指，在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，按照每个轮胎规定各规格的空气压，若为JATMA则为“最高空气压”，若为TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则为“INFLATIONPRESSURE”。

轮胎具有：胎面部2、从胎面部2的轮胎轴向两端向轮胎径向内侧延伸的一对胎侧部3、以及设置在各胎侧部3的轮胎径向内侧且埋设置有胎圈芯5的胎圈部4。另外，在胎面部2设置有适合排水用的沟G。

本实施方式的轮胎包括：胎体6、带束层7、胎圈三角胶8、胎圈加强层9以及防擦胶10。

胎体6由将胎体帘线相对于轮胎赤道C例如以75～90°的角度排列的一张以上的胎体帘布构成，在本实施方式中由一张胎体帘布6A形成。胎体帘布6A具有主体部6a和折返部6b。主体部6a例如从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5。折返部6b与主体部6a相连且绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返。

胎体帘线为钢帘线。这样的胎体帘线由于具有较高的拉伸强度，所以大幅提高轮胎的耐久性。

在本实施方式中，在胎体6的内侧配置有形成轮胎内腔面N的内衬11。内衬11例如由丁基橡胶、卤化丁基橡胶等非透气性橡胶构成，对填充在轮胎内腔内的填充空气进行气密地保持。

带束层7配置在胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部。本实施方式的带束层7从轮胎径向的内侧朝向外侧，由第一带束帘布7A至第四带束帘布7D这四层带束帘布形成。第一带束帘布7A将带束帘线相对于轮胎赤道C例如以60±15°的角度排列。第二至第四带束帘布7B、7C以及7D，将带束帘线相对于轮胎赤道C例如以10～35°的角度排列。在本实施方式中，第二至第四带束帘布7B、7C以及7D的各带束帘线相互交叉。本实施方式的带束层7，其第二带束帘布7B的轮胎轴向宽度Wa最宽，为胎面接地宽度TW的90%以上。

带束帘布的带束帘线为钢帘线。这样的带束层7遍布胎面部2的大致整个宽度发挥较大的紧箍效果。胎面接地宽度TW为接地端Te、Te之间的轮胎轴向距离。接地端Te为，对正规状态的轮胎加载正规载荷、并以0度的外倾角接地时的正规载荷负载状态的接地面的轮胎轴向最外端。

上述“正规载荷“是指按照每个轮胎规定上述规格的载荷，若为JATＭA则为最大负载能力，若为TRA则为表”TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则为“LOAD CAPACITY”

本实施方式中，在第二带束帘布7B与胎体帘布6A的主体部6a之间，配置有填埋带束层7与胎体6的曲率差的截面大致三角形状的缓冲胶12。

胎圈三角胶8配置在胎体帘布6A的主体部6a与折返部6b之间，且从胎圈芯5朝向轮胎径向外侧以尖细状延伸。即，折返部6b配置在胎圈三角胶8的轮胎轴向的外侧。

本实施方式的胎圈三角胶8包括：例如由硬质橡胶构成的轮胎径向内侧的内三角胶部8a、和由比内三角胶部8a软质的橡胶构成的轮胎径向外侧的外三角胶部8b。在胎圈部4变形时，这样的胎圈三角胶8确保充分的弯曲刚性并且缓和作用于胎体帘布6A的折返部6b的剪切应力，从而有效地提高胎圈部4的耐久性。

轮辋R包括承接胎圈部4的底面4a的轮辋座Rs、和从轮辋座Rs的轮胎轴向外端朝向轮胎径向外侧并且朝向轮胎轴向外侧平滑地弯曲并突出的轮辋凸缘Rf。

图2示出胎圈部4的放大图。如图2所示，胎圈部4的底面4a是指，在胎圈胎趾点4t与胎圈胎踵点4h之间与轮辋座Rs接触的面。胎圈胎趾点4t为胎圈部4的轮胎轴向的内端。胎圈胎踵点4h为正规状态下，胎圈基准线BL与胎圈部4的外表面的交点。

在本实施方式中，胎圈芯5例如通过将钢制的胎圈线5s卷绕多列多层而形成。

在轮胎子午线截面中，胎圈芯5由截面横长的大致六边形的形状构成，包括：形成轮胎径向的最内侧的内侧面5i、和形成与内侧面5i对置的轮胎径向的最外侧的外侧面5e。这样的胎圈芯5在宽范围发挥对轮辋座Rs稳定的嵌合力。胎圈芯5由于绕其截面的重心的惯性力矩较大，因此抑制了由以上述重心为中心的旋转（以下，有时简称为“转动”）引起的位移。

在正规载荷负载状态下，对于胎圈芯5而言，胎圈芯5的内侧面5i与轮辋R的轮辋座Rs的外表面亦即轮辋座面15所成的角度θ（图1所示）为0度±3度。由此胎圈部4相对于轮辋R的嵌合压遍布轮胎轴向变得均匀。因此抑制胎圈芯5的转动，降低防擦胶10的橡胶塌陷。为了更有效地发挥这样的作用，胎圈芯5的内侧面5i与轮辋座面15所成的角度θ优选为0度±1.5度。

如本实施方式所示，在胎圈芯5由胎圈线5s的卷绕体形成的情况下，胎圈芯5的内侧面5i的倾斜，由穿过在内侧面5i并排的各胎圈线5s的共通的切线所决定。另外，在无法划出共通的切线的情况下，由在内侧面5i并排的胎圈线5s中的、与轮胎轴向最内侧的胎圈线5s及轮胎轴向最外侧的胎圈线5s相接的切线决定。

在正规状态下，胎圈芯5与内侧面5i正交的最大厚度B、同胎圈芯5与内侧面5i平行的最大宽度A之比B/A为0.3～0.5。即，在上述比B/A小于0.3的情况下，胎圈芯5的刚性减小，胎圈部4的耐久性变差。在上述比B/A超过0.5的情况下，胎圈芯5绕上述重心的惯性力矩减小，从而无法抑制胎圈芯5的转动。根据这样的观点，上述比B/A优选为0.3～0.4。

在本实施方式中，配置有围绕胎圈芯5的周围的缠绕层14。缠绕层14保持胎圈线5s的形状。作为缠绕层14不作特别的限定，但优选为在橡胶材料中埋设有帘线的帘线层、或由贴胶的帆布构成的帆布层等。

在本实施方式中，胎圈加强层9包括：配置在胎体帘布6A的主体部6a的轮胎轴向内侧的内侧片9i、以及与该内侧片9i相连且配置在折返部6b的轮胎轴向外侧的外侧片9o。

胎圈加强层9由使用了钢帘线9C（图3所示）的加强帘布9A构成。由此提高胎圈部4的刚性，提高轮胎的耐久性。在本实施方式中，胎圈加强层9由一张加强帘布9A构成。

图3示出从轮胎轴向外侧观察胎圈加强层9的外侧片9o的侧面剖视图。如图3所示，胎圈加强层9的钢帘线9C相对于轮胎周向以40～70度的角度α排列。在上述角度α小于40度的情况下，胎圈加强层9的刚性减小，不能抑制胎圈部4向轮胎轴向外侧倒下。在上述角度α超过70度的情况下，由于胎圈加强层9的钢帘线9C与胎体帘布6A的主体部6a的胎体帘线6C的角度差减小，因此紧箍效果减小，从而不能抑制由作用于主体部6a的拉伸力引起的胎圈芯5的位移。根据这样的观点，上述角度α优选为45～65度。另外，上述角度α是胎圈芯5的轮胎径向的上端5a与外侧片9o的钢帘线9C的轮胎径向的外端9a之间的角度。

图4示出胎圈加强层9的钢帘线9C的剖视图。如图4所示，钢帘线9C是将多根细丝16捻合而形成。由这样的钢帘线9C构成的胎圈加强层9具有较大的弯曲刚性。因此能够抑制伴随胎体帘布6A的拽拉引起的胎圈芯5的位移。

根据均衡地发挥较大的弯曲刚性与抑制轮胎质量的效果的观点，细丝16的线径Da优选为0.05～0.3mm。根据相同的观点，胎圈加强层9的每条钢帘线的细丝16的条数为3～7条。

如图2所示，防擦胶10包括外侧部10a、基部10b以及内侧部10c。外侧部10a通过在胎圈芯5的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向内外延伸而形成胎圈部4的外表面。基部10b配置于胎圈芯5的轮胎径向的内侧。内侧部10c在胎圈芯5的轮胎轴向的内侧沿轮胎径向的内外延伸。为了加强防擦胶10的外表面，也可以设置覆盖有橡胶的帆布材料（图示省略）等。

防擦胶10的橡胶硬度为75～95。在防擦胶10的橡胶硬度小于75的情况下，由于胎圈芯5的位移引起的压缩，从而无法抑制橡胶塌陷及由此引起的永久变形。在防擦胶10的橡胶硬度超过95的情况下，在轮辋组装时，会胎圈胎趾部分产生橡胶缺损等。因此防擦胶10的橡胶硬度优选为78～92。在本说明书中，橡胶硬度是基于JIS-K6253且在23℃的温度下利用杜罗硬度计A型测量的杜罗硬度计A硬度。

在本实施方式的轮胎中，胎圈部4的外表面（在本实施方式中，防擦胶10的外表面）与胎圈芯5的轮胎轴向的外端5t的最短距离D、与胎圈芯5的最大宽度A之比D/A为0.4～0.8。在比D/A小于0.4的情况下，胎圈芯5的外端5t附近的刚性减小，不能抑制由作用于主体部6a的拉伸力引起的胎圈芯5的转动。在比D/A超过0.8的情况下，在胎圈部4的轮胎轴向内外嵌合压之差增大，会产生轮辋错动等，使胎圈部4的耐久性变差。为了更有效地抑制这样的作用，D/A之比优选为0.5～0.7。构成本实施方式的最短距离D的部分，利用防擦胶10、胎圈加强层9以及折返部6b而被加强。

根据更有效地发挥上述作用的观点，上述最短距离D上的防擦胶10的橡胶厚度D1优选为胎圈芯5的最大宽度A的0.15～0.45倍。

为了抑制由轮胎的滚动引起的防擦胶10的橡胶塌陷，并且确保胎圈部4与正规轮辋R的嵌合压来提高胎圈部4的耐久性，轮辋座面15上的防擦胶10的最小厚度T与胎圈芯5的上述最大厚度B之比（T/B）优选为15%～25%。

以上，对本发明的重载荷用轮胎进行了详细地说明，但本发明不限定于上述的具体实施方式，还能够变更为各种方式来实施。

实施例

基于表1的规格，试制了具有图1所示的基本构造的尺寸为11R22.5的重载荷用轮胎，并对各供试轮胎的劣化性能以及耐久性能进行了测试。各供试轮胎的共通规格、测试方法如下。

胎圈加强层的钢帘线的细丝的线径Da：0.1mm

胎体帘线相对于轮胎赤道的角度：90度

＜劣化性能（防擦胶的位移量）＞

将各供试轮胎在下述内压条件下在70℃的恒温箱内放置10天，使其加速劣化。接下来，使已劣化的轮胎在下述条件下，在滚筒试验机上行驶。之后，测量行驶前后伴随橡胶塌陷所引起的胎圈胎踵点的位移量。结果用将比较例1的值换算为1、将实施例1的值换算为5的5分法来表示。数值越大越好。

轮辋：7.50×22.5

内压：正规内压的150%

载荷：正规载荷的200%

速度：30km/h

行驶距离：10000km

＜劣化性能（胎圈芯的角度变化）＞

利用扫描仪拍摄上述劣化性能（位移量）中所使用的轮胎的胎圈部。然后，计测了在滚动试验机上行驶前后引起的胎圈芯的内侧面与轮辋座面的角度α之差。结果以将比较例1的值换算为1、将实施例1的值换算为5的5分法来表示。数值越大越好。

＜耐久性能＞

使用上述试验机，测量了在下述条件下在各供试轮胎的胎圈部产生损伤为止的行驶时间。结果以将比较例1的值设为100的指数来表示。数值越大越好。

内压：正规内压的120%

载荷：正规载荷的150%

速度：40km/h

测试的结果示于表1。

表1

测试的结果能够确认：与比较例的轮胎相比，实施例的轮胎均衡地提高了劣化性能以及耐久性能。另外，改变轮胎尺寸进行了实验，但得到同样的结果。

Claims (6)

1.一种重载荷用轮胎，具有：

胎体，该胎体由具有胎体帘线的胎体帘布构成，该胎体帘布具有从胎面部经过胎侧部而到达胎圈部的胎圈芯的主体部、和与上述主体部相连并且绕上述胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部；

胎圈三角胶，该胎圈三角胶在上述主体部与上述折返部之间从上述胎圈芯朝向轮胎径向外侧以尖细状延伸；

胎圈加强层，该胎圈加强层配置在上述折返部的轮胎轴向外侧；以及

防擦胶，该防擦胶通过在上述胎圈芯的轮胎轴向外侧沿轮胎径向内外延伸而形成胎圈部的外表面，

上述重载荷用轮胎的特征在于，

上述胎圈加强层具有相对于轮胎周向以40～70度的角度排列的钢帘线，

上述胎圈芯具有形成轮胎径向的最内侧的内侧面，

在轮辋组装于正规轮辋且填充了正规内压的无负载的正规状态下，上述胎圈芯的与上述内侧面正交的最大厚度B、和上述胎圈芯的与上述内侧面平行的最大宽度A之比B/A为0.3～0.5，

在上述正规状态下加载正规载荷并以0度的外倾角接地的正规载荷负载状态下，上述胎圈芯的上述内侧面与上述正规轮辋的轮辋座面所成的角度为0度±3度，

上述防擦胶的橡胶硬度为75～95，

上述胎圈芯的轮胎轴向的外端与上述胎圈部的外表面的最短距离

D、与上述胎圈芯的上述最大宽度A之比D/A为0.4～0.8。

2.根据权利要求1所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

在上述正规状态下，上述比B/A为0.3～0.4。

3.根据权利要求1或2所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

上述胎圈加强层的钢帘线是多条细丝捻合而成的。

4.根据权利要求3所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

上述胎圈加强层的每条钢帘线为3～7条上述细丝。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

在上述正规载荷负载状态下，上述胎圈芯的上述内侧面与上述正规轮辋的上述轮辋座面所成的角度为0度±1.5度。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的重载荷用轮胎，其特征在于，

在上述胎体的轮胎径向外侧且在胎面部的内部具有带束层，该带束层由使用带束帘线形成的多张带束帘布构成，

上述胎体帘布的胎体帘线以及上述带束帘布的带束帘线为钢帘线。