CN105189148A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供充气轮胎(1)，其具备从胎面部(2)经由胎侧部(3)到达胎圈部(4)的胎圈芯(5)的环状的胎体(6)，在胎圈部(4)设置有沿胎体(6)的轮胎轴向外侧面的胎圈加强橡胶层(10)。胎圈加强橡胶层(10)由沿轮胎周向卷绕成螺旋状的带状的橡胶带(15)形成。在包含轮胎旋转轴的轮胎子午线剖面中，在胎圈加强橡胶层(10)的轮胎轴向的内表面(Si)以及外表面(So)分别存在邻接的橡胶带(15)的界面(16)，内表面(Si)的界面(16)的数量比外表面(So)的界面(16)的数量少。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及包含胎圈加强橡胶层的充气轮胎，详细地说，涉及包含由带状的橡胶带形成的胎圈加强橡胶层的充气轮胎。
背景技术
公知有具备在胎圈部间呈环状地延伸的胎体的充气轮胎。下述专利文献1提出在胎圈部的胎体的轮胎轴向外侧面设置有胎圈加强橡胶层的充气轮胎。胎圈加强橡胶层抑制胎圈部的变形以提高胎圈部的耐久性。
为了能够根据轮胎尺寸等而柔和地改变形状，下述专利文献2提出通过带缠绕法形成胎圈加强橡胶层的方法。
带缠绕法例如通过将未硫化且宽度为5mm～30mm左右的带状的橡胶带沿轮胎周向卷绕成螺旋状来形成作为对象的生(未硫化)加强橡胶层。该生加强橡胶层通过被硫化而使各橡胶带成为一体。通过带缠绕法成形的加强橡胶层，包含相邻的橡胶带的界面，该界面在加强橡胶层的表面沿轮胎周向延伸。
专利文献1：日本特开2010-137853号公报
专利文献2：日本特开2008-162137号公报
输入至轮胎的胎面部的负载(例如纵向负载)，经由胎体作用于胎圈加强橡胶层。尤其对胎圈加强橡胶层的轮胎轴向的内表面作用有大的拉伸应力。因此，通过带缠绕法形成的胎圈加强橡胶层存在对出现在其内表面的界面作用有大的拉伸应力而导致在上述界面容易产生损坏的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其主要目的在于，提供一种能够提高通过带缠绕法形成的胎圈加强橡胶层的耐久性能的充气轮胎。
本发明是一种充气轮胎，其具备从胎面部经由胎侧部到达胎圈部的胎圈芯的环状的胎体，所述充气轮胎的特征在于，在上述胎圈部设置有沿上述胎体的轮胎轴向外侧面配置的胎圈加强橡胶层，上述胎圈加强橡胶层由沿轮胎周向卷绕成螺旋状的带状的橡胶带形成，在包含轮胎旋转轴的轮胎子午线剖面中，在上述胎圈加强橡胶层的轮胎轴向的内表面以及外表面分别存在邻接的上述橡胶带的界面，上述内表面的上述界面的数量比上述外表面的上述界面的数少。
在本发明的上述充气轮胎中，也可以构成为：上述胎圈加强橡胶层包含具有上述内表面的内侧层叠体和具有上述外表面的外侧层叠体，上述内侧层叠体的上述橡胶带的螺旋间距P1大于上述外侧层叠体的上述橡胶带的螺旋间距P2。
在本发明的上述充气轮胎中，也可以构成为：上述内侧层叠体包含从轮胎径向外侧卷绕至内侧的上述橡胶带，上述外侧层叠体包含从轮胎径向内侧卷绕至外侧的上述橡胶带，上述内侧层叠体与上述外侧层叠体由1根连续的橡胶带构成。
在本发明的上述充气轮胎中，也可以构成为：上述内侧层叠体的上述橡胶带的螺旋间距P1与上述橡胶带的宽度W的比P1/W设定为0.5～0.8的范围。
在本发明的上述充气轮胎中，也可以构成为：上述橡胶带的宽度设定为5mm～30mm的范围。
在本发明的上述充气轮胎中，也可以构成为：上述内侧层叠体与外侧层叠体的橡胶硬度为60度～100度。
在本发明的充气轮胎的胎圈部，沿胎体的轮胎轴向外侧面设置有胎圈加强橡胶层。胎圈加强橡胶层由沿轮胎周向卷绕成螺旋状的带状的橡胶带形成。在包含轮胎旋转轴的轮胎子午线剖面中，在胎圈加强橡胶层的轮胎轴向的内表面以及外表面分别存在邻接的上述橡胶带的界面，上述内表面的上述界面的数量比上述外表面的上述界面的数量少。
因此，本发明的充气轮胎在容易作用有大的拉伸应力的胎圈加强橡胶层的内表面上存在少的界面，因此能够防止胎圈加强橡胶层的剥离等，提高耐久性能。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的充气轮胎的剖视图。
图2是图1的胎圈部的放大剖视图。
图3是充气轮胎的局部立体图。
图4(A)是制造胎圈加强橡胶层的内侧层叠体的工序的剖视图，图4(B)是制造胎圈加强橡胶层的外侧层叠体的工序的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的一实施方式进行说明。
图1示出本实施方式的充气轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)1的包含轮胎旋转轴的子午线剖视图。如图1所示，轮胎1具有从胎面部2经由胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5的环状的胎体6。
并且，轮胎1还具备：带束层7，其设置于胎体6的轮胎径向外侧；内衬8，其以形成轮胎内腔面8a的方式配置于胎体6的内侧；侧部加强橡胶层9，其配置于胎侧部3的胎体6的轮胎轴向内侧；以及胎圈加强橡胶层10，其在胎圈部4配置于胎体6的轮胎轴向外侧。轮胎1例如在轿车用轮胎中作为漏气时也能够行驶的漏气保用轮胎使用。
在本说明书以及权利要求书中，在未特别声明的情况下，轮胎1的各部分尺寸是正规状态下的值。上述“正规状态”是指轮胎1被组装于正规轮辋(省略图示)且填充有正规内压而无负载的状态。
上述“正规轮辋”是指在包含轮胎所依据的规格在内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“DesignRim”，若为ETRTO则表示“MeasuringRim”。
上述“正规内压”是指在包含轮胎所依据的规格在内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则表示在表“TIRELOADLIMITSATVARIOUSCOLDINFLATIONPRESSURES”中记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATIONPRESSURE”。
胎体6至少由1片胎体帘布构成。本实施方式的胎体6包含在轮胎赤道C的位置配置于轮胎径向的内侧的内帘布6A、和配置于内帘布6A的外侧的外帘布6B。各胎体帘布例如包含相对于轮胎赤道C呈70°～90°的角度排列的多根有机纤维帘线。
图2示出图1的胎圈部4的放大剖视图。如图1或图2所示，内帘布6A例如包含在胎圈部4间延伸的主体部11A、和绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部12A。外帘布6B与内帘布6A同样地包含主体部11B和折返部12B。
如图1所示，带束层7例如包含2层带帘布7A、7B。各带帘布7A、7B包含相对于轮胎赤道C呈10度～40度的角度排列的多根带帘线。带帘布7A、7B以带帘线相互交叉的朝向重叠。本实施方式的带帘线使用钢帘线，也可以根据需要使用芳香族聚酰胺、人造丝等高弹性的有机纤维帘线。
内衬8例如以形成轮胎内腔面8a的大致整个区域的方式配置为呈环状地跨在胎圈部4、4之间。为了保持轮胎1的内压，内衬8使用不透气性优良的橡胶组合物。作为这样的橡胶组合物，例如由橡胶中包含50质量份以上的卤代丁基的丁基系橡胶形成。
在外帘布6B的主体部11B与折返部12B之间配置有从胎圈芯5向轮胎径向外侧尖细状地延伸的胎圈三角胶13。为了提高胎圈部4的弯曲刚性，胎圈三角胶13由硬质橡胶构成。这样的硬质橡胶例如优选具有60度～95度的橡胶硬度。
上述“橡胶硬度”是依据JIS-K6253在23℃的环境下由A型硬度计测得的硬度。
侧部加强橡胶层9例如在胎体6的轮胎轴向内侧沿轮胎周向连续地延伸。侧部加强橡胶层9形成为厚度从中央部朝向轮胎径向的内端9i以及外端9o逐渐减小且剖面大致呈月牙状。上述厚度是在胎体6的内帘布6A的主体部11A的法线方向上测定的。
侧部加强橡胶层9的内端9i例如位于比胎圈三角胶13的轮胎径向外端更靠轮胎径向内侧的位置且比胎圈芯5更靠轮胎径向外侧的位置。侧部加强橡胶层9的外端9o例如位于比带束层7的轮胎轴向外端更靠轮胎轴向内侧的位置。
侧部加强橡胶层9提高胎侧部3的弯曲刚性，从而能够有效地减轻漏气保用行驶时轮胎的纵向挠曲。为了更有效地发挥这样的作用，侧部加强橡胶层9例如优选具有60度～95度的橡胶硬度。
如图2所示，胎圈加强橡胶层10在胎圈部4处，在胎体6的轮胎轴向外侧沿轮胎周向连续地延伸。胎圈加强橡胶层10例如具有厚度从中央部朝向轮胎径向的内端10i以及外端10o逐渐减小的形状。上述厚度是在胎体6的内帘布6A的折返部12A的法线方向上测定的。
胎圈加强橡胶层10的内端10i例如位于比胎圈三角胶13的轮胎径向内端更靠轮胎径向内侧的位置且比胎圈芯5的轮胎径向内端5i更靠轮胎径向外侧的位置。胎圈加强橡胶层10的外端10o例如位于比胎圈三角胶13的轮胎径向外端更靠轮胎径向外侧的位置且比侧部加强橡胶层9的厚度最大的位置更靠轮胎径向内侧的位置。
胎圈加强橡胶层10配置为跨越侧部加强橡胶层9与胎圈三角胶13双方。由此，能够均衡地提高胎圈部4的弯曲刚性，更有效地减轻漏气保用行驶时轮胎的纵向挠曲。为了更有效地发挥这样的作用，胎圈加强橡胶层10例如优选具有60度～100度的橡胶硬度，更优选具有70度～90度的橡胶硬度。
为了能够根据轮胎尺寸等柔和地改变形状，本实施方式的胎圈加强橡胶层10例如通过带缠绕法形成。带缠绕法能够通过将带状的橡胶带15沿轮胎周向卷绕成螺旋状而形成具有各种剖面形状的橡胶部件。因此，本发明的轮胎1具有优良的生产率。
图3示出轮胎1的局部立体图。如图2或图3所示，胎圈加强橡胶层10在轮胎子午线剖面包含轮胎轴向的内表面Si以及外表面So。在胎圈加强橡胶层10的内表面Si以及外表面So分别出现邻接的橡胶带15的界面16。在本实施方式中，例如，在内表面Si出现3条界面16，在外表面So出现7条界面16。因此，胎圈加强橡胶层10在轮胎子午线剖面中，内表面Si的界面16的数量比外表面So的界面16的数量少。
这样的胎圈加强橡胶层10，在行驶时作用有大的拉伸应力的内表面Si上，容易成为损坏起点的界面16的数量相对少。因此，能够提高通过带缠绕法形成的胎圈加强橡胶层10的耐久性能。这样的轮胎1在内压泄漏的漏气保用行驶时表现出优良的耐久性能。
如图2所示，胎圈加强层10包含了例如具有内表面Si的内侧层叠体10A和具有外表面So的外侧层叠体10B。各层叠体10A、10B分别是橡胶带15的卷绕层叠体。
图4(A)示出轮胎生胎的制造方法中的胎圈加强橡胶层10的内侧层叠体10A的制造工序，图4(B)示出外侧层叠体10B的制造工序。
如图3、图4(A)或图4(B)所示，胎圈加强橡胶层10例如沿生胎的胎体帘布的折返部的外侧面卷绕层叠橡胶带15而形成。在胎圈加强橡胶层10的外侧，例如粘贴胎侧橡胶SG等橡胶部件来制作生胎。生胎根据惯例被硫化来制造轮胎1。
内侧层叠体10A例如包含沿内帘布6A的折返部12A从轮胎径向外侧呈螺旋状地卷绕至内侧的橡胶带15。外侧层叠体10B例如包含沿内侧层叠体10A从轮胎径向内侧卷绕至外侧的橡胶带15。上述内侧层叠体10A与外侧层叠体10B例如优选由1根连续的橡胶带15形成。
如图4(A)或图4(B)所示，内侧层叠体10A例如是橡胶带15按照螺旋间距P1卷绕而成的。另一方面，外侧层叠体10B例如是橡胶带15按照螺旋间距P2卷绕而成的。内侧层叠体10A的螺旋间距P1大于外侧层叠体10B的螺旋间距P2。由此，与在胎圈加强橡胶层10的外表面So的界面16的数量相比，能够容易减少在胎圈加强橡胶层10的内表面Si的界面16的数量。
内侧层叠体10A优选螺旋间距P1与橡胶带15的宽度W的比P1/W例如为0.5～0.8的范围。在上述比P1/W不足0.5的情况下，存在无法充分减少胎圈加强橡胶层10的内表面Si的界面16的数量的担忧。相反地，在上述比P1/W大于0.8的情况下，橡胶带15彼此的重叠量减少，存在橡胶带15在界面16容易剥离的担忧。从这样的观点考虑，上述比P1/W更优选为0.6～0.7的范围。
外侧层叠体10B优选螺旋间距P2与橡胶带15的宽度W的比P2/W小于比P1/W。上述比P2/W例如不足0.5，更优选为0.2～0.4的范围。外侧层叠体10B在轮胎轴向上的厚度比内侧层叠体10A在轮胎轴向上的厚度大。因此，本实施方式的胎圈加强橡胶层10通过沿轮胎径向以一次往复卷绕橡胶带15形成为预先设定的形状。因此，在本发明的轮胎1中，带缠绕法不需要使橡胶带15沿轮胎径向多次往复就能够形成具有预先设定的形状的胎圈加强橡胶层10，从而能够进一步提高其生产率。
橡胶带15例如通过挤出装置(省略图示)而被连续地挤出。本实施方式的橡胶带15的宽度W例如为5mm～30mm左右。在上述宽度W不足5mm的情况下，存在出现在胎圈加强橡胶层10的内表面Si的界面16的数量变多的担忧。相反地，在宽度W大于30mm的情况下，难以将胎圈加强橡胶层10形成为预先设定的形状。从这样的观点考虑，橡胶带的宽度W更优选为5mm～20mm。
本实施方式的橡胶带15的厚度t例如为0.5～2.0mm左右。在上述厚度t不足0.5mm的情况下，存在纵向负载经由胎圈加强橡胶层10的内侧层叠体10A作用于外侧层叠体10B的担忧。相反地，在厚度t大于2.0mm的情况下，难以将胎圈加强橡胶层10形成为预先设定的形状。从这样的观点考虑，橡胶带的厚度t更优选为0.5～1.0mm。
在上述实施方式中，在胎圈加强橡胶层10，为了使内表面Si的界面16的数量比外表面So的界面16的数量少，在内侧层叠体10A与外侧层叠体10B改变橡胶带15的螺旋间距P1、P2。然而，在本发明的轮胎1中，也可以不依赖橡胶带15的螺旋间距P1、P2，而是例如在内侧层叠体10A与外侧层叠体10B改变橡胶带15的宽度、厚度，从而使内表面Si的界面16的数量比外表面So的界面16的数量少。
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于上述实施方式，也可以变形为各种实施方式来实施。
实施例
基于表1的规格而试制了具有图1～图3所示的基本构造的轿车用漏气保用轮胎，并测试了它们的性能。另外，为了比较，还试制了具有沿轮胎径向的一方卷绕橡胶带而形成的胎圈加强橡胶层的轮胎(比较例1)，并同样进行了测试。比较例1的轮胎的胎圈加强橡胶层的橡胶带的宽度与螺旋间距的比为0.3。
实施例的主要通用规格如下所述。
轮胎尺寸：245/40R18
轮辋尺寸：8J
橡胶带的宽度W：20mm
橡胶带的厚度：1mm
比(P2/W)：0.3
对于漏气保用耐久性能而言，将各测试用轮胎组装于除去气门芯的上述轮辋，且在内压为零的状态下，使用转鼓试验机依据ECE30规定的负载/速度性能测试而通过步进速度方式实施。在测试中，使行驶速度逐步上升并对轮胎破坏为止的速度与时间进行测定。评价通过以比较例1为100的指数表示，数值越大漏气保用耐久性能越优良。
[表1]
如表1所示，能够确认实施例的轮胎能够提高漏气保用耐久性能。
附图标记说明：
1…充气轮胎；4…胎圈部；6…胎体；10…胎圈加强橡胶层；15…橡胶带；16…界面；Si…内表面；So…外表面。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其具备从胎面部经由胎侧部到达胎圈部的胎圈芯的环状的胎体，所述充气轮胎的特征在于，
在所述胎圈部设置有沿所述胎体的轮胎轴向外侧面配置的胎圈加强橡胶层，
所述胎圈加强橡胶层由沿轮胎周向卷绕成螺旋状的带状的橡胶带形成，
在包含轮胎旋转轴的轮胎子午线剖面中，在所述胎圈加强橡胶层的轮胎轴向的内表面以及外表面分别存在邻接的所述橡胶带的界面，所述内表面的所述界面的数量比所述外表面的所述界面的数量少。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述胎圈加强橡胶层包含具有所述内表面的内侧层叠体和具有所述外表面的外侧层叠体，
所述内侧层叠体的所述橡胶带的螺旋间距P1大于所述外侧层叠体的所述橡胶带的螺旋间距P2。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，
所述内侧层叠体包含从轮胎径向外侧卷绕至内侧的所述橡胶带，
所述外侧层叠体包含从轮胎径向内侧卷绕至外侧的所述橡胶带，
所述内侧层叠体与所述外侧层叠体由1根连续的橡胶带构成。
4.根据权利要求2或3所述的充气轮胎，其特征在于，
所述内侧层叠体的所述橡胶带的螺旋间距P1与所述橡胶带的宽度W的比P1/W为0.5～0.8。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述橡胶带的宽度为5mm～30mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述带层叠体的橡胶硬度为60度～100度。
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