CN106394136A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充气轮胎，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果和带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力及耐偏磨损性。充气轮胎(1)的带束层(10)具有第一主作用带束(12)、第二主作用带束(14)、加强带束(13)，加强带束(13)的帘线角度(θ3)在6度以上且9度以下，加强带束(13)的宽度(W3)在轮胎截面宽度(Wt)的50％以上，比第一及第二主作用带束(12、14)中宽度窄的带束还窄，在安装于规定轮辋(31)并填充微小内压且无负载时，在子午线方向截面上，通过加强带束(13)的两最大宽度位置上的点(X)和轮胎赤道面上的点(Y)的圆弧具有2500mm以上的曲率半径(R)，轮胎赤道面处的整个厚度(TCE)与胎肩主沟槽(41d)处的整个厚度(TSH)具有1.05TSH≤TCE≤135TSH的关系。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎。
背景技术
众所周知，在如货车或巴士这样的车辆所使用的重载荷用充气子午线轮胎中，在设置于胎体与胎面部之间的带束层设置有：帘线相对于轮胎周向而言的倾斜角度(帘线角度)被设定为0度～5度左右的小角度的加强带束(例如，参照专利文献1～5)。试图利用加强带束来抑制轮胎的径向成长。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－45334号公报
专利文献2：日本特开2005－104437号公报
专利文献3：日本特开2014－189243号公报
专利文献4：日本专利第5182455号公报
专利文献5：日本特开2014－213649号公报
发明内容
在加强带束的帘线角度为0度～5度左右的小角度的情况下，由于胎面部的形状保持力提高，带束端部的形变减小，所以在带束耐久力方面是有利的。
然而，若加强带束的帘线角度为0度～5度左右的小角度，则轮胎径向的约束力变得过剩，存在轮胎宽度方向的变形增大的倾向。若轮胎宽度方向的变形增大，则从胎圈部到轮胎截面最大宽度的范围内的变形增大。其结果，导致胎圈部的形变增大，胎圈部的脱层等故障产生的难度(胎圈耐久力)降低。
在使加强带束的帘线角度在6度以上的情况下，与帘线角度为0度～5度左右的情况相比，轮胎径向的抑制力变弱，轮胎宽度方向的刚性容易变得不均匀。其结果，胎面部的耐偏磨损性变差。
本发明的课题在于，在充气轮胎中，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果以及带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力和耐偏磨损性。
作为本发明的用于解决上述课题的手段而提供的充气轮胎，其具备配置于胎体与胎面部之间的带束层，其中，上述带束层具备：第一主作用带束、配置于上述第一主作用带束的轮胎径向外侧且具有与上述第一主作用带束的帘线角度相比相对于轮胎周向而言的朝向不相同的帘线角度的第二主作用带束、以及加强带束，上述加强带束的帘线角度在6度以上且9度以下，上述加强带束的宽度在轮胎截面宽度的50％以上且比上述第一主作用带束及第二主作用带束这两者中宽度窄的带束还窄。
所谓“帘线角度”是指带束或帘布的帘线与轮胎周向所成的锐角。在帘线沿轮胎周向延伸的情况下，帘线角度为0度。
将加强带束的帘线角度设定为6度以上且9度以下，而不是设定为0度以上且5度以下这样的小角度(实质上可视为0度的角度或接近它的角度)。通过该结构，由于能够避免加强带束所带来的轮胎径向的约束力变得过强，因此能够抑制朝向轮胎宽度方向的过度变形。其结果，能够抑制产生于胎圈部的形变，提高胎圈耐久力。
若将加强带束的帘线角度设定在6度以上且9度以下，则相比于帘线角度在0度以上且5度以下的情况而言，轮胎的径向成长的抑制效果会变弱。然而，由于加强带束的帘线角度即便最大也仅为9度，因此轮胎径向的约束力不会变得过弱。此外，加强带束的宽度在轮胎截面宽度的50％以上。即，加强带束具有足够的宽度，而不是宽度窄小。根据这些理由，也能够确保必要的轮胎的径向成长的抑制效果。此外，由于能够获得足够的胎面部的形状保持力，减小带束端部的形变，因此能够确保必要的带束耐久力。加强带束的宽度比第一主作用带束及第二主作用带束中宽度窄的带束还窄。因此，能够降低加强带束产生的形变。
如上所述，根据本发明的充气轮胎，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力。
优选，在安装于规定轮辋并填充微小内压且无负载时，在子午线方向截面上，通过所述加强带束的两最大宽度位置上的点和轮胎赤道面上的点的圆弧具有2500mm以上的曲率半径，所述轮胎赤道面处的从胎面外形到轮胎内周面为止的整个厚度TCE和周向主沟槽中位于轮胎宽度方向的最外侧的最外主沟槽处的整个厚度TSH具有1.05TSH≤TCE≤1.35TSH的关系。
所谓“微小内压”是指安装于规定轮辋的轮胎为了维持其形状而至少需要的压力。
所谓“胎面外形”是指在子午线方向截面上的胎面部的外形(外表形状)。但是，胎面外形在假定胎面部未形成有沟槽的情况下，是指胎面部的轮廓。
“最大宽度位置上的点”及“轮胎赤道面上的点”只要是加强带束的同一厚度位置的点即可，可以是加强带束的外周面上的点、内周面上的点、或者它们之间的同一厚度位置的点。
在将充气轮胎安装于规定轮辋并以微小内压进行填充且无负载的状态下，加强带束在子午线方向截面上具有2500mm以上的曲率半径。也就是，在以微小内压进行填充的状态下、亦即成长(膨胀)的初始状态下，加强带束的子午线截面形状可以视为是大致平坦的。因此，在从微小内压提高到规定内压时，容易将加强带束维持为大致平坦，并且容易使之均匀成长，其结果，容易将加强带束内的带束帘线的帘线角度及打入根数维持为大致均匀，并且容易将轮胎宽度方向上的刚性维持均匀。
另外，由于轮胎赤道面处的整个厚度TCE与最外主沟槽处的整个厚度TSH具有上述关系，因此，加强带束是大致平坦的，所以实质上，最外主沟槽侧的胎面部的厚度比轮胎赤道面侧的胎面部的厚度薄。也就是，最外主沟槽侧的轮胎直径比轮胎赤道面侧的轮胎直径小，因此，在有负载时因胎侧部发生变形而容易接地的最外主沟槽侧，胎面部2的接地性受到抑制。因此，在有负载时，胎面部的接地面形状从轮胎赤道面侧到最外主沟槽侧是大致均匀的。
因此，即使加强带束的帘线角度在6以上且9度以下，也容易大致均匀地成长(膨胀)，能够将轮胎宽度方向的刚性维持为大致均匀，其接地面形状从轮胎宽度方向的中心部到胎肩部是大致均匀的，因此，能够提高胎面部的耐偏磨损性。
优选，在设定将所述周向主沟槽的槽底在轮胎宽度方向上连接起来的虚拟线为槽底线，设定所述带束层中配置于轮胎径向最外侧的带束为最外带束的情况下，所述轮胎赤道面上的从所述槽底线到所述最外带束为止的厚度TACE和所述最外主沟槽处的从所述槽底线到所述最外带束为止的厚度TASH具有1.5TASH≤TACE≤2.5TASH的关系。
所谓“到带束为止的厚度”是指从基准线(在此为槽底线)到配置于带束的带束帘线的轮胎径向的最大外径位置为止的厚度。
由于TACE和TASH具有上述关系，因此能够抑制胎面部的偏磨损。也就是，在TACE小于TASH的1.5倍的情况下，与胎肩部相比，中心部难于接地，中心部发生打滑，因此中心部容易发生偏磨损。另一方面，在TACE大于TASH的2.5倍的情况下，与中心部相比，胎肩部难于接地，胎肩部发生打滑，因此胎肩部容易发生偏磨损。
优选，在设定所述带束层中配置于轮胎径向最外侧的带束为最外带束的情况下，所述轮胎赤道面处的从所述胎面外形到所述最外带束为止的厚度TBCE和所述最外主沟槽处的从所述胎面外形到所述最外带束为止的厚度TBSH具有1.1TBSH≤TBCE≤1.6TBSH的关系。
由于TBCE和TBSH具有上述关系，因此能够抑制胎面部的偏磨损。也就是，在TBCE小于TBSH的1.1倍的情况下，与胎肩部相比，中心部难于接地，中心部发生打滑，因此中心部容易发生偏磨损。另一方面，在TBCE大于TBSH的1.6倍的情况下，与中心部相比，胎肩部难于接地，胎肩部发生打滑，因此，胎肩部容易发生偏磨损。
优选，在设定将所述周向主沟槽的槽底在轮胎宽度方向上连接起来的虚拟线为槽底线的情况下，所述轮胎赤道面处的从所述槽底线到所述加强带束为止的厚度TCCE和所述最外主沟槽处的从所述槽底线到所述加强带束为止的厚度TCSH具有1.3TCSH≤TCCE≤1.8TCSH的关系。
由于TCCE和TCSH具有上述关系，因此能够抑制胎面部的偏磨损。也就是，在TCCE小于TCSH的1.3倍的情况下，与胎肩部相比，中心部难于接地，中心部发生打滑，因此中心部容易发生偏磨损。另一方面，在TCCE大于TCSH的1.8倍的情况下，与中心部相比，胎肩部难以接地，胎肩部发生打滑，因此胎肩部容易发生偏磨损。
优选，所述轮胎赤道面处的从所述胎面外形到所述加强带束为止的厚度TDCE和所述最外主沟槽处的从所述胎面外形到所述加强带束为止的厚度TDSH具有1.0TDSH≤TDCE≤1.4TDSH的关系。
由于TDCE和TDSH具有上述关系，因此能够抑制胎面部的偏磨损。也就是，在TDCE小于TDSH的1.0倍的情况下，与胎肩部相比，中心部难以接地，中心部发生打滑，因此中心部容易发生偏磨损。另一方面，在TDCE大于TDSH的1.4倍的情况下，与中心部相比，胎肩部难以接地，胎肩部发生打滑，因此胎肩部容易发生偏磨损。
充气轮胎可以为扁平率在70％以下且截面宽度的公称宽度在365mm以上。
根据本发明，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力和耐偏磨损性。
附图说明
图1为本发明的实施方式所涉及的充气轮胎的子午线截面图。
图2为带束层的展开图。
图3为表示有负载时的充气轮胎的示意性局部截面图。
图4为变形例所涉及的充气轮胎的子午线截面图。
图5为比较例1的充气轮胎的子午线截面图。
图6为有负载时的充气轮胎的子午线截面图。
图7为表示胎面部的厚度的特定位置的充气轮胎的子午线截面图。
符号说明：
1-充气轮胎、2-胎面部、2a-接地部、4-胎侧部、6-胎圈部、8-胎体、8a-胎体帘线、10-带束层、11-缓冲带束、11a-带束帘线、12-第一主作用带束、12a-带束帘线、13-加强带束、13a-带束帘线、14-第二主作用带束、14a-带束帘线、15-保护带束、15a-带束帘线、22-胎圈芯、2-胎圈外护胶、26-胎圈包布、31-轮辋、41a、41b、41c、41d-主沟槽、Ce-轮胎宽度方向的中心线、Wt-轮胎截面最大宽度、Ht-轮胎截面最大高度、θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5-帘线角度、TCE-轮胎赤道面处的整个厚度、TSH-胎肩主沟槽处的整个厚度、X-最大宽度位置上的点、Y-轮胎赤道面上的点
具体实施方式
图1表示本发明的实施方式所涉及的橡胶制的充气轮胎(以下，称为轮胎)1。轮胎1为如货车或巴士这样的车辆所使用的重载荷用充气子午线轮胎。此外，轮胎1还是扁平率在70％以下的扁平轮胎。扁平率是由轮胎截面最大高度Ht相对于轮胎截面最大宽度Wt的比率来定义的。更具体而言，本实施方式的轮胎1的尺寸(按照ISO方式的标记)为445/50R22.5。
此外，在图1中，示出轮胎1被安装于规定轮辋31，并以微小内压进行了填充的状态。在此，所谓微小内压是安装于轮辋31的轮胎1为了维持其形状而至少需要的内压，为40～60kPa，在本实施方式中为50kPa。
轮胎1具备胎面部2、一对胎侧部4以及一对胎圈部6。每个胎圈部6设置于胎侧部4的轮胎径向的内侧端部(与胎面部2相反侧的端部)。在一对胎圈部6之间设置有胎体8。在轮胎1的最内侧周面设置有内衬(未图示)。在胎体8与胎面部2的踏面之间设置有带束层10。换言之，在胎面部2中，在胎体8的轮胎径向外侧设置有带束层10。如后面的详细说明那样，本实施方式的带束层10具备5片带束11～15。
胎面部2具有沿着轮胎周向延伸的多条主沟槽41。在此，主沟槽41由轮胎宽度方向中心(图1中由Ce表示轮胎宽度方向的中心线。)和其两侧3个位置的总计7条沟槽构成。位于中心线Ce上的主沟槽为第一主沟槽41a，位于其两侧的主沟槽为第二主沟槽41b，而且，位于其外侧的主沟槽为第三主沟槽41c，位于轮胎宽度方向的最外侧的主沟槽是胎肩主沟槽41d。由这些主沟槽41a～41d在胎面部2形成多个陆地部。
胎面部2形成为：随着胎面外形TP从轮胎赤道面(中心线Ce)向轮胎宽度方向的两端部侧靠近，轮胎外径TD逐渐减小。在此，所谓胎面外形TP是指沿着轮胎宽度方向及轮胎径向的截面(子午线截面)上的胎面部2的外形(表面形状)。但是，胎面外形TP是指：在假定胎面部2未形成有沟槽的情况下则为胎面部2的轮廓，是表示将胎面表面(各陆地部的表面)圆滑地连结起来的曲线。
另外，关于从胎面外形TP到轮胎内周面(内衬的内周面)为止的整个厚度，以轮胎赤道面处的整个厚度TCE大于胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH的方式形成胎面部2的厚度。在此，所谓胎肩主沟槽41d处的整个厚度是指：从胎肩主沟槽41d的轮胎宽度方向的中心位置处的胎面外形TP起、也就是从将由胎肩主沟槽41d划分开的陆地部圆滑地连接起来的曲线起到轮胎内周面为止的厚度。
另外，胎面部2形成为：轮胎赤道面处的整个厚度TCE和胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH更具体地讲，具有1.05TSH≤TCE≤1.35TSH的关系。
胎圈部6具备胎圈芯22、胎圈外护胶24以及胎圈包布26。在胎圈芯22的周围，胎体8的轮胎宽度方向的端部是沿着胎圈外护胶24从轮胎宽度方向的内侧朝向外侧被卷起的。胎圈包布26配置于胎圈外护胶24的周围，使得相对于胎体8的端部而言在外侧与胎体8邻接。
参照图1及图2，本实施方式的胎体8由1片胎体帘布构成，是用橡胶层覆盖配置为相互平行的多个胎体帘线8a而形成的。胎体帘线8a配置成沿轮胎径向延伸，且相对于轮胎周向的角度(帘线角度)θ0被设定为90度。轮胎宽度方向的中心线Ce所延伸的方向为轮胎周向。胎体帘线8a在本实施方式中由钢丝制成，但也可以由有机纤维制作。
参照图1及图2，本实施方式的带束层10具备：配置成相互重叠的5片带束亦即缓冲带束11、第一主作用带束12、加强带束13、第二主作用带束14以及保护带束15。
缓冲带束11被配置成：在相对于胎体8而言的轮胎径向外侧而与该胎体8邻接。第一主作用带束12被配置成：在相对于缓冲带束11而言的轮胎径向外侧而与该缓冲带束11邻接。此外，第二主作用带束14配置于相比第一主作用带束12靠轮胎径向外侧的位置。加强带束13配置于第一主作用带束12与第二主作用带束14之间。即，加强带束13被配置成在相对于第一主作用带束12而言的轮胎径向外侧而与该第一主作用带束12邻接，而且被配置成在相对于第二主作用带束14而言的轮胎径向内侧而与该第二主作用带束14邻接。保护带束15被配置成：在相对于第二主作用带束14而言的轮胎径向外侧而与该第二主作用带束14邻接。
第一及第二主作用带束12、14的主要功能为：赋予胎体8(帘线角度θ0为90度)轮胎径向的约束力。加强带束13的主要功能为：弥补由第一及第二主作用带束12、14所带来的轮胎径向的约束力。保护带束15的主要功能为：保护第一及第二主作用带束12、14，提高轮胎1的耐外伤性。缓冲带束11的主要功能为提高轮胎1的耐冲击性。
加强带束13设置成：在如图1所示安装于规定轮辋31且以微小内压进行了填充时，在子午线方向截面上，通过加强带束13的两最大宽度位置上的点X(图1中仅示出了一侧的点X)和轮胎赤道面(中心线Ce)上的点Y的圆弧的曲率半径R在2500mm以上。此外，两最大宽度位置上的点X和轮胎赤道面上的点Y只要是加强带束13的同一厚度位置上的点即可，可以是外周面上的点、内周面上的点、或者它们中间的同一厚度位置处的点。另外，通过上述3点的圆弧可以是向轮胎径向的外径侧凸出，也可以是向内径侧凸出。
也就是，在以微小内压进行了填充的状态下、亦即成长(膨胀)的初始状态下，加强带束13的子午线截面形状可以视为是大致平坦的。因此，在从微小内压提高到规定内压时，容易将加强带束13维持为大致平坦而且容易使之均匀地成长，其结果，容易将加强带束13内的带束帘线13a的帘线角度θ3及打入根数维持为大致均匀，从而容易将轮胎宽度方向的刚性维持均匀。
另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE和胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH具有1.05TSH≤TCE≤1.35TSH的关系，因此，加强带束13是大致平坦的，所以，实质上，胎肩主沟槽41d侧(最外主沟槽侧)的胎面部2的厚度比轮胎中心线Ce侧(轮胎赤道面侧)的胎面部2的厚度薄。也就是，胎肩主沟槽41d侧的轮胎直径小于轮胎中心线Ce侧的轮胎直径，所以，在有负载时胎侧部发生变形而容易接地的胎肩主沟槽41d侧，胎面部2的接地性受到抑制。因此，在有负载时，胎面部2的接地面形状从轮胎中心线Ce侧到胎肩主沟槽41d侧是大致均匀的。
因此，即使在加强带束13的帘线角度θ3为6度以上且9度以下的情况下，也能够使之大致均匀地成长(膨胀)，能够将轮胎宽度方向的刚性维持为大致均匀，其接地面形状从轮胎宽度方向的轮胎中心线Ce侧到胎肩主沟槽41d侧是大致均匀的，能够提高胎面部2的耐偏磨损性。
另外，带束层10的各带束11～15都是对相互平行地配置的多个带束帘线11a～15a进行橡胶覆盖而形成的。
参照图2，对构成带束层10的带束11～15所具备的带束帘线11a～15a相对于轮胎周向而言的倾斜角度(帘线角度)θ1～θ5进行说明。在以下的说明中，对于帘线角度θ1～θ5，有时将以图2中箭头A所示的朝向为基准，带束帘线11a～15a相对于轮胎宽度方向的中心线Ce而言朝向图中右侧远离而延伸的情形称之为右上升。此外，有时将以箭头A所示的朝向为基准，带束帘线11a～15a相对于中心线Ce而言朝向图中左侧远离而延伸的情形称之为左上升。
第一主作用带束12的带束帘线12a的帘线角度θ2在本实施方式中为17度(右上升)。帘线角度θ2可设定在20±10度的范围，优选设定在17±5度的范围。
第二主作用带束14的带束帘线14a的帘线角度θ4在本实施方式中为17度(左上升)。帘线角度θ4可设定在20±10度的范围，优选设定在17±5度的范围。
第一及第二主作用带束12、14的帘线角度θ2、θ4被设定成：带束帘线12a、14a相对于轮胎宽度方向的中心线Ce而言呈不同的朝向而延伸。即，帘线角度θ2、θ4中的一方被设定为右上升，另一方被设定为左上升。
加强带束13的带束帘线13a的帘线角度θ3在本实施方式中为7度(左上升)。帘线角度θ3设定在6度以上且9度以下的范围。
缓冲带束11的带束帘线11a的帘线角度θ1在本实施方式中为65度。帘线角度θ1设定在60±15度的范围。
保护带束15的带束帘线15a的帘线角度θ5在本实施方式中为20度。帘线角度θ5设定在20±10度的范围。
关于帘线角度θ1～θ5的数值(包含数值范围的上下极限值)，容许实质上不可避免的误差、且只要能够满足带束11～15所要求的功能，则不必是几何学上非常严谨的值。关于这一点，胎体帘线8a的帘线角度θ0也是一样的。
整理带束11～15的帘线角度θ1～θ5可如下表1所示。
【表1】
本实施方式的带束11～15的除帘线角度以外的主要参数如下表2所示。
【表2】
如表2所示，在本实施方式中，将相对地配置于轮胎径向外侧的第二主作用带束14的宽度W4(325mm)设定为：比相对地配置于轮胎径向内侧的第一主作用带束12的宽度W2(370mm)窄。
加强带束13的宽度W3设定为轮胎截面最大宽度Wt的50％以上(W3≥0.5Wt)。这里所说的轮胎截面最大宽度Wt是指：在将轮胎1安装于规定轮辋(图1示意性地示出轮辋31)，并填充规定内压(TRA规定内压的830kPa)且无负载状态这样条件下的值。此外，加强带束13的宽度W3设定为比第一及第二主作用带束12、14这两者中宽度窄的带束还窄(W3＜W2、W4)。在本实施方式中，加强带束13的宽度W3设定为290mm，是在前述条件下的轮胎截面最大宽度Wt(440mm)的50％以上，且比宽度窄的第二主作用带束14的宽度W4(325mm)还要窄。
将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，而不是设定为0度以上且5度以下这样的小角度(实质上可视为0度的角度或者接近它的角度)。因此，能够避免加强带束13所带来的轮胎径向的约束力变得过强，因此能够抑制轮胎宽度方向的过度的变形。通过抑制轮胎宽度方向的过度的变形，能够抑制胎圈部6所产生的形变，从而能够提高胎圈耐久力(产生胎圈部的脱层等故障的难度)。
如图3的示意性图所示，在有负载状态(安装于车辆的状态)下，在胎面部2的踏面中的相对于接地面2a而处于箭头B所示的轮胎旋转方向上的前后的区域，加强带束13的带束帘线13a产生弯折(符号C)。帘线角度θ3越小，该弯折越显著。而通过将帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，相比于将帘线角度θ3设定为0度以上且5度以下的小角度的情形，能够缓和加强带束13的带束帘线13a在接地面2a附近的弯折，有效地防止帘线折断。
如上所述，加强带束13的宽度W3设定为：比第一及第二主作用带束12、14这两者中的宽度窄的第二主作用带束14的宽度W4还要窄。通过这一点，也能够有效地防止加强带束13的带束帘线13a的帘线折断。
如上所述，加强带束13配置于第一主作用带束12与第二主作用带束14之间。通过该配置，由第一及第二主作用带束12、14保护加强带束13，因此能够更加有效地防止：由接地面2a附近的弯折(图3的符号C)引起的加强带束13的带束帘线13a的帘线折断。
根据这些理由，能够有效地防止加强带束13的帘线折断。
若将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，则相比于帘线角度θ3在0度以上且5度以下的情形，轮胎1的径向成长的抑制效果会变弱。然而，加强带束13的帘线角度θ3即便最大也仅为9度，因此轮胎径向的约束力不会变得过弱。此外，如上所述，加强带束13的宽度W3在轮胎截面最大宽度Wt的50％以上。即，加强带束13具有足够的宽度，而非窄的宽度。根据这些理由，也能够确保所必要的轮胎1的径向成长的抑制效果。此外，由于能够获得足够的胎面部2的形状保持力，减小带束端部的形变，因此能够确保所必要的带束耐久力。加强带束13的宽度W3比第一及第二主作用带束12、14(宽度W2、W4)这两者中的宽度窄的带束还要窄。因此，能够降低加强带束13所产生的形变。
如上所述，本实施方式的轮胎1能够确保径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且提高胎圈耐久力和耐偏磨损性。
图4表示实施方式所涉及的轮胎1的变形例。在该变形例中，带束层10具备4片带束亦即第一主作用带束12、加强带束13、第二主作用带束14以及保护带束15，但不具备缓冲带束11。即便在不设置缓冲带束11的情况下，也能够确保轮胎1的径向成长的抑制效果与带束耐久力，且提高胎圈耐久力。
【实施例1】
以下述表3所示的比较例1～5以及实施例1～4的轮胎为对象，进行了带束耐久力及胎圈耐久力的评价试验。关于以下没有特别说明的参数，在比较例1～5以及实施例1～4之间是共通的。尤其是在比较例1～5以及实施例1～4中，轮胎尺寸均为445/50R22.5。
【表3】
图5所示的比较例1的带束层10不具备加强带束13，而只具备缓冲带束11、第一主作用带束12、第二主作用带束14以及保护带束15。
在比较例2中，加强带束13的帘线角度θ3为0度，比本发明的帘线角度θ3的范围(6度以上且9度以下)的下限值还小。
在比较例3中，加强带束13的帘线角度θ3为5度，比本发明的帘线角度θ3的范围(6度以上且9度以下)的下限值还小。
在比较例4中，加强带束13的帘线角度θ3为10度，比本发明的帘线角度θ3的范围(6度以上且9度以下)的上限值还大。
在比较例5中，加强带束13的宽度W3为180mm。由于将轮胎1安装于规定轮辋并填充规定内压且无负载状态下的轮胎截面最大宽度为440mm，因此比较例5的加强带束13的宽度W3相对于轮胎截面最大宽度Wt的比例大约为41％，小于本发明的加强带束13的宽度W3的下限值(W3＝0.5Wt)。
在实施例1中，将加强带束13的帘线角度θ3设定为本发明的范围(6度以上且9度以下)的下限值亦即6度。
在实施例2中，将加强带束13的帘线角度θ3设定为本发明的范围(6度以上且9度以下)的中心值附近的值亦即7度。
在实施例3中，将加强带束13的帘线角度θ3设定为本发明的范围(6度以上且9度以下)的上限值亦即9度。
在实施例4中，加强带束13的宽度W3为220mm。如后文中所述，由于评价试验条件下的轮胎截面最大宽度为440mm，因此实施例4的加强带束13的宽度W3相对于轮胎截面最大宽度Wt的比例为大约50％，亦即为本发明的加强带束13的宽度W3的下限值(W3＝0.5Wt)。
在该评价试验中，评价了带束耐久力与胎圈耐久力。
在带束耐久力的评价中，将轮胎尺寸为445/50R22.5的轮胎安装于轮辋尺寸为22.5×14.00(规定轮辋)的车轮，填充了930kPa(TRA规定内压的830kPa相加100kPa之后而得的值)的空气压。将安装于车轮的轮胎安装到滚筒试验机，在速度40km/h、载荷54.4kN的条件下实施行驶试验，到实施该行驶试验时的轮胎破损为止的行驶距离用表3所示的指数来表示。
在胎圈耐久力的评价中，将轮胎尺寸为445/50R22.5的轮胎安装于轮辋尺寸为22.5×14.00(规定轮辋)的车轮，填充了900kPa(TRA规定内压的830kPa相加70kPa之后而得的值)的空气压。将安装于车轮的轮胎安装到滚筒试验机，在速度40km/h、载荷72.5kN的条件下实施行驶试验，到实施该行驶试验时的轮胎破裂为止的行驶距离用表3所示的指数来表示。
关于填充的空气压及载荷，在带束耐久力的评价及胎圈耐久力的评价中是不同的，这是因为：在带束耐久力的评价中，设为带束层10容易产生形变的条件，而在胎圈耐久力的评价中，设为胎圈部6容易产生形变的条件。
关于带束耐久力与胎圈耐久力，均以比较例1的情形为100，对剩余的比较例2～5及实施例1～4的性能进行指数化。
在实施例1～4中，带束耐久力的指数均在110以上，均获得良好的带束耐久力。此外，在实施例1～4中，胎圈耐久力的指数均在105以上，均获得良好的胎圈耐久力。
在加强带束13的帘线角度θ3小于本发明的范围(6度以上且9度以下)的下限值的比较例2、3中，虽然带束耐久力的指数超过110，但胎圈耐久力的指数不足105。亦即，若加强带束13的帘线角度θ3为小于本发明的范围的角度，则虽然带束耐久力与实施例1～4相同，但却无法获得足够的胎圈耐久力。
在加强带束13的帘线角度θ3超过本发明的范围(6度以上且9度以下)的上限值的比较例4中，虽然胎圈耐久力的指数超过105，但带束耐久力的指数不足110。亦即，若加强带束13的帘线角度θ3为大于本发明的范围的角度，则虽然胎圈耐久力与实施例1～4相同，但却无法获得足够的带束耐久力。
在加强带束13的宽度W3相对于轮胎截面最大宽度Wt的比例小于本发明的范围(轮胎截面最大宽度的50％以上)的下限值的比较例5中，胎圈耐久力的指数不足105，带束耐久力的指数不足110。亦即，若加强带束13的宽度W3比本发明的范围窄小，则无法获得足够的胎圈耐久力与带束耐久力。
以上，根据比较例1～5与实施例1～4的比较，能够获知：根据本发明的充气轮胎，能够确保带束耐久力且能够提高胎圈耐久力。
【实施例2】
另外，以下述的表4所示的比较例11～16、实施例11～15的轮胎为对象，进行了胎面部的耐偏磨损性和带束耐久力的评价试验。以下没有特别说明的参数在比较例与实施例之间是共通的。特别是，比较例和实施例中的轮胎尺寸均为445/50R22.5。另外，除了比较例12以外，加强带束13的帘线角度θ3均为7度。另外，在表4中，加强带束13的曲率半径R表示：以微小内压(此处为50kPa)对安装于规定轮辋31的轮胎1内进行了填充时加强带束13的通过两最大宽度位置上的点和轮胎赤道面上的点的圆弧的曲率半径，将向外径侧凸出的情形用正的数字表示，将向内径侧凸出的情形用负的数字表示。
【表4】
图5所示的比较例11的带束层10不具有加强带束13，而具有缓冲带束11、第一主作用带束12、第二主作用带束14及保护带束15。
在比较例12中，加强带束13的帘线角度θ3为0度。加强带束13的曲率半径R为2000mm，小于本发明的下限值，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.00，小于本发明的下限值。
在比较例13中，加强带束13的帘线角度θ3为7度。加强带束13的曲率半径R为2000mm，小于本发明的下限值，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.20，在本发明的中央值附近。以下，在比较例14～16及实施例11～15中，未特别提及的情况下，加强带束13的帘线角度θ3为7度。
在比较例14中，曲率半径R为－2000mm，小于本发明の下限值，向内径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.20，在本发明的中央值附近。
在比较例15中，曲率半径R为5000mm，在本发明的范围内，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.00，比本发明的下限值小。
在比较例16中，曲率半径R为5000mm，在本发明的范围内，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.40，大于本发明的上限值。
在实施例11中，曲率半径R为5000mm，在本发明的范围内，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.20，在本发明的中央值附近。
在实施例12中，曲率半径R为2500mm，是本发明的下限值，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.20，在本发明的中央值附近。
在实施例13中，曲率半径R为－2500mm，是本发明的下限值，向内径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.20，在本发明的中央值附近。
在实施例14中，曲率半径R为5000mm，在本发明的范围内，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.10，在本发明的下限值附近。
在实施例15中，曲率半径R为5000mm，在本发明的范围内，向外径侧凸出。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.30，在本发明的上限值附近。
在该评价试验中，评价了耐偏磨损性及带束耐久力。
在耐偏磨损性的评价中，将轮胎尺寸为445/50R22.5的轮胎安装于轮辋尺寸22.5×14.00(规定轮辋)的车轮上，并填充830kPa(TRA规定内压)的空气。在速度80km/h、载荷4625kg(TRA100％载荷)的条件下实施行驶试验，用指数表示作用于中心线Ce侧的花纹块及作用于胎肩侧的花纹块的磨损能量比。另外，带束耐久力的评价与上述相同。
关于胎面部的耐偏磨损性和带束耐久力，都是以比较例11的情形为100，将其余的比较例12～16和实施例11～15的性能指数化。关于耐偏磨损性，在指数90～110的范围内，偏磨损少，耐偏磨损性优异。如果小于指数100，则意味着：与胎肩侧的花纹块相比，中心线Ce侧的花纹块的磨损量大，相反，如果超过指数100，则意味着：与中心线Ce侧的花纹块相比，胎肩侧的花纹块的磨损量大。指数90以下和110以上时，发生极端偏磨损，可以判断为：处于轮胎性能差的状态。另一方面，关于带束耐久力，小于指数100，意味着轮胎性能差，数值越大，意味着带束耐久力越优异。
在比较例12～16中，通过对比较例11追加加强带束13，虽然能够提高带束耐久性，但是，全部都是耐偏磨损性差。
在比较例12～14中，加强带束13的曲率半径R在本发明的范围(2500mm以上)之下，尽管带束耐久力超过110，但是，耐偏磨损性在90以下，也就是，发生了：与胎肩侧的花纹块相比，中心线Ce侧的花纹块的磨损量大的偏磨损。
由于在微小内压时加强带束13的曲率半径R在本发明的范围之下，因此，在以规定内压使之成长时不会均匀地成长，带束帘线的角度、打入根数出现差异，轮胎宽度方向的刚性分布变得不均匀。另外，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH为1.0，因此胎肩侧的花纹块容易接地，而中心线Ce侧的花纹块的接地性降低，中心线Ce侧的花纹块容易发生打滑。其结果，中心线Ce侧的花纹块将发生偏磨损。
在比较例15、16中，加强带束13的曲率半径R在本发明的范围(2500mm以上)内，但是，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH不在本发明的范围(1.05≤TCE/TSH≤135)内，尽管带束耐久力超过110，但是耐磨损性在90以下和110以上。
也就是，在比较例15中，TCE/TSH小于本发明的下限值1.05，胎肩主沟槽41d侧的整个厚度TSH过大，因此胎肩主沟槽41d侧的花纹块容易接地，而中心线Ce侧的花纹块的接地性降低。其结果，中心线Ce侧的花纹块容易发生打滑，中心线Ce侧的花纹块将发生偏磨损。相反，在TCE/TSH超过本发明的上限值1.35的比较例16中，胎肩主沟槽41d侧的整个厚度TSH过小，因此胎肩主沟槽41d侧的花纹块的接地性降低。其结果，胎肩主沟槽41d侧的花纹块容易发生打滑，胎肩主沟槽41d侧的花纹块将发生偏磨损。
与此相对，在实施例12、13中，曲率半径R为本发明的下限值(2500mm)，大于比较例13、14的曲率半径R(2000mm)，因此，微小内压时的加强带束13是大致平坦的，因此在以规定内压成长(膨胀)时，能使带束帘线13a的角度、打入根数维持均匀，并且容易均匀地成长。由此，容易将轮胎宽度方向的刚性分布维持均匀。另外，TCE/TSH为1.2，在本发明的中央值附近，因此从中心线Ce侧的花纹块到胎肩主沟槽41d侧的花纹块能够均匀地接地。
此外，通过对比较例13及14、实施例12及13进行比较，可知：关于加强带束13的曲率半径R，在向外径侧凸出的情况下，与向内径侧凸出的情形相比，耐偏磨损性及带束耐久力都比较优异。
比较例13及14、实施例12及13的TCE/TSH都设定为1.20，因此，在图6(a)所示的非接地状态(无负载状态)下，具有胎肩主沟槽41d侧的轮胎直径比中心线侧Ce的轮胎直径小的胎面外形TP，但是，在图6(b)所示的接地状态(负载状态)下，从中心线Ce侧的花纹块到胎肩主沟槽41d侧的花纹块都接地。也就是，在接地状态下，在胎肩主沟槽41d侧，加强带束13容易向径向外径侧(接近中心线Ce侧的轮胎直径)发生位移，而具有向内径侧凸出的曲率半径R。
此时，接地状态下的子午线截面形状接近平坦的加强带束13能够将轮胎宽度方向的刚性分布维持均匀，因此，在轮胎宽度方向上容易将接地压力维持均匀。因此，在非接地状态下，向外径侧凸出的情况下，即使在接地状态下胎肩主沟槽41d侧向轮胎径向的外径侧发生了位移，整体上向内径侧凸出的程度也很小，因此容易将接地状态下的轮胎宽度方向的刚性分布维持大致均匀。
另一方面，在非接地状态下向内径侧凸出的情况下，在接地状态下胎肩主沟槽41d侧向轮胎径向外径侧发生位移，由此，整体上进一步向内径侧凸出的程度变大，接地状态下的轮胎宽度方向的刚性分布容易发生变化。因此，向外径侧凸出的情况下，与向内径侧凸出的情况相比，在接地状态下容易将轮胎宽度方向的刚性分布维持均匀，因此，可以认为对耐偏磨损性及带束耐久性是有利的。
另外，在实施例14、15中，TCE/TSH在本发明的范围(1.05≤TCE/TSH≤1.35)内，整个厚度处于合适的范围，因此，胎面部2的接地形状是均匀的，耐偏磨损性及带束耐久力都是优异的。
此外，在TCE/TSH处于本发明的下限值附近的实施例14中，胎肩主沟槽41d侧的接地性稍稍增大，另一方面，中心线Ce侧的花纹块的接地性稍稍降低。但是，由于TCE/TSH处于本发明的范围内，因此，中心线Ce侧的花纹块的接地性不会过度降低，中心侧的花纹块不会发生偏磨损。另一方面，在TCE/TSH处于本发明的上限值附近的实施例15中，胎肩主沟槽41d侧的花纹块的接地性稍稍降低，但是不会过度降低，胎肩主沟槽41d侧的花纹块不会发生偏磨损。
因此，在将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下的情况下，能够提高胎圈耐久力，但是，与周向带束(θ3＝0)相比，轮胎径向的抑制力减弱，在轮胎宽度方向上刚性容易变得不均匀。但是，在安装于规定轮辋31的轮胎1内填充微小内压时，将加强带束13配置成：曲率半径R为2500mm以上，而且，轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比为1.05≤TCE/TSH≤1.35，由此，在规定内压时能够使之均匀地成长，能够将轮胎宽度方向的刚性分布维持均匀，并且在有负载时从中心线Ce侧的花纹块到胎肩主沟槽41d侧的花纹块能够大致均匀地接地，因此，耐偏磨损性能够获得良好的值。
此外，在上述实施方式中，对于将安装于规定轮辋31的轮胎1以微小内压进行了填充时大致平坦的加强带束13而言，通过确定轮胎赤道面处的整个厚度TCE与胎肩主沟槽41d处的整个厚度TSH之比TCE/TSH，使得胎肩主沟槽41d侧的轮胎直径小于中心线Ce侧的轮胎直径。但是，只要胎面外形TP随着从轮胎赤道面侧向轮胎宽度方向外侧的接近而逐渐减小即可。
因此，还可以是，在确定整个厚度的基础上，或者取而代之，如图7(a)所示，确定轮胎赤道面位置和胎肩主沟槽41d位置处的、从槽底线L到位于带束层10内的最大外径位置的保护带束15的带束帘线15a为止的距离TA。此时，轮胎赤道面处的距离TACE和胎肩主沟槽41d处的距离TASH只要具有1.5≤TACE/TASH≤2.5的关系即可。此外，所谓“槽底线L”是指将周向主沟槽41a～41d的各槽底在轮胎宽度方向上圆滑地连接起来的虚拟线。
由于TACE和TASH具有上述关系，因此，能够提高胎面部2的耐偏磨损性。也就是，在TACE小于TASH的1.5倍的情况下，与胎肩主沟槽41d侧的花纹块相比，中心线Ce侧的花纹块难以接地，中心线Ce侧的花纹块发生打滑，因此，中心线Ce侧的花纹块容易发生偏磨损。另一方面，在TACE大于TASH的2.5倍的情况下，与中心线Ce侧的花纹块相比，胎肩主沟槽41d侧的花纹块难以接地，胎肩主沟槽侧的花纹块发生打滑，因此，胎肩主沟槽侧的花纹块容易发生偏磨损。
另外，也可以如图7(b)所示，确定轮胎赤道面位置和胎肩主沟槽41d位置处的、从胎面外形TP到位于带束层10内的最大外径位置的保护带束15的带束帘线15a为止的距离TB。此时，只要轮胎赤道面处的距离TBCE与胎肩主沟槽41d处的距离TBSH具有1.1≤TBCE/TBSH≤1.6的关系即可。
由于TBCE和TBSH具有上述关系，因此能够提高胎面部2的耐偏磨损性。也就是，在TBCE小于TBSH的1.1倍的情况下，与胎肩主沟槽41d侧的花纹块相比，中心线Ce侧的花纹块难于接地，中心线Ce侧的花纹块发生打滑，因此中心线Ce侧的花纹块容易发生偏磨损。另一方面，在TBCE大于TBSH的1.6倍的情况下，与中心线Ce侧的花纹块相比，胎肩主沟槽41d侧的花纹块难于接地，胎肩主沟槽41d侧的花纹块发生打滑，因此胎肩主沟槽41d侧的花纹块容易发生偏磨损。
另外，也可以如图7(c)所示，确定轮胎赤道面位置和胎肩主沟槽41d位置处的、从槽底线到加强带束13的带束帘线13a为止的距离TC。此时，只要轮胎赤道面处的距离TCCE与胎肩主沟槽41d处的距离TCSH具有1.3≤TCCE/TCSH≤1.8的关系即可。
由于TCCE和TCSH具有上述关系，因此能够提高胎面部2的耐偏磨损性。也就是，在TCCE小于TCSH的1.3倍的情况下，与胎肩主沟槽41d侧的花纹块相比，中心线Ce侧的花纹块难以接地，中心线Ce侧的花纹块发生打滑，因此中心线Ce侧的花纹块容易发生偏磨损。另一方面，在TCCE大于TCSH的1.8倍的情况下，与中心线Ce侧的花纹块相比，胎肩主沟槽41d侧的花纹块难以接地，胎肩主沟槽41d侧的花纹块发生打滑，因此胎肩主沟槽41d侧的花纹块容易发生偏磨损。
另外，也可以如图7(d)所示，确定轮胎赤道面位置和胎肩主沟槽41d位置处的、从胎面外形TP到加强带束13的带束帘线13a为止的距离TD。此时，只要轮胎赤道面处的距离TDCE和胎肩主沟槽41d处的距离TDSH具有1.0≤TDCE/TDSH≤1.4的关系即可。
由于TDCE和TDSH具有上述关系，因此能够提高胎面部2的耐偏磨损性。也就是，在TDCE小于TDSH的1.0倍的情况下，与胎肩主沟槽41d侧的花纹块相比，中心线Ce侧的花纹块难以接地，中心线Ce侧的花纹块发生打滑，因此，中心线Ce侧的花纹块容易发生偏磨损。另一方面，在TDCE大于TDSH的1.4倍的情况下，与中心线Ce侧的花纹块相比，胎肩主沟槽41d侧的花纹块难以接地，胎肩主沟槽41d侧的花纹块发生打滑，因此，胎肩主沟槽41d侧的花纹块容易发生偏磨损。
本发明适合使用在扁平率在70％以下且截面宽度的公称宽度在365mm以上的充气轮胎(所谓的超级单胎)。然而，本发明也可以适用于：不属于扁平率小的重载荷用充气子午线轮胎的范畴的充气轮胎。“截面宽度的公称宽度”是JATMA(日本汽车轮胎协会)年鉴、ETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation)标准手册、TRA(THE TYRE andRIM ASSOCIATION INC.)年鉴等中规定的“轮胎的公称宽度”中的“截面宽度的公称宽度”。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，具有配置于胎体与胎面部之间的带束层，其特征在于，
所述带束层具有：第一主作用带束；第二主作用带束，该第二主作用带束配置于所述第一主作用带束的轮胎径向外侧，具有与所述第一主作用带束的帘线角度相比相对于轮胎周向而言的朝向不相同的帘线角度；以及加强带束，
所述加强带束的帘线角度在6度以上且9度以下，
所述加强带束的宽度在轮胎截面宽度的50％以上，比所述第一主作用带束及第二主作用带束这两者中宽度窄的带束还窄，
在安装于规定轮辋并填充微小内压且无负载时，在子午线方向截面上，通过所述加强带束的两最大宽度位置上的点和轮胎赤道面上的点的圆弧具有2500mm以上的曲率半径，
所述轮胎赤道面处的从胎面外形到轮胎内周面为止的整个厚度TCE、与周向主沟槽中位于轮胎宽度方向的最外侧的最外主沟槽处的整个厚度TSH具有1.05TSH≤TCE≤1.35TSH的关系。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在设定将所述周向主沟槽的槽底在轮胎宽度方向上连接起来的虚拟线为槽底线，设定所述带束层中配置于轮胎径向最外侧的带束为最外带束的情况下，
所述轮胎赤道面处的从所述槽底线到所述最外带束为止的厚度TACE、与所述最外主沟槽处的从所述槽底线到所述最外带束为止的厚度TASH具有1.5TASH≤TACE≤2.5TASH的关系。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
在设定所述带束层中配置于轮胎径向最外侧的带束为最外带束的情况下，
所述轮胎赤道面处的从所述胎面外形到所述最外带束为止的厚度TBCE、与所述最外主沟槽处的从所述胎面外形到所述最外带束为止的厚度TBSH具有1.1TBSH≤TBCE≤1.6TBSH的关系。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在设定将所述周向主沟槽的槽底在轮胎宽度方向上连接起来的虚拟线为槽底线的情况下，
所述轮胎赤道面处的从所述槽底线到所述加强带束为止的厚度TCCE、与所述最外主沟槽处的从所述槽底线到所述加强带束为止的厚度TCSH具有1.3TCSH≤TCCE≤1.8TCSH的关系。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述轮胎赤道面处的从所述胎面外形到所述加强带束为止的厚度TDCE、与所述最外主沟槽处的从所述胎面外形到所述加强带束为止的厚度TDSH具有1.0TDSH≤TDCE≤1.4TDSH的关系。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
扁平率70％以下的截面宽度的公称值在365mm以上。
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