CN106553491B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明不会导致重量增大，能够抑制行驶时各零件的形变，并且，能够防止发热导致的胎圈芯的耐久性劣化。其包括：一对胎圈芯(7)、与各胎圈芯(7)连接的胎圈外护胶(8)、架设于胎圈芯(7)的帘布(4)、帘布(4)的外侧的钢丝胎圈包布(11)、从胎圈芯(7)的根部附近朝向上方而配置于钢丝胎圈包布(11)的外侧的内侧尼龙胎圈包布(12)、以及内侧尼龙胎圈包布(12)的外侧的外侧尼龙胎圈包布。当胎圈芯(7)的基准位置至钢丝胎圈包布(11)的外侧端部的距离为H1、至帘布(4)的外侧端部的距离为H2、至外侧尼龙胎圈包布(13)的外侧端部的距离为H3、至钢丝胎圈包布(11)的内侧端部的距离为H4、至内侧尼龙胎圈包布(12)的上端部的距离为H5时，满足：H1＜H2＜H3＜H4＜H5。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎。
背景技术
以往，众所周知，作为充气轮胎，在胎圈芯的外侧配置钢丝帘线保护层，进而，在其外侧配置有机纤维保护层(例如，参照日本特开平3－67710号公报)。
另外，众所周知，作为另一充气轮胎，在胎圈芯的外侧配置胎体层，进而，在其外侧配置层叠得到的2层加强件(保护层)(例如，参照日本特开2014－118012号公报)。
但是，所述的任一充气轮胎，保护层均配置于胎圈芯的周围的较宽范围内。因此，整体的重量增大。另外，行驶中在轮胎内部发热，但其放热容易不充分。因此，会发生自胎圈芯剥离等问题，其耐久性劣化。
发明内容
本发明的课题在于：提供一种不会导致重量增大，能够抑制各零件在行驶时的形变，并且，能够防止发热导致的胎圈芯的耐久性劣化的充气轮胎。
作为用于解决所述课题的方案，本发明提供一种充气轮胎，包括：
一对胎圈芯；
一对胎圈外护胶，所述一对胎圈外护胶分别与所述各胎圈芯连接；
帘布，所述帘布架设于所述胎圈芯之间；
钢丝胎圈包布，所述钢丝胎圈包布配置于所述帘布的外侧；
内侧尼龙胎圈包布，所述内侧尼龙胎圈包布以从所述胎圈芯的根部附近朝向上方的方式配置于所述钢丝胎圈包布的外侧；以及
外侧尼龙胎圈包布，所述外侧尼龙胎圈包布配置于所述内侧尼龙胎圈包布的外侧，
当使所述胎圈芯的基准位置至所述钢丝胎圈包布的外侧端部的距离为H1，
使所述胎圈芯的基准位置至所述帘布的外侧端部的距离为H2，
使所述胎圈芯的基准位置至所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部的距离为H3，
使所述胎圈芯的基准位置至所述钢丝胎圈包布的内侧端部的距离为H4，
使所述胎圈芯的基准位置至所述内侧尼龙胎圈包布的上端部的距离为H5时，满足：
H1＜H2＜H3＜H4＜H5。
利用该结构，位于比外侧尼龙胎圈包布的外侧端部靠上的位置的内侧尼龙胎圈包布有效地防止帘布的外侧端部形变。由此，能够抑制在胎圈部的塑性变形，提高其耐久性。另外，使内侧尼龙胎圈包布的下端部处于胎圈芯的根部附近，由此，能够使其下方侧具有足够厚度的橡胶。进而，通过限定两尼龙胎圈包布的配置范围，能够抑制整体的重量。
优选为，在所述外侧尼龙胎圈包布的外侧还具有外侧橡胶层，当使所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部内缘与所述胎圈外护胶的内表面之间的最短距离为T1，
使所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部外缘与所述外侧橡胶层的外表面之间的最短距离为T2时，满足：
1.5×T2＜T1＜2.0×T2。
利用该结构，能够通过外侧尼龙胎圈包布的外侧端部外侧的较大厚度的橡胶抑制外侧尼龙胎圈包布在外侧端部的形变。由此，能够抑制在胎圈部的塑性变形，提高其耐久性。
优选为，在所述外侧尼龙胎圈包布的外侧还具有外侧橡胶层，当使所述内侧尼龙胎圈包布的上端部内缘与和所述胎圈芯相连的胎圈外护胶的内表面之间的最短距离为T3，
使所述内侧尼龙胎圈包布的上端部外缘与所述外侧橡胶层的外表面之间的最短距离为T4时，满足：
1.1×T3＜T4＜1.5×T3。
利用该结构，能够通过内侧尼龙胎圈包布的上端部外侧的较大厚度的橡胶抑制内侧尼龙胎圈包布在上端部的形变。由此，能够抑制在胎圈部的塑性变形，提高其耐久性。
优选为，在所述胎圈外护胶与所述内侧尼龙胎圈包布之间设置有橡胶层，
当使所述胎圈芯的基准位置至所述外侧尼龙胎圈包布的内侧端部的距离为H6时，H5和H6大致相等，
当使所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部至所述橡胶层的上端部的距离为H7时，满足：
2.5×H7≤H5(H6)≤3.0×H7。
利用该结构，能够抑制帘布的外侧端部和钢丝胎圈包布的内侧端部的形变。
优选为，当使轮胎高度为H时，满足：
0.10×H≤H2≤0.25×H。
利用该结构，能够抑制帘布的外侧端部的形变。
优选为，满足：
0.50×H2≤H1≤0.70×H2、
1.10×H2≤H3≤1.40×H2、
1.35×H2≤H4≤1.65×H2、
1.15×H2≤H5≤1.40×H2、以及
1.40×H2≤H6≤1.65×H2。
利用该结构，能够抑制结构零件在各端部的形变。
根据本发明，使胎圈芯的基准位置至各构成零件的端部的距离为适当的关系，限制了内侧尼龙胎圈包布的配置范围，因此，能够提高胎圈部的耐久性，实现轻量化。另外，能够使胎圈芯的下方侧具有足够量的橡胶。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
图2是图1的胎圈部的放大图。
图3是表示图2的钢丝胎圈包布、内侧尼龙胎圈包布、以及外侧尼龙胎圈包布的各金属丝的倾斜方向的俯视图。
图4是比较例1所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
图5是比较例2所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
图6是比较例3所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
图7是实施例1所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
图8是实施例2所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
图9是实施例3所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。
符号说明：
1-胎面部；2-胎侧部；3-胎圈部；4-帘布；5-内衬；6-带束；7-胎圈芯；8-胎圈外护胶；9-前端；10-根部；11-钢丝胎圈包布；12-内侧尼龙胎圈包布；13-外侧尼龙胎圈包布；14-内侧橡胶层；15-胎圈包布橡胶层；16-中间橡胶层；17-外侧橡胶层。
具体实施方式
以下，依据附图，对本发明所涉及的实施方式进行说明。应予说明，以下的说明本质上不过是示例，并不意图限制本发明、其应用物或者其用途。另外，附图是示意图，各距离的比率等与现实不同。
图1是本实施方式所涉及的充气轮胎的子午线半截面图。该充气轮胎包括：胎面部1、一对胎侧部2、以及一对胎圈部3。在胎圈部3之间架设有帘布4(胎体帘布)。帘布4的轮胎内径侧由内衬5构成。另外，在胎面部1中，在帘布4的轮胎外径侧朝向轮胎周向卷绕有多层带束6。以下，对本发明的特征部分亦即胎圈部3进行详细说明。
如图2所示，胎圈部3包括：胎圈芯7和与其上方侧相连的胎圈外护胶8。关于胎圈芯7，是将多根胎圈金属丝束起而形成截面六边形而成的，且连接成环状。在此，胎圈芯7朝向轮胎内侧倾斜成：长轴缓缓朝向下方，其最突出的部分为前端9，右下角部为根部10。胎圈外护胶8是由橡胶材料如下形成的：以截面三角形状沿着胎圈芯7的环状上表面成为环状，对胎圈芯7进行加强。
帘布4的一端侧沿着胎圈芯7及胎圈外护胶8的外表面配置。使帘布4的外侧端部为胎圈外护胶8的长度(距胎圈芯7的突出距离)的大约一半。在帘布4的外表面上依次配置有钢丝胎圈包布11、内侧尼龙胎圈包布12、以及外侧尼龙胎圈包布13。
如图3所示，关于钢丝胎圈包布11，是将多根钢丝金属丝并列设置，并用橡胶覆盖而制成带状。钢丝金属丝11a设置成：相对于轮胎周向而言是倾斜的。如果朝向轮胎周向将轮胎宽度方向的外侧设为正，将内侧设为负来表示倾斜方向，则钢丝金属丝11a在将钢丝胎圈包布11配置于水平面内的状态下在+20°～－40°的范围内设定倾斜角度α。钢丝胎圈包布11配置成：从胎圈芯7的内侧向外侧卷起，外侧端部超过胎圈芯7若干而向上方延伸，内侧端部超过胎圈外护胶8的长度的一半若干。
关于内侧尼龙胎圈包布12，是将多根尼龙丝12a并列设置，并用橡胶覆盖而制成带状。尼龙丝12a在将内侧尼龙胎圈包布12配置于水平面内的状态下在－30°～－50°的范围内设定倾斜角度β。内侧尼龙胎圈包布12配置于钢丝胎圈包布11的外表面侧，该钢丝胎圈包布11配置于胎圈芯7的外表面侧。并且，内侧尼龙胎圈包布12的下端部从下端侧的胎圈芯7的根部附近向上方延伸，上端部超过上述帘布4的外侧端部。使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部附近，由此，不位于胎圈芯7的下方侧。
返回图2，在内侧尼龙胎圈包布12与胎圈外护胶8之间，在比帘布4及钢丝胎圈包布11的外侧端部靠上方侧的部分形成有内侧橡胶层14。内侧橡胶层14延伸至比内侧尼龙胎圈包布12的上端部靠上方的位置。
如图3所示，外侧尼龙胎圈包布13与所述内侧尼龙胎圈包布12同样地为将多根尼龙丝13a并列设置，并用橡胶覆盖而制成带状的结构。尼龙丝13a在将外侧尼龙胎圈包布13配置于水平面内的状态下在+30°～+50°的范围内设定倾斜角度γ。亦即，相对于轮胎周向，与内侧尼龙胎圈包布12的尼龙丝反向倾斜。外侧尼龙胎圈包布13配置于钢丝胎圈包布11的外表面侧。外侧尼龙胎圈包布13的内侧端部延伸至比钢丝胎圈包布11的内侧端部靠上方若干的位置，外侧端部位于比内侧尼龙胎圈包布12的外侧端部靠下方若干的位置。
返回图2，在外侧尼龙胎圈包布13的下方侧外表面上配置有胎圈包布橡胶层15。如上所述，内侧尼龙胎圈包布12的下端部从胎圈芯7的根部附近开始，并未延伸至下方侧。因此，能够与没有内侧尼龙胎圈包布12相对应地增大胎圈包布橡胶层15的厚度。
应予说明，形成有中间橡胶层16，该中间橡胶层16覆盖外侧尼龙胎圈包布13、暴露在外侧尼龙胎圈包布13上方侧的内侧尼龙胎圈包布12、暴露在内侧尼龙胎圈包布12上方侧的内侧橡胶层14、暴露在内侧橡胶层14上方侧的胎圈外护胶8、以及胎圈外护胶8上方侧的帘布4的一部分。中间橡胶层16的下半部被胎圈包布橡胶层15覆盖，该胎圈包布橡胶层15和中间橡胶层16的上方部分被构成胎侧部2的外侧橡胶层17覆盖。
在此，基于距胎圈部3的基准位置(基准线)BL的距离，对构成胎圈部3的各部件的距离关系进行说明。应予说明，使用比胎圈芯7的最下端位置靠下方侧若干的任意的位置作为胎圈部3的基准位置BL。
如下设定各部件间的距离。
轮胎高度：H
上述基准位置BL至钢丝胎圈包布11的外侧端部的距离：H1
上述基准位置BL至帘布4的外侧端部的距离：H2
上述基准位置BL至外侧尼龙胎圈包布13的外侧端部的距离：H3
上述基准位置BL至钢丝胎圈包布11的内侧端部的距离：H4
上述基准位置BL至内侧尼龙胎圈包布12的上端部的距离：H5
上述基准位置BL至外侧尼龙胎圈包布的内侧端部的距离：H6
外侧尼龙胎圈包布的外侧端部至橡胶层的上端部的距离：H7
外侧尼龙胎圈包布的外侧端部内缘与胎圈外护胶8的内表面之间的最短距离：T1
外侧尼龙胎圈包布的外侧端部外缘与外侧橡胶层17的外表面之间的最短距离：T2
内侧尼龙胎圈包布12的上端部内缘与和胎圈芯7相连的胎圈外护胶8的内表面之间的最短距离：T3
内侧尼龙胎圈包布12的上端部外缘与外侧橡胶层17的外表面之间的最短距离：T4
当如上设定各距离时，以下的关系(1)～(10)成立。其中，这些关系可以单独成立，也可以适当组合成立。
H1＜H2＜H3＜H4＜H5…(1)
1.5×T2＜T1＜2.0×T2…(2)
1.1×T3＜T4＜1.5×T3…(3)
2.5×H7≤H5(H6)≤3.0×H7(H5和H6大致相等)…(4)
0.10×H≤H2≤0.25×H…(5)
0.50×H2≤H1≤0.70×H2…(6)
1.10×H2≤H3≤1.40×H2…(7)
1.35×H2≤H4≤1.65×H2…(8)
1.15×H2≤H5≤1.40×H2…(9)
1.40×H2≤H6≤1.65×H2…(10)
特别是，利用满足上述(1)的结构，各部件的端部的位置在厚度方向上不会重叠，能够有效防止发生形变等。另外，由内侧橡胶层14、中间橡胶层16以及外侧橡胶层17构成胎圈部3的外表面侧的橡胶层，从而，能够抑制向外侧突出的尺寸，并且，能够使其具有足够厚度。因为能够由内侧尼龙胎圈包布12压住帘布4的外侧端部，所以能够有效防止在该部分发生形变。
另外，利用满足上述(4)的结构，能够使通过内侧尼龙胎圈包布12的上方端部和外侧尼龙胎圈包布13的内侧端部压住帘布4的状态相同。由此，能够抑制帘布4的外侧端部和钢丝胎圈包布11的内侧端部的形变。并且，通过使被内侧尼龙胎圈包布12压住状态下的内侧橡胶层14距基准位置BL的高度相对于未被内侧尼龙胎圈包布12压住状态下的内侧橡胶层14距基准位置BL的高度的比例为约70％，防止了使厚度增大至必要的厚度以上而带来重量增大。
进而，利用满足上述(6)～(10)的结构，能够使各部件的配置平衡适当，能够抑制在各部件端发生形变。
实施例
如下示出胎圈部3的截面形状不同的结构的耐久性及重量的调查结果。在这种情况下，将充气轮胎组装于22.5×7.50的轮辋，填充空气使内压为900kPa，以JATMA基准载荷的210％压接在半径1.7m的表面平坦的钢制滚筒上，在室温40℃下，每当以40km/h行驶168小时时，会使负载载荷增加10％，使其行驶至胎圈部3破裂。表1中，在耐久性栏中，以比较例2为基准值100，对其它例子进行指数表示。数值越大，说明耐久性越优异。另外，在重量栏中，同样以比较例2中的重量为基准值100，对其它例子进行指数表示。数值越小，说明重量越小。
在比较例1中，如图4所示，将内侧尼龙胎圈包布(nylon chafer:NC)12配置于胎圈芯7的周围(卷入)，使外侧尼龙胎圈包布13的下端部处于根部10的附近(根部停止)。另外，T4＜T3，H5＝3.5×H7，大于上述(4)的上限值，H6＝2.75×H7，在上述(4)的范围内。
在比较例2中，如图5所示，使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部10的附近，将外侧尼龙胎圈包布配置于胎圈芯7的周围。另外，T3＜T4，H5＝3.2×H7，H6＝3.3×H7，均大于上述(4)的上限值。
在比较例3中，如图6所示，使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部10的附近，将外侧尼龙胎圈包布配置于胎圈芯7的周围。另外，T4＜T3，H5＝2.3×H7，H6＝2.2×H7，均小于上述(4)的下限值。
在实施例1中，如图7所示，使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部10的附近，将外侧尼龙胎圈包布配置于胎圈芯7的周围。另外，T3＜T4，H5＝2.65×H7，H6＝2.75×H7，均在上述(4)的范围内。
在实施例2中，如图8所示，使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部10的附近，将外侧尼龙胎圈包布配置于胎圈芯7的周围。另外，T3＜T4，H5＝2.9×H7，H6＝3.0×H7，均在上述(4)的范围内。
在实施例3中，如图9所示，使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部10的附近，将外侧尼龙胎圈包布配置于胎圈芯7的周围。另外，T3＜T4，H5＝2.5×H7，H6＝2.6×H7，均在上述(4)的范围内。
表1
由以上结果可知：通过使内侧尼龙胎圈包布12的下端部处于胎圈芯7的根部附近，将外侧尼龙胎圈包布配置于胎圈芯7的周围，使H5、H6均在上述(4)的范围内，能够提高胎圈部3的耐久性，并且，能够抑制重量。相对于此，在将内侧尼龙胎圈包布12配置于胎圈芯7的周围且使外侧尼龙胎圈包布13的下端部处于根部附近的比较例1中，胎圈部3的重量增大。另外，在使H5、H6均小于上述(4)的下限值的比较例3中，胎圈部3的耐久性劣化。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，其特征在于，包括：
一对胎圈芯；
一对胎圈外护胶，所述一对胎圈外护胶分别与所述各胎圈芯连接；
帘布，所述帘布架设于所述胎圈芯之间；
钢丝胎圈包布，所述钢丝胎圈包布配置于所述帘布的外侧；
内侧尼龙胎圈包布，所述内侧尼龙胎圈包布以从所述胎圈芯的根部附近朝向上方的方式配置于所述钢丝胎圈包布的外侧；
外侧尼龙胎圈包布，所述外侧尼龙胎圈包布配置于所述内侧尼龙胎圈包布的外侧，以及
外侧橡胶层，所述外侧橡胶层配置于所述外侧尼龙胎圈包布的外侧，
当使所述胎圈芯的基准位置至所述钢丝胎圈包布的外侧端部的距离为H1，
使所述胎圈芯的基准位置至所述帘布的外侧端部的距离为H2，
使所述胎圈芯的基准位置至所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部的距离为H3，
使所述胎圈芯的基准位置至所述钢丝胎圈包布的内侧端部的距离为H4，
使所述胎圈芯的基准位置至所述内侧尼龙胎圈包布的上端部的距离为H5时，满足：
H1＜H2＜H3＜H4＜H5，
当使所述内侧尼龙胎圈包布的上端部内缘与和所述胎圈芯相连的胎圈外护胶的内表面之间的最短距离为T3，
使所述内侧尼龙胎圈包布的上端部外缘与所述外侧橡胶层的外表面之间的最短距离为T4时，满足：
1.1×T3＜T4＜1.5×T3。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
当使所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部内缘与所述胎圈外护胶的内表面之间的最短距离为T1，
使所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部外缘与所述外侧橡胶层的外表面之间的最短距离为T2时，满足：
1.5×T2＜T1＜2.0×T2。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述胎圈外护胶与所述内侧尼龙胎圈包布之间设置有橡胶层，
当使所述胎圈芯的基准位置至所述外侧尼龙胎圈包布的内侧端部的距离为H6时，H5和H6大致相等，
当使所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部至所述橡胶层的上端部的距离为H7时，满足：
2.5×H7≤H5≤3.0×H7，
2.5×H7≤H6≤3.0×H7。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
当使轮胎高度为H时，满足：
0.10×H≤H2≤0.25×H。
5.一种充气轮胎，其特征在于，包括：
一对胎圈芯；
一对胎圈外护胶，所述一对胎圈外护胶分别与所述各胎圈芯连接；
帘布，所述帘布架设于所述胎圈芯之间；
钢丝胎圈包布，所述钢丝胎圈包布配置于所述帘布的外侧；
内侧尼龙胎圈包布，所述内侧尼龙胎圈包布以从所述胎圈芯的根部附近朝向上方的方式配置于所述钢丝胎圈包布的外侧；
外侧尼龙胎圈包布，所述外侧尼龙胎圈包布配置于所述内侧尼龙胎圈包布的外侧，以及
外侧橡胶层，所述外侧橡胶层配置于所述外侧尼龙胎圈包布的外侧，
当使所述胎圈芯的基准位置至所述钢丝胎圈包布的外侧端部的距离为H1，
使所述胎圈芯的基准位置至所述帘布的外侧端部的距离为H2，
使所述胎圈芯的基准位置至所述外侧尼龙胎圈包布的外侧端部的距离为H3，
使所述胎圈芯的基准位置至所述钢丝胎圈包布的内侧端部的距离为H4，
使所述胎圈芯的基准位置至所述内侧尼龙胎圈包布的上端部的距离为H5，
使所述胎圈芯的基准位置至所述外侧尼龙胎圈包布的内侧端部的距离为H6时，满足：
0.50×H2≤H1≤0.70×H2、
1.10×H2≤H3≤1.40×H2、
1.35×H2≤H4≤1.65×H2、
1.15×H2≤H5≤1.40×H2、以及
1.40×H2≤H6≤1.65×H2，
当使所述内侧尼龙胎圈包布的上端部内缘与和所述胎圈芯相连的胎圈外护胶的内表面之间的最短距离为T3，
使所述内侧尼龙胎圈包布的上端部外缘与所述外侧橡胶层的外表面之间的最短距离为T4时，满足：
1.1×T3＜T4＜1.5×T3。
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