CN106660412B

CN106660412B - 轮胎

Info

Publication number: CN106660412B
Application number: CN201580033820.3A
Authority: CN
Inventors: 谷口恒
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: US20170120693A1; JP6434235B2; EP3165381A1; CN106660412A; WO2016002538A1; EP3165381B1; EP3165381A4; JP2016013795A

Abstract

充气轮胎(10)设置有胎体帘布层(14)和胎面部(18)，并且胎体帘布层(14)具有：从胎面部(18)到达胎圈芯(12)的主体帘布层(14m)；和围绕胎圈芯(12)折回的折回帘布层(14e)。折回帘布层(14e)的端部(14u)延伸到具有超过轮胎最大宽度位置(SWM)的高度的高度的位置。胎边芯高度(BFH)在轮胎截面高度(SH)的20‑60％的范围内，并且在轮胎截面高度(SH)的30％的高度位置(SH3)处的胎边芯宽度(W2)不大于胎边芯根部宽度(W1)的40％。另外，胎面宽度(TW)为轮胎最大宽度(SW)的至少81％，并且胎体帘布层(14)的在沿胎面宽度方向(W)延伸并且穿过轮胎宽度方向截面中的轮胎最大宽度位置(SWM)的延伸线(FL1)处的曲率半径(R)为至少30mm。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，在该轮胎中胎体帘布层在胎圈芯处折叠。

背景技术

提供一种增强轮胎侧部的刚度并且提高操纵稳定性的轮胎。在专利文献1 公开的轮胎中，通过设置侧加强层提高操纵稳定性，侧加强层包括(i)胎体层和(ii)侧壁部之间的高刚度加强帘线，胎体层设置为在左右一对胎圈芯之间延伸。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开第2013-35362号公报

发明内容

技术问题

然而，由于布置了这种侧加强层，所以轮胎的重量会因为包括在侧加强层中的加强帘线而增加，并因此增加滚动阻力。

另一方面，近年来，期望降低轮胎的滚动阻力。特别地，希望在高速行驶中确保操纵稳定性的同时降低轮胎的滚动阻力。

考虑到上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够在确保操纵稳定性的同时降低滚动阻力的轮胎。

问题的解决方案

根据本发明的第一方面的轮胎包括：胎体帘布层，其跨过一对胎圈芯形成胎体层；以及胎面部，其布置在胎体帘布层的轮胎径向外侧，胎体帘布层包括从胎面部延伸到胎圈芯的主体帘布层，以及围绕每一个胎圈芯折叠的折叠帘布层。折叠帘布层的端部被延伸到超过轮胎最大宽度位置的高度位置。胎圈部的胎边芯高度被设定在轮胎截面高度的20％至60％的范围内。在与轮胎截面高度的30％对应的高度位置处的胎边芯宽度被设定在胎边芯根部宽度的40％或以下的范围内。胎面宽度被设定在轮胎最大宽度的81％或以上的范围内。胎体帘布层在沿轮胎宽度方向的截面中沿胎面宽度方向延伸且通过轮胎最大宽度位置的延伸线上的曲率半径被设定为30mm或以上。

发明的有益效果

本发明提供一种能够在确保操纵稳定性的同时降低滚动阻力的轮胎。

附图说明

图1为示出了根据本发明的一个实施方式的轮胎构造的沿轮胎宽度方向的截面图。

图2为示出了在根据本发明的一个实施方式中，当在胎面平面图中观察时胎体帘布层的帘线的方向的轮胎的示意图。

图3为示出了示例实施例中的轮胎状态和评价结果的图。

具体实施方式

在下文中，通过将用于车辆的充气轮胎作为轮胎的实施例，参考说明书附图对本发明的实施方式进行描述。在下面的描述中，相同或相似的附图标记被适当地分配给相同或相似的部件，并且因此省略其详细描述。

图1为示出了根据本发明的一个实施例(以下简称为“本实施方式”)的充气轮胎构造的沿轮胎宽度方向的截面图。这里，在本说明书中，沿轮胎宽度方向的截面表示沿着胎面宽度方向W并且与轮胎周向正交的截面。

根据本实施方式的充气轮胎10具有形成胎体层K的胎体帘布层14，胎体层K设置为跨越一对胎圈芯12；带束层16，其布置在胎体帘布层14的轮胎径向外侧；以及胎面部18，其设置在带束层16的轮胎径向外侧。胎体帘布层14 具有从胎面部18朝向胎圈芯12延伸的主体帘布层14m和围绕每一个胎圈芯 12折叠的折叠帘布层14e。折叠帘布层14e的端部14u朝向超过轮胎最大宽度位置SWM的高度位置延伸。这里，轮胎最大宽度位置SWM的高度基本上为轮胎截面高度SH的50％。

胎圈部11的胎边芯高度BFH设定在轮胎截面高度SH的20％至60％的范围内。此外，在与轮胎截面高度SH的30％对应的高度位置SH3处的胎边芯宽度W2设定在胎边芯根部宽度W1的40％或以下的范围内。因此，胎边芯22形成为所谓的细长的、高的胎边芯。此外，在本说明书中，胎边芯高度BFH表示邻近于胎圈芯12的轮胎径向外侧的胎边芯根部22b与胎边芯远端部22u之间在轮胎径向方向上的高度。

此外，将胎面宽度TW设定在轮胎最大宽度SW的81％或以上(优选为83％或以上)的范围内。主体帘布层14m在延伸线FL1上的曲率半径R为30mm或以上，该延伸线FL1通过轮胎最大宽度位置SWM并且在轮胎宽度截面中沿胎面宽度方向W延伸。因此，充气轮胎10形成为轮胎侧部24的胎体帘布层14的半径相对较大的轮胎。在本实施方式中，主体帘布层14m在轮胎最大宽度位置 SWM处的曲率半径R大于肩部的曲率半径，并小于胎冠部(胎面部)的曲率半径。

此外，在本实施方式中，作为胎面部18在胎面宽度方向上的长度的胎面宽度TW被设定为轮胎最大宽度SW的95％或以下。这里，胎面宽度TW对应于在正常内部压力和无负载状态下、在相对于轮胎赤道线CL布置在两侧的胎面端部T之间的在胎面宽度方向W上的距离。胎面端部T对应于这样的点，在沿轮胎宽度方向的截面中的胎面部18与侧壁部26之间的轮胎外周面的角部20 中，角部20的位于胎面部18一侧的轮胎外周面上的切线与角部20的位于侧壁部26一侧的轮胎外周面上的切线在该点处相互交叉。

此外，轮胎最大宽度SW对应于充气轮胎10在正常内压和无负载状态下的最大宽度，即除了轮辋护罩和凸起字母之外的侧外周的轮廓中的最大宽度。

此外，在本实施方式中，胎体层K由单层胎体帘布层14形成，胎体帘布层14设置有相对于轮胎周向CD倾斜的多条帘线30。此外，帘线30与轮胎周向CD之间的倾斜角度θ(参考图2)设定在70度至90度的范围内。

此外，折叠帘布层14e的端部14u被延伸到胎体帘布层14m和设置在胎体帘布层14m的轮胎径向外侧的带束层16之间的部分。即，带束层16的一部分与折叠帘布层的一部分重叠。

功能与效果

下面，对本实施方式的作用与效果进行说明。在本实施方式中，将折叠帘布层14e的端部14u延伸到超过轮胎最大宽度位置SWM的高度位置。此外，将胎圈部11的胎边芯高度BFH设定为轮胎截面高度SH的20至60％的范围，并且将与轮胎截面高度SH的30％对应的高度位置SH3处的胎边芯宽度W2设定为胎边芯根部宽度W1的40％或以下的范围。此外，将胎面宽度TW设定在轮胎最大宽度SW的81％或以上的范围内，并且胎体帘布层14的在轮胎宽度方向的截面中的轮胎最大宽度位置SWM处的曲率半径R为30mm或以上。

利用这种构造，充气轮胎10可以充分地确保轮胎侧部的刚度，而无需在轮胎侧部24中设置加强橡胶层或加强帘线。即，可以确保足够的操纵稳定性，并且因为轮胎的重量大大降低了，所以滚动阻力也可以大大降低，。

特别地，通过在轮胎宽度方向上的截面中伸长的胎边芯22来提高刚度的构造有助于上述效果。在本实施方式中，胎边芯22的厚度朝向轮胎径向外侧渐近地减小，并且胎边芯22的上端侧(轮胎径向外侧端)形成为薄板部。这种结构是通过组合常规的三角形胎边芯和橡胶刮板制造的。作为一种橡胶，使用与常规胎边芯具有相同硬度的硬橡胶(这里，该硬橡胶比与侧胶周围的部分相邻的橡胶要硬)。

此外，将胎边芯高度BFH设定在轮胎截面高度SH的20至60％的范围内。如果胎边芯高度BFH小于轮胎截面高度SH的20％，则不能充分获得操纵稳定性，并且如果胎边芯高度BFH大于轮胎截面高度SH的60％，则滚动阻力会变得过大。

此外，将对应于轮胎截面高度SH的30％的高度位置SH3处的胎边芯宽度 W2设定在胎边芯根部宽度W1的40％或以下的范围内，并且在该位置处的胎边芯宽度W2足够薄的构造大大地有助于滚动阻力的减小。

如果在该位置的胎边芯宽度W2比胎边芯根部宽度W1的40％的厚度厚，则由于重量等的增加，滚动阻力(滚动阻力的减小程度)变差。此外，与胎边芯22相邻的区域几乎不变形，并且变形区域也是有限的，并且因此发热量变大，使得滚动阻力变差。此外，难以形成30mm或以上的轮胎侧部24的胎体帘布层14m的曲率半径R。

此外，由于胎面宽度TW为轮胎最大宽度SW的81％或以上，因此能够确保耐磨损性。如果胎面宽度TW相对于轮胎最大宽度SW的比小于81％，则胎面部5的耐磨性可能会变差。

此外，当在高速转弯等过程中产生横向力时，尤其是在侧壁部26中产生由应变引起的变形。此时，由于胎体帘布层14的、在通过轮胎最大宽度位置 SWM并且沿胎面宽度方向W延伸的延伸线FL1上的曲率半径R(以下根据需要简称为“侧曲率半径”)为30mm或以上，因此能够通过侧壁部26的整个部分来接受变形。因此，胎体帘布层14的构造抑制了侧壁部26局部变形，并且抑制了滚动阻力或操纵稳定性变差。如果侧曲率半径R小于30mm，则不可能增强形成胎体层K的帘线中的张力，并且因此可能在侧壁部26中产生局部变形。当在侧壁部26中产生这种局部变形时，应变集中在变形部上，并且可能引起滚动阻力或操纵稳定性变差。

此外，在本实施方式中，胎面宽度TW为轮胎最大宽度SW的95％或以下。如果胎面宽度TW大于该值，则变形易于集中在肩角部，即，应变易于集中在肩角部，并且发热量变大，并且因此滚动阻力可能会变差。然而，在本实施方式中，由于胎面宽度TW设定在轮胎最大宽度SW的81％和95％之间的范围内，所以轮胎侧部24的主体帘布层14m的曲率半径R易设定为更大，例如30mm 或以上。

此外，胎体层K由单层的胎体帘布层14形成，胎体帘布层14设置有相对于轮胎周向CD倾斜的多条帘线30，并且帘线30与轮胎周向CD之间的倾斜角度θ设定在70度和90度之间的范围内。由此，增强胎体帘布层14的刚度，并进一步提高操纵稳定性。

此外，采用所谓的包封结构，在该结构中折叠帘布层14e的端部14u延伸到胎体帘布层14m与布置在胎体帘布层14m的轮胎径向外侧的带束层之间的部分。以这种方式，通过将折叠帘布层14e的端部14u布置成与带束层6重叠，侧壁部26和胎体层K的刚度被增强，并且可以进一步提高操纵稳定性。

此外，在胎体帘布层14的、在轮胎宽度方向上的截面中的轮胎最大宽度位置SWM处的曲率半径R为60mm或以下的情况下，当应变由于曲率半径R过大并且发热量变大而集中在肩角部时，就滚动阻力会变差的顾虑会充分消失。在曲率半径R为50mm或以下的情况下，上述顾虑会完全消失。

此外，从提高转弯时的刚度的观点出发，优选地将胎边芯高度BFH设定为超过轮胎最大宽度位置SWM的高度。但是，考虑到对滚动阻力的影响，优选地将超过轮胎截面高度SH的40％的位置的胎边芯宽度设定为胎边芯根部宽度W1 的10％或以下。另外，从确保最小刚度的观点出发，优选地将对应于轮胎截面高度SH的20％的高度位置处的胎边芯宽度设定为胎边芯根部宽度W1的80％或以上。

此外，进一步优选地将对应于轮胎截面高度SH的30％的高度位置SH3处的胎边芯宽度W2设定在胎边芯根部宽度W1的10％至30％的范围内。在将胎边芯宽度W2设定为胎圈芯根部宽度W1的10％或以上的情况下，可以确保操纵稳定性，并且在将胎边芯宽度W2设定为胎边芯根部宽度W1的30％％或以下时，能够充分降低滚动阻力。

此外，在将胎边芯高度BFH设定在轮胎截面高度SH的40至60％的范围内时，可以表现出高的操纵稳定性，并且由于相对于滚动阻力的矛盾较小，因此可以确保最佳平衡性能。

此外，在胎体帘布层14m的曲率半径R为30mm或以上的部分相对于轮胎最大宽度位置SWM在轮胎截面高度SH的±5％的区域，优选相对于轮胎最大宽度位置SWM在轮胎截面高度SH的±10％的区域中扩展的情况下，可以确保进一步充分的操纵稳定性。

此外，在本实施方式中，帘线30与轮胎周向CD之间的倾斜角度θ(参照图2)例如设定在70度至90度的范围内，但帘线30与轮胎周向CD之间的角度在本发明中不限于70度或以上，并且帘线30和轮胎周向CD之间的角度如在充气子午线轮胎中可以为0度。

此外，可以采用这样的结构：胎面花纹具有多个周向花纹槽(主花纹槽)，并且胎面花纹在位于作为周向花纹槽中的最外侧花纹槽的肩部周向花纹槽(肩主花纹槽)的胎面宽度方向外侧的肩陆部处还具有横花纹槽(横向花纹槽)，并且横花纹槽不向肩部主花纹槽开口，且横花纹槽朝向胎面宽度方向外侧延伸超过接地端。这里，接地端表示当将充气轮胎安装到正常轮辋(具有正常内压和施加到充气轮胎的正常载荷)时轮胎宽度方向最外侧的接地部。“正常轮辋”表示根据轮胎的尺寸在以下标准中限定的标准轮辋，“正常内压”表示与下述标准中描述的应用尺寸的单个轮胎的最大负载能力对应的气压，“正常载荷”表示在以下标准中描述的应用尺寸的单个轮胎的最大载荷。此外，上述标准根据在制造或使用轮胎的区域中有效的工业标准来定义。例如，该标准在日本的“日本汽车轮胎制造商协会”的“JATMA年鉴”、美国的“轮胎和轮辋协会”的“年鉴”或者欧洲的“欧洲轮胎和轮辋技术组织”的标准手册中有定义。

特别是，随着胎面宽度TW变大，轮胎的中心侧和端侧的半径差变大，并且因此在胎面宽度TW方向的外侧端附近的区域中，容易发生由于滑脱而引起的肩部磨损。因此，通过在肩陆部设置中横花纹槽，轮胎的刚度降低了，接地部的长度变长了，并且通过采用横花纹槽不向周向花纹槽开口的结构，将在与轮胎的端部相邻的部分处的半径差被抑制为非常的小，并且可以防止偏心磨损。此外，通过不在肩部周向花纹槽之间的中央区域设置横花纹槽的结构，将与轮胎的端部相邻的部分的半径差抑制为非常的小，可以防止偏心磨损。

这里，由于上述影响较少地应用于1mm或以下的横花纹槽宽度的刀槽花纹中，因此刀槽花纹可以布置在中央区域处的陆部中。

如上，对几个实施方式进行了描述，然而这些实施方式作为实施例进行描述，并且本发明的范围不限于此。这些实施例可以通过其他各种方式来进行，并且在本发明的主题的范围内可以采用各种省略、替换和改变。这些实施方式或其改进也包括在本发明的范围或主题内，并且进一步包括在本发明的权利要求及其等同物所记载的范围内。

示例实施例

本发明人通过将实施例1至21作为根据上述实施方式的充气轮胎10，将比较例1至6作为充气轮胎用于比较，并且将常规实施例1作为常规充气轮胎的一个实施例，针对行驶过程中的操纵稳定性及滚动阻力进行评估。各轮胎的轮胎状态和评估结果如图3所示。轮胎的尺寸为225/45R17，轮辋宽度为8J。

将轮胎安装到车辆(BMW 325i)上并进行试运行，并且通过测试驾驶员的感觉来评价操纵稳定性。将轮胎安装在轮辋上，并且将内压设定为240kPa，并且随后，将其安装在滚动阻力试验用转鼓上，并且通过在预定的测试速度下 (80公里/小时)测定正常载荷下的滚动阻力的值来评价滚动阻力。在这些评价中，将根据常规实施例1的轮胎的评估值定义为100，并且获取其它轮胎相对于常规实施例1的轮胎的相对评估值。随着评估值变大，操纵稳定性和滚动阻力的每个性能会更好。即，评估值大时滚动阻力低。此外，整体评估由操纵稳定性和滚动阻力的评估值的总值来定义。如图3所示，实施例1至21的整体评估的各个值比常规实施例1的值大。

此外，在比较例1中，由于未设置加强帘线，因此减轻了重量，但假设因为胎体在轮胎最大宽度位置处的曲率半径(侧曲率半径)小，所以发热量由于轮胎侧部的变形而变大，并且因此滚动阻力没有大幅改善。

在比较例2中，胎边芯在轮胎径向上的长度短，但假设因为轮胎侧部的变形由于与胎圈相邻的部分的刚度降低而变大，所以滚动阻力没有大幅改善。

根据实施例7，假设这样一种可能性：在侧曲率半径R过大的情况下，变形集中在轮胎的其他部分(例如，肩部)。

在比较例4中，假设胎面宽度TW即便在侧曲率半径大的情况下也较窄，因此肩部附近的部分的变形变大，因此发热量变大，并且滚动阻力整体上更差。

根据实施例17,假设这样一种可能性：当肩角部的形状接近垂直形状并且垂直形状部发生局部变形时，发热量变大。

本申请要求于2014年7月3日提交的日本专利申请No.2014 -137599的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

工业适用性

附图标记列表

10充气轮胎；12胎圈芯；K胎体层；14胎体帘布层；16带束层；18胎面部；14m主体帘布层；14e折叠帘布层；14u端部；30帘线；BFH胎边芯高度；SH3 高度位置；SWM轮胎最大宽度位置；SH轮胎截面高度；W1胎边芯根部宽度；W2 胎边芯宽度；R曲率半径；TW胎面宽度；SW轮胎最大宽度；θ倾斜角度；W胎面宽度方向；CD轮胎周向。

Claims

1.一种轮胎，其包括：

胎体帘布层，其跨越一对胎圈芯形成胎体层；以及

胎面部，其布置在胎体帘布层的轮胎径向外侧，胎体帘布层包括从胎面部延伸到胎圈芯的主体帘布层，以及围绕每一个胎圈芯折叠的折叠帘布层，其中：

折叠帘布层的端部延伸到超过轮胎最大宽度位置的高度位置；

胎圈部的胎边芯高度设定在轮胎截面高度的20％至60％的范围内；

在与轮胎截面高度的30％对应的高度位置处的胎边芯宽度设定在胎边芯根部宽度的40％或以下的范围内；

胎面宽度设定在轮胎最大宽度的81％或以上的范围内；并且

胎体帘布层的、在延伸线上的曲率半径设定为30mm以上且60mm以下，所述延伸线在沿轮胎宽度方向的截面中沿胎面宽度方向延伸且通过轮胎最大宽度位置，

胎体帘布层在轮胎最大宽度位置处的曲率半径大于在肩部的曲率半径且小于在胎面部的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎面宽度设定为轮胎最大宽度的95％或以下。

3.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎体层由单层胎体帘布层形成，该单层胎体帘布层设置有相对于轮胎周向倾斜的多条帘线，并且

所述多条帘线与轮胎周向之间的倾斜角度设定在70度至90度的范围内。

4.根据权利要求1所述的轮胎，其中，在与轮胎截面高度的30％对应的高度位置处的胎边芯宽度设定在胎边芯根部宽度的10％至30％的范围内。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎体帘布层在轮胎最大宽度位置处的曲率半径设定为50mm或以下。

6.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎圈部的胎边芯高度设定在轮胎截面高度的40％至60％的范围内。

7.根据权利要求1所述的轮胎，其中，折叠帘布层的端部延伸到主体帘布层与布置在主体帘布层的轮胎径向外侧的带束层之间的部分。