CN108367637B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够改善胎圈部处的胎体层的耐久性的充气轮胎。在一对胎圈部(3、3)分别具备将金属线的多个环绕部分(50)呈阵列状地捆扎而成的胎圈芯(5)、且胎体层(4)的两端部绕胎圈芯(5)从轮胎内侧向轮胎外侧卷起的充气轮胎中，胎圈芯(5)包括：位于轮胎径向的中央部的至少2层中央层(10A)；位于比中央层(10A)靠轮胎径向外侧的位置的至少1层上层(10B)；以及位于比中央层靠轮胎径向内侧的位置的至少1层下层(10C)，中央层(10A)的金属线的环绕部分的根数为相同数且为最大值，上层(10B)以及下层(10C)的金属线的环绕部分的根数随着从中央层(10A)离开而从最大值1根1根地减少。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及能够改善胎圈部处的胎体层的耐久性的充气轮胎。
背景技术
以往，充气轮胎具有如下构造：在一对胎圈部分别具备将多根金属线呈阵列(日文：段列)状捆扎而成的胎圈芯，且胎体层的两端部绕该胎圈芯从轮胎内侧向轮胎外侧卷起。一般在乘用车用轮胎中采用具有四边形的截面形状的胎圈芯(例如，参照专利文献1、2)，在包括小型卡车在内的重载荷用轮胎中采用具有六边形的截面形状的胎圈芯(例如，参照专利文献3～5)。
在小型卡车用轮胎中，从降低成本的观点出发，尝试了通过采用从现有的胎体帘线提高纤度并提高了断裂强度(日文：強力)的胎体帘线，从而使胎体构造从3层变为2层。在这样使胎体构造为2层的情况下，若使用具有四边形、六边形等截面形状的以往的胎圈芯，则在负荷滚动时，在胎圈部、尤其是应力容易集中的胎圈芯的角部处，相对于胎体层的应力会集中而有时会导致胎体帘线的断裂，结果，存在胎圈部处的胎体层的耐久性会下降的这一问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2014-117978号公报
专利文献2：日本国特开平7-223412号公报
专利文献3：日本国特开2014-198565号公报
专利文献4：日本国特开2012-218552号公报
专利文献5：日本国特开2012-188016号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能够改善胎圈部处的胎体层的耐久性的充气轮胎。
用于解决问题的技术方案
用于达到上述目的的本发明的充气轮胎，是在一对胎圈部分别具备将金属线的多个环绕部分呈阵列状地捆扎而成的胎圈芯、且胎体层的两端部绕该胎圈芯从轮胎内侧向轮胎外侧卷起的充气轮胎，其特征在于，所述胎圈芯包括：位于轮胎径向的中央部的至少2层中央层；位于比该中央层靠轮胎径向外侧的位置的至少1层上层；以及位于比所述中央层靠轮胎径向内侧的位置的至少1层下层，所述中央层的金属线的环绕部分的根数为相同数且为最大值，所述上层以及所述下层的金属线的环绕部分的根数随着从所述中央层离开而从所述最大值1根1根地减少。
发明效果
在本发明中，上述胎圈芯包括：位于轮胎径向的中央部的至少2层中央层；位于比中央层靠轮胎径向外侧的位置的至少1层上层；以及位于比中央层靠轮胎径向内侧的位置的至少1层下层，该中央层的金属线的环绕部分的根数为相同数且为最大值，这些上层以及下层的金属线的环绕部分的根数随着从中央层离开而从最大值1根1根地减少，由此能够缓和负荷滚动时的胎圈芯的角部处的相对于胎体层的应力的集中，能够使应力分散。结果，能够提高胎圈部处的胎体层的耐久性。
另外，优选的是，绕上述胎圈芯卷起的胎体层为1层，构成该胎体层的胎体帘线的总纤度处于4000dtex～5500dtex的范围。而且，优选的是，上述充气轮胎为重载荷用。以往，在用于重载荷的轮胎中，为了提高胎圈部处的胎体层的耐久性，一般将胎圈部处的胎体层的卷起个数设为2层。然而，通过采用总纤度高的胎体帘线与上述的本发明的胎圈芯的构造，从而能够在维持胎圈部处的胎体层的耐久性的状态下，削减胎体层的卷起个数，能够改善成本性。
而且，优选的是，上述中央层的金属线的环绕部分的根数处于4根～7根的范围，且上述胎圈芯的轮胎径向上的层数处于4层～7层的范围。由此，能够兼顾到胎圈部处的胎体层的耐久性与成本性。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的充气轮胎的子午线截面图。
图2是示出本发明的充气轮胎中的胎圈芯的一例的截面图。
图3是示出以往例的充气轮胎中的胎圈芯的一例的截面图。
图4是示出以往例的充气轮胎中的胎圈芯的另一例的截面图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的构成详细地进行说明。图1以及图2是示出本发明的实施方式的充气轮胎的图。此外，在图1中，CL为轮胎中心线。
如图1所示，本实施方式的充气轮胎具备：在轮胎周向上延伸而呈环状的胎面部1；配置于该胎面部1的两侧的一对胎侧部2、2；以及配置于这些胎侧部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3、3。
在一对胎圈部3、3之间架设有包括在轮胎径向上延伸的多根胎体帘线的胎体层4。胎体层4包括：在胎面部1处位于轮胎径向内侧的内侧胎体层4A；和在胎面部1处位于轮胎径向外侧的外侧胎体层4B。在各胎圈部3埋设有环状的胎圈芯5，在该胎圈芯5的外周上配置有由橡胶组成物构成的胎圈填胶6。内侧胎体层4A构成为，绕胎圈芯5从轮胎内侧向轮胎外侧卷起，并将胎圈芯5以及胎圈填胶6包入。另外，关于外侧胎体层4B，其端部配置于内侧胎体层4A的卷起部的轮胎轴向外侧，且延伸至胎圈芯5的侧方位置。作为构成这些胎体层4A、4B的胎体帘线，优选使用尼龙、聚酯等有机纤维帘线。在各胎圈部3配置有胎圈包布9，胎圈包布9的轮胎轴向外侧的端部配置于内侧胎体层4A与外侧胎体层4B之间，且延伸至胎圈芯5的侧方位置。
另一方面，在胎面部1处的胎体层4的外周侧埋设有多层带束层7。这些带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多根加强帘线，且配置成在层间加强帘线互相交叉。在带束层7中，加强帘线的相对于轮胎周向的倾斜角度设定在例如10°～40°的范围。作为带束层7的加强帘线，优选使用钢帘线。
在带束层7的外周侧，以提高高速耐久性为目的而配置有将加强帘线相对于轮胎周向以例如5°以下的角度排列而成的至少1层带束覆层8。带束覆层8优选设为将带材在轮胎周向上连续地卷绕而得到的无接缝构造，所述带材是将至少1根加强帘线拉齐并橡胶覆盖而成的。另外，带束覆层8可以配置成覆盖带束层7的宽度方向的整个区域，或者也可以配置成仅覆盖带束层7的宽度方向外侧的边缘部。作为带束覆层8的加强帘线，优选使用尼龙、芳族聚酰胺等有机纤维帘线。
此外，上述的轮胎内部构造示出充气轮胎中的代表性的例子，但并不限定于此。
图2是示出本发明的充气轮胎中的胎圈芯的一例的图。如图2所示，在上述充气轮胎中，各胎圈芯5由在轮胎周向上卷绕的金属线50构成，金属线50的多个环绕部分50A形成在轮胎轴向Tw上排列的多个列和在轮胎径向Tr上重叠的多个层10。
另外，各胎圈芯5的轮胎径向上的层数以6层构成，各胎圈芯5由位于轮胎径向的中央部的2层中央层10A、位于比中央层10A靠轮胎径向外侧的位置的2层上层10B、以及位于比中央层10A靠轮胎径向内侧的位置的2层下层10C构成。
在上述2层中央层10A中，各金属线的环绕部分50A的根数为相同数，且金属线的环绕部分50A的根数在构成胎圈芯5的所有的层10中为最大值(N)。另一方面，在上层10B以及下层10C中，各金属线的环绕部分50A的根数被配置成随着从中央层10A离开而从上述最大值(N)1根1根地减少。
即，在上述各层中，金属线的环绕部分50A的根数构成为，在成为最大值(N)的中央层10A中为6根，在与中央层10A相邻的上层10B以及下层10C中为5根，而且在层10中位于轮胎径向的两端的上层10B以及下层10C中为4根。由此，胎圈芯5的截面形状实质为八边形。
在此，在如以往那样胎圈芯5的截面形状为四边形的情况下(参照图3)和/或胎圈芯5的截面形状为六边形的情况下(参照图4)，在胎圈芯5的角部(图3或图4的虚线部)处胎体帘线与胎圈芯5接触，在该胎圈芯5的角部处相对于胎体层4的应力容易集中，有时会导致胎体层4的断裂。
与此相对，在本发明的充气轮胎中的胎圈芯5中，2层中央层10A互相相邻，各金属线的环绕部分50A相对于轮胎轴向配置于相同位置。即，通过使在2层中央层10A中位于轮胎轴向的两端部的金属线的环绕部分50A的外缘相对于轮胎径向对齐，从而能够使胎体帘线与胎圈芯5接触的区域为平坦的形状。由此，能够缓和胎体帘线与胎圈芯5接触的区域处的相对于胎体层4的应力的集中，能够使应力分散。结果，能够提高胎圈部3处的胎体层4的耐久性。
另外，在上述充气轮胎中，绕胎圈芯5卷起的胎体层4为1层，构成胎体层4的胎体帘线的总纤度设定在4000dtex～5500dtex的范围。这样的充气轮胎适于作为包括小型卡车用在内的重载荷用轮胎。由此，在高内压且高载荷的条件下使用的重载荷用轮胎中，能够维持胎体层4的耐久性的同时，削减胎体层4的卷起个数，能够改善成本性。
在上述充气轮胎中，优选的是，中央层10A的金属线的环绕部分50A的根数处于4根～7根的范围，胎圈芯5的轮胎径向上的层数处于4层～7层的范围。而且，更优选的是，金属线的环绕部分50A的根数处于6根～7根的范围，胎圈芯5的轮胎径向上的层数处于6层～7层的范围。由此，能够兼顾到胎圈部3处的胎体层4的耐久性与成本性。在此，在金属线的环绕部分50A的根数以及胎圈芯5的轮胎径向上的层数比上述范围大的情况下成本恶化，另一方面，在金属线的环绕部分50A的根数以及胎圈芯5的轮胎径向上的层数比上述范围小的情况下，在胎圈芯5的底面以及侧面上形成的平坦的区域变窄，胎圈部3处的相对于胎体层4的应力的分散效果变小，进而，变得难以确保胎圈自身的安全率。
此外，在上述的本发明的实施方式中，关于胎圈芯5的构造，对相对于通过胎圈芯5的中心的轮胎轴向线对称的构造进行了说明，但并非必须设为相对于通过胎圈芯5的中心的轮胎轴向线对称的构造。即，上层10B与下层10C的各自的层数也可以不同。
实施例
在轮胎尺寸为235/85R16、在一对胎圈部分别具备将金属线的多个环绕部分呈阵列状地捆扎而成的胎圈芯、胎体层的两端部绕该胎圈芯从轮胎内侧向轮胎外侧卷起的充气轮胎中，制作了使胎圈芯的构成各种不同的实施例1、2的轮胎。
在实施例1、2中，如表1那样设定了胎体层的个数、胎体层的卷起个数、胎体帘线的总纤度(dtex)、胎圈芯的构造、以及胎圈芯的截面形状。
另外，准备了以往例1～3以及比较例1的轮胎。关于以往例1的轮胎，将胎体层的卷起个数设为2个，将胎体帘线的总纤度设为3340dtex，使用了具有四边形的截面形状的胎圈芯。关于以往例2的轮胎，除了将胎体层的个数设为2个、将胎体层的卷起个数设为1个以外，具有与以往例1相同的构造。关于以往例3的轮胎，除了使用了具有六边形的截面形状的胎圈芯以外，具有与以往例2相同的构造。另外，准备了除了使用了具有四边形的截面形状的胎圈芯以外具有与实施例2相同的构造的比较例1的轮胎。
针对这些试验轮胎，通过下述试验方法，评价胎圈部处的胎体层的耐久性以及成本，并将其结果一并在表1中示出。
胎圈部处的胎体层的耐久性：
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸16×6.5J的车轮，在速度60km/h、JATMA标准的最大气压的130％、JATMA标准的最大载荷的150％、滑移角为2°的条件下用滚筒试验机实施了行驶试验。行驶直到在胎圈部产生故障为止，并测定其行驶距离。评价结果通过将以往例设为100的指数来表示。该指数值越大，则意味着胎圈部处的胎体层的耐久性越优异。
成本：
算出各试验轮胎的成本。评价结果使用算出值的倒数，通过将以往例设为100的指数来表示。该指数值越大则意味着成本越低。
Figure BDA0001683851850000071
根据表1可知，在与以往例1的对比中，关于实施例1、2的充气轮胎，胎圈部处的胎体层的耐久性、以及成本均同时得到改善。
另一方面，在以往例2中，由于减少了胎体层的个数以及胎体层的卷起个数，所以成本得到改善，但胎圈部处的胎体层的耐久性大幅度恶化。在以往例3中，由于减少了胎体层的个数以及胎体层的卷起个数，且将胎圈芯的截面形状设为了六边形，所以成本得到改善，但胎圈部处的胎体层的耐久性恶化。另外，在比较例1中，由于将胎圈芯的截面形状设为了四边形，所以胎圈部处的胎体层的耐久性恶化。
附图标记说明
1：胎面部
2：胎侧部
3：胎圈部
4：胎体层
4A：内侧胎体层
4B：外侧胎体层
5：胎圈芯
6：胎圈填胶
7：带束层
8：带束覆层
9：胎圈包布
10：层
10A：中央层
10B：上层
10C：下层
50：金属线
50A：环绕部分

Claims (2)

1.一种重载荷用的充气轮胎，该充气轮胎在一对胎圈部分别具备将金属线的多个环绕部分呈阵列状地捆扎而成的胎圈芯，且胎体层的两端部绕该胎圈芯从轮胎内侧向轮胎外侧卷起，
所述充气轮胎的特征在于，
所述胎圈芯包括：位于轮胎径向的中央部的至少2层中央层；位于比该中央层靠轮胎径向外侧的位置的至少1层上层；以及位于比所述中央层靠轮胎径向内侧的位置的至少1层下层，所述中央层的金属线的环绕部分的根数为相同数且为最大值，所述上层以及所述下层的金属线的环绕部分的根数随着从所述中央层离开而从所述最大值1根1根地减少，
绕所述胎圈芯卷起的胎体层为1层，构成该胎体层的胎体帘线的总纤度处于4000dtex～5500dtex的范围。
2.根据权利要求1所述的重载荷用的充气轮胎，其特征在于，
所述中央层的金属线的环绕部分的根数处于4根～7根的范围，且所述胎圈芯的轮胎径向上的层数处于4层～7层的范围。
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