CN109195814A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

轮胎包括：胎体，其构成为包含从一个胎圈部跨至另一个胎圈部的胎体帘布层；带束层，其配置于胎体的轮胎径向外侧，由1层带束帘布层形成，该1层带束帘布层由具有50MPa以上的拉伸弹性模量的涂层橡胶包覆相对于轮胎周向倾斜10°以下并沿着轮胎周向配置于轮胎1周的范围内的多根帘线而成，帘线的长度方向一端部位于带束帘布层的宽度方向一端侧，帘线的长度方向另一端部位于带束帘布层的宽度方向另一端侧；以及胎面，其配置于带束层的轮胎径向外侧。

Description

轮胎
技术领域
本公开涉及在胎体的轮胎径向外侧配置有带束层的轮胎。
背景技术
作为安装于汽车的充气轮胎，通常是具备包括多个层在内的带束层的构造，该多个层包括在胎体的轮胎径向外侧包含相对于轮胎周向倾斜的帘线地构成的两层以上的倾斜带束帘布层以及配置于倾斜带束帘布层的轮胎径向外侧的加强层等(例如参照日本特开2013-244930号公报、日本特开2013-220741号公报)。
发明内容
发明要解决的问题
近年来，对于充气轮胎的轻量化等的需求逐渐提高，强烈期望与之相对应的充气轮胎。
本公开考虑上述情况，其目的在于，提供在确保操纵稳定性的同时实现轻量化的轮胎。
用于解决问题的方案
第1技术方案的轮胎具有：胎体，其构成为包含从一个胎圈部跨至另一个胎圈部的至少1层胎体帘布层；带束层，其配置于所述胎体的轮胎径向外侧，由1层带束帘布层形成，该1层带束帘布层由具有50MPa以上的拉伸弹性模量的弹性体包覆相对于轮胎周向倾斜10°以下并沿着轮胎周向配置于轮胎1周的范围内的多根帘线而成，所述带束帘布层中的全部的所述帘线的长度方向一端部位于所述带束帘布层的宽度方向一端侧，所述帘线的长度方向另一端部位于所述带束帘布层的宽度方向另一端侧；以及胎面，其配置于所述带束层的轮胎径向外侧。
发明的效果
如上所述，根据本公开的轮胎，具有如下优异的效果：能够在确保操纵稳定性的同时实现轻量化。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的充气轮胎的沿着轮胎旋转轴线的剖视图。
图2A是表示带束帘布层的俯视图。
图2B是表示带束帘布层的剖视图(沿着图2A的2(B)－2(B)线的剖视图)。
具体实施方式
使用图1、图2A和图2B说明本发明的一实施方式的充气轮胎10。
如图1所示，本实施方式的充气轮胎10例如是乘用车所使用的所谓的子午线轮胎，其具备一对胎圈芯12，在一个胎圈芯12与另一个胎圈芯12之间跨设有包括1层胎体帘布层14的胎体16。另外，图1表示充气轮胎10的填充空气前的自然状态的形状。
胎体帘布层14是利用涂层橡胶包覆沿着充气轮胎10的径向延伸的多根帘线而形成的。即，本实施方式的充气轮胎10是所谓的子午线轮胎。
胎体帘布层14的帘线的材料例如是PET，但也可以是以往公知的其他材料。
胎体帘布层14的轮胎宽度方向上的端部分在胎圈芯12向轮胎径向外侧折回。对于胎体帘布层14，从一个胎圈芯12跨至另一个胎圈芯12的部分被称为主体部14A，从胎圈芯12折回的部分被称为折回部14B。
在胎体帘布层14的主体部14A与折回部14B之间配置有厚度从胎圈芯12朝向轮胎径向外侧逐渐减小的胎圈填充胶18。
另外，在充气轮胎10中，从胎圈填充胶18的轮胎径向外侧端18A到轮胎径向内侧的部分为胎圈部19。
在胎体16的轮胎内侧配置有由橡胶形成的内衬层20，在胎体16的轮胎宽度方向外侧配置有由橡胶形成的侧橡胶层21。
在胎体16的轮胎径向外侧设有由1层带束帘布层22形成的带束层24。
图2A是粘贴于胎体16前的未硫化的带束帘布层22的俯视图，未硫化的带束帘布层22具有多根帘线26，该多根帘线26相对于帘布层长度方向(图2A中的箭头S方向。在轮胎中是轮胎周向。)向一个方向以一定的角度θ倾斜，并沿着帘布层长度方向隔开一定的间隙而不重叠地排列。
如图2A、图2B所示，在本实施方式中，利用涂层橡胶28包覆该多根帘线26。
未硫化的带束帘布层22的长度方向一端部22A和长度方向另一端部22B与相对于长度方向倾斜的帘线26平行，俯视形状呈平行四边形。
未硫化的带束帘布层22例如是通过如下过程形成的，即，在利用涂层橡胶28包覆相互平行地并丝的多根帘线26而形成带状构件之后，与帘线26平行地，换言之沿着相对于长度方向倾斜的方向切断该带状构件。
在充气轮胎10的制造过程中，将图2A所示的未硫化的带束帘布层22卷绕于在轮胎成型鼓(未图示)的外周形成为环状的胎体16的外周部分即胎冠部，将与带状构件的帘线26平行的切断端即长度方向一端部22A和长度方向另一端部22B相互对接而接合。
由此，充气轮胎10中的带束帘布层22成为如下结构：多根帘线26相对于轮胎周向(箭头S方向)向一个方向倾斜，并沿着轮胎周向在轮胎1周的范围内隔开一定的间隙且在轮胎径向上不重叠地排列。此外，在全部的帘线26中，帘线26的一个端部(切断端)位于带束帘布层22的宽度方向一侧的缘部，帘线26的另一个端部(切断端)位于带束帘布层22的宽度方向另一侧的缘部。另外，在硫化后的充气轮胎10中，在长度方向一端部22A与长度方向另一端部22B接合的接合部分，一体地接合成无法识别长度方向一端部22A的涂层橡胶28与长度方向另一端部22B的涂层橡胶28之间的边界。
另外，如图1所示，在填充空气前的自然状态的充气轮胎10中，胎体16的轮胎径向上的外周部分即胎冠部呈向轮胎径向外侧凸起的大致圆弧形状，带束帘布层22也同样地呈向轮胎径向外侧凸起的大致圆弧形状。
本实施方式的带束帘布层22的帘线26是钢丝帘线，但根据情况，也可以是有机纤维帘线。
带束帘布层22的帘线26使用与胎体帘布层14的帘线相比较粗而且强度较大的帘线。
带束帘布层22的帘线26的构造例如是“1×5”钢丝帘线，各钢丝的直径是0.225mm，但也可以是以往公知的其他构造。
优选的是，带束帘布层22中的帘线26的每单位宽度的经纬密度设为10根/inch～20根/inch。
帘线26相对于带束帘布层22的长度方向(轮胎周向)的倾斜角度θ需要设为10°以下，优选设为3°～8°的范围内。
在本实施方式的带束帘布层22中，涂层橡胶28的拉伸弹性模量(根据JIS K7113：1995的规定)需要设为50MPa以上。此外，优选的是，涂层橡胶28的拉伸弹性模量的上限设为1000MPa以下。另外，特别优选的是，涂层橡胶28的拉伸弹性模量处于200MPa～500MPa的范围内。
如图1和图2B所示，本实施方式的带束帘布层22的厚度t恒定，优选的是，带束帘布层22的厚度t设定为充气轮胎10的轮胎最大宽度部P的厚度T的10％～50％的范围内。在充气轮胎10用于乘用车的情况下，优选的是，实际的带束帘布层22的厚度(涂层橡胶28的厚度)t设为0.5mm～5.0mm的范围内。
在上述带束层24的轮胎径向外侧配置有由橡胶形成的胎面30。在胎面30形成有排水用的槽32。用于胎面30的橡胶能够使用以往通常使用的橡胶。此外，胎面30的花纹也能够使用以往通常使用的花纹。
带束帘布层22的宽度W优选设为胎面30的接地宽度TW的60％～100％的范围内，优选设为70％～95％的范围内。
在此，胎面30的接地宽度TW是指如下情况时的接地宽度：将充气轮胎10安装于JATMA YEAR BOOK(2016年度版，日本汽车轮胎协会标准)所规定的标准轮辋，填充与JATMAYEAR BOOK中的适用尺寸·层级中的最大负载能力(内压－负载能力对应表的粗体字载荷)相对应的空气压(最大空气压)的100％的内压，以在静止的状态下旋转轴线与水平的平板平行的方式配置，施加与最大的负载能力相对应的质量。另外，在使用地或制造地适用TRA标准、ETRTO标准的情况下，遵循各标准。
(作用、效果)
接着，说明本实施方式的充气轮胎10的作用、效果。
在本实施方式的充气轮胎10中，对胎体16的轮胎径向外侧部分即胎冠部进行加强的带束层24由1层带束帘布层22形成，因此与以往轮胎的由两层以上的带束帘布层形成的带束层相比，重量较轻，制造也较为简单。
本实施方式的带束帘布层22的包覆帘线26的涂层橡胶28的拉伸弹性模量设为50MPa以上，因此即使构成带束层24的带束帘布层22是1层，也能够充分地确保带束层24的面内剪切刚度。
通过确保带束层24的面内剪切刚度，能够充分地产生在对充气轮胎10施加有滑移角的情况下的横向力，确保操纵稳定性。
在本实施方式的充气轮胎10中，带束层24由1层带束帘布层22形成，因此与以往的由两层以上的带束帘布层形成的情况相比，能够减薄带束层24的厚度，能够相应地增厚胎面30的厚度，而且能够加深槽32的深度。由此，也能够延长充气轮胎10的寿命。
在充气轮胎10中的带束帘布层22中，在圆周上不存在帘线26在轮胎径向上重叠的部分，在轮胎周向上厚度均匀，因此充气轮胎10的均匀性优异。
本实施方式的带束帘布层22是利用涂层橡胶28包覆隔开一定的间隙而不重叠地排列的多根帘线26而成的通常的帘布层构造，因此与将1根乃至多根帘线卷绕为螺旋状而形成的螺旋带相比，构件的制备和轮胎成形时的效率较佳。
在本实施方式的充气轮胎10中，带束帘布层22的帘线26的倾斜角度θ设为10°以下，帘线26中的每根的强度设为600N～1500N，帘线26的每单位宽度的经纬密度设为10根/inch～15根/inch，因此即使带束帘布层22是1层，也能够充分地确保周向上的拉伸刚度，以获得带束层24的环箍效果。
另外，通过将帘线26的倾斜角度θ设为8°以下，能够提高周向上的拉伸刚度，以获得带束层24的环箍效果。另一方面，若帘线26的倾斜角度θ低于3°，则带束层24的轮胎周向上的弯曲刚度变高，因此越过突起时的包络性降低，乘车舒适度降低。而且，粘贴于胎体16前的平行四边形状的未硫化的带束帘布层22变得过于细长，难以卷绕于胎体16。此外，在制造带束帘布层22时，帘线26难以切断。
另外，若带束帘布层22的涂层橡胶28的拉伸弹性模量过高，则涂层橡胶28过硬而产生对于因行驶时的冲击、越过台阶而在涂层橡胶28产生裂纹的担忧。因此，优选的是，涂层橡胶28的拉伸弹性模量的上限值设为1000MPa以下。
在将带束帘布层22的涂层橡胶28的厚度设为t，将轮胎最大宽度部P的总厚度设为T时，优选为0.015＜t/T＜0.400，更优选为0.15＜t/T＜0.25。另外，若t/T成为0.015以下，则带束层24的面内剪切刚度不足。另一方面，若t/T成为0.400以上，则带束帘布层22的重量增加，充气轮胎10的轻量化变得困难。
此外，若带束帘布层22的宽度W小于胎面30的接地宽度TW的60％，则带束层24的环箍效果变得不充分。另一方面，若带束帘布层22的宽度W超过胎面30的接地宽度TW的100％，则环箍效果成为极限状态，带束帘布层22的量成为所需以上，导致充气轮胎10的重量增加。
[其他实施方式]
以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限定于上述内容，除了上述内容以外，当然也能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形而实施。
利用涂层橡胶28包覆上述实施方式的充气轮胎10的带束帘布层22的帘线26，但本发明并不限于此，例如也可以利用热塑性树脂等合成树脂包覆帘线26。
作为利用热塑性树脂包覆帘线26而成的带束帘布层22的制造方法，例如是，以熔融的热塑性树脂代替橡胶来包覆相互平行地排列的多根帘线而形成带状构件，在冷却后，将带状构件与帘线平行地沿着相对于长度方向倾斜的方向切断而制造俯视时呈平行四边形状的树脂涂层帘布层。
并且，将该树脂涂层帘布层卷绕于在轮胎成型鼓形成的环状的胎体16的胎冠部，将树脂涂层帘布层的周向上的一端部和另一端部相互熔接在一起。由此，树脂涂层帘布层成为环状。
用于包覆帘线26的热塑性树脂例如能够使用以下的材料，但也能够使用其他材料。另外，优选的是，用于包覆的热塑性树脂的拉伸弹性模量设定为与用于包覆的橡胶的情况相同。
作为热塑性树脂，能够列举出与后述的轮胎骨架体所使用的热塑性树脂同种的热塑性树脂，具体而言，能够例示聚酰胺类热塑性树脂、聚酯类热塑性树脂、烯烃类热塑性树脂、聚氨酯类热塑性树脂、氯乙烯类热塑性树脂、聚苯乙烯类热塑性树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用，也可以组合两种以上来使用。其中，作为热塑性树脂，优选为从聚酰胺类热塑性树脂、聚酯类热塑性树脂以及烯烃类热塑性树脂中选择的至少1种。此外，作为热塑性树脂，考虑到轮胎的耐热性等观点，更优选为从聚酰胺类热塑性树脂和聚酯类热塑性树脂中选择的至少1种。
另外，虽然省略图示，但根据情况，也可以设有形成为包含有机纤维等的帘线的带状的层来覆盖带束帘布层22的端部。但是，考虑到轻量化的观点，较佳的是，不设为层跨轮胎赤道面CL地覆盖整个带束帘布层22。
此外，根据情况，胎体帘布层14也可以设有两层以上。
(试验例)
试制带束帘布层的涂层橡胶的拉伸弹性模量不同的多个轮胎，进行偏转刚度(CP)的比较试验。用于试验的轮胎1～5的构造与前述的实施方式的充气轮胎(图1)的构造相同，对涂层橡胶的拉伸弹性模量进行各种变更。此外，作为参考，对设有两层带束帘布层的以往构造的轮胎也进行同样的试验。
(1)轮胎1～8的各规格如下。
轮胎尺寸：225/40R18
(2)偏转刚度的试验方法
将轮胎安装于滚筒试验机，算出从滑移角为1°时的横向力减去滑移角为0°时的横向力而得到的值，以将以往构造的轮胎设为100时的指数表示算出来的值。指数的数值越大表示偏转刚度越优异。
[表1]
根据试验的结果可知：当涂层橡胶的模量是50MPa以上时，可获得与以往构造的轮胎同等以上的偏转刚度。
此外，与设有两层带束帘布层的以往构造的轮胎相比，设有1层带束帘布层的轮胎的重量轻11％。
通过参照，将2016年5月20日提出申请的日本国发明专利申请2016-101859号的公开整体编入本说明书。
通过参照，将本说明书所记载的全部的文献、发明专利申请以及技术规格以与分别且具体地记述通过参照将各文献、发明专利申请以及技术规格编入的情况相同的程度编入本说明书中。

Claims (4)

1.一种轮胎，其具有：
胎体，其构成为包含从一个胎圈部跨至另一个胎圈部的至少1层胎体帘布层；
带束层，其配置于所述胎体的轮胎径向外侧，由1层带束帘布层形成，该1层带束帘布层由具有超过50MPa的拉伸弹性模量的弹性体包覆相对于轮胎周向倾斜10°以下并沿着轮胎周向配置于轮胎1周的范围内的多根帘线而成，所述带束帘布层中的全部的所述帘线的长度方向一端部位于所述带束帘布层的宽度方向一端侧，所述帘线的长度方向另一端部位于所述带束帘布层的宽度方向另一端侧；以及
胎面，其配置于所述带束层的轮胎径向外侧。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述带束帘布层的厚度设定为轮胎最大宽度部的厚度的10％～50％的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，
所述帘线相对于轮胎周向的倾斜角度处于3°～8°的范围内。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，
所述弹性体的拉伸弹性模量是1000MPa以下。
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