CN109774384B - 重载用充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供重载用充气轮胎，提高了胎圈部的耐久性。本发明包含胎体(6)和带束层(7)，胎体(6)包含：主体部(6a)，其从胎面部(2)经由胎侧部(3)到达胎圈部(4)的胎圈芯(5)；以及折返部(6b)，其绕胎圈芯(5)从轮胎轴向内侧向外侧折返。折返部(6b)的轮胎半径方向的外端(6c)在胎面部(2)处位于主体部(6a)与带束层(7)之间。在胎侧部(3)设置有胎侧橡胶(11)，在胎圈部(4)设置有胎圈包布橡胶(13)。胎圈包布橡胶(13)的从胎侧橡胶(11)的轮胎半径方向的内端(11a)起在与主体部(6a)垂直的直线上的厚度(t2)为胎圈部(4)的从胎侧橡胶(11)的内端(11a)起在与主体部(6a)垂直的直线上的厚度(t3)的40％～60％。

Description

重载用充气轮胎
技术领域
本发明涉及提高了胎圈部的耐久性的重载用充气轮胎。
背景技术
近年来，在用于卡车、公共汽车等车辆的重载用充气轮胎中，为了轮胎的轻量化和滚动阻力的降低，要求将以往的双轮胎变更为被称为所谓宽基单轮胎的扁平比小的1个轮胎。例如，在下述专利文献1中作为扁平比小的轮胎，提出了在胎体层与带束层之间具有缓冲橡胶层的重载用充气轮胎。
专利文献1：日本特开2008-087710号公报
但是，在用于小型卡车等的截面宽度为335mm以下的宽基单轮胎采用专利文献1的重载用充气轮胎的结构的情况下，胎圈部有可能以折返部的外端为起点而发生破损，其结果是，存在胎圈部的耐久性极端降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于以上那样的实际情况而完成的，其主要目的在于提供一种重载用充气轮胎，基于折返部的外端位于胎体的主体部与带束层之间的所谓超高反包结构，提高胎圈部的耐久性。
本发明是截面宽度为335mm以下且扁平比为55％以下的重载用充气轮胎，其特征在于，该重载用充气轮胎包含：环状的胎体，其从胎面部经由胎侧部到达胎圈部的胎圈芯；以及带束层，其配设于所述胎体的轮胎半径方向外侧且位于所述胎面部的内部，所述胎体具有胎体帘布层，该胎体帘布层包含：主体部，其从所述胎面部经由所述胎侧部达到所述胎圈部的所述胎圈芯；以及折返部，其绕所述胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返，所述折返部的轮胎半径方向的外端在所述胎面部处位于所述主体部与所述带束层之间，在所述胎侧部设置有限定所述胎侧部的轮胎轴向外侧的形状的胎侧橡胶，在所述胎圈部设置有限定所述胎圈部的轮胎轴向外侧的形状的胎圈包布橡胶，所述胎圈包布橡胶的从所述胎侧橡胶的轮胎半径方向的内端起在与所述主体部垂直的直线上的厚度为所述胎圈部的从所述胎侧橡胶的所述内端起在与所述主体部垂直的直线上的厚度的40％～60％。
在本发明的重载用充气轮胎中，优选所述胎圈包布橡胶的复弹性模量为10～15MPa。
在本发明的重载用轮胎中，优选为，所述胎圈包布橡胶具有：位于轮胎半径方向的最内侧的胎趾部；从所述胎趾部向轮胎轴向外侧延伸的胎圈基部；以及位于所述胎圈基部的轮胎轴向的最外侧的胎踵部，所述胎圈芯具有位于轮胎半径方向的最内侧的胎圈芯基准部，所述胎趾部与所述胎圈芯基准部的轮胎轴向的距离为所述胎趾部与所述胎踵部的轮胎轴向的距离的30％～40％。
在本发明的重载用轮胎中，优选所述胎体帘布层包含帘线直径为0.6mm～0.8mm的钢帘线。
在本发明的重载用充气轮胎中，优选所述胎体帘布层的每50mm宽度的所述钢帘线的埋入根数为2根～30根。
在本发明的重载用充气轮胎中，优选为，在所述主体部与所述带束层之间配设有缓冲橡胶，所述缓冲橡胶的轮胎半径方向的内端比所述折返部的所述外端靠轮胎半径方向内侧。
在本发明的重载用充气轮胎中，优选为，在所述主体部与所述折返部之间设置有从所述胎圈芯朝向轮胎半径方向外侧呈渐细状延伸的胎圈三角胶，所述缓冲橡胶的所述内端与所述胎圈三角胶的所述外端之间的轮胎半径方向的距离为所述截面宽度与所述扁平比之积的25％～35％。
在本发明的重载用轮胎中，采用折返部的轮胎半径方向的外端在胎面部处位于主体部与带束层之间的所谓超高反包结构。这样的折返部的外端位于主体部与带束层之间，因此不容易成为破损的起点，能够提高胎圈部的耐久性。
在本发明的重载用轮胎中，胎圈包布橡胶的从胎侧橡胶的轮胎半径方向的内端起在与主体部垂直的直线上的厚度为所述胎圈部的从所述胎侧橡胶的所述内端起在与所述主体部垂直的直线上的厚度的40％～60％。这样的胎圈包布橡胶能够分散胎圈包布橡胶内的应变，并且能够抑制胎圈包布橡胶与胎体帘布层之间的应变。因此，本发明的重载用充气轮胎能够使超高反包结构的胎圈部中的应变较小，能够进一步提高胎圈部的耐久性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的重载用充气轮胎的剖面图。
图2是图1的胎侧部和胎圈部的放大剖面图。
标号说明
2：胎面部；3：胎侧部；4：胎圈部；5：胎圈芯；6：胎体；6A：胎体帘布层；6a：主体部；6b：折返部；6c：外端；10：橡胶层。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1中示出本实施方式的重载用充气轮胎(以下有时简称为“轮胎”)1在标准状态下包含旋转轴线在内的轮胎子午线剖面图。
“标准状态”是指将轮胎1组装到标准轮辋(省略图示)且调整为标准内压的无负载的状态。以下在没有特别声明的情况下，轮胎1的各部分的尺寸等是在该标准状态下测定得到的值。
“标准轮辋”是指在包含轮胎1所依据的标准在内的标准体系中，该标准按每一轮胎所规定的轮辋，例如如果是JATMA，则为“标准轮辋”，如果是TRA，则为“设计轮辋(DesignRim)”，如果是ETRTO，则为“测量轮辋(Measuring Rim)”。
“标准内压”是指在包含轮胎1所依据的标准在内的标准体系中，各标准按每一轮胎所规定的空气压力，如果是JATMA，则为“最高空气压力”、如果是TRA，则为表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“充气压力(INFLATION PRESSURE)”。
如图1所示，本实施方式的轮胎1是截面宽度W为335mm以下且扁平比为55％以下的适合用于小型卡车等的所谓宽基单轮胎的重载用充气轮胎1。这里，“截面宽度”是指标准状态的轮胎1的侧面的除了花纹和文字等以外的轮胎轴向的最大宽度。另外，“扁平比”是指轮胎1的截面高度与截面宽度之比。“截面高度”是指轮胎1的外径与标准轮辋的轮辋直径之差的1/2。
本实施方式的轮胎1包含：环状的胎体6，其从胎面部2经由胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5；以及带束层7，其配置在胎体6的轮胎半径方向外侧且位于胎面部2的内部。胎体6具有至少1层，在本实施方式中为1层胎体帘布层6A。
优选胎体帘布层6A包含主体部6a和折返部6b。本实施方式的主体部6a从胎面部2经由胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5。本实施方式的折返部6b与主体部6a相连且绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返。
本实施方式的折返部6b采用所谓的超高反包(ultra-high turn-up)结构，其轮胎半径方向的外端6c在胎面部2中位于主体部6a与带束层7之间。这样的折返部6b的外端6c位于主体部6a与带束层7之间，因此不易成为破损的起点，能够提高胎圈部4的耐久性。
胎体帘布层6A优选包含帘线直径为0.6mm～0.8mm的钢帘线。当帘线直径小于0.6mm时，胎侧部3附近的挠曲较大，钢帘线有可能破损。当帘线直径大于0.8mm时，主体部6a与折返部6b之间的应变较大，折返部6b有可能剥离。
胎体帘布层6A的每50mm宽度的钢帘线的埋入根数优选为20根～30根。当埋入根数小于20根时，胎侧部3附近的挠曲较大，钢帘线有可能破损。当埋入根数大于30根时，主体部6a与折返部6b之间的应变较大，折返部6b有可能剥离。
钢帘线优选相对于轮胎放射方向具有0～20°的角度。在本说明书中，轮胎放射方向是指在包含轮胎1的旋转轴线的平面上沿着帘布层的形状的方向。包含这样的钢帘线的轮胎1的滚动阻力较小，能够有助于车辆的低油耗。
本实施方式的带束层7是由第1～第4带束帘布层7A～7D形成的4层结构。带束帘布层7A～7D分别优选包含钢帘线。在本实施方式中，第2带束帘布层7B位于折返部6b的外端6c的轮胎半径方向外侧。这样的带束层7紧箍胎体6而提高胎面部2的刚性，从而能够提高轮胎1的耐久性。
在本实施方式的胎面部2中，在主体部6a与带束层7之间配设有缓冲橡胶8。优选缓冲橡胶8的轮胎半径方向的内端8a比折返部6b的外端6c靠轮胎半径方向内侧。缓冲橡胶8的复弹性模量E＊1优选为2.5MPa～4.5MPa。在本说明书中，构成轮胎1的橡胶材料的复弹性模量是使用粘弹性光谱仪在温度70℃、频率10Hz、初期应变10％和动态应变2％的条件下进行测定的值。
在本实施方式的胎面部2中的带束层7的轮胎半径方向外侧设置有胎面橡胶9。优选胎面橡胶9限定胎面部2的轮胎半径方向外侧的形状且形成有多个槽9a。胎面橡胶9的复弹性模量E＊2优选为5MPa～7MPa。
图2是胎侧部3和胎圈部4的放大剖面图。如图2所示，在本实施方式的胎侧部3处，在主体部6a与折返部6b之间配设有片状的橡胶层10。优选橡胶层10的轮胎半径方向的内端10a与后述的胎圈三角胶12的轮胎半径方向外侧连接。优选橡胶层10向轮胎半径方向外侧至少延伸至折返部6b的外端6c。
通常，在超高反包结构的胎侧部3，无负载时与承受负载时的胎侧部3表面的应变变化的分布即应变振幅存在增大的趋势。上述橡胶层10能够缓和主体部6a与折返部6b之间的应变，能够降低胎侧部3中的应变振幅。
橡胶层10优选片状的厚度t1为1.0mm～2.0mm。当橡胶层10的厚度t小于1.0mm时，主体部6a与折返部6b之间的应变有可能增大。当橡胶层10的厚度t大于2.0mm时，主体部6a靠轮胎轴向内侧，应变振幅有可能增大。
橡胶层10的复弹性模量E＊3优选为6MPa～8MPa。当橡胶层10的复弹性模量E＊3小于6MPa时，主体部6a与折返部6b之间的应变有可能增大。当橡胶层10的复弹性模量E＊3大于8MPa时，有可能伴随车辆行驶时的冲击而发生剥离。
在本实施方式的胎侧部3设置有限定胎侧部3的轮胎轴向外侧的形状的胎侧橡胶11。胎侧橡胶11配设于折返部6b的轮胎轴向外侧，从轮胎半径方向的内端11a延伸到轮胎半径方向的外端11b。胎侧橡胶11的复弹性模量E＊4优选为3.0MPa～5.5MPa。
在本实施方式的胎圈部4设置有：胎圈三角胶12，其从胎圈芯5朝向轮胎半径方向外侧呈渐细状延伸；以及胎圈包布橡胶13，其限定胎圈部4的轮胎轴向外侧的形状。
胎圈三角胶12例如具有在主体部6a与折返部6b之间从胎圈芯5向轮胎半径方向外侧延伸的大致三角形状的截面形状。胎圈三角胶12的复弹性模量E＊5优选为50MPa～80MPa。
优选胎圈三角胶12的轮胎半径方向的外端12a比橡胶层10的内端10a靠轮胎半径方向外侧。优选缓冲橡胶8的内端8a与胎圈三角胶12的外端12a之间的轮胎半径方向的距离L1为截面宽度W与扁平比之积即截面高度的25％～35％。
当距离L1小于截面高度的25％时，胎侧部3的应变振幅有可能增大。当距离L1大于截面高度的35％时，缓冲橡胶8和胎圈三角胶12变小，冲击吸收性能有可能降低。
胎圈包布橡胶13的复弹性模量E＊6优选为10MPa～15MPa。通常在超高反包结构的胎圈部4中，存在胎体帘布层6A的轮胎半径方向外侧的应变的影响集中于胎圈包布橡胶13的趋势。上述胎圈包布橡胶13能够高效地分散胎圈包布橡胶13内的应变。
本实施方式的胎圈包布橡胶13位于胎侧橡胶11的轮胎半径方向内侧且折返部6b的轮胎轴向外侧。优选胎圈包布橡胶13的从胎侧橡胶11的内端11a起在与主体部6a垂直的直线SL上的厚度t2为胎圈部4的从胎侧橡胶11的内端11a起在与主体部6a垂直的直线SL上的厚度t3的40％～60％。
当胎圈包布橡胶13的厚度t2小于胎圈部4的厚度t3的40％时，胎圈包布橡胶13内的应变的分散不足，胎圈部4的变形有可能增大。当胎圈包布橡胶13的厚度t2大于胎圈部4的厚度t3的60％时，胎圈包布橡胶13与折返部6b之间的应变增大，有可能发生剥离。
优选胎圈包布橡胶13具有：位于轮胎半径方向的最内侧的胎趾部13a；从胎趾部13a向轮胎轴向外侧延伸的胎圈基部13b；以及位于胎圈基部13b的轮胎轴向的最外侧的胎踵部13c。即，本实施方式的胎圈包布橡胶13的胎圈基部13b与标准轮辋的轮辋座面接触。
胎圈芯5例如具有将钢制的胎圈线按多列多段地卷绕而成的多边形状的截面形状。本实施方式的胎圈芯5具有大致六边形状的截面形状。优选胎圈芯5具有位于轮胎半径方向的最内侧的胎圈芯基准部5a。
优选胎趾部13a与胎圈芯基准部5a的轮胎轴向的距离L2为胎趾部13a与胎踵部13c的轮胎轴向的距离L3的30％～40％。当距离L2小于距离L3的30％时，胎圈芯5的轮胎轴向内侧的厚度减小，有可能难以进行制造。当距离L2大于距离L3的40％时，向标准轮辋(省略图示)的轮辋组装性能有可能劣化。这里，距离L3是胎圈基部13b的轮胎轴向距离。
优选胎圈芯5包含：由胎圈线构成的芯主体5A；以及包覆芯主体5A的周围的包覆层5B。包覆层5B例如由尼龙等有机纤维的帆布构成，对胎圈线进行固定。
以上，对本发明的一个实施方式的重载用充气轮胎1进行了详细说明，但本发明不限于上述的具体实施方式，可以变更为各种形式而实施。
实施例
基于表1的规格试制具有图1的基本结构的尺寸315/45R22.5的重载用充气轮胎。对各测试轮胎的胎圈部测试耐久性。各测试轮胎的通用规格和测试方法如下。
安装轮辋：22.5×9.75
轮胎内压：900kPa
＜胎圈部耐久性1＞
在滚筒试验机上使上述测试轮胎在标准载荷的200％的条件下以时速20km/h行驶规定的时间，测定直至在胎圈部产生损伤为止的行驶时间。结果是将走完规定的时间的情况设为100的指数，数值越大，表示胎圈部的耐久性越优异。
＜胎圈部耐久性2＞
通过氧劣化使胎体帘布层硬化后，在标准载荷的150％的条件下以时速20km/h行驶规定的时间，测定直至在胎圈部产生损伤为止的行驶时间。结果是将走完规定的时间的情况设为100的指数，数值越大，表示胎圈部的耐久性越优异。
将测试结果示于表1。
【表1】
Figure BDA0001828658720000071
其中，N：不应用；Y：应用。
测试的结果能够确认，实施例的轮胎提高了胎圈部的耐久性。

Claims (7)

1.一种重载用充气轮胎，其截面宽度为335mm以下且扁平比为55%以下，其中，该重载用充气轮胎包含：
环状的胎体，其从胎面部经由胎侧部到达胎圈部的胎圈芯；以及带束层，其配设于所述胎体的轮胎半径方向外侧且位于所述胎面部的内部，
所述胎体具有胎体帘布层，该胎体帘布层包含：主体部，其从所述胎面部经由所述胎侧部到达所述胎圈部的所述胎圈芯；以及折返部，其绕所述胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返，
所述折返部的轮胎半径方向的外端在所述胎面部处位于所述主体部与所述带束层之间，
所述带束层是由第1带束帘布层、第2带束帘布层、第3带束帘布层、第4带束帘布层形成的4层结构，所述第2带束帘布层的轴向外端位于所述第1带束帘布层的轴向外端的轴向外侧，
在所述胎侧部设置有限定所述胎侧部的轮胎轴向外侧的形状的胎侧橡胶，所述胎侧橡胶的复弹性模量E＊4为3.0MPa～5.5MPa，
在所述胎圈部设置有限定所述胎圈部的轮胎轴向外侧的形状的胎圈包布橡胶，
所述胎圈包布橡胶的从所述胎侧橡胶的轮胎半径方向的内端起在与所述主体部垂直的直线上的厚度为所述胎圈部的从所述胎侧橡胶的所述内端起在与所述主体部垂直的直线上的厚度的40%～60%，
在轮胎轴向方向上，所述折返部的径向外端延伸至所述第1带束帘布层的轴向外端与所述第2带束帘布层的轴向外端之间。
2.根据权利要求1所述的重载用充气轮胎，其中，
所述胎圈包布橡胶的复弹性模量为10MPa～15MPa。
3.根据权利要求1或2所述的重载用充气轮胎，其中，
所述胎圈包布橡胶具有：位于轮胎半径方向的最内侧的胎趾部；从所述胎趾部向轮胎轴向外侧延伸的胎圈基部；以及位于所述胎圈基部的轮胎轴向的最外侧的胎踵部，
所述胎圈芯具有位于轮胎半径方向的最内侧的胎圈芯基准部，
所述胎趾部与所述胎圈芯基准部的轮胎轴向的距离为所述胎趾部与所述胎踵部的轮胎轴向的距离的30%～40%。
4.根据权利要求1或2所述的重载用充气轮胎，其中，
所述胎体帘布层包含帘线直径为0.6mm～0.8mm的钢帘线。
5.根据权利要求4所述的重载用充气轮胎，其中，
所述胎体帘布层的每50mm宽度的所述钢帘线的埋入根数为20根～30根。
6.根据权利要求1或2所述的重载用充气轮胎，其中，
在所述主体部与所述带束层之间配设有缓冲橡胶，
所述缓冲橡胶的轮胎半径方向的内端比所述折返部的所述外端靠轮胎半径方向内侧。
7.根据权利要求6所述的重载用充气轮胎，其中，
在所述主体部与所述折返部之间设置有从所述胎圈芯朝向轮胎半径方向外侧呈渐细状延伸的胎圈三角胶，
所述缓冲橡胶的所述内端与所述胎圈三角胶的外端之间的轮胎半径方向的距离为所述截面宽度与所述扁平比之积的25%～35%。
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