CN110254138B - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供轮胎，提高制动时的稳定性。轮胎(1)包含胎面加强层(7)。胎面加强层(7)包含由带状帘布层(9)卷绕而成的帘布层加强部(8)。帘布层加强部(8)具有螺旋状部(13)，该螺旋状部(13)包含第1端部分(15)和与其连续的第2部分(16)。在第2部分(16)中，带状帘布层(9)在胎面部(2)上呈螺旋状延伸大于1周的长度。在第1端部分(15)中，带状帘布层(9)以比第2部分(16)的带状帘布层(9)相对于轮胎周向的角度小的角度沿轮胎周向延伸，并且与第2部分(16)的带状帘布层(9)在轮胎半径方向上重叠。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及具有胎面加强层的轮胎。
背景技术
在下述专利文献1中记载了包含冠带的充气轮胎。该冠带具有位于轴向中央的中心部。该中心部具有螺旋卷绕状的构造，该构造是将具有帘线的带体沿周向卷绕而成。
专利文献1：日本特开2017-177842号公报
但是，根据各种实验的结果可知，在专利文献1的轮胎中，关于制动时的稳定性存在改善的余地。
发明人对专利文献1的充气轮胎进行研究而发现，在制动时胎面部的胎冠部的变形量、尤其是在胎冠部的轮胎轴向的端部侧的变形量较大，这导致了制动时的轮胎的动作不稳定。
发明内容
本发明就是鉴于以上那样的实际情况而提出的，其主要目的在于，提供能够提高制动时的稳定性能的轮胎。
本发明是一种轮胎，该轮胎包含：环状的胎体；以及胎面加强层，其配置于所述胎体的轮胎半径方向外侧且位于胎面部的内部，所述胎面加强层包含由长条的带状帘布层卷绕而成的帘布层加强部，该带状帘布层是利用贴胶包覆至少1条加强帘线而得到的，所述帘布层加强部具有由所述带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸而成的螺旋状部，所述螺旋状部包含第1端部分和与该第1端部分连续的第2部分，在所述第2部分中，所述带状帘布层在所述胎面部上呈螺旋状延伸大于1周的长度，在所述第1端部分中，所述带状帘布层以比所述第2部分的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度小的角度沿轮胎周向延伸，并且与所述第2部分的所述带状帘布层在轮胎半径方向重叠。
本发明的轮胎优选为，所述第1端部分绕轮胎旋转轴线在45度～360度的范围延伸。
本发明的轮胎优选为，在所述第2部分中，所述带状帘布层以侧缘相互重叠的方式呈螺旋状延伸。
本发明的轮胎优选为，在所述第2部分中，所述带状帘布层以侧缘相互接触的方式呈螺旋状延伸。
本发明的轮胎优选为，所述胎面加强层还包含与所述第2部分连续的第2端部分，在所述第2端部分中，所述带状帘布层以比所述第2部分的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度小的角度沿轮胎周向延伸，并且与所述第2部分的所述带状帘布层在轮胎半径方向上重叠。
本发明的轮胎优选为，所述帘布层加强部在所述螺旋状部的轮胎轴向的两侧包含侧部，该侧部是使所述带状帘布层以比所述第2部分处的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度大的角度倾斜而成的。
本发明的轮胎优选为，在所述侧部与所述螺旋状部之间设置有所述带状帘布层的宽度以下的间隙。
本发明的轮胎具有由带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸而成的螺旋状部来作为帘布层加强部。所述螺旋状部包含第1端部分和与其连续的第2部分，在所述第2部分中，所述带状帘布层在所述胎面部上呈螺旋状延伸大于1周的长度。另外，在所述第1端部分中，所述带状帘布层以比所述第2部分的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度小的角度沿轮胎周向延伸，并且与所述第2部分的所述带状帘布层在轮胎半径方向上重叠。
通常，在将带状帘布层以某个螺距进行卷绕而形成加强层的情况下，在带状帘布层的卷绕起始位置(或者卷绕结束位置)形成有相对于通过加强层的轮胎轴向的最外侧位置的轮胎周向线俯视观察为大致三角形状的没有带状帘布层的未加强部分。该未加强部分形成于带状帘布层的轮胎周向的端缘和与该端缘相邻的带状帘布层之间。
与此相对，在本发明的胎面加强层中，通过设置上述那样的第1端部分，能够减少所述未加强部分，从而抑制螺旋状部的轮胎轴向的端部侧的刚性的降低。因此，本发明的轮胎能够抑制在制动时螺旋状部的轮胎轴向的端部侧的变形，进而能够使制动时的轮胎的动作稳定。
附图说明
图1是示出本发明的轮胎的一个实施方式的剖视图。
图2是带状帘布层的立体图。
图3是胎面加强层的局部展开图。
图4是本实施方式的胎面加强层的整体展开图。
图5是其它的实施方式的胎面加强层的整体展开图。
标号说明
1：轮胎；2：胎面部；7：胎面加强层；8：帘布层加强部；9：带状帘布层；13：螺旋状部；15：第1端部分；16：第2部分。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是本实施方式的轮胎1的标准状态下的包含轮胎旋转轴线(省略图示)的轮胎子午线剖视图。本发明除了能够使用于例如乘用车用、摩托车用、重载用等充气轮胎之外，还能够使用于不填充空气的非充气式轮胎等各种类型的轮胎1。在图1中，示出了摩托车用的充气轮胎。
所述“标准状态”是指将轮胎1组装到标准轮辋(省略图示)且填充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。
所述“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(Design Rim)”，如果是ETRTO，则为“测量轮辋(Measuring Rim)”。
所述“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“TIRELOAD LIMITS 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具有：胎面部2，其具有与路面接地的踏面2a；环状的胎体6；以及胎面加强层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。
胎面部2呈向轮胎半径方向外侧凸出的圆弧状弯曲，胎面端TE、TE位于轮胎1的轮胎轴向的最外侧。本实施方式的胎面部2包含：胎冠区域2C以及该胎冠区域2C的两个外侧的一对胎肩区域2S，该胎冠区域2C包含轮胎赤道C。本实施方式的胎肩区域2S是从胎冠区域2C的轮胎轴向的端部至胎面端TE的范围。
胎体6例如由至少1片胎体帘布层6A形成。胎体帘布层6A例如是利用未硫化的贴胶包覆相对于轮胎赤道C以75°～90°的角度倾斜排列的胎体帘线而成的。胎体帘布层6A例如包含：主体部6a，其从胎面部2经由胎侧部3到达两侧的胎圈部4、4的胎圈芯5；以及1对折返部6b，其与主体部6a相连。
在轮胎子午线截面上，胎面加强层7沿着胎面部2弯曲并延伸，形成在胎面部2的几乎整个宽度上。由此，胎面加强层7能够在胎面部2的整个区域提高胎面部2的刚性。从这样的观点出发，胎面加强层7的沿着踏面2a的宽度Wt优选为胎面端TE、TE之间的沿着踏面2a的宽度(以下，在本说明书中，有时也称作“胎面展开宽度”。)TW的75％～95％。
本实施方式的胎面加强层7包含使带状帘布层9卷绕于胎体6而形成的帘布层加强部8。
在图2中，示出了带状帘布层9的立体图。如图2所示，带状帘布层9是利用贴胶11包覆至少1条(在本实施方式中为多条)加强帘线10形成的。加强帘线10例如优选使用钢帘线或有机纤维帘线。
带状帘布层9例如包含沿长度方向延伸的两个侧缘9s、9s，具有大致矩形状的截面。带状帘布层9的宽度W1例如优选为在2.5mm～12.0mm的范围。带状帘布层9的厚度t1例如优选为在0.6mm～3.0mm的范围。在本实施方式中，加强帘线10沿侧缘9s延伸。
在图3中，示出了使帘布层加强部8的一部分沿轮胎周向展开的俯视图。图3的帘布层加强部8的上下方向的长度示出了轮胎周长。如图3所示，帘布层加强部8具有使带状帘布层9沿轮胎周向呈螺旋状延伸而成的螺旋状部13。这样的螺旋状部13作用较大的约束力，因此抑制了包含胎体6在内的胎面部2的变形。
本实施方式的螺旋状部13包含第1端部分15(图中的右侧端)和与该第1端部分15连续的第2部分16。在本实施方式中，第1端部分15和第2部分16由1条带状帘布层9形成。即，第1端部分15的带状帘布层9A与第2部分16的带状帘布层9B相连。由此，有效地发挥了上述的作用。
在第2部分16中，带状帘布层9B在胎面部2上呈螺旋状延伸大于1周的长度。这样的第2部分16提高了胎面部2的刚性，从而使制动时的稳定性能(以下，有时简称为“制动稳定性能”。)提高。
第2部分16的带状帘布层9B以相对于轮胎周向的角度θ1(例如，1度以上且5度以下)倾斜。由此，有效地发挥了上述的作用。另外，在本说明书中的主旨为，带状帘布层9相对于轮胎周向的角度以轮胎1周的平均值进行表示，去除局部以较大角度倾斜的部分。
在本实施方式的第2部分16中，带状帘布层9B的侧缘9s、9s以相互接触的方式螺旋状地延伸。像这样的第2部分16使帘布层加强部8的质量分布的变化变小，使均匀性提高。
另外，在第2部分16中，也可以以使带状帘布层9B的侧缘9s、9s重叠的方式进行配置(省略图示)。像这样的第2部分16能够进一步提高胎面部2的约束力。
在第1端部分15中，带状帘布层9A以比第2部分16的带状帘布层9B相对于轮胎周向的角度θ1小的角度θ2沿轮胎周向延伸，并且与第2部分16的带状帘布层9B在轮胎半径方向上重叠。由此，能够使形成在现有的帘布层加强部上的俯视为大致三角形状的没有带状帘布层的未加强部分(省略图示)减少，从而抑制螺旋状部13的轮胎轴向的端部侧的刚性的降低。因此，本实施方式的轮胎1能够抑制在制动时螺旋状部13的轮胎轴向的端部侧的变形，进而能够使制动时的轮胎1的动作稳定。
虽然没有特别限定，但第1端部分15的带状帘布层9A的所述角度θ2例如优选为2度以下，最优选为0度。
第1端部分15优选为绕轮胎旋转轴线在45度～360度的范围延伸。像这样的第1端部分15能够有效地减少未加强部分，因此能够使制动时的轮胎1的动作更加稳定。在第1端部分15绕轮胎旋转轴线延伸小于45度的情况下，有可能无法有效地减小未加强部分。在第1端部分15绕轮胎旋转轴线延伸超过360度的情况下，有可能由于第1端部分15侧和第2部分16侧而使轮胎质量的变化变大。从像这样的观点出发，优选第1端部分15绕轮胎旋转轴线延伸90度以上，更优选为180度以上。在本实施方式中，第1端部分15绕轮胎旋转轴线延伸360度。
本实施方式的螺旋状部13还包含与第2部分16连续的第2端部分17(图中的左侧端)。在第2端部分17中，带状帘布层9以比第2部分16的带状帘布层9B相对于轮胎周向的角度θ1小的角度θ3沿轮胎周向延伸，并且与第2部分16的带状帘布层9B在轮胎半径方向上重叠。像这样的第2端部分17也能够减小所述未加强部分，从而抑制螺旋状部13的轮胎轴向的端部侧的刚性的降低。
第2端部分17的带状帘布层9C的所述角度θ3例如优选为2度以下，最优选为0度。在本实施方式中，第2端部分17的所述角度θ3形成为与第1端部分15的所述角度θ2相同的大小。
第2端部分17优选为绕轮胎旋转轴线在45度～360度的范围延伸。由此，第2端部分17能够有效地减少所述未加强部分。第2端部分17进一步优选为绕轮胎旋转轴线延伸90度以上，更优选为180度以上。在本实施方式中，第2端部分17绕轮胎旋转轴线延伸360度。在本实施方式中，第2端部分17也与第2部分16由1条带状帘布层9形成。即，第2端部分17的带状帘布层9C与第2部分16的带状帘布层9B相连。
在本实施方式中，螺旋状部13由第1端部分15、第2部分16和第2端部分17形成为矩形状。由此，抑制了轮胎轴向的两个端部侧的变形变大，因此发挥了优异的制动稳定性能。
在本实施方式中，第1重叠部分18A与第2重叠部分18B形成为关于螺旋状部13的中心呈点对称，该第1重叠部分18A是第1端部分15与第2部分16在轮胎半径方向上重叠而成的，该第2重叠部分18B是第2端部分17与第2部分16在轮胎半径方向上重叠而成的。由此，抑制了螺旋状部13的均匀性的降低，因此维持制动稳定性能较高。在本实施方式，第1重叠部分18A和第2重叠部分18B形成为三角形状。在图3中，第1重叠部分18A和第2重叠部分18B通过阴影示出。
图4是示出本实施方式的整个帘布层加强部8的展开俯视图。帘布层加强部8在螺旋状部13的轮胎轴向的两侧包含一对侧部14、14，该侧部14是使带状帘布层9以比第2部分16处的带状帘布层9B相对于轮胎周向的角度θ1大的角度θ4倾斜而成的。本实施方式的螺旋状部13配置于包含轮胎赤道C的胎冠区域2C。在本实施方式中，螺旋状部13的轮胎轴向的宽度中心配置在轮胎赤道C上。本实施方式的侧部14配置于比胎冠区域2C靠轮胎轴向外侧的胎肩区域2S。
螺旋状部13的沿着胎面部2的踏面2a的宽度(最大宽度)Wa优选为胎面展开宽度TW的5％～15％。在螺旋状部13的所述宽度Wa小于5％的情况下，没有在作用较大的制动力的直行行驶中接地的整个区域中配置螺旋状部13，有可能使制动时的轮胎1的动作不稳定。在螺旋状部13的所述宽度Wa超过15％的情况下，在仅转弯行驶时接地的区域中也设置有螺旋状部13，使轮胎1的质量过大，反而有可能使制动时的轮胎1的动作不稳定。在本实施方式中，螺旋状部13由带状帘布层9沿轮胎周向卷绕3周以上而成。
在本实施方式中，在侧部14与螺旋状部13之间设置有带状帘布层9的宽度W1以下的间隙20。像这样的间隙20在转弯行驶时对作用于侧部14的较大横向力向螺旋状部13作用的情况进行缓和。另外，像这样大小的间隙20维持了帘布层加强部8的较高的刚性。另外，从维持帘布层加强部8的刚性更高的观点出发，在侧部14与螺旋状部13之间也可以不设置间隙20。
各侧部14包含多个第1倾斜部22和多个第2倾斜部23。各第1倾斜部22由带状帘布层9相对于轮胎周向朝向一侧(在图中为右上方)倾斜而成。各第2倾斜部23由带状帘布层9相对于轮胎周向朝向与第1倾斜部22相反的方向(在图中为右下方)倾斜而成。
并且，侧部14如下这样形成为网格状：使各第1倾斜部22的侧缘22s相互不接触地配置，并且使各第2倾斜部23的侧缘23s相互不接触地配置，从而使各第1倾斜部22与各第2倾斜部23以留出空间部24的方式交叉。像这样的形成为网格状的侧部14具有较高的扭转刚性，因此能够使转弯行驶时的轮胎1的动作稳定。
在本实施方式中，空间部24由在轮胎周向上相邻的第1倾斜部22、22和在轮胎周向上相邻的第2倾斜部23、23形成为菱形状。由此，侧部14能够使作用于其一部分的张力经由相互交叉的带状帘布层9分散于整个侧部14，因此抑制了胎面部2的刚性的降低。
第1倾斜部22和第2倾斜部23相对于轮胎周向的角度θ4优选为3度～15度，更优选为4度～12度。由此，能够使转弯行驶时的轮胎1的动作更加稳定。
在本实施方式中，第1倾斜部22和第2倾斜部23与沿轮胎周向延伸的周向部25相连。这样的周向部25与例如使第1倾斜部22与第2倾斜部23直接连接的情况相比，带状帘布层9的弯曲应力更小，因此抑制了侧部14的刚性的降低。
在本实施方式中，周向部25配置在侧部14的轮胎轴向的外端14e以及内端14i。在本实施方式中，配置在外端14e的周向部25a形成胎面加强层7的轮胎轴向的外端7e。该周向部25a设置在当全倾斜行驶时接地的区域。周向部25a产生较小的转向力，提高了全倾斜行驶时的接地感，因此能够使轮胎1的动作稳定。配置在内端14i的周向部25b主要使直行行驶时进行制动时的轮胎1的动作更加稳定。
周向部25相对于轮胎周向的角度θ5例如比侧部14的角度θ4小即可，优选为5度以下，进一步优选为3度以下，更优选为0度。
在本实施方式中，周向部25沿轮胎周向间隔设置。即，在侧部14的外端14e和内端14i设置有周向部25和没有配置带状帘布层9的空隙部26。由此，抑制了轮胎1的质量增加，并且使轮胎1的动作稳定。
图5是其他的实施方式的胎面加强层7的展开图。对与本实施方式的胎面加强层7相同的构成要素标记相同的标号，并省略其说明。如图5所示，在该实施方式中，在侧部14的内端14i，沿轮胎周向连续地配置有将第1倾斜部22与第2倾斜部23连接的周向部25，而不存在空隙部。由此，在该实施方式中，形成有1条沿轮胎周向连续延伸的带状帘布层边25A。像这样的带状帘布层边25A进一步使直行行驶时的制动时的稳定性提高。在该实施方式中，在侧部14的外端14e也形成有带状帘布层边25A。
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细叙述，但本发明不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式而实施。
【实施例】
根据表1的规格试制了具有图1所示的基本构造的摩托车用轮胎。对这些轮胎进行了制动稳定性能的评价。各轮胎的通用规格和测试方法如下。
带状帘布层：宽度4.0mm、厚度1.0mm
胎面加强层的宽度(Wt/TW)：80％
螺旋状部的宽度(Wa/TW)：10％
＜制动稳定性能＞
各测试轮胎以下述的条件安装于排气量1300cc的摩托车的所有轮。测试驾驶员使上述车辆在干燥沥青路面的测试跑道上行驶。根据测试驾驶员的感官对此时的各测试轮胎在直行行驶和转弯行驶中的制动时的稳定特性进行评价。结果用以比较例1为100的评分来表示。数值越大越良好。
轮胎尺寸：120/70ZR17(前轮)190/55ZR17(后轮)
轮辋：17M/CxMT3.50(前轮)17M/CxMT5.50(后轮)
内压：250kPa(前轮)290kPa(后轮)
测试的结果在表1中示出。
【表1】
测试的结果确认了，相比于比较例的轮胎，各实施例的轮胎的制动稳定性能优异。

Claims (6)

1.一种轮胎，该轮胎包含：
环状的胎体；以及
胎面加强层，其配置于所述胎体的轮胎半径方向外侧且位于胎面部的内部，
所述胎面加强层包含由长条的带状帘布层卷绕而成的帘布层加强部，该带状帘布层是利用贴胶包覆至少1条加强帘线而得到的，
所述帘布层加强部具有由所述带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸而成的螺旋状部，
所述螺旋状部包含第1端部分和与该第1端部分连续的第2部分，
在所述第2部分中，所述带状帘布层在所述胎面部上呈螺旋状延伸大于1周的长度，
在所述第1端部分中，所述带状帘布层以比所述第2部分的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度小的角度沿轮胎周向延伸，并且与所述第2部分的所述带状帘布层在轮胎半径方向上重叠，
所述胎面加强层还包含与所述第2部分连续的第2端部分，
在所述第2端部分中，所述带状帘布层以比所述第2部分的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度小的角度沿轮胎周向延伸，并且与所述第2部分的所述带状帘布层在轮胎半径方向上重叠，
所述第2端部分绕轮胎旋转轴线的延伸的角度与所述第1端部分绕轮胎旋转轴线的延伸的角度相等。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述第1端部分绕轮胎旋转轴线在45度～360度的范围延伸。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，
在所述第2部分中，所述带状帘布层以侧缘相互重叠的方式呈螺旋状延伸。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，
在所述第2部分中，所述带状帘布层以侧缘相互接触的方式呈螺旋状延伸。
5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，
所述帘布层加强部在所述螺旋状部的轮胎轴向的两侧包含侧部，该侧部是使所述带状帘布层以比所述第2部分处的所述带状帘布层相对于轮胎周向的角度大的角度倾斜而成的。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其中，
在所述侧部与所述螺旋状部之间设置有所述带状帘布层的宽度以下的间隙。
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