CN110356172A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供轮胎，提高轮胎的转弯性能。轮胎(1)包含胎面加强层(7)。胎面加强层(7)包含由长条的带状帘布层(9)卷绕而成的帘布层加强部(8)。帘布层加强部(8)包含多个第1倾斜部(16)和多个第2倾斜部(17)，该帘布层加强部(8)具有由多个第1倾斜部(16)和多个第2倾斜部(17)以留出菱形的空间部(19)的方式交叉而成的网格状部(13)。空间部(19)的轮胎周向的长度小于标准载荷承受状态下的胎面部(2)的接地面(S)的轮胎周向的最大长度的2/3倍。

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。该冠带具有交叉部，第一主部与第二主部交叉而形成该交叉部，该第一主部是使具有帘线的带体相对于周向倾斜而成的，该第二主部是使具有帘线的带体向与第一主部相反的方向倾斜而成的。像这样的交叉部提高了冠带的刚性，产生较大的转向力(cornering power)，因此提高了转弯性能。
专利文献1：日本特开2015-174569号公报
但是，从各种测试的结果可知，在专利文献1的充气轮胎中，关于转弯性能存在改善的余地。
发明人对专利文献1的充气轮胎进行研究，从而发现所述第一主部和所述第二主部所包围的菱形的间隙有助于提高转弯性能。
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，提供能够提高转弯性能的轮胎。
本发明是轮胎，其包含：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，所述帘布层加强部包含网格状部，所述网格状部包含：多个第1倾斜部，所述多个第1倾斜部是使所述带状帘布层相对于轮胎周向朝向一侧倾斜而成的；以及多个第2倾斜部，所述多个第2倾斜部是使所述带状帘布层相对于轮胎周向朝向与所述多个第1倾斜部相反的方向倾斜而成的，所述网格状部构成为：所述多个第1倾斜部的侧缘彼此不接触地配置，并且所述多个第2倾斜部的侧缘彼此不接触地配置，从而所述多个第1倾斜部和所述多个第2倾斜部以留出菱形形状的空间部的方式交叉，所述空间部的轮胎周向的长度认为小于标准载荷承受状态下的所述胎面部的接地面的轮胎周向的最大长度的2/3倍，该标准载荷承受状态是将所述轮胎组装于标准轮辋，并且填充有标准内压而且在标准载荷下以0度的外倾角与平面接触的状态。
本发明的轮胎优选为，所述空间部的轮胎周向的长度为所述接地面的轮胎周向的最大长度的2/5倍以上。
本发明的轮胎优选为，所述空间部的轮胎轴向的长度小于所述接地面的轮胎轴向的最大长度的2/3倍。
本发明的轮胎优选为，所述空间部的轮胎轴向的长度为所述接地面的轮胎轴向的最大长度的2/5倍以上。
本发明的轮胎优选为，所述网格状部配置于轮胎赤道与胎面端之间的中间区域。
本发明的轮胎优选为，所述帘布层加强部在包含所述轮胎赤道的胎冠区域中包含第1螺旋状部，该第1螺旋状部由所述带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸1周以上而成。
本发明的轮胎优选为，所述帘布层加强部在包含所述胎面端的胎肩区域中包含第2螺旋状部，该第2螺旋状部由所述带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸1周以上而成。
在本发明的轮胎中，胎面加强层包含由带状帘布层卷绕而成的帘布层加强部。所述帘布层加强部包含网格状部，该网格状部包含：多个第1倾斜部，所述多个第1倾斜部是使所述带状帘布层向一侧倾斜而成的；以及多个第2倾斜部，该多个第2倾斜部是使所述带状帘布层向与所述多个第1倾斜部相反的方向倾斜而成的，该网格状部构成为所述多个第1倾斜部和所述多个第2倾斜部以留出菱形的空间部的方式交叉。像这样的具有菱形的空间部的网格状部对于胎面部的扭转方向的力发挥了较大的紧箍效果，因此能够进行平滑的转弯。
通常，在转弯行驶的初期，包含轮胎赤道在内的胎面部也接地。因此，如果包含从转弯行驶的初期到末期，则胎面部的哪个区域在转弯行驶中都接地。
在本发明中，所述空间部的轮胎周向长度小于标准载荷承受状态下的胎面部的接地面的轮胎周向的最大长度的2/3倍。由此，在当行驶时网格状部位于接地面的情况下，在该接地面形成实质上的空间部。因此，本发明的轮胎在设置有网格状部的接地面上，利用空间部发挥出较大的紧箍效果而能够进行平滑的转弯，因此提高转弯性能。
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是本实施方式的网格状部的展开图。
图4的(a)是示出接地面的一例的平面图，(b)是示出接地面的其他例的平面图。
图5是本实施方式的帘布层加强部的展开图。
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：网格状部；16：第1倾斜部；17：第2倾斜部；19：空间部；S：接地面。
具体实施方式
以下，参照附图，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、重载用等的充气轮胎之外，还能够使用于不填充空气的非充气式轮胎等各种类别的轮胎1中。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起的圆弧状弯曲，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，其包含轮胎赤道C；一对胎肩区域2S、2S，它们包含胎面端TE；以及一对中间区域2M、2M，它们夹在胎冠区域2C与胎肩区域2S之间。胎冠区域2C主要是在直行行驶时接地的区域。中间区域2M主要是在转弯行驶的初期至后期接地的区域。胎肩区域2S主要是在包含全倾斜行驶在内的转弯行驶的后期接地的区域。
胎体6例如由至少一张胎体帘布层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形成的。胎体帘布层6A例如包含：从胎面部2经过胎侧部3到达两侧的胎圈部4、4的胎圈芯5的主体部6a；以及与主体部6a相连的1对折返部6b。
胎面加强层7在轮胎子午线截面上沿胎面部2弯曲并延伸，形成在胎面部2的几乎整个宽度范围内。由此，胎面加强层7能够在胎面部2的整个区域内提高胎面部2的刚性。根据这样的观点，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包含通过将带状帘布层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根(在本实施方式中为多根)加强帘线10而形成的。加强帘线10优选例如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的范围内。带状帘布层9的厚度t1例如优选为在0.6mm～3.0mm的范围内。在本实施方式中，加强帘线10沿着侧缘9s延伸。
如图1所示，本实施方式的帘布层加强部8包含使带状帘布层9交叉而成的网格状部13。
图3是将一个网格状部13在平面上展开的展开图。如图3所示，本实施方式的网格状部13包含多个第1倾斜部16和多个第2倾斜部17。各第1倾斜部16是使带状帘布层9相对于轮胎周向朝向一侧(在图中为右上方)倾斜而成的。各第2倾斜部17是使带状帘布层9相对于轮胎周向朝向与第1倾斜部16相反的方向(在图中为左上方)倾斜而成的。
在本实施方式中，网格状部13是如下这样形成的：使多个第1倾斜部16的侧缘16s彼此不接触地配置，并且使多个第2倾斜部17的侧缘17s彼此不接触地配置，从而使多个第1倾斜部16与多个第2倾斜部17以留出菱形的空间部19的方式交叉。像这样的具有菱形的空间部19的网格状部13对于胎面部2的扭转方向的力发挥了较大的紧箍效果，因此能够进行平滑的转弯。另外，第1倾斜部16与第2倾斜部17交叉的交叉部20提高了胎面加强层7的刚性，因此使转弯性能提高。另外。“菱形”当然包含本说明书中的4条边由长度相同的直线形成的情况，在能够发挥上述的作用的范围内，还包含4条边呈包含圆弧的曲线状延伸等的方式。
空间部19的轮胎周向的长度La被规定为小于标准载荷负载状态下的胎面部2的接地面S(图5所示)的轮胎周向的最大长度LA的2/3倍，该标准载荷承受状态是使所述标准状态下的轮胎1承受标准载荷且以0度的外倾角与平面接触的状态。在图4的(a)中示出了行驶时的接地面Sa的平面图的一例。如果像这样规定空间部19的长度La，则在网格状部13位于行驶时的接地面Sa的情况下，如图4的(a)所示，在该接地面Sa上形成有实质上的空间部19。由此，在该接地面Sa上，空间部19发挥了较大的紧箍效果，因此能够更平滑地转弯。因此，在本发明中，转弯性能进一步提高。另外，像本实施方式那样，在摩托车用的轮胎1中，在胎面部2的轮胎轴向的内外，接地面的形状差异特别小。
如图4的(a)所示，所述“实质上”包含菱形的完整的空间部19a，其中第1倾斜部16和第2倾斜部17形成1个空间部19的4条边21。另外，如图4的(b)所示，“实质上”包含如下的结构：在接地面Sa内，即便在轮胎周向上相邻的空间部19b、19b是不完整的菱形，第1倾斜部16和第2倾斜部17构成各空间部19b、19b的在轮胎轴向上相对的2个边21的全长。
所述“标准载荷”是指在包含轮胎1所依据的标准的标准体系中，各标准按照每一轮胎所规定的载荷，如果是JATMA，则为“最大负载能力”，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“负载能力(LOAD CAPACITY)”。
如图3所示，空间部19的轮胎周向的长度La优选为接地面S的轮胎周向的长度LA的2/5倍以上。在空间部19的所述长度La小于接地面S的所述最大长度L1的2/5倍的情况下，第1倾斜部16和第2倾斜部17的数量变多，使轮胎1的质量过度增加，反而有可能使转弯性能恶化。
空间部19的轮胎轴向的长度Wa优选为小于接地面S的轮胎轴向的最大长度WA的2/3倍。由此，在网格状部13位于行驶时的接地面Sa的情况下，在该接地面Sa更可靠地形成有实质上的空间部19，从而使转弯性能提高。从抑制轮胎1的质量的过度增加的观点出发，空间部19的轮胎轴向的长度Wa优选为接地面S的轮胎轴向的最大长度WA的2/5倍以上。
虽然没有特别限定，第1倾斜部16相对于轮胎周向的角度θ1和第2倾斜部17相对于轮胎周向的角度θ2优选为1度以上，更优选为3度以上，特别优选为5度以上。另外，第1倾斜部16的角度θ1和第2倾斜部17的角度θ2优选为20度以下，更优选为15度以下，特别优选为10度以下。另外，在本说明书中，带状帘布层9相对于轮胎周向的角度通过轮胎1周的平均值来表示，排除了在局部以较大角度倾斜的部分。
为了在转弯方向的左右双方产生大小相等的转向力，而能够更顺畅地进行转弯，第1倾斜部16的角度θ1和第2倾斜部17的角度θ2优选为相同。
本实施方式的网格状部13包含沿轮胎周向延伸的多个周向部18。像这样的周向部18约束了胎体6的变形，因此提高了高速稳定性能。
在本实施方式中，周向部18设置在网格状部13的宽度方向的两端13s、13s。周向部18例如在该周向部18的轮胎周向的两端与第1倾斜部16和第2倾斜部17相连。像这样的周向部18相比于例如将第1倾斜部16与第2倾斜部17直接相连的情况，使作用于带状帘布层9的弯曲应力变小，因此抑制该连接部位的翘起。在本实施方式中，周向部18呈直线状延伸。
虽然没有特别限定，周向部18相对于轮胎周向的角度θ3例如优选为5度以下，更优选为2度以下。在本实施方式中，周向部18的角度θ3是0度。
在本实施方式中，多个周向部18形成为沿轮胎周向排列。多个周向部18例如形成沿轮胎周向连续延伸的一条帘布层边18A。像这样的帘布层边18A较大地约束了胎体6，因此抑制该胎体6的变形。特别是，在本实施方式中，帘布层边18A设置于网格状部13的两侧，因此进一步发挥了上述的作用。
在本实施方式中，帘布层边18A设置有朝向网格状部13的内侧凹陷的凹部22。像这样的凹部22抑制了由于在轮胎周向上相邻的周向部18、18彼此在轮胎周向上重叠而导致的刚性的过度增加，从而提高网格状部13的两端13s、13s的刚性的平衡。
如果凹部22的轮胎周向长度Lb过大，则如上所述，有可能使胎体6的约束力变小。另外，形成的菱形的空间部19向网格状部13的宽度方向的内侧移动，因此有可能使发挥紧箍效果的范围变小。因此，凹部22的轮胎周向的长度Lb优选为在轮胎轴向上与凹部22相邻的空间部19c的所述长度La的5％以上，更优选为10％以上。另外，凹部22的轮胎周向的长度Lb优选为所述空间部19c的所述长度La的25％以下，更优选为20％以下。
像这样的网格状部13例如可以由1条带状帘布层9形成，也可以由多条带状帘布层9连接形成。
图5是示出本实施方式的整个帘布层加强部8的平面图。在本实施方式中，帘布层加强部8包含网格状部13和螺旋状部14，该螺旋状部14由带状帘布层9沿轮胎周向呈螺旋状延伸1周以上而成。像这样的螺旋状部14对胎体6发挥了较大的约束力。所述“沿轮胎周向呈螺旋状”是指，只要螺旋状部14的带状帘布层9相对于轮胎周向的角度θ4小于第1倾斜部16的角度θ1和第2倾斜部17的角度θ2即可，例如优选为5度以下，更优选为2度以下，包含0度。
在本实施方式中，网格状部13主要形成于从转弯行驶的初期到末期始终接地的各中间区域2M、2M。由此，较大地提高了转弯性能。
本实施方式的各网格状部13的沿胎面部2的踏面2a的宽度Wm优选为胎面展开宽度TW的20％以上，更优选为25％以上。另外，各网格状部13的宽度Wm优选为胎面展开宽度TW的48％以下，更优选为40％以下。
螺旋状部14包含：第1螺旋状部24，其形成于胎冠区域2C；以及一对第2螺旋状部25、25，它们形成于各胎肩区域2S。第1螺旋状部24对胎冠区域2C发挥较大的约束力，该胎冠区域2C主要在作为高速行驶的直行行驶时接地，因此提高了高速稳定性能。第2螺旋状部25使胎肩区域2S的扭转刚性变小，产生较小的转向力。因此，例如使路面的间隙等导致的反力和振动变小，因此提高了接地感。由此，第2螺旋状部25能够进行稳定的全倾斜行驶，因此提高转弯性能。在本实施方式中，第2螺旋状部25的轮胎轴向的外端25e形成胎面加强层7的外端7e。
第1螺旋状部24和各第2螺旋状部25、25分别由1条带状帘布层9形成。由此，有效地发挥了上述的作用。另外，第1螺旋状部24和各第2螺旋状部25、25也可以由多条带状帘布层9形成。
在本实施方式中，在螺旋状部14的带状帘布层9中，在轮胎轴向上相邻的带状帘布层9的侧缘9s、9s彼此接触地配置。另外，不限定于像这样的方式，例如，在轮胎轴向上相邻的带状帘布层9的侧缘9s、9s也可以形成为彼此在轮胎半径方向上重叠。
螺旋状部14与网格状部13在轮胎轴向上分离。由此，带状帘布层9在沿轮胎周向延伸的周向部18与螺旋状部14之间，抑制了刚性的过度增加。在本实施方式中，第1螺旋状部24与网格状部13在轮胎轴向上分离。第2螺旋状部25与网格状部13在轮胎轴向上分离。
胎冠区域2C比胎肩区域2S在直行行驶时受到更大的接地压力作用。因此胎冠区域2C需要比胎肩区域2S相对更大的轮胎周向的刚性。因此，第1螺旋状部24与网格状部13之间的最短距离W3优选为小于第2螺旋状部25与网格状部13之间的最短距离W4。最短距离W3是第1螺旋状部24的轮胎轴向的外端24e与网格状部13的轮胎轴向的内端13i之间的轮胎轴向的距离。最短距离W4是第2螺旋状部25的轮胎轴向的内端25i与网格状部13的轮胎轴向的外端13e之间的轮胎轴向的距离。在所述最短距离W3与所述最短距离W4之差(W4-W3)较大的情况下，胎肩区域2S与中间区域2M之间的刚性过低，有可能使全倾斜行驶时的转弯性能降低。从这样的观点出发，所述差(W4-W3)优选为1mm以上且优选为4mm以下。
另外，第1螺旋状部24与网格状部13之间的所述最短距离W3也可以是0mm。即，也可以是第1螺旋状部24与网格状部13接触的方式。在像这样的方式中，使胎冠区域2C与中间区域2M之间的轮胎周向的刚性变高，从而发挥了优异的高速稳定性能。
第1螺旋状部24的沿踏面2a的宽度Wc优选为胎面展开宽度TW的3％以上，更优选为10％以上，且优选为30％以下，更优选为25％以下。
第2螺旋状部25的沿踏面2a的宽度Ws优选为胎面展开宽度TW的2％以上，更优选为7％以上，且优选为20％以下，更优选为15％以下。
在本实施方式中，网格状部13配置于中间区域2M。但是，本发明的网格状部13不限定于像这样的方式，例如能够分别设置于胎冠区域2C和胎肩区域2S，也可以跨越多个区域而形成。
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所示的基本构造和图5所示的帘布层加强部的胎面加强层的摩托车用轮胎。对这些轮胎的高速稳定性能和转弯性能进行评价。各轮胎的通用规格和测试方法如下。
＜高速稳定性能＞
各测试轮胎以下述的条件安装于排气量1000cc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的关于操纵稳定性、抓地等的高速行驶特性进行评价。将结果用以比较例1为100的评分来表示。数值越大越良好。
轮胎尺寸：120/70ZR17(前轮)180/55ZR17(后轮)
轮辋：17M/CxMT3.50(前轮)/17M/CxMT5.50(后轮)
内压(所有轮)：250kPa
带状帘布层：宽度4.0mm、厚度1.0mm、加强帘线3条
胎面加强层的宽度(Wt/TW)：90％
网格状部的宽度(Wm/TW)：40％
第1螺旋状部的宽度(Wc/TW)：6.0％
第2螺旋状部的宽度(Ws/TW)：2.0％
＜转弯性能(转向力)＞
将各测试轮胎按照下述的条件使用室内试验器对侧抗力(Cornering force)进行测定，从而求出转向力。将结果用以比较例1的值为100的指数来表示。数值越大转向力越高，越良好。转向力是将滑移角+1°时的侧抗力值CF(+1°)减去滑移角-1°时的侧抗力值CF(-1°)而得的值除以2而得的，是下式中示出的每1度滑移角的侧抗力。
{CF(+1°)-CF(-1°)}/2
轮胎尺寸：120/70ZR17
内压：250kPa
载荷：1.3kN
测试结果在表1中示出。
【表1】
根据测试的结果确认了：与比较例的轮胎相比，各实施例的轮胎具有更优异的转弯性能。另外，使用使网格状部和螺旋状部的宽度在优选的范围内变更了的轮胎进行了测试，但结果相同。

Claims (7)

1.一种轮胎，其包含：
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，
所述帘布层加强部包含网格状部，
所述网格状部包含：
多个第1倾斜部，所述多个第1倾斜部是使所述带状帘布层相对于轮胎周向朝向一侧倾斜而成的；以及
多个第2倾斜部，所述多个第2倾斜部是使所述带状帘布层相对于轮胎周向朝向与所述多个第1倾斜部相反的方向倾斜而成的，
所述网格状部构成为：所述多个第1倾斜部的侧缘彼此不接触地配置，并且所述多个第2倾斜部的侧缘彼此不接触地配置，从而所述多个第1倾斜部和所述多个第2倾斜部以留出菱形的空间部的方式交叉，
所述空间部的轮胎周向的长度小于标准载荷承受状态下的所述胎面部的接地面的轮胎周向的最大长度的2/3倍，该标准载荷承受状态是将所述轮胎组装于标准轮辋，并且填充有标准内压而且在标准载荷下以0度的外倾角与平面接触的状态。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述空间部的轮胎周向的长度为所述接地面的轮胎周向的最大长度的2/5倍以上。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，
所述空间部的轮胎轴向的长度小于所述接地面的轮胎轴向的最大长度的2/3倍。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其中，
所述空间部的轮胎轴向的长度为所述接地面的轮胎轴向的最大长度的2/5倍以上。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的轮胎，其中，
所述网格状部配置于轮胎赤道与胎面端之间的中间区域。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其中，
所述帘布层加强部在包含所述轮胎赤道的胎冠区域包含第1螺旋状部，该第1螺旋状部由所述带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸1周以上而成。
7.根据权利要求5或6所述的轮胎，其中，
所述帘布层加强部在包含所述胎面端的胎肩区域包含第2螺旋状部，该第2螺旋状部由所述带状帘布层沿轮胎周向呈螺旋状延伸1周以上而成。
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