CN110730725A - 充气子午线轮胎 - Google Patents

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CN110730725A CN201780091682.3A CN201780091682A CN110730725A CN 110730725 A CN110730725 A CN 110730725A CN 201780091682 A CN201780091682 A CN 201780091682A CN 110730725 A CN110730725 A CN 110730725A
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Abstract

本发明提供一种充气子午线轮胎，胎体(10)的帘布层包括：上翻帘布层(11)，其由一对胎圈芯(6)之间的主体部(11a)和从轮胎宽度方向内侧分别绕两个胎圈芯(6)向外侧折回的折回部(11b)构成；以及下卷帘布层(12)，其将折回部(11b)也包含在内地从外侧覆盖上翻帘布层(11)且至少延伸到胎圈芯(6)的径向内侧。在下卷帘布层(12)的从轮胎宽度方向外侧覆盖折回部(11b)的折回端部(11be)的下卷帘布层规定部位(12P)和上翻帘布层(11)的主体部(11a)的从轮胎宽度方向内侧覆盖折回端部(11be)的上翻帘布层规定部位(41P)中的至少一者的规定部位形成有挠曲(12w(41w))。由此，能够在谋求轮胎的轻量化的同时维持较高的耐压性，提高耐久性。

Description

充气子午线轮胎
技术领域
本发明涉及被要求特别高的耐压性和耐久性的充气子午线轮胎的改良。
背景技术
充气子午线轮胎具有包含沿着轮胎的子午线方向延伸的帘布层的橡胶包覆层的胎体，胎体在一对胎圈芯之间形成为环状。
在胎体帘布层中包含上翻帘布层(turn-up ply)，该上翻帘布层作为轮胎的主骨架张设在一对胎圈芯之间，分别从轮胎宽度方向内侧绕两个胎圈芯向外侧折回。
上翻帘布层由一对胎圈芯之间的主体部和分别从轮胎宽度方向内侧绕两个胎圈芯向外侧折回的折回部构成。
在耐压性较高的构造的充气子午线轮胎中，张力负担最大、成为破坏的起点的是胎侧部。
轮胎的胎侧部是上翻帘布层的、从轮胎宽度方向内侧绕胎圈芯向外侧折回的折回部所存在的区域。
因此，在具有较高的耐压性和耐久性的充气子午线轮胎中，下卷帘布层(downply)将在胎圈芯处折回的折回部也包含在内地从外侧覆盖上翻帘布层。
特别是飞机用充气子午线轮胎被规定了大于10个大气压的非常高的内压，为了确保轮胎的高度可靠性，轮胎构成构件被要求数倍于标准内压的耐压性能，另一方面，作为用于飞机的构件，期望尽量减小轮胎的重量。
此外，由于飞机用充气子午线轮胎的轮胎行驶时的负载载荷较大，因此增大胎体的变形量，设定为胎体非常大地进行挠曲，因此寻求一种经得住反复变形这样的原材料。
在此，提出了这样的技术：通过胎体帘布层的帘线使用断裂强度较高的有机纤维，在确保耐压耐久性的同时，减少胎体帘布层的层叠张数，谋求轮胎重量的减小(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－190963号公报
在专利文献1中，通过使用在断裂强度较高的聚酮纤维的帘线进行橡胶包覆而成的耐压耐久性较高的胎体帘布层，从而减少胎体帘布层的层叠张数，谋求轮胎的轻量化。
发明内容
发明要解决的问题
像专利文献1这样，在通过使用耐压耐久性较高的胎体帘布层，减少胎体帘布层的层叠张数时，各层的胎体帘布层所负担的张力增加与层叠张数减少相应的量。
除此之外，从轮胎宽度方向的外侧覆盖上翻帘布层的折回端部的下卷帘布层和从内侧覆盖上翻帘布层的折回端部的上翻帘布层的主体部以折回端部周围为分界地被向轮胎径向的内侧和外侧拉伸，处于张紧平衡状态。
在上翻帘布层的、从轮胎宽度方向内侧绕胎圈芯向外侧折回的折回部的折回端部所存在的胎侧部，帘布层刚度在折回端部的前后(上下)急剧地变化，因此在与具有端部的帘布层邻接的外侧和内侧的帘布层产生张力峰值。
因此，在耐压试验时，该部位成为限速因素，不能发挥初始的性能，难以获得充分的耐压性。
本发明即是鉴于这一点而完成的，其目的在于，提供一种在谋求轻量化的同时维持较高的耐压性且耐久性优异的充气子午线轮胎。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的充气子午线轮胎的包含沿着轮胎的子午线方向延伸的帘布层的橡胶包覆层的胎体在一对胎圈芯之间形成为环状，该充气子午线轮胎的特征在于，
所述胎体的帘布层包括：上翻帘布层，其张设在一对胎圈芯之间，且由在一对胎圈芯之间延伸的主体部和分别从轮胎宽度方向内侧绕两个胎圈芯向外侧折回的折回部构成；以及下卷帘布层，其将所述折回部也包含在内地从外侧覆盖所述上翻帘布层且至少延伸到胎圈芯的轮胎径向内侧，在从轮胎宽度方向外侧覆盖所述上翻帘布层的所述折回部的折回端部的所述下卷帘布层的下卷帘布层规定部位、和所述上翻帘布层的所述主体部的从轮胎宽度方向内侧覆盖所述折回部的折回端部的上翻帘布层规定部位中的至少一者的规定部位形成有挠曲。
采用该结构，由于在从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层的折回部的折回端部的下卷帘布层的下卷帘布层规定部位、和上翻帘布层的主体部的从轮胎宽度方向内侧覆盖折回端部的上翻帘布层规定部位中的至少一者的规定部位形成有挠曲，因此在耐压试验时能够缓和与具有折回端部的帘布层邻接的帘布层的张力峰值，能够维持初始的耐压性从而获得充分的耐久性。
上翻帘布层和下卷帘布层由至少一层构成。
即便使用耐压耐久性较高的帘布层而减少上翻帘布层和下卷帘布层的层叠张数来谋求轻量化，也能充分维持上述耐久性。
能够设为，在所述下卷帘布层规定部位，所述挠曲以截面呈半椭圆形的方式局部地向外侧鼓出地形成。
采用该结构，由于在下卷帘布层规定部位局部地以半椭圆形鼓出而形成挠曲，因此能够简化挠曲构造。
能够设为，在所述下卷帘布层规定部位，所述挠曲形成为向外侧和内侧鼓出的波状。
采用该结构，由于在下卷帘布层规定部位形成有波状的挠曲，因此能够减小波状的振幅，能够较大地确保基于挠曲的伸长量。
能够设为，在所述上翻帘布层规定部位，所述挠曲以截面呈半椭圆形的方式局部地向内侧鼓出地形成。
采用该结构，由于在上翻帘布层规定部位局部地以半椭圆形鼓出而形成挠曲，因此能够简化挠曲构造。
能够设为，在所述上翻帘布层规定部位，所述挠曲形成为向外侧和内侧鼓出的波状。
采用该结构，由于在上翻帘布层规定部位形成有波状的挠曲，因此能够减小波状的振幅，能够较大地确保基于挠曲的伸长量。
发明的效果
在本发明中，由于从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层的折回部的折回端部的下卷帘布层的下卷帘布层规定部位、和上翻帘布层的主体部的从轮胎宽度方向内侧覆盖折回端部的上翻帘布层规定部位中的至少一者的规定部位挠曲地形成，因此在耐压试验时能够缓和与具有折回端部的帘布层邻接的帘布层的张力峰值，能够维持初始的耐压性从而获得充分的耐久性。
即便使用耐压耐久性较高的帘布层而减少上翻帘布层和下卷帘布层的层叠张数来谋求轻量化，也能充分维持上述耐久性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的充气子午线轮胎的宽度方向剖视图。
图2是该充气子午线轮胎的主要部分放大剖视图。
图3是该充气子午线轮胎的变形例的主要部分放大剖视图。
图4是另一个实施方式的充气子午线轮胎的主要部分放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
图1～图3表示本发明的一个实施方式，图1是一个实施方式的充气子午线轮胎1的宽度方向剖视图。该充气子午线轮胎1是飞机用充气子午线轮胎。
充气子午线轮胎1呈环状，从与地面接触的胎冠部2的轮胎宽度方向两侧经由胎肩部3、3向轮胎径向内侧延伸有一对胎侧部4、4，在一对胎侧部4、4的轮胎径向内侧的内周端构成有一对胎圈部5、5，该一对胎圈部5、5掩埋有胎圈芯6、6。
包含沿着充气子午线轮胎1的子午线方向延伸的帘布层的橡胶包覆层的胎体10在一对胎圈芯6、6之间形成为环状。
在胎体10的胎冠部2的轮胎径向外侧隔着多层带束层7形成有胎面8。
胎体10由用橡胶包覆沿着轮胎的子午线方向延伸的多个帘布层而成的上翻帘布层11和下卷帘布层12构成。
上翻帘布层11在一对胎圈芯6、6之间张设为环状，由一对胎圈芯6、6之间的主体部11a和从轮胎宽度方向内侧绕各胎圈芯6、6向外侧折回的各折回部11b、11b构成。
上翻帘布层11由至少一层构成。
下卷帘布层12在上翻帘布层11的外侧以环状张设在一对胎圈芯6、6之间，从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层11的折回部11b、11b，延伸到胎圈芯6、6的轮胎径向内侧。
下卷帘布层12由至少一层构成。
参照图2，上翻帘布层11的折回部11b的折回端部11be位于胎侧部4，在该胎侧部4，下卷帘布层12的下卷帘布层规定部位12P从轮胎宽度方向外侧覆盖折回端部11be。
胎体10具有由上述那样的上翻帘布层11和下卷帘布层12构成的所谓的上下构造。
该充气子午线轮胎1是飞机用充气子午线轮胎，通过胎体10的帘布层帘线使用断裂强度较高的有机纤维，在确保耐压耐久性的同时，减少胎体帘布层的层叠张数，谋求轮胎重量的减小。
在该胎体10中，如图2所示，在从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层11的折回端部11be的下卷帘布层12的下卷帘布层规定部位12P，一部分以半椭圆形向轮胎宽度方向外侧鼓出而形成挠曲12w。
在通过使用耐压耐久性较高的胎体帘布层，减少胎体帘布层的层叠张数时，各层的胎体帘布层所负担的张力增加与层叠张数减少相应的量。
特别是在由于轮胎行驶时的较大负载载荷而较大程度挠曲的胎侧部4，对胎体帘布层施加最大张力负载。
由于上翻帘布层11的在胎圈芯6处折回的折回部11b的折回端部11be位于该被施加最大张力负载的胎侧部4，因此在被施加较大负载载荷时，上翻帘布层11的折回端部11be被以较大的张力向胎圈芯6侧(轮胎径向内侧)拉伸(在图2中用实线箭头表示拉伸力的方向)。
另一方面，从轮胎宽度方向的外侧覆盖上翻帘布层11的折回端部11be的下卷帘布层12和从内侧覆盖上翻帘布层11的折回端部11be的上翻帘布层11的主体部11a以折回端部11be的周围为分界被向轮胎径向的内侧和外侧拉伸，处于张紧平衡状态(在图2中用虚线箭头表示张力的方向)，折回端部11be所处的下卷帘布层规定部位12P的周围表现出最高的张力。
帘布层刚度在被夹在处于该张紧平衡状态的下卷帘布层12和上翻帘布层11的主体部11a之间的上翻帘布层11的折回端部11be的前后急剧地变化，借助其周围的橡胶、即该折回端部11be和下卷帘布层12之间的橡胶Go及该折回端部11be和上翻帘布层11的主体部11a之间的橡胶Gi，特别是在耐压试验时，在折回端部11be的特别是外侧(轮胎宽度方向的外侧)的处于张紧平衡状态的下卷帘布层12产生张力峰值。在这样的情况下，利用使下卷帘布层12的一部分以截面呈半椭圆形的方式向外侧鼓出而形成的下卷帘布层规定部位12P的挠曲12w，能够缓和下卷帘布层12的张力峰值，能够维持初始的耐压性而确保充分的耐久性。
由于在上翻帘布层11的下卷帘布层规定部位12P，一部分以半椭圆形向外侧鼓出而形成挠曲12w，因此能够设为简单的挠曲构造。
另外，下卷帘布层12的下卷帘布层规定部位12P的挠曲12w被设计为在挠曲12w完全伸展时的下卷帘布层的伸长量是下卷帘布层的原本尺寸的0.5％～3.5％。
该伸长量是在耐压试验时缓和上翻帘布层12的折回端部11be的外侧的下卷帘布层12的张力峰值而维持下卷帘布层12的耐压性从而确保耐久性所需要且充分的伸长量。
接着，参照图3说明下卷帘布层规定部位的挠曲的变形例。
该充气子午线轮胎形成为与上述充气子午线轮胎1大致相同的构造，因而，除了下卷帘布层规定部位12P的挠曲12w’之外的构件的附图标记使用相同的附图标记。
在从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层11的折回端部11be的下卷帘布层12的下卷帘布层规定部位12P形成的挠曲12w’形成为波状。即，挠曲12w’由至少一个向外侧鼓出的鼓出部和至少一个向内侧鼓出的鼓出部构成。
该充气子午线轮胎1通过在下卷帘布层规定部位12P存在波状的挠曲12w’，从而在耐压试验时，能够充分缓和上翻帘布层12的折回端部11be的外侧的下卷帘布层12的张力峰值，使该下卷帘布层12能够维持耐压性从而确保充分的耐久性。
由于在下卷帘布层规定部位12P形成波状的挠曲12w’，因此能够减小波状的振幅，能够较大地确保基于下卷帘布层12的挠曲12w’的伸长量。
但是，基于下卷帘布层12的挠曲12w’的伸长量设为下卷帘布层12的原本尺寸的0.5％～3.5％，该伸长量是在耐压试验时充分缓和上翻帘布层12的折回端部11be的外侧的下卷帘布层12的张力峰值而维持下卷帘布层12的耐压性从而确保耐久性所需要且充分的伸长量。
此外，挠曲也可以设为分别包含两个以上外侧鼓出部和两个以上内侧鼓出部的波状。
接着，参照图4说明另一个实施方式的充气子午线轮胎31。
该充气子午线轮胎31与所述充气子午线轮胎1的基本构造相同。
即，胎体40由上翻帘布层41和下卷帘布层42构成。
上翻帘布层41在一对胎圈部35、35的胎圈芯36、36之间张设为环状，由一对胎圈芯36、36之间的主体部41a和从轮胎宽度方向内侧绕各胎圈芯36、36向外侧折回的各折回部41b、41b构成。
下卷帘布层42在上翻帘布层41的外侧以环状张设在一对胎圈芯36、36之间，从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层41的折回部41b、41b，延伸到胎圈芯36、36的轮胎径向内侧。
上翻帘布层41的折回部41b的折回端部41be位于胎侧部34，在该胎侧部34，下卷帘布层42的下卷帘布层规定部位42P从轮胎宽度方向外侧覆盖折回端部41be，并且上翻帘布层41的主体部41a的上翻帘布层规定部位41P从轮胎宽度方向内侧覆盖折回端部41be。
在从轮胎宽度方向外侧覆盖上翻帘布层41的折回端部41be的下卷帘布层42的下卷帘布层规定部位42P，一部分以截面呈半椭圆形的方式向轮胎宽度方向外侧鼓出而形成挠曲42w。
此外，在从轮胎宽度方向内侧覆盖上翻帘布层41的折回端部41be的上翻帘布层41的主体部41a的上翻帘布层规定部位41P，一部分以截面呈半椭圆形的方式向轮胎宽度方向内侧鼓出而形成挠曲41w。
由于上翻帘布层41的在胎圈芯6处折回的折回部41b的折回端部41be位于被施加最大张力负载的胎侧部34，因此在被施加较大的负载载荷时，上翻帘布层41的折回端部41be被以较大的张力向胎圈芯6侧(轮胎径向内侧)拉伸(在图4中用实线箭头表示拉伸力的方向)。
另一方面，从轮胎宽度方向的外侧覆盖上翻帘布层41的折回端部41be的下卷帘布层42和从内侧覆盖上翻帘布层41的折回端部41be的上翻帘布层41的主体部41a以折回端部41be的周围为分界被向轮胎径向的内侧和外侧拉伸，处于张紧平衡状态(在图4中用虚线箭头表示张力的方向)，折回端部41be所处的下卷帘布层规定部位42P的周围和上翻帘布层规定部位41P的周围表现出最高的张力。
帘布层刚度在被夹在处于该张紧平衡状态的下卷帘布层42和上翻帘布层41的主体部41a之间的上翻帘布层41的折回端部41be的前后急剧地变化，借助其周围的橡胶、即该折回端部11be和下卷帘布层12之间的橡胶Go及该折回端部11be和上翻帘布层11的主体部11a之间的橡胶Gi，特别是在耐压试验时，在折回端部11be的外侧、内侧(轮胎宽度方向的外侧、内侧)的处于张紧平衡状态的下卷帘布层42和上翻帘布层41的主体部产生张力峰值。在该情况下，利用使下卷帘布层42的一部分以截面呈半椭圆形的方式鼓出而形成的下卷帘布层规定部位42P的挠曲42w和使上翻帘布层41的主体部41a的一部分以截面呈半椭圆形的方式鼓出而形成的上翻帘布层规定部位41P的挠曲41w，能够缓和下卷帘布层12和上翻帘布层41的主体部41a的张力峰值，能够维持初始的耐压性从而确保充分的耐久性。
将下卷帘布层42的挠曲42w伸展时的伸长量设为下卷帘布层的原本尺寸的0.5％～3.5％，将上翻帘布层41的挠曲41w伸展时的伸长量设为上翻帘布层的原本尺寸的0.5％～3.5％，该伸长量是指在耐压试验时充分缓和上翻帘布层12的折回端部11be的外侧的下卷帘布层12和内侧的上翻帘布层41的主体部41a的张力峰值而维持下卷帘布层12和上翻帘布层41的主体部41a的耐压性从而确保耐久性所需要且充分的伸长量。
另外，在下卷帘布层42的下卷帘布层规定部位42P形成的挠曲和在上翻帘布层41的主体部41a的上翻帘布层规定部位41P形成的挠曲也可以像图3所示的变形例那样形成为波状。
通过将挠曲设为波状，能够减小波状的振幅，能够较大地确保基于挠曲的伸长量。
以上对本发明的实施方式的充气子午线轮胎进行了说明，但本发明的样态并不限定于上述实施方式，包含在本发明主旨的范围内以多种样态实施的方式。
例如，也可以不在下卷帘布层的下卷帘布层规定部位设置挠曲而是仅在上翻帘布层的主体部的上翻帘布层规定部位设置挠曲。
附图标记说明
1、充气子午线轮胎；2、胎冠部；3、胎肩部；4、胎侧部；5、胎圈部；6、胎圈芯；7、带束层；8、胎面；10、胎体；11、上翻帘布层；11a、主体部；11b、折回部；11be、折回端部；12、下卷帘布层；12P、下卷帘布层规定部位；12w、挠曲；12w’、挠曲；31、充气子午线轮胎；34、胎侧部；35、胎圈部；36、胎圈芯；40、胎体；41、上翻帘布层；41a、主体部；41P、上翻帘布层规定部位；41w、挠曲；41b、折回部；41be、折回端部；42、下卷帘布层；42P、下卷帘布层规定部位；42w、挠曲。

Claims (6)

1.一种充气子午线轮胎，该充气子午线轮胎的包含沿着轮胎的子午线方向延伸的帘布层的橡胶包覆层的胎体在一对胎圈芯之间形成为环状，该充气子午线轮胎的特征在于，
所述胎体的帘布层包括：
上翻帘布层，其张设在一对胎圈芯之间，且由在一对胎圈芯之间延伸的主体部和分别从轮胎宽度方向内侧绕两个胎圈芯向外侧折回的折回部构成；以及
下卷帘布层，其将所述折回部也包含在内地从外侧覆盖所述上翻帘布层且至少延伸到胎圈芯的轮胎径向内侧，
在从轮胎宽度方向外侧覆盖所述上翻帘布层的所述折回部的折回端部的所述下卷帘布层的下卷帘布层规定部位、和所述上翻帘布层的所述主体部的从轮胎宽度方向内侧覆盖所述折回部的折回端部的上翻帘布层规定部位中的至少一者的规定部位形成有挠曲。
2.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
所述挠曲被设定为在该挠曲完全伸展时的所述胎体帘布层的伸长量是带有挠曲的胎体帘布层的长度的0.5％～3.5％。
3.根据权利要求1或2所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
在所述下卷帘布层规定部位，所述挠曲以截面呈半椭圆形的方式局部地向外侧鼓出地形成。
4.根据权利要求1或2所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
在所述下卷帘布层规定部位，所述挠曲形成为向外侧和内侧鼓出的波状。
5.根据权利要求1或2所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
在所述上翻帘布层规定部位，所述挠曲以截面呈半椭圆形的方式局部地向内侧鼓出地形成。
6.根据权利要求1或2所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
在所述上翻帘布层规定部位，所述挠曲形成为向外侧和内侧鼓出的波状。
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