CN110785298A - 重载用轮胎 - Google Patents

Abstract

重载用轮胎(10)的胎圈包布(100)设于胎圈芯(61)和胎体(40)之间，并且由有机纤维形成。将胎圈芯(61)在轮胎宽度方向上的最内侧的位置即胎圈最内侧位置(61p)与胎圈包布(100)的轮胎径向外侧端(100a)之间的直线距离设为L1，将胎圈最内侧位置(61p)与胎体主体部(42)在轮胎宽度方向上的最外侧的位置即胎体最外侧位置(40p)之间的直线距离设为L2，在上述情况下，满足(L1/L2)≤(5/12)。

Description

重载用轮胎

技术领域

本发明涉及一种重载用轮胎，该重载用轮胎包括覆盖胎圈部的至少一部分的胎圈包布。

背景技术

对于在建筑车辆和工业车辆等负载较高的载荷的车辆安装的重载用轮胎，为了提升胎圈部的耐久性，已知有在胎体的外侧沿着胎体配置由钢丝形成的胎圈包布和由有机纤维形成的胎圈包布的构造(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-168500号公报

发明内容

然而，近年来，随着车辆性能的提升和进一步效率化的追求，在与以往相比更严苛的环境下，具体而言是在高负载和高速度下使用车辆的比例升高。

因此，对于安装于这样的车辆的重载用轮胎，也谋求更高的耐久性。

特别是在负载较高的载荷时，胎圈部损伤的可能性，具体而言是胎圈部周边的胎体损伤的可能性升高。另一方面，由于会阻碍悬挂系统的追随性能等其他的性能，因此想要极力抑制轮胎重量的增加。

因此，本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种在抑制轮胎重量的增加的同时能够进一步提升胎圈部的耐久性的重载用轮胎。

本发明的一个技术方案的重载用轮胎(重载用轮胎10)包括：胎圈部(胎圈部60)，其包含胎圈芯(胎圈芯61)；胎体(胎体40)，其包含从所述胎圈部的轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回的折回部(折回部41)以及与折回部相连且延伸到胎面部(胎面部20)的胎体主体部(胎体主体部42)；以及胎圈包布(胎圈包布100)，其覆盖所述胎圈部的至少一部分。所述胎圈包布设于所述胎圈芯和所述胎体之间，并且是利用橡胶构件包覆有机纤维而形成的。将所述胎圈芯在轮胎宽度方向上的最内侧的位置即胎圈最内侧位置(胎圈最内侧位置61p)与所述胎圈包布的轮胎径向外侧端(外侧端100a)之间的直线距离设为L1，将所述胎圈最内侧位置与所述胎体在轮胎宽度方向上的最外侧的位置即胎体最外侧位置(胎体最外侧位置40p)之间的直线距离设为L2，则满足

[数学式1]

附图说明

图1是重载用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部剖视图。

图2是重载用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部放大剖视图。

图3是重载用轮胎10的胎圈部60沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的放大剖视图。

图4是表示基于以往例和实施例(重载用轮胎10)的耐久试验结果的模拟例的图。

图5是变更例的胎圈部60的放大剖视图。

图6是另一变更例的胎圈部60的放大剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图说明实施方式。另外，对同样的功能、结构标注相同或者类似的附图标记，并适当地省略其说明。

(1)充气轮胎的整体概略结构

图1是本实施方式的重载用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部剖视图。

如图1所示，重载用轮胎10具有胎面部20和胎边部30。另外，在图1中，以轮胎赤道线CL为基准而仅示出了轮胎宽度方向上的一侧，但以轮胎赤道线CL为基准的轮胎宽度方向上的另一侧也是同样的形状(对称形状)。

重载用轮胎10是例如适用于在碎石、矿山、大坝现场行驶的自卸卡车、铰接式自卸车、轮式装载机等建筑车辆或者工业车辆的轮胎。也就是说，重载用轮胎10是安装于建筑车辆和工业车辆等负载较高的载荷的车辆的充气轮胎。另外，也可以向组装于轮圈(未图示)的重载用轮胎10填充除空气之外的气体(例如氮气)或者少量的液体(例如冷却剂)。

胎面部20是与路面接触的部分。在胎面部20形成与实际上重载用轮胎10的使用环境、安装的车辆的类别相应的花纹(未图示)。

胎边部30与胎面部20相连，位于比胎面部20靠轮胎径向内侧的位置。具体而言，胎边部30是从胎面部20的轮胎宽度方向外侧端到胎圈部60的上端的区域。胎边部30也有时被称为胎侧等。

胎体40形成重载用轮胎10的骨架。胎体40从胎圈部60的轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回，并延伸到胎面部20。胎体40包含从胎圈部60的轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回的折回部41以及与折回部41相连且延伸到胎面部20的胎体主体部42。

胎体40的轮胎宽度方向的外侧端40e延伸到胎边部30的表面处的轮胎最大宽度位置P附近。但是，外侧端40e位于比轮胎最大宽度位置P靠轮胎径向内侧的位置。

胎体40是具有沿着轮胎径向呈放射状配置的胎体帘线(未图示)的子午线构造。但是，并不限定于子午线构造，也可以是以胎体帘线与轮胎径向交叉的方式配置的斜交构造。

带束层50设于胎面部20的轮胎径向内侧。带束层50由多张(例如4张～6张)含帘线带束构成。

胎圈部60位于胎边部30的轮胎径向内侧。胎圈部60与轮圈的轮辋部接触，并卡定于轮辋部。胎圈部60沿着轮胎周向形成为圆环状。

胎圈包布80覆盖胎圈部60的至少一部分。具体而言，胎圈包布80设于胎体40的外侧，沿着胎体40覆盖胎圈部60的一部分。胎圈包布80既可以由钢丝形成，也可以与胎圈包布100同样由有机纤维形成，但在本实施方式中由尼龙形成。

胎圈包布100也与胎圈包布80同样覆盖胎圈部60的至少一部分。

胎圈包布100设于胎圈芯61和胎体40之间。

胎圈包布100是例如通过用橡胶构件包覆平行地排列的多个有机纤维帘线而形成的片状的构件。胎圈包布100沿着轮胎周向设置为圆环状。有机纤维帘线优选使用脂肪族聚酰胺(尼龙)。

(2)胎圈包布100的位置

图2是重载用轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部放大剖视图。具体而言，图2放大地表示重载用轮胎10的比轮胎最大宽度位置P靠轮胎径向内侧的部分。

如图2所示，胎圈部60包含胎圈芯61和填充胶条65。在本实施方式中，胎圈芯61的截面形状是六边形状。也就是说，胎圈芯61在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视观察下是六边形状。

填充胶条65设于胎圈芯61的轮胎径向外侧。填充胶条65也可以被称为加强筋。

填充胶条65设置为填埋在胎圈芯61处从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回的胎体40的空隙部分。填充胶条65由比形成胎边部30的橡胶硬质的橡胶等的构件形成。

如上所述，胎圈包布100设于胎圈芯61和胎体40之间。此外，胎圈包布100在重载用轮胎10满足以下的尺寸和位置关系。

具体而言，将胎圈芯61的轮胎宽度方向的最内侧的位置即胎圈最内侧位置61p与胎圈包布100的轮胎径向外侧端即外侧端100a之间的直线距离设为L1。此外，将胎圈最内侧位置61p与胎体主体部42在轮胎宽度方向上的最外侧的位置即胎体最外侧位置40p之间的直线距离设为L2。胎圈包布100满足(算式1)所示的关系。

[数学式2]

另外，直线距离L1和直线距离L2以对未组装于轮圈且未负载载荷的重载用轮胎10测量的值为基准。此外，在实际的测量中，存在使用沿着轮胎宽度方向和轮胎径向被切断了的重载用轮胎10的情况，在该情况下，重载用轮胎10既可以放倒也可以立起，但以将未产生由于与地面等的接触引起的变形的部分作为对象测量的值为基准。

还优选的是，胎圈包布100满足(算式2)所示的关系。

[数学式3]

并且，在图2中，为了便于说明，使用引出线表示直线距离L1和直线距离L2，但在实际测量时测量胎圈最内侧位置61p与外侧端100a之间的直线距离以及胎圈最内侧位置61p与胎体最外侧位置40p之间的直线距离较佳。

此外，胎圈包布100的外侧端100a与作为填充胶条65的轮胎径向外侧端的外侧端65a错开。也就是说，外侧端100a的位置在轮胎径向上与外侧端65a的位置不同。

(3)胎圈部60的构造

图3是重载用轮胎10的胎圈部60沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的放大剖视图。

如图3所示，作为胎圈包布100的轮胎径向内侧端的内侧端100b延伸到比胎圈芯61的胎圈最内侧位置61p靠轮胎径向内侧的位置。

如上所述，胎圈芯61的截面形状是六边形状，胎圈最内侧位置61p与六边形的一个顶点相对应。内侧端100b延伸到比胎圈最内侧位置61p靠轮胎径向内侧的位置，但在比顶点63靠轮胎径向外侧的位置终止，该顶点63是比胎圈最内侧位置61p靠轮胎径向内侧的位置的胎圈芯61(六边形)的顶点。

此外，作为胎圈包布100的轮胎径向内侧端的内侧端100b位于比穿过胎圈芯61的中心和下端部的中央部分的芯中心线C1靠轮胎宽度方向内侧的位置。

作为胎圈包布80的轮胎径向外侧端的外侧端80a位于比胎圈包布100的外侧端100a靠轮胎径向内侧的位置。此外，作为胎圈包布80的轮胎径向内侧端的内侧端80b位于比内侧端100b靠轮胎宽度方向外侧的位置。

另外，轮胎径向内侧端(内侧端80b、内侧端100b)意味着胎圈包布在轮胎径向上的端部，并不是必须意味着轮胎径向上最内侧的位置。

(4)作用·效果

接着，说明重载用轮胎10的作用和效果。图4表示基于以往例和实施例(重载用轮胎10)的耐久试验结果的模拟例。此外，耐久试验的方法和条件等如下。

·轮胎尺寸：59/80R63

·试验方法：利用转鼓试验机进行的连续运转(重复负载输入)

另外，以往例在是否有胎圈包布100的方面与重载用轮胎10不同。具体而言，重载用轮胎10具有胎圈包布100，L1为约200mm，L2为约600mm。另一方面，以往例不具备胎圈包布100。

如图4所示，向试验对象的重载用轮胎输入重复负载，并测量了胎体的损伤面积(轮胎径向的损伤宽度×轮胎周向的损伤宽度)。在以往例中，在试验开始后90个小时(重复负载输入次数＝约200000次)产生了一定的损伤面积。另一方面，在实施例中，在试验开始后330个小时(重复负载输入次数＝约700000次)产生了该一定的损伤面积。

根据该耐久试验结果来设定推断故障区域，在该推断故障区域中，推断为发生构成胎体的帘线(胎体帘线)断裂的CBU(帘线折断，Cord Breaking Up)，针对达到CBU的重复负载输入次数(时间)执行了模拟。

其结果如图4所示，预计实施例与以往例相比耐久性(寿命)提升了35％左右。

即，对于重载用轮胎10，设于胎圈芯61和胎体40之间的胎圈包布100以满足上述(算式1)的关系的方式配置。因此，胎圈包布100以覆盖胎圈芯61和填充胶条65之间的分界部分的方式落位，因此即使发生由输入重复负载引起的胎圈芯61与填充胶条65的分离，胎圈芯61也难以直接与胎体40接触。

上述的CBU的起因在于，作为发生了胎圈芯61与填充胶条65的分离的结果，胎圈芯61与胎体40接触，从而使胎体40被磨削，最终构成胎体40的帘线断裂(疲劳破坏)。

此外，由于胎圈包布100以满足(算式1)的关系的方式配置，因此能够仅在充分需要的范围配置胎圈包布100，也能够抑制重载用轮胎10的重量增加。此外，由于也能够抑制胎圈包布100的使用量，因此也有助于重载用轮胎10的制造成本的抑制。

也就是说，若(L1/L2)大于(5/12)，则胎圈包布100的尺寸变大到所需程度以上，胎圈包布100的使用量增大。通过设为(L1/L2)≤(5/12)并且利用胎圈包布100保护作为胎圈芯61在轮胎宽度方向上的最内侧的位置的胎圈最内侧位置61p，从而能够起到上述的效果。

而且，如上所述，胎圈包布100优选满足(算式2)的关系。其原因在于，若(L1/L2)小于(1/24)，则构成胎圈包布100的构件的刚度降低，容易由于对胎圈部60附近进行的反复输入而发生分离等。

如此，采用重载用轮胎10，在抑制轮胎重量的增加的同时能够进一步提升胎圈部60的耐久性。

在本实施方式中，胎圈包布100的内侧端100b延伸到比胎圈最内侧位置61p靠轮胎径向内侧的位置。因此，能够有效地防止由于与胎圈最内侧位置61p相对应的胎圈芯61的顶点的部分与胎体40接触而使胎体40被磨削的情况。由此，能够进一步提升胎圈部60的耐久性。

在本实施方式中，胎圈包布100的外侧端100a与填充胶条65的外侧端65a错开。因此，能够在填充胶条65的外侧端65a附近防止可能成为故障原因的不利的变形和应变的产生。由此，能够进一步提升胎圈部60的耐久性。

(5)其他实施方式

以上，根据实施例说明了本发明的内容，但本发明并不限定于上述的记载，而能够进行各种变形和改良，这对于本领域技术人员来说是不言自明的。

例如，胎圈部60的构造也可以如下地变更。图5是变更例的胎圈部60的放大剖视图。

如图5所示，胎圈芯61A的截面形状不是六边形状，而是圆形形状。在该情况下，胎圈最内侧位置61p意味着胎圈芯61A在轮胎宽度方向上的最内侧的位置。另外，在此，轮胎宽度方向是平行于穿过胎圈部60的胎趾部分和胎踵部分的直线的方向即可。

此外，胎圈包布100的配置位置也可以如下地变更。图6是另一变更例的胎圈部60的放大剖视图。

如图6所示，如上所述，胎圈芯61的截面形状是六边形状。具体而言，胎圈芯61是在轮胎径向内侧具有沿着轮胎宽度方向延伸的底面62的六边形状。

胎圈包布100C与胎圈包布100相比较，内侧端100b的位置不同。具体而言，胎圈包布100C的内侧端100b延伸到底面62的轮胎宽度方向外侧的端部62e。

另外，胎圈包布100C的内侧端100b优选延伸到胎圈芯61的轮胎径向内侧，而且与胎圈芯61在轮胎宽度方向上的中心错开。因此，能够防止在负载较高的载荷的胎圈芯61的轮胎宽度方向上的中心部分产生刚度差的情况。由此，能够进一步提升胎圈部60的耐久性。

并且，在上述的实施方式中，构成胎圈包布100的有机纤维帘线由脂肪族聚酰胺(尼龙)形成，但也可以由其他的有机纤维帘线，例如芳纶形成。

在上述的实施方式中，设有胎圈包布80，但也可以不设置胎圈包布80。

在上述的实施方式中，对重载用轮胎10能够适用于建筑车辆和工业车辆等的内容进行了说明，但重载用轮胎10也可以用作卡车·客车用轮胎。

如上所述，记载了本发明的实施方式，但并不应理解为作为本公开的一部分的论述和附图限定本发明。本领域技术人员根据本公开可明确各种各样的替代实施方式、实施例及应用技术。

产业上的可利用性

采用上述的重载用轮胎，由于在抑制轮胎重量的增加的同时能够进一步提升胎圈部的耐久性，因此是有用的。

附图标记说明

10、重载用轮胎；20、胎面部；30、胎边部；40、胎体；40p、胎体最外侧位置；41、折回部；42、胎体主体部；50、带束层；60、胎圈部；61、61A、胎圈芯；61p、胎圈最内侧位置；62、底面；62e、端部；63、顶点；65、填充胶条；65a、外侧端；80、胎圈包布；80a、外侧端；80b、内侧端；100、100C、胎圈包布；100a、外侧端；100b、内侧端。

Claims (6)

1.一种重载用轮胎，其包括：

胎圈部，其包含胎圈芯；

胎体，其包含从所述胎圈部的轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回的折回部以及与折回部相连且延伸到胎面部的胎体主体部；以及

胎圈包布，其覆盖所述胎圈部的至少一部分，其中，

所述胎圈包布设于所述胎圈芯和所述胎体之间，并且是利用橡胶构件包覆有机纤维而形成的，

将所述胎圈芯在轮胎宽度方向上的最内侧的位置即胎圈最内侧位置与所述胎圈包布的轮胎径向外侧端之间的直线距离设为L1，将所述胎圈最内侧位置与所述胎体主体部在轮胎宽度方向上的最外侧的位置即胎体最外侧位置之间的直线距离设为L2，则满足

[数学式1]

2.根据权利要求1所述的重载用轮胎，其中，

所述胎圈包布的轮胎径向内侧端延伸到比所述胎圈最内侧位置靠轮胎径向内侧的位置。

3.根据权利要求1所述的重载用轮胎，其中，

所述胎圈包布的轮胎径向内侧端延伸到所述胎圈芯的轮胎径向内侧，并且与所述胎圈芯在轮胎宽度方向上的中心错开。

4.根据权利要求1所述的重载用轮胎，其中，

所述胎圈芯在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视观察下是在轮胎径向内侧具有沿着轮胎宽度方向延伸的底面的六边形状，

所述胎圈包布的轮胎径向内侧端延伸到所述底面的轮胎宽度方向外侧的端部。

5.根据权利要求1所述的重载用轮胎，其中，

所述胎圈部具有设于所述胎圈芯的轮胎径向外侧的填充胶条，

所述胎圈包布的轮胎径向外侧端与所述填充胶条的轮胎径向外侧端错开。

6.根据权利要求1所述的重载用轮胎，其中，

所述有机纤维是脂肪族聚酰胺。

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