CN111433048A

CN111433048A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN111433048A
Application number: CN201880078498.XA
Authority: CN
Inventors: 弓井庆太
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2020-07-17
Also published as: WO2019124228A1; EP3730312A1; US20210146734A1; JP2019107999A; JP6910284B2; US11453252B2; EP3730312A4

Abstract

该充气轮胎包括：一对胎圈部；一对胎侧部，其沿着所述胎圈部的轮胎径向向外延伸；以及胎面部，其在所述胎侧部之间延伸，并且该充气轮胎设置有：胎体，其在所述胎圈部之间环状地延伸；增强橡胶层，其设置在所述胎侧部中并且具有大致月牙形的轮胎宽度方向截面；倾斜带束，其布置在所述胎面部中，并且包括由相对于轮胎周向倾斜延伸且覆盖有橡胶的多个帘线形成的至少一层倾斜带束层；以及内衬，其至少在所述胎面部中设置于轮胎主体的内周面。在轮胎宽度方向截面图中，所述内衬的边缘位于比所述充气轮胎的轮胎最大宽度位置靠轮胎径向外侧的位置处，并且位于比从所述倾斜带束的轮胎宽度方向边缘到所述轮胎主体的内周面的垂线靠轮胎径向内侧的位置处。

Description

充气轮胎

技术领域

本公开涉及一种充气轮胎。

背景技术

缺气保用轮胎是一种即使在由于缺气等而导致轮胎内压降低时也能够安全地行驶一定距离而不会失去其承载能力的轮胎。已知在轮胎的胎侧部中设置有截面为月牙形的增强橡胶层的所谓侧面增强缺气保用轮胎(例如，参见专利文献1)。

通常，由高度不透气的橡胶构件制成的内衬被布置于轮胎主体(除内衬之外的轮胎部分)的内周面。用于内衬的橡胶材料的透气性极低，但作为发热性的指标的tanδ值大。

因此，实现上述侧面增强缺气保用轮胎的另一种方式是通过设置在胎侧部中的增强橡胶层等实现不透气性，并且在保证了不透气性的区域中省略内衬(例如，参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-033958号公报

专利文献2：日本特开2014-037214号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，本发明人发现，当在轮胎主体的内周面上部分地设置内衬时，轮胎耐久性可能会根据设置内衬的位置而降低。

因此，本公开的目的在于提供一种充气轮胎，其能够通过部分地设置内衬来抑制轮胎耐久性的下降，同时改善轮胎的滚动阻力性能。

用于解决问题的方案

本公开的充气轮胎包括：一对胎圈部；一对胎侧部，其沿着所述胎圈部的轮胎径向向外延伸；胎面部，其在所述胎侧部之间延伸；胎体，其在所述胎圈部之间环状地延伸；增强橡胶层，其设置在所述胎侧部中，所述增强橡胶层具有大致月牙形的轮胎宽度方向截面；倾斜带束，其设置在所述胎面部中，并且包括由相对于轮胎周向倾斜延伸且覆盖有橡胶的多个帘线形成的至少一个倾斜带束层；以及内衬，其至少在所述胎面部中设置于轮胎主体的内周面，其中，在轮胎宽度方向截面图中，所述内衬的边缘位于比所述充气轮胎的轮胎最大宽度位置靠轮胎径向外侧的位置处，并且位于比从所述倾斜带束的轮胎宽度方向边缘到所述轮胎主体的内周面的垂线靠轮胎径向内侧的位置处。

在本公开中，内衬等的位置关系是指当轮胎被安装在轮辋上、填充至预定内压并且处于无负载状态时的位置关系。

上述的“轮辋”是指适用尺寸的标准轮辋，诸如欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的标准手册中的测量轮辋或美国的TRA(轮胎和轮辋协会)的年鉴中的设计轮辋，其在或者将在制造和使用轮胎的地区中生效的工业标准中进行说明，诸如由日本的JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)发行的JATMA年鉴、ETRTO的标准手册和TRA的年鉴。(换言之，上述的“轮辋”包括将来可能包括在上述工业标准中的尺寸以及当前尺寸。“将来将说明的尺寸”的示例是在ETRTO标准手册2013版中被记载为“未来发展(FUTURE DEVELOPMENTS)”的尺寸。)在上述工业标准中未记载的尺寸的情况中，上述“轮辋”是指宽度与轮胎的胎圈宽度相对应的轮辋。“预定内压”是指与JATMA年鉴等中记载的适用尺寸/帘布层等级的单轮的最大负载能力相对应的气压(最大气压)。在上述工业标准中没有记载的尺寸的情况中，“预定内压”是指与安装有轮胎的各车辆所规定的最大负载能力相对应的气压(最大气压)。此外，本文提及的空气可以用诸如氮气等的非活性气体来代替。

本说明书中的“胎面接地边缘”是指当轮胎安装于轮辋、填充至预定内压并且在施加有最大负载的情况下滚动时，与路面接触的轮胎的整个外周面上的轮胎宽度方向边缘。

发明的效果

本公开能够提供一种充气轮胎，其可以在改善轮胎的滚动阻力性能的同时抑制轮胎耐久性的降低。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向截面图。

图2是放大示出图1中的充气轮胎的一部分的局部放大图。

具体实施方式

下面参照附图通过示例说明根据本公开的充气轮胎的实施方式。图1是根据本公开的实施方式的充气轮胎1(以下简称为“轮胎1”)在轮胎宽度方向上的截面图。这里，示出了轮胎10处于被安装于轮辋R并且在无负载的情况下被填充至预定内压的状态。

轮胎1包括：一对胎圈部10；一对胎侧部20，其沿着胎圈部10的轮胎径向向外延伸；胎面部30，其在胎侧部20之间延伸；胎体2，其在胎圈部10之间呈环状地延伸；增强橡胶层3，其设置在胎侧部20中，并且增强橡胶层3具有大致月牙形的轮胎宽度方向截面；倾斜带束4，其设置在胎面部30中，并且包括由相对于轮胎周向倾斜延伸且覆盖有橡胶的多个帘线形成的至少一个倾斜带束层(在本实施方式中为两个倾斜带束层41、42)；以及内衬5，其设置在至少胎面部30中的轮胎主体的内周面1A上。在本示例中，两个倾斜带束层41、42由覆盖有橡胶的多个金属(钢)帘线形成，并且布置成倾斜带束41、42的帘线彼此相交。然而，在本公开的轮胎中，倾斜带束层可以由覆盖有橡胶的除了钢以外的金属帘线或者有机纤维帘线形成。

该轮胎1在倾斜带束4的轮胎径向外侧还包括周向带束6，该周向带束6包括由在轮胎周向上延伸并且覆盖有橡胶的帘线形成的至少一个周向带束层(在本实施方式中为两个周向带束层61、62)。在本示例中，两个周向带束层61、62由覆盖有橡胶的多个有机纤维帘线形成。周向带束6在轮胎宽度方向上比倾斜带束4宽，并且布置成覆盖倾斜带束4的轮胎宽度方向两端部。在本示例中，倾斜带束4和周向带束6两者均比胎面接地边缘TE在轮胎宽度方向上向外延伸得更远。

在该轮胎1中，胎体2包括在嵌入胎圈部10中的胎圈芯10a之间环状地延伸的胎体主体2a，以及在胎圈芯10a处沿轮胎宽度方向从内侧朝向外侧折返的胎体折返部2b。在本示例中，胎体折返部2b终止于比轮胎1的轮胎最大宽度位置1max靠轮胎径向内侧的位置处。

此外，该轮胎1包括至少在胎圈部10中设置在轮胎主体的内周面1A的帆布胎圈包布7。帆布胎圈包布7围绕胎圈芯10a延伸以覆盖胎体2，从而形成胎趾10E。帆布胎圈包布7终止于比轮胎1的轮胎最大宽度位置1max靠轮胎径向内侧的位置处。

图2是图1中的轮胎1的从轮胎最大宽度位置1max附近到胎面接地边缘TE附近的一部分的局部放大图。如图所示，轮胎1中的内衬5的边缘5E位于比轮胎1的轮胎最大宽度位置1max靠轮胎径向外侧的位置处，并且位于比从倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E到轮胎主体的内周面1A的垂线PL靠轮胎径向内侧的位置处。

更详细地，内衬5的边缘5E位于内周面10A上的点P1和P2之间。P1是轮胎主体的内周面1A上的在轮胎1的最大宽度位置1max处的轮胎宽度方向线ML与轮胎主体的内周面10A相交的点，并且P2是轮胎主体的内周面1A上的从倾斜带束4的轮胎宽度方向外侧点4E到轮胎主体的内周面1A的垂线PL与轮胎主体的内周面10A相交的点。

因此，该轮胎1中的内衬5的边缘5E位于设置在胎侧部中的增强橡胶层3。在该轮胎1中，增强橡胶层3的沿轮胎径向向外的一部分被内衬5覆盖，但增强橡胶层3的大部分(在本实施方式中为增强橡胶层3的在轮胎内腔侧的轮廓的60％以上)暴露于轮胎内腔。

在该轮胎1中，内衬由具有极低透气性但具有大的tanδ值(作为发热性的指标)的橡胶制成，并且内衬的设置量比在轮胎主体的整个内周面上设置了内衬的轮胎中的小。因此，与这种轮胎相比，减少了发热量，从而改善了轮胎的滚动阻力性能。

在该轮胎1中，具有大的橡胶厚度和大的发热量的增强橡胶层3的大部分暴露于轮胎内腔。因此，就改善增强橡胶层3处的散热而言，也能够改善轮胎的滚动阻力性能。

通常，当将内衬设置于轮胎主体的整个内周面时，内衬位于填充轮胎内腔的空气与轮胎主体之间，使得仅极小量的空气会从轮胎内腔进入轮胎主体中。另一方面，当将内衬部分地设置在轮胎主体的内周面上时，在轮胎主体的内周面暴露于轮胎内腔的部分处比在轮胎主体的内周面被内衬覆盖的部分处有更大量的空气从轮胎内腔进入到轮胎主体中。如果空气进入到轮胎主体中，则形成轮胎主体的橡胶被空气中的氧气氧化。特别是在带束构件的轮胎宽度方向边缘附近，可能因此引起分离故障，从而导致轮胎耐久性下降。与其它部分相比更是如此，特别是在经常使用金属帘线的倾斜带束的轮胎宽度方向边缘附近容易引起分离故障。

在本实施方式的轮胎1中，内衬5的边缘5E位于比轮胎1的轮胎最大宽度位置1max靠轮胎径向外侧的位置处，并且位于比从倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E到轮胎主体的内周面1A的垂线PL靠轮胎径向内侧的位置处，倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E在轮胎主体的内周面1A的垂直方向上被内衬5覆盖。因此，倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E周围的橡胶不易被氧化。因此，带束和橡胶在倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E周围不易分离。因此，设置有内衬5的部分减小了轮胎的滚动阻力，同时抑制了轮胎耐久性的下降。

当轮胎在负载下滚动时，填充轮胎内腔的空气大致沿着轮胎主体的内周面1A的垂线方向扩散。因此，通过限制内衬5的边缘5E相对于从倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E到轮胎主体的内周面1A的垂线PL的位置，使得在倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E附近的橡胶不易被氧化，从而抑制了轮胎耐久性的降低。

在本实施方式的轮胎1中，在轮胎宽度方向截面图中内衬5的边缘5E优选位于比轮胎1的轮胎高度的70％处的高度位置靠轮胎径向外侧的位置处。换言之，内衬5的边缘5E的轮胎径向高度HI优选为轮胎1的轮胎径向高度HT的70％以上。在这种情况下，减小了整个轮胎1中的内衬5的设置区域(设置量)，从而进一步减少了轮胎的发热量，并且进一步改善了轮胎的滚动阻力性能。

为了进一步改善轮胎的滚动阻力性能，更优选地，在轮胎宽度方向截面图中内衬5的边缘5E位于比轮胎1的轮胎高度的75％处的高度位置靠轮胎径向外侧的位置处。

在本实施方式的轮胎1中，优选地，在轮胎宽度方向截面图中倾斜带束4的轮胎宽度方向最大宽度WB和内衬5的周向宽度WI满足以下关系式(1)。

WB≤WI≤WB+20mm (1)

如果内衬5的周向宽度WI至少为倾斜带束4的轮胎宽度方向最大宽度WB(WB≤WI)，则倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E被内衬5充分覆盖，从而抑制了倾斜带束4的轮胎宽度方向边缘4E周围的橡胶的氧化。另一方面，如果内衬5的周向宽度WI至多比倾斜带束4的轮胎宽度方向最大宽度WB大20mm(WI≤WB+20mm)，则使内衬的设置面积(设置量)最小化，减少了发热量并改善了轮胎的滚动阻力性能。换言之，通过满足关系式(1)，能够更确实地兼顾轮胎的滚动阻力性能的改善和对轮胎耐久性降低的抑制。

在轮胎宽度方向截面图中，内衬5的边缘5E优选位于比与轮胎主体的内周面1A的垂线靠轮胎径向外侧的位置处，其中，沿着垂线，增强橡胶层3的标称厚度T3与胎侧部20的标称厚度T20的比(T3/T20)为0.65。换言之，当从垂直于轮胎主体的内周面1A的方向观察轮胎宽度方向截面中轮胎1的标称厚度时，内衬5的边缘5E优选位于比在增强橡胶层3的标称厚度T3是胎侧部20的标称厚度T20的0.65倍的位置处的垂线PL1靠轮胎径向外侧的位置处。

在该情况下，增强橡胶层3的标称厚度T3与胎侧部20的标称厚度T20的比相对小的部分被内衬5覆盖，而增强橡胶层3的标称厚度T3与胎侧部20的标称厚度T20的比相对大的部分暴露于轮胎内腔。因此，改善了轮胎的散热，进一步改善了轮胎的滚动阻力性能。

在轮胎1中，胎体折返部2b终止于比轮胎最大宽度位置1max靠轮胎径向内侧的位置处，并且胎体折返部2b在轮胎主体的内周面1A的垂线方向上不与内衬5的边缘5E重叠。因此，能够减小轮胎的重量。

此外，如上所述，在该轮胎1中，在胎圈部10的胎圈芯10a周围设置有帆布胎圈包布7，但也可以从胎圈部10省略帆布胎圈包布，在该情况下能够进一步减小轮胎的重量。

实施例

下面说明本公开的实施例；然而，本公开绝不限于这些实施例。

实验性地制造根据表1中列出的规格的实施例轮胎和比较例轮胎(均具有205/60R16的轮胎尺寸)，并且评价了轮胎的滚动阻力性能和轮胎耐久性。

实施例轮胎1是图1所示的轮胎，并且在轮胎宽度方向截面图中包括：一对胎圈部；一对胎侧部，其沿着胎圈部的轮胎径向向外延伸；胎面部，其在胎侧部之间延伸；胎体，其在胎圈部之间环状地延伸；增强橡胶层，其设置在胎侧部中，增强橡胶层具有大致月牙形的轮胎宽度方向截面；倾斜带束，其设置于胎面部，包括由相对于轮胎周向倾斜延伸并且覆盖有橡胶的多个帘线形成的至少一个倾斜带束层(在图示的实施例中为两个倾斜带束层)；以及内衬，其至少在胎面部中设置于轮胎主体的内周面。内衬被设置成内衬的边缘位于比轮胎的轮胎最大宽度位置1max靠轮胎径向外侧的位置处，并且位于比从倾斜带束的轮胎宽度方向边缘到轮胎主体的内周面的垂线PL靠轮胎径向内侧的位置处。内衬的边缘也位于轮胎1的轮胎高度HT的80％的高度位置处。

比较例轮胎1是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：在轮胎宽度方向截面图中，内衬的边缘位于胎趾(换言之，将内衬设置于轮胎主体的整个内周面)。

比较例轮胎2是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：在轮胎宽度方向截面图中，内衬的边缘位于比胎趾靠轮胎径向外侧的位置处并且位于比轮胎最大宽度位置靠轮胎径向内侧的位置处。

比较例轮胎3是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：在轮胎宽度方向截面图中，内衬的边缘位于比从倾斜带束的轮胎宽度方向边缘到轮胎主体的内周面的垂线靠轮胎径向外侧的位置处。

实施例轮胎2至6是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：在轮胎宽度方向截面图中，内衬的边缘的高度位置相对于轮胎高度(HI/HT)不同。

实施例轮胎7是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：在轮胎宽度方向截面图中，倾斜带束的轮胎宽度方向最大宽度WB和内衬的周向宽度WI满足WB>WI。

实施例轮胎8是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：在轮胎宽度方向截面图中，倾斜带束的轮胎宽度方向最大宽度WB和内衬的周向宽度WI满足WI>WB+20mm。

实施例轮胎9是除了以下区别之外与实施例轮胎1相同的轮胎：内衬的边缘位于比轮胎主体的内周面的垂线靠轮胎径向内侧的位置处，其中，沿着该垂线，增强橡胶层的标称厚度与胎侧部的标称厚度的比为0.65。

[滚动阻力性能]

将各个样本轮胎均填充至210kPa(等效压力)的内压，安装在具有光滑表面的蒸汽鼓测试仪上，并在4.94kN的负载、80km/h的速度和25±2℃的环境温度的条件下在鼓(钢鼓，1.7m的直径)上运行。通过符合ISO-28580的方法测量了此时的滚动阻力。在表1中以指数值(比较例轮胎1为100)列出了测量结果。指数值越大，表示滚动阻力性能越好。

[轮胎耐久性]

将轮胎安装于轮辋，填充至预定内压，并在鼓式测试仪中在将速度从250km/h每次提高10km/h的情况下运行300km。测试之后，拆卸轮胎并检查轮胎内部有无从胎侧部到胎面部的分离。发生分离的评价为“发生”，没有分离的则评价为“未发生”。

[表1]

附图标记说明

1 轮胎

1A 轮胎主体的内周面

1max 轮胎最大宽度位置

2 胎体

2a 胎体主体

2b 胎体折返部

3 增强橡胶层

4 倾斜带束

4E 倾斜带束的轮胎宽度方向边缘

41、42 倾斜带束层

5 内衬

5E 内衬的边缘

6 周向带束

61、62 周向带束层

7 帆布胎圈包布

10a 胎圈芯

CL 轮胎赤道面

HI 内衬边缘的轮胎径向高度

HT 轮胎高度(沿轮胎径向)

PL 从倾斜带束的轮胎宽度方向边缘到轮胎主体的内周面的垂线

TE 胎面接地边缘

Claims

1.一种充气轮胎，其包括：一对胎圈部；一对胎侧部，其沿着所述胎圈部的轮胎径向向外延伸；胎面部，其在所述胎侧部之间延伸；胎体，其在所述胎圈部之间环状地延伸；增强橡胶层，其设置在所述胎侧部中，所述增强橡胶层具有大致月牙形的轮胎宽度方向截面；倾斜带束，其设置在所述胎面部中，并且包括由相对于轮胎周向倾斜延伸且覆盖有橡胶的多个帘线形成的至少一个倾斜带束层；以及内衬，其至少在所述胎面部中设置于轮胎主体的内周面，

其中，在轮胎宽度方向截面图中，所述内衬的边缘位于比所述充气轮胎的轮胎最大宽度位置靠轮胎径向外侧的位置处，并且位于比从所述倾斜带束的轮胎宽度方向边缘到所述轮胎主体的内周面的垂线靠轮胎径向内侧的位置处。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎宽度方向截面图中，所述内衬的边缘位于比所述充气轮胎的轮胎高度的70％处的高度位置靠轮胎径向外侧的位置处。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎宽度方向截面图中，所述倾斜带束的轮胎宽度方向最大宽度WB和所述内衬的周向宽度WI满足如下关系式(1)：

WB≤WI≤WB+20mm (1)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎宽度方向截面图中，所述内衬的边缘位于比所述轮胎主体的内周面的垂线靠轮胎径向外侧的位置处，其中沿着所述垂线，所述增强橡胶层的标称厚度与所述胎侧部的标称厚度的比为0.65。