CN112440623A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充气轮胎(1)，提高耐久性能。在胎圈部(4)设置有第1三角胶(10)和第2三角胶(11)，该第1三角胶(10)配置在主体部(6a)与折返部(6b)之间，该第2三角胶(11)在折返部(6b)的轮胎轴向外侧沿轮胎径向延伸。在胎侧部(3)设置有在胎体(6)的轮胎轴向外侧沿轮胎径向延伸的帘线加强层(8)。帘线加强层(8)的内端(8i)位于从第2三角胶(11)的轮胎径向的外端(11e)向轮胎径向的外侧离开轮胎截面高度H的5％以上之后的位置。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎。
背景技术
在下述专利文献1中记载有一种充气轮胎，该充气轮胎包含：胎体，其架设在两侧的胎圈之间；三角胶，其位于所述胎圈；以及加强层，其沿轮胎径向延伸。所述胎体形成为由主部和折返部构成的胎体帘布层。所述三角胶配置在所述主部和所述折返部之间。所述加强层配置在所述主部与所述三角胶之间。
专利文献1：日本特许第6281976号公报
发明内容
在专利文献1的充气轮胎中，对于在长距离行驶时的耐久性能(以下有时简称为“耐久性能”。)的提高，存在改善的余地。
本发明是鉴于以上那样的课题而提出的，其主要目的在于提供一种能够提高耐久性能的充气轮胎。
本发明是一种充气轮胎，所述充气轮胎具有环状的胎体，所述胎体包含胎体帘布层，所述胎体帘布层包含从胎面部起经由胎侧部到达胎圈部的主体部、以及与所述主体部相连并在胎圈芯处折返的折返部，在所述胎圈部设置有第1三角胶和第2三角胶，该第1三角胶配置在所述主体部与所述折返部之间，该第2三角胶在所述折返部的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向延伸，在所述胎侧部设置有帘线加强层，该帘线加强层在所述胎体的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向延伸，所述帘线加强层的内端位于从所述第2三角胶的轮胎径向的外端向轮胎径向的外侧离开轮胎截面高度的5％以上的位置。
在本发明的充气轮胎中，优选为，具有带束层，该带束层配置于所述胎体的轮胎径向外侧且胎面部的内侧，所述帘线加强层的外端比所述带束层的轮胎轴向的外端与轮胎最大宽度位置之间的轮胎径向的中点靠轮胎径向外侧。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述带束层的轮胎轴向的外端与所述帘线加强层的外端之间的轮胎径向的距离为轮胎截面高度的5％～35％。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述帘线加强层的轮胎半径方向的长度为轮胎截面高度的20％～60％。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述帘线加强层包含加强帘线，所述加强帘线相对于轮胎周向所成的角度为70度～90度。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述帘线加强层的厚度为轮胎截面高度的1％～5％。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述帘线加强层的内端比所述折返部的外端靠轮胎径向的内侧。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述帘线加强层的内端比轮胎最大宽度位置靠轮胎径向的内侧。
本发明的充气轮胎在胎圈部设置有第1三角胶和第2三角胶，该第1三角胶配置在胎体的主体部与所述胎体的折返部之间，该第2三角胶在所述折返部的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向延伸。换言之，所述折返部被所述第1三角胶和所述第2三角胶夹持而固定。由此，能够抑制断裂或帘线松弛等的产生，因此能够提高耐久性能。另外，在胎侧部设置有帘线加强层，该帘线加强层在所述胎体的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向延伸。帘线加强层能够提高胎侧部的刚性，且抑制由割伤引起的所述胎体的损伤。
所述帘线加强层具有能够提高胎侧部的刚性的优点，但若与所述第2三角胶重叠，则容易使它们剥离。如果发生这样的剥离，则存在充气轮胎的刚性降低这样的相反效果。在本发明中，使所述帘线加强层的内端位于从所述第2三角胶的轮胎径向的外端向轮胎径向的外侧离开轮胎截面高度的5％以上的位置。由此，抑制所述帘线加强层与所述第2三角胶的剥离，防止由于该剥离引起的刚性降低。因此，本发明的充气轮胎具有优异的耐久性能。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的充气轮胎的轮胎子午线剖视图。
图2是图1的充气轮胎的内部结构的展开图。
图3是图1的充气轮胎的放大图。
标号说明
1：充气轮胎；3：胎侧部；4：胎圈部；6：胎体；6a：主体部；6b：折返部；8：帘线加强层；8i：帘线加强层的内端；10：第1三角胶；11：第2三角胶；11e：第2三角胶的外端；H：轮胎截面高度。
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是表示本发明的一个实施方式的充气轮胎(以下有时简称为“轮胎”)1的包含标准状态的轮胎旋转轴(省略图示)的轮胎子午线剖视图。在图1中，作为优选的方式，示出了小型卡车用的轮胎1。但是，本发明也可以用于例如乘用车用或重载用等的轮胎1。
所述“标准状态”是指在轮胎1被安装于标准轮辋(未图示)并且填充有标准内压的无负载的状态。在没有特别说明的情况下，轮胎的各部分的尺寸等是在标准状态下测定的值。
“标准轮辋”是指在包含有轮胎1所依据的规格在内的规格体系中按照轮胎来确定该规格的轮辋，例如如果是JATMA，则为标准轮辋，如果是TRA，则为“设计轮辋(DesignRim)”，如果是ETRTO，则为“测量轮辋(Measuring Rim)”。
“标准内压”是指在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系中按照轮胎来确定各规格的空气压，如果是JATMA，则为最高空气压，如果是TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中记载的最大值，如果是ETRTO，则为“膨胀压力(INFLATION PRESSURE)”。
本实施方式的轮胎1包含：胎面部2；胎侧部3，其从胎面部2起向轮胎径向内侧延伸；以及胎圈部4，其与胎侧部3的轮胎径向的内侧相连。在胎圈部4中例如埋设有胎圈芯5。本实施方式的胎圈芯5适当采用公知的方式。
轮胎1例如包含构成胎侧部3的外表面3a的胎侧橡胶3G和构成胎圈部4的外表面4a的边口橡胶4G。本实施方式的胎侧橡胶3G及边口橡胶4G分别适当采用公知的方式。
在本实施方式中，轮胎1包含：环状的胎体6；带束层7，其配置于胎体6的轮胎径向外侧且胎面部2的内侧；帘线加强层8，其配置于胎侧部3；以及胎圈三角胶9，其配置于胎圈部4。
本实施方式的胎体6由1片胎体帘布层6A构成。胎体6例如可以由多片胎体帘布层构成。
在本实施方式中，胎体帘布层6A包含主体部6a和折返部6b。主体部6a例如从胎面部2起经由胎侧部3延伸至胎圈部4的胎圈芯5。折返部6b与主体部6a相连并绕着胎圈芯5从轮胎轴向的内侧向外侧折返。
折返部6b例如包含：内侧倾斜部6i，其从胎圈芯5的轮胎轴向的外端5e朝着轮胎径向外侧向轮胎轴向内侧倾斜；以及外侧倾斜部6e，其与内侧倾斜部6i相连并朝着轮胎径向外侧向轮胎轴向外侧倾斜。这样的折返部6b能够抑制由于轮胎1的滚动引起的变形的集中。另外，折返部6b并不限定于这样的方式。
在本实施方式中，折返部6b的外端6k设置于轮胎最大宽度位置M的附近。这样的折返部6b能够提高轮胎1的胎侧部3的刚性，提高耐久性能。为了抑制轮胎1的质量的过度增加，外端6k与轮胎最大宽度位置M间的轮胎径向上的距离La优选为轮胎截面高度H的5％以下。
所述“轮胎最大宽度位置M”是指，在轮胎子午线截面中胎侧部3的基准面3s向轮胎轴向的最外侧伸出的点。基准面3s是不包含装饰用的锯齿、标识显示用的肋、保护用的保护肋等局部凹凸在内的胎侧部3的外表面3a。另外，“轮胎截面高度H”是指从胎圈基线BL到轮胎径向的最外侧位置的轮胎径向的距离。所述“胎圈基准线BL”是指通过轮辋直径位置的轮胎轴向线。
图2是轮胎1的内部结构的展开图。如图2所示，胎体帘布层6A例如通过利用贴胶6d覆盖胎体帘线6c而形成。本实施方式的胎体帘线6c例如相对于轮胎周向以75度～90度的角度θ1倾斜地配置。胎体帘线6c采用例如钢等金属纤维帘线、聚酯、尼龙、人造丝、芳族聚酰胺等有机纤维帘线。
带束层7由至少一片带束帘布层构成，在本实施方式中由两片带束帘布层构成。本实施方式的带束层7包含内侧带束帘布层7A和配置于内侧带束帘布层7A的轮胎径向外侧的外侧带束帘布层7B。各带束帘布层7A、7B例如包含相对于轮胎赤道C以10°～35°的角度θ2倾斜排列的带束帘线7c。内侧带束帘布层7A的带束帘线7c和外侧带束帘布层7B的带束帘线7c在彼此交叉的方向上重叠。带束帘线7c例如优选采用钢丝帘线，但也可以采用芳族聚酰胺、人造丝等高弹性的有机纤维帘线。
如图1所示，在本实施方式中，内侧带束帘布层7A形成为比外侧带束帘布层7B宽。内侧带束帘布层7A的轮胎轴向的宽度Wa优选为胎面宽度TW的80％～95％。另外，内侧带束帘布层7A例如也可以比外侧带束帘布层7B窄。
所述“胎面宽度TW”是指胎面端Te、Te之间的轮胎轴向的距离。所述“胎面端Te”是指，对所述标准状态的轮胎1施加标准载荷并且以0度的外倾角与平面接地时的最靠轮胎轴向外侧的接地位置。
所述“标准载荷”是指在包含轮胎所依据的规格在内的规格体系中按照轮胎来确定各规格的载荷，如果是JATMA，则为“最大负载能力”，如果是TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中记载的最大值，如果是ETRTO，则为“承载能力(LOAD CAPACITY)”。
胎圈三角胶9例如包含：第1三角胶10，其配置在主体部6a与折返部6b之间；以及第2三角胶11，其在折返部6b的轮胎轴向外侧沿轮胎径向延伸。由此，折返部6b被第1三角胶10和第2三角胶11夹持而固定，因此能够抑制断裂、帘线松弛等的产生。因此，本实施方式的轮胎1具有较高的耐久性能。
帘线加强层8例如在胎体6的轮胎轴向外侧沿轮胎径向延伸。帘线加强层8能够提高胎侧部3的刚性，且抑制由割伤引起的胎体6的损伤。
图3是图1的轮胎1的放大图。如图3所示，帘线加强层8的内端8i位于从第2三角胶11的轮胎半径方向的外端11e向轮胎半径方向的外侧离开轮胎截面高度H(图1所示)的5％以上的位置。由此，能够抑制由于帘线加强层8与第2三角胶11接触而引起的剥离，因此能够防止由于该剥离而导致的轮胎1的刚性降低。
如果帘线加强层8的内端8i与第2三角胶11的外端11e之间的轮胎径向的距离L1较大，则胎侧部3及胎圈部4的刚性有可能变小。因此，所述距离L1优选为轮胎截面高度H的10％以下。
帘线加强层8的内端8i优选为比轮胎最大宽度位置M靠轮胎径向内侧。轮胎最大宽度位置M是行驶时挠曲相对较大的部位。通过以覆盖该轮胎最大宽度位置M的方式配置帘线加强层8，能够抑制由胎侧橡胶3G的变形引起的发热，因此能够进一步提高耐久性。
为了有效地发挥上述作用，优选为，帘线加强层8的内端8i与轮胎最大宽度位置M之间的轮胎径向的距离L2为轮胎截面高度H的10％～20％。
在本实施方式中，帘线加强层8的外端8e比带束层7的轮胎轴向的外端7e与轮胎最大宽度位置M之间的轮胎径向的中点P靠轮胎径向外侧。由此，能够有效地抑制由割伤引起的胎体6的损伤。
胎体6以从胎侧部3侧朝向胎面部2侧远离胎侧部3的外表面3a的方式配置。换言之，胎体6越靠近带束层7，由割伤引起的损伤的可能性越小。因此，为了实现耐切割性能的提高并且抑制轮胎1的质量的增加，带束层7的外端7e与帘线加强层8的外端8e之间的轮胎径向的距离L3优选为轮胎截面高度H的5％以上，更优选为10％以上，且优选为35％以下，更优选为30％以下。
为了更有效地发挥上述作用，帘线加强层8的轮胎径向的长度Lb优选为轮胎截面高度H的20％以上，更优选为30％以上。另外，帘线加强层8的长度Lb优选为轮胎截面高度H的60％以下，更优选为50％以下。根据同样的观点，帘线加强层8的厚度d1优选为轮胎截面高度H的1％～5％。
如图2所示，帘线加强层8由利用加强橡胶8b覆盖了多个加强帘线8a的帘布层形成。各加强帘线8a相对于轮胎周向所成的角度θ3优选为70度～90度。这样的帘线加强层8有效地提高了胎侧部3的刚性。
加强帘线8a的配置密度、即每50mm的帘线加强层8的帘布层宽度的加强帘线8a的排列根数即密度优选为30～80(根/50mm)。这样的帘线加强层8抑制轮胎1的质量的增加以及乘坐舒适性能的降低，且能够提高耐久性能。
加强帘线8a例如可以采用尼龙、聚酯、人造丝等有机纤维，优选采用芳香族聚酰胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、碳、玻璃等高模量的纤维帘线。
加强橡胶8b的复弹性模量E*1优选为例如2MPa～8MPa。这样的加强橡胶8b能够提高胎侧部3的刚性，并且较高地维持乘坐舒适性能。在本说明书中，所述“复弹性模量”是根据JIS-K6394的规定，在如下所示的条件下使用(股份)岩本制作所制造的“粘弹性光谱仪”测定的值。
初始应变：10％
动态应变的振幅：±0.5％
频率：10Hz
变形模式：拉伸
测定温度：70℃
如图3所示，第1三角胶10例如从胎圈芯5的外侧面5a向轮胎径向外侧以末端尖细状延伸。本实施方式的第1三角胶10形成为截面大致三角形状。
虽然没有特别地限定，但第1三角胶10的轮胎半径方向的长度Lc优选为轮胎截面高度H的5％～15％。
第2三角胶11例如沿着折返部6b的内侧倾斜部6i和外侧倾斜部6e延伸，形成为朝向轮胎轴向内侧凸出的圆弧状。这样的第2三角胶11能够提高胎圈部4的纵向刚性而抑制胎圈部4的变形，因此提高耐久性能。
在本实施方式中，第2三角胶11的橡胶厚度从其内端11i朝向轮胎径向外侧逐渐增加，并且，橡胶厚度从其外端11e朝向轮胎径向内侧逐渐增加。这样的第2三角胶11使胎圈部4的轮胎径向上的刚性的变化平滑，减小其刚性的高低差。
第2三角胶11的内端11i例如位于胎圈芯5的附近，在本实施方式中，位于比胎圈芯5的外侧面5a靠轮胎径向的内侧。这样的第2三角胶11进一步抑制胎圈部4的变形。
虽然没有特别地限定，第2三角胶11的长度Ld优选为轮胎截面高度H的20％～40％。
第1三角胶10的复弹性模量E*2优选为大于边口橡胶4G的复弹性模量E*a，例如，更优选为35MPa～70MPa，进一步优选为40MPa～60MPa。第2三角胶11的复弹性模量E*3优选为小于第1三角胶10的复弹性模量E*2，例如为30MPa～50MPa。第2三角胶11的复弹性模量E*3优选为小于边口橡胶4G的复弹性模量E*a。
在本实施方式的胎圈部4上还配置有用于防止轮辋偏移的胎圈包布橡胶20。胎圈包布橡胶20例如形成为厚度(省略图示)为0.5mm～1.5mm程度的薄片状。胎圈包布橡胶20例如由复弹性模量E*4为4MPa～10Mpa的耐磨损性优异的硬质橡胶形成。胎圈包布橡胶20也可以仅由橡胶形成，但也可以在橡胶中埋设例如帆布、有机纤维的帘线排列体来进行加强，进一步提高耐磨损性。
在本实施方式中，胎圈包布橡胶20包含基部20A、外片部20B和内片部20C而形成。在本实施方式中，基部20A与轮辋的轮辋座面(省略图示)接触并沿轮胎轴向延伸。在本实施方式中，外片部20B与基部20A的轮胎轴向外端相连并向轮胎径向外侧延伸，被夹在折返部6b与第2三角胶11之间而终止。在本实施方式中，内片部20C与基部20A的轮胎轴向内端相连并沿着轮胎内腔面1a向轮胎径向外侧延伸而终止。
以上，对本发明的一实施方式的轮胎详细地进行了说明，但本发明并不限于上述具体的实施方式，能够变更为各种方式来实施。
【实施例】
根据表1的规格试制出具有图1的基本结构的充气轮胎，并测试各测试轮胎的耐久性能和耐切割性能。各测试轮胎的共通规格和测试方法如下。
轮胎尺寸：205/70R15
轮辋：15×6.0J
内压：250kPa
加强橡胶的复弹性模量E*1：1.4MPa
第1三角胶的复弹性模量E*2：70MPa
第2三角胶的复弹性模量E*3：30MPa
<耐久性能·耐切割性能>
将测试轮胎安装在下述车辆的所有车轮上。然后，测试驾驶员使所述车辆在干燥沥青的测试路线及包含砂石路的凹凸路面的测试路线上行驶。耐久性能通过测试驾驶员的感官，以是否能够稳定地行驶到行驶结束时来进行评价。耐切割性能通过测试驾驶员的目视，以行驶结束时的胎侧部的切割损伤的发生状况来进行评价。结果均以比较例1为100的评分来表示，数值越大越好。
使用车辆：小型货车
速度：80km/h
干燥沥青的测试路线的行驶距离：15000km/h
凹凸路面的测试路线的行驶距离：15000km/h
【表1】
Figure BDA0002620452020000091
作为测试的结果，能够确认到，实施例的轮胎与比较例的轮胎相比，耐久性能及耐切割性能优异。另外，实施例6以及实施例7的轮胎与实施例1的轮胎相比，轮胎质量大，另外制造成本高。

Claims (8)

1.一种充气轮胎，其中，
所述充气轮胎具有环状的胎体，
所述胎体包含胎体帘布层，所述胎体帘布层包含从胎面部起经由胎侧部到达胎圈部的主体部、以及与所述主体部相连并在胎圈芯处折返的折返部，
在所述胎圈部设置有第1三角胶和第2三角胶，该第1三角胶配置在所述主体部与所述折返部之间，该第2三角胶在所述折返部的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向延伸，
在所述胎侧部设置有帘线加强层，该帘线加强层在所述胎体的轮胎轴向的外侧沿轮胎径向延伸，
所述帘线加强层的内端位于从所述第2三角胶的轮胎径向的外端向轮胎径向的外侧离开轮胎截面高度的5％以上的位置。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，
所述充气轮胎具有带束层，该带束层配置在所述胎体的轮胎径向外侧且胎面部的内侧，
所述帘线加强层的外端比所述带束层的轮胎轴向的外端与轮胎最大宽度位置之间的轮胎径向的中点靠轮胎径向外侧。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中，
所述带束层的轮胎轴向的外端与所述帘线加强层的外端之间的轮胎径向的距离为轮胎截面高度的5％～35％。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述帘线加强层的轮胎径向的长度为轮胎截面高度的20％～60％。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述帘线加强层包含加强帘线，
所述加强帘线相对于轮胎周向所成的角度为70度～90度。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述帘线加强层的厚度为轮胎截面高度的1％～5％。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述帘线加强层的内端比所述折返部的外端靠轮胎径向的内侧。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述帘线加强层的内端比轮胎最大宽度位置靠轮胎径向的内侧。
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