CN112533776A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供能够改善胎圈部的耐久性的充气轮胎。本发明的充气轮胎在胎圈芯(5)的外周上配置有胎圈填胶(6)，胎体层(4)的卷起端部(4e)配置于比胎圈填胶(6)的外径侧端部(6e)靠内径侧处，胎体层(4)的卷起端部(4e)从胎体层(4)的主体部分离，在各胎圈部(3)中在胎圈填胶(6)的宽度方向外侧配置有至少1层有机纤维加强层(12)，从胎侧部(2)到胎圈部(3)配置有胎侧橡胶层(12)，并且在胎圈填胶(6)与有机纤维加强层(12)之间以与胎体层(4)的卷起端部(4e)相邻的方式配置有内侧橡胶加强层(15)，在有机纤维加强层(12)与胎侧橡胶层(13)之间配置有裂纹抑制层(16)，裂纹抑制层(16)从相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层(12)重叠5mm以上的位置朝向外径侧延伸且在比胎圈填胶(6)的外径侧端部(6e)靠外径侧的位置处抵接于胎体层(4)的主体部，裂纹抑制层(16)的100％模量KcM100为胎侧橡胶层(13)的100％模量SM100的1.5倍以上。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及包括钢帘线的胎体层具有绕着各胎圈部的胎圈芯从轮胎内侧向外侧卷起的构造的充气轮胎，更详细而言，涉及能够改善胎圈部的耐久性的充气轮胎。
背景技术
在卡车、公共汽车等所使用的重载荷用的充气轮胎中，存在在一对胎圈部之间架设包括对齐的多条钢帘线的胎体层且该胎体层具有绕着各胎圈部的胎圈芯从轮胎内侧向外侧卷起的构造的充气轮胎。在各胎圈部中，在胎圈填胶的宽度方向外侧，有时以胎圈部的耐久性的提高为目的而配置包括对齐的多条有机纤维帘线的至少1层有机纤维加强层(例如，参照专利文献1)。
然而，在具有这样的结构的充气轮胎中，容易产生以有机纤维加强层的端部为起点的分离，这会成为使胎圈部的耐久性下降的要因。关于这一点，在构成有机纤维加强层的有机纤维帘线相对于轮胎周向的倾斜角度小的情况下难以产生分离，但例如在以使有机纤维加强层与胎体层一起机械地卷起的成形方式成形轮胎的情况下，存在有机纤维加强层的外径侧端部处的帘线倾斜角度变大的倾向，这会诱发分离。
另外，在胎圈部埋设了有机纤维加强层的情况下，在有机纤维加强层的端部附近，在硫化时容易产生橡胶流动不良、橡胶积存。并且，若因硫化时的橡胶流动不良、橡胶积存而脱模剂等与橡胶一起向表层卷入，则这会成为行驶初期的裂纹的产生要因。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开昭63-110006号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供能够改善胎圈部的耐久性的充气轮胎。
用于解决课题的手段
用于达成上述目的的本发明的充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向上延伸且呈环状；一对胎侧部，配置于该胎面部的两侧；及一对胎圈部，配置于这些胎侧部的轮胎外径方向内侧，在该一对胎圈部之间架设有包括多条钢帘线的胎体层，该胎体层具有绕着各胎圈部的胎圈芯从轮胎内侧向外侧卷起的构造，所述充气轮胎的特征在于，
在各胎圈部的胎圈芯的外周上配置有胎圈填胶，所述胎体层的卷起端部配置于比所述胎圈填胶的外径侧端部靠内径侧处，所述胎体层的卷起端部从所述胎体层的主体部分离，在各胎圈部中在所述胎圈填胶的宽度方向外侧配置有包括多条有机纤维帘线的至少1层有机纤维加强层，从所述胎侧部到所述胎圈部配置有在轮胎外表面露出的胎侧橡胶层，并且，
在所述胎圈填胶与所述有机纤维加强层之间以与所述胎体层的卷起端部相邻的方式配置有内侧橡胶加强层，在所述有机纤维加强层与所述胎侧橡胶层之间配置有裂纹抑制层，所述裂纹抑制层从相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层重叠5mm以上的位置朝向外径侧延伸且在比所述胎圈填胶的外径侧端部靠外径侧的位置处抵接于所述胎体层的主体部，所述裂纹抑制层的100％模量KcM100为所述胎侧橡胶层的100％模量SM100的1.5倍以上。
发明的效果
在本发明中，在胎圈填胶与有机纤维加强层之间以与胎体层的卷起端部相邻的方式配置有内侧橡胶加强层，在有机纤维加强层与胎侧橡胶层之间配置有裂纹抑制层，裂纹抑制层从相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层重叠5mm以上的位置朝向外径侧延伸且在比胎圈填胶的外径侧端部靠外径侧的位置处抵接于胎体层的主体部，并且，裂纹抑制层的100％模量KcM100被设定为胎侧橡胶层的100％模量SM100的1.5倍以上，因此，裂纹抑制层能够抑制有机纤维加强层的端部附近的橡胶流动不良、橡胶积存，抑制由此引起的行驶初期的胎圈部表面的裂纹。另外，由于裂纹抑制层以相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层重叠的方式配置，所以能够缓和向有机纤维加强层的外径侧的端部的应力集中，抑制从有机纤维加强层的外径侧的端部起的分离。而且，由于成为了有机纤维加强层的外径侧的端部被夹入于内侧橡胶加强层与裂纹抑制层之间的构造，所以即使在以使有机纤维加强层与胎体层一起机械地卷起的成形方式成形轮胎的情况下，也能够抑制在有机纤维加强层的外径侧的端部处帘线倾斜角度突然变大，抑制从有机纤维加强层的外径侧的端部起的分离。由此，能够改善胎圈部的耐久性。
在本发明中，优选的是，裂纹抑制层的100％模量KcM100为4.5MPa～10.0MPa。由此，能够有效地抑制硫化时的橡胶流动，抑制行驶初期的胎圈部表面的裂纹。
优选的是，裂纹抑制层的断裂伸长率KcEB为300％以上。由此，能够有效地抑制从有机纤维加强层的外径侧的端部起的分离。
优选的是，从有机纤维加强层的最靠外径侧的端部到裂纹抑制层与胎体层的主体部抵接的位置为止的区域中的裂纹抑制层的厚度TKC为2.0mm～6.0mm。由此，能够有效地抑制硫化时的橡胶流动，抑制行驶初期的胎圈部表面的裂纹。
优选的是，在轮胎子午线截面中以有机纤维加强层的最靠外径侧的端部为中心的半径15mm以内的区域中的裂纹抑制层和胎侧橡胶层的总厚度的最大值Tmax及最小值Tmin满足1.00≤Tmax/Tmin≤1.25的关系。由此，在有机纤维加强层的最靠外径侧的端部附近没有局部性的橡胶厚度的变动，因此在硫化时难以产生橡胶的卷入，能够抑制行驶初期的胎圈部表面的裂纹。
优选的是，内侧橡胶加强层在比胎圈填胶的外径侧端部靠外径侧的位置处抵接于胎体层的主体部，内侧橡胶加强层的100％模量KiM100为4.5MPa～10.0MPa，内侧橡胶加强层的断裂伸长率KiEB为300％以上。通过这样使内侧橡胶加强层延伸至胎体层的主体部，特定内侧橡胶加强层的100％模量KiM100及断裂伸长率KiEB，能够缓和向有机纤维加强层的外径侧的端部的应力集中，有效地抑制从有机纤维加强层的外径侧的端部起的分离。
优选的是，胎体层的卷起端部处的内侧橡胶加强层的厚度Tc为2.0mm以上，有机纤维加强层的最靠外径侧的端部处的内侧橡胶加强层的厚度TN为1.5mm以上。由此，能够缓和胎体层的卷起端部及有机纤维加强层的最靠外径侧的端部处的应力集中，有效地抑制从这些端部起的分离。
优选的是，有机纤维加强层的外径侧的端部处的相对于轮胎周向的帘线倾斜角度β为15°～45°。由此，作用于有机纤维加强层的张力不会过度变大，因此能够有效地抑制从有机纤维加强层的外径侧的端部起的分离。
优选的是，有机纤维加强层的拉伸刚性AN为15kN/50mm～50kN/50mm。由此，能够基于有机纤维加强层的加强效果而有效地抑制从胎体层的卷起端部起的分离。
优选的是，有机纤维加强层的帘线植入条数NN为25条/50mm～45条/50mm。由此，能够有效地抑制从有机纤维加强层的端部起的分离。
优选的是，至少1层有机纤维加强层包括有机纤维帘线互相交叉的至少2层有机纤维加强层，这至少2层有机纤维加强层的端部彼此的台阶宽度WN为5mm以上。由此，能够避免向有机纤维加强层的端部的应力集中，有效地抑制从有机纤维加强层的端部起的分离。
优选的是，从胎圈芯的中心到胎体层的卷起端部为止的距离Ph为26.0mm～40.0mm，从胎体层的卷起端部到胎体层的主体部为止的最短距离TBF为11.0mm以上，胎体层的卷起端部的位置处的从有机纤维加强层到胎圈部的外表面为止的最短距离TR为6.0mm～12.0mm。由此，能够有效地抑制从胎体层的卷起端部起的分离。
优选的是，在各胎圈部以将胎体层、胎圈芯及胎圈填胶包入的方式配置有包括多条钢帘线的钢加强层，从胎圈芯的中心到胎体层的卷起端部为止的距离Ph和从胎圈芯的中心到钢加强层的端部为止的距离Sho满足5.0mm≤Ph-Sho的关系。由此，能够缓和胎体层的卷起端部及钢加强层的端部处的应力集中，有效地抑制从这些端部起的分离。
优选的是，胎圈填胶包括位于内径侧的硬质填胶层和位于外径侧的软质填胶层，硬质填胶层的100％模量B1M100为6.0MPa～18.0MPa，软质填胶层的100％模量B2M100为1.0MPa～6.0MPa。由此，能够有效地抑制从胎体层的卷起端部起的分离。
本发明的充气轮胎优选的是，单轮下的负荷指数为121以上，或者层级为10PR以上。具有这样的负荷指数或层级的充气轮胎一般是重载荷用轮胎。本发明在重载荷用充气轮胎中能够期待显著的效果。
在本发明中，100％模量及断裂伸长率依照JIS-K6251而测定。
附图说明
图1是示出由本发明的实施方式构成的重载荷用的充气轮胎的子午线剖视图。
图2是示出图1的充气轮胎的胎圈部的剖视图。
图3是示出图1的充气轮胎的胎圈部的另一剖视图。
图4是示出图1的充气轮胎的胎圈部的又一剖视图。
图5是示出图1的充气轮胎的胎圈部的又一剖视图。
图6是将埋设于胎圈部的有机纤维加强层抽出而示出的侧视图。
图7是示出图1的充气轮胎的胎圈部的又一剖视图。
图8是示出胎圈部的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的结构进行详细说明。图1示出由本发明的实施方式构成的重载荷用的充气轮胎，图2～图7示出其主要部分。
如图1所示，本实施方式的充气轮胎具备在轮胎周向上延伸且呈环状的胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对胎侧部2、2及配置于这些胎侧部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3、3。
在一对胎圈部3、3之间架设有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向上延伸的多条钢帘线，具有绕着配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎内侧向外侧卷起的构造。在胎圈芯5的外周上配置有由截面三角形形状的橡胶组合物构成的胎圈填胶6。
在胎面部1处的胎体层4的外径侧埋设有4层带束层7。各带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多条带束帘线(钢帘线)。这些带束层7包括带束帘线互相交叉的中央2层的主带束层72、73和配置于这些主带束层72、73的内径侧及外径侧的辅助带束层71、74。构成主带束层72、73的带束帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如被设定为15°～35°的范围，构成辅助带束层71、74的带束帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如被设定为15°～75°的范围。
在上述充气轮胎中，如图2所示，胎体层4的卷起端部4e配置于比胎圈填胶6的外径侧端部6e靠内径侧处，即，胎体层4的卷起端部4e在胎圈填胶6的中间部分终止。其结果，胎体层4的卷起端部4e从胎体层4的主体部分离。在此，胎体层4的卷起端部4e从胎体层4的主体部分离意味着从胎体层4的卷起端部4e到胎体层4的主体部为止的最短距离TBF(参照图7)为8mm以上。在各胎圈部3以将胎体层4、胎圈芯5及胎圈填胶6包入的方式配置有包括多条钢帘线的钢加强层11。另外，在各胎圈部3中，在胎圈填胶6的宽度方向外侧配置有包括多条有机纤维帘线的至少1层有机纤维加强层12。而且，在从胎侧部2到胎圈部3的区域配置有在轮胎外表面露出的胎侧橡胶层13。
另外，在胎体层4的卷起端部4e及钢加强层11的轮胎宽度方向外侧的端部11e分别覆盖有橡胶制的边缘带14。边缘带14未必需要，但从分离防止的观点来看是有效的。边缘带14的厚度为0.5mm～1.8mm，边缘带14覆盖向胎体层4的卷起端部4e及钢加强层11的端部11e露出的钢帘线的金属截面。边缘带14优选的是，断裂伸长率为300％以上，100％模量为5.0MPa以上。
在胎圈填胶6与有机纤维加强层12之间以与胎体层4的卷起端部4e及钢加强层11的端部11e相邻的方式配置有内侧橡胶加强层15。内侧橡胶加强层15沿着胎圈填胶6而朝向外径侧延伸且在比胎圈填胶6的外径侧端部6e靠外径侧的位置处抵接于胎体层4的主体部。在有机纤维加强层12与胎侧橡胶层13之间配置有由橡胶组合物构成的裂纹抑制层16。裂纹抑制层16从相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层12重叠5mm以上的位置朝向外径侧延伸且在比胎圈填胶6的外径侧端部6e靠外径侧的位置处抵接于胎体层4的主体部。也就是说，裂纹抑制层16与有机纤维加强层12的轮胎径向的重叠量L(参照图3)被设定为5mm以上，裂纹抑制层16覆盖有机纤维加强层12的外径侧的端部12e。另外，在胎圈部3的底面及背面的位置配置有轮辋缓冲橡胶层17，该轮辋缓冲橡胶层17通过有机纤维加强层12与胎侧橡胶层13之间而连结于裂纹抑制层16。裂纹抑制层16的100％模量KcM100被设定为胎侧橡胶层13的100％模量SM100的1.5倍以上，优选为1.7倍以上。
根据上述的充气轮胎，在胎圈填胶6与有机纤维加强层12之间以与胎体层4的卷起端部4e相邻的方式配置有内侧橡胶加强层15，在有机纤维加强层12与胎侧橡胶层13之间配置有裂纹抑制层16，裂纹抑制层16从相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层12重叠5mm以上的位置朝向外径侧延伸且在比胎圈填胶6的外径侧端部6e靠外径侧的位置处抵接于胎体层4的主体部，并且裂纹抑制层16的100％模量KcM100被设定为胎侧橡胶层13的100％模量SM100的1.5倍以上，因此，裂纹抑制层16能够抑制有机纤维加强层12的端部附近的橡胶流动不良、橡胶积存，能够抑制由此引起的行驶初期的胎圈部表面的裂纹。
另外，由于裂纹抑制层16以相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层12重叠的方式配置，所以能够缓和向有机纤维加强层12的外径侧的端部12e的应力集中，抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离。而且，由于成为了有机纤维加强层12的外径侧的端部12e被夹入于内侧橡胶加强层15与裂纹抑制层16之间的构造，所以即使在以使有机纤维加强层15与胎体层4一起机械地卷起的成形方式成形轮胎的情况下，也能够抑制在有机纤维加强层12的外径侧的端部12e处帘线倾斜角度突然变大，抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离。通过这样抑制由有机纤维加强层12的端部附近的橡胶流动不良、橡胶积存引起的裂纹并且抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离，能够改善胎圈部的耐久性。
在此，若裂纹抑制层16与有机纤维加强层12的轮胎径向的重叠量L小于5mm，则有机纤维加强层12被覆盖的区域过少，因此无法充分缓和有机纤维加强层12的外径侧的端部12e处的应力集中，抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离的效果不充分。
在上述充气轮胎中，最好是，裂纹抑制层16的100％模量KcM100为4.5MPa～10.0MPa。由此，能够有效地抑制硫化时的橡胶流动，抑制行驶初期的胎圈部表面的裂纹。在此，若裂纹抑制层16的100％模量KcM100小于4.5MPa，则对胎侧橡胶层13进行加强支承的效果不充分，无法有效地抑制胎侧橡胶层13、裂纹抑制层16的橡胶流动。另外，若裂纹抑制层16的100％模量KcM100超过10.0MPa，则裂纹抑制层16的刚性过于变高，因此由接地时的胎体层4的主体部的移位引起的有机纤维加强层12的外径侧的端部12e处的应变增加，担心从该端部12e起的分离。尤其是，优选的是，裂纹抑制层16的100％模量KcM100为6.0MPa～9.0MPa。此外，在提高了裂纹抑制层16的100％模量KcM100的情况下，存在未硫化状态下的门尼粘度变高的倾向，但优选的是，由JIS-K6300-1规定的未硫化状态下的门尼粘度为70～100[ML(1+4)100℃]。
在上述充气轮胎中，最好是，裂纹抑制层16的断裂伸长率KcEB为300％以上。由此，能够有效地抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离。在此，若裂纹抑制层16的断裂伸长率KcEB小于300％，则抑制分离的效果下降。最好是，裂纹抑制层16的断裂伸长率KcEB的上限值为500％。
在上述充气轮胎中，最好是，如图3所示，从有机纤维加强层12的最靠外径侧的端部12e到裂纹抑制层16与胎体层4的主体部抵接的位置为止的区域X中的裂纹抑制层16的厚度TKC为2.0mm～6.0mm。由此，能够有效地抑制硫化时的橡胶流动，抑制行驶初期的胎圈部表面的裂纹。此外，裂纹抑制层16的厚度TKC是在相对于通过裂纹抑制层16的厚度方向的中心位置的中心线正交的方向上测定的厚度。
在此，若裂纹抑制层16的厚度TKC小于2.0mm，则对胎侧橡胶层13进行加强支承的效果不充分，无法有效地抑制胎侧橡胶层13、裂纹抑制层16的橡胶流动。另外，若裂纹抑制层16的厚度TKC超过6.0mm，则裂纹抑制层16的刚性过于变高，因此有机纤维加强层12的端部12e处的轮胎径向的应变振幅增加，担心从端部12e起的分离。尤其是，优选的是，裂纹抑制层16的厚度TKC为2.5mm～5.0mm。
在上述充气轮胎中，最好是，如图4所示，在轮胎子午线截面中以有机纤维加强层12的最靠外径侧的端部12e为中心的半径15mm以内的区域、即圆C内的区域中的裂纹抑制层16和胎侧橡胶层13的总厚度的最大值Tmax及最小值Tmin满足1.00≤Tmax/Tmin≤1.25的关系。由此，在有机纤维加强层12的最靠外径侧的端部12e附近没有局部性的橡胶厚度的变动，因此在硫化时难以产生橡胶的卷入，能够抑制行驶初期的胎圈部表面的裂纹。
在此，若Tmax/Tmin超过1.25，则在硫化时难以产生橡胶的卷入，担心行驶初期的胎圈部表面的裂纹的产生。尤其是，优选的是，1.00≤Tmax/Tmin≤1.20。
在上述充气轮胎中，最好是，内侧橡胶加强层15在比胎圈填胶6的外径侧端部6e靠外径侧的位置处抵接于胎体层4的主体部，内侧橡胶加强层15的100％模量KiM100为4.5MPa～10.0MPa，内侧橡胶加强层15的断裂伸长率KiEB为300％以上。通过这样使内侧橡胶加强层15延伸至胎体层4的主体部，特定内侧橡胶加强层15的100％模量KiM100及断裂伸长率KiEB，能够缓和向有机纤维加强层12的外径侧的端部12e的应力集中，有效地抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离。
在此，若内侧橡胶加强层15的100％模量KiM100小于4.5MPa，则对胎侧橡胶层13进行加强支承的效果不充分，无法有效地抑制胎侧橡胶层13、裂纹抑制层16的橡胶流动。另外，若内侧橡胶加强层15的100％模量KiM100超过10.0MPa，则内侧橡胶加强层15的刚性过于变高，因此由接地时的胎体层4的主体部的移位引起的有机纤维加强层12的外径侧的端部12e处的应变增加，担心从该端部12e起的分离。尤其是，优选的是，内侧橡胶加强层15的100％模量KiM100为6.0MPa～9.0MPa。另一方面，若内侧橡胶加强层15的断裂伸长率KiEB小于300％，则抑制分离的效果下降。最好是，内侧橡胶加强层15的断裂伸长率KiEB的上限值为500％。
在上述充气轮胎中，最好是，如图5所示，胎体层4的卷起端部4e处的内侧橡胶加强层15的厚度Tc为2.0mm以上，有机纤维加强层12的最靠外径侧的端部12e处的内侧橡胶加强层15的厚度TN为1.5mm以上。由此，能够缓和胎体层4的卷起端部4e及有机纤维加强层12的最靠外径侧的端部12e处的应力集中，有效地抑制从这些端部4e、12e起的分离。此外，内侧橡胶加强层15的厚度Tc设为包含了边缘带14的厚度在内的厚度。
在此，若内侧橡胶加强层15的厚度Tc小于2.0mm，则抑制分离的效果下降。另外，若内侧橡胶加强层15的厚度TN小于1.5mm，则抑制分离的效果下降。
在上述充气轮胎中，最好是，有机纤维加强层12的外径侧的端部12e处的相对于轮胎周向的帘线倾斜角度β为15°～45°。由此，作用于有机纤维加强层12的张力不会过度变大，因此能够有效地抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离。此外，帘线倾斜角度β是构成有机纤维加强层12的有机纤维帘线相对于轮胎周向的倾斜角度，在从有机纤维加强层12的外径侧边缘起的8mm以内的范围测定。
在此，若有机纤维加强层12的帘线倾斜角度β小于15°，则难以在轮胎成形工序中使有机纤维加强层12与胎侧橡胶层13一起卷起。另外，若有机纤维加强层12的帘线倾斜角度β超过45°，则作用于有机纤维加强层12的张力过度变大，有机纤维加强层12的外径侧的端部12e处的应变增大，因此抑制从有机纤维加强层12的外径侧的端部12e起的分离的效果下降。尤其是，优选的是，有机纤维加强层12的帘线倾斜角度β为20°～35°。
另外，最好是，有机纤维加强层12的拉伸刚性AN为15kN/50mm～50kN/50mm。由此，能够基于有机纤维加强层12的加强效果而有效地抑制从胎体层4的卷起端部4e起的分离。拉伸刚性AN由下述式(1)求出。
AN[kN/50mm]＝AcN[kN/条]×NN[条/50mm]…(1)
在上述式(1)中，AcN是构成有机纤维加强层12的有机纤维帘线的拉伸刚性[kN/条]，NN是有机纤维加强层的帘线植入条数[条/50mm]。有机纤维帘线的拉伸刚性AcN是从利用JIS-L1017测定中间伸长率时的负荷载荷[N]和将由此测定的中间伸长率[％]除以100得到的应变而换算的值。例如，在使负荷载荷成为了67N时中间伸长率为9.0％的情况下，AcN＝67[N]/0.09/1000＝0.744[kN/条]。
在此，若有机纤维加强层12的拉伸刚性AN小于15kN/50mm，则抑制胎体层4的卷起端部4e处的周向剪切应变的效果不充分，因此担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离的产生。另外，若有机纤维加强层12的拉伸刚性AN超过50kN/50mm，则有机纤维加强层12的端部12e与橡胶的刚性级差(日文：剛性段差)变大，应力集中变得显著，因此担心从有机纤维加强层12的端部12e起的分离的产生。尤其是，优选的是，有机纤维加强层12的拉伸刚性AN为20kN/50mm～45kN/50mm。
最好是，有机纤维加强层12的帘线植入条数NN为25条/50mm～45条/50mm。由此，能够有效地抑制从有机纤维加强层12的端部12e起的分离。此外，帘线植入条数NN是沿着与构成有机纤维加强层12的有机纤维帘线的长度方向正交的方向而测定的宽度每50mm的帘线植入条数，在从有机纤维加强层12的外径侧边缘起的8mm以内的范围测定。
在此，若有机纤维加强层12的帘线植入条数NN小于25条/50mm，则作用于构成有机纤维加强层12的各有机纤维帘线的张力过于变大，因此担心从有机纤维加强层12的端部12e起的分离的产生。另外，若有机纤维加强层12的帘线植入条数NN超过45条/50mm，则构成有机纤维加强层12的有机纤维帘线的间隔过于变短而端部12e处的帘线间的应变增大，因此担心从有机纤维加强层12的端部12e起的分离的产生。尤其是，优选的是，有机纤维加强层12的帘线植入条数NN为30条/50mm～40条/50mm。
在上述充气轮胎中，最好是，如图7所示，在具有有机纤维帘线互相交叉的至少2层有机纤维加强层12的情况下，这至少2层有机纤维加强层12的端部彼此的台阶宽度WN为5mm以上。由此，能够避免向有机纤维加强12层的端部12e的应力集中，有效地抑制从有机纤维加强层的12端部12e起的分离。这样的台阶宽度WN分别应用于有机纤维加强12层的外径侧及内径侧的端部12e。
在此，若有机纤维加强层12的端部彼此的台阶宽度WN小于5mm，则有机纤维加强层的12端部12e处的应力集中变得显著，担心从有机纤维加强层的12端部12e起的分离的产生。
在上述充气轮胎中，最好是，如图7所示，从胎圈芯5的中心到胎体层4的卷起端部4e为止的距离Ph为26.0mm～40.0mm，从胎体层4的卷起端部4e到胎体层4的主体部为止的最短距离TBF为11.0mm以上，胎体层4的卷起端部4e的位置处的从有机纤维加强层12到胎圈部3的外表面为止的最短距离TR为6.0mm～12.0mm。由此，能够有效地抑制从胎体层4的卷起端部4e起的分离。此外，胎圈芯5的中心在选择了构成胎圈芯5的钢丝中的连结4条钢丝的中心点的假想四边形的面积成为最大的钢丝时、是该假想四边形的对角线的交点。另外，最短距离TR是在将从胎体层4的卷起端部4e到胎圈部3的外表面为止以最短距离连结的直线上测定的从有机纤维加强层12到胎圈部3的外表面为止的距离。
在此，若从胎圈芯5的中心到胎体层4的卷起端部4e为止的距离Ph小于26.0mm，则胎体层4可能会拔出，若反过来超过40.0mm，则胎体层4的卷起端部4e会在胎圈部3中配置于变形大的区域，因此担心从胎体层的4卷起端部4e起的分离。尤其是，优选的是，从胎圈芯5的中心到胎体层4的卷起端部4e为止的距离Ph为28.0mm～38.0mm。
另外，若从胎体层4的卷起端部4e到胎体层4的主体部为止的最短距离TBF小于11.0mm、或者胎体层4的卷起端部4e的位置处的从有机纤维加强层12到胎圈部3的外表面为止的最短距离TR小于6.0mm，则因橡胶体积的不足而胎体层4的卷起端部4e处的轮胎径向的应变振幅增加，担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离。最好是，最短距离TBF的上限值为18.0mm。另一方面，在胎体层4的卷起端部4e的位置处的从有机纤维加强层12到胎圈部3的外表面为止的最短距离TR超过12.0mm的情况下，胎体层4的主体部的胎体帘布层向轮胎内侧凸出，因此成为空气压充填前后的形状变化大的胎体帘布层。其结果，担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离的产生。
在上述充气轮胎中，最好是，如图7所示，从胎圈芯5的中心到胎体层4的卷起端部4e为止的距离Ph和从胎圈芯5的中心到钢加强层11的端部11e为止的距离Sho满足5.0mm≤Ph-Sho的关系。由此，能够缓和胎体层4的卷起端部4e及钢加强层11的端部11e处的应力集中，有效地抑制从这些端部4e、11e起的分离。在此，若Ph-Sho的值小于5mm，则胎体层4的卷起端部4e处的应变增加，担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离。
在图7的实施方式中，在钢加强层11的轮胎宽度方向内侧的端部11e也覆盖有边缘带14，但这样的边缘带14能够任意地附加。
图8示出胎圈部的变形例。在图8中，胎圈填胶6包括位于内径侧的硬质填胶层61和位于外径侧的软质填胶层62，硬质填胶层61的100％模量B1M100被设定于6.0MPa～18.0MPa的范围，软质填胶层62的100％模量B2M100被设定于1.0MPa～6.0MPa的范围。更具体而言，胎体层4的卷起端部4e在与软质填胶层62相邻的位置处终止。由此，能够有效地抑制从胎体层4的卷起端部4e起的分离。
在此，若硬质填胶层61的100％模量B1M100小于6.0MPa，则载荷负荷时的胎圈部3的倒下过度，因此担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离。另外，若硬质填胶层61的100％模量B1M100超过18.0MPa，则担心胎体层4的主体部与硬质填胶层61之间的分离。尤其是，优选的是，硬质填胶层61的100％模量B1M100为8.0MPa～16.0MPa。
另一方面，若软质填胶层62的100％模量B2M100小于1.0MPa，则载荷负荷时的胎圈部3的倒下过度，因此担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离。另外，若软质填胶层62的100％模量B2M100超过6.0MPa，则胎体层4的卷起端部4e处的应变增大，因此担心从胎体层4的卷起端部4e起的分离。尤其是，优选的是，软质填胶层62的100％模量B2M100为2.0MPa～5.0MPa。
由上述的实施方式构成的充气轮胎最好是，单轮下的负荷指数为121以上，或者层级为10PR以上。在具有这样的负荷指数或层级的充气轮胎中，改善胎圈部的耐久性极有意义。
实施例
在“是轮胎尺寸为275/70R22.5，具备胎面部、一对胎侧部及一对胎圈部，在该一对胎圈部之间架设有包括多条钢帘线的胎体层，该胎体层具有绕着各胎圈部的胎圈芯从轮胎内侧向外侧卷起的构造”的充气中，制作了仅使胎圈部的构造不同的以往例、比较例1～2及实施例1～23的轮胎。
在这些以往例、比较例1～2及实施例1～23的轮胎中，将裂纹抑制层与胎体层主体部的接触的有无、裂纹抑制层与有机纤维加强层的重叠量L、裂纹抑制层的100％模量KcM100与胎侧橡胶层的100％模量SM100之比KcM100/SM100、裂纹抑制层的100％模量KcM100、裂纹抑制层的断裂伸长率KcEB、裂纹抑制层的厚度TKC、裂纹抑制层和胎侧橡胶层的总厚度的最大值Tmax及最小值Tmin、Tmax/Tmin、内侧橡胶加强层与胎体层主体部的接触的有无、内侧橡胶加强层的100％模量KiM100、内侧橡胶加强层的断裂伸长率KiEB、内侧橡胶加强层的厚度Tc、内侧橡胶加强层的厚度TN、有机纤维加强层的帘线倾斜角度β、有机纤维加强层的拉伸刚性AN、有机纤维加强层的帘线植入条数NN、有机纤维加强层的台阶宽度WN、从胎圈芯的中心到胎体层的卷起端部为止的距离Ph、从胎体层的卷起端部到胎体层的主体部为止的最短距离TBF、胎体层的卷起端部的位置处的从有机纤维加强层到胎圈部的外表面为止的最短距离TR、从胎圈芯的中心到钢加强层的端部为止的距离Sho、Ph-Sho、硬质填胶层的100％模量B1M100、软质填胶层的100％模量B2M100如表1～表3那样设定。
关于这些试验轮胎，利用下述试验方法评价了胎圈部的耐久性，将其结果在表1～表3中一并示出。
胎圈部的耐久性：
将各试验轮胎分别装配于JATMA的规定轮辋，设为JATMA的规定空气压的75％，负荷JATMA的规定载荷的1.4倍，在行驶速度49km/h的条件下利用转鼓试验机实施了行驶试验。在行驶40,000km后，测定了形成于两胎圈部的表面的裂纹的周向长度。另外，将试验轮胎在轮胎周向上为等间隔的8处沿着轮胎子午线切断，在两胎圈部的8处切断面(合计16处)测定了以胎体层的卷起端部为起点的裂纹的截面方向长度。然后，求出了胎圈部表面上的裂纹的周向长度和胎圈部截面中的裂纹的截面方向长度的总和。评价结果使用测定值的倒数，利用将以往例设为100的指数来表示。该指数值越大，则意味着胎圈部的耐久性越优异。
[表1]
Figure BDA0002927082360000161
[表2]
Figure BDA0002927082360000171
[表3]
Figure BDA0002927082360000181
从表1～表3可知，实施例1～23的轮胎与以往例相比改善了胎圈部的耐久性。另一方面，比较例1～2的轮胎未充分得到改善胎圈部的耐久性的效果。
附图标记说明
1 胎面部
2 胎侧部
3 胎圈部
4 胎体层
4e 卷起端部
5 胎圈芯
6 胎圈填胶
6e 外径侧端部
7 带束层
11 钢加强层
11e 端部
12 有机纤维加强层
12e 端部
13 胎侧橡胶层
14 边缘带
14 橡胶加强支承层
15 内侧橡胶加强层
16 裂纹抑制层
17 轮辋缓冲橡胶层
61 硬质填胶层
62 软质填胶层

Claims (15)

1.一种充气轮胎，具备：胎面部，在轮胎周向上延伸且呈环状；一对胎侧部，配置于该胎面部的两侧；及一对胎圈部，配置于这些胎侧部的轮胎外径方向内侧，在该一对胎圈部之间架设有包括多条钢帘线的胎体层，该胎体层具有绕着各胎圈部的胎圈芯从轮胎内侧向外侧卷起的构造，所述充气轮胎的特征在于，
在各胎圈部的胎圈芯的外周上配置有胎圈填胶，所述胎体层的卷起端部配置于比所述胎圈填胶的外径侧端部靠内径侧处，所述胎体层的卷起端部从所述胎体层的主体部分离，在各胎圈部中在所述胎圈填胶的宽度方向外侧配置有包括多条有机纤维帘线的至少1层有机纤维加强层，从所述胎侧部到所述胎圈部配置有在轮胎外表面露出的胎侧橡胶层，并且，
在所述胎圈填胶与所述有机纤维加强层之间以与所述胎体层的卷起端部相邻的方式配置有内侧橡胶加强层，在所述有机纤维加强层与所述胎侧橡胶层之间配置有裂纹抑制层，所述裂纹抑制层从相对于位于轮胎宽度方向最外侧的有机纤维加强层重叠5mm以上的位置朝向外径侧延伸且在比所述胎圈填胶的外径侧端部靠外径侧的位置处抵接于所述胎体层的主体部，所述裂纹抑制层的100％模量KcM100为所述胎侧橡胶层的100％模量SM100的1.5倍以上。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述裂纹抑制层的100％模量KcM100为4.5MPa～10.0MPa。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
所述裂纹抑制层的断裂伸长率KcEB为300％以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
从所述有机纤维加强层的最靠外径侧的端部到所述裂纹抑制层与所述胎体层的主体部抵接的位置为止的区域中的所述裂纹抑制层的厚度TKC为2.0mm～6.0mm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
在轮胎子午线截面中以所述有机纤维加强层的最靠外径侧的端部为中心的半径15mm以内的区域中的所述裂纹抑制层和所述胎侧橡胶层的总厚度的最大值Tmax及最小值Tmin满足1.00≤Tmax/Tmin≤1.25的关系。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述内侧橡胶加强层在比所述胎圈填胶的外径侧端部靠外径侧的位置处抵接于所述胎体层的主体部，所述内侧橡胶加强层的100％模量KiM100为4.5MPa～10.0MPa，所述内侧橡胶加强层的断裂伸长率KiEB为300％以上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述胎体层的卷起端部处的所述内侧橡胶加强层的厚度Tc为2.0mm以上，所述有机纤维加强层的最靠外径侧的端部处的所述内侧橡胶加强层的厚度TN为1.5mm以上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述有机纤维加强层的外径侧的端部处的相对于轮胎周向的帘线倾斜角度β为15°～45°。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述有机纤维加强层的拉伸刚性AN为15kN/50mm～50kN/50mm。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述有机纤维加强层的帘线植入条数NN为25条/50mm～45条/50mm。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述至少1层有机纤维加强层包括有机纤维帘线互相交叉的至少2层有机纤维加强层，这至少2层有机纤维加强层的端部彼此的台阶宽度WN为5mm以上。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
从所述胎圈芯的中心到所述胎体层的卷起端部为止的距离Ph为26.0mm～40.0mm，从所述胎体层的卷起端部到所述胎体层的主体部为止的最短距离TBF为11.0mm以上，所述胎体层的卷起端部的位置处的从所述有机纤维加强层到所述胎圈部的外表面为止的最短距离TR为6.0mm～12.0mm。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
在各胎圈部以将所述胎体层、所述胎圈芯及所述胎圈填胶包入的方式配置有包括多条钢帘线的钢加强层，从所述胎圈芯的中心到所述胎体层的卷起端部为止的距离Ph和从所述胎圈芯的中心到所述钢加强层的端部为止的距离Sho满足5.0mm≤Ph－Sho的关系。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述胎圈填胶包括位于内径侧的硬质填胶层和位于外径侧的软质填胶层，所述硬质填胶层的100％模量B1M100为6.0MPa～18.0MPa，所述软质填胶层的100％模量B2M100为1.0MPa～6.0MPa。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
单轮下的负荷指数为121以上，或者层级为10PR以上。
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