CN113423587A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

带束层7包含至少1层带束帘布层7A。带束帘布层7A包含:具有短径SD与长径LD、短径SD与长径LD之比SD/LD小于1.00的单线帘线9,以及覆盖单线帘线9的贴胶橡胶10。单线帘线9配置成使其短径SD的方向朝向带束帘布层7A的厚度方向。贴胶橡胶10在温度70℃、初始应变10%、动态应变的振幅±1.0%、频率10Hz下的复弹性模量(E*)为7~20MPa。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及一种使用扁平的单线帘线的轮胎。
背景技术
过去,有人提出过一种在带束帘布层中使用扁平的单线帘线的轮胎的方案。(例如,参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开第2018-58515号公报
发明内容
发明要解决的问题
通过上述带束帘布层,可以在确保带束帘线的截面积的同时,容易使贴胶橡胶变薄,在维持轮胎的操纵稳定性能的同时,也有助于轻量化以及燃耗性能的提升。
然而,由于贴胶橡胶的厚度变小,因此存在带束层的刚性会变得过大、影响乘坐舒适性能能的担忧。另外,存在帘线间的贴胶橡胶的应变局部增加、影响耐久性能的担忧。
本发明是鉴于上述的实际情况设计而成的,其主要目的是提供一种在维持轮胎的操纵稳定性能以及燃耗性能的同时、均衡良好地提升了乘坐舒适性能与耐久性能的轮胎。
解决问题的技术手段
本发明是一种轮胎,其胎面部内部配置有带束层,上述带束层包含至少1层带束帘布层;上述带束帘布层包含:具有短径SD与长径LD、且短径SD与长径LD之比SD/LD小于1.00的单线帘线,以及覆盖上述单线帘线的贴胶橡胶;上述单线帘线配置成使其上述短径SD的方向朝向上述带束帘布层的厚度方向;上述贴胶橡胶在温度70℃、初始应变10%、动态应变的振幅±1.0%、频率10Hz下的复弹性模量(E*)为7~20MPa。
对于本发明中的上述轮胎,上述复弹性模量(E*)优选为9~20MPa。
对于本发明中的上述轮胎,上述短径SD优选为0.15~0.42mm。
对于本发明中的上述轮胎,上述短径SD优选为0.15~0.35mm。
对于本发明中的上述轮胎,上述单线帘线的上述SD/LD之比优选为0.70以下。
对于本发明中的上述轮胎,上述单线帘线的上述SD/LD之比优选为0.50以下。
对于本发明中的上述轮胎,上述带束层优选具有多个上述带束帘布层。
对于本发明中的上述轮胎,在上述多个带束帘布层间的上述单线帘线之间的距离(橡胶厚度)D优选为0.30~1.05mm。
对于本发明中的上述轮胎,上述距离D与上述短径SD之差D-SD优选为0.20~0.45mm。
对于本发明中的上述轮胎,优选地,上述胎面部具有在外表面形成有沟槽的胎面橡胶,从上述沟槽的底到上述单线帘线之间的最小橡胶厚度为1.0~4.0mm。
发明的效果
本发明的上述轮胎在上述带束帘布层中包含扁平的上述单线帘线和上述贴胶橡胶,上述单线帘线配置成使其上述短径SD的方向朝向上述带束帘布层的厚度方向。由此,在确保带束帘线的截面积的同时,抑制上述未硫化带束帘布层的厚度,因此,在维持上述轮胎的操纵稳定性能的同时,能够实现上述轮胎的轻量化,提高燃耗性能。然后,通过使上述贴胶橡胶的上述复弹性模量(E*)为7MPa以上,帘线之间的上述贴胶橡胶的应变得以抑制,上述带束层的耐久性能得到提升。另外,通过使上述贴胶橡胶的上述复弹性模量(E*)为20MPa以下,上述带束层的柔软性得以提高,提升了乘坐舒适性能。
附图说明
[图1]显示本发明的轮胎的一种实施形态的截面图。
[图2]本发明的带束帘布层的截面图。
[图3]本发明的轮胎的胎面部的截面图。
[附图标记]
1 轮胎
2 胎面部
2A 胎面橡胶
2a 外表面
7 带束层
7A 带束帘布层
7B 带束帘布层
10 贴胶橡胶
11 单线帘线
21 沟槽
22 底
D 距离
LD 长径
SD 短径
T 最小橡胶厚度
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的一种实施形态进行说明。
图1显示本实施形态的轮胎1在正规状态时的包含旋转轴的轮胎子午线截面图。本实施形态的轮胎1适合用作安装在乘用车等中的充气轮胎。应当指出,轮胎1并不是仅限于乘用车用的充气轮胎,例如,可以应用于重载重用充气轮胎或轮胎内部未充入加压空气的非充气轮胎等各种各样的轮胎中。
此处,“正规状态”是指,轮胎1为充气轮胎时,将轮胎1轮辋组装在正规轮辋上,而且,调整到正规内压的无负荷的状态。以下,除非另有说明,否则轮胎1的各部分的尺寸等均为此正规状态下所测定的值。
“正规轮辋”是指,包含轮胎1所基于的规格的规格体系中,该规格为每个轮胎所规定的轮辋,例如,JATMA时为“标准轮辋”,TRA时为“设计轮辋(Design Rim)”,ETRTO时为“测量轮辋(Measuring Rim)”。
“正规内压”是指,在包含轮胎所基于的规格的规格体系中,各规格为每个轮胎所规定的气压,JATMA时为“最高气压”,TRA时为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值,ETRTO时为“INFLATION PRESSURE(充气压力)”。
如图1所示,本实施形态的轮胎1具有:从胎面部2经过胎侧壁部3直到胎圈部4的胎圈芯5的环状胎体6,以及配置在胎体6的半径方向外侧以及胎面部2内部的带束层7。
胎面部2包含胎面橡胶2A。
胎体6包含至少1层(本实施形态中为1层)胎体帘布层6A。胎体帘布层6A,例如,包含相对于轮胎周向呈75~90度的角度配置的胎体帘线(省略图示)。作为胎体帘线,例如,可以采用芳香族聚酰胺或人造丝(rayonne)等有机纤维帘线。
胎体帘布层6A包含,例如,从胎面部2经过胎侧壁部3直到胎圈部4的胎圈芯5的主体部6a,以及与该主体部6a连接、且围绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部6b。在胎体帘布层6A的主体部6a与折返部6b之间,配置有例如从胎圈芯5延伸至轮胎半径方向外侧的胎圈三角胶橡胶8。
带束层7包含至少1层(本实施形态中为2层)带束帘布层7A、7B。2层带束帘布层7A、7B包含:例如,位于轮胎半径方向内侧的第1带束帘布层7A、以及位于第1带束帘布层7A外侧的第2带束帘布层7B。像这样的带束层7能够提高胎面部2的刚性、提升轮胎1的耐久性能。此外,带束层7可由3层以上的带束帘布层构成。
图2是带束层7的放大截面图。图2中,例示了带束帘布层7A,带束帘布层7B也可以采用相同的构造。如图2所示,本实施形态的带束帘布层7A、7B中至少一层包含:用于补强胎面部2的带束帘线9,以及覆盖带束帘线9的贴胶橡胶10。以下,将就带束帘布层7A中包含的带束帘线9以及贴胶橡胶10进行说明,对于带束帘布层7B中包含的带束帘线9以及贴胶橡胶10而言也是一样的。
带束帘线9由不具有捻搓结构的单线帘线11构成。本实施形态中,作为带束帘线9,使用了钢制的单线帘线11。对于带束帘线9的材质,不仅限于钢材质,也可为其他金属等。
单线帘线11具有短径SD和长径LD,短径SD与长径LD之比SD/LD小于1.00。即,带束帘线9的截面形成为扁平的形状。单线帘线11的截面形状只要能保持扁平的形状就没有特别的限定。例如,对于单线帘线11的截面形状,除了椭圆形之外,也可为边缘一部分为直线形的长圆形形状。
单线帘线11配置成使其短径SD的方向朝向带束帘布层7A的厚度方向。由此,在确保带束帘线9的截面积的同时,可以抑制带束帘布层7A的厚度。所以,在维持轮胎1的操纵稳定性能以及耐久性能的同时,能够实现上述轮胎的轻量化,提高燃耗性能。此外,单线帘线11的朝向在硫化的前后实质上得以维持。
硫化后的贴胶橡胶10的复弹性模量(E*)优选为7~20MPa。
此处,贴胶橡胶10的上述复弹性模量(E*),是根据JIS-K6394的规定,按下述的条件,使用GABO公司制造的动态粘弹性测量装置(EPLEXOR Series)所测量的值。
初始应变:10%
动态应变的振幅:±1%
频率:10Hz
变形模式:拉伸
测量温度:70℃
通过将贴胶橡胶10的复弹性模量(E*)设定为7MPa以上,帘线之间的贴胶橡胶10的应变得以抑制,带束层7的耐久性能得到提升。另外,通过将贴胶橡胶10的复弹性模量(E*)设定为20MPa以下,带束层7的柔软性得以提高,提升了乘坐舒适性能。
根据上述观点,贴胶橡胶10的复弹性模量(E*)的范围更优选为9~12MPa。
对于本实施形态,单线帘线11的短径SD优选为0.15~0.42mm。在上述短径SD为0.15mm以上时,带束帘布层7A的制造工序中单线帘线11的屈曲或断线等容易被抑制。另外,可以容易确保单线帘线11的截面积,轮胎1的耐久性能容易提升。另一方面,在上述短径SD为0.42mm以下时,由于带束帘布层7A的厚度得到抑制,因此,能够实现轮胎1的轻量化,提高燃耗性能。
根据上述观点,单线帘线11的短径SD的范围更优选为0.20~0.35mm。
本实施形态中,单线帘线11的上述SD/LD之比优选为0.70以下。在上述SD/LD之比为0.70以下时,由于带束帘布层7A的厚度被抑制,因此,能够实现轮胎1的轻量化,提高燃耗性能。
根据上述观点,单线帘线11的上述SD/LD之比的范围更优选为0.50以下。
本实施形态中,在多个带束帘布层7A、7B间的单线帘线11之间的距离D优选为0.30~1.05mm。上述距离D,如图2所示,由带束帘布层7A的单线帘线11与7B的单线帘线11之间的最短距离定义,即,由存在于两者之间的贴胶橡胶10的厚度定义。
在上述距离D为0.30mm以上时,乘坐舒适性能以及噪音性能容易得到提升。另一方面,在上述距离D为1.05mm以下时,能够容易实现轮胎1的轻量化,容易提高燃耗性能。
根据上述观点,上述距离D的范围更优选为0.50~0.80mm。
上述距离D与单线帘线11的短径SD之差D-SD优选为0.20~0.45mm。在上述差D-SD为0.20mm以上时,乘坐舒适性能以及噪音性能容易得到提升。另一方面,在上述差D-SD为0.45mm以下时,容易提高燃耗性能。
根据上述观点,上述差D-SD的范围更优选为0.25~0.40mm。
图3放大显示胎面部2的一部分。在胎面部2的外表面2a,形成有沟槽21。
从沟槽21的底22到单线帘线11之间的最小橡胶厚度T优选为1.0~4.0mm。在最小橡胶厚度T为1.0mm以上时,乘坐舒适性能以及噪音性能容易得到提升,另外,胎面部2的损伤能够被抑制。在最小橡胶厚度T为4.0mm以下时,能够容易实现轮胎1的轻量化,容易提高燃耗性能。另外,胎面部2的刚性容易被提高,提升操纵稳定性能。
根据上述观点,单线帘线11的上述最小橡胶厚度T的范围更优选为2.0~3.0mm。
以上,对本发明特别优选的实施形态进行了详细的说明,但本发明不仅限于上述的实施形态,可以变形为各种实施方式进行实施。
实施例
基于表1的规格试作具有图1的轮胎子午线截面的195/65R15尺寸的轮胎。使用试作轮胎,评价其操纵稳定性能、乘坐舒适性能、耐久性能以及燃耗性能。各试作轮胎的测试方法如下所示。
<操纵稳定性能>
所有车轮都安装有试作轮胎的前轮驱动的小型乘用车的测试车辆(排气量:2000cc)中乘坐一名测试驾驶员,行驶在干沥青的测试路线上,与操纵响应性、刚性感、抓地等相关的特性通过驾驶员的感官来评价。评价,用将比较例1设定为100的评分进行表示,数值越大越好。
<乘坐舒适性能能>
所有车轮都安装有试作轮胎的上述测试车辆中乘坐一名测试驾驶员,行驶在测试路线过程中的乘坐舒适感根据驾驶员的感官来评价。评价,用将比较例1设定为100的评分进行表示,数值越大越好。
<耐久性能>
将试作轮胎安装在台上耐久试验机上,测量直至轮胎破损为止的行驶距离。其结果,用将比较例1设定为100的指数进行表示,数值越大,表示行驶距离越长,耐久性能越优异。
<燃耗性能>
将试作轮胎安装在滚动阻力试验机上,测量在内圧:230kPa、负荷3.43kN、速度80km/h的条件下行驶时的滚动阻力。其结果,用将比较例1设定为100的指数进行表示,数值越大,表示滚动阻力越小,燃耗性能越优异。
测试结果如表1所示。此外,例如,根据将各示例的表示各性能的数值进行求和,可以判断各示例的综合性能(以下,表2和后表同样)。
[表1]
比较例1 比较例2 比较例3 比较例4 实施例1 实施例2
带束帘线的构造 捻线 单线 单线 单线 单线 单线
带束帘线的构成 1X2X0.295 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1
短径SD(mm) 0.59 0.42 0.30 0.30 0.30 0.30
SD/LD 1.00 1.00 0.61 0.61 0.61 0.61
复弹性模量(E*)(MPa) 6 6 6 13 10 7
距离D(mm) 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70
厚度T(mm) 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
操纵稳定性能(评分) 100 120 105 130 120 110
乘坐舒适性能(评分) 100 80 120 90 105 115
耐久性能(指数) 100 90 95 115 110 105
燃耗性能(指数) 100 110 112 108 108 106
实施例3 实施例4 实施例5
带束帘线的构造 单线 单线 单线
带束帘线的构成 1X1 1X1 1X1
短径SD(mm) 0.30 0.30 0.30
SD/LD 0.61 0.61 0.61
复弹性模量(E*)(MPa) 9 12 20
距离D(mm) 0.70 0.70 0.70
厚度T(mm) 2.50 2.50 2.50
操纵稳定性能(评分) 115 120 125
乘坐舒适性能(评分) 115 100 100
耐久性能(指数) 110 115 115
燃耗性能(指数) 106 110 110
根据表1可以清楚确认,实施例的轮胎与比较例1~4相比,其操纵稳定性能、乘坐舒适性能、耐久性能以及燃耗性能之间均衡良好地显著提升。
基于表2的规格试作具有图1的轮胎子午线截面的195/65R15尺寸的轮胎。使用试作轮胎,评价其耐久性能以及燃耗性能。各试作轮胎的测试方法如下所示。
<耐久性能>
根据上述相同的方法,评价耐久性能。其结果,用将实施例6设定为100的指数进行表示,数值越大,表示行驶距离越长,耐久性能越优异。
<燃耗性能>
根据上述同样的方法,测量滚动阻力。其结果,用将实施例12设定为100的指数进行表示,数值越大,表示滚动阻力越小,燃耗性能越优异。
测试结果如表2所示。
[表2]
实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
带束帘线的构造 单线 单线 单线 单线 单线 单线
带束帘线的构成 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1
短径SD(mm) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.35 0.42
SD/LD 0.20 0.31 0.40 0.50 0.70 0.85
复弹性模量(E*)(MPa) 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5
距离D(mm) 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70
厚度T(mm) 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
耐久性能(指数) 100 105 107 110 105 105
燃耗性能(指数) 125 121 117 113 108 104
实施例12
带束帘线的构造 单线
带束帘线的构成 1X1
短径SD(mm) 0.50
SD/LD 1.02
复弹性模量(E*)(MPa) 10.5
距离D(mm) 0.70
厚度T(mm) 2.50
耐久性能(指数) 95
燃耗性能(指数) 100
基于表3的规格试作具有图1的轮胎子午线截面的195/65R15尺寸的轮胎。使用试作轮胎,评价其乘坐舒适性能以及燃耗性能。各试作轮胎的测试方法如下所示。
<乘坐舒适性能>
根据上述同样的方法,评价乘坐舒适性能。其结果,用将实施例13设定为100的指数进行表示,数值越大,表示乘坐舒适性能越优异。
<燃耗性能>
根据上述同样的方法,评价燃耗性能。其结果,用将实施例18设定为100的指数进行表示,数值越大,表示燃耗性能越优异。
测试结果如表3所示。
[表3]
实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17 实施例18
带束帘线的构造 单线 单线 单线 单线 单线 单线
带束帘线的构成 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1
短径SD(mm) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
SD/LD 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61
复弹性模量(E*)(MPa) 11 11 11 11 11 11
距离D(mm) 0.20 0.30 0.50 0.80 1.05 1.20
厚度T(mm) 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
乘坐舒适性能(评分) 100 105 110 117 122 128
燃耗性能(指数) 113 110 109 104 102 100
基于表4的规格试作具有图1的轮胎子午线截面的195/65R15尺寸的轮胎。使用试作轮胎,评价其乘坐舒适性能以及燃耗性能。各试作轮胎的测试方法如下所示。
<乘坐舒适性能>
根据上述同样的方法,评价其乘坐舒适性能。其结果,用将实施例19设定为100的指数进行表示,数值越大,表示乘坐舒适性能越优异。
<燃耗性能>
根据上述同样的方法,评价其燃耗性能。其结果,用将实施例24设定为100的指数进行表示,数值越大,表示燃耗性能越优异。
测试结果如表4所示。
[表4]
实施例19 实施例20 实施例21 实施例22 实施例23 实施例24
带束帘线的构造 单线 单线 单线 单线 单线 单线
带束帘线的构成 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1
短径SD(mm) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
SD/LD 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61
复弹性模量(E*)(MPa) 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5
距离D(mm) 0.40 0.50 0.55 0.70 0.75 0.85
D-SD(mm) 0.10 0.20 0.25 0.40 0.45 0.55
厚度T(mm) 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
乘坐舒适性能(评分) 100 104 104 106 106 108
燃耗性能(指数) 110 108 106 104 103 100
基于表5的规格试作具有图1的轮胎子午线截面的195/65R15尺寸的轮胎。使用试作轮胎,评价其乘坐舒适性能以及燃耗性能。各试作轮胎的测试方法如下所示。
<乘坐舒适性能>
根据上述同样的方法,评价其乘坐舒适性能。其结果,用将实施例25设定为100的指数表示,数值越大,表示乘坐舒适性能越优异。
<燃耗性能>
根据上述同样的方法,评价其燃耗性能。其结果,用将实施例30设定为100的指数进行表示,数值越大,表示燃耗性能越优异。
测试结果如表5所示。
[表5]
实施例25 实施例26 实施例27 实施例28 实施例29 实施例30
带束帘线的构造 单线 单线 单线 单线 单线 单线
带束帘线的构成 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1 1X1
短径SD(mm) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
SD/LD 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61
复弹性模量(E*)(MPa) 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5
距离D(mm) 0.90 1.30 2.30 3.30 4.30 5.30
厚度T(mm) 0.60 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
乘坐舒适性能(评分) 100 105 110 110 113 116
燃耗性能(指数) 116 113 110 110 105 100

Claims (10)

1.一种轮胎,其胎面部内部配置有带束层,其特征在于,
上述带束层包含至少1层带束帘布层,
上述带束帘布层包含:具有短径SD与长径LD、上述短径SD与上述长径LD之比SD/LD小于1.00的单线帘线,以及覆盖上述单线帘线的贴胶橡胶,
上述单线帘线配置成使其上述短径SD的方向朝向上述带束帘布层的厚度方向,
上述贴胶橡胶在温度70℃、初始应变10%、动态应变的振幅±1.0%、频率10Hz下的复弹性模量E*为7~20MPa。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,上述复弹性模量E*为9~20MPa。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其中,上述短径SD为0.15~0.42mm。
4.根据权利要求3所述的轮胎,其中,上述短径SD为0.15~0.35mm。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轮胎,其中,上述单线帘线的上述SD/LD之比为0.70以下。
6.根据权利要求5所述的轮胎,其中,上述单线帘线的上述SD/LD之比为0.50以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的轮胎,其中,上述带束层具有多个上述带束帘布层。
8.根据权利要求7所述的轮胎,其中,在上述多个带束帘布层间的上述单线帘线之间的距离即橡胶厚度D为0.30~1.05mm。
9.根据权利要求8所述的轮胎,其中,上述距离D与上述短径SD之差D-SD为0.20~0.45mm。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的轮胎,其中,
上述胎面部具有在外表面形成有沟槽的胎面橡胶,
从上述沟槽的底到上述单线帘线之间的最小橡胶厚度为1.0~4.0mm。
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