CN113950417B - 轮胎 - Google Patents

Abstract

充气轮胎(10)具备带束层(50)和设于带束层(50)的轮胎径向外侧的加强层(100)。加强层(100)具有：内侧加强层(110)，其是具有多个帘线的带构件沿着轮胎周向卷绕而成的；以及外侧加强层(120)，其是具有多个帘线的带构件沿着轮胎周向卷绕而成的并且设于内侧加强层(110)的轮胎径向外侧。外侧加强层(120)在沿轮胎宽度方向相邻的带构件之间具有空隙(G1)。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及一种适于运动行驶的轮胎。

背景技术

以往，已知一种充气轮胎(以下适当省略为轮胎)，其在一对交叉带束层的轮胎径向外侧具有加强层，该加强层是将对多个帘线涂敷橡胶而成的带状的构件(带构件)沿着轮胎周向卷绕而成的(专利文献1)。

利用像这样的轮胎，抑制了因在高速行驶时产生的离心力导致的轮胎的直径增大，因此高速行驶时的操作稳定性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-322405号公报

发明内容

利用上述的轮胎，高速行驶时的操作稳定性提高，但近年来，伴随着车辆的性能提高，特别在用于运动行驶的轮胎中，市场要求以更高的水平兼顾高速行驶时的操作稳定性与路面的抓地力的提高。另外，虽然是运动行驶，但尤其在一般使用者所使用的轮胎的情况下，轮胎寿命的提高也是重要的。

因此，本发明是鉴于像这样的状况而完成的，其目的在于提供一种延长轮胎寿命并且进一步提高抓地力的轮胎。

本公开的一个技术方案是轮胎(充气轮胎10)，其具备：带束层(带束层50)，其沿着轮胎周向延伸，在从轮胎宽度方向上的一端到另一端的范围设置；以及加强层(例如加强层100)，其设于所述带束层的轮胎径向外侧，所述加强层具有：内侧加强层(内侧加强层110)，其是具有多个帘线(帘线112)的带构件(带构件111)沿着轮胎周向卷绕而成的；以及外侧加强层(外侧加强层120)，其是具有多个帘线(帘线122)的带构件(带构件121)沿着轮胎周向卷绕而成的并且设于所述内侧加强层的轮胎径向外侧，所述内侧加强层和所述外侧加强层中的至少任一者在沿轮胎宽度方向相邻的所述带构件之间具有空隙(空隙G1)。

附图说明

图1是充气轮胎10的剖视图。

图2是包括胎面20的肩部在内的充气轮胎10的局部放大剖视图。

图3是加强层100的局部放大剖视图。

图4是变更例的加强层100A的局部放大剖视图。

图5是变更例的加强层100B的局部放大剖视图。

图6是变更例的加强层100C的局部放大剖视图。

图7是变更例的包括胎面20的肩部在内的充气轮胎10A的局部放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对实施方式进行说明。此外，对相同的功能、结构标注相同或相似的附图标记，并且适当省略其说明。

(1)轮胎的整体概略结构

图1是本实施方式的充气轮胎10的剖视图。具体来说，图1是沿着充气轮胎10的轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图。此外，在图1中省略了截面阴影的图示(下同)。

如图1所示，充气轮胎10具备胎面20、胎侧部30、胎体40、带束层50、胎圈部60以及加强层100。

在本实施方式中，充气轮胎10是以安装于四轮汽车、具体来说是以安装于乘用汽车为前提的轮胎。特别地，充气轮胎10能够较佳地用于面向运动行驶(包括赛道)的运动型等的四轮汽车。

胎面20是与路面接触的部分。在胎面20形成有与充气轮胎10的使用环境、所安装的车辆的类型相对应的花纹(未图示)。

胎侧部30与胎面20相连并且位于胎面20的轮胎径向内侧。胎侧部30是从胎面20的轮胎宽度方向外侧端到胎圈部60的上端的区域。有时也将胎侧部30称为胎侧等。

胎体40形成充气轮胎10的骨架。胎体40是利用橡胶材料将沿着轮胎径向配置为辐射状的胎体帘线(未图示)包覆而成的子午线构造。不过，不限定于子午线构造，也可以是以胎体帘线在轮胎径向上交叉的方式配置而成的斜交构造。胎体40具有主体部41和折回部42。

主体部41是在胎面20、胎侧部30以及胎圈部60的范围设置并且在胎圈部60折回为止的部分。

折回部42是与主体部41相连并且经由胎圈芯61向轮胎宽度方向外侧折回的部分。折回部42的轮胎径向上的外侧端42e延伸至带束层50的轮胎径向内侧。即，对胎体40采用包络构造。

不过，胎体40也可以未必是包络构造，例如也可以是高反包构造，在该构造中，外侧端42e不到达带束层50而是位于比带束层50靠轮胎径向内侧的位置，具体来说位于胎侧部30的轮胎最大宽度附近。

胎体帘线与一般的面向四轮汽车的轮胎同样，使用尼龙等有机纤维而形成。此外，在本实施方式中，胎体40构成为使用多片帘布(胎体帘布)。

带束层50设于胎面20的轮胎径向内侧，具体来说，设于加强层100的轮胎径向内侧。

带束层50在从轮胎宽度方向上的一端到另一端的范围设置。具体来说，带束层50在从胎面20的一个肩部21(在图1中未图示，参照图2)到另一个肩部(未图示)的范围设置。肩部也可以定义为包括胎面20与胎侧部30的分界在内的区域。

在本实施方式中，带束层50由钢等金属制的帘线(未图示)交叉的一对交叉带束构成。不过，带束层50也可以未必由交叉带束构成。另外，在胎体40是斜交构造的情况下，也可以不具备带束层50。

例如，带束层50也可以是利用树脂将由金属材料(例如钢)形成的加强帘线包覆而成的单层的螺旋带束。即，带束层50只要是设于胎体40的轮胎径向外侧，并且在对充气轮胎10赋予了侧偏角的情况下有助于侧偏力(CF)的产生、胎体40的刚度确保等的构造即可。

另外，带束层50的刚度也可以比用于一般的同种的充气轮胎的带束层低。具体来说，可以是带束层50的一对交叉带束的带束面内剪切刚度(也可以简称为面内剪切刚度)比用于一般的同种的充气轮胎的交叉带束层低。利用像这样的带束层50，有助于胎面20的接地面积的增大。

另外，像这样的带束层50容易在外力的作用下变形，但能谋求在抗扭曲等方面较强。例如，通过使构成带束层50的帘线的直径(线径)比用于一般的同种的充气轮胎的交叉带束层细，能够对带束层50赋予像这样的特性。

胎圈部60与胎侧部30相连并且位于胎侧部30的轮胎径向内侧。胎圈部60是沿轮胎周向延伸的圆环状，卡定于车轮轮辋(未图示)。胎圈部60包括胎圈芯61和胎圈填胶62。

通过将多个金属帘线捻合而形成胎圈芯61。例如，胎圈芯61能够由钢丝帘线来形成。帘线根数(芯数)没有特别地限定。

胎圈填胶62设于胎圈芯61的轮胎径向外侧。胎圈填胶62使用比使用橡胶而形成的其他部分硬质的橡胶(或树脂)来形成。胎圈填胶62设置为填埋由胎体40的主体部41和折回部42形成的截面形状为楔形的空间。也可以将胎圈填胶62称为加强件。

在胎圈部60的轮胎宽度方向外侧面设有轮辋线90。轮辋线90是为了确认胎圈部60是否正确地安装于车轮轮辋而沿着轮胎周向形成的凸部。

在带束层50的轮胎径向外侧设有加强层100。具体来说，加强层100设于胎面20的轮胎径向内侧。

加强层100是设于轮胎径向内侧的层(也称为帘布)和设于轮胎径向外侧的层的双层构造。通过将对多个帘线涂敷橡胶而成的带构件沿着轮胎周向卷绕多次而形成加强层100。

有时也将像这样的加强层100称为胎冠或冠带层、胎冠&冠带层等。

图2是包括胎面20的肩部在内的充气轮胎10的局部放大剖视图。如图2所示，加强层100包括内侧加强层110和外侧加强层120。

通过将具有多个帘线的带构件沿着轮胎周向卷绕而形成内侧加强层110和外侧加强层120。

外侧加强层120设于内侧加强层110的轮胎径向外侧。在内侧加强层110中，沿轮胎宽度方向相邻的带构件彼此紧贴。另一方面，在外侧加强层120中，在沿轮胎宽度方向相邻的带构件之间设有空隙(间隙)。也就是说，在外侧加强层120中，带构件在轮胎宽度方向上空开间隔地配置。

加强层100设置到胎面20的肩部21。加强层100位于比带束层50的轮胎宽度方向上的端部50e靠轮胎宽度方向外侧的位置。

另外，加强层100设置为与胎体40的折回部42在轮胎宽度方向上重叠。具体来说，折回部42的外侧端42e位于比加强层100的轮胎宽度方向上的端部100e靠轮胎宽度方向内侧的位置。

(2)加强层的形状

图3是加强层100的局部放大剖视图。具体来说，图3是加强层100的沿着充气轮胎10的轮胎宽度方向和轮胎径向的局部放大剖视图。

如图3所示，在本实施方式中，加强层100由内侧加强层110和外侧加强层120构成。

通过将带构件111沿着轮胎周向呈螺旋状卷绕于带束层50的轮胎径向外侧从而形成内侧加强层110。

通过将带构件121沿着轮胎周向呈螺旋状卷绕于内侧加强层110的轮胎径向外侧从而形成外侧加强层120。

带构件111是由橡胶材料包覆多个帘线112而成的构件。同样地，带构件121是由橡胶材料包覆多个帘线122而成的构件。帘线112和帘线122能够由有机纤维或钢等金属形成。在有机纤维的情况下，例如能够使用聚酯、芳族聚酰胺纤维等。

在本实施方式中，带构件111由六根帘线112构成。相同地，带构件121也由六根帘线122构成。此外，构成带构件111的帘线112的数量和构成带构件121的帘线122的数量不限定于六根，可以比六根多，也可以比六根少。

另外，在轮胎宽度方向上的端部100e(参照图2)等局部处，构成带构件111的帘线112的数量或构成带构件121的帘线122的数量也可以比上述的数量少。

在本实施方式中，内侧加强层110在轮胎宽度方向上的整个区域连续地设有带构件111(仍参照图1和图2)。也就是说，在相邻的带构件111之间不设置空隙。

另一方面，外侧加强层120在沿轮胎宽度方向相邻的带构件121之间具有空隙G1。也就是说，带构件121设有空隙G1地沿着轮胎周向呈螺旋状卷绕。

另外，在本实施方式中，多个空隙G1是全部相同的，没有发生变化。另外也可以是，外侧加强层120至少在包括轮胎赤道线CL在内的轮胎宽度方向上的中心区域CT(参照图1)具有空隙G1。也就是说，在轮胎宽度方向上的中心区域CT以外的区域，例如在肩部21(参照图2)附近的区域，外侧加强层120也可以不具有空隙G1。

此外，在本实施方式中，将中心区域CT定义为从轮胎赤道线CL到充气轮胎10的胎面宽度(TW)的一半(TW/2)的30％的区域。

另外，在本实施方式中，像上述那样，内侧加强层110在轮胎宽度方向上的整个区域连续地设有带构件111，但内侧加强层110至少在中心区域CT具有不具有空隙G1而连续地设有带构件111的连续部分115(参照图1)即可。

如图3所示，也可以是，空隙G1的宽度比带构件121的宽度窄。在本实施方式中，带构件111和带构件121的沿着轮胎宽度方向的宽度是6mm左右。另外，空隙G1的沿着轮胎宽度方向的宽度是3mm左右。

另外，空隙G1与带构件121的宽度优选为成为1:2左右的关系。

(3)变更例

接着，对上述的加强层100的变更例进行说明。具体来说，参照图4～图7，对变更例的加强层100A、加强层100B、加强层100C以及加强层100D的结构进行说明。以下，主要对与加强层100不同的部分进行说明。

(3.1)变更例1

图4是变更例的加强层100A的局部放大剖视图。如图4所示，加强层100A由内侧加强层110和外侧加强层120A构成。

外侧加强层120A由带构件121A构成。带构件121A与构成加强层100的外侧加强层120的带构件121相比，帘线122的数量较少，该带构件121A由三根帘线122构成。

另外，在沿轮胎宽度方向相邻的带构件121A设有空隙G2。空隙G2优选为比带构件121A的沿着轮胎宽度方向的宽度窄。

另外，像加强层100A那样，构成带构件111的帘线112的根数(六根)与构成带构件121A的帘线122的根数(三根)也可以不同。

另外，构成带构件121A的帘线122的根数可以比构成带构件111的帘线112的根数多，也可以少。

利用加强层100A易于调整加强层100A的刚度，能够平衡性良好地实现充气轮胎10的直径增大的抑制和接地面积的增大。

(3.2)变更例2

图5是变更例的加强层100B的局部放大剖视图。如图5所示，加强层100B由内侧加强层110B和外侧加强层120B构成。

内侧加强层110B在沿轮胎宽度方向相邻的带构件111B之间具有空隙G3。也就是说，带构件111B设有空隙G3地沿着轮胎周向呈螺旋状卷绕。

另一方面，外侧加强层120B在轮胎宽度方向上的整个区域连续地设有带构件121B。也就是说，在相邻的带构件121B之间不设置空隙。

像加强层100B那样，也可以不在外侧加强层120B而是在内侧加强层110B设有空隙G3。

根据加强层100B，没有设置空隙的外侧加强层120B设于内侧加强层110B的轮胎径向外侧，因此能够可靠地抑制充气轮胎10的直径增大，并且能够增大接地面积。

(3.3)变更例3

图6是变更例的加强层100C的局部放大剖视图。如图6所示，加强层100C由内侧加强层110和外侧加强层120C构成。

内侧加强层110与加强层100等同样地由带构件111构成。另一方面，外侧加强层120C也与加强层100同样地由带构件121构成，但带构件121之间的空隙不同。

具体来说，在外侧加强层120C设有不同的多个空隙。更具体来说，设有空隙G4、空隙G5以及空隙G6。空隙G5比空隙G4宽，空隙G6比空隙G5宽。也就是说，空隙G4、空隙G5以及空隙G6具有G4＜G5＜G6的关系。

另外，空隙G4设于肩部21(参照图2)附近，空隙G6设于轮胎赤道线CL附近。也就是说，也可以是，带构件之间的空隙随着从肩部21朝向轮胎赤道线CL去而变宽。或者，也可以是，中心区域CT的带构件之间的空隙比中心区域CT以外的区域(例如肩部21)的带构件之间的空隙宽。

利用加强层100C，能够抑制充气轮胎10的肩部的直径增大，并且能够增大充气轮胎10的中心区域的接地面积。

(3.4)变更例4

图7是变更例的包括胎面20的肩部在内的充气轮胎10A的局部放大剖视图。如图7所示，充气轮胎10A的加强层100D由内侧加强层110和外侧加强层120D构成。

外侧加强层120D在肩部21具有不具有空隙G7而连续地设有带构件121的连续部分125。另一方面，外侧加强层120D在肩部21以外的区域例如在轮胎赤道线CL(参照图1)附近，在沿轮胎宽度方向相邻的带构件121之间具有空隙G7。

形成有连续部分125的区域只要是肩部21就没有特别地限定，但连续部分125优选形成于与带束层50的轮胎宽度方向上的端部50e重叠的区域。

而且，像本变更例那样，在带束层50由一对交叉带束构成的情况下，连续部分125优选形成为覆盖构成该一对交叉带束的内侧带束(也可以称为第1带束)的轮胎宽度方向上的端部50e和构成该一对交叉带束的外侧带束(也可以称为第2带束)的轮胎宽度方向上的端部51e这两者。

另外，连续部分125也可以形成为不仅覆盖端部50e和端部51e还覆盖胎体40的折回部42的外侧端42e。

而且，像加强层100D那样，也可以是，外侧加强层120D的沿着轮胎宽度方向的宽度比内侧加强层110的沿着轮胎宽度方向的宽度宽。也就是说，也可以是，外侧加强层120D的轮胎宽度方向上的端部121e位于比内侧加强层110的端部111e靠轮胎宽度方向外侧的位置。

(4)作用、效果

根据上述的实施方式，得到以下的作用效果。具体来说，充气轮胎10具备加强层100，该加强层100具有带构件111沿着轮胎周向卷绕而成的内侧加强层110和带构件121沿着轮胎周向卷绕而成的外侧加强层120。外侧加强层120在带构件121之间具有空隙G1。

像这样，在外侧加强层120的带构件121之间形成有空隙G1，因此外侧加强层120的刚度比内侧加强层110低，带束层50的约束力较弱。由此，胎面20的接地面积增大。

具体来说，与不形成空隙G1的情况相比，接地面积尤其在轮胎周向上增大。也就是说，胎面20的周向上的面外刚度降低，接地面积增大。

当胎面20的接地面积增大时，胎面20与路面的摩擦力增大，能够提高充气轮胎10的路面的抓地力。其中，抓地力可以指前后力(Fx、制动力和驱动力)与横向力(Fy、弯道行驶所需要的力)之和，也可以直接指由Fx和Fy表示的所谓的摩擦圆。

此外，由于能够像这样通过接地面积的增大来提高抓地力，因此不需要对用于胎面20的橡胶使用发挥较高的抓地力但磨损的进展较快的材料。

另外，通过在带束层50的轮胎径向外侧将带构件沿着轮胎周向卷绕而形成加强层100。因此，抑制了因在高速行驶时产生的离心力导致的充气轮胎10的直径增大，具体来说是带束层50的直径增大，因此高速行驶时的操作稳定性提高。

特别地，像充气轮胎10那样，面向运动行驶(包括赛道)的运动型等的四轮汽车会以高速行驶，因此带束层50的直径增大的抑制是重要的。而且，能利用加强层100提高带束层50的刚度，因此对充气轮胎10赋予侧偏角时的响应性提高。

即，利用充气轮胎10，能够延长轮胎寿命并且能够进一步提高抓地力。此外，根据加强层100，虽然外侧加强层120具有空隙G1，但由于是与内侧加强层110的双层构造，因此也能够防止由带束层50的直径增大导致的操作稳定性的降低。而且，通过设置空隙G1，能够抑制充气轮胎10的重量增加，因此也能有助于滚动阻力的降低。

外侧加强层120至少在包括轮胎赤道线CL的中心区域CT具有空隙G1即可。因此，能够在有助于实质上的接地面积的增大的中心区域CT处有效地增大接地面积。由此，能够进一步提高抓地力。

另一方面，内侧加强层110至少在中心区域CT具有不具有空隙而连续地设有带构件111的连续部分115。因此，能够有效地抑制带束层50的对操作稳定性的影响较大的中心区域CT处的直径增大。另外，也可以是，在内侧加强层110的中心区域CT以外的区域设有空隙。由此，能够抑制充气轮胎10的重量增加并且能够提高高速行驶时的操作稳定性。

另外，如变更例4所示，外侧加强层120D在与带束层50的端部50e和端部51e重叠的区域具有不具有空隙G7而连续地设有带构件121的连续部分125。因此，加强层100D能够可靠地抑制端部50e和端部51e附近的带束层50的直径增大。由此，能够进一步提高高速行驶时的操作稳定性。

而且，像上述的加强层100等那样，也可以是，空隙G1的宽度比带构件111和带构件121的宽度窄。通过使空隙G1的宽度比带构件111和带构件121窄，能够平衡性良好地实现带束层50的直径增大的抑制和接地面积的增大。由此，能够高水平地兼顾操作稳定性与抓地力的提高。

另外，在本实施方式中，也可以是，带束层50的刚度比一般的同种的充气轮胎低。另一方面，像这样的带束层50容易在外力的作用下变形，但在抗扭曲等方面较强即可。根据像这样的带束层50，尤其能够使充气轮胎10负荷有载荷的情况下的胎面20的刚度较低，因此有助于接地面积的增大。

另外，利用像这样的带束层50与具有空隙G1的外侧加强层120的组合，在充气轮胎10由于转弯等而扭曲的情况等情况下，胎面20的刚度不会变得过低。因此，能够防止由胎面20的变形过多而导致的损伤等。由此，能够以更高的水平兼顾操作稳定性与抓地力的提高。

(5)其他实施方式

以上参照实施例对本发明的内容进行了说明，但对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明不限定于这些记载，能够进行各种变形和改良。

例如，在上述的实施方式中，充气轮胎10能够较佳地用于面向运动行驶(包括赛道)的运动型等的四轮汽车，但充气轮胎10不限定于用于这样的四轮汽车，也可以用于一般的乘用汽车(包括SUV：Sport Utility Vehicle)等不同种类的车辆。

另外，在上述的实施方式中使用了带构件的用语，但也可以简称为带。另外，也可以将加强层称为加强带束层、螺旋带束层或简称为加强带束等。

如上所述地记载了本发明的实施方式，但不应理解为构成本公开的一部分的论述和附图限定了本发明。根据本公开，各种替代实施方式、实施例以及应用技术对于本领域技术人员而言是显然的。

附图标记说明

10、充气轮胎；20、胎面；21、肩部；30、胎侧部；40、胎体；41、主体部；42、折回部；42e、外侧端；50、带束层；50e、51e、端部；60、胎圈部；61、胎圈芯；62、胎圈填胶；90、轮辋线；100、100A～100D、加强层；100e、端部；110、110B、内侧加强层；111、111B、带构件；111e、端部；112、帘线；115、连续部分；120、120A～120D、外侧加强层；121、121A、121B、带构件；121e、端部；122、帘线；125、连续部分；G1～G7、空隙。

Claims (4)

1.一种轮胎，其中，该轮胎具备：

带束层，其沿着轮胎周向延伸，在从轮胎宽度方向上的一端到另一端的范围设置；以及

加强层，其设于所述带束层的轮胎径向外侧，

所述加强层具有：

内侧加强层，其是具有多个帘线的带构件沿着轮胎周向卷绕而成的；以及

外侧加强层，其是具有多个帘线的带构件沿着轮胎周向卷绕而成的并且设于所述内侧加强层的轮胎径向外侧，

所述内侧加强层和所述外侧加强层中的至少任一者在沿轮胎宽度方向相邻的所述带构件之间具有空隙，

所述外侧加强层至少在从轮胎赤道线到胎面宽度的一半的30％的区域即轮胎宽度方向上的中心区域具有所述空隙，

所述内侧加强层至少在所述中心区域具有不具有所述空隙而连续地设有所述带构件的连续部分，

所述空隙与所述带构件的宽度具有1:2的关系，

所述外侧加强层的所述带构件的所述帘线的数量少于所述内侧加强层的所述带构件的所述帘线的数量。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，

所述外侧加强层在与所述带束层的轮胎宽度方向上的端部重叠的区域具有不具有所述空隙而连续地设有所述带构件的连续部分。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，

所述空隙的宽度比所述带构件的宽度窄。

4.根据权利要求1所述的轮胎，其中，

所述中心区域的所述带构件之间的空隙比所述中心区域以外的区域的所述带构件之间的空隙宽。