CN1272192C - 充气子午线轮胎 - Google Patents

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Abstract

具有由内、外胎体帘布层(11)、(12)构成的胎体(6)，使得内层胎体帘布层(11)的上层橡胶(21A)的复合弹性模量E*1与外层胎体帘布层(12)的上层橡胶(21B)的复合弹性模量E*2不相同，而且E*1/E*2之比为0.95以下或1.05以上。

Description

充气子午线轮胎
                                技术领域
本发明涉及一种操纵稳定性和道路噪音性能均有提高的充气轮胎。
                                背景技术
以往，为了提高轮胎的噪音性能，特别是提高道路噪音性能，往往是采用下述手段，即在胎体中对构成胎体的胎体帘线使用刚性低的材料，或者是减少单位宽度内的植入数(纬密)，以此使轮胎刚性下降，从而抑制声音发生。其理由是由于若轮胎刚性降低，则可缓和来自路面的(噪音)输入，且可降低胎面部本身对路面的振动。
但是，前述方法虽然通过轮胎刚性下降而提高了道路噪音性能，但是另一方面却导致操纵稳定性降低的问题。因此，道路噪音性能和操纵稳定性两者存在相反的关系，欲使双方达到高水平是非常困难的事情。
鉴于上述情况，本发明者经反复研究，结果发现只要采用下列三项措施，就会存在操纵稳定性和道路噪音性能之间双方均能获得提高的范围，即：①由2片胎体帘布层形成胎体；②各胎体层片用的上层橡胶的复合弹性模量互不相同；以及③规定前述复合弹性模量的相对比。
在专利文献1～4中，提出了一种技术方案，它是在胎体具有双帘布层结构的轮胎中，在该2片胎体层片之间，对胎体帘线的热收缩率、中间伸缩度、旦尼尔数(帘线粗细)及植入数设有差异，由此在保持操纵稳定性的同时，提高道路噪音性能。
(专利文献1)  特开平8-53003号公报
(专利文献2)  特开平8-164707号公报
(专利文献3)  特开平8-72503号公报
(专利文献4)  特开平8-108704号公报
本发明的目的是要提供一种充气子午线轮胎，该轮胎的基本点是由2片胎体帘布层形成胎体，同时使各胎体帘布层的上层橡胶的复合弹性模量按照规定的比例不相同，这样就不会担心导致均匀性降低等问题，且其实施也方便，同时可以使操纵稳定性和道路噪音性能之间双方均能获得提高。
                                发明内容
为了达到前述目的，本发明的特点是：在具有包括由胎面部经轮胎胎侧到胎圈部胎圈芯的帘布层主体部的、由径向内、外胎体帘布层构成的胎体的充气子午线轮胎中，其特征在于，前述内、外胎体帘布层是用上层橡胶覆盖将胎体帘线拉齐的帘线排列物的正反面，且内层胎体帘布层的上层橡胶的复合弹性模量E*1和外层胎体帘布层的上层橡胶的复合弹性模量E*2不同，而且复合弹性模量之比E*1/E*2为0.95以下或1.05以上。
此外，本发明的特征还在于，前述之比E*1/E*2为0.8～0.95或1.05～1.3。
此外，本发明的特征还在于，前述复合弹性模量E*1、E*2中，低的一方的复合弹性模量E*为4.0～5.0Mpa的范围。
这样，同时可以使操纵稳定性和道路噪音性能之间双方均能获得提高。
                                附图说明
图1是表示本发明的充气轮胎一实施例的截面图。
图2是表示胎体及其他结构的截面图。
图3说明胎体帘布层1的截面图。
图4是表示复合弹性模量比E*1/E*2和道路噪音之间的关系图表。
符号说明
2：胎面部；
3：轮胎胎侧；
4：胎圈部；
5：胎圈芯；
6：胎体；
11：内层胎体帘布层；
11a、12a帘布层主体部；
12：外层胎体帘布层；
20A、20B：胎体帘线；
21A、21B：上层橡胶。
                              具体实施方式
以下，对于本发明的一实施方式和附图示例一起加以说明。图1是表示本发明的充气子午线轮胎作为轿车用轮胎时的截面图。
图1中，充气子午线轮胎1(以下称为轮胎1)具备由胎面部2经轮胎胎侧到胎圈部4的胎圈芯5的胎体6、和配置于胎面部2的内侧、且位于前述胎体6径向外侧的带束层7。
在前述胎圈部4，配置有由前述胎圈芯5朝径向外侧延伸的截面图为三角形的胎圈顶部橡胶8，从胎圈部4一直到轮胎胎侧，起到增强作用。
前述带束层7是由将带束帘线相对于轮胎圆周方向以例如约10～35°排列的2片以上、本实施方式为2片的带束帘布层7A、7B形成，由于各带束帘线在帘布层间相互交叉，因此能提高带束刚性，对胎面部2的约整个宽度具有环箍效果，具有牢固的增强作用。作为带束帘线，本实施方式中采用钢丝帘线，但根据需要也可以使用聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、芳香族聚酰胺等高模量的有机纤维帘线。
此外，以提高高速耐久性为目的，在该带束层7的径向外侧可以设置将例如尼龙等有机纤维的带式帘线相对于圆周方向以5°以下的角度排列的带式层9。作为前述带式层9可以适当使用只覆盖前述带束层7的轮胎轴向外端部的左右一对边缘带式层片、以及约覆盖带束层7的全部宽度的全带式帘布层，本实施方式中所示例子是由一对边缘带式帘布层和1片全带式帘布层构成。
前述胎体6由配置于径向内、外的合计2片胎体帘布层11、12形成。本实施方式所示例子是前述内层胎体帘布层11由所谓上卷层片构成、且外层胎体帘布层12由所谓下垂层片构成的1-1结构的胎体6。
即是：前述内层胎体帘布层11在通过胎圈顶部橡胶8的轮胎轴向内侧面一侧、跨在前述胎圈芯子5、5之间的帘布层主体部11a的两端，具有在胎圈芯子5周围从轮胎轴向内侧向外侧上卷后系住的帘布层上卷部11b。本实施方式中所示例子是该层片卷部11b在比轮辋凸缘Rf的前端的径向内侧为终端的情况。但是也可以在轮辋凸缘Rf的前端和轮胎最大宽度位置M之间的高度区域为终端，甚至还可以延伸到在径向外侧超过前述轮胎最大宽度位置M的高度区域。
此外，前述外层胎体帘布层12具有通过前述胎圈顶部橡胶8的轮胎轴向外侧面一侧、跨在前述胎圈芯子5、5之间的帘布层主体部12a，同时该两端部12a1在胎圈芯子5的周围不上卷、而是下垂为终端。本实施方式中所示例子是将前述两端部12a1夹在帘布层卷上部11b和胎圈芯子5之间的情况。但是也可以沿着帘布层上卷部11b的外侧面下垂。
作为胎体6，除了前述1-1结构以外，也可以如图2所示，采用将外层胎体帘布层12按上述上卷帘布层形成的2-0结构。
前述内、外胎体层片11、12如图3所示，可以由分别将胎体帘线20A、20B对应于轮胎圆周方向以70°～90°角度排列的帘线排列物的正反面用上层橡胶21A、21B覆盖的片状物形成。
这时，在内、外胎体帘布层11、12中，作为前述胎体帘线20A、20B，可以采用帘线材质、捻转结构、帘线粗细实质上相同的同一帘线，同时其植入数也可以设定为实质上相等。帘线材质可以采用尼龙、聚酯、人造丝、维纶、芳香族聚酰胺纤维等有机纤维。帘线的粗细最好在1000dtex～2000dtex的范围，另外和胎体帘线垂直方向的宽度每5cm帘线植入数最好为40～65根的范围。
与此相反，在前述内层胎体帘布层11的上层橡胶21A和外层胎体帘布层12的上层橡胶21B中，使其复合弹性模量E*1、E*2互不相同，且将该复合弹性模量之比E*1/E*2设定为0.95以下或1.05以上。
因此，本发明中由于前述上层橡胶21A、21B的复合弹性模量E*1、E*2互不相同，所以使操纵稳定性和道路噪音性能之间双方均能获得提高。这可以推测为基于下列理由。即：利用复合弹性高的一方的上层橡胶，不仅轮胎径向刚性、而且圆周方向刚性及扭转刚性等也均匀提高，从而抑制了从胎面部2向轮辋的径向振动传递特性的上升，同时可以有效提高操纵稳定性。此外，复合弹性低的一方的上层橡胶发挥了减振功能，进一步抑制了前述振动传递特性，可使道路噪音性能提高，而且也有益于提高乘车的舒适感。
前述E*1/E*2若大于0.95、或小于1.05而接近1.0，则复合弹性模量E*1、E*2之差过小，如前所述不能发挥操纵稳定性和道路噪音性能提高的效果(有时称为本发明的作用效果)。但是，前述E*1/E*2小于0.80或大于1.30时，复合弹性模量E*1、E*2之差过大，也有使本发明的作用效果降低的倾向。因此，前述E*1/E*2最好在0.8～0.95的范围或1.05～1.3的范围，更好则在0.8～0.90的范围或1.10～1.3的范围。
这样的效果根据本发明者进行的测试结果(如图4所示)也能确认。测试的详细情况在后述的〔实施例〕一栏中加以说明。
本发明中，为了使操纵稳定性和道路噪音性能两者达到更高的水平，前述复合弹性模量E*1、E*2中，最好将低的一方的复合弹性模量E*设定为4.0～5.0Mpa的范围内，若超过此范围，则操纵稳定性或道路噪音性能的一方达不到要求，难以达到两者的高水平。复合弹性模量E*1、E*2是采用岩本制作所制造的粘弹性分光计测量的，是以温度70℃、频率10Hz、动态失真系数2％测定的值。
以上对于本发明的最佳实施方式进行了详细说明。但是本发明除了轿车用之外，也可以在商业用车、小型卡车、摩托车等各种轮胎上采用，本发明不限于附图所示的实施方式，也可以变化为各种方式实施。
实施例
形成图1结构的轮胎尺寸按照表1的规格试制205/55R16的轿车用子午线轮胎，同时测试并比较各供试轮胎的操纵稳定性、乘车感觉、道路噪音性能。各轮胎除表1规格之外，都为同一规格。
此外，带束层是帘布层数(2片)、带束帘线(钢丝帘线)、帘线角度(22度)、帘线植入数(40根/5cm)。
(1)操纵稳定性及乘车感觉：
在轮辋(16×6.5JJ)、内压(220kPa)的条件下，将供试轮胎安装在车辆(2000CC、FF车辆)的全部轮子上，同时根据驾驶员的感觉评价，将在测试道路上运行时的操纵稳定性及乘车感觉以10分法进行评价，而过去的例子作为6分。数值大的一方性能较好。
(2)道路噪音性能：
采用前述车辆在粗糙的沥青路面上以50km/h的速度运行，在司机座大致左耳的位置测定噪音水平dB(A)，同时以过去例为基准比较噪音差。-(负号)表示噪音水平低，意味着性能好。图4中显示了复合弹性模量之比E*1/E*2和道路噪音之间的关系。
表1
以前例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 比较例1 比较例2
胎体结构                                   1-1结构 2-0结构       1-1结构
内层胎体帘布层                                           上卷层片
帘线材质                                           聚酯
帘线粗细                                           1000dtex
帘线角度                                           88～90度(完工)
帘线植入数                                           50
复合弹性模量E*1Mpa 45 49 53 57 61 45 45 45 45 57 47 45
外层胎体帘布层                                           下垂层片
帘线材质                                           聚酯
帘线粗细                                           1000dtex
帘线角度                                           88～90度(完工)
帘线植入数                                           50
复合弹性模量E*2 Mpa 45 45 45 45 45 49 53 57 61 45 45 47
E*1/E*2 1 1.09 1.18 1.27 1.36 0.92 0.85 0.79 0.74 1.27 1.04 0.96
操纵稳定性 6 7 7 8 8 6 7 7 7 7 6 6
乘车感觉 6 6 6 7 7 6 6 7 7 7 6 6
道路噪音性能 0 -0.4 -0.6 -1.1 -1.2 -0.3 -0.4 -0.8 -0.8 -0.5 -0.1 -0.1
发明效果
如上所述，本发明由于是由2片胎体帘布层形成胎体，同时使各胎体帘布层的上层橡胶的复合弹性模量按照规定的比例不相同，这样就不会担心导致均匀性降低等问题，且其实施也方便，同时可以使操纵稳定性和道路噪音性能之间双方均能获得提高。

Claims (3)

1.一种充气子午线轮胎，该轮胎具有包括由胎面部经轮胎胎侧到胎圈部的胎圈芯的帘布层主体部的、由径向内、外胎体帘布层构成的胎体，其特征在于，所述内、外胎体帘布层是用上层橡胶覆盖将胎体帘线拉齐的排列物的正反面，且内层胎体帘布层的上层橡胶的复合弹性模量E*1和外层胎体帘布层的上层橡胶的复合弹性模量E*2不同，而且复合弹性模量之比E*1/E*2为0.95以下或1.05以上。
2.如权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征还在于，所述E*1/E*2之比为0.8～0.95或1.05～1.3。
3.如权利要求1或2所述的充气子午线轮胎，其特征还在于，所述复合弹性模量E*1、E*2中较低的复合弹性模量E*的范围为4.0～5.0Mpa。
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