CN1455743A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的充气轮胎具有：胎面部；一对胎壁部；一对胎圈部；配置在各胎圈部上的胎圈芯；经胎面部和胎壁部在胎圈间延伸的胎体帘布构成、包括在各胎圈部上围绕前述胎圈芯折回的胎体帘布层在内的胎体；由空气很难透过的橡胶构成的、将前述胎体的轮胎内腔侧从一侧的胎圈部延伸到另一侧的胎圈部的内衬圈；同时，使前述内衬圈的轮胎径向内端位于胎体的轮胎径向最内端的轮胎径向的内侧，并且，在胎体的前述轮胎径向的最内端与前述胎圈芯的轮胎径向的最外端之间的轮胎径向区域中，将前述内衬圈的厚度设定为大于前述胎体帘布的截面直径的0.15倍并且小于4.0倍。

Description

充气轮胎
技术区域
本发明涉及充气轮胎，特别是能够提高耐久性能的胎圈部的构造。
背景技术
通常，配置在充气轮胎的各胎圈部发挥环箍作用的胎圈芯，由按照规定的次数将金属丝进行卷绕的金属丝的卷绕体构成，兼具通过将胎体帘布层围绕该胎圈芯从轮胎轴向的内侧向外侧折回而将胎体帘布层卡止的作用。
一方面，为了保持气压，在轮胎的内腔面上设置由空气不透过性橡胶构成的内衬圈，配置在胎面部、胎壁部、胎圈部上，以往，使其径向的内端在胎圈芯附近终止，在胎圈芯的轮胎轴向内侧区域上，内衬圈通常没有将胎圈部的轮胎轴向的内侧完全覆盖住。这是由于考虑到：胎圈部壁厚大，而且作为轮胎整体来说是小区域，所以空气泄漏的量非常微小，对保持气压来说没有实质的影响。
然而，在高内压、重负荷的严酷条件下使用的卡车、客车用的重载充气轮胎，特别是在胎体帘布或胎圈加强层上使用钢帘的轮胎中，即使空气泄漏不会带来实质的问题，漏入胎圈部内部的微量空气或水分也会到达产生微小剥离、微小粘接损坏的帘布的表面，从而腐蚀帘布，而且，当该帘布采用钢帘时，会成为生锈的原因，另外，帘布采用有机纤维时，帘布会吸收水分使强度降低，其结果就会在这里或那里偶尔发现在帘布与其上部橡胶之间产生剥离或帘布损伤。这种情况通常在轻载轮胎中还不至于导致胎圈部的耐久性下降，但是在重载轮胎中，由于胎圈部的变形或帘布·橡胶间剪切应力较大，所以会损害胎圈部的耐久性。
发明内容
本发明的目的是提供能够防止胎圈部伴随帘布·橡胶间的剥离或帘布的损伤而损伤，可以提高胎圈部耐久性的充气轮胎。
本发明的充气轮胎具有：一种充气轮胎，其特征在于，所述轮胎具有：胎面部；一对胎壁部；一对胎圈部；配置在各胎圈部上的胎圈芯；经胎面部和胎壁部在胎圈间延伸的胎体帘布构成、包括在各胎圈部上围绕前述胎圈芯折回的胎体帘布层在内的胎体；由空气很难透过的橡胶构成的、将前述胎体的轮胎内腔侧从一侧的胎圈部延伸到另一侧的胎圈部的内衬圈；同时，使前述内衬圈的轮胎径向内端位于胎体的轮胎径向最内端的轮胎径向的内侧，并且，在胎体的前述轮胎径向的最内端与前述胎圈芯的轮胎径向的最外端之间的轮胎径向区域中，将前述内衬圈的厚度设定为大于前述胎体帘布的截面直径的0.15倍并且小于4.0倍。
附图说明
图1A是表示本发明第一实施例的充气轮胎的胎圈部在该充气轮胎装入标准轮辋并且充气到标准内压状态下的剖视图。
图1B是表示图1的胎圈部在没有装入轮辋的自由状态下的剖视图。
图2～图9是分别表示本发明第二～第九实施例的各充气轮胎的胎圈部的剖视图。
具体实施方式
下面，参照图，将本发明的充气轮胎以卡车、客车以及其他与之类似的重型车辆用的重载无内胎子午线轮胎为例，来介绍本发明的具体实施例。
充气轮胎设有：以曲面形状相连的胎面部、一对胎壁部以及一对胎圈部1，同时该轮胎具有：经胎面部和胎壁部在胎圈部间延伸的胎体2、配置在胎体2内侧的内衬圈3、配置在各胎圈部1上的胎圈芯C、伸缩垫圈6以及胎圈包布4。
该轮胎装载标准轮辋J即重载轮胎用15度锥度的深凹式轮辋。
标准轮辋是指，其轮胎依据的规格，JATMA(日本以及亚洲)、T&RA(北美)、ETRTO(欧洲)、STRO(北欧)等等中所规定的，例如：JATMA的“标准轮辋”、TRA的“Design Rim”、ETRTO的“Measuring Rim”等等。同样，后述的标准内压是指JAMTA中规定的最高气压、TRA的表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值、ETRTO中规定的“INFLATION PRESSURE”等等。
另外，本说明书中为了简化，将轮胎的轴向、轮胎的半径方向简单表示为轴向、径向，其次，有关轮胎的径向，将外侧与内侧的相对位置关系表示为上、下，另外，有关轮胎的轴向，在轮胎赤道的各侧上，将外侧与内侧的相对位置关系简单表示为外、内。
胎体2至少具有一层其相对轮胎赤道的帘布角度要达到70～90度而将胎体帘布径向排列的帘布层。
该胎体帘布层，经胎面部与胎壁部在胎圈部间延伸并通过在各胎圈1上围绕胎圈芯C折回，而被卡止在胎圈芯C上，同时，形成一对帘布层折回部2b与其中间的帘布层主体2a。作为该胎体帘布层的帘布，可以采用钢制的金属丝、聚酯、芳香聚酰胺、尼龙、人造丝等有机纤维帘布。以下的各实施例中，胎体2由相对轮胎赤道的帘布角度实质上成90度的钢帘单帘布层构成。
内衬圈3由沿着轮胎内腔面配置将轮胎内腔面的全体实质上覆盖并且空气不易透过的橡胶构成。
作为该空气不易透过的橡胶，在除去添加剂等后橡胶成分整体重量部达100时，最好采用包含大于60重量部的异丁烯橡胶的橡胶，例如卤素异丁烯橡胶、溴化异丁烯橡胶、异丁烯橡胶等。如果异丁烯橡胶重量部不足60时，空气不透过性能低下，不建议采用。
比如：为了加快硫化速度，采用以下由溴化异丁烯橡胶构成的聚合物。
                           (phr)
Br-IIR 2255                 100
N660                        65
R500                        65
硬脂酸                      1.2
氧化锌                      3
硫磺                        0.5
硫化促进剂                  1.5
在内衬圈3的异丁烯橡胶含有率较高时，特别是当胎体帘布采用钢铁制品时，一旦使钢帘的上层橡胶与内衬圈3直接接触，就容易在其界面上产生剥离。因此，最好在内衬圈3与胎体2之间加入由以天然橡胶或异戊间二烯橡胶为主，用以改善粘接性能的橡胶组成物构成的隔层(インスレ-ション)5，用以覆盖住内衬圈3的整个外面。以下表示一例如此改善粘接性能用橡胶的组成物。
                     (phr)
天然橡胶              80
IR                    20
N326                  60
老化防止剂            2
氧化锌                3
硫磺                  1
硫化促进剂            1
胎圈包布4由100％模数(M100)为440～830N/sq.cm的橡胶构成，至少沿着胎圈部1的底面与轴向外面配置，形成与轮辋J的胎座以及凸缘连接的面。这里，100％模数不足440N/sq.m时橡胶容易损坏。另外，一旦大于830N/sq.m，会变得过硬，容易在加工上产生问题，而且随着轮胎的使用会进一步硬化而失去弹性，容易变形，发热增大，易与其他部件产生剥离。
为使胎圈芯C做成特定的截面形状，要将1根钢帘线螺旋缠绕而成。以下各实施例中的胎圈芯C是钢帘线的螺旋缠绕层的重叠体，具有由从径向内侧到外侧将钢帘线的缠绕数逐个增加到最大幅度的底层、和将缠绕数减少一个的上层构成的六角形的截面形状。而且，被螺旋缠绕的钢帘线通过围绕其周围缠绕并且含有有机纤维帘布的绕线保护层被包住，保持前述截面的形状，同时，防止胎体帘布与钢帘线的直接接触。
第一实施例
图1A、图1B表示本发明的第一实施例，图1A表示充气轮胎在装入标准轮辋J并且充成标准内压的无负载状态(以下称标准状态)下胎圈部1的子午截面，图1B表示该轮胎在没有装入轮辋的自由状态下的胎圈部1的子午截面。
各胎圈部1在胎体2的帘布层主体2a与帘布层折回部2b之间配置从胎圈C的上面延伸到径向外侧的伸缩垫圈6。在本实施例中，伸缩垫圈6由：与胎圈芯邻接、由硬质橡胶构成的内伸缩垫圈6a和位于其径向外侧，相比之下软质的外伸缩垫圈6b构成。
前述胎体帘布层折回部2b沿着伸缩垫圈6的轴向外面向径向外侧延伸，更靠近伸缩垫圈6的上端，在径向的内侧终止。
其次，各胎圈部1沿着胎体2设置加强层7。在本实施例中，加强层7由：沿着胎体2的胎圈芯下的部分的上面的胎圈底部7b、从该胎圈底部7b开始沿着胎圈帘布层主体2a向径向的外侧延伸的轴向内侧的部分7i、从该胎圈底部7b开始沿着胎圈帘布层折回部2b向径向的外侧延伸的轴向外侧的部分7o构成，截面成U字状。前述内侧部分7i与外侧部分7o延伸在轮辋凸缘Jf高度的0.8～2.5倍的高度上。
另外，在本实施例中，加强层7由将钢帘并列、拉引橡胶的一层帘布层构成。并且，关于该帘布的角度，将其设定为从侧面看轮胎时正对胎壁部，将前述内侧部分7i和外侧部分7o的帘布与轮胎径向外线成30°～60°的角度倾斜。
进而，在前述胎体帘布层的折回部2b的上端和加强层7的帘布层上端，设置用以缓和各帘布层与前述橡胶层之间的应力的各种缓冲橡胶层。
内衬圈3，经胎面部、胎壁部从一侧的胎圈部1连续延伸到达另一侧的胎圈部1，其径向内端3d位于各胎圈部上靠近胎趾t的径向外侧并且更靠近胎体2的径向最内端2ie的径向内侧上。
在前述标准状态中，定义胎圈芯C的径向最外端Coe与胎体2的径向最内端2ie之间的轮胎径向区域A时，在胎圈芯C的轴向内侧，内衬圈3在该区域A上延伸，为了防止粘接被破坏等，优选地将该区域A中内衬圈3的厚度Tb设定为胎体帘布的截面直径D的0.15～4.0倍。
而且，如果小于0.15倍，空气以及水分的渗透率变大，不透过效应低下，而超出4.0倍时，不会再有提高效果，只会增加成本。另外，本实施例中，前述区域A中内衬圈3的厚度Tb向径向内侧逐渐减小，作为区域A的径向内端的厚度Tb的最小值要大于如上所述的胎体帘布的截面直径D的0.15倍，但是，最好要大于0.3倍并且小于1.8倍。
另外，胎体帘布的截面直径D是指对着构成帘布的线束的外切圆的直径，而包线的情况除外。
本实施例中，胎圈包布4由：沿着胎圈部1的底面从胎趾t向胎踵h延伸的底部4b、从胎趾t沿着轮胎内腔面向径向外侧延伸的轴向内侧的部分4i、从胎踵h沿着轮胎外面向径向外侧延伸的轴向外侧的部分4o构成。
另外，本实施例中，内侧部分4i覆盖着内衬圈3的径向内端部的内面，延长截止在前述区域A内。
本实施例中，隔层5介于内衬圈3与胎体之间、和内衬圈3与加强层7之间，超出内衬圈3的径向内端3d，与胎圈包布4邻接向径向内侧延伸到达胎趾t附近，同时与胎圈包布4邻接，向轮胎轴向外侧延伸，终止在胎圈芯的截面形状的略图中心位置的下面。
如图1B所示，在通过前述胎圈包布4形成的胎圈部1的底面上，将从胎圈芯的略图中心G位置的下面到胎趾t的部分与剩余的部分比较，由于相对轮胎轴向的倾斜角度变大，从而形成凸起部tp。
另外，在前述自由状态下轮胎的纵向截面上，将胎趾t上的轮胎内腔面与胎圈部底面的交叉角度α，设定为大于38度并且小于90度。这样设定的理由在于：由于胎圈4具有前述的物性，如果角度α小于38度，胎趾t附近的强度会下降，装入轮辋时，容易产生橡胶缺损或裂痕，而且，当角度α超出90度时，会给轮胎的生产带来困难。
对于该交叉角度α的限定，不只限于本实施例，亦可以很好地适用在以后介绍的各实施例中。
将作为从胎圈部底面到与之邻接的帘布(此间当不存在象前述加强层7这样的加强帘布层时为胎体帘布层，存在时为该帘布)之间的最短距离表示成胎圈包布4的最小橡胶厚度Tc设定为大于胎体帘布的截面直径D的1.7倍并且小于6.0倍，优选地在2.6～4.5倍的范围内。
通过将最小橡胶厚度Tc设定在此范围内，可以防止在胎圈芯的下面因行使中反复产生的较大的剪切应力和压缩应力而导致帘布·橡胶间的粘接损坏。而且，当最小橡胶厚度Tc小于截面直径D的1.7倍时，胎圈包布4容易损坏，损害时帘布与轮辋接触，所以不好。另外，当最小橡胶厚度Tc超出截面直径D的6.0倍时，胎圈芯的紧固力变弱，同时橡胶发热增加，由于发热可能会损坏粘接性，也不建议采用。
对于该最小橡胶厚度Tc的限定，不限于本实施例中，亦可以很好地适用在后面介绍的实施例中。
前述隔层5最好只在该最小橡胶厚度Tc产生的位置具有实质的厚度，而不进入。而且，隔层5的下面与胎圈底面大致平行地延伸，截止在前述加强层7的前述底部7b的径向最内端7bi(与胎体2的最内端2ie在同一直线上)附近，从而，隔层5将加强层的内侧部分7i与底部7b的轮胎轴向内侧部分覆盖。
第二实施例
图2表示本发明的第二实施例。
伸缩垫圈6与前述第一实施例相比，体积、尺寸较小，只由相当于前述内伸缩垫圈6a的部分构成。
胎体帘布层的折回部2b沿着伸缩垫圈6的轴向的外面，超出其上端6t，向径向外侧延伸。在超出该上端6t部分的胎体帘布与胎体帘布层主体2a的胎体帘布之间，设置特定的帘布间距CS。
本实施例中，该帘布间距CS从伸缩垫圈的上端6t向折回部2b的上端2t增大，在从上端6t到上端2t的区域中，从上端6t的1/3～2/3的部分中，帘布间距CS实质上是一定的，剩余的径向外侧部分逐渐增大。
但是，亦可使帘布间距CS在全区域实质上一定或者在全区域逐渐增大。在帘布间距CS逐渐增大时，子午截面上胎体帘布主体2a与折回部2b之间的增大角度最好保持1～5度这样较小的增加率。并且，将最小帘布间距CSmin设定为胎体帘布直径D的0.15～7.0倍，最好是1.2～4.0倍。
本实施例中，内衬圈3向胎趾t延伸，截止于此。从而，轮胎内腔面完全被内衬圈3覆盖。本实施例中，有关前述区域A的内衬圈3的厚度Tb，可以适用前述第一实施例中所述的限定数值。
另外，隔层5也与内衬圈3邻接，向胎趾t延伸，从而防止内衬圈3与胎体、胎圈包布4的接触。并且，本实施例中没有设置前述加强层7。
胎圈包布4沿着隔层5的轴向外侧从胎趾t向前述区域A内延伸。
第三实施例
图3表示本发明的第三实施例。
在胎圈部1上，沿着胎体2配置与第一实施例相同的截面为U字形的加强层7。加强层7的轴向内侧部分7i与外侧部分7o向更靠近胎圈芯C的径向最外点Coe的轮胎半径外侧延伸，到达加长了例如区域A的0.5～2.0倍左右的高度上。从而，保护胎体2，同时，提高了胎圈部整体的折弯刚性，抑制负载时的胎圈部变形，能够使各部的翘曲减少，提高轮胎胎圈的耐久性。
另外，本实施例中，加强层7由与钢帘并列、拉引橡胶的一层帘布层构成，关于该帘布的角度，从侧面看轮胎时要正对胎壁部，将前述内侧部分7i和外侧部分7o的帘布设定为与轮胎径外线倾斜成15～45度的角度。
本实施例中，为了将内衬圈3沿着胎体2、加强层7向胎圈芯C的轮胎径向内侧卷绕，要延伸超出前述区域A向轮胎径向内侧延伸。并且，内衬圈3的内端3d的轮胎轴向的位置处于胎圈芯C的轮胎轴向最内点Caie的轮胎轴向位置与胎圈芯C的轮胎轴向最外点Caoe以及前述最内点Caie的中点Cc的轮胎轴向位置之间。另外，位于连接最内点Caie点与最外点Caoe的直线L上的内衬圈3的厚度T是0.5～2.0mm。小于0.5mm时无法充分防止空气或水分的透过，又没有必要超出2.0mm。
本实施例中，隔层5与内衬圈3一样，沿着胎体2延伸向胎圈芯C的径向内侧卷绕，内衬圈3的内端3d在稍稍超出轮胎轴向外侧的位置上终止。其次，在胎圈芯C的轮胎径向最内点Cie的径向内侧的位置上，将隔层5的厚度n设定为1～1.5mm。小于1mm时，胎圈底部容易产生裂缝。
由于内衬圈3向胎圈芯的下面卷绕，从而沿着内衬圈3的轮胎轴向的内面，胎圈包布4从胎圈芯的下部厚度增大，同时，向轮胎轴向的内侧延伸到达胎趾部t上，尤其，向轮胎径向外延伸到达径向高度在胎圈芯C的轮胎径向最外点Coe的径向高度±5mm范围的位置上，超出该±5mm的范围时，胎圈耐久性下降。
第四实施例
图4表示除加强层7以外与第三实施例相同的本发明的第四实施例。
为了实现轻量化，该加强层7与上面的实施例一样设有胎圈芯下面的底部7b与轮胎轴向外侧的部分7o，轮胎轴向内侧的部分7i被省略。底部7b的轮胎轴向内端7bie位于通过胎圈芯C的轴向最内点Caie的径向线与通过轮胎轴向最外点Caoe的径向线之间。而且，隔层5的径向内端、内衬圈3的径向内端3d超出底部7b的内端7bie位于轮胎轴向外侧，并且靠近通过胎圈芯C的前述中点Cc的径向线位于轮胎轴向内侧。
第五实施例
图5表示本发明的第五实施例，这里，为了实现轻量化，与前述第二实施例一样，将伸缩垫圈6的体积和尺寸设定得较小，尤其省略了加强层7。
关于伸缩垫圈6与胎体帘布层特别是折回部2b，可以适用于前述第二实施例中的记述。而且，本实施例中超出胎体帘布层的折回部2b的伸缩垫圈6的上端6t的部分，与胎体主体2a大致平行并大致成直线地延伸。
内衬圈3和隔层5与前述第四实施例一样沿着胎体2延伸向胎圈C的轮胎径向内侧卷绕，这些径向内端位于径向内侧上超出前述区域A的地方。并且，关于轮胎轴向位置与前述第三实施例一样，内衬圈3的内端3d位于胎圈芯C的轴向最内点Caie与中点Cc之间。位于连接胎圈芯C的最内点Caie与最外点Caoe的直线L上的内衬圈3的厚度T设定为0.5～2.0mm。
隔层5的径向内端在轮胎轴向外侧上稍稍超出内衬圈3的内端3d，在本实施例中位于靠近前述中点Cc的轮胎轴向外侧的胎体径向最内端2ie上。
关于胎圈包布4可以适用前述第三实施例的记述。
由于没有配置加强胎圈部1的刚性的加强层7，在胎圈芯C的轮胎径向内侧上，容易产生胎圈包布4与内衬圈3之间的界面剥离。为了防止这种情况的发生，在内衬圈3与胎圈包布4之间还要配置隔层8。
为了提高粘接性能，该第二隔层8由含有以天然橡胶或异戊间二烯为主的聚合物和用以保持强度的较高碳量的橡胶组成物构成。另外，由于也要接触由钢帘构成的胎体帘布层，所以还要含有有机酸钴。这样的橡胶组成物的例子如下所示。而且，这些橡胶组成物与下面的比较试验2采用的配比(a)、配比(b)对应。
配比            (a)             (b)
天然橡胶         80              80
IR               20              20
N219             65              60
老化防止剂       2               2
氧化锌           9.5             7.5
硬质酸钴         1.5             0.7
硫磺             4.5             4.5
硫化促进剂       1               1
                          (单位：phr)
为了将内衬圈3的内面与胎圈包布4隔离，该第二隔层8至少要从胎圈芯C的轮胎轴向内侧的位置延伸到轮胎径向内侧的位置。而且，为了从胎圈芯C的轮胎径向内侧区域将胎体的折回部2b的轴向外面的全体覆盖住，要将隔层8延伸超出折回部2b的上端2t，同时，沿着内衬圈3的轴向内面，超出区域A向径向外侧延伸，终止在胎圈包布4的轮胎轴向内侧的部分4i的轮胎径向外端4ie的附近轮胎径向内侧上。将该终止位置与径向外端4ie之间的距离m设定为小于15mm，最好在8mm以下。其结果，在区域A中，于胎体2的轮胎轴向内侧形成由隔层5、内衬圈3、第二隔层8、胎圈包布4构成的四层构造。另外，第二隔层8其在内衬圈内端3d的位置上的厚度Ti最好是1～1.5mm。小于1mm时，不能充分防止前述内衬圈3与胎圈包布4之间的剥离。而大于1.5mm时，又很难确保胎圈包布4所需的最小厚度。
第六～第九实施例
图6～图9表示本发明的第六～九实施例，这里，将折回部2b向胎圈芯大致绕上一圈，将胎体帘布层卡止。
为了容易地使由高刚性钢帘构成的胎体帘布层进行卷绕，该胎圈芯C要通过将一根钢帘螺旋卷绕，而形成截面形状为胎圈芯C的最大宽度位置更靠近高度中央的径向外侧的、接近倒三角形的变形六角形，以下的各实施例中，由卷绕数为四、五、六的第一～三层构成的下层、卷绕数为七的最大宽度层、和卷绕数为六的第五层即上层形成五层的结构。
胎体帘布层折回部2b具有从胎圈芯C的轮胎轴向外侧向胎圈芯C的上面Cu上卷绕、沿着该上面Cu向轮胎轴向内侧延伸的部分即卷绕部2r。
另外，为了防止胎体帘布的切断端与胎体帘布层主体2a的帘布接触而导致其受损，最好是如图6～图8所示，使卷绕部2r终止在主体2a的跟前，或者如图9所示，在将小距离g与折弯主体2a平行地延长后，使之终止在主体2a的跟前。
而且，使之在主体2a的跟前终止时，最好在卷绕部顶端2re与胎体帘布层主体2a的胎体帘布之间，设置胎体帘布的截面直径的0.32～2.0倍左右的小间隙，并且使卷绕部顶端2re与胎圈芯C的上面Cu邻接。
本实施例中，伸缩垫圈6由JISA硬度为70～100度的硬质橡胶构成，配置在胎体帘布层的卷绕部2r的轮胎径向的外面上，将该卷绕部2r夹在与胎圈芯C的间距中。其结果，卷绕部顶端2re被固定在弯曲最小的地方，从而可以抑制以此为起点造成的损伤。
将前述区域A上的内衬圈3的厚度Tb设定为大于胎体帘布的截面直径的0.3倍并且小于4.0倍。如果小于0.3倍，空气及水分的透过不会充分变小，降低防止胎体帘布生锈及强度降低率的降低效果。而且，即使超出4.0倍，亦不会使前述效果更加改善，只会增加轮胎的成本，不建议采用。
胎圈包布4与前面的实施例一样，具有沿着胎圈部1的底面从胎趾t延伸到胎踵的底部4b和沿着轮胎外面从胎踵h延伸到径向外侧的轮胎轴向外侧的部分4o。外侧的部分4o沿着胎体2、伸缩垫圈6延伸超出伸缩垫圈的上端6t。
第六实施例
图6表示本发明的第六实施例。
内衬圈3沿着轮胎内腔面延伸到胎趾t，随之隔层5也延伸到胎趾t。而且，内衬圈3与隔层5从区域A到胎趾t厚度也随之减少，在胎趾t处实质为零。
在本实施例中，胎圈包布4具有沿着隔层5的轮胎轴向的外面，从胎趾t附近向径向外侧延伸，厚度逐渐减少，并在区域A内终止的轴向内侧的部分4i。
第七实施例
图7表示本发明的第七实施例。
本实施例中，胎圈包布4具有沿着轮胎内腔面从胎趾t向轮胎径向外侧延伸，厚度逐渐减少，并在区域A内终止的轴向内侧的部分4i。
内衬圈3随着隔层5一起，沿着胎圈包布4的轮胎轴向内侧的部分4i的轴向外面延伸，将这些轮胎径向内端3d设置在前述区域A的轮胎径向内侧上，并且与胎圈部1的底面相隔大于胎圈包布4的前述最小橡胶厚度Tc的距离，而且，到达胎圈包布4的前述最小橡胶厚度Tc产生的位置具有实质的厚度而不进入这样的位置上。
第八实施例
图8所示的本发明的第八实施例是采用硬软二层橡胶形成前述第六实施例的伸缩垫圈6，再追加加强层7的第六实施例的变更例。
该伸缩垫圈6由内伸缩垫圈6a和外伸缩垫圈6b构成，内伸缩垫圈6a由JISA硬度为80～100°的硬质橡胶构成，从前述胎体2的卷绕部2r向轮胎径向外侧延伸厚度逐渐减少。外伸缩垫圈6b由JISA硬度为40～60°的软质橡胶构成，以位于内伸缩垫圈6a的轮胎轴向外面上方的大致在胎圈芯的上面Cu的高度位置为起点，沿着该外面延伸并且截止在超出其上端的高度位置。
加强层7具有胎圈芯C的轮胎径向内侧的底部7b和从该底部7b升到胎圈芯C的轮胎轴向外侧的轮胎轴向外侧的部分7o。轴向外侧的部分7o从胎体的折回部2b的轮胎轴向的最外端或其附近与胎体2分离，与伸缩垫圈6连接同时延伸，其上端7oe终止在比外伸缩垫圈6b的轴向外面上的内伸缩垫圈6a的上端低的位置上。底部7b从胎体2的径向最内端2ie或其附近与胎体2分离，与胎圈部的底面大致平行地延伸。加强层7，在这些二个分离点之间，与胎体(折回部2b的下侧部分)邻接。另外，在底部7b的分离部分与胎体2之间设置与胎圈包布4相同程度或更硬的枕状橡胶9。该枕状橡胶9，其轮胎轴向内面与胎圈包布4的内侧部分4i连接。而且，加强层7，其外面的整个区域与胎圈包布4连接。本实施例中，加强层7由将钢帘并列并拉引橡胶的一层帘布层构成，关于帘布的角度，从侧面看轮胎时要正对胎壁部，前述外侧部分的帘布与轮胎径向外线倾斜成15～45°的角度。通过这样的结构，外伸缩垫圈6b抑制了在由金属帘布构成的加强层7的上端7oe上集中产生弯曲，并且，防止在加强层与坚固的伸缩垫圈连接的情况下产生较大的剪切力，提高了胎圈的耐久性。
第九实施例
图9所示的本发明的第九实施例是将前述第六实施例的胎体卷绕部2r在主体2a的跟前与折弯主体2a平行地延长较小的距离之后使之终止的第六实施例的变更例。
在本实施例中，将卷绕部2r的轮胎轴向的内端部分向径向外侧折弯，从而形成沿着主体2a的轴向外面延伸的折弯部2f。该折弯部2f被夹在该主体2a与前述伸缩垫圈6之间，其结果，胎体2被更加坚固地卡止。最好使折弯部2f的轮胎径向外端2re位于更靠近轮辋J的轮辋凸缘的轮胎径向外端Je的轮胎径向的内侧，防止产生以外端2re为起点的损伤。
比较试验1
准备具有如图1B和图2所示的胎圈结构的试验轮胎(轮胎尺寸：11R22.5、轮辋尺寸：8.25×22.5)，进行以下的进水耐久试验、耐久试验、胎趾损伤试验。试验结果表示在表1A、1B、1C、1D中。表中，*1表示内衬圈的径向内端3d在区域A内并且更靠近该区域的径向中心的内侧，*2表示内衬圈的径向内端3d在区域A内并且更靠近该区域的径向中心的外侧，*3表示靠近胎圈芯的径向最外点的径向外侧。另外，Tb/D的值表示区域A内的最小值。
进水耐久试验
使用室内轮毂试验机，在轮胎负载为9000kg(88.26KN)、轮胎内压为1000kPa、行驶速度为20km/h的促进条件下，到完成行驶目标距离10000km为止，每2000km向轮胎内注入200cc的水使试验轮胎行驶，求出到从外观上看不出任何损伤为止或者不能行驶为止的行驶距离。表中，将行驶距离以将完成行使目标距离10000km作为100％指数表示。
耐久试验
使用室内轮毂试验机，在轮胎负载为9000kg(88.26KN)、轮胎内压为1000kPa、行驶速度为20km/h的促进条件下，使试验轮胎行驶，求出到从外观上看不出任何损伤为止或者不能行驶为止的行驶距离。表中，将行驶距离以将完成行使目标距离10000km作为100％指数表示。
胎趾损伤试验
在轮胎的胎圈部以及轮辋胎座的任何地方都不涂敷润滑剂，反复10次轮辋安装之后检查胎圈包布橡胶的缺损。表中将损伤的程度以无损伤的情况作为100指数表示。
比较试验2
准备具有如图3、图4和图5所示的胎圈结构的试验轮胎(轮胎尺寸：11R22.5、轮辋尺寸：8.25×22.5)，进行胎圈耐久试验。
胎圈耐久试验
使用室内轮毂试验机，在轮胎负载为58.52KN、轮胎内压为800kPa、行驶速度为20km/h的促进条件下，使试验轮胎行驶，求出到从外观上看不出任何损伤为止或者不能行驶为止的行驶时间。试验结果表示在表2中。
比较试验3
准备具有如图6～9所示的胎圈结构的试验轮胎(轮胎尺寸：11R22.5、轮辋尺寸：8.25×22.5)，进行前述进水耐久试验、耐久试验、胎趾损伤试验。试验结果表示在表3A、3B中。
从试验结果看出：本发明的充气轮胎可以有效地防止胎圈芯的轮胎轴向内侧区域的空气向胎圈部内部渗透，防止包含在空气中的水分损伤胎体帘布，提高胎圈部的耐久性。
工业上的利用可能性
本发明非常适用于将钢帘用在胎体或加强层上的重载轮胎，除此以外也可用于轻型卡车用轮胎或轿车用子午线轮胎等。
表1A
轮胎     E1a     E2a     E3a     E4a     E5a     E6a     E7a     E8a
胎圈结构                                              图1B
胎体                       钢帘1帘布层(帘布构成：3×0.2+7×0.23、帘布密度：38/5cm)
胎体帘布直径(D)                                              0.89mm
加强层                                           钢帘1帘布层
内衬圈橡胶的异丁烯含量(％)                                              100
Tb/D     0.3     0.4     0.4     0.4     0.4     0.4     0.4     0.4
Tc/D     0.6     0.6     0.8     0.3     0.3     0.3     0.3     0.3
胎趾部角度α(度)     63     63     63     63     38     50     50     35
胎圈包布橡胶的M100     56     56     56     56     56     56     46     83
胎趾缺损试验耐久试验进水耐久试验     100100100     100100115     100100100     100125125     95125125     100125125     100100100     70110120
表1B
轮胎     R1a     R2a     R3a     R4a     R5a     R6a     R7a     R8a     R9a     R10a   C1a
胎圈结构                                                            图1B
胎体                                     钢帘1帘布层(帘布构成：3×0.2+7×0.23、帘布密度：38/5cm)
胎体帘布直径(D)                                                            0.89mm
加强层                                                         钢帘1帘布层
内衬圈橡胶的异丁烯含量(％) 100 50 100
Tb/D     0(*1)     0(*1)     0(*1)     0(*1)     0(*2)     0(*3)     0(*1)     0(*1)     0(*1)     0(*1)   0(*2)
Tc/D     0.6     0.6     0.6     0.1     0.3     0.3     0.3     0.3     0.3     0.3   0.3
胎趾部角度α(度)     63     63     63     63     63     63     37     63     63     63   35
胎圈包布橡胶的M100     56     56     56     56     56     56     56     44     85     56   56
胎趾缺损试验耐久试验进水耐久试验     10010084     100100125     1007075     1005050     10010060     10010070     55100100     1007070     659090     10010095   508570
表1C
轮胎     E9a     E10a     E11a     E12a     E13a     E14a     E15a     E16a
胎圈结构                                              图2
胎体                      钢帘1帘布层(帘布构成：3×0.2+7×0.23、帘布密度：38/5cm)
胎体帘布直径(D)                                              0.89mm
内衬圈橡胶的异丁烯含量(％) 100
Tb/D     0.3     0.4     0.4     0.4     0.4     0.4     0.4     0.4
Tc/D     0.6     0.6     0.8     0.3     0.3     0.3     0.3     0.3
胎趾部角度α(度)     65     65     65     65     38     45     45     45
胎圈包布橡胶的M100     56     56     56     56     56     56     46     83
胎趾缺损试验耐久试验进水耐久试验     100100100     100100120     100100100     100130130     95130130     100130130     100100100     70120120
表1D
轮胎   R11a   R12a   R13a   R14a   R15a   R16a   R17a   R18a   R9a   R10a   C2a
轮胎尺寸                                                     11R20.5
胎圈结构                                                     图2
胎体                             钢帘1帘布层(帘布构成：3×0.2+7×0.23、帘布密度：38.5cm)
胎体帘布直径(D)                                                     0.89mm
内衬圈橡胶的异丁烯含量(％) 100   50   100
Tb/D   0(*1)   0(*1)   0(*1)   0(*1)   0(*2)   0(*3)   0(*1)   0(*1)   0(*1)   0(*1)   0(*2)
Tc/D   0.6   0.6   0.6   0.1   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.6
胎趾部角度α(度)   65   65   65   65   65   65   37   65   65   65   37
胎圈包布橡胶的M100   56   56   56   56   56   56   56   44   85   56   56
胎趾缺损试验耐久试验进水耐久试验   10010085   100100120   1007060   1005050   10010060   1008080   6080100   1007070   659090   10010095   508360
表2
轮胎     E1b     E2b    E3b   E4b   E5b   R1b   R2b     C1b
胎圈结构     图3     图4    图5   图5   图5   图5   图5
胎体                    钢帘1帘布层(帘布构成：3×1.2+7×1.25、帘布密度：38/5cm)
T(mm)     1.0     1.0    1.0   1.0   1.0   1.3   1.5     0
m(mm)     3     3    3   3   3   3   3     3
第二隔层     无     无    有配比(a)   有配比(b)   有配比(b)   有配比(a)   有配比(a)     无
Ti(mm)    1.5   1.5   1.5   1.5   1.5
胎圈耐久试验结果※     450Hr     400Hr    600Hr   600Hr   100Hr底部裂缝   150HrCBU   600Hr     350Hr
表3A
轮胎     E1c   E2c   E3c   E4c   E5c   E6c   E7c   E8c
胎圈结构                                                              图6
胎体                                       钢帘1帘布层(帘布构成：3×1.2+7×1.25、帘布密度：38/5cm)
胎体帘布直径(D)                                                              1.89mm
内衬圈橡胶的异丁烯含量(％)                                                              100
Tb/D     1.3～1.4   1.4～1.8   1.4～1.8   1.4～1.8   1.4～1.8   1.4～1.8   1.4～1.8   1.4～1.8
Tc/D     1.6   1.6   1.8   1.3   1.3   1.3   1.3   1.3
胎趾部角度α(度)     63   63   63   63   38   50   50   35
胎圈包布橡胶的M100     540   540   540   540   540   540   46   83
胎趾缺损试验耐久试验进水耐久试验     100100100   100100115   10095100   100125125   95125125   100125125   100100100   70110100
表3B
轮胎     E9c     E10c     E11c     R1c     R2c     R3c     R4c     R5c
胎圈结构     图7     图8     图9                               图6
胎体                     钢帘1帘布层(帘布构成：3×1.2+7×1.25、帘布密度：38/5cm)
胎体帘布直径(D)                                             1.89mm
加强层     无     钢帘1帘布层     无                      无
内衬圈橡胶的异丁烯含量(％)                                                    100
Tb/D     1.3～1.4     1.3～1.4     1.3～1.4     0～0     0～1.3     1.1～1.5     1.4～1.8     1.4～1.8
Tc/D     1.6     1.6     1.6     1.6     1.6     1.3     1.3     1.3
胎趾部角度α(度)     63     63     63     63     63     50     50     35
胎圈包布橡胶的M100     540     540     540     540     540     540     46     83
胎趾缺损试验耐久试验进水耐久试验     115100100     115130115     100100100     1009050     10010070     10010085     100100100     70110120

Claims (7)

1.一种充气轮胎，其特征在于，所述轮胎具有：胎面部；一对胎壁部；一对胎圈部；配置在各胎圈部上的胎圈芯；经胎面部和胎壁部在胎圈间延伸的胎体帘布构成、包括在各胎圈部上围绕前述胎圈芯折回的胎体帘布层在内的胎体；由空气很难透过的橡胶构成的、将前述胎体的轮胎内腔侧从一侧的胎圈部延伸到另一侧的胎圈部的内衬圈；同时，
使前述内衬圈的轮胎径向内端位于胎体的轮胎径向最内端的轮胎径向的内侧，并且，
在胎体的前述轮胎径向的最内端与前述胎圈芯的轮胎径向的最外端之间的轮胎径向区域中，将前述内衬圈的厚度设定为大于前述胎体帘布的截面直径的0.15倍并且小于4.0倍。
2.如权利要求1记载的充气轮胎，其特征在于，前述胎圈部，沿着胎圈部的底面以及轮胎轴向的外面，配置由100％模数为440～830N/sq.cm的橡胶构成的胎圈包布，同时，将从胎圈部底面到与之邻接的帘布层的帘布为止的最短距离，即前述胎圈包布的最小橡胶厚度，设定在大于胎体帘布的截面直径的1.7倍并且小于6.0倍的范围内。
3.如权利要求1或2记载的充气轮胎，其特征在于，前述胎圈部，将胎趾上的轮胎内腔面与胎圈部的底面的交叉角度设定为大于38度并且小于90度。
4.如权利要求1记载的充气轮胎，其特征在于，前述内衬圈的轮胎径向内端，位于通过胎圈芯的轮胎轴向最内点与轮胎轴向最外点之间的轮胎轴向中间点的径向线、与通过前述轮胎轴向最内点的径向线之间的区域中，同时，使连接胎圈芯的前述轮胎轴向最内点与轮胎轴向最外点的直线上的、前述内衬圈的厚度为0.5～2.0mm。
5.如权利要求4记载的充气轮胎，其特征在于，前述胎圈部沿着胎圈部的底面与轮胎轴向外面以及轮胎轴向内面，设置由100％模数为440～830N/sq.cm的橡胶构成的胎圈包布，同时，
所述胎圈包布沿着胎圈部的轮胎轴向内面立起的部分的轮胎半径方向外端、与胎圈芯的轮胎半径方向最外点之间的轮胎半径方向距离为小于5mm。
6.如权利要求1～5的任一项记载的充气轮胎，其特征在于，前述胎圈部，至少在胎圈芯的轮胎轴向的内侧，于内衬圈和包含与该内衬圈邻接的帘布上层橡胶构成的橡胶层的橡胶层之间，设置与内衬圈和橡胶层都能良好粘接的橡胶构成的隔层(インスレ-ション)。
7.如权利要求1～6的任一项记载的充气轮胎，其特征在于，前述胎体帘布层，其围绕胎圈芯折回的部分即所述折回部卷绕在胎圈芯的轮胎半径方向外面。
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