CN100439131C - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

是可以一面将质量增加抑制在最小限，一面改善通常行驶时的乘坐感觉，同时提高缺气行驶时的耐久性的充气轮胎。该充气轮胎，具有由用有机纤维帘线构成的2片或其以下的胎体帘布层构成的胎体层，和由配置在胎面部的胎体层的轮胎径方向外侧的至少2片带束层片构成的带束层。胎面部，在位于轮胎径方向最外侧的胎体帘布层的径方向外侧、并且是位于轮胎径方向最内侧的带束层片的径方向内侧，具有胎面加强橡胶层，胎侧部，在位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层的轴方向内侧，具有剖面为月牙形状的侧壁加强橡胶层，构成胎体层的至少1片胎体帘布层，具有在配置在胎圈部的胎圈芯的周围被翻折的结构。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及具有缺气行驶性能的充气轮胎，更详细地说，涉及将质量增加抑制在最小限，同时改善通常行驶时的乘坐感觉，并提高缺气行驶时的耐久性的充气轮胎。

背景技术

以往，作为具有缺气行驶性能的充气轮胎，提出了如下轮胎的方案，即在胎侧部设置剖面为月牙形状的加强橡胶层，由该加强橡胶层的刚性抑制被扎破时的轮胎的纵向挠曲，防止轮胎胎体的破坏。

可是，当在胎侧部设置了月牙形状的加强橡胶层时，与一般的充气轮胎相比，伴随有大幅度的质量增加，并且同时还存在因纵向弹力的增加而使得乘坐感觉恶化的缺点。另外，当在胎侧部设置了月牙形状的加强橡胶层时，在缺气行驶时，由于胎面部的中央部向轮胎径方向内侧下陷而出现蜷曲现象，因此给胎肩部的负担变大，这便是使耐久性降低的主要原因。

于是，提出了如下的方案，即在具有缺气行驶性能的充气轮胎中，形成由3片或其以上的胎体帘布层构成的胎体层，在胎侧部的胎体帘布层的层间配置月牙形状的侧壁加强橡胶层，同时在胎面部的胎体帘布层的层间配置胎面加强橡胶层(例如，参照特开平10-151917号公报)。

在这样的充气轮胎中，通过将胎面加强橡胶层和侧壁加强橡胶层夹在胎体帘布层的层间，提高了胎面部和胎侧部的弯曲刚性，可以延长被扎破状态下的可行驶距离，并且通过将侧壁加强橡胶层变薄，便可以改善乘坐感觉。

但是，在如上述那样使用了3片或其以上的胎体帘布层的充气轮胎中，由于由胎体帘布层得到的加强效果没有充分地活用，因此对于耐久性如果要得到进一步的改善效果，便不可避免随之而来的较大的质量增加。

发明内容

本发明的目的在于提供可以一面将质量增加抑制在最小限，一面改善通常行驶时的乘坐感觉，同时提高缺气行驶时的耐久性的充气轮胎。

用于解决上述目的的本发明的充气轮胎，它是具有如下所述的胎体层和如下所述的带束层的充气轮胎；所述的胎体层是从胎面部经过胎侧部延伸到胎圈部，并且由2片或其以下的胎体帘布层构成的，所述胎体帘布层是由有机纤维帘线构成的；所述的带束层是配置在前述胎面部的前述胎体层的轮胎径方向外侧的由至少2片带束层片(ベルトプライ)构成的；其特征在于，前述胎面部，在位于轮胎径方向最外侧的胎体帘布层的径方向外侧、并且是位于轮胎径方向最内侧的带束层片的径方向内侧，具有胎面加强橡胶层，前述胎侧部，在位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层的轴方向内侧，具有剖面为月牙形状的侧壁加强橡胶层，构成前述胎体层的至少1片胎体帘布层，具有在配置于前述胎圈部的胎圈芯的周围被翻折的结构。

通过上述结构，所有的胎体帘布层都被配置在胎面加强橡胶层的轮胎径方向内侧并且侧壁加强橡胶层的轮胎轴方向外侧。因此，当在轮胎气压显著下降的状态或轮胎气压为0的状态下行驶(以下，称为缺气行驶)时，即，当各加强橡胶层弯曲时，由于所有的轮胎帘布层存在于其拉伸侧，因此可以有效地提高缺气行驶中的胎面部和胎侧部的弯曲刚性。并且，构成胎体层的至少1片胎体帘布层在胎圈芯的周围被翻折的结构，使胎体帘布层作为抗拉材料而有效地起作用，在很大程度上有助于弯曲刚性的改善。

其结果，在缺气行驶时，由于胎面加强橡胶层抑制胎面部的蜷曲现象，侧壁加强橡胶层抑制胎侧部的纵向挠曲，因此可以使接地形状正常化，提高操纵稳定性，进而提高耐久性。另外，通过形成上述那样有效的加强结构，可以将侧壁加强橡胶层变薄，因此可以一面将充气轮胎的质量增加抑制在最小限，一面改善通常行驶时的乘坐感觉。

在本发明中，为了形成更有效的加强结构，最好满足以下的条件。即，最好胎面加强橡胶层的宽度是位于轮胎径方向最内侧的带束层片的宽度的60～100％。另外，最好胎面加强橡胶层的厚度从轮胎轴方向中央部向外侧递减，并且在轮胎轴方向中央位置的厚度为2～8mm。进而，最好胎面加强橡胶层以及侧壁加强橡胶层所使用的橡胶组成物，硬度(JIS-A)为50～95，损失正切(损失角正切)tanδ为0.05～0.3，100％模数(モジユラス)为0.5～15.0MPa。

附图说明

图1是展示由本发明的实施形态构成的充气轮胎的子午线剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的构成。

图1是展示由本发明的实施形态构成的充气轮胎的图。在图1中，1是胎面部，2是胎侧部，3是胎圈部。在左右一对胎圈部3、3之间，架设有由包括平行地并在一起的多根有机纤维帘线的2片胎体帘布层4A、4B构成的胎体层4。构成胎体帘布层4A、4B的有机纤维帘线的相对于轮胎周方向的倾斜角度是70～90°。这些胎体帘布层4A、4B都在配置在胎圈部3上的胎圈芯5的周围从轮胎内侧向外侧翻折。

另外，在胎面部1的胎体层4的轮胎径方向外侧，埋设有由包括平行地并在一起的多根加强帘线的2片带束层片6A、6B构成的带束层6。这些带束层片6A、6B，加强帘线相对于轮胎周方向以15～35°倾斜，并且在层间加强帘线以彼此交叉的方式被配置。进而，在带束层6的轮胎径方向外侧，设有将加强帘线沿着轮胎周方向配向而成的带束保护层(ベルトカバ一)7。

在胎面部1中，在位于轮胎径方向最外侧的胎体帘布层4B的径方向外侧并且是位于轮胎径方向最内侧的带束层片6A的径方向内侧，***胎面加强橡胶层8。胎面加强橡胶层8的宽度W，是位于轮胎径方向最内侧的带束层片6A的宽度WB的60～100％。如果胎面加强橡胶层8的宽度W不到带束层片6A的宽度WB的60％，则加强效果不充分；相反如果超过100％，则通常行驶时的乘坐感觉下降。

胎面加强橡胶层8的厚度，从轮胎轴方向中央部向外侧递减，在轮胎宽方向中央位置的厚度t₁是2～8mm。由此，有效地抑制缺气行驶时胎面部1的中央部向轮胎径方向内侧下陷。如果胎面加强橡胶层8的厚度t₁不到2mm，则加强效果不充分；相反如果超过8mm，则乘坐感觉下降。

另一方面，在胎侧部2中，在位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层4A的轴方向内侧***剖面为月牙形状的侧壁加强橡胶层9。侧壁加强橡胶层9的厚度t₂，从轮胎径方向中央部向胎面侧以及胎圈侧递减，在轮胎最大宽度位置的厚度t₂是4～12mm。如果侧壁加强橡胶层9的厚度t₂不到4mm，则加强效果不充分；相反如果超过12mm，则乘坐感觉下降。

在该充气轮胎中，在缺气行驶时，被侧壁加强橡胶层9加强的胎侧部2以向轮胎轴方向外侧突出的方式变形，被胎面加强橡胶层8加强的胎面部1的中央部以向轮胎径方向内侧下陷的方式变形。这时，所有的胎体帘布层4A、4B，存在于胎面加强橡胶层8的轮胎径方向内侧的拉伸应力起作用的部位，并且也存在于侧壁加强橡胶层9的轮胎轴方向外侧的拉伸应力起作用的部位。因此，可以有效地提高缺气行驶中的胎面部1和胎侧部2的弯曲刚性。

再者，由于当缺气行驶时在胎体帘布层4A、4B上产生较大的张力，因此这些胎体帘布层4A、4B中至少1片必须具有在胎圈芯5的周围被翻折的结构。通过这样的胎圈锁结构，胎体帘布层4A、4B中的至少1片便作为抗拉材料而有效地起作用。

根据上述的充气轮胎，在缺气行驶时，由于胎面加强橡胶层8抑制胎面部1的蜷曲现象，而侧壁加强橡胶层9抑制胎侧部2的纵向挠曲，因此可以使接地形状正常化，提高操纵稳定性，进而提高耐久性。并且，由于与以往相比可以使侧壁加强橡胶层9变薄，因此可以将充气轮胎的质量增加抑制在最小限，同时改善通常行驶时的乘坐感觉。

对于胎面加强橡胶层8以及侧壁加强橡胶层9，可以使用相同或不同种类的橡胶组成物。在任意一种情况下，加强橡胶层8、9所使用的橡胶组成物，最好硬度(JIS-A)为50～95，损失正切为tanδ为0.05～0.3，20℃中的100％模数为0.5～15.0MPa。其中，损失正切tanδ是用粘弹性光谱仪在温度20℃、频率20Hz、初期应变10％、动态应变±2％的条件下测定的。通过按上述方式规定加强橡胶层8、9所使用的橡胶组成物的物理性能，便可以无损乘坐感觉地得到良好的加强效果。

以上，详细地说明了本发明的理想的实施形态，应该理解的是只要不脱离由附加的权利要求规定的本发明的精神以及范围，可以对其进行各种变更、代用以及置换。

接下来，对实际制作轮胎后进行的实验结果进行说明。在轮胎尺寸225/50R17的充气轮胎中，分别制作使胎面部以及胎侧部的加强结构如以下那样种种不同的以往例1～3以及实施例1～3的轮胎。

以往例1：

制作如下的充气轮胎(基准轮胎)，即具有从胎面部经胎侧部延伸至胎圈部，并且由用有机纤维帘线构成的2片胎体帘布层构成的胎体层，和由配置在胎面部的胎体层的轮胎径方向外侧的2片带束层片构成的带束层。即，该基准轮胎，是没有分类到缺气行驶轮胎的通常的轮胎。

以往例2：

制作除了在胎侧部中在位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层的轴方向内侧配置有剖面为月牙形状的侧壁加强橡胶层之外，具有和以往例1同样的结构的充气轮胎。

以往例3：

制作除了形成由3片胎体帘布层构成的胎体层，并且在胎侧部的胎体帘布层的层间配置月牙形状的侧壁加强橡胶层，同时在胎面部的胎体帘布层的层间配置有胎面加强橡胶层之外，具有和以往例1同样的结构的充气轮胎。使胎面加强橡胶层的厚度从轮胎轴方向中央部向外侧递减，并将在轮胎宽方向中央位置的厚度设为3mm。

实施例1：

如图1所示，制作除了在胎面部中，在位于轮胎径方向最外侧的胎体帘布层的径方向外侧、并且是在位于轮胎径方向最内侧的带束层片的径方向内侧配置胎面加强橡胶层，在胎侧部中，在位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层的轴方向内侧配置剖面为月牙形状的侧壁加强橡胶层之外，具有和以往例1同样的结构的充气轮胎。使胎面加强橡胶层的厚度从轮胎轴方向中央部向外侧递减，并将在轮胎宽方向中央位置的厚度设为3mm。另外，轮胎质量与以往例2相同。

实施例2：

制作除了将侧壁加强橡胶层减少了体积之外，具有和实施例1同样的结构的充气轮胎。

实施例3：

制作除了将胎面加强橡胶层的厚度恒定地设为1mm之外，具有和实施例2同样的结构的充气轮胎。

对这些试验轮胎测定轮胎质量，另一方面测定缺气行驶距离，评价乘坐感觉，并在表1中展示其结果。

缺气行驶距离：

将各试验轮胎组装到轮辋尺寸17×71/2J J的车轮上，在拔去了气门芯的气压0kPa的状态下安装在后轮驱动车的前轮右侧，用90km/h的速度在椭圆形的环绕试车线路上逆时针旋转行驶，测试司机感觉因轮胎故障导致的异常振动，并测定到结束行驶时的距离。

乘坐感觉：

将各试验轮胎组装到轮辋尺寸17×71/2J J的车轮上，设定气压为230kPa，然后安装在车辆的全部车轮上，进行由测试司机完成的感觉测试。评价结果用5点法表示。评价点越大意味着乘坐感觉越好。

正如从表1所判断那样，实施例1～3的轮胎，可以一面将质量增加抑制在最小限，一面改善通常行驶时的乘坐感觉，同时还可以提高缺气行驶时的耐久性。

工业上的可利用性

本发明是可以在轮胎制造产业，进而在汽车制造产业中有效地利用的。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，它是具有从胎面部经胎侧部延伸到胎圈部、并且由用有机纤维帘线构成的2片或1片的胎体帘布层构成的胎体层，和由配置在前述胎面部的前述胎体层的轮胎径方向外侧的至少2片带束层片构成的带束层的充气轮胎，其中，前述胎面部，在位于轮胎径方向最外侧的胎体帘布层的径方向外侧并且是位于轮胎径方向最内侧的带束层片的径方向内侧具有胎面加强橡胶层，该胎面加强橡胶层与位于轮胎径方向最外侧的胎体帘布层邻接，前述胎侧部，在位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层的轴方向内侧具有剖面为月牙形状的侧壁加强橡胶层，该侧壁加强橡胶层与位于轮胎轴方向最内侧的胎体帘布层邻接，构成前述胎体层的至少1片胎体帘布层，具有在配置于前述胎圈部的胎圈芯的周围被翻折的结构。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，前述胎面加强橡胶层的宽度是位于轮胎径方向最内侧的带束层片的宽度的60～100％。

3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，前述胎面加强橡胶层的厚度从轮胎轴方向中央部向外侧递减，并且在轮胎轴方向中央位置的厚度为2～8mm。

4.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，前述胎面加强橡胶层以及侧壁加强橡胶层所使用的橡胶组成物，硬度(JIS-A)为50～95，损失正切tanδ为0.05～0.3，100％模数为0.5～15.0MPa。

5.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，前述侧壁加强橡胶层的厚度从轮胎径方向中央部向胎面侧以及胎圈侧递减，并且在轮胎最大宽度位置的厚度为4～12mm。

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