CN102161299A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现兼顾雪地性能和干地性能的充气轮胎。该充气轮胎具有：胎面橡胶(7)，其设置有沿轮胎周向延伸的多个主槽(8)和由主槽(8)分隔出的陆部(9)；束带层(5)，其埋设于胎面橡胶(7)中；以及束带加强层(6)，其配置于束带层(5)的外周，该充气轮胎构成为，束带加强层(6)在陆部(9)的内侧区域具有至少以三层构成的加强层叠部(10)，加强层叠部(10)从胎面至最外层的深度小于主槽(8)的槽深，最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种能够良好地实现兼顾在冰雪路面的行驶性能和在干燥路面的行驶性能的充气轮胎，特别作为无钉轮胎(studless tire)而有用。
背景技术
通常在无钉轮胎中，胎面使用较软的橡胶。由此，制动时或转弯时，使陆部易于适当倾斜，通过伴随此现象而产生的棱边效应，能够提高在摩擦系数低的冰雪路面上的行驶性能(以下，称为雪地性能。)。
然而，近年来，也由于地球温暖化导致的暖冬的影响，使用无钉轮胎在干燥路面行驶的机会增加，存在不仅要求雪地性能、也要求在干燥路面的行驶性能(以下，称为干地性能。)的趋势。通过胎面使用较硬的橡胶、或设定较低的沟槽密度，能够提高干地性能，但是与此相反，雪地性能降低。因此，强烈期望一种与橡胶配合和沟槽密度无关的、能够良好地兼顾雪地性能和干地性能的对策。
在下述专利文献1中，记载有一种充气轮胎，其至少在束带层的两侧部的位置处，配置有窄幅的加强层的充气轮胎。但是，对于该结构，认为仅利用加强层抑制充气轮胎在行驶时直径变大，几乎没有与兼顾雪地性能和干地性能相关的改善效果。即，为了在确保雪地性能的同时提高干地性能，需要使用不依赖橡胶硬度和沟槽密度的方法抑制陆部的倾斜，但是该轮胎并没有公开该目的的构造。
在下述专利文献2中，记载有一种充气轮胎，其在束带层的外侧设置有帘布层，该帘布层具有位于陆部的肋状部分内侧的高密度部、和位于纵向槽内侧的低密度部，公开了作为高密度部重叠三片帘布层而形成的充气轮胎。但是，认为该轮胎也很难讲抑制陆部倾斜的效果是充分的，对兼顾雪地性能和干地性能的贡献很小。另外，也可能产生以帘布层的端部为起点的分离。本来该轮胎是作为赛车用轮胎而使用的，对无钉轮胎的上述问题没有启示解决方法。
专利文献1：日本特开2006-103397号公报
专利文献2：日本特开平11-291713号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够实现兼顾雪地性能和干地性能的充气轮胎。
上述目的可以通过如下所述的本发明而实现。根据本发明的第一方式，提供一种充气轮胎，其具有：胎面橡胶，其设置有沿轮胎周向延伸的多个主槽和由所述主槽分隔出的陆部；束带层，其埋设于所述胎面橡胶中；以及束带加强层，其配置于所述束带层的外周，该充气轮胎的特征在于，所述束带加强层在所述陆部的内侧区域具有至少以三层构成的加强层叠部，所述加强层叠部从胎面至最外层的深度小于所述主槽的槽深，最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部。
在该充气轮胎中，通过使束带加强层在陆部的内侧区域具有加强层叠部，能够提高陆部的刚性。而且，加强层叠部至少以三层构成，从胎面至最外层的深度小于主槽的槽深，最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部，因此，能够有效地加强主槽的槽壁。其结果，即使将橡胶配合和沟槽密度设定为有利于雪地性能，也能够抑制陆部倾斜，能够良好地实现兼顾雪地性能和干地性能。另外，通过使最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部，能够抑制以该端部为起点的分离产生。
根据基于所述第一方式的本发明的第二方式，提供一种在所述加强层叠部的宽度方向两侧，最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部的构造。根据上述结构，可以在加强层叠部的宽度方向两侧加强主槽的槽壁而抑制陆部倾斜，并且能够提高耐分离性能。
根据基于所述第一或第二方式的本发明的第三方式，提供一种构成为所述加强层叠部的最外层包入位于其内周的层的端部的构造。根据所述结构，能够阻止以位于内周的层的端部为起点的分离发展，有效地提高耐分离性能。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的充气轮胎的一个例子的轮胎子午线半剖视图。
图2是表示图1的轮胎的主要部分的放大图。
图3(a)是表示本发明的其它实施方式中的加强层叠部的主要部分剖视图。
图3(b)是表示图3a的剖面的一个例子的斜视图。
图4是表示本发明的其它实施方式中的加强层叠部的主要部分剖视图。
图5是表示加强层叠部的包入构造的变形例的图。
图6是本发明的其它实施方式中的轮胎子午线半剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。图1所示的充气轮胎具备：一对坏状的胎圈部1；胎壁部2，其从胎圈部1向轮胎径向外侧延伸；以及胎面部3，其与该胎壁部2的外周侧端相连续。帘布层4从胎面部3经胎壁部2至胎圈部1，夹持胎圈芯1a和胎边芯1b而折回。本实施方式的帘布层4具有在胎面部3沿轮胎宽度方向断开的间拔构造，但是本发明并不限定于此。
在构成胎面部3的外周侧部分的胎面橡胶7上，设置有沿轮胎周向延伸的多个主槽8和由主槽8分隔出的陆部9。陆部9由沿轮胎周向连续地延伸的肋部或多个块构成。在后者的情况下，用沿与主槽8正交的方向延伸的横槽，将陆部9沿轮胎周向分割。从充分发挥棱边效果而提高雪地性能的观点出发，在陆部9的表面根据需要形成有沟槽。
束带层5埋设于胎面橡胶7内，在胎面部3处，沿帘布层4的外周配置。束带层5a、5b是通过对相对于轮胎周向以10～60度的倾斜角度排列的钢帘线进行橡胶涂覆而形成的，束带层5通过将至少2片束带层(在本实施方式中，为束带层5a和束带层5b)以其帘线彼此互逆地方式层叠而构成。该帘线也可以由聚酯、人造纤维、尼龙、芳香族聚酰胺等有机纤维形成。
在束带层5的外周配置有束带加强层6，在其外周设置有胎面橡胶7。束带加强层6在陆部9的内侧区域具有以三层构成的加强层叠部10。另外，在本实施方式中，束带加强层6除了加强层叠部10之外，还单独具有覆盖束带层5的两端部的一对加强端部11。该加强端部11抑制束带层5的端部的偏移，提高耐久性。
如图2中放大所示，加强层叠部10从胎面至最外层10a为止的深度D10比主槽8的槽深D8小，最外层10a从侧方覆盖位于其内周的层10b、10c的端部，由此，有效地加强主槽8的槽壁，在将橡胶配合和沟槽密度设定为有利于雪地性能的同时抑制陆部9倾斜，能够良好地实现兼顾雪地性能和干地性能。根据确保上述作用效果的观点，优选槽深D8与深度D10之差为1.0mm以上。
另外，通过使最外层10a从侧方覆盖位于其内周的层10b、10c的端部，能够防止以该端部为起点的分离产生，提高耐分离性能。在本实施方式中，因为在加强层叠部10的宽度方向两侧应用上述包覆构造，所以在加强层叠部10的两侧能够得到抑制陆部9倾斜的效果以及提高耐分离性能的效果。
加强层叠部10至少部分地以三层以上构成，例如也可以以四层以上构成。由此，能够容易地确保加强层叠部10的高度，使深度D10小于槽深D8，能够适当地加强陆部9的根部。另一方面，从束带层5至主槽8的槽底的橡胶厚度T为2mm左右，包含在加强层叠部10内的帘线的直径通常为1mm以下，因此，在两层以下的加强层叠部中，无法恰当地确保高度。
优选加强层叠部10的高度不超过TWI(胎面磨损标记，未图示)。TWI是为了通知由于磨损导致的轮胎更换时间而在主槽8的槽底设置的凸起，例如设置在距离槽底1.6mm的高度处。
束带加强层6由与沿轮胎周向实际平行地延伸并进行了橡胶涂覆的帘线C构成。作为帘线C的材料，例示尼龙和芳香族聚酰胺、聚酯、人造纤维等有机纤维，其直径例如为0.5～0.8mm，能够使用具有与通常的包含在束带加强层内的帘线相同物性的材料。束带加强层6沿轮胎周向以螺旋状卷绕进行了橡胶涂覆的一根帘线C、或由进行了橡胶涂覆的多根帘线C构成的窄幅的带状层而形成。
由于该加强层叠部10为如上所述使最外层10a从侧方覆盖层10b、层10c的端部的构造，因此具有沿着主槽8的槽底附近的槽壁的部分，其层间(即，层10a与层10b之间和/或层10b与层10c之间)的高度也能够配置帘线C。由此，能够提高陆部9的根部的加强效果，能够提高转弯时等的操纵稳定性。
从主槽8的槽壁至加强层叠部10的轮胎宽度方向的距离a，优选为1.0～3.0mm，更优选为1.0～1.5mm。如果该距离a超过3.0mm，则存在利用加强层叠部10提高陆部9的刚性的效果变小的趋势，如果该距离a不足1.0mm，则因加强层叠部10距槽壁太近，有可能在轮胎的硫化成型时对主槽8的形成工序产生障碍。
并不特别限定形成于胎面橡胶7上的主槽8的数量，在本实施方式中，例示了隔着轮胎中线CL形成每侧各两条、计合计四条主槽8的例子。该情况下，陆部9由含有轮胎中线CL的中心陆部、位于其两侧的一对中间陆部、和位于最外层的一对胎肩陆部构成。虽然加强层叠部10只要至少配置在一个陆部9中即可，但是因为在中心陆部处，更有助于干地性能的效果，所以优选如本实施方式所示地，至少在中心陆部的内侧区域配置加强层叠部10。
因为本发明的充气轮胎实现如上所述的效果，能够良好地实现兼顾雪地性能和干地性能，所以作为无钉轮胎而有用。作为无钉轮胎，优选胎面橡胶7的橡胶硬度(JIS K6253的A型硬度计的测定值)为40～60度，更优选为45～55度，以可以容易地实现陆部9的适当倾斜。
束带加强层6也可以具有整体覆盖束带层5的宽幅的层，将这种宽幅的层为一层的构造称为单帽加强构造。例如，束带层5的正上方的层10c也可以宽度大于束带层5而兼作为加强端部11使用，也可以将该宽幅的层10c和层10a、10b构成加强层叠部10。该情况下，虽然最外层10a仅覆盖层10b的端部，但是被最外层10a从侧方覆盖端部的内周层至少有一层即可。另外，也可以如下述的实施例1～3所示，采用单帽加强构造，在其外周配置上述加强层叠部10，在该情况下，加强层叠部10以四层构成。
如上所述，在本发明中，虽然考虑在主槽8的槽底的内侧区域也配置加强层叠部10的方式，但优选避开主槽8的槽底的内侧区域而配置束带加强层6。即使对主槽8的槽底的内侧区域进行加强，也基本不会提高干地性能，为了抑制陆部9倾斜，在陆部9的内侧区域配置加强层叠部10就足够。另外，在无障碍地执行轮胎的硫化成型时主槽8的形成工序的方面，上述结构有利。该情况下，加强层叠部10成为在最外层的外周具有两层以上的窄幅的层的构造。
本发明并不被上述实施方式进行任何限定，能够在不脱离本发明主旨的范围内实行各种改进变更。能够根据使用的用途和条件适当地变更形成于轮胎面上的胎面图案。另外，胎面橡胶并不限于单层，也可以是基体橡胶的外周层叠帽橡胶而成的帽-基体构造的复合层。
下面，说明在本发明的充气轮胎中能够使用的加强层叠部的其它方式。如图3a所示的加强层叠部20，是在其宽度方向中央分割最外层20a的例子，分割间隔c相对于层20c的宽度尺寸b的比例c/b例如为0.1～0.6。另外，也可以仅配置分割为两部分的最外层20a中的一侧，该情况下，能够使陆部9的车辆安装时的内侧或外侧的刚性提高。这些方式均采用以层20a、20b、20c这三层构成加强层叠部20的结构。
在图3a 所示的加强层叠部20中，优选使最外层20a与沟槽的分布对应。即，如图3b所例示，在作为陆部9的块91上形成有从中央部呈放射状延伸且在该中央部无沟槽的放射状沟槽15的情况下，在该块91的中央部存在刚性变高的趋势，但是通过使最外层20a在中央部进行分割，从而可以实现刚性的均匀化而提高操纵稳定性。另外，虽然在图3b中使沟槽为放射状，但是并不限定于此。另外，因为即使在表面无沟槽的块中也存在中央部的刚性变高的趋势，所以通过配置最外层20a，同样能够得到提高操纵稳定性的效果。
如图4所示的加强层叠部30，最外层30a包入位于其内周的层30b、30c的端部，以四层构成。根据该结构，能够可靠地阻止以层30b、30c的端部为起点的分离发展，有效地提高耐分离性能。作为该包入构造的变形例，可以列举如图5(a)～图5(c)所示的加强层叠部40、50、60。加强层叠部40为以四层构成的例子，加强层叠部50、60为以三层构成的例子。这些包入构造也可以仅应用于加强层叠部的宽度方向一侧。
另外，在本发明中，构成加强层叠部的各层宽度不同也可，例如在图2的加强层叠部10中，层10b与层10c的宽度尺寸不同也可。另外，也可以在构成加强层叠部的层的一部分中，帘线的倾斜角度与其它层不同。例如在图2的加强层叠部10中，也可以使层10b的帘线C沿轮胎宽度方向延伸。在上述加强层叠部10中，为了提高陆部9的横向刚性，通过将上述实施方式配置在胎肩陆部的内侧区域，从而能够抑制摩擦接触，改善雪地性能。
在所述实施方式中，示出了仅在中央陆部的内侧区域配置加强层叠部10的例子，但本发明并不限定于此，也能够在中间陆部和胎肩陆部中配置。图6为在一对胎肩陆部的内侧区域配置有加强层叠部10的例子。
实施例
下面，对具体示出本发明的结构和效果的实施例等进行说明。另外，实施例等的评价项目如下所述进行测定。
(1)雪地性能
在实际车辆(国产轿车)上安装测试轮胎并使其在冰雪路面上行驶，对从进入速度40km/h开始施加制动力而使ABS作动时的制动距离进行测定。将对比例1的结果作为100而对测定值的倒数进行指数化，指数越大，表示雪地性能(特别是制动性能)越优良。
(2)干地性能
在上述的实际车辆上安装测试轮胎，在作为干燥地面的试验道路上实施转弯行驶和制动等，针对操纵稳定性能、转弯性能及制动性能，利用驾驶员的感官试验进行评价。将对比例1的结果作为100而进行指数评价，指数越大，表示干地性能越优良。
(3)耐分离性能
使用具备直径为1.7m的转筒的室内转筒试验机。将空气压设为180kPa，将试验速度设为80km/h，使轮胎负荷载重从JIS规定的85％开始，每隔规定时间增加载重，最终以140％行驶，由此进行15000km行驶试验。在行驶试验后，将轮胎阶梯，调查束带加强层的分离。无分离的轮胎评价为「○」，产生分离的轮胎评价为「×」。
对比例1～3
在如图1所示构造的轮胎(尺寸：195/65R15)中，将不具备束带加强层的轮胎设为对比例1。另外，对比例2形成为，采用由一层宽幅层覆盖束带层的单帽加强构造，将胎面橡胶的橡胶硬度提高5度，除此之外，与对比例1相同。另外，对比例3形成为，采用相同的单帽加强构造，并将沟槽密度降低为0.02mm/mm2，除此之外，与对比例1相同。沟槽密度是以陆部胎冠的面积除以沟槽长度的总和而得到的值。
实施例1～4
实施例1形成为，与对比例2、3相同地采用单帽加强构造，在中心陆部的内侧区域配置如图2所示的加强层叠部，除此之外，与对比例1相同。另外，实施例2形成为，除了加强层叠部为如图3a所示的构造之外，与实施例1相同。另外，实施例3形成为，除了加强层叠部为如图4所示的构造之外，与实施例1相同。实施例4形成为，代替单帽加强构造而采用如图1那样覆盖束带层两端的一对加强端部之外，与实施例1相同。
对比例4
对比例4形成为，使加强层叠部的最外层与位于其内周的层同宽，除此之外，与实施例1相同。评价结果在表1中示出。
[表1]
Figure BSA00000432225400101
根据表1可知，虽然在对比例2中通过使胎面橡胶***，在对比例3中通过降低沟槽密度，从而分别能够提高干地性能，但是相反地，雪地性能降低。另外，在配置有加强层叠部的对比例4中，虽然可以在维持雪地性能的同时提高了干地性能，但是在各层的端部周边容易产生分离。与此相对，在实施例1～4中，无需降低雪地性能就改善了干地性能，能够良好地实现兼顾两种性能。另外，在实施例3中，通过采用包入构造，提高了耐分离性能。

Claims (3)

1.一种充气轮胎，该充气轮胎具有：胎面橡胶，其设置有沿轮胎周向延伸的多个主槽和由所述主槽分隔出的陆部；
束带层，其埋设于所述胎面橡胶中；以及
束带加强层，其配置于所述束带层的外周，
该充气轮胎的特征在于，
所述束带加强层在所述陆部的内侧区域具有至少以三层构成的加强层叠部，所述加强层叠部从胎面至最外层的深度小于所述主槽的槽深，最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述加强层叠部的宽度方向两侧，最外层从侧方覆盖位于其内周的层的端部。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述加强层叠部的最外层构成为，包入位于其内周的层的端部。
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