CN105313597B

CN105313597B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN105313597B
Application number: CN201510434887.XA
Authority: CN
Inventors: 岛聪史
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: DE102015111941B4; DE102015111941A1; JP2016022884A; US20160023516A1; JP6366400B2; CN105313597A; US9895935B2

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎，其具备：带束层；排列有沿轮胎圆周方向延伸的多个补强帘线的带束补强层；四个主沟槽，其形成于胎面部的外表面，并隔着轮胎赤道在两侧各配置两个且在轮胎圆周方向延伸；及地面接触部，其被四个主沟槽划分，当通过四个主沟槽将带束补强层在轮胎宽度方向从车辆安装内侧向车辆安装外侧依次划分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域时，第五区域的补强帘线的排列密度高于第一区域，第二区域的补强帘线的排列密度高于第四区域，在位于第一区域、第二区域、第四区域、及第五区域中的排列密度高于第三区域的区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面，分别设置具有与排列密度成比例的突出高度的突出部。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种具备埋设于胎面部的带束层、和配设于所述带束层的轮胎径向外侧的带束补强层的充气轮胎。

背景技术

在现有的充气轮胎中，以提高高速耐久性或提高驾驶稳定性为目的，在胎面橡胶和带束层之间设置一个或多个带束补强层。

在下述专利文献1公开了如下一种充气轮胎：以实现提高高速耐久性而不恶化转弯时的平稳的驾驶特性为目的，在带束层的外侧设置有机纤维的带束补强层，并且使带束补强层的织物密度(thread count)从带束层端朝向中心侧逐渐减少的充气轮胎。

而且，就车辆转弯时的轮胎的接地压力分布而言，位于外侧的轮胎(下面称为外圈)的车辆安装外侧(下面，有时也称为out侧)的胎肩部最高，其次，位于内侧的轮胎(下面称为内圈)的车辆安装内侧(下面，有时也称为in侧)的胎肩部高。因此，如专利文献1的充气轮胎那样，若将带束补强层相对于轮胎赤道以对称形式配置，则在考虑到车辆转弯时的情况下，在外圈的out侧补强不足，从而无法得到充分的侧抗力；或者在内圈的in侧补强过剩，从而可能会导致重量增加。另一方面，若将带束补强层相对于轮胎赤道以非对称形式配置，则左右两侧的扩展率不同，从而可能会导致锥度(conicity)增加。

另外，在下述专利文献2公开了如下一种充气轮胎：其在胎面部设置了轮胎赤道两侧的胎面花纹不同的非对称花纹，并且使轮胎赤道左右两侧的带束补强层的帘线排列密度不同。由此，抑制非对称花纹轮胎的锥度的增大而不引起重量增加。

但是，专利文献2的发明是非对称花纹充气轮胎，在对称花纹轮胎中，若使轮胎赤道的左右两侧的带束补强层的帘线排列密度不同，则左右两侧的扩展率不同，并导致锥度增大。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：日本国特开2001-322405号公报

专利文献2：日本国特开2003-200711号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于，提供一种抑制锥度的增大，同时在车辆转弯时能够发挥充分的侧抗力的充气轮胎。

解决课题的方法

通过如下所述的本发明，能够实现上述目的。即，本发明的充气轮胎具备：带束层，其埋设于胎面部；带束补强层，其配设于所述带束层的轮胎径向外侧，并且在所述带束补强层排列有沿轮胎圆周方向延伸的多个补强帘线；四个主沟槽，其形成于所述胎面部的外表面，并隔着轮胎赤道分别在两侧各配置两个且沿轮胎圆周方向延伸；及地面接触部，其被所述四个主沟槽划分，

当通过四个主沟槽将所述带束补强层在轮胎宽度方向上从车辆安装内侧朝向车辆安装外侧依次划分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域这五个区域时，第五区域的补强帘线的排列密度高于第一区域的补强帘线的排列密度，并且第二区域的补强帘线的排列密度高于第四区域的补强帘线的排列密度，

在位于第一区域、第二区域、第四区域、及第五区域中的所述排列密度高于第三区域的区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面，分别设置具有与所述排列密度成比例的突出高度的突出部。

本发明的充气轮胎中，在带束层的轮胎径向外侧配设有带束补强层。在带束补强层排列有沿轮胎圆周方向延伸的多个补强帘线。当通过四个主沟槽将该带束补强层在轮胎宽度方向上划分为五个区域时，位于车辆安装最外侧的第五区域的补强帘线的排列密度，高于位于车辆安装最内侧的第一区域的补强帘线的排列密度。由此，由于能够使在轮胎赤道左右两侧的胎肩部的补强强度最优化，因此能够抑制重量的增加，同时在车辆转弯时也能够发挥充分的侧抗力。另一方面，若使在轮胎赤道左右两侧的补强强度不同，则在左右两侧的扩展率不同，从而可能会导致锥度增大。根据本发明，由于位于车辆安装内侧的第二区域的补强帘线的排列密度，高于位于车辆安装外侧的第四区域的补强帘线的排列密度，因此轮胎赤道左右两侧的补强强度相近，从而能够抑制锥度的增大。

而且，若提高补强帘线的排列密度，则接地长度变短，因此当使补强帘线的排列密度在各区域不同时，接地形状呈扁圆，从而耐偏磨损性能可能会恶化。如本发明那样，在位于排列密度高的区域的轮胎径向外方的地面接触部的接地面设置突出部，由此使该地面接触部的接地长度变长，而且，通过使突出部的突出高度与排列密度成比例来能够使接地形状最优化，因此能够保持耐偏磨损性能。

在本发明的充气轮胎中，优选地，各区域的所述排列密度高于比其区域更靠近轮胎赤道的区域的排列密度。根据该结构，两侧胎肩部的刚性提高，因此能够抑制轮胎变形，从而能够有效地提高侧抗力。

在本发明的充气轮胎中，优选所述突出部的突出端位于比轮胎赤道的轮胎最大外径位置低的轮胎径向内侧的位置。根据该结构，使接地形状呈大致椭圆形状或大致矩形形状，从而能够最优化接地形状。

本发明的充气轮胎中，在位于第一区域和第五区域中的排列密度高的区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面，不设置所述突出部也可。根据该结构，能够使接地形状接近于大致椭圆形状，因此能够使高速耐久性或操纵线性(linearity)变得良好。

附图说明

图1是示出本发明的充气轮胎的一例的轮胎子午线剖视图。

图2是带束补强层的剖视图。

图3是示意性地示出充气轮胎的接地形状的图。

图4是示意性地示出本发明的充气轮胎的接地形状的图。

图5A是突出部的放大图。

图5B是突出部的放大图。

图5C是突出部的放大图。

图5D是突出部的放大图。

图6是示意性示出另一实施方案的充气轮胎的接地形状的图。

附图标记说明

3 胎面部

5 带束层

6 带束补强层

61 第一区域

62 第二区域

63 第三区域

64 第四区域

65 第五区域

91、92、93、94、95 地面接触部

11、12、14、15 突出部

IN 车辆安装内侧(in侧)

OUT 车辆安装外侧(out侧)

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方案进行说明。图1是示出本发明的充气轮胎的一例的轮胎子午线剖视图。图2是示意性地示出图1的充气轮胎的带束补强层的剖视图。

如图1所示，本发明的充气轮胎具备：一对环状的胎圈部1；胎侧部2，其从各个胎圈部1向轮胎径向外侧延伸；胎面部3，其与各个胎侧部2的轮胎径向外侧端连接；及帘布层4，其用于补强一对胎圈部1之间。帘布层4由呈圆环状的帘布层片构成，其端部以夹入胎圈芯1a和填充胶条1b的方式折回。

在胎面部3的帘布层4的外周配设有带束层5，所述带束层5通过束紧效果(belteffect)来补强帘布层4。带束层5具有两个带束层片5a、5b，所述两个带束层片5a、5b具有相对于轮胎圆周方向以20-30°的角度倾斜的帘线，各带束层片以帘线相互反向交差的方式层叠。在带束层5的外周配设有后述的带束补强层6。

在胎面部3的带束层5的外周侧设置有构成接地面的胎面橡胶7。在胎面橡胶7的外表面、即胎面表面TR，设置有沿轮胎圆周方向延伸的多个主沟槽、和被这些主沟槽划分的多个地面接触部。在本实施方案中，设置有四个主沟槽81、82、83、84。四个主沟槽81、82、83、84隔着轮胎赤道CL分别在两侧各形成有两个。另外，四个主沟槽81、82、83、84在轮胎赤道CL和带束补强层端部6t之间各形成两个。

在本实施方案中，在胎面表面TR形成有四个主沟槽81、82、83、84，多个地面接触部包括：轮胎赤道CL所穿过的中心地面接触部93；位于与最外侧的一对主沟槽81、84相比更靠近轮胎宽度方向WD外侧的胎肩地面接触部91、95；设置在胎肩地面接触部91、95之间的中间地面接触部92、94。

在带束层5的轮胎径向RD外侧配设有用于覆盖带束层5的大致整个宽度的带束补强层6。在带束补强层6排列有沿轮胎圆周方向延伸的多个补强帘线。补强帘线相对于轮胎圆周方向以5°以下的倾斜角度排列。作为补强帘线的材料例如包括有机纤维帘线。作为有机纤维帘线的原料例如可包括芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、人造丝，但优选为尼龙。

带束补强层6是通过将补强帘线以螺旋状卷绕在带束层5的轮胎径向RD外侧形成的。此时，通过适当地改变卷绕时的供料间距，能够设定补强帘线的排列密度。此外，本发明的补强帘线的排列密度是指每单位宽度的帘线根数，有时也称为端头(end)数。

带束补强层6被四个主沟槽81、82、83、84划分为五个区域，在轮胎宽度方向WD上从车辆安装内侧(下面称为in侧)IN朝向车辆安装外侧(下面称为out侧)OUT依次设为第一区域61、第二区域62、第三区域63、第四区域64、第五区域65。在进行划分时，将主沟槽81、82、83、84的槽底中心81a、82a、83a、84a作为基准。

在本发明中，in侧IN是指，以轮胎赤道CL为基准在安装于车辆时成为车辆内侧的一侧；out侧OUT是指，以轮胎赤道CL为基准在安装于车辆时成为车辆外侧的一侧。定义了in侧和out侧的轮胎是在安装于车辆时将out侧指定为朝向车辆外侧的、安装方向指定型轮胎，并且以轮胎赤道CL为基准，形成有左右非对称的胎面花纹。对于车辆的安装方向，例如可通过在轮胎的胎侧部标注用于表示in侧或者out侧的标记来指定。

当将带束补强层6划分为第一区域61、第二区域62、第三区域63、第四区域64、第五区域65这五个区域时，第五区域65的补强帘线65C的排列密度d5高于第一区域61的补强帘线61C的排列密度d1，并且第二区域62的补强帘线62C的排列密度d2高于第四区域64的补强帘线64C的排列密度d4。通过使位于最out侧OUT的第五区域65的补强帘线65C的排列密度d5高于位于最in侧IN的第一区域61的补强帘线61C的排列密度d1，能够使轮胎赤道CL的左右两侧、即in侧IN和out侧OUT的胎肩部的补强强度最优化，因此能够抑制重量的增加，同时在车辆转弯时也能够发挥充分的侧抗力。

另一方面，若使轮胎赤道CL的左右两侧、即in侧IN和out侧OUT的补强强度不同，则左右两侧的扩展率不同，从而可能会导致锥度增大。根据本发明，由于使位于in侧IN的第二区域62的补强帘线62C的排列密度d2高于位于out侧OUT的第四区域64的补强帘线64C的排列密度d4，因此in侧IN和out侧OUT的补强强度相近，从而能够抑制锥度的增大。

另外，第三区域63的补强帘线63C的排列密度d3优选在所有区域的排列密度中最低。而且，各区域的排列密度高于比其区域更靠近轮胎赤道CL的区域的排列密度。即，在in侧IN中，优选地，第一区域61的排列密度d1高于第二区域62的排列密度d2，第二区域62的排列密度d2高于第三区域63的排列密度d3。在out侧OUT中，优选地，第五区域65的排列密度d5高于第四区域64的排列密度，第四区域64的排列密度d4高于第三区域63的排列密度d3。根据该结构，两侧胎肩部的刚性提高，因此能够抑制轮胎变形，并且能够有效地提高侧抗力。

对于各区域的排列密度而言，例如，第一区域61的排列密度d1为25-38根/英寸，第二区域62的排列密度d2为20-33根/英寸，第三区域63的排列密度d3为0-21根/英寸，第四区域64的排列密度d4为10-31根/英寸，第五区域65的排列密度d5为35-40根/英寸。

第五区域65的排列密度d5比第一区域61的排列密度d1优选高2-10根/英寸，更优选高3-8根/英寸，特别优选高5-7根/英寸。在第一区域61的排列密度d1和第五区域65的排列密度d5之差不足2根/英寸的情况下，out侧OUT的刚性提高不充分，从而侧抗力的提高效果不充分。另外，在第一区域61的排列密度d1和第五区域65的排列密度d5之差超过10根/英寸的情况下，in侧IN和out侧OUT的刚性差变得过大，由此导致接地形状恶化，从而无法获得充分提高侧抗力的效果。

第二区域62的排列密度d2比第四区域64的排列密度d4优选高2-10根/英寸，更优选高3-8根/英寸，特别优选高5-7根/英寸。在第二区域62的排列密度d2和第四区域64的排列密度d4之差不足2根/英寸的情况下，无法抑制由左右胎肩部的补强而导致的锥度增大。另外，在第二区域62的排列密度d2和第四区域64的排列密度d4之差超过10根/英寸的情况下，转弯时的in侧IN的接地性恶化，从而不能够获得充分提高侧抗力的效果。

优选地，第四区域64的排列密度d4与第五区域65的排列密度d5的合计d4+d5高于第一区域61的排列密度d1与第二区域62的排列密度d2的合计d1+d2。根据该结构，以轮胎赤道CL作为中心，out侧OUT的刚性大于in侧IN的刚性，因此能够有效地提高侧抗力。

优选地，in侧IN的排列密度和out侧OUT的排列密度之差(d4+d5)-(d1+d2)为0-8根/英寸。若in侧IN的排列密度和out侧OUT的排列密之差超过8根/英寸，则in侧IN和out侧OUT的扩展率相差甚大，从而在行驶中会产生一定方向的锥度力(conicity force)。

而且，若提高带束补强层6的补强帘线的排列密度，则扩展率变小而使接地长度变短，因此如本发明所述，在使补强帘线的排列密度在各区域不同的情况下，接地形状呈扁圆，从而耐偏磨损性能可能会恶化。图3是示意性地示出第一区域61的排列密度d1为30根/英寸、第二区域62的排列密度d2为25根/英寸、第三区域63的排列密度d3为10根/英寸、第四区域64的排列密度d4为15根/英寸、第五区域65的排列密度d5为35根/英寸时的接地形状的图。这样，由于接地长度对应排列密度的大小而发生变化，因此接地形状呈扁圆。

因此，在本发明中，在位于第一区域61、第二区域62、第四区域64、及第五区域65中的排列密度高于第三区域63的区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面，分别设置具有与排列密度成比例的突出高度的突出部。此外，无需在位于第三区域63的轮胎径向外侧的地面接触部93的接地面设置突出部。

在本实施方案中，由于第三区域63的排列密度d3在所有区域的排列密度中最低，因此在位于第一区域61、第二区域62、第四区域64、及第五区域65的轮胎径向外侧的地面接触部91、92、94、95的接地面，分别设置有突出部11、12、14、15。但是，假设在第一区域61、第二区域62、第四区域64、及第五区域65中存在有排列密度低于第三区域63的区域的情况下，则无需在位于该区域的轮胎径向外侧的地面接触部设置突出部。

突出部11、12、14、15以一定的剖面形状设置在轮胎圆周方向的整个圆周。本实施方案的突出部11、12、14、15的剖面形状呈大致半圆形状(半圆锥形状)。突出部的轮胎宽度方向两端的高度为零。另外，突出部的剖面形状优选为如上所述那样突出的高度朝向轮胎宽度方向两端逐渐减小的形状。

图4是示意性地示出如图1所述的、分别在地面接触部91、92、94、95的接地面设置突出部11、12、14、15的情况下的接地形状的图。通过在地面接触部91、92、94、95的接地面设置突出部11、12、14、15，与图3的情况相比，在其地面接触部的接地长度变长，而且，由于通过使突出部11、12、14、15的突出高度与排列密度成比例来能够使接地形状最优化，因此能够保持耐偏磨损性能。

突出部11、12、14、15的突出高度分别设为h1、h2、h4、h5。图5A是突出部11的放大图，图5B是突出部12的放大图，图5C是突出部14的放大图，图5D是突出部15的放大图。突出高度h1，是从轮胎径向最外部的突出端11e至虚拟线L1的轮胎径向上的距离。该虚拟线L1，是经过接地端TE和主沟槽81的轮胎宽度方向两端81A、81B这三个点的圆弧。突出高度h2，是从轮胎径向最外部的突出端12e至虚拟线L2的轮胎径向上的距离。该虚拟线L2，是经过主沟槽81的轮胎宽度方向一端81B和主沟槽82的轮胎宽度方向两端82A、82B这三个点的圆弧。突出高度h4，是从轮胎径向最外部的突出端14e至虚拟线L4的轮胎径向上的距离。该虚拟线L4，是经过主沟槽84的轮胎宽度方向一端84B和主沟槽83的轮胎宽度方向两端83A、83B这三个点的圆弧。突出高度h5，是从轮胎径向最外部的突出端15e至虚拟线L5的轮胎径向上的距离。该虚拟线L5，是经过接地端TE和主沟槽84的轮胎宽度方向两端84A、84B这三个点的圆弧。

突出部11、12、14、15的突出高度h1、h2、h4、h5与各区域的排列密度成比例。具体地，若将突出部15的突出高度h5设为x，则突出部11的突出高度h1为x的d1/d5倍，突出部12的突出高度h2为x的d2/d5倍，突出部14的突出高度h4为x的d4/d5倍。

优选地，在位于排列密度最高的第五区域65的轮胎径向外侧的、地面接触部95的接地面所设置的突出部15的突出高度h5，是从虚拟线L5经过突出端15e到达至轮胎最大外径位置的轮胎径向高度H5的0.7-0.9倍。

＜另一实施方案＞

(1)在上述实施方案中，在位于除第三区域63以外的所有区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面分别设置突出部，但在位于第一区域61和第五区域65中的排列密度高的区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面不设置突出部也可。相对于图1中示出的实施方案，在位于第五区域65的轮胎径向外侧的、地面接触部95的接地面不设置突出部的情况下，形成为如图6所示的接地形状。根据该结构，减小轮胎宽度方向端部的接地长度而能够使接地形状接近于大致椭圆形状，因此能够使高速耐久性和操纵线性变得良好。此时，优选地，在地面接触部91的接地面设置的突出部11的突出高度h1，是从虚拟线L1经过突出端11e到达至轮胎最大外径位置的轮胎径向高度的0.6-0.8倍。

(2)在所述实施方案中，带束补强层6为一层，但也可以是两层。此时，至少在一层带束补强层6，将补强帘线的排列密度以如上所述的方式设置即可。

【实施例】

下面，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。此外，实施例等中的评价项目以如下方式进行测定。

耐偏磨损性能

将轮胎安装在实际车辆上，对在干燥路面行驶15000km后的轮胎磨损量进行了测定，并对胎面表面的中心部和胎肩部的磨损量进行了计测，由此算出了偏磨损比(胎肩部的磨损量/中心部的磨损量)。偏磨损比越接近1.0则表示磨损越均匀，并且耐偏磨损性能越优异。

将图1所示的充气轮胎作为实施例1(参照图4的接地形状)。第一区域61的排列密度d1设为30根/英寸、第二区域62的排列密度d2设为25根/英寸、第三区域63的排列密度d3设为10根/英寸、第四区域64的排列密度d4设为15根/英寸、第五区域65的排列密度d5设为35根/英寸。除了在地面接触部95的接地面未设置突出部15以外，以与实施例1相同的方式制备了实施例2(参照图6的接地形状)。除了在地面接触部的接地面均未设置突出部以外，以与实施例1相同的方式制备了比较例1(参照图3的接地形状)。

评价的结果为：偏磨损比在比较例1中为0.4，在实施例1中为0.98，在实施例2中为0.91。即，实施例1和实施例2的充气轮胎与比较例1相比，耐偏磨损性能良好。因此，本发明的充气轮胎能够抑制锥度的增大，同时能够提高侧抗力，并且能够维持耐偏磨损性能。

Claims

1.一种充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎具备：

带束层，其埋设于胎面部；带束补强层，其配设于所述带束层的轮胎径向外侧，并且在所述带束补强层排列有沿轮胎圆周方向延伸的多个补强帘线；四个主沟槽，其形成于所述胎面部的外表面，并隔着轮胎赤道分别在两侧各配置两个且沿轮胎圆周方向延伸；及地面接触部，其被所述四个主沟槽划分，

当通过四个主沟槽将所述带束补强层在轮胎宽度方向上从车辆安装内侧向车辆安装外侧依次划分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域这五个区域时，第五区域的补强帘线的排列密度高于第一区域的补强帘线的排列密度，并且第二区域的补强帘线的排列密度高于第四区域的补强帘线的排列密度，

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：

各区域的所述排列密度高于比其区域更靠近轮胎赤道的区域的排列密度。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：

所述突出部的突出端位于比轮胎赤道的轮胎最大外径位置更靠近轮胎径向内侧的位置。

4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：

在位于第五区域的轮胎径向外侧的、地面接触部的接地面不设置所述突出部。

5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：

所述突出部突出的高度朝向轮胎宽度方向两端逐渐减小。