充气子午线轮胎

                                技术领域

本发明涉及一种充气子午线轮胎，该充气子午线轮胎由于加固部分的帘线加固层的应 用而提高了高速耐久性。

                                背景技术

在包含有设置在胎体外侧的带体层和的被加固而具有紧箍作用胎面部分的子午线轮 胎中，带体层的约束力在其外端部分减少，以至于在高速行驶的时候，由于离心力或其他 因素而容易在轮胎的胎缘部产生隆起(1ifting)。其结果耐久性趋于降低，这样，例如在带 体层的外端处产生脱落或损坏。

为了抑制这种隆起，增加高速行驶的耐久性能，通常地，在带体层的外侧设置有夹层 (band layer)以补充带体层外端部的约束力，其中，由尼龙或类似物制成的夹层帘线(band cords)在轮胎圆周方向呈螺旋状缠绕在夹层上。已知的是，被夹层加固过的轮胎在所谓的 有级变速法(step speed method)的高速耐久性测试(例如，如ECE30等的标准测试)中 显示出优良的高速耐久性能，在所谓有级变速法中，每隔20分钟加速10km/h。

通过本发明人已做过的各种试验发现，当在接近于实际使用的情况下，例如在长时间 高速行驶的情况下，上述轮胎在耐久性方面没有得到十分满意的效果。这可能是由于轮胎 轴向外侧的加固部分较带体层受到更大影响的原因，其中，加固部分由于持续长时间的高 速运行而逐渐隆起，从而导致胎缘部的隆起。

另外在日本特开2001-191744号公报中公开了绕胎圈芯折叠的U字状的帘线加固层。

在该帘线加固层中，其轮胎轴向的内侧片部沿胎体的外表面延伸，且内侧片部的径向 外端部夹在带体层和胎体层之间。但是，内侧片部的径向内端部延伸到胎圈芯，并连续到 帘线加固层的外侧片部。因此，该帘线加固层的内侧片部对自胎圈芯到带体层的侧部区域 进行了相同的加固，故可增强轮胎的横刚性而提高操纵稳定性。

但是，由于相同地加固了侧部区域，故依然不能解决从整个侧部区域看来加固部的加 固相对不足的问题。

因此，为了抑制胎缘部的隆起，有必要不对侧部区域同样地进行加固，而对加固部进 行集中且牢固地加固。

因此本发明的目的是提供一种充气子午线轮胎，其中，可以有效地约束加固部分的移 动，抑制胎缘部的隆起，且不但在进行有级变速法的时候，而且在接近于实际使用的条件 下作连续高速行驶的时候，都能提高高速耐久性。为了这个目的，本发明提供的一种充气 子午线轮胎，其基本点在于，在加固部分处设置有帘线加固层，该帘线加固层具有与轮胎 圆周方向呈30-60度角设置的有机纤维加固帘线(采用钢丝帘线质量就大，因此由于高速 度的离心力帘线加固层本身就会发生隆起)且所述帘线加固层的径向外端部夹在在胎体和 带体层之间，且将径向内端部夹在胎体的帘布层主体部和带体层的帘布层折叠部之间，同 时将径向外端部与带体层之间的重叠的宽度及所述径向内端部与帘布层折叠部的重叠的 宽度分别限制为规定的宽度。

                                发明内容

为了实现上述目的，本发明涉及一种充气子午线轮胎，该轮胎包括胎体和带体层，所 述胎体至少包括一个胎体帘布层，该胎体帘布层中，从侧壁部分上的胎面部分延伸直到胎 唇部分的胎唇芯的帘布层主体部分与绕胎圈芯在轮胎轴向上从内到外折叠的帘布层折叠 部分整体成形；所述带体层包括设置在胎面部分的内侧和胎体径向外侧的两个带体帘布 层，

其中，胎体的帘布层折叠部分的径向的外端部端接在轮胎最大宽度点的径向外侧位 置；

其中，加固部分设置有沿胎体外表面延伸的帘线加固层，该帘线加固层具有与轮胎圆 周方向呈30-60度角设置的有机纤维加固帘线；和

其中，帘线加固层设置成它的径向外端部固定在胎体和带体层之间，且他的径向内端 部固定在胎体的帘布层主体部分和帘布层折叠部分之间。

帘线加固层优选设置成：径向外端与带体层重叠的上部重叠部分的宽度设定为 20-40mm，而径向内端部与帘布层折叠部分重叠的下部重叠部分的宽度设定为10-20mm。

所述带体层优选设置成：使其轴向外端被夹层覆盖，该夹层中，夹层帘线以在圆周方 向上不超过5度的角设置。

所述胎体优选包括径向内部胎体帘布层和径向外部胎体帘布层，以及外部胎体帘布层 的帘布层折叠部分的外端被端接于帘线加固层的内端部径向内侧位置处，这样，在其间形 成一个间隔部分。

                                附图说明

图1是按照本发明的一个实施方式的轮胎的截面图。

图2是显示其主体部分的放大截面图。

图3是显示本发明的另一个实施方式的截面图。

                                具体实施方式

现在将结合例举的实施例说明本发明的一个实施方式。图1例举了一个举例说明本发 明的充气子午线轮胎是可同时用于越野目的的4WD轮胎的情况的截面图。

在图1中，充气子午线轮胎1包括胎体6和带体层7，所述胎体6从侧壁部分3上的 胎面部分2延伸直到胎唇部分4的胎圈芯5；以及所述带体层7，设置在胎面部分2的内 侧和胎体6的径向外侧。

胎体6包括一个以上径向排列的的胎体帘布层，其中胎体帘线以例如相对于轮胎圆周 方向呈75-90的角设置，其中，本实施方式中设有两个胎体帘布层6A、6B。适合使用的胎 体帘布层可以是有机纤维帘线，如尼龙、聚酯、人造纤维或芳香族聚酰胺。

胎体帘布层6A、6B的每一个都包括帘布层折叠部分11，该帘布层折叠部分11在胎 圈芯5、5之间延伸的帘布层主体部分10的每一端处绕胎圈芯5从内到外折叠，其中，从 胎圈芯径向向外延伸的胎圈三角胶芯(bead apex rubber)8设置在帘布层主体部分10和用 于胎圈加固的帘布层折叠部分11之间。

胎体帘布层6A、6B中至少一个(本实施方式中，为径向内部胎体帘线6A)设置成： 使其帘布层折叠部分11A在折叠后端接在胎圈三角胶芯8之外延伸直到轮胎最大宽度点M 的径向外侧位置。在本实施方式中，径向外部胎体帘布层6B类似地设置成：其帘布层折 叠部分11B折叠后端接于轮胎最大宽度点M的径向外侧位置。在这种情况下，帘布层折 叠部分11B的外端部(Be)(此后，称为“折叠端部Be)端接于帘布层折叠部分11A的外端 部(Ae)(此后，称之为“折叠端部Ae”)的径向内侧，这样，折叠端部Be被帘布层折叠 部分11A覆盖和保护，且可以抑制帘线端的松弛。

“轮胎最大宽度点M”是只能从轮胎的子午圈部分看到侧壁部分3的轮廓3S的轴向 最外点，不包括任何局部突起或凹槽，例如装饰性细齿，用于指示标志的筋体或用于保护 目的保护筋。

其次，带体层7包括两个带体帘布层7A、7B，在带体帘布层7A、7B中，带体帘线 以与轮胎圆周方向呈一定角度，例如10-30度设置。带体帘布层7A、7B重叠于帘布层的 带体帘线以至于相互交叉，由此提高了带体刚度，且基本上使胎面表面2的整个宽度上得 到坚牢的加固，并具有紧箍效果。钢丝帘线可适用于带体帘线，此外，如果需要，可以使 用高模量的有机纤维帘线，例如聚对萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate，PEN)、聚 对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene telephthalate，PET)、或芳香族聚酰胺。

在本实施方式中，夹层9设置在带体层7的外侧，夹层9包括夹层帘布层9A，在夹 层帘布层9A中，有机纤维如尼龙的夹层帘线以与圆周方向呈不大于5度的角度设置，其 目的在于补充带体层7的外端部7E(此后，称之为“带体端部7E”)处的约束力的减小， 和提高对高速的耐久性。对于夹层帘布层9A，可使用仅仅覆盖带体端部7E的一对左、右 边缘夹层帘布层或者基本上覆盖带体层7的整个宽度的整块夹层帘布层，且夹层9使用 它们中的任意一种或者两种的结合来形成。本实施方式例举了夹层9包括边缘夹层帘布层 的情形。

在本实施方式中，沿着胎体6的外部表面延伸的帘线加固层12设置在轮胎1的加固 部分Bs处。

这种帘线加固层12包括加固帘布层12A，在加固帘布层12A中，有机纤维加固帘线 以与轮胎圆周方向呈30-60度的角，优选40-50度的角设置，且叠加在胎体6的帘布层主 体部分10的外表面上以在径向向内侧和外侧延伸。

如图2所例举的，帘线加固层12设置成：其径向的外端部12U在固定于帘布层主体 部分10和带体层7之间后终止，同时它的径向内端部12L在固定于帘布层主体部分10和 帘布层折叠部分11之间后终止。

在这种方式下，通过设置具有都被固定的外端部12U和内端部12L的帘线加固层12、 使胎体6、带体层7和帘线加固层12可有机地组合以有效增强加固部分Bs。特别地，由 于设置了加固帘线，从而使胎体帘线以至少15度角交叉，加固部分Bs的刚度被提高，从 而限制它的移动，因此，加固部分径向向外的隆起被抑制。

在外端部12U重叠于带体层7处的上部重叠部分JU，形成坚固的桁架结构，其中， 所有的带体帘线、加固帘线和胎体帘线都相互交叉，从而提高带体端部7E处的紧箍效果。 因此，与限制加固部分Bs处的隆起效果一起，可以有效地限制胎缘部的隆起，并且除了 使用有级变速法时的高速耐久性之外，还能显著提高在接近于实际使用状态下进行连续行 驶时的高速耐久性。

应当注意的是，在带体层9按本实施方式被设置的情况下，可以在夹层帘线、带体帘 线、加固帘线和胎体帘线相互交叉的上部重叠部分JU处形成一个更坚固的桁架结构，从 而获得一个更优选用来提高高速耐久性的实施方式。

为了有效地展示出高速耐久性的提高效果，沿上部重叠部分JU的帘线加固层12的宽 度WU优选设定为20-40mm。在宽度WU小于20mm的情况下，不能足够保证高速耐久 性提高的效果，或者，高速耐久性可能降低，例如导致在起始于外端部12U的端部边缘处 的帘线端的松弛。另一方面，在宽度WU大于40mm的情况下，由于胎面部分2的刚度被 过度的增大，不仅不可能指望进一步提高高速耐久性的效果，而且乘坐舒适性趋向于受损 害。

当在轮胎圆周方向上延伸的纵向凹槽G形成在胎面部分2上时，外端部12U的端部需 要从纵向凹槽G的凹槽底部位置轴向向内或向外移动。如果端部位于凹槽底部位置以下， 则在轮胎上形成低刚度的位置，且带体层7在端部位置弯曲，导致带体受损。

帘线加固层12的内端部12L与折叠端部Ae重叠以形成重叠部JL，由此内端部12L 的移动被限制，且内端部12L被覆盖和保护，这样可以获得高速耐久性提高的效果。为了 这个目的，优选设定沿着帘线加固层12的重叠部分JL的宽度WL为10-20mm。在宽度 WL小于10mm的情况下，由帘线加固层12得到的加固部分Bs的加固效果将不充分，且 倾向于在内端部12L的端部处产生帘线端的松弛。当宽度WL超过20mm时，端部将更靠 近于胎圈三角胶芯8的外端，变形可能会增加，导致帘线松弛或降低乘坐舒适度。

当胎体6包括如本实施方式中的两个帘布层时，优选，外部胎体帘布层6B的折叠端 部Be径向端接于内端部12L的内侧，以在它和内端部12L之间形成一个间隔部分K。这 是为了尽可能的限制由于重叠导致的刚度的差异，以避免由于应力集中而损坏。优选，固 定隔开部分K的距离WK为不小于5mm，以在内端部12L和折叠端部Be的各个端部获得 更好的应力扩散和限制帘线段的松弛。

虽然低模量有机纤维帘线，如尼龙、聚酯或人造纤维可用作加固帘线，然而，从加固 效果的角度考虑，更好的是使用高模量有机纤维帘线，如聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚 对苯二甲酸乙二酯(PET)。

如本实施方式，当实施方式中的轮胎1形成作为可同时用于越野目的的4WD轮胎时， 帘线加固层12不仅用来提高高速耐久性，还用作提高加固部分Bs处的抗切割性和防止胎 体6在与石块接触时产生破裂损坏的保护层。

在这种情况下，优选配置用于保护的圆周延伸的从轮廓3S突出的保护筋13，它形成 在加固部分Bs中。这里，折叠端部Ae的端部优选被保护筋13覆盖，以防止破裂损坏。

图3列举了胎体6仅仅包括内部胎体帘布层6A的情况。

虽然上面已经具体描述了本发明的特别优选的实施方式，但本发明不限于这些例举的 实施方式，而是可以改进成各种形式来实施。

实施例

按照表1中的规格通过试验制造具有265/70R16尺寸的4WD轮胎，在标准内压下进 行连续行驶和在使用有级变速法的减小内压下进行连续行驶的同时测量各个样品轮胎的 高速耐久性，并测试加固部分的抗震性能。除表1之外的其他规格都相同。

(1)高速耐久性(有级变速法)

按照ECE30，让样品轮胎在轮圈(16×7JJ)、内压(200KPa)和载荷(8.79KN)的设 定条件下以10km/h每20分钟的有级变速法在滚筒上行驶，以测量轮胎损坏时的时间和速 度。

(2)高速耐久性(在标准内压下连续行驶)

让样品轮胎在轮圈(16×7JJ)、内压(200KPa)、载荷(8.79KN)和速度(170km/h) 的设定条件下在滚筒上行驶，以测量轮胎损坏时的行驶距离。

(3)高速耐久性(在降低的内压下连续行驶)

让样品轮胎在轮圈(16×7JJ)、内压(140KPa)、载荷(8.79KN)和速度(170km/h) 的设定条件下在滚筒上行驶，以测量轮胎损坏时的行驶距离。

(4)抗震性能

进行按JIS D4230的模冲破坏测试(Plunger breakdown tests)以测量加固部分处的模 冲值。

表1   实施例1   实施例2   比较例1   比较例2   比较例3   夹层   帘布层   帘线角     带体层   帘布层   帘线角(度)   胎体   帘布层   帘线角(度)   尼龙   边缘帘布层   0度   (螺旋状)   钢丝   两个   +26/-26   聚酯   两个   +88/-88   尼龙   边缘帘布层   0度   (螺旋状)   钢丝   两个   +26/-26   聚酯   一个   90   尼龙   边缘帘布层   0度   (螺旋状)   钢丝   两个   +26/-26   聚酯   两个   +88/-88   尼龙   边缘帘布层   0度   (螺旋状)   钢丝   两个   +26/-26   聚酯   一个   90   尼龙   边缘帘布层   0度   (螺旋状)   钢丝   两个   +26/-26   聚酯   两个   +88/-88   帘线加固层   帘线角(度)   重叠宽度WU(mm)   重叠宽度WL(mm)   间隔宽度WK(mm)   高速耐久性   有级变速法   标准内压下连续行   驶   降低内压下连续行   驶   抗震性能   尼龙   45   30   15   5   210km/h   (19分钟)   12700km     1500km     234J   尼龙   45   30   15   5   220km/h   (19分钟)   13800km     1400km     189J   -   -   -   -   -   200km/h   (0分钟)   2286km     100km     160J   -   -   -   -   -   210km/h   (5分钟)   5100km     90km     120J   尼龙   45   10   5   15   200km/h   (11分钟)   6500km     400km     230J

从测试结果证实，实施例的结果相比于比较例的结果可显著提高高速耐久性，特别是 在标准内压下和降低内压进行连续行驶时，且用在实际车辆中提高高速耐久性方面十分有 效。

工业应用性

如已经阐述的，按照本发明的充气子午线轮胎在其加固部分具有帘线加固层，其中， 径向外端部分固定在胎体和带体层之间，且径向内端部固定在胎体的帘布层主体部分和帘 布层折叠部分之间。采用这种设置，加固部分的移动能被有效地限制，胎缘部的隆起能被 限制，且在使用有级变速法时能提高高速耐久性，以及在接近于实际使用的状态下进行连 续高速行驶时的耐久性。