充气轮胎 |
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| 申请号 | CN201480023255.8 | 申请日 | 2014-03-11 | 公开(公告)号 | CN105142936A | 公开(公告)日 | 2015-12-09 |
| 申请人 | 住友橡胶工业株式会社; | 发明人 | 小原圭; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供能够抑制 胎体 帘线向 内衬 层咬入从而提高轮胎的耐久性能的 充气轮胎 。充气轮胎(1)具有从 胎面 部(2)经由胎侧部(3)直至 胎圈 部(4)的 胎圈芯 (5)的由 胎体帘布层 (11)构成的胎体(6)，胎圈芯(5)包括内侧芯体(14)和外侧芯体(15)。胎体帘布层(11)被夹在内侧芯体(14)与外侧芯体(15)之间。内侧芯体(14)以及外侧芯体(15)分别包含沿轮胎周向卷绕至少一周的胎圈帘线(16)。胎圈帘线(16)包含由多根丝(17)加捻而成的最外层(18)，在至少一方的胎圈部，内侧芯体(14)以及外侧芯体(15)的各胎圈帘线(16)的最外层(18)的加捻方向是胎体帘布层(11)容易从内侧芯体(14)与外侧芯体(15)之间向轮胎径向的外侧移动的方向。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种充气轮胎，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 充气轮胎技术领域背景技术[0002] 下述专利文献1提出了使用型芯制造充气轮胎的型芯成型法。该型芯具有与充气轮胎的内腔面相等的外表面。为了成型生胎，在型芯的外表面贴附有内衬层、胎体帘布层、胎圈芯、胎侧橡胶以及胎面橡胶等。生胎与型芯一起在金属模内被硫化，以使得生胎在金属模内不发生膨胀变形。硫化后，将型芯从轮胎分解并取出。型芯成型法由于硫化中的生轮胎的变形小，所以能够提供尺寸稳定性优异的充气轮胎。 [0003] 图9示出了通过型芯成型法制成的充气轮胎的胎圈部b的局部剖视图。充气轮胎的胎体c包含由胎体帘线的排列体所构成的胎体帘布层c1。在胎圈部b配置有胎圈芯d。胎圈芯d包含配置于胎体帘布层c1的轮胎轴向内侧的内侧芯体di和配置于胎体帘布层c1的轮胎轴向外侧的外侧芯体do。各内侧芯体di以及外侧芯体do通过沿轮胎周向将多个胎圈帘线卷绕成螺旋状而构成。胎体帘布层c1的端部被保持在内侧芯体di与外侧芯体do之间。 [0004] 专利文献1：日本特开2012-158064号公报 [0005] 作为胎体帘线，有时使用热收缩的材料。这样的胎体帘线由于硫化时的热而收缩。在被保持于内侧芯体di以及外侧芯体do之间的胎体帘线发生热收缩的情况下，由于胎体帘线的张力上升，胎体帘线会进入内衬层f。这样的轮胎例如会在内衬层f产生沿胎体帘线的损伤而表现出不良的耐久性。 发明内容[0006] 本发明是鉴于以上那样的问题点而提出，其主要目的是提供具有优异的尺寸稳定性以及耐久性的充气轮胎。 [0007] 本发明的充气轮胎具有胎体，其包括胎体帘布层，该胎体帘布层从胎面部经由两侧的胎侧部而到达两侧的胎圈部的胎圈芯。上述胎圈芯包含：配置于上述胎体帘布层的轮胎轴向内侧的内侧芯体；以及配置于上述胎体帘布层的轮胎轴向外侧的外侧芯体。上述胎体帘布层被夹在上述内侧芯体与外侧芯体之间。上述内侧芯体以及上述外侧芯体分别包含沿轮胎周向卷绕至少一周的胎圈帘线，上述胎圈帘线包含由多根丝加捻而成的最外层。在至少一方的上述胎圈部，上述内侧芯体以及外侧芯体的上述各胎圈帘线的上述最外层的加捻方向是上述胎体帘布层容易从上述内侧芯体与上述外侧芯体之间向轮胎径向外侧移动的方向。 [0008] 本发明的充气轮胎可以构成为：在上述至少一方的胎圈部，上述内侧芯体的上述胎圈帘线的沿轮胎周向的卷绕方向与上述外侧芯体的上述胎圈帘线的沿轮胎周向的卷绕方向相同，且上述内侧芯体的上述胎圈帘线的上述最外层的加捻方向与上述外侧芯体的上述胎圈帘线的上述最外层的加捻方向相反。 [0009] 本发明的充气轮胎可以构成为：在上述至少一方的胎圈部，上述内侧芯体的上述胎圈帘线的沿轮胎周向的卷绕方向与上述外侧芯体的上述胎圈帘线的沿轮胎周向的卷绕方向相反，且上述内侧芯体的上述胎圈帘线的上述最外层的加捻方向与上述外侧芯体的上述胎圈帘线的上述最外层的加捻方向相同。 [0010] 本发明的充气轮胎可以构成为：上述胎体帘线以无负荷的状态在180℃下放置5分钟时的收缩量y与放置前的胎体帘线的长度x之比(y/x)(％)所表示的热收缩率为 1.5％以上。 [0011] 本发明的充气轮胎在至少一方的胎圈部具有内侧芯体以及外侧芯体。内侧芯体以及外侧芯体的各胎圈帘线的最外层的加捻方向是胎体帘布层容易从内侧芯体与外侧芯体之间向轮胎径向外侧移动的方向。因此，在胎体帘线产生热收缩的情况下，胎体帘线也能够从内侧芯体与外侧芯体之间向轮胎径向外侧移动。这样的移动能够抑制胎体帘线的帘线张力的上升，能够抑制胎体帘线咬入内衬层。因此，本发明的充气轮胎表现出良好的耐久性。附图说明 [0012] 图1是本发明的一实施方式的充气轮胎的子午线剖视图。 [0013] 图2是图1的胎圈部的放大图。 [0014] 图3是胎圈芯的侧视图。 [0015] 图4的(A)是Z捻胎圈帘线的立体图，图4的(B)是S捻胎圈帘线的立体图。 [0016] 图5是内侧芯体以及外侧芯体的简图。 [0017] 图6是各胎圈部的子午线剖视图。 [0018] 图7的(A)是内侧芯体形成工序的说明图，图7的(B)是胎体形成工序的说明图，图7的(C)是外侧芯体形成工序的说明图。 [0019] 图8是本发明的其它实施方式的内侧芯体以及外侧芯体的简图。 [0020] 图9是现有的充气轮胎的胎圈部的剖视图。 具体实施方式[0021] 以下，结合附图来说明本发明的一实施方式。 [0022] 图1示出了本实施方式的充气轮胎(以下，有仅记载为“轮胎”的情况)1的包含轮胎旋转轴的子午线剖视图。 [0023] 如图1所示，轮胎1具有：从胎面部2经由两侧的胎侧部3、3而到达两侧的胎圈部4、4的胎体5；以及配置于各胎圈部4、4的胎圈芯6。并且，本实施方式的轮胎1具有：设置于胎体5的轮胎径向外侧的带束层7；以及配置于胎体5的轮胎径向内侧的内衬层8。这样的轮胎1例如作为乘用车用的轮胎。 [0024] 带束层7包含将带束帘线相对于轮胎赤道C例如以10～40度的角度排列而成的1张以上、在本实施方式中为轮胎径向的内外2张带束帘布层7A、7B。这些带束帘布层7A、 7B在带束帘线相互交叉的方向重叠。本实施方式的带束帘线使用钢帘线，根据需要可使用芳纶、人造丝等高弹性的有机纤维帘线。 [0025] 内衬层8例如呈环状跨越胎圈部4、4之间而配置于轮胎内腔面9的大致整个区域。为了保持轮胎1的内压，内衬层8优选不透气性优异的材料，例如由橡胶中含有50质量份以上的卤代丁基的丁基系橡胶形成。 [0026] 图2示出了图1的胎圈部4的放大图。胎体5例如由将有机纤维的胎体帘线相对于轮胎周向例如以70～90゜的角度排列而成的1张以上、在本实施方式中为1张胎体帘布层11形成。如图1或者图2所示，胎体帘布层11跨越胎圈部4、4之间而延伸为环状。胎体帘布层11的轮胎径向内侧的端部11e不在胎圈芯6的周围折回，而是在胎圈芯6内形成末端。 [0027] 胎圈芯6包括沿胎体帘布层11的轮胎轴向的内侧面5i配置的内侧芯体14以及沿轮胎轴向的外侧面5o配置的外侧芯体15。上述内侧芯体14以及外侧芯体15从两侧保持胎体帘布层11的端部11e，能够防止胎体5的拉出。此外，在胎圈部4配置有由硬质的橡胶所构成的三角橡胶20i、20o，对胎圈部4进行加强。另外，在胎圈部4配置有抑制因与轮辋的摩擦而产生的损伤及轮辋错位等不良情况的防擦橡胶21。 [0028] 图3示出了胎圈芯6的侧视图。如图1～图3所示，胎圈芯6(各内侧芯体14以及外侧芯体15)包含沿轮胎周向卷绕至少一周的胎圈帘线16。在本实施方式中，内侧芯体14以及外侧芯体15是绕轮胎轴芯J将胎圈帘线16从轮胎径向内侧向外侧重叠卷绕为螺旋状而形成的。通过将胎圈帘线16从轮胎径向内侧向外侧重叠卷绕，由此将其轮胎径向的内侧端部16a固定。 [0029] 如图2所示，本实施方式的内侧芯体14以及外侧芯体15分别在轮胎轴向形成为一列。为了提高胎圈刚性，例如可以在轮胎轴向形成二列内侧芯体14以及/或者外侧芯体15。 [0030] 如图4的(A)以及(B)所示，胎圈帘线16包含由多根丝17加捻而成的最外层18。本实施方式的胎圈帘线16具有加捻构造，其含有至少包含1根丝17的芯19和配置于芯19外侧的上述最外层18。 [0031] 本实施方式的芯19由3根丝17加捻而构成。本实施方式的最外层18由8根丝17加捻而构成。为了获得大的强度，各丝17优选例如由钢构成。 [0032] 胎圈帘线16在最外层18的丝17的加捻方向被指定的情况下，可以采用如下各种加捻构造，例如，可以将n根丝17捆束并加捻而得的捻束(1×n)，也可以形成在芯19与最外层18使加捻方向、加捻间距相同的交叉捻线的构造，还可以将m根由n根丝17初捻而成的捻线加捻而获得多根捻线(m×n)等。 [0033] 图4的(A)示出了最外层18为Z捻的Z捻胎圈帘线16Z。“Z捻”是从文字“Z”的右上向左下倾斜的线的方向与在俯视胎圈帘线16时最外层18所表现的螺旋方向一致的加捻方向。图4的(B)示出了最外层18为S捻的S捻胎圈帘线16S。“S捻”是从文字“S”的左上向右下倾斜的线的方向与在俯视胎圈帘线16时最外层18所表现的螺旋方向一致的加捻方向。 [0034] 胎圈帘线16在进一步加捻的方向的外力作用时，其最外层18的丝17难以变形。相反，胎圈帘线16在解捻的方向的外力作用时，其最外层18的丝17容易变形(退捻)。另外，胎圈帘线16的轮胎径向的内侧端部16a被固定，所以胎圈帘线16的最外层18的丝17的上述“变形”容易发生在胎圈芯6的位于轮胎径向外侧的部分的胎圈帘线16。 [0035] 图5示意性示出了组装于充气轮胎1的内侧芯体14以及外侧芯体15。附图标记G表示型芯。如图5所示，在本实施方式中，至少在一方的胎圈部4，内侧芯体14以及外侧芯体15的胎圈帘线16的最外层18的加捻方向是胎体帘布层11容易从内侧芯体14与外侧芯体15之间向轮胎径向的外侧移动的方向。即，内侧芯体14以及外侧芯体15的最外层的胎圈帘线16是容易因退捻Y而变形的结构，所以胎体帘布层11容易向轮胎径向外侧移动。 [0036] 例如，在胎体帘线10热收缩的情况下，胎体帘布层11能够从内侧芯体14与外侧芯体15之间向轮胎径向外侧移动。因此，防止胎体帘线10的帘线张力上升过大。这抑制了胎体帘线10咬入内衬层8，从而提高轮胎1的耐久性。 [0037] 优选内侧芯体14与外侧芯体15相互对称地构成。因此，内侧芯体14以及外侧芯体15能够均衡夹持胎体帘布层11，使得胎体帘布层11的保持性能优异。 [0038] 在本实施方式中，在各胎圈部4，内侧芯体14以及外侧芯体15沿胎圈帘线16的轮胎周向的卷绕方向相等。另外，在各胎圈部4，内侧芯体14的胎圈帘线16的最外层18的加捻方向与外侧芯体15的胎圈帘线16的最外层18的加捻方向相反。 [0039] 在图5的实施方式中，从一方的胎圈部4a侧(图5的近前侧)进行观察时，型芯G绕轮胎轴心J顺时针旋转。由此，在此处卷绕为螺旋状的各内侧芯体14以及外侧芯体15的胎圈帘线16沿轮胎周向逆时针卷绕。在该实施方式中，在一方的胎圈部4a，内侧芯体14由S捻胎圈帘线16S形成，外侧芯体15由Z捻胎圈帘线16Z形成。在另一方的胎圈部4b(图5的里侧)，内侧芯体14由Z捻胎圈帘线16Z形成，外侧芯体15由S捻胎圈帘线16S形成。 [0040] 图6示出了各胎圈部4a、4b的子午线剖视图。在胎体帘布层11向轮胎径向外侧移动的情况下，在各胎圈部4a、4b，在内侧芯体14以及外侧芯体15的胎圈帘线16的最外层18产生退捻Y。因此，胎体帘布层11能够如箭头A所示那样向轮胎径向外侧移动，以此缓和胎体帘线10的帘线张力。 [0041] 在胎体帘线10的热收缩率小的情况下，胎体帘线10的帘线张力不过度上升，胎体帘线10咬入内衬层8的量很少。因此，在胎体帘线10的热收缩率优选为1.5％以上、更优选为2.0％以上的结构中应用本实施方式，能够更有效地发挥上述作用、效果。这样的胎体帘线10由较廉价的材料例如PET、尼龙等形成，有利于成本方面的生产性。 [0042] 这里，上述“热收缩率”是由以胎体帘线10无负荷的状态在180℃下放置5分钟时的收缩量y与放置前的长度x之比(y/x)(％)来定义的。 [0043] 作为图5的实施方式的变形例，型芯G可以绕轮胎轴心J逆时针旋转。在该情况下，贴附于此并卷绕为螺旋状的各芯体14、15的胎圈帘线16沿轮胎周向顺时针卷绕。在该情况下，在各胎圈部4的各芯体14、15分别使用具有与图5所示的结构中的方向相反的捻线的胎圈帘线16。在图5以及该变形例的实施方式中，内侧芯体14以及外侧芯体15沿与胎圈帘线16相同的方向卷绕为螺旋状，所以容易形成生胎1。 [0044] 在图7的(A)～(C)中说明上述充气轮胎1的制造方法。 [0045] 充气轮胎1的制造包括：在型芯G的轮胎形成面g上依次贴附未硫化的轮胎构成部件来形成生胎t的生胎形成工序；以及将该生胎t与每一型芯G投入硫化金属模内进行硫化成型的硫化工序。 [0046] 生胎形成工序包括内侧芯体形成工序S1、胎体形成工序S2、以及外侧芯体形成工序S3。 [0047] 如图7的(A)所示，在内侧芯体形成工序S1中，在型芯G的轮胎形成面g上形成内侧芯体14。内侧芯体14是将由未硫化的橡胶所覆盖的涂胶的胎圈帘线16绕轮胎轴芯J从径向内侧向外侧重叠卷绕为螺旋状而形成的。此时，胎圈帘线16的轮胎径向内端16a由重叠卷绕于轮胎径向外侧的胎圈帘线16固定。 [0048] 如图7的(B)所示，在胎体形成工序S2中，胎体帘布层11的径向内端11e向轮胎径向内侧卷下，贴付于内侧芯体14的轮胎轴向外侧。 [0049] 如图7的(C)所示，在外侧芯体形成工序S3中，在胎体帘布层11的内端11e的轮胎轴向外侧形成外侧芯体15。外侧芯体15是将涂胶的胎圈帘线16绕轮胎轴芯J从径向内侧向外侧重叠卷绕为螺旋状而形成的。此时，胎圈帘线16的轮胎径向内端16a由重叠卷绕于轮胎径向外侧的胎圈帘线16固定。 [0050] 在内侧芯体形成工序S1以及外侧芯体形成工序S3中，在图5所示的实施方式中，在一方的胎圈部4a(图5的近前侧)，采用S捻胎圈帘线16S作为内侧芯体14。S捻胎圈帘线16S的一端固定于型芯侧。由于型芯G相对于轮胎轴心J顺时针旋转，所以在一方的胎圈部4a，S捻胎圈帘线沿轮胎周向逆时针卷绕。在一方的胎圈部4a，外侧芯体15采用Z捻胎圈帘线16Z。Z捻胎圈帘线16Z的一端固定于型芯侧。由于型芯相对于轮胎轴心J顺时针旋转，所以Z捻胎圈帘线16Z也沿轮胎周向逆时针卷绕。另外，在另一方的胎圈部4b(图5的里侧)，作为内侧芯体14的Z捻胎圈帘线16Z与作为外侧芯体15的S捻胎圈帘线16S分别以逆时针卷绕。 [0051] 图8示出了本发明的其它实施方式的内侧芯体14、外侧芯体15、以及型芯G。如图8所示，在该实施方式中，在各胎圈部4a、4b，内侧芯体14以及外侧芯体15的胎圈帘线16的最外层18的加捻方向彼此相同。在本实施方式中，内侧芯体14以及外侧芯体15分别使用S捻胎圈帘线16S。并且，内侧芯体14的胎圈帘线16的沿轮胎周向的卷绕方向与外侧芯体15的胎圈帘线16的沿轮胎周向的卷绕方向相反。 [0052] 更具体而言，各胎圈部4a、4b的内侧芯体14以及外侧芯体15使用S捻胎圈帘线16S。在该情况下，在一方的胎圈部4a(图8的近前侧)，内侧芯体14卷绕为逆时针的螺旋状，外侧芯体15卷绕为顺时针的螺旋状。另外，在另一方的胎圈部4b(图8的里侧)，内侧芯体14卷绕为顺时针的螺旋状，外侧芯体15卷绕为逆时针的螺旋状。通过这样的结构，轮胎1与上述实施方式相同，通过退捻Y能够抑制胎体帘线10咬入内衬层8，从而提高轮胎1的耐久性。 [0053] 作为图8的实施方式的变形例，各胎圈部4a、4b的内侧芯体14以及外侧芯体15可以分别使用Z捻胎圈帘线16Z。在该情况下，各胎圈部4a、4b的各内侧芯体14以及外侧芯体15分别卷绕为与图8所示的方向相反的螺旋状。 [0054] 在图8以及该变更例的实施方式中，内侧芯体14以及外侧芯体15由S捻胎圈帘线16S或者Z捻胎圈帘线16Z中任意一方的加捻的胎圈帘线16形成。这样的内侧芯体14以及外侧芯体15有利于胎圈帘线16的生产性。 [0055] 以上，详述了本发明特别优选的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，其可以变形为各种实施方式来实施。 [0056] 实施例 [0057] 为了确认本发明的效果，通过型芯成型法而制造了具有图1所示的内部构造的充气轮胎(225/40R18)。各供试轮胎的胎圈构造如表1所示。对各供试轮胎的胎体帘线咬入内衬层的量和耐久性能进行测试。各轮胎的轮胎赤道的一侧的胎圈芯以及另一侧的胎圈芯的构造如表1所示。 [0058] 表1中的胎圈帘线的加捻构造为(2/7×0.37)，帘线直径为1.41mm，加捻间距为50mm，除了加捻方向以外，其它都相同。对于胎体帘线，PET为1670/2dtex的帘线，人造丝为1840/2dtex的帘线，芳纶为1100/2dtex的帘线。 [0059] ＜胎体帘线的咬入量＞ [0060] 在将各试制轮胎硫化后，测定胎体帘线咬入内衬层的量。评价按照咬入量的倒数进行，以实施例1为100的指数表示。数值越大越好。 [0061] ＜耐久性能＞ [0062] 使各供试轮胎在8.5J的轮辋以及210kPa的内压的条件下在滚筒试验机上以速度80km/h行驶，测定轮胎直至破坏为止的行驶距离。评价以实施例1的行驶距离为100的指数表示。数值越大越好。 [0063] [表1] [0064] [0065] [0066] 如表1所示，能够确认实施例的轮胎能够抑制胎体帘线咬入内衬层，从而提高了轮胎的耐久性。 [0067] 附图标记的说明 [0068] 1…充气轮胎；4…胎圈部；5…胎体；6…胎圈芯；8…内衬层；11…胎体帘布层；14…内侧芯体；15…外侧芯体；16…胎圈帘线；18…最外层。 |
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