充气轮胎 |
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| 申请号 | CN201480029596.6 | 申请日 | 2014-06-17 | 公开(公告)号 | CN105263725A | 公开(公告)日 | 2016-01-20 |
| 申请人 | 横滨橡胶株式会社; | 发明人 | 山口晋均; 矶部哲; | ||||
| 摘要 | 本 充气轮胎 1具备：一对 胎圈 芯11、11；帘布层13，所述帘布层13架设在一对 胎圈芯 11、11间；以及，带束层14，所述带束层14将以帘线 橡胶 覆盖 钢 制带束层帘线而成的至少4片稳定层141～144叠层后构成，并且配置在帘布层13的轮胎直径方向外侧。此外，最外层稳定层(第4稳定层144)与邻接稳定层(第3稳定层143)之间的帘线间距离Ga相对于最外层稳定层144及邻接稳定层143中的带束层帘线1441、1431外径最大值具有的关系。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种充气轮胎，其具备：一对胎圈芯；帘布层，所述帘布层架设在所述一对胎圈芯间；以及，带束层，所述带束层将以帘线橡胶覆盖钢制带束层帘线而成的至少4片稳定层叠层后构成，并且配置在所述帘布层的轮胎直径方向外侧，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 充气轮胎技术领域[0001] 本发明涉及一种充气轮胎，更具体而言，涉及一种可提高耐久性能的充气轮胎。 背景技术[0002] 通常，工程车辆用子午线轮胎长期使用于重载重且路况不良的条件下，因此要求其具有高耐久性能。特别是抑制稳定层端部发生脱层(带边缘脱层)的要求强烈。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 【专利文献1】日本专利特许第3064108号公报 发明内容[0007] 要解决的技术问题 [0008] 本发明的目的在于提供一种可提高耐久性能的充气轮胎。 [0009] 技术方案 [0010] 为达成上述目的，本发明所述充气轮胎具备：一对胎圈芯；帘布层，所述帘布层架设在所述一对胎圈芯间；以及，带束层，所述带束层将以帘线橡胶覆盖钢制带束层帘线而成的至少4片稳定层叠层后构成，并且配置在所述帘布层的轮胎直径方向外侧，其特征在于，将配置在轮胎直径方向最外侧的所述稳定层称为最外层稳定层，并且将与所述最外层稳定层相邻且配置在轮胎直径方向内侧的所述稳定层称为邻接稳定层时，所述最外层稳定层与所述邻接稳定层之间的帘线间距离Ga相对于所述最外层稳定层及所述邻接稳定层的所述带束层帘线外径最大值 具有 的关系。 [0011] 有益效果 [0013] 图1是表示本发明实施方式所述充气轮胎的轮胎子午线方向的剖面图。 [0014] 图2是表示图1所记载充气轮胎的带束层的说明图。 [0015] 图3是表示图1所记载充气轮胎的带束层的说明图。 [0016] 图4是表示图1所记载充气轮胎的带束层的说明图。 [0017] 图5是表示图1所记载充气轮胎的改进例的说明图。 [0018] 图6是表示图1所记载充气轮胎的改进例的说明图。 [0019] 图7是表示本发明实施方式所述充气轮胎的性能试验结果的图表。 具体实施方式[0020] 以下参照附图详细说明本发明。另外，本发明并不限定于本实施方式。此外，本实施方式的构成要素中含有在维持发明同一性的同时可以置换并且容易置换的内容。此外，本实施方式中记载的多个改进例可以在本领域的技术人员能够实现的范围内任意组合。 [0021] [充气轮胎] [0022] 图1是表示本发明实施方式所述充气轮胎的轮胎子午线方向的剖面图。该图表示轮胎直径方向的剖面图的单侧区域。此外，该图作为充气轮胎的一例，表示被称为OR轮胎(Off the Road Tire)的工程车辆用子午线轮胎。 [0023] 另外，该图中轮胎子午线方向的剖面是指在包含轮胎旋转轴(省略图示)的平面中切断轮胎时的剖面。此外，符号CL是轮胎赤道面，是指通过轮胎旋转轴方向的轮胎中心点并与轮胎旋转轴垂直的平面。此外，轮胎宽度方向是指与轮胎旋转轴平行的方向，轮胎直径方向是指与轮胎旋转轴垂直的方向。 [0024] 本充气轮胎1具有以轮胎旋转轴为中心的环状结构，具备一对胎圈芯11、11、一对胎边芯12、12、帘布层13、带束层14、胎面胶15、一对侧壁胶16、16、以及一对轮辋护胶17、17(参照图1)。另外，图1中，胎边芯12、胎面胶15、侧壁胶16及轮辋护胶17的边界被省略。 [0025] 一对胎圈芯11、11是将多个胎圈钢丝束成的环状构件，构成左右胎圈部的芯部。一对胎边芯12、12分别配置在一对胎圈芯11、11的轮胎直径方向外周，用于增强胎圈部。 [0026] 帘布层13呈圆环状架设在左右胎圈芯11、11间，构成轮胎的骨架。此外，帘布层13的两端部从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧卷回并固定，将胎圈芯11及胎边芯 12包住。此外，帘布层13以帘线橡胶覆盖由钢组成的多个帘布层帘线并轧制加工而成，具有绝对值85[deg]以上95[deg]以下的帘布角度(帘布层帘线的纤维方向相对于轮胎周向的倾斜角)。 [0027] 带束层14将至少4片稳定层141～144叠层而成，并且配置为围绕在帘布层13的外周。一般的OR轮胎中，叠层4片～8片稳定层，构成带束层14(省略图示)。下面将介绍带束层14的结构。 [0028] 胎面胶15配置在帘布层13及带束层14的轮胎直径方向外周，构成轮胎的胎面部。一对侧壁胶16、16分别配置在帘布层13的轮胎宽度方向外侧，构成左右侧壁部。一对轮辋护胶17、17分别配置在左右胎圈芯11、11及帘布层13卷回部的轮胎直径方向内侧，构成与轮辋法兰对应的左右胎圈部接触面。 [0029] [带束层] [0030] 图2及图3是表示图1所记载充气轮胎的带束层的说明图。这些图中，图2表示带束层14的端部区域的放大图。此外，图3表示带束层14的叠层结构。另外，图3中，各稳定层141～144中记载的阴影线示意性地表示带束层帘线的配置结构。 [0031] 图1的结构中，如图2及图3所示，带束层14由叠层的4片稳定层141～144构成，并且配置为围绕在帘布层13的外周。此处，将这些稳定层141～144从轮胎直径方向内侧依次称为第1稳定层141、第2稳定层142、第3稳定层143、第4稳定层144。 [0032] 此外，将配置在轮胎直径方向最外侧的稳定层称为最外层稳定层，将与最外层稳定层相邻且配置在轮胎直径方向内侧的稳定层称为邻接稳定层。图1的结构中，第4稳定层144为最外层稳定层，第3稳定层143为邻接稳定层。 [0033] 各稳定层141～144是以帘线橡胶覆盖钢帘线并轧制加工而成的构件(参照图3)。 [0034] 此外，所有稳定层141～144的带束层角度中，最外层稳定层144的带束层角度优选为最小。此时，最外层稳定层144的带束层角度与其他任意稳定层的带束层角度可以相同。此外，最外层稳定层144的带束层角度优选为绝对值在16[deg]以上20[deg]以下的范围内。 [0035] 此外，最外层稳定层144的带束层角度与邻接稳定层143的带束层角度的绝对值差优选为3[deg]以上。此外，如图3所示，各稳定层141～144相对于相邻稳定层具有符号互反的带束层角度，使带束层帘线的倾斜方向交互左右翻转叠层。因此，形成交叉帘布层结构，带束层14的结构强度增加。 [0036] 另外，工程车辆用子午线轮胎中，稳定层141～144的带束层帘线外径 在的范围内。此时，各稳定层141～144的带束层帘线可以具有相同外径 也可以具有相互不同的外径 [0037] 由带束层帘线交织而成的多条帘线构成的结构中，测定带束层帘线外径作为带束层帘线直径方向剖面视图中的外接圆直径。 [0038] 此外，工程车辆用子午线轮胎中，稳定层141～144的带束层帘线的断裂伸长率E在270[％]≤E≤410[％]的范围内。 [0039] 断裂伸长率依据JIS-K7161使用拉伸试验机(INSTRON5585H、INSTRON公司制造)通过拉伸速度2[mm/分]的拉伸试验测定。 [0040] 此外，工程车辆用子午线轮胎中，稳定层141～144的帘线橡胶100％拉伸时的模数Mb在3.0[MPa]≤Mb≤4.5[MPa]的范围内。 [0041] 模数依据JIS-K6251(使用3号哑铃)通过室温下的拉伸试验测定。 [0042] 此外，图3的结构中，第2稳定层142具有最宽结构，最外层稳定层的第4稳定层144具有最窄结构。因此，第1稳定层141具有与第2稳定层142相比较窄的结构。此外，第3稳定层143具有与第2稳定层142相比较窄且与第4稳定层144相比较宽的结构。 [0043] 此外，第1稳定层141左右端部与第2稳定层142之间以及第3稳定层143左右端部与第2稳定层142之间分别夹入配置有带边缘垫19、19。因此，第1稳定层141端部及第3稳定层143端部远离第2稳定层142配置。此外，带边缘垫19的模数Mc相对于邻接的稳定层的帘线橡胶的模数Mb，优选为具有Mc≤Mb的关系，更优选为具有Mc＜Mb的关系。因此，可缓和稳定层端部中的应力集中，抑制发生脱层。 [0044] [稳定层的帘线间距离] [0045] 图4是表示图1所记载充气轮胎的带束层的说明图。该图示意性地表示构成各稳定层141～144的带束层帘线及帘线橡胶的配置结构。 [0046] 通常，工程车辆用子午线轮胎长期使用于重载重且路况不良的条件下，因此要求其具有高耐久性能。特别是抑制稳定层端部发生脱层(带边缘脱层)的要求强烈。 [0047] 因此，本充气轮胎1为提高耐久性能而具备以下胎圈结构(参照图4)。 [0048] 首先，图4的结构中，定义最外层稳定层的第4稳定层144与邻接稳定层的第3稳定层143之间的帘线间距离Ga。 [0049] 帘线间距离是相邻稳定层中的带束层帘线间橡胶材料的厚度，在将轮胎安装在规定轮辋上填充规定内压后的无负载状态下进行测定。具体而言，例如将轮胎单体对准用激光轮廓仪测量的轮胎轮廓虚拟线后用胶带等固定。而且，针对测定对象的相邻稳定层，用游标卡尺等测定位于轮胎直径方向内侧的稳定层带束层帘线上端位置与位于轮胎直径方向外侧的稳定层带束层帘线下端位置的轮胎直径方向距离，将该数值作为帘线间距离。激光轮廓仪例如可使用轮胎轮廓测定装置(株式会社松尾制造)。 [0050] 规定轮辋是指JATMA中规定的“适用轮辋”、TRA中规定的“Design Rim”、或者ETRTO中规定的“Measuring Rim”。此外，规定内压是指JATMA中规定的“最高气压”、TRA中规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”最大值、或者ETRTO中规定的“INFLATION PRESSURES”。此外，规定载重是指JATMA中规定的“最大负载能力”、TRA中规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”最大值、或者ETRTO中规定的“LOAD CAPACITY”。但是在JATMA中，乘用车轮胎的规定内压为180[kPa]气压，规定载重为最大负载能力的88[％]。 [0051] 此外，定义最外层稳定层及邻接稳定层中的带束层帘线外径最大值 因此，图4的结构中，第4稳定层144的带束层帘线1441外径 与第3稳定层143的带束层帘线1431外径 相比，选择较大一个作为最大值 [0052] 此时，最外层稳定层144及邻接稳定层143中的帘线间距离Ga与带束层帘线外径最大值 具有 的关系。此外， 比值优选为在的范围内。 [0053] 此外，其他组的相邻稳定层141、142(142、143)间的帘线间距离(省略图示)与形成该帘线间距离的一对稳定层141、142(142、143)的带束层帘线外径最大值之比值优选为在0.3以上0.7以下的范围内。因此，相邻稳定层间的帘线间距离与带束层帘线外径最大值之比值在最外层稳定层144与邻接稳定层143之间被设定为最大。 [0054] 上述结构中，最外层稳定层144与邻接稳定层143之间的帘线间距离Ga得到优化，因此轮胎转动时，可降低这些稳定层间产生的形变。因此，可抑制发生脱层。 [0055] 另外，图1的结构中，如图2及图4所示，最外层稳定层144与邻接稳定层143之间的帘线间距离Ga在最外层稳定层144的配置区域中大致固定。因此，在最外层稳定层144的整个配置区域中， 比值被设定在上述范围内。 [0056] 但是并不限定于此，最外层稳定层144与邻接稳定层143之间的帘线间距离Ga及比值至少在最外层稳定层144的两端部被设定在上述范围内即可。因此，尤其可有效抑制容易在最外层稳定层144端部发生的脱层。 [0057] [缓冲橡胶] [0058] 本充气轮胎1中，如图2～图4所示，带束层14具备缓冲橡胶146。该缓冲橡胶146是配置在最外层稳定层144与邻接稳定层143之间用于调节帘线间距离Ga的构件。 [0059] 此外，上述结构中，缓冲橡胶146的模数Md相对于最外层稳定层144的帘线橡胶1442的模数Mb，优选为具有Md≤Mb的关系，更优选为具有Md＜Mb的关系。此外，缓冲橡胶146的模数Md优选为在3.0[MPa]≤Md≤4.0[MPa]的范围内。 [0060] 此外，缓冲橡胶146的厚度Ga′(省略图示)相对于最外层稳定层144及邻接稳定层143中的带束层帘线外径最大值 优选为具有 的关系。 [0061] 例如，图2～4的结构中，缓冲橡胶146与最外层稳定层144相比较宽且与邻接稳定层143相比较窄，并且配置在最外层稳定层144的整个区域。此外，缓冲橡胶146具有单一结构，而且具有相同厚度Ga′。 [0062] [改进例] [0063] 图5及图6是表示图1所记载充气轮胎的改进例的说明图。这些图中，图5表示带束层14的端部区域的放大图。此外，图6示意性地表示构成各稳定层141～144的带束层帘线及帘线橡胶的配置结构。 [0064] 本充气轮胎1中，如图5所示，带束层14可以具有保护层147。 [0065] 该保护层147配置为覆盖最外层稳定层144的轮胎直径方向外侧，用于保护其他稳定层141～144。此外，保护层147以帘线橡胶覆盖钢帘线并轧制加工而成，如图5所示，配置为覆盖构成强度构件的其他稳定层141～144的带束层宽度的整个区域。此外，保护层147与其他稳定层141～144的不同之处在于，其为拥有3[％]以上断裂伸长率的钢帘线制稳定层。 [0066] 此外，图2～图4的结构中，如上述所示，带束层14具备缓冲橡胶146，所述缓冲橡胶146配置在最外层稳定层144与邻接稳定层143之间用于调节帘线间距离Ga。该结构中，由于可便于调节帘线间距离Ga，因此优选。 [0067] 但是并不限定于此，如图6所示，省略缓冲橡胶146，通过增加稳定层144、143的帘线橡胶1442、1432的厚度，从而可以调节帘线间距离Ga。 [0068] [效果] [0069] 如以上说明所示，本充气轮胎1具备：一对胎圈芯11、11；帘布层13，所述帘布层13架设在一对胎圈芯11、11间；以及，带束层14，所述带束层14将以帘线橡胶覆盖钢制带束层帘线而成的至少4片稳定层141～144叠层后构成，并且配置在帘布层13的轮胎直径方向外侧(参照图1～图3)。此外，最外层稳定层(第4稳定层144)与邻接稳定层(第3稳定层143)之间的帘线间距离Ga相对于最外层稳定层144及邻接稳定层143中的带束层帘线1431、1441外径 最大值 具有 的关系(参照图 4)。 [0070] 该结构中，最外层稳定层144与邻接稳定层143之间的帘线间距离Ga得到优化，因此轮胎转动时，可降低这些稳定层144、143间产生的形变。因此，具有抑制发生脱层且提高轮胎耐久性能的优点。即，通过设为 可适当地确保最外层稳定层144中的帘线间距离Ga。此外，通过设为 可适当地确保最外层稳定层144产 生的环箍效应，抑制其他稳定层141～143间的形变。因此，可有效抑制发生脱层。 [0071] 此外，本充气轮胎1中，带束层帘线1441、1431外径 最大值 优选为在 的范围内，更优选为在 的范围内(参照图4)。因此，具有带束层帘线1441、1431外径 得到优化的优点。 [0072] 此外，本充气轮胎1中，最外层稳定层144的帘线橡胶1442的100％拉伸时的模数Mb优选为在3.0[MPa]≤Mb≤4.5[MPa]的范围内，更优选为在3.3[MPa]≤Mb≤4.3[MPa]的范围内。因此，具有帘线橡胶1442的模数Mb得到优化的优点。 [0073] 此外，本充气轮胎1中，最外层稳定层144的带束层帘线1441的断裂伸长率E优选为在270[％]≤E≤410[％]的范围内，更优选为在290[％]≤E≤390[％]的范围内。因此，具有带束层帘线1441的断裂伸长率E得到优化的优点。 [0074] 此外，本充气轮胎1中，所有稳定层141～144的带束层角度α中，最外层稳定层144的带束层角度α4(省略图示)单独最小。因此，最外层稳定层角度最小，且没有与之相同角度的其他稳定层。因此，具有可有效获得最外层稳定层144产生的环箍效应的优点。 [0075] 此外，本充气轮胎1中，最外层稳定层144的带束层角度α4绝对值在16[deg]以上20[deg]以下的范围内。因此，具有最外层稳定层144的带束层角度α4得到优化的优点。即，通过将带束层角度α4设为16[deg]以上，可确保最外层稳定层144产生的环箍效应。此外，通过将带束层角度α4设为20[deg]以下，可适当地确保最外层稳定层144的强度。 [0076] 此外，本充气轮胎1中，最外层稳定层144与邻接稳定层143具有符号互反的带束层角度α4、α3(省略图示)(参照图3)。因此，形成交叉帘布层结构，具有带束层14的强度得到提高的优点。 [0077] 此外，本充气轮胎1中，具备缓冲橡胶146，所述缓冲橡胶146配置在最外层稳定层144与邻接稳定层143之间用于调节帘线间距离Ga(参照图2～图4)。因此，具有可便于调节帘线间距离Ga的优点。 [0078] 此外，本充气轮胎1中，缓冲橡胶146的100％拉伸时的模数Md相对于最外层稳定层144的帘线橡胶1442的100％拉伸时的模数Mb，具有Md＜Mb的关系。因此，具有可有效降低作用于最外层稳定层144与邻接稳定层143之间的形变的优点。 [0079] 此外，本充气轮胎1中，缓冲橡胶146的厚度Ga′相对于最外层稳定层144及邻接稳定层143中的带束层帘线1441、1431外径 最大值 具有 的关系。因此，具有缓冲橡胶146的厚度Ga′得到优化的优点。 [0080] 此外，本充气轮胎1中，最外层稳定层144的带束层角度α4与邻接稳定层143的带束层角度α3的绝对值差为3[deg]以上。因此，具有最外层稳定层144的带束层角度α4与邻接稳定层143的带束层角度α3的相互关系得到优化的优点。 [0081] 此外，本充气轮胎1中，所有稳定层141～144的带束层角度α的绝对值|α|在16[deg]≤|α|≤28[deg]的范围内。因此，具有稳定层141～144的带束层角度α得到优化的优点。 [0082] 此外，本充气轮胎1中，具备配置在最外层稳定层144的轮胎直径方向外侧的保护层147(参照图5)。因此，具有带束层14得到保护的优点。 [0083] [适用对象] [0084] 本充气轮胎1优选为将工程车辆用子午线轮胎作为适用对象。工程车辆用子午线轮胎是安装在行驶于土木建设现场等崎岖地面的工程车辆上的轮胎，可安装在大型翻斗车、轮胎式压路机、铲土机、平路机、起重机、轮胎式装载机等工程车辆上。 [0085] 但是并不限定于此，充气轮胎1还可运用在卡车、巴士等车辆安装的重载重用子午线轮胎(省略图示)。 [0086] 实施例 [0087] 图7是表示本发明实施方式所述充气轮胎的性能试验结果的图表。 [0088] 该性能试验中，针对各不相同的多个试验轮胎，进行了与耐久性能相关的评估。该性能试验中，轮胎尺寸3300R51E*2的试验轮胎被组装到TRA的规定轮辋上，并且该试验轮胎上被赋予TRA的规定气压及TRA的规格载重。此外，试验轮胎被安装在试验车辆最大装载量150[t]翻斗车的全部车轮上。 [0089] 与耐久性能相关的评估中，试验车辆以平均速度15[km/h]在指定越野道路上行驶7000[h]，然后拆卸试验轮胎，观察最外层稳定层与邻接稳定层之间产生的脱层情况。然后，根据该观察结果以常规例为基准(100)，进行指数评估。该评估的数值越大越优选，如果指数达到110以上，则可认为具有优点充分的效果。 [0090] 实施例1的试验轮胎具有图1～图4所记载的结构。此外，第1稳定层141的带束层角度为22[deg]，第2稳定层142的带束层角度为24[deg]，第3稳定层143的带束层角度α3为22[deg]，第4稳定层144的带束层角度α4为18[deg]。此外，如图3所示，各稳定层141～144使带束层帘线的倾斜方向(带束层角度的符号)交互翻转并叠层。此外，各稳定层141～144的带束层帘线外径 均相同，为3.8[mm] 最外层稳定层144的帘线橡胶1442的100％拉伸时的模数Mb为4.0[MPa]，带束层帘线1441的断裂伸长率E为330[％]。 [0091] 实施例2～5的试验轮胎为实施例1的试验轮胎的改进例。 [0092] 常规例在图1～图4所记载的结构中，其带束层14不具备缓冲橡胶146。因此，比值较小。 [0093] 如试验结果所示，可知在实施例1～5的试验轮胎中，耐久性能得到提高。 [0094] 附图标记说明 [0095] 1 充气轮胎 [0096] 11 胎圈芯 [0097] 12 胎边芯 [0098] 13 帘布层 [0099] 14 带束层 [0100] 15 胎面胶 [0101] 16 侧壁胶 [0102] 17 轮辋护胶 [0103] 19 带边缘垫 [0104] 141 第1稳定层 [0105] 142 第2稳定层 [0106] 143 第3稳定层(邻接稳定层) [0107] 1431 带束层帘线 [0108] 1432 帘线橡胶 [0109] 144 第4稳定层(最外层稳定层) [0110] 1441 带束层帘线 [0111] 1442 帘线橡胶 [0112] 146 缓冲橡胶 [0113] 147 保护层 |
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