充气轮胎的制作方法

本发明涉及充气轮胎。

背景技术：

众所周知，在如货车或巴士这样的车辆所使用的重载荷用充气子午线轮胎中，在设置于胎体与胎面部之间的带束层设置有：帘线相对于轮胎周向而言的倾斜角度(帘线角度)被设定为0度～5度左右的小角度的加强带束(例如，参照专利文献1～4)。试图利用加强带束来抑制轮胎的径向成长。

专利文献1：日本特开2007－45334号公报

专利文献2：日本特开2005－104437号公报

专利文献3：日本特开2014－189243号公报

专利文献4：日本专利第5182455号公报

在加强带束的帘线角度为0度～5度左右的小角度的情况下，由于胎面部的形状保持力提高，带束端部的形变减小，所以在带束耐久力方面是有利的。

然而，若加强带束的帘线角度为0度～5度左右的小角度，则轮胎径向的约束力变得过剩，存在轮胎宽度方向的变形增大的倾向。若轮胎宽度方向的变形增大，则从胎圈部到轮胎截面最大宽度的范围内的变形增大。其结果，导致胎圈部的形变增大，胎圈部的脱层等故障产生的难度(胎圈耐久力)降低。

技术实现要素：

本发明的课题在于，在充气轮胎中，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果以及带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力。

本发明提供的充气轮胎，其具备配置于胎体与胎面部之间的带束 层，其中，上述带束层具备：第一主作用带束、配置于上述第一主作用带束的轮胎径向外侧且具有相对于轮胎周向而言的朝向与上述第一主作用带束的帘线角度不相同的帘线角度的第二主作用带束、以及加强带束，上述加强带束的帘线角度在6度以上且9度以下，上述加强带束的宽度在轮胎截面宽度的50％以上且比上述第一主作用带束及第二主作用带束这两者中的宽度窄的带束还窄。

在本说明书中，所谓“帘线角度”是指带束或帘布的帘线与轮胎周向所成的锐角。在帘线沿轮胎周向延伸的情况下，帘线角度为0度。

将加强带束的帘线角度设定为6度以上且9度以下，而不是设定为0度以上且5度以下这样的小角度(实质上可视为0度的角度或接近它的角度)。通过该结构，由于能够避免加强带束所带来的轮胎径向的约束力变得过强，因此能够抑制朝向轮胎宽度方向的过度的变形。其结果，能够抑制产生于胎圈部的形变，提高胎圈耐久力。

若将加强带束的帘线角度设定在6度以上且9度以下，则相比于帘线角度在0度以上且5度以下的情况而言，轮胎的径向成长的抑制效果会变弱。然而，由于加强带束的帘线角度即便最大也仅为9度，因此轮胎径向的约束力不会变得过弱。此外，加强带束的宽度在轮胎截面宽度的50％以上。即，加强带束具有足够的宽度，而不是宽度窄小。根据这些理由，也能够确保必要的轮胎的径向成长的抑制效果。此外，由于能够获得足够的胎面部的形状保持力，减小带束端部的形变，因此能够确保必要的带束耐久力。加强带束的宽度比第一主作用带束及第二主作用带束中的宽度窄的带束还窄。因此，能够降低在加强带束产生的形变。

如上所述，根据本发明的充气轮胎，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力。

优选为，上述加强带束配置于上述第一主作用带束与上述第二主作用带束之间。

通过将加强带束配置于第一主作用带束与第二主作用带束之间，能够缓和接地面附近的弯折，因此能够有效地防止帘线折断。

上述第一主作用带束以及第二主作用带束的帘线角度可以为20±10度。此外，上述第一主作用带束以及第二主作用带束的帘线角度也可以 为17±5度。

上述带束层还可以具备：配置于上述第二主作用带束的轮胎径向外侧的保护带束。

上述带束层还可以具备：配置于上述第一主作用带束的轮胎径向内侧的缓冲带束。

充气轮胎可以为扁平率在70％以下且截面宽度的公称宽度在365mm以上。

根据本发明的充气轮胎，能够确保轮胎的径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力。

附图说明

图1为本发明的实施方式所涉及的充气轮胎的子午线截面图。

图2为带束层的展开图。

图3为表示负载时的充气轮胎的模拟性局部截面图。

图4为变形例所涉及的充气轮胎的子午线截面图。

图5为比较例1的充气轮胎的子午线截面图。

附图标记说明

1…充气轮胎；2…胎面部；2a…接地部；4…胎侧部；6…胎圈部；8…胎体；8a…胎体帘线；10…带束层；11…缓冲带束；11a…带束帘线；12…第一主作用带束；12a…带束帘线；13…加强带束；13a…带束帘线；14…第二主作用带束；14a…带束帘线；15…保护带束；15a…带束帘线；22…胎圈芯；24…胎圈外护胶；26…胎圈包布；31…轮辋；Ce…轮胎宽度方向的中心线；Wt…轮胎截面最大宽度；Ht…轮胎截面最大高度；θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5…帘线角度。

具体实施方式

图1表示本发明的实施方式所涉及的橡胶制的充气轮胎(以下，称为轮胎)1。轮胎1为如货车或巴士这样的车辆所使用的重载荷用充气 子午线轮胎。此外，轮胎1还是扁平率在70％以下的扁平轮胎。扁平率是由轮胎截面最大高度Ht相对于轮胎截面最大宽度Wt的比率来定义的。更具体而言，本实施方式的轮胎1的尺寸(按照ISO方式的标记)为445/50R22.5。

轮胎1具备胎面部2、一对胎侧部4以及一对胎圈部6。每个胎圈部6设置于胎侧部4的轮胎径向的内侧端部(与胎面部2相反侧的端部)。在一对胎圈部6之间设置有胎体8。在轮胎1的最内周面设置有内衬(未图示)。在胎体8与胎面部2的踏面之间设置有带束层10。换言之，在胎面部2中，在胎体8的轮胎径向外侧设置有带束层10。如后面的详细说明，本实施方式的带束层10具备5片带束11～15。

胎圈部6具备胎圈芯22、胎圈外护胶24以及胎圈包布26。在胎圈芯22的周围，胎体8的轮胎宽度方向的端部沿着胎圈外护胶24从轮胎宽度方向的内侧朝向外侧卷起。胎圈包布26配置于胎圈外护胶24的周围，以便相对于胎体8的端部而言在外侧与其邻接。

参照图1及图2，本实施方式的胎体8由1片胎体帘布构成，是用橡胶层覆盖配置为相互平行的多个胎体帘线8a而形成的。胎体帘线8a配置成沿轮胎径向延伸，且相对于轮胎周向的角度(帘线角度)θ0被设定为90度。图1及图2中的符号Ce表示轮胎宽度方向的中心线。该中心线Ce所延伸的方向为轮胎周向。胎体帘线8a在本实施方式中由钢丝制成，但也可以由有机纤维制作。

参照图1及图2，本实施方式的带束层10具备：配置成相互重叠的5片带束亦即缓冲带束11、第一主作用带束12、加强带束13、第二主作用带束14以及保护带束15。

缓冲带束11被配置成：在相对于胎体8而言的轮胎径向外侧而与该胎体8邻接。第一主作用带束12被配置成：在相对于缓冲带束11而言的轮胎径向外侧而与该缓冲带束11邻接。此外，第二主作用带束14配置于相比第一主作用带束12靠轮胎径向外侧的位置。加强带束13配置于第一主作用带束12与第二主作用带束14之间。即，加强带束13被配置成在相对于第一主作用带束12而言的轮胎径向外侧而与该第一主作用带束12邻接，而且被配置成在相对于第二主作用带束14而言的轮胎径向内侧而与该第二主作用带束14邻接。保护带束15被配置成：在 相对于第二主作用带束14而言的轮胎径向外侧而与该第二主作用带束14邻接。

第一及第二主作用带束12、14的主要功能为：赋予胎体8(帘线角度θ0为90度)轮胎径向的约束力。加强带束13的主要功能为：弥补由第一及第二主作用带束12、14所带来的轮胎径向的约束力。保护带束15的主要功能为：保护第一及第二主作用带束12、14，提高轮胎1的耐外伤性。缓冲带束11的主要功能为提高轮胎1的耐冲击性。

这些带束11～15均是用橡胶来覆盖被配置成相互平行的多个带束帘线11a～15a而形成的。

参照图2，对构成带束层10的带束11～15所具备的带束帘线11a～15a相对于轮胎周向而言的倾斜角度(帘线角度)θ1～θ5进行说明。在以下的说明中，对于帘线角度θ1～θ5，有时将以图2中箭头A所示的朝向为基准，带束帘线11a～15a相对于轮胎宽度方向的中心线Ce而言朝向图中右侧远离而延伸的情形称之为右上升。此外，有时将以箭头A所示的朝向为基准，带束帘线11a～15a相对于中心线Ce而言朝向图中左侧远离而延伸的情形称之为左上升。

第一主作用带束12的带束帘线12a的帘线角度θ2在本实施方式中为17度(右上升)。帘线角度θ2可设定在20±10度的范围，优选设定在17±5度的范围。

第二主作用带束14的带束帘线14a的帘线角度θ4在本实施方式中为17度(左上升)。帘线角度θ4可设定在20±10度的范围，优选设定在17±5度的范围。

第一及第二主作用带束12、14的帘线角度θ2、θ4被设定成：带束帘线12a、14a相对于轮胎宽度方向的中心线Ce而言呈不同的朝向而延伸。即，帘线角度θ2、θ4中的一方被设定为右上升，另一方被设定为左上升。

加强带束13的带束帘线13a的帘线角度θ3在本实施方式中为7度(左上升)。帘线角度θ3设定在6度以上且9度以下的范围。

缓冲带束11的带束帘线11a的帘线角度θ1在本实施方式中为65 度。帘线角度θ1设定在60±15度的范围。

保护带束15的带束帘线15a的帘线角度θ5在本实施方式中为20度。帘线角度θ5设定在20±10度的范围。

关于帘线角度θ1～θ5的数值(包含数值范围的上下限值)，只要能够容许实质上不可避免的误差、且能够满足带束11～15所要求的功能，则不必是几何学上非常严谨的值。关于这一点，胎体帘线8a的帘线角度θ0也是一样的。

整理带束11～15的帘线角度θ1～θ5可如下表1所示。

表1

本实施方式的带束11～15的除帘线角度以外的主要参数如下表2所示。

表2

如表2所示，在本实施方式中，将相对地配置于轮胎径向外侧的第二主作用带束14的宽度W4(325mm)设定为：比相对地配置于轮胎径向内侧的第一主作用带束12的宽度W2(370mm)窄。

加强带束13的宽度W3设定为轮胎截面最大宽度Wt的50％以上(W3≧0.5Wt)。这里所说的轮胎截面最大宽度Wt是指：在将轮胎1组装于规定轮辋(图1模拟性地示出轮辋31)，并填充规定内压(TRA规定内压的830kPa)且无负载状态这样条件下的值。此外，加强带束13的宽度W3设定为比第一及第二主作用带束12、14这两者中宽度窄的带束还要窄(W3＜W2、W4)。在本实施方式中，加强带束13的宽度W3设定为290mm，在前述条件下的轮胎截面最大宽度Wt(440mm)的50％以上，且比宽度窄的第二主作用带束14的宽度W4(325mm)还要窄。

将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，而不是设定为0度以上且5度以下这样的小角度(实质上可视为0度的角度或者接近它的角度)。因此，能够避免加强带束13所带来的轮胎径向的约束力变得过强，因此能够抑制轮胎宽度方向的过度的变形。通过抑制轮胎宽度方向的过度的变形，能够抑制胎圈部6所产生的形变，从而能够提高胎圈耐久力(产生胎圈部的脱层等故障的难度)。

如图3的示意性图所示，在负载状态(组装于车辆的状态)下，在胎面部2的踏面中的相对于接地面2a而处于箭头B所示的轮胎旋转方向上的前后的区域，加强带束13的带束帘线13a产生弯折(符号C)。帘线角度θ3越小，该弯折越显著。而通过将帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，相比于将帘线角度θ3设定为0度以上且5度以下的小角度的情形，能够缓和加强带束13的带束帘线13a在接地面2a附近的弯折，有效地防止帘线折断。

如上所述，加强带束13的宽度W3设定为：比第一及第二主作用带束12、14这两者中的宽度窄的第二主作用带束14的宽度W4还要窄。通过这一点，也能够有效地防止加强带束13的带束帘线13a的帘线折断。

如上所述，加强带束13配置于第一主作用带束12与第二主作用带束14之间。通过该配置，由第一及第二主作用带束12、14保护加强带束13，因此能够更加有效地防止：由接地面2a附近的弯折(图3的符号C)引起的加强带束13的带束帘线13a的帘线折断。

根据这些理由，能够有效地防止加强带束13的帘线折断。

若将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，则相比于帘线角度θ3在0度以上且5度以下的情形，轮胎1的径向成长的抑制效果会变弱。然而，加强带束13的帘线角度θ3即便最大也仅为9度，因此轮胎径向的约束力不会变得过于弱。此外，如上所述，加强带束13的宽度W3在轮胎截面最大宽度Wt的50％以上。即，加强带束13具有足够的宽度，而非窄的宽度。根据这些理由，也能够确保所必要的轮胎1的径向成长的抑制效果。此外，由于能够获得足够的胎面部2的形状保持力，减小带束端部的形变，因此能够确保所必要的带束耐久力。加强带束13的宽度W3比第一及第二主作用带束12、14(宽度W2、W4)这两者中的宽度窄的带束还要窄。因此，能够降低加强带束13所产生的形变。

如上所述，本实施方式的轮胎1能够确保径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且提高胎圈耐久力。

图4表示实施方式所涉及的轮胎1的变形例。在该变形例中，带束层10具备4片带束亦即第一主作用带束12、加强带束13、第二主作用带束14以及保护带束15，但不具备缓冲带束11。即便在不设置缓冲带束11的情况下，也能够确保轮胎1的径向成长的抑制效果与带束耐久力，且提高胎圈耐久力。

实施例

以下述表3所示的比较例1～5以及实施例1～4的轮胎为对象，进行了带束耐久力及胎圈耐久力的评价试验。关于以下没有特别说明的参数，在比较例1～5以及实施例1～4之间是共通的。尤其是在比较例1～5以及实施例1～4中，轮胎尺寸均为445/50R22.5。

表3

图5所示的比较例1的带束层10不具备加强带束13，而只具备缓冲带束11、第一主作用带束12、第二主作用带束14以及保护带束15。

在比较例2中，加强带束13的帘线角度θ3为0度，比本发明的帘线角度θ3的范围(6度以上且9度以下)的下限值还小。

在比较例3中，加强带束13的帘线角度θ3为5度，比本发明的帘线角度θ3的范围(6度以上且9度以下)的下限值还小。

在比较例4中，加强带束13的帘线角度θ3为10度，比本发明的帘线角度θ3的范围(6度以上且9度以下)的上限值还大。

在比较例5中，加强带束13的宽度W3为180mm。由于将轮胎1组装于规定轮辋并填充规定内压且无负载状态下的轮胎截面最大宽度为440mm，因此比较例5的加强带束13的宽度W3相对于轮胎截面最大宽度Wt的比例为41％，不足本发明的加强带束13的宽度W3的下限值(W3＝0.5Wt)。

在实施例1中，将加强带束13的帘线角度θ3设定为本发明的范围(6度以上且9度以下)的下限值亦即6度。

在实施例2中，将加强带束13的帘线角度θ3设定为本发明的范围(6度以上且9度以下)的中心值附近的值亦即7度。

在实施例3中，将加强带束13的帘线角度θ3设定为本发明的范围(6度以上且9度以下)的上限值亦即9度。

在实施例4中，加强带束13的宽度W3为220mm。如后文中所述，由于评价试验条件下的轮胎截面最大宽度为440mm，因此实施例4的加强带束13的宽度W3相对于轮胎截面最大宽度Wt的比例为50％，亦即为本发明的加强带束13的宽度W3的下限值(W3＝0.5Wt)。

在该评价试验中，评价了带束耐久力与胎圈耐久力。

在带束耐久力的评价中，将轮胎尺寸为445/50R22.5的轮胎组装于轮辋尺寸为22.5×14.00(规定轮辋)的车轮，填充了930kPa(TRA规定内压的830kPa相加100kPa之后而得的值)的空气压。将组装于车轮的轮胎安装到滚筒试验机，在速度40km/h、荷重54.4kN的条件下实施行驶试验，到实施该行驶试验的轮胎破损为止的行驶距离用表3所示的指数来表示。

在胎圈耐久力的评价中，将轮胎尺寸为445/50R22.5的轮胎组装于轮辋尺寸为22.5×14.00(规定轮辋)的车轮，填充了900kPa(TRA规定内压的830kPa相加70kPa之后而得的值)的空气压。将组装于车轮的轮胎安装到滚筒试验机，在速度40km/h、荷重72.5kN的条件下实施行驶试验，到实施该行驶试验的轮胎破裂为止的行驶距离用表3所示的 指数来表示。

关于充填的空气压及荷重，在带束耐久力的评价及胎圈耐久力的评价中是不同的，这是因为：在带束耐久力的评价中，设为带束层10容易产生形变的条件，而在胎圈耐久力的评价中，设为胎圈部6容易产生形变的条件。

关于带束耐久力与胎圈耐久力，均以比较例1的情形为100，对剩余的比较例2～5及实施例1～4的性能进行指数化。

在实施例1～4中，带束耐久力的指数均在110以上，均获得良好的带束耐久力。此外，在实施例1～4中，胎圈耐久力的指数均在105以上，均获得良好的胎圈耐久力。

在加强带束13的帘线角度θ3处于本发明的范围(6度以上且9度以下)的下限值以下的比较例2、3中，虽然带束耐久力的指数超过110，但胎圈耐久力的指数不足105。亦即，若加强带束13的帘线角度θ3为小于本发明的范围的角度，则虽然带束耐久力与实施例1～4相同，但却无法获得足够的胎圈耐久力。

在加强带束13的帘线角度θ3超过本发明的范围(6度以上且9度以下)的上限值的比较例4中，虽然胎圈耐久力的指数超过105，但带束耐久力的指数不足110。亦即，若加强带束13的帘线角度θ3为大于本发明的范围的角度，则虽然胎圈耐久力与实施例1～4相同，但却无法获得足够的带束耐久力。

在加强带束13的宽度W3相对于轮胎截面最大宽度Wt的比例不足本发明的范围(轮胎截面最大宽度的50％以上)的下限值的比较例5中，胎圈耐久力的指数不足105，带束耐久力的指数不足110。亦即，若加强带束13的宽度W3比本发明的范围窄小，则无法获得足够的胎圈耐久力与带束耐久力。

以上，根据比较例1～5与实施例1～4的比较，能够获知：根据本发明的充气轮胎，能够确保带束耐久力且提高胎圈耐久力。

本发明适合使用在扁平率在70％以下且截面宽度的公称宽度在365mm以上的充气轮胎(所谓的超级单胎)。然而，本发明也可以适用 于：不属于扁平率小的重载荷用充气子午线轮胎的范畴的充气轮胎。“截面宽度的公称宽度”是JATMA(日本汽车轮胎协会)年鉴、ETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation)标准手册、TRA(THE TYRE and RIM ASSOCIATION INC.)年鉴等中规定的“轮胎的公称宽度”中的“截面宽度的公称宽度”。