充气轮胎的制作方法

文档序号:14407106阅读:162来源:国知局
充气轮胎的制作方法
本发明涉及充气轮胎。
背景技术
:在行驶时,在轮胎越过阶梯差时,有时轮胎的胎侧的部分被夹在轮辋与路面之间。此时,对轮胎中所含的帘线施加过度的张力,有时该帘线会断掉。伴随这样的帘线断掉的损伤也被称为抻断(pinchcut)。为了防止发生该抻断,进行了各种研究(例如,下述的专利文献1和2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2014-113957号公报专利文献2:日本特开2014-172565号公报为了防止抻断的发生,通常,研究了采取轮胎的胎侧采用具有高硬度的橡胶、增厚该胎侧、采用大的三角胶、增加构成胎体的帘布层的张数、该帘布层中所含的帘线采用粗的帘线等手段,提高轮胎的纵刚性。但是,在具有高纵刚性的轮胎中,由于在行驶时来自路面的冲击被传递到轮辋(车轴)而不会得到缓和,因此,路面噪声有可能会增加。因此,要求确立可抑制路面噪声的增加并提高耐抻断性能的技术。技术实现要素:本发明的目的在于,提供能够抑制路面噪声的增加并提高耐抻断性能的充气轮胎。本发明的充气轮胎具备一对胎圈、胎体和一对加强层。上述胎体具有子午线结构,被架设在一个胎圈与另一个胎圈之间。各个加强层在轴向上位于上述胎体的内侧。各个胎圈具备芯和三角胶,该三角胶从该芯向半径方向外侧延伸。上述加强层在轴向上与上述三角胶重叠。在半径方向上,上述加强层的外端的位置与上述三角胶的外端的位置一致,或者该加强层的外端位于比该三角胶的外端靠内侧的位置。上述加强层的硬度与上述三角胶的硬度相同,或者该加强层的硬度大于该三角胶的硬度。优选的是,在该充气轮胎中,上述加强层的半径方向高度与上述三角胶的半径方向高度之比是0.6以上。优选的是,在该充气轮胎中,上述加强层在半径方向上呈向内侧和向外侧渐细的形状。该加强层的最大厚度是2.0mm以上且5.0mm以下。优选的是,在该充气轮胎中,上述加强层的硬度是90以上且低于100。发明效果在本发明的充气轮胎中,在轴向上,加强层从胎体的内侧与该胎体层叠。加强层具有与三角胶的硬度同等以上的硬度。该加强层在该轮胎的一部分被夹在路面与轮辋之间这样的状况下作用以减轻施加于胎体的载荷。在前述的状况下,在轮胎的胎圈的部分中,其内侧部分被特别地抻拉。但是,在该轮胎中,胎体借助于加强层而被配置在远离向该轮胎被抻拉的方向作用有力的部分的位置。因此,作用于该胎体中所含的帘线的张力低于未设置该加强层的以往的轮胎。根据该轮胎,可抑制抻断的发生。在该轮胎中,该加强层构成为:加强层的外端在半径方向上不超过三角胶的外端。该加强层具有高硬度,但可抑制该加强层对纵刚性的影响。在该轮胎中,由于适当地维持了纵刚性,因此,行驶时来自路面的冲击得到有效地缓和。在该轮胎中,尽管设置有具有高硬度的加强层,但仍可抑制路面噪声的增加。在该轮胎中,能够抑制路面噪声的增加,并提高耐抻断性能。根据本发明,可得到能够抑制路面噪声的增加并提高耐抻断性能的充气轮胎。附图说明图1是示出本发明的一个实施方式的充气轮胎的一部分的剖视图。图2是示出图1的轮胎的一部分的放大剖视图。标号说明2:轮胎;4:胎面;6:胎侧;8:边口部;10:胎圈;12:胎体;18:内衬层;22:加强层;28:芯;30:三角胶;32:三角胶30的外端;34:胎体帘布层;36:主部;38:折返部;44:加强层22的外端;46:加强层22的内端;48:芯28的外侧端。具体实施方式下面,适当参照附图并基于优选的实施方式详细地说明本发明。在图1中示出充气轮胎2。具体而言,在该图1中,示出了沿着包含该轮胎2的旋转轴(未图示)的平面的、该轮胎2的截面的一部分。在图1中,上下方向是轮胎2的半径方向,左右方向是轮胎2的轴向,与纸面垂直的方向是轮胎2的周向。在图1中,单点划线cl表示轮胎2的赤道面。除了胎面图案之外,该轮胎2的形状相对于赤道面对称。在该图1中,实线bbl是胎圈基线。胎圈基线是规定轮辋的轮辋径(参照jatma)的线。该胎圈基线沿轴向延伸。该轮胎2具有胎面4、一对胎侧6、一对边口部8、一对胎圈10、胎体12、带束层14、冠带层16、内衬层18、一对胎圈包布20和一对加强层22。该轮胎2是无内胎型轮胎。该轮胎2被安装于乘用车。胎面4呈朝向半径方向外侧凸出的形状。胎面4形成有与路面接触的胎面表面24。在胎面4上刻有槽26。由该槽26形成有胎面图案。胎面4由交联橡胶构成。特别是,在该胎面4中的包含胎面表面24的部分使用了考虑了耐磨损性、耐热性和抓地性的交联橡胶。各个胎侧6从胎面4的端部大致向半径方向内侧延伸。该胎侧6的半径方向外侧部分与胎面4接合。该胎侧6的半径方向内侧部分与边口部8接合。该胎侧6由耐切割性和耐候性优异的交联橡胶构成。该胎侧6防止胎体12的损伤。各个边口部8大致位于胎侧6的半径方向内侧。边口部8在轴向上位于比胎圈10和胎体12靠外侧的位置。边口部8由耐磨损性优异的交联橡胶构成。边口部8与轮辋的凸缘抵接。各个胎圈10位于边口部8的轴向内侧。胎圈10具备芯28和三角胶30,该三角胶30从该芯28向半径方向外侧延伸。芯28是环状的,包括被卷绕的非伸缩性线。轮胎的典型的材质是钢。三角胶30朝向半径方向外侧而渐细。在该轮胎2中,三角胶30的硬度是85以上。该三角胶30由高硬度的交联橡胶构成。该三角胶30有助于胎圈10的部分的刚性。从三角胶30对乘坐感觉的影响的角度而言,优选的是,该硬度是低于100。在本发明中,以三角胶30为代表,胎面4、胎侧6等构成轮胎2的部件的硬度基于“jisk6253”的规定,利用型号a的硬度计来测量。该硬度计被按压在图1所示的截面上而测量硬度。测量在23℃的温度下进行。在图1中,双箭头h表示从胎圈基线到该轮胎2的赤道(图1中的标号pe)的半径方向距离。该距离h是该轮胎2的截面高度(参照jatma)。双箭头ha是从胎圈基线到三角胶30的外端32的半径方向距离。该距离ha是三角胶30的半径方向高度。在该轮胎2中,从三角胶的有助于刚性的角度而言,优选的是,三角胶30的半径方向高度ha与截面高度h之比是0.15以上,更优选的是0.20以上。从三角胶30对乘坐感觉的影响的角度而言,优选的是,该比是0.35以下,更优选的是0.30以下。胎体12被架设在两侧的胎圈10之间,沿着胎面4和胎侧6。胎体12具备胎体帘布层34。该轮胎2的胎体12由一块胎体帘布层34构成。该胎体12也可以由两块以上的胎体帘布层34形成。从对刚性和质量的影响的角度而言,优选的是,该胎体12由一块胎体帘布层34形成。在该轮胎2中,胎体帘布层34在各个芯28的周围从轴向内侧朝向外侧折返。通过该折返,在胎体帘布层34形成主部36和一对折返部38。即,该胎体帘布层34具备主部36和一对折返部38。主部36被架设在一个芯28与另一个芯28之间。各个折返部38从芯28向半径方向外侧延伸。虽未图示,胎体帘布层34由并排的多个帘线和顶覆橡胶构成。各帘线相对于赤道面所成的角度的绝对值是从75°到90°。换言之,该胎体12具有子午线结构。帘线由有机纤维构成。作为优选的有机纤维,可例举聚酯纤维、尼龙纤维、人造纤维、聚萘二甲酸乙二酯纤维和芳纶纤维。带束层14位于胎面4的半径方向内侧。带束层14与胎体12层叠。带束层14对胎体12进行加强。带束层14由内侧层40和外侧层42构成。根据图1可知,在轴向上,内侧层40的宽度稍微大于外侧层42的宽度。虽未图示,但内侧层40和外侧层42分别由并排的多个帘线和顶覆橡胶构成。各个帘线相对于赤道面倾斜。倾斜角度的一般绝对值是10°以上且35°以下。内侧层40的帘线相对于赤道面的倾斜方向与外侧层42的帘线相对于赤道面的倾斜方向相反。帘线的优选材质是钢。帘线也可以使用有机纤维。优选的是,带束层14的轴向宽度是轮胎2的最大宽度的0.7倍以上。带束层14也可以具备3个以上的层。冠带层16位于带束层14的半径方向外侧。在该轮胎2中,冠带层16的宽度在轴向上与带束层14的宽度大致相等。虽未图示,但该冠带层16由帘线和顶覆橡胶构成。帘线被卷绕成螺旋状。该冠带层16具有所谓的无接缝结构。帘线实质上沿周向延伸。帘线相对于周向的角度是5°以下,进而2°以下。由于带束层14被该帘线约束,因此,能够控制带束层14的提升。帘线由有机纤维构成。作为优选的纤维,可例举尼龙纤维、聚酯纤维、人工纤维、聚萘二甲酸乙二酯纤维和芳纶纤维。内衬层18位于胎体12的内侧。内衬层18与胎体12和加强层22的内表面接合。内衬层18由空气遮蔽性优异的交联橡胶构成。内衬层18的典型基材橡胶是异丁橡胶或卤化异丁橡胶。内衬层18保持轮胎2的内压。各个胎圈包布20位于胎圈10的附近。当轮胎2被组装到轮辋上时,该胎圈包布20与轮辋抵接。通过该抵接,胎圈10的附近被保护。在该实施方式中,胎圈包布20由布和浸渍在该布中的橡胶构成。各个加强层22在轴向上位于胎体12的内侧。加强层22在轴向上与三角胶30重叠。该加强层22在三角胶30的轴向内侧与胎体12的主部36层叠。该加强层22由交联橡胶构成。在该轮胎2中,加强层22的硬度与三角胶30的硬度相同。或者,该加强层22的硬度大于该三角胶30的硬度。换言之,该加强层22具有与三角胶30的硬度同等以上的硬度。即,加强层22的硬度与三角胶30的硬度之差是0以上。在该轮胎2中,在轴向上,加强层22从胎体12的内侧与该胎体12层叠。在该轮胎2的一部分被夹在路面与轮辋之间那样的状况下,该加强层22以减轻施加于胎体12的载荷的方式进行作用。从该角度而言,优选的是,该差是2以上。另外,若加强层22的硬度与三角胶30的硬度之差过大,则形变集中于加强层22与三角胶30之间,有可能容易发生剥离。从防止发生剥离并得到良好的耐久性的角度而言,优选的是,该差是15以下,更优选的是10以下,进一步优选的是8以下。在所述的状况下,在轮胎2的胎圈10的部分中,其内侧部分被特别地抻拉。但是,在该轮胎2中,胎体12借助于加强层22而被配置在远离向该轮胎2被抻拉的方向作用有力的部分的位置。因此,作用于该胎体12中所含的帘线的张力低于未设置该加强层22的以往的轮胎。在该轮胎2中,可抑制抻断的发生。在该轮胎2中,在半径方向上,加强层22的外端44的位置与三角胶30的外端32的位置一致。或者,该加强层22的外端44位于比该三角胶30的外端32靠内侧的位置。即,在该轮胎2中,该加强层22构成为加强层22的外端44在半径方向上不超过三角胶30的外端32。因此,该加强层22具有高硬度,但该加强层22对纵刚性的影响被抑制。由于适当地维持了纵刚性,因此,在该轮胎2中,行驶时来自路面的冲击有效地得到缓和。在该轮胎2中,尽管设置有具有高硬度的加强层22,但仍能够抑制路面噪声的增加。在该轮胎2中,能够抑制路面噪声的增加并提高耐抻断性能。根据本发明,可得到抑制路面噪声的增加并提高耐抻断性能的充气轮胎2。在图2中,与轮辋r一同示出了图1中的轮胎2的一部分。在该图2中,上下方向是轮胎2的半径方向,左右方向是轮胎2的轴向,与纸面的垂直方向是轮胎2的周向。该轮辋r是后述的正规轮辋。在图2中,双箭头hr表示从胎圈基线到加强层22的外端44为止的半径方向距离。该距离hr是加强层22的半径方向高度。在该轮胎2中,优选的是,加强层22的半径方向高度hr与三角胶30的半径方向高度ha之比是0.6以上。通过该比被设定在0.6以上,从而在该轮胎2的一部分被夹在路面与轮辋r之间这样的状况下,加强层22有效地作用以减轻施加于胎体12的载荷。在该轮胎2中,可充分地抑制抻断的发生。从该角度而言,更优选的是,该比是0.7以上。如上所述,在该轮胎2中,在半径方向上,加强层22的外端44的位置与三角胶30的外端32的位置一致。或者,该加强层22的外端44位于比该三角胶30的外端32靠内侧的位置。即,加强层22的半径方向高度hr与三角胶30的半径方向高度ha之比是1以下。在该轮胎2中,加强层22和三角胶30的硬度大。因此,若加强层22的外端44的位置与三角胶30的外端32的位置接近,则形变集中于该部分,有可能促进抻断的发生。从抑制形变的集中并更有效地防止抻断的发生的角度而言,优选的是,该比是0.9以下。在该轮胎2中,加强层22的内端46位于芯28的附近。由此,可维持该加强层22的防止抻断发生的效果,并能够适当地抑制对质量的影响。从该角度而言,优选的是,在半径方向上,该加强层22的内端46的位置与芯28的半径方向外侧端48的位置一致,或者,该加强层22的内端46位于比芯28的半径方向外侧端48靠外侧的位置。从加强层22对质量的影响的角度而言,更优选的是,加强层22的内端46位于比芯28的半径方向外侧端48靠半径方向外侧的位置。在该情况下,从加强层22有助于防止抻断发生的效果的角度而言,优选的是,从加强层22的内端46到芯28的外侧端48的半径方向距离被设定在10mm以下。如图2(或者图1)所示,在该轮胎2中,加强层22的半径方向内侧部分呈渐细的形状。该加强层22的半径方向外侧部分也呈渐细的形状。即,该加强层22在半径方向上呈向内侧和向外侧渐细的形状。换言之,该加强层22的形状被修整为,在其中央部分具有较大厚度。该加强层22的形状有助于使胎体12、更具体而言是使胎体帘布层34的主部36配置在如下位置:在轮胎2的一部分被夹在路面与轮辋r之间那样的状况下,远离向该轮胎2被抻拉的方向作用有力的部分的位置。在该轮胎2中,在该状况下,由于作用于胎体12的帘线的张力有效地被降低,因此,有效地防止抻断的发生。从该角度而言,在该轮胎2中,优选的是,加强层22在半径方向上呈向内侧和向外侧渐细的形状。在本发明中,加强层22的厚度是沿着该加强层22的内表面的法线来测量的。在图2中,用双箭头tr表示通过该测量得到的最大厚度,并且,用实线lr表示用于该厚度tr的法线。该加强层22在其中央部分具有最大的厚度tr。在该轮胎2中,优选的是,加强层22的最大的厚度tr是2.0mm以上。通过该厚度tr被设定在2.0mm以上,从而在该轮胎2的一部分被夹在路面与轮辋r之间这样的状况下加强层22有效地作用,以减轻施加于胎体12的载荷。而且,由于该加强层22使胎体帘布层34的主部36配置在在该状况下向该轮胎2被抻拉的方向不易作用有力的位置,因此,能够有效地减少作用于该主部36中所含的帘线的张力。在该轮胎2中,有效地防止抻断的发生。若加强层22的厚度tr过大,则被夹在加强层22与三角胶30之间的胎体12(具体而言是胎体帘布层34的主部36)压扁,有可能促进抻断的发生。在该轮胎2中,从防止该主部36的压扁并有效抑制抻断的发生的角度而言,优选的是,该厚度tr是5.0mm以下。在图2中,标号pc表示加强层22的厚度tr的中心位置。在本发明中,用该标号pc表示的位置是加强层22具有最大的厚度的位置。双箭头hm是从加强层22的内端46到位置pc的半径方向距离。双箭头hn是从加强层22的内端46到其外端44的半径方向距离。该距离hn是加强层22的半径方向长度。在该轮胎2中,从该加强层22的内端46到位置pc的半径方向距离hm与加强层22的半径方向长度hn之比优选为0.4以上,且优选为0.9以下。由此,加强层22更有效地有助于防止抻断的发生。从该角度而言,该比更优选为0.5以上,且更优选为0.8以下。该比进一步优选为0.6以上,且进一步优选为0.7以下。在图2中,双箭头ta表示轮胎2的厚度。该厚度ta是沿法线lr测量出的。在该轮胎2中,加强层22的最大厚度tr与前述的厚度ta之比优选为0.15以上,且优选为0.45以下。由此,加强层22更有效地有助于防止抻断的发生。从该角度而言,该比更优选为0.20以上,且更优选为0.40以下。在该轮胎2中,加强层22的硬度优选为90以上,且优选为低于100。通过该硬度被设定在90以上,从而在该轮胎2的一部分被夹在路面与轮辋r之间的状况下加强层22有效地作用以减轻被施加于胎体12的载荷。由于有效地减少作用于胎体12的帘线的张力,因此,在该轮胎2中,有效地防止抻断的发生。从该角度而言,该硬度更优选为92以上。通过该硬度被设定在低于100,由此适当地维持加强层22的硬度与三角胶30的硬度之差,因此,在该轮胎2中,在该加强层22与三角胶30之间不易发生剥离。该轮胎2的耐久性优异。从该角度而言,该硬度更优选为98以下。在本发明中,在无特别提及的情况下,轮胎2的各部件的尺寸和角度是在轮胎2被组装到正规轮辋中并向轮胎2中填充空气以使轮胎2处于正规内压的状态下测量的。在测量时,不向轮胎2施加载荷。在乘用车用轮胎2的情况下,在无特别提及的情况下,在内压为180kpa的状态下测量尺寸和角度。在本说明书中,正规轮辋是指在轮胎2所依据的标准中确定的轮辋。jatma标准中的“标准轮辋”、tra标准中的“designrim”以及etrto标准中的“measuringrim”是正规轮辋。在本说明书中,正规内压是指在轮胎2所依据的标准中确定的内压。jatma标准中的“最高气压”、刊载在tra标准中的“tireloadlimitsatvariouscoldinflationpressures”中的“最大值”以及etrto标准中的“inflationpressure”是正规内压。在本说明书中,正规载荷是指在轮胎2所依据的标准中确定的载荷。jatma标准中的“最高负载能力”、刊载在tra标准中的“tireloadlimitsatvariouscoldinflationpressures”中的“最大值”以及etrto标准中的“loadcapacity”是正规载荷。实施例下面,通过实施例明确了本发明的效果,但并不应基于该实施例的记载来限定解释本发明。[实施例1]制作了图1~2所示的轮胎。该轮胎的尺寸是225/45r1794w(轮辋宽度7.5)。在该实施例1中,加强层的硬度hr被设定在95。该加强层的最大厚度tr是5.0mm。加强层的半径方向高度hr与三角胶的半径方向高度ha之比(hr/ha)被设定在1.0。三角胶的硬度ha是90。因此,加强层的硬度hr与三角胶的硬度ha之差(hr-ha)是5。三角胶的高度ha与该轮胎的截面高度h之比(ha/h)是0.25。[比较例1]比较例1是以往的轮胎。在该比较例1中未设置加强层。在该比较例1中,三角胶的硬度是90。三角胶的高度ha与该轮胎的截面高度h之比(ha/h)是0.25。[实施例2~4]厚度tr如下述的表1中所示,其它与实施例1相同,得到了实施例2~4中的轮胎。[实施例5~8和比较例2]比(hr/ha)如下述的表2中所示,其它与实施例1相同,得到了实施例5~8和比较例2的轮胎。[实施例9~12和比较例3]硬度hr如下述的表3中所示,其它与实施例1相同,得到了实施例9~12和比较例3的轮胎。[耐抻断性能]将轮胎组装到正规轮辋中,并向该轮胎中填充空气以使内压达到230kpa。将该轮胎放置到柱塞测试机中。向该轮胎施加载荷以将轮胎压扁。将胎体中所含的帘线切断,测量在发生该切断时的能量。其结果作为指数而表示在下述的表1~3中。数值越大,耐抻断性能越优异,越优选。另外,在该测量中,装有轮胎的夹具的倾斜度被设定为3°。[路面噪声]将轮胎组装到正规轮辋中,并向该轮胎中填充空气以使内压达到230kpa。将该轮胎安装到排气量为3000cc的乘用车中。使该乘用车在粗度高的沥青制路面上以50km/h的速度行驶。利用收音话筒测量了该行驶时的驾驶座上的250hz波段的噪声等级(db)。其结果作为指数而表示在下述的表1~3中。数值越大,路面噪声越小,越优选。[耐久性]将轮胎组装到正规轮辋中,并向该轮胎中填充空气以使内压达到230kpa。将该轮胎安装于滚筒式行驶测试机上,并对轮胎施加了4.14kn的纵向载荷。使该轮胎以80km/h的速度在半径为1.7m的滚筒上行驶。测定了直至轮胎破损为止的行驶距离。其结果作为指数而表示在下述的表1~3中。数值越大耐久性越优异,就越优选。表1评价结果比较例1实施例2实施例3实施例1实施例4tr[mm]‐1.52.05.06.0hr/ha[‐]‐1.01.01.01.0硬度hr‐95959595抻断性能100101103103101路面噪声3.03.03.03.03.0耐久性3.03.03.03.03.0表2评价结果实施例5实施例6实施例7实施例8比较例2tr[mm]5.05.05.05.05.0hr/ha[‐]0.50.60.70.91.1硬度hr9595959595抻断性能101103104104103路面噪声3.03.03.03.02.9耐久性3.03.03.03.03.0表3评价结果比较例3实施例9实施例10实施例11实施例12tr[mm]5.05.05.05.05.0hr/ha[‐]1.01.01.01.01.0硬度hr85909298100抻断性能100101103103103路面噪声3.03.03.03.03.0耐久性3.03.03.03.02.8如表1~3所示,在实施例的轮胎中,与比较例的轮胎相比,评价高。根据该评价结果明确了本发明的优越性。产业上的可利用性以上说明的有关加强层的技术也可应用于各种轮胎。当前第1页12
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