充气轮胎的制作方法

本发明涉及充气轮胎，更详细而言，涉及如下的充气轮胎：在具备带束层的充气轮胎中，通过采用胎体帘线的角度在踏面区域和侧面(英文：side)区域连续地变化的弯曲胎体构造，从而使胎体层分担带束层的功能，实现带束层的1层化，一边维持良好的操纵稳定性一边能够实现轮胎的轻量化。

背景技术

一般而言，作为使轮胎轻量化的方法，尝试了在轮胎中使作为体积大的部位的冠部胎面(英文：captread)和/或侧面等的橡胶薄壁化。然而，从耐磨损性和/或耐久性的观点来看，用使轮胎的各部位的橡胶薄壁化这样的方法难以实现进一步的轻量化。

另一方面，为了使轮胎轻量化，提出了各种不需要以往的径向构造中的独立的带束层的轮胎。例如，在专利文献1中，通过使将多根帘线平行地排列了的内侧帘线层和外侧帘线层各自的帘线层的帘线角度在胎侧部为80°～90°且在胎面部中央为15°～50°，并且在两个帘线层间互相向相反方向倾斜，由此，能够获得不需要带束层并且兼具内压保持功能和环箍(日文：タガ)功能这两个功能的充气轮胎。然而，存在如下问题：在将带束层从胎面部完全排除了的情况下，无法充分地确保操纵稳定性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2005-22537号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种如下的充气轮胎：在具备带束层的充气轮胎中，通过采用胎体帘线的角度在踏面区域和侧面区域连续地变化的弯曲胎体构造，从而使胎体层分担带束层的功能，实现带束层的1层化，一边维持良好的操纵稳定性一边能够实现轮胎的轻量化。

用于解决课题的技术方案

用于达成上述目的的本发明的充气轮胎具备：至少1层的胎体层，所述至少1层的胎体层安装架设在一对胎圈部之间并包括多根胎体帘线；以及单一的带束层，所述单一的带束层位于胎面部的所述胎体层的外周侧并包括相对于轮胎周向倾斜的多根带束帘线，所述充气轮胎的特征在于，在将与所述带束层的带束宽度相当的区域设为踏面区域并将比轮胎最大宽度位置靠轮胎径向内侧的区域设为侧面区域时，构成所述胎体层的胎体帘线在所述踏面区域中相对于轮胎径向倾斜，另一方面在所述侧面区域中沿着轮胎径向延伸，构成所述胎体层的胎体帘线和构成所述带束层的带束帘线在所述踏面区域中相互交叉。

发明的效果

在本发明中，通过配置成，在将与带束层的带束宽度相当的区域设为踏面区域并将比轮胎最大宽度位置靠轮胎径向内侧的区域设为侧面区域时，胎体层的胎体帘线在踏面区域中相对于轮胎径向倾斜，另一方面在侧面区域中沿着轮胎径向延伸，胎体层的胎体帘线和带束层的带束帘线在踏面区域中相互交叉，从而能够使胎体层分担带束层的功能，与如以往那样具备2层的带束层的充气轮胎相比，能够将带束层减为1层。结果，能够实现轮胎的轻量化。另外，在踏面区域中，采用了胎体帘线和带束帘线相互交叉的构造，所以能够充分地确保胎面部的刚性并能够发挥良好的操纵稳定性。

在本发明中，优选的是，胎体层的相对于轮胎周向的帘线角度在与带束层的带束宽度的中央80％相当的踏面中央区域中处于10°～75°的范围，并且随着比带束层的端部朝向轮胎宽度方向外侧而逐渐增大，在侧面区域中处于85°～90°的范围。由此，能够使胎体层充分地分担作为带束层的功能。另外，在踏面区域与侧面区域之间容许胎体帘线的缓慢的角度变化，能够提高耐久性。更优选的是，在踏面中央区域中15°～70°为好，进一步优选的是15°～65°为好。

在本发明中，优选的是，带束层的相对于轮胎周向的帘线角度为15°～45°。由此，能够使带束层具备作为带束层所需的环箍功能。

在本发明中，优选的是，至少踏面区域中的构成胎体层的胎体帘线的每50mm宽度的埋入根数为20根～70根，胎体帘线的直径为0.2mm～1.5mm。由此，能够抑制胎体层的质量的增加，有助于轮胎的轻量化，并且能够抑制刚性和/或耐久性的下降。

在本发明中，优选的是，在胎体层与带束层之间配置有具有0.2mm～2.0mm的厚度的中间橡胶层。由此，能够补充踏面区域的面外弯曲刚性下降，并且能够提高面内弯曲刚性。

在本发明中，优选的是，在带束层的轮胎径向外侧具备带束加强层。由此，能够提高高速耐久性。

附图说明

图1是示出由本发明的实施方式形成的充气轮胎的子午线截面图。

图2是将由本发明的实施方式形成的充气轮胎的胎体层、带束层以及带束加强层抽取而示出的俯视图。

图3是为了对胎体帘线和带束帘线的帘线角度进行定义而示出图2的胎体层、带束层以及带束加强层的一部分的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的构成详细地进行说明。图1、图2是示出由本发明的实施方式形成的充气轮胎的图。此外，在图1、2中，cl为轮胎中心线。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，所述胎面部1在轮胎周向上延伸并形成为环状；一对胎侧部2、2，所述一对胎侧部2、2配置在该胎面部1的两侧；以及一对胎圈部3、3，所述一对胎圈部3、3配置在这些胎侧部2的轮胎径向内侧。

在一对胎圈部3、3之间安装架设有2层的胎体层4。胎体层4在胎面部1中包括配置在轮胎内周侧的胎体层4a和配置在轮胎外周侧的胎体层4b。这些胎体层4a、4b分别具有在轮胎径向上延伸的多根胎体帘线41，并绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5而从轮胎内侧向轮胎外侧折回。在胎圈芯5的外周上配置有由截面三角形形状的橡胶组合物形成的胎圈填胶6。2层构造的胎体层4中的、胎体层4b在胎圈填胶6的中间处终止，胎体层4a将胎圈填胶6包入，进而延伸至胎面部1的胎肩部附近并终止。

另一方面，在胎面部1中的胎体层4的外周侧埋设有1层的带束层7。带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多根带束帘线71。作为带束层7的带束帘线71，优选使用钢帘线、尼龙和/或芳族聚酰胺等有机纤维帘线。

以高速耐久性的提高为目的，在带束层7的外周侧配置了包括取向于轮胎周向的纤维帘线的多层(在图1中为2层)的带束加强层8。该带束加强层8例如可以具有将使至少一根纤维帘线拉齐并进行橡胶覆盖而成的带材在轮胎周向上呈螺旋状地卷绕的无接缝构造。该带束加强层8的相对于轮胎周向的帘线角度为5°以下，更优选为3°以下。作为带束加强层8的纤维帘线，优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、尼龙、人造纤维、芳族聚酰胺等有机纤维帘线、或高弹性的芳族聚酰胺纤维帘线和/或使高弹性的芳族聚酰胺纤维与低弹性的尼龙纤维加捻而成的复合帘线。此外，在图1的形态中，位于轮胎径向内侧的带束加强层8构成覆盖带束层7的整个宽度的全罩，位于轮胎径向外侧的带束加强层8构成仅覆盖带束层7的端部的边缘罩层。

另外，在胎体层4与带束层7之间配置有中间橡胶层9。可以是，中间橡胶层9的模数为10mpa以上，60℃的tanδ为0.2以下。另外，也可以在形成中间橡胶层9的橡胶片配合有短纤维，但长纤维除外。中间橡胶层9的厚度可以构成为处于0.2mm～2.0mm的范围。通过像这样适当地设定中间橡胶层9的厚度，从而能够补充踏面区域rt的面外弯曲刚性下降，并且能够提高面内弯曲刚性。

将带束层7的轮胎径向的宽度设为带束宽度bw。如图1、2所示，将与带束层7的带束宽度bw相当的区域设为踏面区域rt，将至少比轮胎最大宽度位置pmax靠轮胎径向内侧的区域设为侧面区域rs。另外，将与带束层7的带束宽度bw的中央80％相当的区域设为踏面中央区域rc。此外，在图2中，tr表示轮胎径向，tc表示轮胎周向。

构成胎体层4的胎体帘线41配置成，在踏面区域rt中相对于轮胎径向、即轮胎宽度方向倾斜，另一方面，在侧面区域rs中沿着轮胎径向延伸。在图2的形态中，胎体层4a、4b双方的胎体帘线41在踏面区域rt中相对于轮胎径向倾斜，但也能够采用如下构造，该构造配置成，胎体层4a、4b中的一方的胎体帘线41在踏面区域rt中相对于轮胎宽度方向倾斜，胎体层4a、4b中的另一方的胎体帘线41在踏面区域rt及侧面区域rs中沿着轮胎径向延伸。即，在本发明中，具有如下构造，该构造配置成，胎体层4a、4b中的至少一方的胎体帘线41在踏面区域rt中相对于轮胎宽度方向倾斜。

构成带束层7的带束帘线71在踏面区域rt中相对于轮胎径向向同一方向倾斜。在踏面区域rt中，胎体帘线41和带束帘线71相互交叉地配置。在图2的形态中，胎体层4b的胎体帘线41与带束帘线71交叉。在本发明中，在踏面区域rt中，具有胎体层4a、4b中的至少一方的胎体帘线41和带束帘线71相互交叉地配置的构造。不过，不包括：胎体层4a、4b双方的胎体帘线41及带束帘线71在踏面区域rt中沿着同一方向平行地延伸的情况、以及胎体层4a、4b中的一方的胎体帘线41配置成在踏面区域rt及侧面区域rs中沿着轮胎径向延伸且胎体层4a、4b中的另一方的胎体帘线41及带束帘线71在踏面区域rt中沿着同一方向平行地延伸的情况。

在上述充气轮胎中，通过配置成，胎体层4的胎体帘线41在踏面区域rt中相对于轮胎径向倾斜，另一方面在侧面区域rs中沿着轮胎径向延伸，胎体层4的胎体帘线41和带束层7的带束帘线71在踏面区域rt中相互交叉，从而能够使胎体层4分担带束层7的功能，与以往那样具备2层的带束层的充气轮胎相比，能够将带束层7减为1层。结果，能够实现轮胎的轻量化。另外，在踏面区域rt中，采用了胎体帘线41和带束帘线71相互交叉的构造，所以能够充分地确保胎面部1的刚性，并能够发挥良好的操纵稳定性。

如图3所示，将胎体层4的胎体帘线41的与轮胎周向所成的角度设为帘线角度θ1。该帘线角度θ1表示踏面中央区域rc和侧面区域rs中的各自的平均角度。此时，帘线角度θ1构成为随着从踏面中央区域rc比带束层7的端部朝向轮胎宽度方向外侧而逐渐增大，并构成为在侧面区域rs中为大致90°。另外，在图2的形态中，示出了配置成胎体层4a、4b的踏面中央区域rc中的帘线角度θ1互相不同、且各自的胎体帘线41在踏面中央区域rc中正交的例子，但也能够配置成将胎体层4a、4b的踏面中央区域rc中的帘线角度θ1设为相同。

帘线角度θ1可以构成为在踏面中央区域rc中处于10°～75°的范围，并且随着比带束层7的端部朝向轮胎宽度方向外侧而逐渐增大，并在侧面区域rs中处于85°～90°的范围。尤其是，帘线角度θ1可以构成为在踏面中央区域rc中更优选处于15°～70°的范围，进一步优选处于15°～65°的范围。通过像这样适当地设定帘线角度θ1，从而能够使胎体层4充分地分担作为带束层7的功能。另外，在踏面区域rt与侧面区域rs之间容许胎体帘线41的缓慢的角度变化，能够提高耐久性。

另外，如图3所示，将构成带束层7的带束帘线71的相对于轮胎周向的角度设为帘线角度θ2。帘线角度θ2可以构成为处于15°～45°的范围。通过像这样适当地设定帘线角度θ2，从而能够使带束层7具备作为带束层所需的环箍功能。

在本发明中，可以构成为，至少踏面区域rt中的胎体帘线41的每50mm宽度的埋入根数为20根～70根，胎体帘线41的直径为0.2mm～1.5mm。通过像这样适当地设定胎体帘线41的尺寸，从而能够抑制胎体层4的质量的增加，有助于轮胎的轻量化，并且能够抑制刚性和/或耐久性的下降。

实施例

以轮胎尺寸235/40r18制作了具有如下构造的实施例1～4的轮胎：在具备安装架设在一对胎圈部之间并包括多根胎体帘线的2层的胎体层、和位于胎面部的胎体层的外周侧并包括相对于轮胎周向倾斜的多根带束帘线的单一的带束层的充气轮胎中，构成胎体层的胎体帘线在踏面区域中相对于轮胎径向倾斜，另一方面在侧面区域中沿着轮胎径向延伸，构成胎体层的胎体帘线和构成带束层的带束帘线在踏面区域中相互交叉。

在实施例1～4中，如表1那样设定了内侧胎体层的踏面中央区域中的帘线角度、内侧胎体层的侧面区域中的帘线角度、外侧胎体层的踏面中央区域中的帘线角度、外侧胎体层的侧面区域中的帘线角度、以及带束层的帘线角度。这些帘线角度均为相对于轮胎周向的倾斜角度。

为了进行比较，准备了具备胎体帘线取向于轮胎径向的2层的胎体层和2层的带束层的以往例的轮胎。在以往例中，内侧带束层和外侧带束层的帘线角度分别设为24°、-24°。另外，准备了除了不具备带束层以外具有与实施例2相同的构造的比较例的轮胎。

关于这些试验轮胎，利用下述试验方法，实施与轮胎重量、滚动阻力以及操纵稳定性相关的评价，并将其结果一并示于表1。

轮胎重量：

对各试验轮胎的重量进行了测定。评价结果用将以往例设为100的指数示出。该指数值越小则意味着轮胎重量越轻。

滚动阻力：

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×8.5j的车轮并填充空气压230kpa，依据iso的规定，使用滚筒直径为2000mm的滚筒试验机测定了滚动阻力。评价结果用将以往例设为100的指数示出。该指数值越小则意味着滚动阻力越小。

操纵稳定性：

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸18×8.5j的车轮并将其安装于排气量为2400cc的车辆，在空气压230kpa的条件下，对操纵稳定性实施了基于受试者的感官评价。评价结果将基准点设为5并用10个阶段评价进行示出。该评价值越大则意味着操纵稳定性越优异。

[表1]

从表1可知，通过构成胎体层的胎体帘线在踏面区域中相对于轮胎径向倾斜，另一方面在侧面区域中沿着轮胎径向延伸，构成胎体层的胎体帘线和构成带束层的带束帘线在踏面区域中相互交叉，从而实施例1～4的轮胎一边维持与以往例同等的操纵稳定性，一边减少轮胎重量，而且滚动阻力得以改善。

另一方面，在比较例中，在轮胎重量方面良好，但由于不具备带束层，所以踏面区域的面外弯曲刚性不足而接地长度增大，所以滚动阻力恶化，并且面内弯曲刚性也下降而操纵稳定性恶化。

附图标记说明

1：胎面部；

2：胎侧部；

3：胎圈部；

4：胎体层；

41：胎体帘线；

5：胎圈芯；

6：胎圈填胶；

7：带束层；

71：带束帘线；

rt：踏面区域；

rs：侧面区域。