充气轮胎的制作方法

1.本发明涉及具备胎体、带束层以及束带层的充气轮胎。


背景技术：

2.以往，公知有具备胎体、配置于胎体的轮胎径向的外侧的带束层、以及配置于带束层的轮胎径向的外侧的束带层的充气轮胎。例如，下述专利文献1提出有在带束层与束带层之间具备覆盖带束层的轮胎轴向的外端部的第一加强橡胶层从而能够兼顾耐久性能和抓地性能的轮胎。
3.专利文献1：日本特开2019-006203号公报
4.然而，对于专利文献1的轮胎而言，存在第一加强橡胶层因束带层的约束力而变薄，在高速行驶时带束层的外端部通过第一加强橡胶层而损伤束带层的情况。因此，在专利文献1的轮胎中，在兼顾操纵稳定性和耐久性的点上也迫切期望进一步的改善。


技术实现要素：

5.本发明是鉴于以上这样的实际情况而提出的，其主要目的为提供能够高度地兼顾高速行驶时的操纵稳定性和耐久性的充气轮胎。
6.本发明为一种充气轮胎，上述充气轮胎的特征在于，具备：胎体，其在一对胎圈部之间以通过胎面部和一对侧壁部的方式延伸；带束层，其由配置于上述胎体的轮胎径向的外侧的至少两张带束帘布构成；束带层，其配置于上述带束层的轮胎径向的外侧；以及带束端部橡胶，其以包含上述带束层的轮胎轴向的外端的位置的方式配置于上述带束层与上述束带层之间，上述束带层包含覆盖上述带束层的上述外端的端束带、和至少1张全束带，上述端束带包含有机纤维帘线，上述端束带的上述有机纤维帘线在上述带束层的上述外端的轮胎径向的外侧的位置处的约束力为5～35n。
7.在本发明的充气轮胎中，优选在包含轮胎旋转轴的轮胎截面中，上述胎面部包含一对胎面端、和在上述胎面端之间延伸的胎面轮廓部，对于上述胎面轮廓部，将轮胎轴向的中央位置与上述胎面端连结而成的第一直线相对于轮胎轴向的角度为2
°
以上。
8.在本发明的充气轮胎中，优选上述带束帘布包含第一带束帘布、和配置于上述第一带束帘布的轮胎径向的外侧的第二带束帘布，上述带束层的上述外端包含上述第一带束帘布的第一外端、和上述第二带束帘布的第二外端，上述第二外端位于比上述胎面端靠轮胎轴向的外侧、且比上述第一外端靠轮胎轴向的内侧的位置。
9.在本发明的充气轮胎中，优选上述第二外端与上述胎面端的在轮胎轴向上的距离为5～20mm。
10.在本发明的充气轮胎中，优选上述胎面部包含从上述胎面端向轮胎轴向的外侧延伸的外侧轮廓部，对于上述外侧轮廓部，将上述胎面端与上述第二外端的轮胎径向的外侧位置连结而成的第二直线相对于上述第一直线的角度是10～30
°
。
11.在本发明的充气轮胎中，优选上述带束端部橡胶从比上述第一外端靠轮胎轴向的
外侧的位置延伸至比上述第二外端靠轮胎轴向的内侧的位置。
12.在本发明的充气轮胎中，优选上述带束端部橡胶的在轮胎轴向上的宽度为10～50mm。
13.在本发明的充气轮胎中，优选上述端束带的在轮胎轴向上的宽度为20～50mm。
14.在本发明的充气轮胎中，优选上述带束层的上述外端与上述束带层的在轮胎径向上的距离为0.2～2.0mm。
15.在本发明的充气轮胎中，优选上述有机纤维帘线的总纤度为900～5500dtex。
16.在本发明的充气轮胎中，优选上述有机纤维帘线的每5cm的织入根数为30～60。
17.在本发明的充气轮胎中，具备以包含带束层的轮胎轴向的外端的位置的方式配置于上述带束层与束带层之间的带束端部橡胶，上述束带层包含至少1张全束带、和覆盖上述带束层的上述外端的端束带，上述端束带包含有机纤维帘线，上述端束带的上述有机纤维帘线在上述带束层的上述外端的轮胎径向的外侧的位置处的约束力为5～35n。
18.这样的充气轮胎利用带束层能够提高刚性，且能够发挥优异的操纵稳定性。另外，对于该充气轮胎而言，端束带的约束力较小，因此带束端部橡胶不会被压缩而变薄，从而能够可靠地抑制带束层的外端与束带层的接触。因此，本发明的充气轮胎能够高度地兼顾高速行驶时的操纵稳定性和耐久性。
附图说明
19.图1是表示本发明的充气轮胎的一实施方式的剖视图。
20.图2是胎面部的局部剖视图。
21.附图标记说明
[0022]1…
充气轮胎；2
…
胎体；3
…
侧壁部；4
…
胎圈部；6
…
胎体；7
…
带束层；7a、7b
…
带束帘布；8
…
束带层；8a
…
全束带；8b
…
端束带；9
…
带束端部橡胶。
具体实施方式
[0023]
以下，基于附图对本发明的实施的一方式详细地进行说明。图1是表示本实施方式的正规状态的充气轮胎1(以下，有时简称为“轮胎1”。)的包含轮胎旋转轴(省略图示)在内的剖视图。本实施方式的轮胎1适合用作适于比赛用车辆的低轮廓轮胎。但是，轮胎1并不限定于比赛用的低轮廓轮胎。
[0024]
这里，“正规状态”是指轮胎1轮辋组装于正规轮辋，并且调整为正规内压的无负载的状态。此外，在本说明书中，在没有特殊说明的情况下，轮胎1的各部的尺寸等是在正规状态下测定的值。
[0025]“正规轮辋”是指在存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，针对每个轮胎而规定该规格的轮辋，例如若为jatma则为“标准轮辋”，若为tra则为“design rim”，若为etrto则为“measuring rim”。“正规轮辋”在不存在轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，是指制造商等针对每个轮胎而规定的轮辋。
[0026]“正规内压”是指在存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，针对每个轮胎而规定各规格的气压，若为jatma则为“最高气压”，若为tra则为表“tire load limits at various cold inflation pressures”所记载的最大值，若为etrto则为“inflation pressure”。“正规内压”在不存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，是指制造商等针对每个轮胎而规定的气压。
[0027]
如图1所示，本实施方式的轮胎1包含有：旋转从而接地的胎面部2、位于胎面部2的轮胎轴向的两侧的一对侧壁部3、以及位于侧壁部3的轮胎径向的内侧的一对胎圈部4。
[0028]
本实施方式的轮胎1具备：胎体6、配置于胎体6的轮胎径向的外侧的带束层7、以及配置于带束层7的轮胎径向的外侧的束带层8。本实施方式的轮胎1还具备以包含带束层7的轮胎轴向的外端7e的位置的方式配置于带束层7与束带层8之间的带束端部橡胶9。
[0029]
胎体6优选由在一对胎圈部4之间通过胎面部2和一对侧壁部3而延伸的至少1张胎体帘布6a构成。此外，虽然省略图示，但胎体帘布6a例如也可以是两张以上。另外，胎体帘布6a的轮胎轴向的端部可以从胎圈部4延伸至轮胎径向的外侧、例如延伸至胎面部2的附近，也可以在胎圈部4处终止而不被卷起。
[0030]
胎体帘布6a例如包含有相对于轮胎周向以60～90
°
的角度排列的胎体帘线。作为胎体帘线，例如由尼龙、聚酯、人造丝、芳族聚酰胺纤维等有机纤维为合宜地形成。
[0031]
图2是胎面部2的局部剖视图。如图2所示，带束层7由至少两张、在本实施方式中为两张带束帘布7a、7b构成。带束帘布7a、7b例如包含：第一带束帘布7a、和配置于第一带束帘布7a的轮胎径向的外侧的第二带束帘布7b。这样的轮胎1能够利用带束层7提高刚性，且能够发挥优异的操纵稳定性。
[0032]
带束帘布7a、7b例如包含有相对于轮胎周向以10～45
°
的角度排列的带束帘线。作为带束帘线，例如适宜采用钢丝帘线等高弹性的帘线。第一带束帘布7a的带束帘线与第二带束帘布7b的带束帘线优选相互逆向地倾斜。
[0033]
束带层8包含有至少1张、在本实施方式中为1张全束带8a、和覆盖带束层7的外端7e的端束带8b。本实施方式的全束带8a和端束带8b分别包含有有机纤维帘线。全束带8a和端束带8b分别优选为有机纤维帘线相对于轮胎周向以5
°
以下的角度排列。作为有机纤维帘线，例如能够举出尼龙、人造丝、芳族聚酰胺纤维等。
[0034]
本实施方式的端束带8b的有机纤维帘线在带束层7的外端7e的轮胎径向的外侧的位置处的约束力为5～35n。这里，端束带8b的1根有机纤维帘线的约束力能够通过从轮胎1仅取出端束带8b来进行测定。
[0035]
对于这样的轮胎1而言，端束带8b的约束力较小，因此带束端部橡胶9不会被压缩而变薄，从而能够可靠地抑制带束层7的外端7e与束带层8的接触。因此，本实施方式的轮胎1能够高度地兼顾高速行驶时的操纵稳定性和耐久性。
[0036]
使端束带8b的有机纤维帘线的约束力为5n以上，从而能够减少端束带8b内的有机纤维帘线，能够抑制端束带8b内的有机纤维帘线的接触，且提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，端束带8b的有机纤维帘线的约束力优选是10n以上，更优选是15n以上。
[0037]
使端束带8b的有机纤维帘线的约束力为35n以下，从而能够可靠地抑制带束层7的外端7e与束带层8的接触，且提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，端束带8b的约束力优选是30n以下，更优选是25n以下。
[0038]
作为更优选的方式，带束层7采用不将其外端7e折回的切割帘布构造。本实施方式的带束层7的外端7e包含有：第一带束帘布7a的第一外端7a、和第二带束帘布7b的第二外端7b。
[0039]
第二外端7b优选位于比胎面端te靠轮胎轴向的外侧、并且比第一外端7a靠轮胎轴向的内侧的位置。对于这样的外端7e而言，在轮胎1接地时外端7e的位置不接地，因此能够减少外端7e的形变，从而能够提高轮胎1的耐久性。
[0040]
这里，“胎面端te”是指对正规状态的轮胎1加载正规载荷且以0
°
外倾角接地于平面时的轮胎轴向最外侧的接地位置。此外，该一对胎面端te间的轮胎轴向的中央位置是轮胎赤道c。
[0041]“正规载荷”是指在存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，针对每个轮胎而规定各规格的载荷，若为jatma则为“最大负荷能力”，若为tra则为表“tire load limits at various cold inflation pressures”所记载的最大值，若为etrto则为“load capacity”。“正规载荷”在不存在轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，是指制造商等针对每个轮胎而规定的载荷。
[0042]
第二外端7b与胎面端te的轮胎轴向的距离d1优选是5～20mm。通过使距离d1为5mm以上，从而能够可靠地防止轮胎1接地时第二外端7b的位置接地，从而能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，距离d1更优选为7mm以上，进一步优选为8mm以上。
[0043]
使距离d1为20mm以下，从而能够确保充分的接地宽度，由此能够提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，距离d1更优选为15mm以下，进一步优选为10mm以下。
[0044]
如图1所示，在包含轮胎旋转轴的轮胎截面中，本实施方式的胎面部2包含有：一对胎面端te、在胎面端te之间延伸的胎面轮廓部2a、以及从胎面端te向轮胎轴向的外侧延伸的外侧轮廓部2b。胎面轮廓部2a和外侧轮廓部2b优选分别由至少一个圆弧形成。对于这样的胎面部2而言，轮胎轴向的形状变化顺滑，适合兼顾轮胎1的操纵稳定性和耐久性。
[0045]
对于胎面轮廓部2a而言，将轮胎轴向的中央位置p1与胎面端te连结而成的第一直线l1相对于轮胎轴向的角度θ1优选是2
°
以上，更优选是2.5
°
以上，进一步优选是3
°
以上。对于这样的胎面轮廓部2a而言，在胎面端te处的形变较小，能够进一步减少带束层7的外端7e的形变，从而能够进一步提高轮胎1的耐久性。
[0046]
如图2所示，对于外侧轮廓部2b而言，将胎面端te与第二外端7b的轮胎径向的外侧位置p2连结而成的第二直线l2相对于第一直线l1的角度θ2优选是10～30
°
。
[0047]
使角度θ2为10
°
以上，从而能够在较大的载荷作用在了轮胎1时，减少第二外端7b的形变，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，角度θ2更优选是12
°
以上，进一步优选是15
°
以上。
[0048]
使角度θ2为30
°
以下，从而能够减少成型加工时的第二外端7b的形变，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，角度θ2更优选是25
°
以下，进一步优选是20
°
以下。
[0049]
本实施方式的束带层8在全束带8a与带束层7之间配置有端束带8b。束带层8优选轮胎轴向的外侧的束带端8e与第一外端7a对齐。
[0050]
本实施方式的束带端8e包含有：全束带8a的第一束带端8a、和端束带8b的第二束带端8b。第一束带端8a和第二束带端8b优选都与第一外端7a对齐。这样的束带层8能够可靠地覆盖带束层7的外端7e，另外，能够抑制形成得过大，因此适合兼顾轮胎1的操纵稳定性和耐久性。
[0051]
端束带8b的轮胎轴向的宽度w1优选是20～50mm。使宽度w1为20mm以上，从而能够可靠地覆盖带束层7的外端7e，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，宽度w1更
优选是25mm以上，进一步优选是30mm以上。
[0052]
使宽度w1为50mm以下，从而能够减少整体的重量，由此能够有助于轮胎1的轻型化。从这样的观点出发，宽度w1更优选是45mm以下，进一步优选是40mm以下。
[0053]
本实施方式的端束带8b的轮胎轴向的内侧的第三束带端8c位于比胎面端te靠轮胎轴向的内侧的位置。这样的端束带8b能够增大接地时的约束力，从而能够减少带束层7的外端7e的形变，由此能够提高轮胎1的耐久性。
[0054]
有机纤维帘线优选总纤度是900～5500dtex。这里，有机纤维帘线的总纤度规定有机纤维帘线的实际的粗细，在为将多个原线捻合而成的有机纤维帘线的情况下，总纤度是各原线的纤度的总和。
[0055]
使总纤度为900dtex以上，从而能够减少带束层7的外端7e的形变，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，总纤度更优选是1500dtex以上，进一步优选是2000dtex以上。
[0056]
使总纤度为5500dtex以下，从而能够减少能量损耗，且能够提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，总纤度更优选是5000dtex以下，更优选是4500dtex以下。
[0057]
对于有机纤维帘线而言，优选每5cm的织入根数亦即密度数为30～60。使密度数为30以上，从而能够减少带束层7的外端7e的形变，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，密度数更优选是35以上，进一步优选是40以上。
[0058]
使密度数为60以下，从而能够减少能量损耗，且提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，密度数更优选是55以下，进一步优选是50以下。
[0059]
本实施方式的带束端部橡胶9从比第一外端7a靠轮胎轴向的外侧的位置延伸至比第二外端7b靠轮胎轴向的内侧的位置。即，对于带束端部橡胶9而言，轮胎轴向的外侧的第一端9a位于比第一外端7a靠轮胎轴向的外侧的位置，且轮胎轴向的内侧的第二端9b位于比第二外端7b靠轮胎轴向的内侧的位置。
[0060]
第一端9a与第一外端7a的轮胎轴向的距离d2优选是5～45mm。使距离d2为5mm以上，从而能够可靠地覆盖第一外端7a，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，距离d2更优选是7mm以上，进一步优选是10mm以上。
[0061]
使距离d2为45mm以下，从而能够抑制刚性过度地降低，由此提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，距离d2更优选是40mm以下，进一步优选是30mm以下。
[0062]
第二端9b与第二外端7b的轮胎轴向的距离d3优选是5～45mm。使距离d3为5mm以上，从而能够可靠地覆盖第二外端7b，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，距离d3优选是7mm以上，进一步优选是10mm以上。
[0063]
使距离d3为45mm以下，从而能够抑制刚性过度地降低，由此提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，距离d3更优选是40mm以下，进一步优选是30mm以下。
[0064]
带束端部橡胶9的轮胎轴向的宽度w2优选是10～50mm。使宽度w2为10mm以上，从而能够可靠地覆盖带束层7的外端7e，由此能够提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，宽度w2更优选是15mm以上，进一步优选是20mm以上。
[0065]
使宽度w2为50mm以下，从而能够抑制刚性过度地降低，由此提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，宽度w2更优选是45mm以下，进一步优选是40mm以下。
[0066]
带束端部橡胶9优选在70℃下的损失正切tanδ为0.05～0.18。使70℃下的损失正
切tanδ为0.05以上，从而能够提高冲击吸收性，由此能够提高轮胎1的乘坐舒适性。从这样的观点出发，70℃下的损失正切tanδ更优选是0.07以上，进一步优选是0.09以上。
[0067]
使70℃下的损失正切tanδ为0.18以下，从而能够抑制过度的发热，由此提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，70℃下的损失正切tanδ更优选是0.16以下，进一步优选是0.14以下。
[0068]
这里，损失正切tanδ是根据jis－k6394的规定，在下述的条件下使用动态粘弹性测定装置进行测定的值。
[0069]
初始形变：10％
[0070]
振幅：
±
1％
[0071]
频率：10hz
[0072]
变形模式：拉伸
[0073]
测定温度：70℃
[0074]
带束层7的外端7e与束带层8的轮胎径向的距离d4优选是0.2～2.0mm。外端7e与束带层8的距离d4是第一外端7a及第二外端7b与束带层8之间的轮胎径向的距离，优选包含位于第一外端7a与第二外端7b之间的第一带束帘布7a、与束带层8的轮胎径向的距离。
[0075]
使距离d4为0.2mm以上，从而能够可靠地抑制带束层7的外端7e与束带层8接触，由此提高轮胎1的耐久性。从这样的观点出发，距离d4更优选是0.3mm以上，进一步优选是0.4mm以上。
[0076]
使距离d4为2.0mm以下，从而能够提高带束层7在外端7e附近的刚性，由此能够提高轮胎1的操纵稳定性。从这样的观点出发，距离d4更优选是1.5mm以下，进一步优选是1.0mm以下。
[0077]
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够变形为各种方式来实施。
[0078]
【实施例】
[0079]
基于表1～表4的规格试制了具有图1的基本构造的竞赛车辆用充气轮胎。测试了这些试制轮胎的操纵稳定性和耐久性。各试制轮胎的共通规格、测试方法如下。
[0080]
＜共通规格＞
[0081]
轮胎尺寸：290/680r18
[0082]
轮辋尺寸：18
×
11.0j
[0083]
气压：200kpa
[0084]
＜操纵稳定性＞
[0085]
将各试制轮胎以3
°
的负外倾角安装在排气量为3.5升的后轮驱动车的全轮，通过驾驶员的感官评价了1名测试驾驶员乘车在干燥的铺装跑道上行驶时的车辆对转向操纵的响应性。结果以比较例1为100的指数显示，数值越大表示操纵稳定性越优异。
[0086]
＜耐久性＞
[0087]
测量了将各试制轮胎以3
°
的负外倾角安装在转鼓试验机，且加载7kn的纵向载荷以200km/h的速度行驶时的直到轮胎破损为止的行驶时间。结果以比较例1为100的指数显示，数值越大表示耐久性越优异。
[0088]
测试结果在表1～4中示出。
[0089]
【表1】
[0090] 比较例1比较例2比较例3实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6端束带的有机纤维帘线的约束力(n)50220512.52027.53520带束端部橡胶的宽度w2(mm)25250252525252510第一直线的角度θ1(
°
)333333333第二直线的角度θ2(
°
)101010101010101010第二外端与胎面端的距离d1(mm)101010101010101010第二端与第二外端的距离d3(mm)202020202020202020外端与束带层的距离d4(mm)0101110.60.21端束带的宽度w1(mm)303030303030303030有机纤维帘线的总纤度(dtex)400040004000400040004000400040004000有机纤维帘线的密度数(根/5cm)404040404040404040操纵稳定性(指数)100100100100100100100100100耐久性(指数)100100105110120130120110115
[0091]
【表2】
[0092] 实施例7实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12实施例13实施例14实施例15端束带的有机纤维帘线的约束力(n)202020202020202020带束端部橡胶的宽度w2(mm)204050252525252525第一直线的角度θ1(
°
)333243333第二直线的角度θ2(
°
)10101010105304010第二外端与胎面端的距离d1(mm)10101010101010100第二端与第二外端的距离d3(mm)202020202020202020外端与束带层的距离d4(mm)111111111端束带的宽度w1(mm)303030303030303030有机纤维帘线的总纤度(dtex)400040004000400040004000400040004000有机纤维帘线的密度数(根/5cm)404040404040404040操纵稳定性(指数)100999810098100100100100耐久性(指数)120130130125130110130110110
[0093]
【表3】
[0094] 实施例16实施例17实施例18实施例19实施例20实施例21实施例22实施例23实施例24端束带的有机纤维帘线的约束力(n)202020202020202020带束端部橡胶的宽度w2(mm)252525252525252525第一直线的角度θ1(
°
)333333333第二直线的角度θ2(
°
)101010101010101010第二外端与胎面端的距离d1(mm)202510101010101010第二端与第二外端的距离d3(mm)20205103045202020外端与束带层的距离d4(mm)1111110.221端束带的宽度w1(mm)303030303030303020有机纤维帘线的总纤度(dtex)400040004000400040004000400040004000有机纤维帘线的密度数(根/5cm)404040404040404040操纵稳定性(指数)9895100100999810098100耐久性(指数)135130115120130130110120120
[0095]
【表4】
[0096] 实施例25实施例26实施例27实施例28实施例29实施例30实施例31实施例32实施例33端束带的有机纤维帘线的约束力(n)202020202020202020带束端部橡胶的宽度w2(mm)252525252525252525第一直线的角度θ1(
°
)333333333第二直线的角度θ2(
°
)101010101010101010第二外端与胎面端的距离d1(mm)101010101010101010第二端与第二外端的距离d3(mm)202020202020202020外端与束带层的距离d4(mm)111111111端束带的宽度w1(mm)405030303030303030
有机纤维帘线的总纤度(dtex)40004000900200045005500400040004000有机纤维帘线的密度数(根/5cm)404040404040305060操纵稳定性(指数)999810010099971009997耐久性(指数)130130115120131133120131133
[0097]
根据测试的结果能够确认：相对于比较例的轮胎，实施例的轮胎的操纵稳定性和耐久性的评价的总和值较大，能够高度且均衡地兼顾高速行驶时的操纵稳定性和耐久性。