重載荷用輪胎的製作方法

2023-06-02 20:04:37 5

本發明涉及一種能提高胎圈部耐久性的重載荷用輪胎。

背景技術：

例如，在下述專利文獻1中，提出一種在胎圈部設置有加強部的重載荷用輪胎。專利文獻1的加強部包括：在胎體帘布的主體部側向輪胎半徑方向延伸的第一鋼絲簾線層；以及繞胎圈芯從輪胎軸內側向外側捲起且截面呈大致U形的第二鋼絲簾線層。

然而，對於專利文獻1的輪胎，當胎圈部向輪胎軸向外側彎曲變形時，應力會集中於第二鋼絲簾線層的端部，進而存在使所述端部處產生輪胎脫層等損傷的傾向。因此，現有技術中的關於胎圈部耐久性的提高存在有進一步改善的餘地。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-106531號公報

技術實現要素：

本發明要解決的問題

本發明有鑑於上述那樣的實際情形而提出，其主要目的在於以在胎體帘布的主體部側設置第一加強部，並且在折返部側設置第二加強部為基礎，提供一種能提高胎圈部耐久性的重載荷用輪胎。

用於解決課題的手段

本發明的重載荷用輪胎具有由胎體帘布構成的胎體，所述胎體帘布包括：從胎面部經由胎側部直至胎圈部的胎圈芯的主體部；以及與所述主體部相連接並且繞所述胎圈芯從輪胎軸向內側向外側折返的折返部，在所述胎圈部設置有：至少一部分在所述主體部的輪胎軸向內側向輪胎半徑方向延伸的第一加強部；以及至少一部分在所述折返部的輪胎軸向外側向輪胎半徑方向延伸的第二加強部，所述第一加強部包括：沿所述主體部的輪胎軸向內側向輪胎半徑方向延伸的第一鋼絲簾線層；以及至少一部分與第一鋼絲簾線層重疊且繞所述胎圈芯從輪胎軸向內側向外側捲起，具有終止於比所述折返部的外端靠輪胎半徑方向內側的外端，截面呈大致U形的第二鋼絲簾線層，所述第二加強部包括：從輪胎軸向外側覆蓋所述第二鋼絲簾線層在所述折返部側的所述外端的第一有機纖維簾線層和第二有機纖維簾線層。

本發明的重載荷用輪胎優選為，在所述胎圈部，於所述主體部與所述折返部之間設置有從所述胎圈芯向輪胎半徑方向外側延伸的胎圈三角膠，所述胎圈三角膠包括：內三角膠；以及配置於所述內三角膠的輪胎半徑方向外側且橡膠硬度小於所述內三角膠的外三角膠，在所述胎體帘布的所述主體部的輪胎軸向內側，所述第一鋼絲簾線層在輪胎半徑方向上的外端，和所述第二鋼絲簾線層在輪胎半徑方向上的外端，均位於比所述內三角膠在輪胎半徑方向上的外端靠輪胎半徑方向內側。

本發明的重載荷用輪胎優選為，在所述主體部的輪胎軸向內側，所述第一鋼絲簾線層在輪胎半徑方向上的外端位於比所述折返部的外端靠輪胎半徑方向外側，所述第二鋼絲簾線層在所述折返部側的外端和在所述主體部側的外端均位於比所述折返部的外端靠輪胎半徑方向內側。

本發明的重載荷用輪胎優選為，在所述折返部的輪胎軸向外側，所述第一有機纖維簾線層在輪胎半徑方向上的外端，和所述第二有機纖維簾線層在輪胎半徑方向上的外端，均位於比所述折返部的外端靠輪胎半徑方向外側，所述第一有機纖維簾線層覆蓋所述第二有機纖維簾線層的所述外端。

本發明的重載荷用輪胎優選為，所述第二加強部在輪胎半徑方向上的內端位於比所述胎圈芯靠輪胎軸向外側，在安裝於正規輪輞並負載正規內壓的正規狀態下，從胎圈基線至所述第二加強部的所述內端的輪胎半徑方向距離為，從所述胎圈基線至所述正規輪輞的凸緣在輪胎半徑方向上的外端的凸緣高度的0.6倍以下。

本發明的重載荷用輪胎優選為，所述第二加強部具有使所述第一有機纖維簾線層的簾線與所述第二有機纖維簾線層的簾線的間隔為0.5～1.8mm的層鄰接部。

本發明的重載荷用輪胎優選為，所述第一鋼絲簾線層在輪胎半徑方向上的內端位於所述主體部的輪胎軸向內側，所述第一有機纖維簾線層在輪胎半徑方向上的內端位於所述折返部的輪胎軸向外側且比所述第一鋼絲簾線層的所述內端靠輪胎半徑方向外側，所述第二有機纖維簾線層在輪胎半徑方向上的內端位於所述折返部的輪胎軸向外側且比所述第一鋼絲簾線層的所述內端靠輪胎半徑方向內側。

本發明的重載荷用輪胎優選為，所述胎圈芯具有在輪胎半徑方向外側向輪胎軸向延伸的上面，所述第一鋼絲簾線層的所述內端和所述第二有機纖維簾線層的所述內端位於比所述胎圈芯的所述上面靠輪胎半徑方向內側，所述第一有機纖維簾線層的所述內端位於比所述胎圈芯的所述上面靠輪胎半徑方向外側。

發明效果

在本發明的重載荷用輪胎的胎圈部設置有：至少一部分在所述主體部的輪胎軸向內側向輪胎半徑方向延伸的第一加強部；以及至少一部分在所述折返部的輪胎軸向外側向輪胎半徑方向延伸的第二加強部。

第一加強部包括：沿所述主體部的輪胎軸向內側向輪胎半徑方向延伸的第一鋼絲簾線層；以及至少一部分與第一鋼絲簾線層重疊且繞所述胎圈芯從輪胎軸向內側向外側捲起，具有終止於比所述折返部的外端靠輪胎半徑方向內側的外端，截面呈大致U形的第二鋼絲簾線層。對於這種第一加強部，使第一鋼絲簾線層和第二鋼絲簾線層呈一體，能提高胎圈部的彎曲剛性，進而可以有效地抑制胎圈部以胎圈芯為支點的向輪胎軸向外側大幅度的彎曲變形。

第二加強部包括：從輪胎軸向外側覆蓋所述第二鋼絲簾線層在所述折返部側的所述外端的第一有機纖維簾線層和第二有機纖維簾線層。對於有機纖維簾線層，其柔軟性高於鋼絲簾線層，並且與橡膠部件的密合性優異。因此，對於由兩層的有機纖維簾線層構成的第二加強部，能緩和第二鋼絲簾線層外端處的應力，而可以長時間抑制此處的輪胎脫層。

附圖說明

圖1是本發明一個實施方式的重載荷用輪胎的剖視圖。

圖2是圖1的胎圈部的放大剖視圖。

圖3是圖2的第二加強部的層鄰接部的放大圖。

圖4是本發明另一個實施方式的胎圈部的放大剖視圖。

圖5是本發明另一個實施方式的胎圈部的放大剖視圖。

圖6是比較例的重載荷用輪胎的胎圈部的放大剖視圖。

具體實施方式

以下，基於附圖對本發明的一個實施方式進行說明。

在圖1中示出本實施方式的重載荷用充氣輪胎(以下，也簡稱為「輪胎」。)1在正規狀態下包括旋轉軸的輪胎子午線剖視圖。本實施方式的輪胎1是在輪胎內腔內安裝有內胎(省略圖示)的內胎用輪胎，但不限於這種實施方式。

「正規狀態」是指，輪胎被安裝到正規輪輞R上且填充正規內壓的無負載的狀態。以下，除非有特殊聲明，否則輪胎的各部分的尺寸等均為在該正規狀態下測定的值。

「正規輪輞」是指，在包含輪胎所依據的規格在內的規格體系中，針對每個輪胎由該規格規定的輪輞，例如，若是JATMA則為「標準輪輞」，若是TRA則為「Design Rim」，若是ETRTO則為「Measuring Rim」。

「正規內壓」是指，在包含輪胎所依據的規格在內的規格體系中，針對每個輪胎由各規格規定的氣壓，若是JATMA則為「最高氣壓」，若是TRA則為「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」中所記載的最大值，若是ETRTO則為「INFLATION PRESSURE」。

如圖1所示，本實施方式的輪胎1具有從胎面部2經由胎側部3直至胎圈部4的胎圈芯5的環狀胎體6。胎體6例如由至少1層的胎體帘布6A形成。胎體帘布6A例如是將鋼絲製的胎體簾線以相對於輪胎周向70～90°的角度排列而成。

胎體帘布6A包括主體部6a和折返部6b。主體部6a從胎面部2經由胎側部3直至胎圈部4的胎圈芯5。折返部6b與主體部6a相連接且繞胎圈芯5從輪胎軸向內側向外側折返。

作為優選實施方式，在胎體6的半徑方向外側且胎面部2的內部處，配置有帶束層7。帶束層7例如由使用了鋼絲製帶束簾線的多個帶束帘布層形成。本實施方式的帶束層7為，例如由第一～第四的帶束帘布層7A～7D形成的四層結構。

在圖2中示出胎圈部4的放大圖。在胎圈部4配置有從胎圈芯5向輪胎半徑方向外側延伸的胎圈三角膠8；以及用於加強胎圈部4的第一加強部11和第二加強部12。

胎圈芯5例如將鋼絲製的胎圈線卷繞多層多列而形成，且截面呈多邊形狀。對於本實施方式的胎圈芯5，例如截面形成扁平六邊形，並且具有在輪胎半徑方向外側向輪胎軸向延伸的上面5a，和在輪胎半徑方向內側向輪胎軸向延伸的下面5b。作為優選實施方式，本實施方式的胎圈芯5包括：例如由胎圈線構成的芯主體9，和覆蓋芯主體9周圍的包裝層10。包裝層10由例如尼龍等有機纖維的帆布構成，用於固定胎圈線。

對於胎圈三角膠8，例如從胎圈芯5向輪胎半徑方向外側延伸呈尖細狀。本實施方式的胎圈三角膠8包括：例如內三角膠13，和配置於內三角膠13的輪胎半徑方向外側的外三角膠14。

內三角膠13形成為，例如位於主體部6a與折返部6b之間，從胎圈芯5向輪胎半徑方向外側延伸且截面呈大致三角形。內三角膠13在輪胎半徑方向的外端15位於例如主體部6a的輪胎軸向外側面上。內三角膠13的所述外端15優選為例如位於比折返部6b的外端16靠輪胎半徑方向外側。

內三角膠13優選為由例如橡膠硬度80～95°的硬質橡膠構成。本說明書中的「橡膠硬度」是指，依據JIS-K6253並利用A型硬度計，在23℃的環境下測定的硬度計A硬度。

外三角膠14例如以小於內三角膠13的橡膠硬度而形成。外三角膠14例如從內三角膠13的外端15向折返部6b沿半徑方向內側延伸且隔著分界面17與內三角膠13相連接。

第一加強部11包括第一鋼絲簾線層21和第二鋼絲簾線層22。各鋼絲簾線層21、22例如是將多條鋼絲簾線以相對於輪胎周向20～60°的角度傾斜排列而成。第一鋼絲簾線層21的各鋼絲簾線和第二鋼絲簾線層22的各鋼絲簾線以例如互相相反方向傾斜排列而成。各層21、22中的鋼絲簾線的排列條數優選為，例如每50mm層寬為20～40條。

第一鋼絲簾線層21沿主體部6a的輪胎軸向內側向輪胎半徑方向延伸。對於本實施方式的第一鋼絲簾線層21，例如至少一部分與主體部6a接觸。但是，第一鋼絲簾線層21的配置不限於這種實施方式。

第一鋼絲簾線層21在輪胎半徑方向的外端23例如位於比折返部6b的外端16靠輪胎半徑方向外側。由此，能有效地提高胎圈部4的輪胎軸向內側的彎曲剛性。第一鋼絲簾線層的外端23例如位於比內三角膠13的外端15靠輪胎半徑方向內側。由此，能抑制在第一鋼絲簾線層21的外端23附近處集中形變。因此，能抑制以所述外端23為起點的輪胎脫層。

為了提高胎圈部4的剛性，並且抑制以所述外端23為起點的輪胎脫層，從胎圈基線BL至第一鋼絲簾線層21的外端23為止在輪胎半徑方向上的高度H2優選為，例如從胎圈基線BL至內三角膠13的外端15為止在輪胎半徑方向上的內三角膠的高度H1的0.85～0.95倍。需要說明的是，在本說明書中，胎圈基線BL是指通過由輪胎所依據的規格確定的輪輞徑位置的輪胎軸向線。

第一鋼絲簾線層21在輪胎半徑方向的內端24例如位於主體部6a的輪胎軸向內側。作為優選的實施方式，第一鋼絲簾線層21的內端24例如位於比胎圈芯5的上面5a靠輪胎半徑方向內側，並且比胎圈芯5的下面5b靠輪胎半徑方向外側。在對輪胎作用載荷的情況下，胎圈芯5的附近基本上不存在變形。因此，根據本實施方式，能抑制以第一鋼絲簾線層21的內端24為起點的輪胎脫層。

對於第二鋼絲簾線層22，繞胎圈芯5從輪胎軸向內側向外側捲起且截面呈大致U形。在主體部6a側，第二鋼絲簾線層22在輪胎半徑方向上的外端25位於第一鋼絲簾線層21的內端24的輪胎半徑方向外側。由此，對於第二鋼絲簾線層22，至少一部分與第一鋼絲簾線層21重疊。

作為優選的實施方式，第二鋼絲簾線層22的外端25例如位於比內三角膠13的外端15和第一鋼絲簾線層21的外端23靠輪胎半徑方向內側。作為進一步優選的實施方式，第二鋼絲簾線層22的外端25位於比折返部6b的外端16靠輪胎半徑方向內側。由此，在本實施方式中，折返部6b在輪胎半徑方向上的外端16位於第一鋼絲簾線層21的外端23和第二鋼絲簾線層22的外端25之間。由此，層的外端位置被分散在輪胎半徑方向上，使胎圈部4的剛性分布均勻，而抑制胎圈部4處的應力集中。

為了進一步發揮上述效果，從胎圈基線BL至第二鋼絲簾線層22在主體部6a側的外端25在輪胎半徑方向上的高度H3優選為所述內三角膠高度H1的0.55倍以上，更優選為0.60倍以上，並且優選為0.70倍以下，更優選為0.65倍以下。

第二鋼絲簾線層22在折返部6b側的外端26位於比折返部6b的外端16靠輪胎半徑方向內側。這種第二鋼絲簾線層22不會使胎圈部4在輪胎軸向外側的剛性過度提高，有利於提高乘坐舒適性。

如上所述，對於包括第一鋼絲簾線層21和第二鋼絲簾線層22的第一加強部11，使各層21、22呈一體，能提高胎圈部4的彎曲剛性，進而可以有效地抑制胎圈部4以胎圈芯5為支點向輪胎軸向外側大幅度的彎曲變形。

第二加強部12包括第一有機纖維簾線層31和第二有機纖維簾線層32。各有機纖維簾線層31、32例如是將多條有機纖維簾線以相對於輪胎周向20～60°的角度傾斜排列而成。第一有機纖維簾線層31的各簾線和第二有機纖維簾線層32的各簾線例如以相互相反方向傾斜排列而成。

各層31、32中的有機纖維簾線的排列條數優選為，例如每50mm層寬為20～40條。作為有機纖維簾線，優選使用例如尼龍簾線、聚酯簾線、芳香族聚醯胺簾線或者高韌度維尼綸簾線等。對於這種有機纖維簾線層，其柔軟性高於鋼絲簾線層，並且與橡膠部件的密合性優異。

第一有機纖維簾線層31和第二有機纖維簾線層32相互重疊，從輪胎軸向外側覆蓋第二鋼絲簾線層22在折返部6b側的外端26。由兩層的有機纖維簾線層構成的第二加強部12具有優於鋼絲簾線層的柔軟性和與橡膠部件的密合性，因此能緩和第二鋼絲簾線層22外端24處的應力，而可以長時間抑制此處的輪胎脫層。

第一有機纖維簾線層31在輪胎半徑方向的外端33位於比折返部6b的外端16靠輪胎半徑方向外側。作為優選的實施方式，第一有機纖維簾線層31的外端33位於比內三角膠13的外端15靠輪胎半徑方向外側。具體而言，從胎圈基線BL至第一有機纖維簾線層31的外端33為止在輪胎半徑方向上的高度H4為，例如所述內三角膠高度H1的1.05～1.15倍。

作為進一步優選的實施方式，第一有機纖維簾線層31的外端33位於比外三角膠14的外端18靠輪胎半徑方向內側。由此，能抑制在第一有機纖維簾線層31的外端33附近處集中形變，而能抑制以所述外端33為起點的輪胎脫層。

第一有機纖維簾線層31在輪胎半徑方向上的內端34位於折返部6b的輪胎軸向外側且比第一鋼絲簾線層21的內端24靠輪胎半徑方向外側。作為優選的實施方式，第一有機纖維簾線層31的內端34位於比胎圈芯5的上面5a靠輪胎半徑方向外側。在輪胎行駛時，第一有機纖維簾線層31的內端34附近利用輪輞凸緣來抑制變形，而使形變減少。因此，如上所述，即使縮短第一有機纖維簾線層31也不存在輪胎脫層的擔心，可以減少輪胎重量。

第二有機纖維簾線層32在輪胎半徑方向上的外端35位於比折返部6b的外端16靠輪胎半徑方向外側。由此，第二有機纖維簾線層32對摺返部6b的外端16進行覆蓋。因此，可以有效地抑制以折返部6b的外端16為起點的輪胎脫層。

作為優選的實施方式，第二有機纖維簾線層32的外端35例如位於比第一有機纖維簾線層31在輪胎半徑方向上的外端33靠輪胎半徑方向內側，並且被第一有機纖維簾線層31覆蓋。由此，可以有效地抑制以第二有機纖維簾線層32的外端35為起點的輪胎脫層。

作為進一步優選的實施方式，從胎圈基線BL至第二有機纖維簾線層32的外端35為止在輪胎半徑方向上的高度H5為所述內三角膠高度H1的0.95～1.05倍。這種第二有機纖維簾線層32與內三角膠13的協同作用，可以有效地抑制胎圈部4向輪胎軸向外側的彎曲變形。

第二有機纖維簾線層32在輪胎半徑方向上的內端36位於折返部6b的輪胎軸向外側且第一有機纖維簾線層31的內端34的輪胎半徑方向內側。

作為優選的實施方式，第二有機纖維簾線層32的內端36例如配置於比胎圈芯5的上面5a靠輪胎半徑方向內側，並且比胎圈芯5的下面5b靠輪胎半徑方向外側。即使在對輪胎作用載荷的情況下，胎圈芯5的附近也基本上不存在變形，因此能抑制以第二有機纖維簾線層32的內端36為起點的輪胎脫層。

作為進一步優選的實施方式，第二有機纖維簾線層32的內端36例如優選為位於比第一鋼絲簾線層21的內端24靠輪胎半徑方向內側。由此，使容易形成剛性不均的各層內端的位置分散，進而能抑制輪胎脫層等胎圈部的損傷。

在正規狀態下，優選在輪胎半徑方向上從胎圈基線BL至第二加強部12在輪胎半徑方向上的內端37(在本實施方式中為第二有機纖維簾線層32的內端36)的距離L1為，從胎圈基線BL至正規輪輞的凸緣在輪胎半徑方向上的外端為止的凸緣高度Hf的0.6倍以下。由此，能減小作用於第二加強部12內端37的剪切應力，進而能抑制以所述內端37為起點的輪胎脫層。

為了進一步發揮上述效果，在本實施方式中，優選在輪胎半徑方向上從胎圈基線BL至第一有機纖維簾線層31的內端34的距離L2為所述凸緣高度Hf的0.6倍以下，更優選為0.5倍以下。

第二加強部12具有與有機纖維簾線層31、32彼此鄰接的層鄰接部38。如圖3所示，對於層鄰接部38，第一有機纖維簾線層31的簾線31c與第二有機纖維簾線層32的簾線32c的間隔t1例如優選為0.5～1.8mm。這種層鄰接部38可以有效地吸收各有機纖維簾線層31、32之間產生的剪切形變。

在圖4和圖5中示出本發明另一實施方式的重載荷用輪胎的胎圈部的放大圖。對圖4和圖5中與上述實施方式共同的結構標註同一附圖標記。

在圖4所示的實施方式中，第二加強部12的內端37配置於胎圈芯5的輪胎半徑方向內側。對於這種實施方式，在胎圈芯5與輪輞凸緣之間固定第二加強部12的內端37，能有效地抑制以所述內端37為起點發生輪胎脫層。

在圖5所示的實施方式中，第二加強部12的內端37位於胎圈芯5的輪胎軸向內側。對於這種第二加強部12，可以對胎圈部4進一步進行加強，有利於抑制其彎曲變形。

在圖4和圖5所示的實施方式中，第二有機纖維簾線層32的內端37構成第二加強部的內端37。但是，不限於這種實施方式，第一有機纖維簾線層31的內端34也可以構成第二加強部的內端37。對於這種實施方式，由於第一有機纖維簾線層31覆蓋第二有機纖維簾線層32的內端36，因此能進一步提高胎圈部4的耐久性。

以上雖然對本發明一個實施方式的重載荷用輪胎進行了詳細說明，但是本發明並不局限於上述具體的實施方式，能夠變更為各種方式而加以實施。

[實施例]

基於表1的規格，製造具有圖1的基本結構，具有圖2、圖4或者圖5的胎圈部的尺寸12.00R20的重載荷用輪胎。作為比較例，製造如圖6所示的具有僅設置第一加強部的胎圈部的重載荷用輪胎。對各測試輪胎的胎圈部的耐久性進行測試。各測試輪胎的共同規格、測試方法如下。

安裝輪輞：20×8.50V

輪胎內壓：850kPa

在滾筒試驗機上使上述測試輪胎按下述條件行駛，測定胎圈部產生損傷之前的行駛距離。其結果是，設比較例1的值為100，數值越大，則表示胎圈部的耐久性越優異。

速度：20km/h

縱向載荷：73.46KN

表1中示出了測試結果。

[表1]

根據測試結果可以確認實施例輪胎的胎圈部的耐久性提高。

附圖標記說明

2 胎面部

3 胎側部

4 胎圈部

5 胎圈芯

6a 主體部

6b 折返部

6A 胎體帘布

6 胎體

11 第一加強部

12 第二加強部

21 第一鋼絲簾線層

22 第二鋼絲簾線層

31 第一有機纖維簾線層

32 第二有機纖維簾線層