[发明专利]充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，特别是涉及一种操纵稳定性能和高速行驶时的耐久性能优良的充气轮胎。 

背景技术

在高性能乘用车用轮胎这样的为了用于高速行驶而设计的轮胎中，由于在轮胎的旋转速度变高时被施加很大的离心力，因此，配置在胎面部的内表面侧的带束层与其周围的橡胶有可能发生脱层。在发生该脱层时，上述带束层的宽度方向两端部拱起，轮胎的胎面部分向外侧膨胀，因此，有可能导致操纵稳定性能降低。 

因此，为了抑制上述膨胀，如图3所示，开发出一种具有下述带束加强层54的构造的充气轮胎50，上述带束加强层54通过在交叉带束层52的外侧横跨其整个宽度地、以与轮胎赤道面大致平行的方式缠绕由有机纤维、钢丝构成的加强构件(螺旋构件)53而成，该交叉带束层52由配置于轮胎胎面51内侧的2个带束层52a、52b构成(例如参照专利文献1)。 

另外，在乘载两用车用轮胎、机动两轮车用轮胎中，近年来也出现了同样构造的轮胎。 

作为沿着上述轮胎赤道面以螺旋状缠绕的加强构件，可采用尼龙纤维、芳香族聚酰胺、钢丝等，其中，芳香族聚酰胺、钢丝即使在高温时也不会伸长，能够有效地抑制上述脱层，因此受到关注。并且，由于芳香族聚酰胺与钢丝相比重量较轻，能够减小轮胎重量，因此，从提高操纵稳定性能方面考虑，其关注度也很高。 

另外，在将这些加强构件缠绕在轮胎的胎冠部分的情况下，利用所谓的“束紧”效应(以下称作束紧效应)，上述加强构件起到勒住轮胎的胎冠部分的作用。因而，即使在轮胎高速旋转的情况下，轮胎也不会因离心力而膨胀，因此，能够同时提高操纵稳定性能和耐久性能。 

专利文献1：日本特开平2001-180220号公报 

但是，在缠绕有螺旋构件的轮胎中，虽然能够防止带束层拱起，但是由于沿赤道方向缠绕的螺旋构件具有高于橡胶构件的张力，因此，在交叉带束层的端部与螺旋加强层之间，夹设于其间的橡胶(交叉带束层的贴胶用胶料、螺旋加强层的贴胶用胶料)的剪切应变增大，易于发生龟裂这样的问题。特别是，由于近年来推行车辆的高速化、充气轮胎的扁平化，因此，越来越需要有力地抑制带束层-带束加强层之间的脱层。 

本发明人等基于对上述脱层的原因进行研究的结果，得知以下的举动是产生脱层的原因。 

交叉带束层的带束层端部在与路面接触时进行沿轮胎周向(赤道方向)错位的运动，欲沿周向伸展。这会导致胎面部具有随着自胎面中心朝向胎面端部去外径变小的径差。这样的径差虽然因接地时胎面部(带束层、带束加强层等)沿宽度方向弯曲变形而被吸收，但由于轮胎沿赤道方向也呈360度的圆形，因此，沿赤道方向(周向)也要吸收圆度。因此，配置在胎面橡胶内部的半径较小的带束层的端部应该会伸展而与平坦路面接触。 

但是，在螺旋加强层等带束加强层内实质上埋设有沿周向延伸的加强元件(帘线)，因此，带束加强层几乎不会沿周向伸展。另一方面，如上所述，交叉带束层的带束层端部欲沿周向伸展。因此，在带束层的端部与螺旋加强层重合的部分因变形 而产生周向的错位。该错位成为应变而施加到介于两者之间的橡胶上，因此，易于自该部分发生龟裂。即，在交叉带束层的带束层的两端部与带束加强层之间产生较大的周向剪切应变，因该剪切应变而发生龟裂。该龟裂通常自交叉带束层的带束层端部发生。 

作为抑制这样的周向剪切应变的方法，一般考虑在图3所示的带束层52a、52b的两端部与带束加强层54之间配置橡胶层来确保上述带束层52a、52b的两端部与带束加强层54之间的距离，降低应变的程度。但是，由于带束加强层54处于带束层52a、52b的半径方向外侧，该带束加强层54的加强构件(螺旋构件)53实质上与赤道方向平行地缠绕，因此，在上述带束层52a、52b与上述带束加强层54之间配置规定的橡胶层来制造轮胎是极为困难的。 

其理由如下。即，成型后的未硫化轮胎(生胎)在硫化工序中，在模具中一边被加热和加压一边被模具按压地进行硫化，此时上述生胎在模具中一边扩张2％～7％左右一边成形为模具的形状。在该扩张时，由于带束加强层54在内部包含与赤道方向大致平行地缠绕的帘线构件(螺旋构件53)，因此，不能扩张。另一方面，带束层52a、52b的帘线构件相对于赤道方向以15度～75度的排列角度倾斜，因此，通过帘线与帘线之间的橡胶扩张能够使其外周伸展扩张。