專利名稱：充氣輪胎以及充氣輪胎的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎。
背景技術(shù)：
降低充氣輪胎的滾動(dòng)阻力對(duì)為了改善汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性有用。為了降低輪胎的滾動(dòng)阻力，具有例如將摻雜二氧化硅的橡膠應(yīng)用于胎面等技術(shù)。非專利文獻(xiàn)1 土井昭政，《輪胎的最新技術(shù)動(dòng)向》，日本橡膠協(xié)會(huì)雜志，1998年9 月，卷 71，p. 588-59
發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)1所記載的降低充氣輪胎的滾動(dòng)阻力的方法是對(duì)材料加以改良的方法， 但也具有通過變更充氣輪胎的構(gòu)造而降低滾動(dòng)阻力的可能性。本發(fā)明是鑒于上述而完成的，其目的在于提供一種降低充氣輪胎的滾動(dòng)阻力的構(gòu)造。用于解決上述的課題的技術(shù)方案是一種充氣輪胎，其特征在于，包含環(huán)狀構(gòu)造體，其為圓筒形狀并且具有多個(gè)通孔(貫通孔)；作為胎面部的橡膠層，其朝向(沿著)所述環(huán)狀構(gòu)造體的圓周方向地設(shè)置在所述環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)；和胎體部，其具有由橡膠覆蓋的纖維，至少設(shè)置于與包含所述環(huán)狀構(gòu)造體和所述橡膠層的圓筒形狀的構(gòu)造體的中心軸平行的方向上的兩側(cè)。用于解決上述的課題的技術(shù)方案是一種充氣輪胎，其特征在于，包含環(huán)狀構(gòu)造體，其為圓筒形狀并且具有多個(gè)通孔；作為胎面部的橡膠層，其朝向所述環(huán)狀構(gòu)造體的圓周方向地設(shè)置在所述環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)；槽，其設(shè)置于所述橡膠層的徑向外側(cè)；和胎體部，其具有由橡膠覆蓋的纖維，至少設(shè)置于與包含所述環(huán)狀構(gòu)造體和所述橡膠層的圓筒形狀的構(gòu)造體的中心軸平行的方向上的兩側(cè)；至少在設(shè)置有所述槽的區(qū)域的所述通孔的開口率比設(shè)置有所述槽的區(qū)域的周圍的區(qū)域低。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述通孔的開口面積的合計(jì)占所述環(huán)狀構(gòu)造體不具有所述通孔的情況下的徑向外側(cè)的表面積的比例在圓周方向槽的周圍的區(qū)域?yàn)橐陨?30%以下，在設(shè)置有所述圓周方向槽的區(qū)域?yàn)?.5%以上15%以下。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選1個(gè)所述通孔的截面面積為0. Imm2以上IOOmm2以下。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述通孔的面積的總和相對(duì)于所述環(huán)狀構(gòu)造體的徑向外側(cè)的表面積為0. 5%以上30%以下。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述橡膠層的外側(cè)與所述環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)除了所述橡膠層的槽的部分以外，與所述中心軸平行。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述環(huán)狀構(gòu)造體配置在所述胎體部的所述構(gòu)造體的徑向外側(cè)。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述環(huán)狀構(gòu)造體為金屬制。在上述的技術(shù)方案中，優(yōu)選與所述中心軸平行的方向上的所述環(huán)狀構(gòu)造體的尺寸為與所述中心軸平行的方向上的所述充氣輪胎的總寬度的50%以上95%以下。用于解決上述的課題的技術(shù)方案是一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在制造具有設(shè)置于圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)而作為胎面部的橡膠層的充氣輪胎時(shí)，包括: 得到圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體的步驟，所述環(huán)狀構(gòu)造體具有多個(gè)通孔并且設(shè)置有所述胎面部的槽的區(qū)域的所述通孔的開口率比所述槽的周圍的區(qū)域低；在所述環(huán)狀構(gòu)造體的徑向外側(cè)以及徑向內(nèi)側(cè)分別配置硫化前的橡膠而制作未硫化輪胎的步驟；和在將所述未硫化輪胎設(shè)置于硫化模具內(nèi)之后、從所述未硫化輪胎的徑向內(nèi)側(cè)向所述未硫化輪胎施加壓力以及熱量、使所述環(huán)狀構(gòu)造體的徑向內(nèi)側(cè)的橡膠通過所述通孔向徑向外側(cè)通過的步驟。發(fā)明的效果本發(fā)明能夠提供一種降低充氣輪胎的滾動(dòng)阻力的構(gòu)造。


圖1是實(shí)施方式1所涉及的輪胎的子午線剖視圖。圖2-1是實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的立體圖。圖2-2是實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的俯視圖。圖3是實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的胎體部的放大圖。圖4是環(huán)狀構(gòu)造體與橡膠層的子午線剖視圖。圖5-1是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖5-2是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖5-3是表示在寬度方向兩端部具有凹凸部的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的俯視圖。圖5-4是表示在寬度方向兩端部具有凹凸部的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的俯視圖。圖6是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖7是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖8是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖9是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖10是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。圖11是用于求取通孔的開口率的說明圖。圖12是用于求取通孔的開口率的說明圖。圖13是用于求取通孔的開口率的說明圖。圖14是用于求取通孔的開口率的說明圖。圖15是表示開口率與斷裂力比的關(guān)系的圖。圖16-1是實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的立體圖。圖16-2是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的立體圖。圖17是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的通孔的分布的說明圖。圖18是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的通孔的分布的說明圖。圖19是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的通孔的分布的說明圖。圖20是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的通孔的分布的說明圖。圖21是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的俯視圖。圖22是表示本實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的俯視圖。
圖23-1是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖23-2是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖M-I是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖M-2是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖25-1是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖25-2是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖沈-1是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖沈-2是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖27是表示環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法的順序的流程圖。圖觀-1是表示環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法的順序的說明圖。圖觀-2是表示環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法的順序的說明圖。圖觀-3是表示環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法的順序的說明圖。圖觀-4是表示焊接部的厚度的剖視圖。符號(hào)說明l、la、lb、lc、101、101a 充氣輪胎(輪胎)2 構(gòu)造體2S 兩側(cè)10、10a、110、110a 環(huán)狀構(gòu)造體10so、110so、110soa 外側(cè)IOsi:內(nèi)側(cè)IOT 凹凸部ll、lll、llla 橡膠層llso、lllso、lllso 外側(cè)Ilsi:內(nèi)側(cè)12、12a、12b、12c 胎體部12F 纖維12R 橡膠13:胎圈部13h 胎踵部14:內(nèi)襯層Sc:主槽(圓周方向槽/周向槽)Sr 花紋槽
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)于用于實(shí)施本發(fā)明的方式(實(shí)施方式)，一邊參照附圖一邊進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明并不限定于下面的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容。另外，在下面所記載的結(jié)構(gòu)要素中， 包含本領(lǐng)域一般技術(shù)人員能夠容易地想到的要素、實(shí)質(zhì)相同的要素。進(jìn)而，下面所記載的結(jié)構(gòu)要素能夠適當(dāng)組合。(實(shí)施方式1)
如果為了降低充氣輪胎(下面，根據(jù)需要稱為輪胎)的滾動(dòng)阻力而將輪胎的偏心變形提高到極限，則輪胎與路面的接地面積減小，接地壓力增加。結(jié)果，由胎面部的變形引起的粘彈性能量損失增大，滾動(dòng)阻力增加。本發(fā)明者著眼于這一點(diǎn)，嘗試通過確保輪胎與路面的接地面積并且維持偏心變形，降低滾動(dòng)阻力并且提高操控穩(wěn)定性。所謂偏心變形，是輪胎的胎面環(huán)(tread ring)(胎冠區(qū)域)保持為圓形地垂直變位的一維模式(一次 一 F ) 的變形。為確保輪胎與路面的接地面積并且維持偏心變形，本實(shí)施方式所涉及的輪胎采用如下所述構(gòu)造在例如通過金屬薄板制造的圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)，向所述環(huán)狀構(gòu)造體的圓周方向設(shè)置橡膠層，將該橡膠層設(shè)為胎面部。圖1是實(shí)施方式1所涉及的輪胎的子午線剖視圖。圖2-1是實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的立體圖。圖2-2是實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的俯視圖。圖3是實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的胎體部的放大圖。如圖1所示，輪胎1是環(huán)狀的構(gòu)造體。通過所述環(huán)狀的構(gòu)造體的中心的軸成為輪胎1的中心軸(Y軸)。輪胎1在使用時(shí)在內(nèi)部填充有空氣。輪胎1以中心軸(Y軸)為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。Y軸是輪胎1的中心軸并且是旋轉(zhuǎn)軸。將與作為輪胎1的中心軸(旋轉(zhuǎn)軸)的Y軸正交并且與輪胎1接地的路面平行的軸設(shè)為X軸， 將與Y軸和X軸正交的軸設(shè)為Z軸。與Y軸平行的方向?yàn)檩喬?的寬度方向。通過Y軸并且與Y軸正交的方向?yàn)檩喬?的徑向。另外，以Y軸為中心的圓周方向?yàn)槌錃廨喬?的圓周方向(通過圖1的箭頭CR表示的方向)。如圖1所示，輪胎1包含圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體10、橡膠層11和胎體部12。環(huán)狀構(gòu)造體10是圓筒形狀的構(gòu)件。橡膠層11朝向環(huán)狀構(gòu)造體10的圓周方向地設(shè)置在環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)10so，由此成為輪胎1的胎面部。胎體部12如圖3所示，具有由橡膠12R覆蓋的纖維12F。在本實(shí)施方式中，如圖1所示，胎體部12在環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向內(nèi)側(cè)通過， 將雙方的胎圈部13之間連結(jié)。即，胎體部12在雙方的胎圈部13、13之間連續(xù)。另外，胎體部12也可以設(shè)置在環(huán)狀構(gòu)造體10的寬度方向的兩側(cè)，在雙方的胎圈部13、13之間不連續(xù)。 這樣，胎體部12如圖3所示，至少設(shè)置在與包含環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11的圓筒形狀的構(gòu)造體2的中心軸(Y軸)平行的方向(即寬度方向)上的兩側(cè)即可。輪胎1在構(gòu)造體2的子午線剖面上，橡膠層11的外側(cè)Ilso (輪胎1的胎面)與環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)Ilso除了形成于胎面的槽S的部分以外為同樣的形狀，更優(yōu)選為平行 (包含公差、誤差)。圖2-1、圖2-2所示的環(huán)狀構(gòu)造體10為金屬構(gòu)造體。即，環(huán)狀構(gòu)造體10由金屬材料制造。環(huán)狀構(gòu)造體10所使用的金屬材料的抗拉強(qiáng)度優(yōu)選為450N/m2以上2500N/m2以下， 更優(yōu)選為600N/m2以上ΜΟΟΝ/m2以下，更優(yōu)選為800N/m2以上2300N/m2以下。如果抗拉強(qiáng)度為這樣的范圍內(nèi)，則環(huán)狀構(gòu)造體10能夠確保充分的強(qiáng)度以及剛性，并且能夠確保必要的韌性。能夠使用于環(huán)狀構(gòu)造體10的金屬材料只要抗拉強(qiáng)度為上述的范圍即可，優(yōu)選使用彈簧鋼、高張力鋼、不銹鋼或者鈦(包含鈦合金)。其中，不銹鋼耐腐蝕性較高另外容易得到上述的抗拉強(qiáng)度的范圍，所以優(yōu)選。將環(huán)狀構(gòu)造體10的抗拉強(qiáng)度(MPa)與厚度(mm)的積設(shè)為耐壓參數(shù)。耐壓參數(shù)是作為與填充于輪胎1的氣體的內(nèi)壓相對(duì)的耐性的尺度的參數(shù)。耐壓參數(shù)為200以上1700 以下，優(yōu)選設(shè)為250以上1600以下。如果是該范圍，則能夠確保輪胎1的使用壓力的上限，充分確保安全性。另外，如果是上述范圍，則不增加環(huán)狀構(gòu)造體10的厚度，另外不需要使用斷裂強(qiáng)度較高的材料，所以適于量產(chǎn)。由于不需要使環(huán)狀構(gòu)造體10的厚度增加，所以環(huán)狀構(gòu)造體10能夠確保反復(fù)彎曲的耐久性。另外，由于不需要使用斷裂強(qiáng)度較高的材料，所以能夠以較低成本制造環(huán)狀構(gòu)造體10以及輪胎1。作為乘用車用，耐壓參數(shù)優(yōu)選為200以上 1000以下，更優(yōu)選為250以上950以下。另外，作為卡車/公交車用輪胎(TB輪胎)，耐壓參數(shù)優(yōu)選為500以上1700以下，更優(yōu)選為600以上1600以下。在通過不銹鋼制造環(huán)狀構(gòu)造體10的情況下，優(yōu)選使用JIS G4303的分類中的馬氏體系的不銹鋼、鐵素體系不銹鋼、奧氏體系不銹鋼、奧氏體鐵素體二相不銹鋼、析出硬化系不銹鋼。通過使用這些不銹鋼，能夠制造抗拉強(qiáng)度以及韌性優(yōu)異的環(huán)狀構(gòu)造體10。另外，上述的不銹鋼中，特別優(yōu)選使用析出硬化不銹鋼(SUS631、SUS632J1)。如圖2-1、圖2-2所示，環(huán)狀構(gòu)造體10具有貫通內(nèi)周面與外周的多個(gè)通孔10H。在環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)與徑向內(nèi)側(cè)的至少一方安裝橡膠層11。橡膠層11通過與環(huán)狀構(gòu)造體化學(xué)結(jié)合而安裝于環(huán)狀構(gòu)造體10。通孔IOH具有強(qiáng)化環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11的物理結(jié)合的作用。因此，環(huán)狀構(gòu)造體10通過化學(xué)以及物理的作用(鎖緊/錨固效果)提高結(jié)合強(qiáng)度，所以與橡膠層11可靠地固定。結(jié)果，輪胎1的耐久性提高。通孔IOH的一個(gè)的截面面積優(yōu)選為0. Imm2以上IOOmm2以下，更優(yōu)選為0. 12mm2以上SOmm2以下，更優(yōu)選為0. 15mm2以上70mm2以下。如果是這樣的范圍，則能夠抑制胎體部 12的凹凸并且充分利用由粘接進(jìn)行的結(jié)合即化學(xué)結(jié)合。進(jìn)而，如果是上述的范圍，則最有效產(chǎn)生上述的物理作用即鎖緊效果。通過這些作用，能夠強(qiáng)化環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11的
纟口口。通孔IOH的形狀沒有關(guān)系，優(yōu)選為圓形或者橢圓形(在本實(shí)施方式中為圓形)。另外，通孔IOH優(yōu)選將等價(jià)直徑4XA/C(C為通孔IOH的周長，A為通孔IOH的開口面積)設(shè)為0. 5mm以上IOmm以下。通孔IOH更優(yōu)選形狀為圓形并且直徑為1. Omm以上8. Omm以下。 如果是這樣的范圍，則能夠有效利用物理以及化學(xué)結(jié)合，所以環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11更堅(jiān)固地結(jié)合。另外，如后所述，通孔IOH的等價(jià)直徑或者直徑也可以不都相同。通孔IOH的面積的總和相對(duì)于環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)的表面面積優(yōu)選為0. 5% 以上30%以下，更優(yōu)選為1. 0%以上20%以下，更優(yōu)選為1. 5%以上15%以下。如果是這樣的范圍，則能夠有效利用物理以及化學(xué)結(jié)合并且也確保環(huán)狀構(gòu)造體10的強(qiáng)度。結(jié)果，環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11能夠更堅(jiān)固地結(jié)合并且對(duì)環(huán)狀構(gòu)造體10確保必要的剛性。另外，如后所述，通孔IOH的間隙也可以是不等間隔，也可以是等間隔。通過設(shè)為這樣，也能夠進(jìn)行輪胎1的接地形狀的控制。環(huán)狀構(gòu)造體10能夠通過將穿孔有多個(gè)通孔IOH的長方形形狀的板材的短邊彼此對(duì)接焊接而制造。這樣一來，能夠比較簡(jiǎn)單地制造環(huán)狀構(gòu)造體10。另外，環(huán)狀構(gòu)造體10的制造方法并不限定于此。例如，也可以通過在圓柱的外周部形成多個(gè)孔然后削出圓柱的內(nèi)部而制造環(huán)狀構(gòu)造體10。環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)IOso與橡膠層11的內(nèi)側(cè)Ilsi互相接觸。在本實(shí)施方式中， 環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11通過例如粘接劑而固定。通過這樣的構(gòu)造，能夠在環(huán)狀構(gòu)造體 10與橡膠層11之間相互傳遞力。將環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11固定的方法并不限定于粘接劑。另外，環(huán)狀構(gòu)造體10優(yōu)選不露出到橡膠層的徑向外側(cè)。這樣一來，能夠更可靠地將
7環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11固定。進(jìn)而，環(huán)狀構(gòu)造體10也可以埋設(shè)在橡膠層11內(nèi)。這樣也能夠更可靠地將環(huán)狀構(gòu)造體10與橡膠層11固定。橡膠層11包含合成橡膠、天然橡膠或者將兩者混合而成的橡膠材料，和作為加強(qiáng)材料添加于該橡膠材料的碳、SiO2等。橡膠層11是環(huán)狀的帶狀的構(gòu)造體。如圖1所示， 在本實(shí)施方式中，橡膠層11在外側(cè)Ilso具有多個(gè)槽(主槽)S。橡膠層11除了槽S之外也可以具有花紋槽。胎體部12是在向輪胎1填充空氣時(shí)與環(huán)狀構(gòu)造體10 —起起到作為壓力容器的作用的加強(qiáng)構(gòu)件。胎體部12以及環(huán)狀構(gòu)造體10通過填充于內(nèi)部的空氣的內(nèi)壓承受作用于輪胎1的載重，在行駛中承受輪胎1所受的動(dòng)態(tài)載重。在本實(shí)施方式中，輪胎1的胎體部12 在內(nèi)側(cè)具有內(nèi)襯層14。通過內(nèi)襯層14抑制填充于輪胎1的內(nèi)部的空氣的泄漏。雙方的胎體部12在徑向內(nèi)側(cè)分別具有胎圈部13。胎圈部13與安裝有輪胎1的車輪的輪輞嵌合。另外，胎體部12也可以與車輪的輪輞機(jī)械性結(jié)合。圖4是環(huán)狀構(gòu)造體與橡膠層的子午線剖視圖。環(huán)狀構(gòu)造體10的彈性模量?jī)?yōu)選為 70GPa以上250GPa以下，更優(yōu)選為80GPa以上230GPa以下。另外，環(huán)狀構(gòu)造體10的厚度 tm優(yōu)選設(shè)為0. Imm以上0. 8mm以下。如果是該范圍，則能夠確保耐壓性能并且確保反復(fù)彎曲的耐久性。環(huán)狀構(gòu)造體10的彈性模量與厚度tm的積(稱為剛性參數(shù))優(yōu)選設(shè)為10以上500以下，更優(yōu)選設(shè)為15以上400以下。通過將剛性參數(shù)設(shè)為上述的范圍，環(huán)狀構(gòu)造體10的子午線剖面內(nèi)的剛性增大。因此，在向輪胎1填充空氣時(shí)，以及輪胎1與路面接地時(shí)，通過環(huán)狀構(gòu)造體10抑制作為胎面部的橡膠層11的子午線剖面內(nèi)的變形。結(jié)果，輪胎1抑制了伴隨著所述變形的粘彈性能量的損失。另外，通過將剛性參數(shù)設(shè)為上述的范圍，環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向的剛性減小。因此，輪胎1與以往的充氣輪胎同樣，胎面部在與路面接地的接地部柔軟地變形。通過這樣的功能， 輪胎1 一邊避免接地部的局部的應(yīng)變以及應(yīng)力的集中一邊偏心變形，所以能夠使接地部的應(yīng)變分散。結(jié)果，輪胎1抑制了接地部的橡膠層11的局部變形，所以確保了接地面積，降低了滾動(dòng)阻力。進(jìn)而，輪胎1的環(huán)狀構(gòu)造體10的面內(nèi)剛性較大，并且能夠確保橡膠層11的接地面積，結(jié)果能夠確保圓周方向上的接地長度，所以在輸入有轉(zhuǎn)向角時(shí)產(chǎn)生的橫向力增大。結(jié)果，輪胎1能夠得到較大的轉(zhuǎn)向功率。另外，在通過金屬制造環(huán)狀構(gòu)造體10的情況下，填充于輪胎1的內(nèi)部的空氣幾乎不會(huì)透過環(huán)狀構(gòu)造體10。結(jié)果，也具有輪胎1的空氣壓力的管理變得容易的優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于長期不對(duì)輪胎1填充空氣的使用狀態(tài)，也能夠抑制輪胎的空氣壓力下降。環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)IOso與橡膠層11的外側(cè)Ilso的距離tr(橡膠層11的厚度)優(yōu)選為3mm以上20mm以下。通過將距離tr設(shè)為這樣的范圍，能夠一邊確保乘坐舒適性一邊抑制轉(zhuǎn)向時(shí)的橡膠層11的過度的變形。與環(huán)狀構(gòu)造體10的中心軸(Y軸)平行的方向即寬度方向上的環(huán)狀構(gòu)造體10的尺寸(環(huán)狀構(gòu)造體寬度)Wm優(yōu)選設(shè)為圖1所示的與中心軸(Y軸)平行的方向上的輪胎1的總寬度(組裝于JATMA規(guī)定輪輞寬度的車輪并填充300kPa的空氣的狀態(tài))W的50% (WX0. 5)以上95% (WX0. 95)以下。在Wm比WX0. 5 小的情況下，環(huán)狀構(gòu)造體10的子午線剖面內(nèi)的剛性不足，結(jié)果相對(duì)于輪胎寬度維持偏心變形的區(qū)域減少。結(jié)果，具有使?jié)L動(dòng)阻力降低的效果以及轉(zhuǎn)向功率也減少的危險(xiǎn)。另外，如果Wm超過WX0. 95，則在接地時(shí)胎面部使環(huán)狀構(gòu)造體10在中心軸(Y軸)方向上縱彎曲變形， 具有導(dǎo)致環(huán)狀構(gòu)造體10的變形的危險(xiǎn)。通過設(shè)為WX0. 5 < Wm < WX0. 95，能夠一邊降低滾動(dòng)阻力一邊維持轉(zhuǎn)向功率，進(jìn)而也抑制環(huán)狀構(gòu)造體10的變形。輪胎1在圖1所示的子午線剖面上，橡膠層11的外側(cè)Ilso即胎面的輪廓優(yōu)選除了槽S的部分(在本例中為主槽以外優(yōu)選為與環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)IOso同樣的形狀。 通過這樣的構(gòu)造，在輪胎1的接地時(shí)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作為胎面部的橡膠層11與環(huán)狀構(gòu)造體 10大致同樣變形。結(jié)果，輪胎1的橡膠層11的變形減小，所以粘彈性能量損失變得更小，滾動(dòng)阻力也變得更小。如果橡膠層11的外側(cè)Ilso與環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)IOso向輪胎1的徑向外側(cè)突出或者向徑向內(nèi)側(cè)突出，則輪胎1的接地部的壓力分布變得不均勻。結(jié)果，在接地部產(chǎn)生局部應(yīng)變以及應(yīng)力的集中，具有在接地部橡膠層11局部變形的危險(xiǎn)。在本實(shí)施方式中，輪胎 1如圖3所示，橡膠層11的外側(cè)Ilso(輪胎1的胎面)與環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)IOso為同樣的形狀(優(yōu)選為平行)，進(jìn)而優(yōu)選為與橡膠層11以及環(huán)狀構(gòu)造體10 (即構(gòu)造體2)的中心軸(Y軸)平行(包含公差、誤差)。通過這樣的構(gòu)造，能夠使輪胎1的接地部大致平坦。而且，輪胎1的接地部的壓力分布變得均勻，所以抑制了接地部的局部應(yīng)變以及應(yīng)力的集中， 抑制了接地部的橡膠層11的局部變形。結(jié)果，輪胎1的粘彈性能量損失變小，所以滾動(dòng)阻力也變小。另外，輪胎抑制了接地部的橡膠層11的局部變形，所以能夠確保接地面積，同時(shí)能夠確保圓周方向的接地長度。因此，輪胎1也能夠確保轉(zhuǎn)向功率。在本實(shí)施方式中，對(duì)于子午線剖面上的橡膠層11的形狀，只要橡膠層11的外側(cè) Ilso與環(huán)狀構(gòu)造體10的外側(cè)IOso與這些中心軸(Y軸)平行，形狀沒有特別限定。例如， 子午線剖面上的橡膠層11的形狀也可以是梯形、平行四邊形。在子午線剖面上的橡膠層11 的形狀為梯形的情況下，梯形的上底與下底的任意一個(gè)為橡膠層11的外側(cè)IlSO都可以。在任意一種情況下，只要僅環(huán)狀構(gòu)造體10的一部分與輪胎1的胎面的輪廓(除了槽的部分) 平行即可。接下來，對(duì)環(huán)狀構(gòu)造體10的變形例進(jìn)行說明。(環(huán)狀構(gòu)造體的變形例)圖5-1、圖5-2是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。 圖5-2是環(huán)狀構(gòu)造體的俯視圖，箭頭C表示環(huán)狀構(gòu)造體IOa的圓周方向，W表示寬度方向(下面也同樣)。上述的輪胎1的環(huán)狀構(gòu)造體10將寬度方向側(cè)的兩端部形成為直線，但也可以如該變形例的環(huán)狀構(gòu)造體IOa那樣，在寬度方向側(cè)的兩端部設(shè)置鋸齒形狀的凹凸部10T。在環(huán)狀構(gòu)造體IOa的徑向外側(cè)，安裝圖3所示的橡膠層，凹凸部IOT具有強(qiáng)化環(huán)狀構(gòu)造體IOa 與橡膠層11的結(jié)合的作用。特別，凹凸部IOT強(qiáng)化物理結(jié)合并且增大與橡膠層11的接觸面積，從而能夠提高橡膠層11與環(huán)狀構(gòu)造體IOa的粘接強(qiáng)度。結(jié)果，具有凹凸部IOT的環(huán)狀構(gòu)造體IOa更可靠地與橡膠層11固定，耐久性提高，所以優(yōu)選。另外，凹凸部IOT能夠緩和作用于環(huán)狀構(gòu)造體IOa的寬度方向兩端部的壓縮應(yīng)力，所以能夠抑制輪胎1的接地部的圓周方向的彎曲(〃- )。結(jié)果，輪胎1的耐久性提高。凹凸的間隔可以是等間隔， 但在出現(xiàn)一致性的諧波分量(三二 7才S〒7〗次數(shù)成分，uniformity-order harmonic frequencies)的情況下優(yōu)選設(shè)為不等間隔。圖5-3、圖5-4是表示在寬度方向兩端部具有凹凸部的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的俯視圖。如圖5-3所示的環(huán)狀構(gòu)造體10a’所示，凹凸部10T’也可以是使半圓連續(xù)的凹凸部。
9另外，由輪胎1的胎體部12的材料或者橡膠層11的不同，通過輪胎1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的變形，在長時(shí)間使用中鋸齒形狀的頂端向胎體部12或者橡膠層11賦與應(yīng)力集中(因?yàn)殇J利)，由此有時(shí)使胎體部12或者橡膠層11的耐久性下降。在這樣的情況下，優(yōu)選為圖5-3所示的凹凸部 10T，。另外，如圖5-4所示的環(huán)狀構(gòu)造體10a”所示，凹凸部10T”也可以是波浪狀。進(jìn)而， 如圖5-2所示的鋸齒形狀的凹凸部IOT的凹部(即波谷部)銳利，所以在預(yù)想到環(huán)狀構(gòu)造體IOa的耐久性通過反復(fù)彎曲而下降的情況下(由于環(huán)狀構(gòu)造體IOa的原料或者厚度而變化)，更優(yōu)選為圖5-4所示的凹凸部IOT”。圖6至圖10是表示實(shí)施方式1所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的圖。這些環(huán)狀構(gòu)造體優(yōu)選根據(jù)輪胎所要求的特性而適當(dāng)使用。圖6所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOb向?qū)挾确较?通過箭頭H表示的方向)排列有多個(gè)通孔10H，并且向圓周方向(通過箭頭C表示的方向)交錯(cuò)排列有多個(gè)通孔10H。環(huán)狀構(gòu)造體IOb與圖2-2的環(huán)狀構(gòu)造體10相比較，能夠?qū)⑼譏OH彼此的間隔(與相鄰的6個(gè)孔的間隔)設(shè)置得均勻，所以能夠?qū)⒏┮暤耐?IOH的密度設(shè)為最高。環(huán)狀構(gòu)造體IOb在想要得到較大的粘接力的情況下優(yōu)選。圖7所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOc的多個(gè)通孔IOH的排列間隔在寬度方向比圓周方向大。該環(huán)狀構(gòu)造體IOc在想要提高寬度方向的彎曲剛性的情況下有效。例如，如果提高胎面剖面方向的彎曲剛性，則中頻路面噪音(300Hz附近)降低。因此，環(huán)狀構(gòu)造體IOc在想要降低中頻路面噪音的情況下有效。圖8所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOd與圖7所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOc相反，多個(gè)通孔IOH的排列間隔在圓周方向比寬度方向大。環(huán)狀構(gòu)造體IOd在想要提高圓周方向的彎曲剛性的情況下有效。例如，如果胎面的圓周方向彎曲剛性提高，則操控穩(wěn)定性提高。因此，環(huán)狀構(gòu)造體IOd在想要改善操控穩(wěn)定性的情況下有效。圖9所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOe的多個(gè)通孔IOH的排列間隔在圓周方向上一定，在寬度方向上根據(jù)位置而不同。更具體地說，環(huán)狀構(gòu)造體IOe的多個(gè)通孔IOH的間隔從寬度方向外側(cè)向?qū)挾确较蛑醒胫饾u變大。例如，在輪胎1的磨損進(jìn)行、變?yōu)樘ゼ缒p(胎肩部相對(duì)先磨損)的傾向的情況下，胎面橡膠(橡膠層11)的測(cè)量尺寸在寬度方向上變得不一致，所以在接地部的剖面上環(huán)狀構(gòu)造體不能確保與中心軸(Y軸)平行，結(jié)果有時(shí)胎面橡膠的耐久性下降。環(huán)狀構(gòu)造體IOe與圖2-2的環(huán)狀構(gòu)造體10相比較，使端部(即輪胎1的胎肩部) 的彎曲剛性下降。因此，環(huán)狀構(gòu)造體IOe與圖2-2的環(huán)狀構(gòu)造體10相比較彎曲剛性降低， 所以能夠柔性追隨胎面橡膠(橡膠層11)的測(cè)量尺寸的變化。結(jié)果，能夠有效抑制胎面橡膠的耐久性下降。另外，環(huán)狀構(gòu)造體IOe為了使確保后述的貫通率與抑制由所述測(cè)量尺寸的變化引起的胎面橡膠的耐久性下降同時(shí)成立，也可以將中心部的通孔IOH配置得較稀， 將胎肩部的通孔IOH配置得較密。圖10所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOf的多個(gè)通孔IOH的直徑或者等價(jià)直徑根據(jù)寬度方向的位置而不同。更具體地說，環(huán)狀構(gòu)造體IOf的多個(gè)通孔IOH的直徑或者等價(jià)直徑從寬度方向外側(cè)向?qū)挾确较蛑醒胫饾u減小。環(huán)狀構(gòu)造體IOf通過變更通孔IOH的直徑而不是通孔 IOH的密度而實(shí)現(xiàn)圖9的環(huán)狀構(gòu)造體IOe的效果。環(huán)狀構(gòu)造體IOf在想要使胎肩部的粘接強(qiáng)度比圖9的環(huán)狀構(gòu)造體IOe高的情況下有效。圖11 圖14是用于求取通孔的開口率的說明圖。圖15是表示開口率與斷裂力比的關(guān)系的圖。對(duì)于環(huán)狀構(gòu)造體10具有的通孔IOH的開口率進(jìn)行說明。圖2所示的環(huán)狀構(gòu)造體10具有通孔10H，但在該情況下，在環(huán)狀構(gòu)造體10的厚度乘以相鄰的通孔10HU0H 之間的距離而得到的剖面面積S上，受到拉伸力F。該部分是假設(shè)通過拉伸力F而斷裂的部分。如圖12所示，將由8個(gè)通孔IOH包圍的通孔IOH設(shè)為單位區(qū)間10U，在環(huán)狀構(gòu)造體10 不具有通孔IOH的情況下與環(huán)狀構(gòu)造體10具有通孔IOH的情況下，求取斷裂強(qiáng)度。在將相鄰的通孔IOH之間的距離設(shè)為b、將通孔IOH的半徑設(shè)為r的情況下，單位區(qū)間IOU是一邊為2X(b+r) =L的正方形。求取單位區(qū)間IOU的假設(shè)斷裂面的剖面面積與開口率(與沒有通孔IOH的狀態(tài)相對(duì)的面積比)的關(guān)系。另外，假設(shè)為斷裂力與截面面積S成比例。在圖13、圖14的單位區(qū)間10U，將板厚都設(shè)為t。在不存在通孔IOH的情況下(圖13)，斷裂面的應(yīng)力01^能夠通過式(1)表達(dá)。另外，在存在通孔IOH的情況下(圖14)，斷裂面的應(yīng)力ο B能夠通過式(2) 表達(dá)。B為2xb = L-2xr = L-2xT~ ( α/π )。α 為開口率，為 ji2/l2。oL = F/(LXt)......(1)σΒ = F/(BXt)......(2)斷裂力比oL/OB變?yōu)锽/L = 1 - 2 X V- ( α/π )。將該關(guān)系表示于圖15。
根據(jù)圖15，如果開口率α超過20%則斷裂力(斷裂力比)變?yōu)橐话胍韵?，具有在作為壓力容器的性能上產(chǎn)生不足的危險(xiǎn)。在該情況下，需要增大環(huán)狀構(gòu)造體10的厚度，但在該情況下與重復(fù)彎曲變形相對(duì)的耐久性下降。因此，具有通孔IOH的環(huán)狀構(gòu)造體10的開口率優(yōu)選抑制為20%以下。上面，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎具有通過彈性模量與厚度的積規(guī)定的剛性參數(shù)為10以上500以下的環(huán)狀構(gòu)造體，和配置在環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)的橡膠層。通過這樣的構(gòu)造，本實(shí)施方式所涉及的輪胎一邊避免接地部的橡膠層的局部的應(yīng)變以及應(yīng)力的集中一邊偏心變形，所以能夠使接地部的應(yīng)變分散。結(jié)果，本實(shí)施方式所涉及的輪胎抑制了接地部的橡膠層的局部變形，所以在接地部應(yīng)變以及應(yīng)力集中得到分散，滾動(dòng)阻力降低。這樣，本實(shí)施方式能夠提供降低充氣輪胎的滾動(dòng)阻力的構(gòu)造。另外，通過使用抗拉強(qiáng)度450N/m2以上2500N/m2以下的環(huán)狀構(gòu)造體，環(huán)狀構(gòu)造體能夠確保充分的強(qiáng)度以及剛性，并且能夠確保必要的韌性。結(jié)果，環(huán)狀構(gòu)造體能夠確保充分的耐壓性能。進(jìn)而，在環(huán)狀構(gòu)造體上設(shè)置通孔使橡膠層與環(huán)狀構(gòu)造體結(jié)合，所以除了化學(xué)結(jié)合還利用物理結(jié)合，能夠?qū)烧呖煽壳覉?jiān)固地固定。結(jié)果，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎的耐久性提高。另外，通過上述的構(gòu)造，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎在橡膠層磨損的情況下， 只要將橡膠層從環(huán)狀構(gòu)造體卸下并將新的橡膠層安裝于環(huán)狀構(gòu)造體即可，所以胎面翻新也容易。另外，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎只要不產(chǎn)生不良則能夠多次使用胎體以及環(huán)狀構(gòu)造體，所以廢棄部件減少，能夠降低環(huán)境負(fù)擔(dān)。進(jìn)而，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎將板狀的構(gòu)件成型為圓筒狀而制成環(huán)狀構(gòu)造體，環(huán)狀構(gòu)造體包圍填充有空氣的空間。因此，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎通過環(huán)狀構(gòu)造體阻止了異物從接地面(橡膠層的外側(cè))相對(duì)于填充有空氣的空間進(jìn)入。因此，本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎也具有難以被戳破的優(yōu)點(diǎn)。與本實(shí)施方式具有同樣的結(jié)構(gòu)的輪胎起到與本實(shí)施方式同樣的作用、效果。另外， 本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)在下面也能夠適當(dāng)應(yīng)用。
(實(shí)施方式2)圖16-1是實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的立體圖。圖16-2是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的立體圖。本實(shí)施方式及其變形例的環(huán)狀構(gòu)造體10g、10h的通孔IOH的分布根據(jù)部位而不同。在本實(shí)施方式中，環(huán)狀構(gòu)造體IOg 并不限定于圖16-1所示。例如，也可以如圖16-2所示的環(huán)狀構(gòu)造體IOh那樣，在環(huán)狀構(gòu)造體IOg的寬度方向兩側(cè)設(shè)置鋸齒形狀的凹凸部10T。在環(huán)狀構(gòu)造體IOg的徑向外側(cè)，安裝有圖4所示的橡膠層11，凹凸部IOT具有強(qiáng)化環(huán)狀構(gòu)造體IOh與橡膠層11的結(jié)合的作用。因此，具有凹凸部IlT的環(huán)狀構(gòu)造體IOh更可靠地與橡膠層11固定，耐久性提高，所以優(yōu)選。 另外，凹凸部IOT能夠緩和作用于環(huán)狀構(gòu)造體IOh的寬度方向兩端部的壓縮應(yīng)力，所以能夠抑制輪胎1的接地部的圓周方向的彎曲(〃7 )。結(jié)果，輪胎1的耐久性提高。凹凸的間隔可以是等間隔，但在出現(xiàn)一致性的諧波分量的情況下優(yōu)選設(shè)為不等間隔。圖17至圖20是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的通孔的分布的說明圖。圖中的W表示環(huán)狀構(gòu)造體的寬度方向，C表示圓周方向(在下面的例子中也同樣)。在本實(shí)施方式中，環(huán)狀構(gòu)造體IOg至少設(shè)置有槽(在圖17、圖18所示的例子中為主槽Sc)的區(qū)域(槽設(shè)置區(qū)域)As的通孔IOH的開口率比槽的周圍的區(qū)域(槽周邊區(qū)域)NAs 低。圖17表示輪胎1具有3根主槽(圓周方向槽)Sc的例子，圖18表示輪胎Ig具有4根主槽&的例子。圖19表示輪胎Ig具有4根主槽(圓周方向槽)Sc并且在寬度方向兩側(cè)具有多個(gè)花紋槽Sr的例子，圖20表示輪胎Ig具有4根主槽&并且在寬度方向兩側(cè)以及中央部具有多個(gè)花紋槽Sr的例子。在這些例子中，環(huán)狀構(gòu)造體IOg在槽設(shè)置區(qū)域As沒有設(shè)置通孔10H，在槽周邊區(qū)域NAs設(shè)置有通孔10H。因此，環(huán)狀構(gòu)造體IOg的槽設(shè)置區(qū)域As 的通孔IOH的開口率比槽周邊區(qū)域NAs低。一般，輪胎的設(shè)有槽的部分的彎曲剛性較低。在本實(shí)施方式中，環(huán)狀構(gòu)造體IOg在槽之下沒有設(shè)置或者減少通孔10H，即，將槽設(shè)置區(qū)域As的通孔IOH的開口率設(shè)置得比槽周邊區(qū)域NAs低，由此能夠使槽設(shè)置區(qū)域As的彎曲剛性比槽周邊區(qū)域NAs提高。結(jié)果，能夠抑制輪胎Ig整體的彎曲剛性的不均勻，所以能夠改善耐久性以及行駛穩(wěn)定性。開口率根據(jù)想要提高的輪胎的特性，優(yōu)選任意調(diào)整開口率的變化量。另外，如果在槽設(shè)置區(qū)域As配置通孔10H，則具有下述的情況受到硫化模具的與槽相對(duì)應(yīng)的突起按壓，作為胎面部的橡膠向環(huán)狀構(gòu)造體IOg的徑向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，產(chǎn)生硫化的不良。通過使槽設(shè)置區(qū)域As的通孔IOH的開口率比槽周邊區(qū)域NAs低，能夠抑制所述橡膠向環(huán)狀構(gòu)造體IOg的徑向內(nèi)側(cè)流動(dòng)。結(jié)果，能夠抑制硫化的不良，所以能夠謀求所制造的輪胎Ig的品質(zhì)提高以及成品率提高。另外，不但槽設(shè)置區(qū)域As即槽的正下方的區(qū)域(即，將槽向環(huán)狀構(gòu)造體IOg投影的區(qū)域)，也可以在槽設(shè)置區(qū)域的附近使開口率下降。在槽為主槽&的情況下，所謂槽設(shè)置區(qū)域As的附近是在主槽&的寬度上在寬度方向兩側(cè)最大加上15mm的寬度的區(qū)域。在槽為花紋槽Sr的情況下，所謂槽設(shè)置區(qū)域As的附近是在花紋槽Sr的寬度上在寬度方向兩側(cè)最大加上IOmm的寬度的區(qū)域。環(huán)狀構(gòu)造體IOg優(yōu)選為通孔IOH的開口面積的合計(jì)占環(huán)狀構(gòu)造體IOg不具有通孔IOH的情況下的徑向外側(cè)的表面積的比例在圓周方向槽即主槽Sc的周圍的區(qū)域(槽周邊區(qū)域NAs)為以上30%以下，在設(shè)置有主槽&的區(qū)域(槽設(shè)置區(qū)域As)為0.5%以上15%以下。如果在主槽&的槽周邊區(qū)域NAs為上述的范圍內(nèi)，則能夠確保使環(huán)狀構(gòu)造體10 的彎曲剛性提高的效果，同時(shí)使環(huán)狀構(gòu)造體IOg與橡膠層11的結(jié)合更堅(jiān)固。結(jié)果，能夠確保輪胎Ig的性能以及耐久性。圖21、圖22是表示實(shí)施方式2所涉及的輪胎具有的環(huán)狀構(gòu)造體的變形例的俯視圖。圖21表示與僅具有主槽Sc的輪胎相對(duì)應(yīng)的環(huán)狀構(gòu)造體10i，圖22表示與具有主槽Sc 以及花紋槽Sr雙方的輪胎相對(duì)應(yīng)的環(huán)狀構(gòu)造體IOj。環(huán)狀構(gòu)造體10i、10j的通孔IOH的排列間隔相同，但槽設(shè)置區(qū)域As的通孔IOH的面積比槽周邊區(qū)域NAs的通孔IOH的面積小。 通過設(shè)為這樣，環(huán)狀構(gòu)造體10i、10j使槽設(shè)置區(qū)域As的通孔IOH的開口率比槽周邊區(qū)域 NAs低。設(shè)為這樣也能夠得到與上述的環(huán)狀構(gòu)造體IOg同樣的作用、效果。本實(shí)施方式起到與實(shí)施方式1同樣的作用、效果。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，對(duì)于環(huán)狀構(gòu)造體，至少使與在輪胎的胎面部設(shè)置有槽的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的通孔的開口率比與在所述胎面部設(shè)置有槽的區(qū)域的周圍的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域低。通過設(shè)為這樣，本實(shí)施方式所涉及的輪胎能夠抑制設(shè)有槽的部分的彎曲剛性的下降，確保輪胎的性能以及耐久性。(實(shí)施方式3)在實(shí)施方式3中，對(duì)上述的實(shí)施方式1或者實(shí)施方式2所涉及的充氣輪胎的制造中的硫化時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行說明。圖23-1至圖沈-2是表示在硫化模具內(nèi)對(duì)輪胎進(jìn)行硫化時(shí)的狀態(tài)的示意圖。使用這些圖，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的充氣輪胎的制造方法進(jìn)行說明。在下面，以實(shí)施方式1所涉及的輪胎1為例進(jìn)行說明，但對(duì)于實(shí)施方式2所涉及的輪胎也同樣。首先，得到具有多個(gè)通孔IOH的圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體10 (參照?qǐng)D2-1)。接下來， 在環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)以及徑向內(nèi)側(cè)分別配置硫化前的橡膠，制作未硫化輪胎(夂'J 一>夕4 ~ )。配置于徑向內(nèi)側(cè)的第2橡膠21是主要起到與環(huán)狀構(gòu)造體10的粘接的目的的橡膠。未硫化輪胎如圖23-1所示，是第1橡膠20 (硫化前)、第2橡膠21 (硫化前)、環(huán)狀構(gòu)造體10、胎體22 (硫化前)與內(nèi)襯層23 (硫化前)的層疊體。在硫化時(shí)，未硫化輪胎配置在硫化模具25的內(nèi)側(cè)。第1橡膠20與第2橡膠21在硫化后變?yōu)閳D1所示的橡膠層 11。第1橡膠20與第2橡膠21通過環(huán)狀構(gòu)造體10具有的多個(gè)通孔IOH接觸。在該狀態(tài)下，通過硫化膽(寸，夕'一)等從內(nèi)襯層23側(cè)向硫化模具25對(duì)所述層疊體付與壓力P而加壓并且加熱。環(huán)狀構(gòu)造體10的彈性模量較高，所以難以通過硫化的壓力而在徑向上膨脹。因此，在對(duì)所述層疊體加壓的情況下，內(nèi)襯層23側(cè)的硫化膽等的壓力難以傳遞到成為胎面部的第1橡膠20，具有產(chǎn)生硫化的不良的危險(xiǎn)。在本實(shí)施方式中，在環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向內(nèi)側(cè)配置第2橡膠21，如圖23-2所示，通過硫化膽等的壓力使第2橡膠21通過環(huán)狀構(gòu)造體10具有的通孔10H，將其擠出到環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)，由此能夠向成為胎面部的第1橡膠20付與壓力。結(jié)果，能夠抑制硫化的不良等，謀求制造的輪胎 1的品質(zhì)提高以及成品率的提高。另外，在硫化時(shí)，使第2橡膠21通過環(huán)狀構(gòu)造體10具有的通孔10H，與第1橡膠結(jié)合。結(jié)果，環(huán)狀構(gòu)造體10由通過通孔IOH的第2橡膠21的鎖緊效果，將第1橡膠20與第2橡膠21堅(jiān)固結(jié)合。該方法僅在環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向內(nèi)側(cè)的面上設(shè)置主要起到粘接的目的的第2橡膠21，以粘接橡膠層夾持環(huán)狀構(gòu)造體10的方式硫化。 該方法優(yōu)選將第2橡膠21設(shè)為為了與環(huán)狀構(gòu)造體10的粘接性而特化的配比(配合)。圖23-1、圖23-2表示第2橡膠21的一部分在通孔IOH通過而移動(dòng)到第1橡膠20 側(cè)、硫化后在第1橡膠20與第2橡膠21之間配置有環(huán)狀構(gòu)造體10的例子。圖24-1、圖
1324-2表示第2橡膠21全部在通孔IOH通過而移動(dòng)到第1橡膠20側(cè)、硫化后在第1橡膠20 與胎體22之間配置有環(huán)狀構(gòu)造體10的例子。這能夠通過調(diào)整第2橡膠21的厚度或者硫化時(shí)的壓力P而調(diào)整第2橡膠21的移動(dòng)量。這樣，環(huán)狀構(gòu)造體10具有通孔10H，所以能夠比較容易地調(diào)整存在于環(huán)狀構(gòu)造體10與胎體22之間的橡膠層的厚度。該方法將主要起到與環(huán)狀構(gòu)造體10的粘接的目的的第2橡膠21僅設(shè)置于環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向內(nèi)側(cè)的面，以第2橡膠21移動(dòng)到環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)的方式硫化。該方法可以使第2橡膠21變薄，所以可以使輪胎1變輕。圖25-1、圖25-2是在硫化前將環(huán)狀構(gòu)造體10埋入第2橡膠21而硫化的圖。具體地說，只要將第2橡膠21設(shè)置于環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向內(nèi)側(cè)與徑向外側(cè)即可。該方法在想要避免第1橡膠20與環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)接觸而殘留的情況下有效。圖沈-1、圖 26-2是將環(huán)狀構(gòu)造體10埋入第1橡膠20、不使用第2橡膠21而將胎體22配置在第1橡膠20的徑向內(nèi)側(cè)而硫化的圖。具體地說，在環(huán)狀構(gòu)造體10的徑向外側(cè)與內(nèi)側(cè)配置第1橡膠而硫化。該方法不使橡膠的種類增加，所以能夠降低制造成本。(實(shí)施方式4)在實(shí)施方式4中，對(duì)上述的環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法進(jìn)行說明。圖27是表示環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法的順序的流程圖。圖觀-1 圖觀-3是表示環(huán)狀構(gòu)造體的制造方法的順序的說明圖。圖觀-4是表示焊接部的厚度的剖視圖。圖觀-4表示在與板材的板面正交的平面上將所述板材切斷的剖面。接下來，以實(shí)施方式1所涉及的環(huán)狀構(gòu)造體10以及輪胎1為例進(jìn)行說明，但對(duì)于實(shí)施方式2所涉及的輪胎也同樣。在制造環(huán)狀構(gòu)造體10時(shí)，首先，如圖所示，制作板材30，其俯視為長方形形狀，并且在寬度方向(圖觀-1的箭頭S所示的方向)上的兩端部30TS、30TS的、長度方向 (圖的箭頭C所示的方向)上的兩端部30TL、30TL側(cè)，具有向與寬度方向平行的方向的外側(cè)突出的凸部32(步驟S101，圖28-1)。寬度方向上的兩端部30TS、30TS相當(dāng)于俯視為長方形形狀的板材30的長邊，長度方向上的兩端部30TL、30TL相當(dāng)于俯視為長方形形狀的板材30的短邊。板材30能夠通過例如將較大的金屬的板狀構(gòu)件切斷而得到。在本實(shí)施方式中，板材30具有多個(gè)通孔10H。接下來，將板材30的長度方向上的兩端部30TL、30TL對(duì)接，通過焊接接合(步驟 S102,圖觀-2)。長度方向上的兩端部30TL、30TL優(yōu)選與板材30的長度方向(圖觀_2的箭頭C所示的方向)正交。通過設(shè)為這樣，在環(huán)狀構(gòu)造體10在徑向上反復(fù)變形由此在焊接部作用有反復(fù)彎曲的情況下，能夠縮短作用有反復(fù)彎曲的焊接部的長度，所以能夠抑制環(huán)狀構(gòu)造體10的耐久性下降。結(jié)果，在將環(huán)狀構(gòu)造體10使用于輪胎1的情況下，能夠抑制耐久性下降。焊接能夠使用氣體焊接(氧炔焊接)、電弧焊、TIG (Tungsten Inert Gas 鎢極惰性氣體)焊接、等離子焊接、MIG(Metal Inert fes 金屬惰性氣體)焊接、電渣焊接、電子束焊接、激光束焊接、超聲波焊接等。這樣，通過將板材的兩端部焊接，能夠簡(jiǎn)單地制造環(huán)狀構(gòu)造體10。另外，也可以在對(duì)焊接后的板材30實(shí)施熱處理與軋制的至少一方。通過設(shè)為這樣，能夠提高所制造的環(huán)狀構(gòu)造體10的強(qiáng)度。熱處理在例如使用析出硬化不銹鋼的情況下，作為一例，在500°C下保持60分鐘。熱處理的條件能夠根據(jù)想要得到的特性而適當(dāng)變更，所以并不限定于上述的條件。
接下來，將焊接后的凸部32除去，得到圖2-1所示的環(huán)狀構(gòu)造體10(步驟S103，圖 28-3)。另外，在對(duì)環(huán)狀構(gòu)造體10實(shí)施熱處理等的情況下，優(yōu)選在將焊接后的圓筒形狀的板材30的凸部32切斷之后實(shí)施。通過熱處理等，焊接后的圓筒形狀的板材30 (環(huán)狀構(gòu)造體 10)的強(qiáng)度提高，所以通過在實(shí)施熱處理等之前將凸部32切斷，凸部32的切斷變得容易。 在得到環(huán)狀構(gòu)造體10后，將圖3所示的橡膠層11以及胎體部12安裝于環(huán)狀構(gòu)造體10，另外，將胎圈部13設(shè)置于胎體部12，制作未硫化輪胎(步驟S104)。然后，對(duì)未硫化輪胎硫化 (步驟S105)，圖1所示的輪胎1完成。另外，環(huán)狀構(gòu)造體10的制造方法并不限定于上述的方法，例如，也可以通過對(duì)圓柱進(jìn)行切削加工而制造環(huán)狀構(gòu)造體10，也可以通過擠壓成型制造環(huán)狀構(gòu)造體10。環(huán)狀構(gòu)造體10如圖觀-3所示具有焊接部10W。如圖觀-4所示，焊接部IOW也可以厚度比其周邊大。關(guān)于焊接部10W，在除了焊接部IOW的區(qū)域的厚度t優(yōu)選為0. Imm以上 0. 8mm以下，更優(yōu)選為0. 15mm以上0. 7mm以下。焊接部IOW的厚度比焊接部IOW的周邊大的部分的厚度優(yōu)選為周邊的厚度的1. 3倍以下，更優(yōu)選為1. 2倍以下。如果是該范圍，能夠確保耐壓性能，同時(shí)確保反復(fù)彎曲的耐久性。所謂除了焊接部IOW的區(qū)域，是焊接前為板材 20的厚度、在環(huán)狀構(gòu)造體10中為焊接部IOW以外并且厚度為一定的區(qū)域。在本實(shí)施方式中，在焊接后，優(yōu)選進(jìn)行對(duì)焊接后的圓筒形狀的板材30的熱處理與在圓筒的軸方向上對(duì)焊接后的圓筒形狀的板材30進(jìn)行拉伸的處理中的至少一方。通過這樣的處理，能夠使通過焊接加工而變化的焊接部的材料特性(金屬組織)接近非焊接部，所以焊接部的斷裂強(qiáng)度升高。另外，在進(jìn)行該處理的情況下，通過將寬度方向的尺寸較大的板材焊接而制造較長的圓筒的構(gòu)件、對(duì)其施加上述處理、然后與所述圓筒的構(gòu)件的軸成直角地以環(huán)狀構(gòu)造體寬度Wm(帶寬度)切斷，能夠同時(shí)制造多個(gè)環(huán)狀構(gòu)造體10。
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，其特征在于，包括環(huán)狀構(gòu)造體，其為圓筒形狀并且具有多個(gè)通孔；作為胎面部的橡膠層，其朝向所述環(huán)狀構(gòu)造體的圓周方向被設(shè)置在所述環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)；和胎體部，其具有由橡膠覆蓋的纖維，至少設(shè)置于與包含所述環(huán)狀構(gòu)造體和所述橡膠層的圓筒形狀的構(gòu)造體的中心軸平行的方向上的兩側(cè)。
2.一種充氣輪胎，其特征在于，包括環(huán)狀構(gòu)造體，其為圓筒形狀并且具有多個(gè)通孔；作為胎面部的橡膠層，其朝向所述環(huán)狀構(gòu)造體的圓周方向地設(shè)置在所述環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)；槽，其設(shè)置于所述橡膠層的徑向外側(cè)；和胎體部，其具有由橡膠覆蓋的纖維，至少設(shè)置于與包含所述環(huán)狀構(gòu)造體和所述橡膠層的圓筒形狀的構(gòu)造體的中心軸平行的方向上的兩側(cè)；至少設(shè)置有所述槽的區(qū)域的所述通孔的開口率比設(shè)置有所述槽的區(qū)域的周圍的區(qū)域低。
3.如權(quán)利要求2所述的充氣輪胎，其中，所述通孔的開口面積的合計(jì)占所述環(huán)狀構(gòu)造體不具有所述通孔的情況下的徑向外側(cè)的表面積的比例，在圓周方向槽的周圍的區(qū)域?yàn)?1 %以上且30%以下，在設(shè)置有所述圓周方向槽的區(qū)域?yàn)?. 5%以上且15%以下。
4.如權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，1個(gè)所述通孔的截面面積為 0. Imm2以上且IOOmm2以下。
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，所述通孔的面積的總和相對(duì)于所述環(huán)狀構(gòu)造體的徑向外側(cè)的表面積為0. 5%以上且30%以下。
6.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，所述橡膠層的外側(cè)與所述環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)，除了所述橡膠層的槽的部分以外，與所述中心軸平行。
7.如權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，所述環(huán)狀構(gòu)造體配置在所述胎體部的所述構(gòu)造體的徑向外側(cè)。
8.如權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，所述環(huán)狀構(gòu)造體為金屬制。
9.如權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，與所述中心軸平行的方向上的所述環(huán)狀構(gòu)造體的尺寸為與所述中心軸平行的方向上的所述充氣輪胎的總寬度的50% 以上且95%以下。
10.一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在制造具有設(shè)置于圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體的外側(cè)而作為胎面部的橡膠層的充氣輪胎時(shí)，包括得到圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體的步驟，所述環(huán)狀構(gòu)造體具有多個(gè)通孔并且設(shè)置有所述胎面部的槽的區(qū)域的所述通孔的開口率比所述槽的周圍的區(qū)域低；在所述環(huán)狀構(gòu)造體的徑向外側(cè)以及徑向內(nèi)側(cè)分別配置硫化前的橡膠而制作未硫化輪胎的步驟；和在將所述未硫化輪胎設(shè)置于硫化模具內(nèi)之后、從所述未硫化輪胎的徑向內(nèi)側(cè)向所述未硫化輪胎施加壓力以及熱量、使所述環(huán)狀構(gòu)造體的徑向內(nèi)側(cè)的橡膠通過所述通孔向徑向外側(cè)通過的步驟。
全文摘要
提供降低充氣輪胎的滾動(dòng)阻力的構(gòu)造。充氣輪胎(1)，包含圓筒形狀的環(huán)狀構(gòu)造體(10)；作為胎面部的橡膠層(11)，其朝向環(huán)狀構(gòu)造體(10)的圓周方向地設(shè)置在環(huán)狀構(gòu)造體(10)的外側(cè)(10so)；和胎體部(12)，其具有由橡膠覆蓋的纖維，設(shè)置于與包含環(huán)狀構(gòu)造體(10)和橡膠層(11)的圓筒形狀的構(gòu)造體(2)的中心軸(Y軸)平行的方向上的兩側(cè)；在構(gòu)造體(2)的子午線剖面上，橡膠層(11)的外側(cè)(11so)與環(huán)狀構(gòu)造體(10)的外側(cè)(10so)為同樣的形狀。
文檔編號(hào)B29D30/12GK102555675SQ20111043624
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者丹野篤, 今宮督, 佐藤有二, 兒玉勇司, 松田淳, 高田昇 申請(qǐng)人:橫濱橡膠株式會(huì)社