專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及充氣輪胎，特別是能夠提高耐久性能的胎圈部的構(gòu)造。
一方面，為了保持氣壓，在輪胎的內(nèi)腔面上設(shè)置由空氣不透過性橡膠構(gòu)成的內(nèi)襯圈，配置在胎面部、胎壁部、胎圈部上，以往，使其徑向的內(nèi)端在胎圈芯附近終止，在胎圈芯的輪胎軸向內(nèi)側(cè)區(qū)域上，內(nèi)襯圈通常沒有將胎圈部的輪胎軸向的內(nèi)側(cè)完全覆蓋住。這是由于考慮到胎圈部壁厚大，而且作為輪胎整體來說是小區(qū)域，所以空氣泄漏的量非常微小，對(duì)保持氣壓來說沒有實(shí)質(zhì)的影響。
然而，在高內(nèi)壓、重負(fù)荷的嚴(yán)酷條件下使用的卡車、客車用的重載充氣輪胎，特別是在胎體簾布或胎圈加強(qiáng)層上使用鋼簾的輪胎中，即使空氣泄漏不會(huì)帶來實(shí)質(zhì)的問題，漏入胎圈部內(nèi)部的微量空氣或水分也會(huì)到達(dá)產(chǎn)生微小剝離、微小粘接損壞的簾布的表面，從而腐蝕簾布，而且，當(dāng)該簾布采用鋼簾時(shí)，會(huì)成為生銹的原因，另外，簾布采用有機(jī)纖維時(shí)，簾布會(huì)吸收水分使強(qiáng)度降低，其結(jié)果就會(huì)在這里或那里偶爾發(fā)現(xiàn)在簾布與其上部橡膠之間產(chǎn)生剝離或簾布損傷。這種情況通常在輕載輪胎中還不至于導(dǎo)致胎圈部的耐久性下降，但是在重載輪胎中，由于胎圈部的變形或簾布·橡膠間剪切應(yīng)力較大，所以會(huì)損害胎圈部的耐久性。
本發(fā)明的充氣輪胎具有一種充氣輪胎，其特征在于，所述輪胎具有胎面部；一對(duì)胎壁部；一對(duì)胎圈部；配置在各胎圈部上的胎圈芯；經(jīng)胎面部和胎壁部在胎圈間延伸的胎體簾布構(gòu)成、包括在各胎圈部上圍繞前述胎圈芯折回的胎體簾布層在內(nèi)的胎體；由空氣很難透過的橡膠構(gòu)成的、將前述胎體的輪胎內(nèi)腔側(cè)從一側(cè)的胎圈部延伸到另一側(cè)的胎圈部的內(nèi)襯圈；同時(shí)，使前述內(nèi)襯圈的輪胎徑向內(nèi)端位于胎體的輪胎徑向最內(nèi)端的輪胎徑向的內(nèi)側(cè)，并且，在胎體的前述輪胎徑向的最內(nèi)端與前述胎圈芯的輪胎徑向的最外端之間的輪胎徑向區(qū)域中，將前述內(nèi)襯圈的厚度設(shè)定為大于前述胎體簾布的截面直徑的0.15倍并且小于4.0倍。


圖1B是表示圖1的胎圈部在沒有裝入輪輞的自由狀態(tài)下的剖視圖。
圖2～圖9是分別表示本發(fā)明第二～第九實(shí)施例的各充氣輪胎的胎圈部的剖視圖。
充氣輪胎設(shè)有以曲面形狀相連的胎面部、一對(duì)胎壁部以及一對(duì)胎圈部1，同時(shí)該輪胎具有經(jīng)胎面部和胎壁部在胎圈部間延伸的胎體2、配置在胎體2內(nèi)側(cè)的內(nèi)襯圈3、配置在各胎圈部1上的胎圈芯C、伸縮墊圈6以及胎圈包布4。
該輪胎裝載標(biāo)準(zhǔn)輪輞J即重載輪胎用15度錐度的深凹式輪輞。
標(biāo)準(zhǔn)輪輞是指，其輪胎依據(jù)的規(guī)格，JATMA(日本以及亞洲)、T&RA(北美)、ETRTO(歐洲)、STRO(北歐)等等中所規(guī)定的，例如JATMA的“標(biāo)準(zhǔn)輪輞”、TRA的“Design Rim”、ETRTO的“Measuring Rim”等等。同樣，后述的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓是指JAMTA中規(guī)定的最高氣壓、TRA的表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中記載的最大值、ETRTO中規(guī)定的“INFLATION PRESSURE”等等。
另外，本說明書中為了簡化，將輪胎的軸向、輪胎的半徑方向簡單表示為軸向、徑向，其次，有關(guān)輪胎的徑向，將外側(cè)與內(nèi)側(cè)的相對(duì)位置關(guān)系表示為上、下，另外，有關(guān)輪胎的軸向，在輪胎赤道的各側(cè)上，將外側(cè)與內(nèi)側(cè)的相對(duì)位置關(guān)系簡單表示為外、內(nèi)。
胎體2至少具有一層其相對(duì)輪胎赤道的簾布角度要達(dá)到70～90度而將胎體簾布徑向排列的簾布層。
該胎體簾布層，經(jīng)胎面部與胎壁部在胎圈部間延伸并通過在各胎圈1上圍繞胎圈芯C折回，而被卡止在胎圈芯C上，同時(shí)，形成一對(duì)簾布層折回部2b與其中間的簾布層主體2a。作為該胎體簾布層的簾布，可以采用鋼制的金屬絲、聚酯、芳香聚酰胺、尼龍、人造絲等有機(jī)纖維簾布。以下的各實(shí)施例中，胎體2由相對(duì)輪胎赤道的簾布角度實(shí)質(zhì)上成90度的鋼簾單簾布層構(gòu)成。
內(nèi)襯圈3由沿著輪胎內(nèi)腔面配置將輪胎內(nèi)腔面的全體實(shí)質(zhì)上覆蓋并且空氣不易透過的橡膠構(gòu)成。
作為該空氣不易透過的橡膠，在除去添加劑等后橡膠成分整體重量部達(dá)100時(shí)，最好采用包含大于60重量部的異丁烯橡膠的橡膠，例如鹵素異丁烯橡膠、溴化異丁烯橡膠、異丁烯橡膠等。如果異丁烯橡膠重量部不足60時(shí)，空氣不透過性能低下，不建議采用。
比如為了加快硫化速度，采用以下由溴化異丁烯橡膠構(gòu)成的聚合物。
(phr)Br-IIR 2255 100N66065R50065硬脂酸 1.2氧化鋅 3硫磺0.5硫化促進(jìn)劑 1.5
在內(nèi)襯圈3的異丁烯橡膠含有率較高時(shí)，特別是當(dāng)胎體簾布采用鋼鐵制品時(shí)，一旦使鋼簾的上層橡膠與內(nèi)襯圈3直接接觸，就容易在其界面上產(chǎn)生剝離。因此，最好在內(nèi)襯圈3與胎體2之間加入由以天然橡膠或異戊間二烯橡膠為主，用以改善粘接性能的橡膠組成物構(gòu)成的隔層(インスレ-ション)5，用以覆蓋住內(nèi)襯圈3的整個(gè)外面。以下表示一例如此改善粘接性能用橡膠的組成物。
(phr)天然橡膠 80IR20N326 60老化防止劑2氧化鋅3硫磺 1硫化促進(jìn)劑1胎圈包布4由100％模數(shù)(M100)為440～830N/sq.cm的橡膠構(gòu)成，至少沿著胎圈部1的底面與軸向外面配置，形成與輪輞J的胎座以及凸緣連接的面。這里，100％模數(shù)不足440N/sq.m時(shí)橡膠容易損壞。另外，一旦大于830N/sq.m，會(huì)變得過硬，容易在加工上產(chǎn)生問題，而且隨著輪胎的使用會(huì)進(jìn)一步硬化而失去彈性，容易變形，發(fā)熱增大，易與其他部件產(chǎn)生剝離。
為使胎圈芯C做成特定的截面形狀，要將1根鋼簾線螺旋纏繞而成。以下各實(shí)施例中的胎圈芯C是鋼簾線的螺旋纏繞層的重疊體，具有由從徑向內(nèi)側(cè)到外側(cè)將鋼簾線的纏繞數(shù)逐個(gè)增加到最大幅度的底層、和將纏繞數(shù)減少一個(gè)的上層構(gòu)成的六角形的截面形狀。而且，被螺旋纏繞的鋼簾線通過圍繞其周圍纏繞并且含有有機(jī)纖維簾布的繞線保護(hù)層被包住，保持前述截面的形狀，同時(shí)，防止胎體簾布與鋼簾線的直接接觸。
第一實(shí)施例圖1A、圖1B表示本發(fā)明的第一實(shí)施例，圖1A表示充氣輪胎在裝入標(biāo)準(zhǔn)輪輞J并且充成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓的無負(fù)載狀態(tài)(以下稱標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))下胎圈部1的子午截面，圖1B表示該輪胎在沒有裝入輪輞的自由狀態(tài)下的胎圈部1的子午截面。
各胎圈部1在胎體2的簾布層主體2a與簾布層折回部2b之間配置從胎圈C的上面延伸到徑向外側(cè)的伸縮墊圈6。在本實(shí)施例中，伸縮墊圈6由與胎圈芯鄰接、由硬質(zhì)橡膠構(gòu)成的內(nèi)伸縮墊圈6a和位于其徑向外側(cè)，相比之下軟質(zhì)的外伸縮墊圈6b構(gòu)成。
前述胎體簾布層折回部2b沿著伸縮墊圈6的軸向外面向徑向外側(cè)延伸，更靠近伸縮墊圈6的上端，在徑向的內(nèi)側(cè)終止。
其次，各胎圈部1沿著胎體2設(shè)置加強(qiáng)層7。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)層7由沿著胎體2的胎圈芯下的部分的上面的胎圈底部7b、從該胎圈底部7b開始沿著胎圈簾布層主體2a向徑向的外側(cè)延伸的軸向內(nèi)側(cè)的部分7i、從該胎圈底部7b開始沿著胎圈簾布層折回部2b向徑向的外側(cè)延伸的軸向外側(cè)的部分7o構(gòu)成，截面成U字狀。前述內(nèi)側(cè)部分7i與外側(cè)部分7o延伸在輪輞凸緣Jf高度的0.8～2.5倍的高度上。
另外，在本實(shí)施例中，加強(qiáng)層7由將鋼簾并列、拉引橡膠的一層簾布層構(gòu)成。并且，關(guān)于該簾布的角度，將其設(shè)定為從側(cè)面看輪胎時(shí)正對(duì)胎壁部，將前述內(nèi)側(cè)部分7i和外側(cè)部分7o的簾布與輪胎徑向外線成30°～60°的角度傾斜。
進(jìn)而，在前述胎體簾布層的折回部2b的上端和加強(qiáng)層7的簾布層上端，設(shè)置用以緩和各簾布層與前述橡膠層之間的應(yīng)力的各種緩沖橡膠層。
內(nèi)襯圈3，經(jīng)胎面部、胎壁部從一側(cè)的胎圈部1連續(xù)延伸到達(dá)另一側(cè)的胎圈部1，其徑向內(nèi)端3d位于各胎圈部上靠近胎趾t的徑向外側(cè)并且更靠近胎體2的徑向最內(nèi)端2ie的徑向內(nèi)側(cè)上。
在前述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)中，定義胎圈芯C的徑向最外端Coe與胎體2的徑向最內(nèi)端2ie之間的輪胎徑向區(qū)域A時(shí)，在胎圈芯C的軸向內(nèi)側(cè)，內(nèi)襯圈3在該區(qū)域A上延伸，為了防止粘接被破壞等，優(yōu)選地將該區(qū)域A中內(nèi)襯圈3的厚度Tb設(shè)定為胎體簾布的截面直徑D的0.15～4.0倍。
而且，如果小于0.15倍，空氣以及水分的滲透率變大，不透過效應(yīng)低下，而超出4.0倍時(shí)，不會(huì)再有提高效果，只會(huì)增加成本。另外，本實(shí)施例中，前述區(qū)域A中內(nèi)襯圈3的厚度Tb向徑向內(nèi)側(cè)逐漸減小，作為區(qū)域A的徑向內(nèi)端的厚度Tb的最小值要大于如上所述的胎體簾布的截面直徑D的0.15倍，但是，最好要大于0.3倍并且小于1.8倍。
另外，胎體簾布的截面直徑D是指對(duì)著構(gòu)成簾布的線束的外切圓的直徑，而包線的情況除外。
本實(shí)施例中，胎圈包布4由沿著胎圈部1的底面從胎趾t向胎踵h延伸的底部4b、從胎趾t沿著輪胎內(nèi)腔面向徑向外側(cè)延伸的軸向內(nèi)側(cè)的部分4i、從胎踵h沿著輪胎外面向徑向外側(cè)延伸的軸向外側(cè)的部分4o構(gòu)成。
另外，本實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)部分4i覆蓋著內(nèi)襯圈3的徑向內(nèi)端部的內(nèi)面，延長截止在前述區(qū)域A內(nèi)。
本實(shí)施例中，隔層5介于內(nèi)襯圈3與胎體之間、和內(nèi)襯圈3與加強(qiáng)層7之間，超出內(nèi)襯圈3的徑向內(nèi)端3d，與胎圈包布4鄰接向徑向內(nèi)側(cè)延伸到達(dá)胎趾t附近，同時(shí)與胎圈包布4鄰接，向輪胎軸向外側(cè)延伸，終止在胎圈芯的截面形狀的略圖中心位置的下面。
如圖1B所示，在通過前述胎圈包布4形成的胎圈部1的底面上，將從胎圈芯的略圖中心G位置的下面到胎趾t的部分與剩余的部分比較，由于相對(duì)輪胎軸向的傾斜角度變大，從而形成凸起部tp。
另外，在前述自由狀態(tài)下輪胎的縱向截面上，將胎趾t上的輪胎內(nèi)腔面與胎圈部底面的交叉角度α，設(shè)定為大于38度并且小于90度。這樣設(shè)定的理由在于由于胎圈4具有前述的物性，如果角度α小于38度，胎趾t附近的強(qiáng)度會(huì)下降，裝入輪輞時(shí)，容易產(chǎn)生橡膠缺損或裂痕，而且，當(dāng)角度α超出90度時(shí)，會(huì)給輪胎的生產(chǎn)帶來困難。
對(duì)于該交叉角度α的限定，不只限于本實(shí)施例，亦可以很好地適用在以后介紹的各實(shí)施例中。
將作為從胎圈部底面到與之鄰接的簾布(此間當(dāng)不存在象前述加強(qiáng)層7這樣的加強(qiáng)簾布層時(shí)為胎體簾布層，存在時(shí)為該簾布)之間的最短距離表示成胎圈包布4的最小橡膠厚度Tc設(shè)定為大于胎體簾布的截面直徑D的1.7倍并且小于6.0倍，優(yōu)選地在2.6～4.5倍的范圍內(nèi)。
通過將最小橡膠厚度Tc設(shè)定在此范圍內(nèi)，可以防止在胎圈芯的下面因行使中反復(fù)產(chǎn)生的較大的剪切應(yīng)力和壓縮應(yīng)力而導(dǎo)致簾布·橡膠間的粘接損壞。而且，當(dāng)最小橡膠厚度Tc小于截面直徑D的1.7倍時(shí)，胎圈包布4容易損壞，損害時(shí)簾布與輪輞接觸，所以不好。另外，當(dāng)最小橡膠厚度Tc超出截面直徑D的6.0倍時(shí)，胎圈芯的緊固力變?nèi)酰瑫r(shí)橡膠發(fā)熱增加，由于發(fā)熱可能會(huì)損壞粘接性，也不建議采用。
對(duì)于該最小橡膠厚度Tc的限定，不限于本實(shí)施例中，亦可以很好地適用在后面介紹的實(shí)施例中。
前述隔層5最好只在該最小橡膠厚度Tc產(chǎn)生的位置具有實(shí)質(zhì)的厚度，而不進(jìn)入。而且，隔層5的下面與胎圈底面大致平行地延伸，截止在前述加強(qiáng)層7的前述底部7b的徑向最內(nèi)端7bi(與胎體2的最內(nèi)端2ie在同一直線上)附近，從而，隔層5將加強(qiáng)層的內(nèi)側(cè)部分7i與底部7b的輪胎軸向內(nèi)側(cè)部分覆蓋。
第二實(shí)施例圖2表示本發(fā)明的第二實(shí)施例。
伸縮墊圈6與前述第一實(shí)施例相比，體積、尺寸較小，只由相當(dāng)于前述內(nèi)伸縮墊圈6a的部分構(gòu)成。
胎體簾布層的折回部2b沿著伸縮墊圈6的軸向的外面，超出其上端6t，向徑向外側(cè)延伸。在超出該上端6t部分的胎體簾布與胎體簾布層主體2a的胎體簾布之間，設(shè)置特定的簾布間距CS。
本實(shí)施例中，該簾布間距CS從伸縮墊圈的上端6t向折回部2b的上端2t增大，在從上端6t到上端2t的區(qū)域中，從上端6t的1/3～2/3的部分中，簾布間距CS實(shí)質(zhì)上是一定的，剩余的徑向外側(cè)部分逐漸增大。
但是，亦可使簾布間距CS在全區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上一定或者在全區(qū)域逐漸增大。在簾布間距CS逐漸增大時(shí)，子午截面上胎體簾布主體2a與折回部2b之間的增大角度最好保持1～5度這樣較小的增加率。并且，將最小簾布間距CSmin設(shè)定為胎體簾布直徑D的0.15～7.0倍，最好是1.2～4.0倍。
本實(shí)施例中，內(nèi)襯圈3向胎趾t延伸，截止于此。從而，輪胎內(nèi)腔面完全被內(nèi)襯圈3覆蓋。本實(shí)施例中，有關(guān)前述區(qū)域A的內(nèi)襯圈3的厚度Tb，可以適用前述第一實(shí)施例中所述的限定數(shù)值。
另外，隔層5也與內(nèi)襯圈3鄰接，向胎趾t延伸，從而防止內(nèi)襯圈3與胎體、胎圈包布4的接觸。并且，本實(shí)施例中沒有設(shè)置前述加強(qiáng)層7。
胎圈包布4沿著隔層5的軸向外側(cè)從胎趾t向前述區(qū)域A內(nèi)延伸。
第三實(shí)施例圖3表示本發(fā)明的第三實(shí)施例。
在胎圈部1上，沿著胎體2配置與第一實(shí)施例相同的截面為U字形的加強(qiáng)層7。加強(qiáng)層7的軸向內(nèi)側(cè)部分7i與外側(cè)部分7o向更靠近胎圈芯C的徑向最外點(diǎn)Coe的輪胎半徑外側(cè)延伸，到達(dá)加長了例如區(qū)域A的0.5～2.0倍左右的高度上。從而，保護(hù)胎體2，同時(shí)，提高了胎圈部整體的折彎剛性，抑制負(fù)載時(shí)的胎圈部變形，能夠使各部的翹曲減少，提高輪胎胎圈的耐久性。
另外，本實(shí)施例中，加強(qiáng)層7由與鋼簾并列、拉引橡膠的一層簾布層構(gòu)成，關(guān)于該簾布的角度，從側(cè)面看輪胎時(shí)要正對(duì)胎壁部，將前述內(nèi)側(cè)部分7i和外側(cè)部分7o的簾布設(shè)定為與輪胎徑外線傾斜成15～45度的角度。
本實(shí)施例中，為了將內(nèi)襯圈3沿著胎體2、加強(qiáng)層7向胎圈芯C的輪胎徑向內(nèi)側(cè)卷繞，要延伸超出前述區(qū)域A向輪胎徑向內(nèi)側(cè)延伸。并且，內(nèi)襯圈3的內(nèi)端3d的輪胎軸向的位置處于胎圈芯C的輪胎軸向最內(nèi)點(diǎn)Caie的輪胎軸向位置與胎圈芯C的輪胎軸向最外點(diǎn)Caoe以及前述最內(nèi)點(diǎn)Caie的中點(diǎn)Cc的輪胎軸向位置之間。另外，位于連接最內(nèi)點(diǎn)Caie點(diǎn)與最外點(diǎn)Caoe的直線L上的內(nèi)襯圈3的厚度T是0.5～2.0mm。小于0.5mm時(shí)無法充分防止空氣或水分的透過，又沒有必要超出2.0mm。
本實(shí)施例中，隔層5與內(nèi)襯圈3一樣，沿著胎體2延伸向胎圈芯C的徑向內(nèi)側(cè)卷繞，內(nèi)襯圈3的內(nèi)端3d在稍稍超出輪胎軸向外側(cè)的位置上終止。其次，在胎圈芯C的輪胎徑向最內(nèi)點(diǎn)Cie的徑向內(nèi)側(cè)的位置上，將隔層5的厚度n設(shè)定為1～1.5mm。小于1mm時(shí)，胎圈底部容易產(chǎn)生裂縫。
由于內(nèi)襯圈3向胎圈芯的下面卷繞，從而沿著內(nèi)襯圈3的輪胎軸向的內(nèi)面，胎圈包布4從胎圈芯的下部厚度增大，同時(shí)，向輪胎軸向的內(nèi)側(cè)延伸到達(dá)胎趾部t上，尤其，向輪胎徑向外延伸到達(dá)徑向高度在胎圈芯C的輪胎徑向最外點(diǎn)Coe的徑向高度±5mm范圍的位置上，超出該±5mm的范圍時(shí)，胎圈耐久性下降。
第四實(shí)施例圖4表示除加強(qiáng)層7以外與第三實(shí)施例相同的本發(fā)明的第四實(shí)施例。
為了實(shí)現(xiàn)輕量化，該加強(qiáng)層7與上面的實(shí)施例一樣設(shè)有胎圈芯下面的底部7b與輪胎軸向外側(cè)的部分7o，輪胎軸向內(nèi)側(cè)的部分7i被省略。底部7b的輪胎軸向內(nèi)端7bie位于通過胎圈芯C的軸向最內(nèi)點(diǎn)Caie的徑向線與通過輪胎軸向最外點(diǎn)Caoe的徑向線之間。而且，隔層5的徑向內(nèi)端、內(nèi)襯圈3的徑向內(nèi)端3d超出底部7b的內(nèi)端7bie位于輪胎軸向外側(cè)，并且靠近通過胎圈芯C的前述中點(diǎn)Cc的徑向線位于輪胎軸向內(nèi)側(cè)。
第五實(shí)施例圖5表示本發(fā)明的第五實(shí)施例，這里，為了實(shí)現(xiàn)輕量化，與前述第二實(shí)施例一樣，將伸縮墊圈6的體積和尺寸設(shè)定得較小，尤其省略了加強(qiáng)層7。
關(guān)于伸縮墊圈6與胎體簾布層特別是折回部2b，可以適用于前述第二實(shí)施例中的記述。而且，本實(shí)施例中超出胎體簾布層的折回部2b的伸縮墊圈6的上端6t的部分，與胎體主體2a大致平行并大致成直線地延伸。
內(nèi)襯圈3和隔層5與前述第四實(shí)施例一樣沿著胎體2延伸向胎圈C的輪胎徑向內(nèi)側(cè)卷繞，這些徑向內(nèi)端位于徑向內(nèi)側(cè)上超出前述區(qū)域A的地方。并且，關(guān)于輪胎軸向位置與前述第三實(shí)施例一樣，內(nèi)襯圈3的內(nèi)端3d位于胎圈芯C的軸向最內(nèi)點(diǎn)Caie與中點(diǎn)Cc之間。位于連接胎圈芯C的最內(nèi)點(diǎn)Caie與最外點(diǎn)Caoe的直線L上的內(nèi)襯圈3的厚度T設(shè)定為0.5～2.0mm。
隔層5的徑向內(nèi)端在輪胎軸向外側(cè)上稍稍超出內(nèi)襯圈3的內(nèi)端3d，在本實(shí)施例中位于靠近前述中點(diǎn)Cc的輪胎軸向外側(cè)的胎體徑向最內(nèi)端2ie上。
關(guān)于胎圈包布4可以適用前述第三實(shí)施例的記述。
由于沒有配置加強(qiáng)胎圈部1的剛性的加強(qiáng)層7，在胎圈芯C的輪胎徑向內(nèi)側(cè)上，容易產(chǎn)生胎圈包布4與內(nèi)襯圈3之間的界面剝離。為了防止這種情況的發(fā)生，在內(nèi)襯圈3與胎圈包布4之間還要配置隔層8。
為了提高粘接性能，該第二隔層8由含有以天然橡膠或異戊間二烯為主的聚合物和用以保持強(qiáng)度的較高碳量的橡膠組成物構(gòu)成。另外，由于也要接觸由鋼簾構(gòu)成的胎體簾布層，所以還要含有有機(jī)酸鈷。這樣的橡膠組成物的例子如下所示。而且，這些橡膠組成物與下面的比較試驗(yàn)2采用的配比(a)、配比(b)對(duì)應(yīng)。
配比(a) (b)天然橡膠 80 80IR 20 20N219 65 60老化防止劑 2 2氧化鋅 9.5 7.5硬質(zhì)酸鈷 1.5 0.7硫磺 4.5 4.5硫化促進(jìn)劑 1 1(單位phr)為了將內(nèi)襯圈3的內(nèi)面與胎圈包布4隔離，該第二隔層8至少要從胎圈芯C的輪胎軸向內(nèi)側(cè)的位置延伸到輪胎徑向內(nèi)側(cè)的位置。而且，為了從胎圈芯C的輪胎徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域?qū)⑻ンw的折回部2b的軸向外面的全體覆蓋住，要將隔層8延伸超出折回部2b的上端2t，同時(shí)，沿著內(nèi)襯圈3的軸向內(nèi)面，超出區(qū)域A向徑向外側(cè)延伸，終止在胎圈包布4的輪胎軸向內(nèi)側(cè)的部分4i的輪胎徑向外端4ie的附近輪胎徑向內(nèi)側(cè)上。將該終止位置與徑向外端4ie之間的距離m設(shè)定為小于15mm，最好在8mm以下。其結(jié)果，在區(qū)域A中，于胎體2的輪胎軸向內(nèi)側(cè)形成由隔層5、內(nèi)襯圈3、第二隔層8、胎圈包布4構(gòu)成的四層構(gòu)造。另外，第二隔層8其在內(nèi)襯圈內(nèi)端3d的位置上的厚度Ti最好是1～1.5mm。小于1mm時(shí)，不能充分防止前述內(nèi)襯圈3與胎圈包布4之間的剝離。而大于1.5mm時(shí)，又很難確保胎圈包布4所需的最小厚度。
第六～第九實(shí)施例圖6～圖9表示本發(fā)明的第六～九實(shí)施例，這里，將折回部2b向胎圈芯大致繞上一圈，將胎體簾布層卡止。
為了容易地使由高剛性鋼簾構(gòu)成的胎體簾布層進(jìn)行卷繞，該胎圈芯C要通過將一根鋼簾螺旋卷繞，而形成截面形狀為胎圈芯C的最大寬度位置更靠近高度中央的徑向外側(cè)的、接近倒三角形的變形六角形，以下的各實(shí)施例中，由卷繞數(shù)為四、五、六的第一～三層構(gòu)成的下層、卷繞數(shù)為七的最大寬度層、和卷繞數(shù)為六的第五層即上層形成五層的結(jié)構(gòu)。
胎體簾布層折回部2b具有從胎圈芯C的輪胎軸向外側(cè)向胎圈芯C的上面Cu上卷繞、沿著該上面Cu向輪胎軸向內(nèi)側(cè)延伸的部分即卷繞部2r。
另外，為了防止胎體簾布的切斷端與胎體簾布層主體2a的簾布接觸而導(dǎo)致其受損，最好是如圖6～圖8所示，使卷繞部2r終止在主體2a的跟前，或者如圖9所示，在將小距離g與折彎主體2a平行地延長后，使之終止在主體2a的跟前。
而且，使之在主體2a的跟前終止時(shí)，最好在卷繞部頂端2re與胎體簾布層主體2a的胎體簾布之間，設(shè)置胎體簾布的截面直徑的0.32～2.0倍左右的小間隙，并且使卷繞部頂端2re與胎圈芯C的上面Cu鄰接。
本實(shí)施例中，伸縮墊圈6由JISA硬度為70～100度的硬質(zhì)橡膠構(gòu)成，配置在胎體簾布層的卷繞部2r的輪胎徑向的外面上，將該卷繞部2r夾在與胎圈芯C的間距中。其結(jié)果，卷繞部頂端2re被固定在彎曲最小的地方，從而可以抑制以此為起點(diǎn)造成的損傷。
將前述區(qū)域A上的內(nèi)襯圈3的厚度Tb設(shè)定為大于胎體簾布的截面直徑的0.3倍并且小于4.0倍。如果小于0.3倍，空氣及水分的透過不會(huì)充分變小，降低防止胎體簾布生銹及強(qiáng)度降低率的降低效果。而且，即使超出4.0倍，亦不會(huì)使前述效果更加改善，只會(huì)增加輪胎的成本，不建議采用。
胎圈包布4與前面的實(shí)施例一樣，具有沿著胎圈部1的底面從胎趾t延伸到胎踵的底部4b和沿著輪胎外面從胎踵h延伸到徑向外側(cè)的輪胎軸向外側(cè)的部分4o。外側(cè)的部分4o沿著胎體2、伸縮墊圈6延伸超出伸縮墊圈的上端6t。
第六實(shí)施例圖6表示本發(fā)明的第六實(shí)施例。
內(nèi)襯圈3沿著輪胎內(nèi)腔面延伸到胎趾t，隨之隔層5也延伸到胎趾t。而且，內(nèi)襯圈3與隔層5從區(qū)域A到胎趾t厚度也隨之減少，在胎趾t處實(shí)質(zhì)為零。
在本實(shí)施例中，胎圈包布4具有沿著隔層5的輪胎軸向的外面，從胎趾t附近向徑向外側(cè)延伸，厚度逐漸減少，并在區(qū)域A內(nèi)終止的軸向內(nèi)側(cè)的部分4i。
第七實(shí)施例圖7表示本發(fā)明的第七實(shí)施例。
本實(shí)施例中，胎圈包布4具有沿著輪胎內(nèi)腔面從胎趾t向輪胎徑向外側(cè)延伸，厚度逐漸減少，并在區(qū)域A內(nèi)終止的軸向內(nèi)側(cè)的部分4i。
內(nèi)襯圈3隨著隔層5一起，沿著胎圈包布4的輪胎軸向內(nèi)側(cè)的部分4i的軸向外面延伸，將這些輪胎徑向內(nèi)端3d設(shè)置在前述區(qū)域A的輪胎徑向內(nèi)側(cè)上，并且與胎圈部1的底面相隔大于胎圈包布4的前述最小橡膠厚度Tc的距離，而且，到達(dá)胎圈包布4的前述最小橡膠厚度Tc產(chǎn)生的位置具有實(shí)質(zhì)的厚度而不進(jìn)入這樣的位置上。
第八實(shí)施例圖8所示的本發(fā)明的第八實(shí)施例是采用硬軟二層橡膠形成前述第六實(shí)施例的伸縮墊圈6，再追加加強(qiáng)層7的第六實(shí)施例的變更例。
該伸縮墊圈6由內(nèi)伸縮墊圈6a和外伸縮墊圈6b構(gòu)成，內(nèi)伸縮墊圈6a由JISA硬度為80～100°的硬質(zhì)橡膠構(gòu)成，從前述胎體2的卷繞部2r向輪胎徑向外側(cè)延伸厚度逐漸減少。外伸縮墊圈6b由JISA硬度為40～60°的軟質(zhì)橡膠構(gòu)成，以位于內(nèi)伸縮墊圈6a的輪胎軸向外面上方的大致在胎圈芯的上面Cu的高度位置為起點(diǎn)，沿著該外面延伸并且截止在超出其上端的高度位置。
加強(qiáng)層7具有胎圈芯C的輪胎徑向內(nèi)側(cè)的底部7b和從該底部7b升到胎圈芯C的輪胎軸向外側(cè)的輪胎軸向外側(cè)的部分7o。軸向外側(cè)的部分7o從胎體的折回部2b的輪胎軸向的最外端或其附近與胎體2分離，與伸縮墊圈6連接同時(shí)延伸，其上端7oe終止在比外伸縮墊圈6b的軸向外面上的內(nèi)伸縮墊圈6a的上端低的位置上。底部7b從胎體2的徑向最內(nèi)端2ie或其附近與胎體2分離，與胎圈部的底面大致平行地延伸。加強(qiáng)層7，在這些二個(gè)分離點(diǎn)之間，與胎體(折回部2b的下側(cè)部分)鄰接。另外，在底部7b的分離部分與胎體2之間設(shè)置與胎圈包布4相同程度或更硬的枕狀橡膠9。該枕狀橡膠9，其輪胎軸向內(nèi)面與胎圈包布4的內(nèi)側(cè)部分4i連接。而且，加強(qiáng)層7，其外面的整個(gè)區(qū)域與胎圈包布4連接。本實(shí)施例中，加強(qiáng)層7由將鋼簾并列并拉引橡膠的一層簾布層構(gòu)成，關(guān)于簾布的角度，從側(cè)面看輪胎時(shí)要正對(duì)胎壁部，前述外側(cè)部分的簾布與輪胎徑向外線傾斜成15～45°的角度。通過這樣的結(jié)構(gòu)，外伸縮墊圈6b抑制了在由金屬簾布構(gòu)成的加強(qiáng)層7的上端7oe上集中產(chǎn)生彎曲，并且，防止在加強(qiáng)層與堅(jiān)固的伸縮墊圈連接的情況下產(chǎn)生較大的剪切力，提高了胎圈的耐久性。
第九實(shí)施例圖9所示的本發(fā)明的第九實(shí)施例是將前述第六實(shí)施例的胎體卷繞部2r在主體2a的跟前與折彎主體2a平行地延長較小的距離之后使之終止的第六實(shí)施例的變更例。
在本實(shí)施例中，將卷繞部2r的輪胎軸向的內(nèi)端部分向徑向外側(cè)折彎，從而形成沿著主體2a的軸向外面延伸的折彎部2f。該折彎部2f被夾在該主體2a與前述伸縮墊圈6之間，其結(jié)果，胎體2被更加堅(jiān)固地卡止。最好使折彎部2f的輪胎徑向外端2re位于更靠近輪輞J的輪輞凸緣的輪胎徑向外端Je的輪胎徑向的內(nèi)側(cè)，防止產(chǎn)生以外端2re為起點(diǎn)的損傷。
比較試驗(yàn)1準(zhǔn)備具有如圖1B和圖2所示的胎圈結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)輪胎(輪胎尺寸11R22.5、輪輞尺寸8.25×22.5)，進(jìn)行以下的進(jìn)水耐久試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、胎趾損傷試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表示在表1A、1B、1C、1D中。表中，*1表示內(nèi)襯圈的徑向內(nèi)端3d在區(qū)域A內(nèi)并且更靠近該區(qū)域的徑向中心的內(nèi)側(cè)，*2表示內(nèi)襯圈的徑向內(nèi)端3d在區(qū)域A內(nèi)并且更靠近該區(qū)域的徑向中心的外側(cè)，*3表示靠近胎圈芯的徑向最外點(diǎn)的徑向外側(cè)。另外，Tb/D的值表示區(qū)域A內(nèi)的最小值。
進(jìn)水耐久試驗(yàn)使用室內(nèi)輪轂試驗(yàn)機(jī)，在輪胎負(fù)載為9000kg(88.26KN)、輪胎內(nèi)壓為1000kPa、行駛速度為20km/h的促進(jìn)條件下，到完成行駛目標(biāo)距離10000km為止，每2000km向輪胎內(nèi)注入200cc的水使試驗(yàn)輪胎行駛，求出到從外觀上看不出任何損傷為止或者不能行駛為止的行駛距離。表中，將行駛距離以將完成行使目標(biāo)距離10000km作為100％指數(shù)表示。
耐久試驗(yàn)使用室內(nèi)輪轂試驗(yàn)機(jī)，在輪胎負(fù)載為9000kg(88.26KN)、輪胎內(nèi)壓為1000kPa、行駛速度為20km/h的促進(jìn)條件下，使試驗(yàn)輪胎行駛，求出到從外觀上看不出任何損傷為止或者不能行駛為止的行駛距離。表中，將行駛距離以將完成行使目標(biāo)距離10000km作為100％指數(shù)表示。
胎趾損傷試驗(yàn)在輪胎的胎圈部以及輪輞胎座的任何地方都不涂敷潤滑劑，反復(fù)10次輪輞安裝之后檢查胎圈包布橡膠的缺損。表中將損傷的程度以無損傷的情況作為100指數(shù)表示。
比較試驗(yàn)2準(zhǔn)備具有如圖3、圖4和圖5所示的胎圈結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)輪胎(輪胎尺寸11R22.5、輪輞尺寸8.25×22.5)，進(jìn)行胎圈耐久試驗(yàn)。
胎圈耐久試驗(yàn)使用室內(nèi)輪轂試驗(yàn)機(jī)，在輪胎負(fù)載為58.52KN、輪胎內(nèi)壓為800kPa、行駛速度為20km/h的促進(jìn)條件下，使試驗(yàn)輪胎行駛，求出到從外觀上看不出任何損傷為止或者不能行駛為止的行駛時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果表示在表2中。
比較試驗(yàn)3
準(zhǔn)備具有如圖6～9所示的胎圈結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)輪胎(輪胎尺寸11R22.5、輪輞尺寸8.25×22.5)，進(jìn)行前述進(jìn)水耐久試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、胎趾損傷試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表示在表3A、3B中。
從試驗(yàn)結(jié)果看出本發(fā)明的充氣輪胎可以有效地防止胎圈芯的輪胎軸向內(nèi)側(cè)區(qū)域的空氣向胎圈部內(nèi)部滲透，防止包含在空氣中的水分損傷胎體簾布，提高胎圈部的耐久性。
工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明非常適用于將鋼簾用在胎體或加強(qiáng)層上的重載輪胎，除此以外也可用于輕型卡車用輪胎或轎車用子午線輪胎等。
表1A
表1B
表1C
表1D
表2
表3A
表3B
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，其特征在于，所述輪胎具有胎面部；一對(duì)胎壁部；一對(duì)胎圈部；配置在各胎圈部上的胎圈芯；經(jīng)胎面部和胎壁部在胎圈間延伸的胎體簾布構(gòu)成、包括在各胎圈部上圍繞前述胎圈芯折回的胎體簾布層在內(nèi)的胎體；由空氣很難透過的橡膠構(gòu)成的、將前述胎體的輪胎內(nèi)腔側(cè)從一側(cè)的胎圈部延伸到另一側(cè)的胎圈部的內(nèi)襯圈；同時(shí)，使前述內(nèi)襯圈的輪胎徑向內(nèi)端位于胎體的輪胎徑向最內(nèi)端的輪胎徑向的內(nèi)側(cè)，并且，在胎體的前述輪胎徑向的最內(nèi)端與前述胎圈芯的輪胎徑向的最外端之間的輪胎徑向區(qū)域中，將前述內(nèi)襯圈的厚度設(shè)定為大于前述胎體簾布的截面直徑的0.15倍并且小于4.0倍。
2.如權(quán)利要求1記載的充氣輪胎，其特征在于，前述胎圈部，沿著胎圈部的底面以及輪胎軸向的外面，配置由100％模數(shù)為440～830N/sq.cm的橡膠構(gòu)成的胎圈包布，同時(shí)，將從胎圈部底面到與之鄰接的簾布層的簾布為止的最短距離，即前述胎圈包布的最小橡膠厚度，設(shè)定在大于胎體簾布的截面直徑的1.7倍并且小于6.0倍的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2記載的充氣輪胎，其特征在于，前述胎圈部，將胎趾上的輪胎內(nèi)腔面與胎圈部的底面的交叉角度設(shè)定為大于38度并且小于90度。
4.如權(quán)利要求1記載的充氣輪胎，其特征在于，前述內(nèi)襯圈的輪胎徑向內(nèi)端，位于通過胎圈芯的輪胎軸向最內(nèi)點(diǎn)與輪胎軸向最外點(diǎn)之間的輪胎軸向中間點(diǎn)的徑向線、與通過前述輪胎軸向最內(nèi)點(diǎn)的徑向線之間的區(qū)域中，同時(shí)，使連接胎圈芯的前述輪胎軸向最內(nèi)點(diǎn)與輪胎軸向最外點(diǎn)的直線上的、前述內(nèi)襯圈的厚度為0.5～2.0mm。
5.如權(quán)利要求4記載的充氣輪胎，其特征在于，前述胎圈部沿著胎圈部的底面與輪胎軸向外面以及輪胎軸向內(nèi)面，設(shè)置由100％模數(shù)為440～830N/sq.cm的橡膠構(gòu)成的胎圈包布，同時(shí)，所述胎圈包布沿著胎圈部的輪胎軸向內(nèi)面立起的部分的輪胎半徑方向外端、與胎圈芯的輪胎半徑方向最外點(diǎn)之間的輪胎半徑方向距離為小于5mm。
6.如權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)記載的充氣輪胎，其特征在于，前述胎圈部，至少在胎圈芯的輪胎軸向的內(nèi)側(cè)，于內(nèi)襯圈和包含與該內(nèi)襯圈鄰接的簾布上層橡膠構(gòu)成的橡膠層的橡膠層之間，設(shè)置與內(nèi)襯圈和橡膠層都能良好粘接的橡膠構(gòu)成的隔層(インスレ-ション)。
7.如權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)記載的充氣輪胎，其特征在于，前述胎體簾布層，其圍繞胎圈芯折回的部分即所述折回部卷繞在胎圈芯的輪胎半徑方向外面。
全文摘要
本發(fā)明的充氣輪胎具有胎面部；一對(duì)胎壁部；一對(duì)胎圈部；配置在各胎圈部上的胎圈芯；經(jīng)胎面部和胎壁部在胎圈間延伸的胎體簾布構(gòu)成、包括在各胎圈部上圍繞前述胎圈芯折回的胎體簾布層在內(nèi)的胎體；由空氣很難透過的橡膠構(gòu)成的、將前述胎體的輪胎內(nèi)腔側(cè)從一側(cè)的胎圈部延伸到另一側(cè)的胎圈部的內(nèi)襯圈；同時(shí)，使前述內(nèi)襯圈的輪胎徑向內(nèi)端位于胎體的輪胎徑向最內(nèi)端的輪胎徑向的內(nèi)側(cè)，并且，在胎體的前述輪胎徑向的最內(nèi)端與前述胎圈芯的輪胎徑向的最外端之間的輪胎徑向區(qū)域中，將前述內(nèi)襯圈的厚度設(shè)定為大于前述胎體簾布的截面直徑的0.15倍并且小于4.0倍。
文檔編號(hào)B60C15/00GK1455743SQ02800065
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月11日
發(fā)明者上橫清志, 西実, 沼田一起 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社