專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關于可抑制胎面部偏磨耗的充氣輪胎、尤其適用于填充高內(nèi)壓的重載荷用輪胎。
背景技術(shù)：
比如重載荷用輪胎，其胎面輪廓形狀a一般如圖6的簡略所示，在加硫模具內(nèi)形成單一的圓弧狀。
但是，這樣的輪胎，在標準輪輞中裝入輪圈并填充了標準內(nèi)壓的標準內(nèi)壓狀態(tài)下，在從輪胎赤道到胎面半寬的0.5～0.7倍距離的領域y，往往有胎面向半徑方向外方膨出的傾向。為此，膨出部分b和胎面接地端e之間的周長差增大，發(fā)生胎面接地端側(cè)的胎面與路面間的滑移，容易產(chǎn)生所謂的偏肩磨耗等的偏摩耗。
另一方面，為了抑制這種偏肩磨耗，采用了將加硫模具內(nèi)的胎面輪廓形狀形成胎面接地端側(cè)部分比輪胎赤道側(cè)曲率半徑要大的雙圓弧狀，將標準內(nèi)壓狀態(tài)下的胎面輪廓形狀接近于單一圓弧，這樣一種抑制偏肩磨耗的技術(shù)，例如在日本專利特開平7-164823號公報等中已有揭示。
但是，這樣的技術(shù)，雖在一定程度上可抑制偏肩磨耗，但在前述的領域y處有著招致新的偏摩耗發(fā)生的問題。尤其在前述領域y處配置有縱向溝槽時，此縱向溝槽的輪胎軸向內(nèi)側(cè)/外側(cè)處則顯著發(fā)生偏摩耗。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種可抑制從輪胎赤道至胎面緣的偏摩耗、提高耐摩性的充氣輪胎。

發(fā)明內(nèi)容
本申請的申請范圍中的第1項發(fā)明是一種充氣輪胎，具有由從胎面部經(jīng)胎側(cè)部到胎圈部的胎圈芯的胎體簾布層組成的胎體、以及由配置在胎面部的內(nèi)側(cè)且胎體的外側(cè)的帶束簾布層組成的帶束層，其特征在于，在標準輪輞中裝入輪圈且向填充標準內(nèi)壓后的標準內(nèi)壓狀態(tài)的輪胎加載標準載荷時，標準接地面形狀是在包含該輪胎圓周方向的接地長L呈最大的輪胎赤道處的接地長Lc的中央領域與包含接地緣的接地長Le在內(nèi)的胎面緣領域之間，具有包含前述接地長Lc、比接地長Le短的最短接地長Lm的內(nèi)領域，同時，前述最短的接地長Lm的位置處于從前述輪胎赤道到胎面半寬TW的0.5～0.9倍距離的范圍內(nèi)，而且，使前述胎體簾布層的胎體簾線與其最近的半徑方向內(nèi)側(cè)的帶束簾布層的帶束層簾線之間的橡膠厚度t1，由前述輪胎赤道起沿輪胎軸方向外側(cè)逐漸增加，但是，從輪胎赤道到胎面半寬TW的0.55倍的半幅位置的前述橡膠厚度t1q為0.5～3.0mm，此半幅位置處的胎面部的全厚t2q和輪胎赤道處胎面部的全厚t2c之比t2q/t2c為1.01±0.05。
又，第2項發(fā)明的特征在于，在標準輪輞中裝入輪圈且在向填充了標準內(nèi)壓的80％內(nèi)壓狀態(tài)下的輪胎加載標準載荷時，80％的內(nèi)壓接地面形狀是，從輪胎赤道C至胎面半寬TW的0.5倍距離的位置開始到接地緣止的領域的最短接地長Lsm與輪胎赤道C的接地長Lsc之比Lsm/Lsc應在0.75～0.99的范圍內(nèi)。
還有，本說明書中，術(shù)語“標準輪輞(standard rim)”即是指在包含依據(jù)輪胎標準的規(guī)格體系中對每一種輪胎規(guī)定有該規(guī)格的胎圈。例如是JATMA的話，則為標準胎圈，若是TRA，則為“壓花胎圈(Design Rim)”、或者若是ETRTO的話，則表示“測量胎圈(Measuring Rim)”的意思。另外，術(shù)語“標準內(nèi)壓”是指對每一種輪胎規(guī)定有上述規(guī)格的空氣壓力，若是JATMA，則為最高空氣壓力，若是TRA的話，則是表“各種常溫內(nèi)壓下的輪胎載荷極限(TIRE LOAD LIMITSATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中記載的最大值，若是ETRTO的話，則為“充氣壓力”，但輪胎若是轎車輪胎時，則為180KPa。另外，前述“標準載荷”是指對每種輪胎規(guī)定有前述規(guī)格的的載荷，若是JATMA的話，則為最大載荷能力，若是TRA的話，則為表“各種常溫內(nèi)壓下的輪胎載荷極限(TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中記載的最大值，若是ETRTO的話，則為“載荷容量(LOAD CAPACITY)”。


圖1為本發(fā)明一實施例的輪胎的剖視圖。
圖2為胎面部放大的剖視圖。
圖3為說明胎面簾線與帶束層簾線間的橡膠厚度的線圖。
圖4為輪胎的標準接地面形狀的線圖。
圖5為輪胎的80％內(nèi)壓接地面形狀的線圖。
圖6為說明以往技術(shù)的問題點的線圖。
具體實施例方式
以下就本發(fā)明實施的一形態(tài)及其圖示加以說明。
圖1為本發(fā)明的充氣輪胎用于貨車/大客車等的重載荷用時的子午線輪胎時的剖視圖，圖2為對該胎面部放大圖示的剖視圖。
圖1中，充氣輪胎1，它具有從胎面部2經(jīng)胎側(cè)部3到胎圈部4的胎圈芯5的胎體6、以及配置于胎面部2的內(nèi)側(cè)且前述胎體6的外側(cè)的帶束層7。
上述胎體6是由在與輪胎圓周方向呈70～90度的角度配置了胎體簾線的1層以上、本例是1層簾布層6A形成。鋼等的金屬簾線適合作為胎體簾線，但尼龍、人造纖維、聚酯、芳香族聚銑胺等有機纖維簾線也可根據(jù)需要而使用。
又，前述胎體簾布層6A，在跨過前述胎圈芯5、5之間的簾布層本體部6a的兩側(cè)，具有將前述胎圈芯5的周邊由內(nèi)向外折疊后嵌合的折疊部6b。這種簾布層本體部6a和折疊部6b之間，配置有從胎圈芯5沿半徑方向呈錐狀向外延伸的胎圈膠芯橡膠(bead apex rubber)8，以增加由胎圈部4到胎側(cè)部3的強度。
又，前述帶束層7，由使用了金屬簾線作為帶束層簾線的3層以上帶束簾布層而形成。本例中，例示了鋼絲簾線相對于輪胎周向比如呈60±15°的角度配列且與半徑方向最里層配置的第1帶束簾布層7A、相對輪胎周向比如呈10～35°的小角度配列的第2～4層帶束簾布層7B、7C、7D的4層構(gòu)造。在這種帶束層7中，帶束層簾線與簾布層間相互交叉的部位有一處以上，籍此提高帶束層的鋼性，起到胎面部2環(huán)箍的效果，增加了強度。
因此，本發(fā)明的輪胎1中，如圖2、圖3中夸張所示的那樣，前述胎體簾布層6A的胎體簾線10、以及與其最近的第1層帶束簾布層7A的帶束層簾線11之間的橡膠厚度t1，使其由前述輪胎赤道C沿輪胎軸向外側(cè)逐漸增加。又如圖3所示，方便起見，省略了簾線排列角度，胎體簾線10及帶束層簾線以直角剖面表示。
尤其在本例中，例示了籍由輔助橡膠層12介入前述胎體6與帶束層7之間、使前述橡膠厚t1逐漸增加的情況。即，輔助橡膠層12，具有由輪胎赤道C到第1帶束簾布層7A的外端的厚度逐漸增加而延伸的主部12A，本例中，其外端厚度逐漸減小并與胎體6相接延伸，使之與鋸齒部3U內(nèi)中斷的翼部12B相連接。
又，從第1帶束層7A的外端到輪胎軸向外側(cè)，在前述第2帶束簾布層7B和翼部12B之間，夾進常用的緩沖橡膠13，以緩和帶束層端的應力集中。這種緩沖橡膠13，最好使用不會引起蓄熱的、損失正接較小的低發(fā)熱性橡膠。還有一種是不設置前述的輔助橡膠層12，而是通過控制胎體簾布層6A及/或帶束簾布層7A的頂層橡膠的覆蓋膜厚度自身，也可使得前述橡膠厚度t1逐漸增加。
如圖2所示，在不填充內(nèi)壓的狀態(tài)下，前述胎面部2的子午剖面的輪廓形狀Y，由輪胎赤道面上有中心的曲率半徑R1的輪胎赤道側(cè)的第1圓弧Y1和比其大的曲率半徑R2(R2＞R1)的胎面緣側(cè)的第2圓弧Y2的雙圓弧形狀形成。
籍此，一方面，在輪胎的標準輪輞中裝入輪圈且填充標準內(nèi)壓，此標準內(nèi)壓狀態(tài)下的胎面輪廓形狀近似于曲率半徑650±100mm的單一圓弧。
另一方面，通過使前述標準內(nèi)壓狀態(tài)下的胎面輪廓形狀近似單一圓弧，如圖4所示的那樣，這種標準內(nèi)壓狀態(tài)的輪胎上加載了標準載荷時的標準接地形狀FO(所謂輪胎面接地展開長)，必然是在包括輪胎圓周方向的接地長L呈最大的輪胎赤道C的接地長Lc的中央領域Fc與包括胎面緣側(cè)的接地緣TE的接地長Le的胎面緣領域Fe之間，具有包含最短接地長Lm的內(nèi)領域Fm。
即，在前述標準接地面形狀FO中，并非是輪胎赤道C上的接地長Lc最長、而接地緣TE的接地長Le最短，輪胎赤道C與接地緣TE之間，有著最短接地長Lm。(Lc＞Le＞Lm)。此時，從前述最短接地長Lm位置的輪胎赤道C開始的距離K1，處于從輪胎赤道C到接地緣TE止的距離即胎面半寬TW的0.5～0.7倍范圍內(nèi)。。
籍由此構(gòu)成，可使前述胎面緣領域Fe的接地壓從內(nèi)領域Fm沿接地緣TE方向逐漸加大，還可保證接地緣TE確實接地，從而有效地抑制偏肩摩耗。
而其反面，在前述內(nèi)領域Fm中，由于接地壓下降，此內(nèi)領域Fm有新的偏磨耗發(fā)生的傾向。尤其在本例中，例示了在胎面部2中形成有至少包含通過前述內(nèi)領域Fm、沿輪胎圓周方向延伸的縱向溝槽20A的情況。因此，在此縱向溝槽20A的輪胎軸向內(nèi)側(cè)/外側(cè)更易發(fā)生偏磨耗。另外，本例中例示了在從輪胎赤道C到胎面半寬TW的0.2±0.05倍的距離K2的領域內(nèi)又設置了縱向溝槽20B。
在此，為抑制前述內(nèi)領域Fm的偏摩擦，本發(fā)明中①前述胎體簾布層6A的胎體簾線10與第1帶束簾布層7A的帶束層簾線11之間的橡膠厚t1，沿著輪胎赤道C向輪胎軸向外側(cè)逐漸增大，同時，從輪胎赤道C到胎面半寬TW的0.55倍的距離K3的半幅位置Q處的所述橡膠厚度t1q為0.5～3.0mm，并且，②前述半幅位置Q的胎面部2的全厚t2q與輪胎赤道C處的胎面部2的全厚t2c之比t2q/t2c為1.01±0.05。
由于采用了前述①、②的構(gòu)造，則能夠提高前述內(nèi)領域Fm的接地壓，使得最短的接地長Lm和最大接地長Lc之比Lm/Lc接近于1.0，例如0.85～0.99。其結(jié)果則可抑制內(nèi)領域Tm的偏摩耗，從而抑制從輪抬赤道C到胎面緣的全寬范圍的偏磨耗，能夠提高輪胎的耐磨性。
前述橡膠厚度t1q不足0.5mm時，從輪胎赤道C到胎面半寬TW的0.5～0.7倍距離的領域Y內(nèi)產(chǎn)生偏磨耗，相反，超過3.0mm后，則有胎肩部產(chǎn)生偏肩磨耗的問題。另外，與橡膠厚t1q的輪胎赤道C處的橡膠厚t1c的厚度之差t1q-t1c應在0.1～1.0mm的范圍內(nèi)較為理想。
又，前述的厚度比t2q/t2c不足0.96mm時，則在前述領域Y產(chǎn)生偏磨耗。相反，超過1.06后，則有在胎肩部產(chǎn)生偏肩磨耗的問題。
另外，本發(fā)明者的研究結(jié)果還判明本發(fā)明的輪胎在實際行走過程中，由于行走條件不同等有時也會發(fā)生偏肩磨耗等的偏磨耗。這是考慮到作為一般的輪胎磨耗評價方法，使用標準接地面形狀FO，會引起該接地長L最短的部分發(fā)生磨耗。但實際上，例如汽車爬坡時后輪過度地承受重載荷、或下坡時前輪過度地承受重載荷，又因輪胎的尺寸增大而使內(nèi)壓多少有些下降等，輪胎的變形增大的情況很嚴重。籍此原因，即可推測出會導致與標準接地面形狀FO不一致。
在此，本發(fā)明者提出的方案是，采用了在標準輪輞中裝入輪圈，且在填充了標準內(nèi)壓的80％內(nèi)壓狀態(tài)下，將輪胎上加載標準載荷時的80％的內(nèi)壓接地面形狀F1作為磨耗評價的新指標。這種80％內(nèi)壓接地面形狀F1，它表示了輪胎的變形情況嚴重時的接地面形狀。籍此可根據(jù)實際行走狀況來評價過去未能評價的、從輪胎赤道C到胎面緣的全寬范圍的偏磨耗。
詳細地講，如圖5所示的那樣，在80％內(nèi)壓接地面形狀F1中，從相隔輪胎赤道C至胎面半寬TW的0.5倍距離K4的位置開始到接地緣TE的領域Z的最短接地長Lsm、和前述輪胎赤道C的接地長Lsc之比Lsm/Lsc應限定在0.75～0.99的范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi)時，則能抑制前述最短的接地長Lsm位置的偏磨耗，能夠改善從輪胎赤道C到胎面緣的全寬范圍內(nèi)的偏磨耗。
另外，長度之比Lsm/Lsc不足0.75時在最短接地長Lsm的附近位置、或者超過0.99后在輪胎赤道附近位置，則會招致偏磨耗發(fā)生等的不良現(xiàn)象。
以上詳細敘述了本發(fā)明的最理想的實施形態(tài)，但并非僅限于圖示的實施形態(tài)。在如轎車用、小型貨車用、建筑產(chǎn)業(yè)車輛用的各種類型的輪胎也應該可以實施。

根據(jù)表1的規(guī)格試作了圖1結(jié)構(gòu)的輪胎尺寸295/80R22.5的重載荷用輪胎，表1列出了各供測試輪胎的偏磨耗性能測試結(jié)果。表1中的“接地長L的關系”并非一定是輪胎赤道C上的接地長Lc最長、接地緣TE的接地長Le最短，在輪胎赤道C與接地緣TE之間，將存在最短的接地長Lm(Lc＞Le＞Lm)的場合標記為“○”，除此以外，例如，接地緣TE處的接地長Le最短的場合等標記為“×”表示。
(1)偏磨耗性能在輪輞(22.5×8.25)、內(nèi)壓(900KPa)的條件下，將供測試輪胎裝備于貨車(2-2·D型)的所有輪上，行走50,000km距離后，對行走后由磨耗而引起縱向溝槽20A、20B的溝槽深度減少量作出比較。減少量差異大的一方，則磨耗差大，偏磨耗性差。
可以確認，如表所示的實施例的輪胎偏磨耗得到了改善。
表1

產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的充氣輪胎如上所述，能夠抑制輪胎赤道至胎面緣的偏磨耗，可提高耐磨耗性，尤其適合于高內(nèi)壓、高載荷下使用的重載荷用輪胎，有著良好的實用性。
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，具有由從胎面部經(jīng)胎側(cè)部到胎圈部的胎圈芯的胎體簾布層組成的胎體、以及由配置在胎面部的內(nèi)側(cè)且胎體的外側(cè)的帶束簾布層組成的帶束層，其特征在于，在標準輪輞中裝入輪圈且向填充標準內(nèi)壓后的標準內(nèi)壓狀態(tài)的輪胎加載標準載荷時，標準接地面形狀是，在包含該輪胎圓周方向的接地長L呈最大的輪胎赤道處的接地長Lc的中央領域與包含接地緣的接地長Le在內(nèi)的胎面緣領域之間，具有包含前述接地長Lc、比接地長Le短的最短接地長Lm的內(nèi)領域，同時，前述最短的接地長Lm的位置處于從前述輪胎赤道到胎面半寬TW的0.5～0.9倍距離的范圍內(nèi)，而且，使前述胎體簾布層的胎體簾線與其最近的半徑方向內(nèi)側(cè)的帶束簾布層的帶束層簾線之間的橡膠厚度t1，由前述輪胎赤道起沿輪胎軸方向外側(cè)逐漸增加，但是，從輪胎赤道到胎面半寬TW的0.55倍的半幅位置的前述橡膠厚度t1q為0.5～3.0mm，此半幅位置處的胎面部的全厚t2q和輪胎赤道處胎面部的全厚t2c之比t2q/t2c為1.01±0.05。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，在標準輪輞中裝入輪圈且向填充了標準內(nèi)壓的80％內(nèi)壓狀態(tài)下的輪胎加載標準載荷時，80％的內(nèi)壓接地面形狀是，從輪胎赤道C至胎面半寬TW的0.5倍距離的位置開始到接地緣止的領域的最短接地長Lsm與輪胎赤道C的接地長Lsc之比Lsm/Lsc應在0.75～0.99的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，前述帶束層的帶束層簾線采用金屬簾線。
4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，前述帶束層由3層以上組成，并且是重載荷用子午線輪胎。
5.如權(quán)利要求1～4任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，在前述內(nèi)領域，設置有沿輪胎圓周方向延伸的縱向溝槽。
6.如權(quán)利要求5所述的充氣輪胎，其特征在于，從輪胎赤道到胎面半寬TW的0.2±0.05倍距離的領域中設置有縱向溝槽。
全文摘要
標準接地面形狀FO，在輪胎赤道C形成最大接地長度Lc，在輪胎赤道C與接地緣TE之間形成最小接地長度Lm。前述最短的接地長度Lm的位置處于從輪胎赤道C到胎面半寬TW的0.5～0.9倍距離的范圍內(nèi)。胎體簾線和帶束層簾線之間的橡膠厚度t1，由輪胎赤道向輪胎軸向外側(cè)逐漸增大，從輪胎赤道到胎面半寬TW的0.55倍距離的半幅位置Q的前述橡膠厚度t1為0.5～3.0mm。前述半幅位置Q的胎面全厚t2q與輪胎赤道的胎面全厚t2c之比12q/t2c為1.01±0.05。
文檔編號B60C9/20GK1492811SQ0280548
公開日2004年4月28日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月19日
發(fā)明者丸岡清人, 西實, 山平篤, 津田訓 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社