專利名稱：載重用輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可提高胎圈部耐久性的載重用輪胎。
背景技術(shù)：
載重用輪胎充有高氣壓，并用于需要大量載重情況下。承受大量負(fù)荷的胎圈部分被強(qiáng)化加固，從而具有大厚度和極大的重量。為減少這種載重用輪胎的重量，在JP-A11-321244(1999)和JP-A 2000-219016中常規(guī)地提出一種如圖9所示胎圈結(jié)構(gòu)的輪胎，其中在胎圈芯c、c間延伸的胎體簾布層b的主體部分b1的兩端部分上，簾布層包邊部分b2纏繞胎圈芯c幾乎一整圈。
在這種胎圈結(jié)構(gòu)中，包邊部分b2的外端緊鄰胎圈芯c的外圍形成，在輪胎載重行駛時(shí)處于小應(yīng)變狀態(tài)，因此在行駛中它們幾乎不受應(yīng)變影響。因此，例如在包邊部分b2外端出現(xiàn)的簾線松脫那樣的損壞很少發(fā)生。此外，由于胎體簾布層b的包邊部分b2的長(zhǎng)度可以縮短，同樣將有利于減輕輪胎的重量。
然而，由于上述的胎圈結(jié)構(gòu)中包邊部分b2較短，并且其彎曲角度較大，因此包邊部分b2的彎曲在例如生胎成型的過程中會(huì)力圖恢復(fù)原狀。結(jié)果在包邊部分和胎圈芯c之間就易于形成氣孔，從而就容易產(chǎn)生如氣體殘留等成型缺陷。這種成型缺陷造成了在胎體6的胎圈芯5附近的束緊力減少的缺陷，因而會(huì)引起漏氣現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種可提高簾布層主體部分和簾布層包邊部分間結(jié)合力、同時(shí)保留上述胎圈結(jié)構(gòu)顯示出的優(yōu)點(diǎn)的載重用輪胎，其能夠防止胎體漏氣以及能夠提高胎圈部分的耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，載重用輪胎包括由至少一層鋼絲簾線制成的胎體簾布層，同時(shí)包括在一對(duì)胎圈芯間延伸的環(huán)形簾布層主體部分和從簾布層主體部分延伸出來并沿輪胎軸向自內(nèi)向外繞胎圈芯卷起的簾布層包邊部分。
這里，每個(gè)簾布層包邊部分包括包邊主體部分，其沿在輪胎軸向上的胎圈芯內(nèi)側(cè)面、徑向上的胎圈芯內(nèi)表面和輪胎軸向上的胎圈芯外側(cè)面彎曲，和一個(gè)從包邊主體部分延伸出來并隔離胎圈芯的包邊子部分。
這里，包邊子部分以與輪胎徑向上的胎圈芯外表面成小于90°的θ角的傾斜方式向簾布層本體部分伸展。
這里，包邊子部分的鋼絲簾線包括穿過簾布層主體部分鋼絲簾線的貫穿鋼絲簾線。
本發(fā)明的載重用輪胎設(shè)計(jì)為每個(gè)胎體簾布層的包邊子部分終止在胎圈芯的外圍區(qū)域，其在輪胎載重行駛中處于小應(yīng)變狀態(tài)，因此在行駛中幾乎不受應(yīng)變的影響。此外，包邊子部分的鋼絲簾線包括穿過簾布主體部分鋼絲簾線的貫穿鋼絲簾線。由于貫穿鋼絲簾線的移動(dòng)被限定在簾布層主體部分的鋼絲簾線之間，所以就可能防止胎體的漏氣。


圖1為本發(fā)明的載重用輪胎的一個(gè)實(shí)施方案的右手側(cè)截面圖；圖2為其胎圈部放大的局部放大截面圖；圖3為胎圈部的進(jìn)一步放大的截面示意圖；圖4為胎體簾布層的鋼絲簾線和緊鄰簾布層包邊部分的鋼絲簾線之間關(guān)系的透視圖；圖5為從輪胎腔側(cè)觀察胎體簾布層的鋼絲簾線和緊鄰簾布層包邊部分的胎圈芯間關(guān)系的側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；圖7為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的胎體簾布層的鋼絲簾線排列圖；圖8為正常狀態(tài)下的胎圈部的截面示意圖；圖9為傳統(tǒng)載重用輪胎的胎圈部分的局部截面圖；圖10為對(duì)比例1的載重用輪胎胎圈部分的局部截面圖。
具體實(shí)施例方式
將參照

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。
圖1為本發(fā)明載重用輪胎在自然狀態(tài)下的截面圖，圖2為其胎圈部分放大的局部放大截面圖。
這里，“自然狀態(tài)”是指未加載負(fù)荷的狀態(tài)，其中輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞J上并充有50kPa內(nèi)壓。在本說明書中，術(shù)語“標(biāo)準(zhǔn)輪輞”是指具有在輪胎所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系中為各種輪胎所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的輪輞，具體地，根據(jù)JATMA是普通輪輞，根據(jù)TRA為“設(shè)計(jì)輪輞”，根據(jù)ETRTO為“測(cè)量輪輞”。本實(shí)施方案的標(biāo)準(zhǔn)輪輞J指根據(jù)JATMA的15°深凹式輪輞(所謂的15°錐式輪輞)。
設(shè)定內(nèi)壓為50kPa的原因是為了唯一地定義載重用輪胎1的自然狀態(tài)。除非另有說明，各部件的尺寸均認(rèn)為是在該自然狀態(tài)下測(cè)量的。本實(shí)施方案舉例說明的載重用輪胎1為無內(nèi)胎輪胎。
載重用輪胎1包括從胎面部分2伸展通過胎側(cè)部分3，直到胎圈部分4的胎圈芯5的胎體6，和一個(gè)沿徑向安置在胎面部分2內(nèi)和在胎體6外側(cè)的帶束層7。
胎體6由至少一層(本實(shí)施方案中為一層)胎體簾布層6A構(gòu)成，其中胎體簾線包括相對(duì)輪胎赤道以80-90°角(本實(shí)施方案中基本為90°)排列的鋼絲簾線SC(如圖2所示)。胎體簾布層的數(shù)量不僅限于一層。后面將詳細(xì)描述胎體簾布層6A的包邊結(jié)構(gòu)。
如圖2和3以放大方式所示，本實(shí)施方案中每個(gè)胎圈芯5形成為環(huán)狀體，其中在本實(shí)施方案中鋼制的胎圈鋼絲16(本實(shí)施方案中所使用的鋼絲具有圓型截面)以多級(jí)和多列的方式被纏繞并捆扎。本實(shí)施方案所示的胎圈芯5的截面形狀為具有拉長(zhǎng)截面的扁平六邊形，但并不僅限于此。對(duì)于具有基本為六邊形截面的胎圈芯5，在其橫斷面上，沿輪胎徑向形成一個(gè)較長(zhǎng)邊的內(nèi)側(cè)表面定義為輪胎徑向上的胎圈芯5內(nèi)表面SL；而沿輪胎徑向形成一個(gè)較長(zhǎng)邊的外側(cè)表面定義為輪胎徑向上的胎圈5外表面SU。沿輪胎軸向形成一個(gè)連接胎圈芯5的內(nèi)表面SL和外表面SU的多邊彎曲表面的內(nèi)側(cè)表面定義為輪胎軸向上的胎圈芯內(nèi)側(cè)面Si，沿輪胎軸向形成一個(gè)多邊彎曲表面的外側(cè)表面定義為輪胎軸向上的胎圈芯外側(cè)面So。
在胎圈芯5的橫截面，內(nèi)表面SL幾乎平行于標(biāo)準(zhǔn)輪輞J的輪輞外殼J1的外殼表面延伸。這可大幅提高胎圈部4和輪輞外殼J1間的配合力。如上所述，標(biāo)準(zhǔn)輪輞J是用在無內(nèi)胎輪胎上的15°深凹式輪輞。因此，胎圈芯5的內(nèi)表面SL和外表面SU均相對(duì)于輪胎的軸向線以近15°角傾斜。指明“接近”的原因在于考慮到制造誤差，其中允許上述角度存在±2°的誤差。需要的話，胎圈芯5的截面形狀可為正六邊形、矩形或圓形。當(dāng)胎圈芯5的截面為圓形時(shí)，可以虛擬定義一個(gè)正方形或矩形，該正方形或矩形的邊沿輪胎軸向包圍胎圈芯截面，同時(shí)內(nèi)表面SL、外表面SU、內(nèi)側(cè)面Si和外側(cè)面So就可在其對(duì)角線所分割的區(qū)域內(nèi)區(qū)分。
帶束層7至少由兩層構(gòu)成，優(yōu)選為不少于3層，更優(yōu)選(如本實(shí)施方案中)為4層，即帶束簾布層7A-7D。鋼絲簾線用作每個(gè)帶束簾布層7A-7D的帶束簾線。在沿輪胎徑向設(shè)在最內(nèi)側(cè)的第一帶束簾布層7A中，帶束簾線以相對(duì)于輪胎赤道C成一角度排列，如60+15°。在依次設(shè)于其外側(cè)的第2-4條帶束簾布層7B-7D中，帶束簾線相對(duì)輪胎赤道C以一小角度排列，如10-35°。第1-4帶束簾布層7A-7D相重疊，帶束簾線在簾布層間相互交叉，交叉點(diǎn)在一個(gè)以上。
胎體簾布層6A由延伸在一對(duì)胎圈芯5，5(而在圖中僅示出一側(cè)胎圈芯)間的環(huán)形簾布層主體部分6a、和從其兩側(cè)延伸出來并沿輪胎軸向自內(nèi)向外繞胎圈芯5卷起的簾布層包邊部分6b形成。
如圖2和圖3放大所示，每個(gè)簾布層包邊部分6b由沿著輪胎軸向上的胎圈芯5內(nèi)側(cè)面Si、輪胎徑向上的其內(nèi)表面SL和輪胎軸向上的其外側(cè)面So彎曲的包邊主體部分10，和從包邊主體部分10延伸出來并延展隔開胎圈芯5的包邊子部分11構(gòu)成。本實(shí)施方案所示的包邊主體部分10為面向并沿著胎圈芯5的內(nèi)側(cè)面Si、輪胎徑向上的內(nèi)表面SL和在輪胎軸向上的外側(cè)面So成為光滑彎曲形狀。
包邊子部分以與徑向上的胎圈芯外表面成小于90°的θ角的傾斜方式向簾布層本體部分伸展。如圖3以放大的方式所示，在徑向上，包邊子部分11是比輪胎徑向上的胎圈芯5外表面SU(或其延長(zhǎng)線)更靠外的部分。定義角θ小于90°的原因在于包邊子部分11的外端E1(對(duì)應(yīng)于包邊子部分11的鋼絲簾線外端，下同)容易進(jìn)入一個(gè)區(qū)域，其中在行駛時(shí)當(dāng)角θ變得不小于90°時(shí)應(yīng)變會(huì)較大。更優(yōu)選θ角不大于75°。雖然角θ沒有特定的下限，但優(yōu)選不小于30°，考慮到減少成型時(shí)的回彈，更優(yōu)選為不小于60°。
雖然根據(jù)本實(shí)施方案的包邊子部分11為以倒V字形彎曲的彎折形狀，但它也可以為直線或光滑曲線。當(dāng)包邊子部分11具有如本實(shí)施方案中的彎折(或彎曲)形狀時(shí)，包邊子部分11的鋼絲簾線SC的角θ定義為在直線F與輪胎徑向上的胎圈芯5外表面之間所形成的角，直線F連接與徑向上的胎圈芯外表面SU或其延長(zhǎng)線相正交的包邊子部分11的較低端P和包邊子部分11的外端E1。
如圖3放大方式所示，胎圈芯5通過纏繞具有圓形截面的胎圈鋼絲16而成，輪胎徑向上的外表面SU的截面形狀將會(huì)具有在輪胎軸向上連接成半弧形的輪廓。因此，為測(cè)量與外表面SU的相對(duì)距離或相對(duì)于外表面的角度，在外表面SU畫切線K作為參考。如圖3以放大方式所示，當(dāng)胎圈鋼絲16不是以直線的方式整齊排列而是在輪胎徑向上向內(nèi)或外分散時(shí)，在輪胎徑向上的胎圈芯5外表面SU上畫單條切線是不可能的。在此情況下，切線K近似為切線，其連接胎圈鋼絲束中位于輪胎軸向最外側(cè)的胎圈鋼絲16o和位于輪胎軸向最內(nèi)側(cè)的胎圈鋼絲16i，并形成輪胎徑向上的胎圈芯5外表面SU。
如圖2所示，包邊子部分11設(shè)計(jì)為從其外端E1到輪胎徑向上的胎圈芯5外表面SU的最短距離La被設(shè)定為5-12mm。當(dāng)最短距離La小于5mm時(shí)，就容易產(chǎn)生包邊子部分11相對(duì)于包邊主體部分10的回彈。因而存在生胎的成型性下降或者在硫化過程中在包邊子部分11和胎圈芯5外表面SU之間形成死空氣空間的趨勢(shì)。另一方面，當(dāng)最小長(zhǎng)度La超過12mm時(shí)，輪胎變形時(shí)的應(yīng)力將強(qiáng)烈地作用在包邊子部分11的外端E1上，從而容易發(fā)生損壞，如發(fā)生在外端E1的簾線松脫。尤其優(yōu)選最短距離La在7-12mm的范圍內(nèi)。
排列在包邊子部分11上的鋼絲簾線包括從鋼絲簾線SC間穿過的貫穿鋼絲簾線SC1，如在圖4和5中局部所示SC排列在簾布層主體部分6a上，圖中略去了橡膠材料。本實(shí)施方案說明的例子中包邊子部分11的所有鋼絲簾線僅由那些貫穿鋼絲簾線SC1構(gòu)成。
每一根貫穿鋼絲簾線SC1從一對(duì)(相互毗鄰的)鋼絲簾線SC間穿過，SC排列在簾布層主體部分6a上。本實(shí)施方案中，每根貫穿鋼絲簾線SC1都穿過鋼絲簾線SC、簾布層主體部分6a的SC并且也比簾布層主體部分6a的鋼絲簾線SC更進(jìn)一步向輪胎的腔側(cè)穿入。換句話說，貫穿鋼絲簾線SC1的外端E1(等同于包邊子部分11的外端E1)位于比簾布層主體部分6a的鋼絲簾線SC更接近于輪胎腔側(cè)的位置。然而，僅部分貫穿鋼絲簾線SC1穿入鋼絲簾線SC間，即簾布層主體部分6a的SC間就足夠了。當(dāng)然，貫穿鋼絲簾線SC1需要被終止在不穿透由內(nèi)襯橡膠所形成的輪胎腔體的位置。
如圖5所示，貫穿鋼絲簾線SC1和鋼絲簾線SC，SC在簾布層主體部分延伸，并且不會(huì)相互接觸。相應(yīng)地，將包括貼層橡膠或類似的橡膠材料填入圖4和5中未示出的鋼絲簾線之間的小間隙內(nèi)。這樣橡膠就減輕并吸收了鋼絲簾線間的剪切力，同時(shí)防止簾線松脫。
在簾布層主體部分6a伸展的鋼絲簾線SC約束了貫穿鋼絲簾線SC1，并當(dāng)輪胎在載重狀態(tài)下行駛時(shí)使其在輪胎圓周向或輪胎徑向上的移動(dòng)極小。換句話說，作用在包邊子部分11的外端E1上的應(yīng)變變小，從而提高了耐久性。載重用輪胎1能夠取得過去所沒有獲得過的作用在于通過延伸在簾布層主體部分6a的鋼絲簾線SC來限制貫穿鋼絲簾線SC1。結(jié)果，顯示出對(duì)所謂的漏氣現(xiàn)象的高抵抗性，尤其值得注意的是，在伴隨載重狀態(tài)下連續(xù)行駛產(chǎn)生的的胎圈內(nèi)溫度升高情況下可獲得抗漏氣性。
在這方面，包邊子部分11無需僅由貫穿鋼絲簾線SC1構(gòu)成。如圖6所示，其為接近于包邊部分6b的簾線排列的示意圖，包邊子部分11的鋼絲簾線也可包括非貫穿鋼絲簾線SC2，該鋼絲簾線的外端E1在到達(dá)簾布層主體部分6a的鋼絲簾線SC之前即終止。在這種情況下，鋼絲簾線的數(shù)量可以減少，同時(shí)將減輕輪胎的重量。另一方面，當(dāng)非貫穿鋼絲簾線SC2的數(shù)量增加時(shí)，包邊子部分11可以從簾布層主體部分6a所得到的束緊力有下降的趨勢(shì)。相應(yīng)的，貫穿鋼絲簾線的數(shù)量?jī)?yōu)選設(shè)定為至少在一個(gè)包邊子部分11中不少于包邊子部分11的鋼絲簾線總數(shù)的1/3，更優(yōu)選為不少于1/2。
在包邊子部分11中的貫穿鋼絲簾線SC1和非貫穿鋼絲簾線SC2混雜的情況下，優(yōu)選將第一區(qū)A，其中貫穿鋼絲簾線SC1沿輪胎周向排列；和第二區(qū)B，其中非貫穿鋼絲簾線SC2沿輪胎周向排列，基本統(tǒng)一分布在所示的輪胎周向，例如圖7中所示的輪胎的一致性。
為使輪胎1用于載重，在制作生胎時(shí)，將未硫化的胎體簾布層6A繞胎圈芯5卷起，其上的包邊末端緊緊鄰接在簾布層主體部分6a的側(cè)邊。這樣，包邊子部分11的鋼絲簾線就可穿過鋼絲簾線SC，即在生胎階段的簾布層主體部分6a的SC。用傳統(tǒng)方式對(duì)所得到的生胎進(jìn)行硫化成型，就可以制造載重用輪胎1。也可通過改變制造方法來獲得同樣的效果，如通過改善膠囊和/或模具的形狀，這樣在用傳統(tǒng)方法制成生胎后，施加局部壓力以使在硫化成型過程中簾布層主體部分6a和簾布層包邊子部分11緊密結(jié)合在一起?？筛鶕?jù)本發(fā)明使用不同方法制造載重用輪胎1，而沒有特定限制。
本實(shí)施方案的胎體簾布層6A的結(jié)構(gòu)為伴隨載重時(shí)簾布層主體部分6a的皺縮，簾布層主體部分6a的胎體簾線和貫穿部分11a的胎體簾線可能會(huì)相互接觸。當(dāng)這種簾線的接觸持續(xù)超過較長(zhǎng)一段時(shí)間后，會(huì)因腐蝕而引起胎體簾線的局部損壞?？紤]到此事實(shí)，本實(shí)施方案的胎圈部4設(shè)有包括至少一層鋼絲簾線簾布層的胎圈增強(qiáng)層8。這種設(shè)置更可靠地限制了伴隨上述接觸腐蝕而產(chǎn)生的胎體簾線損壞。
本實(shí)施方案的胎圈增強(qiáng)層8由單層鋼絲簾線簾布層構(gòu)成，例如，其中鋼絲簾線以相對(duì)于輪胎圓周線成10-40°角傾斜排列。
本實(shí)施方案中，胎圈增強(qiáng)層8由一個(gè)延伸到胎體簾布層6A的簾布層主體部分6a內(nèi)側(cè)的內(nèi)片部分8a、一個(gè)從內(nèi)片部分8a延伸出來并沿包邊主體部分10延伸的中片部分8b，和一個(gè)從中片部分8b延伸出來并沿輪胎徑向延伸的外片部分8c所構(gòu)成。要注意，胎圈增強(qiáng)層8至少包括內(nèi)片部分8a就足夠了。
內(nèi)片部分8a相對(duì)于貫穿鋼絲簾線SC1的外端E1更接近于輪胎的腔側(cè)。該內(nèi)片部分8a用作我們所稱的相對(duì)于貫穿鋼絲簾線SC1的外端E1的壁，并且限制了外端E1和簾布層主體部分6a之間大的相對(duì)位置變化。同時(shí)，可以有效防止貫穿鋼絲簾線SC1的外端E1刺穿含有內(nèi)襯層的輪胎腔體表面。內(nèi)片部分8a可進(jìn)一步與胎體簾布層6A的簾布層主體部分6a成為一體，在載重時(shí)來減少在輪胎軸向外側(cè)上皺縮的程度。這樣，就有可能減少作用在包邊子部分11的外端E1的應(yīng)變。為起到這樣的作用，從胎圈基線BL到內(nèi)片部分8a的外端E3的高度Hi需要至少大于貫穿鋼絲簾線SC1的外端E1的高度。
基本上，內(nèi)片部分8a的高度Hi要求與胎圈芯5的最大高度Hc(從胎圈基線BL到胎圈芯5沿輪胎徑向的最靠外的位置的高度)之比不小于100％。另一方面，當(dāng)高度Hi過大時(shí)，內(nèi)片部分8a的外端E3可能會(huì)進(jìn)入載重狀態(tài)下行駛時(shí)的應(yīng)力集中區(qū)域。因此，高度Hi的上限值優(yōu)選不超過胎圈芯最大高度Hc的300％，更優(yōu)選為不超過胎圈芯最大高度Hc的250％。
本實(shí)施方案中，希望的是在內(nèi)片部分8a的簾線與貫穿鋼絲簾線SC1的外端E1之間插入厚約0.5-1.5mm的隔離橡膠。這種情況下，有可能減少在簾線間產(chǎn)生的剪切力和在外端E3處的應(yīng)變，可以預(yù)期胎圈部分4的耐久性可得到進(jìn)一步提高。在這方面，胎圈增強(qiáng)層8的內(nèi)片部分8a的末端e1(在簾線縱向和正交方向上每5cm寬度測(cè)量到的植入簾線數(shù)量)優(yōu)選為包邊子部分11的末端e2的0.5-1.5倍，更優(yōu)選為0.6-1.0倍。這樣相對(duì)于貫穿鋼絲簾線SC1，內(nèi)片部分8a就可以可靠地起到壁的作用。
如上所述，胎圈增強(qiáng)層8相對(duì)于輪胎周向線的角度優(yōu)選為不小于10°和不大于40°，以減少簾布層主體部分6a的皺縮。
中片部分8b與包邊主體部分10相接觸，并被緊壓在胎圈芯5和輪輞外殼J1之間。該中片部分8b尤其適宜用來固定和穩(wěn)定內(nèi)片部分8a的位置，從而固定和穩(wěn)定胎圈增強(qiáng)層8的位置。
對(duì)于外片部分8c，當(dāng)其外端E2的高度過小時(shí)，將很難提高胎圈部分4的彎曲剛度，其中尤其是接觸輪輞凸緣的區(qū)域的剛度不能得到充分保證，從而就很難在生熱時(shí)約束橡膠移動(dòng)。考慮到該事實(shí)，沿輪胎徑向從胎圈基線BL到外片部分8c的外端E2的高度Ho優(yōu)選不小于胎圈芯5的最大高度Hc的100％。另一方面，當(dāng)高度Ho變得過大時(shí)，外片部分8c的外端E2將位于一區(qū)域，該區(qū)域在載重狀態(tài)下行駛時(shí)會(huì)受到大的應(yīng)變，以致在此處應(yīng)力趨于集中?？紤]到此事實(shí)，外端E2的高度Ho優(yōu)選為不超過胎圈芯5的最大高度Hc的250％，更優(yōu)選為不超過220％。
圖8為在未載重的正常狀態(tài)下胎圈部分4的示意截面圖，其中本實(shí)施方案的載重用輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞J上并充有正常內(nèi)壓。
在正常狀態(tài)下，在徑向上，包邊子部分11的鋼絲簾線外端E1的位置比通過輪輞脫離點(diǎn)R并在簾布層主體部分6a上引出的法線N更靠?jī)?nèi)側(cè)。此外，沿簾布層主體部分6a從法線N到外端E1的距離Lc優(yōu)選設(shè)定為2-12mm。當(dāng)輪胎在載重狀態(tài)下行駛時(shí)，胎圈部分4基本上以輪輞脫離點(diǎn)R為支點(diǎn)發(fā)生彎曲和變形。通過保證距離Lc至少為2mm，作用在鋼絲簾線E1的外端E1上的應(yīng)變就能確實(shí)被減少。在這方面，距離Lc不小于12mm時(shí)容易發(fā)生包邊子部分11的回彈。因而距離Lc特別優(yōu)選為5-10mm。
在這方面，“輪輞脫離點(diǎn)”是指正常狀態(tài)下胎圈部分4的外表面開始從標(biāo)準(zhǔn)輪輞J上脫離的一個(gè)點(diǎn)。
在載重用輪胎1的一個(gè)區(qū)域進(jìn)一步在由胎體簾布層6A的簾布層主體部分6a和簾布層包邊部分6b包圍的區(qū)域中放置填充橡膠12。如圖3所示，填充橡膠包括在一個(gè)由輪胎徑向上的胎圈芯5外表面SU、包邊子部分11和主體部分6a所圍成的基本為三角形截面的區(qū)域的基部12A，和在胎圈芯5和包邊主體部分10之間的基本為U形截面的相對(duì)薄的子部12B。若需要可省略子部12B。該基部12A通過在成型時(shí)限制包邊子部分11過于接近胎圈芯5來限制包邊子部分11的回彈，并進(jìn)一步防止成型時(shí)產(chǎn)生如氣體滯留的成型缺陷。
填充橡膠12由低彈性橡膠組合物形成，其顯示出減震和降低應(yīng)力的作用以及其復(fù)合彈性模量Ea為5-15MPa。這樣，盡管只是小結(jié)構(gòu)，卻能有效吸收行駛中作用在包邊子部分11上的應(yīng)變并防止發(fā)生簾線松脫。
當(dāng)復(fù)合彈性模量Ea小于5MPa時(shí)，橡膠將會(huì)過軟，以致在行駛中簾布層包邊部分6b的移動(dòng)將變大。特別是隨著溫度升高橡膠軟化，簾布層包邊部分6b容易被拖動(dòng)，同時(shí)易于發(fā)生漏氣。另一方面，當(dāng)復(fù)合彈性模量Ea超過15MPa時(shí)，將有損于柔度。結(jié)果，減少行駛中伴隨簾布層主體部分6a的皺縮的應(yīng)變的作用將會(huì)下降，例如，容易在胎圈增強(qiáng)層8外片部分8c的外端E2附近發(fā)生松脫。考慮到這個(gè)事實(shí)，填充橡膠12的復(fù)合彈性模量Ea的下限值優(yōu)選設(shè)定為不小于6MPa，更優(yōu)選為不小于7MPa，上限值優(yōu)選為不大于12MPa，更優(yōu)選為不大于10MPa。
填充橡膠12優(yōu)選由高硫黃配合橡膠來形成，其中用作硫化劑的硫黃的混入量不少于4.0phr?；烊氩坏陀?.0phr的硫黃的橡膠將顯示出幾乎不發(fā)生熱軟化的特性。另一方面，當(dāng)硫黃的混入量超過12phr時(shí)，會(huì)過度促進(jìn)硫化以致發(fā)生橡膠焦燒。因而，硫黃的混入量?jī)?yōu)選在4.0-12phr的范圍內(nèi)，其下限值優(yōu)選為不低于5.0phr，上限值更優(yōu)選為不多于10phr。這樣，用于輪胎的橡膠組合物中的硫黃混入量通常最多為1.0-3.5phr。
此處，復(fù)合彈性模量是通過使用Iwamoto Seisakusho制造的“VES F-3”型粘彈譜儀，在測(cè)量溫度為70℃、頻率為10Hz、初始拉伸應(yīng)變?yōu)?0％和偏振幅為1％的條件下，測(cè)量測(cè)量樣品所得到的數(shù)值。所用的測(cè)量樣品是通過切割輪胎并裁剪成尺寸為寬4mm，長(zhǎng)30mm和厚1-2mm并打磨平整其表面的凸凹不平。
雖然詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體優(yōu)選的實(shí)施方案，但本發(fā)明并不僅限于所述的實(shí)施方案，而是毫無疑問可以通過將所述實(shí)施方案修改為不同形式而實(shí)施。
實(shí)施例以具有圖1所示的基本結(jié)構(gòu)和規(guī)定于表1中規(guī)格(尺寸11R22.5，花紋四條，花紋溝深14mm，胎面寬230mm，胎面曲率半徑700mm)的載重用輪胎作為樣品并測(cè)量胎圈耐久性。對(duì)如圖10(對(duì)照實(shí)施例1)所示的傳統(tǒng)輪胎和具有圖2中的基本結(jié)構(gòu)但不含貫穿鋼絲簾線的輪胎(對(duì)照實(shí)施例2)做同樣的測(cè)試以比較胎圈的耐久性。對(duì)此，表中未列出的規(guī)格對(duì)所有輪胎均相同，以下為實(shí)驗(yàn)方法。
<胎圈耐久性>
采用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)機(jī)，輪胎在以下條件下以30km/h的速度行駛輪輞為7.50×22.5、內(nèi)壓為700kPa、總負(fù)荷為27.25kN的3倍，測(cè)量直到發(fā)現(xiàn)胎圈部分損壞時(shí)的行駛時(shí)間。將對(duì)照實(shí)施例1的行駛時(shí)間指數(shù)定義為100，以此進(jìn)行評(píng)價(jià)。值越大越好。測(cè)試結(jié)果見表1。
表1

從測(cè)試結(jié)果可知，本實(shí)施方案的輪胎顯示出胎圈部分的耐久性提高。
權(quán)利要求
1.載重用輪胎，包括至少由一層鋼絲簾線制成的胎體簾布層，和包括在一對(duì)胎圈芯間延伸的環(huán)形簾布層主體部分和從簾布層主體部分延伸出來并沿輪胎軸向自內(nèi)向外繞胎圈芯卷起的簾布層包邊部分，其中，每個(gè)簾布層包邊部分包括包邊主體部分，其沿輪胎軸向上的胎圈芯內(nèi)側(cè)面、徑向上的胎圈芯內(nèi)表面和輪胎軸向上的胎圈芯外側(cè)面彎曲，和包邊子部分，其從包邊主體部分延伸出來并隔離胎圈芯。其中，包邊子部分以與輪胎徑向上的胎圈芯外表面成小于90°的θ角的傾斜方式向簾布層主體部分伸展，和其中，包邊子部分的鋼絲簾線包括穿過簾布層主體部分的鋼絲簾線的貫穿鋼絲簾線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的載重用輪胎，其中，包邊子部分的鋼絲簾線僅包括貫穿鋼絲簾線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的載重用輪胎，其中，包邊子部分的鋼絲簾線包括未貫穿鋼絲簾線，其外端終止在簾布層本體部前，和貫穿鋼絲簾線，以及其中貫穿鋼絲簾線的數(shù)量至少在一個(gè)包邊子部分中不少于鋼絲簾線總數(shù)的1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的載重用輪胎，其中，胎圈部分具有包括鋼絲簾線的胎圈增強(qiáng)層，和其中，胎圈增強(qiáng)層至少包括內(nèi)片部分，該內(nèi)片部分沿輪胎軸向延伸到胎體簾布層的簾布層主體部分內(nèi)側(cè)，并且比貫穿鋼絲簾線的外端更接近輪胎的腔側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的載重用輪胎，其中，包邊子部分排列成從貫穿鋼絲簾線的外端到胎圈芯外表面的最短距離為5-12mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的載重用輪胎，其中，在正常狀態(tài)下的輪胎子午線截面中，其中輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓且未載重，在徑向上，包邊子部分的貫穿鋼絲簾線的外端比通過胎圈部分的外表面與標(biāo)準(zhǔn)輪輞分離的輪輞脫離點(diǎn)并在簾布層主體部分上引出的法線N更靠?jī)?nèi)側(cè)，和其中，沿簾布層主體部分從法線N到貫穿鋼絲簾線外端的距離Lc設(shè)為2-12mm。
全文摘要
載重用輪胎，包括由鋼絲簾線制成的胎體簾布層，該胎體簾布層包括沿輪胎軸向自內(nèi)向外繞胎圈芯卷起的簾布層包邊部分。每個(gè)簾布層包邊部分包括包邊子部分，該包邊子部分首先繞胎圈芯卷起，而后以與輪胎徑向上的胎圈芯外表面成小于90°的θ角的傾斜方式向簾布層主體部分延伸。包邊子部分的鋼絲簾線包括穿過簾布層主體部分鋼絲簾線的貫穿鋼絲簾線。結(jié)果，改善了胎圈部分的耐久性并得到輕重量結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B60C15/00GK1796162SQ20041010241
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者丸岡清人 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社