專利名稱：建筑用車輛的充氣子午線輪胎以及其帶束層和這種輪胎的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用車輛的充氣子午線輪胎，其在位于帶束層的每一側(cè)緣中的帶束層簾線端部處防止分離故障，從而提高帶束層的耐久性，本發(fā)明還涉及其帶束層和這種輪胎的制造方法。
背景技術(shù)：
例如，JP-A-9-263107和JP-A-10-244808等中披露，為了提高建筑用車輛的充氣輪胎中的帶束層耐久性，通過(guò)分別由多個(gè)帶束層簾線構(gòu)成的多個(gè)簾線束構(gòu)成寬度較窄的帶束層，并且使帶束層簾線相對(duì)于輪胎的赤道平面的交角較小。
在這種情況下，如下所述地形成這種簾線束，即，通過(guò)插入件或者其它簾線對(duì)準(zhǔn)部件將多個(gè)鋼絲簾線布置成所需的簾線束結(jié)構(gòu)，然后給所有的簾線一體地涂覆橡膠。按照所需的長(zhǎng)度切割如此形成的簾線束，并使經(jīng)切割的簾線束沿著寬度方向彼此連接，以構(gòu)成帶束層材料，在該帶束層材料中，每根簾線相對(duì)于輪胎的赤道平面成所需的角度地延伸。
但是，在這種傳統(tǒng)的技術(shù)中，按照所需的簾線束結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)鋼絲簾線通過(guò)例如擠出機(jī)直接經(jīng)受橡膠涂覆以便實(shí)現(xiàn)隔離，從而由于涂覆橡膠的大的流動(dòng)阻力而難以用涂覆橡膠在每個(gè)簾線的整個(gè)圓周上完全地環(huán)繞該簾線。例如，如圖5所示，在每個(gè)簾線的側(cè)部產(chǎn)生沒(méi)有被橡膠覆蓋的一個(gè)或者多個(gè)部分。在簾線之間具有較窄距離的簾線束中，這種問(wèn)題尤其明顯。
在由這種現(xiàn)象得到的簾線束中，當(dāng)這種簾線束被切割成給定長(zhǎng)度以形成帶束層材料時(shí)，在由涂覆橡膠所環(huán)繞的空間內(nèi)，簾線的長(zhǎng)絲在簾線的切割端部分處散開。即使用一個(gè)長(zhǎng)絲纏繞多個(gè)長(zhǎng)絲，這一切也會(huì)發(fā)生。
因此，當(dāng)通過(guò)用上述簾線束構(gòu)成的帶束層材料形成帶束層時(shí)，帶束層中存在著這樣的問(wèn)題，即，在沒(méi)有被涂覆橡膠充分約束的鋼絲簾線的端部處，也就是在帶束層的側(cè)邊緣處容易導(dǎo)致與橡膠部分分離的故障，因此難以提高帶束層耐久性。
本發(fā)明用于解決傳統(tǒng)技術(shù)中的上述問(wèn)題，并提供一種建筑用車輛的充氣子午線輪胎，它能有效地防止在帶束層的側(cè)邊緣處以及因此在帶束層處的分離故障，從而極大地提高帶束層的耐久性，本發(fā)明還提供了一種制造其帶束層和這種輪胎的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于建筑用車輛的充氣子午線輪胎包括由一個(gè)或者多個(gè)胎體簾布層制成的子午線輪胎胎體以及設(shè)置在于午線輪胎胎體的胎冠區(qū)域的外圓周側(cè)處和胎面的內(nèi)圓周側(cè)處并且由多個(gè)帶束層制成的帶束層，其中，具有對(duì)應(yīng)于胎面寬度的0.25-0.5倍的寬度的寬度較窄的帶束層中的至少一層由多個(gè)簾線束構(gòu)成，每個(gè)簾線束包含有多根以大致相等的間隔并排布置的鋼絲簾線，從而使得簾線束和離它最近的鋼絲簾線之間的距離大于在該簾線束中的鋼絲簾線之間的距離，每根鋼絲簾線相對(duì)于輪胎的赤道平面的交角為0-15°，并且鋼絲簾線的直徑為1.0-6.0mm，而且通過(guò)以下步驟形成簾線束，即，用薄橡膠層涂覆形成簾線束的每根簾線，使這些經(jīng)涂覆的簾線穿過(guò)一個(gè)形成所需的簾線束結(jié)構(gòu)的簾線對(duì)準(zhǔn)部件，例如一個(gè)插入件、梳輥、壓輥等，并通過(guò)用于隔離的擠出機(jī)等用橡膠一體地涂覆它們。
在該情況中，在簾線束中的每根鋼絲簾線例如通過(guò)蘸涂處理或其它處理涂覆有薄橡膠層，從而使在由多根嵌有薄橡膠層的長(zhǎng)絲構(gòu)成的簾線外圓周表面上的表面不均勻性或其不均勻程度降低，而與由多個(gè)長(zhǎng)絲構(gòu)成的鋼絲簾線是絞合簾線或是非絞合簾線的簾線構(gòu)造無(wú)關(guān)。因此，在通過(guò)簾線對(duì)準(zhǔn)部件使多根簾線對(duì)準(zhǔn)然后用橡膠涂覆時(shí)，在例如絕緣模具中的涂覆橡膠的流動(dòng)阻力與將長(zhǎng)絲暴露在簾線的外圓周表面上的傳統(tǒng)技術(shù)相比明顯降低。
因此，如圖1中的剖視圖所示那樣，在簾線束中的每根簾線在其整個(gè)圓周上由涂覆橡膠通過(guò)薄橡膠層包圍，因此該簾線的圓周由涂覆橡膠同等地且緊密地約束。
為此，即使在將簾線束切割成所要求的長(zhǎng)度并且沿著寬度方向使切割的簾線束相互連接以形成帶束層材料時(shí)對(duì)簾線束進(jìn)行切割中，每根簾線在整個(gè)圓周上由涂覆橡膠充分地約束，并且有效地防止了這些簾線長(zhǎng)絲散開。
這確實(shí)與每根鋼絲簾線是否被長(zhǎng)絲纏繞無(wú)關(guān)。
因此，在采用通過(guò)將切割的簾線束相互連接而獲得的帶束層材料來(lái)形成一個(gè)或多個(gè)寬度較窄的帶束層并且使在這個(gè)帶束層中的鋼絲簾線相對(duì)于輪胎的赤道平面的夾角小到0-15°時(shí)，則在該寬度較寬度較窄帶束層中可以充分開發(fā)出所期望的功能，從而大大改善該帶束層的耐久性。
另外，制造根據(jù)本發(fā)明的帶束層的方法是制造根據(jù)本發(fā)明的在建筑用車輛的充氣子午線輪胎中的至少一個(gè)帶束層，該輪胎包括由一個(gè)或者多個(gè)胎體簾布層制成的子午線輪胎胎體以及設(shè)置在子午線輪胎胎體的胎冠區(qū)域的外圓周側(cè)處和胎面的內(nèi)圓周側(cè)處并且由多個(gè)帶束層制成的帶束層，該方法包括順序進(jìn)行的以下步驟用薄橡膠層涂覆每根鋼絲簾線；以及使這些鋼絲簾線穿過(guò)用來(lái)形成所要求的簾線束結(jié)構(gòu)的簾線對(duì)準(zhǔn)部件以用橡膠整體地涂覆它們。
根據(jù)該方法，通過(guò)如上所述地用薄橡膠層涂覆每根鋼絲簾線而有利地降低了在簾線的外圓周表面上的表面不均勻性，由此可以大大提高在隨后的橡膠涂覆中的橡膠的流動(dòng)性，并因此使涂覆橡膠可以通過(guò)薄橡膠層在整個(gè)圓周上充分地附著在每根鋼絲簾線上。通過(guò)用經(jīng)過(guò)上述橡膠涂覆的簾線束構(gòu)成充氣子午線輪胎的帶束層，可以有效地防止在位于帶束層側(cè)緣處的簾線端部中的分離故障。
在該情況中，優(yōu)選的是，通過(guò)在整體的橡膠涂覆之前經(jīng)硫化過(guò)程將涂覆在鋼絲簾線上的薄橡膠層變成固化層或半固化層。
另外，可以例如通過(guò)使涂覆有薄橡膠層的簾線經(jīng)過(guò)熱隧道或者通過(guò)將電磁波照射到簾線上以將簾線加熱來(lái)進(jìn)行硫化。
當(dāng)在使每根簾線穿過(guò)簾線對(duì)準(zhǔn)部件之前使薄橡膠層變成固化層等時(shí)，可以有效地避免薄橡膠層從通過(guò)簾線對(duì)準(zhǔn)部件的簾線上剝離的危險(xiǎn)。
另一方面，當(dāng)薄橡膠層在穿過(guò)簾線對(duì)準(zhǔn)部件之后變成固化層等時(shí)，每根都涂覆有薄橡膠層的簾線可以一起經(jīng)受硫化，從而存在這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，硫化設(shè)備的尺寸變得更小，或者其數(shù)量變得更少。甚至在任一種情況中，可以有效地防止簾線的坍塌。
此外，制造根據(jù)本發(fā)明的建筑用車輛的充氣子午線輪胎的方法在于，根據(jù)上述方法中的任一個(gè)方法制成的帶束層為其寬度對(duì)應(yīng)于胎面寬度的0.25-0.5倍的帶束層中的至少一層。在該輪胎中，可以通過(guò)使涂覆橡膠充分附著在鋼絲簾線的整個(gè)圓周上來(lái)消除在位于帶束層的側(cè)緣處的簾線端部中的分離故障的危險(xiǎn)，從而極大地提高帶束層耐久性。


圖1為顯示用橡膠涂覆簾線束的狀態(tài)的剖視圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的輪胎實(shí)施方案的主要部分的剖視圖。
圖3為顯示簾線束的延伸構(gòu)造的平面圖。
圖4為顯示簾線束構(gòu)造的實(shí)施方案的示意性透視圖。
圖5為顯示普通的簾線束的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
由在圖2中的主要部分的剖視圖所示的本發(fā)明輪胎包括由一個(gè)或多個(gè)胎體簾布層構(gòu)成并且在未示出的相應(yīng)胎圈芯上環(huán)形地延伸的子午線輪胎胎體1和布置在子午線輪胎胎體1的冠狀區(qū)域的外圓周側(cè)處和胎面2的內(nèi)圓周側(cè)處并且由多個(gè)帶束層(在該圖中為四個(gè)帶束層3-6)制成的帶束層7。
在寬度為胎面寬度TW的0.25至0.5倍的帶束層中的至少一個(gè)帶束層(在該圖中為最里面的帶束層3)由多個(gè)簾線束9構(gòu)成，每個(gè)簾線束包含多根鋼絲簾線，如在圖3中的除去了涂覆橡膠的狀態(tài)下的平面圖所示那樣，三根鋼絲簾線8以大致相等的間隔并排布置，從而使在每個(gè)簾線束9和與其相鄰的另一個(gè)簾線束中的鋼絲簾線8或者不構(gòu)成該簾線束的鋼絲簾線之間的距離q比在該簾線束中的鋼絲簾線之間的距離p寬。
另外，每個(gè)鋼絲簾線8與輪胎的赤道平面X的交角為0-15°，簾線的直徑在1.0-6.0mm的范圍內(nèi)。
如圖4中的示意性透視圖所顯示的，可以通過(guò)如下所述的方式構(gòu)成簾線束9，即，用薄的橡膠層預(yù)先涂覆構(gòu)成簾線束9的每個(gè)鋼絲簾線8，并使薄橡膠層變?yōu)槔绻袒瘜樱缓笫惯@些簾線8穿過(guò)作為簾線對(duì)準(zhǔn)部件的插入件的通孔以將它們以所需的束構(gòu)造對(duì)準(zhǔn)，接著在保持對(duì)準(zhǔn)姿勢(shì)的同時(shí)經(jīng)過(guò)設(shè)置在未顯示的用于隔離的擠出機(jī)的擠出機(jī)頭中的隔離模11，以用橡膠一體地涂覆簾線8。
當(dāng)按照這種方式構(gòu)成簾線束9時(shí)，在薄橡膠層以及因此在每個(gè)簾線8上的固化層的作用下，在隔離模中的涂覆橡膠具有優(yōu)異的流動(dòng)性，由此涂覆橡膠12可以充分地附著在每個(gè)簾線8的整個(gè)圓周上，如圖1所示。
另外，該圖中的標(biāo)記13表示薄橡膠層以及因此表示直接涂覆簾線8的固化層。
因此，當(dāng)用于所需帶束層的帶束層材料由上述簾線束9構(gòu)成時(shí)，即使將簾線束9切割成給定的長(zhǎng)度，每個(gè)簾線8仍由涂覆橡膠12通過(guò)在整個(gè)圓周上的薄橡膠層13所約束，從而充分防止了構(gòu)成簾線的長(zhǎng)絲在簾線8的切割端部處散開。結(jié)果，當(dāng)用通過(guò)將切開的簾線束彼此結(jié)合而形成的帶束層材料制成最內(nèi)側(cè)的寬度較窄的帶束層3時(shí)，可以充分地防止在帶束層3的側(cè)緣處，也就是在帶束層簾線的切割端部處簾線與橡膠分離的分離故障，以發(fā)揮帶束層3固有的功能，并因此可以有效地提高帶束層的耐久性。
盡管上面針對(duì)利用隔離模在簾線束上進(jìn)行橡膠涂覆的情形進(jìn)行了說(shuō)明，但是可以通過(guò)采用壓延機(jī)輥來(lái)進(jìn)行橡膠涂覆。
實(shí)施例針對(duì)輪胎尺寸為40.00R57且?guī)鴮咏Y(jié)構(gòu)如圖2中所示的傳統(tǒng)輪胎和實(shí)施例輪胎進(jìn)行基于TRA標(biāo)準(zhǔn)的在轉(zhuǎn)鼓上的耐久性測(cè)試，其中通過(guò)使用具有7×(3+9)×0.21+0.15的簾線結(jié)構(gòu)和2.5mm直徑的五根鋼絲簾線作為如在表1中所示的簾線束而布置最里面的帶束層。另外，在該表中所示的指數(shù)值越大，則耐久性就越好。
還有，在表2中顯示出在簾線束切割時(shí)的散開率。
表1

表2

此外，通過(guò)在裝載了與最大負(fù)載能力的150％相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量的狀態(tài)下以10km/h的速度在直徑為5m的轉(zhuǎn)鼓上運(yùn)行充有700kPa內(nèi)壓的輪胎來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)鼓上的耐久性試驗(yàn)，其運(yùn)行時(shí)間一直到由于帶束層的問(wèn)題而不能運(yùn)行時(shí)為止。
另外，在輪胎的胎面寬度為950mm時(shí)，在四個(gè)帶束層的每一個(gè)中的寬度和簾線角度如表3中所示。
表3

從表2中可以看出，在實(shí)施例輪胎中不會(huì)出現(xiàn)簾線長(zhǎng)絲在簾線束的切割中散開的情況，從而可以大大改善直到帶束層出問(wèn)題時(shí)的耐久性。
工業(yè)實(shí)用性從上面的內(nèi)容中可以看出，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成簾線束的多根鋼絲簾線的每一根在橡膠涂覆之前特別地涂覆有薄橡膠層，由此涂覆橡膠可以在整個(gè)圓周上附著到每根簾線上，從而大大改善帶束層耐久性。
權(quán)利要求
1.一種建筑用車輛的充氣子午線輪胎，它包括由一個(gè)或者多個(gè)胎體簾布層制成的子午線輪胎胎體以及設(shè)置在子午線輪胎胎體的胎冠區(qū)域的外圓周側(cè)處和胎面的內(nèi)圓周側(cè)處并且由多個(gè)帶束層制成的帶束層，其中，具有對(duì)應(yīng)于胎面寬度的0.25-0.5倍的寬度的寬度較窄的帶束層中的至少一層由簾線束構(gòu)成，每個(gè)簾線束包含有多根以大致相等的間隔并排布置的鋼絲簾線，從而使簾線束和離它最近的鋼絲簾線之間的距離比簾線束中的鋼絲簾線之間的距離更寬，每根鋼絲簾線相對(duì)于輪胎的赤道平面的交角為0-15°，并且鋼絲簾線的直徑在1.0-6.0mm的范圍內(nèi)，而且通過(guò)如下所述的方式形成簾線束，即，用薄橡膠層涂覆形成簾線束的每根簾線；以及使這些經(jīng)涂覆的簾線穿過(guò)用來(lái)形成所要求的簾線束結(jié)構(gòu)的簾線對(duì)準(zhǔn)部件以用橡膠整體地涂覆它們。
2.如權(quán)利要求1所述的建筑用車輛的充氣子午線輪胎，其特征為，鋼絲簾線為由多根長(zhǎng)絲形成的絞合簾線或非絞合簾線。
3.如權(quán)利要求1或2所述的建筑用車輛的充氣子午線輪胎，其特征為，鋼絲簾線為沒(méi)有纏繞長(zhǎng)絲的簾線。
4.一種制造在建筑用車輛的充氣子午線輪胎中的至少一個(gè)帶束層的方法，該輪胎包括由一個(gè)或者多個(gè)胎體簾布層制成的子午線輪胎胎體以及設(shè)置在子午線輪胎胎體的胎冠區(qū)域的外圓周側(cè)處和胎面的內(nèi)圓周側(cè)處并且由多個(gè)帶束層制成的帶束層，該方法包括順序進(jìn)行以下步驟用薄橡膠層涂覆每根鋼絲簾線；以及使這些鋼絲簾線穿過(guò)用來(lái)形成所要求的簾線束結(jié)構(gòu)的簾線對(duì)準(zhǔn)部件并用橡膠整體地涂覆它們。
5.如權(quán)利要求4所述的制造在建筑用車輛的充氣子午線輪胎中的帶束層的方法，其特征為，該方法包括以下步驟通過(guò)在整體的橡膠涂覆之前的硫化過(guò)程將涂覆在鋼絲簾線上的薄橡膠層變成固化層或半固化層。
6.一種制造建筑用車輛的充氣子午線輪胎的方法，其中，根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法制成的帶束層為其寬度與胎面寬度的0.25-0.5倍相對(duì)應(yīng)的帶束層中的至少一層。
全文摘要
一種充氣子午線輪胎，其中用簾線束來(lái)構(gòu)成其寬度為胎面寬度的0.25－0.5倍的帶束層中的至少一層，每個(gè)簾線束由多段以大致相等的間隔彼此平行地布置的鋼絲簾線形成，使簾線束和其附近的鋼絲簾線之間的距離大于那些在簾線束中的鋼絲簾線之間的距離，鋼絲簾線相對(duì)于輪胎的赤道平面的交角被設(shè)定為0－15°，并且鋼絲簾線的直徑被設(shè)定為在1.0－6.0mm的范圍內(nèi)，而且通過(guò)以下方式形成簾線束，即，在用橡膠層薄薄地涂覆形成簾線束的簾線之后使這些簾線穿過(guò)插入件以整體地涂覆橡膠，由此可以防止在鋼絲簾線的端部處出現(xiàn)的分離，從而改善帶束層耐久性。
文檔編號(hào)B29D30/70GK1615229SQ0282750
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者吉田千尋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通