專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種充氣輪胎，具有保護輪輞凸緣的護板。
為了防止這種輪輞凸緣的損傷，例如圖9所示，在輞圈部b，如覆蓋輪輞凸緣jf一樣，設置向輪軸方向外側突出、在輪周方向上連續(xù)呈環(huán)狀伸展的輪輞護板d的方案被提出。當車輛過于靠近路崖時，輪輞護板d較輪輞凸緣jf先行與欄石E當接，給方向盤以反力，使駕駛者知道與路崖過于接近。借此，可防輪輞凸緣jf與欄石的沖撞于未然。
然而，這種輪輞護板d一般是增加橡膠厚度而形成，所以存在使輪胎重量增大的缺點。發(fā)明者們的種種實驗的結果判明，215/45R17的載客車用徑向輪胎的每個輪胎的輪輞護板的重量約為250～300g。這種輪胎重量的增加除了使車輛的燃油費用性能低下外，還使在懸掛系統(tǒng)下方的重量，即所謂彈簧下重量增大，成為使車輛的操縱安定性低下的原因。
而且，在一般的正常行駛時，如

圖10所示，輪輞護板d在向輪胎半徑方向的內側的凸緣覆蓋面i和輪輞凸緣jf之間形成間隙，但該部分易咬入小石子等異物s。這種咬石會弄傷輪輞凸緣jf和輪胎的輞圈部外表面。
本發(fā)明正是鑒于以上的問題點研究出來的，以在該輪輞護板的凸緣覆蓋面上設置限定深度的凹部為基本，目的是提供一種防止輪胎重量的大幅增加且在該凸緣覆蓋面和輪輞凸緣之間難以生成咬石的充氣輪胎。
上述的充氣輪胎，該凹部由在輪周方向連續(xù)伸展的一條乃至多條溝構成。
上述的充氣輪胎，該凹部由在輪周方向斷續(xù)形成的一個乃至多個孔部構成。
上述的充氣輪胎，該凸緣覆蓋面，其輪軸方向的外端與該輪輞凸緣的軸方向最外側點相隔大于0mm且在10mm以下的輪軸方向的距離L1，同時與輪輞凸緣的半徑方向最外側點相隔2mm以上且15mm以下的輪胎半徑方向的距離L2，而且該凸緣覆蓋面含有通過與該輪輞凸緣的凸緣圓弧面相比曲率半徑大的圓弧形成的大圓弧面部。
上述的充氣輪胎，該凸緣覆蓋面具有成該凸緣的曲率半徑的1.5～4倍的曲率半徑的該大圓弧面部，同時在其輪胎半徑方向的內、外兩側配置曲率半徑小的小圓弧面部。
圖2是將輞圈部擴大表示的斷面圖。
圖3是其斜視圖。
圖4是說明橫力作用的狀態(tài)的輞圈部的斷面略圖。
圖5是正規(guī)內壓填充狀態(tài)的輞圈部的輪廓線。
圖6是表示凹部的其它實施例的輞圈部的斜視圖。
圖7是表示凹部的其它實施例的輞圈部的斜視圖。
圖8是表示凹部的其它實施例的輞圈部的斜視圖。
圖9是表示原來的輪輞護板的輪胎、輪輞的斷面圖。
圖10是表示原來的輪輞護板的輪胎、輪輞的斷面圖。附圖標號1充氣輪胎 2胎面部3側面壁4輞圈5輞圈中心(bead core) 6輪胎胎體6A輪胎胎體層片(carcass plies) 6a輪胎胎體層的主體部6b輪胎胎體層的折回部 7皮帶層9輪輞護板 10凸緣覆蓋面
11護板面 12接合面13凹部14溝16孔部P離間點J輪輞 JF輪輞凸緣。
圖1所示為安裝于正規(guī)輪輞J且填充有正規(guī)氣壓同時無負荷的正規(guī)內壓狀態(tài)的充氣輪胎1和正規(guī)輪輞J的組裝體的斷面圖，圖2所示為其輞圈部的擴大圖，圖3所示為圖2的斜視圖。所謂的該“正規(guī)輪輞”是在含有輪胎所依據(jù)的規(guī)格的規(guī)格體系中，有關規(guī)格等對每種輪胎所規(guī)定的輪輞，例如為JATMA是“標準輪輞”，如為TRA是“度量輪輞(MeasuringRim)”，或如為ETRTO是“度量輪輞(Measuring Rim)”。所謂的“正規(guī)內壓”是在含有輪胎所依據(jù)的規(guī)格的規(guī)格體系中，各規(guī)格等對每種輪胎所規(guī)定的氣壓，如為JATMA是最高氣壓，如為TRA是表“在不同的冷膨脹壓力P下的輪胎負荷(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES)”中記錄的最大值，如為ETRTO是“冷膨脹壓力(INFLATION PRESSURE)”，但當輪胎是載客車時為180kPa。
在圖1中，本實施例的充氣輪胎1所例示的是一種具有從胎面部2經(jīng)側面壁部3到輞圈部4的輞圈中心(bead core)5的輪胎胎體6、在胎面部2的內部且在該輪胎胎體6的輪胎半徑方向外側配置的皮帶層7，扁平率在50％以下，本例為45％的超低扁平的載客車用徑向輪胎。
該輪胎胎體6所示為例如通過將輪胎胎體簾線對輪胎赤道C成80°～90°的角度排列的徑向構造的1片以上，本例為1片的輪胎胎體層片6A而構成。該輪胎胎體層片6A在本例中有成一體的從胎面部2經(jīng)側面壁部3到輞圈部4的輞圈中心5的環(huán)形的主體部6a、與該主體部6a連為一體且在輞圈中心5的周圍從輪軸方向內側向外側折回系止的折回部6b。作為該輪胎胎體簾線(carcass cord)并無特別限定，但聚酯、尼龍、人造絲等有機纖維簾線為較佳，根據(jù)需要也可采用鋼索線(steel cord)。另外在輪胎胎體層片6A的主體部6a和折回部6b之間，配置有通過從輞圈中心5向輪周半徑方向外側呈纖細狀伸展的硬質橡膠構成的輞圈頂(bead apex)8，加強輞圈部4的彎曲剛性。
該皮帶層7所示為將例如鋼索線等高彈性簾線對輪胎赤道成10°～40°的小角度傾斜排列的至少2片，本例為內、外2片的皮帶層片7A、7B，在該簾線彼此交差的方向重合構成。
充氣輪胎1在該輞圈部4設有向輪軸方向外側突出，在輪周方向連續(xù)的輪輞護板9。本實施例所示的輪輞護板9為在含有正規(guī)內壓狀態(tài)的輪軸的輪胎子午線斷面上，被區(qū)劃為從輞圈部4和輪輞凸緣JF開始離間的離間點P(換言之，也就是位于輪胎半徑方向的最外側的輞圈部4和輪輞凸緣JF的接觸點)，沿該輪輞凸緣JF且通過間隙向輪胎半徑方向外側伸展的凸緣覆蓋面10、與該凸緣覆蓋面10相連可與欄石等沖撞的護板面11、與該護板面11平滑相連且連結側面壁部3的接合面12。
該護板面11在本實施例中所示為從凸緣覆蓋面10的輪軸方向的外端10t在輪胎半徑方向大致垂直伸展，且通過其外端11a與該接合面12相連。這種輪輞護板9使護板面11較輪輞凸緣JF先與路崖的欄石等接觸而接住反力，可防止輪輞凸緣JF與欄石的接觸于未然。
本例的凸緣覆蓋面10從該離間點P開始向輪胎半徑方向外側伸展，其輪軸方向的外端10t構成作為輪輞護板9在輪軸方向的最外側的最外側位置A。凸緣覆蓋面10的外端10t例如圖2所示，位于與輪輞凸緣JF的軸方向最外側點JFa相隔大于0mm且在10mm以下的輪軸方向的距離L1的位置最為理想。當該距離L1在0mm乃至其以下時，利用輪輞護板9的輪輞凸緣JF的保護容易變得不充分，反之，超過10mm時則輪輞護板9向輪軸方向外側突出大，所以變得容易招致輪胎重量及輪胎總寬度的大幅增加。特別較佳的是使該距離L1為2～7mm最為理想。另外在正規(guī)輪輞J中，當存在輪輞凸緣JF的軸方向最外側點JFa的位置不同的情況時，以該外側點JFa的位置在輪軸方向最內側的情況為基準。
而且凸緣覆蓋面10的外端10t位于與輪輞凸緣JF的半徑方向最外側點JFb相隔在2mm以上且在15mm以下的輪胎半徑方向的距離L2的位置最為理想。當該距離L2不滿2mm時，在常用行駛之際，輪輞護板9有在大范圍內經(jīng)常與輪輞凸緣JF密切接觸的傾向，所以除了通過輪輞護板9的發(fā)熱、磨耗加劇外，也變得易咬入石頭等異物，反之，超過15mm時，有不能效保護輪輞凸緣JF的附近的傾向。特別較佳的是使該距離L2為5～10mm最為理想。另外在正規(guī)輪輞J中，當存在輪輞凸緣JF的半徑方向最外側點JFb的位置不同的情況時，以該外側點JFb的位置在輪胎半徑方向最內側的情況為基準。
本發(fā)明的充氣輪胎1在該凸緣覆蓋面10上設有深度d為0.5～7.0mm的凹部13。本例的凹部13所例示的是由在輪周方向連續(xù)伸展的1條溝14構成。該溝14構成的凹部13對削減輪輞護板9的橡膠重量并防止輪胎重量的大幅增加有益。而且凹部13可適當緩和輪輞護板9的凸緣覆蓋面10的彎曲剛性。所以，即使在凸緣覆蓋面10和輪輞凸緣JF間的間隙內混入小石子等異物，也可減小其把持力，所以通過行駛中的離心力等可輕松被向外部排出。因此，能有效地防止在輪輞護板9和輪輞凸緣JF之間的咬石等。
另外，在大的橫G進行作用的車輛的回旋時等，如圖4所略示，為了使輪輞護板9的凸緣覆蓋面10被覆于輪輞凸緣JF之上，輞圈部4進行變形。此時，通過輪輞護板9和輪輞凸緣JF在大范圍的接觸，原來的輪胎的輞圈部4的彎曲剛性急劇提高，車輛的舉動易變得不安定。另一方面，本發(fā)明的充氣輪胎1在凸緣覆蓋面10設有凹部13緩和剛性，所以通過該凹部13附近的比較大的變形，防止在回旋時的輞圈部4的急劇的橫剛性上升，使車輛的舉動變化平穩(wěn)。這樣能夠提高回旋時的車輛控制性。另外凹部13對增大由于橡膠厚度大而易蓄熱的輪輞護板9的放熱效果，提高輞圈部4的耐久性有益。
構成該凹部13的溝14通過在凸緣覆蓋面10上，使該凸緣覆蓋面10向輪胎半徑方向外方凹陷而形成。也考慮過將含有這種溝14的凹部13，設于可與欄石等直接接觸的護板面11上。但這種情況會使護板面11的剛性低下，在反復與欄石的接觸中產(chǎn)生以該凹部13為起點的護板面11的龜裂等，易損害保護輪輞凸緣JF的效果。與此相對，當將凹部13設于凸緣覆蓋面10時，沒有這種不當情況，可長期維持輪輞護板9的保護效果。
凹部13(溝14)的深度d被設定為0.5～7.0mm。如該深度d過小，則不能有效削減輪輞護板9的橡膠量，進而使輪胎重量的輕量化變得困難。反之如該凹部13的深度超過7.0mm，則存在使該輪輞護板9的剛性過度低下的傾向，會在該輪輞護板9產(chǎn)生橡膠欠缺、龜裂等，并使耐久性低下，損害輪輞凸緣JF的保護效果。特別較佳的是凹部13的深度d為1～5mm，更佳的是2～4mm最為理想。另外該深度d可為定值，也可在輪周方向上變化。該深度d如圖2所示，能以平滑設定的假想的凸緣覆蓋面作為基準測定。
溝14的寬W并未特別限定，但與深度d略同等成半圓狀的斷面最為理想。但是，溝14的斷面形狀并未特別限定，除了如本例的矩形狀外，也可采用半圓狀和U字狀等各種形狀。而且此時通過以圓弧等弄圓溝底和溝壁的角部等，緩和在溝底附近的應力集中特別理想。
另外如圖2所示，在一方的輞圈部14，當設在從該離間點P到側面壁部3的區(qū)間中且平滑地沿輪胎胎體層片6 A的外輪廓線、從通常的輪胎輪廓線N向軸方向外側突出的輪輞護板的全體面積為Va，凹部13的全體面積為Vg時，比(Vg/Va)設定在0.05～0.3，較佳為0.1～0.2，在能夠平衡良好地提高輪輞護板9的剛性和重量減輕效果這點上尤其為佳。
圖5所示為含有該正規(guī)內壓狀態(tài)的凸緣覆蓋面10的輞圈部的部分輪廓。本實施例的凸緣覆蓋面10所例示的是由比形成輪輞凸緣JF的輪胎側的面的凸緣圓弧面JFr的曲率半徑Rf大的曲率半徑R1的圓弧Ca形成的圓弧面部10a、在其輪胎半徑方向的外側及內側，通過比該曲率半徑R1小的曲率半徑R2，R3圓弧Cb，Cc形成的小圓弧面部10b，10c構成。
該大圓弧面部10a在本例中形成從凹部13的輪胎半徑方向的內緣13i，在輪胎半徑方向內側伸展并超過離間點P到外側的終點S的區(qū)間。在大圓弧面部10a的外側配置的小圓弧面部10b，形成從凹部13的外緣13o到凸緣覆蓋面10的外端10t的區(qū)間。在大圓弧面部10a的內側配置的小圓弧面部10c，形成從該大圓弧面部10a的終點S至該離間點P的區(qū)間。
大圓弧面部10a的曲率半徑R1為例如凸緣圓弧JFr的曲率半徑Rf的2倍以上，較佳為2.0～4.0倍，更佳為2.5～4.0最為理想。這樣當規(guī)定大圓弧面部10a的曲率半徑R1時，在回旋時等的橫G作用時使大圓弧面部10a與輪輞凸緣JF緩緩接觸成為可能。這可使回旋行駛時的橫剛性的變化平穩(wěn)，并通過與凹部13的形成的相乘作用，進一步促進回旋時的車輛舉動的安定化。另一方面，大圓弧面部10a的外側的小圓弧面部10b、內側的小圓弧面部10c任一個的曲率半徑R2、R3為凸緣圓弧Rf的0.5～2.5倍，較佳為1.0～2.0倍最為理想。這對在回旋初期使凸緣覆蓋面10及早與輪輞凸緣JF接觸，提高回旋應答性等有益。
另外，凹部13的內緣13i位于超過輪輞凸緣JF的半徑方向最外側點JFb的輪胎半徑方向外側的位置最為理想。這種凸緣護板9即使在大的橫G作用的場合，也能防止通過伴隨輪輞護板9的變形的與輪輞凸緣Jf的接觸而產(chǎn)生的急劇的舉動變化。
當凹部13由如本例的在輪周方向連續(xù)的溝14構成時，最好能夠實施例如圖3所示，設置使溝14和護板面11連通的排水用的小溝15。當溝14在輪周方向連續(xù)時，雨水等在該溝14內部積存后，時常滯留于接地部附近難以去除。有鑒于此，通過設置至少1條如上述的小溝15，可使溝14內的雨水等順利排出，并防止輪胎外觀的惡化。
構成該凹部13的溝14例如圖6所示，也可通過多條溝14構成。溝14的條數(shù)不特別限定。各溝14的深度d可與該1條溝14的實施例的場合同樣確定。另外當通過多條溝14構成凹部13時，使各溝14的寬度的合計值為3～15mm，較佳為5～7mm最為理想。
凹部13如圖7、圖8所示，也可由在輪周方向斷續(xù)形成的多個孔部16來形成(當然也可使該溝14和這些小孔16組合)?？撞?6的深度d在該范圍內被確定。另外孔部16的每一個的開口面積可為例如1～50mm2，較佳為10～30mm2，其輪周方向的配設間距為10～30mm，尤其較佳為10～15mm最為理想?？撞?6的開口形狀可任意確定。
下面試作一種輪胎尺寸為215/45R17且有圖1的輪胎基本構造、通過表1所示的式樣設置凹部的充氣輪胎，同時關于輪胎重量、耐咬石性能、操縱安定性進行測試。測試方法通過以下要領進行。(1)輪胎重量測定每個輪胎的重量，通過以原來例為100的指數(shù)來表示。數(shù)值越小越良好。(2)耐咬石性能將各供測試輪胎以內壓230kPa裝入輪輞(17×17-JJ)并安裝于國產(chǎn)載客車的前輪，在砂石路上以速度40km/h約行駛10km之后，測定在輪輞護板和輪輞凸緣之間咬入的小石子的個數(shù)。將該測試反復進行10次，算出咬入石子的個數(shù)的平均值，通過以原來例為100的指數(shù)來表示。數(shù)值越小咬石越少，表明越良好。測試的結果如表1所示。(3)操縱安定性使該車輛在輪胎測試路線的干燥瀝青路面上，進行回旋界限行駛，重視車輛的操縱性，利用駕駛員的官能評價以10點法進行評價。數(shù)值越大越良好。
測試的結果如表1所示。


測試的結果，實施例的輪胎在輪胎重量、耐咬石性能及操縱安定性上，可確認對原來例的優(yōu)越性。
如以上說明，本發(fā)明通過在輪輞護板的凸緣覆蓋面上設置限定深度的凹部，可減少輪輞護板的橡膠重量并防止輪胎重量的大幅增加。而且凹部可適度緩和輪輞護板的凸緣覆蓋面的彎曲剛性。這樣，即使在凸緣覆蓋面和輪輞凸緣之間進入小石子也能輕松排出，對防止在該部分的咬石有益，此外即使在大的橫G作用時也可防止急劇的橫剛性變化，使車輛的舉動安定化并提高控制性。
將凹部通過在輪周方向連續(xù)伸展的1條乃至數(shù)條溝形成時，或如通過在輪周方向斷續(xù)形成的多個孔部形成時，可有效達成輪輞護板的重量減輕和防止咬石。
凸緣覆蓋面在其輪軸方向的外端與該輪輞凸緣的軸方向最外側點相隔大于0mm且在10mm以下的輪軸方向的距離，同時與該輪輞凸緣的半徑方向最外側點相隔2mm以上且15mm以下的輪胎半徑方向的距離時，可使輪輞凸緣和凸緣覆蓋面之間的間隙量最佳化，能夠更有效的保護輪輞凸緣。而且凸緣覆蓋面在含有通過與該輪輞凸緣的凸緣圓弧面相比曲率半徑大的圓弧而形成的大圓弧面部時，在回旋時等的橫G使用時可使大圓弧面部緩緩接觸輪輞凸緣。這可使過濾特性平穩(wěn)，并通過和凹部的形成的相乘作用，對車輛舉動的安定化有益。
權利要求
1.一種充氣輪胎，在輞圈部具有向輪軸方向外側突出且在輪周方向連續(xù)伸展的輪輞護板；其特征是該輪輞護板在安裝于正規(guī)輪輞且填充正規(guī)內壓的無負荷的正規(guī)內壓狀態(tài)的輪胎子午線斷面上，具有從輞圈部和輪輞凸緣開始離間的離間點，沿該輪輞凸緣且通過間隙向輪胎半徑方向外側伸展，而且超過該輪輞凸緣至輪軸方向外側的凸緣覆蓋部，同時在該凸緣覆蓋部上設有深度有0.5～7.0mm的凹部。
2.如權利要求1所述的充氣輪胎，其特征是該凹部由在輪周方向連續(xù)伸展的1條乃至多條溝構成。
3.如權利要求1所述的充氣輪胎，其特征是該凹部由在輪周方向斷續(xù)形成的1個乃至多個孔部構成。
4.如權利要求1至3的任一項所述的充氣輪胎，其特征是該凸緣覆蓋面，其輪軸方向的外端與該輪輞凸緣的軸方向最外側點相隔大于0mm且在10mm以下的輪軸方向的距離L1，同時與輪輞凸緣的半徑方向最外側點相隔2mm以上且15mm以下的輪胎半徑方向的距離L2，而且該凸緣覆蓋面含有通過與該輪輞凸緣的凸緣圓弧面相比曲率半徑大的圓弧形成的大圓弧面部。
5.如權利要求4所述的充氣輪胎，其特征是該凸緣覆蓋面具有成該凸緣的曲率半徑的1.5～4倍的曲率半徑的該大圓弧面部，同時在其輪胎半徑方向的內、外兩側配置曲率半徑小的小圓弧面部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種充氣輪胎，為了減輕輪胎重量而提供一種充氣輪胎(1)，在輞圈部(4)具有向輪軸方向外側突出且在輪周方向上連續(xù)伸展的輪輞護板(9)。輪輞護板(9)在含有處于組裝于正規(guī)輪輞J且填充有正規(guī)內壓的無負荷的正規(guī)內壓狀態(tài)的輪軸的輪胎子午線斷面上，具有從輞圈部(4)和輪輞凸緣開始離間的離間點(P)，沿該輪輞凸緣且通過間隙在輪胎半徑方向外側伸展，且超過該輪輞凸緣(JF)至輪軸方向外側的凸緣覆蓋面(10)。在該凸緣覆蓋面(10)上，設有深度為0.5～7.0mm的凹部(13)。
文檔編號B60C15/00GK1456453SQ0312854
公開日2003年11月19日 申請日期2003年5月7日 優(yōu)先權日2002年5月10日
發(fā)明者半谷正裕 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社