專利名稱：重載子午線輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重載子午線輪胎，更具體是涉及一種高寬比為50％或更低的重載子午線輪胎，其中通過改進帶束層抑制不均勻磨損和花紋溝底部的破裂。
背景技術(shù)：
在用于諸如卡車和公共汽車等車輛的重載子午線輪胎中，如圖8所示，在胎體徑向外側(cè)設(shè)置有帶束層“a”，其通常由鋼帶束層簾線的三個或四個帶束簾布層“b”組成，其中設(shè)置在徑向最內(nèi)側(cè)的是帶束層簾線相對于輪胎赤道成60±15°的角度設(shè)置的第一帶束簾布層b1，依次設(shè)置在第一帶束簾布層徑向外側(cè)的是帶束層簾線相對于輪胎赤道成10到35°的角度設(shè)置的第二和第三帶束簾布層或第二到第四帶束簾布層。第二和第三帶束簾布層b2和b3疊置為使得第二簾布層中的帶束層簾線與第三帶束簾布層中的簾線相交叉。通過此設(shè)計形成一個三角形的結(jié)構(gòu)，即，第一和第二帶束簾布層b1和b2之間以及第二和第三帶束簾布層b2和b3之間的帶束層簾線相互交叉，由此，帶束層剛性得以增加，從而通過環(huán)箍效應(yīng)加強了胎面部分。
隨著高速公路的增加和高性能車輛的發(fā)展，由于輪胎斷面高度和輪胎斷面寬度的高寬比低，由此操縱穩(wěn)定性良好，因此低高寬比輪胎作為重載輪胎的使用相應(yīng)增加。
但是，對于低高寬比輪胎，特別是高寬比為50％或更低的輪胎，由于胎面部分寬，進而胎面輪廓扁平，傳統(tǒng)的帶束層不能呈現(xiàn)出充足的約束力。因此，在行駛期間，在胎面部分中、尤其是胎肩區(qū)域中的外徑的增加或增長(尺寸增長)變大。由此，在胎肩區(qū)域的觸地壓力增加而導(dǎo)致不均勻磨損，并且由于溫度增加，容易在帶束層邊緣處發(fā)生分離。而且，作用在形成于胎肩部分中的花紋溝底部的應(yīng)力增加而在花紋溝底部引起諸如破裂的損傷。
木發(fā)明的目的在于提供一種低高寬比的重載子午線輪胎，其中增強了帶束層的約束力來抑制胎面部分中的外徑增長、尤其是胎面胎肩區(qū)域中的外徑增長。
本發(fā)明的進一步目的在于提供一種高寬比最高為50％的低高寬比重載輪胎，其能夠防止發(fā)生不均勻磨損、帶束層邊緣分離(簾線松弛)和胎面花紋溝底部內(nèi)的破裂。
根據(jù)在下文的說明，本發(fā)明的這些和其他目的將變得明確。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種重載子午線輪胎，其包括胎體，所述胎體從胎面部分經(jīng)過一對胎側(cè)部分延伸到一對胎圈部分中的每個胎圈芯；以及帶束層，所述帶束層設(shè)置在胎面部分內(nèi)、胎體的徑向外側(cè)，其中所述帶束層包括設(shè)有帶束層簾線的至少三個帶束簾布層，其中設(shè)置在徑向最內(nèi)側(cè)的是第一帶束簾布層，該第一帶束簾布層的帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置，第三帶束簾布層設(shè)置在所述第一帶束簾布層的徑向外側(cè)，該第三帶束簾布層的帶束層簾線在與第一帶束簾布層的帶束層簾線的傾斜方向相反的傾斜方向上、以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置，第二帶束簾布層設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，該第二帶束簾布層的帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成最大5°的角度螺旋環(huán)繞，且其中，所述第一帶束簾布層的軸向?qū)挾萕1和所述第三帶束簾布層的軸向?qū)挾萕3至少是胎面觸地寬度Tw的85％，差值W1-W3至少是14mm，而所述第二帶束簾布層的軸向?qū)挾萕2至少是胎面觸地寬度Tw的70％并小于所述第一和第三帶束簾布層的寬度W1和W3，一對增強橡膠層設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，從所述第二帶束簾布層的每個軸向外端部軸向朝外延伸，以及每個所述增強橡膠層包括軸向內(nèi)橡膠部分，其鄰接于所述第二帶束簾布層的軸向外端部，并具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1以及8.0到14.0Mpa的復(fù)彈性模量E*1；以及，軸向外橡膠部分，其鄰接于所述軸向內(nèi)橡膠部分，并且其在所述第三帶束簾布層的軸向外端部處的厚度T2e至少為2.0mm，其復(fù)彈性模量E*2為6.0到12.0Mpa且小于復(fù)合彈性模量E*1。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，還提供一種重載子午線輪胎，其包括胎體，所述胎體從胎面部分經(jīng)過一對胎側(cè)部分延伸到一對胎圈部分中的每個胎圈芯；以及，帶束層，其設(shè)置在胎面部分內(nèi)、胎體的徑向外側(cè)，并包括多個設(shè)有帶束層簾線的帶束簾布層，其中所述帶束簾布層包括第一帶束簾布層，其設(shè)置在徑向最內(nèi)側(cè)，并具有以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置的帶束層簾線；第三帶束簾布層，其設(shè)置在所述第一帶束簾布層的徑向外側(cè)，并具有在與第一帶束簾布層的帶束層簾線的傾斜方向相反的傾斜方向上、以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置的帶束層簾線；第二帶束簾布層，其設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，并具有以相對于輪胎圓周方向成最大5°的角度螺旋環(huán)繞的帶束層簾線；以及，第四帶束簾布層，其設(shè)置在所述第三帶束簾布層的徑向外側(cè)，并具有以相對于輪胎圓周方向成最大5°的角度螺旋環(huán)繞的帶束層簾線；其中，所述第一帶束簾布層的軸向?qū)挾萕1和所述第三帶束簾布層的軸向?qū)挾萕3至少是胎面觸地寬度Tw的85％，所述第二帶束簾布層的軸向?qū)挾萕2至少是胎面觸地寬度Tw的70％且小于所述第一和第三帶束簾布層的寬度W1和W3，所述第四帶束簾布層的軸向?qū)挾萕4至少為5mm，并且從輪胎赤道到所述第四帶束簾布層的軸向外端部的距離K為輪胎觸地寬度Tw的35％到40％。
一對增強橡膠層設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，從所述第二帶束簾布層的每個軸向外端部軸向朝外延伸，以及每個所述的增強橡膠層包括軸向內(nèi)橡膠部分，其鄰接于所述第二帶束簾布層的軸向外端部，并具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1以及8.0到14.0Mpa的復(fù)彈性模量E*1；以及，軸向外橡膠部分，其鄰接于所述軸向內(nèi)橡膠部分，并且其在所述第三帶束簾布層的軸向外端部處的厚度T2e至少為2.0mm，其復(fù)彈性模量E*2為6.0到12.0Mpa且小于復(fù)合彈性模量E*1。
優(yōu)選地，增強橡膠層的軸向內(nèi)橡膠部分的肖氏(shore)A型硬度Hs1為69到79，而增強橡膠層的軸向外橡膠部分的肖氏A型硬度Hs2為65到75且小于硬度Hs1。
優(yōu)選地，軸向外橡膠部分的厚度T2e等于或者大于軸向內(nèi)橡膠部分的厚度T1。
優(yōu)選地，增強橡膠層的軸向外橡膠部分包括厚度逐漸增加的部件，其以厚度T2逐漸增加的方式從軸向內(nèi)橡膠部分的軸向外端部軸向朝外延伸。
第四帶束簾布層可以是一對設(shè)置在輪胎赤道兩側(cè)的帶束簾布層，且在該對帶束簾布層之間留有空隙。
在本發(fā)明中，帶束層由以下帶束簾布層形成第一和第三帶束簾布層，其帶束層簾線以10到45°角度設(shè)置而在這些帶束簾布層之間交叉；第二帶束簾布層，其設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，并具有基本沿圓周方向螺旋環(huán)繞的帶束層簾線；以及可選的第四帶束簾布層，其設(shè)置在第三帶束簾布層的徑向外側(cè)，并具有優(yōu)選基本沿圓周方向取向的帶束層簾線；并且，每個帶束簾布層的寬度設(shè)置在一特定范圍中。因此，在整個寬度范圍上呈現(xiàn)出極佳的環(huán)箍效應(yīng)來防止胎面部分的外徑增長，從而能夠防止發(fā)生不均勻磨損、帶束層邊緣分離和胎面花紋溝底部內(nèi)的破裂。
而且，為了防止發(fā)生由這種帶束層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用而導(dǎo)致的損害，在第二帶束簾布層的軸向外側(cè)、第一和第三帶束簾布層之間設(shè)置了一對增強橡膠層，每個增強橡膠層包括具有高彈性模量的軸向內(nèi)橡膠部分和具有比內(nèi)橡膠部分略高的彈性模量的軸向外橡膠部分。增強橡膠層的內(nèi)橡膠部分用于防止發(fā)生諸如第一和第三帶束簾布層之間的層間分離的損害，而外橡膠部分用于防止在第一和第三帶束簾布層的邊緣發(fā)生簾線松弛。進一步地，增強橡膠層用于確保在直到帶束層的邊緣的范圍中具有極佳的剛性，從而進一步增強了抗不均勻磨損性能、抗帶束層邊緣分離性能和抗破裂性能，并且它還有利于改進操縱穩(wěn)定性。
所用的術(shù)語“胎面觸地寬度”在此意思是當(dāng)輪胎安裝在標準輪輞上、充氣到正常內(nèi)壓并加載正常載荷時，接觸平面的輪胎的觸地區(qū)域的最大軸向?qū)挾?。術(shù)語“標準輪輞”指輪胎所基于的標準化系統(tǒng)中為每個輪胎所限定的輪輞，例如，JATMA中的“標準輪輞(standard rim)”，TRA中的“設(shè)計輪輞(Design Rim)”和ETRTO中的“測量輪輞(Measuring Rim)”。術(shù)語“正常內(nèi)壓”指在標準化系統(tǒng)中為每個輪胎所限定的空氣壓力，例如，JATMA中的“最大空氣壓力(maximum airpressure)”，TRA中的“各種冷充氣壓力的輪胎載荷限度(Tire Load Limitsat Various Cold Inflation Pressure)”表中引用的最大值，以及ETRTO中的“充氣壓力(Inflation)”。術(shù)語“正常載荷”指在標準化系統(tǒng)中為每個輪胎所限定的載荷，例如，JATMA中的最大載荷能力，TRA中的“各種冷充氣壓力的輪胎載荷限度(Tire Load Limits at Various Cold InflationPressure)”表中引用的最大值，以及ETRTO中的“載荷能力”。
此外，在此所使用的術(shù)語“復(fù)彈性模量E*”指在測量溫度70℃、頻率10Hz、初始伸長應(yīng)變10％和動態(tài)應(yīng)變幅度±2％的條件下用粘彈性分光計測量的值。
所用的術(shù)語“硬度”在此意思是根據(jù)JIS K-6253用A型硬度計測量的A型硬度計硬度(肖氏A型硬度)。


圖1是本發(fā)明的實施例所示的重載子午線輪胎的橫截面視圖；圖2是圖1所示的輪胎的胎面部分的一部分的放大橫截面視圖；圖3是說明帶束簾布層的簾線布置的視圖；圖4是本發(fā)明的另一實施例所示的重載子午線輪胎的橫截面視圖；圖5是圖4所示的輪胎的胎面部分的一部分的放大橫截面視圖；圖6是說明圖4所示的輪胎的帶束簾布層的簾線布置的視圖；圖7是說明根據(jù)另一實施例的輪胎的帶束層的帶束簾布層的簾線布置的視圖；圖8是說明傳統(tǒng)輪胎的帶束簾布層的簾線布置的視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖解釋本發(fā)明的實施例。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的重載子午線輪胎1至少包括環(huán)面形胎體6，其從胎面部分2經(jīng)過胎側(cè)部分3延伸到相對的胎圈部分4的每個胎圈芯5；和帶束層7，其設(shè)置在胎面部分2內(nèi)、胎體6的徑向外側(cè)。在此實施例中，示出了一種高寬比為50％或更小的低高寬比輪胎。高寬比是指輪胎斷面高度與輪胎斷面寬度的比值(輪胎斷面高度/輪胎斷面寬度)。
胎體6包括至少一個胎體簾布層6A(在此實施例中為一個胎體簾布層)，其中胎體簾線以相對于輪胎圓周方向成75到90°的角度設(shè)置。胎體簾布層6A由環(huán)面形主體部分6a以及翻卷部分6b構(gòu)成，所述主體部分6a經(jīng)過輪胎的胎冠區(qū)從一個胎圈芯5延伸到相對的胎圈芯5，所述翻卷部分6b與主體部分6a的兩端相連并繞胎圈芯5從輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)翻卷，從而錨定胎體簾布層。胎體簾線優(yōu)選地為鋼簾線，但是根據(jù)情況需要，也可以使用有機纖維簾線，例如芳香族聚酰胺、尼龍、人造纖維、聚酯簾線。
在主體部分6a與每個翻卷部分6b之間設(shè)置三角膠芯橡膠8，其具有大致為三角形的橫截面，所述三角膠芯橡膠從胎圈芯5徑向朝外以減縮的方式延伸且用于增強胎圈部分。
在該實施例中所示的三角膠芯橡膠8為由徑向內(nèi)三角膠部分8A和徑向外三角膠部分8B組成的兩層結(jié)構(gòu)，所述徑向內(nèi)三角膠部分8A由硬度為80到90的硬橡膠制成，所述徑向外三角膠部分8B由硬度為40到60的軟橡膠制成并且設(shè)置在內(nèi)三角膠部分8A的徑向外側(cè)或軸向外側(cè)。從胎圈基線BL到尖端8e的三角膠芯橡膠8的高度HI為輪胎斷面高度HO的35％到50％。由于三角膠芯橡膠8的高度相對較大，它用于增強胎側(cè)部分的剛性以改善操縱穩(wěn)定性，同時抑制在其尖端8e處發(fā)生損壞。
帶束層7包括至少三個簾布層，通常為三層或四層，其帶束層簾線由鋼制成。根據(jù)圖1所示的實施例的輪胎1包括由四個帶束簾布層組成的帶束層7，其中第一到第四帶束簾布層7A到7D以從輪胎的徑向內(nèi)部朝徑向外部的次序接連地疊置。
如圖3所示，第一帶束簾布層7A設(shè)置在帶束層的徑向最內(nèi)側(cè)，其帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度α1取向。第二帶束簾布層7B設(shè)置在第一帶束簾布層7A上，使得其帶束層簾線大致沿圓周方向螺旋環(huán)繞，即以相對于圓周方向成最大5°的角度α2螺旋環(huán)繞。第三帶束簾布層7C設(shè)置在第二帶束簾布層7B徑向外側(cè)，使得其帶束層簾線在與第一帶束簾布層7A的帶束層簾線的傾斜方向相反的傾斜方向上、以相對于圓周方向成10到45°的角度α3取向。第四帶束簾布層7D可選地使用，因此，在此實施例中采用的第四帶束簾布層7D未特別地限定。如圖1所示的輪胎1包括第四帶束簾布層，其鋼簾線在與第三帶束簾布層7C的簾線傾斜方向相同的方向上、以相對于圓周方向成10到45°的角度α4取向。
第一帶束簾布層7A的軸向?qū)挾萕1和第三帶束簾布層7C的軸向?qū)挾萕3分別為胎面觸地寬度Tw的85％或更多。第二帶束簾布層7B的軸向?qū)挾萕2為胎面觸地寬度Tw的70％或更多，且小于第一和第三帶束簾布層的寬度W1和W3。軸向?qū)挾萕1和軸向?qū)挾萕3選擇為使差值W1-W3至少為14mm，換句話說，第一和第三帶束簾布層7A和7D的軸向外端相互間隔的軸向距離L至少為7mm，由此減輕在第一和第三帶束簾布層的外端的應(yīng)力集中。第四帶束簾布層7D的軸向?qū)挾萕4至少小于第三帶束簾布層7C的寬度W3。在圖1所示的實施例中，第四帶束簾布層7D的軸向?qū)挾却笥趯挾萕2以加強增強效果。帶束簾布層寬度W1和W3的上限為胎面觸地寬度Tw的100％。
在帶束層7中，構(gòu)建為第一到第三帶束簾布層7A到7C中任一個的帶束層簾線與另一個帶束簾布層的帶束層簾線交叉以形成三角形結(jié)構(gòu)，從而能夠確保必須的帶束層剛性。而且，由于第二帶束簾布層7B設(shè)置為其帶束層簾線基本沿圓周方向取向，對胎面部分2的約束力能夠顯著地增加。因此，帶束層7在整個寬度范圍上呈現(xiàn)出極佳的環(huán)箍效應(yīng)來抑制胎面部分的外徑增長，從而能夠有效地防止發(fā)生不均勻磨損、帶束層邊緣分離和胎面花紋溝的底部中的破裂。
如果第一和第三帶束簾布層7A和7C的寬度W1和W3小于胎面觸地寬度Tw的85％，或者如果第二帶束簾布層7B的寬度W2小于胎面觸地寬度Tw的70％，則在胎肩部分未充分地呈現(xiàn)出環(huán)箍效應(yīng)，因此就不能充分地獲得抑制不均勻磨損、帶束層邊緣分離和胎面花紋溝底部破裂的發(fā)生的效果。
另一方面，具有上述結(jié)構(gòu)的帶束層的應(yīng)用往往容易引起分離損壞，例如在帶束層的兩個邊緣部分處的第一和第三帶束簾布層之間的層間分離。因此，在本發(fā)明中，將從第二帶束簾布層7B的各軸向外端Be軸向朝外延伸的增強帶束層10設(shè)置在第二帶束簾布層7B的兩側(cè)、第一和第三帶束簾布層7A和7C之間，如圖2所示。
每個增強橡膠層10包括軸向內(nèi)橡膠部分10A，其與第二帶束層7B的軸向外端部Be相連并保持大致恒定厚度T1沿軸向方向延伸，且其復(fù)彈性模量E*1為8.0到14.0Mpa；以及，軸向外橡膠部分10B，其與軸向內(nèi)橡膠部分10A相連，且其復(fù)彈性模量E*2為6.0到12.0Mpa并小于復(fù)彈性模量E*1。
這樣的增強橡膠層10用于增強位于第二帶束簾布層7B軸向外側(cè)的部分，從而確保在直到帶束層7的邊緣的范圍內(nèi)具有極佳的剛性，由此進一步地加強了抗不均勻磨損性能和抗破裂性能。而且，由于在增強橡膠層10的內(nèi)橡膠部分10A中使用了具有高彈性的橡膠，能夠抑制在第一和第三帶束簾布層7A和7C之間的運動以防止層間分離。而且，由于外橡膠部分10B的彈性比內(nèi)橡膠層部分10A的彈性小，能夠減輕集中在第一和第三帶束簾布層7A和7C的邊緣的剪切力以抑制在這些帶束層邊緣處的簾線松弛(帶束層邊緣分離)。
要求增強橡膠層10的內(nèi)橡膠部分10A具有在1.5到4.0mm范圍內(nèi)的基本恒定的厚度T1，外橡膠部分10B在第三帶束簾布層7C的軸向外端處具有至少為2.0mm的厚度T2e。如果厚度T1小于1.5mm，層間分離易于發(fā)生，如果大于4.0mm，增強效果降低進而破裂易于發(fā)生。而且，如果厚度T2e小于2.0mm，簾線松弛易于在第一和第三帶束簾布層7A和7C的邊緣發(fā)生。根據(jù)此觀點，厚度T1優(yōu)選地為至少1.75mm，厚度T2e優(yōu)選地至少為2.75mm，更優(yōu)選的是為至少3.0mm，最優(yōu)選地為至少3.25mm。厚度T2e的上限沒有特別的限定，但是優(yōu)選的是厚度為4.5mm或更少。
如果內(nèi)橡膠部分10A的復(fù)彈性模量E*1大于14.0MPa，層間分離易于發(fā)生，如果小于8.0MPa，增強效果降低，進而破裂易于發(fā)生。而且，如果外橡膠部分10B的復(fù)彈性模量E*2大于12.0MPa，在第一和第三帶束簾布層7A和7C的邊緣處簾線松弛易于發(fā)生，如果小于6.0MPa，增強效果被降低，進而破裂易于發(fā)生。
復(fù)彈性模量E*1和E*2之間的差值E*1-E*2優(yōu)選地為1.0到4.0MPa。
由于如上所述的相同原因，內(nèi)橡膠部分10A的硬度Hs1優(yōu)選地為69到79，外橡膠部分10B的硬度Hs2選自65到75的范圍且小于硬度Hs1。
就層間分離控制和簾線松弛控制之間的平衡而言，內(nèi)橡膠部分10A的軸向?qū)挾萀i優(yōu)選地為增強橡膠層10的軸向完全寬度Lo的20％到50％。就簾線松弛控制而言，外橡膠部分10B的邊緣的厚度T2e優(yōu)選地為不小于厚度T1，尤其是大于厚度T1。為此目的，如圖2所示實施例，增強橡膠層10的外橡膠部分10B優(yōu)選地包括厚度逐漸增加的部分10Ba，其從內(nèi)橡膠部分10A的軸向外端軸向朝外延伸，且其中外橡膠部分10B的厚度T2朝帶束層邊緣逐漸增加。特別優(yōu)選地，形成延伸至第三帶束簾布層7C的邊緣的厚度逐漸增加的部分10Ba。
第一帶束簾布層7A的軸向外端部分與胎體6分離，它們之間的距離沿朝輪胎的軸向外側(cè)的方向逐漸增加。在每個空間J中設(shè)置具有大致三角形橫截面的緩沖橡膠11以進一步地抑制帶束簾布層7A的邊緣處的損壞的發(fā)生。緩沖橡膠11的復(fù)彈性模量E*3為2.0到5.0MPa，滿足E*3＜E*2≤E*1的關(guān)系。在本發(fā)明中，由于第一帶束簾布層7A的簾線角度α1與傳統(tǒng)的帶束層簾線角度相比較小，第一帶束簾布層7A和胎體6之間的剪切力趨于增加。因此，在此實施例中，另外在緩沖橡膠11上設(shè)置了厚度為0.5到2.0mm的薄輔助層部分11a以延伸至在第一帶束簾布層7A和胎體層6A之間穿過的輪胎赤道，從而減小剪切力。
在帶束層7的每個邊緣部分的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置的緩沖橡膠11以漸縮的方式沿胎體簾布層6A延伸并在三角膠芯橡膠8的尖端8e徑向上方的部位終止。
在帶束層7的徑向外側(cè)設(shè)置胎面橡膠2G。如圖2所示，胎面橡膠2G可以通過粘合橡膠層12設(shè)置在胎面部分2中，所述的粘合橡膠層12比輔助層部分11A薄，例如，其厚度為0.5mm或更小。粘合橡膠層12設(shè)置為覆蓋第四帶束簾布層7D的徑向外表面、第三帶束簾布層7C的徑向外表面、增強橡膠層10的邊緣表面和緩沖橡膠11的徑向外表面。增強橡膠層10的邊緣表面通過粘合橡膠層12鄰接于胎面橡膠2G的基礎(chǔ)橡膠部分2Gb?？梢詰?yīng)用已知的基礎(chǔ)橡膠2Gb，例如，它的硬度為約64、復(fù)彈性模量為約5MPa。增強橡膠層10的內(nèi)、外橡膠部分10A和10B具有比基礎(chǔ)橡膠部分2Gb高的硬度和彈性。
現(xiàn)在參見圖4到圖7，其說明了本發(fā)明的另外一個實施例，其中重載子午線輪胎1包括代替具有如上所述結(jié)構(gòu)的帶束層7的帶束層7，該帶束層7包括至少四個基本帶束簾布層，即具有特殊簾線布置的第一到第四帶束簾布層7A到7D。
如圖6所示，第一帶束簾布層7A設(shè)置在帶束層7的徑向最內(nèi)側(cè)，使得其帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度α1取向。第二帶束簾布層7B設(shè)置在第一帶束簾布層7A上，使得其帶束層簾線基本沿圓周方向螺旋環(huán)繞，即以相對于圓周方向成最大5°的角度α2螺旋環(huán)繞。第三帶束簾布層7C設(shè)置在第二帶束簾布層7B徑向外側(cè)，使得其簾線在與第一帶束簾布層7A的簾線的傾斜方向相反的傾斜方向上、以相對于圓周方向成10到45°的角度α3取向。
如圖4到7所示的實施例，第四帶束簾布層7D由一對帶束簾布層組成，該對帶束簾布層可以設(shè)置為相互接觸或者可以設(shè)置為在它們之間留有空隙。如上提及的第一實施例所述，設(shè)置在第三帶束簾布層7C上的第四帶束簾布層7D可以是單個層。單個帶束簾布層7D或一對帶束簾布層7D的簾線基本沿圓周的方向螺旋環(huán)繞，即以相對于圓周方向成最大5°的角度α4螺旋環(huán)繞。
如圖4到6所示，根據(jù)情況需要，可以進一步地在第三帶束簾布層7C徑向外側(cè)、一對帶束簾布層7D之間設(shè)置第五帶束簾布層7E。在此實施例中第五帶束簾布層7E未特別限定。如圖4到6所示的輪胎1包括第五帶束簾布層7E，其鋼簾線在與第三帶束簾布層7C的簾線傾斜方向相同的傾斜方向上、以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度α5取向。
根據(jù)此實施例的帶束層的優(yōu)點是能夠進一步地抑制外徑的增長。
第一帶束簾布層7A的軸向?qū)挾萕1和第三帶束簾布層7C的軸向?qū)挾萕3分別為胎面觸地寬度Tw的85％或更多。第二帶束簾布層7B的軸向?qū)挾萕2為胎面觸地寬度Tw的70％或更多且小于第一和第三帶束簾布層的寬度W1和W3。優(yōu)選地，軸向?qū)挾萕1和軸向?qū)挾萕3選擇為使差值W1-W3至少為14mm，換句話說，第一和第三帶束簾布層7A和7D的軸向外端相互間隔的軸向距離L至少為7mm，由此第一和第三帶束簾布層的外端的應(yīng)力集中被減弱。簾布層寬度W1和W3的上限為胎面觸地寬度Tw的100％。每個第四帶束簾布層7D的軸向?qū)挾萕4為至少5mm，從輪胎赤道到每個第四帶束簾布層7D的軸向外端的距離K為胎面觸地寬度Tw的35％到40％。
如圖7所示，每個第四帶束簾布層7D的軸向?qū)挾萕4可以等于距離K。在此情況下，一對帶束簾布層7D設(shè)置為使得兩個帶束簾布層7D、7D的軸向內(nèi)邊緣在輪胎赤道C處相互接觸。如上所述，代替一對第四帶束簾布層7D、7D，可以使用單個帶束簾布層7D，比如其中帶束層簾線以相對于圓周方向成最大5°的角度α4取向。
如圖4到6所示的在設(shè)置一對其間留有空隙的第四帶束簾布層7D的情況下，優(yōu)選地，在它們之間設(shè)置第五帶束簾布層7E。此時，每個帶束簾布層7D的軸向?qū)挾冗x自5到135mm的范圍。例如，每個帶束簾布層7D的軸向?qū)挾萕4可以為胎面觸地寬度Tw約1.3％到約20％，特別是約1.5％到15％。
在帶束層7中，構(gòu)建為第一到第三帶束簾布層7A到7C的任一個的帶束層簾線與另一個帶束層簾線交叉以形成牢固的三角形結(jié)構(gòu)，由此能夠確保必須的帶束層剛性。而且，由于第二帶束簾布層7B設(shè)置為使得其帶束層簾線基本沿圓周方向取向，胎面部分2的約束力能夠顯著地增加。此外，第四帶束簾布層7D用于加強性地增強胎肩區(qū)域的約束力——該胎肩區(qū)域通常傾向于缺乏約束力。因此，與第二帶束簾布層7B相配合，第四帶束簾布層7D均勻地在整個寬度范圍上展現(xiàn)出極佳的環(huán)箍效應(yīng)來抑制了胎面部分的外徑增加，從而能夠有效地防上不均勻磨損、帶束層邊緣分離和在胎面花紋溝底部處的破裂的發(fā)生。
如果第一帶束簾布層7A的軸向?qū)挾萕1和第三帶束簾布層7C的軸向?qū)挾萕3小于胎面觸地寬度Tw的85％，或者如果第二帶束簾布層7B的軸向?qū)挾萕2小于胎面觸地寬度Tw的70％，在胎肩部分處，環(huán)箍效應(yīng)未充分展現(xiàn)，相應(yīng)地不能充分地獲得抑制不均勻磨損、帶束層邊緣分離和胎面花紋溝底部處破裂的發(fā)生的效果。如果第四帶束簾布層7D的寬度W4小于5mm，以及如果從輪胎赤道到第四帶束簾布層7D的軸向外邊緣的距離K小于胎面觸地寬度Tw的35％，在胎肩區(qū)域，環(huán)箍效應(yīng)沒有充分展現(xiàn)，相應(yīng)地不能充分地獲得抑制不均勻磨損、帶束層邊緣分離和在面花紋溝底部處破裂的發(fā)生的效果。如果相對第四帶束簾布層7D的軸向外邊緣的距離K大于胎面觸地寬度Tw的40％，在第四帶束簾布層7D的軸向外邊緣的張力增加，因此特束層簾線趨于破損。
為了防止發(fā)生分離損壞，例如在帶束層兩個邊緣部分處的第一和第三帶束簾布層7A和7C之間的層間分離，以與如圖1到3所示的第一實施例相同的方式，在第二帶束簾布層7B的兩側(cè)、第一和第三帶束簾布層7A和7C之間設(shè)置從第二帶束簾布層7B的各軸向外邊緣軸向朝外延伸的增強橡膠層10。
關(guān)于如圖1到3所示的實施例所解釋的輪胎1的所有其他部件，包括三角膠芯橡膠8和緩沖橡膠11，也可應(yīng)用于如圖4到7所示的實施例。
雖然參照附圖介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不言而喻，本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例，可以進行各種變化和修改。通過以下例子和對比例，更具體地說明和解釋了本發(fā)明。
例子1到4和對比例1到6圖1所示的具有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的低高寬比的重載子午線輪胎(尺寸435/45R22.5)是根據(jù)表1所示的規(guī)格制造的，并通過如下所述的方法測試抗不均勻磨損性能、在花紋溝底部的抗破裂性能以及輪胎的胎面耐久性。在這些例子和對比例中所制造的輪胎中，第一帶束簾布層7A的帶束層簾線角度α1為相對于圓周方向+18°，第二帶束簾布層7B的帶束層簾線角度α2大致為0°(螺旋環(huán)繞)，第三帶束簾布層7C的帶束層簾線角度α3為-18°，第四帶束簾布層7D的帶束層簾線角度α4為-18°。
作為對照標準的是根據(jù)如圖8所示的傳統(tǒng)帶束層簾線布置所制造的輪胎，其中第一帶束簾布層b1的帶束層簾線角度α1為相對于圓周方向+50°，第二帶束簾布層b2的帶束層簾線角度α2為+18°，第三帶束簾布層b3的帶束層簾線角度α3為-18°，第四帶束簾布層b4的帶束層簾線角度α4為-18°<抗不均勻磨損性能>
每個輪胎都安裝到輪輞上(尺寸22.5×14.00)，充氣至內(nèi)壓為900kPa，附裝到2-D·4型測試小汽車的全部輪子上，在包括高速公路、城鎮(zhèn)道路和山路的實際公路上行駛10,000公里。在行駛后測量胎肩花紋溝的深度。結(jié)果基于將對照標準的結(jié)果為100的指數(shù)示出。值越大，抗不均勻磨損性能越好。
<抗破裂性能>
在測量抗不均勻磨損性能的行駛測試之后，直觀觀察胎肩花紋溝的底部中破裂的存在情況。在表中，符號○表示沒有破裂，符號×表示有破裂。
<耐久性>
在測量抗不均勻磨損性能的行駛測試之后，拆除輪胎，直觀觀察在第一和第三帶束簾布層之間的層間分離的存在情況和第一和第三帶束簾布層邊緣處的簾線松弛的存在情況。在表中，符號○表示沒有層間分離或簾線松弛，符號×表示有層間分離或簾線松弛。
測試結(jié)果示于表1。
表1

例子5到8和對比例7到9圖4所示的具有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的低高寬比的重載子午線輪胎(尺寸435/45R22.5)是根據(jù)表2所示的規(guī)格制造的，并通過如下所述的方法測試抗不均勻磨損性能、在花紋溝底部的抗破裂性能、胎面耐久性以及抗外徑增長性能。在這些例子和對比例中所制造的輪胎中，第一帶束簾布層7A的帶束層簾線角度α1為相對于圓周方向+18°，第二帶束簾布層7B的帶束層簾線角度α2大致為0°(螺旋環(huán)繞)，第三帶束簾布層7C的帶束層簾線角度α3為-18°，第四帶束簾布層7D的帶束層簾線角度α4大致為0°(螺旋環(huán)繞)，第五帶束簾布層7E的帶束層簾線角度α5為-18°。
在例子5、6和8以及對比例7到9中，一對第四帶束簾布層7D設(shè)置在第五帶束簾布層7E的兩軸向外側(cè)上。在例子7中，設(shè)置單個第四帶束簾布層7D而非一對第四帶束簾布層7D。
以上述的相同方式測量抗不均勻磨損性能和抗破裂性能。用以下方法測量耐久性和抗外徑增長性能。
<耐久性>
在測量抗不均勻磨損性能的10,000公里行駛測試之后，拆除輪胎，直觀觀察第一和第三帶束簾布層之間的層間分離存在情況和在第二和第四帶束簾布層邊緣處的簾線破損存在情況。在表2中，符號○表示沒有層間分離或簾線破損，符號×表示有層間分離或簾線破損。如果觀察到層間分離，測量分離長度，并顯示在表中。
<抗外徑增長性能>
在輪輞為22.5×14.00、內(nèi)壓900kPa、輪胎載荷41.68kN和速度40km/h的條件下，采用轉(zhuǎn)鼓測試儀使輪胎行駛25小時。在胎面表面測量輪胎外徑的增加，并采用了最大值。
測試結(jié)果示于表2。
從表1和表2的結(jié)果，可以理解根據(jù)本發(fā)明，在沒有使胎面耐久性劣化的情況下，能夠抑制不均勻磨損和胎面花紋溝底部的破裂。
表2

*例子7的輪胎具有如圖3所示的帶束層結(jié)構(gòu)，但是第四帶束簾布層的簾線角度α4約為0°。
權(quán)利要求
1.一種重載子午線輪胎，其包括胎體，所述胎體從胎面部分經(jīng)過一對胎側(cè)部分延伸到一對胎圈部分中的每個胎圈芯；和帶束層，所述帶束層設(shè)置在胎面部分中的胎體徑向外側(cè)，其中所述帶束層包括設(shè)有帶束層簾線的至少三個帶束簾布層，其中，第一帶束簾布層設(shè)置在徑向最內(nèi)側(cè)，其帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置；第三帶束簾布層設(shè)置在所述第一帶束簾布層徑向外側(cè)，其帶束層簾線在與所述第一帶束簾布層的帶束層簾線的傾斜方向相反的傾斜方向上、以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置；第二帶束簾布層設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，其帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成最大5°的角度螺旋環(huán)繞；且其中，所述第一帶束簾布層的軸向?qū)挾萕1和所述第三帶束簾布層的軸向?qū)挾萕3至少為胎面觸地寬度Tw的85％，其差值W1-W3至少是14mm，所述第二帶束簾布層的軸向?qū)挾萕2至少為胎面觸地寬度Tw的70％且小于所述第一和第三帶束簾布層的寬度W1和W3；一對增強橡膠層設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，從所述的第二帶束簾布層的各軸向外端部軸向朝外延伸，以及每個所述增強橡膠層包括軸向內(nèi)橡膠部分，其與所述第二帶束簾布層的軸向外端部相連，并且其具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1以及8.0到14.0Mpa的復(fù)彈性模量E*1；軸向外橡膠部分，其與所述的軸向內(nèi)橡膠部分相連，并且其在所述的第三帶束簾布層的軸向外端部處的厚度T2e至少為2.0mm，其復(fù)彈性模量E*2為6.0到12.0MPa并小于復(fù)彈性模量E*1。
2.如權(quán)利要求1所述的重載子午線輪胎，其特征在于每個所述的增強橡膠層的所述軸向內(nèi)橡膠部分的肖氏A型硬度Hs1為69到79，所述軸向外橡膠部分的肖氏A型硬度Hs2為65到75且其小于硬度Hs1。
3.如權(quán)利要求1所述的重載子午線輪胎，其特征在于所述軸向外橡膠部分的厚度T2e不小于所述軸向內(nèi)橡膠部分的厚度T1。
4.如權(quán)利要求1所述的重載子午線輪胎，其特征在于每個所述的增強橡膠層的所述軸向外橡膠部分包括一厚度逐漸增加的部件，其以逐漸增加其厚度T2的方式從所述軸向內(nèi)橡膠部分的軸向外端部軸向朝外延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的重載子午線輪胎，其特征在于所述帶束層包括第四帶束簾布層，其設(shè)置在所述第三帶束簾布層的徑向外側(cè)，且其帶束層簾線在與所述第三帶束簾布層的簾線傾斜方向相同的傾斜方向上、以相對于圓周方向成10到45°的角度取向。
6.如權(quán)利要求1所述的重載子午線輪胎，其特征在于所述帶束層包括第四帶束簾布層，其設(shè)置在所述第三帶束簾布層的徑向外側(cè)，且其帶束層簾線以相對于圓周方向成最大5°的角度取向。
7.一種重載子午線輪胎，包括胎體，所述胎體從胎面部分經(jīng)過一對胎側(cè)部分延伸到在一對胎圈部分中的每個胎圈芯；帶束層，其在胎面部分內(nèi)、胎體的徑向外側(cè)，且包括多個帶束簾布層，其中所述帶束層包括第一帶束簾布層，其設(shè)置在徑向最內(nèi)側(cè)并且其帶束層簾線以相對于圓周方向成10到45°的角度設(shè)置；第三帶束簾布層，其設(shè)置在所述第一帶束簾布層的徑向外側(cè)并且其帶束層簾線在與所述第一帶束簾布層的帶束層簾線傾斜方向相反的傾斜方向上、以相對于輪胎圓周方向成10到45°的角度設(shè)置；第二帶束簾布層，其設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間并且其帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成最大5°的角度螺旋環(huán)繞；第四帶束簾布層，其設(shè)置在所述第三帶束簾布層的徑向外側(cè)并且其帶束層簾線以相對于輪胎圓周方向成最大5°的角度螺旋環(huán)繞；其中，所述第一帶束簾布層的軸向?qū)挾萕1和所述第三帶束簾布層的軸向?qū)挾萕3至少為胎面觸地寬度Tw的85％，所述第二帶束簾布層的軸向?qū)挾萕2至少為胎面觸地寬度Tw的70％且小于所述第一和第三帶束簾布層的寬度W1和W3，所述第四帶束簾布層的軸向?qū)挾萕4至少為5mm，并且從輪胎赤道到所述第四帶束簾布層的軸向外端部的距離K為輪胎觸地寬度Tw的35到40％，一對增強橡膠層設(shè)置在所述第一和第三帶束簾布層之間，從所述的第二帶束簾布層的各軸向外端部軸向朝外延伸，以及每個所述增強橡膠層包括軸向內(nèi)橡膠部分，其與所述第二帶束簾布層的軸向外端部相連，并且其具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1和8.0到14.0Mpa的復(fù)彈性模量E*1；軸向外橡膠部分，其與所述軸向內(nèi)橡膠部分相連，并且其在所述第三帶束簾布層的軸向外端部處具有至少為2.0mm的厚度T2e，其復(fù)彈性模量E*2為6.0到12.0MPa且小于復(fù)彈性模量E*1。
8.如權(quán)利要求7所述的重載子午線輪胎，其特征在于所述第四帶束簾布層是一對帶束簾布層，其設(shè)置在相對于輪胎赤道的兩側(cè)上并且在它們之間留有間隙。
9.如權(quán)利要求8所述的重載子午線輪胎，其特征在于一第五帶束簾布層設(shè)置在所述第三帶束簾布層的徑向外側(cè)、位于所述一對第四帶束簾布層之間，其帶束層簾線在與所述的第三帶束簾布層的簾線的傾斜方向相同的傾斜方向上、以相對于圓周方向成10到45°的角度取向。
10.如權(quán)利要求7所述的重載子午線輪胎，其特征在于所述第一帶束簾布層的軸向?qū)挾萕1和所述第三帶束簾布層的軸向?qū)挾萕3之間的差值W1-W3至少為14mm。
全文摘要
一種重載輪胎，其具有改進的抗不均勻磨損性能和在花紋溝底部處的抗破裂性能而沒有減弱耐久性，包括帶束層，該帶束層具有第一和第三帶束簾布層，其簾線相對于輪胎赤道成10到45°的角度設(shè)置；第二帶束簾布層，其簾線相對于輪胎赤道成最大5°的角度設(shè)置；第一和第三帶束簾布層的軸向?qū)挾萕1和W3至少是胎面觸地寬度Tw的85％，優(yōu)選地，差值W1－W3至少是14mm，第二帶束簾布層的軸向?qū)挾萕2至少是胎面觸地寬度Tw的70％并小于寬度W1和W3；一對增強橡膠層，其設(shè)置在第一和第三帶束簾布層之間，從第二帶束簾布層的軸向外端部軸向朝外延伸，每個包括軸向內(nèi)部分，復(fù)彈性模量E*1為8.0到14.0MPa；軸向外部分，復(fù)彈性模量E*2為6.0到12.0MPa且小于復(fù)彈性模量E*1。
文檔編號B60C9/18GK1994763SQ20061013761
公開日2007年7月11日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日
發(fā)明者萬野明, 應(yīng)矢幸秀 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社