專利名稱：重載輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重載輪胎，更具體地，涉及一種具有能夠減輕輪胎的重量而不會劣化胎圈耐久性的胎圈結(jié)構(gòu)的重載輪胎。
背景技術(shù)：
形成充氣輪胎骨架的胎體簾布層通常通過將該簾布層的兩端部繞一對相對的胎圈芯卷起而錨定。近年來，提出了一種所謂的胎圈卷繞結(jié)構(gòu)，例如如JP-A-2005-170145中所公開的那樣，其中如圖5所示，胎體簾布層“a”的每個卷起部分a1繞胎圈芯“b”卷繞大約一圈。因為卷起部分a1終止于胎圈芯“b”的附近，在胎圈變形時所施加的應(yīng)力很少作用在卷起部分a1的終端a1e上，從而，該胎圈卷繞結(jié)構(gòu)可有效地控制從胎體簾布層的終端a1e開始發(fā)生的破壞，例如簾線松弛。由于卷起部分a1的長度小，此結(jié)構(gòu)還具有減輕重量的優(yōu)點。然而，對于具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎而言，還強烈地需要進一步地減輕重量，例如通過減小輪胎胎圈部分的橡膠體積實現(xiàn)。
在另一方面，當與地面接觸時，與無胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎相比，具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎呈現(xiàn)出相對較大的胎圈變形。為了防止胎體簾布層“a”的主部a2沿軸向向外的方向倒落，公知地，通過將一個具有“U”形橫截面的胎圈增強層“c”設(shè)置在胎圈部分中來增強胎圈部分。因此設(shè)置的胎圈增強層由朝胎體卷起部分的徑向內(nèi)側(cè)延伸的彎曲部分、以及從該彎曲部分徑向向外延伸的軸向內(nèi)部分和軸向外部分構(gòu)成。然而，剪力大量地作用在胎圈增強層的軸向外部分c1的徑向外端c1e上，從而會損壞外端c1e。可通過增加胎圈部分在外端c1e處的橡膠體積來減小應(yīng)變而減小剪力，但是這導(dǎo)致輪胎重量的增加。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種重載輪胎，其可以通過減輕胎圈部分的重量而實現(xiàn)輪胎的重量減輕并同時確保了胎圈的耐久性。
本發(fā)明的這個目的以及其它目的將通過下文的描述而變得明確。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當將低彈性的軟橡膠用在胎圈增強層“c”的徑向向外延伸的軸向外部分c1的徑向外端c1e周圍的區(qū)域中以軟化該區(qū)域時，即用在位于胎體簾布層的主部a2與胎圈增強層的外部分c1之間的軸向內(nèi)橡膠“gi”的至少一部分中以及用在位于胎圈增強層的外部分c1與輪胎的外表面之間的軸向外橡膠“go”的至少一部分中時，可以防止從胎圈增強層的軸向外部分c1的徑向外端c1e開始發(fā)生的破壞，從而確保胎圈的耐久性，即使是試圖通過減小內(nèi)橡膠“gi”的軸向厚度來減輕重量的情況下也是如此。
依據(jù)本發(fā)明，提供了一種重載輪胎，其包括胎面部分；一對胎側(cè)部分；一對胎圈部分；胎體簾布層，其從胎面部分經(jīng)過胎側(cè)部分延伸到胎圈部分的每個胎圈芯并繞胎圈芯從輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)卷起，從而形成一對卷起部分和位于該對卷起部分之間的胎體主部，每個卷起部分包括徑向內(nèi)主部和徑向外子部，該徑向主部沿胎圈芯的軸向內(nèi)表面、徑向內(nèi)表面以及軸向外表面彎曲，該徑向外子部在鄰近胎圈芯徑向外表面的區(qū)域中、以相對于胎圈芯的徑向外表面傾斜的方式、從彎曲的徑向內(nèi)主部向胎體主部軸向向內(nèi)延伸；一對胎圈增強層，每個胎圈增強層包括經(jīng)過胎體卷起部分的徑向內(nèi)側(cè)的彎曲部分、位于彎曲部分的軸向外側(cè)并與胎體卷起部分分離地以向輪胎的軸向外側(cè)略微傾斜的方式從該彎曲部分徑向向外延伸的軸向外部分、以及位于彎曲部分的軸向內(nèi)側(cè)并沿胎體主部的軸向內(nèi)表面從彎曲部分徑向向外延伸的軸向內(nèi)部分，其中，胎圈增強層的軸向外部分從其徑向外端到胎圈基線的徑向高度為25到40毫米，而胎圈增強層的軸向外部分與位于胎體主部上、與胎圈芯的徑向外表面相距隔開5毫米距離的點Pj之間的距離為14到20毫米；軸向內(nèi)橡膠，其位于胎體主部和胎圈增強層的軸向外部分之間，且其包括鄰近胎圈增強層的軸向外部分的第一低模量橡膠部分，該第一低模量橡膠部分的復(fù)彈性模量E*1為3.0到6.0MPa，其中，軸向內(nèi)橡膠在從胎圈增強層的軸向外部分的徑向外端垂直地繪制到胎體主部的第一基線上所測得的厚度Ti為7.0毫米到13.0毫米，且第一低模量橡膠部分在第一基線上的厚度ti與厚度Ti的比ti/Ti至少為0.9；以及軸向外橡膠，其位于胎圈增強層的軸向外部分和輪胎的軸向外表面之間，且具包括鄰近胎圈增強層的軸向外部分的第二低模量橡膠部分，該第二低模量橡膠部分的復(fù)彈性模量E*2為3.0到6.0MPa，其中，軸向外橡膠在從胎圈增強層的軸向外部分的徑向外端垂直地繪制到輪胎的軸向外表面的第二基線上所測得的厚度To為5.0毫米到11.0毫米，且第二低模量橡膠部分在第二基線上的厚度to與厚度To之間的比to/To至少為0.4。
位于胎體主部和胎圈增強層的軸向外部分之間的軸向內(nèi)橡膠可以是橫截面為三角形的胎圈三角膠條，其位于胎體卷起部分的徑向外子部的徑向外側(cè)并以漸縮的方式徑向向外延伸。胎圈三角膠條可僅由第一低模量橡膠制造。位于胎圈增強層的軸向外部分和輪胎軸向外表面之間的軸向外橡膠可以是用于防止輪輞打滑的鉗緊橡膠，該鉗緊橡膠至少經(jīng)過胎圈增強層的彎曲部分的徑向內(nèi)側(cè)以形成胎圈底部，并且其進一步經(jīng)過胎圈增強層的外部分的軸向外側(cè)且從胎圈基線朝輪胎的徑向外側(cè)以漸縮方式延伸。鉗緊橡膠的徑向向外延伸部分的至少一部分由第二低模量橡膠制造并設(shè)置成與胎圈增強層的外部分以及胎圈三角膠條的軸向外表面相接觸。
在說明書中，除非另行指出，輪胎各個部件或部分的“尺寸”指的是在輪胎安裝在標準輪輞上并充氣到50kPa的內(nèi)壓時的標準狀態(tài)下的無負載情況下所測得的。術(shù)語“標準輪輞”指的是輪胎所基于的標準化系統(tǒng)中針對每個輪胎所限定的輪輞，例如在JATMA中被稱為“標準輪輞(standard rim)”、在TRA中被稱為“設(shè)計輪輞(design rim)”以及在ETRTO中被稱為“測量輪輞(measuring rim)”。
此外，本文中使用的術(shù)語“復(fù)彈性模量”指的是通過黏彈性分光計在如下的條件下所測得的數(shù)值測量溫度為70℃，頻率為10Hz，初始應(yīng)變?yōu)?0％而動態(tài)應(yīng)變?yōu)椤?％。


圖1為重載輪胎的橫截面視圖，其示出了本發(fā)明的一個實施方式；圖2為橫截面視圖，其示出了胎圈部分中的胎圈卷繞結(jié)構(gòu)；圖3為局部放大的橫截面視圖，其示出了圖1所示輪胎的帶有胎圈增強層的胎圈部分；圖4為橫截面視圖，其示出了傳統(tǒng)的胎圈結(jié)構(gòu)，其中胎體簾布層的卷起端并未繞胎圈芯卷繞；以及圖5為橫截面視圖，其示出了具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)胎圈部分。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行解釋。
圖1示出了本發(fā)明的重載輪胎的橫截面視圖，該重載輪胎被充氣到內(nèi)壓為50kPa。在圖1中，重載輪胎1包括胎體6和帶束層7，所述胎體從胎面部分2經(jīng)過胎側(cè)部分3延伸到位于相對的胎圈部分4中的各胎圈芯5，所述帶束層設(shè)置在胎面部分2中的胎體6的徑向外側(cè)。
帶束層7包括至少兩個簾布層，通常包括三個或更多個簾布層，其帶束層簾線由鋼制成。根據(jù)圖1所示的實施方式的輪胎1包括由四個帶束簾布層組成的帶束層7，其中設(shè)置在徑向最內(nèi)側(cè)處的是第一帶束簾布層7A，其帶束層簾線以相對于輪胎周向成例如為60±15°的角度設(shè)置，而隨后布置在第一簾布層的徑向外側(cè)的是第二到第四帶束簾布層7B、7C和7D，其帶束層簾線相對于輪胎周向成例如為10到35°的小角度設(shè)置。帶束簾布層疊置為使得位于一個簾布層中的簾線與位于另一個帶束簾布層中的簾線至少在一個點處交叉，從而提高帶的剛度而通過環(huán)箍效應(yīng)來增強胎面部分2。
胎體6包括至少一個胎體簾布層6A(在這個實施方式中為一個胎體簾布層)，其中鋼制的胎體簾線布置成與輪胎周向成75到90°的角度。胎體簾布層6A包括環(huán)面形的主部6a以及卷起部分6b，該主部從一個胎圈芯5經(jīng)過輪胎的胎冠部分延伸到相對的胎圈芯5，所述卷起部分從主部6a的兩端延伸并且繞胎圈芯5從輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)卷起，從而錨固住胎體簾布層。
每個胎圈芯5都包括環(huán)狀體，該環(huán)狀體例如通過成排且呈多層地卷繞至少一個鋼制胎圈絲5w以獲得預(yù)定的橫截面形狀——例如如圖1和2中所示的扁平的大致六邊形橫截面——而形成。胎圈芯5的橫截面可以是其它的形狀，例如扁平的矩形和五邊形。橫截面為扁平六邊形的胎圈芯5具有徑向內(nèi)面SL、徑向外面SU、軸向內(nèi)側(cè)面Si、以及軸向外側(cè)面So，該徑向內(nèi)面在橫截面中形成徑向內(nèi)長側(cè)(圖2中的下側(cè))，所述徑向外面在橫截面中形成徑向外長側(cè)(圖2中的上側(cè))，所述軸向內(nèi)側(cè)面在截面中形成折扭曲的線狀彎折側(cè)，其將胎圈芯5的徑向內(nèi)面SL和徑向外面SU在輪胎的軸向內(nèi)側(cè)上連接起來，所述軸向外側(cè)面在橫截面中形成相對的彎折側(cè)。如圖3所示，胎圈芯5的徑向內(nèi)面SL與常規(guī)輪輞J的胎圈座表面JI大致平行地延伸，因而，胎圈部分4和胎圈座表面JI之間的配合力在很廣的范圍上得以增大。對于無內(nèi)胎輪胎而言，常規(guī)輪輞J為15°錐度的凹槽輪輞。因此，在這個實施方式中，胎圈芯5的內(nèi)面SL和外面SU都相對于輪胎軸向成大致15°的角度傾斜?！按笾?5°”意味著這樣的一個數(shù)值其允許在制造中的誤差值在15°±2°的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的輪胎1具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)，其中胎體6的每個卷起部分6b都繞胎圈芯5大致卷繞一周。從而，如圖2所示，卷起部分6b包括沿胎圈芯5的軸向內(nèi)側(cè)面Si、徑向內(nèi)面SL以及軸向外側(cè)面So彎曲的徑向內(nèi)主部10，以及包括自主部10延續(xù)并在鄰近胎圈芯5的徑向外面SU的區(qū)域中傾斜地朝胎體主部6a延伸的徑向外子部11。卷起部分6b的子部11指位于胎圈芯5的外面SU(或者一個與外面SU接觸的切線)的徑向外側(cè)的部分，且該子部11以距胎圈芯5的徑向外面SU的距離朝其末端11a的方向(沿著輪胎的軸向向內(nèi)的方向)增加的方向傾斜。
卷起部分6b可與胎圈芯5的徑向外面SU的軸向外邊緣接觸，且其子部11從其軸向向內(nèi)延伸而與徑向外面SU形成預(yù)定的角度θ，或者，如圖2所示，在側(cè)面So的彎折部分處，卷起部分6b的主部10可與軸向外面So分離而徑向向外且軸向向內(nèi)地延伸，且子部11從與徑向外面SU的軸向外邊緣隔開的位置軸向向內(nèi)延伸，以與徑向外面SU形成預(yù)定的角度θ。在圖2所示的實施方式中，卷起部分6b呈弧狀方式平滑彎曲而沒有形成彎折部，而卷起部分6b的子部11從與胎圈芯5的徑向外面SU的軸向外邊緣隔開的位置軸向向內(nèi)延伸。填充橡膠13設(shè)置在胎圈芯5與胎體6的卷起部分6b之間。特別地，具有大致三角形橫截面的填充橡膠13設(shè)置在卷起部分6b的子部11和胎圈芯5的徑向外面SU之間。
子部11相對胎圈芯5的徑向外面SU的傾斜角θ(如圖2所示)優(yōu)選至少為10°，更優(yōu)選至少為15°，因為這樣可適當減輕胎體簾線的彎折或彎曲程度，進而避免模制缺陷(例如由于簾線的回彈而導(dǎo)致產(chǎn)生空隙)。如果角度θ過大，卷起部分6b的緊固力被削弱，所以可能會出現(xiàn)胎體簾布層被拉出。因此，角度θ優(yōu)選最大為60°更優(yōu)選最大為45°。
優(yōu)選地，胎體卷起部分6b的子部11的終端11a與胎圈芯5的徑向外面SU隔開3到10毫米的距離La。如果終端11a和外面SU之間的距離La小于3毫米，則子部11的胎體簾線的彎折程度較大，因此，胎體簾線的彎折或彎曲程度不能被充分地減輕。此外，當輪胎接觸路面時，終端11a將受到較大的沖擊，從而，終端11a易于受損。在另一方面，如果距離La超過10毫米，則輪胎變形時的應(yīng)力會大量地作用在終端11a上，從而，終端11a易于受損。
優(yōu)選地，胎體卷起部分6b的子部11的終端11a以末接觸胎體主部6a的方式終止而形成間隙Lb。位于終端11a與胎體主部6a之間的距離Lb優(yōu)選為1.0毫米或更大，以防止終端11a產(chǎn)生諸如由于與胎體主部6a接觸而導(dǎo)致的微振磨損的簾線損壞。在另一方面，如果距離Lb超過5.0毫米，則子部11過短，進而緊固到胎圈芯5上的力將變得不足，所以可能會易于出現(xiàn)所謂的拉出。
如圖2所示，上述的角度θ為形成于胎圈芯5的徑向外面SU(即與外面SU接觸的切線K)與將末端11a與胎體卷起部分6b子部11的徑向下端11b(即，卷起部分6b與切線K相交的點11b)連接起來的直線之間的角度。當位于胎圈芯5的橫截面中的胎圈絲5w在輪胎徑向上的高度豎直變化、從而胎圈芯5的徑向外面SU形成不平的表面時，與露出在徑向外面SU上的胎圈絲中的軸向最外側(cè)胎圈絲5wo和軸向最內(nèi)側(cè)胎圈絲5wi都相接觸的切線K被看作是對應(yīng)于徑向外面SU的線。類似地，相對于徑向內(nèi)面SL、側(cè)面Si和側(cè)面So而言，每個與位于各而中露出的胎圈絲排的兩端處的胎圈絲(即位于胎圈芯橫截面的多邊形的相應(yīng)角處的胎圈絲)相接觸的切線K被看作是對應(yīng)于胎圈芯5各個面SL、Si和So的線。
填充橡膠13是由低模量、具有極佳的減輕沖擊或應(yīng)力效應(yīng)的橡膠組分制成的。從而，填充橡膠13用于吸收產(chǎn)生于胎體卷起部分6b的子部11的終端11a處的應(yīng)變，以防止對終端11a造成損傷。對填充橡膠13而言，復(fù)彈性模量E*3為5到15MPa的橡膠組分是優(yōu)選的。如果復(fù)彈性模量E*3小于5MPa，則填充橡膠13過軟，進而終端11a處的應(yīng)變會變大。如果復(fù)彈性模量E*3大于15MPa，則填充橡膠13的柔性太差，從而降低了減輕和吸收應(yīng)變的效應(yīng)。從這個觀點來說，填充橡膠13的復(fù)彈性模量E*3的下限優(yōu)選設(shè)為6MPa或更大，特別是7MPa或更大，而復(fù)彈性模量E*3的上限優(yōu)選設(shè)為13MPa或更小，特別是11MPa或更小。
因為與傳統(tǒng)的無胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎相比，具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎的胎圈部分中的剛度較小，因此具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎的輪胎偏轉(zhuǎn)剛度通常往往較差。因此，將胎圈增強層15設(shè)置在胎圈部分4中，以增加胎圈剛度。胎圈增強層15包括傾斜布置的鋼簾線的簾布層，例如，簾線與輪胎周向之間的相對角度為15到60°。胎圈增強層15的橫截面大致為U形，并且如圖3所示，包括彎曲的中間部分15A、軸向外部分15o、以及軸向內(nèi)部分15i，該中間部分15A沿卷起部分6b的主部10經(jīng)過胎體簾布層的卷起部分6b的徑向內(nèi)側(cè)，所述軸向外部分15o位于彎曲部分15A的軸向外側(cè)并以朝向輪胎的軸向外部分略微傾斜的方式與卷起部分6b的主部10分離地筆直朝向輪胎的徑向外側(cè)延伸，所述軸向內(nèi)部分15i位于彎曲部分15A的軸向內(nèi)側(cè)并沿胎體簾布層6A的主部6a的軸向內(nèi)表面徑向向外延伸。
軸向外部分15o從胎圈基線BL到外部分15o的徑向外端Pe的沿輪胎徑向的高度Ho的范圍為25到40毫米。如果徑向高度Ho小于25毫米，則不能獲得所需要的增強效應(yīng)。在另一方面，如果徑向高度Ho大于40毫米，則徑向外端Pe過度地接近胎側(cè)部分3的大變形位置處，所以，由于過大的剪切應(yīng)力集中在外端Pe處，產(chǎn)生了源于徑向外端Pe的損傷。因為胎圈增強層15的軸向內(nèi)部分15i鄰近于胎體簾布層的主部6a并從而受到保護，所以內(nèi)部分15i的末端與外部分15o相比是不容易受損的。因此，內(nèi)部分15i的徑向高度Hi可以造得比徑向高度Ho要大。然而，從駕駛的舒適度和重量減輕的方面來看，優(yōu)選地，徑向高度Hi小于徑向高度Ho。
在本發(fā)明中，特定的低模量橡膠設(shè)置在胎圈增強層15的外部分15o的軸向內(nèi)側(cè)和軸向外側(cè)，至少使得其包繞住外部分15o的徑向外端Pe、優(yōu)選地覆蓋住外部分15o的軸向內(nèi)表面和軸向外表面。在如圖3所示的優(yōu)選實施方式中，設(shè)置在外部分15o的軸向內(nèi)側(cè)的低模量橡膠21從與外部分15o的徑向下端相對應(yīng)的位置沿著外部分15o的軸向內(nèi)表面以漸縮的方式延伸過外部分15o的徑向上端。設(shè)置在外部分15o軸向外側(cè)的低模量橡膠31設(shè)置成覆蓋外部分15o的軸向外表面以及從末端Pe延伸的低模量橡膠21的一部分的軸向外表面。
(1)位于胎體主部6a和胎圈增強層15的外部分15o之間的軸向內(nèi)橡膠20包括低模量橡膠部分21，并且，與傳統(tǒng)輪胎相比，其厚度減小，從而在第一基線X1上測得的厚度Ti為7毫米到13毫米，其中該第一基線X1從外部分15o的徑向外端Pe到胎體主部6a垂直地繪制。低模量橡膠部分21包括復(fù)彈性模量E*1為3.0到6.0MPa的低模量橡膠，并且其鄰近胎圈增強層的外部分15o設(shè)置。低模量橡膠部分21在第一基線X1上的厚度ti與軸向內(nèi)橡膠20的厚度Ti的比ti/Ti為0.9到1.0。
(2)位于胎圈增強層15的外部分15o和輪胎的軸向外表面TS之間的軸向外橡膠30包括低模量橡膠部分31，并且其厚度為在第二基線X2上測得的厚度To為5.0毫米到11.0毫米，其中該第二基線X2從外部分15o的徑向外端Pe到輪胎的軸向外表面TS垂直地繪制。低模量橡膠部分31包括復(fù)彈性模量E*2為3.0到6.0MPa的低模量橡膠，并且其鄰近胎圈增強層15的外部分15o設(shè)置。低模量橡膠部分31在第二基線X2上的厚度“to”與軸向外橡膠30的厚度To的比to/To至少為0.4，特別為0.4到小于1.0，優(yōu)選地為0.4到0.9。
低模量橡膠部分21和31都鄰近胎圈增強層15的外部分15o設(shè)置、徑向向外地延伸并覆蓋外部分15o的軸向內(nèi)表面和外表面以保護外部分15o的末端Pe。
在圖3所示的實施方式中，軸向內(nèi)橡膠20由胎圈三角膠條8構(gòu)成；而軸向外橡膠30由鉗緊橡膠(clinch rubber)9構(gòu)成，以防止輪輞打滑。
胎圈三角膠條8是這樣的一個構(gòu)件其橫截面為三角形，位于胎體主部6a和胎圈增強層15的軸向外部分15o之間，并從胎體卷起部分6b的子部11的徑向外表面以漸縮的方式延伸。從胎圈基線BL到胎圈三角膠條8末端8e的高度Hb大于胎圈增強層的外部分15o的高度Ho。從駕駛舒適度的角度來說，高度Hb優(yōu)選設(shè)成輪胎1的橫截面高度H(如圖1所示)的40％或更少。示于圖3中的胎圈三角膠條8由軸向內(nèi)三角部分8L和軸向外三角部分8U組成，這兩個部分由從位于胎體卷起部的子部11內(nèi)端附近的位置延伸到胎體主部6a的界線BDL限定。軸向外三角部分8U由上述復(fù)彈性模量E*1為3.0到6.0MPa的低模量橡膠部分21形成。優(yōu)選地，軸向內(nèi)三角部分8L由復(fù)彈性模量E*4為30到70MPa的高模量橡膠形成，以增強胎圈剛度。胎圈三角膠條8可僅由低模量橡膠制成。
鉗緊橡膠9是用于防止輪輞打滑的構(gòu)件，其形成了胎圈部分4的表層。鉗緊橡膠9至少從與胎圈基線BL對應(yīng)的高度處徑向向外地延伸，經(jīng)過胎圈增強層的外部分15o的軸向外側(cè)。在圖3所示的實施方式中，鉗緊橡膠9由基部9L和鉗緊主部9U組成，該基部9L形成了胎圈底部，所述鉗緊主部9U與基部9L相連續(xù)并形成了輪胎的軸向外表面TS。鉗緊主部9U與胎圈增強層的外部分15o的軸向外表面相接觸地徑向向外延伸而直至外部分15o的末端Pe，并進一步與軸向外三角部分8U的軸向外表面接觸相接觸地徑向向外延伸，并且其終止于位于軸向外三角部分8U的末端8e的徑向下方的位置處，從而，軸向外三角部分8U的徑向上端部與胎側(cè)橡膠3G接觸。軸向外三角部分8U的軸向外表面從胎圈增強層的外部分15o的末端Pe徑向向外延伸。鉗緊主部9U的徑向上端部與胎側(cè)橡膠3G接觸，所述胎側(cè)橡膠構(gòu)成了胎側(cè)3的表層。鉗緊主部9U與胎側(cè)橡膠3G的接觸表面S從輪胎的軸向外表面TS徑向向外延伸到軸向外三角部分8U的軸向外表面。
鉗緊主部9U由軸向內(nèi)層9i和軸向外層9o組成，該軸向內(nèi)層9i鄰接胎圈增強層的外部分15o，并且隨后在位于外部分15o末端Pe徑向上方的區(qū)域中鄰接軸向外三角部分8U，而所述軸向外層9o形成輪胎的軸向外表面TS。軸向內(nèi)層9i由上述復(fù)彈性模量E*2為3.0到6.0MPa的低模量橡膠部分31形成。軸向內(nèi)層9i從胎圈基線BL沿輪胎徑向的高度Hc優(yōu)選為胎圈增強層的外部分15o的高度Ho的1.2到2.0倍。優(yōu)選地，軸向外層9o和鉗緊基部9L由耐磨損性能良好的橡膠形成，其復(fù)彈性模量E*5為9.0到15.0MPa。
如上所述，在本發(fā)明中，通過使在第一基線X1上測得的軸向內(nèi)橡膠20的厚度Ti的范圍為7.0毫米到13.0毫米，與傳統(tǒng)輪胎相比軸向內(nèi)橡膠20的厚度減小，以使得胎圈部分4變薄，從而實現(xiàn)重量減輕。在另一方面，低模量橡膠部分21和31設(shè)置在軸向內(nèi)橡膠20和軸向外橡膠30中，因而胎圈增強層的外部分15o及其終端Pe從軸向內(nèi)側(cè)和軸向外側(cè)均被覆蓋住并受到保護，從而減輕作用在終端Pe上的剪切力。從而，可以防止源于終端Pe處的諸如簾線松弛等的損傷，以增加胎圈的耐久性，同時實現(xiàn)重量減輕。
如果軸向內(nèi)橡膠20和軸向外橡膠30的復(fù)彈性模量E*1和E*2小于3.0MPa，則胎圈變形變大而增大剪切力，且如果大于6.0MPa，則不能充分地減小剪切力。從而，在這些情形中，內(nèi)橡膠20和外橡膠30的胎圈耐久性增強效應(yīng)沒有呈現(xiàn)出來。
從剪切力減小效應(yīng)來看，優(yōu)選地，差值“E*1-E*2”為3.0MPa或更小，并且更優(yōu)選地，內(nèi)橡膠20和外橡膠30具有相同的復(fù)彈性模量。
如果內(nèi)橡膠20的厚度Ti小于7毫米、或者如果外橡膠30的厚度To小于5.0毫米，則胎圈變形變得過大而不能通過使用低模量橡膠21和31來增加胎圈的耐久性。其對于操縱穩(wěn)定性來說也是不利的。如果厚度Ti大于13.0毫米、或者如果厚度To大于11.0毫米，則不能實現(xiàn)重量的減輕。從這樣的觀點來說，優(yōu)選地，內(nèi)橡膠20的厚度Ti不小于9.0毫米且不大于15.0毫米，并且優(yōu)選地，外橡膠30的厚度To不小于10.0毫米且不大于13.0毫米。
如果ti/Ti的比小于0.9、或者如果to/To的比小于0.4，則剪切力減小的效應(yīng)是不足的，因此不能實現(xiàn)胎圈耐久性的增加。ti/Ti的比的上限是1.0。因此，例如，如果界線BDL從胎體卷起部分6b的子部11的內(nèi)端延伸，則內(nèi)三角部分8L可設(shè)置在位于第一基線X1徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域中。胎圈三角膠條8可僅由外三角部分8U構(gòu)成。to/To的比的上限優(yōu)選為0.9。
因為胎圈增強層的外部分15o的終端Pe接近彎曲變形中的應(yīng)力中性線并且為了減小作用在終端Pe上的應(yīng)力，優(yōu)選地，外橡膠30的厚度To與內(nèi)橡膠20的厚度Ti的比To/Ti為0.6到0.9。
在如圖3所示的輪胎1中，從點Pj到胎圈增強層的外部分15o的距離W為14到20毫米，其中點Pj位于胎體主部6a上、與胎圈芯5的徑向外表面SU之間隔開5毫米的距離。如果距離W小于14毫米，則胎圈剛度小，因而操縱穩(wěn)定度變得不足。如果距離W大于20毫米，則胎圈部分4變得過大，導(dǎo)致了無用重量的增加。從胎圈部分的胎圈剛度和重量減輕之間的平衡出發(fā)，優(yōu)選地，內(nèi)橡膠20的厚度Ti與寬度W之間的比Ti/W為從0.5到0.8。
雖然已經(jīng)參照附圖對本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式進行了描述，不言而喻，本發(fā)明不僅限于這種實施方式，而是可進行各種改變和改進。通過下面的示例和比較示例，更為具體地描述和解釋了本發(fā)明。應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于這些示例。
示例1到9和比較示例1到4基于表1所示的規(guī)格制造結(jié)構(gòu)如圖1所示的重載輪胎(尺寸11R22.5)，并且通過下述的方法來測試其胎圈耐久性。
除對照標準的輪胎之外的這些輪胎都具有如圖2所示的胎圈卷繞結(jié)構(gòu)。在胎圈卷繞結(jié)構(gòu)中，胎圈卷起部分6b的子部11的角度θ為15°，距離La(子部11末端11a距離胎圈芯的徑向外表面SU的高度)為4.0毫米，距離Lb(位于末端11a與胎體主部6a之間的間隙)為2.0毫米，而設(shè)置在子部11與胎圈芯的外表面SU之間的填充橡膠13的復(fù)彈性模量E*3為6.0Mpa。對于所有在示例和比較示例中制備的輪胎而言，這些參數(shù)都是相同的。
對照標準示出如圖4所示不具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)的輪胎，其中胎體簾布層的端部U形地卷起而沿胎圈三角膠條8的軸向外表面延伸，該胎圈三角膠條8的高h2為65毫米，而卷起端距離胎圈基線BL的高度為35毫米。
<胎圈耐久性>
輪胎在轉(zhuǎn)鼓實驗機的轉(zhuǎn)鼓上運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)條件為輪輞為7.50×22.5，內(nèi)壓為700kPa，輪胎負載為26.72kN×3，且速度為30km/h。對直至胎圈部分中產(chǎn)生損傷的運轉(zhuǎn)時間進行了測量。結(jié)果基于對照標準的結(jié)果被標記成100的指數(shù)示出。數(shù)值越大，耐久性越好。
測試結(jié)果在表1中示出。
表1

--(待續(xù))--
--(接續(xù))--

權(quán)利要求
1.一種重載輪胎，包括胎面部分；一對胎側(cè)部分；一對胎圈部分；胎體簾布層，其從所述胎面部分經(jīng)過所述胎側(cè)部分延伸到胎圈部分的每個胎圈芯，并繞所述胎圈芯從輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)卷起，從而形成一對卷起部分和位于該對卷起部分之間的胎體主部，每個所述卷起部分包括徑向內(nèi)主部和徑向外子部，所述徑向內(nèi)主部沿胎圈芯的軸向內(nèi)表面、徑向內(nèi)表面以及軸向外表面彎曲，所述徑向外子部在位于胎圈芯徑向外表面附近的區(qū)域中、以相對于胎圈芯的徑向外表面傾斜的方式、從彎曲的徑向內(nèi)主部向胎體主部軸向向內(nèi)延伸；一對胎圈增強層，每個所述胎圈增強層包括經(jīng)過胎體卷起部分徑向內(nèi)側(cè)的彎曲部分、位于所述彎曲部分的軸向外側(cè)并且與胎體卷起部分分離地以朝向輪胎的軸向外側(cè)略微傾斜的方式從該彎曲部分徑向向外延伸的軸向外部分、以及位于所述彎曲部分的軸向內(nèi)側(cè)并沿胎體主部的軸向內(nèi)表面從該彎曲部分徑向向外地延伸的軸向內(nèi)部分，其中所述胎圈增強層的軸向外部分從其徑向外端到胎圈基線的徑向高度為25到40毫米，所述胎圈增強層的軸向外部分與位于胎體主部上、與胎圈芯的徑向外表面隔開5毫米的距離的點Pj之間的距離為14到20毫米；軸向內(nèi)橡膠，其位于所述胎體主部和胎圈增強層的軸向外部分之間，且其包括鄰近所述胎圈增強層的軸向外部分的第一低模量橡膠部分，該第一低模量橡膠部分的復(fù)彈性模量E*1為3.0到6.0MPa，其中，在從所述胎圈增強層軸向外部分的徑向外端到胎體主部垂直繪制的第一基線上所測得的該軸向內(nèi)橡膠的厚度Ti為7.0毫米到13.0毫米，且第一低模量橡膠部分在所述第一基線上的厚度ti與厚度Ti的比ti/Ti至少為0.9；以及軸向外橡膠，其位于所述胎圈增強層的軸向外部分和輪胎的軸向外表面之間，且其包括鄰近所述胎圈增強層的軸向外部分的第二低模量橡膠部分，該第二低模量橡膠部分的復(fù)彈性模量E*2為3.0到6.0MPa，其中，在從所述胎圈增強層的軸向外部分的徑向外端到輪胎的軸向外表面垂直繪制的第二基線上所測得的軸向外橡膠的厚度To為5.0毫米到11.0毫米，且第二低模量橡膠部分在第二基線上的厚度to與厚度To之間的比to/To至少為0.4。
2.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其中所述軸向內(nèi)橡膠為橫截面呈三角形的胎圈三角膠條，其位于所述胎體卷起部分的徑向外子部的徑向外側(cè)并在所述胎體主部和胎圈增強層的軸向外部分之間朝輪胎的徑向外側(cè)以漸縮的方式延伸，而所述軸向外橡膠是用于防止輪輞打滑的鉗緊橡膠的一部分，其至少經(jīng)過胎圈增強層的外部分的軸向外側(cè)并從胎圈基線朝輪胎的徑向外側(cè)以漸縮的方式延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其中所述軸向內(nèi)橡膠中的第一低模量橡膠部分的復(fù)彈性模量E*1與所述軸向外橡膠中的第二低模量橡膠部分的復(fù)彈性模量E*2之間的差值E*1-E*2最大為3.0MPa。
4.如權(quán)利要求2所述的重載輪胎，其中所述胎圈三角膠條僅由第一低模量橡膠部分組成。
5.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其中所述軸向外橡膠的厚度To與軸向內(nèi)橡膠的厚度Ti之間的比To/Ti為0.6到0.9。
6.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其中所述軸向外橡膠是鉗緊橡膠的一部分，其至少經(jīng)過所述胎圈增強層的彎曲部分的徑向內(nèi)側(cè)以形成胎圈底部，并且其進一步經(jīng)過胎圈增強層的外部分的軸向外側(cè)且從所述胎圈基線朝輪胎的徑向外側(cè)以漸縮的方式延伸，并且，鉗緊橡膠的徑向向外延伸部分的至少一部分由第二低模量橡膠制造并設(shè)置成與所述胎圈增強層的外部分以及胎圈三角膠條的軸向外表面相接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其中復(fù)彈性模量為5到15MPa的填充橡膠設(shè)置在所述胎圈芯的徑向外表面和胎體卷起部分的子部之間。
8.如權(quán)利要求2所述的重載輪胎，其中所述胎圈三角膠條包括軸向內(nèi)三角部分和軸向外三角部分，該軸向內(nèi)三角部分的復(fù)彈性模量為30到70MPa，該軸向外三角部分由所述的復(fù)彈性模量為3.0到6.0MPa的第一低模量橡膠制造并且其設(shè)置成與所述胎圈增強層的外部分相接觸且以漸縮的方式延伸過所述胎圈增強層的外部分的終端。
全文摘要
一種重載輪胎，其具有胎圈卷繞結(jié)構(gòu)并包括胎圈增強層，胎圈增強層的軸向外部分及徑向外端由設(shè)在胎體主部與外部分間的軸向內(nèi)橡膠和設(shè)在外部分與輪胎軸向外表面間的軸向外橡膠保護，內(nèi)橡膠包括復(fù)彈性模量為3.0到6.0MPa的第一低模量橡膠部分，在從徑向外端到胎體主部垂直繪制的第一基線上測得的內(nèi)橡膠厚度為7.0～13.0毫米，第一低模量橡膠部分在第一基線上的厚度與上述內(nèi)橡膠厚度的比至少為0.9；外橡膠包括復(fù)彈性模量為3.0到6.0MPa的第二低模量橡膠部分，在從徑向外端到輪胎的軸向外表面垂直繪制的第二基線上測得的外橡膠厚度為5.0～11.0毫米，第二低模量橡膠部分在第二基線上的厚度與上述外橡膠厚度的比至少為0.4。減少了胎圈部分的重量并保持了胎圈耐久性。
文檔編號B60C9/18GK1974237SQ20061013801
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者丸岡清人 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社