專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，特別涉及一種如卡車、公共汽車等重負(fù)荷車輛用充氣 輪胎，更具體地，本發(fā)明提出了如下技術(shù)該技術(shù)在使輪胎輕量化、減小滾動(dòng)阻力以及因此 獲得經(jīng)濟(jì)效益方面優(yōu)異，并且即使出于使輪胎輕量化的目的而將凹部形成于胎側(cè)膠也能防 止凹部形成位置的耐久性劣化。
背景技術(shù)：
近年來，從環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，需要開發(fā)低燃料消耗的充氣輪胎。作 為對(duì)策，可以減小滾動(dòng)阻力，且減小輪胎的重量為一種減小滾動(dòng)阻力的方法。出于減小輪胎的重量的目的，當(dāng)作為胎體材料的簾布層簾線(ply cord)的排列密 度(end count)降低時(shí)，擔(dān)心輪胎骨架的剛性下降，從而使輪胎的各種運(yùn)動(dòng)性能、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定 性等劣化。另一方面，當(dāng)使輪胎的側(cè)壁部和胎圈部的橡膠的總體厚度變薄時(shí)，由于側(cè)壁部和 胎圈部的剛性的下降，以類似的方式擔(dān)心轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性等劣化。為了提高充氣輪胎的發(fā)熱耐久性(durability to heatbuildup)并且減小輪胎的 重量，例如，專利文獻(xiàn)1公開了如下的充氣輪胎其中，如圖8所示，在輪胎最大寬度位置和 胎圈部的外側(cè)面與輪輞凸緣分離的分離位置之間的外側(cè)橡膠層中形成凹部61，輪胎側(cè)部在 凹部61處的總厚度比輪胎側(cè)部在輪胎最大寬度位置處的總厚度大，且凹部61的最大深度 不小于1. 5mm,由此切除橡膠重量，以減小輪胎的重量，而且抑制蓄熱，防止外側(cè)橡膠層被熱 劣化。然而，在這種充氣輪胎中，尤其不可避免地需要確保胎體65的繞胎圈芯64卷起的 卷起部(turnup portion)65b的端部附近的預(yù)定橡膠厚度，以防止胎體歸因于剛性臺(tái)階差 (st印wisedifference)而剝離。此外，由于需要在胎體65的主體部65a和卷起部65b之間 布置加強(qiáng)橡膠69，且需要布置兩端埋設(shè)在胎體65的主體部65a和卷起部65b之間的中間橡 膠(sandwiched rubber)62，因此在形成于胎側(cè)膠60的凹部61的尺寸、形狀等方面存在限 制，因此不能像期望的那樣減小輪胎的重量。因此，上述輪胎重量的減小受限，期望進(jìn)行進(jìn) 一步改進(jìn)。此外，在充氣輪胎中，在負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于徑向向內(nèi)的壓縮應(yīng)變和徑向向外的拉伸 應(yīng)變被反復(fù)地施加到形成凹部61的位置，因此橡膠在形成凹部的位置易于疲勞，期望進(jìn)一 步改進(jìn)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-158919號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題因此，本發(fā)明的目的是提供一種如下的充氣輪胎該充氣輪胎能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎的輕 量化，而沒有劣化胎體簾布層簾線的耐牽引性，且能夠有助于大幅度減小滾動(dòng)阻力，由此大 幅度減小燃料消耗；以及提供一種如下的充氣輪胎在該充氣輪胎中，通過在輪胎的外側(cè)
4面的胎側(cè)膠形成凹部來實(shí)現(xiàn)充氣輪胎的輕量化，而且能夠有效地抑制由凹部的形成所引起 的橡膠疲勞，以有效地防止凹部形成位置的耐久性的劣化；特別是提供一種重負(fù)荷車輛用 充氣輪胎。用于解決問題的方案根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎包括胎面部；一對(duì)側(cè)壁部；一對(duì)胎圈部；胎體，該胎體由 至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成，所述胎體簾布層具有主體部和卷起部，所述主體部在均被埋設(shè) 在各自的胎圈部中的胎圈芯之間環(huán)狀地延伸，所述卷起部繞所述胎圈芯從輪胎寬度方向的 內(nèi)側(cè)向外側(cè)卷起；以及胎側(cè)膠，該胎側(cè)膠被配置在所述胎體的輪胎寬度方向的外側(cè)，所述充 氣輪胎的特征在于，在將輪胎安裝到適用輪輞的姿勢(shì)下，在輪胎最大寬度位置的徑向內(nèi)側(cè) 且所述胎體的卷起部的徑向外端的徑向外側(cè)形成薄壁凹部，使得該凹部處的所述胎側(cè)膠的 沿從最外層胎體簾布層引出的法線方向測(cè)量的橡膠厚度的最小尺寸在2. 5mm 4. 5mm的范 圍。這里使用的術(shù)語“適用輪輞”是指根據(jù)在JATMA(日本汽車輪胎制造協(xié)會(huì))YEAR BOOK (年鑒)、ETRT0 (歐洲輪胎和輪輞技術(shù)組織)STANDARD MANUAL (標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè))和TRA (美 國輪胎和輪輞協(xié)會(huì))YEAR BOOK等標(biāo)準(zhǔn)中的輪胎尺寸中規(guī)定的輪輞。這里使用的術(shù)語“將輪胎安裝到適用輪輞上的姿勢(shì)”是指輪胎被安裝在在JATMA 等中限定的適用輪輞上且以根據(jù)JATMA等標(biāo)準(zhǔn)下的輪胎尺寸所指定的最大氣壓充氣的狀 態(tài)下輪胎的寬度方向截面的姿勢(shì)。這里使用的術(shù)語“輪胎最大寬度位置”是指輪胎被安裝在在JATMA等中限定的適 用輪輞上且以根據(jù)JATMA等標(biāo)準(zhǔn)下的輪胎尺寸所指定的最大氣壓充氣的狀態(tài)下輪胎的寬 度方向截面的姿勢(shì)的位置。此外，根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一實(shí)施方式包括胎面部；一對(duì)側(cè)壁部；一對(duì)胎 圈部；胎體，該胎體由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成；以及胎側(cè)膠，該胎側(cè)膠被配置在所述胎體 的輪胎寬度方向的外側(cè)，所述充氣輪胎的特征在于，所述胎體包括主體部和卷繞部，所述主 體部在均被埋設(shè)在各自的胎圈部中的胎圈芯之間環(huán)狀地延伸，所述卷繞部繞所述胎圈芯從 輪胎寬度方向的外側(cè)向內(nèi)側(cè)卷繞，在輪胎寬度方向截面中，在所述側(cè)壁部和所述胎圈部中 的至少一方的外側(cè)面上，在胎側(cè)膠形成由一個(gè)以上的圓弧構(gòu)成的薄壁凹部，所述圓弧的中 心位于所述胎體的輪胎寬度方向的外側(cè)。這里使用的術(shù)語“側(cè)壁部和胎圈部中的至少一方的外側(cè)面”包括在側(cè)壁部和胎圈 部?jī)烧呱涎由斓耐鈧?cè)面。此外，這里使用的“由一個(gè)以上的圓弧構(gòu)成的凹部”是指包括由多個(gè)圓弧組合而成 的凹部。在這種輪胎中，更優(yōu)選地，在輪胎寬度方向截面中，所述凹部的徑向外端位于如下 位置該位置與穿過輪輞凸緣的外緣且平行于輪胎的中心軸線延伸的線段相距的距離在從 該線段到輪胎最大寬度位置的距離的30 65%的范圍。此時(shí)，徑向外端可以是胎側(cè)膠的變曲點(diǎn)(inflection point)、變化點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等。此外，優(yōu)選地，所述凹部的徑向內(nèi)端位于從所述胎體的卷起部的徑向外端起沿輪 胎寬度方向向外3. Omm 10. Omm的范圍。優(yōu)選地，所述凹部是由單一圓弧限定的。
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優(yōu)選地，在將輪胎安裝到適用輪輞之前，所述凹部的曲率半徑在IOmm 200mm的范圍。優(yōu)選地，在將輪胎安裝到適用輪輞之前，在輪胎寬度方向截面中，所述凹部的徑向 外端位于所述凹部與所述側(cè)壁部的在輪胎寬度方向外側(cè)呈凸的曲線狀的外側(cè)面相切的切
點(diǎn)ο在這種情況下，這里使用的術(shù)語“所述凹部與所述側(cè)壁部的在輪胎寬度方向外側(cè) 呈凸的曲線狀的外側(cè)面相切的切點(diǎn)”是指平滑地連接形成曲線的凹部和形成曲線的凸部的
點(diǎn)ο優(yōu)選地，在將輪胎安裝到適用輪輞的姿勢(shì)下，所述凹部的徑向內(nèi)端位于從如下交 點(diǎn)起沿著輪胎外表面在徑向上向外測(cè)量的5mm 25mm的范圍，該交點(diǎn)是從所述適用輪輞的 輪輞凸緣的圓弧中心向所述胎體的主體部引出的垂線與所述輪胎的外表面的交點(diǎn)。優(yōu)選地，用于所述胎圈芯的至少一個(gè)簾線加強(qiáng)層沿著所述胎體被布置在所述胎體 的外側(cè)，在將輪胎安裝到適用輪輞之前的姿勢(shì)下，所述簾線加強(qiáng)層的位于輪胎寬度方向內(nèi) 側(cè)的徑向外端的位置位于限定所述凹部的圓弧的中心的徑向外側(cè)。這里使用的術(shù)語“在將輪胎安裝到適用輪輞之前的姿勢(shì)”是指通過硫化在模具中 成型之后的輪胎的寬度方向截面的姿勢(shì)。為了方便起見，是指當(dāng)立起輪胎單體時(shí)，由位于與 路面以180°相對(duì)的部分所指定的輪胎的寬度方向截面姿勢(shì)。優(yōu)選地，在將輪胎安裝到適用輪輞的姿勢(shì)下，所述簾線加強(qiáng)層的位于輪胎寬度方 向外側(cè)的徑向外端的位置位于從如下交點(diǎn)向上到從如下線段沿垂直于該線段的方向徑向 向內(nèi)離開不小于IOmm的位置之間，上述交點(diǎn)是從所述適用輪輞的輪輞凸緣的圓弧中心向 所述胎體的主體部引出的垂線與所述輪胎的外側(cè)面的交點(diǎn)，上述線段是在所述胎體的徑向 外端的位置處引出的平行于上述垂線的線段。胎體的徑向外端是指胎體的卷起部的徑向外端或胎體卷繞部的徑向上的徑向最 外端。優(yōu)選地，所述簾線加強(qiáng)層是鋼簾線的橡膠涂覆層，所述簾線加強(qiáng)層相對(duì)于徑向的 簾線角度為0 45°。發(fā)明的效果在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，在將輪胎安裝在適用輪輞的姿勢(shì)下，在輪胎最大寬 度位置的徑向內(nèi)側(cè)且胎體的卷起部的徑向外端的徑向外側(cè)形成薄壁凹部，使得在該薄壁凹 部處的胎側(cè)膠的從最外層胎體簾布層引出的法線方向測(cè)量的橡膠厚度(rubber gauge)的 最小尺寸在2. 5mm 4. 5mm的范圍，由此可以降低胎側(cè)膠的使用量，以使其整體上薄。結(jié)果， 可以減輕輪胎重量。當(dāng)最小尺寸小于2. 5mm時(shí)，擔(dān)心對(duì)側(cè)切(side cut)的耐久性不足，其中該側(cè)切由 如與路緣石摩擦等的外部損傷引起，而當(dāng)最小尺寸超過4. 5mm時(shí)，從胎體到輪胎表面的距 離變大，當(dāng)胎體彎曲時(shí)，輪胎表面的應(yīng)變變大，這對(duì)于臭氧裂紋(ozonecrack)趨于不利。此外，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，卷繞部通過繞各胎圈芯從輪胎寬度方向的外 側(cè)向內(nèi)側(cè)卷繞而形成；以及在側(cè)壁部和胎圈部中的至少一方的外側(cè)面上，在胎側(cè)膠形成由 一個(gè)以上的圓弧構(gòu)成的薄壁凹部，該圓弧的中心位于胎體的輪胎寬度方向外側(cè)，由此，不必 使胎體的繞胎圈芯的卷起部像圖8那樣向徑向外側(cè)高度卷起，且不必確保預(yù)定的橡膠厚度
6和在卷起部的端部附近也不用使用中間橡膠，從而可以在胎圈芯附近的橡膠總厚度的較厚 的部分形成具有所需尺寸等的凹部，以增大橡膠的挖出量(boring amount)。結(jié)果，可以如 期望地減小使用的胎側(cè)膠的量，以實(shí)現(xiàn)輪胎的有效輕量化。此外，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，一個(gè)或多個(gè)簾線加強(qiáng)層沿著胎體被配置在胎 體的外側(cè)，由此能夠增強(qiáng)輪胎的寬度方向和周向的剛性，以增強(qiáng)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。在輪胎安裝在適用輪輞之前的姿勢(shì)下，簾線加強(qiáng)層的位于輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)的徑 向外端的位置位于限定所述凹部的圓弧的中心的徑向外側(cè)，由此能夠抑制在凹部形成部延 伸的胎體部分在負(fù)荷作用時(shí)的倒入變形，以減小凹部形成部中產(chǎn)生的壓縮應(yīng)變和拉伸應(yīng)變 的量。結(jié)果，緩解輪胎負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的橡膠疲勞，以防止胎圈部的耐久性劣化。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的一個(gè)實(shí)施方式在安裝在適用輪輞上并且以預(yù)定 的氣壓充氣的狀態(tài)下的半部的寬度方向剖視圖。圖2是主要部分的放大剖視圖，其詳細(xì)地示出圖1的側(cè)壁部的一部分和胎圈部。圖3是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一個(gè)實(shí)施方式在安裝到適用輪輞上之前的半 部的寬度方向剖視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一個(gè)實(shí)施方式在安裝在適用輪輞上并且以預(yù) 定的氣壓充氣的狀態(tài)下的半部的寬度方向剖視圖。圖5是主要部分的放大剖視圖，其示出圖4的側(cè)壁部的一部分和胎圈部。圖6是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一個(gè)實(shí)施方式在安裝在適用輪輞上并且以預(yù) 定的氣壓充氣的狀態(tài)下的半部的寬度方向剖視圖。圖7是主要部分的放大剖視圖，其示出圖6的側(cè)壁部的一部分和胎圈部。圖8是主要部分的放大剖視圖，其示出傳統(tǒng)充氣輪胎的側(cè)壁部的一部分和胎圈 部。附圖標(biāo)記說明1、21、41 胎面部2、22、42 側(cè)壁部3、23、43 胎圈部4、24、44、64 胎圈芯5、25、45、65 胎體5a、25a、45a、65a 主體部5b、25b、65b 卷起部45b卷繞部5c、25c、45c 徑向外端6、26、46 帶束層7、27、47 胎面膠8、28、48簾線加強(qiáng)層8a、28a、48a位于寬度方向外側(cè)的徑向外端
8b、28b、48b位于寬度方向內(nèi)側(cè)的徑向外端9、29、50、60 胎側(cè)膠10、30、51、61 凹部10a、30a、51a 徑向外端10b、30b、51b 徑向內(nèi)端49、69加強(qiáng)橡膠62中間橡膠R適用輪輞Rf輪輞凸緣
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的實(shí)施方式在安裝在適用輪輞上并且以預(yù)定的氣 壓充氣的狀態(tài)下的半部(half portion)的寬度方向剖視圖。圖2是主要部分的放大剖視圖，其詳細(xì)地示出圖1的側(cè)壁部的一部分和胎圈部。在該圖中，附圖標(biāo)記1是胎面部，附圖標(biāo)記2是從胎面部1的各側(cè)沿徑向向內(nèi)連續(xù) 延伸的一對(duì)側(cè)壁部，以及附圖標(biāo)記3是從側(cè)壁部2沿徑向連續(xù)向內(nèi)延伸的胎圈部。在示出的充氣輪胎中，由一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成的胎體5包括主體部5a，其在均被 埋設(shè)在對(duì)應(yīng)的胎圈部3中的具有六角形截面的一對(duì)胎圈芯4之間環(huán)狀地(toroidally)延 伸；以及卷起部5b，其繞胎圈芯4從輪胎寬度方向的內(nèi)側(cè)向外側(cè)卷起。這里，胎體簾布層可以例如由沿垂直于輪胎周向的方向延伸的鋼簾線、有機(jī)纖維 簾線等制成。通常，在胎面部1中，帶束層6和胎面膠7被順次配置在胎體5的胎冠區(qū)的外周側(cè)， 沿輪胎周向延伸的多個(gè)周向槽形成于例如胎面膠7的表面中。優(yōu)選地，相對(duì)于胎圈部3的胎圈芯4，沿胎體5的主體部5a和卷起部5b將簾線加 強(qiáng)層8配置在胎體5的外側(cè)。盡管簾線加強(qiáng)層8在圖中為一層，但是可以使用多層簾線加強(qiáng)層。在側(cè)壁部2和胎圈部3中，簾線加強(qiáng)層8和胎體5的輪胎寬度方向上的外側(cè)部被 胎側(cè)膠9覆蓋，胎側(cè)膠9沿著簾線加強(qiáng)層8和胎體5的外側(cè)面配置。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，在輪胎徑向上，在輪胎最大寬度位置W的輪胎徑向 內(nèi)側(cè)且胎體的卷起部5b的徑向外端5c的徑向外側(cè)形成薄壁凹部10，使得該薄壁凹部10處 的沿從最外胎體簾布層引出的法線方向測(cè)量的胎側(cè)膠的橡膠厚度的最小尺寸t在2. 5mm 4. 5mm的范圍。更優(yōu)選地，凹部10的徑向外端IOa位于在徑向上與穿過輪輞凸緣的外緣且平行于 輪胎的中心軸線的線段η相距距離hi的位置處，其中，距離hi在該線段η到輪胎最大寬度 位置的徑向距離H的30 65%的范圍，凹部的徑向內(nèi)端IOb位于從胎體的卷起部5b的徑 向外端5c起沿輪胎寬度方向向外距離Itl的位置處，該距離Itl在3. Omm 10. Omm的范圍。優(yōu)選地，當(dāng)凹部10的徑向外端IOa位于如下位置時(shí)該位置在徑向上與穿過輪輞 凸緣的外緣且平行于輪胎的中心軸線的線段η相距的距離在從該線段η到輪胎最大寬度位
8置的徑向距離H的30 65%的范圍，凹部10的徑向外端IOa將避開輪胎的撓曲變形期間 撓曲變形增大的區(qū)域，因此可以防止徑向外端IOa的應(yīng)變集中。當(dāng)小于30%時(shí)，擔(dān)心撓曲變形集中在凹部10，而當(dāng)大于65%時(shí)，存在徑向外端IOa 成為側(cè)裂紋(side crack)發(fā)生的起點(diǎn)的趨勢(shì)。在將輪胎安裝于適用輪輞R的姿勢(shì)中，當(dāng)凹部10的徑向內(nèi)端IOb位于從胎體的卷 起部5b的徑向外端5c起沿輪胎寬度方向向外3. Omm 10. Omm的范圍時(shí)，可以防止由輪胎 劣化而引起的臭氧裂紋和胎側(cè)膠9的剝離。當(dāng)小于3. Omm時(shí)，擔(dān)心伴隨著輪胎的劣化而發(fā)生臭氧裂紋或從胎體的卷起部5b的 徑向外端5c等產(chǎn)生剝離，而當(dāng)超過10. Omm時(shí)，從凹部10的徑向內(nèi)端IOb到胎體的卷起部 5b的徑向外端5c、25c附近的厚度的變形變大，凹部10的徑向內(nèi)端IOb的變形變大，由此存 在在沿著胎體簾布層的橡膠中發(fā)生剝離的趨勢(shì)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一實(shí)施方式在安裝到適用輪輞上之前的半部 的寬度方向剖視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一實(shí)施方式在安裝在適用輪輞上并且以預(yù)定 的氣壓充氣的狀態(tài)下的半部的寬度方向剖視圖。圖5是主要部分的放大剖視圖，其詳細(xì)地示出圖4的側(cè)壁部的一部分和胎圈部。在輪胎安裝到適用輪輞R上之前的姿勢(shì)中，優(yōu)選地，在側(cè)壁部22和胎圈部23的外 側(cè)面上的胎側(cè)膠29中形成如下單一圓弧的凹部30 該圓弧的中心在胎體25的輪胎寬度方 向的外側(cè)，曲率半徑r在IOmm 200mm的范圍。此外，在輪胎安裝在適用輪輞R上之前的姿勢(shì)中，簾線加強(qiáng)層28的輪胎寬度方向 內(nèi)側(cè)的徑向外端28b被置于形成凹部的圓弧的中心的徑向外側(cè)。優(yōu)選地，徑向外端28b位于從凹部30的曲率中心沿徑向向外Omm 30mm的范圍。在這種輪胎中，基于簾線加強(qiáng)層28的擴(kuò)張力(extensionforce)，抑制胎體的在胎 圈部23中延伸的部分在負(fù)荷時(shí)倒入變形(fall-down deformation)，由此減小形成凹部30 的區(qū)域中的壓縮應(yīng)變和拉伸應(yīng)變。結(jié)果，可以緩和在輪胎負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)期間的橡膠疲勞，以抑制 胎圈部23的耐久性的劣化。圖6是根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的另一實(shí)施方式在安裝在適用輪輞上并且以預(yù)定 的氣壓充氣的狀態(tài)下的半部的寬度方向剖視圖。圖7是主要部分的放大剖視圖，其示出圖6的側(cè)壁部的一部分和胎圈部。示出的充氣輪胎包括一個(gè)胎體簾布層的胎體45，該胎體簾布層在均被埋設(shè)在對(duì)應(yīng) 的胎圈部43內(nèi)的具有六角形截面的一對(duì)胎圈芯44之間環(huán)狀地延伸。胎體45是由主體部 45a和卷繞部(wound portion) 45b構(gòu)成的，該卷繞部45b繞胎圈芯44從輪胎寬度方向的外 側(cè)向內(nèi)側(cè)卷繞。胎體45的卷繞部45b起到將胎體45牢固地約束到胎圈芯44的作用，以由此有效 地防止簾布層簾線的拉出，同時(shí)胎體45的卷繞部45b也起到消除卷繞部發(fā)生剝離故障的危險(xiǎn)。胎體45的卷繞部45b在繞胎圈芯44卷繞胎體45之前優(yōu)選被構(gòu)造成如下方式有 助于作為形成胎體簾布層的簾布層簾線的鋼簾線的卷繞部45b的形成的端部在一個(gè)或多 個(gè)位置經(jīng)受塑性處理，以沿著胎圈芯44的外周面延伸，或者使得該端部預(yù)先塑性變形成期
9望的形狀。由此，可以在胎圈芯44上精確地進(jìn)行胎體45的期望卷繞。此外，胎圈部43設(shè)置有如下加強(qiáng)橡膠(stiffener ruber) 49 加強(qiáng)橡膠49的截面 形狀為大致三角形，加強(qiáng)橡膠49在胎圈芯44上的厚度沿著胎體45徑向向外逐漸減小。在側(cè)壁部42和胎圈部43中，胎體45和加強(qiáng)橡膠49的輪胎寬度方向的外部被沿 著其外側(cè)面布置的胎側(cè)膠50覆蓋。此外，在側(cè)壁部42和胎圈部43的外側(cè)面上的胎側(cè)膠50中，在輪胎最大寬度位置 的徑向內(nèi)側(cè)形成如下單一圓弧的凹部51 該圓弧的中心位于胎體45的寬度方向的外側(cè)，曲 率半徑r在IOmm 200mm的范圍。在這種輪胎中，胎體45由主體部45a和卷繞部45b構(gòu)成，主體部45a在均被埋設(shè) 在對(duì)應(yīng)的胎圈部43中的胎圈芯44之間環(huán)狀地延伸，卷繞部45b繞胎圈芯44從輪胎寬度方 向的外側(cè)向內(nèi)側(cè)卷繞；并且中心位于胎體45的寬度方向的外側(cè)且具有期望尺寸和形狀的 凹部51能夠形成于側(cè)壁部42和胎圈部43的外側(cè)面上的胎側(cè)膠50中。由于凹部51能夠 被布置在靠近胎圈芯44的具有特別厚的橡膠厚度的部分中，因此能夠?qū)疾?1中的橡膠 空缺量(hollowed amount)充分增大，以大幅減小使用的胎側(cè)膠50的橡膠量，由此能夠有 效地減輕輪胎的重量。此外，當(dāng)凹部30、51是由單一圓弧限定時(shí)，可以有助于輪胎在模具中的制造。此外，當(dāng)凹部30、51的曲率半徑r在安裝到適用輪輞之前在IOmm 200mm的范圍 時(shí)，可以確保胎圈部的輕量化和耐久性之間的平衡。當(dāng)小于IOmm時(shí)，輪胎在形成凹部30、51的區(qū)域內(nèi)撓曲，當(dāng)在胎圈部形成撓曲變形 時(shí)，壓縮應(yīng)變變大，由此耐久性趨于劣化。然而，當(dāng)超過200mm時(shí)，由于凹部30、51而產(chǎn)生的 橡膠空缺量減小，存在輕量化的百分比小的趨勢(shì)。當(dāng)在安裝到適用輪輞R之前凹部30、51的徑向外端30a、51a位于該凹部與側(cè)壁部 的在輪胎寬度方向外側(cè)呈凸的曲線狀的外側(cè)面相切的切點(diǎn)時(shí)，存在防止由胎圈部朝向徑向 外端30a、51a的撓曲變形引起的壓縮應(yīng)變的集中且不損壞外觀的趨勢(shì)。當(dāng)凹部的徑向內(nèi)端10b、30b、51b位于從垂線P與輪胎的外表面的交點(diǎn)起沿著輪胎 外表面徑向向外測(cè)量的5mm 25mm的范圍的位置時(shí)，可以指定最能減少胎圈部的重量的位 置，其中，從適用輪輞R的輪輞凸緣Rf的圓弧中心向胎體的主體部5a、25a、45a引出垂線P。當(dāng)小于5mm時(shí)，在負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)期間與適用輪輞R的輪輞凸緣Rf接觸的部分的面積變 小，且耐久性趨于劣化。然而，當(dāng)超過25mm時(shí)，凹部30、51的橡膠空缺量變小，存在輕量化 百分比變小的趨勢(shì)。優(yōu)選地，在將輪胎安裝到適用輪輞R上的姿勢(shì)下，簾線加強(qiáng)層28的寬度方向外側(cè) 的徑向外端28a位于從垂線P與輪胎的外表面的交點(diǎn)沿徑向向上到從如下線段在與如下線 段垂直的方向上向內(nèi)離開不小于IOmm的位置之間，在胎體25的卷起部25b的徑向外端的 位置處與垂線P平行地向內(nèi)引出該線段，其中，從適用輪輞R的輪輞凸緣Rf的圓弧中心向 胎體25的主體部25a引出垂線P。當(dāng)簾線加強(qiáng)層28的徑向外端28a具有這種結(jié)構(gòu)時(shí)，可以由簾線加強(qiáng)層28減小對(duì) 凹部30的壓縮應(yīng)變和拉伸應(yīng)變。當(dāng)徑向外端28a的位置位于垂線P的徑向內(nèi)側(cè)時(shí)，易于引起倒入變形并且具有薄 的橡膠厚度的適用輪輞R附近的部分可能不被簾線加強(qiáng)層28覆蓋，變形局部地集中，使得
10存在不能發(fā)揮抑制寬度方向內(nèi)部的倒入變形的效果的趨勢(shì)。然而，當(dāng)徑向外端28a的位置 從穿過卷起端且平行于垂線P的線段沿徑向向內(nèi)離開不到IOmm時(shí)，簾線加強(qiáng)層28延伸到 形成凹部30的位置，使得擔(dān)心應(yīng)變由于剛性臺(tái)階差而集中。更優(yōu)選地，簾線加強(qiáng)層8、28、48是鋼簾線的橡膠涂覆層(rubberized layer)，且 沿著胎體5、25、45配置的簾線加強(qiáng)層8、28、48相對(duì)于徑向的簾線角度為0 45°。當(dāng)采用這種構(gòu)造時(shí)，能夠由簾線加強(qiáng)層8、28、48更有效地抑制負(fù)荷時(shí)胎體5、25、 45的倒入變形。當(dāng)簾線角度超過45°時(shí)，存在簾線易于變形而降低拉伸強(qiáng)度且抑制倒入變形的能 力下降的趨勢(shì)。實(shí)施例1制備結(jié)構(gòu)如圖6和圖7所示的實(shí)施例輪胎1、結(jié)構(gòu)如圖3至圖5所示的實(shí)施例輪 胎2和在胎側(cè)膠未設(shè)置凹部的比較例輪胎1，各輪胎的規(guī)格為275/80R22. 5，以評(píng)價(jià)各輪胎
的輕量化程度。此外，由于比較例輪胎的除了側(cè)壁部和胎圈部之外的輪胎結(jié)構(gòu)不需要修改，因此 比較例輪胎的除了側(cè)壁部和胎圈部之外的輪胎結(jié)構(gòu)與本發(fā)明大致相同。實(shí)施例輪胎1、2和比較例輪胎1在內(nèi)壓為900kPa的條件下均與輪輞尺寸為 8. 25X22. 5且輪輞寬度為21. Ocm(8. 25英寸)的輪輞安裝在一起，評(píng)價(jià)相對(duì)于比較例輪胎 1的輕量化程度，以獲得如表1所示的結(jié)果。表1 從表1的結(jié)果可見，與比較例輪胎1相比，可以大幅減小實(shí)施例輪胎1和2的重量。實(shí)施例2制備實(shí)施例輪胎3、4和比較例輪胎2、3，其結(jié)構(gòu)如圖3至圖5所示，其輪胎規(guī)格為 275/80R22. 5，尺寸如表2所示地變化，以評(píng)價(jià)各輪胎的胎圈部的耐久性。此外，比較例輪胎的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例輪胎的結(jié)構(gòu)大致相同。表2 實(shí)施例輪胎3、4和比較例輪胎2、3均在內(nèi)壓為900kPa的條件下與輪輞尺寸為 8. 25X22. 5的輪輞安裝在一起，設(shè)置在質(zhì)量為4225kg且直徑為1. 7m的鼓試驗(yàn)機(jī)，以60km/ h的試驗(yàn)速度在鼓試驗(yàn)機(jī)上反復(fù)行駛，以評(píng)價(jià)一直到凹部出現(xiàn)龜裂且龜裂生長(zhǎng)為止的能行 駛的耐久性，結(jié)果如表3所示。此外，以比較例輪胎2的值為100，基于比較例輪胎2進(jìn)行指數(shù)化來進(jìn)行評(píng)價(jià)，數(shù)值 越大，結(jié)果越好。表3 從表3的結(jié)果可以看出，實(shí)施例輪胎3、4的胎圈部的耐久性比比較例輪胎2、3的 耐久性高。
1權(quán)利要求
一種充氣輪胎，所述充氣輪胎包括胎面部；一對(duì)側(cè)壁部；一對(duì)胎圈部；胎體，該胎體由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成，所述胎體簾布層具有主體部和卷起部，所述主體部在均被埋設(shè)在各自的胎圈部中的胎圈芯之間環(huán)狀地延伸，所述卷起部繞所述胎圈芯從輪胎寬度方向的內(nèi)側(cè)向外側(cè)卷起；以及胎側(cè)膠，該胎側(cè)膠被配置在所述胎體的輪胎寬度方向的外側(cè)，所述充氣輪胎的特征在于，在將輪胎安裝到適用輪輞的姿勢(shì)下，在輪胎最大寬度位置的徑向內(nèi)側(cè)且所述胎體的卷起部的徑向外端的徑向外側(cè)形成薄壁凹部，使得該凹部處的所述胎側(cè)膠的沿從最外層胎體簾布層引出的法線方向測(cè)量的橡膠厚度的最小尺寸在2.5mm～4.5mm的范圍。
2.一種充氣輪胎，所述充氣輪胎包括胎面部；一對(duì)側(cè)壁部；一對(duì)胎圈部；胎體，該胎體 由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成；以及胎側(cè)膠，該胎側(cè)膠被配置在所述胎體的輪胎寬度方向的 外側(cè)，所述充氣輪胎的特征在于，所述胎體包括主體部和卷繞部，所述主體部在均被埋設(shè)在 各自的胎圈部中的胎圈芯之間環(huán)狀地延伸，所述卷繞部繞所述胎圈芯從輪胎寬度方向的外 側(cè)向內(nèi)側(cè)卷繞，在輪胎寬度方向截面中，在所述側(cè)壁部和所述胎圈部中的至少一方的外側(cè) 面上，在胎側(cè)膠形成由一個(gè)以上的圓弧構(gòu)成的薄壁凹部，所述圓弧的中心位于所述胎體的 輪胎寬度方向的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，在輪胎寬度方向截面中，所述凹 部的徑向外端位于如下位置該位置與穿過輪輞凸緣的外緣且平行于輪胎的中心軸線延伸 的線段相距的距離在從該線段到輪胎最大寬度位置的距離的30 65%的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的充氣輪胎，其特征在于，所述凹部的徑向內(nèi)端位于從所述 胎體的卷起部的徑向外端起沿輪胎寬度方向向外3. Omm 10. Omm的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，所述凹部是由單一圓 弧限定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，在將輪胎安裝到適用 輪輞之前，所述凹部的曲率半徑在IOmm 200mm的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，在將輪胎安裝到適用 輪輞之前，在輪胎寬度方向截面中，所述凹部的徑向外端位于所述凹部與所述側(cè)壁部的在 輪胎寬度方向外側(cè)呈凸的曲線狀的外側(cè)面相切的切點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，在將輪胎安裝到適用 輪輞的姿勢(shì)下，所述凹部的徑向內(nèi)端位于從如下交點(diǎn)起沿著輪胎外表面在徑向上向外測(cè)量 的5mm 25mm的范圍，該交點(diǎn)是從所述適用輪輞的輪輞凸緣的圓弧中心向所述胎體的主體 部引出的垂線與所述輪胎的外表面的交點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，用于所述胎圈芯的至 少一個(gè)簾線加強(qiáng)層沿著所述胎體被布置在所述胎體的外側(cè)，在將輪胎安裝到適用輪輞之前 的姿勢(shì)下，所述簾線加強(qiáng)層的位于輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)的徑向外端的位置位于限定所述凹部 的圓弧的中心的徑向外側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充氣輪胎，其特征在于，在將輪胎安裝到適用輪輞的姿勢(shì) 下，所述簾線加強(qiáng)層的位于輪胎寬度方向外側(cè)的徑向外端的位置位于從如下交點(diǎn)向上到從 如下線段沿垂直于該線段的方向徑向向內(nèi)離開不小于IOmm的位置之間，上述交點(diǎn)是從所 述適用輪輞的輪輞凸緣的圓弧中心向所述胎體的主體部引出的垂線與所述輪胎的外側(cè)面的交點(diǎn)，上述線段是在所述胎體的徑向外端的位置處引出的平行于上述垂線的線段。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的充氣輪胎，其特征在于，所述簾線加強(qiáng)層是鋼簾線的橡 膠涂覆層，所述簾線加強(qiáng)層相對(duì)于徑向的簾線角度為0 45°。全文摘要
一種充氣輪胎，其包括胎面部(1)；一對(duì)側(cè)壁部(2)；一對(duì)胎圈部(3)；胎體(5)，該胎體由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成，該胎體簾布層具有主體部和卷起部(5b)，主體部在均被埋設(shè)在各自的胎圈部(3)中的胎圈芯(4)之間環(huán)狀地延伸，卷起部(5b)繞所述胎圈芯(4)從輪胎寬度方向的內(nèi)側(cè)向外側(cè)卷起；以及胎側(cè)膠(9)，該胎側(cè)膠被配置在胎體的輪胎寬度方向的外側(cè)，其特征在于，在將輪胎安裝到適用輪輞的姿勢(shì)下，在輪胎最大寬度位置(W)的徑向內(nèi)側(cè)且胎體的卷起部的徑向外端外側(cè)形成薄壁凹部(10)，使得所述薄壁凹部(10)處的胎側(cè)膠的從最外層胎體簾布層引出的法線方向測(cè)量的橡膠厚度的最小尺寸在2.5mm～4.5mm的范圍。
文檔編號(hào)B60C15/06GK101903196SQ20088012101
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者戶田誠一, 栗田圭一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通