專(zhuān)利名稱(chēng)：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎，更具體而言，涉及適合于重載輪胎如卡車(chē)/公共汽車(chē)輪胎、能夠改善胎圈耐久性的胎圈結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為適合于重載輪胎的胎體安全結(jié)構(gòu)，已經(jīng)提出了如圖5中所示的邊緣部分(a2)圍繞胎圈芯(b)纏繞幾乎一圈的胎體層(a1)，如日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.JP-A-2005-162057中所公開(kāi)(還公開(kāi)在家族專(zhuān)利US2005/0081976A1和CN1605481A中)。該結(jié)構(gòu)有助于顯著減小輪胎重量，并且還具有如下優(yōu)點(diǎn)由于纏繞部分(a2)的終端(a2e)位于胎圈芯(b)附近相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域，因此可以防止易于從胎體層終端開(kāi)始出現(xiàn)的胎圈破壞，如簾線松脫和簾布層分離。
另一方面，由于胎體層在胎圈芯(b)的軸向內(nèi)部從輪胎的軸向內(nèi)部向外部纏繞，因此當(dāng)輪胎充氣時(shí)，胎體層(a1)沿徑向向外被拉伸。對(duì)于重載輪胎而言，與轎車(chē)輪胎相比，這種輪胎充氣壓力非常高，通常為600-800kPa，并且徑向向外的張力(F)傾向于使胎圈芯(b)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5中箭頭M所示。因此，如果胎圈芯(b)轉(zhuǎn)動(dòng)，那么胎趾(ct)就從輪輞的胎圈座(d)處升高，同時(shí)伴隨著胎體層的徑向向外運(yùn)動(dòng)。同樣地，如果構(gòu)成胎圈芯(b)的胎圈鋼絲在其軸向內(nèi)側(cè)部位的排列紊亂，則胎趾(ct)升高。因此，胎圈耐久性進(jìn)一步劣化。
如果這種情況即胎趾(ct)升高的情況持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間，那么胎趾(ct)很容易永久變形。因此，如果輪胎一旦從輪輞上移除，就難以重新安裝輪胎，這是因?yàn)樽⑷氲捷喬ブ惺馆喬コ錃獠⑹固トΣ糠痔幱诤线m位置處的大部分空氣通過(guò)胎圈底部和胎圈座之間泄漏。即使重新安裝好了，也有可能在非常惡劣的工作條件下發(fā)生胎圈脫位以及耐久性變差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種充氣輪胎，其中在輪輞上的可重裝性和胎圈耐久性可以通過(guò)使用對(duì)抗胎體層徑向向外的張力而難于轉(zhuǎn)動(dòng)且難于變形的胎圈芯來(lái)改善。
根據(jù)本發(fā)明，充氣輪胎包括胎面部分；一對(duì)胎壁部分；一對(duì)其中具有胎圈芯的胎圈部分和胎體層，所述胎體層在胎圈部分之間延伸，穿過(guò)胎面部分和胎側(cè)部分并圍繞每個(gè)胎圈部分中的胎圈芯從輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)纏繞以形成一對(duì)纏繞部分和位于其間的主體部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉長(zhǎng)的橫截面形狀，使得其沿該方向測(cè)量的寬度(WC)為其沿垂直于該方向測(cè)量的高度(HC)的1.5-2.5倍，并且所述胎圈芯覆蓋有復(fù)合彈性模量E*1為20-100Mpa并且厚度t1為0.5-3.0mm的高模量橡膠層。
在本說(shuō)明書(shū)中，除非另有說(shuō)明，“復(fù)合彈性模量”是指使用粘彈譜儀在下列條件下測(cè)得的值溫度70℃，頻率10Hz，初始應(yīng)變10％，以及動(dòng)態(tài)應(yīng)變+/-1％。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的重載輪胎的截面圖。
圖2是其胎圈部分的放大截面圖。
圖3是以進(jìn)一步放大的形式描述胎圈部分的主要部件的示意性截面圖。
圖4是下述比較試驗(yàn)中對(duì)比輪胎(對(duì)比1)中所用傳統(tǒng)胎圈結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5是描述現(xiàn)有技術(shù)的胎圈結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
在附圖中，根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎1包括胎面部分2；一對(duì)軸向間隔的胎圈部分4，其中各自具有胎圈芯5；在胎面邊緣和胎圈部分之間延伸的一對(duì)胎側(cè)部分3；在胎圈部分4之間延伸的胎體6；和在胎面部分內(nèi)、胎體6外側(cè)徑向放置的帶束層7。
在該實(shí)施方案中，輪胎1是卡車(chē)/公共汽車(chē)子午線輪胎，其將要安裝在作為標(biāo)準(zhǔn)輪輞的具有15度錐度的中心凹陷的輪輞上。如輪胎領(lǐng)域中眾所周知的，輪輞(J)包括一對(duì)用于胎圈部分4的胎圈座(Js)；胎圈座(Js)之間用于安裝操作的輪輞槽(未示出)和從每個(gè)胎圈座(Js)的軸向外端徑向向外延伸的輪輞凸緣(Jf)。
因此，在該實(shí)施方案中，胎圈座(Js)各自具有軸向向內(nèi)15度的錐度。另一方面，對(duì)于輪胎1的胎圈部分4而言，胎圈底部具有一定的錐度，所述錐度與胎圈座(Js)的錐度相同或稍(至多兩或三度)大于胎圈座(Js)的錐度以適合于胎圈座。
在圖1中，示出輪胎1的測(cè)量狀態(tài)。測(cè)量狀態(tài)是將輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞(J)上并充氣到50kPa但是沒(méi)有輪胎負(fù)荷的狀態(tài)。所述標(biāo)準(zhǔn)輪輞是由標(biāo)準(zhǔn)化組織正式批準(zhǔn)的輪胎輪輞，所述標(biāo)準(zhǔn)化組織即JATMA(日本和亞洲)、T&RA(北美洲)、ETRTO(歐洲)、STRO(斯堪的納維亞)等。因此，所述標(biāo)準(zhǔn)輪輞是JATMA中規(guī)定的“標(biāo)準(zhǔn)輪輞”、ETRTO中的“測(cè)量輪輞”、TRA中的“設(shè)計(jì)輪輞”等。
在本說(shuō)明書(shū)中，輪胎各部件或部分的“尺寸”均在該測(cè)量狀態(tài)下測(cè)量，除非另有說(shuō)明。
上述帶束層7包括兩層高模量高強(qiáng)度簾線的交叉緩沖層7A和7B，所述高模量高強(qiáng)度簾線例如鋼絲簾線、高模量有機(jī)纖維簾線等。對(duì)于重載輪胎而言，帶束層7通常由三層或四層鋼絲簾線組成。因此，在該實(shí)施例中的帶束層7由最寬的徑向最內(nèi)層7A、第二寬的中間層7B和最窄的徑向最外層7C組成，其中徑向最內(nèi)層7A由相對(duì)于輪胎中緯線C以45-75度角排列的平行簾線制成，中間層7B和徑向最外層7C各自由相對(duì)于輪胎中緯線C以10-35度的較小角度排列的平行簾線制成。
胎體6包括至少一層鋼絲簾線層6A，其用掛膠橡膠6G掛膠處理并相對(duì)于輪胎中緯線C以80-90度角徑向排列。優(yōu)選地，掛膠橡膠6G具有4-20MPa的復(fù)合彈性模量E*3。
胎體層6A在胎圈部分4之間延伸，穿過(guò)胎面部分2的和胎側(cè)部分3，并且其兩個(gè)邊緣部分分別圍繞胎圈部分4中的胎圈芯5從輪胎軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)纏繞幾乎一圈，由此胎體層6A提供有一對(duì)纏繞部分6b和其間的主體部分6a。在該實(shí)施方案中，胎體6由單簾布層6A組成，其中鋼絲簾線以90度角排列。
胎圈芯5通過(guò)將至少一根胎圈線5w有序纏繞成預(yù)定的截面形狀而形成。因此，胎圈芯由至少一根胎圈線5w的繞組構(gòu)成。在該實(shí)施例中，胎圈線5w是鋼制單絲。
在本發(fā)明中，為了防止胎圈芯轉(zhuǎn)動(dòng)和胎趾升高，胎圈芯5的截面形狀沿軸向向內(nèi)拉長(zhǎng)，以便接近胎趾4t。更具體而言，該實(shí)施方案中胎圈芯5的截面形狀沿平行于胎圈底部的方向(De)拉長(zhǎng)，所述胎圈底部如上所述傾斜15度。沿該拉長(zhǎng)方向(De)測(cè)量的胎圈芯5的寬度WC設(shè)定為沿垂直于拉長(zhǎng)方向(De)測(cè)量的胎圈芯5的高度HC的至少1.5倍、但至多2.5倍的范圍內(nèi)。換句話說(shuō)，截面形狀的寬高比WC/HC設(shè)定在1.5-2.5的范圍內(nèi)。
至于截面形狀，可以使用各種形狀例如橢圓和多邊形如四邊形、五邊形和六邊形。但是，在該實(shí)施方案中，采用六邊形的截面形狀。該六邊形形狀具有限定胎圈芯5的徑向內(nèi)表面SL的徑向內(nèi)長(zhǎng)邊、限定徑向外表面SU的徑向外長(zhǎng)邊、兩個(gè)限定軸向內(nèi)表面Si的V形軸向內(nèi)邊、以及兩個(gè)限定軸向外表面So的V形軸向外邊。
徑向內(nèi)表面SL和外表面SU傾斜而基本平行于胎圈底部，以便當(dāng)將胎圈安裝在輪輞J上時(shí)基本平行于胎圈座J1。因此，在只有胎圈芯的情況下，上述寬度WC和高度HC可以認(rèn)為分別是沿平行于徑向外表面SU的方向和垂直于徑向外表面SU的方向的測(cè)量值。術(shù)語(yǔ)“基本平行”是指傾斜角可以包括+/-2度范圍內(nèi)的偏差以及可以在如上所述胎圈座錐角和胎圈底部錐角之間提供小差異。
防止上述現(xiàn)象的效果可以通過(guò)增加拉長(zhǎng)量來(lái)得到提高，但是截面形狀的穩(wěn)定性易于變差。因此，為了改善這種扁平形狀的穩(wěn)定性，用由高模量橡膠制成的增強(qiáng)橡膠層13覆蓋胎圈芯5，所述高模量橡膠的復(fù)合彈性模量E*1為至少20MPa、優(yōu)選大于30MPa、更優(yōu)選大于40MPa、但是至多100MPa、優(yōu)選小于80MPa、更優(yōu)選小于60MPa。其最小覆蓋厚度t1必須為至少0.5mm。優(yōu)選厚度t1為至少0.8mm，但是至多3.0mm，更優(yōu)選至多2.5mm。
因此，胎圈線5w的繞組由高模量橡膠固定，所述高模量橡膠滲透到繞組中，并且堆積在覆面層13中。結(jié)果，可以完全控制胎圈芯5的變形。此外，橡膠層13充當(dāng)胎圈鋼絲5w和胎體鋼絲簾線之間的緩沖，因此，可以有效防止簾線損壞如易于在非常惡劣的工作條件下發(fā)生的由于二者之間直接接觸而導(dǎo)致的微振磨損。
如果復(fù)合彈性模量E*1小于20MPa，那么增強(qiáng)胎圈芯5的效果以及緩沖作用變得不足。然而如果復(fù)合彈性模量E*1大于100MPa，那么與胎體簾線的掛膠橡膠6G之間的剛性差異變得太大，并且變得易于發(fā)生與胎體層的分離。因此，復(fù)合彈性模量E*1不應(yīng)增大至超過(guò)該限制。在這種條件下，如果胎圈芯5的WC/HC比增加超過(guò)2.5，那么對(duì)于橡膠層13來(lái)說(shuō)變得難以提供防止胎圈芯變形或胎圈線散亂所需要的形狀穩(wěn)定性。因此WC/HC比限制在2.5或更小。如果WC/HC比小于1.5，則不能充分抑制胎圈芯轉(zhuǎn)動(dòng)和胎趾升高。如果最小厚度t1小于0.5mm，那么增強(qiáng)效果變得不足。如果厚度t1大于3.0mm，那么胎圈部分4的體積變得太大，因此減重效果削弱。
作為提高復(fù)合彈性模量E*1的方法，可以適當(dāng)采用將熱固性樹(shù)脂加入到橡膠組合物中的方法，但是不限于這種方法。例如，增強(qiáng)橡膠層13可以通過(guò)向包含二烯類(lèi)橡膠、硫化劑如硫磺、硫化促進(jìn)劑和其它常用添加劑的橡膠組合物中加入熱固性樹(shù)脂(例如酚醛樹(shù)脂)來(lái)制備。橡膠的復(fù)合彈性模量E*1可以通過(guò)改變所加入的熱固性樹(shù)脂的數(shù)量和/或種類(lèi)來(lái)調(diào)整。
下表1示出隨酚醛樹(shù)脂的量而模量變化的實(shí)例。
表1

根據(jù)本發(fā)明，如上所簡(jiǎn)述，胎體層6A的每個(gè)邊緣部分6b圍繞每個(gè)胎圈部分5中的胎圈芯5纏繞幾乎一圈。因此，如圖3所示，纏繞邊緣部分6b由徑向內(nèi)基部10和徑向外部11組成。
基部10沿胎圈芯5的軸向內(nèi)表面Si、徑向內(nèi)表面SL和軸向外表面So彎曲，在該實(shí)施例中描述為幾乎為半圓形的弧形。
徑向外部11置于胎圈芯5的徑向外表面SU附近，并軸向向內(nèi)延伸，與外表面SU分離。徑向外部11朝向胎體層主體部分6a延伸，但是在胎體層主體部分6a之前終止。如果其終端11a和主體部分6a之間的距離U2小于0.5mm，那么終端11a非常易于與主體部分中的胎體簾線接觸，導(dǎo)致簾線損傷如微振磨損。另一方面，如果距離U2超過(guò)5.0mm，則由于外部11變得太短，在胎圈芯5上的固定傾向于變得不足。因此，距離U2優(yōu)選設(shè)定在不小于0.5mm但是不大于5.0mm的范圍內(nèi)。
如果胎體鋼絲簾線尖銳彎曲，那么彎曲位置處的簾線強(qiáng)度降低。因此，最好避免尖銳彎曲和基于這種尖銳彎曲的操作，并且理想的是，纏繞部分6b微微彎曲?；诖?，終端11a和胎圈芯5的徑向外表面SU之間的距離U1設(shè)定為至少2.0mm。然而，如果終端11a的位置遠(yuǎn)離徑向外表面SU，那么終端11a上的應(yīng)力增加?；诖耍嚯xU1設(shè)定為至多8.0mm。
當(dāng)胎體鋼絲簾線微微彎曲而沒(méi)有操作時(shí)，它們的回彈性變強(qiáng)。因此，穩(wěn)定簾線層17通常置于徑向外部11的徑向外側(cè)，以防止在制造輪胎過(guò)程中和成品輪胎中的回彈。
穩(wěn)定簾線層17通過(guò)圍繞徑向外部11螺旋纏繞單一鋼絲簾線17w至少一次、優(yōu)選多次(2-6次)來(lái)形成。
如果改為使用有機(jī)纖維簾線，那么當(dāng)在非常高的壓力和高溫下進(jìn)行輪胎的硫化時(shí)，有機(jī)纖維簾線通常伸長(zhǎng)較大，因此難以穩(wěn)定保持徑向外部11為所希望的形狀。
優(yōu)選地，鋼絲簾線17w的強(qiáng)度設(shè)定在2000-4000N范圍內(nèi)，并涂覆以掛膠橡膠。如果該強(qiáng)度小于2000N，那么簾線的纏繞數(shù)必須增加以提供足夠的總體強(qiáng)度，因此降低了生產(chǎn)率。另一方面，如果該強(qiáng)度大于4000N，那么簾線17w變得過(guò)硬，因此纏繞簾線17w的可操作性降低。
穩(wěn)定簾線層17的合適位置在某種程度上取決于簾線17w的纏繞數(shù)，但是優(yōu)選的是，穩(wěn)定簾線層17的至少是顯著部分、優(yōu)選整體位于沿徑向外部11從終端11a開(kāi)始測(cè)量的距離Lc為1mm-10mm的范圍內(nèi)。如果從終端11a至穩(wěn)定簾線層17的距離Lc小于1mm，那么當(dāng)輪胎偏轉(zhuǎn)時(shí)，從胎體層主要部分通過(guò)鄰近橡膠所承受的應(yīng)力增加，并且穩(wěn)定簾線層17和徑向外部11之間的剪切應(yīng)力傾向于增加。如果從終端11a至穩(wěn)定簾線層17的距離Lc大于10mm，那么當(dāng)自由部分(freed part)增加時(shí)，變得難以完全避免回彈的不利效果。
如果胎體層纏繞部分6b的徑向外部11朝徑向外側(cè)大大傾斜，那么在制造輪胎的過(guò)程中以及在成品輪胎中，穩(wěn)定簾線層17易于朝軸向外側(cè)滑出，與胎圈芯的固定力減小。因此，徑向外部11相對(duì)于輪胎軸向的總體傾斜角限制在至多45度、優(yōu)選小于30度。此處，總體傾斜角是在徑向外部11的軸向內(nèi)端11a和其軸向外端11b之間引出的直線K的傾斜角，所述軸向外端11b定義為纏繞部分6b和徑向外表面SU的延長(zhǎng)線之間的交叉點(diǎn)，如圖3所示。然而，為了確保上述距離U1為至少2.0mm，相對(duì)于輪胎軸向的總體傾斜角應(yīng)該大于-5度，優(yōu)選該角度為至少0度，更優(yōu)選為至少5度。順便提一句，如果上述角度值是指相對(duì)于徑向外表面SU的角度(θ)的話，則因?yàn)樗鰪较蛲獗砻鎯A斜-15度，因此上述角度值45、30、-5、0和5度分別可以讀作60、45、10、15和20度。
因此，穩(wěn)定簾線層17可以防止胎體簾線的回彈，并且徑向外部11可以穩(wěn)定保持為所希望的形狀。
在穩(wěn)定簾線層17的徑向外側(cè)和徑向外部11的徑向外側(cè)，還布置有胎圈填充物16，所述胎圈填充物16沿徑向向外直至其徑向外端逐漸變細(xì)，并從胎圈部分延伸至較低的胎側(cè)部分，同時(shí)鄰接在胎體層主體部分6a的軸向外側(cè)。
在該實(shí)施方案中，胎圈填充物16由徑向內(nèi)加強(qiáng)件16a和徑向外緩沖物16b組成。其間的界面(j)從胎圈填充物16的軸向內(nèi)表面向軸向外表面延伸，同時(shí)徑向向內(nèi)傾斜。界面(j)的徑向內(nèi)端緊鄰胎圈芯5的軸向外側(cè)布置，并且其徑向外端置于胎圈填充物16徑向高度的中點(diǎn)處。
加強(qiáng)件16a具有在胎圈芯5的全部軸向?qū)挾壬涎由斓膹较騼?nèi)端表面，以覆蓋徑向外部11的徑向外側(cè)并且在胎體層主體部分6a和下述金屬簾線層15的軸向外部15i之間形成橋接。因此，加強(qiáng)件16a可以固定胎圈部分中的徑向外部11以及穩(wěn)定簾線層17。
如果加強(qiáng)件16a的復(fù)合彈性模量E*4太低，則難以固定。因此，復(fù)合彈性模量E*4設(shè)定在不小于20MPa、優(yōu)選大于25MPa、更優(yōu)選大于30MPa的范圍內(nèi)。但是，如果模量E*4太高，加強(qiáng)件的剛度則變得過(guò)大，因此在鄰近簾線端發(fā)生應(yīng)力集中。因此，模量E*4設(shè)定在不大于70MPa、優(yōu)選小于65MPa、更優(yōu)選小于60MPa的范圍內(nèi)。
緩沖物16b具有小于復(fù)合彈性模量E*4的復(fù)合彈性模量E*5，以適度降低從胎圈部分至較低的胎側(cè)部分的剛性。優(yōu)選地，復(fù)合彈性模量E*5設(shè)定在不小于3MPa、更優(yōu)選不小于3.5MPa、但是不大于7MPa、更優(yōu)選不大于5MPa的范圍內(nèi)。如果緩沖物的模量E*5小于3MPa，那么與加強(qiáng)件16a的模量差變得太大，因此易于沿界面(j)發(fā)生損壞。另一方面，如果模量E*5超過(guò)7MPa，那么胎圈填充物16的剛度總體上變得太高，并且易于在緩沖物16b的徑向外端附近發(fā)生損壞。
此外，胎體層纏繞部分6b和增強(qiáng)橡膠層13之間的空隙填充有具有復(fù)合彈性模量E*2的橡膠14。優(yōu)選地，復(fù)合彈性模量E*2小于增強(qiáng)橡膠層13的復(fù)合彈性模量E*1，但是大于胎體層6A的掛膠橡膠6G的復(fù)合彈性模量E*3，以使剛度漸變(E*1＞E*2＞E*3)。具體而言，復(fù)合彈性模量E*2優(yōu)選設(shè)定在5-50MPa的范圍內(nèi)。因此，在行駛過(guò)程中作用在纏繞部分6b上的應(yīng)力和沖擊力被吸收，并且可以有效防止胎體簾線在終端11a處松脫的發(fā)生。
如上所述，胎體層6A的邊緣部分被纏繞部分6b、胎圈芯5、穩(wěn)定簾線層17和加強(qiáng)件16a牢固固定。
然而，如果胎圈部分4的溫度由于來(lái)自制動(dòng)裝置、惡劣的工作條件如重載和高速等傳遞的熱而變得非常高，那么胎圈部分4中的橡膠材料或多或少由于受熱而變軟，這導(dǎo)致纏繞部分6b的松脫。如果這種松脫發(fā)生在非常惡劣的條件下，那么胎圈部分的耐久性迅速降低。因此，為了分散胎圈部分中產(chǎn)生的熱并且隔絕傳熱，以及為了提高胎體層纏繞部分6b的抗脫離性，在每一個(gè)胎圈部分4中提供金屬簾線層15。
金屬簾線層15包括至少一層導(dǎo)熱金屬簾線層，在該實(shí)施例中為單層鋼絲簾線層，其相對(duì)于輪胎圓周方向傾斜15-60度角。金屬簾線層15由下列部分組成沿上述基部10內(nèi)側(cè)延伸的彎曲基本部分15A；以及各自從基本部分15A徑向向外延伸的軸向內(nèi)部15i和軸向外部15o，由此如圖2中所示，金屬簾線層15具有U形截面形狀。
如果軸向外部15o和內(nèi)部15i的徑向高度太低，則不能期待上述效果。因此，這些部分15i和15o徑向向外延伸，至少超出纏繞部分6b的徑向最外端(在該實(shí)施例中，終端11a)。然而，如果部分15o和15i的徑向高度太高，并且其徑向外端到達(dá)胎側(cè)部分3中發(fā)生較大變形的位置處，那么在徑向外端處的應(yīng)力增加。此外，考慮到輪胎減重，它是不優(yōu)選的。因此，軸向外部和內(nèi)部15o和15i的徑向外端的徑向高度Ho和Hi設(shè)定在距離胎圈基線BL至少25mm、但是至多57mm的范圍內(nèi)。
在該實(shí)施例中，軸向外部15o沿胎圈填充物16的軸向外側(cè)延伸，與胎體層6A分離，并且徑向向外超出輪輞凸緣Jf的徑向最外端。軸向內(nèi)部15i沿胎體層主體部分6a的軸向內(nèi)側(cè)延伸，并且在該實(shí)施例中，為了減少?gòu)较蛲舛颂幍膽?yīng)力，內(nèi)部15i徑向向外延伸在外部15o上方，也就是說(shuō)，不同之處在于該高度更高。此外，徑向外端通過(guò)在制造生輪胎時(shí)用橡膠薄片覆蓋該端而與胎體層稍稍分離。高度Hi與高度Ho的差值(Hi-Ho)為至少2mm。
制造根據(jù)本發(fā)明的輪胎1，使生輪胎首先利用輪胎成型鼓成型，然后將生輪胎置于模具中并硫化。在模具中硫化生輪胎的過(guò)程中，將生輪胎加熱并且向其內(nèi)部加壓至非常高的壓力。因此，在胎體層和增強(qiáng)橡膠層13之間產(chǎn)生高接觸壓力。因此，在胎圈線上方的增強(qiáng)橡膠層13的覆蓋厚度t1易于在成品輪胎中減小。為了防止覆蓋層厚度的這種減小，理想的是，在硫化生輪胎時(shí)，使增強(qiáng)橡膠層13已與胎圈芯5一起硫化或者半硫化。例如，為了硫化或半硫化增強(qiáng)橡膠層13，具體而言可以采用電子束照射來(lái)硫化表面涂層橡膠。當(dāng)然，也可以使用利用電加熱、蒸汽加熱、微波加熱等的傳統(tǒng)加熱裝置來(lái)整體硫化，即具體硫化表面涂層橡膠和滲透到胎圈線繞組中的橡膠。
比較試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)性制造用于卡車(chē)和公共汽車(chē)的尺寸為11R22.5(輪輞尺寸7.50×22.5)的重載子午線輪胎并測(cè)試可重裝性和胎圈耐久性。測(cè)試輪胎的規(guī)格示于表2中。未示出的規(guī)格對(duì)所有測(cè)試輪胎相同。
可重裝性測(cè)試(空氣注入測(cè)試)各自安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上并充氣到最大壓力800kPa的測(cè)試輪胎在溫度控制在80℃的環(huán)境中保持七天。然后，技術(shù)工人將每個(gè)輪胎從輪輞上取下并隨后通過(guò)向輪胎中注入空氣而將輪胎重新安裝在輪輞上?；谥匮b操作，技術(shù)工人就空氣泄漏是否很少來(lái)對(duì)每個(gè)輪胎進(jìn)行評(píng)價(jià)。
此外，利用X射線CT掃描儀，對(duì)重裝在輪輞上并且充氣到700kPa的輪胎的胎趾和胎圈芯進(jìn)行胎趾升高和胎圈芯變形的檢查。
胎圈耐久性測(cè)試?yán)幂喬y(cè)試鼓，使安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上的每個(gè)測(cè)試輪胎在加速條件(輪胎負(fù)載27.25kN，正常輪胎負(fù)載的300％，輪胎壓力700kPa的正常壓力，行駛速度20km/h)下行駛，以測(cè)量在胎圈部分處產(chǎn)生損壞的行駛時(shí)間。以對(duì)比實(shí)施例1為基準(zhǔn)指數(shù)100，結(jié)果示于表2中，其中值越大，則胎圈耐久性就越好。
表2

從測(cè)試結(jié)果中證實(shí)，根據(jù)本發(fā)明，可以完全防止胎圈芯變形，同時(shí)將胎趾升高抑制在可接受范圍內(nèi)，從從而保持良好的可重裝性，并且可以顯著改善胎圈部分的耐久性。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，胎體層圍繞其纏繞的胎圈芯提供有具有特定寬/高比的拉長(zhǎng)截面形狀。因此，減少胎趾升高并且可以改善可重裝性。此外，胎圈芯覆蓋有具有特定覆蓋厚度的高模量橡膠，以牢固束縛胎圈線的繞組。因此，可以抑制胎圈芯截面形狀的變形，并且可以防止胎圈耐久性劣化。
權(quán)利要求
1.充氣輪胎，包括胎面部分，一對(duì)胎側(cè)部分，一對(duì)其中具有胎圈芯的胎圈部分，和胎體層，所述胎體層在胎圈部分之間延伸，穿過(guò)胎面部分和胎側(cè)部分，并圍繞每個(gè)所述胎圈部分中的胎圈芯從輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)纏繞，以形成一對(duì)纏繞部分和位于其間的主體部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉長(zhǎng)的截面形狀，使得其沿所述方向測(cè)量的寬度(WC)為其沿垂直于所述方向測(cè)量的高度(HC)的1.5-2.5倍，并且所述胎圈芯覆蓋有復(fù)合彈性模量E*1為20-100Mpa且厚度t1為0.5-3.0mm的高模量橡膠。
2.權(quán)利要求1的充氣輪胎，其中每個(gè)所述纏繞部分終止于胎圈芯的徑向外表面附近，使得該終端處于與胎圈芯徑向外表面的距離(U1)為2.0-8.0mm且與胎體層主體部分的距離(U2)為0.5-5.0mm的位置處。
3.權(quán)利要求1的充氣輪胎，其中每個(gè)所述胎圈部分提供在具有穩(wěn)定簾線層的纏繞部分徑向外部的徑向外側(cè)，所述穩(wěn)定簾線層通過(guò)纏繞鋼絲簾線至少一圈而形成。
4.權(quán)利要求1的充氣輪胎，其中每個(gè)所述胎圈部分提供有金屬簾線層，所述金屬簾線層包含沿胎體層纏繞部分的徑向內(nèi)側(cè)延伸的基本部分；徑向向外延伸與胎體層纏繞部分分離的軸向外部；和沿胎體層主體部分的軸向內(nèi)側(cè)徑向向外延伸的軸向內(nèi)部。
全文摘要
一種充氣輪胎，包括胎面部分、一對(duì)胎側(cè)部分、一對(duì)其中具有胎圈芯的胎圈部分和胎體層，所述胎體層在胎側(cè)部分之間延伸，穿過(guò)胎面部分和胎圈部分，并圍繞每個(gè)胎圈部分中的胎圈芯從輪胎的軸向內(nèi)部向軸向外部纏繞，以形成一對(duì)纏繞部分和位于其間的主體部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉長(zhǎng)的截面形狀，使得其沿該方向測(cè)量的寬度(WC)為其沿垂直于該方向測(cè)量的高度(HC)的1.5－2.5倍，并且所述胎圈芯覆蓋有復(fù)合彈性模量E*1為20－100MPa并且厚度t1為0.5－3.0mm的高模量橡膠層。
文檔編號(hào)B60C15/00GK1931617SQ20061008651
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者丸岡清人 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社