專利名稱：重載輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠提高胎圈部分耐久性的重載輪胎。
背景技術(shù)：
在圖12A和12B中顯示了傳統(tǒng)的重載輪胎的胎圈部分。圖12A中顯示的胎圈部分是這樣構(gòu)成的，由一個(gè)胎體簾布的包邊“a”包裹住一個(gè)胎芯b，包邊a包括一個(gè)沿胎芯b的徑向外表面bs延伸的端部a1。端部a1被夾在胎芯b和胎圈三角膠條c之間。圖12B中顯示的胎圈部分也有所述的胎體簾布的包邊“a”包裹住胎芯b，但在端部a1和胎芯b之間加了一塊具有大致恒定厚度的橡膠g。
如上述的示例，具有包邊a包裹住胎芯b的結(jié)構(gòu)的胎圈部分也稱作“胎圈曲繞結(jié)構(gòu)”。在胎圈曲繞結(jié)構(gòu)中，由于包邊a外端的位置靠近胎芯b的徑向外表面，當(dāng)輪胎變形時(shí)作用到包邊a的端部a1的壓力很小。因此，防止從端部a1開始的松動(dòng)之類的損傷是有可能的。此外，由于包邊a的長度很短，輪胎的重量可以減輕。但胎圈曲繞結(jié)構(gòu)有一個(gè)缺陷，在胎芯b的輪胎軸向最靠內(nèi)的頂點(diǎn)Q處，容易產(chǎn)生胎體簾線松動(dòng)的情況，但這通常并不常見。

發(fā)明內(nèi)容
考慮了上述問題，本發(fā)明的目標(biāo)之一是提供一種重載輪胎，其能夠在不損害胎圈曲繞結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)提高胎圈部分的耐久性。
依據(jù)本發(fā)明，將提供一種重載輪胎，其包括一層具有胎體簾在胎圈部分之間延伸的胎體，胎體簾沿各胎圈部分內(nèi)部的胎芯從輪胎的內(nèi)部向外部翻轉(zhuǎn)而形成一對(duì)包邊，和包邊之間的主體部分；還包括在所述各胎圈部分中的胎圈加固層，每個(gè)胎圈加固層至少包括一個(gè)簾布加固層。其中，所述包邊部分包括一個(gè)包邊主體部分，其在所述胎芯的徑向外表面的延長線內(nèi)側(cè)延伸出一塊內(nèi)部區(qū)域，以及一個(gè)包邊輔助部分，其在所述延長線外側(cè)、所述胎芯徑向外表面附近延伸出一塊外部區(qū)域。而其中所述加固簾包括一個(gè)沿所述的包邊主體部分的徑向內(nèi)表面延伸的中心部分；一個(gè)從所述中心部分開始，向輪胎的徑向外側(cè)延伸并與所述包邊部分分離的軸向外側(cè)部分；和一個(gè)從中心部分開始，經(jīng)所述胎體主體部分的內(nèi)側(cè)，向輪胎的徑向外側(cè)延伸的軸向內(nèi)側(cè)部分。
當(dāng)輪胎處于5％內(nèi)壓狀態(tài)，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上，充氣至5％標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的一個(gè)外端點(diǎn)與所述胎芯的徑向外表面之間的距離La優(yōu)選為不大于15毫米(mm)?？勺鳛樘娲模?％內(nèi)壓狀態(tài)下，所述包邊輔助部分與所述胎芯的徑向外表面之間的夾角θ優(yōu)選為不大于75度。進(jìn)一步的，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的一個(gè)外端點(diǎn)與所述主體部分之間的間隙Lb優(yōu)選為在1至10毫米(mm)之間。進(jìn)一步的，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，在所述胎芯沿輪胎軸向最靠內(nèi)的位置點(diǎn)處，所述胎芯與所述胎體簾線之間的橡膠厚度t優(yōu)選為0.5至3.0毫米(mm)之間。
而對(duì)于加固簾，從胎圈基線算起，在輪胎徑向上，所述內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分的高度Hb和Hc優(yōu)選為大于20毫米(mm)，而不大于40毫米(mm)。同時(shí)高度Hc優(yōu)選為大于高度Hb。此外，優(yōu)選保證在所述胎體簾布與所述胎芯之間至少一部分填充復(fù)數(shù)模量Ea*在2至25MPa之間的填充橡膠。
進(jìn)一步的，當(dāng)輪胎處于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)的位置優(yōu)選在一條參考線的內(nèi)側(cè)，該參考線通過所述胎圈部分外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與主體部分垂直相交。此時(shí)，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)與所述參考線之間的最短距離Lp優(yōu)選為2至12毫米(mm)。而且在所述狀態(tài)下，所述外側(cè)部分外端點(diǎn)的位置優(yōu)選為從所述參考線內(nèi)側(cè)5毫米(mm)到其外側(cè)20毫米(mm)之間的區(qū)域中。在同樣情況下，所述內(nèi)側(cè)部分的外端點(diǎn)的位置優(yōu)選為從所述參考線到其外側(cè)30毫米(mm)之間的區(qū)域中。
進(jìn)一步的，當(dāng)輪胎處于標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)，即當(dāng)輪胎被裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓且施加標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分與所述胎芯的徑向外表面之間的夾角θ優(yōu)選為小于90度。而在所述狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)的位置優(yōu)選為在所述參考線內(nèi)側(cè)，同樣情況下，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)與所述參考線之間的最短距離(Lp)優(yōu)選為10到25毫米(mm)之間。
在所述狀態(tài)下，所述加固層外側(cè)部分外端點(diǎn)的位置優(yōu)選為從所述參考線內(nèi)側(cè)10毫米(mm)到其外側(cè)15毫米(mm)之間的區(qū)域中。在同樣情況下，所述加固層內(nèi)側(cè)部分外端點(diǎn)的位置優(yōu)選為從所述參考線內(nèi)側(cè)10毫米(mm)到其外側(cè)20毫米(mm)之間的區(qū)域中。
通常，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下輪胎的形狀與硫化成型時(shí)的輪胎形狀大致相同。
本說明書中用到的術(shù)語“標(biāo)準(zhǔn)輪輞”、“標(biāo)準(zhǔn)壓力”、“標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載”、“胎圈基線”的定義如下標(biāo)準(zhǔn)輪輞指的是JATMA中的“standard rim(標(biāo)準(zhǔn)輪輞)”，ETRTO中的“Measuring Rim(測(cè)量輪輞)”，TRA中的“Design Rim(設(shè)計(jì)輪輞)”等；標(biāo)準(zhǔn)壓力指的是JATMA中的“maximum air pressure(最大氣壓)”，ETRTO中的“Inflation Pressure(充氣壓力)”，TRA中“Tire Load Limitsat Various Cold Inflation Pressures(在多種冷充氣氣壓中的輪胎負(fù)載極限)”表中給定的最大壓力，等；標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載指的是JATMA中的“maximum load capacity(最大負(fù)載量)”，ETRTO中的“Load Capacity(負(fù)載量)”，TRA中上面提到的表中給出的最大值等；以及胎圈基線指的是一條在胎體底部的軸向外端點(diǎn)和相應(yīng)輪輞直徑處穿過胎踵點(diǎn)的軸向線。


圖1是一個(gè)本發(fā)明的重載輪胎的一個(gè)實(shí)施方式在5％內(nèi)壓狀態(tài)時(shí)的截面圖；圖2是其中胎圈部分放大的截面圖；圖3是其中胎芯附近區(qū)域放大的截面圖；圖4是圖1中胎圈部分放大的截面圖；圖5是用來顯示胎芯與胎體簾線之間橡膠厚度的放大圖；圖6是顯示另一示例中填充橡膠的截面圖；圖7是本發(fā)明另一實(shí)施方式中標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下重載輪胎的截面圖；圖8是其中胎圈部分放大的截面圖；圖9是圖7中胎圈部分放大的截面圖；圖10是本發(fā)明另一實(shí)施方式中標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下重載輪胎的截面圖；圖11是常規(guī)樣本胎圈部分的截面圖；圖12A和12B各介紹一種胎圈部分的現(xiàn)有技術(shù)。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行描述。
圖1是一個(gè)5％內(nèi)壓狀態(tài)下，采用了所述發(fā)明的重載輪胎右半部分的截面圖。輪胎1包含胎面部分2，一對(duì)胎側(cè)部分3，一對(duì)包括胎芯5在其中的胎圈部分4，在一對(duì)胎圈部分4之間延伸的胎體6，一組帶束7設(shè)在胎面部分2之內(nèi)和胎體徑向外側(cè)，以及在各胎圈部分內(nèi)部的胎圈加固層15，后者至少包含一個(gè)加固簾15A。
帶束7至少包含兩層，優(yōu)選包含三層或更多層互相平行排列并與輪胎赤道方向C成10至40度角的簾布簾線。圖1中的帶束7包含四個(gè)帶束層7A，7B，7C和7D，并且最少有兩個(gè)帶束層的簾線方向互相交叉。帶束簾線優(yōu)選采用高彈性簾線，比如鋼絲簾線。
胎體6包含一層沿徑向設(shè)置的鋼絲簾線胎體簾6A，其與輪胎赤道方向C成70至90度角，經(jīng)過胎面部分2和胎側(cè)3，在一對(duì)輪圈部分4之間延伸，并繞胎芯5由輪胎的軸向內(nèi)側(cè)向外側(cè)翻卷形成一對(duì)包邊6B和這對(duì)包邊部分6B之間的主體部分6A。胎體簾線優(yōu)選使用鋼絲簾線，也可以使用有機(jī)纖維簾線，如尼龍、人造纖維、聚酯、芬芳聚酰胺以及其他類似的材料。
胎芯5是通過將胎圈鋼絲20纏繞預(yù)定次數(shù)，使其截面成為如圖2所示的偏六邊形而制成的。胎芯5截面的徑向內(nèi)表面SL和徑向外表面SU相對(duì)于軸向傾斜10至17度，該傾角是與標(biāo)準(zhǔn)輪輞J的錐狀輪輞底面J1的斜度相應(yīng)，在本例中傾角大致是15度。而徑向內(nèi)表面SL和徑向外表面SU在彎曲形成大致中央部分的軸向內(nèi)表面Si和軸向外表面So之中相連接。根據(jù)具體的需要，胎芯5的截面可以是正六邊形、矩形或圓形。
包邊6b包含一個(gè)包邊主體部分10，后者在胎芯5的徑向外表面SU的延長線K以內(nèi)延伸出一個(gè)內(nèi)部區(qū)域；一個(gè)包邊附屬部分11，其穿過靠近所述胎芯5的徑向外表面SU附近區(qū)域，在所述延長線K的外側(cè)延伸出一個(gè)外部區(qū)域。包邊主體部分10沿胎芯5的軸向內(nèi)表面Si、徑向內(nèi)表面SL和軸向外表面So平滑彎曲。包邊附屬部分11與包邊主體部分10相連并經(jīng)過胎芯5的外表面SU附近的區(qū)域向主體部分6a延伸。更進(jìn)一步，有一個(gè)胎圈三角膠條8設(shè)置在各輪圈部分4。三角膠條8從包邊附屬部分11開始向外徑向延伸出去并逐漸變細(xì)。因此至少有一部分包邊附屬部分11處在胎芯5和胎圈三角膠條8之間。
從優(yōu)選角度，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，包邊附屬部分11在結(jié)構(gòu)上需要保證包邊附屬部分11的外端點(diǎn)P2與胎芯5的徑向外表面SU之間的距離La優(yōu)選為不大于15毫米(mm)，更優(yōu)選不大于10毫米(mm)，而最優(yōu)選不大于8毫米(mm)。這樣，可以有效減少作用在包邊附屬部分11的外端點(diǎn)P2上的壓力。因此就有可能有效地防止從外端點(diǎn)P2處產(chǎn)生損傷。而且同時(shí)可以減輕輪胎的重量。圖1和圖2中顯示的包邊附屬部分11沒有與胎芯5的徑向外表面SU接觸，但實(shí)際上是有可能與徑向外表面SU接觸的(圖中未示出)。
本實(shí)施方式中的包邊附屬部分11示出為這樣一種結(jié)構(gòu)越靠近外端點(diǎn)P2的部分越逐漸遠(yuǎn)離胎芯5的徑向外表面SU。包邊附屬部分11與胎芯5的徑向外表面SU之間的夾角θ優(yōu)選為不大于75度，更優(yōu)選不大于70度，而最優(yōu)選不大于60度。其中，在輪胎的截面中包邊附屬部分11可能會(huì)是直線形，也可能是如本實(shí)施方式中所示的彎曲形狀。
圖3所示的例子中沒有在構(gòu)成胎芯5的外表面SU的鋼絲線20上畫出公切線。在上述示例中，角θ定義為相對(duì)縱向切線K’的夾角，在構(gòu)成外表面SU的所有鋼絲線中，在輪胎軸向上最外側(cè)的一根鋼絲線為200，最內(nèi)側(cè)的一根鋼絲線為20i，K’與20o和20i相切。而術(shù)語“直線”既包含完全的直線，又包含曲率半徑不小于100毫米(mm)的弧形。這是因?yàn)樵试S胎體層在橡膠硫化過程中變形。
在包邊附屬部分11是弧形的情況下，角θ指定為胎芯5的外表面SU和一條直線Z之間的夾角，該直線Z通過連接延長線K和包邊附屬部分11的交點(diǎn)P1與外端點(diǎn)P2得到。在所述情況下，包邊附屬部分11的曲率半徑就指定為通過交點(diǎn)P1、外端點(diǎn)P2和中點(diǎn)這三點(diǎn)的圓弧的曲率半徑。而且在包邊附屬部分11彎曲的情況下，其各部分相對(duì)外表面SU的角θ優(yōu)選不大于75度。
更進(jìn)一步，希望能夠保證包邊附屬部分11的外端點(diǎn)P2與胎體主體部分6a之間的縫隙Lb在1至10毫米(mm)之間?？p隙Lb與胎體簾線之間的橡膠厚度相應(yīng)。在縫隙小于1毫米(mm)的情況下，包邊附屬部分11的外端點(diǎn)P2和胎體主體部分6a的胎體簾線在因行駛或類似狀況產(chǎn)生變形時(shí)會(huì)發(fā)生接觸和摩擦，容易導(dǎo)致磨損。相反，如果縫隙Lb大于10毫米(mm)，可能容易引起脫漏(blow-by)現(xiàn)象，即包邊附屬部分11在行駛過程中被拉拖進(jìn)胎體主體部分6a?？p隙Lb優(yōu)選為1至5毫米(mm)之間，更優(yōu)選為2至4毫米(mm)之間。
如上所述，在有胎圈曲繞結(jié)構(gòu)的輪胎中，松動(dòng)等損傷容易發(fā)生在胎芯5的輪胎軸向最內(nèi)側(cè)點(diǎn)Q處的胎體簾線上。本發(fā)明人針對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行了多方面的調(diào)查研究，找到了下面的原因。首先，在胎圈曲繞結(jié)構(gòu)中，胎體簾布6A容易沿輪胎軸向向外相當(dāng)嚴(yán)重地塌陷，其次，制動(dòng)片或其他原因引起的高溫(達(dá)到幾百度)容易通過輪輞J傳到胎圈部分的橡膠。研究發(fā)現(xiàn)具有胎圈曲繞結(jié)構(gòu)的輪胎胎圈部分的橡膠在所述原因的綜合作用下更容易軟化。而且，如圖4中箭頭F所示，軟化的胎圈部分4a內(nèi)部的橡膠容易受輪輞J的邊緣擠壓而移動(dòng)到胎趾一側(cè)。通常認(rèn)為上述橡膠的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致包邊部分6b移動(dòng)，從而在胎體簾布6A與胎芯5之間在點(diǎn)Q產(chǎn)生一股很大的剪切力，引發(fā)了簾布的松動(dòng)。
在本發(fā)明中，為了抑制所述的損傷，胎圈部分4中增加了一層胎圈加固層15，后者至少包含一層簾布簾線的加固層15A。如圖4所示，本實(shí)施方式中的胎圈加固層15包含一層加固簾15A。在本實(shí)施方式中，加固簾15A由鋼絲簾線制成，該簾線與輪胎圓周方向成10至40度的角度。而且，加固簾15A包含一個(gè)中心部分15c，一個(gè)軸向外側(cè)部分15o和一個(gè)軸向內(nèi)側(cè)部分。中心部分15c沿包邊主體部分10彎曲，并沿軸向內(nèi)側(cè)向內(nèi)部延伸。外側(cè)部分15o從中心部分15c繼續(xù)向軸向外側(cè)延伸，并與包邊10分離。內(nèi)側(cè)部分15i沿胎體主體部分6a的內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)延伸。
在本示例中，外側(cè)部分15o沿胎圈三角膠條8的軸向外表面延伸。因此，外側(cè)部分15o阻止了軟化的橡膠向胎趾側(cè)移動(dòng)。包邊的附屬部分11和外側(cè)部分15o之間的夾角β優(yōu)選為45至90度，更優(yōu)選為60至90度。而且，胎圈加固層15的內(nèi)側(cè)部分15i沿胎體主體部分6a延伸并充分重疊從而加固胎體主體部分6a。因此，有可能使負(fù)載行駛時(shí)胎體層6A的塌陷較小。軟化了的橡膠的運(yùn)動(dòng)受其間的相互作用控制，從而減小了胎體層6A與胎芯5間在點(diǎn)Q處的剪切力。
胎圈加固層15的外側(cè)部分15o和內(nèi)側(cè)部分15i沿徑向從胎圈基線BL算起的高度Hc和Hb優(yōu)選為均大于20毫米(mm)但不大于40毫米(mm)。在Hc和Hb均不大于20毫米(mm)的情況下，在Q點(diǎn)處減小剪切力的作用會(huì)減弱。
外側(cè)部分15o的高度Hc和內(nèi)側(cè)部分15i的高度Hb可以相等，但優(yōu)選為保證Hb＜Hc。但是如果高度差(Hc-Hb)太大，容易會(huì)出現(xiàn)壓力集中在外側(cè)部分15o的外端點(diǎn)P3處的情況。因此高度差(Hc-Hb)優(yōu)選為大于0而不大于10毫米(mm)。
如圖5所示，在上述Q點(diǎn)處，胎芯5與胎體簾線21之間的厚度t優(yōu)選為0.5至3.0毫米(mm)。因此，在點(diǎn)Q處，橡膠G的彈性形變吸收了剪切力。在橡膠G的厚度t小于0.5毫米(mm)的情況下，吸收剪切力的作用相對(duì)減弱，正相反，在橡膠G的厚度t大于3.0毫米(mm)的情況下，容易會(huì)在包邊6b處出現(xiàn)脫漏現(xiàn)象。橡膠G的厚度t更優(yōu)選為1.2至3.0毫米(mm)，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5至3.0毫米(mm)之間，最優(yōu)選為2.0至3.0毫米(mm)。
至少有一部分的填充橡膠12設(shè)置在胎體層6A與胎芯5之間。在本實(shí)施方式中，填充橡膠12包含基底部分12A和附屬部分12B?；A(chǔ)部分12A截面呈U形，其圍繞胎芯5的Si、SL和So表面填充。附屬部分12B截面近似三角形，填滿了胎芯5的徑向外表面SU、包邊的附屬部分11和胎體主體部分6a之間的空隙。
附屬部分12B能防止成型缺陷，比如，在胎胚成型過程中有可能導(dǎo)致包邊的附屬部分11回彈的空氣殘留在包邊的附屬部分11與胎芯5之間之類的問題。而且，附屬部分12B防止了胎芯5的外表面SU與胎體簾線之間的摩擦，以輔助控制磨損。為獲得上面提到的附屬部分12B，距離La優(yōu)選為不小于3毫米(mm)，更優(yōu)選為不小于5毫米(mm)，而最優(yōu)選為不小于6毫米(mm)。
進(jìn)一步的，填充橡膠12優(yōu)選的復(fù)數(shù)模量Ea*為2至25MPa。因此填充橡膠12能夠吸收振動(dòng)和作用到包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2上的壓力，以提高胎圈部分4的耐久性。當(dāng)填充橡膠12的復(fù)數(shù)模量Ea*大于25MPa，彈性會(huì)下降，在附屬部分11的外端點(diǎn)P2處容易出現(xiàn)簾線松動(dòng)。在另一方面，在復(fù)數(shù)模量Ea*小于2MPa的情況下，填充橡膠12太軟，橡膠的移動(dòng)容易牽動(dòng)包邊部分6b。填充橡膠12的復(fù)數(shù)模量Ea*優(yōu)選為大于3MPa，更優(yōu)選為大于13MPa。在所述情況下，復(fù)數(shù)模量的值為在70℃溫度、10Hz頻率、動(dòng)態(tài)應(yīng)變率2％條件下用粘彈性分光計(jì)測(cè)出的數(shù)值。
而且，填充橡膠12優(yōu)選使用作為硫化劑的硫的添加量達(dá)到5.0PHR或更高的橡膠構(gòu)成。硫添加量為5.0PHR或更高的橡膠在使用時(shí)不易熱軟化。因此，在胎圈部分的溫度由于制動(dòng)片發(fā)熱或類似原因升高的情況下，沒有軟化的填充橡膠12可以防止包邊部分6b的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)硫含量超過12PHR，填充橡膠12的硫化速度增快，以至于容易出現(xiàn)橡膠燒焦的情況。所述問題降低了與其臨近部件的粘合性?；谏鲜鲇^點(diǎn)，硫添加量優(yōu)選為5.0到12PHR之間，更優(yōu)選為7.0到12PHR之間，最優(yōu)選為7.5到10PHR之間。
圖6顯示的是填充橡膠12的另一個(gè)實(shí)施方式。本實(shí)施方式中的填充橡膠12中，附屬部分12B有基本恒定的厚度。而且，盡管圖中沒有顯示，通過省去填充橡膠12的附屬部分12B，包邊的附屬部分11可以一直引到與胎芯5的外表面SU接觸。
而且，如圖4所示，依照所述的實(shí)施方式的重載輪胎1中，胎體簾布6A的胎體主體部分6a包括一個(gè)直線部分6a1，其從輪胎徑向內(nèi)端點(diǎn)Q4開始，沿直線向外側(cè)延伸。直線部分6a1從胎圈基線BL算起的高度h1的優(yōu)選值為高度h0的40％至50％，h0是從胎圈基線BL算起的胎圈三角膠條8沿輪胎徑向的高度。這使得輪圈部分4更細(xì)，能夠減輕重量，并在減小該處集聚熱量的基礎(chǔ)上提高耐久性。
本實(shí)施方式中的胎圈三角膠條8包含位于輪胎徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)三角膠條8A，以及在它外側(cè)的外三角膠條8B。例如，內(nèi)三角膠條8A的復(fù)數(shù)模量Eb1*為35至60MPa，而外三角膠條8B的復(fù)數(shù)模量Eb2*小于內(nèi)三角膠條8A的復(fù)數(shù)模量Eb1*。而且，外三角膠條8B的復(fù)數(shù)模量Eb2*大于填充橡膠12的復(fù)數(shù)模量Ea*。從胎圈基線BL算起的內(nèi)三角膠條8A的高度h01優(yōu)選為高度h0的40％至60％之間。所以，要兼顧乘坐的舒適性與操作的穩(wěn)定性是有可能的。
圖7顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。本視圖中顯示了一個(gè)重載輪胎1，其裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上，充氣到標(biāo)準(zhǔn)壓力，輪胎不加負(fù)載。而圖8顯示的是圖7的局部放大圖。包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2的位置處于參考線X以內(nèi)(靠近輪趾)，X通過點(diǎn)R與胎體主體部分6a垂直相交，而R點(diǎn)是胎圈部分4的外表面與標(biāo)準(zhǔn)輪輞J的輪緣J2的分離點(diǎn)。包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2與參考線X之間的最短距離Lp為2至12毫米(mm)之間。在這種情況下，上面提到的點(diǎn)R是一個(gè)極限點(diǎn)，該點(diǎn)是胎圈部分4的外表面與標(biāo)準(zhǔn)輪輞J的輪緣J2接觸的端點(diǎn)。
參考線X內(nèi)部的區(qū)域?yàn)橐粔K應(yīng)變小的區(qū)域，因?yàn)檩嗇yJ限制了變形。通過將包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2設(shè)置在所述區(qū)域內(nèi)部2毫米(mm)或更深的地方，就有可能減小作用在外端點(diǎn)P2上的壓力。因此就有可能防止從外端點(diǎn)P2出現(xiàn)的簾線松動(dòng)一類的胎圈損傷。在這種情況下，當(dāng)距離Lp大于12毫米(mm)，包邊的附屬部分11的彎曲度增大，回彈就有可能出現(xiàn)。
如圖9所示，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下，加固層15外側(cè)部分15o的外端點(diǎn)P3的位置優(yōu)選為位于參考線X內(nèi)側(cè)5毫米(mm)到參考線外側(cè)20毫米(mm)之間的區(qū)域Y1內(nèi)。同樣，加固層15內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)P4的位置優(yōu)選為位于參考線X外側(cè)0至30毫米(mm)之間的區(qū)域Y2內(nèi)。換句話說，如果假設(shè)參考線X內(nèi)側(cè)定義為負(fù)(-)，外側(cè)定義為正(+)，則相應(yīng)的，外側(cè)部分15o的外端點(diǎn)到參考線X的距離Lo優(yōu)選為-5毫米(mm)至+20毫米(mm)，而內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)到參考線X的距離Li優(yōu)選為0至+30毫米(mm)。
內(nèi)側(cè)部分15i能夠防止胎體層6A在荷載行駛時(shí)塌陷，并減少作用在包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2點(diǎn)的壓力。所以距離Li優(yōu)選為0至+30毫米(mm)。如果內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)p4的位置在參考線X內(nèi)側(cè)，則加固作用不足，就可能容易在包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2點(diǎn)處產(chǎn)生損傷。在另一方面，如果距離Li大于30毫米(mm)，則壓力容易集中在內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)P4處。
而如果將距離Lo控制在-5毫米(mm)至+20毫米(mm)，外側(cè)部分15o可以有效抑制軟化了的橡膠的移動(dòng)(用標(biāo)注符F顯示)，并防止胎體簾線在Q點(diǎn)的松動(dòng)。在這種情況下，當(dāng)距離Lo小于-5毫米(mm)時(shí)，阻擋移動(dòng)的橡膠的作用就會(huì)減弱，相反而當(dāng)距離Lo大于30毫米(mm)時(shí)，就可能容易會(huì)在外端點(diǎn)P3處產(chǎn)生損傷。
圖10顯示的是輪圈部分4在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下的放大圖，本視圖中的輪胎1裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞J上，充氣到標(biāo)準(zhǔn)壓力，并加上了標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)對(duì)應(yīng)的是一種形變狀態(tài)，這種情況下，損傷確實(shí)發(fā)生在輪圈部分4，在這種狀態(tài)下定義各部分的尺度會(huì)更有效。
即使在這種狀態(tài)下，包邊的附屬部分11與胎芯5的徑向外表面SU之間的夾角θ優(yōu)選不大于90度，更優(yōu)選不大于75度，最優(yōu)選不大于60度。包邊的附屬部分11的外端點(diǎn)P2的位置最好在參考線X的內(nèi)側(cè)。而且外端點(diǎn)P2與參考線X之間的最短距離Lp應(yīng)比處于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)時(shí)的距離長。距離Lp優(yōu)選為10至25毫米(mm)。
在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，由于負(fù)載的原因，輪圈部分4會(huì)沿輪胎軸向向外塌陷。所以與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)相比，點(diǎn)R移動(dòng)到輪胎徑向的外側(cè)，同時(shí)胎體主體部分6a的形狀也發(fā)生了改變。因此，在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，距離Lp優(yōu)選為比標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)時(shí)大一些。當(dāng)距離Lp小于10毫米(mm)時(shí)，就不能充分減小作用在包邊附屬部分11的外端點(diǎn)P2上的壓力，反之當(dāng)Lp大于25毫米(mm)時(shí)，就包邊附屬部分11的彎曲度會(huì)增大，容易產(chǎn)生有缺陷的成型。
在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，加固簾15的外側(cè)部分15o的外端點(diǎn)P3的位置優(yōu)選在參考線X內(nèi)側(cè)10毫米(mm)到參考線外側(cè)15毫米(mm)之間的區(qū)域Y1′內(nèi)。同樣，加固簾15內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)P4的位置優(yōu)選在參考線X內(nèi)側(cè)10毫米(mm)到其外側(cè)20毫米(mm)之間的區(qū)域Y2′內(nèi)。用與在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)相同的方式，假設(shè)參考線X內(nèi)側(cè)定義為負(fù)(-)，外側(cè)定義為正(+)，則相應(yīng)的，外側(cè)部分15o的外端點(diǎn)P3到參考線X的距離Lo優(yōu)選為-10毫米(mm)至+15毫米(mm)，而內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)P4到參考線X的距離Li優(yōu)選為-10毫米(mm)至+20毫米(mm)。
如果距離Li小于-10毫米(mm)，則內(nèi)側(cè)部分15i的加固作用不容易充分發(fā)揮，反之，如果距離Li大于20毫米(mm)，則損傷容易產(chǎn)生在內(nèi)側(cè)部分15i的外端點(diǎn)處。而如果距離Lo小于-10毫米(mm)時(shí)，內(nèi)側(cè)部分15i阻擋橡膠移動(dòng)的作用就會(huì)減弱，損傷容易產(chǎn)生在Q點(diǎn)處。而當(dāng)距離Lo大于15毫米(mm)時(shí)，損傷容易產(chǎn)生在外側(cè)部分15o的突出端。
盡管沒有特別限制，但如果重載輪胎1能夠同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)的要求，則對(duì)于進(jìn)一步提高其耐久性是比較理想的。
實(shí)施方式按照表1和表2中的技術(shù)參數(shù)試制了試驗(yàn)用型號(hào)為11R22.5的重載子午線輪胎。表1針對(duì)的對(duì)象是在5％內(nèi)壓狀態(tài)下確定的輪胎形狀，而表2針對(duì)的對(duì)象是在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓和標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載狀態(tài)下確定的輪胎形狀。并對(duì)各試驗(yàn)胎進(jìn)行了胎圈強(qiáng)度和胎圈耐久性的測(cè)試。
常規(guī)樣本采用了普通的結(jié)構(gòu)，即胎體簾的包邊部分沿胎圈三角膠條的外表面卷起，如圖11所示。包邊部分到胎圈基線的高度h2設(shè)為65毫米(mm)。測(cè)試方法如下
<胎圈強(qiáng)度>
將輪胎裝配到輪輞(7.50×22.5)上，從氣門向輪胎中灌水，記下使輪胎爆裂時(shí)的水壓，并用一個(gè)指數(shù)表示，該指數(shù)是將常規(guī)樣本的參數(shù)作為100而計(jì)算出來的。數(shù)值越大，輪胎越好。
<胎圈耐久性1(常溫胎圈耐久性)>
使用一臺(tái)轉(zhuǎn)鼓測(cè)試機(jī)，測(cè)量在下列條件下運(yùn)轉(zhuǎn)到胎圈部分出現(xiàn)損傷的時(shí)間。
輪輞7.50×22.5內(nèi)壓700kPa豎直載荷27.25kN×3速度30km/h評(píng)估結(jié)果用一個(gè)指數(shù)表示，該指數(shù)是將常規(guī)樣本的運(yùn)行時(shí)間作為100而計(jì)算出來的。數(shù)值越大，耐久性越出色。
<胎圈耐久性2(胎圈熱耐久性)>
將輪輞加熱到130℃，再進(jìn)行上面提到的常溫輪胎耐久性試驗(yàn)，并測(cè)量運(yùn)轉(zhuǎn)到胎圈部分出現(xiàn)損傷的時(shí)間。評(píng)估結(jié)果用一個(gè)指數(shù)表示，該指數(shù)是將常規(guī)樣本的運(yùn)行時(shí)間作為100而計(jì)算出來的。數(shù)值越大，耐久性越出色。
測(cè)試結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)在表1和表2中顯示。
表1

表2

*)表中列出的距離Lp，Li，和Lo，是沿徑向?qū)⒖季€X內(nèi)側(cè)設(shè)為負(fù)(-)，外側(cè)設(shè)為正(+)。
測(cè)試證實(shí)了采用了本發(fā)明實(shí)施方式的輪胎的常溫胎圈耐久性和胎圈熱耐久性都得到了改善。
權(quán)利要求
1.一種重載輪胎，包括一個(gè)胎體，其包括在胎圈部分之間延伸的一層胎體簾，胎體簾沿各胎圈部分內(nèi)部的胎芯從所述輪胎的內(nèi)部向外部翻轉(zhuǎn)形成一對(duì)包邊和一個(gè)在所述包邊之間的胎體主體部分，以及一個(gè)胎圈加固層，包括至少一個(gè)設(shè)置在所述各胎圈部分的加固簾，其中所述的包邊部分包括一個(gè)包邊主體部分，其在所述胎芯的徑向外表面的延長線內(nèi)側(cè)延伸出一塊內(nèi)部區(qū)域，以及一個(gè)包邊輔助部分，其在所述延長線外側(cè)在所述胎芯徑向外表面附近延伸出一塊外部區(qū)域，以及所述的加固簾包括一個(gè)沿所述的包邊主體部分的徑向內(nèi)表面延伸的中心部分，一個(gè)從所述中心部分開始向輪胎的徑向外側(cè)延伸，并與所述包邊部分分離的軸向外側(cè)部分，和一個(gè)從所述中心部分開始經(jīng)所述胎體主體部分的內(nèi)側(cè)向輪胎的徑向外側(cè)延伸的軸向內(nèi)側(cè)部分。
2.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至5％標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的一個(gè)外端點(diǎn)與所述胎芯的徑向外表面之間的距離(La)不大于15毫米(mm)。
3.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至5％標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分與所述胎芯的徑向外表面之間的夾角(θ)不大于75度。
4.如權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的重載輪胎，其特征在于，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至5％標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的一個(gè)外端點(diǎn)與所述主體部分之間的間隙(Lb)在1至10毫米(mm)之間。
5.如權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的重載輪胎，其特征在于，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至5％標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述胎芯在輪胎軸向最靠內(nèi)的位置點(diǎn)處與所述的胎體簾線之間的橡膠厚度(t)在0.5至3.0毫米(mm)之間。
6.如權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的重載輪胎，其特征在于，在5％內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至5％標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，從所述的胎圈基線到所述內(nèi)側(cè)部分的外端點(diǎn)之間的高度(Hb)大于20毫米(mm)，而不大于40毫米(mm)；從所述的胎圈基線到所述外側(cè)部分的外端點(diǎn)之間的高度(Hc)大于20毫米(mm)，而不大于40毫米(mm)，以及所述高度(Hc)大于所述高度(Hb)。
7.如權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的重載輪胎，其特征在于，所述胎體簾布與所述胎芯之間至少一部分填充復(fù)數(shù)模量(Ea*)在2至25MPa之間的填充橡膠。
8.如權(quán)利要求7所述的重載輪胎，其特征在于，所述填充橡膠的復(fù)數(shù)模量(Ea*)大于3MPa而不大于25MPa，所述填充橡膠的硫添加量不小于5PHR。
9.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)的位置在一條參考線的內(nèi)側(cè)，該參考線通過所述胎圈部分的外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與胎體主體部分垂直相交，以及所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)與所述參考線之間的最短距離(Lp)為2到12毫米(mm)。
10.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述加固簾外側(cè)部分的外端點(diǎn)的位置在從一條參考線內(nèi)側(cè)5毫米(mm)到其外側(cè)20毫米(mm)之間的區(qū)域中，而該參考線通過所述胎圈部分的外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與所述胎體主體部分垂直相交。
11.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且輪胎不加負(fù)載的狀態(tài)下，所述加固層內(nèi)側(cè)部分的外端點(diǎn)的位置在從一條參考線向外30毫米(mm)之間的區(qū)域中，而該參考線通過所述胎圈部分的外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與所述胎體主體部分垂直相交。
12.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且加標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分與所述胎芯的徑向外表面之間的夾角(θ)小于90度。
13.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且加標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的狀態(tài)下，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)的位置在一條參考線內(nèi)側(cè)，而該參考線通過所述胎圈部分的外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與所述胎體主體部分垂直相交。
14.如權(quán)利要求13所述的重載輪胎，其特征在于，所述包邊輔助部分的外端點(diǎn)與所述參考線之間的最短距離(Lp)為10到25毫米(mm)。
15.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且加標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的狀態(tài)下，所述加固層外側(cè)部分的外端點(diǎn)的位置在從一條參考線內(nèi)側(cè)10毫米(mm)到其外側(cè)15毫米(mm)之間的區(qū)域中，而該參考線通過所述胎圈部分的外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與所述胎體主體部分垂直相交。
16.如權(quán)利要求1所述的重載輪胎，其特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)荷載狀態(tài)下，即當(dāng)輪胎裝配在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上、充氣至標(biāo)準(zhǔn)壓力且加標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的狀態(tài)下，所述加固層內(nèi)側(cè)部分的外端點(diǎn)的位置在從一條參考線內(nèi)側(cè)10毫米(mm)到其外側(cè)20毫米(mm)之間的區(qū)域中，而該參考線通過所述胎圈部分的外表面與所述標(biāo)準(zhǔn)輪緣的分離點(diǎn)與所述胎體主體部分垂直相交。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種重載輪胎，包括一個(gè)胎體，其包括在胎圈部分之間延伸的一層胎體簾，胎體簾沿各胎圈部分內(nèi)部的胎芯從所述輪胎的內(nèi)部向外部翻轉(zhuǎn)形成一對(duì)包邊和一個(gè)在所述包邊之間的胎體主體部分，以及一個(gè)胎圈加固層，包括至少一個(gè)設(shè)置在所述各胎圈部分的加固簾，其中所述的包邊部分包括一個(gè)包邊主體部分，其在所述胎芯的徑向外表面的延長線內(nèi)側(cè)延伸出一塊內(nèi)部區(qū)域，以及一個(gè)包邊輔助部分，其在所述延長線外側(cè)在所述胎芯徑向外表面附近延伸出一塊外部區(qū)域，以及所述的加固簾包括一個(gè)沿所述的包邊主體部分的徑向內(nèi)表面延伸的加固層中心部分，一個(gè)從所述中心部分開始向輪胎的徑向外側(cè)延伸，并與所述包邊部分分離的軸向外側(cè)部分，和一個(gè)從所述中心部分開始經(jīng)所述胎體主體部分的內(nèi)側(cè)向輪胎的徑向外側(cè)延伸的軸向內(nèi)側(cè)部分。
文檔編號(hào)B60C15/06GK1605481SQ20041007476
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月7日
發(fā)明者丸岡清人, 西実 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社