专利名称：充气子午线轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及在胎圈部的结构具有特征的耐久性高的充气子午线轮胎，特别地，作为重载荷用充气子午线轮胎十分有用。
背景技术：
在现有技术中，特别是用于工业车辆或工程车辆等重重量车辆的充气子午线轮胎中，存在以下忧虑以在胎圈芯周围卷起的帘布层的卷起端为起点引起脱层等故障。因此，如下述专利文献1、2所公开的那样，通常沿着帘布层配置称为胎圈包布的加强构件。但是，即使配设胎圈包布，也可能因胎圈部凸出变形使耐久性下降，因此存在进一步改善的余地。图8是说明胎圈部凸出变形的图。行驶中的轮胎由于内压和载荷的作用而使胎侧部发生较大弯曲，如图所示，胎圈部I沿着轮辋边缘91朝向外侧凸出变形。如果这样的凸出变形伴随轮胎的滚动反复进行，则在朝向外侧压瘪的帘布层卷起端4E或胎圈包布卷起端6E产生较大的形变，从而容易发生以这些为起点的故障。现有技术文献专利文献专利文献I :特开2002-331810号公报专利文献2 :特开平5-319035号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明鉴于上述实际情况，其目的在于提供一种抑制行驶中胎圈部的凸出变形并耐久性优异的充气子午线轮胎。解决课题的方法通过以下所述的本发明能够达到上述目的。即，本发明的充气子午线轮胎具备胎圈芯，其埋设于胎圈部；填充胶，其配置于所述胎圈芯的轮胎径向外侧；帘布层，其在所述胎圈芯的周围从内侧向外侧卷起；胎圈包布，其在胎圈芯的周围卷起并配置在所述帘布层的外侧；胎侧胶，其构成轮胎外壁面。其中，加强胶以夹入所述帘布层的卷起端和所述胎圈包布的卷起端的方式设置在所述填充胶和所述胎侧胶之间，所述加强胶具有朝轮胎径向延伸的整体层；并且以轮辋基准线为基准，所述整体层的上端位于轮胎最大宽度位置高度的
O.9-1. I倍高度的位置；而且以轮辋基准线为基准，所述整体层的下端在±10mm以内高度的位置位于所述胎圈包布的外侧。在本发明的轮胎中，设置在填充胶和胎侧胶之间的加强胶具有位于上述高度的上端和下端的整体层，行驶时，朝该轮胎径向延伸的整体层起到作为抑制胎圈部凸出变形的支柱的作用。进而，由于整体层上端位于轮胎的最大宽度位置附近，因此产生最大弯曲的部位的刚性提高，并且由于整体层下端位于胎踵附近，因此使与轮辋的装配压力恰当地发挥作用，从而降低加强胶的压瘪，进而能够有效地抑制凸出变形。其结果，抑制以帘布层或胎圈包布的卷起端为起点的故障的发生，从而能够提高耐久性。此时，整体层是由一体成形的单层而构成的橡胶层，在轮胎子午线剖面中呈整体(整块的)模样。另外，以轮辋基准线为基准整体层下端位于±10mm以内高度是指整体层下端位于从轮辋基准线朝轮胎径向外侧的10_高度的位置、和从轮辋基准线朝轮胎径向内侧的IOmm高度位置之间。 轮辋基准线是经过JATMA规格决定的轮辋直径的轮胎轴向线。在本发明的充气子午线轮胎中，所述加强胶的规定伸长拉伸应力SlOO优选为I. 6-6. 2MPa。通过用这样的高拉伸应力橡胶来构成加强胶，能有效地抑制胎圈部的凸出变形，并能够抑制以帘布层或胎圈包布的卷起端为起点的故障的发生。在本发明中，规定伸长拉伸应力SlOO (以下，有时称为“S100”)是以JISK6251为基准并在气氛温度23°C的条件下采用哑铃状(dumb bell) 3号试验片用拉力试验机测量的100%伸张时的拉伸应力。在本发明的充气子午线轮胎中，优选地，所述加强胶具有规定伸长拉伸应力SlOO大于所述整体层且从所述整体层侧面朝向轮胎宽度方向内侧凸出的高拉伸应力层，并且通过该高拉伸应力层来夹入所述帘布层卷起端和所述胎圈包布卷起端。根据该结构，容易成为故障发生起点的帘布层和胎圈包布的卷起端由于被拉伸应力高的高拉伸应力层夹入，因此增强耐久性提高效果。另外，高拉伸应力层从整体层侧面朝轮胎宽度方向内侧凸出，因此增加该高拉伸应力层体积从而能够有效地增强耐久性的提高效果。在本发明的充气子午线轮胎中，优选地，所述整体层的规定伸长拉伸应力SlOO为I. 6-5. 6MPa，所述高拉伸应力层的规定伸长拉伸应力SlOO为2. 2-6. 2MPa并且与所述整体层的规定伸长拉伸应力SlOO相比大O. 6MPa以上。根据该结构，通过较高地设定高拉伸应力层的拉伸应力，能够有效地增强耐久性的提高效果。在本发明的充气子午线轮胎中，优选地，以轮辋基准线作为基准，所述高拉伸应力层的上端位于的轮胎最大宽度位置高度的O. 2-0. 65倍高度的位置。根据该结构，通过将高拉伸应力层准确地配置在容易引起胎圈部凸出变形的高度位置，从而能够增强耐久性的提高效果。
图I是表示本发明充气子午线轮胎的一例的轮胎子午线半剖面图。图2是放大表示图I轮胎胎圈部的剖面图。图3是表示本发明其他实施方案的胎圈部的剖面图。图4是表示本发明其他实施方案的胎圈部的剖面图。图5是表示本发明其他实施方案的胎圈部的剖面图。图6是表示比较例的胎圈部的剖面图。图7是表示比较例的胎圈部的剖面图。图8是说明胎圈部凸出变形的图。附图标记说明I 胎圈部Ia 胎圈芯Ib 填充胶
Ic胎踵2胎侧部4帘布层4E帘布层的卷起端6胎圈包布6E胎圈包布的卷起端
9胎侧胶20加强胶21整体层2IL整体层下端2IT整体层上端22高拉伸应力层22T高拉伸应力层的上端
具体实施例方式以下，参照附图对本发明实施方案进行说明。图I表示的轮胎T是本发明充气子午线轮胎的一例，表示了安装在规定轮辋上时的轮胎子午线剖面。安装在规定轮辋上时是指，将轮胎安装在根据轮胎尺寸的由JATMA规定的轮辋上，并且施加同样由JATMA规定的与单轮最大载荷能力相对应的最高气压时的状态。图2是放大表示该轮胎T的胎圈部I的剖面图。该轮胎T包括一对胎圈部I ;胎侧部2，其从胎圈部I向轮胎径向外侧延伸；胎面部3，其与胎侧部2轮胎径向外侧端相连而构成踏面。在胎圈部I埋设有由集束体构成的环状胎圈芯la，该集束体是将用橡胶包覆的胎圈钢丝层积卷绕而形成的，填充胶Ib配置于该胎圈芯Ia的轮胎径向外侧。帘布层4在配置于一对胎圈部I的胎圈芯Ia之间延伸，并在胎圈芯Ia的周围从内侧向外侧卷起。在胎圈芯Ia和填充胶Ib的轮胎宽度方向外侧配置有帘布层4的卷起部，其顶端形成为卷起端4E。帘布层4通过用顶覆橡胶包覆排列在与轮胎周方向大致垂直相交的方向的布层帘线而形成。作为布层帘线优选使用钢丝帘线或有机纤维帘线。帘布层4内侧设有构成轮胎T内周面的内衬橡胶5。内衬橡胶5具有阻止填充在轮胎内的气体透过的功能。另外，在胎侧部2中，在帘布层4外侧设有构成轮胎T外壁面的胎侧胶9。胎圈包布6在胎圈芯Ia的周围卷起并配置在帘布层4的外侧。本实施方案的胎圈包布6以包裹帘布层4的方式从内侧向外侧卷起，但并不限制于此，也可以从胎圈芯Ia的轮胎径向内侧的位置卷起。胎圈包布6由含有钢丝帘线(金属帘线的一例)的钢丝胎圈包布构成。钢丝帘线以相对于轮胎周方向倾斜的(例如，倾斜角度为20-50° )的方式排列，并被顶覆橡胶包覆。填充胶Ib具有下部填充胶11，其用于包裹胎圈芯Ia并且剖面呈圆形；上部填充胶12，其配置于该下部填充胶11的轮胎径向外侧且比下部填充胶的橡胶硬度低。下部填充胶11的上面由轮胎径向外侧凸出的弯曲面形成。上部填充胶12具有朝向轮胎径向外侧越来越尖的形状，其顶端配置在比帘布层4的卷起端4E或胎圈包布6的卷起端6E更靠近轮胎径向外侧的位置。加强胶20以夹入帘布层4的卷起端4E和胎圈包布6的卷起端6E的方式设置在填充胶Ib和胎侧胶9之间。加强胶20具有朝轮胎径向延伸的整体层(monolithic层)21，通过该整体层21夹入卷起端4E和卷起端6E。在本发明中，如后述那样，加强胶不同于整体层而具有高拉伸应力层，也可以是通过该高拉伸应力层来夹入卷起端4E、6E的结构。整体层21在轮胎径向形成细长的形状，在提高耐久性的方面，优选其规定伸长拉伸应力SIOO(SIOO)为I. 6-6. 2MPa。成为整体层21的轮胎径向外侧顶端的上端21T设在比填充胶Ib上端更靠近轮胎径向外侧的位置，并且配置于轮胎最大宽度位置B的附近。另夕卜，成为整体层21的轮胎径向内侧顶端的下端21L设在比胎圈芯Ia上端更靠近轮胎径向内侧的位置，且配置于胎踵Ic的附近。以轮辋基准线NL为基准，上端21T位于轮胎最大宽度位置B的高度BH的O. 9-1. I
倍高度的位置。即，上端21T的高度hi满足O. 9BH Shl < I. IBH的关系。如果满足O. 9BH>hl，则不能有效抑制胎侧部2的弯曲，从而具有降低抑制胎圈部I的凸出变形的效果的倾向。另外，如果满足hi > I. 1BH，则胎侧部2的刚性变得过高，具有降低冲击吸收性(乘坐舒适性)的倾向。在如图所示的例子中，高度hi设置成与高度BH相同。以轮辋基准线NL为基准，下端21L在± IOmm以内高度的位置位于胎圈包布6的外侧。即，如果下端21L与轮辋基准线NL相比位于更靠近轮胎径向外侧的位置，则下端21L高度h2为O-lOmm，如果下端21L与轮辋基准线NL相比位于更靠近轮胎径向内侧的位置，则下端21L高度h2为-10-0mm。如果高度h2大于10mm，则不能充分得到与轮辋90的装配(fitting)压力，从而具有降低抑制胎圈部I凸出变形的效果的倾向。另外，由于高度h2小于-IOmm的结构会引起均勻性(uniformiy)的降低，因此不具有实用性。行驶时，朝该轮胎径向延伸的整体层21起到作为抑制胎圈部I凸出变形的支柱的作用。进而，由于上端21T位于轮胎最大宽度位置B的附近，因此胎侧部2的产生最大弯曲的部位的刚性提高，并且由于下端21L位于胎踵Ic的附近，因此使与轮辋90的装配压力恰当地发挥作用，从而降低加强胶20的压瘪，进而能够有效地抑制胎圈部I的凸出变形。其结果，抑制以卷起端4E或卷起端6E为起点的故障的发生，从而能够提高胎圈部I的耐久性。加强胶20以与填充胶Ib的轮胎宽度方向外侧相连的同时覆盖卷起端4E和卷起端6E的方式设置。更具体地，加强胶20比卷起端4E更向轮胎径向内侧延伸并与帘布层4的卷起部内侧和外侧相连，进而，比卷起端6E更向轮胎径向内侧延伸并与胎圈包布6的卷起部的内侧和外侧相连。加强胶20设置在帘布层4的卷起部和胎圈包布6的卷起部之间。另外，加强胶20在比卷起端4E更靠近轮胎径向外侧的位置具有朝向轮胎宽度方向内侧凸出的阶梯部，凸出变形容易变大的部位的厚度增大。从增强胎圈部I耐久性的提高效果的观点出发，以轮辋基准线NL为基准的加强胶20的阶梯部的高度h3优选满足
0.2BH ^ h3 ^ 0. 65BH的关系，更优选满足0. 3BH ^ h3 ^ 0. 6BH的关系。填充胶Ib的高度h4例如设定为0. 4BH-0. 85BH,优选设定为0. 5BH-0. 7BH。位于比下部填充胶11更靠近轮胎径向外侧的卷起端4E的高度h5例如设定为0. 2BH-0. 5BH，卷起端6E的高度h6例如设定为0. 1BH-0. 35BH。在本发明中，即使将卷起端配置于这样的高度，也能够通过抑制凸出变形来发挥优异的耐久性。高度h4-h6分别是以轮辋基准线NL为基准的高度。以轮辋基准线NL为基准，位于胎圈包布6的轮胎宽度方向内侧的顶端(卷入端)高度h7例如设为O. 2BH-0. 7BH。当将该高度h7设为h7 > h5时，胎圈部I的刚性提高从而能够有效提闻耐久性。当假设基准线BLl时，该基准线BLl上的加强胶20的厚度tl优选在5. Omm以上，由此能够有效地抑制因凸出变形而发生的故障的发生，其中该基准线BLl由与轮胎外表面垂直的法线构成且经过帘布层4的卷起端4E的线。另外 ，厚度tl优选为9. Omm以下，由此充分确保卷起端4E那侧的加强胶20的厚度，从而能够有效地防止作用于卷起端4E的形变的增大。当假设基准线BL2时，该基准线BL2上的整体层21的厚度t2和基准线BL2上的整体厚度T优选满足O. 3T ^ t2 ^ O. 5T的关系，其中该基准线BL2是经过填充胶Ib上端而向轮胎宽度方向延伸的线。由于满足O. 3T ( t2，因此确保整体层21厚度从而能够有效地抑制凸出变形。另外，由于满足t2 ( O. 5T，因此胎侧部2的刚性不会过度变高并且不会导致冲击吸收性(乘坐舒适性)的下降。在本发明中，也可以通过将边缘带(edge tape)以U字形状安装于卷起端4E或卷起端6E来抑制以这些为起点的故障的发生，特别是抑制脱层的发生和加深。边缘带以与夹入卷起端4E、6E的橡胶相同成分配比的橡胶材料形成，但也可以不同成分配比的橡胶材料形成，也可由尼龙等有机纤维而形成。边缘带例如具有O. 4-1. Omm的厚度。在抑制胎圈部I的凸出变形方面，加强胶20优选由橡胶硬度65-75°的(指按照JISK6253的弹簧式硬度计硬度试验(型号A)，在23°C下测量的硬度，以下相同)硬质橡胶构成。另外，例示有下部填充胶11的橡胶硬度为85-95°、上部填充胶12的橡胶硬度为56-66。的例子。上部填充胶12在80°C下的tanS优选在O. 02_1. 00的范围内。由此，抑制行驶中的胎圈部I的发热，能够增强耐久性的提高效果。本实施方案例示了填充胶Ib由下部填充胶11和上部填充胶12的两种橡胶构成的例子，但也可以由一种橡胶构成填充胶Ib(参照图5)，在该情况下，在提高胎圈部I刚性的方面，SlOO优选采用I. 6-5. 6MPa的硬质橡胶。图3是表示本发明其他实施方案的胎圈部I的剖面图。除了以下所要说明的结构以外该实施方案与图1、2表示的实施方案具有相同的结构和作用，因此省略共同点而对主要不同点进行说明。此外，对与所述实施方案中说明的构件、部位相同的构件、部位标上相同符号，省略重复的说明。在图3的例子中，加强胶20具有SlOO大于整体层21且从整体层21侧面朝向轮胎宽度方向内侧凸出的高拉伸应力层22，通过该高拉伸应力层22来夹入卷起端4E和卷起端6E。根据该结构，有效地抑制以卷起端4E、6E为起点的故障的发生，从而能够有效地增强耐久性提闻效果。在这样的加强胶20中，优选地，整体层21的SlOO为I. 6-5. 6MPa，高拉伸应力层22的SlOO为2. 2-6. 2MPa且与整体层21的SlOO相比大O. 6MPa以上。根据该结构，由于将高拉伸应力层22的SlOO设定得高，因此能够有效增强耐久性的提高效果。加强胶20以与填充胶Ib的轮胎宽度方向外侧接触的同时覆盖卷起端4E和卷起端6E的方式设置。不过，由于具有高拉伸应力的高拉伸应力层22与帘布层4的卷起部和胎圈包布6的卷起部相接触，因此能够有效地抑制以卷起端4E、6E为起点的故障的发生。高拉伸应力层22的剖面大致呈三角形状，其上端22T构成加强胶20的阶梯部。从增强耐久性的提高效果的观点来看，以轮辋基准线NL为基准的上端22T的高度h8优选满足
O.2BH彡h8彡O. 65BH的关系，更优选满足O. 3BH彡h8彡O. 6BH的关系。当假设基准线BL3时，该基准线BL3上的高拉伸应力层22厚度t3优选在2. Omm以上，由此能够提高抑制胎圈部I凸出变形的效果，其中该基准线BL 3是一条与基准线BLl平行的直线，且距离上端22T 5mm的线。另外，厚度t3优选在4. Omm以下，由此容易确保整体层21厚度，因而是适合的。图4、5是分别表示本发明其他实施方案的胎圈部I的剖面图。图4是高拉伸应力层22的轮胎径向外侧顶端尖的一个例子。在这一点上，对于在凸出变形容易变大的部位上使高拉伸应力层厚度变大的方面，优选具有如图3形状的高拉伸应力层的结构。图5是填充胶Ib由一种橡胶构成的例子，本发明也可以具备这样的填充胶。
本发明的充气子午线轮胎除了上述那样构成胎圈部以外，与通常的充气轮胎相同，在本发明中能够采用任何现有公知的材料、形状、结构、制造方法等。本发明的充气子午线轮胎由于胎圈部具有优异的耐久性，因此作为用于重重量车辆的重载荷用充气子午线轮胎十分有用，重重量车辆例如为货车或客车、工业车、工程车
坐寸ο[实施例]以下，为具体表示本发明的结构和效果，进行了胎圈部的耐久性试验。下面进行说明。提供于试验的轮胎尺寸为11R22. 5，并安装在JATMA所规定尺寸的轮辋。在耐久性试验中，在内压900kPa和速度40km/h的条件下使轮胎在滚筒上行驶，从JATMA常规条件的230%开始阶段性地增加载荷，评价发生故障时的行驶距离。由此，行驶距离越长则表示耐久性越优异。比较例1-3和实施例1-4的胎圈结构和评价结果如表I所示。比较例1、2的胎圈结构分别表示在图6、7，在比较例2中加强胶由与上部填充胶相同成分配比的橡胶材料形成。比较例3和实施例2、3的胎圈结构分别表示在图3，并且整体层上端的高度不同。在各例子中，高度h2均为5. Omm,除了胎圈结构以外的轮胎结构和橡胶成分配比都相同。表I
权利要求
1.一种充气子午线轮胎，具备胎圈芯，其埋设于胎圈部；填充胶，其配置于所述胎圈芯的轮胎径向外侧；帘布层，其在所述胎圈芯的周围从内侧向外侧卷起；胎圈包布，其在胎圈芯的周围卷起并配置在所述帘布层的外侧；胎侧胶，其构成轮胎外壁面，所述充气子午线轮胎的特征在于，加强胶以夹入所述帘布层的卷起端和所述胎圈包布的卷起端的方式设置在所述填充胶和所述胎侧胶之间，所述加强胶具有朝轮胎径向延伸的整体层；并且以轮辋基准线为基准，所述整体层的上端位于轮胎最大宽度位置高度的O. 9-1. I倍高度的位置；而且以轮辋基准线为基准，所述整体层的下端在±10mm以内高度的位置位于所述胎圈包布的外侧。
2.权利要求I所述的充气子午线轮胎，其中，所述加强胶的规定伸长拉伸应力(S100)为 I. 6-6. 2MPa。
3.权利要求I或2所述的充气子午线轮胎，其中，所述加强胶具有规定伸长拉伸应力(S100)大于所述整体层且从所述整体层侧面朝向轮胎宽度方向内侧凸出的高拉伸应力层，并且通过该高拉伸应力层来夹入所述帘布层的卷起端和所述胎圈包布的卷起端。
4.权利要求3所述的充气子午线轮胎，其中，所述整体层的规定伸长拉伸应力(S100)为I. 6-5. 6MPa，所述高拉伸应力层的规定伸长拉伸应力(S100)为2. 2-6. 2MPa并且与所述整体层的规定伸长拉伸应力(S100)相比大O. 6MPa以上。
5.权利要求3所述的充气子午线轮胎，其中，以轮辋基准线为基准，所述高拉伸应力层的上端位于轮胎最大宽度位置高度的O. 2-0. 65倍高度的位置。
全文摘要
本发明提供一种抑制行驶中胎圈部的凸出变形并耐久性优异的充气子午线轮胎。该充气子午线轮胎中，加强胶(20)以夹入帘布层(4)的卷起端(4E)和胎圈包布(6)的卷起端(6E)的方式设置在填充胶(1b)和胎侧胶(9)之间。加强胶(20)具有朝轮胎径向延伸的整体层(21)；以轮辋基准线(NL)为基准，整体层(21)的上端(21T)位于轮胎最大宽度位置(B)高度(BH)的0.9-1.1倍高度的位置；以轮辋基准线(NL)为基准，整体层(21)的下端(21L)在±10mm以内高度的位置位于胎圈包布(6)的外侧。
文档编号B60C15/00GK102922954SQ20121027341
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月2日 优先权日2011年8月8日
发明者儿玉纪彦 申请人:东洋橡胶工业株式会社