载重轮胎的制作方法
【专利摘要】提供一种载重轮胎，该载重轮胎构造成使得防止在胎肩主沟槽的在轮胎的径向方向上的内侧发生带束帘布层的分离。载重轮胎包括胎体(6)、带束层(7)、胎肩主沟槽(9)和带束缓冲橡胶(10)。带束层(7)包括第一至第四带束帘布层(7A-7D)。第一至第三带束帘布层(7A-7C)的外端(7Ae-7Ce)定位成比胎肩主沟槽(9)更接近轮胎的轴向外侧。第四带束帘布层(7D)的外端(7De)定位成比胎肩主沟槽(9)更接近轮胎的轴向内侧。带束缓冲橡胶(10)的内端(10e)定位成比胎肩主沟槽的内边缘线(L3)更接近轮胎的轴向内侧。带束缓冲橡胶(10)的内部区域(10A)的横截面面积(S)在从2.5mm2到20mm2的范围内。
【专利说明】载重轮胎
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有耐用性极佳的胎面部的载重轮胎。
【背景技术】
[0002]图4示出常规的载重轮胎的胎面部的放大横截面图。该载重轮胎包括胎体(a)和带束层(b)。带束层(b)包括从胎体朝径向外侧顺次层置的第一、第二、第三和第四带束帘布层(bl_b4)。径向最外侧的带束帘布层b4的轴向长度小于其他三个带束帘布层(bl至b3)的轴向长度。此外，具有大致三角形横截面形状的带束缓冲橡胶(C)设置在带束层(b)的轴向外端部与胎体(a)之间。带束缓冲橡胶(C)减小带束层(b)的端部上的应力。
[0003]以下专利文件I公开了一种载重轮胎，该载重轮胎的特征为第二与第三带束帘布层(b2，b3)之间的距离(d2)大于第一带束帘布层(dl)与胎体帘布层(a)之间的距离(dl)，并且从带束缓冲橡胶(c)的轴向内端(Cl)到第一带束帘布层(bl)的轴向外端的距离被限制于一定的范围。专利文件I的载重轮胎具有防止带束层(b)的端部损坏的效果。
[0004]专利文件1:日本未经审查的专利申请公布N0.H11-222008。
[0005]然而，常规的载重轮胎没有考虑到带束缓冲橡胶(C)的内端(Cl)与胎肩主沟槽(e)之间的位置关系。
[0006]带束缓冲橡胶(C)的内端(Cl)通常定位在胎肩主沟槽(e)的轴向外侧。因此，存在的问题是，行驶时的应力容易集中在具有较薄橡胶的胎肩主沟槽(e)的附近。而且，在位于胎肩主沟槽(e)的中间的带束帘布层(bl至b3)之间，出现剪切应变，并且特别是，趋于在带束帘布层(b2)与带束帘布层(b3)之间发生分离。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题
[0008]本发明的目的是防止位于胎肩主沟槽下方的带束帘布层产生分离。
[0009]解决该问题的方式
[0010]在本发明中，载重轮胎包括胎体、带束层、带束缓冲橡胶以及胎肩主沟槽，胎体从胎面部延伸通过胎侧部到胎圈部的胎圈芯，带束层设置在胎面部中在胎体的径向外侧；带束缓冲橡胶设置在带束层的轴向外端部与胎体之间，带束缓冲橡胶具有大致三角形的横截面形状，胎肩主沟槽设置在胎面部的轴向外侧上。带束层包括多个带束帘布层，每个带束帘布层具有相对于轮胎赤道成角度设置的带束帘线。以从胎体向外的顺序，带束帘布层包括第一带束帘布层、第二带束帘布层、第三带束帘布层和第四带束帘布层。第一至第三带束帘布层中的每一个带束帘布层具有定位在胎肩主沟槽的轴向外侧的轴向外端。第四带束帘布层具有定位在胎肩主沟槽的轴向内侧的轴向外端。在包括轮胎旋转轴线的轮胎子午线截面中，带束缓冲橡胶的轴向内端定位在胎肩主沟槽内边缘线的轴向内侧，胎肩主沟槽内边缘线在轮胎的径向方向上延伸通过胎肩主沟槽的沟槽底部的轴向内边缘。并且，带束缓冲橡胶的内部区域的横截面面积在从2.5mm2到20_2的范围内，该内部区域定位在胎肩主沟槽内边缘线的径向内侧。
[0011]优选地，带束缓冲橡胶在胎肩沟槽内边缘线上的厚度在从2.0mm到5.0mm的范围内。
[0012]优选地，带束缓冲橡胶的轴向内端与胎肩主沟槽内边缘线之间的轴向距离在从
7.5mm到12.5mm的范围内。
[0013]优选地,带束缓冲橡胶具有小于0.06的损耗角正切(tan δ I)。
[0014]本发明的效果
[0015]本发明的载重轮胎包括胎体、带束层、带束缓冲橡胶以及胎肩主沟槽，带束层设置在胎面部中在胎体的径向外侧，带束缓冲橡胶设置在带束层的轴向外端部与胎体之间，带束缓冲橡胶具有大致三角形的横截面形状，胎肩主沟槽设在胎面部的轴向外侧上。
[0016]带束缓冲橡胶的轴向内端定位在胎肩主沟槽内边缘线的轴向内侧，该胎肩主沟槽内边缘线沿轮胎的径向方向延伸通过胎肩主沟槽的沟槽底部的轴向内边缘。带束缓冲橡胶的内部区域的横截面面积在从2.5mm2到20_2的范围内，该内部区域定位在胎肩主沟槽内边缘线的轴向内侧。
[0017]在本发明的载重轮胎中，因此释放了作用在胎肩主沟槽的内侧上的应力，并且缓和了带束帘布层的剪切应变。这有助于防止在胎肩主沟槽的径向内侧附近第二带束帘布层与第三带束帘布层之间的分离。
[0018]在本发明的载重轮胎中，上述带束缓冲橡胶的内部区域具有在从2.5mm2到20mm2的范围内的横截面面积，以便更确定地防止产生分离。而且，由于带束缓冲橡胶的内部区域的面积被限制在某确定的范围内，因此能够防止由带束缓冲橡胶的发热引起的损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是根据本发明的实施方式的载重轮胎的横截面图。
[0020]图2是图1的胎面部的放大图。
[0021]图3是图1的胎肩主沟槽的局部放大图。
[0022]图4是常规的载重轮胎的胎面部的局部放大横截面图。
【具体实施方式】
[0023]下面，将参照附图描述本发明的实施方式。图1是在标准状态下的根据本实施方式的载重轮胎I在包括轮胎旋转轴线的轮胎子午线截面中的横截面。图2是图1的胎面部2的放大图。图3是图1的胎肩主沟槽的局部放大图。
[0024]“标准状态”表示轮胎被安装在标准轮辋(未示出)上并被充气至标准压力但未被加载载荷的状态。除非另外指出，否则轮胎的每个尺寸在“标准状态”下测量。
[0025]此处，“标准轮辋”表示根据标准为每个轮胎确定的轮辋，该标准包括轮胎所依据的标准，并且标准轮辋是就JATMA而言的标准轮辋、就TRA而言的“设计轮辋(Design Rim) ”以及就ETRTO而言的“测量轮辋(Measuring Rim)”。此外，“标准内压”表示根据标准为每个轮胎确定的空气压力。“标准压力”表示根据标准为每个轮胎确定的内压，该标准包括轮胎所依据的标准，并且表示就JATMA而言的最大空气压力、就TRA而言在表“在各种冷胎充气压力下的轮胎载荷限值(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中描述的最大值、以及就ETRTO而言的“充气压力(INFLATION PRESSURES)”。
[0026]如图1中所示，本发明的载重轮胎I包括胎体6、带束层7、带束缓冲橡胶10以及三角胶橡胶8，胎体6从胎面部2延伸通过胎侧部3到胎圈部4的胎圈芯5，带束层7设置在胎面部2中、在胎体6的径向外侧，带束缓冲橡胶10设置在带束层7的轴向外端部与胎体6之间并具有大致三角形的横截面形状，三角胶橡胶8以渐缩的方式从胎圈芯5向轮胎的径向外侧延伸。胎面部2设有胎肩主沟槽9和胎冠主沟槽11，胎肩主沟槽9设置在轴向最外侧，胎冠主沟槽11在轴向上设置在胎肩主沟槽9的内侧。
[0027]胎体6包括单个胎体帘布层6A，该胎体帘布层6A包括环形面状主体部6a和反包部6b，主体部6a从胎面部2延伸通过胎侧部3到胎圈部4的胎圈芯5，反包部6b围绕胎圈芯5从轮胎的内侧轴向地反包至轮胎的外侧。胎体帘布层6A是用顶覆橡胶覆盖的胎体帘线的帘布层。例如，本实施方式的胎体帘线用钢丝帘线制造并且相对于轮胎赤道C以75度至90度的角度倾斜。
[0028]三角胶橡胶8由硬质橡胶制造，并且设置在胎体帘布层6A的主体部6a与反包部6b之间。三角胶橡胶8以渐缩的方式从胎圈芯5在径向上向外地延伸，以便补强胎侧部3和胎圈部4的抗弯刚度。
[0029]胎肩主沟槽9在轮胎的周向方向上延伸并且相对于轮胎赤道C对称地设置。当在湿的路面上行驶时，该胎肩主沟槽9能够从胎面部2与地面之间排出水。
[0030]例如，胎冠主沟槽11在轮胎的周向方向上连续地延伸并且设置在轮胎赤道C上。当在湿的路面上行驶时，这有助于胎冠主沟槽11也能够从胎面部2与地面之间排出水。作为另一个实施方式，能够在胎面部2上设置多个胎冠主沟槽11。
[0031]带束层7包括多个带束帘布层，每个带束帘布层具有相对于轮胎赤道C成角度设置的带束帘线。以从胎体6径向向外的顺序，带束帘布层包括第一带束帘布层7A、第二带束帘布层7B、第三带束帘布层7C以及第四带束帘布层7D。第一带束帘布层7A具有相对于轮胎赤道C以45度至75度的角度设置的带束帘线。第二带束帘布层7B至第四带束帘布层7D中的每个带束帘布层都具有相对于轮胎赤道C以10度至35度的角度设置的带束帘线。
[0032]第一带束帘布层7A至第四带束帘布层7D中的至少两个带束帘布层被层置成使得带束帘线相互相交，以改进胎体上的结合力。
[0033]如图2中所示，第一、第二和第三带束帘布层7A至7C分别具有轴向外端7Ae、7Be和7Ce。这些轴向外端7Ae、7Be和7Ce定位在胎肩主沟槽9的轴向外侧。也就是说，如图3所示，外端7Ae、7Be和7Ce中的每一个都被定位在通过交叉点Pl的径向线LI的径向外侧。交叉点Pl是通过虚拟地延伸胎面部2的外表面2ο得到的延长线与通过虚拟地延伸胎肩主沟槽9的轴向外侧壁表面9so得到的延长线相交的点。这有助于改进胎面胎肩部2s的刚度，该胎面胎肩部2s定位在胎面部2的胎肩主沟槽9的轴向外侧。
[0034]第四带束帘布层7D的轴向外端7De定位在胎肩主沟槽9的轴向内侧。也就是说，如图3中所示，外端7De定位在通过交叉点P2的径向线L2的轴向内侧。交叉点P2是通过虚拟地延伸胎面部2的外表面2ο得到的延长线与通过虚拟地延伸胎肩主沟槽的轴向内侧的沟槽壁表面9si得到的延长线相交的点。这有效地改进了胎面中央部2c的刚度，在行驶时大载荷作用在胎面中央部2c上。此外，第四带束帘布层7D保护第一带束帘布层7A至第三带束帘布层7C以及胎体6等等。[0035]带束缓冲橡胶10具有大致三角形的横截面形状，以便填充带束层7的轴向外端部7e与胎体6的外表面之间的间隙。该带束缓冲橡胶10减小第一带束帘布层7A至第三带束帘布层7C的外端部上的应力，并且有助于防止在带束帘布层7A至7C的外端7Ae至7Ce处开始分离。
[0036]为了进一步改进上述应变释放效果，带束缓冲橡胶10的复合弹性模量E*优选地设置在不大于6MPa、更优选地不大于4.5MPa的范围内。当带束缓冲橡胶10的复合弹性模量E*过小时，带束层7的外端部7e的刚度减小，并且操纵稳定性容易劣化。因此，复合弹性模量E*优选地设置在不小于2MPa、更优选地不小于3.5MPa的范围内。
[0037]当带束缓冲橡胶10的损耗角正切(tan δ )过大时,带束缓冲橡胶10可能在行驶时产生大量的热，并且设置在第一带束帘布层7A至第三带束帘布层7C之间的橡胶由于热而劣化，并且更可能引起分离。鉴于以上，带束缓冲橡胶10优选地具有小于0.06的损耗角正切(tan δ )。
[0038]在本说明书中，橡胶的复合模量和损耗角正切(tan δ )中的每一者都被限定为使用由K.K.1wamoto Seisakusyo (株式会社岩本制作所)制造的粘弹性光谱仪在以下条件下根据JIS-K6394测量的值。
[0039]初始应变:10%
[0040]幅度:±2%
[0041]频率:10Hz
[0042]变形模式:拉伸
[0043]测量温度:70摄氏度。
[0044]在包括轮胎旋转轴线的轮胎子午线截面中，带束缓冲橡胶10的轴向内端IOe定位在胎肩主沟槽内边缘线L3的轴向内侧，胎肩主沟槽内边缘线L3沿轮胎的径向方向延伸通过胎肩主沟槽9的沟槽底部9b的轴向内边缘9bi。
[0045]如图3中所示,胎肩主沟槽9的沟槽底部9b的轴向内边缘9bi表示通过虚拟地延伸胎肩主沟槽9的沟槽底部9b得到的延长线与通过虚拟地延伸胎肩主沟槽9的轴向外侧的沟槽壁表面9si得到的延长线相交的交叉点P3。
[0046]在常规的载重轮胎中，带束缓冲橡胶10的内端IOe定位在胎肩主沟槽内边缘线L3的轴向外侧。为此，作用在胎肩主沟槽9的内侧上的应力没有充分地且没有有效地释放。因此，在胎面部2的磨损的中期，经常在第二带束帘布层7B与第三带束帘布层7C之间发生分离。
[0047]在本发明中，带束缓冲橡胶10的内端IOe定位在胎肩主沟槽内边缘线L3的径向内侧，使得带束缓冲橡胶10有效地减轻作用在胎肩主沟槽9的内侧上的应力作用。这减小了作用在带束层7上的剪切应变，并且防止在胎肩主沟槽9的径向内侧第二带束帘布层7B和第三带束帘布层7C的分离。特别是，这些效果在胎面胎肩部2s已经磨损以及带束帘布层7A至7C的外端部上的载荷已经增加的各情形下被显著地改进。
[0048]如图2中所示，带束缓冲橡胶10包括内部区域10A，内部区域IOA定位在胎肩主沟槽内边缘线L3的轴向内侧。内部区域IOA具有从2.5mm2至20mm2的横截面面积S。当内部区域IOA具有小于2.5mm2的横截面面积S时，作用在胎肩主沟槽9的内侧上的应力不能够被充分地减小和释放，并且易发生分离。特别地，内部区域IOA优选地具有不小于9.0mm2、更优选地不小于14.0mm2的横截面面积S。
[0049]然而，当内部区域IOA的横截面面积S增加时，在行驶时由带束缓冲橡胶10产生的热增加，并且在第一带束帘布层7A至第三带束帘布层7C之间橡胶由于热而劣化，并且容易损坏。根据这方面，内部区域IOA的横截面面积S优选地设置在不大于18_2、更优选地不大于16.0mm2的范围内。
[0050]在胎肩主沟槽内边缘线L3上，当带束缓冲橡胶10的厚度⑴减小时，作用在胎肩主沟槽9附近的应力不能被充分地减轻，并且容易发生分离。优选地，带束缓冲橡胶10具有不小于1.0_、更优选地不小于2.0mm的厚度(t)。当带束缓冲橡胶10的厚度(t)增加时，由带束缓冲橡胶10产生的热增加，并且在第一带束帘布层7A至第三带束帘布层7C之间橡胶由于热而劣化，并且容易损坏。有可能不能得到弧形胎体6的平滑轮廓。因此，厚度(t)优选在不大于8.0mm、更优选地不大于5.0mm的范围内。
[0051]带束缓冲橡胶10的内端IOe与胎肩主沟槽内边缘线L3之间的轴向距离W优选地设置在不小于5.0_、更优选地不小于7.5mm的范围内。当轴向距离W小于5.0mm时,作用在胎肩主沟槽9附近的应力没有被充分地减轻，并且容易发生分离。然而，轴向距离W优选地不大于12.5mm。当轴向距离W大时，带束缓冲橡胶10的尺寸增加，并且有可能减小胎面中央部2c的刚度。
[0052]在本说明书中，内部区域IOA的横截面形状被认为是三角形的，并且横截面面积S根据厚度(t)和轴向距离W通过以下方程式(I)计算:
[0053]S = tXWXl/2...............(I)
[0054]尽管已经详细地描述了本发明，但本发明不限于上述【具体实施方式】，并且能够进行各种修改。
[0055]示例
[0056]具有图1中所示的基本结构的载重轮胎(尺寸:11.00R20)作为基于表I中所示的规格的样品。每个试验轮胎被测试抗冲击性、发热性、以及行驶后的复合弹性模量E*。测试方法如下。
[0057]<抗冲击性>
[0058]每个试验轮胎被安装在轮辋(20X8.00)上并且被充气至IOOOkpa的内压。试验轮胎以40km/h行驶在转鼓上，该转鼓包括用于在其表面上产生冲击的隆起物，并且测量在胎面部上无损坏的情况下的可行驶距离。隆起物具有测得高度为25.4mm、上底为30mm、底为70mm的梯形横截面,并且在长度上沿周向延伸65mm。隆起物被附接至转鼓以被定位在胎肩主沟槽中。结果使用指数显示，示例I的结果为100。值越大，则胎面部的耐用性越好。
[0059]<发热性>
[0060]每个试验轮胎在内压为725kPa以及载荷为23.68kN的条件下被安装在轮辋上，并且然后轮胎以80km/h的速度和35摄氏度的温度行驶在具有平滑表面的转鼓机器上。在行驶两个小时之后，测量胎面部的温度。在胎肩主沟槽的径向内侧以及径向向外距离第三带束帘布层的外表面2_的位置处测量该温度。结果使用倒数显示，示例I的结果为100。值越大，则行驶时发热量越小。
[0061 ] <行驶后的复合弹性模量E*>
[0062]在试验轮胎在与发热性测试相同的条件下行驶之后，试验轮胎被拆卸，并且测量被设置在胎肩主沟槽的径向内侧以及在第二带束帘布层与第三带束帘布层之间的橡胶的复合弹性模量E*。结果使用倒数显示，示例I的结果为100。值越大，在行驶之后复合弹性模量E*的减少越小。较小的减少表示在第二带束帘布层与第三带束帘布层之间剪切应变小，并且橡胶较少劣化。
【权利要求】
1.一种载重轮胎，其包括 胎体，所述胎体从胎面部延伸通过胎侧部到胎圈部的胎圈芯； 带束层，所述带束层设置在所述胎面部中在所述胎体的径向外侧； 带束缓冲橡胶，所述带束缓冲橡胶设置在所述带束层的轴向外端部与所述胎体之间，所述带束缓冲橡胶具有大致三角形的横截面形状；以及 胎肩主沟槽，所述胎肩主沟槽设在所述胎面部的轴向外侧；其中所述带束层包括多个带束帘布层，所述多个带束帘布层中的每个带束帘布层都具有相对于轮胎赤道成角度设置的带束帘线， 以从所述胎体向外的顺序，所述带束帘布层包括第一带束帘布层、第二带束帘布层、第三带束帘布层和第 四带束帘布层， 所述第一带束帘布层至所述第三带束帘布层中的每个带束帘布层具有定位在所述胎肩主沟槽的轴向外侧的轴向外端， 所述第四带束帘布层具有定位在所述胎肩主沟槽的轴向内侧的轴向外端， 在包括轮胎旋转轴线的轮胎子午线截面中，所述带束缓冲橡胶的轴向内端定位在胎肩主沟槽内边缘线的轴向内侧，所述胎肩主沟槽内边缘线在所述轮胎的径向方向上延伸通过所述胎肩主沟槽的沟槽底部的轴向内边缘，以及 所述带束缓冲橡胶的内部区域的横截面面积在从2.5mm2到20_2的范围内，所述内部区域定位在所述胎肩主沟槽内边缘线的径向内侧。
2.根据权利要求1所述的载重轮胎，其中，所述带束缓冲橡胶在胎肩沟槽内边缘线上的厚度在从2.0mm到5.0mm的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的载重轮胎，其中，所述带束缓冲橡胶的所述轴向内端与所述胎肩主沟槽内边缘线之间的轴向距离在从7.5mm到12.5mm的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的载重轮胎，其中，所述带束缓冲橡胶具有小于`0.06的损耗角正切即tanS I。
【文档编号】B60C9/18GK103958219SQ201280058093
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月26日 优先权日:2011年11月25日
【发明者】铃木俊秀 申请人:住友橡胶工业株式会社