专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充气轮胎，更具体地，涉及一种改进的胎圈构型，该胎圈构型可改善在轮辋上的抗移动性，而不会劣化轮辋的安装性能。
背景技术：
如图5所示，充气轮胎的胎圈部(a)包括胎圈基部(a1)，在其轴向外端的踵直径为Db；和胎圈芯(c)。踵直径Db例如比标准轮辋R的轮辋直径(Dr)小0.7％，使得胎圈基部(a1)紧紧地紧固到轮辋R的轮辋基部Rb上。而且，填充到充气轮胎中的空气迫使胎圈部(a)接触轮辋R的轮辋突缘Rf。从而，该轮胎紧紧地安装到轮辋上。
但是，由于轮辋基部Rb相对于轮胎轴向有大约5度的倾斜角，随着空气的减少，胎圈部(a)趋于移动到轮胎轴向内侧。进一步，若在此情形下向轮胎施加侧向力，胎圈部(a)会滑到轮辋基部Rb上，进而越过隆起Rb1而滑到轮辋R的轮辋鞍边(图未示)中。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种带有改进的胎圈构型的充气轮胎，该胎圈构型能改善其在轮辋上的抗移动性，而不会劣化轮辋的安装性能。
根据本发明的一个方面，一种要安装于轮辋上的轮胎，包括胎面部，一对胎侧部，一对胎圈部，每个胎圈部中各具有一个胎圈芯，包含至少一个帘布层的胎体，其中在轮胎未安装在轮辋上但保持胎圈部使得胎圈宽度等于轮辋宽度的未安装状态下，在轮胎的子午线截面中，
所述各胎圈部的构型包括胎圈趾，踵侧点，该踵侧点为胎圈表面上靠近胎圈踵且直径在轮辋的轮辋直径的99.1～99.3％的范围内的点，胎圈基部，其在所述胎圈趾和踵侧点之间延伸，所述胎圈基部包括所述胎圈趾和踵侧点之间的轮胎轴向上的基部宽度，从所述胎圈趾朝向所述踵侧点延伸的直线部分，该直线部分具有一倾斜度而使其延长线经过所述踵侧点，设置在所述直线部分的轴向外端和踵侧点之间的凸出部分，且该凸出部分在所述延长线内侧径向凸出，且所述凸出部分的曲率半径为所述基部宽度的0.20～0.33倍，并且其从所述延长线的凸出高度为所述基部宽度的0.067～0.13倍。
除非关于轮胎状态有特殊限定，本文中轮胎各部分的尺寸在上述未安装状态下测量。
现在将结合附图详细描述本发明的实施方式。
图1为示出了符合本发明的充气轮胎的一个实施方式的截面视图；图2为示出了胎圈部和轮辋构型的放大截面视图；图3为示出了胎圈部的放大截面视图；图4为符合本实施方式的胎圈部的构型，用于说明如何设计该构型；和图5为示出了现有技术的胎圈部和轮辋的截面视图。
具体实施例方式
在图中，根据本发明的充气轮胎1为用于客车的无内胎型轮胎。图1中，充气轮胎1包括胎面部2；一对胎侧部3；一对胎圈部4，每个胎圈部4中各具有一个胎圈芯5；包含至少一个帘布层6A的胎体6；以及设置在胎面部2中的胎体径向外侧的带束层7。
胎体6包括至少一个帘布层6A，其帘线相对于轮胎赤道线C成一70～90度的角度倾斜。在此实施方式中，胎体6包括一个胎体帘布层6A。对胎体帘线而言，可适用有机纤维帘线，例如芳族聚酰胺、聚酯、人造丝、尼龙等。然而，也可使用钢帘线。
胎体帘布层6A在胎圈部4之间延伸，并在各胎圈部4中绕胎圈芯5从轮胎的轴向内侧向外侧卷起，从而形成一对卷起部6b以及位于该对卷起部6b之间的主部6a。
在每个胎圈部4中于主部6a和卷起部6b之间设置橡胶三角胶芯8。该三角胶芯8从胎圈芯5的径向外表面延伸并渐缩。
在此实施方式中，带束层7包括两个交叉带束帘布层7A和7B，其具有相对于轮胎赤道线C成10～35度角布置平行帘线。对于带束帘线而言，可使用钢帘线和例如芳族聚酸胺、人造丝等的高模量有机纤维帘线。
为了进一步改善带束层7的高速耐久性，在胎面部2中于带束层7的径向外侧设置一带层9，该带层9至少覆盖带束层7的两个肩部区域且其帘线相对于轮胎赤道线C成不大于5度的角度设置。
在此实施例中，胎圈芯5为通过将金属丝卷绕预定次数形成矩形截面形状而形成的环圈。对于此金属丝，钢丝是优选的，但是可使用高模量有机纤维帘线，例如芳族聚酰胺等。
如图2所示，用于安装轮胎1的轮辋R具有用于与轮胎接触的构型，其包括相对于轮胎轴向以倾斜角α大致成直线延伸的轮辋基部表面Rb、大致竖直延伸的轮辋突缘的内表面Rf、连接于轮辋基部表面Rb和轮辋突缘的内表面Rf之间并弯曲成弧状的踵表面Rh、和设置在轮辋基部表面Rb的轴向内侧并向轮胎径向外侧突出的隆起Rb1。
根据本实施方式的轮辋R是5度锥形轮辋，其轮辋基部表面Rb相对于轮胎轴线的锥角α约为5度。而且，轮辋R的轮辋直径Dr是轮辋基部表面Rb的延长线与轮辋突缘的内表面Rf的延长线的交点P1的直径。
进一步，使用标准轮辋作为轮辋R。这里，标准轮辋为JATMA中规定的“标准轮辋(standard rim)”，ETRTO中的“测量轮辋(MeasuringRim)”，TRA中的“设计轮辋(Design Rim)”等。
如图2所示，胎圈部4的构型包括胎圈趾Pt；踵侧点Ph，该踵侧点为胎圈表面上靠近胎圈踵并且直径Dp在轮辋R的轮辋直径Dr的99.1～99.3％的范围内的点；胎圈基部Sb，其从胎圈趾Pt延伸至踵侧点Ph并将安装到轮辋基部表面Rb；轴向外表面Sw，其由轮辋突缘的内表面Rf支撑；以及，踵表面Sh，其连接于胎圈表面Sb和外表面Sw之间并且弯曲成圆弧状。
外表面Sw包括内侧部分Sw1，其从踵表面Sh直线地延伸到径向外侧，并由轮辋突缘的内表面Rf支撑；外侧部分Sw2，其设置在内侧部分Sw1的径向外侧。
在未安装状态下——其中轮胎1未安装到轮辋R上但是保持胎圈部4使得胎圈宽度Wa等于轮辋R的轮辋宽度Wr，在轮胎的子午线截面中，胎圈基部Sb包括直线部分20和凸出部分21，如图2和3所示。
直线部分20从胎圈趾Pt以倾斜角θ朝踵侧点Ph延伸，使得该直线部分20的延长线N经过该踵侧点Pt。直线部分20相对于轮胎轴向的倾斜角θ优选地大于0度但不大于15度。
凸出部分21设置在直线部分20的轴向外端20e和踵侧点Ph之间，并从该延长线N朝内侧凸出。
凸出部分21形成为一个圆弧，其曲率半径为胎圈基部Sb的基部宽度W1的0.20～0.33倍。这里，胎圈基部宽度W1是胎圈趾Pt和踵侧点Ph之间的轮胎轴向宽度。
进一步，该凸出部分21垂直于延长线N的凸出高度Hd为所述胎圈基部宽度W1的0.067～0.13倍。
由于通过提供凸出部分21使胎圈基部Sb形成为非扁平形状，与轮辋基部表面Rb的接触压力得以部分增加。从而，即使轮胎1的内压变低——例如刺穿，该凸出部分21可作为摩擦制动器工作而防止胎圈基部Sb相对于轮辋基部表面Rb的滑动。
进一步，即使胎圈基部Sb开始相对轮辋基部表面Rb向轮胎轴向内侧滑动，该凸出部分21可与轮辋R的隆起Rb1接合，从而可阻止进一步的滑动。因此，符合本发明的轮胎1能改善胎圈4抗移动性。
这里，若凸出部分21的曲率半径r小于胎圈基部宽度W1的0.20倍或其凸出高度Hd小于该宽度W1的0.067倍，则该凸出部分不能有效地工作来防止这样的相对于轮辋基部表面Rb的滑动。
另一方面，若凸出部分21的曲率半径r大于胎圈基部宽度W1的0.33倍或其凸出高度Hd大于该宽度W1的0.13倍，则难以将带有大的凸出部分的胎圈部安装到轮辋R上。由此，优选地，凸出部分21的轴向宽度W2为所述胎圈基部Sb的胎圈基部宽度W1的0.20～0.33倍。
而且，在此实施方式中，该凸出部分21和踵部Sh由曲率半径为r的单个圆弧画出，其从直线部分20的轴向外端20e延伸到踵表面Sh的端部。然而，凸出部分21和胎圈基部Sb可有彼此曲率半径不同的各自的圆弧。
图4示出了符合本发明的胎圈部4的构型，用于解释如何设计该构型的一个方面。首先，限定第一斜线K0，该第一斜线K0相对于轮胎轴向的角度为θ，并且其经过内侧部分Sw1的延长线Y0与直径为Da的轴线的交点J0。这里直径Da大致等于图5中所示的直径Db。从而，直径Da比轮辋直径Dr小0.7％。
接着，限定第二斜线K1，该第二斜线K1平行于第一斜线K0并与该斜线K0相隔距离为Hd。
接下来，限定圆弧R，该圆弧R的曲率半径为r并与胎圈部的内侧部分Sw1的表面和第二斜线K1都接触，从而，踵侧点Ph的直径Dp为轮辋直径Dr的99.1～99.3％。
由此，得到符合本发明的胎圈部的构型。
比较测试制造测试轮胎，该轮胎尺寸为205/60R16并且除胎圈构型外具有与图2和图3中所示结构的相同结构，如下，测试其抗胎圈离座(unseating)性能以及在标准轮辋上安装该轮胎的难易程度。
抗胎圈离座性能测试前轮提供有一对测试轮胎的测试汽车进行U形转弯，然后当轮胎胎圈离座出现时测量其侧向加速(转弯半径25m，初始速度40km/hr，胎压50kPa，轮辋尺寸6.0JX16)。结果在表1中以指数示出，该指数基于参考1为100而得出。该指数值越大，抗胎圈离座性能越佳。
轮胎安装测试使用手工工具(轮胎撬棒)，将测试轮胎安装到标准轮辋上，且难易程度由熟练技术人员评估。其结果在表1中以指数示出，该指数基于参考1为100而得出。该指数值越小，轮胎安装测试越佳。特别地，通过安装测试的质量以90或以上的指数值标示。
轮胎的测试结果和规格如表1所示。
表1
*表示比(Db/Dr)的值
权利要求
1.一种待安装到轮辋上的充气轮胎，包括胎面部，一对胎侧部，一对胎圈部，每个胎圈部中各具有一个胎圈芯，包含至少一个帘布层的胎体，其中在轮胎未安装到轮辋上但保持胎圈部使得胎圈宽度等于轮辋的轮辋宽度的未安装状态下，在轮胎的子午线截面中，所述各胎圈部的构型包括胎圈趾，踵侧点，其为在胎圈表面上靠近胎圈踵并且直径在轮辋的轮辋直径的99.1～99.3％的范围内的点，胎圈基部，其在所述胎圈趾和踵侧点之间延伸，所述胎圈基部包括所述胎圈趾和踵侧点之间沿轮胎轴向的基部宽度，从所述胎圈趾朝向所述踵侧点延伸的直线部分，该直线部分具有一倾斜度而使其延长线经过所述踵侧点，设置在所述直线部分的轴向外端和所述踵侧点之间的凸出部分，该凸出部分在所述延长线内侧径向地凸出，且所述凸出部分的曲率半径为所述基部宽度的0.20～0.33倍，并且其自所述延长线的凸出高度为所述基部宽度的0.067～0.13倍。
2.根据权利要求1的充气轮胎，其中所述直线部分相对于轮胎轴向的倾斜角度大于0度但不大于15度。
3.根据权利要求1的充气轮胎，其中所述凸出部分沿轮胎轴向的宽度在所述基部宽度的0.20～0.33倍范围内。
4.根据权利要求1的充气轮胎，其中所述胎圈部的构型进一步包括轴向外表面，其由轮辋的轮辋突缘的内表面支撑，和踵部，该踵部连接于所述轴向外表面和所述踵侧点之间并且弯曲成圆弧，并且所述凸出部分和所述踵部由单个圆弧连续地形成。
全文摘要
一种待安装到轮辋上的轮胎，包括一对胎圈部，每个胎圈部中各具有一个胎圈芯，其中，在未安装状态下——轮胎未安装到轮辋上但保持胎圈部使得胎圈宽度等于轮辋的轮辋宽度的状态下，在轮胎的子午线截面中，各胎圈部的构型包括在胎圈趾和踵侧点之间延伸的胎圈基部，该胎圈基部包括轴向基部宽度、从胎圈趾朝向踵侧点延伸并带有使其延长线穿过踵侧点的倾斜度的直线部分、设置在直线部分的轴向外端和踵侧点之间并在延长线内侧径向凸出的凸出部分，并且凸出部分的曲率半径为基部宽度的0.20～0.33倍，且其自延长线的凸出高度为基部宽度的0.067～0.13倍。
文档编号B60C15/024GK1891504SQ20061007585
公开日2007年1月10日 申请日期2006年4月24日 优先权日2005年6月28日
发明者铃木和也 申请人:住友橡胶工业株式会社