载重充气轮胎的制作方法

专利名称：：载重充气轮胎的制作方法
技术领域：
：本发明涉及将安装在栽重车辆例如卡车和公共汽车上的载重充气轮胎。更具体而言，本发明涉及胎体具有子午线结构的轮胎。
背景技术：
：具有子午线结构的轮胎是已知的。JP-ANo.2-141309已经披露了具有带束层的载重轮胎，所述带束层包括沿圆周方向延伸的帘线。US专利No.6，082，425(JP-ANo.2000-504655)已经披露了一种载重子午线轮胎，其具有包括沿圆周方向延伸的帘线的带束层和具有斜交结构的带束层。US专利No.6，401，778(JP-ANo.2001-522748)已经披露了一种载重子午线轮胎，其具有包括沿圆周方向延伸的帘线的带束层和具有斜交结构的带束层。轮胎尺寸随着汽车里程而逐渐扩大。由于这种扩大，导致胎面轮廓变形。这种变形导致胎面不均匀磨损。这种变形可以导致形成在胎面上的花紋沟底部产生裂紋。在具有子午线结构和小高宽比的栽重轮胎中，明显产生不均匀磨损和裂紋。在尺寸扩大的轮胎中，胎肩部的接触压大。行驶时，由于大的接触压而产生摩擦热。带束层可能由于摩擦热而在其末端分离。尺寸的扩大导致轮胎的耐久性下降。本发明的目的是提供一种可以长时间保持优异质量的载重充气轮胎。
发明内容根据本发明的载重充气轮胎包含具有形成胎面表面的外表面的胎面、从胎面两端沿径向略向内延伸的一对胎侧、位于胎侧径向略内侧的一对胎團、沿胎面和胎侧内侧铺i史在两个胎圏之间并具有子午线结构的胎体、位于胎面和胎体之间的带束层、和硬橡胶层。带束层包括第一层、第二层和位于第一层和第二层之间的第三层。第一层和第二层包括由不可伸缩材料形成的帘线，所述帘线与圆周方向的夹角的绝对值为10。以上和45。以下。第一层的帘线与圆周方向的倾角与第二层的帘线与圆周方向的倾角反向。第三层包括基本沿圆周方向延伸的帘线。第三层的宽度小于第一层和第二层的宽度，并且是胎面宽度的75%以上。硬橡胶层位于第三层的轴向外侧并M第一层与第二层之间。根据本发明的轮胎中，第三层限制尺寸扩大。在这种轮胎中，不容易产生花紋沟底部的不均匀磨损和裂紋。在这种轮胎中，硬橡胶层抑制带束层的分离和带束层帘线的切割。这种轮胎在耐久性方面非常出色。优选硬橡胶层具有等于或大于2.0mm的厚度和30MPa以上且80MPa以下的复合弹性模量。优选硬橡胶层的外末端位于第一层的末端和第二层的末端的轴向内侧。优选第三层的帘线由不可伸缩的材料形成。本发明的效果显著表现在高宽比等于或小于80%的轮胎中。图1是示出根据本发明一个实施方案的载重轮胎的一部分的剖面图，和图2是示出图1中轮胎的部分带束层以及硬橡胶层的放大图。具体实施例方式以下将参照附图根据优选实施方案详细描述本发明。在图1中，垂直方向设定为轮胎2的径向，横方向设定为轮胎2的轴向，垂直于纸面的方向i殳定为轮胎2的圆周方向。轮胎2采取关于图1中虚线CL基本对称的形状。该虚线CL指示轮胎2的赤道面。该轮胎2具有胎面4、胎侧6、胎圏8、胎体10、内衬层12、带束层14和硬橡JI^16。该轮胎2是无内胎型轮胎。胎面4由耐磨性优异的交联橡胶形成。胎面4具有沿径向向外突出的形状。胎面4具有胎面表面18。胎面表面18与路面接触。在胎面表面18上，刻出花紋沟20。利用该花紋沟20形成胎面花紋。胎侧6从胎面4两端沿径向略向内延伸。胎侧6由交联橡胶形成。胎侧6弯曲以吸收来自路面的振动。此外，胎侧6防止对胎体10的外部损伤。胎围8位于胎侧6的径向略内侧.胎團8具有胎團芯22和从胎團芯22沿径向向外延伸的三角胶24。胎围芯22为环状并且包括多个不可伸缩的金属丝(通常为钢丝)。三角胶24沿径向向外倾斜。三角胶24由具有高^tl的交联橡胶形成。胎体10沿胎面4和胎侧6内侧铺设在两侧的胎圏8之间。胎体10沿轴向从内向外巻绕胎團22。胎体10由帘线和上覆盖橡胶(toppingrubber)形成，在图中未示出。帘线与赤道面夹角的绝对值为70。到90。。换言之，该胎体10具有子午线结构。通常的帘线材料是钢。内衬层12粘贴在胎体10的内周表面。内衬层12由交联橡胶形成。对于内衬层12，使用具有优异气密性的橡胶。内衬层12用于保持轮胎2的内压。带束层14位于胎面4和胎体10之间。图2是示出部分所述带束层14和硬橡胶层16的放大图。带束层14具有第一层26、第二层28、第三层30和第四层32。虽然在附图中没有示出，但第一层26由第一帘线和上覆盖橡胶形成，第二层28由笫二帘线和上覆盖橡胶形成。第一帘线和第二帘线与圆周方向倾斜。倾角的绝对值为10。以上和45。以下。第一帘线的倾斜方向与第二帘线的倾斜方向反向。第一帘线和第二帘线由不可伸缩材料形成。典型的不可伸缩材料;C钢。第一层26的末端34位于第二层28的末端36的轴向外侧。第三层30位于第一层26和第二层28之间。虽然在附图中没有示出，但第三层30由第三帘线和上覆盖橡胶形成。第三帘线螺旋状缠绕。第三帘线基本沿圆周方向延伸。第三帘线与圆周方向的夹角等于或小于3。。第三层30具有所谓的无接头结构。第三层30的末端38位于第一层26的末端34的轴向内侧。第三层30的末端38位于第二层28的末端36的轴向内侧。优选第三帘线由不可伸缩材料形成。典型的不可伸缩材料是钢。钢帘线类型的示例性实例包括"3x7x0.22"和"3x7x0.27"。第三帘线的密度优选为15捻(end)/5cm以上和35抢/5cm以下，更优选为20^^/5cm以上和30掄/5cm以下。当使用"3x7x0.22"型钢帘线时，优选密度为26抢/5cm以上和30掄/5cm以下。当使用"3x7x0.27"型钢帘线时，优选密度为20捻/5cm以上和24掄/5cm以下。由于第三层30具有无接头结构，因此胎体10被牢固束绰。利用这种第三层30，限制轮胎2的尺寸扩大。通过限制这种扩大，从而抑制花紋沟20底部的不均匀磨损和裂紋。第三层30有助于轮胎2的耐久性。第四层32铺设在第二层28上。虽然在附图中没有示出，但第四层32由第四帘线和上覆盖橡胶形成。第四层32与圆周方向倾斜。倾角的绝对值为10。以上和45。以下。第四帘线由不可伸缩材料形成。典型的不可伸缩材料是钢。第四层32的末端40位于第一层26的末端34的轴向内侧。第四层32的末端40位于第二层28的末端36的轴向内侧。硬橡胶层16位于第一层26和第二层28之间。硬橡胶层16位于第三层30的轴向外侧。硬橡胶层16的内末端42邻接第三层30的末端38。硬橡胶层16的外末端44位于第一层26的末端34的轴向内侧。硬橡胶层16的外末端44位于第二层28的末端36的轴向内侧。当对轮胎2施加负载时，在第一层26和第二层28上产生沿着朝向帘线夹角变小的方向的剪切应变。这种应变的结果，导致对第三层30的末端38附近的第三帘线上施加张力。当轮胎2滚动时，张力改变。这种张力改变引起第三帘线的切割。硬橡胶层16限制第一层26和第二层28在硬橡胶层16附近的应变。硬橡胶层16降低第三帘线上的张力。硬橡胶层16防止第三帘线的切割。硬橡胶层有助于轮胎2的耐久性。出于防止第三帘线切割的考虑，硬橡胶层16的复合弹性模量优选大于第三层30的上覆盖橡胶的复合弹性模量。硬橡胶层16的复合弹性模量优选等于或大于30MPa,更优选等于或大于40MPa。硬橡胶层16的复合弹性模量优选等于或小于80MPa。通过提供具有等于或小于80MPa的复合弹性模量的硬橡JI^16，抑制滚动时的生热。抑制生热有助于轮胎2的耐久性。出于耐久性的考虑，硬橡胶层16的复合弹性模量优选等于或小于70MPa。使用粘弹i糾("VESF-3"，来自IWAMOTOSEISAKUSHO公司)，按照"JIS-K6394"规定的规则来测量复合弹性模量E^其务fr如下初始应变10%振幅1%(—侧振幅)频率10Hz形变模式张力起始温度-100'C结束温度100°C升温速率3'C/分钟测量温度70。C。提供用于使用粘弹脊R测量的样品。样品为板状，长45mm，宽4mm，厚2mm。夹住样品两端以进行测量。样品具有30mm长的位移部分。利用与硬橡胶层16相同的组合物形成厚2mm的厚片并通it^具将其交联，通过冲压所述厚片得到样品。形成厚片并在16(TC下交联10分钟。硬橡胶层16的厚度优选等于或大于2.0mm。硬橡胶层16充分抑制第一层26和第二层28的应变。为此，所^度优选等于或大于2.5mm。所述厚度优选等于或小于4.0mm。在图2中，双侧箭头W1指示的是第一层26的宽度。宽度W1为4端34到另一端(未示出)的轴向距离。宽度W1与胎面4的宽度W的比例(参见图1)优选等于或大于85%。具有等于或大于85。/。的比例的第一层26足够束绰胎体10。为此，所述比例更优选等于或大于90%。所述比例优选等于或小于103%.在图2中，双侧箭头W2指示的是第二层28的宽度。宽度W2为4端36到另一端(未示出)的轴向距离。宽度W2与胎面4的宽度W的比例优选等于或大于85%。具有等于或大于85。/。的比例的第二层28足够束绰胎体IO。为此，所述比例更优选等于或大于87%。所述比例优选等于或小于98%。在图2中，双侧箭头W3指示的是第三层30的宽度。宽度W3为4端38到另一端(未示出)的轴向距离。宽度W3与胎面4的宽度W的比例优选等于或大于75%。具有等于或大于75%的比例的第三层30足够限制轮胎2的扩大。为此，所述比例更优选等于或大于77%。所述比例优选等于或小于85%。在图2中，箭头La指示的是第一层26的末端34和第二层28的末端36之间的轴向距离。距离La优选等于或大于7mm。在具有等于或大于7mm的距离La的带束层14中，不容易产生第二层28的分离。为此，距离La更优选等于或大于9mm。距离La优选等于或小于12mm。在图2中，箭头Wh指示的是硬橡^16的宽度。宽度Wh是从内末端42到外末端44的轴向距离。宽度Wh优选等于或大于10mm。具有等于或大于10mm的宽度Wh的硬橡M16足够抑制第一层26和第二层28的应变。为此，宽度Wh更优选等于或大于20mm。宽度Wh优选等于或小于40mm。在第一层26的末端34和第二层28的末端36附近，由于施加负栽产生大应变。当在末端34和36附近存在硬橡胶层16时，滚动期间大量生热。在该轮胎2中，硬橡胶层16的外末端44位于第一层26的末端34的轴向内侧，并且位于第二层28的末端36的轴向内侧。在该轮胎2中，生热被抑制。在图2中，箭头Lb指示的是第二层28的末端36和硬^^胶层16的外末端44之间的轴向距离。出于抑制生热的考虑，距离Lb优选等于或大于2mm，更优选等于或大于5mm。出于抑制第一帘线和第二帘线的切割的考虑，距离Lb优选等于或小于20mm,更优选等于或小于15mm。本发明在具有等于或小于80%的高宽比的轮胎2中表现出巨大效果。本发明在具有等于或小于50%的高宽比的轮胎2中表现出显著效果。当测量轮胎2的各个部件的尺寸和角度时，将轮胎2装配进正常轮辋中并充气至正常内压。测量时，在轮胎2上不施加负载。在本i兌明书中，正常轮辋是指由包括轮胎2标准的标准系统提供的轮辋。正常轮辋包括JATMA标准的"标准轮辋"、TRA标准的"i殳计轮^辋"和ETRTO标准的"测量轮辋"。在本说明书中，正常内压是指由包括轮胎2标准的标准系统提供的内压。正常内压包括JATMA标准的"最大气压"，TRA标准的"各种冷充气压力下轮胎负载极限"中描述的"最大值"和ETRTO标准的"充气压力"。实施例以与实施例1相同的方式得到根据对比实施例2的轮胎，只是带束层由以下四层形成并且不提供硬橡胶层第一层包括与圆周方向夹角为+18。的钢帘线第二层包括与圆周方向夹角为-18。的钢帘线第三层包括与圆周方向夹角为+18。的钢帘线第四层包括与圆周方向夹角为-18。的钢帘线[行驶测试将轮胎装配至"14.00x22.5"M^的轮辋中并充气至正常气压。将轮胎放在行驶测试机上并施加标准限定的最大负栽的1.4倍负载。该轮胎在行驶测试机的转鼓上以30km/小时的速度运转。当里程达到30000km时，停jhil转并检查第三帘线的破坏，胎面的不均匀磨损、裂紋和的第二层的分离长度(轴向长度)。结果示于下表l中。在表1中，胎面的抗不均匀磨损的程度以指lt4示，将对比实施例1结果的指数i更定为100。表l评价结果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>200710123473.0转溢齿被8/ll:K如表1所示，在根据实施例的轮胎上，不发生断裂并且抑制不均匀磨损和裂紋。[实验2实施例11~131以与实施例1相同的方式得到根据对比实施例11~13的轮胎，只是将硬橡胶层的宽度Wh设定为如下表2所示。在实施例13的轮胎中，硬橡胶层的外末端位于第二层的末端的轴向外侧。实施例9~10和14~16以与实施例1相同的方式得到根据对比实施例9~10和14~16的轮胎，只是改变酚搭树脂的量并且将硬橡胶层的复合弹性模量i殳定为如下表2所示。[对比实施例3以与实施例1相同的方式得到根据对比实施例3的轮胎，只是不提供硬橡胶层。[行驶测试以与实验l的行驶测试相同的方式进行行驶测试，并且检查第三帘线的断裂。结果示于下表2中。[耐久性测试使用与上述行驶测试相同的机器，轮胎以70km/小时的速度运转2小时。然后，轮胎以80km/小时的速JL运转2小时。之后，以同样的方式每两小时增加10km/小时的iUL继续运转。测量直到轮胎破坏的运转时间。结果作为指数示于下表2中，将对比实施例3结果的指数设定为100。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如表2所示，在根据实施例的轮胎上，不发生第三帘线的断裂。根据评价结果，本发明的优点显而易见。以上描述仅为示例性的，并且可以不偏离本发明的范围而进行各种改变。权利要求1.一种载重充气轮胎，其包含具有形成胎面表面的外表面的胎面、从胎面两端沿径向略向内延伸的一对胎侧、位于胎侧径向略内侧的一对胎圈、沿胎面和胎侧内侧铺设在两个胎圈之间并具有子午线结构的胎体、位于胎面和胎体之间的带束层、和硬橡胶层，其中带束层具有第一层、第二层和位于第一层和第二层之间的第三层；第一层和第二层包括由不可伸缩材料形成的帘线，所述帘线与圆周方向的夹角的绝对值为10°以上和45°以下；第一层的帘线与圆周方向的倾角与第二层的帘线与圆周方向的倾角反向；第三层包括基本沿圆周方向延伸的帘线；第三层的宽度小于第一层和第二层的宽度，并且是胎面宽度的75％以上；和硬橡胶层位于第三层的轴向外侧和第一层与第二层之间。2.根据权利要求1的轮胎，其中所述硬橡胶层具有等于或大于2.0mm的厚度和30MPa以上且80MPa以下的复合弹性模量。3.根据权利要求l的轮胎，其中所述硬橡胶层的外末端位于所述第一层的末端和所述第二层的末端的轴向内侧。4.根据权利要求l的轮胎，其中所述第三层的帘线由不可伸缩材料形成。5.根据权利要求l的轮胎，其中所述轮胎的高宽比等于或小于80%。全文摘要一种轮胎2，其具有带束层14和硬橡胶层16。带束层14具有第一层26、第二层28、第三层30和第四层32。第三层30的宽度W3小于第一层26的宽度W1和第二层28的宽度W2和胎面宽度的75％。所述层26、28、30和32各自具有钢帘线。第一层26和第二层28构成斜交帘布层结构。第三层30的帘线螺旋状缠绕。第三层30具有所谓的无接头结构。硬橡胶层16位于第一层26和第二层28之间和第三层30的轴向外侧。硬橡胶层16的复合弹性模量等于或大于30MPa。文档编号B60C9/18GK101096169SQ20071012347公开日2008年1月2日申请日期2007年6月25日优先权日2006年6月28日发明者万野明,吉川荣明,应矢幸秀申请人:住友橡胶工业株式会社