专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及防止胎体帘线在胎圈部断裂，提高胎圈部的耐久性的充气轮胎。
背景技术：
图8表示以往的载重用充气轮胎的胎圈部的一般的结构。通常在胎圈部a设置将一条钢丝线w螺旋卷绕成多层多列且截面形成为六边形的胎圈芯b、和包括绕该胎圈芯b从轮胎轴向内侧向外侧折返的胎体帘布Cl的胎体C。而且上述胎圈芯b的钢丝线W的卷绕端Wl被设置在轮胎径向最内层的钢丝线列的轮胎轴向最内侧的位置(以下，有时简称为“B点”)。
然而，由于填充内压而产生的胎体帘布Cl的张力以及伴随胎圈部的弯曲变形而产生的胎体帘布的变形，使得胎体帘布Cl在轮胎轴向的最内侧即C点与胎圈芯b的钢丝线w的卷绕端wl紧密接触，因而容易产生导致早期断裂的帘线断裂(以下，简称为“CBU”(CordBroken Up))。另外，上述钢丝线的卷绕端Wl成为所谓的自由端，在其轮胎轴向内侧不存在其他的钢丝线。因此，因轮胎硫化成形时产生的胎体帘布的张力等，存在上述卷绕端Wl会移动到上述C点附近的问题。在该情况下，由于钢丝线的锐利的卷绕端Wl与胎体帘布Cl的接触压增大因此容易产生CBU。专利文献I :日本特开平08-57980号公报专利文献2 :日本特开2006-273119号公报
发明内容
本发明是鉴于以上那样的问题而提出的，其目的在于，提供一种通过对形成胎圈芯的钢丝线的卷绕端的配设位置进行规定，抑制胎体帘线的CBU，从而提高了胎圈部的耐久性的充气轮胎。本发明中技术方案I所记载的发明，是一种充气轮胎，该充气轮胎是用包括胎体帘布的胎体进行了加强的充气轮胎，上述胎体帘布从胎面部经由胎侧部而绕胎圈部的胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返，该充气轮胎的特征在于，上述胎圈芯具有多层多列卷绕的结构，即将一条钢丝线在轮胎轴向上以错开的方式螺旋卷绕而成的钢丝线列沿轮胎径向重叠为多层的结构，而且上述钢丝线的卷绕端位于轮胎径向最内层的钢丝线列的轮胎轴向最外侧。此外，技术方案2所记载的发明是在技术方案I所记载的充气轮胎的基础上，上述胎圈芯的截面形成大致六边形状。此外，技术方案3所记载的发明是在技术方案I或2所记载的充气轮胎的基础上，上述胎圈部在上述胎圈芯与上述胎体帘布之间具有覆盖胎圈芯的外周面的重叠材料，上述重叠材料至少由一枚帘布构成，该帘布是将多条有机纤维帘线的排列体用贴胶覆盖而形成。
此外,技术方案4所记载的发明是在技术方案3所记载的充气轮胎的基础上,上述重叠材料的有机纤维帘线的粗细为1000 4200dtex，帘线间隔为0. 3 2. Omm,并且帘线长度方向相对于轮胎周向的角度a I为20 70度。此外，技术方案5所记载的发明是在技术方案3或4所记载的充气轮胎的基础上，上述贴胶的橡胶硬度Ht为70 90度。此外，技术方案6所记载的发明是在技术方案3至5中的任意一项所记载的充气轮胎的基础上，上述重叠材料由重叠卷绕的两枚帘布构成，各帘布的有机纤维帘线相对于轮胎周向向相同方向倾斜。此外，技术方案7所记载的发明是在技术方案3至5中的任意一项所记载的充气轮胎的基础上，上述重叠材料由重叠卷绕的两枚帘布构成，各帘布的有机纤维帘线以相互交叉的方式相对于轮胎周向向相反方向倾斜。
在本发明的充气轮胎中，胎圈芯具有将一条钢丝线在轮胎轴向上以错开的方式螺旋卷绕而成的钢丝线列沿轮胎径向重叠成多层的多层多列卷绕的结构，钢丝线的卷绕端设置在轮胎径向最内层的钢丝线列的轮胎轴向最外侧。通常当胎圈部变形时，伴随该变形而胎体帘布也产生变形，然而在胎圈芯的轮胎径向最内层的钢丝线列的轮胎轴向最外侧的位置的径向内侧区域，由于胎体帘布被轮辋和胎圈芯牢固夹持而基本不产生变形。因此，由于钢丝线的上述卷绕始端与胎体帘布不产生相对的位移，因此能够抑制CBU的产生。另外，在本发明中，由于接下来卷绕的钢丝线位于钢丝线的卷绕端的轮胎轴向内侧，因此也能够防止卷绕端向轮胎轴向内侧的移动。因此，本发明的充气轮胎能够长期抑制CBU的产生，从而提闻胎圈部的耐久性。
图I是本发明的一个实施方式的充气轮胎的右半部分的剖视图。图2是将该胎圈部放大表示的剖视图。图3是将胎圈部进一步放大表不的首lJ视图。图4是图3的X部放大图。图5是说明本实施方式的重叠材料的帘线排列的俯视图。图6是说明另一个实施方式的重叠材料的帘线排列的俯视图。图7是将钢丝线进行螺旋卷绕来成形胎圈芯的保持工具的剖视图。图8是以往的充气轮胎的胎圈部的剖视图。附图标号说明1...充气轮胎；2...胎面部；3...胎侧部；4...胎圈部；5...胎
圈芯；6...胎体；6A...胎体帘布；10...钢丝线；10e...钢丝线的卷绕端；S...钢丝线列；SI...轮胎径向最内层的钢丝线列。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。如图I至图3所示，本实施方式的充气轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)I具备胎体6，其从胎面部2经由胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5 ;带束层7，其配置在该胎体6的径向外侧且胎面部2的内部，在本实施方式中表示载重用的轮胎。
上述胎体6至少由一枚胎体帘布构成，在本实施方式中是由一枚胎体帘布6A构成，该胎体帘布6A具有以环状跨越在一对胎圈芯5、5之间的主体部6a、和与该主体部6a的两侧连接并且绕上述胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部6b。如图3所示，上述胎体帘布6A例如由胎体帘线6c、和覆盖该胎体帘线6c的排列体的两侧的贴胶6d构成，其中胎体帘线6c由钢构成并且相对于轮胎赤道C方向例如以75 90° (在本实施方式中为90° )的角度排列。在本实施方式中，上述带束层7由配置在轮胎径向内外的合计四枚带束层帘布7A 7D构成，例如将轮胎轴向宽度最大的带束层帘布7B配置在从轮胎径向内侧起第二层。各带束层帘布7A 7D包括相对于轮胎赤道C以15 55°的角度倾斜的例如钢帘线等高弹性的带束层帘线。而且，各带束层帘布7A 7D至少在一处设置带束层帘线相互交叉的部分而重叠。由此，带束层7能够遍布胎面部2的大致全宽对胎体6进行紧箍从而提高胎面部2的刚性，因此特别适合作为负载较大的小型卡车用的轮胎的结构。另外，在胎体帘布6A的主体部6a与折返部6b之间配置胎圈加强用的胎圈三角胶 8，该胎圈三角胶8从上述胎圈芯5朝向轮胎径向外侧以前端尖细状延伸。如图2放大所示，本实施方式的胎圈三角胶8的构成包括例如由硬质的橡胶层构成的径向内侧的内三角胶部8a、和由比内三角胶部8a软质的橡胶构成的径向外侧的外三角胶部Sb。这样的胎圈三角胶8，在胎圈部4变形时，能够确保足够的弯曲刚性并且缓和作用于胎体帘布6A的折返部6b的剪断应力，从而有效地防止分离(separation)等的损伤
坐寸o另外，在上述胎圈部4设置胎圈加强层9。该胎圈加强层9例如由钢帘线的帘布构成。胎圈加强层9的钢帘线优选为相对于轮胎周向以10 60°的角度排列。另外，上述钢帘线的帘布优选形成为截面U字状，即在经过胎圈芯5的轮胎径向内侧的底片9a设置沿着主体部6a的轮胎轴向内侧面延伸的内片9i、和沿着折返部6b的轮胎轴向外侧面延伸的外片％。这样的胎圈加强层9能够提高胎圈部4的弯曲刚性。另外，在上述胎圈部4设置边口胶(clinch rubber) 19。该边口胶19具有基底部19a，其形成胎圈部4的轮胎径向内表面即胎圈基底面4s ;竖起部19b，其从基底部19a的轮胎轴向外端部向径向外侧竖立，且至少在与轮辋R的轮辋凸缘Rj接触的区域形成胎圈外侧面。这样的边口胶19能够防止胎圈部4的轮辋错位或胎体6与轮辋的接触磨损。在包括轮胎轴的轮胎子午截面中，上述胎圈芯5由截面横长的大致六边形状构成，包括沿着上述轮辋R的轮辋片Rs延伸的胎圈芯内周面5L、和在该胎圈芯内周面5L的径向外侧并且与胎圈芯内周面平行的胎圈芯外周面5U。这样的胎圈芯5相对于上述轮辋片Rs发挥稳定的嵌合力，并且有助于提高胎圈芯5的以截面中心为中心的扭转刚性。另外，胎圈芯5具有多层多列卷绕的结构，S卩将一条钢丝线10在轮胎轴向上以错开的方式螺旋卷绕而成的钢丝线列S在轮胎径向外侧重叠多层，在本实施方式中为重叠六层。本发明的钢丝线的卷绕端IOe (成为开始卷绕的卷绕始端IOs)，设置在轮胎径向最内层的钢丝线列SI的轮胎轴向最外侧的位置(以下，有时称为“A点”)。并且不将一条上述钢丝线10切断，而是交替改变螺旋的方向而形成六层钢丝线列，将卷绕终端IOt设置在轮胎径向最外层的钢丝线列Sg的轮胎轴向最外侧的位置(以下，有时称为“F点”)或者轮胎轴向最内侧的位置(以下，有时称为“E点”)。在本实施方式中，卷绕终端IOt设在F点。通常，当胎圈部变形时，伴随该变形而胎体帘布6A(胎体帘线6c)也产生变形，但在胎圈芯的轮胎径向最内层的钢丝线列的、轮胎轴向最外侧的位置的径向内侧区域，胎体帘布6A被轮辋R和胎圈芯5牢固地夹持，从而基本不产生变形。因此由于不产生钢丝线10的上述卷绕始端IOs与胎体帘布6A的相对的位移，因此能够抑制CBU的产生。另外，在本发明中，接下来卷绕的钢丝线位于钢丝线10的卷绕始端IOs的轮胎轴向内侧。因此，即使轮胎的硫化成形或膨胀等产生的张力，向胎体帘布6A的轮胎径向外侧作用，也能够防止卷绕始端IOs向轮胎轴向内侧(例如C点侧)的移动。因此，本发明的充气轮胎能够长期抑制CBU的产生，从而提高胎圈部的耐久性。图4表示图3的X部的放大图。本实施方式的胎圈芯5预先使未硫化的胎圈覆盖胶14附着于上述钢丝线10，并通过将其螺旋卷绕而形成。因此在钢丝线10之间的间隙配 置胎圈覆盖胶14。这样的胎圈覆盖胶14有助于防止各钢丝线10的移动，从而抑制CBU。另外，如图3至图5所示，在本实施方式中，在胎圈芯5与上述胎体帘布6A之间，设置有覆盖胎圈芯5的外周面的重叠材料11。上述重叠材料11至少由一枚帘布构成，在本实施方式中由两枚帘布IlAUlB构成，其中帘布是用贴胶13覆盖多条有机纤维帘线12的排列体所形成的。这样的重叠材料11，包围上述胎圈芯5的外周面，防止其变形，并且可靠地确保上述钢丝线的卷绕端IOe与胎体帘布6A的胎体帘线6c的距离，从而能够防止磨损(fretting)。因此，在这样的实施方式中可进一步抑制CBU的产生。上述重叠材料11的有机纤维帘线12例如采用尼龙、人造丝、聚酯、芳族聚氨脂或者维纶等纤维。另外，该有机纤维帘线12虽未特殊限定，但粗细Dl优选为1000 4200dtex,帘线间隔Wl优选为0. 3 2. Omm,并且帘线长度方向相对于轮胎周向的角度a I优选为20 70度。S卩，当有机纤维帘线12的粗细Dl (如图5所示)变小时，则有可能降低磨损防止的效果，并且难以确保作为重叠材料11的强度。相反，当上述粗细Dl增大时，则存在难以用重叠材料11包围胎圈芯5的外周面的趋势。根据这样的观点，上述有机纤维帘线12的粗细Dl更优选为1400dtex以上，另外更优选为3760dtex以下。其中，该粗细Dl表示总细度。根据同样的观点，有机纤维帘线12的帘线间隔Wl (如图5所示)更优选为0. 4mm以上，另外更优选为I. 5mm以下。另外，当上述重叠材料11的有机纤维帘线12的帘线长度方向相对于轮胎周向的角度a I (图5所示)变小时，则有机纤维帘线12变得易陷入钢丝线10、10之间，因此有可能使胎体帘布6A与卷绕端IOe接近。相反，当上述角度a I增大时，由于有机纤维帘线12与胎体帘线6c的配设角度近似，因此有机纤维帘线12易陷入胎体帘布6A，因而存在难以充分地确保胎体帘线6c与钢丝线的卷绕端IOe的距离的趋势。根据这样的观点，上述角度a I更优选为30度以上，另外更优选为60度以下。构成上述重叠材料11的贴胶13的橡胶硬度Ht优选为70度以上，更优选为73度以上，另外，优选为90度以下，更优选为87度以下。当橡胶硬度Ht小时，有可能降低固定钢丝线的卷绕端IOe的能力。相反，当上述橡胶硬度Ht大时，则在贴胶13的混炼过程中会产生焦烧胶，进而有可能降低重叠材料11的品质乃至强度。其中，上述橡胶硬度是基于JIS-K6253，在23°C的温度下利用A型硬度计测量的硬度计A硬度。另外，如图4所示，在本实施方式的充气轮胎I中，C点或B点的胎圈芯5的轮胎轴向最内侧的钢丝线10与上述胎体帘线6c的最短距离LI优选为0. 4mm以上，更优选为0. 6mm以上，另外优选为3. Omm以下，更优选为2. 5mm以下。当该最短距离LI大时，则有可能因行驶时发出的热而使胎体帘线6c与胎圈芯5之间剥离，从而使胎圈部的耐久性变差，相反，当最短距离LI小时，则有可能使钢丝线的卷绕端IOe与胎体帘布6A接触，从而易产生 CBU。本实施方式的重叠材料11由两枚帘布11A、11B构成，因此能够容易地确保上述最短距离LI在上述规定的范围内。此时，如图5所示，上述两枚帘布IlAUlB的各有机纤维帘线12a、12b优选形成为，以相互交叉的方式相对于轮胎周向向相反方向倾斜地排列。由此，能够更可靠地防止胎体帘布6A与钢丝线10的磨损，能够更有效地抑制CBU。另外，上述两枚帘布IlAUlB的各有机纤维帘线12a、12b,更优选相对于轮胎周向以相同角度排列。 由此，能够进一步提高上述的抑制CBU的效果。此外，如图6所示，重叠材料11的两枚帘布IlAUlB的有机纤维帘线12a、12b可以相对于轮胎周向向相同方向倾斜。上述那样的胎圈芯5，例如使用图7所示的保持工具20成形。该保持工具20由设置有成形用的槽21的圆盘状形成，该槽21用于卷绕钢丝线10且沿周向延伸。上述槽21的形成轮胎径向最内层的钢丝线列的槽底面21a从一侧朝向另一侧扩径，其倾斜角度@与上述轮辋片Rs的角度大致相等，是大约15度。另外，在槽底面21a且在上述扩径侧的端部设置有凹槽g，该凹槽g用于将钢丝线10的卷绕始端IOs定位从而防止卷绕始端IOs错位。这样的保持工具20，能够防止钢丝线10的卷绕始端IOs在卷绕初期的位置偏移，因此能够不产生模具错位而有效地将本发明所使用的胎圈芯成形。以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于图示的实施方式，还可以变形为各种方式来实施。(实施例)基于表I的规格，试制了具有图I 4的基本结构的尺寸11R22. 5的载重用轮胎，并对它们进行了以下的鼓行驶测试。另外，表I以外的规格实质上相同。<鼓耐久测试>将各测试轮胎安装于轮辋8. 25X20，且重叠材料的有机纤维帘线为尼龙，以20km/h的速度在直径为1700mm的鼓上以0度的滑移角且0度的外倾角行驶。然后，对直至IJ钢丝线和胎体帘线产生磨损为止的行驶时间进行了比较。评价以比较例I的行驶时间为100的指数进行了表示。数值越大越好。负载58.84kN内压IOOOkPa测试的结果表不于表I。表I
权利要求
1.ー种充气轮胎，是用包括胎体帘布的胎体进行了加强的充气轮胎，上述胎体帘布从胎面部经由胎侧部而绕胎圈部的胎圈芯从轮胎轴向内侧向外侧折返，该充气轮胎的特征在于， 上述胎圈芯具有多层多列卷绕的结构，即将一条钢丝线在轮胎轴向上以错开的方式进行螺旋卷绕而成的钢丝线列沿轮胎径向重叠为多层的结构，而且 上述钢丝线的卷绕端位于轮胎径向最内层的钢丝线列的轮胎轴向最外侧。
2.根据权利要求I所述的充气轮胎，其特征在干， 上述胎圈芯的截面形成大致六边形状。
3.根据权利要求I或2所述的充气轮胎，其特征在于， 上述胎圈部在上述胎圈芯与上述胎体帘布之间具有覆盖胎圈芯的外周面的重叠材料，上述重叠材料至少由一枚帘布构成，该帘布是将多条有机纤维帘线的排列体用贴胶覆盖而形成。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在干， 上述重叠材料的有机纤维帘线的粗细为1000 4200dtex，帘线间隔为O. 3 2. Omm,并且帘线长度方向相对于轮胎周向的角度(α I)为20 70度。
5.根据权利要求3或4所述的充气轮胎，其特征在于， 上述贴胶的橡胶硬度(Ht)为70 90度。
6.根据权利要求3至5中的任意ー项所述的充气轮胎，其特征在干， 上述重叠材料由重叠卷绕的两枚帘布构成， 各帘布的有机纤维帘线相对于轮胎周向向相同方向倾斜。
7.根据权利要求3至5中的任意ー项所述的充气轮胎，其特征在干， 上述重叠材料由重叠卷绕的两枚帘布构成， 各帘布的有机纤维帘线以相互交叉的方式相对于轮胎周向向相反方向倾斜。
全文摘要
本发明公开了一种充气轮胎，能够防止胎体帘线的CBU，提高胎圈部的耐久性。该充气轮胎(1)是用包括胎体帘布(6A)的胎体(6)进行了加强的轮胎，胎体帘布(6A)从胎面部(2)经由胎侧部(3)而绕胎圈部(4)的胎圈芯(5)从轮胎轴向内侧向外侧折返。上述胎圈芯(5)具有多层多列卷绕的结构，即将一条钢丝线(10)在轮胎轴向上以错开的方式进行螺旋卷绕而成的钢丝线列(S)沿轮胎径向重叠为多层的结构。上述钢丝线(10)的卷绕端(10e)位于轮胎径向最内层的钢丝线列(S1)的轮胎轴向最外侧。
文档编号B60C15/06GK102673320SQ20111045161
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年3月10日
发明者李庆茂, 王良钦 申请人:住友橡胶工业株式会社