一种充气轮胎，包括胎面部分、一对胎侧部分、一对其中具有胎圈芯的胎圈部分和胎体层，所述胎体层在胎侧部分之间延伸，穿过胎面部分和胎圈部分，并围绕每个胎圈部分中的胎圈芯从轮胎的轴向内部向轴向外部缠绕，以形成一对缠绕部分和位于其间的主体部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉长的截面形状，使得其沿该方向测量的宽度（ＷＣ）为其沿垂直于该方向测量的高度（ＨＣ）的１．５－２．５倍，并且所述胎圈芯覆盖有复合弹性模量Ｅ＊１为２０－１００ＭＰａ并且厚度ｔ１为０．５－３．０ｍｍ的高模量橡胶层。
【技术实现步骤摘要】
充气轮胎
本专利技术涉及充气轮胎，更具体而言，涉及适合于重载轮胎如卡车/公共汽车轮胎、能够改善胎圈耐久性的胎圈结构。
技术介绍
近年来，作为适合于重载轮胎的胎体安全结构，已经提出了如图5中所示的边缘部分(a2)围绕胎圈芯(b)缠绕几乎一圈的胎体层(a1)，如日本专利申请公开No.JP-A-2005-162057中所公开(还公开在家族专利US2005/0081976A1和CN1605481A中)。该结构有助于显著减小轮胎重量，并且还具有如下优点：由于缠绕部分(a2)的终端(a2e)位于胎圈芯(b)附近相对稳定的区域，因此可以防止易于从胎体层终端开始出现的胎圈破坏，如帘线松脱和帘布层分离。另一方面，由于胎体层在胎圈芯(b)的轴向内部从轮胎的轴向内部向外部缠绕，因此当轮胎充气时，胎体层(a1)沿径向向外被拉伸。对于重载轮胎而言，与轿车轮胎相比，这种轮胎充气压力非常高，通常为600-800kPa，并且径向向外的张力(F)倾向于使胎圈芯(b)转动，如图5中箭头M所示。因此，如果胎圈芯(b)转动，那么胎趾(ct)就从轮辋的胎圈座(d)处升高，同时伴随着胎体层的径向向外运动。同样地，如果构成胎圈芯(b)的胎圈钢丝在其轴向内侧部位的排列紊乱，则胎趾(ct)升高。因此，胎圈耐久性进一步劣化。如果这种情况即胎趾(ct)升高的情况持续长时间，那么胎趾(ct)很容易永久变形。因此，如果轮胎一旦从轮辋上移除，就难以重新安装轮胎，这是因为注入到轮胎中使轮胎充气并使胎圈部分处于合适位置处的大部分空气通过胎圈底部和胎圈座之间泄漏。即使重新安装好了，也有可能在非常恶劣的工作条件下发生胎圈脱位以及耐久性变差。-->
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种充气轮胎，其中在轮辋上的可重装性和胎圈耐久性可以通过使用对抗胎体层径向向外的张力而难于转动且难于变形的胎圈芯来改善。根据本专利技术，充气轮胎包括：胎面部分；一对胎壁部分；一对其中具有胎圈芯的胎圈部分和胎体层，所述胎体层在胎圈部分之间延伸，穿过胎面部分和胎侧部分并围绕每个胎圈部分中的胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧缠绕以形成一对缠绕部分和位于其间的主体部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉长的横截面形状，使得其沿该方向测量的宽度(WC)为其沿垂直于该方向测量的高度(HC)的1.5-2.5倍，并且所述胎圈芯覆盖有复合弹性模量E*1为20-100Mpa并且厚度t1为0.5-3.0mm的高模量橡胶层。在本说明书中，除非另有说明，“复合弹性模量”是指使用粘弹谱仪在下列条件下测得的值：温度70℃，频率10Hz，初始应变10％，以及动态应变+/-1％。附图说明图1是根据本专利技术的重载轮胎的截面图。图2是其胎圈部分的放大截面图。图3是以进一步放大的形式描述胎圈部分的主要部件的示意性截面图。图4是下述比较试验中对比轮胎(对比1)中所用传统胎圈结构的截面图。图5是描述现有技术的胎圈结构的截面图。具体实施方式现在将结合附图描述本专利技术的实施方案。在附图中，根据本专利技术的充气轮胎1包括：胎面部分2；一对轴向间隔的胎圈部分4，其中各自具有胎圈芯5；在胎面边缘和胎圈部分之间延伸的一对胎侧部分3；在胎圈部分4之间延伸的胎体6；和在胎面部分内、胎体6外侧径向放置的带束层7。在该实施方案中，轮胎1是卡车/公共汽车子午线轮胎，其将要安装在作为标准-->轮辋的具有15度锥度的中心凹陷的轮辋上。如轮胎领域中众所周知的，轮辋(J)包括：一对用于胎圈部分4的胎圈座(Js)；胎圈座(Js)之间用于安装操作的轮辋槽(未示出)和从每个胎圈座(Js)的轴向外端径向向外延伸的轮辋凸缘(Jf)。因此，在该实施方案中，胎圈座(Js)各自具有轴向向内15度的锥度。另一方面，对于轮胎1的胎圈部分4而言，胎圈底部具有一定的锥度，所述锥度与胎圈座(Js)的锥度相同或稍(至多两或三度)大于胎圈座(Js)的锥度以适合于胎圈座。在图1中，示出轮胎1的测量状态。测量状态是将轮胎安装在标准轮辋(J)上并充气到50kPa但是没有轮胎负荷的状态。所述标准轮辋是由标准化组织正式批准的轮胎轮辋，所述标准化组织即JATMA(日本和亚洲)、T&RA(北美洲)、ETRTO(欧洲)、STRO(斯堪的纳维亚)等。因此，所述标准轮辋是JATMA中规定的“标准轮辋”、ETRTO中的“测量轮辋”、TRA中的“设计轮辋”等。在本说明书中，轮胎各部件或部分的“尺寸”均在该测量状态下测量，除非另有说明。上述带束层7包括两层高模量高强度帘线的交叉缓冲层7A和7B，所述高模量高强度帘线例如钢丝帘线、高模量有机纤维帘线等。对于重载轮胎而言，带束层7通常由三层或四层钢丝帘线组成。因此，在该实施例中的带束层7由最宽的径向最内层7A、第二宽的中间层7B和最窄的径向最外层7C组成，其中径向最内层7A由相对于轮胎中纬线C以45-75度角排列的平行帘线制成，中间层7B和径向最外层7C各自由相对于轮胎中纬线C以10-35度的较小角度排列的平行帘线制成。胎体6包括至少一层钢丝帘线层6A，其用挂胶橡胶6G挂胶处理并相对于轮胎中纬线C以80-90度角径向排列。优选地，挂胶橡胶6G具有4-20MPa的复合弹性模量E*3。胎体层6A在胎圈部分4之间延伸，穿过胎面部分2的和胎侧部分3，并且其两个边缘部分分别围绕胎圈部分4中的胎圈芯5从轮胎轴向内侧向轴向外侧缠绕几乎一圈，由此胎体层6A提供有一对缠绕部分6b和其间的主体部分6a。在该实施方案中，胎体6由单帘布层6A组成，其中钢丝帘线以90度角排列。胎圈芯5通过将至少一根胎圈线5w有序缠绕成预定的截面形状而形成。因此，-->胎圈芯由至少一根胎圈线5w的绕组构成。在该实施例中，胎圈线5w是钢制单丝。在本专利技术中，为了防止胎圈芯转动和胎趾升高，胎圈芯5的截面形状沿轴向向内拉长，以便接近胎趾4t。更具体而言，该实施方案中胎圈芯5的截面形状沿平行于胎圈底部的方向(De)拉长，所述胎圈底部如上所述倾斜15度。沿该拉长方向(De)测量的胎圈芯5的宽度WC设定为沿垂直于拉长方向(De)测量的胎圈芯5的高度HC的至少1.5倍、但至多2.5倍的范围内。换句话说，截面形状的宽高比WC/HC设定在1.5-2.5的范围内。至于截面形状，可以使用各种形状例如椭圆和多边形如四边形、五边形和六边形。但是，在该实施方案中，采用六边形的截面形状。该六边形形状具有：限定胎圈芯5的径向内表面SL的径向内长边、限定径向外表面SU的径向外长边、两个限定轴向内表面Si的V形轴向内边、以及两个限定轴向外表面So的V形轴向外边。径向内表面SL和外表面SU倾斜而基本平行于胎圈底部，以便当将胎圈安装在轮辋J上时基本平行于胎圈座J1。因此，在只有胎圈芯的情况下，上述宽度WC和高度HC可以认为分别是沿平行于径向外表面SU的方向和垂直于径向外表面SU的方向的测量值。术语“基本平行”是指倾斜角可以包括+/-2度范围内的偏差以及可以在如上所述胎圈座锥角和胎圈底部锥角之间提供小差异。防止上述现象的效果可以通过增加拉长量来得到提高，但是截面形状的稳定性易于变差。因此，为了改善这种扁平形状的稳定性，用由高模量橡胶制成的增强橡胶层13覆盖胎圈芯5，所述高模量橡胶的复合弹性模量E*1为至少20MPa、优选大于3本文档来自技高网...
【技术保护点】
充气轮胎，包括：胎面部分，一对胎侧部分，一对其中具有胎圈芯的胎圈部分，和 胎体层，所述胎体层在胎圈部分之间延伸，穿过胎面部分和胎侧部分，并围绕每个所述胎圈部分中的胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧缠绕，以形成一 对缠绕部分和位于其间的主体部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉长的截面形状，使得其沿所述方向测量的宽度（ＷＣ）为其沿垂直于所述方向测量的高度（ＨＣ）的１．５－２．５倍，并且所述胎圈芯覆盖有复合弹性模量Ｅ＊ １为２０－１００Ｍｐａ且厚度ｔ１为０．５－３．０ｍｍ的高模量橡胶。
【技术特征摘要】
JP 2005-9-15 2005-2687371.充气轮胎，包括：胎面部分，一对胎侧部分，一对其中具有胎圈芯的胎圈部分，和胎体层，所述胎体层在胎圈部分之间延伸，穿过胎面部分和胎侧部分，并围绕每个所述胎圈部分中的胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧缠绕，以形成一对缠绕部分和位于其间的主体部分，其中所述胎圈芯具有沿基本平行于胎圈部分底部的方向拉长的截面形状，使得其沿所述方向测量的宽度(WC)为其沿垂直于所述方向测量的高度(HC)的1.5-2.5倍，并且所述胎圈芯覆盖有复合弹性模量E*1为20-100Mpa且厚度t1为0.5-3.0mm的...
【专利技术属性】
技术研发人员：丸冈清人，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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