充气轮胎制造技术

一种用于重负荷的轮胎。该轮胎沿宽度方向提供有有效增大的刚度，从而胎体不会在包括带束层和增强层的其它增强构件破裂之前发生破断。在胎体胎冠部分的外周面侧上设置了胎面胶。在胎面胶与胎体之间设置了由一层或多层带束层构成的带束层。带束层中的帘线相对于轮胎周向倾斜地延伸。在带束层的内周面侧或外周面侧上或者在带束层之间，设置了一层或多层周向增强层，这些增强层包括弯曲的帘线，具有波浪形或之字形形状的帘线基本上沿轮胎的周向延伸。在靠近胎体的胎冠部分的外周面侧的位置处，设置了一层或多层沿宽度方向的增强层，该增强层包含在与周向垂直的方向上延伸的线性帘线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充气轮胎
本专利技术涉及一种用于重负荷的充气轮胎，该轮胎具有横向强度已被增强的胎面部分，尤其涉及一种用在货车或客车上的充气轮胎。
技术介绍
用于重负荷的充气轮胎通常具有一带束层，该带束层被径向地设置在胎体上的外周侧，用于增强胎面部分。所使用的带束层一般为交叉带束层，该交叉带束层具有多个带束层，各层的帘线在层之间交替地彼此交织；或者为斜交带束层，该斜交带束层具有单个带束层，该层的帘线相对于轮胎的周向倾斜。当这种轮胎受到充气压力作用时，带束层在胎肩部分的环箍效果就变得小于在胎面中央部分处的环箍效果，由此，带束层在胎肩部分的径向扩张量就大于胎面中央部分处的扩张量。因此，带束层的胎肩部分沿周向的延伸变形相对较大，这将导致在胎面胶中的大的周向应变。结果出现了带束层与胎面胶之间容易分开的问题。另外，目前用于重负荷的轮胎趋于具有更低的轮廓，以适应于不断增长的降低车辆的地板以及将传动轴或从动轴制成单轮式以代替双轮式的需求。当这种低断面轮胎、尤其是具有70％或更小的扁平率的轮胎受到充气压力时，胎肩部分处的径向扩张量趋于进一步增大。专利文件JP2-208101A公开了这样的内容：在带束层的径向内侧或径向外侧、或者在带束层之间设置一增强层，该增强层包括弯曲的帘线，这些帘线以波浪形或之字形沿周向延伸，以此来作为抑制带束层在胎肩部分处径向扩张的措施，并且该技术方案一直延用至今。这样能抑制带束层在胎肩部分的径向扩张，并由此提高胎肩部-->分的耐用性。以前认为：对于具有这种构造的轮胎，在施加内部压力的过程中不必增强横向刚度，因为在施加内部压力的过程中，周向的张力载荷很大，而横向的张力载荷则很小。但是，如果受到穿透的作用力(例如脉冲式的)，则由于轮胎的横向抗拉刚度很小，使轮胎易于沿横向弯曲和拉伸，从而使作为横向构件的胎体帘线受到更大的输入力作用。例如，当轮胎在路面上行驶的过程中由于压过石头而受到脉冲式作用力时，相比于普通的轮胎，该轮胎沿横向比沿周向更易于发生变形。此处所用术语“脉冲式作用力”是指当充气轮胎在路面上行驶并且压过例如石头时作用在胎面表面上的沿径向向内的力。当具有这种趋势的轮胎在行驶过程中反复地承受脉冲式作用力时，则横向刚度的主要提供者—胎体就会先于主要是提供周向刚度的带束层发生破断。相比于带束层首先破断的情况，在胎体首先破断的情况下，更容易发生轮胎爆破和/或胎面破裂的问题。此外，在现代市场中对提高运输效率的要求需要增大车辆的速度和承载能力。从这一角度考虑，胎体的耐用性也成为了问题。就此而言，最近已经注意到：为了提高胎体抵抗脉冲式作用力的耐用性，可提高胎面部分的横向刚度，以抑制在受到脉冲式作用力时产生的横向变形，由此降低胎体中每一帘线上的输入力。例如，JP 2002-514538A说明了这样一种轮胎，在该轮胎中，在带束层之间设置了一附加的帘布层，其具有基本上沿径向布置的不可延伸的金属的增强元件。但是，该轮胎中设置有位于带束层之间的横向增强层，因而对胎体的增强并不充分。JP 4-356203A说明了一种轮胎，其具有：带束层，在这些带束层中，将沿轮胎径向位于最内侧的带束层与中央区域间隔地分开设置，从而形成分开式构造；以及增强层，在该增强层中嵌入径向帘线，将该增强层沿轮胎的径向并沿胎体设置在这些带束层的内侧。但是，在该轮胎赤道面周围没有任何增强作用，而在受到脉冲式作用力时，所观察到的最大变-->形是在轮胎赤道面处，因此，该轮胎的耐用性不足。JP 2002-192910A说明了一种轮胎，在该轮胎中，在胎体与带束层之间并且位于胎肩部分和轮胎赤道面之间设置横向增强层，这些增强层具有以相对于轮胎的周向成50至90度角延伸的帘线。但这种轮胎的目的并非是为了提高耐用性，而是为了提高驾驶性能。此外，在该轮胎赤道面周围没有任何增强作用，而在受到脉冲式作用力作用时，所观察到的最大变形是在轮胎赤道面处，因此，该轮胎的耐用性不足。另外，在具有这种带束层构造的用于重负荷的轮胎中，上述的脉冲式作用力易于传递到胎体上，因而使帘布层帘线容易破断，这就会出现问题。举例来讲，作为用于提高胎面部分横向刚度的措施，可加大胎体帘布层帘线的直径，并增加嵌入胎体中的胎体帘布层帘线的数目。但是，这些措施会带来缺点：会增加整个轮胎的重量，并且在胎体折叠端处发生的刚度阶跃变化会变大，这会带来使胎体折叠端处的耐用性下降的缺点。
技术实现思路
本专利技术致力于解决现有技术中存在的这些问题。本专利技术的目的在于提供一种用于重负荷的充气轮胎，尽管该轮胎采用了这样一种结构，即，设置了用于增强横向刚度的增强层以抑制带束层的径向扩张，但能够避免整个轮胎重量的增加，并且该轮胎还能在不降低在胎体端部处耐用性的条件下有效地提高横向强度，从而可防止胎体在其它增强构件(例如带束层和增强层)破断之前先发生破断。根据本专利技术的充气轮胎包括：胎体，其包含至少一层环形的胎体帘布层；胎面胶，其被设置在胎体胎冠部分的径向外侧；以及带束层，其是由至少一层被布置在胎面胶与胎体之间的带束层构成的，该带束层包括沿相对于轮胎的周向倾斜的方向延伸的帘线，其中，在带束层的径向外侧或内侧、或者在带束层之间设置至少一层周向增强层，该增强层包括以波浪形或之字形大体上沿轮胎的周向延伸-->的弯曲的帘线，且在靠近胎体胎冠部分的位置处沿径向外侧上设置至少一层横向增强层，该增强层包括与轮胎的周向大体上垂直地延伸的直线形帘线。在该轮胎中，横向增强层被设置在邻近胎体的位置处的径向外侧，因而，当脉冲式作用力穿透胎体时，在横向增强层中大体上垂直于轮胎周向延伸的直线形帘线的刚度承受胎体附近的由脉冲式作用力导致的横向力，以便抑制弯曲变形，并更加有效地降低作用在胎体上的弯曲拉伸变形作用力。结果，可防止胎体在其它增强构件(例如带束层和增强层)破断之前发生破断。在带束层的径向内侧或径向外侧、或者在带束层之间设置至少一层周向增强层，该增强层包括以波浪形或之字形大体上沿轮胎的周向延伸的弯曲帘线，从而可更为有效地抑制带束层在胎肩部分处的径向扩张，由此可防止带束层与胎面胶发生分离。此外，将横向增强层只设置在胎体上需要提高横向强度的胎冠部分处，从而可抑制整个轮胎重量的增加，而且，与具有采用多层胎体结构、以获得类似横向强度的轮胎相比，可减小胎体的数目以及折叠端处刚度的阶跃变化。结果，能更为有效地提高横向强度。在本专利技术的一个优选实施方式中，横向增强层的直线形帘线相对于轮胎周向的倾角在90±20度的范围内。根据该实施方式，将直线形帘线的延伸方向设定为尽可能地垂直于轮胎的周向，从而能更为有效地提高横向刚度，并能更加有效地抑制轮胎重量的增加。一方面，在只考虑横向强度的情况下，直线形帘线相对于轮胎周向的最佳倾角为90度。另一方面，当在模制过程中沿轮胎周向产生拉伸力，则该帘线无法承受该拉伸力，结果，帘线的布置易于被弄乱。优选的是，帘线相对于90度倾斜，以便防止布置被弄乱，但是，如果倾角脱离90±20度的范围，则横向刚度将会突然下降。考虑到这些特点，将合适的倾角确定为在90±20度的范围内。在本专利技术的另一个优选实施方式中，在轮胎的赤道面上，胎体、-->横向增强层、周向增强层以及带束层、包括它们各自的覆层橡胶的横向强度之和可以达到30kN/25mm或更大。按照该实施方式，通过提高整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气轮胎，包括：胎体，其包含至少一层环形的胎体帘布层；胎面胶，其被设置在胎体的胎冠部分的径向外侧；以及带束层，其由布置在胎面胶与胎体之间的至少一层带束层构成，所述带束层包含有沿着相对于轮胎的周向倾斜的方向延伸的帘线，其中，在带束层的径向外侧或内侧、或者在带束层之间，设置至少一层周向增强层，该周向增强层包括弯曲的帘线，这些帘线以波浪形或之字形大体上沿轮胎的周向延伸，且在沿径向位于胎体的胎冠部分外侧附近的位置上设置至少一层横向增强层，该横向增强层包括以基本上垂直于轮胎周向的方式延伸的直线形帘线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-6-28 188876/2002;JP 2002-6-28 189092/2002;1.一种充气轮胎，包括：胎体，其包含至少一层环形的胎体帘布层；胎面胶，其被设置在胎体的胎冠部分的径向外侧；以及带束层，其由布置在胎面胶与胎体之间的至少一层带束层构成，所述带束层包含有沿着相对于轮胎的周向倾斜的方向延伸的帘线，其中，在带束层的径向外侧或内侧、或者在带束层之间，设置至少一层周向增强层，该周向增强层包括弯曲的帘线，这些帘线以波浪形或之字形大体上沿轮胎的周向延伸，且在沿径向位于胎体的胎冠部分外侧附近的位置上设置至少一层横向增强层，该横向增强层包括以基本上垂直于轮胎周向的方式延伸的直线形帘线。2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：横向增强层中的直线形帘线相对于轮胎周向的倾角在90±20度的范围内。3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：在轮胎的赤道面上，胎体、横向增强层、周向增强层以及带束层、包括它们各自所的覆层橡胶的横向强度之和为30kN/25mm或更大。4.根据权利要求1到3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于：在轮胎的赤道面上，胎体、横向增强层、周向增强层...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹤田诚，山口裕二，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：JP[日本]