重载用充气子午线轮胎制造技术

一种重载用充气子午线轮胎，其增强了三种耐久性：胎体的卷起部的耐久性、胎体的橡胶层的耐久性和胎体帘线的抗断裂强度。钢子午线胎体（１２）由主胎体部（１２Ｍ）和卷起部（１２Ｅ）构成。轮胎被安装在标准轮辋（２０）上，假设Ｐ１是在轮胎外表面上距离轮胎中心轴线的径向距离为（Ｒ＋１．１８×Ｈｆ）的位置，Ｐ２是在轮胎外表面上距离轮胎中心轴线的径向距离为（Ｒ＋０．８１×Ｈｆ）的位置，Ｔ１和Ｔ２分别是所述卷起部（１２Ｅ）与从Ｐ１和Ｐ２向所述主胎体部（１２Ｍ）绘制的法线的交点，Ｍ１和Ｍ２分别是所述主胎体部（１２Ｍ）与所述法线的交点，所述位置Ｔ１、Ｔ２、Ｍ１和Ｍ２满足预定的相互位置关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及重载用充气子午线轮胎，该轮胎提高其胎圏部 的耐久性。
技术介绍
重载用充气子午线轮胎已经用于卡车、公共汽车、施工车 辆等。随着近年来耐磨性技术的改进以及胎面体积的增加，实 际情况是与之前的轮胎相比，直到轮胎被废弃而反复施加的输入力增加大约20%。因此，利用现有技术难以有效地保持胎圈 的耐久性。作为应对该问题的对策，专利文献1和2公开了能够提高胎 圈耐久性的胎圏结构。然而，专利文献l中公开的结构涉及帘 线的强度在胎体的巻起部处倾向于变弱的不利后果。此外，专 利文献2中公开的结构采取措施以防止帘线在胎体的巻起部处 被割裂(cut)。然而，在提高胎体帘线的抗割裂强度以及防止 胎体的巻起部的故障和防止橡胶层的故障之间存在折衷 (trade-off )，因此在专利文献2中考虑这三者之间的关系时不 能同时提高这三者的耐久性。专利文献1 : 日本特开2006-218936号公报 (JP2006218936A)专利文献2 : 日本特开2006-199111号公报 (JP2006199111A)
技术实现思路
因此，考虑到上述事实，本专利技术的目的是提供重载用充气子午线轮胎，该轮胎有效地提高三种耐久性，即胎体的巻起部 的耐久性、胎体的橡胶层的耐久性和胎体帘线的抗割裂强度(cut resistance )。根据本专利技术的第一方面，本专利技术是一种重载用充气子午线 轮胎，该轮胎包括至少一个钢子午线胎体，其由在一对胎圈 芯之间以环状形状延伸的主胎体部和沿着胎圏芯从轮胎内侧向 轮胎外侧沿轮胎的子午线方向巻起的巻起部构成，其中，在轮 胎被安装在标准轮辋上并且以50kPa的内压充气的情况下，满 足以下条件(1)至(4):5.3%SH<Wlpt<6.8%SH (1)1.7%SH<Wltm<3.2%SH (2)2.8%SH<W2tm<4.3%SH (3);以及1.0%SH<Wlpt-W2pt <3.0%SH (4) 其中，SH是轮胎剖面高度，R是轮辋半径，Hf是标准轮辋 的轮辋凸缘的高度，Pl是在轮胎外表面上距离轮胎中心轴线的 径向距离为(R+1.18xHf)的位置，P2是在轮胎外表面上距 离轮胎中心轴线的径向距离为(R+0.81xHf)的位置，Tl和 T2分别是从P1和P2向所述主胎体部绘制的法线与所述巻起部 的交点，M1和M2是所述法线与所述主胎体部的交点，Wlpt 是从P1到T1的距离，Wltm是从Tl到Ml的距离，而W2pt是从 P2到T2的距离。如此处所使用的，术语"标准轮辋"是指由JATMA在日本 出版的YEAR BOOK 2006版中规定的适用尺寸的标准轮辋，并上述定义遵循该标准。在完成本专利技术的第一方面所述的本专利技术的过程中，本专利技术 人研究了三种耐久性，即胎圈芯周围胎体的巻起部的耐久性、胎体的橡胶层的耐久性以及胎体帘线(纤维)的抗割裂强度。 而后本专利技术人发现，当轮胎受到载荷从而引起塌陷变形(collapse deformation)时，导致胎体的巻起部的剪应变、胎体帘布层之间的橡胶层的剪应变以及胎体的巻起部的压缩应变，并且反复输入高剪应变或者高压缩应变会导致故障。为了 降低这些应变的水平，专利技术人进一步进行了下述分析和试验并 且研究如下(1)胎体巻起部的耐久性和胎体橡胶层的耐久性 剥离发生在胎体巻起部的T1部位，该部位位于T1点的附 近。这是因为当轮胎受到载荷而引起塌陷变形时，使以轮辋凸 缘为支撑点的塌陷量大，从而在靠近T1部位的剪应变最大(参 见例如图3)。为了抑制T1部位的塌陷，有效的是通过增加Wlpt而扩大 接触轮辋的部位和T1部位之间的距离，以及通过减小Wltm而 将巻起部(巻起帘布)设置为靠近即使在载荷下张力也大的主 胎体部(主帘布)处(参见例如图4)，这样能够减小T1部位的 剪应变。应注意的是，由于所产生的热量的增加，Wlpt的过度增加 可能降低耐久性，从而必须设定可接受的极限。具体地，当Wlpt 小于5.3。/。SH或者Wltm大于3.2。/。SH时，对于要求严格使用条 件(重载等)的用户来说不能确保胎体巻起部的足够耐久性。当Wltm小于1.7。/。SH时，胎体的橡胶层的剪应力增加，并 且胎体的橡胶层的剥离在胎体巻起部的剥离之前发生，所以在 现有条件下1.7%就是极限。因此，关系式1.7%SH<Wltm<3.2%SH 就是所需的限定。同时，当满足上述关系式但是Wlpt大于6.8MSH时，胎圈5部的温度升高超出传统轮胎的温度的升高。因此，关系式5.3%SH<Wlpt<6.8%SH就是进一步所需的限定。(2)胎体帘线(纤维)的抗割裂强度轮胎受到载荷而引起轮胎的胎圈部等向轮胎外部塌陷变 形，但是如果将胎体的巻起部布置在接近弯曲变形(主胎体) 的中性面的区域，就能够减小施加到巻起部的压缩力的大小以 抑制压缩应变。具体地，重要的是从胎圏芯的上表面到Wltm部分的胎体 内的橡胶厚度(gauge thickness),在Wltm部分处，主胎体 部与巻起部之间的橡胶厚度 一 般是均 一 的。挤压W 21 m部分处 的外表线(case line), W2tm部分是胎圏芯的上表面与Wltm 部分之间的大约中间部分，即，使胎体的迹线(path lines) 之间的间隔变窄会降低从胎圈芯施加到巻起部的压缩力的大 小，这会使压缩应变的减小量增大。应注意，过多地减小W2tm将降低i殳置在主胎体部与巻起 部之间的橡胶部的刚度，从而增大载荷下的塌陷量，从而使胎 体巻起部的耐久性劣化，所以应该确定可4姿受的才及限。另外，在轮胎制造中难以形成局部变形到很大程度的胎体 迹线L1 (见图5)和胎体迹线L2 (见图6),所以当W2tm部分 变窄时，应该确定用于Wlpt与W2pt之间的关系的可接受极限。具体地，如果W2tm大于4.3。/。SH，则帘线的抗割裂强度比 传统产品劣化。如果满足关系式(1)和(2),但是W2tm小于 2.8%SH,则载荷下的塌陷量增大，从而使剪应变劣化，对于 要求严格使用条件的用户来说，这样不能确保胎体巻起部的充 分耐久性。因此关系式2.8%SH<W2tm<4.3%SH6就是所需的限定。由于制造限制，当Wlpt-W2pt小于1.0。/oSH时，出现如图 5所示的胎体迹线L1，而当Wlpt-W2pt大于3.(T/oSH时，出现 如图6所示的胎体迹线L2。因此，关系式 1.0%SH<Wlpt-W2pt<3.0%SH就是所需的限定。以此方式，通过改变胎圈部周围的胎体迹线，权利要求l 所述的本专利技术就能够提高三种耐久性，即胎圏芯周围胎体的巻 起部的耐久性、胎体的橡胶层的耐久性以及胎体帘线的抗割裂 强度，而无需使用另外的部件，从而提供了一种具有较长寿命 的重载用充气子午线轮胎。 专利技术的效果根据本专利技术，重载用充气子午线轮胎能够具有三种耐久性， 即胎圈芯周围胎体的巻起部的耐久性、胎体的橡胶层的耐久性 以及胎体帘线的抗割裂强度。附图说明图l是沿根据本专利技术的一个实施例的重载用充气子午线轮 胎的轮胎径向的剖面图。图2是根据本专利技术的 一 个实施例的重载用充气子午线轮胎 的胎圏部的剖面图。图3是示出在胎圏部中剪应变的分布的分析实例的分析模 型图，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重载用充气子午线轮胎，其包括至少一个钢子午线胎体，所述钢子午线胎体由在一对胎圈芯之间以环状形状延伸的主胎体部和沿着所述胎圈芯从轮胎内侧向轮胎外侧沿轮胎的子午线方向卷起的卷起部，其中，在所述轮胎被安装在标准轮辋上并且以５０ｋＰａ的内压充气的情况下，满足以下关系式：　５．３％ＳＨ＜Ｗ１ｐｔ＜６．８％ＳＨ；　１．７％ＳＨ＜Ｗ１ｔｍ＜３．２％ＳＨ；　２．８％ＳＨ＜Ｗ２ｔｍ＜４．３％ＳＨ；　以及　１．０％ＳＨ＜Ｗ１ｐｔ－Ｗ２ｐｔ＜３．０％ＳＨ，　其中，ＳＨ是轮胎剖面高度，Ｒ是轮辋半径，Ｈｆ是标准轮辋的轮辋凸缘的高度，Ｐ１是在轮胎外表面上距离轮胎中心轴线的径向距离为（Ｒ＋１．１８×Ｈｆ）的位置，Ｐ２是在轮胎外表面上距离轮胎中心轴线的径向距离为（Ｒ＋０．８１×Ｈｆ）的位置，Ｔ１和Ｔ２分别是从Ｐ１和Ｐ２向所述主胎体部绘制的法线与所述卷起部的交点，Ｍ１和Ｍ２是所述法线与所述主胎体部的交点，Ｗ１ｐｔ是从Ｐ１到Ｔ１的距离，Ｗ１ｔｍ是从Ｔ１到Ｍ１的距离，Ｗ２ｐｔ是从Ｐ２到Ｔ２的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅里纯也，
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]