CN100441429C - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

一种充气轮胎，包括：在胎圈部之间延伸并经过胎面部和胎侧壁部的胎体，和在胎面部中位于胎体径向外侧的带束层，所述带束层包含至少一层带束帘布层，其由埋入到顶置组合橡胶层的平行帘线制成，所述顶置组合橡胶层由至少两种具有不同的复合弹性模量的顶置橡胶层组成，并且所述顶置橡胶层沿轮胎圆周方向交替排列，所述顶置组合橡胶层包含：由第一顶置橡胶制成的第一顶置部，和由复合弹性模量比第一顶置橡胶大的第二顶置橡胶制成的第二顶置部，其特征在于，所述带束帘布层的平行帘线倾斜于轮胎圆周方向，并且所述第一顶置部和所述第二顶置部各自基本上形成为具有沿帘线延伸的一对平行边的平行四边形。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种均一性得以改善的充气轮胎。

背景技术

近年来，对轮胎的均一性有了更高的要求。尤其是，振动牵引力波动(后文称TFV)，即轮胎旋转时在纵向上的力振动波动部分，和径向力波动振动(后文称RFV)，即在轮胎径向上的力振动波动部分，其在轮胎旋转时引起振动和噪音。因此，希望将这类振动力波动尽可能的减小。

传统上，为了改善轮胎的均一性，提出了一种节距变化法用来分散轮胎胎面花纹的节距排布。还提出了一种方法用来分散轮胎组成部分如胎体帘布层和带束帘布层的接合部，使得接合部不会重叠。

发明内容

本发明的目的在于从与传统技术不同的角度来改善轮胎的均一性。依照本发明的充气轮胎包括：

在胎圈部之间延伸并经过胎面部和胎侧壁部的胎体；和

在胎面部中位于胎体径向外侧的带束层，所述带束层包含

至少一层带束帘布层，它由埋入到顶置组合橡胶层的平行帘线制成，

所述顶置组合橡胶层由至少两种具有不同的复合弹性模量的顶置橡胶层组成，且所述顶置橡胶层沿轮胎圆周方向交替排列，

所述顶置组合橡胶层包含

由第一顶置橡胶制成的第一顶置部，和

由复合弹性模量比第一顶置橡胶大的第二顶置橡胶制成的第二顶置部，

其特征在于，

所述带束帘布层的平行帘线倾斜于轮胎圆周方向，并且

所述第一顶置部和所述第二顶置部各自基本上形成为具有沿帘线延伸的一对平行边的平行四边形。

这种具有顶置组合橡胶层的带束帘布层分散了带束帘布层在轮胎圆周方向上的刚度，并改善了均一性，尤其是高速行驶下的TFV。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的充气轮胎的截面图；

图2是带束帘布层的展开图；

图3是沿图2中A-A线切下的截面图；

图4是带束层的展开图；

图5是带束帘布层制造工艺的一个实施例的平面图；以及

图6是沿图2中A-A线切下的截面图，显示具有顶置组合橡胶层的带束帘布层的另一个实施方式。

具体实施方式

在图中，本发明的充气轮胎1包含：胎面部2，一对胎侧壁部3，一对胎圈部4，在胎圈部4之间、经过胎面部2和胎侧壁部3延伸的胎体6，和胎面部2中位于胎体6径向外侧的带束层7。本实施方式的轮胎1是客车用无内胎子午线轮胎。

胎体部分6至少包含一层径向排列的胎体帘线，在本实施方式中仅是帘布层6A，其在胎圈部4之间延伸并经过胎面部2和胎侧壁部3，并且绕着胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧卷起以固定到胎圈芯5上，并在其间形成一对卷起部6b和主体部6a。帘线与轮胎赤道C成80至90度范围内的一定角度排列。对于胎体帘线，优选使用有机纤维帘线，如聚酯，尼龙，人造纤维，芳香尼龙纤维等。但是，也可使用钢制帘线。

每个胎圈部4中的卷起部6b和主体部6a之间设置有从胎圈芯5沿径向逐渐向外缩减延伸的胎圈三角胶8。胎圈三角胶8优选由JIS-A硬度为80至98度的硬质橡胶化合物制成。

带束层7包含至少一层带束帘布层，优选如图1所示两层带束帘布层7A和7B。图2是带束帘布层7A的展开图。带束帘布层7A包含数个倾斜于轮胎圆周方向的平行的带束层帘线11，以及埋有带束层帘线11的顶置橡胶层G。

在本实施方式中，带束层帘线10使用钢制帘线。对于钢制帘线，可以使用各种帘线，例如实心金属线，绞合金属线，或者数个相互平行捆扎的金属线。除钢制帘线以外，还可以使用具有高弹性的有机纤维帘线，例如芳香尼龙纤维，人造纤维等。

带束层帘线10与轮胎赤道C的倾角约为10～35°。如图4所示，带束帘布层7A和7B以帘线相互交叉的方向排列。在轮胎径向内侧排列的带束帘布层7A比带束帘布层7B宽。帘布层7A和7B在宽度方向上的中线基本相互重叠。

带束层7中的带束帘布层7A和7B中至少一个包含由含有顶置组合橡胶层12的带束帘布层9。在本实施方式中，每个带束帘布层7A和7B都包含含有组合层12的带束帘布层9。

如图2所示，顶置组合橡胶层12由至少两种具有不同复合弹性模量的顶置橡胶层形成，并且顶置橡胶沿轮胎圆周方向交替排列。本实施方式的组合层12包含由第一顶置橡胶Ra制成的第一顶置部12a和由第二顶置橡胶Rb制成的第二顶置部12b，其中第二顶置橡胶Rb的复合弹性模量比第一顶置橡胶Ra的大。第一顶置部12a和第二顶置部12b沿轮胎圆周方向交替排列。即，在本实施方式中，有两种顶置橡胶。

第一顶置部12a和第二顶置部12b都基本上形成具有沿帘线11延伸的一对平行边e、e的平行四边形。第一顶置部12a和第二顶置部12b组成了顶置橡胶层12，其在轮胎的圆周方向连续延伸并通过其边e和e相互连接的连接处。

如图3所示，本实施方式中的顶置橡胶层12的厚度足以完全覆盖带束层帘线11。换句话说，顶置橡胶层12的厚度t大于带束层帘线10的外径tc。但顶置橡胶层12覆盖带束层帘线11的形式不限于附图所示。

顶置橡胶层12的厚度t优选约为带束层帘线10外径tc的1.0～2.0倍。这个厚度可以是恒定的也可以是变化的。带束帘布层7A和7B的横截面通常通过卷曲带束层帘线11两侧表面的薄橡胶片成为图3所示的形状。在本实施方式中，第一顶置部12a和第二顶置部12b组成了从带束帘布层9的上表面至下表面测量所得的整个厚度。

在顶置组合橡胶层12中，不同刚度的橡胶组分沿轮胎圆周方向交替出现。具有的橡胶组合层12的带束帘布层9提供刚度变化，使得高刚度部分和低刚度部分沿圆周方向分散。这减小了TFV和RFV并且增加了下文实施方式所述的均一性。通常，带束帘布层含有至少一个接合部，它是帘布层两端在成型过程中互相连接的地方。该接合部在高速旋转时提供了一个主振动峰。然而，如果具有不同刚度的第一和第二顶置部12a和12b相连接并形成许多接合部，就可以分散振动峰从而提高均一性。

在带束帘布层中，如果顶置橡胶的弹性模量均匀地增加，带束层7的刚度会提高，但驾驶舒适性会变差且噪音增加。因此，如果顶置橡胶层中包含两种不同弹性模量的橡胶，在提高带束层7刚度的同时驾驶舒适性不会变差，噪音也不会增加。带束层7的环箍效应适合用于抑制FV部分的振动，并且由于带束帘布层的刚度分布多样，会有降低轮胎噪音以及减少特定阶分量的峰的效果。

如图4所示，根据本实施方式，两个带束帘布层7A和7B以带束层帘线11互相交叉的方向径向排列。因此，两个具有顶置组合橡胶层12的带束帘布层9和9以平行四边形顶置橡胶部12a互相交叉的方向重叠。这样，通过包含顶置部12a和12b的交叉结构生成了一个新的约束力，尤其是第二橡胶Rb具有更大的复合弹性模量。这样，带束层7的刚度进一步提高，且高速行驶时的振动得到抑制。

如图2所示，本实施方式的带束帘布层9设置成为，沿帘布层宽度方向测得的第一顶置部12a在轮胎圆周方向上的侧边长度La和第二顶置部12b在轮胎圆周方向上的长度Lb基本相等。第一和第二顶置部12a和12b形成具有相同形状的平行四边形。根据这样的顶置橡胶层12，由于刚度分布均匀，均一性会进一步提高。

长度La和Lb可以根据性能需要进行设置。例如，当需要进一步提高带束帘布层9的刚度时，优选使第二顶置部12b的长度Lb大于第一顶置部12a的长度La。另一方面，当需要缓和带束帘布层9的刚度时，第二顶置部分12b的长度Lb应该小于第一顶置部分12a的长度La。在任何情况下，在一个带束帘布层中长度La和Lb优选保持不变。

在每个具有橡胶组合层12的带束帘布层9中，第一顶置部12a和第二顶置部12b的数量优选为3个或以上以及20个或以下，进一步优选为5个或以上以及15个或以下，进一步优选为5个或以上以及10个或以下。如果数量少于3，刚度的分布程度低，均一性改善效果小。在一些情况下也可能会相反，即均一成分变得很大。另一方面，如果数量大于20，则用于连接第一和第二顶置部12a和12b的连接步骤有增加的趋势，并且生产率下降。带束帘布层9的长度优选基本为第一和第二顶置部12a和12b的长度La和Lb之和(La+Lb)的整数倍。这里“基本”的原因在于考虑了帘布层两端的重叠部分。

虽然没有特别的限制，带束帘布层9中，第二顶置橡胶Ra的复合弹性模量E*2与第一顶置橡胶Rb的复合弹性模量E*1之比(E*2/E*1)优选为1.15或更大。如果比值(E*2/E*1)小于1.15，顶置橡胶12的刚度得不到有效分散，均一性有无法提高的趋势。比值(E*2/E*1)进一步优选为1.2或更大。另一方面，如果比值(E*2/E*1)过大，第一橡胶Ra和第二橡胶Rb之间的刚度差异会变得过大，在两种橡胶的接合面上容易发生应力集中，并且耐用性有恶化的趋势。因此，比值(E*2/E*1)优选为不大于1.50，进一步优选为不大于1.40。更特定的是，第一顶置橡胶Ra的复合弹性模量优选为约5.0～8.0MPa。

在本说明书中，复合弹性模量是使用Iwamoto公司制造的“VES F-3型”粘弹性分光计对测试样品在以下条件下测定得到的：

测试温度：70℃

频率：10Hz

初始伸展形变：10％

半振幅：1％

具有顶置组合橡胶层12的带束帘布层9可以使用如图5所示的设备或工艺制造。图5显示了一条中央传送带Cc，位于中央传送带Cc一侧的第一帘布层片材供应带Ca，，以及位于另一侧的第二帘布层片材供应带Cb。第一帘布层片材供应带Ca连续向中央传送带Cc供应从包覆有第一橡胶Ra的基帘布层(未显示)斜切下来的第一顶置橡胶帘布层片材20a。第二帘布层片材供应带Cb连续向中央传送带Cc供应从包覆有第二橡胶Rb的基帘布层(未显示)斜切下来的第二顶置橡胶帘布层片材20b。在中央传送带Cc中，交替供应的第一和第二帘布层片材20a和20b受压并相接合，由此连续形成具有顶置橡胶组合的长的带束帘布层9。这是制造方法的一个实施例，该方法并不限于此。

图6是本发明的另一个实施方式。图6对应于沿图2中A-A线截取的截面图。在本实施方式的顶置橡胶层12中，带束层帘线11只有一面是由两种顶置橡胶Ra和Rb制成，而另一面由一种顶置橡胶制成(例如，第一橡胶Ra)。以这种形式，本发明可以在多种模式下实行。

虽然本发明的实施方式已经在上文中进行了描述，但本发明不限于这些实施方式。例如，顶置橡胶可以由三种或三种以上具有不同复合弹性模量的顶置橡胶组成。在这种情况下，三种橡胶材料以相同的顺序沿轮胎圆周方向交替排列。

实施例

为了证实本发明的效果，基于表1所示的规格试制了充气子午线轮胎(轮胎尺寸：215/60R16 95H)原型，并进行均一性测试。在均一性测试中，根据均一性测试条件JASOC607：2000，使用均一性测试仪测定TFV和RFV。评定速度为120km/h。这是因为要对在速度增加时容易出现问题的TFV加以评估。结果用二十个轮胎的平均值(N)表示。数值越小，结果越好。测试结果及其他项目见表1。

根据测试的结果，可以证实本发明的试样轮胎具有较小的TFV和RFV，且与传统轮胎相比，均一性更出色。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，包括：

在胎圈部之间延伸并经过胎面部和胎侧壁部的胎体；和

在胎面部中位于胎体径向外侧的带束层，所述带束层包含至少一层由埋入到顶置组合橡胶层的平行帘线制成的带束帘布层，所述顶置组合橡胶层由至少两种具有不同复合弹性模量的顶置橡胶层组成，和所述顶置橡胶层沿轮胎圆周方向交替排列，

所述顶置组合橡胶层包含

由第一顶置橡胶制成的第一顶置部，和

由复合弹性模量比第一顶置橡胶大的第二顶置橡胶制成的第二顶置部，其特征在于，

所述带束帘布层的平行帘线倾斜于轮胎圆周方向，并且

所述第一顶置部和所述第二顶置部各自基本上形成为具有沿帘线延伸的一对平行边的平行四边形。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述带束层至少包含两层以帘线相互交叉的方向排列的带束帘布层，并且

每个所述带束帘布层都具有顶置组合橡胶层。

3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第一顶置部在轮胎圆周方向上的长度基本上等于所述第二顶置部在轮胎圆周方向上的长度。

4.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

每个具有所述顶置组合橡胶层的所述带束帘布层包含3～20个所述第一顶置部和所述第二顶置部。

5.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第二顶置橡胶的复合弹性模量E*2与所述第一顶置橡胶的复合弹性模量E*1之比E*2/E*1为1.15～1.50。

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