CN101376321A - 充气轮胎和轮胎制造方法 - Google Patents

Abstract

一种包括橡胶轮胎部件的充气轮胎，所述橡胶轮胎部件包括胎面胶、胎侧胶和胎圈三角胶，其中至少一个橡胶轮胎部件具有以波状形式沿轮胎圆向延伸的渐缩的边缘。在胎面胶的情况下，其轴向边缘为波状。在胎侧胶的情况下，其径向外边缘为波状。在两种情况下，波的峰－峰振幅Wr为5至20mm，并且波的循环次数为8至32。在胎圈三角胶的情况下，其径向外边缘为波状，并且峰－峰振幅Wr为轮胎截面高度的0.05至0.15倍，并且波的循环次数为8至32。例如，通过重叠缠绕生橡胶带料能够制造具有波状边缘的橡胶轮胎部件，并且通过在缠绕期间使橡胶带料在振幅方向上摆动而能够形成波状的边缘。

Description

充气轮胎和轮胎制造方法

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，更具体地，涉及一种具有以波状形式沿轮胎周向延伸的边缘的橡胶轮胎部件，以及其制造方法。

背景技术

通常，诸如胎面胶、胎侧胶、胎圈三角胶等的充气轮胎的橡胶部件是通过挤压方法而形成。换句话说，将这种橡胶部件挤压成具有与成品轮胎中的橡胶部件几乎相同的尺寸，并且在轮胎制造过程中，橡胶部件缠绕一圈。

另一方面，近年中，为了使橡胶挤出机小型化并减少挤出机的数量，并且由此而建立灵活并节省空间的轮胎制造系统和设备，于是采用所谓的带料缠绕方法来制造充气轮胎的橡胶部件，例如欧洲专利申请公开No.EP-1020284-A2以及日本专利申请公开No.JP-A-2000-094542中公开的那样。在带料缠绕方法中，将窄和薄的橡胶带料重叠缠绕多圈，从而橡胶带料的绕圈共同形成橡胶部件。

然而，无论传统的挤压方法还是最近的带料缠绕法，至今其共识在于获得沿着轮胎周向的横截面形状和尺寸恒定的橡胶部件，从而不会破坏轮胎的均匀性。

通常，必须彼此连接的具有不同刚性的轮胎橡胶部件是渐缩并且胶接的，用以避免刚性的突然变化。但是，存在着刚性过渡区域的尺寸受到限制以及无法使刚性平缓变化的较大可能性。因此，应力集中在橡胶部件的边缘上，并且在最坏情况下会产生裂缝。另外，在临界行进情况下，弯曲变形容易集中在橡胶部件的边缘周围。因此，使轮胎特性突然改变并且使操纵稳定性劣化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种充气轮胎，其中通过使橡胶轮胎部件的边缘呈波状，使得刚性变化变得平缓，并由此可以改善耐久性、操纵稳定性等。

根据本发明，充气轮胎包括:

胎面胶，其设置在胎面部分中的胎体的径向外侧，

胎侧胶，其设置在每个胎侧部分中的胎体的轴向外侧，以及

胎圈三角胶，其设置在每个胎圈部分中，其中

包括上述胎面胶、胎侧胶和胎圈三角胶的橡胶轮胎部件中的至少一个具有以波状形式沿轮胎周向延伸的渐缩的边缘，其中该渐缩的边缘为(1)在胎面胶的情况下的每个轴向边缘，(2)在胎侧胶的情况下的径向外边缘，以及(3)在胎圈三角胶的情况下的径向外边缘。

在胎面胶的情况下，轴向边缘的波优选地具有5至20mm的峰-峰振幅Wr，并且波的循环次数为8至32。

在胎侧胶的情况下，径向外边缘的波优选地具有5至20mm的峰-峰振幅Wr，并且波的循环次数为8至32。

在胎圈三角胶的情况下，径向外边缘的波优选地具有为轮胎的截面高度H的0.05至0.15倍的峰-峰振幅Wr，并且波的循环次数为8至32。

尤其在胎面胶的轴向边缘和胎侧胶的径向外边缘的情况下，当暴露在轮胎外表面上的边缘由诸如沟槽的凹痕横断时，如果考虑凹痕内的边缘的部分，则该边缘显示出波状。仅需考虑最初的边缘。因此，优选地但不总是必需的，暴露在轮胎外表面上的边缘在轮胎周向上连续延伸。

因此，应力分散在对应于波的振幅的宽度范围中，并且可有效地防止由于应力集中所导致的裂缝。在波状边缘为胎面胶的轴向边缘、胎侧胶的径向外边缘和/或胎圈三角胶的径向外边缘的情况下，在胎面部分和胎侧部分之间的刚性的过渡和/或在胎侧部分和胎圈部分之间的刚性的过渡变得平缓，因此在临界行进情况下轮胎特性的变化变成线性，并且可改善操纵稳定性。

在本说明书中，除非另外指出，各种尺寸、位置等均指的是轮胎在常规充气、无负载的情况下的尺寸、位置等。常规的充气、无负载情况是将轮胎安装在标准轮辋上并充气到标准压力，但是不施加轮胎负载。标准轮辋是由标准组织官方认可的用于轮胎的轮辋，即，JATMA(日本和亚洲)、T&RA(北美)、ETRTO(欧洲)、STRO(斯堪的纳维亚)等。标准压力和标准轮胎负载是由相同的组织在气压/最大载荷表或类似列表中指定的用于轮胎的最大气压和最大轮胎负载。例如，标准轮辋是JATMA中指定的“标准轮辋(standard rim)”、ETRTO中的“测量轮辋(MeasuringRim)”、TRA中的“设计轮辋(Design Rim)”等。标准压力是JATMA中的“最大气压(maximum air pressure)”、ETRTO中的“充气压力(Inflation Pressure)”、TRA中的“不同冷充气压力下的轮胎负载极限(Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures)”表中给出的最大压力等。标准载荷是JATMA中的“最大负载量(maximum loadcapacity)”、ETRTO中的“负载量(Load Capacity)”、TRA中的上述表中给出的最大值等。然而，在轿车轮胎的情况下，标准压力和标准轮胎载荷统一地分别限定为180kPa和最大轮胎负载的88％。

附图说明

图1、2和3是各示出本发明的实施方式的横截面图。

图4(A)、4(B)和4(C)是用于解释在本发明中使用的术语“胎面胶”的含义的示意性横截面图。

图5、6(A)、6(B)和6(C)示出了可应用于波状边缘的各种波形。

图7是图1中所示轮胎的胎肩区域的局部立体图。

图8是图2中所示轮胎的胎肩区域的局部立体图。

图9是图3中所示轮胎的胎圈部分的局部立体图。

图10是用来解释用于制造充气轮胎的方法的图示，该方法可应用于图1和3中所示的轮胎中。

图11是用来解释用于制造充气轮胎的方法的图示，该方法可应用于图2中所示的轮胎中。

图12和13是用来解释用于制造根据本发明的胎面胶的实施例的方法以及用于使边缘呈现波状的方法的横截面图和立体图。

图14示出了通过用于使边缘呈现波状的方法的另一实施例形成的具有变化宽度的橡胶带料。

图15示出了用于使边缘呈现波状的方法的又一实施例。

图16和17是用来解释用于制造根据本发明的胎侧胶的实施例的方法以及用于使边缘呈现波状的方法的视图。

图18、19和20是用来解释用于制造根据本发明的胎圈三角胶的实施例的方法以及用于使边缘呈现波状的方法的视图。

图21和22是用来解释用于制造根据本发明的胎圈三角胶的实施例的另一方法以及用于使边缘呈现波状的方法的视图。

图23是用来解释用于制造根据本发明的胎圈橡胶的又一方法的横截面图。

图24是用来解释用于制造充气轮胎的方法的横截面图，该方法可应用于图1和3中所示的轮胎中。

图25是用来解释用于制造充气轮胎的方法的横截面图，该方法可应用于图2中所示的轮胎中。

图26、27和28是示出在下面提到的比较试验中所使用的胎面胶、胎侧胶和胎圈三角胶的非波状边缘的立体图。

具体实施方式

现在将结合附图详细描述本发明的实施方式。

＊整体轮胎结构

在附图中，根据本发明的充气轮胎1包括:胎面部分2；一对轴向隔开的胎圈部分4，每个胎圈部分中具有胎圈芯5；一对胎侧部分3，其在胎面边缘和胎圈部分之间延伸；胎体6，其经过胎面部分2和胎侧部分3在胎圈部分4之间延伸；胎面加强带束层7，其设置在胎面部分中的胎体6的径向外侧；胎面胶2G，其设置在胎面部分中；胎侧胶3G，其设置在每个胎侧部分3中的胎体6的轴向外侧；压紧橡胶4G，其设置在每个胎圈部分中；胎圈三角胶8，其设置在每个胎圈部分4中；和内衬层橡胶13，其覆盖轮胎的内表面TS。

胎体6包括至少一个帘布层6A，帘布层的帘线相对于轮胎赤道线成90至75度的角度、以子午线方式布置，而且帘布层经过胎面部分和胎侧部分在胎圈部分之间延伸并且在每个胎圈部分中从轮胎的内侧到外侧绕着胎圈芯5反包，从而形成一对反包部分6b和在它们之间的主体部分6a。在本实施方式中，胎体6是由成90度、以子午线方式布置的帘线的单个帘布层6A构成。对于胎体帘线，可适当地使用例如尼龙、人造纤维、聚酯、芬芳聚酰胺等的有机纤维帘线，但是可根据需要使用诸如钢丝帘线的金属帘线。

胎面加强带束层包括缓冲层7并且可选地包括冠带层9。

缓冲层7包括:相对于轮胎赤道线成10至45度角度设置的高模量帘线的至少两个交叉帘布层7A和7B。在本实施方式中，缓冲层7仅包括两个缓冲帘布层7A和7B。对于缓冲层帘线，可适当地使用例如钢丝帘线的金属帘线，但是也可根据需要使用例如聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、芬芳聚酰胺等的高模量有机纤维帘线。

冠带层9包括一个或多个帘线，帘线相对于轮胎赤道线CO以最多大约5度——例如几乎为0度——的小角度缠绕在缓冲层7的径向外侧上。冠带层9是覆盖缓冲层7的整个宽度的单层全宽度冠带层。然而，可单独使用或者与全宽度冠带层结合使用由仅覆盖缓冲层的边缘部分的两部分所组成的所谓的边缘冠带层。对于冠带层帘线，可使用例如尼龙、人造纤维、聚酯、芬芳聚酰胺等的有机纤维帘线。另外，可以使用例如钢丝帘线的高伸长率的金属帘线。

胎面胶2G意指设置在胎面加强带束层7、9的径向外侧上用以限定胎面部分2的外表面的橡胶部件。图4(A)至4(C)是胎面胶2G的实施例的示意性横截面图。如图4(A)中所示，胎面胶2G可由单个部分组成。如图4(B)中所示，胎面胶2G可由限定胎面表面的覆盖橡胶层G1和设置在胎面加强带束层上的基础橡胶层G2组成。如图4(C)中所示，胎面胶2G可由限定胎面表面的覆盖橡胶层G1、设置在胎面加强带束层上的基础橡胶层G2、以及由粘合性优良的橡胶制成并设置在层G1和G2每侧上的一对片部G3组成。在每种结构中，胎面胶2G的轴向边缘部分2GE朝着边缘2e渐缩。在图1至3所示的实施方式中，胎面胶2G由单个部分组成。但是，胎面胶2G也可以如上所述由多个部分组成。

压紧橡胶4G由硬质橡胶制成，并且延伸用以限定胎圈部分4的轴向外表面和底面。压紧橡胶4G的径向外边缘部分朝着径向外边缘渐缩。

胎侧胶3G延伸从而限定胎侧部分的外表面。胎侧胶3G的径向外边缘部分朝着径向外边缘渐缩，并与胎面胶2G的渐缩的轴向边缘部分2GE胶接。胎侧胶3G的径向内边缘部分朝着径向内边缘渐缩，并与压紧橡胶4G的渐缩的径向外边缘部分胶接。

胎圈三角胶8是具有80到100的A型硬度计硬度的硬质橡胶。在图1至3所示的实施方式中，胎圈三角胶8设置在胎体帘布层主体部分6a和反包部分6b之间。胎圈三角胶8从靠近胎圈芯5的位置径向向外延伸，并朝着径向外边缘渐缩。

内衬层橡胶13由不透气的橡胶制成，例如丁基橡胶，并沿着轮胎的内表面TS从胎圈至胎圈连续延伸。

＊具有波状边缘的橡胶轮胎部件

根据本发明，至少一个橡胶轮胎部件具有以波状形式沿着轮胎周向延伸的渐缩的边缘。

在图1、2和3中所示的实施方式中，具有波状边缘的橡胶轮胎部件为胎面胶2G、胎侧胶3G和胎圈三角胶8。波状边缘是胎面胶2G的轴向边缘2e、胎侧胶3G的径向外边缘3e和胎圈三角胶8的径向外边缘8e。但是，橡胶轮胎部件和边缘并不局限于此。

关于波状边缘的波形，考虑到轮胎的均匀性，具有恒定的波距P的波形是优选的。但是，也可以采用具有不规则的波距P的波形。在此情况下，优选地，最大间距Pmax与最小间距Pmin的比例Pmax/Pmin设定在不大于2.0的范围内。波距P是在振幅中心线Co上测量。在图1至3中所示的实施方式中，采用具有如图5中所示的恒定波距P的正弦波12a。但是也可以采用如图6(A)-6(C)中所示的矩形波12b，其中周向延伸的外段12b1和内段12b2通过径向延伸的段12b3连接。另外，也可以采用三角形波12c，其中基本平直的斜段12c1和12c2在振幅Wr的峰值Q之间延伸。另外，也可以采用锯齿波12d，其中基本平直的斜段12c1和12c2的其中一个长于另一个。

＊胎面胶和胎侧胶

图1和2示出了胎面胶2G和胎侧胶3G之间的胶接结构的两个实施例。

在图1和7中所示的胶接中，胎面胶2G的每个渐缩的轴向边缘部分2GE设置在胎侧胶3G的渐缩的径向外边缘部分3GE上方(下文中称作“TOS”结构)。因此，胎面胶2G的轴向边缘2e在每个肩部区域或胎肩区域(y)中暴露于轮胎外表面上。

在图2和8中所示的胶接中，胎侧胶3G的径向外边缘部分3GE设置在胎面胶2G的渐缩的轴向边缘部分2GE上方(下文中称作“SOT”结构)。因此，胎侧胶3G的径向外边缘3e在胎肩区域(y)中暴露于轮胎外表面上。

在行进期间，胎肩区域反复受到较大变形，因此由于胎面胶和胎侧胶之间的刚性差异，所以存在如下趋势，即在“TOS”结构的情况下，应力集中在胎面胶的边缘2e上，或者在“SOT”结构的情况下，应力集中在胎侧胶的边缘3e上，因此在最差的情况下，在边缘2e或3e处会发生皱裂，并且使耐久性劣化。

另外，尽管边缘部分渐缩并胶接，但是过渡区域相对较小，换句话说，刚性变化集中在边缘2e或3e周围，因此存在着弯曲变形也集中在边缘2e或3e上的趋势。因此，例如侧抗力、转弯抓地性等轮胎特征在临界行进情况下会突然改变，并且操纵稳定性劣化。

因此，本发明的目的是提供一充气轮胎，其中可缓解在“TOS”结构中的胎面胶的轴向边缘2e上的应力集中或在“SOT”结构中的胎侧胶的径向外边缘3e上的应力集中，以提高耐久性，并且避免边缘2e或3e上的弯曲变形的集中，以改善尤其是在临界行进情况下的操纵稳定性。

＊＊“TOS”中的胎面胶和“SOT”中的胎侧胶

在图1中所示的“TOS”的情况下，为了实现上述目的，胎面胶2G的轴向边缘2e为波状，从而在轮胎的外表面处，轴向边缘2e以如图7中所示的波状形式沿周向延伸。

在图2中所示的“SOT”结构的情况下，为了实现上述目的，胎侧胶3G的径向外边缘3e为波状，从而在轮胎的外表面处，外边缘3e以如图8中所示的波状形式沿周向延伸。

在两种情况下，当在轮胎的子午线截面中沿着轮胎外表面测量时，波12的峰-峰振幅Wr设定在不小于5mm、优选地不小于7mm，但是不大于20mm、优选地不大于15mm的范围中。

环绕着轮胎的边缘的波12的循环次数N(或者波距P的数量N)设定在不小于8、优选地不小于15，但是不大于32、优选地不大于20的范围中。

由于胎面胶2G的轴向边缘2e或胎侧胶3G的径向外边缘3e是波状的，所以应力分散在对应于振幅Wr的较宽的径向范围中，并且有效地防止了皱裂的发生，从而改善了耐久性。

另外，胎面胶和胎侧胶之间的刚性变化变得平缓，并且可以避免弯曲变形的集中。因此，特性的变化变得平缓，并且改善了操纵稳定性。如果振幅Wr和/或数量N在上述范围之外，则难以改善耐久性和/或操纵稳定性。

＊胎圈三角胶

胎圈三角胶8设置在胎圈芯5的径向外侧，并从靠近胎圈芯5的位置径向向外延伸。

胎圈三角胶8由硬质橡胶制成，从而增大了胎圈部分的刚性。因此，存在如下可能性，即当轮胎较大变形时，应力集中在胎圈三角胶8的径向外边缘8e上，并且因此在最差的情况下，在边缘8e处产生裂缝，而且使耐久性劣化。

另外，当胎侧刚性变化集中在边缘8e的周围时，存在着弯曲变形也集中在边缘8e上的趋势。因此，在临界行进的情况下轮胎特征会突然改变，并且操纵稳定性劣化。

因此，本发明的另一目的是提供一种充气轮胎，其中可防止胎圈三角胶的径向外边缘上的应力集中，以提高耐久性，并且避免边缘8e上的弯曲变形的集中，以改善尤其是临界行进情况下的操作稳定性。

为了实现该目的，胎圈三角胶8的径向外边缘8e为波状，从而以如图9中所示的波状形式沿轮胎周向延伸。

波的振幅Wr设定在不小于轮胎截面高度H的0.05倍、优选地不小于0.06倍、更优选地不小于0.07倍，但是不大于轮胎截面高度H的0.15倍、优选地不大于0.14倍、更优选地是不大于0.13倍的范围内。

环绕着轮胎的波的循环次数N设定在不小于8、优选地不小于15，但是不大于32、优选地不大于20的范围内。

由于胎圈三角胶8的径向外边缘8e为波状，所以应力分散在对应于波振幅Wr的较宽的径向高度范围内。因此，可防止起始于外边缘8e的裂缝，从而改善了耐久性。另外，较低的胎侧部分中的刚性变化变得缓和，因此可以改善尤其是在临界行进情况下的操纵稳定性。如果振幅Wr和/或数量N在上述范围之外，则变得难以改善耐久性和/或操纵稳定性。

＊用于制造充气轮胎的方法

在本发明中，通过构造胎面组件33、构造轮胎主体31、将胎面组件33和轮胎主体31结合以构造生胎1N并在硫化模具中将生胎1N硫化，而制造充气轮胎。

通过将上述胎面加强带束层(7，9)缠绕在胎面成型鼓的型面上，并且进一步将胎面胶2G缠绕在胎面加强带束层的径向外侧和型面上，而形成胎面组件33。因此，胎面组件33由胎面加强带束层(7，9)和设置在其上的胎面胶2G组成。

轮胎主体31由不同于胎面组件中的轮胎部件组成，即由生胎体6N、胎圈芯5、生胎圈三角胶8N、生压紧橡胶4GN、生胎侧胶3GN、生内衬层橡胶等组成。

＊＊TOS结构

图10示出了用于在“TOS”结构的情况下制造轮胎主体31的方法的实施例。

将除了胎面组件之外的上述轮胎部件缠绕在轮胎成型鼓30上，从而形成大致圆筒形的轮胎主体31(步骤K2)。

将圆筒形轮胎主体31转移到成形模型32，并且使胎圈芯5之间的轮胎主体31膨胀成环形，同时减小胎圈芯5之间的距离(步骤K3)。

此时，胎面组件33放置在膨胀的轮胎主体31周围，从而使轮胎主体31的冠部接触并粘接到胎面组件33的内侧，因此将胎面胶和胎侧胶胶接。于是，形成了生胎1N。

＊＊SOT结构

图11示出了在“SOT”的情况下构造轮胎主体31的方法的实施例。

将生压紧橡胶4GN和生胎侧胶3GN缠绕在轮胎成型鼓30上，同时在生压紧橡胶4GN之间留有空间。

缠绕生胎体帘布层6N使其从生压紧橡胶4GN中的一个跨越空间延伸至另一个(步骤K2)。

在生胎体帘布层6N与生压紧橡胶4GN重叠的部分上，放置作为下述的胎圈芯组件的胎圈芯5(步骤K3)。

胎圈芯5之间的生胎体帘布层6N膨胀，同时减小胎圈芯5之间的距离(步骤K4)。

此时，将胎面组件33放置在膨胀的轮胎主体31的冠部周围，从而使冠部接触并粘接到胎面组件33的内侧。

每个胎圈芯5的轴向外侧上的部分16，即生压紧橡胶4GN的一部分和生胎侧胶3GN绕着胎圈芯5反包，从而接触并粘接到环形生胎体帘布层层6N的侧面，并且将胎侧胶与胎面胶胶接(步骤K5)。于是，形成生胎1N。

＊内衬层橡胶

在图10和11中所示的上述两个实施例中，在缠绕生胎体帘布层6N之前，将生内衬层橡胶粘接到生胎体帘布层6N的一侧上，并且因此使生胎体帘布层6N和生内衬层橡胶同时缠绕。然而，也可以在缠绕生胎体帘布层6N之前，作为单独步骤缠绕生内衬层橡胶。另外，通过利用不透气的橡胶复合物作为用于生胎体帘布层6N的顶覆橡胶，可省略内衬层橡胶。

＊构造胎面胶的方法

在胎面胶2G不具有波状边缘2e的情况下，其可以通过传统的挤压方法形成，但是优选地通过重叠缠绕至少一个生橡胶带料10N而形成。

在胎面胶2G具有波状边缘2e的情况下，最优选地，其通过重叠缠绕至少一个生橡胶带料10N而形成。在此情况下，胎面胶2G由一个或多个橡胶带料10N的大量绕圈11共同形成。

例如，如图12和13中所示，生橡胶带料10N围绕旋转的带料缠绕基座20的表面20S以螺旋方式从胎面胶2G的其中一个边缘2e到另一边缘重叠缠绕(步骤K1)。图12和13是生橡胶带料10N的绕圈的横截面图和示意性立体图。可以采用各种缠绕方式，例如:

像上面那样，在从一个边缘到另一边缘的单个行程中缠绕单个带料；

在从一个边缘开始、在另一边缘处折返、在所述一个边缘处进一步折返并在所述另一边缘处终止的三个行程中缠绕单个带料；

从各个边缘2e到胎面胶的中心部分缠绕两个带料；

分别从中心部分向着边缘2e缠绕两个带料；等。

在本实施例中，带料缠绕基座20是用于构造胎面组件33的上述胎面成型鼓，因此表面20S是在缠绕带料的步骤之前缠绕的胎面加强带束层(7，9)的表面。然而，在图12和13中，为了简便起见，省略了胎面加强带束层(7，9)。当然，在只有胎面胶2G的情况下，带料10N可直接缠绕在鼓的圆柱形表面或型面20S上。

生橡胶带料10N通过传送装置和施放装置21供给和施加到带料缠绕基座20上。在本实施例中使用辊子传送装置，但是也可使用传送带等。

为了缠绕带料，施放装置21在带料缠绕基座20的转动期间横向移动，其中转速和横向移动速度由可编程计算机辅助控制器控制。

通过上述的带料缠绕，形成了不具有波状边缘2e的胎面胶2G的整体，或者具有波状边缘2e的胎面胶2G的基本部分。

胎面胶2G的边缘2e是波状的(步骤K1a)。可以以如下方式形成波状边缘2e。

＊＊形成波的方法1

在上述的橡胶带料的缠绕中，在如图12所示在鼓的轴向上摆动生橡胶带料10N的期间，分别缠绕限定波状边缘2e的至少两个绕圈(即，成品轮胎中的轴向最外侧绕圈)。因此，边缘2e为波状。优选地，除了限定波状边缘2e的两个绕圈之外，紧接上述绕圈的绕圈也是在摆动期间缠绕。在此情况下，优选地，振幅设定成小于轴向最外侧的片部(wing)。通过控制摆动带料的轴向移动的同时控制转速，可提供上述各种波形的边缘2e，例如图5和6(A)-6(C)中所示的正弦波、矩形波、三角形波和锯齿波。

＊＊形成波的方法2

另外，可以以如下方式使边缘2e为波状。在缠绕相关的绕圈期间，带料缠绕基座20的转速V1和生橡胶带料10N的供给或传送速度V2中的至少一个改变，从而提供它们之间的差异，并且该差异周期性地改变，从而生橡胶带料10N的张力重复改变，结果如图14中所示，生橡胶带料10N的宽度Ws周期性改变。因此，形成波状边缘2e。

＊＊形成波的方法3

另外，可以以如下方式使边缘2e为波状。在缠绕相关的绕圈之前，如图15中所示，使生橡胶带料10N从一对压力辊24A之间经过，压力辊间隙周期性地改变，从而类似于图14，生橡胶带料10N的厚度和宽度Ws发生改变。因此，形成波状边缘2e。例如，压力辊24A可作为最下游侧的辊子设置在施放装置21或传送装置中。

＊＊形成波的方法4

另外，尽管形成除了边缘以外的胎面胶基本部分的生橡胶带料为平直的而且宽度恒定，但是可以通过以下方式形成相关的绕圈:通过缠绕(1)在带料的宽度方向上预先为波状并具有恒定宽度——换句话说呈现锯齿形——的单独的生橡胶带料，或者(2)具有预先周期性改变的变化宽度Ws的单独的生橡胶带料。

＊＊用于构造胎侧胶的方法

在胎侧胶3G不具有波状边缘3e的情况下，其可通过传统的挤压方法形成，但是优选地通过重叠缠绕至少一个生橡胶带料10N而形成。

在胎侧胶3G具有波状边缘3e的情况下，最优选地，其通过重叠缠绕至少一个生橡胶带料10N而形成。在此情况下，胎侧胶3G由一个或多个橡胶带料10的大量绕圈11共同形成。

例如，如图16和17中所示，生橡胶带料10N围绕旋转的带料缠绕基座20的表面20S以螺旋方式从胎侧胶3G的其中一个边缘到另一边缘重叠缠绕(步骤K1)。图16和17是生橡胶带料10N的绕圈的横截面图和示意性立体图。可能采用各种缠绕方式，例如:

像上面那样，在从内边缘到外边缘的单个行程中缠绕单个带料，反之亦然；

在从内边缘开始、在外边缘处折返并在内边缘处终止的两个行程中缠绕单个带料，反之亦然；等。

在图16所示的实施例中，生橡胶带料10N在单个行程中缠绕，该行程从预先缠绕在表面20S上的生压紧橡胶4GN的外圆周表面上的位置开始。然而，也可以在形成生胎侧胶3GN之后缠绕生压紧橡胶4GN。生压紧橡胶4GN可通过重叠缠绕生橡胶带料10N形成或者通过传统的挤压方法形成。

通过使用在上文中结合胎面橡胶说明的施放装置21、传送装置等进行缠绕。

胎侧胶3G的径向外边缘3e为波状(步骤K1a)。通过与胎面胶中基本相同的方法，在下面提供波状径向外边缘3e。

＊＊形成波的方法1

在上述的带料的缠绕中，在鼓的轴向上摆动生橡胶带料10N期间，缠绕限定波状边缘3e的至少一个绕圈(即，成品轮胎中的径向最外侧绕圈)。因此，边缘3e为波状。优选地，除了限定波状边缘3e的一个绕圈之外，紧接着上述绕圈的绕圈也在摆动期间缠绕。在此情况下，优选地，振幅设定成小于径向最外侧的片部。通过控制摆动的带料的轴向移动的同时控制鼓的转速，可提供具有如上所述以及如图5和6(A)-6(B)中所示的各种波形的边缘3e。

＊＊形成波的方法2

另外，可以以如下方式使边缘3e为波状。在缠绕相关的绕圈期间，带料缠绕基座20的转速V1和生橡胶带料10N的供给或传送速度V2中的至少一个改变，从而提供它们之间的差异，并且该差异周期性地改变，从而生橡胶带料10N的宽度Ws如上所述以及如图14中所示的那样周期性地改变。

＊＊形成波的方法3

另外，可以以如下方式使边缘3e为波状。在缠绕相关的绕圈之前，通过使用如上所述以及如图15中所示的压力辊24A，改变了生橡胶带料10N的厚度和宽度Ws。因此，形成波状边缘3e。

＊＊形成波的方法4

另外，通过缠绕上面与胎面胶结合说明的预形成的单独的生橡胶带料，可以形成相关的绕圈。

＊用于形成胎圈三角胶的方法

在胎圈三角胶8不具有波状径向外边缘8e的情况下，其可通过传统的挤压方法形成或者通过重叠缠绕生橡胶带料10N而形成。

在胎圈三角胶8具有波状外边缘8e的情况下，最优选地，其通过重叠缠绕至少一个生橡胶带料10N而形成。在此情况下，生橡胶带料10N围绕转动的带料缠绕基座20的表面20S以螺旋方式重叠缠绕(步骤K1)，因此橡胶带料10的大量绕圈11共同形成胎圈三角胶8，其中该绕圈包括限定边缘8e的绕圈。边缘8e以如下方式呈现为波状(步骤K1a)。

图18至20示出了用于构造胎圈三角胶8的方法的实施例。

图21和22示出了用于构造胎圈三角胶8的方法的另一实施例。

图23示出了用于构造胎圈三角胶8的又一实施例。

＊＊图18-20中所示的实施例

在图18-20所示的实施例的情况下，胎圈三角胶8形成为胎圈三角胶8和胎圈芯5的组件，如图11中所示，该组件结合到轮胎主体31中。

图18是带料缠绕基座20的立体图，该带料缠绕基座是可绕着轴线转动的盘23。该轴线在本实施例中是垂直的，但是它也可以例如是水平的。图19和20是橡胶带料的绕圈的示意性横截面图和俯视图。盘23包括圆板状主体25和环形胎圈芯支撑部22。胎圈芯支撑部22从主体25的上表面25s以同轴的方式突出。胎圈芯支撑部22的外周表面形成用于胎圈芯5的内周表面的支撑面22s。在胎圈芯5绕着支撑面22s装配之后，从胎圈芯5的外周表面5so开始，将生橡胶带料10N缠绕在转动的主体25的表面25s上。上述表面20S于是为支撑表面25s。

生橡胶带料10N的宽度Ws大于胎圈芯5的外周表面5so的宽度W1。因此，在生橡胶带料10N的绕圈中，至少第一绕圈在横截面上为L形，如图22中所示。从该L形第一绕圈开始，生橡胶带料10N接连缠绕成三角形横截面形状。

＊＊图21-22所示的实施例

在图21和22所示的实施例的情况下，胎圈三角胶8形成为胎圈三角胶8和胎圈芯5的组件。图21是带料缠绕基座20的立体图，该带料缠绕基座是可绕着例如水平轴线转动的圆柱形的鼓23。图22是橡胶带料的绕圈的示意性横截面图。鼓23包括圆柱形主体25和胎圈芯支撑部22。胎圈芯支撑部22从主体25的一个端部以同轴的方式轴向向外突出。胎圈芯支撑部22的外周表面形成用于胎圈芯5的支撑面22s。当胎圈芯5绕着胎圈芯支撑部22装配时，胎圈芯5的外周表面5so表现为与主体25的外周表面或表面20S处于基本相同的水平。从胎圈芯5的外周表面5so上的位置开始，使生橡胶带料10N朝向主体25重叠缠绕。此状态下的胎圈三角胶8从胎圈芯斜向一边地延伸。因此，可以在胎圈三角胶8结合到轮胎主体31中之前将胎圈三角胶8拉起，如图11中所示。也可以结合到轮胎主体31中而不必拉起，如图10中所示。

＊＊图23中所示的实施例

在图23中所示的实施例的情况下，作为构造轮胎主体31的一个步骤，使胎圈三角胶8形成在轮胎成型鼓30上，如图13中所示。本实施例中的带料缠绕基座20于是为轮胎成型鼓20。在轮胎成型鼓30的外周表面(表面20S)上，将生内衬层橡胶13N和生胎体帘布层6N缠绕成圆柱形形状，并且将胎圈芯5围绕生胎体帘布层6N插入。然后，从胎圈芯5的外周表面5so上的位置开始，将生橡胶带料10N重叠缠绕在生胎体帘布层6N上。在此状态下，胎圈三角胶8轴向延伸。当胎圈芯5之间的轮胎主体31膨胀成环形时，胎圈三角胶8与生胎体帘布层6N一起被拉起。于是，形成了胎圈三角胶8。

在两种情况下，以与上述胎面胶和胎侧胶结合说明的相同方式，使用施放装置21、传送装置等进行缠绕。并且，如图9中所示，胎圈三角胶8N的径向外边缘8e为波状。振幅Wr优选地设定为在生橡胶带料10N的宽度Ws的0.5倍到2.0倍的范围中。

通过与胎面胶和胎侧胶结合说明的基本相同的方法，下面可提供波状的径向外边缘8e。

＊＊形成波的方法1

在上述的带料的绕圈中，在摆动如图18-23中所示的生橡胶带料10N期间，缠绕限定波状边缘8e的至少一个绕圈(即，成品轮胎中的径向最外侧的绕圈)。优选地，除了限定波状边缘8e的一个绕圈之外，紧接着上述绕圈的绕圈也是在摆动期间缠绕。在此情况下，优选地，振幅设定成小于径向最外侧的片部。

＊＊形成波的方法2

另外，可以以如下方式使边缘8e为波状。在缠绕相关的绕圈之前，带料缠绕基座20的转动速度V1和生橡胶带料10N的供给或传送速度V2中的至少一个改变，从而提供在它们之间的差异，并且该差异周期性地改变，使得生橡胶带料10N的宽度Ws如上面所述以及如图14中所示那样周期性地改变。

＊＊形成波的方法3

另外，可以以如下方式使边缘8e为波状。在缠绕相关的绕圈之前，通过使用如上面所述以及如图15中所示的压力辊24A来改变生橡胶带料10N的厚度和宽度Ws。

＊＊形成波的方法4

另外，通过缠绕如上面与胎面胶结合说明的单独的生橡胶带料，可以形成相关的绕圈。

＊分裂式模芯

在上述的用于构造胎面胶的方法中，生橡胶带料围绕胎面成型鼓20重叠缠绕。然而，除了这种鼓之外，如图24中所示，还可以使用分裂式模芯，分裂式模芯具有类似于成品轮胎的内轮廓的外轮廓。在此情况下，将生内衬层橡胶、生胎体帘布层6N、胎圈芯5、生压紧橡胶4GN、生胎侧胶3GN、生胎面加强带束层(缓冲层7N)等直接或间接地施加到分裂式模芯的外表面，然后通过重叠缠绕生橡胶带料10N而形成生胎面胶2GN。于是，在此情况下，带料缠绕基座20为分裂式模芯35。

在上述的用于形成胎侧胶的方法中，生橡胶带料绕着基本圆柱形轮胎成型鼓30重叠缠绕，然后变形成最终形状。然而，除了这种圆柱形鼓之外，如图25中所示，还可以使用分裂式模芯35，分裂式模芯的外表面具有类似于成品轮胎的内表面TS的轮廓。在此情况下，将生内衬层橡胶、生胎体帘布层6N、胎圈芯5、生胎面加强带束层(缓冲层7N)、生胎面胶2GN、生压紧橡胶4GN等直接或间接地施加到分裂式模芯的外表面，然后通过重叠缠绕生橡胶带料10N而形成生胎侧胶3GN。于是，在此情况下，带料缠绕基座20为分裂式模芯35。

＊对比试验1

制造尺寸为215/45ZR17(轮辋尺寸17×7J)的子午线轮胎并针对耐久性、均匀性和操纵稳定性进行测试。

试验轮胎具有如图1中所示的相同的轮胎结构以及具有除了表1中示出的规格之外的相同规格。通过重叠缠绕橡胶带料形成胎面胶，并且在除了比较例A1之外的每个边缘中，通过在缠绕橡胶带料期间摆动该橡胶带料，而使轴向边缘为波状。在比较例A1中，如图26中所示，轴向边缘不是波状的。胎侧胶和胎圈三角胶是通过挤压方法形成。

(1)耐久性试验:

使用转鼓试验，使充气到150kPa并加载以5.345kN的测验轮胎以80km/h的速度行进，直到在胎肩区域(或肩部区域)中发生任何破损为止，以获得总的行进距离。该距离在表1中通过基于比较例A1的结果为100的指数示出，其中该指数越大，则耐久性越好。

(2)均匀性试验:

根据日本JASO-C607中指定的“汽车轮胎均匀性试验方法(TestProcedures for Automobile Tire Uniformity)”，关于每种试验轮胎，测量二十个样品轮胎的径向力变化量(RFV)，用以计算出平均值(N)。结果在表1中示出。

(3)操纵稳定性试验:

全部四个车轮上装配有充气到230kPa的相同试验轮胎的试验汽车(2500cc前置发动机、前轮驱动汽车)在试验跑道的干燥沥青路面上行进，并且由试验驾驶员基于操作响应、刚度、抓地性等将操纵稳定性评估为十个等级。结果在表1中示出，其中等级数越高，则操纵稳定性越好。

(4)轮胎外表面上出现缺陷:

关于每种试验轮胎，对100个样品轮胎目视检查例如在肩部区域中的轮胎外表面上的橡胶裸露的缺陷，该缺陷是由在硫化期间残留在硫化模具和轮胎之间的空气所导致。在表1中示出了发现缺陷的样品数量。

从试验中，通过与非波状边缘的比较可以非常明显地确定，胎面胶的波状边缘能够改善耐久性、均匀性和操纵稳定性。

表1

 

轮胎	比较例A1	比较例A2	实施例A1	实施例A2	比较例A3	比较例A4	比较例A5	实施例A2	实施例A3	实施例A4	实施例A5	实施例A6	实施例A7	实施例A8	实施例A9
																胎面胶制造方法*1是否加工成波浪形波形振幅Wr(mm)循环次数N	挤压成形直线形---	STW波浪形正弦56	STW波浪形正弦158	STW波浪形正弦208	STW波浪形正弦258	STW波浪形正弦540	STW波浪形正弦38	STW波浪形正弦58	STW波浪形正弦108	STW波浪形正弦516	STW波浪形正弦1016	STW波浪形正弦532	STW波浪形正弦816	STW波浪形正弦1516	STW波浪形正弦520
耐久性均匀性(N)操纵稳定性出现缺陷	100606.03	103576.52	122507.01	122507.01	120487.05	112476.02	100566.04	115536.51	120487.00	126497.00	129537.00	124507.00	135447.00	130487.00	126487.00

^＊1)STW:带料缠绕方法

*对比试验2

制造尺寸为195/65R15(轮辋尺寸15×6.5J)的子午线轮胎并针对耐久性、均匀性和操纵稳定性进行测试。

试验轮胎具有如图2中所示的相同的轮胎结构以及具有除了表2中示出的规格之外的相同规格。通过重叠缠绕橡胶带料形成胎侧胶，并且在除了比较例B1之外的径向外边缘中，通过在缠绕橡胶带料期间摆动该橡胶带料，而使径向外边缘为波状。在比较例B1中，如图27中所示，径向外边缘不是波状的。胎面胶和胎圈三角胶是通过挤压方法形成。

(1)耐久性试验:

该试验以与上述相同的方式在如下条件下进行:压力＝150kPa，载荷＝6.0kN，以及速度＝80km/h。

(2)均匀性试验:

该试验以与上述相同的方式进行。

(3)操纵稳定性试验:

该试验以与上述相同的方式在如下条件下进行:压力＝200kPa，试验汽车＝2000cc前置发动机前轮驱动汽车。

试验结果在表2中示出。

表2

 

轮胎	比较例B1	比较例B2	实施例B1	比较例B3	比较例B4	比较例B5	实施例B2	实施例B3	实施例B4	实施例B5	实施例B6	实施例B7	实施例B8
														胎侧胶制造方法*1是否加工成波浪形波形振幅Wr(mm)循环次数N	挤压成形直线形---	STW波浪形正弦56	STW波浪形正弦208	STW波浪形正弦258	STW波浪形正弦540	STW波浪形正弦38	STW波浪形正弦58	STW波浪形正弦158	STW波浪形正弦516	STW波浪形正弦1516	STW波浪形正弦532	STW波浪形正弦520	STW波浪形正弦524
耐久性均匀性(N)操纵稳定性	100586.0	105626.5	95576.5	89656.5	103556.0	101636.0	108546.5	107527.0	112487.0	110527.5	105526.0	110476.5	105506.5

^＊1)STW:带料缠绕方法

从试验中，通过与非波状边缘的比较可以非常明显地确定，胎侧胶的波状径向外边缘能够改善耐久性、均匀性和操纵稳定性。

＊对比试验3

制造尺寸为195/65R15(轮辋尺寸15×6J)的子午线轮胎并针对耐久性、均匀性和操纵稳定性进行测试。

试验轮胎具有如图3中所示的相同的轮胎结构以及具有除了表3中示出的规格之外的相同规格。除了比较例C1之外，通过重叠缠绕橡胶带料形成胎圈三角胶，并且在除了比较例C1和比较例C2之外的径向外边缘中，通过在缠绕橡胶带料期间摆动该橡胶带料，而使径向外边缘为波状。在比较例C1和比较例C2中，如图28中所示，径向外边缘不是波状的。胎面胶和胎侧胶是通过挤压方法形成。在表3中，三角胶高度(h)意味着从胎圈芯的径向外端到胎圈三角胶的径向外端所测量的径向高度。然而，在波状边缘8e的情况下，测量到波的底部Q。

(1)耐久性试验:

该试验以与上述相同的方式在如下条件下进行:压力＝150kPa，载荷＝6.0kN，以及速度＝80km/h。

(2)均匀性试验:

该试验以与上述相同的方式进行。

(3)操纵稳定性试验:

该试验以与上述相同的方式在如下条件下进行:压力＝200kPa，试验汽车＝2000cc前置发动机前轮驱动汽车。

试验结果在表3中示出。

表3

 

轮胎	比较例B1	比较例B2	比较例B3	实施例C1	实施例C2	实施例C3	实施例C4	实施例C5	实施例C6	实施例C7	比较例B4	实施例C8	实施例C9	实施例C10
															胎圈三角胶三角胶高度h(mm)制造方法*1是否加工成波浪形波形振幅Wr/H(％)＊2循环次数N	35挤压成形直线形---	40STW直线形---	35STW波浪形正弦38	35STW波浪形正弦58	35STW波浪形正弦68	35STW波浪形正弦78	35STW波浪形正弦108	35STW波浪形正弦138	35STW波浪形正弦148	35STW波浪形正弦158	35STW波浪形正弦208	35STW波浪形正弦1016	35STW波浪形正弦1020	35STW波浪形正弦1024
耐久性均匀性(N)操纵稳定性	100486.0	105506.5	105526.0	110516.5	120486.5	120447.0	120437.0	120417.0	110427.0	110447.0	105506.5	120347.0	120367.0	120427.0

^＊1)STW:带料缠绕方法

^＊2)H＝轮胎截面高度

从试验中，通过与非波状边缘的比较可以非常明显地确定，胎圈三角胶的波状径向外边缘能够改善耐久性、均匀性和操纵稳定性。

Claims (11)

1.一种充气轮胎，包括

胎面部分，

一对胎侧部分，

一对胎圈部分，

胎体，其经过所述胎面部分和所述胎侧部分在所述胎圈部分之间延伸，

胎面胶，其设置在所述胎面部分中的所述胎体的径向外侧，

胎侧胶，其设置在每个所述胎侧部分中的所述胎体的轴向外侧，

胎圈三角胶，其设置在每个所述胎圈部分中，

其特征在于包括所述胎面胶、胎侧胶和胎圈三角胶的橡胶轮胎部件中的至少一个具有以波状形式沿轮胎周向延伸的渐缩的边缘，其中

(1)所述渐缩的边缘为在所述胎面胶的情况下的每个轴向边缘，

(2)所述渐缩边缘为在所述胎侧胶的情况下的径向外边缘，以及

(3)所述渐缩的边缘为在所述胎圈三角胶的情况下的径向外边缘。

2.如权利要求1所述的轮胎，其中

所述渐缩的边缘的波形为正弦波、矩形波、三角形波和锯齿波中的其中之一。

3.如权利要求1或2所述的轮胎，其中

在所述胎面胶的波状轴向边缘的情况下，波的峰-峰振幅Wr为5至20mm，并且波的循环次数为8至32。

4.如权利要求3所述的轮胎，其中

所述波状轴向边缘暴露在所述轮胎的外表面上。

5.如权利要求1或2所述的轮胎，其中

在所述胎侧胶的波状径向外边缘的情况下，波的峰-峰振幅Wr为5至20mm，并且波的循环次数为8至32。

6.如权利要求5所述的轮胎，其中

所述波状径向外边缘暴露在所述轮胎的外表面上。

7.如权利要求1或2所述的轮胎，其中

在所述胎圈三角胶的波状径向外边缘的情况下，波的峰-峰振幅Wr为所述轮胎的截面高度H的0.05至0.15倍，并且波的循环次数为8至32。

8.如权利要求1所述的轮胎，其中

所述波状的渐缩的边缘由橡胶带料的边缘形成，所述橡胶带料沿其长度具有基本恒定的宽度并且在振幅方向上摆动所述橡胶带料的同时缠绕所述橡胶带料。

9.如权利要求1所述的轮胎，其中

所述波状的渐缩的边缘由橡胶带料的边缘形成，所述橡胶带料沿其长度具有周期性改变的宽度。

10.如权利要求8或9所述的轮胎，其中

除了所述橡胶轮胎部件的波状的渐缩的边缘之外，所述橡胶轮胎部件的剩余部分也是通过至少一个橡胶带料的若干绕圈形成，所述至少一个橡胶带料是与所述橡胶带料相同的橡胶带料或者可替代地是其它的橡胶带料。

11.一种用于制造充气轮胎的方法，

所述充气轮胎包括橡胶轮胎部件，所述橡胶轮胎部件具有以波状形式沿轮胎周向延伸的渐缩的边缘，

所述方法包括

重叠缠绕橡胶带料，使得所述橡胶带料的绕圈共同形成所述橡胶轮胎部件，并且

(1)通过当在波的振幅方向上摆动所述橡胶带料的期间缠绕所述橡胶带料，或者可替代地(2)通过缠绕其宽度周期性改变的所述橡胶带料，使所述边缘呈现波状。

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