CN106457898B - 充气轮胎及轮胎硫化用模具 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的充气轮胎具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率，其特征在于，比d1/L1为0.15以下。此外，根据本发明的轮胎硫化用模具用于制造具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率的充气轮胎，所述模具的特征在于：该模具具有冠部成型部和与冠部成型部分离的侧部成型部；侧部成型部具有能够抵接生胎接触的弯曲部分；并且，比d2/L2为0.15以下。此外，能够使用该轮胎硫化用模具制造根据本发明的充气轮胎。
Description
技术领域
本发明涉及充气轮胎及轮胎硫化用模具。具体地，本发明涉及具有60％以下的扁平率的扁平轮胎及用于制造该扁平轮胎的轮胎硫化用模具。
背景技术
近些年，随着车辆具有越来越高的性能，轮胎已经具有越来越扁平化(越来越低的扁平率)的倾向。轮胎的截面高度随着扁平率的降低而降低，这在支撑相同负载时轮胎的耐久性方面是不利的。因此，为了保证扁平轮胎的耐久性，增大轮胎的侧部和胎圈部的厚度。
当制造轮胎时，使用轮胎硫化用模具对处于未硫化状态的轮胎(生胎)进行硫化。在这些轮胎硫化用模具中的一些中，用于成型侧部的部分和用于成型冠部的部分分离(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-023864号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述扁平轮胎中，已经发现如下现象：生胎是在生胎的轮胎宽度方向中央位置与轮胎硫化用模具的宽度方向中央位置错位的状态下被硫化的，并且作为完成品的充气轮胎的胎面部的轮胎宽度方向中央位置是错位的(以下，还称作中心错位)。
因此，提供胎面部的轮胎宽度方向中央位置位于适当位置的充气轮胎以及用于制造该充气轮胎的轮胎硫化用模具是有帮助的。
用于解决问题的方案
本发明人锐意研究了如何解决上述问题。结果，本发明人发现发生上述中心错位是因为如下原因。为了制造具有厚厚度的侧部和胎圈部的轮胎，也需要使生胎的侧部和胎圈部的厚度厚。在生胎中，变厚了的侧部和胎圈部的厚度会提高侧部的刚性，当观察生胎的轮胎宽度方向截面时，这给予生胎近似矩形的形状。
另一方面，轮胎硫化用模具通常具有弯曲的形状。因此，具有矩形截面形状的生胎在硫化时不会跟随模具的形状，从而在生胎与该模具之间产生间隙。在因热而被软化之后，生胎以充填该间隙的方式结束向侧部成型用模具的方向移位。
本发明人发现，这就是为什么生胎与轮胎硫化用模具之间的中心位置错位会导致在作为完成品的充气轮胎的胎面部发生中心错位的原因。
本发明人发现，通过改变用于硫化具有低扁平率的轮胎的轮胎硫化用模具的用于成型侧部的部分的形状，能够将充气轮胎的侧部的形状控制成预定形状，由此解决了上述问题并完成了本发明。
已经基于上述发现想到了本发明的轮胎，本发明的轮胎的主要结构如下。
本发明的充气轮胎具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率，其中，
当在轮辋组装之前的状态下的轮胎宽度方向截面中，胎圈基面的延长线m1与胎圈背面的延长线m2之间的交点为胎踵T，连接所述胎踵T和所述充气轮胎的分型位置对应位置P1的线段A1的中点为M1，所述线段A1的长度为L1、单位为mm，从所述中点M1到线段L1的穿过该中点M1的法线B1与轮胎外表面之间的交点的距离为d1、单位为mm时，比d1/L1为0.15以下。
如图1中的放大了的胎圈部1的轮胎宽度方向局部截面图所示，“胎圈基面的延长线m1”是指胎圈基面与从胎圈芯1a的重心位置G沿着轮胎径向朝向轮胎径向内侧的线之间的交点Q1处的切线。
还如图1所示，“胎圈背面的延长线m2”是指垂直于轮胎宽度方向且穿过轮胎宽度方向截面中的点Q2的线，其中Q2为胎圈背面与平行于轮胎宽度方向且穿过胎圈芯1a的轮胎径向最内侧点的线之间的交点。
“轮辋组装之前”是指轮胎安装于适用轮辋之前的状态，“适用轮辋”是在生产或使用轮胎的地域中有效的产业标准、诸如日本的JATMA(日本机动车轮胎协会)的年鉴(YEARBOOK)、欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织(European Tyre and Rim TechnicalOrganisation))的标准手册(STANDARD MANUAL)、美国的TRA(轮胎和轮辋协会(THE TIREand RIM ASSOCIATION INC.))的年鉴等记载的标准轮辋。
此外，“分型位置对应位置”是指与用于制造上述充气轮胎的轮胎硫化用模具的分型位置对应的位置。该分型位置是在硫化时由流入橡胶形成脊的部分。
本发明的用于制造具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率的充气轮胎的轮胎硫化用模具包括：
用于成型所述充气轮胎的冠部的冠部成型部以及与该冠部成型部分离且用于成型所述充气轮胎的侧部的侧部成型部，其中
所述侧部成型部包括能够抵接生胎的弯曲部分，并且
当连接所述轮胎硫化用模具的分型位置P2和所述弯曲部分的径向最内侧点S的线段A2的中点为M2，所述线段A2的长度为L2、单位为mm，从所述中点M2到线段L2的穿过该中点M2的法线B2与所述弯曲部分之间的交点的距离为d2、单位为mm时，d2/L2为0.15以下。
“径向内侧”是指与生胎和硫化之后的充气轮胎的径向内侧对应的那一侧。
“分型位置”是指在对生胎进行硫化时冠部成型部与侧部成型部之间的边界。
发明的效果
因而，本发明能够提供胎面部的轮胎宽度方向中央位置位于适当位置的充气轮胎以及用于制造该充气轮胎的轮胎硫化用模具。
附图说明
图1是示出了放大了的胎圈部的轮胎宽度方向局部截面图。
图2是根据本发明的一实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向截面图。
图3是根据本发明的一实施方式的轮胎硫化用模具的宽度方向截面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
<充气轮胎>
图2是根据本发明的一实施方式的充气轮胎(以下，还简称作轮胎)的轮胎宽度方向截面图。在图2中，虽然仅示出了以轮胎赤道面CL为中心的一个轮胎宽度方向半部，但是另一轮胎宽度方向半部也具有相同的结构。
如图2所示，本实施方式的轮胎部包括胎体2，胎体2由绕着一对胎圈部1环状卷绕的一层以上(在图示的的示例中为一层)的胎体帘布层形成。该轮胎具有所谓的WIND胎圈结构。胎体2绕着胎圈芯1a卷绕，抑制了胎体2的帘布层端的扭曲，并且适当地降低了胎圈部1的刚性。例如，可以使用钢、有机纤维等作为胎体2的帘线的材料。
如图2所示，在胎体2的冠部的轮胎径向上依次包括带束3和胎面4。带束3由一层以上(在图示的示例中为四层)的带束层3a至3d形成。
在图示的示例中，带束层3a和3b为由大致沿轮胎周向延伸的帘线形成的周向带束层，带束层3c和3d为由如下帘线形成的倾斜带束层：该帘线以在层之间交叉的方式延伸。
在图示的示例中，作为从轮胎径向内侧起的第三层的带束层3c在轮胎宽度方向上最宽。于是，带束层的轮胎宽度方向上的宽度以如下次序依次减小：作为从轮胎径向内侧起的第二层的带束层3b、作为从轮胎径向内侧起的第四层的带束层3d以及位于轮胎径向最内侧的带束层3a。例如，可以使用钢帘线或有机纤维帘线作为带束层的帘线。
在本发明的充气轮胎中可以使用任意带束结构。例如，可以适当地确定带束层的层数以及各带束层的宽度、材料等。
此外，如图2所示，在胎体2的外周侧，配置有形成为一层的钢胎圈包布5作为增强构件。该钢胎圈包布5沿胎体2的主体部延伸、绕着胎圈芯1a折返且朝向轮胎径向外侧延伸。
此外，在胎圈芯1a的轮胎径向外侧配置有胎圈填胶6。胎圈填胶6具有三角形截面形状，并且胎圈填胶6以轮胎宽度方向上的宽度从轮胎径向内侧朝向轮胎径向外侧减小的方式渐缩。
在本发明的充气轮胎中，胎圈填胶6不是必要的构成元件，当包括胎圈填胶6时，其结构不限于上述示例。
此外，如图2所示，本实施方式的轮胎包括两层缓冲橡胶7、即配置在倾斜带束层3c和3d的轮胎宽度方向外侧的缓冲橡胶7a以及配置在周向带束层3a和3b的轮胎宽度方向外侧且位于倾斜带束层3c的轮胎径向内侧的缓冲橡胶7b。
本实施方式的轮胎具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率。
如图1和图2所示，在本实施方式的轮胎中，当在轮辋组装之前状态下的轮胎宽度方向截面中，胎圈基面的延长线m1与胎圈背面的延长线m2之间的交点为胎踵T，连接胎踵T和轮胎的分型位置对应位置P1的线段A1的中点为M1，线段A1的长度为L1、单位为mm，从中点M1到轮胎外表面与线段L1的穿过该中点M1的法线B1之间的交点的距离为d1、单位为mm时，比d1/L1为0.15以下。
在当轮胎安装于适用轮辋时胎踵T之间的轮胎宽度方向上的距离为“胎圈基部宽度”的情况下，则上述比d1/L1是通过在轮辋组装之前使胎踵T之间的轮胎宽度方向上的距离与“胎圈基部宽度”一致而测量到的值。
以下，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式，通过将上述比d1/L1设定为15％以下，生胎的位于胎踵附近的区域在硫化时会可靠地抵接于轮胎硫化用模具的侧部成型部，从而允许生胎被可靠地支撑在弯曲部分(从轮胎硫化用模具的分型位置到弯曲部分的径向最内侧点)处，该弯曲部分为侧部成型部的能够抵接生胎的部分。因而，能够防止在生胎与轮胎硫化用模具之间形成间隙，并且能够防止生胎在硫化期间在轮胎硫化用模具中移位。随着轮胎尺寸的增大，上述L1和d1均增大。因此，通过满足上述比d1/L1，各种轮胎尺寸均能够获得上述效果。
因而，根据本实施方式的轮胎，能够调整胎面部的轮胎宽度方向中央位置。
特别地，本实施方式的充气轮胎具有WIND胎圈结构。因此，即使比d1/L1设定为15％以下，也能够保持胎圈部的耐久性高。
本发明的充气轮胎优选地包括通过由钢帘线制成的至少一层胎体帘布层形成的胎体。
原因是，在包括由钢帘线制成的胎体的轮胎中，侧部具有高的刚性，特别地，虽然容易发生中心错位的问题，但是即使在这样的轮胎中也能够调整胎面部的轮胎宽度方向中央位置。
本发明的充气轮胎优选地具有50％以下的扁平率，并且轮辋直径优选为22.5英寸以上。原因是，虽然在这样的轮胎中容易发生中心错位的问题，但是即使在这样的轮胎中也能够调整胎面部的轮胎宽度方向中央位置。
此外，出于与上述原因相同的原因，本发明的充气轮胎的上述比d1/L1更优选为0.12以下，特别优选为0.10以下。
<轮胎硫化用轮胎>
接着，说明根据本发明的一实施方式的轮胎硫化用模具。图3是根据本发明的一实施方式的轮胎硫化用模具的宽度方向截面图。虽然图3仅示出了以轮胎硫化用模具的宽度方向中心位置CL为边界的一个宽度方向半部，但是另一宽度方向半部也具有相同的结构。
首先，本实施方式的轮胎硫化用模具用于制造具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率的轮胎。如上所述，特别地，模具优选地用于制造具有50％以下的扁平率的轮胎，并且优选地用于制造具有22.5英寸以上的轮辋直径的轮胎。
如图3所示，轮胎硫化用模具包括：冠部成型部8，其用于成型轮胎的冠部；和侧部成型部9，其用于成型轮胎的侧部。冠部成型部8和侧部成型部9彼此分离。
在本实施方式的轮胎硫化用模具中，侧部成型部9还被分为上侧侧部成型部9a和下侧侧部成型部9b，但是在本发明的轮胎硫化用模具中，可以使用形成为一体的侧部成型部9。
如图3所示，侧部成型部9包括能够抵接生胎的弯曲部分10。
还如图3所示，连接轮胎硫化用模具的分型位置P2和弯曲部分10的径向最内侧点S的线段A2的中点为M2，线段A2的长度为L2、单位为mm，从中点M2到弯曲部分10与线段L2的穿过中点M2的法线B2之间的交点的距离为d2、单位为mm。
此时，在本实施方式的轮胎硫化用模具中，比d2/L2为0.15以下。
以下，说明根据本实施方式的轮胎硫化用模具的效果。
根据本实施方式的轮胎硫化用模具，首先，通过将上述比d2/L2设定为0.15以下，生胎的位于胎踵附近的区域可靠地抵接于轮胎硫化用模具的侧部成型部9，从而允许生胎被可靠地支撑在弯曲部分10(从轮胎硫化用模具的分型位置到弯曲部分的径向最内侧点S)处，弯曲部分10为侧部成型部9的能够抵接生胎的部分。因而，能够防止在生胎与轮胎硫化用模具之间形成间隙，并且能够防止生胎在硫化期间在轮胎硫化用模具中移位。随着轮胎尺寸的增大，上述L2和d2均经历对应的增大。因此，通过满足上述比d2/L2，用于各种轮胎尺寸的模具均能够获得上述效果。
因而，根据本实施方式的轮胎用硫化模具，能够制造可调整胎面部的轮胎宽度方向中央位置的轮胎。
在本发明的轮胎硫化用模具中，上述比d2/L2更优选为0.12以下，特别优选为0.10以下。
以下，说明本发明的实施例；然而，本发明不以任何方式受限于这些实施例。
实施例
为了确认本发明的效果，试制了根据发明例1至发明例3以及发明例4至发明例6的轮胎硫化用模具以及使用这些模具制造的轮胎，并且试制了根据比较例1和比较例2的轮胎硫化用模具以及使用这些模具制造的轮胎。然后，进行试验以对中心错位进行评价。轮胎的轮胎尺寸为315/45R225和265/60R22.5。以下的表1和表2列出了轮胎硫化用模具的规格和轮胎的规格。
使用通常使用的硫化方法来利用轮胎硫化用模具制造轮胎。
如图3所示，各轮胎硫化用模具均用于制造具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率的充气轮胎，并且各模具均包括冠部成型部8和与冠部成型部8分离的侧部成型部9。侧部成型部9包括能够抵接生胎的弯曲部分10。
此外，各充气轮胎均具有如图1所示的结构。
上述各轮胎均包括沿轮胎赤道面延伸的周向槽。当不存在中心错位时，该周向槽的槽中心线(连接槽宽度的中点的线)与胎面端之间的轮胎宽度方向上的中心线一致。
对于各轮胎，在轮辋组装之前的状态下，测量槽中心线与胎面端之间的轮胎宽度方向上的中心线之间的轮胎宽度方向上的错位。
如上所述，在表1中，在当轮胎安装于适用轮辋时胎踵T之间的轮胎宽度方向上的距离为“胎圈基部宽度”的情况下，则上述比d1/L1是通过在轮辋组装之前使胎踵T之间轮胎宽度方向上的距离与“胎圈基部宽度”一致而测量到的值。
以下的表1列出了模具的规格和轮胎的规格以及测量结果。
当测量结果为中心错位3mm以下时，认为产品是良好的。
[表1]
[表2]
如表1所示，与根据比较例1的轮胎相比，根据发明例1至发明例3的轮胎的中心错位量减小了。与比较例2的轮胎相比，根据发明例4至发明例6的轮胎的中心错位量也减小了。
特别地，通过使比d1/L2和比d2/L2最优化，发明例2和发明例5具有比发明例1和发明例4甚至进一步降低了的中心错位量，并且发明例3、发明例5和发明例6展现出几乎无中心错位量。
附图标记说明
1 胎圈部
1a 胎圈芯
2 胎体
3 带束
3a、3b 周向带束层
3c、3d 倾斜带束层
4 胎面
5 胎圈包布
6 胎圈填胶
7、7a、7b 缓冲橡胶
8 冠部成型部
9 侧部成型部
9a 上侧侧部成型部
9b 下侧侧部成型部
10 弯曲部分
Claims (4)
1.一种充气轮胎，其具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率，其中，
当在轮辋组装之前的状态下的轮胎宽度方向截面中，胎圈基面的延长线m1与胎圈背面的延长线m2之间的交点为胎踵T，连接所述胎踵T和所述充气轮胎的分型位置对应位置P1的线段A1的中点为M1，所述线段A1的长度为L1、单位为mm，从所述中点M1到线段A1的穿过该中点M1的法线B1与轮胎外表面之间的交点的距离为d1、单位为mm时，比d1/L1为0.15以下，所述分型位置对应位置P1是由橡胶形成脊的部分，并且所述法线B1与所述轮胎外表面之间的交点位于所述线段A1的轮胎宽度方向外侧。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述充气轮胎还包括通过由钢帘线制成的至少一层胎体帘布层形成的胎体。
3.一种轮胎硫化用模具，其用于制造具有20英寸以上的轮辋直径和60％以下的扁平率的充气轮胎，所述轮胎硫化用模具包括：
用于成型所述充气轮胎的冠部的冠部成型部以及与该冠部成型部分离且用于成型所述充气轮胎的侧部的侧部成型部，其中
所述侧部成型部包括能够抵接生胎的弯曲部分，并且
当连接所述轮胎硫化用模具的分型位置P2和所述弯曲部分的径向最内侧点S的线段A2的中点为M2，所述线段A2的长度为L2、单位为mm，从所述中点M2到线段A2的穿过该中点M2的法线B2与所述弯曲部分之间的交点的距离为d2、单位为mm时，d2/L2为0.15以下，所述分型位置P2为在对生胎进行硫化时冠部成型部与侧部成型部之间的边界的位置，并且所述中点M2位于所述模具的内部。
4.一种充气轮胎，其中使用权利要求3所述的轮胎硫化用模具制造所述充气轮胎。
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