CN1861430B - 重载轮胎 - Google Patents

Abstract

一种在胎圈部具有提高的耐久性的重载轮胎，该重载轮胎包括：钢帘线胎体帘布层，胎体帘布层的端部绕胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧卷起；复合弹性模量为50至80MPa的芯保护橡胶，至少一部分芯保护橡胶位于一芯内侧区域中，该芯内侧区域位于胎圈芯的轴向内部并且夹在胎圈芯的轴向内表面和胎体帘布层的卷起部的钢帘线之间，芯保护橡胶的厚度在芯内侧区域中沿从轮胎径向内侧朝向径向外侧的方向逐渐增加；以及绕胎圈芯以环形方式连续设置在胎圈芯与环绕胎圈芯的胎体帘布层的卷起部之间的填充橡胶，该填充橡胶的复合弹性模量小于芯保护橡胶的复合弹性模量。

Description

重载轮胎

技术领域

本发明涉及一种重载轮胎，其包括耐久性提高的胎圈部。

背景技术

图8示出了一种传统重载轮胎的胎圈部的一个示例的截面图。这种重载轮胎包括由钢帘线制成的胎体帘布层“b”。胎体帘布层“b”包括环面形的主体部b1和卷起部b2，该卷起部b2自主体部b1延续并且沿着胎圈芯“c”的外周卷绕。卷起部b2绕着胎圈芯“c”卷绕，从而其终端b2e位于胎圈芯“c”的径向外表面附近。这种卷起部b2可减少诸如帘线起始于其终端b2e的松弛等的损坏，原因在于卷起部b2的终端b2e设置在即使轮胎在负载状态下行驶也呈现很小变形的区域。

重载轮胎充以具有大约600至大约800kPa的极高压力的空气。因此，胎体帘布层“b”的卷起部b2的帘线承受力F，该力F将它们朝向主体部b1拉(下文中，该力也简称“拔出力”)。这种拔出力F用来在图8中箭头指示的方向上转动由卷起部b2所环绕的胎圈芯“c”。因此，这导致了不希望的胎圈芯“c”的截面形状的变形或者胎圈趾Bt从轮辋J的座面Js的抬起变形。这样的变形劣化了胎圈部的耐久性和修补后的轮胎的充气性能。该充气性能表示的是当轮胎安装在轮辋上时充气操作的容易性，其主要受胎圈形状的影响。若充气性能差，空气容易从形成于胎圈和轮辋之间的间隙泄漏。

本发明一个目的是提供一种重载轮胎，其中，由空气填充引起的胎圈芯的转动变形及其他变形可在长时间内受到抑制，由此提高了胎圈部的耐久性。

从下文中的描述中，本发明的该目的和其他目的将更为清楚。

发明内容

目前，已发现，通过在位于胎圈芯轴向内部和胎体帘布层轴向外部的区域中设置芯保护橡胶，可阻止胎圈芯的转动或变形。

根据本发明，提供一种重载轮胎，其包括：胎体帘布层，该胎体帘布层由钢帘线制成，并且具有从胎面部经胎侧部向胎圈部的各胎圈芯延伸的主体部和从主体部延伸并且绕胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧卷起的卷起部，其中，每个卷起部包括一个沿着胎圈芯的轴向内表面、胎圈芯的径向内表面和胎圈芯的轴向外表面弯曲的主部以及一个在胎圈芯的径向外表面附近从卷起部的主部朝向胎体的主体部延伸的子部；一个复合弹性模量为50至80MPa的芯保护橡胶，其至少一部分位于处于胎圈芯的轴向内部的区域中，并且夹在胎圈芯的轴向内表面和卷起部的主部的钢帘线之间，该芯保护橡胶的厚度在该芯内侧区域中沿从轮胎径向内侧朝向径向外侧的方向逐渐增加；以及绕胎圈芯以环形方式连续设置在胎圈芯与环绕胎圈芯的胎体帘布层的卷起部之间的填充橡胶，该填充橡胶的复合弹性模量小于该芯保护橡胶的复合弹性模量。

在JP-A-2001-71718中推荐一种在胎圈芯的轴向内部区域中设置橡胶的方案，但是该方案要求胎圈芯具有矩形截面并且使用与胎圈三角胶芯橡胶相同的橡胶作为待设置的橡胶。即，为了阻止胎体帘线因为与具有矩形截面的胎圈芯的边缘直接接触而损坏，JP-A-2001-71718建议准备胎圈三角胶芯使其一部分插入在胎体帘线和矩形胎圈芯帘线之间。

相反，在本发明中，与胎圈三角胶芯的准备相分离地准备比在胎圈三角胶芯中使用的橡胶更硬的橡胶——即具有50至80MPa的复合弹性模量的橡胶，该橡胶设置在胎圈芯的轴向内部区域中作为芯保护橡胶。通过向轮胎内充以内压，在胎体帘布层的钢帘线中产生了拔出力。然而，芯保护橡胶缓和了这种拔出力，而抑制了该力传递到胎圈芯。以此设置，即使在高内压下于轮胎内充填空气时，也能抑制胎圈芯的转动或变形，从而本发明的重载轮胎呈现出高的胎圈耐久性。

附图说明

图1是示出本发明一种实施方式的重载轮胎的右半部的横截面视图；

图2是以放大形式示出图1所示轮胎的胎圈部的局部放大横截面视图；

图3是以进一步放大的形式示出的胎圈部的放大横截面视图；

图4是用于说明胎圈芯的外周表面的放大横截面视图；

图5(A)是示出了用于辅助帘线层的钢帘线的立体图，而图5(B)是整个辅助帘线层的立体图；

图6是用于说明形成辅助帘线层的方法的横截面视图；

图7是示出后述的对比示例1中的胎圈部的横截面视图；以及

图8是示出了传统胎圈部的横截面视图。

具体实施方式

现在将根据附图说明本发明的实施方式。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的无内胎型重载轮胎的常规状态的横截面视图，其中没有示出芯保护橡胶。

“常规状态”指未加载的状态，其中轮胎安装在一个常规轮辋J上并且充以常规内压。术语“常规轮辋”指在一个轮胎所依据的标准体系中为每个轮胎所确定的轮辋，例如，在JATMA中所称的“标准轮辋(standard rim)”，在TRA中所称的“设计轮辋(design rim)”，在ETRTO中所称的“测量轮辋(measuring rim)”。“常规内压”指在一个标准体系中为每个轮胎所确定的空气压力，其为JATMA中的最大空气压力，TRA的表“在各种冷充气压力下的轮胎载荷极限值(Tire Load Limits at VariousCold Inflation Pressures)”中所列举的最大值，在ETRTO中的“充气压力(inflation pressure)”。

重载轮胎1包括：从胎面部2经过胎侧部3向处于相对的胎圈部4中的胎圈芯5延伸的胎体6；设置在胎体6的径向外部、胎面部2的径向内部的带束层7；和，胎圈加强层9。

胎体6包括至少一个胎体帘布层6A，其中胎体帘线6C例如相对于轮胎赤道C成80至90度的角度设置。在此实施方式中，胎体帘线以大约成90度的角度设置。钢帘线特别适于作为胎体帘线6C。钢帘线可与例如尼龙、人造丝、聚酯和芳族聚酰胺等的有机纤维帘线结合使用。如图3所示，胎体帘线6C的表面覆盖以顶层橡胶(topping rubber)tg。胎体帘线6C上排列并且覆盖顶层橡胶tg而形成胎体帘布层6A。因此，这里使用的术语“胎体帘线6C”指没有覆盖顶层橡胶tg的帘线本身。在此实施方式中，如图1至3所示，胎体6由单个胎体帘布层6A构成，但本发明不限于这种结构，胎体可包括两个或更多胎体帘布层。后面将详细描述胎体帘布层6A的结构。

在本实施方式中，胎圈芯5包括一个由钢丝5w(在本实施方式中其为具有圆形截面的钢丝)形成的环形体，这些钢丝以多列方式螺旋卷绕并且以连续、涡旋状且多层式的方式卷起。

此外，在本实施方式中，每个胎圈芯5均具有扁平的、大致呈六角形的横截面，如图1至3所示。在该横截面中，位于胎圈芯径向内侧的较长边(图2中下侧)定义为胎圈芯5的下表面SL，而位于胎圈芯径向外侧的较长边(图2中上侧)定义为上表面SU。在轴向内侧处连接胎圈芯5的下表面SL和上表面SU的折线状的弯折边定义为内表面Si，而在相对侧的弯折边定义为外表面So。如图2所示，下表面SL和上表面SU通常设置成相对于常规轮辋J的胎圈座面Js大体平行。

在胎圈芯5的横截面中，下表面SL大体平行于常规轮辋J的胎圈座面Js延伸。这用来在一个较宽范围内加强胎圈部4和胎圈座面Js之间的装配力。轮辋J是用于无内胎轮胎的15度渐缩下降中心式轮辋。因此，在本实施方式中，胎圈芯5的下表面SL和上表面SU相对轮胎轴向以接近15度的角度倾斜。

优选地，胎圈芯5的横截面是如本实施方式中的扁平且大致呈六角形的形状，但是根据需要也可应用正六边形、矩形、圆形和其他形状。在胎圈芯5的截面是圆形或类似形状的情况下，无法定义下表面SL和上表面SU。在此情况下，事实上定义了一个环绕胎圈芯5且一侧边在轮胎轴向上延伸或者沿着轮辋的胎圈座延伸的方形或矩形，由此下表面SL、上表面SU、内表面Si和外表面So规定为由该方形或矩形的对角线划分的区域。

如图4所示，在本实施方式中，在胎圈芯5的横截面中，芯的最大高度Hc与芯的最大宽度Wc的比(Hc/Wc)优选不小于0.43，更优选不小于0.45，而其上限不超过0.58，优选不超过0.56，其中Hc是接触胎圈芯5的上表面SU和下表面SL的线K1和K2之间的长度。相对于胎体帘布层的拔出力，这种胎圈芯5呈现高的抗转动性。此外，还能抑制胎圈趾部分的抬起。

在本实施方式中，绕每个胎圈芯5设置一包绕材料12。包绕材料12例如是织布、无纺布或帘布层形式的有机纤维。应用包绕材料12来覆盖胎圈芯5的外表面。这种包绕材料12在胎体帘布层6A的钢帘线6C和胎圈芯5的胎圈丝5w之间发挥吸振作用。其还阻止了两种帘线之间的直接接触，从而阻止了磨损。

带束层7包括至少两个帘布层，在本实施方式中包括三个带束帘布层7A、7B和7C。带束帘布层7A至7C中每一个均包括排列的带束帘线。该带束帘线由钢帘线构成。在设置在轮胎径向最内侧的第一带束帘布层7A中，带束帘线相对轮胎赤道C呈例如60±15度的角度设置。第二和第三带束帘布层7B和7C顺序设置在第一帘布层外侧，使得其带束帘线相对轮胎赤道C呈例如10至35度的角度设置。第二和第三带束帘布层7B和7C叠置起来，使得在一个帘布层内的带束帘线相对于在另一个帘布层内的带束帘线相交叉。

胎体帘布层6A包括环面形主体部6a和卷起部6b，该主体部6a桥接于一对胎圈芯5、5(在图中仅示出了在一侧的胎圈芯)上并且经过轮胎的胎冠区域从一个胎圈芯5向另一相对的胎圈芯5延伸，卷起部6b从主体部6a的两端延伸并且绕胎圈芯5从轮胎的轴向内侧朝向轴向外侧卷起。

如图2和3所示，每个卷起部6b包括一个沿着胎圈芯5的内表面Si、下表面SL和外表面So弯曲的主部10，和一个从主部10延续并且朝向位于胎圈芯5的上表面SU附近位置的主体部6a延伸的子部11。由此，该卷起部6b设置处于如下状态中——子部11的终端11e位于轮胎在负载状态下行驶时变形小的区域中。这样能够抑制倾向于从终端11e起始的损坏。由于卷起部6b变小，还能够减轻轮胎的重量。

在本实施方式中，每个卷起部6b的主部10弯曲为使得其整个区域平滑地弯曲成弧形。由于主部10没有弯折而形成弯折线或皱褶，这防止了胎体帘线的强度的劣化，并且用来提高胎圈的耐久性。

如图3所示，子部11指位于与胎圈芯5的上表面SU相接触的切线K1的径向外部的部分。子部11的终端11e没有接触到胎体帘布层6的主体部6a而终止，从而形成了一个间隙U2。

期望终端11e以优选为3.0至8.0mm的距离U1远离胎圈芯5的上表面SU。若距离U1小于3.0mm，子部11的胎体帘线6C更大程度地弯向上表面SU侧，从而易于产生回弹。因此，恐怕会存在生外胎的可塑性劣化以及由于在硫化过程中子部11的移动而在子部11和胎圈芯5的上表面SU之间残存空气的缺点。另一方面，若距离U1超过8.0mm，则会降低卷起部6b到胎圈芯5的紧固力。结果，易于发生胎体帘布层6A的拉出和起始于子部11的终端11e的损坏。由此来看，距离U1优选不小于4.0mm，并且还优选不超过7.0mm。在此方面，对距离U1的测量不是从包绕材料12的外表面起始，而是从胎圈芯5的上表面SU起始。

在此实施方式中，胎圈芯5为通过缠绕具有圆形横截面的钢丝或帘线5w而形成的形状，因此，其上表面SU的横截面形状具有这样的轮廓：钢帘线的顶部的半弧沿轮胎轴向连接。在本发明中，用于从胎圈芯5的上表面SU至终端11e的距离U1的基线是在上表面SU上引出的切线K。此外，如图4所示，在露于胎圈芯的横截面内的钢丝5w沿轮胎径向在高度上竖直变化的情况下，将露在上表面SU上的胎圈丝之中的轴向最外侧胎圈丝5wo和轴向最内侧胎圈丝5wi的切线N看作切线K1。

如图3所示，子部11的终端11e优选在终端11e和胎体帘布层6A的主体部6a的钢帘线6C之间形成1至5mm的内帘线距离U2。若距离U2小于1mm，由于在成型轮胎时或取决于行驶条件的胎圈变形中不可避免产生位置移动，子部11的终端11e会接触到主体部6a的胎体帘线6C，从而导致互相摩擦。这易于导致帘线损坏，例如帘线磨损。另一方面，若U2超过5mm，子部11至胎圈芯5的紧固力将不足，从而，往往易于发生所谓的拔出。

在图1至3所示的实施方式中，在子部11的径向外侧设置了用来保持卷起部6b的各子部11的辅助帘线层8。辅助帘线层8通过沿轮胎周向螺旋缠绕帘线8w而形成。该辅助帘线层8用来更可靠地防止子部11的回弹，从而稳固其位置。例如，钢帘线(包括标准和非标准丝)优选用作帘线8w，有时也优选使用有机纤维帘线。

在图5(A)和5(B)中示出了辅助帘线层8的一个优选示例。辅助帘线层8通过绕子部11螺旋缠绕由钢制成的单帘线8w——其表面上涂覆以顶层橡胶tg——至少一周、优选几周、更优选二至八周而形成。该辅助帘线层8形成为不含有接点的所谓无接点结构的帘线层。该辅助帘线层8可在子部11上产生很强的箍紧效果，阻止了子部11的回弹。一般来说，使用与用于胎体帘线的顶层橡胶相同或硬度小于其橡胶硬度的橡胶来作为用于辅助帘线的顶层橡胶tg。

强度为2000-4000N/根帘线的钢帘线适于作为在辅助帘线层8中使用的钢帘线。如果强度小于2000N，帘线的缠绕数必须增加以使辅助帘线层8呈现足够的箍紧效果，于是劣化了生产率和尺寸精度。另一方面，如果强度超过4000N，帘线8w变得过硬，从而难以在子部11的径向外侧以螺旋方式平滑地缠绕帘线。强度为2500-3500N/根帘线的钢帘线是更优选的。

图6示出了生外胎成型步骤的一个示例。例如，绕着成型鼓D卷绕的胎体帘布层6A的两端部均通过例如从轮胎轴向外侧移过来的压环15做成如图6所示的折叠状态。在此之前，构成成型鼓D的可膨胀且可移动的各区段形成有凹入部，用来容置胎圈芯5。利用各区段的直径膨胀运动，各胎圈芯5进入凹入部。同时，胎体帘布层6A的两端部中的每一个都由胎圈芯5推动而朝向轮胎轴向外侧倾斜向上立起。这样，通过压环15，容易地实现了如图6所示的大致弹性弯折。然后，在子部11被弯曲的状态下，绕胎体帘布层6A的子部11的外侧螺旋缠绕帘线8w而形成了辅助帘线层8。在缠绕帘线8w之后，在外侧配合的环15沿轮胎轴向向外的方向移动而被卸下。

如图3所示，在位于胎圈芯5轴向内侧的区域A(芯内侧区域A)中设置复合弹性模量为50至80MPa的芯保护橡胶13，该芯保护橡胶13夹在胎圈芯5的轴向内表面Si和卷起部的主部10的钢帘线6C之间。

这里所使用的术语“芯内侧区域A”指由经过胎圈芯的内表面Si和上表面SU的交点P1的轮胎轴向线L1、经过胎圈芯的内表面Si和下表面SL的交点P2的轮胎轴向线L2、胎圈芯的内表面Si、以及卷起部6b的主部10的胎体帘线6C所包绕的区域。因此，芯内侧区域A的径向外端Ao和径向内端Ai分别位于与轮胎轴向线L1和L2的相同部分位置处。芯内侧区域A在轮胎径向上的长度以标号Ha示出。如上所述，术语“胎体帘线6C”指没有涂覆顶层橡胶的裸露帘线。

复合弹性模量是在测试温度为70摄氏度、频率为10赫兹、初始拉伸应变为10％且半振幅为1％的条件下，利用由Iwamoto Seisakusho制造的“VES F-3”型粘弹性分光仪测量测试样本而获得的值。

当重载轮胎1安装在轮辋J上并且充以高压空气时，如上所述，在胎体帘线6C上产生拔出力F。通常，在重载轮胎1具有如本实施方式所示的胎体帘布层结构的情况下，拔出力F易于直接作用在胎圈芯5的轴向内表面Si。从而，胎圈芯5的内表面Si由主部10的胎体帘线6C沿轴向向外方向强有力地推动。该部分进一步受到大的剪切力。通过这些力，紧密设置而形成胎圈芯5的钢丝5w、5w(示于截面中)将在其中滑动，从而使胎圈芯5的横截面形状变形或者使其转动。

因此，在本发明中，芯保护橡胶13如上所述设置在芯内侧区域A，使得至少一部分芯保护橡胶13位于该芯内侧区域A内。芯保护橡胶13用来减轻由于向重载轮胎内填充空气而产生的拔出力，从而抑制了胎圈芯5的相应丝5w的移动。利用这种装置，阻止了填充高压空气时胎圈芯5的转动和变形以及胎圈趾的变形，从而提高了胎圈部4的耐久性。

如果芯保护橡胶13的复合弹性模量E^*小于50MPa，由于橡胶过软，拔出力无法充分地得到减轻。另一方面，如果复合弹性模量E^*大于80MPa，橡胶过硬，从而当成型轮胎的生外胎时，胎圈部的成型精度劣化。这又劣化了胎圈部4的耐久性。由此来看，芯保护橡胶13的复合弹性模量E^*优选不小于52MPa，更优选不小于54MPa。其上限优选不超过75MPa，更优选不超过70MPa。

芯保护橡胶比设置在胎体帘布层的卷起端部的径向外部的胎圈三角胶芯橡胶硬。例如，芯保护橡胶由包括二烯基橡胶、诸如硫磺等的硫化剂、硫化加速剂以及其他通常的添加剂且其中进一步加入有热固树脂的橡胶混合物制取。复合弹性模量E^*可自由调整，例如，通过改变待加入橡胶混合物之中的热固树脂(例如酚醛树脂等)的量和/或种类来调整。

在本实施方式中，芯保护橡胶13设置成其径向外端13o相较芯内侧区域A的径向外端Ao位于径向更外的位置处。此外，芯保护橡胶13的径向内端13i位于芯内侧区域A中。芯保护橡胶13的厚度从径向内端13i朝向径向外端13o逐渐增加。这种结构的芯保护橡胶13有效地保护了胎圈芯5的轴向内表面Si的径向外部(图中上部)——在此处拔出力特别大，并且其用来抑制胎圈芯的变形等。在轮胎生外胎的成型步骤中，芯保护橡胶13可事先装配在胎圈芯5的轴向内表面Si附近并且随后硫化处理，如图6所示，或者该芯保护橡胶13可事先预硫化成合适的形状，从而可将其放入轮胎生外胎中。如此，其制造方法没有受到特别限制。

如图3所示，芯保护橡胶13设置成可在径向向内的方向上延伸一长度h，该长度h从芯内侧区域A的径向外端Ao开始测量，至少为沿芯内侧区域A的轮胎径向方向的长度Ha的60％，优选至少为Ha的70％。换言之，从轮胎轴向线L1到芯保护橡胶13的径向内端13i的距离h至少为轮胎轴向线L1和L2之间的长度Ha的60％，优选至少为Ha的70％。若芯保护橡胶13的长度h小于芯内侧区域A在轮胎径向上的长度Ha的60％，则有剪切力不能充分减轻的趋势。高度h的上限没有特别限制。换言之，可在芯内侧区域A的整个范围内设置芯保护橡胶13。

虽然芯保护橡胶13可在整个芯内侧区域A上设置，但若顶层橡胶tg在制造过程中从卷起部的主部10释放，则胎体帘线6C会直接与具有高复合弹性模量的芯保护橡胶13接触。如果没有在胎体帘线6C周围设置具有良好粘性的顶层橡胶tg，易于发生帘线松弛。另一方面，如果待设置的芯保护橡胶13的量过少，抑制胎圈芯5的转动变形等的效果易于降低。

在此方面，发明人发现，在芯内侧区域A中，最大的力作用在P3位置处，该位置P3位于在芯内侧区域A的轮胎径向方向上距离线L1的高度为长度Ha(即从芯内侧区域A的径向外端Ao至芯内侧区域A的径向内端Ai的轮胎径向长度Ha)的30％处(0.3Ha)。期望优化芯保护橡胶13和其他橡胶(尤其是位置P3处的橡胶)之间的厚度平衡。已经发现，利用此装置，不但因拔出力产生的胎圈芯5的变形可受到有效抑制，而且主部10的胎体帘线的帘线松弛也可受到有效抑制。在此实施方式中，位置P3大体对应于比位于胎圈芯5的高度中央的一排钢丝高出一段位置处的钢丝的中央位置(即处于比胎圈芯中在轮胎轴向上最宽的一排丝高出一段位置处的丝的中心位置)。

在位置P3处，期望芯保护橡胶13的宽度w设置为芯内侧区域A的轮胎轴向上的宽度Wa的20至80％。若芯保护橡胶13在位置P3处的宽度w小于在胎体帘线6C和胎圈芯的轴向内表面Si之间的芯内侧区域A的宽度Wa的20％，则芯保护橡胶13的体积将变得过小，从而倾向于无法有效阻止胎圈芯5的变形。另一方面，若芯保护橡胶13的宽度w超过芯内侧区域A的宽度Wa的80％，则无法在胎体帘线6C上设置足够量的顶层橡胶tg，从而易于发生帘线松弛。更具体地，芯保护橡胶13的宽度w优选不小于芯内侧区域A在位置P3处的宽度Wa的30％，更优选不小于宽度Wa的40％。宽度w的上限优选不超过宽度Wa的75％，更优选不超过宽度Wa的70％。

在芯内侧区域A中，可在芯保护橡胶13的径向内侧或外侧设置由非芯保护橡胶13的橡胶制成的区域。在图3所示的实施方式中，顶层橡胶tg设置在芯保护橡胶13的轴向内侧，并且填充橡胶14进一步设置在芯保护橡胶13的轴向外侧。

柔软且具有良好的至钢帘线的粘附性的橡胶材料适于用作胎体帘线6C的顶层橡胶tg，优选地是包括天然橡胶的橡胶材料。另外，优选的是，顶层橡胶tg的复合弹性模量不超过20MPa，尤其为大约4至大约11MPa。

此外，在本实施方式中，在胎圈芯5和环绕胎圈芯的胎体帘布层的卷起部6b之间，绕胎圈芯5以环形方式连续设置填充橡胶14。因此，填充橡胶14包括：具有大致呈三角形横截面的第一部分14A，该第一部分位于胎圈芯5的上表面SU、胎体帘布层的卷起部6b的子部11和胎体帘布层的主体部6a之间；具有接近月牙形横截面的第二部分14B，该第二部分14B位于胎圈芯5的下表面SL和卷起部6b的主部10之间；第三部分14C，该第三部分在胎圈芯5的轴向内表面Si上连接第一部分14A和第二部分14B；和第四部分14D，该第四部分14D在胎圈芯5的轴向外表面So上连接第一部分14A和第二部分14B。即，在此实施方式中，填充橡胶14的第三部分14C设置在芯保护橡胶13和胎圈芯5之间。

填充橡胶14由相对较软的橡胶混合物制成，该橡胶混合物具有极佳的减轻冲击或应力的效果。优选的是，填充橡胶14的复合弹性模量设置成小于芯保护橡胶13的复合弹性模量，但是大于顶层橡胶tg的复合弹性模量，由此填充橡胶14的第三部分14C与芯保护橡胶13相配合而用来吸收并减轻从胎体帘线作用到胎圈芯5上的拔出力。填充橡胶14的第一部分14A有效地吸收在行驶过程中产生的作用到子部11的终端11e上的变形，从而其用来防止发生帘线松弛。

优选的是，填充橡胶14具有5至50MPa的复合弹性模量E^*。若填充橡胶14的复合弹性模量E^*小于5MPa，橡胶过软，从而保护胎圈芯5的性能降低。此外，子部11的终端11e的变形在行驶时趋于增加。另一方面，若复合弹性模量E^*超过50MPa，填充橡胶14的柔软性减退。从而，胎圈芯的整个上表面SU接受和减轻变形的性能降低，其中该变形由在行驶过程中胎体帘布层的主体部6a的下落而产生。由此来看，期望填充橡胶14的复合弹性模量E^*设置为至少6MPa，优选至少为7MPa，更优选至少为8MPa，并且设置为最大40MPa，优选最大为30MPa。

此外，如图2所示，以渐缩方式径向向外延伸的胎圈三角胶芯橡胶15经卷起部6b的子部11设置在填充橡胶14的径向外侧。在本实施方式中，胎圈三角胶芯橡胶15包括设置在径向内侧的内三角胶芯部15a和设置在内三角胶芯部15a径向外侧的外三角胶芯部15b。

内三角胶芯部15a经过卷起部6b的子部11大体设置在填充橡胶14的径向外侧。内三角胶芯部15a与填充橡胶14在其一部分处相接触，即在位于子部11的终端11e和胎体帘布层的主体部6a之间的位置处相接触。复合弹性模量E^*b为20至70MPa的橡胶混合物适于用作内三角胶芯部15a。内三角胶芯部15a用来下压胎体帘布层6A的子部11。其还可以在胎圈芯5a的上表面SU处承受在负载状态下行驶时由胎体帘布层的主体部6a的下落所产生的变形。

若内胎圈三角胶芯部15a的复合弹性模量E^*b小于20MPa，则内胎圈三角胶芯部15a倾向于下压子部11的终端11e的性能不足。另一方面，若复合弹性模量E^*b超过70MPa，则该部分的弹性过高。从而，变形将可能集中于胎圈加强层9的轴向外部9c的终端附近，从而将其损坏。由此来看，优选的是，内三角胶芯部15a的复合弹性模量E^*b至少为25MPa，尤其是至少为30MPa，并且最大为65MPa，尤其是最大为60MPa。

外三角胶芯部15b由复合弹性模量E^*c小于内三角胶芯部15a的复合弹性模量E^*b的橡胶混合物构成。优选的是，复合弹性模量E^*c不小于3MPa，尤其是不小于3.5MPa。至于其上限，优选的是，复合弹性模量E^*c不超过7MPa，尤其是不超过5MPa。若复合弹性模量E^*c小于3MPa，则其弹性模量与内三角胶芯部15a的复合弹性模量E^*b的差异变得过大，从而在两个构件的交界面附近易于发生损坏。另一方面，若复合弹性模量E^*c超过7MPa，则整个胎圈部4的刚性变得过高，从而有易于在外三角胶芯部15b的终端附近发生损坏的所不希望的趋势。

本实施方式的重载轮胎1在胎圈部4中设置有胎圈加强层9。胎圈加强层9包括至少一个钢帘线的帘布层(在本实施方式中，如图2所示，为一个帘布层)，其中，例如钢帘线以相对于轮胎圆周线成10至40度的角度倾斜的方式设置。胎圈加强层9具有接近U形的横截面形状，并且包括：在胎体帘布层6A的主体部6a的轴向内侧径向延伸的内部9a；连接内部9a并且沿着胎体帘布层的卷起部的主部10延伸的中间部9b；和连接中间部9b并且径向向外延伸的外部9c。这样的胎圈加强层9在载荷施加到轮胎上时抑制了胎体帘布层6A的主体部6a沿轴向向外方向过多地下落，从而减少了作用在胎体帘布层的卷起部的终端11e上的变形。还能够有效地防止例如车辆的刹车片的热量通过轮辋传递到卷起部6附近的橡胶上。

虽然已经参考附图描述了本发明的优选实施方式，但不言而喻，本发明不仅仅限于这种实施方式，而是可做出多种改变和改进。

借助于示例和对比例可更具体地描述和说明本发明。应当理解，本发明不限于这些示例。

示例1至14和对比例1至6

具有图1所示的基本结构的重载轮胎(尺寸：11R22.5)基于表1和2所示的规格制造，并且针对每个轮胎测试下述的性能。同样的测试也在没有基于本发明的轮胎(对比例1至6)上进行以比较其性能。表中没有描述的轮胎规格对于所有轮胎是相同的。对比例1的轮胎具有图7所示的胎圈形状。所有的轮胎都制造有胎圈加强层，其中内部9a和外部9c距胎圈基线BL的高度均为27mm。

芯保护橡胶由表1所示的任一种橡胶混合物制取。

测试方法如下。

【充气性能】

每个轮胎都安装在一个轮辋(尺寸：7.50×22.5)上，充以700MPa的内压并且在80摄氏度的环境下经历72小时，基于此，将轮胎从轮辋上卸下。当每个轮胎再次安装到轮辋上并且充以空气时，通过操作者的感觉来评估空气填充操作的容易性(空气泄漏是否很少)。此外，在将轮胎安装到轮辋上之后，在轮胎内充以700kMa的空气，通过X射线CT扫描仪获得轮胎的横截面图像，以测量或确认胎圈趾部分从轮辋座面上抬起的量和是否存在胎圈芯变形。对于对抬起量的评估，在评估中使用了各个值的倒数，示出这些倒数相对于对比例1为100时的指数来作为提升量。该值越大越好。

【胎圈的耐久性】

使用测试鼓。每个轮胎都安装在一个轮辋(尺寸：7.50×22.5)上，充以700MPa的内压，并且在测试鼓上在纵向载荷(三倍于27.25kN)作用下以20km/h的速度行驶。测量了直到在胎圈部产生损坏的行驶时间。耐久性示于表2，其基于对比例1的运行时间视为100的运行时间指数示出，。该值越大，胎圈耐久性越好。

【耐热性】

除了在测试之前将轮辋加热到130摄氏度之外，该测试与上述鼓耐久性测试的方式相同。胎圈的耐热性示于表2中，其以基于对比例1的运行时间视为100的运行时间指数示出。该值越大，耐热性越好。

测试结果示于表2。

由表2可发现，根据本发明的示例的轮胎具有良好的充气性能和良好的胎圈耐久性。

Claims (4)

1.一种重载轮胎，包括：

胎体帘布层，其由钢帘线制成，并且具有从胎面部经过胎侧部向胎圈部的各胎圈芯延伸的主体部和从该主体部延伸并且绕所述胎圈芯从轮胎轴向内侧向轴向外侧卷起的卷起部，其中，每个卷起部包括：沿着胎圈芯的轴向内表面、胎圈芯的径向内表面和胎圈芯的轴向外表面弯曲的主部；以及在胎圈芯的径向外表面附近从卷起部的主部朝向胎体的主体部延伸的子部，

复合弹性模量为50至80MPa的芯保护橡胶，其至少一部分位于一芯内侧区域中，该芯内侧区域位于所述胎圈芯的轴向内侧并且夹在所述胎圈芯的轴向内表面和所述卷起部的主部的钢帘线之间，所述芯保护橡胶的厚度在所述芯内侧区域中沿从轮胎径向内侧朝向径向外侧的方向逐渐增加，以及

绕所述胎圈芯以环形方式连续设置在所述胎圈芯与环绕所述胎圈芯的所述胎体帘布层的卷起部之间的填充橡胶，所述填充橡胶的复合弹性模量小于所述芯保护橡胶的复合弹性模量。

2.如权利要求1所述的重载轮胎，其中，所述芯保护橡胶沿轮胎径向向内的方向在所述芯内侧区域中延伸，从而从该芯内侧区域的径向外端至芯保护橡胶的径向内端的长度至少为该芯内侧区域沿轮胎径向长度的60％。

3.如权利要求1所述的重载轮胎，其中，在对应于距芯内侧区域的径向外端沿所述轮胎径向向内的方向的距离为芯内侧区域沿轮胎径向长度的30％的位置处，芯保护橡胶的宽度对应于该芯内侧区域沿轮胎轴向宽度的20至80％。

4.如权利要求1所述的重载轮胎，其中，所述芯保护橡胶在所述芯内侧区域沿轮胎径向向内的方向延伸，从而自芯内侧区域的径向外端至芯保护橡胶的径向内端的长度至少为芯内侧区域沿轮胎径向长度的60％，并且在对应于距芯内侧区域的径向外端沿所述轮胎径向向内的方向的距离为芯内侧区域沿轮胎径向长度的30％的位置处，所述芯保护橡胶宽度对应于该芯内侧区域沿轮胎轴向宽度的20至80％。

Images