CN1974237A - 重载轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种重载轮胎，其具有胎圈卷绕结构并包括胎圈增强层，胎圈增强层的轴向外部分及径向外端由设在胎体主部与外部分间的轴向内橡胶和设在外部分与轮胎轴向外表面间的轴向外橡胶保护，内橡胶包括复弹性模量为3.0到6.0MPa的第一低模量橡胶部分，在从径向外端到胎体主部垂直绘制的第一基线上测得的内橡胶厚度为7.0～13.0毫米，第一低模量橡胶部分在第一基线上的厚度与上述内橡胶厚度的比至少为0.9；外橡胶包括复弹性模量为3.0到6.0MPa的第二低模量橡胶部分，在从径向外端到轮胎的轴向外表面垂直绘制的第二基线上测得的外橡胶厚度为5.0～11.0毫米，第二低模量橡胶部分在第二基线上的厚度与上述外橡胶厚度的比至少为0.4。减少了胎圈部分的重量并保持了胎圈耐久性。

Description

重载轮胎
技术领域
本发明涉及一种重载轮胎，更具体地，涉及一种具有能够减轻轮胎的重量而不会劣化胎圈耐久性的胎圈结构的重载轮胎。
背景技术
形成充气轮胎骨架的胎体帘布层通常通过将该帘布层的两端部绕一对相对的胎圈芯卷起而锚定。近年来，提出了一种所谓的胎圈卷绕结构，例如如JP-A-2005-170145中所公开的那样，其中如图5所示，胎体帘布层“a”的每个卷起部分a1绕胎圈芯“b”卷绕大约一圈。因为卷起部分a1终止于胎圈芯“b”的附近，在胎圈变形时所施加的应力很少作用在卷起部分a1的终端a1e上，从而，该胎圈卷绕结构可有效地控制从胎体帘布层的终端a1e开始发生的破坏，例如帘线松弛。由于卷起部分a1的长度小，此结构还具有减轻重量的优点。然而，对于具有胎圈卷绕结构的轮胎而言，还强烈地需要进一步地减轻重量，例如通过减小轮胎胎圈部分的橡胶体积实现。
在另一方面，当与地面接触时，与无胎圈卷绕结构的轮胎相比，具有胎圈卷绕结构的轮胎呈现出相对较大的胎圈变形。为了防止胎体帘布层“a”的主部a2沿轴向向外的方向倒落，公知地，通过将一个具有“U”形横截面的胎圈增强层“c”设置在胎圈部分中来增强胎圈部分。因此设置的胎圈增强层由朝胎体卷起部分的径向内侧延伸的弯曲部分、以及从该弯曲部分径向向外延伸的轴向内部分和轴向外部分构成。然而，剪力大量地作用在胎圈增强层的轴向外部分c1的径向外端c1e上，从而会损坏外端c1e。可通过增加胎圈部分在外端c1e处的橡胶体积来减小应变而减小剪力，但是这导致轮胎重量的增加。
本发明的一个目的在于提供一种重载轮胎，其可以通过减轻胎圈部分的重量而实现轮胎的重量减轻并同时确保了胎圈的耐久性。
本发明的这个目的以及其它目的将通过下文的描述而变得明确。
发明内容
现在已经发现，当将低弹性的软橡胶用在胎圈增强层“c”的径向向外延伸的轴向外部分c1的径向外端c1e周围的区域中以软化该区域时，即用在位于胎体帘布层的主部a2与胎圈增强层的外部分c1之间的轴向内橡胶“gi”的至少一部分中以及用在位于胎圈增强层的外部分c1与轮胎的外表面之间的轴向外橡胶“go”的至少一部分中时，可以防止从胎圈增强层的轴向外部分c1的径向外端c1e开始发生的破坏，从而确保胎圈的耐久性，即使是试图通过减小内橡胶“gi”的轴向厚度来减轻重量的情况下也是如此。
依据本发明，提供了一种重载轮胎，其包括：胎面部分；一对胎侧部分；一对胎圈部分；胎体帘布层，其从胎面部分经过胎侧部分延伸到胎圈部分的每个胎圈芯并绕胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧卷起，从而形成一对卷起部分和位于该对卷起部分之间的胎体主部，每个卷起部分包括径向内主部和径向外子部，该径向主部沿胎圈芯的轴向内表面、径向内表面以及轴向外表面弯曲，该径向外子部在邻近胎圈芯径向外表面的区域中、以相对于胎圈芯的径向外表面倾斜的方式、从弯曲的径向内主部向胎体主部轴向向内延伸；一对胎圈增强层，每个胎圈增强层包括经过胎体卷起部分的径向内侧的弯曲部分、位于弯曲部分的轴向外侧并与胎体卷起部分分离地以向轮胎的轴向外侧略微倾斜的方式从该弯曲部分径向向外延伸的轴向外部分、以及位于弯曲部分的轴向内侧并沿胎体主部的轴向内表面从弯曲部分径向向外延伸的轴向内部分，其中，胎圈增强层的轴向外部分从其径向外端到胎圈基线的径向高度为25到40毫米，而胎圈增强层的轴向外部分与位于胎体主部上、与胎圈芯的径向外表面相距隔开5毫米距离的点Pj之间的距离为14到20毫米；轴向内橡胶，其位于胎体主部和胎圈增强层的轴向外部分之间，且其包括邻近胎圈增强层的轴向外部分的第一低模量橡胶部分，该第一低模量橡胶部分的复弹性模量E*1为3.0到6.0MPa，其中，轴向内橡胶在从胎圈增强层的轴向外部分的径向外端垂直地绘制到胎体主部的第一基线上所测得的厚度Ti为7.0毫米到13.0毫米，且第一低模量橡胶部分在第一基线上的厚度ti与厚度Ti的比ti/Ti至少为0.9；以及轴向外橡胶，其位于胎圈增强层的轴向外部分和轮胎的轴向外表面之间，且具包括邻近胎圈增强层的轴向外部分的第二低模量橡胶部分，该第二低模量橡胶部分的复弹性模量E*2为3.0到6.0MPa，其中，轴向外橡胶在从胎圈增强层的轴向外部分的径向外端垂直地绘制到轮胎的轴向外表面的第二基线上所测得的厚度To为5.0毫米到11.0毫米，且第二低模量橡胶部分在第二基线上的厚度to与厚度To之间的比to/To至少为0.4。
位于胎体主部和胎圈增强层的轴向外部分之间的轴向内橡胶可以是横截面为三角形的胎圈三角胶条，其位于胎体卷起部分的径向外子部的径向外侧并以渐缩的方式径向向外延伸。胎圈三角胶条可仅由第一低模量橡胶制造。位于胎圈增强层的轴向外部分和轮胎轴向外表面之间的轴向外橡胶可以是用于防止轮辋打滑的钳紧橡胶，该钳紧橡胶至少经过胎圈增强层的弯曲部分的径向内侧以形成胎圈底部，并且其进一步经过胎圈增强层的外部分的轴向外侧且从胎圈基线朝轮胎的径向外侧以渐缩方式延伸。钳紧橡胶的径向向外延伸部分的至少一部分由第二低模量橡胶制造并设置成与胎圈增强层的外部分以及胎圈三角胶条的轴向外表面相接触。
在说明书中，除非另行指出，轮胎各个部件或部分的“尺寸”指的是在轮胎安装在标准轮辋上并充气到50kPa的内压时的标准状态下的无负载情况下所测得的。术语“标准轮辋”指的是轮胎所基于的标准化系统中针对每个轮胎所限定的轮辋，例如在JATMA中被称为“标准轮辋(standard rim)”、在TRA中被称为“设计轮辋(design rim)”以及在ETRTO中被称为“测量轮辋(measuring rim)”。
此外，本文中使用的术语“复弹性模量”指的是通过黏弹性分光计在如下的条件下所测得的数值：测量温度为70℃，频率为10Hz，初始应变为10％而动态应变为±1％。
附图说明
图1为重载轮胎的横截面视图，其示出了本发明的一个实施方式；
图2为横截面视图，其示出了胎圈部分中的胎圈卷绕结构；
图3为局部放大的横截面视图，其示出了图1所示轮胎的带有胎圈增强层的胎圈部分；
图4为横截面视图，其示出了传统的胎圈结构，其中胎体帘布层的卷起端并未绕胎圈芯卷绕；以及
图5为横截面视图，其示出了具有胎圈卷绕结构的传统胎圈部分。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的实施方式进行解释。
图1示出了本发明的重载轮胎的横截面视图，该重载轮胎被充气到内压为50kPa。在图1中，重载轮胎1包括胎体6和带束层7，所述胎体从胎面部分2经过胎侧部分3延伸到位于相对的胎圈部分4中的各胎圈芯5，所述带束层设置在胎面部分2中的胎体6的径向外侧。
带束层7包括至少两个帘布层，通常包括三个或更多个帘布层，其带束层帘线由钢制成。根据图1所示的实施方式的轮胎1包括由四个带束帘布层组成的带束层7，其中设置在径向最内侧处的是第一带束帘布层7A，其带束层帘线以相对于轮胎周向成例如为60±15°的角度设置，而随后布置在第一帘布层的径向外侧的是第二到第四带束帘布层7B、7C和7D，其带束层帘线相对于轮胎周向成例如为10到35°的小角度设置。带束帘布层叠置为使得位于一个帘布层中的帘线与位于另一个带束帘布层中的帘线至少在一个点处交叉，从而提高带的刚度而通过环箍效应来增强胎面部分2。
胎体6包括至少一个胎体帘布层6A(在这个实施方式中为一个胎体帘布层)，其中钢制的胎体帘线布置成与轮胎周向成75到90°的角度。胎体帘布层6A包括环面形的主部6a以及卷起部分6b，该主部从一个胎圈芯5经过轮胎的胎冠部分延伸到相对的胎圈芯5，所述卷起部分从主部6a的两端延伸并且绕胎圈芯5从轮胎的轴向内侧向轴向外侧卷起，从而锚固住胎体帘布层。
每个胎圈芯5都包括环状体，该环状体例如通过成排且呈多层地卷绕至少一个钢制胎圈丝5w以获得预定的横截面形状——例如如图1和2中所示的扁平的大致六边形横截面——而形成。胎圈芯5的横截面可以是其它的形状，例如扁平的矩形和五边形。横截面为扁平六边形的胎圈芯5具有径向内面SL、径向外面SU、轴向内侧面Si、以及轴向外侧面So，该径向内面在横截面中形成径向内长侧(图2中的下侧)，所述径向外面在横截面中形成径向外长侧(图2中的上侧)，所述轴向内侧面在截面中形成折扭曲的线状弯折侧，其将胎圈芯5的径向内面SL和径向外面SU在轮胎的轴向内侧上连接起来，所述轴向外侧面在横截面中形成相对的弯折侧。如图3所示，胎圈芯5的径向内面SL与常规轮辋J的胎圈座表面JI大致平行地延伸，因而，胎圈部分4和胎圈座表面JI之间的配合力在很广的范围上得以增大。对于无内胎轮胎而言，常规轮辋J为15°锥度的凹槽轮辋。因此，在这个实施方式中，胎圈芯5的内面SL和外面SU都相对于轮胎轴向成大致15°的角度倾斜。“大致15°”意味着这样的一个数值：其允许在制造中的误差值在15°±2°的范围内。
本发明的轮胎1具有胎圈卷绕结构，其中胎体6的每个卷起部分6b都绕胎圈芯5大致卷绕一周。从而，如图2所示，卷起部分6b包括沿胎圈芯5的轴向内侧面Si、径向内面SL以及轴向外侧面So弯曲的径向内主部10，以及包括自主部10延续并在邻近胎圈芯5的径向外面SU的区域中倾斜地朝胎体主部6a延伸的径向外子部11。卷起部分6b的子部11指位于胎圈芯5的外面SU(或者一个与外面SU接触的切线)的径向外侧的部分，且该子部11以距胎圈芯5的径向外面SU的距离朝其末端11a的方向(沿着轮胎的轴向向内的方向)增加的方向倾斜。
卷起部分6b可与胎圈芯5的径向外面SU的轴向外边缘接触，且其子部11从其轴向向内延伸而与径向外面SU形成预定的角度θ，或者，如图2所示，在侧面So的弯折部分处，卷起部分6b的主部10可与轴向外面So分离而径向向外且轴向向内地延伸，且子部11从与径向外面SU的轴向外边缘隔开的位置轴向向内延伸，以与径向外面SU形成预定的角度θ。在图2所示的实施方式中，卷起部分6b呈弧状方式平滑弯曲而没有形成弯折部，而卷起部分6b的子部11从与胎圈芯5的径向外面SU的轴向外边缘隔开的位置轴向向内延伸。填充橡胶13设置在胎圈芯5与胎体6的卷起部分6b之间。特别地，具有大致三角形横截面的填充橡胶13设置在卷起部分6b的子部11和胎圈芯5的径向外面SU之间。
子部11相对胎圈芯5的径向外面SU的倾斜角θ(如图2所示)优选至少为10°，更优选至少为15°，因为这样可适当减轻胎体帘线的弯折或弯曲程度，进而避免模制缺陷(例如由于帘线的回弹而导致产生空隙)。如果角度θ过大，卷起部分6b的紧固力被削弱，所以可能会出现胎体帘布层被拉出。因此，角度θ优选最大为60°更优选最大为45°。
优选地，胎体卷起部分6b的子部11的终端11a与胎圈芯5的径向外面SU隔开3到10毫米的距离La。如果终端11a和外面SU之间的距离La小于3毫米，则子部11的胎体帘线的弯折程度较大，因此，胎体帘线的弯折或弯曲程度不能被充分地减轻。此外，当轮胎接触路面时，终端11a将受到较大的冲击，从而，终端11a易于受损。在另一方面，如果距离La超过10毫米，则轮胎变形时的应力会大量地作用在终端11a上，从而，终端11a易于受损。
优选地，胎体卷起部分6b的子部11的终端11a以末接触胎体主部6a的方式终止而形成间隙Lb。位于终端11a与胎体主部6a之间的距离Lb优选为1.0毫米或更大，以防止终端11a产生诸如由于与胎体主部6a接触而导致的微振磨损的帘线损坏。在另一方面，如果距离Lb超过5.0毫米，则子部11过短，进而紧固到胎圈芯5上的力将变得不足，所以可能会易于出现所谓的拉出。
如图2所示，上述的角度θ为形成于胎圈芯5的径向外面SU(即与外面SU接触的切线K)与将末端11a与胎体卷起部分6b子部11的径向下端11b(即，卷起部分6b与切线K相交的点11b)连接起来的直线之间的角度。当位于胎圈芯5的横截面中的胎圈丝5w在轮胎径向上的高度竖直变化、从而胎圈芯5的径向外面SU形成不平的表面时，与露出在径向外面SU上的胎圈丝中的轴向最外侧胎圈丝5wo和轴向最内侧胎圈丝5wi都相接触的切线K被看作是对应于径向外面SU的线。类似地，相对于径向内面SL、侧面Si和侧面So而言，每个与位于各而中露出的胎圈丝排的两端处的胎圈丝(即位于胎圈芯横截面的多边形的相应角处的胎圈丝)相接触的切线K被看作是对应于胎圈芯5各个面SL、Si和So的线。
填充橡胶13是由低模量、具有极佳的减轻冲击或应力效应的橡胶组分制成的。从而，填充橡胶13用于吸收产生于胎体卷起部分6b的子部11的终端11a处的应变，以防止对终端11a造成损伤。对填充橡胶13而言，复弹性模量E*3为5到15MPa的橡胶组分是优选的。如果复弹性模量E*3小于5MPa，则填充橡胶13过软，进而终端11a处的应变会变大。如果复弹性模量E*3大于15MPa，则填充橡胶13的柔性太差，从而降低了减轻和吸收应变的效应。从这个观点来说，填充橡胶13的复弹性模量E*3的下限优选设为6MPa或更大，特别是7MPa或更大，而复弹性模量E*3的上限优选设为13MPa或更小，特别是11MPa或更小。
因为与传统的无胎圈卷绕结构的轮胎相比，具有胎圈卷绕结构的轮胎的胎圈部分中的刚度较小，因此具有胎圈卷绕结构的轮胎的轮胎偏转刚度通常往往较差。因此，将胎圈增强层15设置在胎圈部分4中，以增加胎圈刚度。胎圈增强层15包括倾斜布置的钢帘线的帘布层，例如，帘线与轮胎周向之间的相对角度为15到60°。胎圈增强层15的横截面大致为U形，并且如图3所示，包括弯曲的中间部分15A、轴向外部分15o、以及轴向内部分15i，该中间部分15A沿卷起部分6b的主部10经过胎体帘布层的卷起部分6b的径向内侧，所述轴向外部分15o位于弯曲部分15A的轴向外侧并以朝向轮胎的轴向外部分略微倾斜的方式与卷起部分6b的主部10分离地笔直朝向轮胎的径向外侧延伸，所述轴向内部分15i位于弯曲部分15A的轴向内侧并沿胎体帘布层6A的主部6a的轴向内表面径向向外延伸。
轴向外部分15o从胎圈基线BL到外部分15o的径向外端Pe的沿轮胎径向的高度Ho的范围为25到40毫米。如果径向高度Ho小于25毫米，则不能获得所需要的增强效应。在另一方面，如果径向高度Ho大于40毫米，则径向外端Pe过度地接近胎侧部分3的大变形位置处，所以，由于过大的剪切应力集中在外端Pe处，产生了源于径向外端Pe的损伤。因为胎圈增强层15的轴向内部分15i邻近于胎体帘布层的主部6a并从而受到保护，所以内部分15i的末端与外部分15o相比是不容易受损的。因此，内部分15i的径向高度Hi可以造得比径向高度Ho要大。然而，从驾驶的舒适度和重量减轻的方面来看，优选地，径向高度Hi小于径向高度Ho。
在本发明中，特定的低模量橡胶设置在胎圈增强层15的外部分15o的轴向内侧和轴向外侧，至少使得其包绕住外部分15o的径向外端Pe、优选地覆盖住外部分15o的轴向内表面和轴向外表面。在如图3所示的优选实施方式中，设置在外部分15o的轴向内侧的低模量橡胶21从与外部分15o的径向下端相对应的位置沿着外部分15o的轴向内表面以渐缩的方式延伸过外部分15o的径向上端。设置在外部分15o轴向外侧的低模量橡胶31设置成覆盖外部分15o的轴向外表面以及从末端Pe延伸的低模量橡胶21的一部分的轴向外表面。
(1)位于胎体主部6a和胎圈增强层15的外部分15o之间的轴向内橡胶20包括低模量橡胶部分21，并且，与传统轮胎相比，其厚度减小，从而在第一基线X1上测得的厚度Ti为7毫米到13毫米，其中该第一基线X1从外部分15o的径向外端Pe到胎体主部6a垂直地绘制。低模量橡胶部分21包括复弹性模量E*1为3.0到6.0MPa的低模量橡胶，并且其邻近胎圈增强层的外部分15o设置。低模量橡胶部分21在第一基线X1上的厚度ti与轴向内橡胶20的厚度Ti的比ti/Ti为0.9到1.0。
(2)位于胎圈增强层15的外部分15o和轮胎的轴向外表面TS之间的轴向外橡胶30包括低模量橡胶部分31，并且其厚度为在第二基线X2上测得的厚度To为5.0毫米到11.0毫米，其中该第二基线X2从外部分15o的径向外端Pe到轮胎的轴向外表面TS垂直地绘制。低模量橡胶部分31包括复弹性模量E*2为3.0到6.0MPa的低模量橡胶，并且其邻近胎圈增强层15的外部分15o设置。低模量橡胶部分31在第二基线X2上的厚度“to”与轴向外橡胶30的厚度To的比to/To至少为0.4，特别为0.4到小于1.0，优选地为0.4到0.9。
低模量橡胶部分21和31都邻近胎圈增强层15的外部分15o设置、径向向外地延伸并覆盖外部分15o的轴向内表面和外表面以保护外部分15o的末端Pe。
在图3所示的实施方式中，轴向内橡胶20由胎圈三角胶条8构成；而轴向外橡胶30由钳紧橡胶(clinch rubber)9构成，以防止轮辋打滑。
胎圈三角胶条8是这样的一个构件：其横截面为三角形，位于胎体主部6a和胎圈增强层15的轴向外部分15o之间，并从胎体卷起部分6b的子部11的径向外表面以渐缩的方式延伸。从胎圈基线BL到胎圈三角胶条8末端8e的高度Hb大于胎圈增强层的外部分15o的高度Ho。从驾驶舒适度的角度来说，高度Hb优选设成轮胎1的横截面高度H(如图1所示)的40％或更少。示于图3中的胎圈三角胶条8由轴向内三角部分8L和轴向外三角部分8U组成，这两个部分由从位于胎体卷起部的子部11内端附近的位置延伸到胎体主部6a的界线BDL限定。轴向外三角部分8U由上述复弹性模量E*1为3.0到6.0MPa的低模量橡胶部分21形成。优选地，轴向内三角部分8L由复弹性模量E*4为30到70MPa的高模量橡胶形成，以增强胎圈刚度。胎圈三角胶条8可仅由低模量橡胶制成。
钳紧橡胶9是用于防止轮辋打滑的构件，其形成了胎圈部分4的表层。钳紧橡胶9至少从与胎圈基线BL对应的高度处径向向外地延伸，经过胎圈增强层的外部分15o的轴向外侧。在图3所示的实施方式中，钳紧橡胶9由基部9L和钳紧主部9U组成，该基部9L形成了胎圈底部，所述钳紧主部9U与基部9L相连续并形成了轮胎的轴向外表面TS。钳紧主部9U与胎圈增强层的外部分15o的轴向外表面相接触地径向向外延伸而直至外部分15o的末端Pe，并进一步与轴向外三角部分8U的轴向外表面接触相接触地径向向外延伸，并且其终止于位于轴向外三角部分8U的末端8e的径向下方的位置处，从而，轴向外三角部分8U的径向上端部与胎侧橡胶3G接触。轴向外三角部分8U的轴向外表面从胎圈增强层的外部分15o的末端Pe径向向外延伸。钳紧主部9U的径向上端部与胎侧橡胶3G接触，所述胎侧橡胶构成了胎侧3的表层。钳紧主部9U与胎侧橡胶3G的接触表面S从轮胎的轴向外表面TS径向向外延伸到轴向外三角部分8U的轴向外表面。
钳紧主部9U由轴向内层9i和轴向外层9o组成，该轴向内层9i邻接胎圈增强层的外部分15o，并且随后在位于外部分15o末端Pe径向上方的区域中邻接轴向外三角部分8U，而所述轴向外层9o形成轮胎的轴向外表面TS。轴向内层9i由上述复弹性模量E*2为3.0到6.0MPa的低模量橡胶部分31形成。轴向内层9i从胎圈基线BL沿轮胎径向的高度Hc优选为胎圈增强层的外部分15o的高度Ho的1.2到2.0倍。优选地，轴向外层9o和钳紧基部9L由耐磨损性能良好的橡胶形成，其复弹性模量E*5为9.0到15.0MPa。
如上所述，在本发明中，通过使在第一基线X1上测得的轴向内橡胶20的厚度Ti的范围为7.0毫米到13.0毫米，与传统轮胎相比轴向内橡胶20的厚度减小，以使得胎圈部分4变薄，从而实现重量减轻。在另一方面，低模量橡胶部分21和31设置在轴向内橡胶20和轴向外橡胶30中，因而胎圈增强层的外部分15o及其终端Pe从轴向内侧和轴向外侧均被覆盖住并受到保护，从而减轻作用在终端Pe上的剪切力。从而，可以防止源于终端Pe处的诸如帘线松弛等的损伤，以增加胎圈的耐久性，同时实现重量减轻。
如果轴向内橡胶20和轴向外橡胶30的复弹性模量E*1和E*2小于3.0MPa，则胎圈变形变大而增大剪切力，且如果大于6.0MPa，则不能充分地减小剪切力。从而，在这些情形中，内橡胶20和外橡胶30的胎圈耐久性增强效应没有呈现出来。
从剪切力减小效应来看，优选地，差值“E*1-E*2”为3.0MPa或更小，并且更优选地，内橡胶20和外橡胶30具有相同的复弹性模量。
如果内橡胶20的厚度Ti小于7毫米、或者如果外橡胶30的厚度To小于5.0毫米，则胎圈变形变得过大而不能通过使用低模量橡胶21和31来增加胎圈的耐久性。其对于操纵稳定性来说也是不利的。如果厚度Ti大于13.0毫米、或者如果厚度To大于11.0毫米，则不能实现重量的减轻。从这样的观点来说，优选地，内橡胶20的厚度Ti不小于9.0毫米且不大于15.0毫米，并且优选地，外橡胶30的厚度To不小于10.0毫米且不大于13.0毫米。
如果ti/Ti的比小于0.9、或者如果to/To的比小于0.4，则剪切力减小的效应是不足的，因此不能实现胎圈耐久性的增加。ti/Ti的比的上限是1.0。因此，例如，如果界线BDL从胎体卷起部分6b的子部11的内端延伸，则内三角部分8L可设置在位于第一基线X1径向内侧的区域中。胎圈三角胶条8可仅由外三角部分8U构成。to/To的比的上限优选为0.9。
因为胎圈增强层的外部分15o的终端Pe接近弯曲变形中的应力中性线并且为了减小作用在终端Pe上的应力，优选地，外橡胶30的厚度To与内橡胶20的厚度Ti的比To/Ti为0.6到0.9。
在如图3所示的轮胎1中，从点Pj到胎圈增强层的外部分15o的距离W为14到20毫米，其中点Pj位于胎体主部6a上、与胎圈芯5的径向外表面SU之间隔开5毫米的距离。如果距离W小于14毫米，则胎圈刚度小，因而操纵稳定度变得不足。如果距离W大于20毫米，则胎圈部分4变得过大，导致了无用重量的增加。从胎圈部分的胎圈刚度和重量减轻之间的平衡出发，优选地，内橡胶20的厚度Ti与宽度W之间的比Ti/W为从0.5到0.8。
虽然已经参照附图对本发明的一个优选实施方式进行了描述，不言而喻，本发明不仅限于这种实施方式，而是可进行各种改变和改进。通过下面的示例和比较示例，更为具体地描述和解释了本发明。应当理解，本发明不限于这些示例。
示例1到9和比较示例1到4
基于表1所示的规格制造结构如图1所示的重载轮胎(尺寸：11R22.5)，并且通过下述的方法来测试其胎圈耐久性。
除对照标准的轮胎之外的这些轮胎都具有如图2所示的胎圈卷绕结构。在胎圈卷绕结构中，胎圈卷起部分6b的子部11的角度θ为15°，距离La(子部11末端11a距离胎圈芯的径向外表面SU的高度)为4.0毫米，距离Lb(位于末端11a与胎体主部6a之间的间隙)为2.0毫米，而设置在子部11与胎圈芯的外表面SU之间的填充橡胶13的复弹性模量E*3为6.0Mpa。对于所有在示例和比较示例中制备的轮胎而言，这些参数都是相同的。
对照标准示出如图4所示不具有胎圈卷绕结构的轮胎，其中胎体帘布层的端部U形地卷起而沿胎圈三角胶条8的轴向外表面延伸，该胎圈三角胶条8的高h2为65毫米，而卷起端距离胎圈基线BL的高度为35毫米。
<胎圈耐久性>
轮胎在转鼓实验机的转鼓上运转，运转条件为：轮辋为7.50×22.5，内压为700kPa，轮胎负载为26.72kN×3，且速度为30km/h。对直至胎圈部分中产生损伤的运转时间进行了测量。结果基于对照标准的结果被标记成100的指数示出。数值越大，耐久性越好。
测试结果在表1中示出。
表1
  示例1   示例2   示例3   示例4   示例5   示例6   示例7
  胎圈结构胎圈增强层轴向外部分的高度Ho(毫米)胎圈部分的距离W(毫米)   胎圈卷绕(图2)3217   胎圈卷绕(图2)3217   胎圈卷绕(图2)3217   胎圈卷绕(图2)3217   胎圈卷绕(图2)3217   胎圈卷绕(图2)3215   胎圈卷绕(图2)2717
  胎圈三角胶条高度Hb(毫米)内三角部分复弹性模量E*4(MPa)外三角部分复弹性模量E*1(MPa)胎圈三角胶条的厚度Ti(毫米)外三角部分的厚度ti(毫米)ti/Ti比 65否-是3.510101.0 65是50是3.51090.9 65否-是3.510101.0 65否-是3.510101.0 65否是3.510101.0 65是50是3.57.57.00.93 65否-是3.510101.0
  钳紧橡胶轴向内层复弹性模量E*2(MPa)轴向外层复弹性模量E*5(MPa)钳紧橡胶的厚度To(毫米)内层的厚度″to″(毫米)to/To比 是3.5是1087.20.9 是3.5是1087.20.9 是3.5是1083.20.4 是3.5是1085.60.7 是3.5否10881.0 是3.5是10661.0 是3.5是1087.20.9
  胎圈三角胶条的重量胎圈耐久性   60140   60135   60130   60125   60150   45125   60130
--(待续)--
--(接续)--
  示例8   示例9   对照标准  比较示例1  比较示例2 比较示例3  比较示例4
  胎圈结构胎圈增强层轴向外部分的高度Ho(毫米)胎圈部分的距离W(毫米)   胎圈卷绕(图2)3217   胎圈卷绕(图2)3217   无胎圈卷绕(图4)2515  胎圈卷绕(图2)3217  胎圈卷绕(图2)3217 胎圈卷绕(图2)3217  胎圈卷绕(图2)3217
  胎圈三角胶条高度Hb(毫米)内三角部分复弹性模量E*4(MPa)外三角部分复弹性模量E*1(MPa)胎圈三角胶条的厚度Ti(毫米)外三角部分的厚度ti(毫米)ti/Ti比 65否-是6.010101.0 65否-是3.010101.0 65是50是3.51513.50.9 65是50是3.51510.50.7 65否-是3.515101.0 65否-是710101.0 65否-是210101.0
  钳紧橡胶轴向内层复弹性模量E*2(MPa)轴向外层复弹性模量E*5(MPa)钳紧橡胶的厚度To(毫米)内层的厚度″to″(毫米)to/To比 是6.0是1087.20.9 是3.0是1087.20.9 是3.0是1087.20.9 是3.0是1087.20.9 否-是10800 是7是1088.01.0 是2是1088.01.0
  胎圈三角胶条的重量胎圈耐久性   60125   60145   100100  100120  6080  6095  6095

Claims (8)

1.一种重载轮胎，包括：
胎面部分；一对胎侧部分；一对胎圈部分；胎体帘布层，其从所述胎面部分经过所述胎侧部分延伸到胎圈部分的每个胎圈芯，并绕所述胎圈芯从轮胎的轴向内侧向轴向外侧卷起，从而形成一对卷起部分和位于该对卷起部分之间的胎体主部，每个所述卷起部分包括径向内主部和径向外子部，所述径向内主部沿胎圈芯的轴向内表面、径向内表面以及轴向外表面弯曲，所述径向外子部在位于胎圈芯径向外表面附近的区域中、以相对于胎圈芯的径向外表面倾斜的方式、从弯曲的径向内主部向胎体主部轴向向内延伸；
一对胎圈增强层，每个所述胎圈增强层包括经过胎体卷起部分径向内侧的弯曲部分、位于所述弯曲部分的轴向外侧并且与胎体卷起部分分离地以朝向轮胎的轴向外侧略微倾斜的方式从该弯曲部分径向向外延伸的轴向外部分、以及位于所述弯曲部分的轴向内侧并沿胎体主部的轴向内表面从该弯曲部分径向向外地延伸的轴向内部分，其中所述胎圈增强层的轴向外部分从其径向外端到胎圈基线的径向高度为25到40毫米，所述胎圈增强层的轴向外部分与位于胎体主部上、与胎圈芯的径向外表面隔开5毫米的距离的点Pj之间的距离为14到20毫米；
轴向内橡胶，其位于所述胎体主部和胎圈增强层的轴向外部分之间，且其包括邻近所述胎圈增强层的轴向外部分的第一低模量橡胶部分，该第一低模量橡胶部分的复弹性模量E*1为3.0到6.0MPa，其中，在从所述胎圈增强层轴向外部分的径向外端到胎体主部垂直绘制的第一基线上所测得的该轴向内橡胶的厚度Ti为7.0毫米到13.0毫米，且第一低模量橡胶部分在所述第一基线上的厚度ti与厚度Ti的比ti/Ti至少为0.9；以及
轴向外橡胶，其位于所述胎圈增强层的轴向外部分和轮胎的轴向外表面之间，且其包括邻近所述胎圈增强层的轴向外部分的第二低模量橡胶部分，该第二低模量橡胶部分的复弹性模量E*2为3.0到6.0MPa，其中，在从所述胎圈增强层的轴向外部分的径向外端到轮胎的轴向外表面垂直绘制的第二基线上所测得的轴向外橡胶的厚度To为5.0毫米到11.0毫米，且第二低模量橡胶部分在第二基线上的厚度to与厚度To之间的比to/To至少为0.4。
2.如权利要求1所述的重载轮胎，其中所述轴向内橡胶为横截面呈三角形的胎圈三角胶条，其位于所述胎体卷起部分的径向外子部的径向外侧并在所述胎体主部和胎圈增强层的轴向外部分之间朝轮胎的径向外侧以渐缩的方式延伸，而所述轴向外橡胶是用于防止轮辋打滑的钳紧橡胶的一部分，其至少经过胎圈增强层的外部分的轴向外侧并从胎圈基线朝轮胎的径向外侧以渐缩的方式延伸。
3.如权利要求1所述的重载轮胎，其中所述轴向内橡胶中的第一低模量橡胶部分的复弹性模量E*1与所述轴向外橡胶中的第二低模量橡胶部分的复弹性模量E*2之间的差值E*1-E*2最大为3.0MPa。
4.如权利要求2所述的重载轮胎，其中所述胎圈三角胶条仅由第一低模量橡胶部分组成。
5.如权利要求1所述的重载轮胎，其中所述轴向外橡胶的厚度To与轴向内橡胶的厚度Ti之间的比To/Ti为0.6到0.9。
6.如权利要求1所述的重载轮胎，其中所述轴向外橡胶是钳紧橡胶的一部分，其至少经过所述胎圈增强层的弯曲部分的径向内侧以形成胎圈底部，并且其进一步经过胎圈增强层的外部分的轴向外侧且从所述胎圈基线朝轮胎的径向外侧以渐缩的方式延伸，并且，钳紧橡胶的径向向外延伸部分的至少一部分由第二低模量橡胶制造并设置成与所述胎圈增强层的外部分以及胎圈三角胶条的轴向外表面相接触。
7.如权利要求1所述的重载轮胎，其中复弹性模量为5到15MPa的填充橡胶设置在所述胎圈芯的径向外表面和胎体卷起部分的子部之间。
8.如权利要求2所述的重载轮胎，其中所述胎圈三角胶条包括轴向内三角部分和轴向外三角部分，该轴向内三角部分的复弹性模量为30到70MPa，该轴向外三角部分由所述的复弹性模量为3.0到6.0MPa的第一低模量橡胶制造并且其设置成与所述胎圈增强层的外部分相接触且以渐缩的方式延伸过所述胎圈增强层的外部分的终端。
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