CN1994763A - 重载子午线轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种重载轮胎，其具有改进的抗不均匀磨损性能和在花纹沟底部处的抗破裂性能而没有减弱耐久性，包括带束层，该带束层具有：第一和第三带束帘布层，其帘线相对于轮胎赤道成10到45°的角度设置；第二带束帘布层，其帘线相对于轮胎赤道成最大5°的角度设置；第一和第三带束帘布层的轴向宽度W1和W3至少是胎面触地宽度Tw的85％，优选地，差值W1－W3至少是14mm，第二带束帘布层的轴向宽度W2至少是胎面触地宽度Tw的70％并小于宽度W1和W3；一对增强橡胶层，其设置在第一和第三带束帘布层之间，从第二带束帘布层的轴向外端部轴向朝外延伸，每个包括：轴向内部分，复弹性模量E*1为8.0到14.0MPa；轴向外部分，复弹性模量E*2为6.0到12.0MPa且小于复弹性模量E*1。

Description

重载子午线轮胎
技术领域
本发明涉及一种重载子午线轮胎，更具体是涉及一种高宽比为50％或更低的重载子午线轮胎，其中通过改进带束层抑制不均匀磨损和花纹沟底部的破裂。
背景技术
在用于诸如卡车和公共汽车等车辆的重载子午线轮胎中，如图8所示，在胎体径向外侧设置有带束层“a”，其通常由钢带束层帘线的三个或四个带束帘布层“b”组成，其中设置在径向最内侧的是带束层帘线相对于轮胎赤道成60±15°的角度设置的第一带束帘布层b1，依次设置在第一带束帘布层径向外侧的是带束层帘线相对于轮胎赤道成10到35°的角度设置的第二和第三带束帘布层或第二到第四带束帘布层。第二和第三带束帘布层b2和b3叠置为使得第二帘布层中的带束层帘线与第三带束帘布层中的帘线相交叉。通过此设计形成一个三角形的结构，即，第一和第二带束帘布层b1和b2之间以及第二和第三带束帘布层b2和b3之间的带束层帘线相互交叉，由此，带束层刚性得以增加，从而通过环箍效应加强了胎面部分。
随着高速公路的增加和高性能车辆的发展，由于轮胎断面高度和轮胎断面宽度的高宽比低，由此操纵稳定性良好，因此低高宽比轮胎作为重载轮胎的使用相应增加。
但是，对于低高宽比轮胎，特别是高宽比为50％或更低的轮胎，由于胎面部分宽，进而胎面轮廓扁平，传统的带束层不能呈现出充足的约束力。因此，在行驶期间，在胎面部分中、尤其是胎肩区域中的外径的增加或增长(尺寸增长)变大。由此，在胎肩区域的触地压力增加而导致不均匀磨损，并且由于温度增加，容易在带束层边缘处发生分离。而且，作用在形成于胎肩部分中的花纹沟底部的应力增加而在花纹沟底部引起诸如破裂的损伤。
木发明的目的在于提供一种低高宽比的重载子午线轮胎，其中增强了带束层的约束力来抑制胎面部分中的外径增长、尤其是胎面胎肩区域中的外径增长。
本发明的进一步目的在于提供一种高宽比最高为50％的低高宽比重载轮胎，其能够防止发生不均匀磨损、带束层边缘分离(帘线松弛)和胎面花纹沟底部内的破裂。
根据在下文的说明，本发明的这些和其他目的将变得明确。
发明内容
根据本发明，提供一种重载子午线轮胎，其包括：胎体，所述胎体从胎面部分经过一对胎侧部分延伸到一对胎圈部分中的每个胎圈芯；以及带束层，所述带束层设置在胎面部分内、胎体的径向外侧，其中：
所述带束层包括设有带束层帘线的至少三个带束帘布层，其中设置在径向最内侧的是第一带束帘布层，该第一带束帘布层的带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置，第三带束帘布层设置在所述第一带束帘布层的径向外侧，该第三带束帘布层的带束层帘线在与第一带束帘布层的带束层帘线的倾斜方向相反的倾斜方向上、以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置，第二带束帘布层设置在所述第一和第三带束帘布层之间，该第二带束帘布层的带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成最大5°的角度螺旋环绕，且其中，所述第一带束帘布层的轴向宽度W1和所述第三带束帘布层的轴向宽度W3至少是胎面触地宽度Tw的85％，差值W1-W3至少是14mm，而所述第二带束帘布层的轴向宽度W2至少是胎面触地宽度Tw的70％并小于所述第一和第三带束帘布层的宽度W1和W3，
一对增强橡胶层设置在所述第一和第三带束帘布层之间，从所述第二带束帘布层的每个轴向外端部轴向朝外延伸，以及
每个所述增强橡胶层包括：轴向内橡胶部分，其邻接于所述第二带束帘布层的轴向外端部，并具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1以及8.0到14.0Mpa的复弹性模量E*1；以及，轴向外橡胶部分，其邻接于所述轴向内橡胶部分，并且其在所述第三带束帘布层的轴向外端部处的厚度T2e至少为2.0mm，其复弹性模量E*2为6.0到12.0Mpa且小于复合弹性模量E*1。
根据本发明的另一个实施例，还提供一种重载子午线轮胎，其包括：胎体，所述胎体从胎面部分经过一对胎侧部分延伸到一对胎圈部分中的每个胎圈芯；以及，带束层，其设置在胎面部分内、胎体的径向外侧，并包括多个设有带束层帘线的带束帘布层，其中：
所述带束帘布层包括：第一带束帘布层，其设置在径向最内侧，并具有以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置的带束层帘线；第三带束帘布层，其设置在所述第一带束帘布层的径向外侧，并具有在与第一带束帘布层的带束层帘线的倾斜方向相反的倾斜方向上、以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置的带束层帘线；第二带束帘布层，其设置在所述第一和第三带束帘布层之间，并具有以相对于轮胎圆周方向成最大5°的角度螺旋环绕的带束层帘线；以及，第四带束帘布层，其设置在所述第三带束帘布层的径向外侧，并具有以相对于轮胎圆周方向成最大5°的角度螺旋环绕的带束层帘线；其中，所述第一带束帘布层的轴向宽度W1和所述第三带束帘布层的轴向宽度W3至少是胎面触地宽度Tw的85％，所述第二带束帘布层的轴向宽度W2至少是胎面触地宽度Tw的70％且小于所述第一和第三带束帘布层的宽度W1和W3，所述第四带束帘布层的轴向宽度W4至少为5mm，并且从轮胎赤道到所述第四带束帘布层的轴向外端部的距离K为轮胎触地宽度Tw的35％到40％。
一对增强橡胶层设置在所述第一和第三带束帘布层之间，从所述第二带束帘布层的每个轴向外端部轴向朝外延伸，以及
每个所述的增强橡胶层包括：轴向内橡胶部分，其邻接于所述第二带束帘布层的轴向外端部，并具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1以及8.0到14.0Mpa的复弹性模量E*1；以及，轴向外橡胶部分，其邻接于所述轴向内橡胶部分，并且其在所述第三带束帘布层的轴向外端部处的厚度T2e至少为2.0mm，其复弹性模量E*2为6.0到12.0Mpa且小于复合弹性模量E*1。
优选地，增强橡胶层的轴向内橡胶部分的肖氏(shore)A型硬度Hs1为69到79，而增强橡胶层的轴向外橡胶部分的肖氏A型硬度Hs2为65到75且小于硬度Hs1。
优选地，轴向外橡胶部分的厚度T2e等于或者大于轴向内橡胶部分的厚度T1。
优选地，增强橡胶层的轴向外橡胶部分包括厚度逐渐增加的部件，其以厚度T2逐渐增加的方式从轴向内橡胶部分的轴向外端部轴向朝外延伸。
第四带束帘布层可以是一对设置在轮胎赤道两侧的带束帘布层，且在该对带束帘布层之间留有空隙。
在本发明中，带束层由以下带束帘布层形成：第一和第三带束帘布层，其带束层帘线以10到45°角度设置而在这些带束帘布层之间交叉；第二带束帘布层，其设置在所述第一和第三带束帘布层之间，并具有基本沿圆周方向螺旋环绕的带束层帘线；以及可选的第四带束帘布层，其设置在第三带束帘布层的径向外侧，并具有优选基本沿圆周方向取向的带束层帘线；并且，每个带束帘布层的宽度设置在一特定范围中。因此，在整个宽度范围上呈现出极佳的环箍效应来防止胎面部分的外径增长，从而能够防止发生不均匀磨损、带束层边缘分离和胎面花纹沟底部内的破裂。
而且，为了防止发生由这种带束层结构的应用而导致的损害，在第二带束帘布层的轴向外侧、第一和第三带束帘布层之间设置了一对增强橡胶层，每个增强橡胶层包括具有高弹性模量的轴向内橡胶部分和具有比内橡胶部分略高的弹性模量的轴向外橡胶部分。增强橡胶层的内橡胶部分用于防止发生诸如第一和第三带束帘布层之间的层间分离的损害，而外橡胶部分用于防止在第一和第三带束帘布层的边缘发生帘线松弛。进一步地，增强橡胶层用于确保在直到带束层的边缘的范围中具有极佳的刚性，从而进一步增强了抗不均匀磨损性能、抗带束层边缘分离性能和抗破裂性能，并且它还有利于改进操纵稳定性。
所用的术语“胎面触地宽度”在此意思是当轮胎安装在标准轮辋上、充气到正常内压并加载正常载荷时，接触平面的轮胎的触地区域的最大轴向宽度。术语“标准轮辋”指轮胎所基于的标准化系统中为每个轮胎所限定的轮辋，例如，JATMA中的“标准轮辋(standard rim)”，TRA中的“设计轮辋(Design Rim)”和ETRTO中的“测量轮辋(Measuring Rim)”。术语“正常内压”指在标准化系统中为每个轮胎所限定的空气压力，例如，JATMA中的“最大空气压力(maximum airpressure)”，TRA中的“各种冷充气压力的轮胎载荷限度(Tire Load Limitsat Various Cold Inflation Pressure)”表中引用的最大值，以及ETRTO中的“充气压力(Inflation)”。术语“正常载荷”指在标准化系统中为每个轮胎所限定的载荷，例如，JATMA中的最大载荷能力，TRA中的“各种冷充气压力的轮胎载荷限度(Tire Load Limits at Various Cold InflationPressure)”表中引用的最大值，以及ETRTO中的“载荷能力”。
此外，在此所使用的术语“复弹性模量E*”指在测量温度70℃、频率10Hz、初始伸长应变10％和动态应变幅度±2％的条件下用粘弹性分光计测量的值。
所用的术语“硬度”在此意思是根据JIS K-6253用A型硬度计测量的A型硬度计硬度(肖氏A型硬度)。
附图说明
图1是本发明的实施例所示的重载子午线轮胎的横截面视图；
图2是图1所示的轮胎的胎面部分的一部分的放大横截面视图；
图3是说明带束帘布层的帘线布置的视图；
图4是本发明的另一实施例所示的重载子午线轮胎的横截面视图；
图5是图4所示的轮胎的胎面部分的一部分的放大横截面视图；
图6是说明图4所示的轮胎的带束帘布层的帘线布置的视图；
图7是说明根据另一实施例的轮胎的带束层的带束帘布层的帘线布置的视图；
图8是说明传统轮胎的带束帘布层的帘线布置的视图。
具体实施方式
现在参照附图解释本发明的实施例。
如图1所示，根据本发明的重载子午线轮胎1至少包括：环面形胎体6，其从胎面部分2经过胎侧部分3延伸到相对的胎圈部分4的每个胎圈芯5；和带束层7，其设置在胎面部分2内、胎体6的径向外侧。在此实施例中，示出了一种高宽比为50％或更小的低高宽比轮胎。高宽比是指轮胎断面高度与轮胎断面宽度的比值(轮胎断面高度/轮胎断面宽度)。
胎体6包括至少一个胎体帘布层6A(在此实施例中为一个胎体帘布层)，其中胎体帘线以相对于轮胎圆周方向成75到90°的角度设置。胎体帘布层6A由环面形主体部分6a以及翻卷部分6b构成，所述主体部分6a经过轮胎的胎冠区从一个胎圈芯5延伸到相对的胎圈芯5，所述翻卷部分6b与主体部分6a的两端相连并绕胎圈芯5从轮胎的轴向内侧向轴向外侧翻卷，从而锚定胎体帘布层。胎体帘线优选地为钢帘线，但是根据情况需要，也可以使用有机纤维帘线，例如：芳香族聚酰胺、尼龙、人造纤维、聚酯帘线。
在主体部分6a与每个翻卷部分6b之间设置三角胶芯橡胶8，其具有大致为三角形的横截面，所述三角胶芯橡胶从胎圈芯5径向朝外以减缩的方式延伸且用于增强胎圈部分。
在该实施例中所示的三角胶芯橡胶8为由径向内三角胶部分8A和径向外三角胶部分8B组成的两层结构，所述径向内三角胶部分8A由硬度为80到90的硬橡胶制成，所述径向外三角胶部分8B由硬度为40到60的软橡胶制成并且设置在内三角胶部分8A的径向外侧或轴向外侧。从胎圈基线BL到尖端8e的三角胶芯橡胶8的高度HI为轮胎断面高度HO的35％到50％。由于三角胶芯橡胶8的高度相对较大，它用于增强胎侧部分的刚性以改善操纵稳定性，同时抑制在其尖端8e处发生损坏。
带束层7包括至少三个帘布层，通常为三层或四层，其带束层帘线由钢制成。根据图1所示的实施例的轮胎1包括由四个带束帘布层组成的带束层7，其中第一到第四带束帘布层7A到7D以从轮胎的径向内部朝径向外部的次序接连地叠置。
如图3所示，第一带束帘布层7A设置在带束层的径向最内侧，其带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度α1取向。第二带束帘布层7B设置在第一带束帘布层7A上，使得其带束层帘线大致沿圆周方向螺旋环绕，即以相对于圆周方向成最大5°的角度α2螺旋环绕。第三带束帘布层7C设置在第二带束帘布层7B径向外侧，使得其带束层帘线在与第一带束帘布层7A的带束层帘线的倾斜方向相反的倾斜方向上、以相对于圆周方向成10到45°的角度α3取向。第四带束帘布层7D可选地使用，因此，在此实施例中采用的第四带束帘布层7D未特别地限定。如图1所示的轮胎1包括第四带束帘布层，其钢帘线在与第三带束帘布层7C的帘线倾斜方向相同的方向上、以相对于圆周方向成10到45°的角度α4取向。
第一带束帘布层7A的轴向宽度W1和第三带束帘布层7C的轴向宽度W3分别为胎面触地宽度Tw的85％或更多。第二带束帘布层7B的轴向宽度W2为胎面触地宽度Tw的70％或更多，且小于第一和第三带束帘布层的宽度W1和W3。轴向宽度W1和轴向宽度W3选择为使差值W1-W3至少为14mm，换句话说，第一和第三带束帘布层7A和7D的轴向外端相互间隔的轴向距离L至少为7mm，由此减轻在第一和第三带束帘布层的外端的应力集中。第四带束帘布层7D的轴向宽度W4至少小于第三带束帘布层7C的宽度W3。在图1所示的实施例中，第四带束帘布层7D的轴向宽度大于宽度W2以加强增强效果。带束帘布层宽度W1和W3的上限为胎面触地宽度Tw的100％。
在带束层7中，构建为第一到第三带束帘布层7A到7C中任一个的带束层帘线与另一个带束帘布层的带束层帘线交叉以形成三角形结构，从而能够确保必须的带束层刚性。而且，由于第二带束帘布层7B设置为其带束层帘线基本沿圆周方向取向，对胎面部分2的约束力能够显著地增加。因此，带束层7在整个宽度范围上呈现出极佳的环箍效应来抑制胎面部分的外径增长，从而能够有效地防止发生不均匀磨损、带束层边缘分离和胎面花纹沟的底部中的破裂。
如果第一和第三带束帘布层7A和7C的宽度W1和W3小于胎面触地宽度Tw的85％，或者如果第二带束帘布层7B的宽度W2小于胎面触地宽度Tw的70％，则在胎肩部分未充分地呈现出环箍效应，因此就不能充分地获得抑制不均匀磨损、带束层边缘分离和胎面花纹沟底部破裂的发生的效果。
另一方面，具有上述结构的带束层的应用往往容易引起分离损坏，例如在带束层的两个边缘部分处的第一和第三带束帘布层之间的层间分离。因此，在本发明中，将从第二带束帘布层7B的各轴向外端Be轴向朝外延伸的增强带束层10设置在第二带束帘布层7B的两侧、第一和第三带束帘布层7A和7C之间，如图2所示。
每个增强橡胶层10包括：轴向内橡胶部分10A，其与第二带束层7B的轴向外端部Be相连并保持大致恒定厚度T1沿轴向方向延伸，且其复弹性模量E*1为8.0到14.0Mpa；以及，轴向外橡胶部分10B，其与轴向内橡胶部分10A相连，且其复弹性模量E*2为6.0到12.0Mpa并小于复弹性模量E*1。
这样的增强橡胶层10用于增强位于第二带束帘布层7B轴向外侧的部分，从而确保在直到带束层7的边缘的范围内具有极佳的刚性，由此进一步地加强了抗不均匀磨损性能和抗破裂性能。而且，由于在增强橡胶层10的内橡胶部分10A中使用了具有高弹性的橡胶，能够抑制在第一和第三带束帘布层7A和7C之间的运动以防止层间分离。而且，由于外橡胶部分10B的弹性比内橡胶层部分10A的弹性小，能够减轻集中在第一和第三带束帘布层7A和7C的边缘的剪切力以抑制在这些带束层边缘处的帘线松弛(带束层边缘分离)。
要求增强橡胶层10的内橡胶部分10A具有在1.5到4.0mm范围内的基本恒定的厚度T1，外橡胶部分10B在第三带束帘布层7C的轴向外端处具有至少为2.0mm的厚度T2e。如果厚度T1小于1.5mm，层间分离易于发生，如果大于4.0mm，增强效果降低进而破裂易于发生。而且，如果厚度T2e小于2.0mm，帘线松弛易于在第一和第三带束帘布层7A和7C的边缘发生。根据此观点，厚度T1优选地为至少1.75mm，厚度T2e优选地至少为2.75mm，更优选的是为至少3.0mm，最优选地为至少3.25mm。厚度T2e的上限没有特别的限定，但是优选的是厚度为4.5mm或更少。
如果内橡胶部分10A的复弹性模量E*1大于14.0MPa，层间分离易于发生，如果小于8.0MPa，增强效果降低，进而破裂易于发生。而且，如果外橡胶部分10B的复弹性模量E*2大于12.0MPa，在第一和第三带束帘布层7A和7C的边缘处帘线松弛易于发生，如果小于6.0MPa，增强效果被降低，进而破裂易于发生。
复弹性模量E*1和E*2之间的差值E*1-E*2优选地为1.0到4.0MPa。
由于如上所述的相同原因，内橡胶部分10A的硬度Hs1优选地为69到79，外橡胶部分10B的硬度Hs2选自65到75的范围且小于硬度Hs1。
就层间分离控制和帘线松弛控制之间的平衡而言，内橡胶部分10A的轴向宽度Li优选地为增强橡胶层10的轴向完全宽度Lo的20％到50％。就帘线松弛控制而言，外橡胶部分10B的边缘的厚度T2e优选地为不小于厚度T1，尤其是大于厚度T1。为此目的，如图2所示实施例，增强橡胶层10的外橡胶部分10B优选地包括厚度逐渐增加的部分10Ba，其从内橡胶部分10A的轴向外端轴向朝外延伸，且其中外橡胶部分10B的厚度T2朝带束层边缘逐渐增加。特别优选地，形成延伸至第三带束帘布层7C的边缘的厚度逐渐增加的部分10Ba。
第一带束帘布层7A的轴向外端部分与胎体6分离，它们之间的距离沿朝轮胎的轴向外侧的方向逐渐增加。在每个空间J中设置具有大致三角形横截面的缓冲橡胶11以进一步地抑制带束帘布层7A的边缘处的损坏的发生。缓冲橡胶11的复弹性模量E*3为2.0到5.0MPa，满足E*3＜E*2≤E*1的关系。在本发明中，由于第一带束帘布层7A的帘线角度α1与传统的带束层帘线角度相比较小，第一带束帘布层7A和胎体6之间的剪切力趋于增加。因此，在此实施例中，另外在缓冲橡胶11上设置了厚度为0.5到2.0mm的薄辅助层部分11a以延伸至在第一带束帘布层7A和胎体层6A之间穿过的轮胎赤道，从而减小剪切力。
在带束层7的每个边缘部分的径向内侧设置的缓冲橡胶11以渐缩的方式沿胎体帘布层6A延伸并在三角胶芯橡胶8的尖端8e径向上方的部位终止。
在带束层7的径向外侧设置胎面橡胶2G。如图2所示，胎面橡胶2G可以通过粘合橡胶层12设置在胎面部分2中，所述的粘合橡胶层12比辅助层部分11A薄，例如，其厚度为0.5mm或更小。粘合橡胶层12设置为覆盖第四带束帘布层7D的径向外表面、第三带束帘布层7C的径向外表面、增强橡胶层10的边缘表面和缓冲橡胶11的径向外表面。增强橡胶层10的边缘表面通过粘合橡胶层12邻接于胎面橡胶2G的基础橡胶部分2Gb。可以应用已知的基础橡胶2Gb，例如，它的硬度为约64、复弹性模量为约5MPa。增强橡胶层10的内、外橡胶部分10A和10B具有比基础橡胶部分2Gb高的硬度和弹性。
现在参见图4到图7，其说明了本发明的另外一个实施例，其中重载子午线轮胎1包括代替具有如上所述结构的带束层7的带束层7，该带束层7包括至少四个基本带束帘布层，即具有特殊帘线布置的第一到第四带束帘布层7A到7D。
如图6所示，第一带束帘布层7A设置在带束层7的径向最内侧，使得其带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度α1取向。第二带束帘布层7B设置在第一带束帘布层7A上，使得其带束层帘线基本沿圆周方向螺旋环绕，即以相对于圆周方向成最大5°的角度α2螺旋环绕。第三带束帘布层7C设置在第二带束帘布层7B径向外侧，使得其帘线在与第一带束帘布层7A的帘线的倾斜方向相反的倾斜方向上、以相对于圆周方向成10到45°的角度α3取向。
如图4到7所示的实施例，第四带束帘布层7D由一对带束帘布层组成，该对带束帘布层可以设置为相互接触或者可以设置为在它们之间留有空隙。如上提及的第一实施例所述，设置在第三带束帘布层7C上的第四带束帘布层7D可以是单个层。单个带束帘布层7D或一对带束帘布层7D的帘线基本沿圆周的方向螺旋环绕，即以相对于圆周方向成最大5°的角度α4螺旋环绕。
如图4到6所示，根据情况需要，可以进一步地在第三带束帘布层7C径向外侧、一对带束帘布层7D之间设置第五带束帘布层7E。在此实施例中第五带束帘布层7E未特别限定。如图4到6所示的轮胎1包括第五带束帘布层7E，其钢帘线在与第三带束帘布层7C的帘线倾斜方向相同的倾斜方向上、以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度α5取向。
根据此实施例的带束层的优点是能够进一步地抑制外径的增长。
第一带束帘布层7A的轴向宽度W1和第三带束帘布层7C的轴向宽度W3分别为胎面触地宽度Tw的85％或更多。第二带束帘布层7B的轴向宽度W2为胎面触地宽度Tw的70％或更多且小于第一和第三带束帘布层的宽度W1和W3。优选地，轴向宽度W1和轴向宽度W3选择为使差值W1-W3至少为14mm，换句话说，第一和第三带束帘布层7A和7D的轴向外端相互间隔的轴向距离L至少为7mm，由此第一和第三带束帘布层的外端的应力集中被减弱。帘布层宽度W1和W3的上限为胎面触地宽度Tw的100％。每个第四带束帘布层7D的轴向宽度W4为至少5mm，从轮胎赤道到每个第四带束帘布层7D的轴向外端的距离K为胎面触地宽度Tw的35％到40％。
如图7所示，每个第四带束帘布层7D的轴向宽度W4可以等于距离K。在此情况下，一对带束帘布层7D设置为使得两个带束帘布层7D、7D的轴向内边缘在轮胎赤道C处相互接触。如上所述，代替一对第四带束帘布层7D、7D，可以使用单个带束帘布层7D，比如其中带束层帘线以相对于圆周方向成最大5°的角度α4取向。
如图4到6所示的在设置一对其间留有空隙的第四带束帘布层7D的情况下，优选地，在它们之间设置第五带束帘布层7E。此时，每个带束帘布层7D的轴向宽度选自5到135mm的范围。例如，每个带束帘布层7D的轴向宽度W4可以为胎面触地宽度Tw约1.3％到约20％，特别是约1.5％到15％。
在带束层7中，构建为第一到第三带束帘布层7A到7C的任一个的带束层帘线与另一个带束层帘线交叉以形成牢固的三角形结构，由此能够确保必须的带束层刚性。而且，由于第二带束帘布层7B设置为使得其带束层帘线基本沿圆周方向取向，胎面部分2的约束力能够显著地增加。此外，第四带束帘布层7D用于加强性地增强胎肩区域的约束力——该胎肩区域通常倾向于缺乏约束力。因此，与第二带束帘布层7B相配合，第四带束帘布层7D均匀地在整个宽度范围上展现出极佳的环箍效应来抑制了胎面部分的外径增加，从而能够有效地防上不均匀磨损、带束层边缘分离和在胎面花纹沟底部处的破裂的发生。
如果第一带束帘布层7A的轴向宽度W1和第三带束帘布层7C的轴向宽度W3小于胎面触地宽度Tw的85％，或者如果第二带束帘布层7B的轴向宽度W2小于胎面触地宽度Tw的70％，在胎肩部分处，环箍效应未充分展现，相应地不能充分地获得抑制不均匀磨损、带束层边缘分离和胎面花纹沟底部处破裂的发生的效果。如果第四带束帘布层7D的宽度W4小于5mm，以及如果从轮胎赤道到第四带束帘布层7D的轴向外边缘的距离K小于胎面触地宽度Tw的35％，在胎肩区域，环箍效应没有充分展现，相应地不能充分地获得抑制不均匀磨损、带束层边缘分离和在面花纹沟底部处破裂的发生的效果。如果相对第四带束帘布层7D的轴向外边缘的距离K大于胎面触地宽度Tw的40％，在第四带束帘布层7D的轴向外边缘的张力增加，因此特束层帘线趋于破损。
为了防止发生分离损坏，例如在带束层两个边缘部分处的第一和第三带束帘布层7A和7C之间的层间分离，以与如图1到3所示的第一实施例相同的方式，在第二带束帘布层7B的两侧、第一和第三带束帘布层7A和7C之间设置从第二带束帘布层7B的各轴向外边缘轴向朝外延伸的增强橡胶层10。
关于如图1到3所示的实施例所解释的轮胎1的所有其他部件，包括三角胶芯橡胶8和缓冲橡胶11，也可应用于如图4到7所示的实施例。
虽然参照附图介绍了本发明的优选实施例，不言而喻，本发明并不仅仅限于这些实施例，可以进行各种变化和修改。通过以下例子和对比例，更具体地说明和解释了本发明。
例子1到4和对比例1到6
图1所示的具有基础结构的低高宽比的重载子午线轮胎(尺寸：435/45R22.5)是根据表1所示的规格制造的，并通过如下所述的方法测试抗不均匀磨损性能、在花纹沟底部的抗破裂性能以及轮胎的胎面耐久性。在这些例子和对比例中所制造的轮胎中，第一带束帘布层7A的带束层帘线角度α1为相对于圆周方向+18°，第二带束帘布层7B的带束层帘线角度α2大致为0°(螺旋环绕)，第三带束帘布层7C的带束层帘线角度α3为-18°，第四带束帘布层7D的带束层帘线角度α4为-18°。
作为对照标准的是根据如图8所示的传统带束层帘线布置所制造的轮胎，其中第一带束帘布层b1的带束层帘线角度α1为相对于圆周方向+50°，第二带束帘布层b2的带束层帘线角度α2为+18°，第三带束帘布层b3的带束层帘线角度α3为-18°，第四带束帘布层b4的带束层帘线角度α4为-18°
<抗不均匀磨损性能>
每个轮胎都安装到轮辋上(尺寸：22.5×14.00)，充气至内压为900kPa，附装到2-D·4型测试小汽车的全部轮子上，在包括高速公路、城镇道路和山路的实际公路上行驶10,000公里。在行驶后测量胎肩花纹沟的深度。结果基于将对照标准的结果为100的指数示出。值越大，抗不均匀磨损性能越好。
<抗破裂性能>
在测量抗不均匀磨损性能的行驶测试之后，直观观察胎肩花纹沟的底部中破裂的存在情况。在表中，符号○表示没有破裂，符号×表示有破裂。
<耐久性>
在测量抗不均匀磨损性能的行驶测试之后，拆除轮胎，直观观察在第一和第三带束帘布层之间的层间分离的存在情况和第一和第三带束帘布层边缘处的帘线松弛的存在情况。在表中，符号○表示没有层间分离或帘线松弛，符号×表示有层间分离或帘线松弛。
测试结果示于表1。
表1
 对照标准   例子1   例子2   例子3  例子4  比较例1   比较例2 比较例3  比较例4    比较例5    比较例6
  带束层结构帘布层宽度W1(W1/Tw)帘布层宽度W2(W2/Tw)帘布层宽度W3(W3/Tw)帘布层宽度W4(W4/Tw)距离L(mm)    图80.910.960.920.42-    图30.960.720.910.8110    图30.960.720.920.817    图30.960.720.910.8110   图30.960.700.910.8110   图30.960.720.930.815    图30.960.720.910.8110    图30.960.640.910.8110    图30.960.720.910.8110     图30.960.720.910.8110    图30.960.680.910.8110
  增强橡胶层内橡胶部分复弹性模量E*1(MPa)厚度T1(mm)外橡胶部分复弹性模量E*2(MPa)厚度T2e(mm)是否存在厚度增加部分 否--否--- 是9.31.7是9.32.0是 是10.31.7是9.32.0是 是10.32.0是9.32.0否 是10.31.7是9.32.0是 是10.31.7是9.32.0是 是10.31.0是9.32.0是 是10.31.7是9.32.0是 是10.34.5是9.32.0否 是10.31.3是9.32.0是 是10.31.7是9.32.0是
  抗不均匀磨损性能抗破裂性能胎面耐久性层间分离帘线松弛    100×--    150○○○    150○○○    150○○○   150○○○   150○○×(10mm)    150○×○    100×○○    100×○○     150○×○    150×○○
例子5到8和对比例7到9
图4所示的具有基础结构的低高宽比的重载子午线轮胎(尺寸：435/45R22.5)是根据表2所示的规格制造的，并通过如下所述的方法测试抗不均匀磨损性能、在花纹沟底部的抗破裂性能、胎面耐久性以及抗外径增长性能。在这些例子和对比例中所制造的轮胎中，第一带束帘布层7A的带束层帘线角度α1为相对于圆周方向+18°，第二带束帘布层7B的带束层帘线角度α2大致为0°(螺旋环绕)，第三带束帘布层7C的带束层帘线角度α3为-18°，第四带束帘布层7D的带束层帘线角度α4大致为0°(螺旋环绕)，第五带束帘布层7E的带束层帘线角度α5为-18°。
在例子5、6和8以及对比例7到9中，一对第四带束帘布层7D设置在第五带束帘布层7E的两轴向外侧上。在例子7中，设置单个第四带束帘布层7D而非一对第四带束帘布层7D。
以上述的相同方式测量抗不均匀磨损性能和抗破裂性能。用以下方法测量耐久性和抗外径增长性能。
<耐久性>
在测量抗不均匀磨损性能的10,000公里行驶测试之后，拆除轮胎，直观观察第一和第三带束帘布层之间的层间分离存在情况和在第二和第四带束帘布层边缘处的帘线破损存在情况。在表2中，符号○表示没有层间分离或帘线破损，符号×表示有层间分离或帘线破损。如果观察到层间分离，测量分离长度，并显示在表中。
<抗外径增长性能>
在轮辋为22.5×14.00、内压900kPa、轮胎载荷41.68kN和速度40km/h的条件下，采用转鼓测试仪使轮胎行驶25小时。在胎面表面测量轮胎外径的增加，并采用了最大值。
测试结果示于表2。
从表1和表2的结果，可以理解根据本发明，在没有使胎面耐久性劣化的情况下，能够抑制不均匀磨损和胎面花纹沟底部的破裂。
表2
 对照标准   例子5    比较例7   比较例8   比较例9    例子6   例子7   例子8
  带束层结构帘布层宽度W1(W1/Tw)帘布层宽度W2(W2/Tw)帘布层宽度W3(W3/Tw)帘布层宽度W4(mm)帘布层宽度W5(W5/Tw)距离K(K/Tw)距离L(mm)     图80.910.960.92-0.45--    图60.960.720.91400.520.3710     图60.960.720.91670.520.4410     图60.960.720.91190.450.3010     图60.960.720.9140.520.3710     图60.960.720.93400.520.375   图3*0.960.720.91135-0.3710    图60.960.720.91400.520.3710
  增强橡胶层内橡胶部分复弹性模量E*1(MPa)厚度T1(mm)外橡胶部分复弹性模量E*2(MPa)厚度T2e(mm)是否存在厚度增加部分 否--否--- 是10.32.0是9.33.5是 是10.32.0是9.33.5是 是10.32.0是9.33.5是 是10.32.0是9.33.5是 是10.32.0是9.33.5是 是10.32.0是9.33.5是 是10.32.0是9.32.5是
  抗不均匀磨损性能抗破裂性能胎面耐久性层间分离在第二带束帘布层边缘帘线破损在第四带束帘布层边缘帘线破损抗外径增长性能     100×○○-4    180○○○○1.8     180○○○×1.8     160○○○○2.2     170○○○○2     180○10mm○○1.8   180○○○○1.8    180○10mm○○1.8
*例子7的轮胎具有如图3所示的带束层结构，但是第四带束帘布层的帘线角度α4约为0°。

Claims (10)

1.一种重载子午线轮胎，其包括：胎体，所述胎体从胎面部分经过一对胎侧部分延伸到一对胎圈部分中的每个胎圈芯；和带束层，所述带束层设置在胎面部分中的胎体径向外侧，其中：
所述带束层包括设有带束层帘线的至少三个带束帘布层，其中，第一带束帘布层设置在径向最内侧，其带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置；第三带束帘布层设置在所述第一带束帘布层径向外侧，其带束层帘线在与所述第一带束帘布层的带束层帘线的倾斜方向相反的倾斜方向上、以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置；第二带束帘布层设置在所述第一和第三带束帘布层之间，其带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成最大5°的角度螺旋环绕；且其中，所述第一带束帘布层的轴向宽度W1和所述第三带束帘布层的轴向宽度W3至少为胎面触地宽度Tw的85％，其差值W1-W3至少是14mm，所述第二带束帘布层的轴向宽度W2至少为胎面触地宽度Tw的70％且小于所述第一和第三带束帘布层的宽度W1和W3；
一对增强橡胶层设置在所述第一和第三带束帘布层之间，从所述的第二带束帘布层的各轴向外端部轴向朝外延伸，以及
每个所述增强橡胶层包括：轴向内橡胶部分，其与所述第二带束帘布层的轴向外端部相连，并且其具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1以及8.0到14.0Mpa的复弹性模量E*1；轴向外橡胶部分，其与所述的轴向内橡胶部分相连，并且其在所述的第三带束帘布层的轴向外端部处的厚度T2e至少为2.0mm，其复弹性模量E*2为6.0到12.0MPa并小于复弹性模量E*1。
2.如权利要求1所述的重载子午线轮胎，其特征在于：每个所述的增强橡胶层的所述轴向内橡胶部分的肖氏A型硬度Hs1为69到79，所述轴向外橡胶部分的肖氏A型硬度Hs2为65到75且其小于硬度Hs1。
3.如权利要求1所述的重载子午线轮胎，其特征在于：所述轴向外橡胶部分的厚度T2e不小于所述轴向内橡胶部分的厚度T1。
4.如权利要求1所述的重载子午线轮胎，其特征在于：每个所述的增强橡胶层的所述轴向外橡胶部分包括一厚度逐渐增加的部件，其以逐渐增加其厚度T2的方式从所述轴向内橡胶部分的轴向外端部轴向朝外延伸。
5.如权利要求1所述的重载子午线轮胎，其特征在于：所述带束层包括第四带束帘布层，其设置在所述第三带束帘布层的径向外侧，且其带束层帘线在与所述第三带束帘布层的帘线倾斜方向相同的倾斜方向上、以相对于圆周方向成10到45°的角度取向。
6.如权利要求1所述的重载子午线轮胎，其特征在于：所述带束层包括第四带束帘布层，其设置在所述第三带束帘布层的径向外侧，且其带束层帘线以相对于圆周方向成最大5°的角度取向。
7.一种重载子午线轮胎，包括：胎体，所述胎体从胎面部分经过一对胎侧部分延伸到在一对胎圈部分中的每个胎圈芯；带束层，其在胎面部分内、胎体的径向外侧，且包括多个带束帘布层，其中：
所述带束层包括：第一带束帘布层，其设置在径向最内侧并且其带束层帘线以相对于圆周方向成10到45°的角度设置；第三带束帘布层，其设置在所述第一带束帘布层的径向外侧并且其带束层帘线在与所述第一带束帘布层的带束层帘线倾斜方向相反的倾斜方向上、以相对于轮胎圆周方向成10到45°的角度设置；第二带束帘布层，其设置在所述第一和第三带束帘布层之间并且其带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成最大5°的角度螺旋环绕；第四带束帘布层，其设置在所述第三带束帘布层的径向外侧并且其带束层帘线以相对于轮胎圆周方向成最大5°的角度螺旋环绕；其中，所述第一带束帘布层的轴向宽度W1和所述第三带束帘布层的轴向宽度W3至少为胎面触地宽度Tw的85％，所述第二带束帘布层的轴向宽度W2至少为胎面触地宽度Tw的70％且小于所述第一和第三带束帘布层的宽度W1和W3，所述第四带束帘布层的轴向宽度W4至少为5mm，并且从轮胎赤道到所述第四带束帘布层的轴向外端部的距离K为轮胎触地宽度Tw的35到40％，
一对增强橡胶层设置在所述第一和第三带束帘布层之间，从所述的第二带束帘布层的各轴向外端部轴向朝外延伸，以及
每个所述增强橡胶层包括：轴向内橡胶部分，其与所述第二带束帘布层的轴向外端部相连，并且其具有1.5到4.0mm的基本恒定的厚度T1和8.0到14.0Mpa的复弹性模量E*1；轴向外橡胶部分，其与所述轴向内橡胶部分相连，并且其在所述第三带束帘布层的轴向外端部处具有至少为2.0mm的厚度T2e，其复弹性模量E*2为6.0到12.0MPa且小于复弹性模量E*1。
8.如权利要求7所述的重载子午线轮胎，其特征在于：所述第四带束帘布层是一对带束帘布层，其设置在相对于轮胎赤道的两侧上并且在它们之间留有间隙。
9.如权利要求8所述的重载子午线轮胎，其特征在于：一第五带束帘布层设置在所述第三带束帘布层的径向外侧、位于所述一对第四带束帘布层之间，其带束层帘线在与所述的第三带束帘布层的帘线的倾斜方向相同的倾斜方向上、以相对于圆周方向成10到45°的角度取向。
10.如权利要求7所述的重载子午线轮胎，其特征在于：所述第一带束帘布层的轴向宽度W1和所述第三带束帘布层的轴向宽度W3之间的差值W1-W3至少为14mm。
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