专利名称：重载荷用充气子午线轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在胎缘部的构造中带有特征的耐久性高的重载荷用充气子午线轮胎。
背景技术：
一般来说，充气子午线轮胎如图2、3所示，具有被架设在一对胎缘(bead)部2上配置的由径向的帘线(cord)排列构成的至少一层的胎体层(carcass ply)1。胎体层1的两个端部，在胎缘部2中被绕着胎缘芯3和设置于该轮胎外周侧的橡胶填料4，从内侧向外侧卷上而结合固定。即，胎体层1由形成轮胎骨架的主体层1a、被卷起在胎缘部2上的卷起层1b构成。在卷起层1b的轮胎宽度方向外侧，根据需要设置有具有钢丝帘线或有机纤维帘线的胎缘加强层21。另外，在具有槽9的胎面(tread)部7的胎体层1的外侧，形成有多个皮带(belt)层8。
重载荷用充气轮胎中，在高内压下的使用过程中，张力作用于胎体层1，卷起层被向胎缘芯3侧拉伸。这样，胎缘芯3就受到旋转扭矩，轮辋凸缘(rim flange)11上方的胎缘部2就向轮胎宽度方向外侧大幅度伸出变形。另外，在高载荷下的使用过程中，由轮胎的负载转动造成的冲击被传递给轮辋凸缘11上方的胎缘部2。当由于该伸出变形或轮胎的负载转动，变形集中在卷起层1b的端部1c(以下有时称为卷起端)时，就会有在早期引起分离的情况，从而成为使胎缘耐久力恶化的主要原因。
所以，以往作为改善胎缘耐久力的方法，在下述专利文献1、2中，公开有使配置卷起端的橡胶垫的硬度比较硬的重载荷用充气轮胎。另外，在下述专利文献3中，公开有设有覆盖卷起端和胎缘加强层的端部的包覆橡胶的重载荷用充气轮胎，在下述专利文献4、5中，公开有通过利用规定的配比的橡胶组合物构成覆盖卷起端的包覆橡胶来提高胎缘耐久力的重载荷用充气轮胎。
但是，以往的构造中，由于将卷起端设置于比胎缘加强层更靠轮胎径向外侧，即使不是这样也将卷起层设置于轮辋凸缘上方，因此卷起端就容易受到所述的胎缘部的伸出变形或轮胎的负载转动的影响，从而使胎缘耐久力降低。另一方面，在将卷起端的高度设定得较低的情况下，由于所述的张力，卷起层就容易被向胎缘芯侧拉伸，从而有产生沿着卷起方向的剪切力而使变形变大的问题。而且，在下述专利文献4中，虽然公开有将卷起端设置于比胎缘加强层(胎圈包布)更靠轮胎径向内侧的构造，但是此种构造是简单地将胎缘加强层设置于卷起端的上方的构造，对于使卷起端的高度比以往更低或卷起端和轮辋凸缘的位置关系等的构成没有公开。
专利文献1特开平3-224805号公报专利文献2特开平5-96915号公报专利文献3特开平5-319035号公报专利文献4特开平9-156325号公报专利文献5特开2001-277822号公报发明内容本发明的目的在于，提供一种很难产生卷起端处的分离、耐久性优良的重载荷用充气子午线轮胎。
所述目的可以利用如下所述的本发明来实现。
即，本发明的重载荷用充气子午线轮胎是具备由架设在一对胎缘部上设置的主体层、和绕着所述胎缘部所具有的胎缘芯及配置在该胎缘芯的轮胎外周侧的橡胶填料而从内侧向外侧卷绕而结合固定的卷起层构成的至少一片胎体层的重载荷用充气子午线轮胎，其特征是，具备覆盖所述卷起层的端部的包覆橡胶、和比该包覆橡胶更软并覆盖所述包覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的软质橡胶垫，从所述主体层的外周侧面向安装于规定轮辋时的轮辋凸缘外周侧端拉出的法线与所述卷起层的端部的距离小于15mm。
本发明的重载荷用充气子午线轮胎中，通过使从主体层的外周侧面向安装于规定轮辋时的轮辋凸缘外周侧端拉出的法线与卷起层的端部(卷起端)之间的距离小于15mm，而不将卷起层设置于轮辋凸缘上方，因此卷起端就很难受到胎缘部的伸出变形或轮胎的负载转动的影响，因此能够抑制变形向卷起端集中。另外卷起端的高度不会变得过低，因而不会被向胎缘芯侧过度拉伸。这里，所谓规定轮辋是指，与轮胎尺寸对应地由JATMA决定的标准的轮辋。另外，所述构成中，虽然与以往相比，卷起层更容易被向胎缘芯侧拉伸，但是通过将卷起端用比较硬的包覆橡胶覆盖，就会有效地分散作用于卷起端的变形，另外通过将该包覆橡胶用软质橡胶垫覆盖，就可以缓和该变形，而有效地延缓分离的发生。
在上述中，最好在所述软质橡胶垫的轮胎宽度方向外侧，设置轮胎外周侧端被设置于比所述卷起层的端部更靠轮胎径向外侧的钢丝帘线加强层。
通过在软质橡胶垫的轮胎宽度方向外侧，设置轮胎外周侧端被配置于比卷起层的端部更靠轮胎径向外侧的钢丝帘线加强层，就可以有效地加强轮辋凸缘上方的胎缘部，从而可以确保对于轮胎的负载转动等的耐久性。
图1是表示本发明的重载荷用充气子午线轮胎的一个例子的主要部分剖视图。
图2是表示本发明的重载荷用充气子午线轮胎的一个例子的子午线剖视图。
图3是表示以往的重载荷用充气轮胎的胎缘部的一个例子的主要部分剖视图。
图中1-胎体层，1a-主体层，1b-卷起层，1c-卷起端，2-胎缘部，3-胎缘芯，4-橡胶填料，5-钢制加强层，6-尼龙加强层，10-轮辋，11-轮辋凸缘，15-包覆橡胶，16-橡胶垫，17-橡胶垫，a-法线和卷起层的端部之间的距离，L-法线。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示安装在规定轮辋上的本发明的重载荷用充气子午线轮胎的一个例子的主要部分剖视图。
本发明的重载荷用充气子午线轮胎如图1所示，具备将钢丝帘线或高强度有机纤维帘线等沿轮胎径向排列的1层或多层胎体层1。胎体层1由被架设在一对胎缘部2上设置的主体层1a、绕着胎缘芯3及橡胶填料4而从内侧向外侧卷绕并结合固定的卷起层1b构成。
胎缘芯3是将被橡胶覆盖的截面圆形的胎缘金属丝依次层叠卷绕而构成最紧密地填充的集合体而形成的。本实施方式中，将该集合体的截面形状制成六边形，按照使其底边与轮辋10大致平行的方式配置。这样，就可以防止由外力造成的截面形状的变形。橡胶填料4形成沿轮胎径向延伸的截面近似三角形，而被设置在胎缘芯3的轮胎外周侧，所例举的橡胶硬度(依照JISK6253的轮胎A杜罗回跳式硬度计硬度实验而测定的橡胶硬度，以下相同)为76～88°。
本发明中，当从主体层1a的外周侧面向轮辋凸缘11的外周侧端拉出法线L时，法线L和卷起层1b的端部1c(以下有时称为卷起端1c)之间的距离a小于15mm，更优选小于10mm。这样，由于卷起层1b不被设置在轮辋凸缘11的上方，因此卷起端1c就很难受到胎缘部的伸出变形或轮胎的负载转动的影响。另外，卷起端1c的高度不会变得过低，卷起层1b不会被向胎缘芯3侧过度拉伸。而且，法线L和卷起层1c之间的距离a为从卷起端1c的厚度中心向法线L垂下的垂线的长度。
另外，本发明中，卷起端1c被比较硬的包覆橡胶15所覆盖。本发明由于是如上所述将卷起端1c设置于所述范围中的方案，因此与以往相比，虽然卷起层1b更容易被向胎缘芯3侧拉伸，但是通过将卷起端1c用包覆橡胶15覆盖，另外，将包覆橡胶15用后述的比较软的橡胶垫16、17覆盖，就可以有效地分散、缓和作用于卷起端1c上的变形，从而可以延缓分离的发生。
本实施方式中，包覆橡胶15是通过将边缘带12(例如0.6mm厚)成截面コ字形地贴附在卷起端1c上，从该轮胎宽度方向两侧将橡胶片14(例如1.5mm厚)沿着卷起层1b贴附而形成的。边缘带12和橡胶片14既可以由相同配比的橡胶构成，也可以由不同配比的构成。另外，边缘带12也可以由例如尼龙等有机纤维构成。
包覆橡胶15的橡胶硬度优选69～79°。橡胶硬度小于69°时或超过79°时，由于与胎体层1的刚性差变大，因此分散卷起端1c的变形的效果就会减小，胎缘耐久力的改善效果就有变小的倾向。而且，本实施方式中，所谓包覆橡胶15的橡胶硬度是指橡胶片14的橡胶硬度。
包覆橡胶15被设置在沿着卷起层1b的延长方向的区域中。从卷起端1c到包覆橡胶15的轮胎外周侧端的垂直于法线L方向的距离b优选为5mm以上，更优选为10mm以上。这样，就可以有效地分散卷起端1c的变形。
橡胶垫16被按照使下方进入卷起层1b和橡胶填料4之间的方式，设置在沿轮胎径向延伸的区域中。另外，橡胶垫17被按照与橡胶垫16一起夹入卷起层1b的方式，设置在沿轮胎径向延伸的区域中。橡胶垫16、17都比包覆橡胶15更软，并且覆盖着包覆橡胶15的轮胎宽度方向两侧(即，橡胶垫16、17相当于所述软质橡胶垫)。这样，就可以有效地缓和作用于卷起端1c上的变形，从而可以延缓分离的发生。
橡胶垫16、17优选比包覆橡胶15的橡胶硬度低2～15°，更优选低3～12°。当该硬度差超过15°时，则由于橡胶垫16、17过软，就会有使胎缘耐久力恶化的倾向。另一方面，当硬度差小于2°时，则卷起端1c的变形就很难分散，从而使胎缘耐久力有降低的倾向。而且，橡胶垫16和橡胶垫17既可以是橡胶硬度相同的材料，也可以是不同的材料。
在橡胶垫17的轮胎宽度方向外侧，沿着橡胶垫17外面设置有具有钢丝帘线的钢制加强层5(相当于所述钢丝帘线加强层)。钢制加强层5的轮胎外周侧端被设置于比卷起端1c更靠轮胎径向外侧，位于轮辋凸缘11的大致上方的位置。在钢制加强层5上，由于由高内压下的使用引起的张力基本上不作用于胎体层1，因而端部的变形比较小，从而可以有效地加强轮辋凸缘11上方的胎缘部，可以确保相对于轮胎的负载转动等的耐久性。
本实施方式中，在钢制加强层5的轮胎外周侧端上，截面成コ字形地贴附有边缘带13。这样，就可以缓和集中于钢制加强层5的轮胎外周侧端上的变形。另外，钢制加强层5的轮胎内周侧端在胎体层1的卷起底部的轮胎宽度方向外侧被结合固定。这样，就很难受到在高内压下的使用过程中作用于胎缘芯3上的旋转扭矩的影响，从而可以抑制变形向轮胎外周侧端的集中。
在钢制加强层5的轮胎宽度方向外侧，沿着钢制加强层5的外面设置有具有尼龙帘线的尼龙加强层6。本实施方式表示尼龙加强层6由2片加强层构成的例子。尼龙加强层6在胎缘部2从内侧向外侧卷起，并且位于轮胎宽度方向外侧的端部被设置在比钢制加强层5更靠轮胎径向外侧。卷起端1c及加强层5、6的端部最好像本实施方式那样，分别沿轮胎径向错开配置，这样就可以抑制变形向各端部的集中。
在尼龙加强层6的轮胎宽度方向外侧，沿着尼龙加强层6的外面设置有沿轮胎径向延伸的橡胶垫18。作为橡胶垫18，示例的是由与橡胶垫17相同配比的橡胶制成的材料。在橡胶垫18的轮胎宽度方向外侧，设置有与轮辋直接接触的橡胶胎圈包布19和构成侧壁部的侧壁橡胶20。
本发明的重载荷用充气子午线轮胎除了胎缘部2附近的构造以外，与以往公知的轮胎相同，与图2所示的轮胎相同。即，在胎面部7的胎体层1的外侧，与以往相同地设置1层或多层皮带层8，另外还根据需要设置皮带加强层。另外，在其外侧的由胎面橡胶制成的轮胎外周面上，沿着轮胎周方向形成具有多条主槽9的胎面图案。在胎体层1的内侧，通常设有内衬层，在外侧设有侧壁橡胶。
重载荷用充气轮胎是用于卡车、公共汽车等车辆总重量比较重的车辆中的轮胎。
(1)所述的实施方式中，虽然表示了将卷起端1c设置在比法线L更靠轮胎径向外侧的例子，但是本发明中，只要是距离a小于15mm，则也可以将卷起端1c设置在比法线L更靠轮胎径向内侧。
(2)所述的实施方式中，虽然作为胎缘加强层，表示了设置具有钢丝帘线的钢制加强层5的例子，但是本发明也可以不使用它，而设置例如具有有机纤维帘线的加强层。另外，所述的实施方式中，虽然表示了在作为胎缘加强层的钢制加强层5的轮胎宽度方向外侧，配置有尼龙加强层6的例子，但是本发明并不限定于此。另外，也可以取代尼龙加强层6，而设置由不同的构成材料制成的加强层。
(3)所述的实施方式中，虽然表示了钢制加强层5的轮胎内周侧端在胎体层1的卷起底部的轮胎宽度方向外侧被结合固定的例子，但是本发明也可以是将钢制加强层5在胎缘部2从内侧向外侧卷绕结合固定的构成。
(4)所述的实施方式中，虽然表示了使用截面形状为六边形的胎缘芯3的例子，但是本发明中，也可以将胎缘芯3的形状设成截面为各种各样的多边形等。此时，就可以使用截面为各种各样的多边形的胎缘金属丝。
下面将用具体的实施例等对本发明的构成和效果进行说明。而且，实施例等的评价项目是如下进行的测定。
(1)耐久性作为耐久性实验，将轮胎组装在尺寸8.00V的轮辋上，在直径1700mm的鼓上，以内压830kPa、载荷3350kgf(每24小时增加10％)、速度25km/h，行走至在胎缘部发生故障为止。将比较例2设为100而进行指数评价，数值越大则行走距离越大，即显示耐久性越优良。
(2)制造成本从轮胎的制作中所需要的材料费用算出制造成本。将比较例1设为100进行指数评价，数值越大则表示制造成本越高。
比较例1在图1所示的胎缘构造中，准备了不设置包覆橡胶15，将卷起端1c设置在比法线L更靠轮胎径向外侧，将距离a设为2mm的重载荷用充气子午线轮胎(尺寸11.00R20)，进行了所述的评价。而且，轮胎所具有的胎体层1是由将梢端数(帘线宽度方向每1英寸的帘线条数)设为15，3+9+15×0.175+0.15的构造的钢丝帘线构成。另外，钢制加强层5是将梢端数设为13，由所述构造的钢丝帘线构成的。另外，尼龙加强层6是将梢端数设为22.5，由1400dtex/2的尼龙帘线构成的。
比较例2在图1所示的胎缘构造中，准备了除了具有将卷起端1c设置在比法线L更靠轮胎径向外侧并将距离a设为30mm，将离卷起端1c的距离b设为20mm的包覆橡胶15的构造以外、与比较例1相同的重载荷用充气子午线轮胎，进行了所述的评价。
实施例在图1所示的胎缘构造中，准备了除了具有将卷起端1c设置在比法线L更靠轮胎径向外侧并将距离a设为2mm，将离卷起端1c的距离b设为20mm的包覆橡胶15的构造以外、与比较例1相同的重载荷用充气子午线轮胎，进行了所述的评价。
将以上的结果表示在表1中。
※所述高度设为离法线L的距离(mm)。
如表1的结果所示，实施例与比较例1、2相比，耐久性大幅度改善，说明本发明的构成发挥了优良的胎缘耐久力。与之相反，比较例1中，由于仅使卷起高度较低，因此卷起层被向胎缘芯侧拉伸而使变形容易向卷起端集中，比较例2中，由于将卷起层设置在轮辋凸缘上方，因此容易受到胎缘部的伸出变形或轮胎的负载转动的影响，各自的耐久性较低。另外，虽然比较例2与比较例1相比，因包覆橡胶的设置及胎体层的卷起高度而使制造成本增高，但是由于实施例可以在提高耐久性的同时，降低卷起高度，因此就可以降低制造成本。
权利要求
1.一种重载荷用充气子午线轮胎，其具备由架设在一对胎缘部上设置的主体层、和绕着所述胎缘部所具有的胎缘芯及配置在该胎缘芯的轮胎外周侧的橡胶填料而从内侧向外侧卷绕并结合固定的卷起层构成的至少一片胎体层，其特征是，具备覆盖所述卷起层的端部的包覆橡胶、和比该包覆橡胶更软并覆盖所述包覆橡胶的轮胎宽度方向两侧的软质橡胶垫，从所述主体层的外周侧面向安装于规定轮辋时的轮辋凸缘外周侧端拉出的法线与所述卷起层的端部之间的距离小于15mm。
2.根据权利要求1所述的重载荷用充气子午线轮胎，其特征是，在所述软质橡胶垫的轮胎宽度方向外侧，设置轮胎外周侧端被设置于比所述卷起层的端部更靠轮胎径向外侧的钢丝帘线加强层。
全文摘要
本发明提供一种重载荷用充气子午线轮胎，具备绕着胎缘芯(3)及橡胶填料(4)并从内侧向外侧卷绕而结合固定的至少一片胎体层，并具备覆盖卷起层(1b)的端部(1c)的包覆橡胶(15)、和比包覆橡胶(15)更软并覆盖包覆橡胶(15)的轮胎宽度方向两侧的软质橡胶垫(16、17)，从主体层(1a)的外周侧面向轮辋凸缘(11)外周侧端拉出的法线(L)与卷起层(1b)的端部(1c)之间的距离小于15mm。该轮胎很难产生卷起端处的分离，并且在耐久性方面优良。
文档编号B60C15/00GK1721210SQ20051005254
公开日2006年1月18日 申请日期2005年3月1日 优先权日2004年7月5日
发明者上田健一 申请人:东洋橡胶工业株式会社