專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種均一性得以改善的充氣輪胎。
背景技術(shù)：
近年來，對輪胎的均一性有了更高的要求。尤其是，振動牽引力波動(后文稱TFV)，即輪胎旋轉(zhuǎn)時在縱向上的力振動波動部分，和徑向力波動振動(后文稱RFV)，即在輪胎徑向上的力振動波動部分，其在輪胎旋轉(zhuǎn)時引起振動和噪音。因此，希望將這類振動力波動盡可能的減小。
傳統(tǒng)上，為了改善輪胎的均一性，提出了一種節(jié)距變化法用來分散輪胎胎面花紋的節(jié)距排布。還提出了一種方法用來分散輪胎組成部分如胎體簾布層和帶束簾布層的接合部，使得接合部不會重疊。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于從與傳統(tǒng)技術(shù)不同的角度來改善輪胎的均一性。依照本發(fā)明的充氣輪胎包括在胎圈部之間延伸并經(jīng)過胎面部和胎側(cè)壁部的胎體；和在胎面部中位于胎體徑向外側(cè)的帶束層，所述帶束層包含至少一層帶束簾布層，它由埋入到頂置組合橡膠層的平行簾線制成，所述頂置組合橡膠層由至少兩種具有不同的復(fù)合彈性模量的頂置橡膠層組成，且所述頂置橡膠沿輪胎圓周方向交替排列。
這種具有頂置組合橡膠層的帶束簾布層分散了帶束簾布層在輪胎圓周方向上的剛度，并改善了均一性，尤其是高速行駛下的TFV。
圖1是本發(fā)明一個實施方式的充氣輪胎的截面圖圖2是帶束簾布層的展開圖；
圖3是沿圖2中A-A線切下的截面圖；圖4是帶束層的展開圖；圖5是帶束簾布層制造工藝的一個實施例的平面圖；以及圖6是沿圖2中A-A線切下的截面圖，顯示具有頂置組合橡膠層的帶束簾布層的另一個
具體實施例方式
在圖中，本發(fā)明的充氣輪胎1包含胎面部2，一對胎側(cè)壁部3，一對胎圈部4，在胎圈部4之間、經(jīng)過胎面部2和胎側(cè)壁部3延伸的胎體6，和胎面部2中位于胎體6徑向外側(cè)的帶束層7。本實施方式的輪胎1是客車用無內(nèi)胎子午線輪胎。
胎體部分6至少包含一層徑向排列的胎體簾線，在本實施方式中僅是簾布層6A，其在胎圈部4之間延伸并經(jīng)過胎面部2和胎側(cè)壁部3，并且繞著胎圈芯5從輪胎軸向內(nèi)側(cè)向外側(cè)卷起以固定到胎圈芯5上，并在其間形成一對卷起部6b和主體部6a。簾線與輪胎赤道C成80至90度范圍內(nèi)的一定角度排列。對于胎體簾線，優(yōu)選使用有機纖維簾線，如聚酯，尼龍，人造纖維，芳香尼龍纖維等。但是，也可使用鋼制簾線。
每個胎圈部4中的卷起部6b和主體部6a之間設(shè)置有從胎圈芯5沿徑向逐漸向外縮減延伸的胎圈三角膠8。胎圈三角膠8優(yōu)選由JIS-A硬度為80至98度的硬質(zhì)橡膠化合物制成。
帶束層7包含至少一層帶束簾布層，優(yōu)選如圖1所示兩層帶束簾布層7A和7B。圖2是帶束簾布層7A的展開圖。帶束簾布層7A包含數(shù)個傾斜于輪胎圓周方向的平行的帶束層簾線11，以及埋有帶束層簾線11的頂置橡膠層G。
在本實施方式中，帶束層簾線10使用鋼制簾線。對于鋼制簾線，可以使用各種簾線，例如實心金屬線，絞合金屬線，或者數(shù)個相互平行捆扎的金屬線。除鋼制簾線以外，還可以使用具有高彈性的有機纖維簾線，例如芳香尼龍纖維，人造纖維等。
帶束層簾線10與輪胎赤道C的傾角約為10～35°。如圖4所示，帶束簾布層7A和7B以簾線相互交叉的方向排列。在輪胎徑向內(nèi)側(cè)排列的帶束簾布層7A比帶束簾布層7B寬。簾布層7A和7B在寬度方向上的中線基本相互重疊。
帶束層7中的帶束簾布層7A和7B中至少一個包含由含有頂置組合橡膠層12的帶束簾布層9。在本實施方式中，每個帶束簾布層7A和7B都包含含有組合層12的帶束簾布層9。
如圖2所示，頂置組合橡膠層12由至少兩種具有不同復(fù)合彈性模量的頂置橡膠層形成，并且頂置橡膠沿輪胎圓周方向交替排列。本實施方式的組合層12包含由第一頂置橡膠Ra制成的第一頂置部12a和由第二頂置橡膠Rb制成的第二頂置部12b，其中第二頂置橡膠Rb的復(fù)合彈性模量比第一頂置橡膠Ra的大。第一頂置部12a和第二頂置部12b沿輪胎圓周方向交替排列。即，在本實施方式中，有兩種頂置橡膠。
第一頂置部12a和第二頂置部12b都基本上形成具有沿簾線11延伸的一對平行邊e、e的平行四邊形。第一頂置部12a和第二頂置部12b組成了頂置橡膠層12，其在輪胎的圓周方向連續(xù)延伸并通過其邊e和e相互連接的連接處。
如圖3所示，本實施方式中的頂置橡膠層12的厚度足以完全覆蓋帶束層簾線11。換句話說，頂置橡膠層12的厚度t大于帶束層簾線10的外徑tc。但頂置橡膠層12覆蓋帶束層簾線11的形式不限于附圖所示。
頂置橡膠層12的厚度t優(yōu)選約為帶束層簾線10外徑tc的1.0～2.0倍。這個厚度可以是恒定的也可以是變化的。帶束簾布層7A和7B的橫截面通常通過卷曲帶束層簾線11兩側(cè)表面的薄橡膠片成為圖3所示的形狀。在本實施方式中，第一頂置部12a和第二頂置部12b組成了從帶束簾布層9的上表面至下表面測量所得的整個厚度。
在頂置組合橡膠層12中，不同剛度的橡膠組分沿輪胎圓周方向交替出現(xiàn)。具有的橡膠組合層12的帶束簾布層9提供剛度變化，使得高剛度部分和低剛度部分沿圓周方向分散。這減小了TFV和RFV并且增加了下文實施方式所述的均一性。通常，帶束簾布層含有至少一個接合部，它是簾布層兩端在成型過程中互相連接的地方。該接合部在高速旋轉(zhuǎn)時提供了一個主振動峰。然而，如果具有不同剛度的第一和第二頂置部12a和12b相連接并形成許多接合部，就可以分散振動峰從而提高均一性。
在帶束簾布層中，如果頂置橡膠的彈性模量均勻地增加，帶束層7的剛度會提高，但駕駛舒適性會變差且噪音增加。因此，如果頂置橡膠層中包含兩種不同彈性模量的橡膠，在提高帶束層7剛度的同時駕駛舒適性不會變差，噪音也不會增加。帶束層7的環(huán)箍效應(yīng)適合用于抑制FV部分的振動，并且由于帶束簾布層的剛度分布多樣，會有降低輪胎噪音以及減少特定階分量的峰的效果。
如圖4所示，根據(jù)本實施方式，兩個帶束簾布層7A和7B以帶束層簾線11互相交叉的方向徑向排列。因此，兩個具有頂置組合橡膠層12的帶束簾布層9和9以平行四邊形頂置橡膠部12a互相交叉的方向重疊。這樣，通過包含頂置部12a和12b的交叉結(jié)構(gòu)生成了一個新的約束力，尤其是第二橡膠Rb具有更大的復(fù)合彈性模量。這樣，帶束層7的剛度進一步提高，且高速行駛時的振動得到抑制。
如圖2所示，本實施方式的帶束簾布層9設(shè)置成為，沿簾布層寬度方向測得的第一頂置部12a在輪胎圓周方向上的側(cè)邊長度La和第二頂置部12b在輪胎圓周方向上的長度Lb基本相等。第一和第二頂置部12a和12b形成具有相同形狀的平行四邊形。根據(jù)這樣的頂置橡膠層12，由于剛度分布均勻，均一性會進一步提高。
長度La和Lb可以根據(jù)性能需要進行設(shè)置。例如，當(dāng)需要進一步提高帶束簾布層9的剛度時，優(yōu)選使第二頂置部12b的長度Lb大于第一頂置部12a的長度La。另一方面，當(dāng)需要緩和帶束簾布層9的剛度時，第二頂置部分12b的長度Lb應(yīng)該小于第一頂置部分12a的長度La。在任何情況下，在一個帶束簾布層中長度La和Lb優(yōu)選保持不變。
在每個具有橡膠組合層12的帶束簾布層9中，第一頂置部12a和第二頂置部12b的數(shù)量優(yōu)選為3個或以上以及20個或以下，進一步優(yōu)選為5個或以上以及15個或以下，進一步優(yōu)選為5個或以上以及10個或以下。如果數(shù)量少于3，剛度的分布程度低，均一性改善效果小。在一些情況下也可能會相反，即均一成分變得很大。另一方面，如果數(shù)量大于20，則用于連接第一和第二頂置部分12a和12b的連接步驟有增加的趨勢，并且生產(chǎn)率下降。帶束簾布層9的長度優(yōu)選基本為第一和第二頂置部分12a和12b的長度La和Lb之和(La+Lb)的整數(shù)倍。這里“基本”的原因在于考慮了簾布層兩端的重疊部分。
雖然沒有特別的限制，帶束簾布層9中，第一頂置橡膠Ra的復(fù)合彈性模量E*1與第二頂置橡膠Rb的復(fù)合彈性模量E*2之比(E*2/E*1)優(yōu)選為1.15或更大。如果比值(E*2/E*1)小于1.15，頂置橡膠12的剛度得不到有效分散，均一性有無法提高的趨勢。比值(E*2/E*1)進一步優(yōu)選為1.2或更大。另一方面，如果比值(E*2/E*1)過大，第一橡膠Ra和第二橡膠Rb之間的剛度差異會變得過大，在兩種橡膠的接合面上容易發(fā)生應(yīng)力集中，并且耐用性有惡化的趨勢。因此，比值(E*2/E*1)優(yōu)選為不大于1.50，進一步優(yōu)選為不大于1.40。更特定的是，第一頂置橡膠Ra的復(fù)合彈性模量優(yōu)選為約5.0～8.0MPa。
在本說明書中，復(fù)合彈性模量是使用Iwamoto公司制造的“VES F-3型”粘彈性分光計對測試樣品在以下條件下測定得到的測試溫度70℃頻率10Hz初始伸展形變10％半振幅1％具有頂置組合橡膠層12的帶束簾布層9可以使用如圖5所示的設(shè)備或工藝制造。圖5顯示了一條中央傳送帶Cc，位于中央傳送帶Cc一側(cè)的第一簾布層片材供應(yīng)帶Ca，，以及位于另一側(cè)的第二簾布層片材供應(yīng)帶Cb。第一簾布層片材供應(yīng)帶Ca連續(xù)向中央傳送帶Cc供應(yīng)從包覆有第一橡膠Ra的基簾布層(未顯示)斜切下來的第一頂置橡膠簾布層片材20a。第二簾布層片材供應(yīng)帶Cb連續(xù)向中央傳送帶Cc供應(yīng)從包覆有第二橡膠Rb的基簾布層(未顯示)斜切下來的第二頂置橡膠簾布層片材20b。在中央傳送帶Cc中，交替供應(yīng)的第一和第二簾布層片材20a和20b受壓并相接合，由此連續(xù)形成具有頂置橡膠組合的長的帶束簾布層9。這是制造方法的一個實施例，該方法并不限于此。
圖6是本發(fā)明的另一個實施方式。圖6對應(yīng)于沿圖2中A-A線截取的截面圖。在本實施方式的頂置橡膠層12中，帶束層簾線11只有一面是由兩種頂置橡膠Ra和Rb制成，而另一面由一種頂置橡膠制成(例如，第一橡膠Ra)。以這種形式，本發(fā)明可以在多種模式下實行。
雖然本發(fā)明的實施方式已經(jīng)在上文中進行了描述，但本發(fā)明不限于這些實施方式。例如，頂置橡膠可以由三種或三種以上具有不同復(fù)合彈性模量的頂置橡膠組成。在這種情況下，三種橡膠材料以相同的順序沿輪胎圓周方向交替排列。
實施例為了證實本發(fā)明的效果，基于表1所示的規(guī)格試制了充氣子午線輪胎(輪胎尺寸215/60R16 95H)原型，并進行均一性測試。在均一性測試中，根據(jù)均一性測試條件JASOC607:2000，使用均一性測試儀測定TFV和RFV。評定速度為120km/h。這是因為要對在速度增加時容易出現(xiàn)問題的TFV加以評估。結(jié)果用二十個輪胎的平均值(N)表示。數(shù)值越小，結(jié)果越好。測試結(jié)果及其他項目見表1。
表1
根據(jù)測試的結(jié)果，可以證實本發(fā)明的試樣輪胎具有較小的TFV和RFV，且與傳統(tǒng)輪胎相比，均一性更出色。
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，包括在胎圈部之間延伸并經(jīng)過胎面部和胎側(cè)壁部的胎體；和在胎面部中位于胎體徑向外側(cè)的帶束層，所述帶束層包含至少一層由埋入到頂置組合橡膠層的平行簾線制成的帶束簾布層，所述頂置組合橡膠層由至少兩種具有不同復(fù)合彈性模量的頂置橡膠層組成，和所述頂置橡膠沿輪胎圓周方向交替排列。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，所述頂置組合橡膠層包含由第一頂置橡膠制成的第一頂置部，和由復(fù)合彈性模量比第一頂置橡膠大的第二頂置橡膠制成的第二頂置部。
3.如權(quán)利要求2所述的充氣輪胎，其特征在于，所述帶束簾布層的平行簾線傾斜于輪胎圓周方向，并且所述第一頂置部和所述第二頂置部各自基本上形成為具有沿簾線延伸的一對平行邊的平行四邊形。
4.如權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，所述帶束層至少包含兩層以簾線相互交叉的方向排列的帶束簾布層，并且每個所述帶束簾布層都具有頂置組合橡膠層。
5.如權(quán)利要求2或3所述的充氣輪胎，其特征在于，所述第一頂置部在輪胎圓周方向上的長度基本上等于所述第二頂置部分在輪胎圓周方向上的長度。
6.如權(quán)利要求2或3所述的充氣輪胎，其特征在于，每個具有所述頂置組合橡膠層的所述帶束簾布層包含3～20個所述第一頂置部和所述第二頂置部。
7.如權(quán)利要求2或3所述的充氣輪胎，其特征在于，所述第一頂置橡膠的復(fù)合彈性模量E*1與所述第二頂置橡膠的復(fù)合彈性模量E*2之比(E*2/E*1)為1.15～1.50。
全文摘要
一種充氣輪胎，包括在胎圈部之間延伸并經(jīng)過胎面部和胎側(cè)壁部的胎體，和在胎面部中位于胎體徑向外側(cè)的帶束層，所述帶束層包含至少一層帶束簾布層，其由埋入到頂置組合橡膠層的平行簾線制成，所述頂置組合橡膠層由至少兩種具有不同的復(fù)合彈性模量的頂置橡膠層組成，并且所述頂置橡膠沿輪胎圓周方向交替排列。
文檔編號B60C9/20GK1672963SQ200510054858
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者鈴木和也 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社