充氣輪胎的制造方法與工藝

本發明涉及充氣輪胎，更特別地涉及包括布置在胎體層的輪胎徑向外側的周向帶束層和成角度的帶束層的充氣輪胎，該充氣輪胎被用于諸如卡車和巴士車等的重型載重車。

背景技術：
傳統上已知如下輪胎：其包括在可以被徑向構造的胎體的胎冠區域的外周側布置的至少一個帶束加強層，帶束加強層由例如相對于胎面周向以5°以下的角度延伸的簾線形成，以使帶束加強層大致沿胎面周向延伸，從而能夠通過帶束加強層來抑制輪胎的徑向增長。前述輪胎的一個實施例包括設置有如下部件的充氣輪胎：一對胎圈芯；布置在該對胎圈芯之間的環狀胎體層；布置在胎體層的輪胎徑向外側的周向帶束層；以及布置在周向帶束層的輪胎徑向外側的內傾斜帶束層和外傾斜帶束層（參見專利文獻1）。同時，近年來，隨著輪胎扁平化、加寬化的增長，出于在充填內壓時保持輪胎形狀的考慮，有必要設置作為帶束加強層的周向帶束層。此外，考慮到輪胎所要經受的逐年增長的負載，要求輪胎具有高的耐久性。此外，在充氣輪胎被安裝到轉向軸的情況下，輪胎很可能會在胎面的肩部端側受到由施加到輪胎上的偏行角（slipangle）產生的側向力（SF）所引起的偏磨損。考慮到這點，為了減小磨損量的目的而將輪胎設計成具有較小的胎面寬度，從而抑制偏磨損。在具有減小了的胎面寬度的輪胎中，連接胎面與胎側的胎肩加強部被設計成具有如下傾斜結構：該傾斜結構由從輪胎徑向外側朝輪胎徑向內側以大的傾斜角度布置的傾斜面構造，以確保從帶束加強層的帶束端部到胎肩加強表面之間的足夠的距離，從而防止帶束端部由于在帶束端部中發生的扭曲而刺入胎肩加強部。引用列表專利文獻專利文獻1：WO2009/154282

技術實現要素：
發明要解決的問題然而，具有有效地保持輪胎形狀的功能（使胎面部中的輪胎徑向增長均一）的周向帶束層幾乎不具有剪切剛性，這使得有必要設置成角度的帶束層以便獲得所需程度的足夠的耐磨損性能。成角度的帶束層決定了充氣輪胎的耐磨損性能。因此，成角度的帶束層需要具有相對于輪胎寬度的特定帶束寬度，此外，需要布置以交叉方式配置的多個層。此外，周向帶束層還具有輪胎在負載下接觸地面時使胎面接觸壓力均一的功能。當周向帶束層的帶束寬度小時，胎面接觸壓力在存在周向帶束層的區域中變高而在該區域的外側該壓力變得很低，這招致胎面的偏磨損。因此，要求周向帶束具有相對于輪胎寬度的特定帶束寬度，并且周向帶束層寬度與輪胎寬度的比率（周向帶束層寬度/輪胎寬度）隨著充氣輪胎的越來越扁平化而增加。此外，出于減小磨損量的目的，將要安裝到轉向軸的充氣輪胎被設計成具有較小的胎面寬度。為此，輪胎具有被設計成具有如下傾斜結構的胎肩加強部：該傾斜結構由從輪胎徑向外側朝向輪胎徑向內側以大的傾斜角度布置的傾斜面構造，以防止帶束端部刺入胎肩加強部。然而，形成為前述形狀的胎肩加強部無法避免胎面接觸壓力在胎面的胎肩端側的降低。由于在胎肩端側的胎面接觸壓力降低會導致胎肩端側的胎面橡膠沿輪胎周向的流動減少，而這有可能引起胎面部的偏磨損，其中，磨損量在胎肩端側變得更大，因此需要使胎肩端側的胎面接觸壓力高。本發明的目的是提供如下的充氣輪胎：該充氣輪胎具有能夠在改善輪胎耐久性能同時抑制胎面肩部的偏磨損的帶束層結構，并且該充氣輪胎具有與前述帶束層結構相適應的胎肩加強形狀。用于解決問題的方案為了達到前述目的，本發明的充氣輪胎包括：至少一個帶束加強層，其布置在胎體的輪胎徑向外側；至少一個傾斜帶束層，其布置在所述帶束加強層的輪胎徑向外側；以及多個輪胎周向槽，其布置在所述傾斜帶束層的輪胎徑向外側的胎面表面，該多個輪胎周向槽在輪胎寬度方向上彼此分隔開，所述帶束加強層具有在輪胎寬度方向上的截面中的輪胎最大寬度的70%以上且95%以下的帶束寬度，所述帶束加強層還具有輪胎寬度方向上的外端部，所述輪胎寬度方向上的外端部位于比布置在輪胎寬度方向上最外側的所述輪胎周向槽靠輪胎寬度方向的外側的位置，所述充氣輪胎具有如下特征：胎肩加強部位于胎面的輪胎寬度方向上的外側并且連接所述胎面表面和胎側部，所述胎肩加強部形成為在輪胎寬度方向的截面中具有凹形狀的外表面，所述凹形狀的深度足夠淺使得所述外表面不會被設定在所述胎面表面的輪胎寬度方向外側端的輪胎寬度方向的內側。此外，根據本發明的另一實施方式的充氣輪胎具有如下特征：所述胎肩加強部的外表面形成為在輪胎寬度方向的截面中具有相對于所述胎面表面成75度以上且90度以下的傾斜角度的形狀。再者，根據本發明的又一實施方式的充氣輪胎具有如下特征：在所述傾斜帶束層中的寬度最大的傾斜帶束層和所述胎肩加強部的外表面之間的最短距離為10mm以上且20mm以下。另外，根據本發明的再一實施方式的充氣輪胎具有如下特征：在所述胎面表面的輪胎寬度方向上的外側端和所述帶束加強層的帶束端部之間的距離是0mm以上且25mm以下。而且，根據本發明的還一實施方式的充氣輪胎具有如下特征：在所述帶束加強層的帶束端部具有厚度至少為3.0mm的中間層。發明的有益效果根據本發明的充氣輪胎具有胎肩加強部，胎肩加強部布置在胎面的輪胎寬度方向外側并且連接胎面表面和胎側部，胎肩加強部在沿輪胎寬度方向的截面中具有凹形狀的外表面，該凹形狀的深度足夠淺使得不會被設定在胎面表面的輪胎寬度方向的外側端的輪胎寬度方向的內側，這使得能夠允許對會在帶束加強層的寬度增加時出現的胎面分離故障以及對在輪胎被安裝到轉向軸時所受的側向力（SF）所導致的偏磨損的產生進行適當的處理，并且還允許輪胎被使用到胎面完全磨破。此外，在根據本發明的另一方面的充氣輪胎中，胎肩加強部的外表面形成為在沿輪胎寬度方向的截面中的具有相對于所述胎面表面成75度以上且90度以下的傾斜角度的形狀，這抑制了在胎面端的接觸壓力的減小，使得胎面不易受到偏磨損，從而提高胎面的耐偏磨損性。此外，在根據本發明的另一方面的充氣輪胎中，傾斜帶束層中的具有最大寬度的傾斜帶束層和胎肩加強部的外表面之間的最短距離為10mm以上且20mm以下，這使得能夠在減小壓縮彈性模量的同時確保在帶束端部的所需程度的橡膠厚度。另外，在根據本發明的另一方面的充氣輪胎中，胎面表面的輪胎寬度方向的外側端和帶束加強層的帶束端部之間的距離是0mm以上且25mm以下，這在確保了具有最大帶束寬度的傾斜帶束層的帶束端部和胎肩加強部的外表面之間的距離的同時減小壓縮彈性模量。此外，在根據本發明的另一方面的充氣輪胎中，在帶束加強層的帶束端部具有厚度至少為3.0mm的中間層，使得能夠在帶束加強層的帶束寬度大于輪胎寬度的70%的情況下，防止由于輪胎在負載下接觸地面時所引起的輪胎變形而導致在帶束加強層的帶束端部很可能出現的大的中間層剪切扭曲。附圖說明下面將參照附圖進一步說明本發明，其中：圖1是示意性地示出根據本發明的實施方式的充氣輪胎的內部結構的截面圖，輪胎通過沿著胎面寬度方向的半寬度截面圖示出；圖2是示出圖1的胎肩加強部的傾斜面結構的截面圖，與圖1類似，輪胎通過沿著胎面寬度方向的半寬度截面圖示出；圖3是與圖2類似的截面圖，圖3示出了中間層橡膠的另一個實施例。具體實施方式下面參照附圖說明實現本發明的實施方式。圖1是示意性地示出根據本發明的實施方式的充氣輪胎的內部結構的截面圖，輪胎通過沿著胎面寬度方向的半寬度截面圖示出。在以下說明中，僅對由半寬度截面圖所示的、輪胎在輪胎寬度方向上的一端進行說明，假定輪胎在寬度方向上的另一端的構造相同并省略其說明。如圖1所示，充氣輪胎10包括胎體11，胎體11由例如跨越一對胎圈部（未示出）環狀延伸的一個胎體簾布層形成，并且胎體11可以形成為徑向構造。在形成有胎面的胎冠區域中，兩層結構的帶束加強層（周向帶束層）12布置在外周側，也就是布置在胎體11的輪胎徑向外側。帶束加強層12均可以由相對于胎面周向以5度以下的角度延伸的簾線形成，簾線由圍繞輪胎軸線螺旋狀纏繞的帶狀條（ribbon-likestrip）形成，通過對平行配置的多個簾線進行橡膠涂覆得到具有3mm以上且20mm以下的寬度的帶狀條。這里，帶束加強層12的數量不限于兩層，只要設置至少一層即可。帶束加強層12均可以由具有所謂的高初始伸長率（initialelongation）的簾線形成，該簾線在簾線的伸長率達到2%的范圍之前用小的拉伸力就能產生很大的伸長，但是一旦簾線伸長率超過2%的范圍，即使用大的拉伸力也只能產生較小的拉伸率。這種簾線的實施例包括：朗氏鋼絲簾線（Lang’slaysteelcord）；高伸長率鋼絲簾線；以及有機纖維簾線，并且這種簾線還可以由相對于胎面周向以諸如鋸齒狀方式、曲柄狀方式或波形狀方式等的卷繞方式延伸的鋼絲簾線形成，或者由相對于胎面周向以直線方式延伸的鋼絲簾線形成。在使形成帶束加強層12的簾線以諸如鋸齒狀方式等的卷繞方式延伸以確保簾線的初始伸長率的情況下，為了使帶束加強層充分發揮對使用狀態下的充氣輪胎的直徑增長的抑制功能，優選地，使卷繞形態隨著在安裝到輪輞上的輪胎被充填至最大氣壓時的抵消而消失，該最大氣壓由例如JATMA（日本機動車輛輪胎制造者協會）、TRA（輪胎輪輞協會）和ETRTO（歐洲輪胎輪輞技術組織）規定的年鑒等限定。該構造允許帶束加強層充分發揮對輪胎的直徑增長的抑制功能。帶束加強層12具有與如下長度對應的帶束寬度：該長度占充填至標準內壓并與地面接觸的輪胎的、輪胎寬度方向上的截面中的輪胎寬度方向長度的70%以上且95%以下，優選地為75%以上且95%以下。這里，標準內壓是由各種輪胎方面的標準規定的各輪胎規格的氣壓，特別地指由JATMA規定的最高氣壓，由TRA規定的“各種冷膨脹壓力下的輪胎負載限制（TIRELOADLIMITSATVARIOUSCOLDINFLATIONPRESSURES）”的表中說明的最大值，以及由ETRTO規定的“膨脹壓力（INFLATIONPRESSURE）”。帶束加強層12的輪胎徑向外側布置有傾斜帶束層13a（第一成角度帶束層）和傾斜帶束層13b（第二成角度帶束層），傾斜帶束層13a和傾斜帶束層13b均由相對于胎面周向以例如40度以上且60度以下的傾斜角度延伸的簾線形成。兩層傾斜帶束層13a、13b以如下方式堆疊：形成傾斜帶束層的簾線相對于胎面周向沿彼此相反的方向延伸并且上下層間的簾線彼此交叉。傾斜帶束層的數量不限于兩個，只要設置有傾斜帶束層中的至少一層即可。關于兩層傾斜帶束層13a、13b，傾斜帶束層13a的帶束寬度、即在輪胎寬度方向上的長度較大，傾斜帶束層13a被定位成與帶束加強層12相鄰的內層，傾斜帶束層13b被定位成傾斜帶束層13a的外層，其中，傾斜帶束層13a的帶束寬度被限定為不會比帶束加強層12的帶束寬度窄，并且傾斜帶束層13b的帶束寬度被限定為不會超過帶束加強層12的帶束寬度（參見圖1）。換言之，兩層傾斜帶束層13a、13b中的至少一個被形成為具有比帶束加強層12的寬度大的帶束寬度。接下來，傾斜帶束層13a的帶束端部位于傾斜帶束層13b的帶束端部的輪胎寬度方向內側5mm以上、30mm以下的距離。在輪胎寬度方向上的截面中（參見圖1），中間層橡膠14布置在帶束加強層12和傾斜帶束層13a之間（也就是，傾斜帶束層比帶束加強層12寬并且在各傾斜帶束層的寬度中為最寬），其中，帶束加強層12沿輪胎寬度方向直線狀延伸，傾斜帶束層13a沿著胎體11延伸。中間層橡膠14由具有如下模量（Mod.）的橡膠構件形成：當以符合JISK6251標準的方式進行測量時，在溫度為25℃、伸長率為100%的情況下模量落入1.5MPa以上且5.0MPa以下的范圍（例如，5.0MPa以下的模量）。中間層橡膠14布置在帶束加強層12和傾斜帶束層13a之間的帶束外端部的區域中。中間層橡膠14在帶束加強層12側形成為具有沿著輪胎寬度方向的楔形截面，也就是，在輪胎徑向內側，楔形截面由中間層的厚度在輪胎寬度方向上（厚度：Ga）從中心側向端側增加的傾斜面限定，以便確保帶束加強層12設置有厚度至少為3.0mm的最大中間層（在帶束外端部的中間層的厚度）。傾斜帶束層13a、13b的輪胎徑向外側布置有形成胎面15的胎面橡膠，胎面15的表面被用作為輪胎接地面。在胎面15中，一共形成六個周向槽，六個周向槽包括例如布置在胎面寬度方向外側的兩個周向槽（肩部周向槽）16和布置在胎面寬度方向內側的四個周向槽（胎面周向槽）17a、17b，這些槽在輪胎寬度方向上彼此分隔開，其結果是在胎面15中限定了七排陸部（參見圖1）。因此，在充氣輪胎10中，在胎面15中通過布置在胎面寬度方向最外側并且在胎面周向上連續延伸的肩部周向槽16限定胎面肩區陸部18，胎面肩區陸部18越過帶束加強層12的最外端位置被定位在胎面寬度方向上的外側端部。換言之，帶束加強層12均具有位于在輪胎寬度方向上比肩部周向槽16靠外的輪胎寬度方向上的端部，肩部周向槽16是形成在胎面15中的胎面寬度方向上的最外側的輪胎周向槽。胎面肩區陸部18具有由傾斜面形成的表面以形成輪胎接地面，該傾斜面可以是從胎面肩區側朝向胎面中心側逐漸升高的曲面。傾斜帶束層13a、13b的帶束外側端部伸入胎面肩區陸部18的輪胎徑向內側以與胎面肩...