[发明专利]充气轮胎及形成该充气轮胎的周向带束层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括由橡胶包覆帘线制成的、沿轮胎赤道面延伸的周向带束层的充气轮胎以及形成周向带束层的方法。

背景技术

近年来，由于具有低底板的快速车辆的需求，轮胎被扁平化(flatten)。与之相关，胎面部在径向方向上进一步扩张(expand)，也就是说，当轮胎被以标准内压充气时胎面部的径向扩张(直径增大)量被进一步地增加。胎面部的径向扩张的增加使带束部端部的应力集中增强并且使带束部端部的耐久性能劣化，继而，在带束部端部处产生早期分离(early separation)。

换言之，在具有小扁平率(flatness ratio)的轮胎中，由于当轮胎被充以内压时，胎面部、特别是接近胎肩部的部分的径向扩张的增加成问题，所以通过使用其中增强元件在轮胎周向上延伸的周向带束层来抑制径向扩张的技术是有必要的。

作为通过周向带束层来抑制径向扩张的技术，JP2-208101公开了一种包括胎体、布置于胎体的至少两个倾斜带束层以及布置于倾斜带束层的径向内侧的至少一个周向带束层的轮胎，其中，各倾斜带束层具有多根相对于轮胎赤道面成10度至40度倾斜角地延伸并且横跨(across)轮胎赤道面地彼此交叉的增强帘线，并且周向带束层由具有多根被成形为波浪形或者Z字形图案并且作为整体沿着赤道面延伸的增强帘线的带(strip)制成。

将参照图1说明周向带束层的传统形成方法的示例，图1示出周向带束层所卷绕的转鼓的展开平面图。周向带束层通过沿着轮胎赤道面螺旋地卷绕由至少一根橡胶包覆帘线制成的带而形成。

具体地，如图1(a)所示，带S沿箭头所示方向从轮胎宽度方向内侧的邻近轮胎赤道面CL的位置A到位置B′卷绕在转鼓D上。当带在转鼓D上从位置A到位置B′卷绕转鼓D的整个长度时，带在轮胎宽度方向上向外侧偏移带S的宽度。接着，带S从位置B(位置B′和位置B表示相同的位置)到位置C′卷绕在转鼓D上。

接着，如图1(b)所示，带S沿箭头所示方向从位置C到位置C′以平行于轮胎赤道面CL的方式卷绕在转鼓D上，以形成周向带束层的轮胎宽度方向上的边缘E。

接着，如图1(c)所示，带S沿箭头所示方向从位置C到位置B′卷绕在转鼓D上，并且接着，带S从位置B到位置A′卷绕在转鼓D上。虽然未示出随后的带S的卷绕，但是该带继续螺旋地卷绕在转鼓D上。

在图1中，为了说明性目的，彼此邻近的带S稍微隔开，但实际上带S并没有隔开。

在如上所述通过螺旋地卷绕带S形成周向带束层的情况下，如果从轮胎宽度方向上的外侧开始卷绕带S，作为帘线的裁切边缘的卷绕起始边缘和卷绕终止边缘将被暴露。在这种情况下，可能产生由卷绕起始边缘和卷绕终止边缘引起的分离。

因此，优选地，带S的卷绕开始于轮胎宽度方向内侧的轮胎赤道面CL附近，卷绕到达一个外边缘接着返回到内侧，卷绕到达另一外边缘接着返回到内侧，并且最终该卷绕结束于卷绕起始位置附近。

在这种情况下，如图1(b)所示，周向带束层在周向带束层的轮胎宽度方向的边缘E以平行于轮胎赤道面CL的方式卷绕转鼓D的整个长度。如果带S被返回内侧而未在边缘E以平行于轮胎赤道面CL的方式将带S卷绕转鼓D的整个长度，则不仅周向带束层的边缘的周向方向上的硬度不足以支撑内压，而且当轮胎在负荷下接触地面时，因为边缘的应力增加而导致边缘的帘线由于疲劳而损坏。

发明内容

在通过使用上述方法形成周向带束层的情况中，周向带束层在周向带束层的轮胎宽度方向上的边缘E附近成为三层。

具体地，参照图2，图2示出通过如图1所示的方法卷绕带S形成的周向带束层的各区域中带S的层数。带S在区域C1中成为一层，带S在区域B2、C2、C2′中成为两层，并且带S在区域C3中成为三层。这样，在周向带束层的轮胎宽度方向上的边缘E附近的区域C3中三层带S重叠。在具有三层带束层的区域C3中，在轮胎硫化时，橡胶由于来自轮胎内侧的压力而流动，层之间的橡胶厚度在区域C3中变得极薄，这引起区域C3的应变(扭曲)集中，使得区域C3变成失效的起点。

因此，发明人认真地研究了通过螺旋地卷绕带形成周向带束层的方法，发现在周向带束层的轮胎宽度方向上的端部区域更改带的卷绕结构对于解决上述问题是有效的，并且完成了本发明。

本发明的目的是提供形成周向带束层的方法以及具有该周向带束层的充气轮胎，该周向带束层通过螺旋地卷绕带而形成，使得在周向带束层的轮胎宽度方向上的端部区域中重叠少于三层的周向带束层。

本发明的主题如下。