[发明专利]用于重载的充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于重载的充气轮胎，特别地涉及包括能够在保持耐久性的同时减小滚动阻力的带束垫的胎肩部的内部结构。

背景技术

近年来，随着二氧化碳的排放引起的地球逐渐变暖，人们非常需要减少汽车尾气和二氧化碳的排放。因此对汽车的低燃料消耗的需求较大。并且对轮胎而言亟需尽可能地减轻其重量并且减小其滚动阻力。

并且减小滚动阻力不仅在用于轿车的轮胎中需要，而且在用于卡车、客车等的重载轮胎中需要。特别地，减小在公路上高速行驶的重型卡车的轮胎的滚动阻力是重要的。

用于减小轮胎的滚动阻力的传统措施是对胎面橡胶进行改进。然而，胎面橡胶是对耐磨性和抓地性有影响的构件。因此，在保持耐磨性和抓地性的同时减小滚动阻力在技术层面上是有限度的。

这产生了不仅减小胎面橡胶的滚动阻力而且减小其他被忽视的轮胎构件的滚动阻力的需要。

一般地，用于重载的充气轮胎在胎面部中设置有由例如钢丝帘线之类的带束帘线制成的多层的带束层(帘布层)。并且，在带束层的轮胎轴向端部和胎体之间存在有带束垫。

带束层的轮胎轴向端部设置在胎面部和胎侧部彼此相交的胎肩部。当汽车行驶时，带束层的边缘承受大的负载，并且在刚性带束帘线的根部产生大的应力。

因此，带束垫需要具有松驰应力、防止带束帘线和橡胶之间的分离、以及充分补强带束层的轮胎轴向端部和胎体之间的空间的能力。缺乏这种补强导致了带束层的边缘的变形量的增大以及耐久性的显著恶化。

专利文献1公开了一种用于带束垫的优选的橡胶组合物。该橡胶组合物包括规定混合比例的橡胶组分、炭黑、硫以及硫化促进剂等以便优化补强性和改善燃料消耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2004-099804。

发明内容

本发明解决的问题

然而，即使将专利文献1中公开的橡胶组合物使用到带束垫中，以良好平衡的方式实现更低燃料消耗和补强仍然会受到一些限制。

因此，鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于重载的充气轮胎，该轮胎通过使用由包括不同组成的不同的橡胶组合物制成的多层带束垫而优化了燃料消耗和补强性(胎肩部的耐久性)。

解决问题的手段

在根据权利要求1所述的发明中，用于重载的充气轮胎包括：胎体，该胎体从胎面经过胎侧部延伸至胎圈部；带束层，该带束层设置在胎体的径向外侧并且设置在胎面部内部；以及带束垫，该带束垫设置在带束层的轮胎轴向端部与胎体之间。带束垫包括至少三层：外层、中间层和内层，外层、中间层和内层以此顺序从带束层的轮胎轴向端部沿轮胎径向方向向内布置。外层和内层由具有复数弹性模量E＊b和损耗角正切tanδb的橡胶组合物B制成。中间层由具有复数弹性模量E＊c和损耗角正切tanδc的橡胶组合物C制成，其中，复数弹性模量E＊b与复数弹性模量E＊c大致相同，损耗角正切tanδc小于损耗角正切tanδb。

在根据权利要求2所述的发明中，外层和内层的橡胶组合物B包括相对于100质量份的橡胶组分为35至45质量份的橡胶补强填充剂，并且损耗角正切tanδb在0.035至0.045的范围内。中间层的橡胶组合物C包括相对于100质量份的橡胶组分小于35质量份的橡胶补强填充剂，并且损耗角正切tanδc小于0.035。橡胶组合物B的橡胶补强填充剂的量与橡胶组合物C的橡胶补强填充剂的量之间的差不小于5质量份。

在根据权利要求3所述的发明中，带束垫形成为四层结构，其中该带束垫在内层的径向内侧设置有最内层，该最内层由橡胶组合物D制成并且该最内层设置在内层与胎体之间。带束层的轮胎轴向端部由橡胶组合物A制成的包边包裹。

在根据权利要求4所述的发明中，从带束层的轮胎轴向端部朝向轮胎的径向内侧测得的外层的厚度BC1在不小于带束帘布层的帘线的帘线直径的0.5倍至不大于带束帘布层的帘线的帘线直径的3.5倍的范围内。沿着从带束层的轮胎轴向端部至胎体延伸的法线测得的内层的厚度BC2在不小于与内层相邻的胎体帘布层的胎体帘线的帘线直径的1.0倍至不大于与内层相邻的胎体帘布层的胎体帘线的帘线直径的6.0倍的范围内。

在本申请和权利要求的描述中，除非另有说明，否则橡胶构件的损耗角正切值tanδ和复数弹性模量E＊在温度为70摄氏度、频率为10Hz、初始拉应变为10％以及动应变幅值为±2％的条件下通过使用粘弹性光谱仪测得。