專利名稱：帶有穩(wěn)定固定區(qū)域的增強(qiáng)機(jī)動(dòng)性輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輪的輪胎，其中至少一個(gè)胎邊包括一個(gè)帶有母線的支座，其軸向內(nèi)側(cè)端位于一個(gè)圓上，該圓的直徑大于軸向外側(cè)端所在圓的直徑。這種設(shè)計(jì)特別適用于新一代的可在特定條件下使用的輪胎，例如在低壓甚至零壓或者基本零壓的條件下使用，并且這種輪胎從所安裝的輪輞上脫落的可能性較小。這個(gè)概念通常用“增強(qiáng)機(jī)動(dòng)性”來(lái)表示。
長(zhǎng)期以來(lái)，輪胎制造商都在嘗試開(kāi)發(fā)一種不會(huì)在壓力異常下降甚至全部損失的情況下引發(fā)任何風(fēng)險(xiǎn)或潛在危險(xiǎn)的輪胎。所遇到的困難之一是關(guān)于用一個(gè)癟輪胎或者壓力很低的輪胎行駛，由于當(dāng)傳統(tǒng)輪胎以很低的壓力甚至零壓力的情況下行駛時(shí)，胎邊很容易從輪輞的外周上脫落，因?yàn)樘ミ吺峭ㄟ^(guò)壓力來(lái)頂在輪輞上的。
已經(jīng)試驗(yàn)了多種解決方案來(lái)克服這些缺陷。這些解決方案常常會(huì)引起附加的在輪輞上安裝拆卸輪胎的困難。
此外，輪胎在輪輞上的夾緊功能是保證輪胎工作質(zhì)量的主要因素，因?yàn)槠渲苯踊蜷g接地影響很多方面的性能，例如輪胎的安裝(有時(shí)稱作“卡裝”)或緊固、輪胎的密封性、在輪輞上不轉(zhuǎn)動(dòng)等等。特別是如果要求較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這些功能都是非常重要的，而且要求產(chǎn)品具有特定的性質(zhì)并且經(jīng)過(guò)苛刻的制造。目前，對(duì)于給定尺寸的輪輞和輪胎而言，其實(shí)際尺寸通常略有不同，這主要是由于制造公差的原因。這些尺寸上的變化使得滿足上述各種功能變得更加困難。
為了滿足這些功能，工業(yè)上采用了兩大類解決方案。首先對(duì)于傳統(tǒng)輪胎，胎邊鋼絲可以同時(shí)完成所有上述功能。
近年來(lái)，在本申請(qǐng)人制造的若干類產(chǎn)品中，傳統(tǒng)的胎邊鋼絲被替換成了帶有特定結(jié)構(gòu)布局的固定區(qū)域，該特定結(jié)構(gòu)亦即通過(guò)結(jié)合劑混合物或粘合劑來(lái)使圓周簾線與胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)結(jié)合作用。在這種情況下，固定區(qū)域完成前面所列的所有功能。
然而，在上述兩種情況中，都難于優(yōu)化某些參量，因?yàn)榍闆r經(jīng)常是如果改善某一個(gè)參量，就會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)參量被劣化。由于在某些方面的性能劣化通常是難以被接受的，所以在對(duì)各種性能孰優(yōu)孰劣的取舍之間進(jìn)行折衷也受到一定的限制。
EP 0 582 196公開(kāi)了一種輪胎，其包括一個(gè)通過(guò)兩個(gè)側(cè)壁和兩個(gè)胎邊進(jìn)行延伸的胎面和一個(gè)在兩胎邊內(nèi)固定于一環(huán)形加強(qiáng)件上的胎體。該胎體由相鄰布置的簾線構(gòu)成，這些簾線沿圓周方向?qū)R排列并且在帶有環(huán)形加強(qiáng)件的胎邊的鉤形區(qū)域上與至少一層高彈性模量的膠結(jié)橡膠相接觸。在這種輪胎中，胎邊鉤形區(qū)域的環(huán)形加強(qiáng)件是由圓周簾線堆疊構(gòu)成的，其中胎體加強(qiáng)線與這些疊層之間夾有高彈性模量的膠結(jié)橡膠。該實(shí)施方案適于用在傳統(tǒng)輪胎上，其中胎邊通過(guò)充氣壓力固定在輪輞鉤上。在這種結(jié)構(gòu)布局中，側(cè)向或軸向力占有優(yōu)勢(shì)，在該方向上產(chǎn)生大致從壁面朝向所述胎邊中央的主要擠壓力。充氣壓力進(jìn)一步增強(qiáng)了這些力。壓力的增加使得胎邊沿著鉤形區(qū)域徑向向外滑動(dòng)。徑向向內(nèi)頂著輪輞座的應(yīng)力隨著壓力或者胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的張力的增加而減小。
還要注意到的是簾線疊層是沿大致平行于輪輞鉤輪廓的方向?qū)R的，其中胎邊靠在該輪輞鉤上。這類輪胎胎邊的輪廓相對(duì)較窄長(zhǎng)；固定分布在胎邊的主要高度和寬度部分上。胎邊內(nèi)部的胎體通道通常位于相對(duì)于所述胎邊壁面的中央位置上。此外，當(dāng)是一個(gè)主要受到軸向力的相對(duì)較窄的胎邊時(shí)，胎體內(nèi)的充氣壓力及張力都不會(huì)產(chǎn)生較大的使胎邊轉(zhuǎn)動(dòng)或自身翻轉(zhuǎn)的力矩或扭矩。
對(duì)于這類輪胎，如果壓力下降且車輛繼續(xù)行駛時(shí)，就無(wú)法繼續(xù)保證將輪胎保持在輪輞上，并且在大多數(shù)情況下輪胎會(huì)從輪輞上脫落。
EP 0 673 324描述了一種滾動(dòng)組件，其包括至少一個(gè)帶有固定在胎邊內(nèi)的徑向胎體加強(qiáng)件的輪胎和一個(gè)特定形狀的輪輞。該輪輞包括具有一母線的第一座，所述母線的軸向外端到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的距離小于其軸向內(nèi)端到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的距離，并且朝向軸向外側(cè)形成有突起或輪輞緣。該輪胎包括適于安裝在該輪輞上的胎邊座。這片文獻(xiàn)中提出的這類輪胎/輪輞界面與已知的方案相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，特別是易于安裝/拆卸，并且使得其即便在壓力下降的情況下也可以行駛相當(dāng)一段距離。
EP 0 748 287描述了一種解決方案，其可以完成EP 0 673 324上文所述的基本功能的初始優(yōu)化。這種輪胎的至少一個(gè)胎邊的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)胎體加強(qiáng)件特別是充氣壓力增大到其額定壓力時(shí)的加強(qiáng)件的張力來(lái)改進(jìn)所述胎邊的夾緊性。因此該文獻(xiàn)提出使用一種帶有胎體端固定的胎邊，固定是通過(guò)將胎體端部繞著胎邊鋼絲底部經(jīng)由胎邊鋼絲的軸向內(nèi)側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)向上彎邊形成的。該胎邊在胎邊鋼絲旁邊靠近軸向外側(cè)處還包括一個(gè)具有相對(duì)較高硬度的橡膠混合物成形元件，當(dāng)胎體加強(qiáng)件的張力增加時(shí)胎邊鋼絲可以在該橡膠混合物上施加一個(gè)壓緊力。該壓緊力使得胎趾在所安裝的輪輞上形成自?shī)A緊效果。從而胎體的張力使得胎邊鋼絲向外移動(dòng)，以使后者產(chǎn)生所述的壓緊力。在這種結(jié)構(gòu)布局中，使用傳統(tǒng)類型的胎邊鋼絲以及使胎體在胎邊鋼絲下進(jìn)行彎邊是產(chǎn)生壓緊力所不可缺少的。這限制了其它類型結(jié)構(gòu)布局的采用。
此外，EP 0 922 592描述了兩個(gè)通過(guò)將胎體軸向向外彎邊來(lái)固定的實(shí)施方案。第一實(shí)施方案提出了通過(guò)將胎體徑向向胎體端部外側(cè)彎邊來(lái)將胎體固定在胎邊上。該彎邊部分在每一側(cè)上都被兩個(gè)徑向金屬線疊層所包圍，該金屬線軸向相鄰布置且基本覆蓋沿胎邊座的所有軸向部分。該疊層被布置成平行于胎邊座。該線的類型和相應(yīng)尺寸都是非常精準(zhǔn)的。該文獻(xiàn)提出的第二種方案是關(guān)于不同尺寸的胎邊座的。胎體也是通過(guò)與第一方案不同的方式進(jìn)行固定的。首先，將胎體再細(xì)分成在胎邊高度上徑向分隔的兩部分。各部分都通過(guò)一層徑向布置的金屬絲相連，各層都從各胎體部分徑向向外布置。該徑向外側(cè)胎體部分和徑向內(nèi)側(cè)金屬絲層通過(guò)胎邊中設(shè)置的一個(gè)高硬度彈性體插件隔開(kāi)。該插件軸向沿胎邊中央部分排列，并且向徑向外側(cè)和軸向內(nèi)側(cè)突起，超過(guò)了金屬絲所形成的徑向界限。
EP 0 922 592的兩個(gè)實(shí)施例方案具有幾個(gè)缺點(diǎn)。即，該文獻(xiàn)提出的胎體的固定需要將胎體端部向軸向外側(cè)彎邊。此外，金屬絲疊層徑向靠近胎邊座布置，以使徑向位置上的優(yōu)良部分與胎邊所支承的凸緣上部更靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。除非使用高延展性的金屬絲，否則由于金屬絲不利的徑向位置而難于安裝/拆卸輪胎。還可以注意到疊層基本平行于胎邊所支承的基座的輪廓定向。根據(jù)第二種解決方案，胎體被再細(xì)分成兩部分，且必須要用一個(gè)高硬度插件來(lái)分隔金屬絲層及兩個(gè)胎體部分。然而，胎體不固定在該插件上。所以所述插件的形式有局限性。
文獻(xiàn)WO 01/39999描述了一種增強(qiáng)機(jī)動(dòng)性輪胎，它的每個(gè)胎邊都包括一個(gè)倒座、一個(gè)固定區(qū)域、一個(gè)支承區(qū)域和一個(gè)過(guò)渡區(qū)域。各區(qū)域都是分隔開(kāi)的，且某種程度上所有區(qū)域也一起構(gòu)成了一個(gè)能夠進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的內(nèi)胎邊，該相對(duì)移動(dòng)例如是相對(duì)于其它區(qū)域、或相對(duì)于壓力虛擬中心CP、或者相對(duì)于輪輞座的角位移或轉(zhuǎn)動(dòng)位移。
優(yōu)選地，所述支承區(qū)域大致為長(zhǎng)形的。例如其大致沿胎邊座延伸。從而可以隨著轉(zhuǎn)動(dòng)從軸向內(nèi)側(cè)部分底部區(qū)域向軸向外側(cè)部分傳遞力，同時(shí)保持至少在輪輞座的一部分上的支承壓力。力的傳遞形成了胎趾頂在輪輞上的自?shī)A緊效果。
因此本發(fā)明提出了能克服上述解決方案各種固有缺陷的技術(shù)方案。特別提出了旨在改善固定區(qū)域動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的解決方案。
為此，提出了一種用于車輪的輪胎，其包括-兩個(gè)軸向相互分隔開(kāi)的側(cè)壁，在其徑向外側(cè)部分上通過(guò)設(shè)置在其徑向外側(cè)部分上的帶有一圓周胎面的胎冠區(qū)域而被連接；-胎邊，布置在各側(cè)壁的徑向內(nèi)側(cè)，每一胎邊包括一個(gè)座和一個(gè)外凸緣，該凸緣用于與相適合的輪輞接觸；-加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，從每個(gè)胎邊上沿著側(cè)壁向胎冠區(qū)域大致徑向伸出；-所述胎邊中的至少一個(gè)包括-一具有一母線的胎邊座，其軸向內(nèi)側(cè)端位于一個(gè)圓上，該圓的直徑大于其軸向外側(cè)端所在圓的直徑；-一個(gè)在所述胎邊內(nèi)用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的固定區(qū)域，該固定區(qū)域具有一種結(jié)構(gòu)布置該布置由大致與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的一部分相鄰的圓周線所構(gòu)成，且該布置包括至少兩個(gè)分布在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)每一側(cè)上的疊層，在圓周線和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有粘結(jié)混合物，所述固定區(qū)域以如下的方式布置在胎邊內(nèi)在正常壓力下，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的力大致均勻地分布在所述結(jié)構(gòu)的每一側(cè)上，在所述固定區(qū)域中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被布置成使至少一個(gè)所述疊層的任一側(cè)上都有線的圓周分布；-用于所述胎邊的支承區(qū)域，其大致沿胎邊座延伸；-所述輪胎還包括一個(gè)布置在胎邊區(qū)域內(nèi)側(cè)外側(cè)區(qū)域，其設(shè)置在輪輞鉤與固定區(qū)域之間，所述區(qū)域填充有主要為高模量的橡膠混合物。
這種結(jié)構(gòu)可以得到固定區(qū)域上力的最優(yōu)分布，特別是圓周線的排布。排布的各種線所受到的應(yīng)力水平和應(yīng)力性質(zhì)的主要不同是例如一些線受到例如拉伸載荷而另一些受到壓縮載荷，要盡量避免這種不同。
應(yīng)力更均勻的分布特別有利于某些類型的輪胎，特別是那些具有較高側(cè)壁的輪胎，例如用于“SUV”類車輛的輪胎。
此外，胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的線的特定排布以得到固定區(qū)域內(nèi)這些線的不止一個(gè)的軸向位置可以幫助在不同位置處力的分布。在圖示實(shí)例中，可以看到優(yōu)選兩個(gè)軸向間隔位置，在這兩個(gè)位置上可以看到胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)側(cè)和軸向外側(cè)部分。通過(guò)這種方式，得到一個(gè)輔助調(diào)節(jié)裝置，從而可以得到能實(shí)現(xiàn)盡可能相等或均勻分布應(yīng)力的目的的排布方式。這在耐久性和可靠性上獲得的益處是相當(dāng)可觀的。
因此圓周線至少一個(gè)疊層的線是“被環(huán)繞”的，因?yàn)樘ンw式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的一些線位于所述疊層的軸向外側(cè)，而其它一些線則位于所述疊層的軸向內(nèi)側(cè)，優(yōu)選沿輪胎圓周有規(guī)則地交錯(cuò)布置。這可以是每根線、每?jī)筛€、三根線或甚至更多線的交錯(cuò)布置。
有利地，在胎邊的軸向外側(cè)部分上設(shè)置外側(cè)區(qū)域，其在靠近輪輞鉤的部分與固定區(qū)域之間延伸。有利地，所述區(qū)域與該固定區(qū)域共同作用，從而在所述固定區(qū)域和靠近輪輞鉤的胎邊部分之間形成良好的機(jī)械作用。
該區(qū)域可以增加夾緊壓力，特別是在輪輞鉤區(qū)域上。由于該區(qū)域的變形限制，從而可以抑制胎邊向輪輞鉤徑向外側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)。例如當(dāng)拐彎時(shí)或者暴露在主要橫向應(yīng)力時(shí)，其還可以一方面抑制轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生，另一方面建立動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該輪胎包括一個(gè)單一胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的線沿圓周方向在所述至少一個(gè)疊層的軸向內(nèi)側(cè)和軸向外側(cè)上交錯(cuò)排布。該實(shí)施方案對(duì)于限制載荷的輪胎尤為有利、經(jīng)濟(jì)且簡(jiǎn)便。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該輪胎包括兩個(gè)胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，對(duì)于所述至少一個(gè)疊層而言，第一個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的線設(shè)置在其軸向內(nèi)側(cè)，而第二個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的線設(shè)置的其軸向外側(cè)。該實(shí)施方案特別適于可以承受較重載荷的輪胎。這種輪胎最重要的是要保證力的分布為最優(yōu)化的，因?yàn)閷?duì)于較高載荷，任何應(yīng)力分布的不平衡都會(huì)顯著影響其強(qiáng)度和耐久性。
根據(jù)前面實(shí)施方案的任意一個(gè)，優(yōu)選在胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)側(cè)及軸向外側(cè)部分之間設(shè)有多個(gè)圓周線的疊層。
根據(jù)本發(fā)明輪胎的一個(gè)優(yōu)選變型實(shí)施方案，在大致零壓的壓力值與一個(gè)正常工作壓力值之間，壓力沿支承區(qū)域的分布基本與所述壓力值無(wú)關(guān)。
在輪胎充氣過(guò)程中，沿支承區(qū)域和輪輞座之間交界面的力的分布所產(chǎn)生的效應(yīng)不會(huì)對(duì)所述分布產(chǎn)生主要影響。從而得到一個(gè)相對(duì)于充氣動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性，其可以更好的保證輪胎在輪輞上的緊固性，不管處在什么條件下也不依賴于公差。內(nèi)應(yīng)力特別是在輪胎胎邊處的內(nèi)應(yīng)力是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。所述動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性還可以避免在胎邊處產(chǎn)生寄生應(yīng)力，例如會(huì)影響產(chǎn)品特性或質(zhì)量的應(yīng)力。此外，還降低了對(duì)于輪輞/輪胎組件公差變化的敏感度。
有利地，所述力可以使胎邊產(chǎn)生一個(gè)夾緊壓力，其在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的每一側(cè)上大致對(duì)稱或略微不對(duì)稱。
這種結(jié)構(gòu)可以幫助得到一個(gè)沿胎邊座基本一致的夾緊力。從而進(jìn)一步優(yōu)化了上文所列的特性/品質(zhì)。由于不會(huì)產(chǎn)生大的不平衡，從而得到了優(yōu)良的安裝穩(wěn)定性和更好的耐久性。
該固定區(qū)域最好位于胎邊慣性中心的中央附近。這可以使胎邊自身翻轉(zhuǎn)的可能性最小化；從而抑制了應(yīng)力不平衡的主要源頭。根據(jù)實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例，慣性中心位于固定區(qū)域內(nèi)優(yōu)選加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的中間附近(甚至與其重合)。
固定區(qū)域不帶胎邊鋼絲，特別是傳統(tǒng)類型的胎邊鋼絲，例如胎體簾布層所翻邊的多線胎邊鋼絲，從而簾布層的彎邊部分與胎邊鋼絲之間的協(xié)作區(qū)域影響胎體簾布層的固持。
側(cè)壁和胎冠的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)選是胎體式的，其機(jī)械特性類似于公知類型的胎體簾布層。
支承區(qū)域優(yōu)選與輪輞座相接觸。
優(yōu)選地，該支承區(qū)域大致由一個(gè)高模量的橡膠混合物制成。凸緣徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置高模量的橡膠混合物區(qū)域可以提供良好的軸向保持作用，并且防止胎邊軸向向外滑動(dòng)。
根據(jù)一種特別優(yōu)選的制造方法，其中輪胎的各種組件直接安裝在一個(gè)中央芯上，該芯的形狀使得制造過(guò)程中的輪胎的形狀大致類似于最終產(chǎn)品的形狀，省去了翻邊(在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中存在)可以有利于簡(jiǎn)化制造過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，疊層底部(徑向靠近輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)軸向的線)設(shè)置得比所述凸緣端部(所述凸緣徑向及軸向最外側(cè))更靠近徑向外側(cè)。最好將疊層底部設(shè)置在相對(duì)于輪胎配套輪輞的凸緣的徑向外側(cè)。從而方便安裝/拆卸操作。
有利地，胎體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)大致從每個(gè)胎邊沿側(cè)壁向胎冠區(qū)域徑向延伸。所述結(jié)構(gòu)是單一的并從一個(gè)胎邊延伸到另一胎邊，或者可選地分成兩個(gè)半結(jié)構(gòu)，各沿一個(gè)單獨(dú)側(cè)壁延伸。
疊層數(shù)目和各疊層轉(zhuǎn)彎或纏繞的數(shù)目?jī)?yōu)選根據(jù)輪胎所需的特性例如工作壓力來(lái)決定。例如，要增加胎邊區(qū)域的剛度就需要較大數(shù)量的疊層。
該胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)選由在兩胎邊之間來(lái)回彎曲的線構(gòu)成，在各胎邊上形成彎環(huán)。此外，該彎曲的線優(yōu)選為一根單線。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)閱讀根據(jù)本發(fā)明輪胎的實(shí)施例并參照附

圖1至5而變得更清楚，其中實(shí)施例是通過(guò)非限制性方式給出的，附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明輪胎的剖面圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明輪胎第一種變型的胎邊的放大剖面圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明輪胎第二種變型的胎邊的放大剖面圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明輪胎另一種變型的胎邊的放大剖面圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明輪胎再一種變型的胎邊的放大剖面圖。
輪胎的加強(qiáng)架或加強(qiáng)件通常以及最常用的是通過(guò)堆疊一層或多層簾布層構(gòu)成的，通常稱作“胎體簾布層”、“胎冠簾布層”等等。這種表示加強(qiáng)架的方式來(lái)自于制作工藝，其包括生產(chǎn)一系列簾布層式的半成品，該半成品具有通常為縱向的簾線加強(qiáng)線，接下來(lái)將其組裝或堆疊以構(gòu)成一個(gè)輪胎坯件。這些簾布層被制成平的大尺寸件，然后再根據(jù)給定產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行切割。在第一階段中也將該簾布層組裝成大致平的組件。所制得的坯件再根據(jù)輪胎的環(huán)形輪廓類型進(jìn)行整形。再將被稱作“精加工”產(chǎn)品的半成品施加到坯件上，以得到一個(gè)可以進(jìn)行硫化的產(chǎn)品。
這類“傳統(tǒng)”工藝特別是在制造輪胎坯件的階段中要使用一種固定件(通常是胎邊鋼絲)，來(lái)將胎體加強(qiáng)件固定或保持在輪胎胎邊的區(qū)域上。因此，對(duì)于這種工藝，所有構(gòu)成胎體加強(qiáng)件(或只一部分)的所有簾布層的一部分繞著布置在輪胎胎邊上的胎邊鋼絲進(jìn)行彎邊。通過(guò)這種方式就完成了胎體加強(qiáng)件在胎邊上的固定。
盡管生產(chǎn)簾布層及組件的方式有很多種變化，但這種常規(guī)工藝在工業(yè)中應(yīng)用得非常廣泛的事實(shí)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員使用建立在這種工藝模型上的詞匯表，也就是通常所接受的術(shù)語(yǔ)，特別包括術(shù)語(yǔ)“簾布層”、“胎體”、“鋼絲胎邊”、表示從平的形狀變?yōu)榄h(huán)形的“整形”等等。
然而，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的輪胎并不包括根據(jù)前述定義的“簾布層”或“胎邊鋼絲”。例如，文獻(xiàn)EP0582196描述了無(wú)需簾布層式半成品就能制造出來(lái)的輪胎。例如，直接將不同加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的簾線施加在相鄰的橡膠混合物層上，再將連續(xù)層施加到具有一定形狀的環(huán)形芯上，該形狀可以直接得到一個(gè)類似于輪胎最終形狀的形狀，從而制得整個(gè)構(gòu)件。這樣在這種情況中，不再有任何“半成品”，也不再有“簾布層”或“胎邊鋼絲”?；A(chǔ)產(chǎn)品例如橡膠混合物和簾線或絲形式的加強(qiáng)線直接施加到芯上。由于該芯是環(huán)形的，所以坯件不用再整形以從平的形狀變?yōu)榄h(huán)形。
此外，該文獻(xiàn)中所描述的輪胎不再有“傳統(tǒng)的”胎體簾布層繞胎邊鋼絲的彎邊。這類固定方式被替換成將圓周線布置在所述側(cè)壁加強(qiáng)結(jié)構(gòu)附近再將其整體嵌在固定或粘結(jié)橡膠混合物中的結(jié)構(gòu)布置。
也有用半成品組裝在環(huán)形芯的工藝，這種半成品特別適于快速有效地且容易地鋪設(shè)在中央芯上。最后，也可以使用一種混合物，其既包括用以產(chǎn)生某種結(jié)構(gòu)特征(例如簾布層、鋼絲胎邊等)的某種半成品，還包括直接施加混合物和/或線形加強(qiáng)線所制得的產(chǎn)品。
在本文中，為了考慮到近來(lái)在加工及產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域上的技術(shù)發(fā)展，例如“簾布層”、“胎邊鋼絲”等常規(guī)術(shù)語(yǔ)最好換成中性術(shù)語(yǔ)或者不依賴于所使用的制造工藝的術(shù)語(yǔ)。因此，用“胎體類加強(qiáng)線”或者“側(cè)壁加強(qiáng)線”來(lái)表示傳統(tǒng)工藝中的胎體簾布層加強(qiáng)件和不使用半成品的制造工藝中輪胎的相應(yīng)簾線，其通常加在側(cè)壁面上。術(shù)語(yǔ)“固定區(qū)域”本身等于表示傳統(tǒng)工藝中圍繞胎邊鋼絲的“傳統(tǒng)”簾布層彎邊，或者表示關(guān)于采用環(huán)形芯的工藝所產(chǎn)生的底部區(qū)域上的圓周線、橡膠混合物以及相鄰側(cè)壁加強(qiáng)件部分構(gòu)成的組件。
在本發(fā)明中，詞“線”通常指的是單纖絲、多纖絲或者例如纜線、合股線線、織物線的組件，或者任意形式等效組件，無(wú)論這些線的材料或處理為何。其可以是例如表面處理或者涂覆或者填孔處理以提高其與橡膠的粘著性。術(shù)語(yǔ)“單線”指的是一種由一單一元件而不是組件所構(gòu)成的線。相反，術(shù)語(yǔ)“多纖絲”指的是由至少兩個(gè)單一元件所構(gòu)成的纜線、合股線等組件。
另一方面，“徑向結(jié)構(gòu)”應(yīng)被理解為表示90度結(jié)構(gòu)，然而，根據(jù)習(xí)慣，還表示接近90°的角。
已知在傳統(tǒng)上，一或多層的胎體簾布層是繞著胎邊鋼絲進(jìn)行彎邊的。從而，該胎邊鋼絲完成胎體固定功能。因此，具體地說(shuō)，該胎邊鋼絲可以承受胎體線在例如充氣壓力的作用下所產(chǎn)生的張力。本文所描述的結(jié)構(gòu)布置可以提供一種類似的固定功能。已知使用傳統(tǒng)類型的胎邊鋼絲可以提供將胎邊夾緊在輪輞上的功能。本文所描述的結(jié)構(gòu)布置也可以提供類似的夾緊功能。
在本說(shuō)明書中，“粘結(jié)”橡膠或混合物應(yīng)被理解成表示可與加強(qiáng)線接觸的橡膠混合物，其粘著在加強(qiáng)線上并且可以填滿相鄰加強(qiáng)線之間的空隙。
線與粘結(jié)橡膠之間的“接觸”應(yīng)被理解為表示線的外輪廓的至少一部分與構(gòu)成粘結(jié)橡膠的橡膠混合物直接接觸。
“側(cè)壁”指的是輪胎通常具有較低撓曲強(qiáng)度的、位于胎冠與胎邊之間的部分?！皞?cè)壁混合物”指的是位于胎體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)線軸向外側(cè)的橡膠混合物。這些混合物通常具有較低的彈性模量。
“胎邊”指的是輪胎徑向內(nèi)側(cè)靠近側(cè)壁的部分。
橡膠混合物的“彈性模量”應(yīng)被理解成表示在大氣溫度下10％量級(jí)的單軸拉伸變形所得到的拉伸割線模數(shù)。
“堆疊”應(yīng)被理解成當(dāng)從圖2或3的直徑面剖面看胎邊時(shí)，線或單線折線的大致徑向重疊。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的輪胎1的剖面圖。這類輪胎包括一個(gè)靠近第一胎邊3的第一側(cè)壁5，第一胎邊優(yōu)選對(duì)應(yīng)于內(nèi)胎邊。類似地，與之相對(duì)的輪胎部分包括一個(gè)與第二胎邊4相鄰的第二側(cè)壁6。其上設(shè)有胎面8的胎冠7連接兩側(cè)壁。胎冠優(yōu)選包括至少一個(gè)加強(qiáng)帶。
該輪胎包括一個(gè)胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)2，其具有最好大致徑向布置的加強(qiáng)線。該結(jié)構(gòu)可以從一個(gè)胎邊到另一個(gè)胎邊經(jīng)由側(cè)壁和胎冠連續(xù)布置，或者可選地其可以包括兩個(gè)或多個(gè)部分，例如沿各側(cè)壁布置而不覆蓋整個(gè)胎冠的部分。
各加強(qiáng)結(jié)構(gòu)2的各端部21位于各胎邊內(nèi)。
該胎邊還包括一個(gè)大致圓周方向的固定區(qū)域30，其包括一個(gè)由大致靠近該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的端部21的圓周線12構(gòu)成的結(jié)構(gòu)布置11。粘結(jié)(或固定)混合物14插在圓周線12和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)21之間。
線12的布置11可以通過(guò)幾種方式排布加工形成。例如，最好由單線12優(yōu)選從最小直徑向著最大直徑進(jìn)行螺旋纏繞(大致以零度)構(gòu)成疊層13。疊層也可以由相互疊置鋪設(shè)的多個(gè)同心線構(gòu)成。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)2可以通過(guò)一個(gè)在兩胎邊之間來(lái)回纏繞延伸的單線構(gòu)成，在每個(gè)胎邊上都形成線的彎環(huán)。這些涂覆有橡膠混合物的彎環(huán)構(gòu)成了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)2和胎邊特別是疊層13之間的機(jī)械連接。通過(guò)在線的“前后”部分形成彎環(huán)，可以看出該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是單線式的。當(dāng)然，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)也可以不用連續(xù)單線制成，其可以不形成任何彎環(huán)，例如都是自由端。
圖2、3、4示出了胎邊的若干實(shí)例，其固定區(qū)域30布置在所述胎邊內(nèi)，從而使常壓下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的力在所述固定區(qū)域內(nèi)大致均勻地分布在所述結(jié)構(gòu)的每側(cè)上。
這種結(jié)構(gòu)對(duì)于輪胎充氣產(chǎn)生的壓力變化不敏感，這是由于在輪胎從零壓力到正常工作壓力(例如對(duì)于客車，在1.5巴到3巴之間，更具體地在1.8巴到2.5巴之間)的充氣過(guò)程中，沿支承區(qū)域的壓力分布保持相似。
最好通過(guò)優(yōu)化固定件特別是圓周線12的布置來(lái)得到上述動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，在這些實(shí)施例中圓周線12在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)每一側(cè)上都不對(duì)稱分布。另一方面，胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的端部21的形狀是通過(guò)使一些線朝著胎邊內(nèi)側(cè)軸向布置，而其它的線朝著胎邊外側(cè)軸向布置，這樣交錯(cuò)排布來(lái)形成的。這種排布也可以是用僅僅一根、兩根，或者是幾根線為基礎(chǔ)，沿著輪胎的圓周方向依次交錯(cuò)排布，這一次排布在這一側(cè)，下一次排布在另一側(cè)，交替地布置。
這種交錯(cuò)布置可以從胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的幾個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)開(kāi)始。首先，如圖1和2所示，該輪胎包括一個(gè)單一胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在胎邊上，分成軸向分開(kāi)的兩部分，在兩部分之間包括至少一個(gè)由圓周線12構(gòu)成的疊層13。
在圖3中，該輪胎包括兩個(gè)胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在胎邊上各加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的端部構(gòu)成了一個(gè)部分21，一個(gè)在軸向內(nèi)側(cè)，另一個(gè)在相對(duì)的軸向外側(cè)。
圖3至5示出了不同疊層布置方式的變型。例如，在圖3和4中，在各部分21之間設(shè)有一個(gè)單一疊層，而在圖5中有兩個(gè)疊層。在圖3中，有一個(gè)在胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)軸向外側(cè)的疊層，而在圖4和5的例子中該位置上沒(méi)有疊層。
應(yīng)該注意到圖3至5所示實(shí)施例的疊層布置方式可以是關(guān)于單一胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的。類似地，圖1中的布置也可以與雙胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。在胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)軸向內(nèi)側(cè)的疊層的布置方式也可以為一到三個(gè)疊層不等，甚至更多，如各個(gè)實(shí)例所示。同樣，胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)軸向外側(cè)疊層的數(shù)目也可以變化。疊層的總數(shù)目為兩個(gè)或更多，優(yōu)選為四個(gè)。其分布布局具體是出于對(duì)輪胎及胎邊區(qū)域的機(jī)械應(yīng)力的考慮，該應(yīng)力需要盡可能均勻地分布。
最好在胎邊中間慣性中心CP附近設(shè)置固定區(qū)域。
在圖2、3、4和5所示的實(shí)施方案的各個(gè)實(shí)例中，胎邊還包括一個(gè)支承區(qū)域50，其大致布置在固定區(qū)域和胎邊座之間，并與這些區(qū)域大致軸向?qū)R，所述區(qū)域適于承受將輪胎安裝到配套輪輞上時(shí)的壓緊力。該壓緊力用于通過(guò)傳遞由夾緊區(qū)域產(chǎn)生的夾緊力來(lái)確保輪胎的緊固。選擇該區(qū)域的橡膠混合物以提供良好的蠕變阻力，從而確保夾緊特性的耐久度。
在輪輞緣或鉤60附近與固定區(qū)域之間的胎邊部分包括一個(gè)外側(cè)區(qū)域17或止動(dòng)區(qū)域，其優(yōu)選由一種高模量如10到40MPa的橡膠混合物構(gòu)成或占據(jù)。
該區(qū)域使得可以通過(guò)將固定區(qū)域的力傳遞到鉤上來(lái)增大夾緊壓力，特別是在輪輞鉤區(qū)域上。由于該區(qū)域的變形限制，從而可以抑制胎邊向輪輞鉤徑向外側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)。例如當(dāng)拐彎時(shí)或者暴露在主要橫向應(yīng)力時(shí)，其還可以一方面抑制轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生，另一方面建立動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
最好將外側(cè)區(qū)域17設(shè)置在胎邊的軸向外側(cè)部分上，并且在輪輞鉤附近部分與固定部分之間延伸。其包括一個(gè)靠近固定區(qū)域的部分，其可以在所述固定區(qū)域和所述靠近輪輞鉤的胎邊部分之間形成良好的機(jī)械作用。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎特別適用于EP 0 673 324中所描述的輪胎輪輞上。這種輪輞包括一個(gè)座并且優(yōu)選包括一個(gè)軸向及徑向向外的突出部分或者凸緣。
疊層的底部(徑向最接近輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的線)優(yōu)選比所述凸緣端部(所述凸緣的軸向及徑向最外側(cè)的部分)更靠近徑向外側(cè)，如圖所示，例如圖2所示。該疊層的底部最好被設(shè)置在相對(duì)于輪胎的配套輪輞60的凸緣(或輪輞鉤)的徑向外側(cè)。從而方便安裝/拆卸操作。因此，在圖2中可以看出rf(第一線的半徑)大于rj(輪輞凸緣或輪輞鉤的半徑)。該半徑對(duì)應(yīng)于距轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的距離。
所述和/所示的實(shí)施方案的各種不同的實(shí)例最好可以使用EP 0 580055中所述類型的裝置制造。
因此，其非常有利于例如在中央芯上構(gòu)造輪胎，該芯具有輪胎內(nèi)腔的形狀。優(yōu)選在該芯上按照最終結(jié)構(gòu)所需的順序施加輪胎的所有組件，這些組件以大致的最終形狀直接設(shè)置在其最終位置上。在這種情況下，這種輪胎可以像US 4,895,692所述的輪胎一樣進(jìn)行模塑和硫化。
權(quán)利要求
1.一種用于車輪的輪胎，包括-兩個(gè)軸向相互分隔開(kāi)的側(cè)壁，在其徑向外側(cè)部分上通過(guò)設(shè)置在其徑向外側(cè)部分上的帶有一圓周胎面的胎冠區(qū)域而被連接；-胎邊，布置在各側(cè)壁的徑向內(nèi)側(cè)，每一胎邊包括一個(gè)座和一個(gè)外凸緣，該凸緣用于與相適合的輪輞接觸；-加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，從每個(gè)胎邊上沿著側(cè)壁向胎冠區(qū)域大致徑向伸出；-所述胎邊中的至少一個(gè)包括-一具有一母線的胎邊座，其軸向內(nèi)側(cè)端位于一個(gè)圓上，該圓的直徑大于其軸向外側(cè)端所在圓的直徑；-一個(gè)在所述胎邊內(nèi)用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的固定區(qū)域，該固定區(qū)域具有一種結(jié)構(gòu)布置該布置由大致與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的一部分相鄰的圓周線所構(gòu)成，且該布置包括至少兩個(gè)分布在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)每一側(cè)上的疊層，在圓周線和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有粘結(jié)混合物，所述固定區(qū)域以如下的方式布置在胎邊內(nèi)在正常壓力下，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的力大致均勻地分布在所述結(jié)構(gòu)的每一側(cè)上，在所述固定區(qū)域中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被布置成使至少一個(gè)所述疊層的任一側(cè)上都有線的圓周分布；-用于所述胎邊的支承區(qū)域，其大致沿胎邊座延伸；-所述輪胎還包括一個(gè)布置在胎邊區(qū)域內(nèi)側(cè)外側(cè)區(qū)域，其設(shè)置在輪輞鉤與固定區(qū)域之間，所述區(qū)域填充有主要為高模量的橡膠混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車輪輪胎，其中外側(cè)區(qū)域設(shè)置在胎邊的軸向外側(cè)部分內(nèi)，并在靠近輪輞鉤的部分與固定區(qū)域之間延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的任意一個(gè)所述的車輪輪胎，其中外側(cè)區(qū)域與固定區(qū)域共同作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一個(gè)所述的車輪輪胎，其中包括一個(gè)單一胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的線沿圓周方向在所述至少一個(gè)疊層的軸向內(nèi)側(cè)和軸向外側(cè)上交錯(cuò)排布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一個(gè)所述的車輪輪胎，包括兩個(gè)胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，相對(duì)于所述至少一個(gè)疊層而言，第一個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的線設(shè)置在其軸向內(nèi)側(cè)，而第二個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的線設(shè)置在其軸向外側(cè)。
6.根據(jù)前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的輪胎，其中在胎體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)側(cè)及軸向外側(cè)部分之間設(shè)有多個(gè)圓周線的疊層。
7.根據(jù)前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的輪胎，其中，在大致零壓的壓力值與正常工作壓力值之間，壓力沿支承區(qū)域的分布基本與所述壓力值無(wú)關(guān)。
8.根據(jù)前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的輪胎，其中所述力可以使胎邊產(chǎn)生一個(gè)夾緊壓力，其在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的每一側(cè)上大致對(duì)稱或略微不對(duì)稱。
9.根據(jù)前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的輪胎，其中固定區(qū)域位于胎邊慣性中心的中央附近。
全文摘要
本發(fā)明的用于車輪的輪胎包括兩個(gè)連接頂部區(qū)域的徑向外側(cè)部分的側(cè)壁、胎邊、一個(gè)從各胎邊到頂部區(qū)域徑向延伸的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(2)。所述胎邊的至少一個(gè)包括一個(gè)可翻轉(zhuǎn)的胎邊座，胎邊內(nèi)所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的固定區(qū)域(30)具有圓周線(12)的組件(11)，包括至少兩個(gè)布置在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的層(13)。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式是使其可以在所述層的至少一個(gè)的兩側(cè)上按圓周方向上分布該線，從而得到一個(gè)可以輔助調(diào)節(jié)的裝置，其可以產(chǎn)生最高平衡性或應(yīng)力均勻性的插件。本發(fā)明提供了耐久性和可靠性方面的多種好處。
文檔編號(hào)B60C15/024GK1720152SQ200380105250
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月4日
發(fā)明者B·蓋里農(nóng) 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司