專利名稱：具有保護(hù)肋的輪胎胎圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有徑向胎體加強(qiáng)材料的輪胎，特別涉及形狀比率H/S小的輪胎，其中H是輪胎在其輪輞上的高度而S是其最大軸向?qū)挾龋撦喬ピO(shè)計(jì)成能裝配到輪輞上，其至少一個(gè)輪輞座向外傾斜且沿軸向由高度小的隆起伸在外側(cè)。更具體地說，本發(fā)明涉及這種輪胎的胎圈。
除其它特征外，這種輪胎的輪廓也在專利US6092575中有說明。胎圈的輪廓，尤其是軸向外壁，相對于輪輞的軸向最外端在軸向是后縮的，因此，輪輞的軸向最外金屬部件得不到保護(hù)而會(huì)由于例如在市內(nèi)行駛時(shí)而受到馬路邊的損害。專利US6179028描述了胎圈的具體結(jié)構(gòu)，其胎跟在軸向里側(cè)而胎趾在軸向外側(cè)，環(huán)繞固定胎圈胎圈鋼絲的胎體加強(qiáng)材料上翻部分及硬度高且大致呈三角形的楔狀膠料致使胎體加強(qiáng)材料的加強(qiáng)件接近胎圈的軸向外壁，因此，這種加強(qiáng)件可能受損。確保同時(shí)保護(hù)輪輞金屬部件和胎體加強(qiáng)材料的加強(qiáng)件這一要求導(dǎo)致本申請人修改胎圈胎趾的軸向輪廓，這種修改致使輪輞外側(cè)隆起或多或少覆蓋一塊質(zhì)量相稱的橡膠塊或隆起物，使胎圈胎趾輪廓的最大軸向?qū)挾却笥谘b配輪輞的尺寸或最大軸向?qū)挾取?br> 雖然此隆起物為輪輞相應(yīng)的隆起提供滿意的保護(hù)，可是一方面在輪胎擦過外物(如馬路邊)時(shí)它對磨損十分敏感，另一方面由割紋及/或裂口的產(chǎn)生與擴(kuò)展會(huì)引起橡膠碎片剝落。國際申請PCT99/64258建議向所述隆起提供一些最多達(dá)5mm的非零寬度和深度的切口，這些切口劃分出基本在子午線方向且彼此平行的好多保護(hù)肋。
從橡膠剝落的觀點(diǎn)看，上述辦法總體上不甚滿意，因?yàn)閾p壞了胎體加強(qiáng)材料上翻部分，這在一方面用與外觀的美觀難以相容，另一方面與安全的要求也不相容，這二者自然時(shí)用戶要求的。
本發(fā)明的目的是提出克服上述缺點(diǎn)的不同方法，包括用放在適當(dāng)?shù)胤接蛇m當(dāng)形狀的保護(hù)肋或隆起物取代與輪輞隆起發(fā)生徑向接觸的胎圈隆起物。
根據(jù)本發(fā)明，用于安裝到輪輞J上的帶有徑向胎體加強(qiáng)材料的輪胎，該輪輞至少一個(gè)底座向外傾斜且沿軸向外側(cè)伸出一個(gè)高度小的隆起，該隆起有一軸向外壁，所述輪胎至少包括一個(gè)胎圈，該胎圈軸向內(nèi)側(cè)有胎跟且軸向外側(cè)有胎趾，所述胎圈上有沿周向延伸的保護(hù)肋或突出部，為了保護(hù)所述輪輞，該保護(hù)肋至少在軸向上有一點(diǎn)比輪輞隆起的軸向外壁軸向離子午面更遠(yuǎn)。本輪胎的特征在于當(dāng)其裝配到其安裝輪輞上且從子午橫截面(即包括旋轉(zhuǎn)軸的剖面)看時(shí)-所述圓周的保護(hù)肋的軸向外側(cè)的徑向上表面和下表面分別是與胎側(cè)和胎圈的外壁相連的軸向外表面，-保護(hù)肋的軸向外表面的軸向最外點(diǎn)比輪輞隆起的軸向外壁多出的距離e至少等于5mm，-輪輞隆起的徑向最外點(diǎn)與保護(hù)肋軸向外表面的軸向最內(nèi)點(diǎn)之間的徑向距離d′大于4mm，-連接保護(hù)肋軸向外表面上兩端點(diǎn)的線段與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角最大值為±10°，-連接保護(hù)肋軸向外表面的下表面的整個(gè)輪廓與胎圈輪廓位于一虛線段的徑向外側(cè)，該虛線段的一點(diǎn)是保護(hù)肋軸向外表面的軸向最里點(diǎn)而另一點(diǎn)是輪胎胎圈與輪輞隆起接觸的最后點(diǎn)(輪胎充氣時(shí))。
由于上述特性，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明所述的輪胎安裝到其輪輞上時(shí)，能提供很好的保護(hù)以免對該輪輞造成外部磨損。此外，上述保護(hù)肋的距離能避免橡膠與輪輞分離，從而使保護(hù)更持久。
上述特性的組合使得一方面能為輪輞外露部件提供有效保護(hù)不受外物的磨損，以便借助于適當(dāng)?shù)妮喨θ嵝远@得滿意的輪胎性能；另一方面能避免保護(hù)肋可能被壓在外物與保護(hù)肋隆起之間的任何風(fēng)險(xiǎn)。
為了更好保護(hù)，距離e在1-1.5mm之間是有利的。連接保護(hù)肋軸向外表面兩端點(diǎn)的線段長度最好是在5-10lmm之間，以獲得對輪輞良好保護(hù)而不會(huì)過多增加輪胎的重量。
連接保護(hù)肋軸向外表面兩端點(diǎn)的線段與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角最好至多為±5°，以便在與外物接觸時(shí)避免過大的局部壓力，也避免在發(fā)生摩擦?xí)r有過多的局部磨損。
下連接面可以是圓柱形、截錐形或曲面形，為了避免應(yīng)力集中，該連接面可用小的圓連接到胎圈壁和軸向外表面，這是本來就知道的。
上連接面大致在保護(hù)肋軸向外表面最外點(diǎn)與輪胎側(cè)壁外壁上一點(diǎn)之間延伸，這兩點(diǎn)的徑向距離規(guī)定為連接保護(hù)肋軸向外表面兩端點(diǎn)的線段長度的二倍。該上連接面最好完全位于通過保護(hù)肋軸向外表面的徑向最外點(diǎn)并在該點(diǎn)相切于輪廓線的線段的徑向外側(cè)，該線段與子午面的夾角最大為55°，這一特征使其能對障礙物提供最小的固著力，從而限制其壓痕并在障礙物和保護(hù)肋之間發(fā)生滑動(dòng)。在子午截面中看，此上連接面可以具有圓弧形狀。
此外，以至少一種加強(qiáng)材料來增強(qiáng)保護(hù)肋的外壁是有利的，該加強(qiáng)材料包括織物加強(qiáng)材料(如Nylon)并嵌入適當(dāng)性能的膠料中(尤其是有良好的耐磨性)。
由于保護(hù)肋相對于輪輞隆起沿徑向向外運(yùn)動(dòng)，所以已開發(fā)出輪圈的新型外壁形狀，它的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)輪輞座向外傾斜(即當(dāng)其母線的軸向最外點(diǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的距離小于該軸與該母線軸向最里點(diǎn)的距離)時(shí)，輪胎胎圈與輪輞座之間的接觸力有很大增加。
該接觸壓力的增加確保輪胎組件有較好氣密性，胎圈在輪輞上安放得更好，且明顯降低胎圈相對其輪輞得轉(zhuǎn)動(dòng)，尤其在滾動(dòng)時(shí)地面對輪胎施加力的情況下。為此目的，如子午剖面看時(shí)，設(shè)計(jì)成與輪輞隆起的內(nèi)側(cè)輪廓接觸的輪圈外壁的輪廓是沿徑向向外伸出，因而它不會(huì)接觸所述隆起的徑向外面部分。胎圈與輪輞隆起徑向外面部分不接觸，可使在胎體加強(qiáng)材料的張力作用下子午平面內(nèi)胎圈與輪輞隆起之間有一定的自由滑動(dòng)；如果輪胎的二個(gè)胎圈都實(shí)施這種結(jié)構(gòu)，則輪胎破裂壓力也會(huì)有某些增加。
當(dāng)然，胎圈輪廓的這種結(jié)構(gòu)，不管是否有保護(hù)肋都可采用。例如，汽車上用于面朝里的輪胎胎側(cè)上可以沒有保護(hù)肋。完全沒有保護(hù)肋，和可安裝到二個(gè)輪輞座均向外傾斜的輪輞上的輪胎也如此。
本發(fā)明的特征可在附于說明書后面的附圖幫助下獲得更好的了解，這些附圖示出根據(jù)本發(fā)明的輪胎的作為非限定實(shí)例給出的不同實(shí)施例，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的輪胎的第一變體，圖2示出根據(jù)本發(fā)明的輪胎的第二變體，其至少一側(cè)有特定的胎圈輪廓。
圖1示出裝配到安裝輪輞J上的根據(jù)本發(fā)明的輪胎P的子午面局部示意圖。
圖1所示是規(guī)格為205-650 R 440 A的轎車輪胎P的側(cè)壁8和胎圈5，包括胎體加強(qiáng)材料1，該加強(qiáng)材料通過環(huán)繞胎圈鋼絲2并從輪胎內(nèi)側(cè)沿軸向伸到外側(cè)形成上翻部分10而錨固在胎圈5中。上翻部分10沿軸向布置在胎圈鋼絲2的外側(cè)，完整地包圍異型單元3，胎圈鋼絲2固定胎體加強(qiáng)材料1。從剖面上看，上述異型單元3的形狀大致為三角形的斜截面，其頂點(diǎn)約在胎圈鋼絲2的徑向下方，即在旋轉(zhuǎn)軸與胎圈鋼絲之間，其兩側(cè)從所述頂點(diǎn)伸出而第三側(cè)與頂點(diǎn)相對。異型單元3用膠料做成，該膠料在所給出的實(shí)施例中硫化后的肖氏A硬度為95度。胎圈鋼絲2徑向外側(cè)被異型單元6包圍，該異型單元6是由肖氏A硬度低于40的膠料制成。在異型單元3的徑向外側(cè)和異型單元6的軸向外側(cè)布置著膠料的異型單元7，其硬度比異型單元3使用的膠料硬度低。
安裝上述胎圈的輪輞J包括截錐形支座42，它在一側(cè)沿軸向延伸且在另一側(cè)由二個(gè)截錐形端面延伸軸向外側(cè)是小高度的隆起41的表面410，軸向內(nèi)側(cè)是連接支座42與支承面44的表面43，所述支承面用于支承降壓時(shí)的輪胎。表面410延伸到表面412，該表面412在圖面上的形狀是圓弧，且伸到軸向外端面411處。
在相對于胎圈鋼絲2的徑向內(nèi)側(cè)部分，輪胎P的胎圈5在所示充氣狀態(tài)下通過其座部90與輪輞J的支座42接觸，且其軸向外側(cè)通過側(cè)壁91與隆起41的表面410接觸。在輪圈壁91的延伸部分，壁92部分蓋住輪輞隆起41的表面412。
根據(jù)本發(fā)明，胎圈5的軸向外壁設(shè)有保護(hù)肋T，其外側(cè)有三個(gè)表面，從圖1的子午面看，可有三條母線AB、CB、AD，母線AB連接另外二條母線CB和AD。為了方便起見，在本文中這些表面均以其母線的名稱命名，例如母線為AB的表面以AB表示。
保護(hù)肋T的軸向最外表面AB的母線AB在目前情況下是一條線段，其與垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角β最大為10°(在本例中該角度為5°)，端點(diǎn)A和B的距離DAB最好為5-10mm，離旋轉(zhuǎn)軸徑向最遠(yuǎn)點(diǎn)A在此是保護(hù)肋T軸向離子午面最遠(yuǎn)的點(diǎn)。
母線AB的徑向內(nèi)側(cè)與胎圈壁由母線BC相連，在所述例子中母線BC伸出另一線段CC′，該線段CC′形成一角度γ，在所示情況下γ角等于β角。后一線段CC′連接胎圈與輪輞隆起部41的徑向外部412相接觸的部分92。
C′點(diǎn)相當(dāng)于輪胎充氣時(shí)胎圈與隆起部41的上部412接觸部分92的最后一點(diǎn)。
母線AB與母線BC的交點(diǎn)B，與平行于旋轉(zhuǎn)軸且通過隆起41的上部412的徑向最外點(diǎn)的線段δ的距離d′等于距離e加上6mm。在所述例子例中，e為1.5mm，且在圖中平面中相當(dāng)于垂直于旋轉(zhuǎn)軸并通過保護(hù)肋T離子午面最遠(yuǎn)點(diǎn)的直線，與隆起41的外側(cè)軸向相切且垂直于旋轉(zhuǎn)軸的直線T1之間的距離。
限制保護(hù)肋T的母線BC長度之間點(diǎn)C，是由胎圈輪廓與垂直于旋轉(zhuǎn)軸且與隆起41軸向外端面411相切的直線T1相交獲得的。本發(fā)明的基本特征是C點(diǎn)必需位于通過胎圈與隆起41接觸的最后一點(diǎn)C′及B點(diǎn)的虛線的徑向外側(cè)，從而在胎圈中產(chǎn)生足夠的彎曲度以免保護(hù)肋夾在外界障礙物和隆起之間。
C′點(diǎn)和C點(diǎn)的徑向距離為d；此距離d最好大于B點(diǎn)與直線δ的距離d′，差值為軸向距離e。
至于保護(hù)肋T的徑向上表面AD的母線AD，呈圓弧形，其曲率中心位置在輪胎軸向外側(cè)，且其表面AB與AD的交點(diǎn)A處的切線Ta與子午面夾角α等于45°。
在圖1所示變體中，保護(hù)肋的表面AB是直的；當(dāng)然，表面AB也可是任何形狀，顯然是曲面。在圖1所示變體上沿周向連續(xù)的保護(hù)肋也可以是不連續(xù)的。同一表面AB上可設(shè)有多條凸紋，其沿與周向的夾角為非零度的角度延伸，在國際申請PCT99/64258中已有描述。
此外，保護(hù)肋可設(shè)置在每一胎圈(內(nèi)側(cè)與外側(cè))上，也可在二者之中只有一個(gè)(例如，位于最易被外界物體磨損的一側(cè)上)。
為了與現(xiàn)有技術(shù)比較，在圖1中，虛線表示與國際申請PCT9/64258相應(yīng)的輪圈輪廓F?？梢钥闯觯景l(fā)明的保護(hù)肋相對于隆起發(fā)生徑向移位。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一變體的胎圈。為了簡單起見，當(dāng)圖2所示標(biāo)號與圖1中使用的相同時(shí)，便認(rèn)為與圖1所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件相同。
根據(jù)本變體，輪圈P的胎圈5包括胎體加強(qiáng)材料1，該加強(qiáng)材料繞胎圈鋼絲2固定且從輪胎內(nèi)側(cè)伸到外側(cè)，形成一環(huán)繞橡膠異型單元3的環(huán)路并在胎體加強(qiáng)材料1和胎圈鋼絲2軸向中間形成一上翻部分10。所示胎圈5相當(dāng)于在輪胎裝到其固定輪輞J上時(shí)面向汽車外側(cè)的胎圈。輪輞J的支座42向外傾斜并在軸向終止在隆起41接觸胎圈5的胎趾的外側(cè)。
在輪輞支座42的延伸部分中，輪輞隆起41包括第一傾斜部410，它基本上是直線狀且自身沿徑向伸到外側(cè)呈圓弧形部分412中。這部分412其外側(cè)沿軸向連接到外端面411，該端面411基本是直的且垂直于旋轉(zhuǎn)軸。
為了保護(hù)輪輞，特別是其隆起41和外端面411，胎圈5上設(shè)置有保護(hù)肋T其離端面411軸向最遠(yuǎn)的點(diǎn)與端面41的距離e等于1.5mm。從圖2的子午面中看，保護(hù)肋T的輪廓包括圓弧形的表面AB，其徑向向外在A點(diǎn)和D點(diǎn)之間伸出圓弧，A點(diǎn)和D點(diǎn)的距離DAD等于A點(diǎn)和B點(diǎn)的徑向距離DAB的二倍。上述圓弧在A點(diǎn)的切線Ta與徑向(垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向)的夾角α在本實(shí)施例中等于45°。
此外，保護(hù)肋T的輪廓AB沿基本上是直線的輪廓BC徑向向里伸出，(C點(diǎn)是保護(hù)肋T徑向下方的胎圈輪廓與垂直于旋轉(zhuǎn)軸并與隆起41的外端面411相切的直線T1的交點(diǎn))。C點(diǎn)與隆起41徑向最遠(yuǎn)之點(diǎn)間的距離d在本例中等于3mm。B點(diǎn)本身與隆起41的邊緣412的徑向距離d′等于4mm。表面BC的輪廓(在輪胎充氣時(shí))是在通過B點(diǎn)和與胎圈接觸隆起的最后點(diǎn)C′的連線Δ的徑向外側(cè)。
本發(fā)明的本變體的具體特征，除了有保護(hù)肋T之外，還在于胎圈5在C′點(diǎn)和C點(diǎn)(即胎圈5與保護(hù)肋T的連接點(diǎn))之間的形狀能使胎圈輪廓擴(kuò)張而與隆起41的傾斜段410接觸而不接觸隆起的徑向外側(cè)段412。在所示例子中，C′和C之間的輪廓是傾斜度段410輪廓的延伸。因此。胎圈接觸隆起部分可相對所述隆起運(yùn)動(dòng)，使胎圈5能繞胎圈鋼絲2轉(zhuǎn)動(dòng)，因而增大胎圈鋼絲與輪圈座42之間的擠壓力。
胎圈在C′和B之間的輪廓位于通過B點(diǎn)和C′點(diǎn)的虛線Δ的徑向外側(cè)和軸向內(nèi)側(cè)。
這最后特征(胎圈不會(huì)與隆起徑向外部分接觸)當(dāng)然可在汽車向里側(cè)面上實(shí)現(xiàn)，無需提供保護(hù)肋，同時(shí)當(dāng)然還可保留這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。無用置疑，此結(jié)構(gòu)不需采用輪輞的保護(hù)肋，盡管顯然裝在上述輪輞上的輪胎起碼在最露在外界磨損物的一側(cè)上最好有這樣的保護(hù)肋。
權(quán)利要求
1.一種帶有徑向胎體加強(qiáng)材料(1)的輪胎P，用于安裝到輪輞J上，輪輞的至少一個(gè)支座(42)向外傾斜且其軸向外側(cè)伸出一小高度的隆起(41)，該隆起包括軸向外壁(411)，該輪胎包括二個(gè)側(cè)壁(8)和至少一個(gè)胎圈(5)，胎圈的軸向內(nèi)側(cè)帶有一胎跟而軸向外側(cè)有一胎趾，胎圈上設(shè)置有保護(hù)肋T，該保護(hù)肋T在圓周方向延伸且其上至少有一點(diǎn)比輪輞隆起的軸向外壁在子午面上軸向離開的更遠(yuǎn)，以保持輪輞，該輪胎的特征在于當(dāng)它安裝到其固定輪輞上并從子午面上看時(shí)一所述圓周的保護(hù)肋T的軸向向外側(cè)是一軸向外表面AB，該外表面AB分別由徑向上、下表面AD和BC連接側(cè)壁(8)和胎圈(5)的外壁，—保護(hù)肋的軸向外表面AB的軸向最外點(diǎn)比輪輞隆起的軸向外壁多出的距離e至少為0.5mm，—保護(hù)肋T的軸向外表面的徑向最里點(diǎn)與輪輞隆起的徑向最外點(diǎn)之間的徑向距離d′大于4mm，—連接保護(hù)肋的軸向外表面的兩端點(diǎn)的線段與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角最大等于±10°，—連接保護(hù)肋T的軸向外表面AB的下表面BC的整個(gè)輪廓和胎圈5輪廓位于一條虛線的徑向外側(cè)，該虛線一端是保護(hù)肋軸向外表面的徑向最里點(diǎn)，另一端時(shí)是輪胎胎圈與輪輞隆起接觸的最后點(diǎn)C′。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述距離e是在1-1.5mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其特征在于，所述連接保護(hù)肋T的軸向外表面AB的端點(diǎn)A和B的線段長度是在5-10mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述連接保護(hù)肋T的軸向外表面AB的端點(diǎn)A和B的線段，與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角至多為±5°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述保護(hù)肋T與側(cè)壁8之間的整個(gè)上連接面AD位于通過保護(hù)肋軸向外側(cè)的表面AB的徑向最外點(diǎn)A并在A點(diǎn)與所述輪廓相切的直線Ta的徑向外側(cè)，且該直線Ta與子午面夾角至多為55°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述保護(hù)肋T的外側(cè)面AB，AD，BC用至少一種加強(qiáng)材料加強(qiáng)，該加強(qiáng)材料包括嵌入耐磨膠料的織物加強(qiáng)材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述C點(diǎn)和C′點(diǎn)之間的胎圈輪廓在一條直線的軸向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)，該直線由隆起(41)的軸向內(nèi)側(cè)輪廓(410)延伸，該C點(diǎn)是保護(hù)肋連接胎圈之點(diǎn)，C′點(diǎn)是胎圈與輪輞J的隆起(41)的徑向內(nèi)側(cè)傾斜部分(410)接觸的最后一點(diǎn)，從而防止胎圈(5)與隆起(41)的徑向外部分(412)之間發(fā)生任何接觸。
全文摘要
帶有徑向胎體加強(qiáng)材料(1)的輪胎P，用于安裝在輪輞J上，輪輞的至少一個(gè)支座(42)向外斜且其軸向外側(cè)是小高度的隆起(41)，該隆起包括軸向外側(cè)壁(411)，輪胎包括二個(gè)側(cè)壁(8)和至少一個(gè)胎圈(5)，胎圈軸向內(nèi)側(cè)有胎跟，軸向外側(cè)有胎趾，胎圈(5)上有在圓周方向延伸的保護(hù)肋T，它比輪輞隆起(41)的軸向外壁(411)在軸向伸出更遠(yuǎn)，從而保護(hù)輪輞J，連接保護(hù)肋T的軸向外表面AB的下表面BC的輪廓及胎圈(5)的輪廓在一虛線的徑向外側(cè)，該虛線一端在保護(hù)肋J的軸向外表面AB的徑向最里點(diǎn)B，另一端在輪胎胎圈與輪輞隆起接觸的最后點(diǎn)C′。
文檔編號B60C15/024GK1537062SQ02815113
公開日2004年10月13日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者C·埃納爾, C 埃納爾, A·佩羅, 嘉, J－L·布維耶, A·雅拉 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司