用于充氣輪胎的胎圈結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種充氣輪胎包括從一個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)延伸至另一胎圈結(jié)構(gòu)的胎體簾布層。每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)包括限定胎圈的橫截面輪廓的多根周向纏繞的金屬線。輪廓具有大于1.0的徑向高度與軸向?qū)挾缺群驮?0度與60度之間的胎圈取向角。
【專利說明】用于充氣輪胎的胎圈結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種意于支撐重負(fù)載的充氣輪胎，更具體地說涉及一種這樣的輪胎的胎圈結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]重載車輛輪胎包括通過意于與道路形成接觸的胎面徑向地裝在外側(cè)之上的胎冠部分，所述胎冠部分通過終止于胎圈結(jié)構(gòu)中的側(cè)壁徑向向內(nèi)延伸。充氣輪胎包括多個(gè)加強(qiáng)件框架，尤其地包括用于支撐由輪胎內(nèi)部充氣壓力和車輛所產(chǎn)生的負(fù)載的胎體加強(qiáng)件。該胎體加強(qiáng)件延伸到充氣輪胎的胎冠和側(cè)壁中，并在其端部錨固至位于胎圈結(jié)構(gòu)中的合適的錨固結(jié)構(gòu)。胎體加強(qiáng)件通常可由彼此平行布置并與周向方向成90度或者大約90度的角度(而在這樣的情況下，胎體加強(qiáng)件被說成“徑向的”)的多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件組成。胎體加強(qiáng)件通常通過圍繞合適的周向剛度的錨固結(jié)構(gòu)使該胎體加強(qiáng)件卷起，以形成反包部分，該反包部分的例如相對于錨固結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)所測量的長度可選擇成提供具有令人滿意耐久性的充氣輪胎。軸向地在反包部分與胎體加強(qiáng)件之間的可以是一個(gè)或多個(gè)基于彈性體的材料，所述基于彈性體的材料提供反包部分與主胎體加強(qiáng)件之間的機(jī)械耦聯(lián)。
[0003]使用中，充氣輪胎可通過意于接觸胎圈結(jié)構(gòu)徑向最內(nèi)部分的輪輞座安裝在輪輞上。在每個(gè)輪輞座的軸向外側(cè)上，當(dāng)充氣輪胎配合在輪輞上并充氣至其正常運(yùn)行壓力時(shí)，輪輞凸緣可固定每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的軸向位置。
[0004]為了經(jīng)得起在負(fù)載下旋轉(zhuǎn)的機(jī)械應(yīng)力，為加強(qiáng)胎圈結(jié)構(gòu)可提供附加的加強(qiáng)件。例如，簾布層可靠著胎體加強(qiáng)件的反包部分的至少一部分布置。在使用期間，胎圈結(jié)構(gòu)可經(jīng)受許多的彎曲循環(huán)，從而使所述胎圈結(jié)構(gòu)與輪輞凸緣一致/變形到輪輞凸緣(例如，部分地采取輪輞凸緣的幾何形狀)。這與加強(qiáng)胎圈結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)件框架中的、尤其地胎體加強(qiáng)件的反包部分中的張力的變化結(jié)合導(dǎo)致胎圈結(jié)構(gòu)的曲率的較大或較小的變化。這些相同的循環(huán)可引起胎圈結(jié)構(gòu)的材料中的壓縮和伸展加載。此外，胎體簾布層的加強(qiáng)構(gòu)件可在充氣輪胎的側(cè)壁和胎圈結(jié)構(gòu)中周向地并且循環(huán)地移位。循環(huán)的周向移位是每當(dāng)車輪和充氣輪胎繞平衡位置旋轉(zhuǎn)時(shí)在一個(gè)周向方向上和在相反的周向方向上的移位(或者沒有移位)。
[0005]在胎圈結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)、并且尤其地在緊鄰加強(qiáng)件的端部(胎體加強(qiáng)件的反包部分的端部或者附加的加強(qiáng)件的端部)的彈性材料內(nèi)可產(chǎn)生應(yīng)力和/或變形。這些應(yīng)力和/或變形可導(dǎo)致充氣輪胎的操作/使用壽命的明顯縮短。
[0006]這些應(yīng)力和/或變形可引起靠近加強(qiáng)件的端部的分層和破裂。由于有些加強(qiáng)構(gòu)件的徑向方向并且由于加強(qiáng)構(gòu)件(例如，金屬線纜)的性質(zhì)，所以胎體加強(qiáng)件的反包端可能尤其對該現(xiàn)象敏感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎包括從一個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)延伸至另一胎圈結(jié)構(gòu)的胎體簾布層。每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)包括限定胎圈的橫截面輪廓的多根周向纏繞的金屬線。輪廓具有大于1.0的徑向高度與軸向?qū)挾缺群驮?0度與60度之間的胎圈取向角。
[0008]根據(jù)充氣輪胎的另一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括意于與車輛輪輞的底座部分接觸的底座部分。
[0009]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括包上(coat)胎圈的蓋輪廓。
[0010]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括具有朝著胎體簾布層的內(nèi)表面軸向延伸的多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的胎跟加強(qiáng)層。
[0011]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎跟加強(qiáng)層包括沿著胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部與胎體簾布層接觸的第一部分和沿著胎圈結(jié)構(gòu)的軸向外部與胎體簾布層的反包部分接觸的第二部分。
[0012]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括插入在胎體簾布層與胎體簾布層的反包部分之間的三角膠芯。
[0013]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括從每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部徑向向內(nèi)并且軸向向內(nèi)延伸的胎體簾布層的突起。
[0014]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)輪廓比大于1.2。
[0015]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎圈取向角在40度與50度之間。
[0016]根據(jù)充氣輪胎的又一方面，每個(gè)胎圈取向角為45度。
[0017]充氣輪胎的胎圈包括由胎體簾布層互連的兩個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)。每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)包括限定每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的橫截面輪廓的多根周向纏繞的金屬線。每個(gè)輪廓具有大于1.0的徑向高度與軸向?qū)挾缺群驮?0度與60度之間的胎圈取向角。
[0018]根據(jù)胎圈的另一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括意于與車輛輪輞的底座部分接觸的底座部分。
[0019]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括包上胎圈的蓋輪廓。
[0020]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括具有朝著胎體簾布層的內(nèi)表面軸向延伸的多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的胎跟加強(qiáng)層。
[0021]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎跟加強(qiáng)層包括沿著胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部與胎體簾布層接觸的第一部分和沿著胎圈結(jié)構(gòu)的軸向外部與胎體簾布層的反包部分接觸的第二部分。
[0022]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括插入在胎體簾布層與胎體簾布層的反包部分之間的三角膠芯。
[0023]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括從每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部徑向向內(nèi)并且軸向向內(nèi)延伸的胎體簾布層的突起。
[0024]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)輪廓比大于1.2。
[0025]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎圈取向角在40度與50度之間。
[0026]根據(jù)胎圈的又一方面，每個(gè)胎圈取向角為大約45度。
[0027]本發(fā)明還提供如下方案:
1.一種充氣輪胎，包括:
從一個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)延伸至另一胎圈結(jié)構(gòu)的胎體簾布層，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)包括限定胎圈的橫截面輪廓的多根周向纏繞的金屬線，所述輪廓具有大于I的徑向高度與軸向?qū)挾缺群驮?0度與60度之間的胎圈取向角。
[0028]2.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括意于與車輛輪輞的底座部分接觸的底座部分。
[0029]3.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括包上所述胎圈的蓋輪廓。
[0030]4.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括具有朝著所述胎體簾布層的內(nèi)表面軸向延伸的多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的胎跟加強(qiáng)層。
[0031]5.根據(jù)方案4所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎跟加強(qiáng)層包括沿著所述胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部與所述胎體簾布層接觸的第一部分和沿著所述胎圈結(jié)構(gòu)的軸向外部與所述胎體簾布層的反包部分接觸的第二部分。
[0032]6.根據(jù)方案5所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括插入在所述胎體簾布層與所述胎體簾布層的所述反包部分之間的三角膠芯。
[0033]7.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括從每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部徑向向內(nèi)并且軸向向內(nèi)延伸的所述胎體簾布層的突起。
[0034]8.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)輪廓比大于1.2。
[0035]9.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈取向角在40度與50度之間。
[0036]10.根據(jù)方案I所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈取向角為45度。
[0037]11.一種充氣輪胎的胎圈，包括:
由胎體簾布層互連的兩個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)包括限定每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的橫截面輪廓的多根周向纏繞的金屬線，每個(gè)輪廓具有大于I的徑向高度與軸向?qū)挾缺群驮?0度與60度之間的胎圈取向角。
[0038]12.根據(jù)方案11所述的胎圈，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括意于與車輛輪輞的底座部分接觸的底座部分。
[0039]13.根據(jù)方案11所述的胎圈，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括包上所述胎圈的蓋輪廓。
[0040]14.根據(jù)方案11所述的胎圈，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括具有朝著所述胎體簾布層的內(nèi)表面軸向延伸的多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的胎跟加強(qiáng)層。
[0041]15.根據(jù)方案14所述的胎圈，其中，每個(gè)胎跟加強(qiáng)層包括沿著所述胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部與所述胎體簾布層接觸的第一部分和沿著所述胎圈結(jié)構(gòu)的軸向外部與所述胎體簾布層的反包部分接觸的第二部分。
[0042]16.根據(jù)方案15所述的胎圈，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括插入在所述胎體簾布層與所述胎體簾布層的所述反包部分之間的三角膠芯。
[0043]17.根據(jù)方案11所述的胎圈，其中，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括從所述每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部徑向向內(nèi)并且軸向向內(nèi)延伸的所述胎體簾布層的突起。
[0044]18.根據(jù)方案11所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)輪廓比大于1.2。
[0045]19.根據(jù)方案11所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈取向角在40度與50度之間。
[0046]20.根據(jù)方案11所述的充氣輪胎，其中，每個(gè)胎圈取向角為大約45度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下參考附圖給出的說明變得顯而易見，所述附圖作為非限制性示例示出了本發(fā)明的主題的一些實(shí)施例。
[0048]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的胎圈結(jié)構(gòu)的示意圖；以及 圖2示出圖1的胎圈結(jié)構(gòu)的詳細(xì)示意圖。
[0049]定義
以下定義是用于本發(fā)明的控制。
[0050]“三角膠芯”表示位于胎圈芯徑向上方的彈性填料，并在簾布層與反包簾布層之間。
[0051]“環(huán)形的”表示像環(huán)一樣形成。
[0052]“縱橫比”表示其截面高度與其截面寬度的比。
[0053]“不對稱胎面”表示具有關(guān)于輪胎的中心面或赤道面EP不對稱的胎面花紋的胎面。
[0054]“軸向的”和“軸向地”在此用于指的是平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。
[0055]“胎圈”表示輪胎的包括環(huán)形抗拉構(gòu)件的部分，其由簾布層簾線包繞并且成形為帶有或不帶其它增強(qiáng)元件如胎圈芯包布(flipper)、胎跟加強(qiáng)層(chipper)、三角膠芯(apex)、護(hù)趾膠(toe guard)和胎圈包布(chafer)以便適配于輪輞設(shè)計(jì)。
[0056]“帶束層結(jié)構(gòu)”表示平行簾線的至少兩個(gè)環(huán)形層或簾布層，簾線經(jīng)過編織或未經(jīng)編織，位于胎面下方，非錨固至胎圈，并且具有相對于輪胎的赤道面傾斜的簾線。帶束層結(jié)構(gòu)還可包括以相對低的角度傾斜的平行簾線的簾布層，以用作限制層。
[0057]“斜交輪胎”(交叉簾布層)表示一種輪胎，其中胎體簾布層中的加強(qiáng)簾線相對于輪胎的赤道面從胎圈到胎圈以大約25° -65°的角度對角地橫跨輪胎延伸。如果存在個(gè)簾布層，則簾布層簾線在交替的層中成對角延伸。
[0058]“緩沖層(breaker)”表示由平行加強(qiáng)簾線構(gòu)成的至少兩個(gè)環(huán)形層，上述平行加強(qiáng)簾線關(guān)于輪胎的赤道面具有與胎體簾布層中平行加強(qiáng)簾線相同的角度。緩沖層通常與斜交輪胎相關(guān)聯(lián)。
[0059]“線纜”表示通過將兩根或更多的合股線扭絞到一起形成的簾線。
[0060]“胎體”表示除帶束層結(jié)構(gòu)、胎面、底胎面和簾布層上的側(cè)壁橡膠之夕卜、但包括胎圈的輪胎結(jié)構(gòu)。
[0061]“外胎”表示輪胎的除胎面和底胎面之外的胎體、帶束層結(jié)構(gòu)、胎圈、偵彳壁及所有其他部件，即整個(gè)輪胎。
[0062]“胎跟加強(qiáng)層”指的是位于胎圈區(qū)中的織物或鋼簾線的窄帶，其功能是加強(qiáng)胎圈區(qū)并穩(wěn)定側(cè)壁徑向最向內(nèi)的部分。
[0063]“周向的”表示沿著環(huán)形輪胎的平行于赤道面(EP)并垂直于軸向方向的表面的周長延伸的線或方向；其還可指的是如在橫截面中觀察到地半徑限定胎面的軸向曲率的相鄰圓曲線的設(shè)置方向。
[0064]“簾線”表示組成輪胎的加強(qiáng)件結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)件股線中的一根加強(qiáng)件股線。
[0065]“簾線角度”是指由簾線相對于赤道面形成的在輪胎的平面圖中的向左或向右的銳角?！昂熅€角度”按在固化的但未充氣的輪胎測量。
[0066]“胎冠”表示輪胎的在輪胎胎面的寬度極限之內(nèi)的部分。
[0067]“丹尼爾”表示以每9000米的克數(shù)為單位的重量(表示線密度的單位)?！胺痔亍北硎疽悦?0，000米的克數(shù)為單位的重量。
[0068]“密度”表示每單位長度的重量。
[0069]“彈性體”表示在變形后能夠恢復(fù)尺寸和形狀的彈性材料。[0070]“赤道面(EP) ”表示垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并穿過輪胎的胎面中心的平面；或者該平面包含胎面的周向中心線。
[0071]“織物”表示基本上單向延伸的簾線的網(wǎng)絡(luò)，其可以是扭絞的，并且其繼而由多種高模數(shù)材料的許多細(xì)絲(其也可以是)組成。
[0072]“纖維”是形成細(xì)絲的基本元素的天然或人造的物質(zhì)單元。其特征在于具有其直徑或?qū)挾鹊闹辽?00倍的長度。
[0073]“細(xì)絲支數(shù)”表示構(gòu)成紗線的細(xì)絲的數(shù)量。示例:1000丹尼爾的聚酯具有大約190
根細(xì)絲。
[0074]“胎圈芯包布”指的是纏繞胎圈鋼絲的加強(qiáng)織物用于強(qiáng)度并將胎圈鋼絲緊固在輪胎本體內(nèi)。
[0075]“印跡”表示在零速度時(shí)及在正常負(fù)載和壓力下，輪胎胎面與平坦表面的接地面積或接觸面積。
[0076]“規(guī)格尺寸”通常指的是測量值，具體地指的是厚度測量值。
[0077]“花紋溝”表示胎面中的細(xì)長空隙區(qū)，其可以以直線、彎曲或之字形的方式繞胎面周向或側(cè)向地延伸。周向和側(cè)向延伸的花紋溝有時(shí)具有共同部分?！盎y溝寬度”可以是被花紋溝或花紋溝部分占據(jù)的胎面表面除以這樣的花紋溝或花紋溝部分的長度；因而，花紋溝寬度可以是花紋溝在其長度上的平均寬度?；y溝在輪胎中可具有變化的深度?；y溝的深度可圍繞胎面的圓周改變，或者一個(gè)花紋溝的深度可以是恒定的，但與輪胎中的另一花紋溝的深度不同。如果這樣的窄或?qū)挼幕y溝同互連的周向花紋溝比較起來具有明顯減小的深度，則它們可被認(rèn)為是形成傾向于維持所涉及的胎面區(qū)域中的花紋條狀特性的“加強(qiáng)盤”。如在此所使用地，花紋溝適用于具有足夠在輪胎接地面積或印跡中保持敞開的覽度。
[0078]“高強(qiáng)度鋼(HT) ”表示在0.20mm的細(xì)絲直徑時(shí)具有至少3400Mpa的抗張強(qiáng)度的碳鋼。
[0079]“內(nèi)部”表示朝輪胎的內(nèi)部，而“外部”表示朝輪胎的外部。
[0080]“內(nèi)襯”表示形成無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)表面的彈性體或其它材料的一層或多層，其包含輪胎內(nèi)的充氣流體。
[0081]“內(nèi)側(cè)面”表示當(dāng)輪胎安裝在車輪上并且車輪安裝在車輛上時(shí)最靠近車輛的輪胎側(cè)面。
[0082]“LASE”是指定伸長時(shí)的負(fù)載。
[0083]“側(cè)向的”表示軸向方向。
[0084]“捻距”表示扭絞細(xì)絲或股線移動以繞另一細(xì)絲或股線進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的距離。
[0085]“負(fù)載范圍”表示如由The Tire and Rim Association, Inc中的表格所限定地對于在特定的使用類型中所使用的給定輪胎的負(fù)載和充氣極限。
[0086]“兆強(qiáng)度鋼(MT) ”表示在0.20mm的細(xì)絲直徑時(shí)具有至少4500Mpa的抗張強(qiáng)度的碳鋼。
[0087]“凈接觸面積”表示如圍繞胎面的整個(gè)圓周測量的限定邊界邊緣之間的接地胎面元件的總面積除以邊界邊緣之間的總面積。
[0088]“凈總比”表示圍繞胎面的整個(gè)圓周的胎面的側(cè)向邊緣之間的接地胎面元件的總面積除以側(cè)向邊緣之間的胎面的整個(gè)圓周的總面積。
[0089]“非定向胎面”表示如下胎面，其沒有優(yōu)選的前進(jìn)行進(jìn)方向也不要求設(shè)置在車輛上特定的車輪位置或多個(gè)車輪位置以確保胎面花紋與優(yōu)選的行進(jìn)方向?qū)?zhǔn)。相反地，定向胎面花紋具有需要特定的車輪定位的優(yōu)選的行進(jìn)方向。
[0090]“標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載”表示對于輪胎的使用狀況由合適的標(biāo)準(zhǔn)組織指定的特定設(shè)計(jì)充氣壓力和負(fù)載。
[0091]“標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度鋼(NT) ”表示在0.20mm的細(xì)絲直徑時(shí)具有至少2800Mpa的抗張強(qiáng)度的碳鋼。
[0092]“外側(cè)面”表示當(dāng)輪胎安裝在車輪上并且車輪安裝在車輛上時(shí)離車輛最遠(yuǎn)的輪胎側(cè)面。
[0093]“簾布層”表示涂有橡膠的徑向展開或者以另外的方式平行的簾線的簾線加強(qiáng)層。
[0094]“徑向的”和“徑向地”用于表示徑向地朝著或離開輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
[0095]“子午線簾布層結(jié)構(gòu)(radial ply structure)”表示一個(gè)或多個(gè)胎體簾布層,或其至少一個(gè)簾布層具有相對于輪胎的赤道面定向在65°與90°之間的角度的加強(qiáng)簾線。
[0096]“子午線輪胎(radial ply tire)”表示帶束或周向地限制的充氣輪胎,其中，至少一個(gè)簾布層具有以相對于輪胎赤道面在65°與90°之間的簾線角從胎圈延伸至胎圈的簾線。
[0097]“花紋條”表示胎面上的周向延伸的橡膠條，其由至少一個(gè)周向花紋溝以及第二個(gè)這樣的花紋溝或側(cè)向邊緣中任一個(gè)限定，該條側(cè)向地未被全深度花紋溝分開。
[0098]“鉚接點(diǎn)”表示層中簾線之間的敞開空間。
[0099]“斷面高度”表示在輪胎赤道面上從名義輪輞直徑到輪胎外直徑的徑向距離。
[0100]“斷面寬度”表示以標(biāo)準(zhǔn)壓力對輪胎充氣24小時(shí)之時(shí)或之后，但并未承載的情況下，平行于輪胎軸線且位于其胎側(cè)的外部之間的最大線性距離，不包括由于標(biāo)簽、裝飾或保護(hù)帶而導(dǎo)致的胎側(cè)升高造成的寬度。
[0101]“自支撐安全輪胎”表示具有一種結(jié)構(gòu)的輪胎類型，其中，當(dāng)輪胎對于極限時(shí)間周期和極限速度在未充氣的狀況下操作時(shí)，輪胎結(jié)構(gòu)獨(dú)自足夠強(qiáng)地支撐車輛。輪胎的側(cè)壁和內(nèi)表面由于輪胎結(jié)構(gòu)獨(dú)特(例如，沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu))，所以可能不會折疊或彎曲到它們本身上。
[0102]“側(cè)壁插件”表示位于輪胎的側(cè)壁區(qū)域中的彈性體或簾線加強(qiáng)件。插件可以是形成輪胎的外表面的胎體加強(qiáng)簾布層和外側(cè)壁橡膠的添加。
[0103]“側(cè)壁”表示輪胎的在胎面與胎圈之間的部分。
[0104]“花紋細(xì)縫”或“刀槽花紋”表示模制到輪胎的胎面元件中、細(xì)分胎面表面并改進(jìn)牽引的小狹槽；花紋細(xì)縫可設(shè)計(jì)成當(dāng)在接地面積或印跡內(nèi)時(shí)閉合，這與花紋溝不同。
[0105]“彈簧應(yīng)變率”表示輪胎的表示為在給定壓力的負(fù)載撓度曲線的斜率的剛度。
[0106]“剛度比”表示控制帶束層結(jié)構(gòu)的剛度的值除以另一個(gè)帶束層結(jié)構(gòu)剛度的值，這些值通過固定三個(gè)點(diǎn)的抗彎試驗(yàn)確定，所述的固定三個(gè)點(diǎn)的抗彎試驗(yàn)具有簾線的兩個(gè)端點(diǎn)，該簾線被在固定端點(diǎn)之間位于中心的負(fù)荷支承并曲撓。
[0107]“超高強(qiáng)度鋼(ST) ”表示在0.20mm的細(xì)絲直徑時(shí)具有至少3650Mpa的抗張強(qiáng)度的碳鋼。[0108]“韌性”是表示為未應(yīng)變的樣品每單位線性密度的力的應(yīng)力(gm/特或gm/丹尼爾)。韌性主要用于紡織品。
[0109]“張力”是以力/橫截面積為單位表示的應(yīng)力。以psi為單位的強(qiáng)度=12，800乘比重乘以克/丹尼爾為單位的韌性。
[0110]“護(hù)趾膠”指的是輪胎的每個(gè)胎圈軸向向內(nèi)的周向展開的彈性輪輞接觸部分。
[0111]“胎面”表示當(dāng)結(jié)合至輪胎外胎時(shí)包括輪胎的一部分的模制橡膠部件，該部分當(dāng)輪胎正常充氣并在正常負(fù)載下時(shí)與道路接觸。
[0112]“胎面元件”或“牽引元件”表示花紋條或塊元件。
[0113]“胎面寬度”表示胎面表面的在包括輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中的弧長。
[0114]“反包端”表示胎體簾布層的從簾布層包繞的胎圈向上(即徑向向外)轉(zhuǎn)動的部分。
[0115]“特高強(qiáng)度鋼(UT) ”表示在0.20mm的細(xì)絲直徑時(shí)具有至少4000Mpa的抗張強(qiáng)度的碳鋼。
[0116]“垂直偏轉(zhuǎn)”表示輪胎在負(fù)載下偏轉(zhuǎn)的量。
[0117]“紗線”是用于紡織纖維或細(xì)絲的連續(xù)股線的專業(yè)術(shù)語。紗線出現(xiàn)于以下形式:1)扭絞到一起的許多纖維；2)無扭絞地布置到一起的許多細(xì)絲；3)以一定程度的扭絞布置到一起的許多細(xì)絲；4)有或者沒有扭絞的單根細(xì)絲(單絲)；5)有或者沒有扭絞的窄材料條帶。
【具體實(shí)施方式】
[0118]圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎I的示例胎圈結(jié)構(gòu)5。充氣輪胎I可安裝在安裝輪輞2 (未示出)上，該胎圈結(jié)構(gòu)可在負(fù)載下在充氣輪胎的旋轉(zhuǎn)期間就座在安裝輪輞2上。胎圈結(jié)構(gòu)5可包括意于與輪輞的底座部分接觸的底座部分51。該底座部分51可通過外部52軸向向外延伸。安裝輪輞的鉤凸緣可軸向限制胎圈結(jié)構(gòu)5在充氣輪胎I充氣并在負(fù)載下時(shí)可軸向移位的程度。在這樣的操作狀況下，胎圈結(jié)構(gòu)5的外部52可在某種程度上圍繞鉤凸緣纏繞/包圍其本身。
[0119]充氣輪胎I的胎體簾布層10可具有由多根元件線形成的多根金屬簾線。這些金屬簾線可嵌入彈性化合物，并且大致指向徑向方向。胎體簾布層10可在其端部中的一端處圍繞胎圈結(jié)構(gòu)5的錨固結(jié)構(gòu)20錨固。錨固結(jié)構(gòu)20可包括包覆周向加強(qiáng)件框架或胎圈21 (例如，多根周向纏繞的金屬線的胎圈)的蓋輪廓22。胎體簾布層10可包住蓋輪廓22，從而通過粘附至胎體簾布層而機(jī)械地耦聯(lián)至蓋輪廓。
[0120]具有多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的第一加強(qiáng)件或胎跟加強(qiáng)層30可朝著胎體簾布層的內(nèi)表面(例如，胎圈側(cè)的表面)延伸。胎跟加強(qiáng)層30的第一部分31可沿著胎圈結(jié)構(gòu)5的軸向內(nèi)部與胎體簾布層10接觸。胎跟加強(qiáng)層30的第二部分32可沿著胎圈結(jié)構(gòu)5的軸向外部與胎體簾布層10的反包部分接觸。合適的彈性化合物的三角膠芯60可插入在胎體簾布層10與胎體簾布層的反包部分之間。
[0121]胎圈結(jié)構(gòu)5還可包括從胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部徑向向內(nèi)并且軸向向內(nèi)延伸的胎體簾布層10的第二加強(qiáng)件或突起40。該突起40可在加載狀況下在充氣輪胎I的操作期間提高胎圈結(jié)構(gòu)5的強(qiáng)度和耐久性。[0122]根據(jù)本發(fā)明的胎圈結(jié)構(gòu)5可提高傳統(tǒng)的胎圈結(jié)構(gòu)(例如，徑向中型卡車輪胎、半拖拉機(jī)掛車輪胎等的胎圈結(jié)構(gòu))的耐久性。這樣的胎圈結(jié)構(gòu)5在相對傳統(tǒng)輪胎提供至少相同的性能的同時(shí)還可減輕充氣輪胎I的重量(例如，在輪胎尺寸315/70R22.5中百分之3.5的重量減輕)。
[0123]在此描述的胎圈結(jié)構(gòu)5因而可向這樣的充氣輪胎I增加更高的價(jià)值。這樣的價(jià)值可包括為卡車廠商所強(qiáng)烈希望的重量最優(yōu)化，以減輕總卡車負(fù)載(例如，對于相同的卡車總負(fù)載來說的更高的有效負(fù)載)。示例的胎圈結(jié)構(gòu)5可包括大體上等于胎體簾布層10的自然充氣輪廓的胎體簾布層取向(例如，通過多重輪胎的壽命/翻新提高的外胎穩(wěn)定性)。這可在側(cè)壁中提供較大的撓曲區(qū)域，從而在負(fù)載下的操作期間減少外胎的側(cè)壁中的應(yīng)力集中和/或側(cè)壁疲勞。
[0124]此外，根據(jù)本發(fā)明的胎圈21可具有大于1.0或1.2的徑向高度與軸向?qū)挾缺菻/W和在30度與60度之間或者在40度與50度之間或者大約45度的胎面取向角Y (胎圈21的徑向橫截面的縱向軸線相對于徑向方向R)的橫截面輪廓。示例的胎圈21因而可減輕傳統(tǒng)輪胎(例如，315/70R22.5)的百分之3.5的重量，可提高百分之30的耐久性，并且可減小百分之4的滾動阻力。
[0125]如上所述，卡車廠商會期望輪胎的重量減輕，這可導(dǎo)致制造、材料、設(shè)計(jì)等的持續(xù)最優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的胎圈結(jié)構(gòu)5因而與傳統(tǒng)輪胎比較可提供具有相等或更優(yōu)性能的較輕輪胎重量的輪胎。
[0126]提高的比率H/W可導(dǎo)致靠近胎圈結(jié)構(gòu)5的渴望減小的厚度量度分布。胎圈21增大的取向角Y可提高胎圈結(jié)構(gòu)5的徑向剛度。超出三角膠芯的胎體簾布層10的反包部分的徑向延伸進(jìn)一步穩(wěn)定胎圈結(jié)構(gòu)5。
[0127]尤其地如圖2所示，胎圈21可具有在橫截面中相對于徑向方向R以角度Y傾斜的不規(guī)則六邊形形狀。胎圈21的兩邊平行于角度Y，而其他四邊完成六邊形。
[0128]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的胎圈結(jié)構(gòu)5在充氣輪胎I中產(chǎn)生減小的滾動阻力和重量。因而，即使充氣輪胎的結(jié)構(gòu)和行為的復(fù)雜性使得沒有提出完整的令人滿意的理論，這些胎圈結(jié)構(gòu)5也提高充氣輪胎I的性能。Temple, Mechanics of Pneumatic Tires (2005)。盡管在充氣輪胎力學(xué)中容易了解經(jīng)典的復(fù)合理論的基本原理，但由充氣輪胎的許多結(jié)構(gòu)部件引入的附加復(fù)雜性容易使預(yù)測輪胎性能的問題復(fù)雜化。Mayni, Composite Effects onTire Mechanics (2005)。另外，由于聚合物和橡膠的非線性的時(shí)間、頻率和溫度特性，充氣輪胎的分析設(shè)計(jì)是現(xiàn)今工業(yè)中最有挑戰(zhàn)性的且未受到充分認(rèn)識的工程挑戰(zhàn)之一。Mayni。
[0129]充氣輪胎具有某些基本的結(jié)構(gòu)元件。美國運(yùn)輸部，Mechanics of PneumaticTires，第207和208頁(1981)。重要的結(jié)構(gòu)元件是覆蓋層，其通常由嵌入并結(jié)合至通常為天然或合成橡膠的低模數(shù)聚合材料的基體的許多柔性的高模數(shù)天然紡織品、合成聚合物、玻璃纖維或精硬拉鋼的簾線組成。同上地，在207至208頁處。
[0130]柔性的高模數(shù)簾線通常設(shè)置成單層。同上地，在208頁處。整個(gè)工業(yè)的輪胎廠商不能同意或預(yù)測充氣輪胎中覆蓋層簾線的不同扭絞對噪聲特性、操控、耐久性、舒適性等的影響(Mechanics of pneumatic tires,第 80 至 85 頁)。
[0131 ] 這些復(fù)雜性由以下輪胎性能與輪胎部件之間的相互關(guān)系的表格證明。
【權(quán)利要求】
1.一種充氣輪胎，其特征在于，包括: 從一個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)延伸至另一胎圈結(jié)構(gòu)的胎體簾布層，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)包括限定胎圈的橫截面輪廓的多根周向纏繞的金屬線，所述輪廓具有大于I的徑向高度與軸向?qū)挾缺群驮?0度與60度之間的胎圈取向角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括意于與車輛輪輞的底座部分接觸的底座部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括包上所述胎圈的蓋輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括具有朝著所述胎體簾布層的內(nèi)表面軸向延伸的多個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的胎跟加強(qiáng)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎跟加強(qiáng)層包括沿著所述胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部與所述胎體簾布層接觸的第一部分和沿著所述胎圈結(jié)構(gòu)的軸向外部與所述胎體簾布層的反包部分接觸的第二部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括插入在所述胎體簾布層與所述胎體簾布層的所述反包部分之間的三角膠芯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)還包括從每個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)的軸向內(nèi)部徑向向內(nèi)并且軸向向內(nèi)延伸的所述胎體簾布層的突起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)輪廓比大于1.2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈取向角在40度與50度之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，每個(gè)胎圈取向角為45度。
【文檔編號】B60C15/00GK103625222SQ201310378414
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】P.J.C.毛斯, N.托姆尼, H.M.H.博圭特 申請人:固特異輪胎和橡膠公司