專利名稱：輪胎的支承薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎胎面的支承裝置。所述支承裝置連同所述輪胎及其安裝輪箍一起構(gòu)成車輛的滾動(dòng)組件，它意欲在輪胎壓力發(fā)生意外損失時(shí)仍可以運(yùn)動(dòng)，所述輪胎特別是重型車輛的無內(nèi)胎輪胎，其形狀比最多為0.8。
到目前為止尚未公開的法國(guó)申請(qǐng)F(tuán)R96/14631中描述了一種作為胎面支承裝置的加強(qiáng)橡膠復(fù)曲面薄膜，它被充氣至壓力P0，該壓力P0大于輪胎腔內(nèi)的壓力P1，且在充氣狀態(tài)下，它具有頂部半徑RM，該頂部半徑RM小于在建議壓力下使用時(shí)輪胎的負(fù)載半徑，所述薄膜至少在其頂部被一個(gè)頂部加強(qiáng)件所加強(qiáng)，該頂部加強(qiáng)件至少由一層纜索或繩索構(gòu)成，所述薄膜的頂部還包括有加箍加強(qiáng)件，它至少由一層纜索或繩索構(gòu)成，這些纜索或繩索沿周向定向，且每cm纜索或繩索層所具有的斷裂負(fù)載至少等于頂部半徑RM與所述層中每cm2表面積上壓力的乘積，從而導(dǎo)致每cm所述層上的應(yīng)力等于由輪胎所能承受的最大離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力，并允許加箍纜索或繩索在壓差P0-P’1下斷裂，該壓差P0-P’1存在于輪胎經(jīng)受了壓力損失的情況下，它大于初始?jí)翰睿布丛谡＿\(yùn)動(dòng)條件下的壓差P0-P1。
復(fù)曲面薄膜可以為封閉型或開口型的。所謂封閉型的，是指其橫截面具有連續(xù)的輪廓，即它與充氣內(nèi)胎的截面相似；所謂開口型的，則是指其橫截面輪廓是不連續(xù)的，例如，所述薄膜側(cè)壁的端部位于輪胎胎圈的高度位置，所述薄膜插入于其中，并與其成一體，或與其獨(dú)立。
所述薄膜的內(nèi)部壓力P0在較冷狀態(tài)下，即20℃下測(cè)量時(shí)大于輪胎內(nèi)腔的壓力P1，其差值根據(jù)所討論輪胎的尺寸而介于0.5×05Pa與5.0×05Pa之間。假定主要由于所述輪胎的受熱緣故，復(fù)曲面薄膜的頂部半徑RM最好在輪胎負(fù)載半徑的0.8-0.97倍之間，那么過大的壓差會(huì)帶來對(duì)輪胎本身的某些性能(例如輪胎胎體加強(qiáng)件的壽命)產(chǎn)生不利影響的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，還要求特別大的加箍加強(qiáng)件。
頂部加強(qiáng)件最好由兩層纜索或繩索構(gòu)成，每層內(nèi)的纜索或繩索相互平行，并在層與層之間相互交叉，它們與周向形成50°-85°之間的角度。為了輕便、柔韌和良好的抗腐蝕性，優(yōu)選采用由織物制成的纜索或繩索，且最好由芳烴聚酰胺制成。所述兩個(gè)層的軸向端部最好位于薄膜的側(cè)壁上，從而使得，如果輪胎胎體加強(qiáng)件的最大軸向?qū)挾确Q為S，則所述層的寬度最好在S和1.30S之間。
根據(jù)上述法國(guó)申請(qǐng)中描述的發(fā)明，復(fù)曲面薄膜包括有側(cè)壁，每個(gè)側(cè)壁至少由一層徑向纜索或繩索加強(qiáng)，有利的是，所述側(cè)壁設(shè)置有通向輪胎的金屬安裝輪箍的徑向凹槽。
在由輪胎所形成的組件處于正常運(yùn)動(dòng)條件下，即其安裝輪箍和薄膜、負(fù)載、壓力以及速度條件等都采用所討論輪胎的建議值時(shí)，薄膜保持一赤道半徑，它基本上不變，且小于輪胎的負(fù)載半徑，而其側(cè)壁中外壁的最主要部分與輪胎的內(nèi)壁處于永久性接觸。所述側(cè)壁之間的摩擦導(dǎo)致覆蓋著輪胎的側(cè)壁的不滲透橡膠層的過早破壞和磨損。
為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種復(fù)曲面支承薄膜的新型結(jié)構(gòu)，它使得在正常運(yùn)動(dòng)條件下能夠控制其子午剖面，同時(shí)在輪胎腔內(nèi)壓力發(fā)生損失的情況下允許其完全膨脹。
本發(fā)明提出的加強(qiáng)橡膠復(fù)曲面薄膜被用作輪胎胎面的支承裝置，并與所述輪胎及其安裝輪箍一起構(gòu)成一個(gè)在輪胎遭受壓力損失時(shí)仍可滾動(dòng)的滾動(dòng)組件，安裝輪箍的名義直徑是DS，而其突緣的外徑為DR，復(fù)曲面薄膜被充氣至壓力P0，該壓力P0大于輪胎腔內(nèi)的壓力P1，且在充氣狀態(tài)下，復(fù)曲面薄膜的頂部半徑RM小于在其建議壓力下使用時(shí)輪胎的負(fù)載半徑RE，所述薄膜在其頂部至少被兩層繩索或纜索加強(qiáng)，在每一層內(nèi)，繩索或纜索相互平行，并在層與層之間相互交叉，所述薄膜的頂部還包括有加箍加強(qiáng)件，加箍加強(qiáng)件至少由一層繩索或纜索構(gòu)成，這些繩索或纜索沿周向定向，且每cm層所具有的斷裂負(fù)載使得其可以承受由輪胎受到的最大離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力，再加上由正常運(yùn)動(dòng)期間存在的壓差P0-P1所產(chǎn)生的應(yīng)力，但允許其在更大的壓差P0-P’1下得以斷裂，所述薄膜的每一側(cè)壁均至少由一個(gè)層加強(qiáng)，其特征在于，從子午剖面上看，所述側(cè)壁加強(qiáng)層在側(cè)壁的每一底部部分中環(huán)繞著一個(gè)環(huán)形加強(qiáng)元件而纏繞，環(huán)形加強(qiáng)元件的內(nèi)徑位于值DR和DS之間，其結(jié)構(gòu)和橫向尺寸使得其在加箍加強(qiáng)件斷裂后，在壓差P0-P’1下得以斷裂，壓差P0-P’1存在于輪胎經(jīng)受了壓力損失的情況下，并大于初始?jí)翰頟0-P1，所述層不與所述環(huán)形元件成一體，并在每一側(cè)壁內(nèi)的子午線長(zhǎng)度是這樣的，即在充氣狀態(tài)下，其子午剖面輪廓使得在直徑DS與直徑DS+2(DR-DS)之間的徑向高度區(qū)域外，薄膜的外側(cè)壁不與輪胎的內(nèi)側(cè)壁接觸。
有利的是，側(cè)壁加強(qiáng)層圍繞著它而纏繞的加強(qiáng)元件的斷裂負(fù)載是支承薄膜中使用的每cm加箍加強(qiáng)件的斷裂負(fù)載的1.2-4倍。
側(cè)壁加強(qiáng)層可以是徑向的，或由這樣的繩索或纜索構(gòu)成，這些繩索或纜索與周向形成一個(gè)例如可在50°-90°之間的角度。為便于生產(chǎn)，薄膜的頂部加強(qiáng)件及其側(cè)壁加強(qiáng)層最好由同樣的傾斜繩索或纜索層形成一個(gè)第一層，其一個(gè)端部位于薄膜的一個(gè)肩部區(qū)域中，而另一個(gè)端部則是圍繞著位于所述肩部相對(duì)側(cè)的加強(qiáng)元件的向上翻轉(zhuǎn)部分的端部；一個(gè)第二層，其一個(gè)端部位于薄膜的另一肩部區(qū)域中，而另一個(gè)端部則是另一個(gè)向上翻轉(zhuǎn)部分的另一端部。每一單獨(dú)層還可由這樣的繩索或纜索構(gòu)成，它們?cè)诒∧さ膫?cè)壁部分是徑向的，而在頂部部分則是傾斜的。
有利的是，環(huán)形加強(qiáng)元件可以是由若干股構(gòu)成的單根芳烴聚酰胺纜索。它也可通過將芳烴聚酰胺長(zhǎng)絲繞其自身纏繞的方式形成，從而形成一個(gè)實(shí)際上垂直于組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的層截面。
支承帶可具有如浮雕一樣的元件，它們基本上為截頭錐體，并形成周向的塊或墊板列，薄膜的加箍加強(qiáng)件最好位于支承帶的徑向外表面上，其形狀為若干狹窄的帶，它們由若干周向的織物纜索構(gòu)成，其寬度基本上等于支承帶的浮雕狀元件列之間的切口或凹槽的寬度，并獨(dú)立于支承帶地布置在所述凹槽中。這種加箍結(jié)構(gòu)使得，當(dāng)輪胎的內(nèi)腔缺乏充氣氣體，且由于顯著增加的壓差引起帶的周向纜索斷裂時(shí)，允許復(fù)曲面薄膜得以更快、更完全地膨脹。
本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合以下描述，并參考所示非限定性實(shí)施例的示例性附圖，從而可得到更加清楚的理解，其中

圖1是本發(fā)明提出的復(fù)曲面支承薄膜的示意圖，其中它處于安裝在輪胎運(yùn)轉(zhuǎn)輪箍上的輪胎內(nèi)的位置；圖2是圖1中薄膜的放大示意圖。
本發(fā)明提出的并描述于實(shí)例中(圖2)的復(fù)曲面薄膜M是封閉型的，并在其頂部1被加強(qiáng)。其徑向內(nèi)部10具有恒定的較薄厚度，而其側(cè)壁11和頂部1則較厚。它被兩個(gè)層120所加強(qiáng)，每一層由聚酯纜索構(gòu)成，每一層中的纜索相互平行，其間距相當(dāng)于每dm有102根纜索，并與組件的赤道平面XX’形成60°的角度，該角度在一個(gè)層中沿一個(gè)方向，而在另一層中則沿相反方向。每一層的寬度是這樣的，即其一個(gè)端部A位于薄膜M的一個(gè)肩部區(qū)域中，而另一端部B則是向上翻轉(zhuǎn)部分20的端部，向上翻轉(zhuǎn)部分20是在圍繞著位于所述肩部相對(duì)側(cè)上的輪胎下部中的環(huán)形加強(qiáng)元件2纏繞后形成的。這樣，兩個(gè)層120在薄膜M的頂部區(qū)域形成一個(gè)頂部加強(qiáng)件12，該頂部加強(qiáng)件12由兩層纜索構(gòu)成，纜索在每個(gè)層中相互平行，在層與層之間相互交叉，并與赤道方向形成60°角。
如此形成的頂部加強(qiáng)件12易于膨脹，并在其頂部覆蓋有橡膠支承帶14，橡膠支承帶14設(shè)置有如浮雕般的截頭錐體元件140，它們相互間凹槽141加以分隔。這些截頭錐體“塊”在帶14的表面上形成周向的列，并在由塊140形成的軸向相鄰列之間設(shè)有由周向纜索形成的加箍帶131，所述纜索由三股330特(克斯)的芳烴聚酰胺繩索構(gòu)成。所述纜索帶中每cm層所具有的的拉力(垂直于纜索方向)是相對(duì)延伸率的函數(shù)Fcm=f(ε)，且其隨相對(duì)位伸率而變化的曲線在力為0與每根纜索為145daN的斷裂負(fù)載之間具有較陡的斜率。如此確定的所有由三根周向纜索構(gòu)成的帶131形成加箍加強(qiáng)件13，它們的數(shù)目等于塊140所形成的列之間的軸向間隙數(shù)目，從而確保了薄膜M的加箍作用，該加箍作用首先是克服由離心力所產(chǎn)生的力，其次是克服由壓差P0-P1所產(chǎn)生力，其中P0是復(fù)曲面薄膜M的充氣壓力，它等于9.5×105Pa，而P1是輪胎P的壓力，它等于9.0×105Pa。所述加箍作用使薄膜M能在組件的正常運(yùn)動(dòng)條件下，也即處于對(duì)所討論輪胎采用建議的負(fù)載、壓力和速度的條件下，保持一個(gè)半徑RM，它基本上是恒定的，且小于正常運(yùn)行條件下輪胎P的負(fù)載半徑RE。所述帶131使得在惡化情況下允許有更長(zhǎng)的里程。
在所描述的實(shí)施例中，每一環(huán)形加強(qiáng)元件2是通過將一個(gè)由三根330特(克斯)繩索組成的芳烴聚酰胺纜索繞自身纏繞(直到形成第四圈)的方式形成的。環(huán)形元件2在周向加箍纜索帶131斷裂稍后就斷裂，環(huán)形元件與層120的分離(環(huán)形元件涂敷有防粘結(jié)產(chǎn)品)使得其可以周向伸長(zhǎng)，從而完成在輪胎的壓力損失及在壓差為P0-P’1情況下的薄膜膨脹，所述壓差P0-P’1大于初始?jí)翰?.5×105Pa。
在圖1中，組件E由輪胎P、安裝輪箍J和本發(fā)明提出的復(fù)曲面薄膜M構(gòu)成，在所說明的實(shí)例中，輪胎P的尺寸為495/45-R-22。輪胎P是公知類型的輪胎，它具有一側(cè)壁，該側(cè)壁徑向向外連接至胎面21，并徑向向內(nèi)伸展至兩個(gè)胎圈22，每個(gè)胎圈22至少被一個(gè)胎圈鋼絲23所加強(qiáng)，一個(gè)徑向胎體加強(qiáng)件24圍繞著胎圈鋼絲23被錨定，以形成向上翻轉(zhuǎn)部分25。所述胎體加強(qiáng)件24在頂部徑向覆蓋有頂部加強(qiáng)件26，頂部加強(qiáng)件26至少由兩層金屬繩索或纜索構(gòu)成，在每一層內(nèi)金屬繩索或纜索相互平行，并在層與層之間相互交叉，且與周向形成一個(gè)在5°-45°之間的角度。輪胎P是一種無內(nèi)胎輪胎，其內(nèi)側(cè)包括有一層橡膠混合物，充氣氣體不能滲透它。
支承薄膜M的環(huán)形加強(qiáng)元件2具有內(nèi)徑D，該內(nèi)徑D位于值DR與值DS之間，值DR等于將輪胎P安裝于其上的稱為17.00×22.5型號(hào)的輪箍J的突緣直徑，而值DS是所述輪箍J的名義直徑，它按實(shí)踐中的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范加以規(guī)定。薄膜M的側(cè)壁加強(qiáng)層120的子午線長(zhǎng)度是這樣的，即在充氣狀態(tài)下，所述層的子午剖面輪廓不與位于直徑DS與直徑DS+2(DR-DS)之間的徑向高度區(qū)域外的輪胎內(nèi)側(cè)壁接觸。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化橡膠復(fù)曲面薄膜M，它用作輪胎P的胎面支承裝置，并與所述輪胎P及其安裝輪箍J一起構(gòu)成一個(gè)滾動(dòng)組件，該滾動(dòng)組件可以在輪胎P遭受壓力損失的情況下滾動(dòng)，安裝輪箍J的名義直徑為DS，而其突緣的外徑為DR，復(fù)曲面薄膜M被充氣至壓力P0，壓力P0大于輪胎腔內(nèi)的壓力P1，充氣狀態(tài)下復(fù)曲面薄膜M的頂部半徑RM小于輪胎在其建議壓力下使用時(shí)的負(fù)載半徑RE，所述薄膜M在其頂部(1)至少被兩個(gè)繩索或纜索層(120)所加強(qiáng)，在每一層內(nèi)，繩索或纜索相互平行，并在層與層之間相互交叉，所述薄膜M的頂部(1)還包括有加箍加強(qiáng)件(13)，加箍加強(qiáng)件(13)至少由一層繩索或纜索構(gòu)成，這些繩索或纜索沿周向定向，每cm所述層所具有的斷裂負(fù)載使得其可以承受由輪胎P受到的最大離心力產(chǎn)生的應(yīng)力，再加上由正常運(yùn)動(dòng)期間存在的壓差P0-P1所產(chǎn)生的應(yīng)力，但使得其可以在更大的壓差P0-P’1下斷裂，所述薄膜M的每一側(cè)壁(11)均至少由一個(gè)層(120)加強(qiáng)，其特征在于，從子午剖面上看，所述壁中的加強(qiáng)層(120)在側(cè)壁的每一底部部分圍繞著一個(gè)環(huán)形加強(qiáng)元件(2)纏繞，環(huán)形加強(qiáng)元件(2)的內(nèi)徑位于值DR與值DS之間，其結(jié)構(gòu)及橫向尺寸使得其在加箍加強(qiáng)件(13)斷裂后以及在壓差P0-P’1下得以斷裂，該壓差P0-P’1存在于輪胎經(jīng)受了壓力損失的情況下，并大于初始?jí)翰頟0-P1，所述層(120)不與所述環(huán)形元件成一體，且在每一側(cè)壁(11)內(nèi)的子午線長(zhǎng)度是這樣的，即在充氣狀態(tài)下，其子午剖面輪廓使得在直徑DS與直徑DS+2(DR-DS)之間的徑向高度區(qū)域外，薄膜的外側(cè)壁不與輪胎的內(nèi)側(cè)壁接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜M，其特征在于，側(cè)壁加強(qiáng)層(120)圍繞著它而纏繞的加強(qiáng)元件(2)的斷裂負(fù)載是薄膜M中使用的每cm加箍加強(qiáng)件(13)的斷裂負(fù)載的1.2-4倍。
3.如權(quán)利要求1或2之一所述的薄膜M，其特征在于，側(cè)壁(11)的加強(qiáng)層(120)由徑向繩索或纜索形成。
4.如權(quán)利要求1或2之一所述的薄膜M，其特征在于，側(cè)壁(11)的加強(qiáng)層(120)由繩索或纜索形成，這些繩索或纜索與周向形成一個(gè)例如在50°-90°之間的角度。
5.如權(quán)利要求1或2之一所述的薄膜M，其特征在于，頂部加強(qiáng)件(12)及側(cè)壁(11)的加強(qiáng)層(120)由同樣的傾斜繩索或纜索層(120)形成，這些繩索或纜索與周向形成一個(gè)可處于50°-90°之間的角度；第一層(120)，其一個(gè)端部A位于薄膜M的一個(gè)肩部區(qū)域中，而另一個(gè)端部B是圍繞著位于所述肩部的相對(duì)側(cè)的加強(qiáng)元件(2)的向上翻轉(zhuǎn)部分(20)的端部；第二層(120)，其一個(gè)端部A位于薄膜的另一肩部區(qū)域中，而另一個(gè)端部B則是另一向上翻轉(zhuǎn)部分的另一端部。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一個(gè)所述的薄膜，其特征在于，環(huán)形加強(qiáng)元件(2)是這樣形成的，即將芳烴聚酰胺長(zhǎng)絲繞自身纏繞，從而形成一個(gè)垂直于組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的層截面。
7.用于車輛的滾動(dòng)組件E，其設(shè)置是為了在輪胎壓力發(fā)生意外損失時(shí)仍可以運(yùn)動(dòng)，所述輪胎特別是重型車輛的無內(nèi)胎輪胎，并且除輪胎P之外還包括安裝輪箍J，和如權(quán)利要求1至6中任何一個(gè)所述的薄膜M，其特征在于，所述薄膜的內(nèi)部壓力P0在較冷狀態(tài)下，即20℃下測(cè)量時(shí)大于輪胎內(nèi)腔的壓力P1，其差值根據(jù)所討論輪胎的尺寸而介于0.5×05Pa與5.0×05Pa之間。
全文摘要
一種復(fù)曲面強(qiáng)化橡膠薄膜(M),用于支承無內(nèi)胎輪胎(P)的胎面,并與所述輪胎及其安裝輪箍(J)一起構(gòu)成一輪胎組件(E),當(dāng)充氣至一高于輪胎(P)的腔內(nèi)壓力(P
文檔編號(hào)B60C17/01GK1284031SQ98813377
公開日2001年2月14日 申請(qǐng)日期1998年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者阿蘭·克盧埃, 雷諾·里瓦東 申請(qǐng)人:米什蘭集團(tuán)總公司