輪胎三角膠結構的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001 ] 1.
技術領域
本發(fā)明涉及輪胎三角膠部件的結構和組成。
[0002]2.相關領域的描述
一些輪胎性能屬性包括操縱和剎車。這些屬性受側壁部件諸如三角膠、加強層和外包布的存在的影響，如授予Mruk等人(下文中，Mruk)的美國專利公布2010/0108220中所公開的。如本領域中所已知的，三角膠為楔形部件，該楔形部件用于加強側壁并位于輪胎的胎圈部分的附近。Mruk提出可將具有特定取向的短纖維摻入輪胎的三角膠、加強層和外包布中作為增強。
【附圖說明】
[0003]圖1示出了常規(guī)現(xiàn)有技術車輛輪胎的所選擇的部件。
[0004]圖2示出了車輛輪胎側壁中的三角膠區(qū)域的實施例。
[0005]圖3A-3D描繪了嵌入三角膠區(qū)域條帶內的增強纖維的布置方式。
【具體實施方式】
[0006]持續(xù)需要改善的車輛輪胎性能;并且對于操縱的改善可通過加強側壁來實現(xiàn)。圖1中的標記10處整體示出通用現(xiàn)有技術車輛輪胎的橫截面，所述輪胎具有安裝在輪輞5上的簾布層4和胎體主體6，與側壁I。側壁I還被描述為上部Ia和下部lb。胎圈3位于輪胎處于輪輞5上的位置處?！疤トΑ笔侵篙喬サ牟考?，該部件包括由簾布層簾線4包裹的環(huán)形抗拉構件并在具有或不具有其它增強元件的情況下成形。在下側壁部分Ib中示出的輪胎三角膠2為常規(guī)的三角形彈性體材料擠出輪廓，其與胎圈匹配并提供介于剛性胎圈3與柔性內襯和主體簾布層(為方便起見兩者均標記為4)之間的緩沖層。
[0007]本發(fā)明涉及汽車輪胎，其包括三角膠部件和胎圈部件，并且其中所述三角膠部件包括具有嵌入的增強纖維的多個彈性體條帶。關于本發(fā)明，應當注意側壁Ib的三角膠部分，并在圖2中進一步詳細示出。三角膠2被描述為包括六個條帶2a - 2f，但六并不旨在是限制性的值，即，條帶數(shù)可以低于或高于六個，但必須考慮具有一些厚度的壓延條帶。形成三角膠形狀最好由相對較大量的長度不等的條帶來進行。在一個實施例中，條帶數(shù)可以為三角膠寬度尺寸除以條帶厚度。
[0008]如圖2中所示，將所述條帶定位成使得底部邊緣表面與胎圈部件3接觸。條帶的頂部邊緣表面與相鄰條帶的頂部邊緣表面接觸或與相鄰簾布層接觸。條帶的頂部邊緣表面可以是倒角的，但這不是必要的，因為該條帶將在橡膠化合物在輪胎加工和固化期間流動時成形為倒角形。應當注意的是如圖2中所述的條帶是固化之后的，然而兩端可在固化之前做成方形。還應當注意的是圖2中的條帶2a_2f的交叉影線僅是為了容易描繪單個條帶而提供并且不旨在代表纖維取向。將增強纖維嵌入條帶中并且在所述條帶內以可控的取向角基本上平行于彼此而對齊，其中選擇所述取向使得其增加三角膠部件的剛度。另外，為描述輪胎在運動時的纖維取向，所述增強纖維的大部分在一個或多個條帶中取向在基本上平行于或正交于路面接觸表面的平面內。當嵌入條帶中時增強纖維的各種取向在圖3A-3D中示出，如由圖2中箭頭A所描繪的垂直于側壁來看。應當注意圖3A和3D僅示出一個條帶，所述條帶可指示所有條帶具有相同的取向，即分別為周向取向和經(jīng)向取向。然而，圖3B和3C指示具有不同取向的相鄰條帶并且僅出于示例性目的示出并不旨在以任何方式限制。以度為單位表示的纖維取向在圖3A-3D中分別示為0° ;0°和90° ;+45°和-45°以及90°。雖然圖3C描繪了在+45°和-45°下的取向，但可使用大于0°且小于90°，例如+30°和-30°或者+60°和-60°的其它多組銳角L0
[0009]為了改善操縱，至少兩個條帶可具有在經(jīng)向上(即沿輪胎胎體)和在與胎體簾布層相同的方向上取向的纖維增強材料(圖3D)。經(jīng)向類似于徑向；但不同于徑向，其不表示直線取向，而是曲線的，如由圖2中條帶2a_2f所示。該結構通過加強輪胎以抑制胎體側向過旋轉來改善操縱。
[0010]為改善剎車，增強纖維可優(yōu)選為斜向取向的。換句話講，從圖2中的側壁觀察輪胎構造，取向可以為如圖3C中所示的+45°和-45°。在剎車的一個優(yōu)選的實施例中，可存在偶數(shù)個條帶。應當理解在加速和剎車兩者下，輪胎經(jīng)受相同類型但在相對方向上的力，所以下文中，將使用術語“剎車”來包括兩者。
[0011]為改善輪胎的操縱和剎車這兩者，可使用增強條帶的各種組合。在具有構成如圖2所示的三角膠的六個條帶的一個實施例中，最外側條帶2a(更靠近輪胎的側壁)和最內側條帶2f (更靠近輪胎的內部)可由用于操縱的經(jīng)向增強纖維制成，然而中間條帶2b_2e可由用于剎車的斜向增強纖維制成。一般而言，為改善操縱和剎車這兩者，具有斜向增強纖維的偶數(shù)個條帶可處于中間，即最外側條帶和最內側條帶可具有用于操縱的經(jīng)向增強纖維。存在其它可能的實施例，例如，最外側條帶2a和最內側條帶2f具有用于操縱的經(jīng)向增強纖維，并且中間條帶2b至2e由用于剎車的常規(guī)橡膠化合物制成(即不具有纖維增強材料)。替代方案可具有最外側條帶2a和最內側條帶2f，兩者均具有用于剎車的斜向增強材料，和由用于操縱的常規(guī)橡膠化合物制成的中間條帶2b_2e(不具有增強纖維)。
[0012]在一些情況下，當最外側條帶和最內側條帶具有增強纖維的特定取向時，剩余的中間條帶可具有經(jīng)向增強材料、斜向增強材料或不具有增強纖維的常規(guī)橡膠化合物。還應當注意的是，如果在相同三角膠中存在經(jīng)向增強材料和斜向增強材料，則具有經(jīng)向增強材料的條帶可以是最外側的并且具有斜向增強材料的條帶可以是最內側的。如上所述，參考圖2，條帶2a可以為最外側的并且條帶2f可以為最內的，并且其它中間條帶可基于它們是否更靠近2a或2f來指定。
[0013]構成條帶的固化彈性體可以為天然橡膠、丁苯橡膠、丁二烯橡膠以及它們的混合物。增強纖維可以為連續(xù)或不連續(xù)的并由下列的非限制性組制成:芳族聚酰胺、脂族聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚