充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】一種輪胎，包括：胎面部分；包括胎圈芯的胎圈部分；以及包括定位在輪胎外部上的上翻部分的主體層，該主體層的上翻部分在所述胎圈芯與所述胎面之間延伸并且跨過輪胎的側(cè)面部分。
【專利說明】充氣輪胎
[0001]本申請要求2011年12月29日提交的美國臨時(shí)申請序列號61/581，370的權(quán)益，該申請通過引用結(jié)合到本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明的實(shí)施例涉及不具有傳統(tǒng)側(cè)壁的充氣輪胎。在特定實(shí)施例中，充氣輪胎不具有側(cè)壁，而在其它實(shí)施例中，設(shè)置有薄側(cè)壁部件。

【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，充氣輪胎的多種特性或特征可能影響其性能、磨損、噪聲產(chǎn)生等。一個(gè)這種特征是輪胎的重量。具有較大重量的輪胎將造成滾動(dòng)阻力增大和熱產(chǎn)生增大是被普遍理解的。因此，已在減小輪胎重量方面做出努力，以改進(jìn)輪胎的性能和其它特性。然而，這樣做不能犧牲輪胎其它的性能特性。因此，減小輪胎重量的努力提供巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種輪胎，該輪胎包括:胎面部分；包括胎圈芯的胎圈部分；以及包括定位在輪胎外部上的上翻部分的主體層，該主體層的上翻部分在所述胎圈芯與所述胎面之間延伸并且跨過輪胎的側(cè)面部分。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還提供一種子午線輪胎，該子午線輪胎包括:胎面部分；帶束包裝件；一對軸向間隔開的胎圈部分，每一個(gè)胎圈部分都包括胎圈芯；以及胎體，該胎體大體成環(huán)形并且在所述胎圈部分之間延伸，所述胎體包括至少一個(gè)增強(qiáng)主體層，該至少一個(gè)增強(qiáng)主體層具有多個(gè)徑向延伸的增強(qiáng)簾線和跨過輪胎的側(cè)面部分從每一個(gè)胎圈芯延伸至所述胎面部分的上翻部分，所述主體層由具有橡膠組分的硫化橡膠形成，該橡膠組分包括30%至80%之間的天然橡膠和余量的合成橡膠，所述硫化橡膠還包括抗氧化劑和抗臭氧劑。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還提供一種子午線輪胎，該子午線輪胎包括:胎面部分；包括胎圈芯的胎圈部分；以及主體層，該主體層包括跨過輪胎的側(cè)壁部分從所述胎圈芯延伸至所述胎面部分的上翻部分，所述主體層包括多個(gè)徑向增強(qiáng)簾線，所述簾線定位成從所述主體層的中心偏移，使得相對于第二表面所述簾線更靠近第一表面，所述第二表面暴露于輪胎的側(cè)壁部分。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還提供一種子午線輪胎，該子午線輪胎包括:胎面部分；包括胎圈芯的胎圈部分；以及主體層，該主體層包括定位在輪胎外部上的上翻部分，該主體層的上翻部分在所述胎圈芯與所述胎面之間延伸并且跨過輪胎的側(cè)面部分，其中該輪胎不具有單獨(dú)的側(cè)壁部件。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還提供一種制造輪胎的方法，該方法包括以下步驟:形成具有軸向邊緣的主體層，該主體層包括在主體層的軸向邊緣之間徑向地延伸的增強(qiáng)簾線，其中所述增強(qiáng)簾線在主體層的至少一部分中偏移；圍繞胎圈鋼絲包裹主體層的每一個(gè)軸向邊緣以形成上翻部分，所述上翻部分具有大約0.055至0.150英寸之間的厚度；以及將胎面定位在主體層之上，其中胎面的肩部定位成接近主體層的軸向邊緣，主體層形成輪胎的側(cè)面部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)理念制成的充氣輪胎的一部分的片段剖面圖；
[0010]圖1A是如圖1中所示的充氣輪胎的一部分的剖面圖；
[0011]圖2是圖1的充氣輪胎的片段剖視透視圖；以及
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)理念制成的充氣輪胎的一部分的片段剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的實(shí)施例至少部分地基于對不具有傳統(tǒng)側(cè)壁部件的充氣輪胎的發(fā)現(xiàn)。如技術(shù)人員所理解的，傳統(tǒng)側(cè)壁是在輪胎建造期間被典型地?cái)D出并且應(yīng)用于輪胎的相對較厚的部件。在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的充氣輪胎包括從輪胎的胎圈部分延伸到至少胎面的肩部并且由此跨越至少基本輪胎的整個(gè)側(cè)面部分的主體層上翻部，該區(qū)域傳統(tǒng)地由側(cè)壁覆蓋。在特定實(shí)施例中，主體層包括徑向增強(qiáng)簾線，所述徑向增強(qiáng)簾線定位成在主體層內(nèi)偏離中心，使得厚度較大的橡膠沿輪胎的側(cè)面部分設(shè)置于主體層外部上。主體層外部上橡膠厚度的該增大有利地提供強(qiáng)度增加并且在不存在傳統(tǒng)側(cè)壁的情況下保護(hù)增強(qiáng)簾線。在其它實(shí)施例中，插入件被應(yīng)用于主體層，以沿輪胎的側(cè)面部分提供厚度增大。在這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例中，插入件能夠延伸以提供用于形成耐磨帶的材料。有利地，主體層的貼片橡膠(skim rubber)和插入件可以由相同的橡膠組分形成。
[0014]本發(fā)明的輪胎的重量由于在胎面與胎圈部分之間延伸的輪胎的側(cè)面區(qū)域的厚度減小而有利地輕。此外，某些實(shí)施例的用于制造輪胎的過程是有利的，原因是單一化合物能夠用于形成輪胎的主體和側(cè)面區(qū)域二者(可選地以及耐磨帶)。因此，輪胎的主體層、外部側(cè)面部分、以及可選的耐磨帶具有相同的組分。
[0015]輪胎結(jié)構(gòu)
[0016]現(xiàn)在參照圖1至圖2，示出了大體由附圖標(biāo)記10表示的充氣輪胎的一部分。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，圖1至圖2中所示的輪胎10不成比例，并且一些尺寸為了更好地示出本發(fā)明的目的而放大。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，可以在輪胎構(gòu)造期間向輪胎鼓單獨(dú)提供本文中所涉及的輪胎部件中的一個(gè)或多個(gè)，并且在輪胎固化之后，部件由于輪胎橡膠部件的固化而在很大程度上停止獨(dú)立于其它的輪胎部件存在。因此，參照輪胎的各個(gè)部件可以被看作在輪胎固化之前參照那些部件或者參照固化部件存在的位置。此外，盡管可以參照位于輪胎一側(cè)的部件(例如圖1中所示)，但是技術(shù)人員將理解，等同部件存在于輪胎的相對側(cè)上(如圖2所示)。
[0017]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，輪胎10包括胎面12、相對的側(cè)面部分16和16’、帶束包裝件18、一對胎圈部分22和22’、胎體28、內(nèi)襯29、以及耐磨帶31和31’。除非本文中另有具體描述，否則輪胎10可以與如美國專利5，866，171,5, 876，527,5, 931，211和5，971，046中所討論的充氣輪胎一致地制造，所有的所述專利都通過引用結(jié)合到本文中。
[0018]圍繞輪胎10周向地延伸的胎面12包括位于胎面12過渡至輪胎10的側(cè)面部分16和16’位置的相對的軸向邊緣處的肩部14和14’。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，肩部14指的是胎面12從水平接觸表面(即輪胎10接觸道路的位置)過渡至側(cè)面部分16的位置處的胎面12的部分，該肩部14可以將胎面部分支承在輪輞上。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，胎面12能夠設(shè)置有任何數(shù)量的凹槽、狹槽、以及/或者刀槽花紋，以根據(jù)輪胎的期望用途和性能形成不同的胎面花紋。
[0019]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，帶束包裝件18被設(shè)置在胎面12下方。帶束包裝件18可以包括在胎面部分12的下側(cè)上周向地延伸的一個(gè)或多個(gè)鋼帶束(例如帶束20和20’)。在某些實(shí)施例中，鋼帶束可以由鋼簾線的編織繩股形成。鋼帶束20提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)以用于更好的胎面磨損和牽引，并且還提供保護(hù)以防刺穿。
[0020]軸向地間隔開的胎圈部分22和22’包括相應(yīng)的胎圈芯24和24’ (也可以被稱為胎圈鋼絲)以及相應(yīng)的胎圈填料26和26’。
[0021]胎體28大體成環(huán)形并且從一個(gè)胎圈部分22延伸至另一個(gè)胎圈部分22’且定位在胎面部分12和帶束包裝件18的下方。胎體28包括一個(gè)或多個(gè)胎體簾布層(例如層30)，所述一個(gè)或多個(gè)胎體簾布層也被稱為主體層。圖1至圖2中所示的實(shí)施例包括僅具有單個(gè)主體層30的胎體28，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，兩個(gè)、三個(gè)、或多個(gè)主體層可以以堆疊取向布置，從而形成胎體28。
[0022]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30包括固化橡膠部件33 (也可以被稱為硫化橡膠)以及從一個(gè)軸向邊緣向另一個(gè)軸向邊緣在主體層30內(nèi)徑向地延伸的多個(gè)主體簾線32。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，通過使用一個(gè)或多個(gè)壓延機(jī)輥由橡膠成分涂覆織物的相對側(cè)面來形成主體層30 ;所述織物包括主體簾線32。就涂覆于織物的相對側(cè)面上的橡膠形成橡膠層的程度而言，可以參照主體層貼片33和33’ ；但是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些層可以就橡膠滲透織物的程度而言不互相排斥。主體層貼片33和33’由典型地包括散布在硫化橡膠的整個(gè)固化橡膠網(wǎng)絡(luò)中的其它成分(例如填料)的可硫化橡膠成分獲得。下文更詳細(xì)地描述了用于制備主體層貼片的橡膠成分。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線32沿與輪胎軸線平行的方向延伸。在構(gòu)建生胎過程期間，主體簾線32沿與鼓軸線平行的方向延伸，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的。
[0023]主體簾線32可以是適于用于本申請的任何已知的增強(qiáng)簾線。有用的簾線包括例如由聚酯、鋼、玻璃纖維、或者任何其它合適的金屬或有機(jī)紡織品制成的那些簾線。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線32可以具有大于0.20mm，在其它實(shí)施例中大于0.30mm，在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中大于0.40mm,并且在更進(jìn)一步其它的實(shí)施例中大于0.50mm的直徑；在相同或其它的實(shí)施例中，主體簾線32可以具有小于2.0_，在其它實(shí)施例中小于1.8_，在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于1.6mm,并且在更進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于1.4mm的直徑。
[0024]主體簾線32可以根據(jù)所使用的簾線以及輪胎的期望特性以任何期望的密度設(shè)置于橡膠成分內(nèi)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線32可以在橡膠成分內(nèi)沿周向方向與相鄰的主體簾線間隔開大于0.1_，在其它實(shí)施例中大于0.5_，在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中大于
1.0mm，并且其它實(shí)施例中大于1.5mm的距離；在相同或其它的實(shí)施例中，主體簾線32可以沿周向方向與相鄰的主體簾線間隔開小于4.0mm,在其它實(shí)施例中小于3.0mm,在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于2.5_，在更進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于2.0_，并且在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于1.0mm的距離。
[0025]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)主體層30可以包括上翻部分34 (以及相對的上翻部分34’)，該上翻部分34 (以及相對的上翻部分34’ )包裹胎圈部分22 (和相應(yīng)的22’)并且形成輪胎10的側(cè)面部分16的外部。換句話說，主體層的上翻部分在側(cè)面部分中形成輪胎的最外層或部件。這與包括應(yīng)用于側(cè)面部分以覆蓋主體層的側(cè)壁層的傳統(tǒng)輪胎相反。
[0026]在某些實(shí)施例中，主體層30的上翻部分34可以延伸跨過輪胎的側(cè)面部分16，使得主體層30的軸向邊緣35鄰近肩部14定位在胎面部分12的下方(如圖1至圖2中所示)。在其它實(shí)施例中，主體層30的上翻部分34可以延伸跨過輪胎的側(cè)面部分16，使得軸向邊緣35定位成接近胎面部分12(未示出)。在某些實(shí)施例中，位于胎面部分12與胎圈部分22、22’之間的輪胎10的整個(gè)側(cè)面部分16可以由于上翻部分34而包括主體層30的至少兩個(gè)層。
[0027]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)提供多個(gè)主體層30以形成胎體28時(shí)，主體層30中僅有一個(gè)可以包括在整個(gè)側(cè)面部分16之上延伸的上翻部分34。其它的主體層30 (未示出)可以具有與已知的輪胎構(gòu)造一致的上翻部分，該上翻部分終止于胎圈部分22與胎面部分12的肩部14之間的輪胎10的側(cè)面部分16上的點(diǎn)處。在其它實(shí)施例中，當(dāng)提供多于一個(gè)時(shí)，多個(gè)主體層中的每一個(gè)主體層都可以包括延伸跨過整個(gè)側(cè)面部分16的上翻部分34。因此，至少一個(gè)單個(gè)連續(xù)的主體層30在胎圈部分22之間延伸且包裹胎圈部分22并且包括形成輪胎10的側(cè)面部分16的外部表面的相對的上翻部分34。主體層30通過包裹胎圈部分22而形成輪胎10的側(cè)面部分16的相鄰的層，其中兩個(gè)相鄰的層的主體簾線32定向成彼此平行。主體層30的上翻部分34旨在代替如設(shè)置于已知的充氣輪胎上的傳統(tǒng)側(cè)壁。因此，輪胎10可以不具有側(cè)壁，如該術(shù)語在充氣輪胎的領(lǐng)域內(nèi)所被理解的，側(cè)壁包括被增加到輪胎的側(cè)面部分的單獨(dú)元件。
[0028]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30可以具有與已知的主體層相比增大的厚度，以便對側(cè)面部分16提供更多的保護(hù)。在某些實(shí)施例中，主體層30(固化之前)可以具有至少
0.060英寸，在其它實(shí)施例中至少0.070英寸，在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中至少0.080英寸，并且在更進(jìn)一步其它的實(shí)施例中至少0.090英寸的厚度。在這些或其它的實(shí)施例中，主體層30可以具有大約0.055至0.150英寸，在其它實(shí)施例中0.060至0.120英寸之間，并且在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中0.070至0.090英寸之間的厚度。
[0029]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，側(cè)面部分16的總體厚度(固化之后)可以具有與傳統(tǒng)輪胎相比減小的厚度；厚度的減小是由于缺少傳統(tǒng)的側(cè)壁部件。在某些實(shí)施例中，側(cè)面部分16可以具有不大于0.25英寸,在其它實(shí)施例中不大于0.20英寸,在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中不大于0.18英寸，在其它實(shí)施例中不大于0.16英寸，并且在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中不大于0.14英寸的厚度。輪胎10的側(cè)面部分16的總體厚度指的是輪胎的胎圈部分與胎面部分之間的主體層(包括側(cè)面部分中的任何插入件)和上翻部分的組合厚度(排除包括胎圈填料的側(cè)面部分的那些部分)。
[0030]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線32可以在主體層30內(nèi)定位成偏離中心，如圖1A的剖視圖中所示。如本文中所使用的，偏離中心指的是不位于將主體層30的厚度T分為兩半的中心線C上的位置。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線與中心線C間隔開的距離D可以大于0.01英寸,在其它實(shí)施例中大于0.02英寸,在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中大于0.03英寸，并且在更進(jìn)一步的實(shí)施例中大于0.04英寸。在相同或其它的實(shí)施例中，主體簾線與中心線C間隔開的距離D可以小于0.10英寸，在其它實(shí)施例中小于0.09英寸，在其它實(shí)施例中小于0.08英寸，在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于0.07英寸，并且在更進(jìn)一步其它的實(shí)施例中小于0.06英寸。
[0031]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線32可以通過提供不同厚度的貼片層在制造過程期間被布置成偏離中心。在其它實(shí)施例中，主體簾線32可以通過將第二橡膠層壓延成型到主體層的一側(cè)上在制造過程期間被布置成偏離中心，由此向主體層的側(cè)面增加厚度并且使主體簾線32與主體層的一個(gè)表面間隔開更大的距離。額外的橡膠層可以與在制備主體層的過程中應(yīng)用于簾線的主體層貼片橡膠組分基本相同。
[0032]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30可以包括形成輪胎10的側(cè)面部分16的最外側(cè)表面的第一表面38。主體層30還可以包括在包裹胎圈鋼絲24的主體層30的部分處面向胎圈鋼絲24的第二表面40。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體簾線32可以在與第一表面38相對的方向上與主體層30的中心線C間隔開，并且更靠近第二表面40。通過該方式，主體層30形成為在鄰近形成側(cè)面部分16的最外層的第一表面38處具有厚度較大的橡膠。
[0033]在特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)額外的橡膠層可以應(yīng)用于主體，從而獲得偏離中心的簾線32。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)額外的橡膠層僅應(yīng)用于主體層的上翻部分，從而僅在上翻部分中獲得偏離中心的簾線；在特定實(shí)施例中，主體層的剩余部分中的簾線可以在主體層的厚度內(nèi)位于中心。該額外的橡膠層可以被稱為插入件(或者多個(gè)插入件)，所述插入件(或者多個(gè)插入件)能夠在主體層貼片橡膠被壓延成型至簾線之后應(yīng)用于主體層。
[0034]例如并且參照圖3，輪胎10包括在上翻部分34中被應(yīng)用于主體層30的表面38的插入件42。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，被應(yīng)用于上翻部分的插入件的寬度可以根據(jù)輪胎的構(gòu)造發(fā)生變化，并且一旦受益于本發(fā)明的教導(dǎo)，技術(shù)人員能夠選擇適當(dāng)?shù)膶挾葋砀采w上翻部分。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，插入件的寬度從主體層的邊緣延伸至耐磨帶遇到或接近輪胎的側(cè)面部分的主體層的位置處。換句話說并且參照圖3，插入件的寬度足以從軸向邊緣35至耐磨帶31終止于側(cè)面部分16的位置45處覆蓋主體層30。在其它實(shí)施例中，插入件的寬度從主體層的邊緣延伸至耐磨帶遇到或接近輪胎內(nèi)襯的主體層的位置處。換句話說并且再次參照圖3，插入件的寬度足以從軸向邊緣35至耐磨帶31終止于或接近內(nèi)襯29的位置47處覆蓋主體層30。
[0035]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該插入件具有至少0.5mm,在其它實(shí)施例中至少LOmm,并且在其它實(shí)施例中至少1.5mm的厚度。在這些或其它的實(shí)施例中，該插入件具有小于5mm，在其它實(shí)施例中小于3.5mm，并且在其它實(shí)施例中小于2.5mm的厚度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，插入件的厚度可以處于從大約0.5至大約5mm,在其它實(shí)施例中從大約1.5至大約3.5_，并且在其它實(shí)施例中從大約2.0至大約3.0mm的范圍內(nèi)。在這些實(shí)施例中，輪胎的上翻部分可以具有與上文參照主體層所討論的厚度一致的厚度(包括額外的橡膠層)，并且不具有額外橡膠層的主體層的剩余部分可以具有較小的厚度。
[0036]應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，當(dāng)插入件的寬度足以覆蓋胎圈部分22時(shí)(例如當(dāng)插入件從軸向邊緣35延伸至內(nèi)襯29時(shí))，插入件能夠在使用傳統(tǒng)技術(shù)模制和固化時(shí)形成耐磨帶33。因此，實(shí)施本發(fā)明的這些實(shí)施例有利地提供插入件能夠由此形成輪胎10的側(cè)面部分16的最外側(cè)部分以及耐磨帶31的方法。因此，能夠在不需要在輪胎構(gòu)建期間應(yīng)用側(cè)壁以及/或者耐磨帶作為單獨(dú)部件的情況下制造輪胎。此外，相同的橡膠成分能夠有利地用于制造插入件(即相同的橡膠成分用于形成主體層貼片以及側(cè)面部分16的最外側(cè)部分)，并且可選地用于制造耐磨帶31。
[0037]在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中，多個(gè)插入件被應(yīng)用于主體層，以在期望的位置處提供增大的厚度。例如，第一插入件在側(cè)面部分16的位置處被應(yīng)用于主體層并且第二插入件在耐磨帶31的位置處被應(yīng)用于主體層。這些插入件可以有利地采用與用于制造主體層相同的橡膠成分。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，使用多個(gè)插入件有利地提供在期望的位置處調(diào)整插入件的規(guī)格的能力。例如，在側(cè)面部分16的位置處(例如從大約位置45至位置35)被應(yīng)用于主體的插入件可以具有第一厚度，而在耐磨帶31的位置處被應(yīng)用于主體的插入件可以具有第二厚度。盡管圖3示出了 45處的封接線，但是應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，在僅應(yīng)用一個(gè)插入件的那些實(shí)施例中將不存在該封接線。在特定實(shí)施例中，在耐磨帶的位置處被應(yīng)用于主體層的插入件具有比被應(yīng)用于側(cè)面部分16的位置處的插入件更大的厚度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)插入件都可以被壓延成型。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在耐磨帶的區(qū)域中被應(yīng)用于主體層的插入件可以具有處于大約0.5至大約5mm,在其它實(shí)施例中從大約1.5至大約3.5mm,并且在其它實(shí)施例中從大約2.0至大約3.0mm的范圍內(nèi)的厚度。
[0038]主體層貼片組合物
[0039]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠(即主體層貼片)可包含橡膠組分和分散于整個(gè)橡膠組分中的一種或多種添加劑，所述一種或多種添加劑包括，例如，一種或多種填料、一種或多種油、一種或多種簾線助粘劑、一種或多種抗降解劑，以及本領(lǐng)域常規(guī)的各種其他成分。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，使用相同的橡膠組合物來制備主體層30和插入件42，因此，主體層30、外部部分16和任選的耐磨帶31可組成相同。因此，提及主體層所用的成分同樣指可用于插入件中的成分。
[0040]主體層貼片的橡膠組分可包括能夠被交聯(lián)或硫化的一種或多種聚合物；這些聚合物可稱為橡膠聚合物或簡單稱為橡膠?？捎玫南鹉z聚合物包括天然橡膠、合成聚異戊二烯、聚丁二烯、聚異丁烯-共-異戊二烯、氯丁橡膠、聚(乙烯-共-丙烯)、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚(苯乙烯-共-異戊二烯)、和聚(苯乙烯-共-異戊二烯-共-丁二烯)、聚(異戊二烯-共-丁二烯)、聚(乙烯-共-丙烯-共-二烯)、聚硫橡膠、丙烯酸類橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、表氯醇橡膠和它們的混合物。這些彈性體可具有多種大分子結(jié)構(gòu)，包括直鏈、支鏈和星形結(jié)構(gòu)。
[0041]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片的橡膠組分可衍生自天然橡膠和一種或多種合成橡膠的共混物。在特定實(shí)施例中，合成橡膠包括聚二烯或聚二烯共聚物。在某些實(shí)施例中，硫化橡膠的橡膠組分可衍生自天然橡膠和聚丁二烯、聚異戊二烯和/或丁二烯與異戊二烯的共聚物的共混物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，橡膠組分包含有限的含苯乙烯的共聚物，例如但不限于聚(苯乙烯-共-丁二烯)。在特定實(shí)施例中，橡膠組分包含小于5wt%，在其他實(shí)施例中小于lwt%，在其他實(shí)施例中小于0.1?〖％的含苯乙烯的共聚物。在特定實(shí)施例中，主體層貼片的橡膠組分基本上不含含苯乙烯的共聚物，這包括對本發(fā)明的實(shí)施具有顯著影響的量或更少的量。
[0042]可通過使用多種橡膠固化劑(包括但不限于硫或過氧化物基固化體系)來固化或交聯(lián)這些橡膠。固化劑描述于 Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology (化學(xué)技術(shù)百科全書)，365-468,(第 3 版，1982)中，特別是 Vulcanizat1n Agents andAuxiliary Materials (硫化劑和輔助材料)，390-402，以及 A.Y.Coran, Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering (聚合物科學(xué)與工程百科全書)，(第2版，1989)中的Vulcanizat1n(^tK)，所述文獻(xiàn)以引用方式并入本文。硫化劑可單獨(dú)使用或組合使用。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，交聯(lián)或硫化過程產(chǎn)生三維交聯(lián)無限橡膠網(wǎng)絡(luò)。
[0043]可用于貼片橡膠組合物中的填料包括無機(jī)和有機(jī)填料。有機(jī)填料可包括炭黑和淀粉。無機(jī)填料可包括二氧化硅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、粘土(水合硅酸鋁)和它們的混合物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30不含或基本上不含無機(jī)填料，如二氧化硅。
[0044]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片可包含抗氧化劑、抗臭氧劑或上述兩者。這些抗氧化劑和抗臭氧劑可包括常規(guī)用于制造輪胎領(lǐng)域中的那些。例子包括二烷基-苯二胺、烷基-芳基-苯二胺、氨基甲酸酯、受阻酚、受阻雙酚、氨基酚、氫醌、亞磷酸鹽、二苯胺、萘胺、烷基二胺、醛-胺縮合產(chǎn)物、喹啉、苯二胺^PPD)、三甲基喹啉(TMQ)，和它們的混合物。
[0045]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片可包括一種或多種助粘劑，所述一種或多種助粘劑促進(jìn)和/或保持織物簾線與主體層貼片的橡膠基質(zhì)之間的粘附力。如本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，所述性質(zhì)的助粘劑可通過在橡膠組合物內(nèi)組合亞甲基給體化合物和亞甲基受體化合物而形成。亞甲基受體化合物的例子包括酚類，所述酚類包括芳烴的羥基化衍生物和等效化合物。具體例子包括單酚(如羥基苯)、雙酚、多酚(多羥基芳烴)、經(jīng)取代的酚(如烷基酚或芳烷基酚，例如雙酚、二苯酚基丙烷、二苯酚基甲烷、萘酚、甲酚、叔丁基酚、辛基酚、壬基酚、二甲苯酚、間苯二酚或類似化合物)。在其他實(shí)施例中，亞甲基受體化合物包括酚醛樹脂?？捎玫姆尤渲ǚ尤┣迤針渲?亦即線性酚醛清漆樹脂)，其也稱為兩步法樹月旨。酚醛清漆樹脂可由過量的酚與醛(特別是甲醛)之間的酸催化的縮合反應(yīng)而形成。間苯二酚-酚醛清漆樹脂包括包含間苯二酚與醛的酸催化的反應(yīng)產(chǎn)物的那些酚醛清漆樹脂。
[0046]亞甲基給體化合物的例子包括能夠與亞甲基受體反應(yīng)而形成亞甲基橋的那些化合物。亞甲基給體的例子包括六亞甲基四胺(HMT)、六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM或H3M)、六乙氧基甲基三聚氰胺、N-(取代的氧甲基)三聚氰胺、甲醛三聚氰胺衍生物，或這些化合物的混合物。如本領(lǐng)域已知，亞甲基給體可結(jié)合諸如二氧化硅的惰性載體遞送。
[0047]可使用的其他成分包括促進(jìn)劑、油、蠟、焦燒抑制劑、加工助劑、氧化鋅、增粘樹脂、增強(qiáng)樹脂、脂肪酸(如硬脂酸)、膠溶劑和一種或多種另外的橡膠。
[0048]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片組合物(以及插入件)的橡膠組分可包含至少30wt.%的天然橡膠,且余量為合成橡膠,在其他實(shí)施例中包含至少40wt.%的天然橡膠，在其他實(shí)施例中至少50wt.%的天然橡膠,在其他實(shí)施例中至少55wt.%的天然橡膠，在其他實(shí)施例中至少60wt.%的天然橡膠；在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的橡膠組分可包含小于80wt.%的天然橡膠，在其他實(shí)施例中小于70wt.%的天然橡膠，在其他實(shí)施例中小于60wt.%的天然橡膠,在其他實(shí)施例中小于55wt.%的天然橡膠,在其他實(shí)施例中小于50wt.%的天然橡膠。在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的橡膠組分可包含約30至80wt.%之間的天然橡膠，且橡膠組分的余量為合成橡膠，在其他實(shí)施例中包含約40至70wt.%之間的天然橡膠,在其他實(shí)施例中約50至60wt.%之間的天然橡膠。
[0049]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片組合物的每100重量份橡膠(phr)包含至少1.0重量份(pbw),在其他實(shí)施例中至少1.5pbw,在其他實(shí)施例中至少2.0pbw,在其他實(shí)施例中至少2.5pbw的抗氧化劑。在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr包含小于5pbw,在其他實(shí)施例中小于4pbw,在其他實(shí)施例中小于3.5pbw,在其他實(shí)施例中小于3pbw的抗氧化劑。在相同或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr可包含約1.0至5phw之間，在其他實(shí)施例中約1.5至4pbw之間,在其他實(shí)施例中約2.0至3.5pbw之間,在其他實(shí)施例中約2.5至3.0pbw之間的抗氧化劑。
[0050]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr包含至少0.lpbw，在其他實(shí)施例中至少0.5pbw,在其他實(shí)施例中至少1.0pbw,在其他實(shí)施例中至少1.5pbw的抗臭氧劑。在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的Phr包含小于4.0pbw，在其他實(shí)施例中小于
3.5pbw,在其他實(shí)施例中小于3.0pbw,在其他實(shí)施例中小于2.5pbw的抗臭氧劑。在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr可包含約0.1至4.0phw之間，在其他實(shí)施例中約0.5至3.5pbw之間，在其他實(shí)施例中約1.0至3.0pbw之間，在其他實(shí)施例中約1.5至
2.5pbw之間的抗臭氧劑。
[0051]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr包含至少60pbw，在其他實(shí)施例中至少70pbw,在其他實(shí)施例中至少80pbw的填料。在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr包含小于120pbw,在其他實(shí)施例中小于115pbw,在其他實(shí)施例中小于IlOpbw的填料。在相同或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr可包含約60至120重量份之間，在其他實(shí)施例中約70至115重量份之間，在其他實(shí)施例中約80至IlOpbw之間的填料。
[0052]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr包含至少0.5pbw，在其他實(shí)施例中至少1.0pbw,在其他實(shí)施例中至少1.5pbw,在其他實(shí)施例中至少2.0pbw的助粘劑(例如亞甲基給體和受體的產(chǎn)物)。在這些或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr包含小于
5.0pbw,在其他實(shí)施例中小于4.0pbw,在其他實(shí)施例中小于3.0pbw的助粘劑。在相同或其他實(shí)施例中，主體層貼片組合物的phr可包含約1.0至4.0重量份之間，在其他實(shí)施例中約
1.5至3.5重量份之間，在其他實(shí)施例中約2.0至3.0pbw之間的助粘劑。
[0053]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于小于70，在其他實(shí)施例中小于65，在其他實(shí)施例中小于60的肖氏A硬度(根據(jù)ASTM D2240);在這些或其他實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于大于50，在其他實(shí)施例中大于55，在其他實(shí)施例中大于60的肖氏A硬度。在相同或其他實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于大約50至70之間，在其他實(shí)施例中55至65之間的肖氏A硬度(根據(jù)ASTM D2240)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于大約60的肖氏A硬度(根據(jù)ASTM D2240)。
[0054]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于小于8mPa，在其他實(shí)施例中小于7mPa，在其他實(shí)施例中小于6mPa的在100%應(yīng)變下的應(yīng)力(根據(jù)ASTM D412);在這些或其他實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于大于2mPa，在其他實(shí)施例中大于3mPa，在其他實(shí)施例中大于4mPa的在100%應(yīng)變下的應(yīng)力。在相同或其他實(shí)施例中，主體層30的硫化橡膠可特征在于2至8mPa之間，在其他實(shí)施例中3至7mPa之間，在其他實(shí)施例中4至6mPa之間的在100%應(yīng)變下的應(yīng)力(根據(jù)ASTM D412)。
[0055]充氣輪胎的制造
[0056]本發(fā)明的輪胎能夠大體通過采用傳統(tǒng)的橡膠混合、壓延成型、成形、模制、和固化技術(shù)制成。示例性的制造技術(shù)如美國專利5，866，171,5, 876，527,5, 931，211、和5，971，046中所公開，所述專利通過引用結(jié)合到本文中。一旦受益于本文中的教導(dǎo)，技術(shù)人員將能夠根據(jù)本發(fā)明來調(diào)節(jié)制造輪胎的制造過程。
[0057]如上所述，可以通過使用本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的壓延成型技術(shù)由貼片橡膠化合物涂覆簾線織物來制造本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所采用的主體層。當(dāng)簾線在主體層內(nèi)偏移時(shí)，可以通過提供不同厚度的貼片橡膠層來制造主體層。在其它實(shí)施例中，可以通過將第二橡膠層壓延成型到主體層的一側(cè)上來實(shí)現(xiàn)偏移。在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中，插入件可以被應(yīng)用于壓延成型的主體層。例如，在第一步驟中，通過使用傳統(tǒng)技術(shù)以將橡膠壓延成型到主體層來制備主體層。一旦被制備，插入件(可以包括擠出或壓延成型的橡膠片)可以被應(yīng)用于主體層。在特定實(shí)施例中，如上所述，該插入件可以僅被應(yīng)用于主體層的一個(gè)部分或多個(gè)部分，使得插入件定位在輪胎的側(cè)面部分處并且可選地定位在耐磨帶的位置處。在應(yīng)用插入件之后，可以向插入件和/或主體層施加壓力，以便配合元件并且去除被捕獲在元件之間的任何空氣。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，被施加于配合元件的壓力并不影響所形成的層壓材料的規(guī)格。
[0058]一旦已制備主體層或多個(gè)主體層，圍繞鼓組裝所制備的輪胎10的部件，例如包括內(nèi)襯29、胎體28(包括具有被應(yīng)用于其上的插入件的任何層)、帶束包裝件18、胎面部分12、以及胎圈鋼絲24。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，制造輪胎10可以包括在每一個(gè)胎圈部分22、22’處圍繞胎圈鋼絲24包裹主體層30以及將主體層30對疊到自身之上以形成上翻部分34的步驟。在某些實(shí)施例中，胎面部分12隨后可以定位在主體層30的上翻部分34中的每一個(gè)上翻部分34的一部分之上。
[0059]組裝之后，輪胎10可以固化或硫化。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，能夠通過在模具內(nèi)加熱硫化橡膠來產(chǎn)生硫化。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，能夠在從大約140°C至大約180°C的溫度下加熱成分。固化或交聯(lián)的橡膠成分(即，硫化橡膠)大體包括熱固性的三維聚合物網(wǎng)絡(luò)。其它的成分(例如處理輔助物和填料)大體分布在整個(gè)硫化網(wǎng)絡(luò)中。
[0060]工業(yè)適用性
[0061]根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的充氣輪胎可以用于高性能的車輛，并且可以由于輪胎的重量減小而提供改進(jìn)的性能。輪胎也可以用于期望改進(jìn)輪胎性能的其它車輛，包括客運(yùn)車輛、輕型貨車、和越野車輛。
[0062]不偏離本發(fā)明的范圍和精神的各種改型和變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。本發(fā)明不被過分限制于本文中所闡述的說明性實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎，所述輪胎包括: 胎面部分；包括胎圈芯的胎圈部分；以及包括定位在所述輪胎外部上的上翻部分的主體層，所述主體層的上翻部分在所述胎圈芯與所述胎面之間并且跨過所述輪胎的側(cè)面部分延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述輪胎不具有單獨(dú)的側(cè)壁部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述主體層包括形成所述輪胎的側(cè)面部分的最外側(cè)暴露表面的第一表面、與所述第一表面相對的第二表面、以及在所述第一表面與所述第二表面之間定位在所述主體層內(nèi)的多根徑向地延伸的增強(qiáng)簾線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎，其中所述增強(qiáng)簾線定位成從所述主體層的中心偏移，相對于所述主體層的所述第一表面，所述簾線更靠近所述主體層的所述第二表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪胎，其中所述增強(qiáng)簾線與所述主體層的中心間隔開0.02至0.08英寸之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎，其中所述增強(qiáng)簾線具有大約0.20至2.0Omm之間的直徑，并且其中所述增強(qiáng)簾線與相鄰的主體簾線間隔開0.10至4.0Omm之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的輪胎，所述主體層具有大于大約0.060英寸的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，所述輪胎還包括定位在所述輪胎內(nèi)部上的內(nèi)襯、以及沿所述輪胎行進(jìn)方向圍繞所述主體層延伸的帶束包裝件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述主體層包括橡膠組分，所述橡膠組分為天然橡膠和聚二烯的硫化產(chǎn)物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎，其中所述橡膠組分包含30%至80%之間的天然橡膠。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輪胎，其中所述橡膠組分的每100重量份橡膠包含至少1.0重量份的抗氧化劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輪胎，其中所述橡膠組分的每100重量份橡膠包含至少1.0重量份的抗臭氧劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪胎，其中所述橡膠組分的每100重量份橡膠包含至少1.0重量份的助粘劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述橡膠組分的每100重量份橡膠包含至少1.0重量份的填料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述輪胎通過將插入件應(yīng)用于所述主體層制成，并且其中所述插入件在所述胎圈芯與所述胎面之間延伸，以便形成所述輪胎的側(cè)面部分的最外側(cè)表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的輪胎，其中所述主體層包括橡膠部件和增強(qiáng)件，并且其中所述橡膠部件和所述插入件的組分相同。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的輪胎，其中所述輪胎通過將至少一個(gè)插入件應(yīng)用于所述主體層制成，并且其中所述插入件形成所述輪胎的側(cè)面部分的最外側(cè)表面以及定位成鄰近胎圈芯部分的耐磨帶。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎，其中所述胎圈芯的橡膠部件和所述至少一個(gè)插入件的組分相同。
19.一種子午線輪胎，所述子午線輪胎包括:胎面部分； 帶束包裝件； 一對軸向間隔開的胎圈部分，每一個(gè)胎圈部分都包括胎圈芯，以及 胎體，所述胎體大體成環(huán)形并且在所述胎圈部分之間延伸，所述胎體包括至少一個(gè)增強(qiáng)主體層，所述至少一個(gè)增強(qiáng)主體層具有多個(gè)徑向延伸的增強(qiáng)簾線和跨過所述輪胎的側(cè)面部分從每一個(gè)胎圈芯延伸至所述胎面部分的上翻部分，所述主體層由具有橡膠組分的硫化橡膠形成，所述橡膠組分包括30%至80%之間的天然橡膠和余量的合成橡膠，所述硫化橡膠還包括抗氧化劑和抗臭氧劑。
20.一種子午線輪胎，所述子午線輪胎包括: 胎面部分； 胎圈部分，所述胎圈部分包括胎圈芯；以及 主體層，所述主體層包括跨過所述輪胎的側(cè)壁部分從所述胎圈芯延伸至所述胎面部分的上翻部分，所述主體層包括多個(gè)徑向增強(qiáng)簾線，所述簾線定位成從所述主體層的中心偏移，使得相對于第二表面所述簾線更靠近第一表面，所述第二表面暴露于所述輪胎的側(cè)壁部分。
21.一種子午線輪胎，所述子午線輪胎包括: 胎面部分； 胎圈部分，所述胎圈部分包括胎圈芯；以及 主體層，所述主體層包括定位在所述輪胎外部上的上翻部分，所述主體層的上翻部分在所述胎圈芯與所述胎面之間延伸并且跨過所述輪胎的側(cè)面部分，其中所述輪胎不具有單獨(dú)的側(cè)壁部件。
22.一種制造輪胎的方法，所述方法包括以下步驟: 形成具有軸向邊緣的主體層，所述主體層包括在所述主體層的軸向邊緣之間徑向地延伸的增強(qiáng)簾線，其中所述增強(qiáng)簾線在所述主體層的至少一部分中偏移； 圍繞胎圈鋼絲包裹所述主體層的每一個(gè)軸向邊緣以形成上翻部分，所述上翻部分具有大約0.055至0.150英寸之間的厚度；以及 將胎面定位在所述主體層之上，其中所述胎面的肩部定位成接近所述主體層的軸向邊緣，所述主體層形成所述輪胎的側(cè)面部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中形成主體層的步驟包括形成具有大約0.055至0.150英寸之間的大體均勻厚度的主體層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中通過圍繞所述胎圈鋼絲包裹所述主體層而形成的所述輪胎的側(cè)面部分的總體厚度不大于0.25英寸。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中單獨(dú)的側(cè)壁部件在所述輪胎固化之前不定位在所述輪胎的側(cè)面部分之上。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，所述方法還包括將插入件應(yīng)用于所述主體層以由此使所述增強(qiáng)簾線偏移的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述插入件具有的寬度足以形成接近所述輪胎的胎圈部分的耐磨帶，或者其中第二插入件被應(yīng)用于所述主體層以由此提供接近所述輪胎的胎圈部分的耐磨帶。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中通過壓延成型由橡膠組分涂覆包括增強(qiáng)簾線的織物來制備所述主體層，還包括通過壓延成型橡膠組分來形成插入件的步驟，并且還包括將所述插入件層壓至所述主體層的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中用于涂覆所述織物的橡膠組分和用于形成所述插入件的橡膠組分的組分相同。
【文檔編號】B29D30/00GK104053560SQ201280067163
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】R·W·漢德洛斯, D·G·阿卜杜拉, M·鄧?yán)S, K·韋瑟瓦克斯 申請人:株式會(huì)社普利司通