专利名称：具有包括双弹性加强件的下部区域的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括由双弹性织物制成的至少一个周向双弹性加 强件的轮胎。
背景技术：
众所周知，轮胎持续受到很多不同原因造成的机械应力，所 述原因特别地取决于车辆类型、驾驶员的驾驶习惯、所经由路线 的类型、车辆行驶的总体路况等等。在轮胎使用过程中，这些参 数均对机械应力的类型和强度以及施加在轮胎上的张力有直接或 间接的影响。此外，由于轮胎下部区域集中了很多应力，特别地， 由于具有直接接触轮胎下部区域的轮辋钩，轮胎下部区域特别受 到这些现象的影响，将形成应力集中区域。
发明内容
因此本发明第一主题是一种包括至少一个胎体型加强结构的 轮胎，所述胎体型加强结构从胎圈周向地延伸至侧壁、并在轮胎 每一侧被锚定在胎圈中，所述胎圈的基部被设计成将安装在轮辋 座上，所述锚定包括围绕胎圈芯巻起所述胎体型加强结构，使得 沿所述胎圈芯的径向内部部分形成从所述胎圈芯的轴向内侧点至 所述胎圈芯的轴向外侧点的加强结构翻巻部分，然后从所述胎圈 芯的基部径向向外延伸以形成终止于自由末端的被翻巻部分，每 个胎圈通过侧壁径向向外地继续，所述侧壁在径向向外方向与胎 面接合，所述轮胎还包括由双弹性织物制成的至少一个周向双弹 性加强件，其中所采用织物是双弹性针织织物，即缝编织物(stitched fabric)，形成织物的针迹(stitches)的线圈能够在针织 方向和与针织方向垂直的方向上相对彼此移动，所述至少一个双 弹性加强件被布置成在加强结构的紧邻附近(即，处于到加强结构 的轴向内部部分比到所述加强结构的被翻巻部分更短距离处)可沿 加强结构的一部分大体平行地延伸，所述加强结构的所述一部分 位于轮胎胎圈的相对于加强结构在轴向外侧的区域中。通过双弹 性加强件这种应用，例如耐用性和抗冲击性等轮胎机械特性可得 到提高。双弹性加强件产生有利于这些特性的能量吸收与扩散的 效应。
使用双弹性加强件提高抗裂纹扩展性。由此可提高产品的耐 用性和使用年限。这种形式的构造对客车轮胎特别有利，当下部 区域受强烈应力时，这种类型的轮胎在例如高速拐弯和/或在某种 不利环境等某些类型使用中易受强大应力影响。本发明将减小这 种应力的有害影响。
根据一个有利实施例，所述双弹性加强件从与加强结构的被翻 巻部分的末端的位置相对应的径向位置径向向内延伸所述末端与 胎圈芯的径向外部部分之间径向距离的一半以上。
所述双弹性加强件优选地从与加强结构的被翻巻部分的末端 的位置相对应的径向位置径向向内延伸所述末端与胎圈芯的径向 外部部分之间径向距离的70%以上(更优选地为85%以上)。根据 有利实施例的示例，双弹性加强件从距离胎体型加强结构的末端最 小为5mm (距离D2)处径向向内延伸。在这些实施例的不同示例 中，双弹性加强件因此优先沿胎体型加强结构的一部分被安置，所 述胎体型加强结构的一部分高度受应力作用且能量扩散效应在此 处特别有益。
根据一个有利实施例，位于加强结构的两个会聚部分之间的胎 圈的部分形成由橡胶填充材料充满的填充区域，整个双弹性加强件 被包含在所述橡胶填充材料中。根据有利实施例的示例，双弹性加 强件的径向向外末端位于距离填充区域径向上限(距离D1)至少 5mm处。由于其高模量，橡胶填充材料提供良好的锚定特性。另一方面，这种类型材料更易碎。由于胎体型加强结构从填充区域的
机械解耦(mechanical decoupling),双弹性加强件的存在容许削弱 或补偿后一种效应。根据一个有利实施例，填充区域材料表现出比 该区域任何一侧材料都更高的模量。
根据本发明另一实施例，所述双弹性加强件径向向内地继续， 以沿胎圈芯的径向内部部分形成从胎圈芯的轴向内侧的一点至胎 圈芯的轴向外侧的一点的双弹性加强件的翻巻部分，然后从所述胎 圈芯的基部径向向外延伸至小于或等于加强结构的被翻巻部分的 末端的径向位置的径向位置。
根据其它实施例，双弹性加强件的翻巻部分从所述胎圈芯基 部径向向外延伸至比加强结构的被翻巻部分的末端径向位置更高 的径向位置。
根据一个变体，朝向胎体型加强结构的被翻巻部分的双弹性加 强件的末端位于填充区域中。根据有利实施例的示例，该末端位于 距离胎体型加强结构的被翻巻部分的自由末端(距离D3)至少 5mm处。根据各实施例的这些示例，锚定区域的整个受应力部分 因双弹性加强件的存在而受到保护。
所述填充区域优选经过加强结构的被翻巻部分的末端径向向 外延伸。
双弹性加强件具有以下特性中的至少一个、并且优选地具有所 有的以下特性
一弹性延伸率至少为8%，和
一针距(stitch size)小于或等于每分米150针迹，优选为每分 米200针迹。
双弹性加强件优选包括选自聚酰胺、聚酯、人造丝、棉花、 羊毛、芳纶、丝绸和亚麻等的至少一种材料。
有利地，双弹性加强件包括一定比例弹性线。
同样有利地，双弹性加强件的厚度在0.2mm与2mm之间，优 选为在0.4mm与1.2mm之间。优选地，双弹性加强件每单位面积的质量优选通常在70g/m2 与700g/m2之间，更优选为在140g/n^与410g/m2之间。
根据另一有利实施例，双弹性针织织物由选自热固性聚合物 和热塑性聚合物中的至少一种聚合物组成。
有利地，所采用织物为双弹性针织织物，即为缝编织物，形 成织物针迹的线圈可在针织方向和与针织方向垂直的方向上相对 彼此移动。此处"双弹性"是指所述材料所具备的特性，例如使 其在至少两个大体垂直的方向，优选地在所有方向具有弹性。
因此使用弹性体纤维制造这种织物或针织织物并非绝对必 要。可选择地使用较小比例的这种纤维以便于实施并使弹性易于 恢复。
但是如果机械解耦即为全部所需，使用弹性体基质则可能放 大解耦能力。
用语"双弹性织物"也涵盖可以可逆弹性变形但并不一定针 织的结构。特别地，它们可以是通过钩针编织、或圈结或针刺组 合而获得的结构。
线圈的交织形成在两大体垂直的方向上可弹性变形的网络。 在使用双弹性针织织物的有利情况下，根据本发明的双弹性针织 织物的变形能力特别地归因为针织结构，因为该针织织物的纤维 在圈结网络中相互滑动。通常，根据本发明双弹性针织织物的弹 性延伸率在两延伸方向中的至少一个方向上为至少10%。有利地 为50%或更大，或甚至更特别地为100%或更大。应理解这些特性 是指针织织物并入根据本发明轮胎中之前的特性。
双弹性针织织物在待保护区域上放置的方向有利地使得针织 织物具有最大延伸率的方向与作用在所述区域上的最高应力的方 向平行。
通过参考附图阅读根据本发明轮胎实施例的示例，本发明的 其它特性和优点将是显而易见的，其中
一图1显示具有侧壁和一部分胎冠的半个轮胎的横截面图， 具有双弹性加强件定位的第一示例；以及
一图2为与图1相似的横截面图，具有双弹性加强件定位的 第二示例。
具体实施例方式
在说明书中，术语"轴向"用于表示与轮胎转动轴线平行的方 向。当指向轮胎之内时该方向为"轴向向内"，当指向轮胎之外 时为"轴向向外"。
术语"胎冠加强结构"用于本文中。通常，该元件常以术语 "胎冠加强件"表示。
图1以示意图显示具有胎体加强件的轮胎1的径向半横截面 图。该轮胎1包括胎冠2、侧壁3、胎圈4、以及优选地从一个胎 圈延伸到另一个胎圈的胎体型加强结构6。在胎冠2顶部为胎面 5。加强结构6通过将它们围绕胎圈芯15巻绕的方式以现有方式被 锚定在胎圈中。这种锚定形式包括围绕胎圈芯15巻起所述胎体型 加强结构6，使得沿胎圈芯的径向内部部分形成从胎圈芯轴向内 侧的一点到胎圈芯轴向外侧的一点的加强结构翻巻部分7，然后 从所述胎圈芯的基部径向向外延伸形成被翻巻部分8,被翻巻部分 8终止于自由末端13。
至少一个双弹性加强件10被布置在所述胎体型加强结构附 近。在图1中，元件10 —方面被布置在加强结构6的轴向外侧， 另 一方面接近胎圈4被布置在侧壁的径向向内部分中。
由胎体型加强结构6围绕胎圈芯15的巻起形成的几乎全封闭 的环状部优选由橡胶填充材料9填充，橡胶填充材料9的模量高于 填充同一环状部外部部分的材料的模量。该填充区域在径向内侧由胎圈芯15限定、侧向由胎体型加强结构的轴向内侧部分和轴向
外侧部分限定、并在径向外侧由胎体型加强结构的被翻巻部分8 的末端13限定。在图1和图2所示各示例中，填充区域经过末端 13继续，将所述末端与加强结构6径向外侧的一点连接。双弹性 加强件10优选位于该填充区域9中。更优选地，元件10完全被包 含在该区域9内。在图l所示示例中，加强件10的径向外端距离 填充区域9的径向外端最小为5mm处(距离D1)。
双弹性加强件10从末端13径向向内延伸所述末端13与胎圈 芯15的径向外部部分之间径向距离的至少一半。根据其它有利的 变体，双弹性加强件10从末端13径向向内延伸所述末端13与胎 圈芯15的径向外部部分之间径向距离的至少70%，更优选地延伸 85%以上。
图2所示为实施例的另一示例，其中加强件的布置与实施例 的第一示例不同。
特别地，在图2的示例中，双弹性加强件IO继续径向向内， 使得沿胎圈芯15的径向内部部分形成从胎圈芯的轴向内侧一点至 胎圈芯的轴向外侧一点的双弹性加强件的翻巻部分11，然后从所 述胎圈芯15的基部径向向外延伸至小于或等于胎体型加强结构的 被翻巻部分8的末端13的径向位置，形成双弹性加强件的被翻巻 部分12。
被翻巻部分12的末端位于填充区域9中。该末端优选位于到 胎体型加强结构的被翻巻部分8的末端13距离D3等于或大于 5mm的位置处。
加强件10有利地由低表观密度的高度可变形弹性针织织物制 成。这将通过容许线滑动和针迹变形而允许弹性。容许其处于不 同构造成分之间时所述构造成分之间存在一定程度的机械解耦。 此外，弹性针织织物的优点显而易见，即其具有足够的结构灵活 性以适应轮胎的变形。因此可选用不同种类的材料以制成这种弹性针织织物其厚度、空隙体积和密度与这种选择和针织结构(线 直径、每分米针数和紧密度)直接相关。
双弹性织物至少具有以下一个且优选地具有以下所有特性
_弹性延伸率至少为8%，禾口
一每分米针距小于或等于150针迹，优选为每分米200针迹。
例如，对一侧为每分米240针迹而另一侧为每分米235针迹的 针织织物进行的检测获得非常有利的结果，特别是在抗裂性方 面。
通常，根据本发明的双弹性针织织物由合成纤维、天然纤维 或这些纤维的混合物制成。对于合成纤维，根据本发明的双弹性 针织织物可包括选自聚酰胺6、聚酰胺6， 6 (尼龙)、聚酯等至少 一种类型的纤维。
如此，有利地，所述织物包括选自聚酰胺、聚酯、人造丝、 棉花、羊毛、芳纶、丝绸和亚麻等的至少一种材料。
根据有利的一个变体， 一定比例的例如聚亚安酯、乳胶、或 天然或合成橡胶的弹性线可用于提供弹性回复，这有利于织物的 应用。因此，对于可提及的根据本发明的双弹性针织织物是 Milliken销售的参考标号2700的含有82%聚酰胺6纤维和18%的 44dTex聚亚安酯的针织织物。
根据本发明双弹性织物或针织织物的厚度在0.2mm与2mm之 间，优选为在0.4mm与1.2mm之间。
其每单位面积质量通常在70g/n^与700g/n^之间，优选为在 14Og/m2与410g/m2之间。
根据一个变体，双弹性针织织物包括选自热固性聚合物和热 塑性聚合物的至少一种聚合物。
弹性针织织物应优选具有以常规方法测量的至少0.02g/cm3的 密度，密度可高达0.50g/cm3。在本发明条件下可用的弹性针织织物的另一特点是其空隙容
积。通常，根据本发明，空隙容积有利地为至少40%，以使针织
织物可被充分压縮。该空隙容积可通过比较针织织物密度与形成 其基质的压縮材料的密度计算得出，形成其基质的压縮材料的密度 采用任何常规方式测量。
在可用于形成这些针织织物基质的非弹性体材料中，可包括
下列材料
一天然纺织纤维，例如棉花、羊毛、亚麻、大麻、丝绸等； 一人造纺织纤维，例如人造丝；
一由例如聚酯、聚酰胺、芳纶、聚氯乙烯、聚烯烃等制成的
合成纺织纤维；
一以及由例如玻璃、硅土或矿棉制成的矿物纤维。
可采用天然橡胶、聚丁二烯、SBR、聚亚安酯等作为弹性体 材料。
权利要求
1. 一种包括至少一个胎体型加强结构(6)的轮胎，所述胎体型加强结构(6)从胎圈(4)周向地延伸至侧壁(3)、并在轮胎每一侧被锚定在所述胎圈中，所述胎圈的基部被设计成将安装在轮辋座上，所述锚定包括围绕胎圈芯(15)卷起所述胎体型加强结构(6)，使得沿所述胎圈芯的径向内部部分形成从所述胎圈芯的轴向内侧点至所述胎圈芯的轴向外侧点的加强结构翻卷部分(7)，然后从所述胎圈芯的基部径向向外延伸以形成终止于自由末端(13)的被翻卷部分(8)，每个胎圈(4)通过侧壁(3)径向向外地继续，所述侧壁在径向向外方向与胎面(5)接合，所述轮胎还包括由双弹性织物制成的至少一个周向双弹性加强件(10)，其中所采用织物是双弹性针织织物，即缝编织物，形成织物的针迹的线圈能够在针织方向和与针织方向垂直的方向上相对彼此移动，所述至少一个双弹性加强件(10)被布置成在加强结构的紧邻附近可沿加强结构(6)的一部分大体平行地延伸，所述加强结构(6)的所述一部分位于轮胎胎圈(4)的相对于加强结构在轴向外侧的区域中。
2. 根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述双弹性加 强件(10)从与加强结构的被翻巻部分(8)的末端(13)的位置 相对应的径向位置径向向内延伸所述末端(13)与胎圈芯(15)的 径向外部部分之间径向距离的一半以上。
3. 根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述双弹性加 强件(10)从与加强结构的被翻巻部分(8)的末端(13)的位置 相对应的径向位置径向向内延伸所述末端(13)与胎圈芯(15)的 径向外部部分之间径向距离的70%以上，优选地为85%以上。
4. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，位于加 强结构的两个会聚部分之间的胎圈(4)的部分形成由橡胶填充材 料充满的填充区域(9)，整个双弹性加强件(10)被包含在所述橡 胶填充材料中。
5. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，所述双 弹性加强件(10)径向向内地继续，以沿胎圈芯的径向内部部分形成从胎圈芯(15)的轴向内侧的一点至胎圈芯的轴向外侧的一点的 双弹性加强件的翻巻部分(7)，然后从所述胎圈芯的基部径向向外 延伸至小于或等于加强结构的被翻巻部分(8)的末端(13)的径 向位置的径向位置。
6. 根据权利要求4和5中任一要求所述的轮胎，其特征在于， 朝向胎体型加强结构的被翻巻部分(8)的双弹性加强件(10)的 末端位于填充区域(9)中。
7. 根据权利要求5和6中任一要求所述的轮胎，其特征在于， 填充区域(9)经过加强结构的被翻巻部分的末端(13)径向向外 延伸。
8. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，双弹性 加强件(10)具有以下特性中的至少一个、并且优选地具有所有的 以下特性-_弹性延伸率至少为8%，禾口一针距小于或等于每分米150针迹，优选为每分米200针迹。
9. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，所述双 弹性加强件(10)包括选自聚酰胺、聚酯、人造丝、棉花、羊毛、 芳纶、丝绸和亚麻中的至少一种材料。
10. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，双弹性 加强件(10)包括一定比例的弹性线。
11. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，双弹性 加强件(IO)的厚度在0.2mm与2mm之间，优选在0.4mm与1.2mm 之间。
12. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，双弹性 加强件(10)的每单位面积质量通常在70g/r^与700g/n^之间，优 选在140g/m2与410g/m2之间。
13. 根据前述任一权利要求所述的轮胎，其特征在于，双弹性 加强件(10)由选自热固性聚合物和热塑性聚合物中的至少一种聚 合物组成。
全文摘要
一种包括至少一个胎体型加强结构(6)的轮胎，所述加强结构锚定在胎圈(4)中轮胎每一侧上，所述锚定包括所述胎体型加强结构围绕胎圈芯(15)的折起，其围绕方式使得在自由端(13)形成被翻卷部分(8)末端，所述轮胎还包括由双弹性织物制成的至少一个周向双弹性加强件(10)，其中采用的所述织物为双弹性针织织物，即缝编织物，线圈形成的针迹能够在针织方向和与针织方向垂直的方向上彼此相对移动，至少一个所述双弹性加强件(10)被布置为在紧邻加强结构处沿与位于相对于加强结构轴向朝外的轮胎胎圈(4)区域中的加强结构(6)的一部分大体平行的方向延伸。
文档编号B60C15/06GK101448659SQ200780018712
公开日2009年6月3日 申请日期2007年5月14日 优先权日2006年5月22日
发明者J-M·于热 申请人:米其林技术公司;米其林研究和技术股份公司