具有多重胎圈芯和锁定插入件的轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明整体涉及具有多重胎体的轮胎，这些胎体在轮胎的单侧上包绕多重胎圈芯，更具体地，本发明涉及具有胎圈芯锁定插入件的轮胎，该胎圈芯锁定插入件消除了在制造期间用于胎体帘布层或带之一的拉出步骤。这个步骤包括将帘布层或带之一完全包绕在轮胎的单侧上形成的所述多重胎圈芯。在某些实施例中，轮胎是航空轮胎，具有多重帘布层的带，这些带包绕在轮胎的每一侧上形成的多重胎圈芯。胎圈芯锁定插入件处于在轮胎的每一侧上形成的多重胎圈芯下方，并且与包绕胎圈芯内侧和外侧的带相邻，由此将这些胎圈和相关的带锁定在一起。
【专利说明】具有多重胎圈芯和锁定插入件的轮胎
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及具有多重胎体帘布层的轮胎，这些胎体帘布层在轮胎的单侧上包绕多重胎圈芯，更具体地，本发明涉及具有胎圈芯锁定插入件的轮胎，该胎圈芯锁定插入件消除了在制造期间用于胎体帘布层或带之一的拉出步骤。这个步骤包括将帘布层或带之一完全包绕在轮胎的单侧上形成的所述多重胎圈芯。在某些实施例中，轮胎是航空轮胎，具有多重帘布层的带，这些带包绕在轮胎的每一侧上形成的多重胎圈芯。胎圈芯锁定插入件处于在轮胎的每一侧上形成的多重胎圈芯下方，并且与包绕胎圈芯内侧和外侧的帘布层或带相邻，由此将这些胎圈和相关的帘布层或带锁定在一起。
【背景技术】
[0002]本领域技术人员熟悉具有多重胎圈和胎体帘布层的轮胎，胎体帘布层包绕这多重胎圈。这些轮胎通常具有斜交帘布层胎体构造，并且用来承载非常重的载荷，但是径向帘布层构造也是已知的。用于这样的轮胎的典型应用包括采矿、越野、土方作业、货运和航空环境，其中轮胎可能由于其必须承受的高载荷而经受高应力，无论这些载荷是相对于稳态载荷的瞬态载荷或冲击载荷，还处于它们之间或它们的组合。例如，航空轮胎所经历的载荷可以在从每轮胎1，200到78，800磅的范围内。
[0003]参见图1，其示出了具有包绕多重胎圈芯的多重胎体帘布层的航空轮胎100的例子，该例子当前在市场上并且为H44.5x16.5-21型轮胎。轮胎100限定了圆周方向X、轴向方向Y和径向方向Z，并且具有胎面部分102、侧壁部分104AU04B以及胎圈区域106A、106B，胎圈区域用来当轮胎根据本领域众所周知的手段进行充气时将轮胎固定到车轮或轮辋(未示出)，这使得在内部衬里108附近朝向轮胎内部定位的胎圈区域106的胎趾部分110向下压在车轮或轮辋座部(未示出)上，由此支撑轮胎的侧壁104并防止该侧壁旋转。同时，在侧壁104附近朝向轮胎外部定位的胎圈区域106的胎踵部分112有助于限制侧壁的沿着车轮或轮辋座部的轴向运动，该车轮或轮辋座部典型地具有凸缘(未示出)，胎踵112压靠该凸缘。胎面102具有圆周凹槽114，凹槽有助于轮胎在湿工况下保持牵引力，原因是这些凹槽能够排水，由此降低滑水的可能性。更具体地，这种轮胎具有用于其胎体帘布层的斜交帘布层构造，胎体帘布层成组为带116，每个带包绕不同的胎圈芯118。如图所示，在相应的胎圈区域106中，在轮胎的每一侧上具有三个胎圈芯118，这些胎圈芯均由胎圈芯包层120包绕，这是以本领域中众所周知的方式构造的。总体上，轮胎的构造关于赤道面E基本上是对称的。
[0004]转到图2，可以看到图1的轮胎100上的左胎圈区域106A的放大前视图。再者，具有沿轮胎的轴向方向Y并排布置的三个胎圈芯118和相关的胎圈芯包层120。第一或最左侧胎圈芯118A具有胎体帘布层的第一组或带116A，该第一组或带从轮胎100的顶点或胎面部分102延伸并且以顺时针方式包绕该顶点或胎面部分，其包层120A、胎圈填料119A和相关的鳍状物(为简化起见而未示出)。第二或中间胎圈芯118B具有胎体帘布层的第二组或带116B，该第二组或带从轮胎100的顶点或胎面部分102延伸并且以顺时针方式包绕该顶点或胎面部分，其胎圈填料119B、其包层120B和相关的鳍状物(为简化起见而未示出)，而第三或最右侧胎圈芯118C还具有胎体帘布层的第三组或带116C，该第三组或带从轮胎100的顶点或胎面部分102延伸并且以顺时针方式包绕该顶点或胎面部分，其胎圈填料119C、其包层120C和相关的鳍状物(为简化起见而未示出)。这些相同的带116从这个胎圈区域106A延伸穿过轮胎100的顶点或胎面部分102而延伸到最右侧胎圈区域106B中的另一组胎圈芯118，并且以逆时针方式包绕该组胎圈芯(如图1和3中最佳地示出)。
[0005]在这种轮胎中，第一带116A包括两个单独的胎体层或帘布层，而第二带116B和第三带116C每个都包括四个单独的胎体层或帘布层。帘布层的帘线由尼龙制成，嵌入到弹性体混合物中，并且与轮胎100的圆周方向X或赤道面E成40到72度的角度，该角度从一个帘布层到另一个帘布层是从正角度到负角度。也可以使用其它的构造和材料。例如，帘线可以由尼龙、人造丝、棉或任何其它合适的材料制成。
[0006]应该指出的是，具有这样的轮胎的例子，其中帘布层的带的包绕方向与刚刚描述的方向相反，和/或其中不止一个带包绕相同的胎圈芯。另外，如本文中的情况，可以具有第四带122，该第四带沿着最接近轮胎外部的侧壁104A的外侧或外部部分从顶点或胎面部分延伸，并且在所有的胎圈芯118A、118B、118C和已经包绕这些胎圈芯的带116的下方继续延伸。这称为向下转向带122，在这种情况下，其包括两个单独的具有帘线的胎体层，帘线由尼龙制成，嵌入在弹性体混合物中，并且以与已经描述的其它帘布层类似的方式与轮胎的圆周方向X或赤道面E成40到72度的角度。其它的构造和材料是已知的。
[0007]最后，使用第五带124，该第五带沿着与内部衬里108相邻的轮胎的侧壁104A的内部部分从顶点或胎面部分延伸，并且在所有的四个前述带116、122下方和在所有的胎圈芯118A、118B、118C下方延伸。第五和第四带124、122沿着轴向方向Y在胎圈芯118A、118B、118C下方整个距离上叠置，使得当轮胎固化并且帘布层全部固化在一起且彼此附着时，这些胎圈芯有效地锁定在一起，以允许帘布层执行它们的功能并且形成用于轮胎的有效脊椎部，从而将施加到其上的重载荷从轮胎的顶点通过胎体帘布层而传递到胎圈芯，并且在需要时从胎圈芯传递到车轮或轮辋。对于这种轮胎，第五带124包括两个单独的具有帘线的胎体层，帘线由尼龙制成，嵌入在弹性体混合物中，并且以与已经描述的其它帘布层类似的方式与轮胎的圆周方向X或赤道面E成40到72度的角度。其它的构造和材料是已知的。
[0008]在第四和第五带122、124的下方和侧面，可以看到胎圈区域106中的第一和第二胎圈包布条带126A、128A(有时候称为补强条带)，它们部分地围绕多胎圈组件，由此在使用期间将该组件中的带与车轮或轮辋分隔开，并且在胎圈部分和车轮之间发生运动的情况下用来保护该带免于可能发生的损坏。这些部件通常可见于所有种类的轮胎，包括每个胎圈区域仅仅使用单个胎圈芯的轮胎。此外，这些条带可以具有与其内的内部衬里类似的丁基或某些其它化学特性，这有助于保持空气，使得轮胎不易于随时间推移而放气。胎圈包布条带通常是方形机织、单丝、压延织物，并且对轮胎不提供任何结构上的优点。因此，它们不将胎圈芯锁定在一起。尽管可能具有单个胎圈包布条带，但是包括这种胎圈包布条带的大多数轮胎在轮胎的每一侧上的每个胎圈区域中具有两个胎圈包布条带，如图2和3所示。
[0009]现在关注图3，为了更加清楚，示出了图1的右胎圈区域106B的构造的示意图。第四或最右侧胎圈芯118D具有胎体帘布层的第一组或带116A，该第一组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以逆时针方式包绕该顶点或胎面部分。第五或中间胎圈芯118E具有胎体帘布层的第二组或带116B，该第二组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以逆时针方式包绕该顶点或胎面部分，而第六或最左侧胎圈芯118F还具有胎体帘布层的第三组或带116C，该第三组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以逆时针方式包绕该顶点或胎面部分。注意到，也具有诸如胎圈填料和鳍状物的其它部件，但是为了简化起见而没有示出。
[0010]换言之，胎圈芯具有胎体帘布层，该胎体帘布层从一个胎圈部分通过轮胎的侧壁和顶点或胎面部分延伸到另一个胎圈部分，在两个胎圈部分中以以下的方式包绕它们中的每一个。胎体帘布层从轮胎的内侧接近胎圈芯并且大致沿着径向方向Z向下延伸，该轮胎的内侧为轮胎的最接近内部衬里的一侧。然后，它们在胎圈芯下方沿轴向方向Y继续延伸，并且沿着胎圈芯的外表面离开，称为胎圈芯的外表面是因为这个表面面向轮胎的外部。它们从这里沿着径向方向Z大致向上延伸。这通常是绕轮胎的赤道面E对称地实现的，因此在轮胎的两侧上的包绕是一致的。然而，存在沿相反的方向或沿两个方向实现包绕的例子。
[0011]第四带或向下转向带122沿着最接近轮胎外部的侧壁的外侧部分从顶点或胎面部分延伸，并且在所有的胎圈芯118D、118E、118F和已经包绕这些胎圈芯的带116的下方继续延伸。第五带124沿着与内部衬里相邻的轮胎的侧壁的内部部分从顶点延伸，并且在所有的四个前述带116下方和在该胎圈区域106B中所有的胎圈芯118D、118E、118F下方延伸。第五和第四带122、124沿着轴向方向Y在胎圈芯下方整个距离上叠置，使得当轮胎固化并且带全部固化在一起且彼此附着时，这些胎圈芯118D、118E、118F有效地锁定在一起，如上所述。在第四和第五带的下方和侧面，可以看到胎圈区域中的第三和第四胎圈包布条带126B、128B，它们部分地围绕多胎圈组件，由此在使用期间将该组件中的带与车轮或轮辋分隔开，如以上针对第一胎圈区域所述的。
[0012]对于轮胎而言通常的情况是，第二胎圈区域106B中的第四到第六胎圈芯118D、118EU18F以及第三和第四包布条带126BU28B具有相同的材料特性和构造，并且与第一胎圈区域106A中的对应部分相比是绕赤道面E对称地构造的。特别地，第一胎圈芯118A与第四胎圈芯118D相匹配，第二胎圈芯118B与第五胎圈芯118E相匹配，第三胎圈芯118C与第六胎圈芯118F相匹配，第一包布条带126A与第三包布条带126B相匹配，第二包布条带128A与第四包布条带128B相匹配，等等。这些轮胎部件终止的地方从轮胎的一侧到另一侧也大致处于等同的地方，以保持轮胎关于赤道面E的对称性。包绕胎圈芯的帘布层的终端通常在胎圈填料的最顶侧范围上方适当距离处，以允许一个帘布层的卷起部分附着到其在胎圈芯和胎圈填料的另一侧上的主部分。在某些情况下，采用不对称设计。
[0013]然而，为了显示制造和/或设计可变性，应该指出的是，图3的示意图示出了拉出带124，该拉出带沿径向方向Z向上延伸经过第三胎圈芯118D，而在图2中不是这样的。这可以代表一种设计选择或制造公差，原因是在以下更详细地描述的那样，制造过程期间帘布层通常会移动，使得帘布层初始所处的位置可能不是最终的位置。例如，帘布层可以初始设置成向上延伸经过第三胎圈芯，如图3所示，但是在制造过程的模制和/或向下敷设步骤期间可能移动，导致图2所示的位置不存在，在图2所示的位置中，这种延伸终止于沿径向向上经过第三胎圈芯。
[0014]制造具有多重胎圈芯的轮胎的方法是本领域中众所周知的，这些方法以及这些方法中所用的设备可见于美国专利N0.4，445，962 ；N0.2，926，721和N0.2，951，526。在这些轮胎制造过程期间，衬里被首先包绕构建转鼓，然后，相继的分开的帘布层包绕转鼓，然后胎圈芯适当地定位在转鼓上，最后，实现帘布层绕胎圈芯的卷起。额外的帘布层包绕转鼓，并且第二胎圈芯靠着第一组帘布层和第一胎圈芯设置，之后完成额外的帘布层的卷起。这个过程可以根据需要，取决于期望具有多少组胎圈芯和相关的包绕帘布层而重复进行。然后，可以添加侧壁、肩部橡胶、整理条带和胎面。
[0015]当形成生胎时，轮胎转鼓收缩，然后，生胎被放置到模制设备中，该模制设备改变生胎的构造，从平坦的圆柱形带改变到超环形形状。在这个硫化过程中，胎圈芯、帘布层和橡胶材料在构造方面物理地运动成超环形形式，如图1所示。另外，在这点上，胎体层或帘布层的各种带彼此附接，将胎圈芯锁定在一起，由此形成加强结构，与在轮胎的每一侧上的每个胎圈区域中仅仅具有单个胎圈芯的轮胎相比，该加强结构能够承载较重的载荷。
[0016]在已经描述的轮胎制造过程期间，顺序地敷设在转鼓上的第一带是上述的结构第五带124，其最终用来帮助将所有的胎圈芯锁定在一起。初始，该带的外部部分在构建转鼓的下方包绕，使得其它的胎圈芯和帘布层能够施加到其顶部上，而不会在该带的任一端部处具有与其它部件的敷设相干涉的额外的长度。因此，之后，当所有的胎圈芯和相关的帘布层已经敷设并且卷起时，需要手动地拉出轮胎构建转鼓上的这个带，从而其能够包绕所有的胎圈芯并且满足其锁定功能。
[0017]图4示出了在这个制造过程期间所需的这个拉出和包绕步骤。由于胎体帘布层的粘性结构可以想到，这样的手动拉出需要极大的物理力和重复的运动，原因是这个步骤是绕着构建转鼓132的圆周反复地执行的，所述构建转鼓132周期性地分度，因此这个第五带124可以绕生胎中间体130的整个圆周正确地定位。操作者需要进行弯曲以便在这样做时到达构建转鼓中，这可能使得它们具有不良的姿态，并且实现这种情况所需的挤压力的大小可能高达SOlbs的挤压力。从而，在轮胎构建过程期间，这种轮胎设计和相关的构建过程具有人类工程学上的困难，其低下的效率增加了制造这样的轮胎所需的时间，这增加的轮胎的成本。
[0018]对于许多航空轮胎应用，需要拉出帘布层和卷下帘布层，以将多重胎圈芯和相关的包绕帘布层锁定在一起。对于经受非常高的载荷的某些轮胎而言这两者都是需要的，例如当航空器起飞或降落时，不具有向下转向的带的轮胎将会失效。因此，这种构造被认为对于许多商业和军事航空应用而言是必要的，同时其所存在的问题数十年来没有得到解决。在要求较低的应用中，不需要拉出带。
[0019]当针对这些高要求的航空应用提出一种轮胎时，通常利用双过载测试来确定在位于跑道上的一对轮胎中的一个轮胎一旦失效的情况下轮胎是否能够承受其额定载荷的大约两倍。也就是说，残存的轮胎必须安全地承载载荷，直到飞机可以停止。用于这些严格条件的许多轮胎必须通过这种测试。可以利用本领域中已知的设备进行这种测试。对于需要这种测试的商业航空制造者而言，这可能涉及单个测试循环，其中轮胎在1.87倍的额定载荷下经受合理化的载荷速度时间曲线。至今，还没有缺少最内侧帘布层的拉出的设计变型形式经受这种测试并通过这种测试。
[0020]因此，期望找到一种用于轮胎的构造，其具有多重胎圈芯和包绕多重胎圈芯的多重胎体帘布层，还具有以不需要手动操作胎体帘布层的成本低廉的方式和充分耐久的方式将所述胎圈锁定在一起的方式，使得其能够支撑在现场轮胎需要应对的重载荷。对于航空部门中的轮胎，期望的是新的构造能够在需要时可靠地且一致地通过测力计双过载测试。
【发明内容】
[0021]根据本发明第一实施例的轮胎限定了圆周、轴向和径向方向，并且具有胎圈部分，该胎圈部分具有一个或多个(多重)胎圈芯。轮胎还包括一个或多个胎体帘布层，其中第一胎圈芯包绕有胎体帘布层，第二胎圈芯包绕有第二胎体帘布层。轮胎还具有胎圈芯锁定插入件，该胎圈芯锁定插入件与任何胎体帘布层分隔开，并且与所述胎圈芯和包绕所述胎圈芯的任何胎体帘布层相邻地定位。
[0022]在一些实施例中，包绕胎圈芯的帘布层是斜交帘布层。在其它情况下，包绕第一胎圈芯的胎体帘布层是第一胎体帘布层，包绕第二胎圈芯的胎体帘布层是与第一胎体帘布层分隔开的第二胎体帘布层。
[0023]在其它实施例中，轮胎还包括最外侧胎体帘布层，该最外侧胎体帘布层不包绕胎圈芯，并且从靠近位于最靠近轮胎的外部的胎圈芯的侧壁延伸，并且在一个或多个胎圈芯下方沿轴向延伸。然后，最外侧帘布层终止于一个或多个胎圈芯附近，胎圈芯锁定插入件沿径向处于最内侧胎圈芯和最外侧帘布层的末端的下方且其附近。在某些情况下，最外侧胎体帘布层终止于最接近轮胎内部的胎圈芯附近。在这种情况下，轮胎还可以包括最内侧胎体帘布层，该最内侧胎体帘布层不包绕胎圈芯，并且也在最外侧胎体帘布层的末端附近终止于胎圈部分中。在这种情况下，胎圈芯锁定插入件与最内侧和最外侧胎体帘布层的所述末端相邻。实际上，胎圈芯锁定插入件可以沿轴向方向在所有的胎圈芯下方延伸，并且还可以沿着最内侧胎体帘布层的内侧沿径向向上延伸，与该内侧形成拼接，并且沿着最外侧胎体帘布层的外侧径向延伸。
[0024]在一些实施例中，轮胎还包括内部衬里，该内部衬里是相对空气不可透过的，并且插置在胎圈芯锁定插入件和最外侧胎体帘布层之间。
[0025]在其它设计中，胎体帘布层具有芯部，该芯部与圆周方向成+/-40到72度的角度。在其它情况下，胎圈芯锁定插入件还具有至少一个斜交帘布层，其具有帘线，帘线与圆周方向成+/-40到72度的角度。
[0026]在某些应用中，轮胎是航空轮胎。通常，具有包绕第一胎圈芯的多个胎体帘布层以及包绕第二胎圈芯的另外的多个胎体帘布层。
[0027]通常，根据本发明实施例的轮胎关于其赤道面对称地构造。包绕胎圈部分中的胎圈芯的帘布层将沿着胎圈芯的内侧沿径向向下延伸，在胎圈芯下方继续沿轴向延伸，然后沿着胎圈芯的外侧向上返回。
[0028]从下面如附图所示的本发明具体实施例的更为详细的说明，本发明的上述及其他目的、特征和优点将显而易见，图中类似的附图标记表示本发明的类似的部件。如在此所用的，100多的附图标记指的是本领域中已知的轮胎，200多的附图标记指的是具有根据本发明实施例的特征的轮胎。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为现有航空轮胎的透视截面图，该轮胎具有多重胎圈芯和包绕胎圈芯的胎体帘布层的多重带；
[0030]图2为图1的轮胎的左胎圈区域的放大前视截面图；[0031]图3为更加清楚地示出了图1的右胎圈区域中的部件的示意图；
[0032]图4示出了图1的轮胎的制造期间胎体帘布层的最内侧带的手动拉出；
[0033]图5为构造有根据本发明一个实施例的胎圈锁定插入件的轮胎的左胎圈区域的放大前视截面图；以及
[0034]图6以示意图的形式更加清楚地示出了具有图5所示的左胎圈部分的轮胎的右胎圈区域中的部件，假定该轮胎关于其赤道面以对称的方式构造。
[0035]定义
[0036]纵向或圆周方向，X，是轮胎的方向，轮胎沿着该方向滚动或旋转，该方向与轮胎的旋转轴线垂直。
[0037]轴向方向，Y，是沿着轮胎的胎面宽度的轮胎方向，该方向与轮胎的旋转轴线基本上平行。
[0038]径向方向，Z，是从轮胎的侧面看的轮胎方向，该方向与轮胎的大致环形形状的径向方向平行，并且与其侧向方向垂直。
[0039]赤道面，E，是将轮胎切割成两半，与轮胎的旋转轴线垂直或者与轮胎的径向方向平行的平面。
【具体实施方式】
[0040]本发明的实施例包括使用胎圈芯锁定插入件，该胎圈芯锁定插入件处于轮胎的胎圈部分中的胎圈芯下方，并且处于包绕多重胎圈芯的胎体帘布层附近。通常，具有至少两个或者有时候四个其它胎体帘布层或胎体层或帘布层的带，胎体帘布层或带从侧壁的内部部分和/或外部部分延伸，并且在一个或多个多重胎圈芯下方和/或附近延伸，而不包绕单独的胎圈芯。在这种情况下，胎圈芯锁定插入件将处于不包绕单独胎圈芯的任何额外胎体帘布层的下方、与该胎体帘布层叠置和/或与该胎体帘布层相邻。
[0041]关注图5，其示出了与图1所示类似的轮胎部分的前视截面图，但是使用根据本发明第一实施例的胎圈芯锁定插入件。该轮胎具有与以上针对图1所示轮胎描述类似的功能和部件，包括具有包绕多重胎圈芯的多重胎体帘布层，多重胎圈芯具有相关的胎圈芯包层。这也是H44.5x16.5-21型轮胎，但是该尺寸可以根据应用而变化。轮胎限定了圆周方向X、轴向方向Y和径向方向Z，并且具有胎面部分(未示出)、侧壁部分204A、204B以及左和右胎圈区域206A、206B，胎圈区域用来当轮胎根据本领域众所周知的手段进行充气时将轮胎固定到车轮或轮辋(未示出)，这使得在内部衬里208附近朝向轮胎内部定位的胎圈区域206的胎趾部分210向下压在车轮或轮辋座部(未示出)上，由此防止轮胎旋转。同时，在侧壁204附近朝向轮胎外部定位的胎圈区域206的胎踵部分212有助于限制轮胎的沿着车轮或轮辋座部的轴向运动，该车轮或轮辋座部通常具有凸缘(未示出)，胎踵压靠该凸缘。
[0042]胎面具有圆周凹槽(未示出)，凹槽有助于轮胎在湿工况下保持牵引力，原因是这些凹槽能够排水，由此降低滑水的可能性。集中关注胎体，这种轮胎具有用于其胎体帘布层的斜交帘布层构造，胎体帘布层成组为带，每个带包绕不同的胎圈芯。在相应的胎圈区域中，在轮胎的每一侧上具有三个胎圈芯。总体上，轮胎的构造关于赤道面(未示出)基本上是对称的。
[0043]第一或最左侧胎圈芯218A具有胎体帘布层的第一组或带216A，该第一组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以顺时针方式包绕该顶点或胎面部分，其胎圈填料219A、其相关的包层220A和鳍状物(为简化起见而未示出)。第二或中间胎圈芯218B具有胎体帘布层的第二组或带216B，该第二组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以顺时针方式包绕该顶点或胎面部分，其相关的包层220B、胎圈填料219B和鳍状物(为简化起见而未示出)，而第三或最右侧胎圈芯218C还具有胎体帘布层的第三组或带216C，该第三组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以顺时针方式包绕该顶点或胎面部分，其相关的包层220C、胎圈填料219C和鳍状物(为简化起见而未示出)。这些相同的带从这个胎圈区域延伸206A穿过轮胎的顶点或胎面部分而延伸到最右侧胎圈区域206B中的另一组胎圈芯，并且以逆时针方式包绕该组胎圈芯。
[0044]在这种轮胎中，第一带包括两个单独的胎体层，而第二带和第三带每个都包括四个单独的胎体层。帘布层的帘线由尼龙制成，嵌入到弹性体混合物中，并且与轮胎的圆周方向或赤道面成40到72度的角度。可以使用其它的构造和材料。例如，帘线可以由尼龙、人造丝、棉或任何其它合适的材料制成，并且角度可以是变化的。另外，帘布层的数量可以根据应用而改变。还可以想到，本发明的其它实施例包括这样的轮胎，胎体的带的包绕方向与刚刚描述的方向相反，和/或其中不止一个带或胎体帘布层包绕相同的胎圈芯。
[0045]另外，具有第四带或向下转向带222，其从最接近轮胎外部的侧壁204的外侧部分延伸，并且在第一胎圈区域206A中在所有的胎圈芯和已经包绕这些胎圈芯的带的下方继续延伸，并且在沿径向方向Z向上延伸之前终止。在这个实施例中，向下转向带包括两个单独的具有帘线的胎体层或帘布层，帘线由尼龙制成，嵌入在弹性体混合物中，并且与轮胎的圆周方向或赤道面成40到72度的角度。其它的构造和材料可以用于刚刚描述的胎体帘布层的第一至第三带。
[0046]最后，第五带224从与内部衬里208相邻的轮胎的侧壁204A的内部部分延伸，并且终止于第三胎圈芯218C附近而不足以到达该胎圈芯下方。该末端与刚刚描述的向下转向带222的末端基本上一致。这不同于之前图2所示的构造，其中这个带224在制造过程期间被拉出，使得其在所有胎圈芯下方延伸。从而，在第五和第四带222、224之间没有如之前为了将胎圈芯锁定在一起而做的那样叠置。对于这个实施例，第五带224包括两个单独的具有帘线的胎体层或帘布层，帘线由尼龙制成，嵌入在弹性体混合物中，并且与轮胎的圆周方向或赤道面成40到72度的角度。还可以采用如上所述的其它构造和材料。
[0047]取代拉出胎体帘布层的第五带224的是，设有胎圈芯锁定插入件240A，其位于这些胎圈芯下方，与第四带或向下转向带222叠置，并且在这些胎圈芯下方沿着轴向方向Y在整个距离上与这个带叠置。胎圈芯锁定插入件240A还延伸经过在现有技术中将被拉出的第五带224或带，从而在该区域中具有拼接或叠置0，该拼接或叠置朝向轮胎的内部，并且用来将第四和第五带锁定在一起，继而将胎圈芯锁定在一起，如以下更详细地描述的。应该指出的是，第四和第五带终止的地方可以进行调节，使得胎圈芯锁定插入件不必延伸经过胎圈部分的胎踵和胎趾区域。
[0048]这种拼接O绕轮胎的整个圆周存在于轮胎的胎圈部分中，并且对于这个实施例而言为20mm长，但是可以根据前述的设计和制造考虑而变化，并且在某些情况下，该拼接可以完全不必存在于生胎中间体或固化的轮胎中，或者可以被布置成使得内部衬里存在于胎圈芯锁定插入件和第五带之间的拼接中。用于这个实施例的胎圈芯锁定插入件240包括两层斜交帘布层组织。这些帘布层中的帘线相对于轮胎的圆周方向X以从40°到72°范围内的角度布置。与第五或拉出带相邻的胎圈芯锁定插入件的第一层具有与第五带中的帘线相同的角度取向。胎圈芯锁定插入件的第二层具有与第一层相同的角度值，但是与第一层处于相反的角度取向。然而，任一个组织的帘线的这些角度可以根据设计和制造考虑而变化。最后，胎圈包布条带226A、228A设置有与以上针对图1所示的现有轮胎100所用的整理条带所述相同的构造和材料。
[0049]当轮胎固化并且胎圈芯锁定插入件和带彼此附着时，这些胎圈芯有效地锁定在一起，以允许胎体帘布层执行它们的功能并且形成用于轮胎的有效脊椎部，从而将施加到其上的重载荷从轮胎的顶点通过胎体帘布层而传递到胎圈芯，并且在需要时从胎圈芯传递到车轮或轮辋。这已经被将在以下给出的测试数据证实。现在这可以成功地实现而不需要在轮胎制造期间利用拉出步骤，原因是胎圈芯锁定插入件可以在胎圈芯和相关的包绕帘布层已经形成在构建转鼓上之后施加，并且第五带不再太长而由此在轮胎制造的开始阶段产生障碍，如前述的情况。因此，使用胎圈芯锁定插入件是成功的，而之前消除拉出步骤的尝试已经失败了。
[0050]最后，图6不出了右胎圈区域206B的构造的不意图，假定具有图5所不的左胎圈区域206A的轮胎关于其赤道面基本上对称地构造。第四或最右侧胎圈芯218D具有胎体帘布层的第一组或带216A，该第一组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以逆时针方式包绕该顶点或胎面部分。第五或中间胎圈芯218E具有胎体帘布层的第二组或带216B，该第二组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以逆时针方式包绕该顶点或胎面部分，而第六或最左侧胎圈芯218F还具有胎体帘布层的第三组或带216C，该第三组或带从轮胎的顶点或胎面部分延伸并且以逆时针方式包绕该顶点或胎面部分。为了更加清楚起见，诸如胎圈填料和鳍状物的其它部件被省略了。
[0051]第四带或向下转向带222沿着最接近轮胎外部的侧壁的外侧部分从顶点或胎面部分延伸，并且在所有的胎圈芯和已经包绕这些胎圈芯的带的下方继续延伸。最后，第五带224沿着与内部衬里相邻的轮胎的侧壁的内部部分从顶点或胎面部分延伸，并且终止于第六胎圈芯218F附近而不足以到达这个胎圈芯下方。这也不同于之前图2所示的构造，其中这个带在制造过程期间被拉出，使得其在所有胎圈芯下方延伸。从而，在第五和第四带之间没有如之前为了将胎圈芯锁定在一起而所做的叠置。对于这个实施例，第五带包括两个单独的具有帘线的胎体层，帘线由尼龙制成，嵌入在弹性体混合物中，并且与轮胎的圆周方向或赤道面成40到72度的角度。还可以采用如上所述的其它构造和材料。
[0052]设有第二胎圈芯锁定插入件240B，其位于胎圈芯下方，与第四带或向下拉的带叠置，并且在这些胎圈芯下方沿着轴向方向在整个距离上与这个带叠置。胎圈锁定插入件还延伸经过在现有技术中将被拉出的第五带或带，从而在该区域中具有拼接或叠置0，该拼接或叠置朝向轮胎的内部，并且用来将第四和第五带锁定在一起，继而将胎圈芯锁定在一起。绕轮胎的整个圆周，在轮胎的第二胎圈部分中存在这种拼接。第二胎圈芯锁定插入件以与上述第一胎圈芯锁定插入件类似的方式构造。最后，第三和第四胎圈包布条带226B、228B设置有与上述轮胎的左胎圈部分206A中所用的胎圈包布条带相同的构造和材料。另外，采用与上述图1所示的轮胎相同的方式，右胎圈区域206B中的胎圈芯与左胎圈区域206A中的胎圈芯类似地构造，并且关于轮胎的赤道面处于与左胎圈区域206A成镜像的构造。这些轮胎部件终止的地方从轮胎的一侧到另一侧也大致处于等同的地方，以保持轮胎关于赤道面的对称性。但是，可以想到，在本发明的其它实施例中可以采用非对称的设计。
[0053]从图5中可以看到，胎体帘布层的拉出或最内侧带和胎圈芯锁定插入件之间的拼接区域位于内部衬里停止所处的轮胎内部的附近。因此，胎圈芯锁定插入件可以具有该拼接或叠置区域中的内部衬里所用的某些材料，包括丁基或某些其它的材料特性或成分，这局部降低了该区域中胎圈芯锁定插入件的空气渗透性，从而减少了轮胎的空气泄漏。其内具有或不具有内部衬里材料或者内部衬里延伸经过该拼接区域的胎圈芯锁定插入件已经经过了测试，获得了以下所示的积极结果，从而通过了双过载测试，因此这两种情况可以想到是处于本发明的范围内。
[0054]此外，胎圈芯锁定插入件同样可以由与胎圈包层中所用材料类似的单层斜交帘布层组织或方形织造组织构成。类似地，胎圈芯锁定插入件中的加强角度可以是变化的，并且可以不与其相邻的胎体帘布层中所用的角度相匹配。在某些情况下，胎圈芯锁定插入件不必与胎体帘布层(例如最内侧帘布层)叠置，但是可以位于这样的帘布层附近，足够靠近仍然能够实现锁定效果的地方。例如，胎圈芯锁定插入件和之前在现有技术中被拉出的帘布层两者可以终止于轮胎的胎趾中而没有叠置。类似地，胎圈芯锁定插入件可以沿径向处于第四或向下转向带上方，使得向下转向带在胎圈芯锁定插入件的顶部上转向。此外，其它标准轮胎部件，例如胎圈鳍状物、胎圈芯包层等的存在或不存在，可以根据轮胎应用进行调节，并且仍然可以用于本发明。
[0055]利用双过载测试的本发明的若干实施例的测试产生了如表I中所示的以下结果。
[0056]表1-各种设计的测试结果
[0057]
【权利要求】
1.一种轮胎，其限定了圆周方向、轴向方向和径向方向，所述轮胎具有胎圈部分和侧壁，所述胎圈部分具有多重胎圈芯和一个或多个胎体帘布层，所述轮胎还包括: 第一胎圈芯，所述第一胎圈芯具有包绕所述胎圈部分中的所述第一胎圈芯的胎体帘布层； 第二胎圈芯，所述第二胎圈芯具有包绕所述胎圈部分中的所述第二胎圈芯的胎体帘布层；以及 胎圈芯锁定插入件，所述胎圈芯锁定插入件与任何胎体帘布层分隔开，并且与所述胎圈芯和包绕所述胎圈芯的任何胎体帘布层相邻地定位。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中包绕胎圈芯的任何帘布层是斜交帘布层。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中包绕所述第一胎圈芯的所述胎体帘布层是第一胎体帘布层，包绕所述第二胎圈芯的所述胎体帘布层是与所述第一胎体帘布层分隔开的第二胎体帘布层。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其还包括最外侧胎体帘布层，所述最外侧胎体帘布层不包绕胎圈芯，并且从靠近位于最靠近轮胎的外部的胎圈芯的侧壁延伸，并且在所述最外侧胎体帘布层终止处的一个或多个胎圈芯下方沿轴向延伸，并且其中所述锁定插入件沿径向处于所述最内侧胎圈芯和所述最外侧胎体帘布层的末端下方且与之靠近。
5.根据权利要求4所述的轮胎，其中所述最外侧胎体帘布层终止于最接近轮胎内部的胎圈芯附近。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其还包括最内侧胎体帘布层，所述最内侧胎体帘布层不包绕胎圈芯，并且所述最外侧胎体帘布层的末端附近终止于所述胎圈部分中，并且其中所述胎圈芯锁定插入件与所述最内侧胎体帘布层和最外侧胎体帘布层的所述末端相邻。
7.根据权利要求6所述的轮胎，其中所述胎圈芯锁定插入件沿所述轴向方向在所有胎圈芯下方延伸。
8.根据权利要求7所述的轮胎，其中所述胎圈芯锁定插入件沿着所述最内侧胎体帘布层的内侧沿径向向上延伸，与所述最内侧胎体帘布层形成拼接，并且沿着所述最外侧胎体帘布层的外侧沿径向向上延伸。
9.根据权利要求7所述的轮胎，其还包括内部衬里，所述内部衬里相对是空气不可透过的，并且插置在所述胎圈芯锁定插入件和所述最外侧胎体帘布层之间。
10.根据权利要求2所述的轮胎，其中所述胎体帘布层具有帘线，所述帘线与所述圆周方向成+/-40到72度的角度。
11.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述胎圈芯锁定插入件具有至少一个斜交帘布层，所述至少一个斜交帘布层具有帘线，所述帘线与所述圆周方向成+/-40到72度的角度。
12.根据权利要求1所述的轮胎，其中具有三个胎圈芯，并且所述第三胎圈芯还具有包绕所述第三胎圈芯的胎体帘布层。
13.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述轮胎是航空轮胎。
14.根据权利要求3所述的轮胎，其还包括包绕所述第一胎圈芯的多个胎体帘布层以及包绕所述第二胎圈芯的多个胎体帘布层。
15.根据权利要求3所述的轮胎，其中所述轮胎关于其赤道面对称地构造，并且其中包绕胎圈部分中的胎圈芯的帘布层沿着所述胎圈芯的内侧沿径向向下延伸，在所述胎圈芯下方继续沿轴向延伸，然后沿着所述胎圈芯的外侧沿径向向上返回。
【文档编号】B60C15/05GK103889743SQ201180074382
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2011年11月7日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】R·A·德文岑蒂斯, M·K·兰迪斯 申请人:米其林研究和技术股份有限公司, 米其林集团总公司