专利名称：轮胎胎圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎，更具体地说，涉及所述轮胎的轮胎胎圈的结构。再具体地说，本发明涉及一种轮胎，该轮胎的至少一个胎圈的结构可以根据胎体增强件的拉伸，特别是当充气压力增加到其额定值时，该拉伸的增加，来改变胎圈在轮胎轮辋上的夹紧状况。
法国专利2716645号公布了这样一种轮胎，它的特点是克服了轮胎胎圈在轮辋上转动的问题，同时装拆容易。安装在其轮辋上并充气至工作压力的这种轮胎包括一个径向胎体增强件，从子午线截面看时，该增强件缠绕在至少一个胎圈上，该胎圈从其胎跟到胎趾，环绕在涂有橡胶混合物的至少一根胎圈钢丝周围，形成一条向上的翻转而构成的。该向上翻转在一个楔形的橡胶混合物的成形零件(profiled element)中延伸、该楔则由位于涂层的胎圈钢丝的截面下面的顶点伸展出来的二个侧面形成。该增强结构的沿径向的外侧，和与通过所述顶点的周转轴线平行的线，形成一个沿径向向外开放的锐角φ1。该增强结构的沿径向的内侧，与所述的平行线形成一个沿径向向内开放的锐角φ2。形成该成形零件，在轴向靠近轮胎胎圈钢丝的橡胶混合物的肖氏(Shore)A硬度，比位于轴向和沿径向在该胎圈钢丝和成形零件元上的橡胶混合物的肖氏A硬度大。
虽然，上述专利所述发明适用于任何胎圈座倾斜的地方，但在该座向着轮胎外侧倾斜，而胎圈胎趾前端处在外侧的情况下，特别有利。
同样，胎体增强件的向上翻转的长度，最好与该成形零件或楔的整个周边接触；这样形成该橡胶成形零件的、在径向方向外侧和内侧的二个边缘，及与所述成形零件的顶点或中心相对的侧面。该向上翻转的末端在轴向位于外侧和内侧的二个侧边的交点之外。紧邻着所述向上翻转缠绕在胎圈钢丝周围的部分的该向上翻转的一部分，首先形成该成形零件或楔的径向外侧。然后形成与所述成形零件的顶点相对的侧面；最后形成所述成形零件的径向内侧，末端则在外侧和内侧二个侧边的连接点之外。也可以首先形成成形零件或楔的径向内侧，然后形成与所述成形零件的顶点相对的侧面，最后形成所述成形零件的径向外侧，而末端则与上述一样。
胎圈座向外倾斜的这种轮胎的装拆工作需要使用安装和/或拆卸杠杆，而使用这种杠杆又包括切去特别是在胎圈座区域内的胎圈的保护性橡胶混合物。在行驶过程中，所述切割扩展至胎体增强件的增强件零件，并使所述零件裸露，造成所述零件损坏。在许多情况下，所述切割还达到增强件零件本身。在任何情况下，在切割之后增强件零件的质量变坏可使充气气体、空气和湿气渗入所述增强件零件中，造成增强件零件和覆盖它们的橡胶压延层分离。所述分离可以由在轮胎侧壁上出现各种尺寸的凹坑所暴露。
本发明的目的是提供一种克服上述缺点的方案。
根据本发明，该轮胎具有至少一个向外倾斜的胎圈座和一个径向胎体增强件，该增强件从胎圈B的胎跟到胎趾，缠绕在所述轮胎胎圈内，围绕着胎圈钢丝，以形成一个向上翻转，当在子午线截面看时，向上翻转的边缘位于橡胶混合物构成的成形零件的径向外面，该成形零件轴向邻近胎圈钢丝，并在钢丝的外面；从子午线截面看，该成形零件具有水滴形状，其顶点在胎圈钢丝的截面下面，并且其肖氏A硬度大于在胎圈钢丝/成形零件组件的轴向和径向上面的橡胶混合物的肖氏A硬度，其特征在于，胎体增强件的向上翻转，由增强件的保护层延长，该保护层层包围着所述成形零件，并围绕着胎圈钢丝向上翻转；该胎体增强件的向上翻转和所述的增强结构保护层在一个轴向距离上重叠，该距离至少等于该胎圈座的轴向宽度的一半，而二个增强件各自的增强元件之间的径向距离至少等于0.6mm。
“水滴形状”理解为表示几何形状接近圆的扇形形状，即是说该扇形由从扇形的顶点或中心分开的二个侧面或半径形成，该二个侧面的二端形成与该顶点相对的第三个圆形侧面。水滴形状不同于这种扇形的理论形状，不同点是该从顶点出来的二个侧面可以是弯曲的，并且与所述顶点相对的圆形侧面或者是与该另外二个侧面相切，或者是利用在切线方向的圆弧与所述另外二个侧面连接。在所述水滴形状中的成形零件位于二条半直线段之间，该二条半直线线段是涂有橡胶混合物的结合胎圈钢丝和胎体增强件的切线。第一条半直线线段和与回转轴线平行的线形成一个径向向外开放的40°-80°的角度；而第二条半直线线段和与回转轴线平行的线形成一个向内开放的0°-30°的角度；并且，该二条半直线线段在水滴形状的顶点的点上交叉。
成形零件的增强结构保护层的结构可以与胎体增强件的结构不同，并可用各种方法得出。差别主要在于，例如下列方面*分别形成该二个增强件的帘布导数目在成形零件的增强结构保护层中的帘布层数较多；*模量和/或性质不同的增强件的成形零件的增强帘布层的使用在胎体增强件中使用织物元件，而在胎体增强结构保护层中使用弹性金属元件；*用于不同增强件的相邻的增强件零件之间的间隙使用形成零件的增强帘布层的增强件零件互相比胎体增强件中的增强件零件相互更加靠近；*在成分和/或弹性模量(例如剪切模量)不同的橡胶混合物的二个增强件各自的增强件零件的压延的使用；*二个增强件的增强件零件相对于圆周方向的排列方向。
最好，在轴向靠近胎圈钢丝构成水滴形状的成形零件(3)的橡胶混合物的肖氏A硬度至少等于65(根据ASTM标准D.67549T测量)。
最好，所述胎圈钢丝为纺织式的胎圈钢丝，即是说，胎圈钢丝由一个芯子构成，在芯子周围缠绕一层或多层帘线或线绳。如本质上业已知道的那样，该帘线或线绳的层可以围绕芯子翻转。
增强胎圈的胎圈钢丝，在径向外侧，被一个橡胶混合物构成的基本上为三角形的成形零件覆盖。该橡胶混合物的肖氏A硬度小于50。一方面在轴向靠近在径向覆盖胎圈钢丝的成形零件，而另一方面，在径向又靠近轴向与胎圈钢丝邻接的成形零件或楔的空间，由第三个橡胶混合物的成形零件充满，该第三成形零件基本上为三角形形状，所述橡胶混合物的肖氏硬度小于50。
成形零件的增强结构保护层(armature)包围所述的成形零件，并绕着该胎圈钢丝向上翻转。胎圈钢丝则由胎体增强件覆盖。最好是，二个增强件的两个各自的相邻的帘布层的增强件零件之间的径向距离，在胎圈钢丝下面至少等于0.9mm。这个过分的厚度可以增加对胎体增强件的保护。
参照表示明根据本发明轮胎的实施例的非限制性例子的说明书的附图，可以更好地理解本发明。在附图中
图1为从子午线截面看，本发明的第一个方案的轮胎胎圈的示意图；图2为本发明的第二个方案的轮胎胎图示意图；和图3为本发明的轮胎胎圈的第三个方案的示意图。
图1所示的、根据本发明的客车轮胎胎圈B包括一根“编织”式胎圈丝2，该钢丝上涂有橡胶混合物20，在该橡胶混合物周围缠绕着胎体增强件1，形成一条向上翻转10。在所示的例子中，所述胎体增强件由一个由径向织物线绳(cable)构成的帘布层组成；在该帘布层中，每1分米(dm)铺设120根人造纤维线绳。胎体加强件1(点划线所示)的中心线的子午线轮廓，在T点与涂覆的胎圈钢丝2相切；并且，所述切线TT′和与轮胎回转轴线平行的线形成一个径向和轴向向外张开的85°的φ角。胎圈B的轮廓包括沿轴向向内一个壁440，该壁基本上与轮胎的回轴轴线垂直，并且在横向支撑在安装轮辋J的轴向内法兰上。这个轮辋是例如法国专利2699121号所述的轮辋，即是说，它的特点是至少有一个向外倾斜的轮辋座，所述座通过一个轮辋法兰，或通过放置着胎面的支撑的轮辋基座，沿轴向向内延伸，所述支撑的侧表面用作轮辋法兰，并且通过一个高度较低的突出部分或隆起部分，沿轴向向外延伸。该胎圈B的壁440通过截雉形母线430，沿轴向延伸至外侧，该母线430和与回转轴线平行的线形成一个轴向向内开放，径向向外开放的45°角γ。所述母线430本身，通过胎圈座的第二条截雉形母线420，沿轴向向外延伸，该第二条母线420与回转轴线方向形成一个轴向向内开放和径向向外开放的15°的角α，所述母线向外倾斜，其轴向外端所在圆的直径，比其轴向内端所在图的直径小。截雉形母线410，沿轴向向外延伸的母线420，与回转轴线的方向形成一个轴向和径向向外开放的45°的角β，完成了胎圈B的基座轮廊。在所述例子中的壁450的为曲线形的，并基本上与轮辋的轴线方向垂直，该壁450完成该胎圈B的轮廓。因而母线420支撑在向外倾斜的轮辋座上，母线410支撑在轮辋突出部分或隆起部分的轴向内壁上，该轴向内壁的倾斜角度与母线410的倾斜角度相同，均为β。当从子午线截面看时，靠近壁440和母线420的胎圈部分形成胎圈B的跟部。靠近母线420和母线410，并部分地靠近壁450的胎圈部分形成胎圈B的胎趾。
胎体增强件1缠绕在胎圈钢丝2周围——该金属丝2从胎圈B的胎跟至胎趾有涂层20——形成一个弯曲的向上翻转10，该向曲线部分地形成成形零件3的径向外壁，该外壁沿轴向延伸至胎体增强件1的结合胎圈钢丝2的外面。这个成形零件3为水滴形状，这个形状接近于一个基本上为圆的扇形的几何形状。该扇形的顶点或中心A在径向位于胎圈钢丝2的下面，该扇形的二个侧面或半径31和32从所述顶点A开始并且是弯曲的，而第三个侧面30在该顶点A的对面。顶点A为二条半个线段D和D′的交点。直线D一方面与有涂层20的胎圈钢丝2相切，在该涂层周围卷绕着胎体增强件1；另一方面与通过顶点A并平行于回转轴线的线形成一个65°的角度φ1，而直线D′一方面如上所述，与胎圈钢丝2相切，另一方面，和与回转轴线平行的直线形成一个15°的角度φ2。径向外侧或半径31为与直线D相切的圆的一部分，而径向内侧或半径32则是与直线D′相切的圆的一段弧，侧面30为与二个侧面31和32相切的圆的第三段弧。其轮廓如此确定该成形零件3，由在硫化状态下肖氏A硬度为94的橡胶混合物制成。
如果，向上翻转10实际上覆盖成形零件3的外形的侧面31，该外形的其余部分被成形零件3的增强结构保护壳11覆盖。该保护壳11由人造纤维制的线绳构成的一个径向帘布层组成，该帘布层每分米(dm)的线绳数目相同。所述线绳在与用于胎体增强件1压延的橡胶混合物相同的橡胶混合物中压延。胎体增强件向上翻转1和与其邻近的增强帘布层11的二条线绳11之间在该二个增强结构之间重叠的范围内的径向间隙为0.9mm。
胎体增强件1的向上翻转10和成形零件的增强帘布层11之间的重叠长度l，大于胎圈座420的轴向宽度的一半。该重叠长度根据所述轮胎尺寸的不同，可在10-14mm之间变化。
涂覆的胎圈钢丝2在径向外侧被由肖氏A硬度为37的橡胶混合物的成形零件7覆盖。在成形零件3的径向外侧和所述成形零件7的轴向外侧，设置有第三个成形零件6，成形零件6的橡胶混合物的肖氏A硬度与成形零件7的橡胶混合物的肖氏A硬度相等，因此明显低于成形零件3的橡胶混合物的硬度，当胎体增强件的拉伸增加时，上述情况可以便于编织的胎圈钢丝2向着胎圈B的外侧轴向移动，从而压缩成形零件3并使胎圈胎趾在安装轮辋J上自夹紧，因而在所述的情况下，胎圈在所述轮辋J上的初始夹紧为零。最后，由保护层5使胎圈B完工。
图2所示的胎圈方案与图1所示和以上所述的方案的基本不同点是，成形零件3的增强结构保护层11由二个帘布层(111和112)构成。该二个帘布层由脂族聚酰胺线绳制成，在每一个帘布层111，112内，这些线绳互相平行，每分米的线绳数目为90，并且从一个帘布层111至下一个帘布层112，这些线绳交叉，与圆周方向形成一个45°角；因此胎体增强的帘布层与以前的相同，所使用的线绳的压延也相同。
图3的方案与以上二个方案的不同之处是成形零件3的形状和增强结构保护层11的结构。成形零件3的轮廓比先前的二个轮廓更接近真正的圆的扇形，二个侧面31和32虽然仍保持弯曲形状，但曲率半径r1大，圆的侧面30与顶点A相对，侧面31、32由小半径的圆弧33与侧面30连接。这个例子中的单一增强的帘布层11由弹性金属丝构成，即是说，在等于断裂负荷10％的拉力作用下，弹性金属丝的相对伸长至少为2％，铺设所述金属丝时，金属丝之间的间距为1mm，并在能粘接在金属上的橡胶混合物中压延。金属丝的存在可以保证更好地保护胎体增强件的线绳，这些线绳的径向位置比胎圈钢丝的高度更度。
权利要求
1.一种轮胎，它具有至少一个向外倾斜的胎圈座和一个径向的胎体增强件(1)，该增强件从胎圈B的胎跟到胎趾，缠绕在所述胎圈内，围绕着胎圈钢丝(2)，以形成一个向上翻转(10)，从子午线截面看时，向上翻转的边缘位于橡胶混合物构成的成形零件(3)的径向外面(31)上，该成形零件轴向邻近胎圈钢丝(2)，并在该钢丝的外面；从子午线截面看，该向上翻转为水滴形状，其顶点位于胎圈钢丝(2)的截面下面，其肖氏A硬度大于胎圈钢丝/成形零件组件的轴向和径向上面的橡胶混合物(6、7)的肖氏A硬度，其特征在于，胎体增强件的向上翻转(10)由增强结构的保护层(11)延长，该保护层(11)包围着所述成形零件(3)，并围绕着胎圈钢丝(2)向上翻转；胎体增强件的向上翻转(10)和所述的增强结构保护层(11)在一个轴向距离上重叠，该距离至少等于胎圈座(420)的轴向宽度的一半，而二个增强件(10)和(11)各自的增强元件之间的径向距离至少等于0.6mm。
2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，成形零件(3)的增强结构保护层(11)的结构与向上翻转(10)的结构不同。
3.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，成形零件(3)的增强结构的保护层(11)的结构，在二个增强件——增强结构保护层(11)和胎体增强件(1)中分别所使用的增强件零件的性质不同。
4.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，成形零件(3)的增强结构的保护层(11)的结构，在二个增强件——增强结构保护层(11)和胎体增强件(1)中分别所使用的帘布层数目不同，在成形零件(3)的增强结构保护层(11)中的帘布层数目较大。
5.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，成形零件(3)的增强结构的保护层(11)的结构，在二个增强件——增强结构保护层(11)和胎体增强件(1)中的相对于增强件零件的圆周方向的排列方向不同。
6.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，轴向靠近胎圈钢丝，构成水滴形状的成形零件(3)的橡胶混合物的肖氏A硬度至少等于65。
7.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，胎体增强件(1)的结合胎圈钢丝(2)为一种编织式的胎圈钢丝，它由一个芯子构成，在该芯子周围缠绕一层或多层帘线或线绳。
8.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，基本上为三角形的橡胶混合物的成形零件，一方面径向覆盖在结合胎圈钢丝(2)的外面的成形零件(7)，另一方面，充满在轴向靠近该成形零件(7)径向覆盖胎圈钢丝、并且径向靠近成形零件或楔(3)轴向邻接胎圈钢丝(2)的空间的成形零件(6)的肖氏硬度小于50。
全文摘要
一种轮胎，它具有至少一个向外倾斜的胎圈座和一个径向的胎体增强件(1)，该增强件从胎圈B的胎跟到胎趾，缠绕在所述胎圈内，围绕着胎圈钢丝(2)，以形成一个向上翻转(10)，从子午线截面看时，向上翻转的边缘位于橡胶混合物构成的成形零件(3)的径向外面(31)上，该成形零件轴向邻近胎圈钢丝(2)，并在该钢丝的外面；从子午线截面看时，该向上翻转为水滴形状，其顶点位于胎圈钢丝(2)的截面下面，其肖氏A硬度大于胎圈钢丝/成形零件组件的轴向和径向上面的橡胶混合物(6、7)的肖氏A硬度，其特征在于，胎体增强件的向上翻转(10)由增强结构的保护层(11)延长，该保护层(11)包围着所述成形零件(3)，并围绕着胎圈钢丝(2)向上翻转；胎体增强件的向上翻转(10和所述的增强结构保护层(11)在一个轴向距离上重叠，该距离至少等于胎圈座(420)的轴向宽度的一半，而二个增强件(10)和(11)各自的增强元件之间的径向距离至少等于0.6mm。
文档编号B60C9/00GK1398227SQ01804686
公开日2003年2月19日 申请日期2001年2月5日 优先权日2000年2月10日
发明者C·埃纳尔 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司