专利名称：在侧壁中具有的胎体层比胎边中的胎体层更多的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎，特别涉及一种在泄气状态下有连续机动能力的充气轮胎。
背景技术：
许多种轮胎结构试图用于泄气保用充气轮胎，这样的轮胎通常在泄气状态下工作而允许在泄气状态下有限地工作，这些轮胎结构通常由绕着设置在每个胎边中的胎边钢丝翻转的一个或多个径向胎体构成，形成一个绕着该胎边的宽的弯曲部分。这种布置的直接结果是，该胎体的轨迹绕该胎边翻转，在该胎边钢丝和该侧壁的轴向内限界之间，经过该胎边径向里边，然后翻转过该胎边钢丝下面并到达该胎边的轴向外边区域。这样的轨迹限制了设计者的灵活性，不能够提供许多变化的结构。该胎体的这种圆形或曲线轨迹占有很大的体积。
为了在泄气状态下得到所需的机动性，许多轮胎利用的侧壁由在该胎体之间或在该胎体与内衬之间插入的辅助橡胶层加强和加厚。
获得适当的泄气胎边保持力也是很重要的，该保持力使得在泄气状态下该泄气保用轮胎保持在该轮辋上。
已提出过许多解决方案，包括胎边的机械锁止，特别的轮辋形状或加长截面的胎边钢丝束。该加长的胎边钢丝束的两个作用是，在胎边上固定该胎体，抵抗在胎体上产生的拉力，和在泄气工作中保持该胎边在该轮辋上。这种双重功能需要在设计上折衷。
该文献US5,660,656描述了一种轮胎，具有用设置在胎体侧面的环形芯线或钢丝结构固定在胎边部分中的胎体。这样的结构不需要使用绕着该胎边芯线的翻转部分。然而，这个文献的轮胎在胎边部分具有比在轮胎侧壁部分多的胎体层。
发明内容
本发明提供了一种轮胎，该轮胎包括在每个胎边中的一个固定在该轮胎每个侧边的胎体结构，每个胎边具有一个用于安装在轮胎轮辋上的基座，每个胎边径向向上延伸出一个侧壁部分；一个加强的顶面部分，连接该侧壁部分；所述的胎边进一步包括一个用于在该胎边中固定所述胎体的固定区域，其中所述胎体结构具有至少一个在该胎边固定区域中固定胎体的钢丝环形列，它在该侧壁部分中分成至少两个钢丝环形列，并且其中一个泄气保用加强件设置在所述两个钢丝环形列之间，且该泄气保用加强件直接与该两个钢丝环形列的接触。
在轮胎侧壁部分中这样分开的胎体结构能够优化胎体钢丝的布置。在该胎边中该固定更合适，并且在该侧壁中，该两个胎体层允许在其间插入一个泄气保用加强件，提供良好的泄气保用性能，例如操作和耐久性。该泄气保用插入件和两个相邻胎体层之间的直接接触给该结构提供了优良的机械性能同质性，在0-psi条件下更好的驱动耐久性。由于制造的橡胶部件数量减小，该结构还被简化。
最好是该固定区域提供有至少一个第一胎边加强件，它至少部分地邻接该胎体结构，并且一个高弹性模量材料与该胎边加强件及该胎体结构配合，用于在该胎边中固定胎体结构，该胎边加强件最好具有至少一个大致环形排列的钢丝，在至少一个边上横向邻接该胎体结构。
在该胎体结构和胎边加强件之间的这种配合在许多方面提供了设计灵活性，而且，这样一个固定区域是紧密和非常牢固的。
这样一种结构提供了能够在轮胎的充气或泄气使用中承受胎体中产生的拉力。
根据本发明的一个优选实施方案，该胎体结构只具有一个在轮胎顶面部分中的环形列，它具有轮胎顶面厚度有限的优点。这样一个轮胎减少了重量和滚动阻力，以及改善了充气和泄气工作性能。
本发明还提供了一种轮胎，该轮胎包括在每个胎边中的一个固定在该轮胎每个侧边的胎体结构，每个胎边具有一个用于安装在轮胎轮辋上的基座，每个胎边径向向上延伸出一个侧壁部分；一个加强的顶面部分，连接该侧壁部分；所述的胎边进一步包括一个用于在该胎边中固定所述胎体的固定区域，其中所述胎体结构具有至少一个在该胎边固定区域中固定胎体的钢丝环形列，它在该侧壁部分中分成至少两个钢丝环形列，并且其中该胎体结构在该轮胎顶面部分只具有一个钢丝环形列。
图1示出了根据本发明的一个泄气保用轮胎的侧壁部分和胎边部分，沿经过该旋转轴线的子午面，该轮胎在胎边和顶面中具有一个胎体层，在该侧壁中具有两个胎体层；图2示出了根据本发明的泄气保用轮胎第二实施方案的侧壁部分和胎边部分，该轮胎在该侧壁中具有三个胎体层，在胎边和顶面中具有两个胎体层；以及图3是本发明泄气保用轮胎第二实施方案的胎边部分放大视图，显示了该第一和第二胎体层的环形设置。
具体实施例方式
“轴向的”和“轴向地”指的是平行于该轮胎旋转轴线的线或方向。
“径向的”和“径向地”指的是朝向或离开该轮胎旋转轴线的径向方向。
“相对于轴向确定的夹角”指的是从该轮胎里面向外轴向或径向测量的角度；这样一个夹角在0和180度之间。
本发明的轮胎包括一个具有一个支座12的胎边1，特别适合于安装在轮胎的轮辋上，该胎边大致径向地延伸出侧壁13，顶面11具有已知类型的加强层。
该轮胎具有一个胎体结构5，它从胎边延伸到胎边，或在两个半结构之间离开一个缝隙，例如在大致该顶面的中央部分。在胎体结构5的径向最里面延伸段终止于该胎边1的固定区域2中。最好是该胎体结构不绕着胎边钢丝或其它加强件翻转，就是说，确定该胎体结构形状的每个轴向坐标对于每个径向位置具有小于轮胎赤道径向位置的独特的径向位置，该胎体结构用一个胎边加强件3固定在胎边部分中，这样一个加强件的优选实施方案具有一个钢丝结构4，它提供有在至少一个边上横向邻近该胎体结构的至少一个大致环形排列的钢丝，在这种情况下，在该胎边部分中“固定”指的是，胎体加强结构与该钢丝结构横向粘接，而不是缠绕该常规胎边钢丝，该钢丝结构承受在轮胎充气或泄气使用中胎体结构产生的拉力。
利用一种具有高弹性模量的弹性台边填充物，优化该固定区域4的机械特性。
在胎边部分中的其它胎体固定或胎体层的设置的变化在Herbelleau等的US5,660,656中公开，并在此参考。
图1描述了本发明的第一实施方案，其中胎体结构5在该轮胎一些部分中具有多于一个的胎体层，该胎体结构5具有一个在该顶面11中的钢丝环形列，在侧壁部分13中，该胎体结构5被分成两个径向钢丝的环形列51和52，这两个钢丝环形列彼此轴向移开。在胎边1中，该两个钢丝51和52的环形列连接形成共同的环形列5，因此在胎边1中，只有一个钢丝环形列。
该胎体结构是非常灵活的，并允许设置最有用的胎体钢丝，例如，该胎体层52的钢丝密度优选为高于该该胎体层51的钢丝密度。该外胎体层的钢丝受在充气和泄气工作的拉力应力—应变循环限制这些钢丝被设计来很好地支撑这些高拉力循环，并且该钢丝的数量由此确定。该内胎体层的钢丝在泄气工作中受压缩的应力—应变循环，在这种情况下，该橡胶混合物设计来很好地承受这些压缩应力。该钢丝的数量不需要高。还允许在该顶面中的胎体结构的限制厚度，以及在胎边部分中的适当的固定。该胎体结构5的固定由两个环形排列钢丝的线圈41和42实现的，其轴向邻接有高模量橡胶层插入的该胎体结构的环形钢丝列51。
优选地，为了具有良好的0-psi性能，该泄气保用插入件92在侧壁中设置在胎体层51和52之间，泄气保用插入件91该胎体结构5和该轮胎里边之间。优选地，这些泄气保用插入件直接与邻近该胎体层的钢丝接触，这意味着构成泄气保用插入件的橡胶混合物至少与该钢丝外环的一部分紧密接触，并且在制造轮胎中不使用低弹性模量的橡胶混合物。因此该侧壁结构在泄气工作中具有较好的耐久性。
图2描述了本发明的第二实施方案，其中该胎体结构5具有一个在该顶面11中的钢丝环形列，在轮胎的侧壁部分13中，该胎体结构5被分成三个径向钢丝的环形列511、513和52。这三个钢丝环形列彼此轴向移开。在胎边1中，该两个钢丝511和512的环形列连接，构成一个共同的钢丝环形列51，因此在胎边1中，有两个钢丝环形列51和52。
该胎体层52的钢丝密度优选为高于该该胎体层511和512的钢丝密度。这种结构允许在该顶面中的胎体结构的限制厚度，以及在胎边部分中的适当的固定。该胎体结构5的固定是由三个环形排列钢丝的线圈41、42和43实现的，其轴向邻接于有高模量橡胶层插入的该胎体结构的两个环形钢丝列51和52。
优选地，为了具有良好的0-psi性能，另一个泄气保用插入件93在侧壁中设置在该胎体层512和52之间。优选地，如在该第二实施方案中一样，该泄气保用插入件直接与邻近该胎体层的钢丝接触。
图3描述了在该第二实施方案的胎边1中径向和环向钢丝的结构，在该固定区域中，轴向向外，依次具有第一环形排列的线圈41、第一胎体环形列51、第二环形排列的线圈42、第二胎体环形列52和第三环形排列的线圈43。从固定区域径向向外，该第一胎体环形列51分成两个胎体环形列511和512。为了清楚起见没有绘出该橡胶混合物。所有这些钢丝，至少在该固定区域内，都埋在该高弹性橡胶混合物中。这个橡胶混合物最好具有超过70的肖氏硬度A。
在图3中的所有胎体钢丝设置在一个环形交替的位置上，使其在该轮胎的顶面部分中形成基底排列，这允许减小该顶面部分的厚度。
例如如图所示，在图1和2所示实施方案中，该胎体结构5提供有一个大致线性的部分6。这个部分在该固定区域2和一个过渡区域8之间延伸。该部分6的总体排列相对该胎边1从轴向里面的部分向该侧壁径向和轴向外部稍微倾斜。
在三维上考虑，在沿着侧壁部分的过渡区域和固定区域之间，该胎体结构是一个截锥形状。
所述大致线形部分6的长度优选为在轮胎侧边高度H的25％和75％之间，最好是轮胎侧边高度H的约40％。如图1所示，该轮胎侧边高度H是一个径向直线的长度，其从该固定区域的底部或径向内部延伸到该顶面加强层的基部或径向内部。
该过渡区域基本相应于该大致线形的部分的径向向外的胎体轨迹部分，在那里该轨迹改变方向和形状。该过渡区域的径向外面，该胎体提供有一个第二部分，其从该过渡区域向该顶面的轴向外边径向延伸。该过渡区域的较好的位置是在轮胎侧边高度H的25％和75％之间，最佳位置是该轮胎侧边高度H的约40％。
该过渡区域优选具有一个设置在该大致线形部分6和该第二部分7之间的曲线部分，连接该胎体的这两个部分6和7。一个小的半径能够集中在接触区域中该胎体轨迹方向的变化。
在该过渡区域8中，该胎体结构不再是直线而是曲线，从这个区域到该顶面区域，该胎体结构5的总体形状和方向，使其在一个轴向向内和径向向外的轨迹上从该过渡区域8向该顶面延伸，形成该第二部分或顶部的侧壁部分7。
优选地，如图1所示，该第二部分7相对于该轴线14在该侧壁的外部分中延伸。根据该实施方案，该第二部分7向上延伸到该顶面，在那里它可以中断或不中断。
在图1和2所示的实施方案中，该顶部侧壁部分7具有大致弯曲的大半径的外形，该顶部侧壁部分7还可以在该过渡区域8和顶面边界之间具有大致直线的外形。
实际上，在该轮胎侧壁的这个顶部部分中，还最好是该胎体结构的轨迹可适应该轮胎侧壁的厚度和形状，类似于该第一线形部分。根据该侧壁的形状，还更适合或者在一个更大或更小的范围中提供大致直的胎体结构，或者一个曲线轨迹。
如上所述，本发明的轮胎最好具有一个在该侧壁轴向内部的泄气保用插入件91。该插入件最好是气密的。当使用基本致密的插入件时，能够有效地气密。具有这种结构，在大多的该侧壁部分不需要内衬，该致密的插入件提供适合的气密。这能够在该轮胎外形的有限部分利用诸如丁基橡胶内衬的气密内衬10，例如沿着该顶面部分，来防止该顶面松散。
在图1和2所示实施方案中，该固定区域2基本是倾斜的，该区域2的总体方向最好从该胎边径向和轴向内部向该胎边径向和轴向外部稍微倾斜。相对于轴向测量的该角度α标示着埋在该固定区域2中的该胎体结构内部分的倾斜。该倾斜较好地在110和140度之间，优选在120和130度之间。该结构4的钢丝最好设置和对齐以形成相似的角度。
在该固定区域中倾斜的该固定区域或该胎体结构倾斜部分的这种结构，允许提供一个相对胎体结构的部分6对齐的该固定区域总体轨迹，由此如图2所示，在该固定区域径向外部的常规的弯曲过渡的胎体部分可以被减小，甚至消除。当该轮胎泄气时，这个倾斜区域提供了该良好的胎边保持力。还能设置相对该中轴14轴向向外的胎体结构。如图1和2所示，该固定区域2的径向外部，该胎体轨迹在该侧壁的轴向外部延伸。
为了尽可能好地定位该加强钢丝，最好是在一个刚性支撑物上制造该轮胎，例如利用其内腔形状的刚性芯体。该轮胎的所有直接设置在其最终位置的部件根据最终产品的需要直接放在这个芯体上，在任何制造的移动中不承受变形。在这种情况下，该轮胎可以用US4,895,692中描述的方法模制和硫化。
虽然本发明已结合实施方案说明，很明显本专业技术人员参照上述教导可得到许多变换、替换和变化，本发明意欲包括在所附权利要求的范围和构思中的所有变换、替换和变化。
权利要求
1.一种轮胎，具有在每个胎边中的一个固定在该轮胎每个侧边的胎体结构，每个胎边具有一个用于安装在轮胎轮辋上的基座，每个胎边径向向上延伸出一个侧壁部分；一个加强的顶面部分，连接该侧壁部分；所述的胎边进一步包括一个用于在该胎边中固定所述胎体的固定区域，其中所述胎体结构具有至少一个在该胎边固定区域中的钢丝环形列，它在该侧壁部分中分成至少两个钢丝环形列，并且在所述两个钢丝环形列之间设置一个泄气保用加强件。
2.如权利要求1的轮胎，其中在该轮胎的顶面部分中该胎体结构只具有一个环形列。
3.如权利要求1或的轮胎，其中该泄气保用加强件直接与该两个钢丝环形列的接触。
4.如上述权利要求之一的轮胎，其中该固定区域提供有至少一个第一胎边加强件，它至少部分地邻接该胎体结构，并且一个高弹性模量材料与该胎边加强件和该胎体结构配合。
5.如权利要求4的轮胎，其中该胎边加强件具有至少一个大致环形排列的钢丝，其与该胎体结构的至少一个侧边相邻接。
6.一种轮胎，具有在每个胎边中的一个固定在该轮胎每个侧边的胎体结构，每个胎边具有一个用于安装在轮胎轮辋上的基座，每个胎边径向向上延伸出一个侧壁部分；一个加强的顶面部分，连接该侧壁部分；所述的胎边进一步包括一个用于在该胎边中固定所述胎体的固定区域，其中所述胎体结构具有至少一个在该胎边固定区域中固定该胎体的钢丝环形列，它在该侧壁部分中分成至少两个钢丝环形列，并且其中该胎体结构在该轮胎顶面部分只具有一个钢丝环形列。
7.如权利要求6的轮胎，其中在两个胎体钢丝列之间设有一个泄气保用加强件。
8.如权利要求7的轮胎，其中所述的泄气保用加强件直接与所述的两个环形列的钢丝接触。
全文摘要
一种轮胎，包括在每个胎边(1)中的一个固定在该轮胎每个侧边的胎体结构(5)，每个胎边具有一个用于安装在轮胎轮辋上的基座，每个胎边径向向上延伸出一个侧壁部分；加强的顶面部分(11)，连接该侧壁部分；所述的胎边进一步包括一个用于在该胎边中固定所述胎体的固定区域(2)，其中所述胎体结构(5)具有至少一个在该胎边固定区域(2)中的钢丝环形列，它在该侧壁部分中分成至少两个钢丝环形列，并且在所述两个钢丝环形列之间设置一个泄气保用加强件(92)，以及所述的泄气保用加强件直接与所述的两个环形列的钢丝接触。
文档编号B60C15/04GK1599675SQ01818685
公开日2005年3月23日 申请日期2001年10月8日 优先权日2000年10月10日
发明者R·C·科特雷尔, W·L·小威拉德 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司