包括胎侧插入件的轮胎的制作方法

本发明涉及一种轮胎，更具体地，该轮胎旨在配备于轻型四轮车辆(机动车辆、厢式货车)或者两轮车辆(摩托车)并且包括至少一个具有胎侧插入件的胎侧，该胎侧插入件旨在使轮胎胎侧的设计个性化。

背景技术：

1、车辆生产商和使用者的持续关注点为利用彩色装置和/或附加元件(本技术文件中称之为插入件)使轮胎胎侧的设计个性化。

2、已知的彩色装置为一种彩色橡胶组合物，例如颜色是白色的组合物，其存在于轮胎的胎侧中并且与邻近橡胶组合物的黑色形成对比。然而，这种技术方案具有若干缺点。首先，邻近彩色装置的橡胶组合物中存在的某些化学成分(例如保护成分)可能向彩色橡胶组合物迁移，并且导致彩色橡胶组合物随着时间的推移而逐渐地失去颜色。另外，在轮胎的整个使用寿命中，胎侧的变形可能会造成在彩色橡胶组合物处开始开裂，并且使其外观变差。而且，用于将轮胎安装在其轮辋上的机械装置也可能会造成彩色橡胶组合物因抵着机械装置摩擦而劣化。最后，在工业角度来看，包括不同颜色部分的轮胎的制造更为复杂。

3、在已知的插入件中，文献ep 2692542b1描述了一种旨在安装在轮胎的胎圈和轮辋之间的装饰环。然而，该环的安装由于其位置的原因而变得棘手。另外，在轮胎的胎圈和轮辋之间的环的存在可能改变轮胎的机械性能，进而改变车辆的机械性能。最后，为了将环正确地安装，该环存在需要使轮辋的几何形状适应性变化的风险，于是轮辋的几何形状将不再符合轮辋轮廓的标准，该轮胎已经被设计用于该轮辋轮廓。

4、文献us 3128815描述了另一种旨在可拆卸地接合在胎侧中的轮胎覆盖元件形式的插入件。该覆盖元件可以通过各种装置固定至胎侧，例如其端部接合在胎侧中，通过相对于胎侧凸起或凹陷的锚固装置来附接其端部。而且，所述的覆盖元件覆盖了胎侧的很大一部分，通常至少为胎侧表面积的三分之一，所述覆盖元件更具体地布置在胎侧的轴向最外点和轮辋凸缘之间的胎侧的径向内段中。然而，由于该覆盖元件布置在轮胎的高挠度区域中，因此当轮胎行进时其容易变形并且从胎侧脱离。

5、文献jph11151918也描述了一种可拆卸的彩色插入件，其旨在通过相对于胎侧表面凹陷的附接装置来固定至靠近胎面的胎侧的径向外段中的轮胎胎侧。然而，由于插入件的几何形状相比于附接装置凹部的几何形状可能不足(取决于充气压力或者取决于轮辋的宽度)，因此当轮胎安装在其轮辋上并且充气时，这种附接装置可能难以将该插入件安装在轮胎上。另外，当轮胎行进时，插入件在胎侧中的锁定可能发生改变，例如在大的横向加速度下，存在插入件被弹出的风险。

技术实现思路

1、本发明人为其自身设定的目的是提出这样一种轮胎，该轮胎能够配备有至少一个胎侧插入件，该胎侧插入件改进了在胎侧上的安装以及对胎侧的附接。

2、这个目标已经由用于轻型车辆的轮胎实现，该轮胎旨在安装在轮辋上并且能够配备有至少一个胎侧插入件，该轮胎具有高度h的标称截面并且包括：

3、-将胎冠分别地连接至两个胎圈的两个胎侧，每个胎圈均旨在与轮辋接触，

4、-至少一个包括锚固装置的胎侧，所述锚固装置旨在与至少一个胎侧插入件相互作用，

5、-锚固装置，其沿轮胎的周向方向至少部分地周向延伸，并且包括形成在轴向外胎侧层中的凹部，所述轴向外胎侧层包括至少一种橡胶材料并且在轴向上从轴向外胎侧面朝着胎侧的内侧延伸，

6、-凹部，其在轴向上由凹部底部朝内侧限定并且在径向上由两个凹部壁限定，

7、-凹部在包括轮胎的旋转轴线的任意子午线平面中具有在轴向外胎侧面和凹部底部之间垂直测量的最大距离的深度pc，并且具有在轴向外胎侧面处测量的两个凹部壁之间的宽度lc，所述深度pc至少等于2mm，所述宽度lc至多等于轮胎的标称截面高度h的15％，

8、-所述锚固装置包括突起部，所述突起部相对于凹部底部凸起并且从凹部底部延伸至轴向外胎侧面附近，

9、-所述突起部在任意子午线平面中具有在凹部底部附近的最小宽度lpmin，从而确保旨在与锚固装置相互作用的胎侧插入件的锚固。

10、本发明的原理为具有一种用于胎侧插入件的锚固装置，所述锚固装置包括形成在轴向外胎侧层中的周向凹部以及形成在所述凹部中的突起部。

11、该凹部可以是周向连续的或者周向不连续的，也就是说，由多个独立的周向部分构成。

12、有凹部形成在其中的轴向外胎侧层从轴向外胎侧面(其与大气空气接触)轴向地延伸至轴向最外增强层(其由增强件构成，该增强件最常见的是织物)。更具体地，轴向外胎侧层与胶料(通常称之为覆胶胶料)在轴向上内接触，所述胶料涂覆轴向最外增强层的增强件。

13、凹部能够通过将胎侧插入件的边缘锁定在凹部的壁之间来锚固胎侧。这从而有助于在轮胎行进时使胎侧插入件保持在原位，所述胎侧插入件容易弹出。

14、该凹部还能够使胎侧插入件接合在胎侧的厚度中，从而不会相对于轴向外胎侧面产生显著的突起，因此不会扰动在该区域中的胎侧附近的空气流动。因此，不会使轮胎的气动阻力增大。相应地，也不会使轮胎的滚动阻力以及由此的燃料消耗增大。

15、根据本发明，凹部的深度pc至少等于2mm。

16、如果深度pc小于2mm，则锚固装置不能确保在其整个使用寿命中的胎侧插入件的足够的附接，所述附接能够承受在轮胎使用过程中的施加至轮胎的各种机械应力。

17、同样根据本发明，凹部的宽度lc至多等于轮胎的标称截面高度h的15％。

18、凹部的宽度lc必须受到限制，因为凹部的宽度lc增大的越多，在使用过程中胎侧插入件区域的挠度增大的越多，而这会造成胎侧插入件的明显变形以及可能的疲劳问题。在凹部处的变形具体地随着凹部的宽度lc而增大，能够将宽度表达为轮胎的标称截面高度h的百分比或者表述为绝对值。标称截面高度h由与轮胎相关的通常标准来限定，例如“欧洲轮胎和轮辋技术组织”或者“etrto”标准。

19、在凹部中从凹部底部形成的突起部旨在与胎侧插入件的轴向内面接触，并且能够通过其在凹部底部附近具有最小宽度lpmin的轴向内部来锚固胎侧插入件。该突起部配置能够使胎侧插入件有效地夹在突起部上，并且当轮胎行进时在施加至轮胎的机械弯曲应力和机械离心应力下确保胎侧插入件保持在原位。

20、有利地，凹部的深度pc至多等于3mm。

21、更有利地，凹部的深度pc至多等于7mm，并且优选地至多等于5mm。

22、如果深度pc大于7mm，则在轴向上位于凹部底部内侧的橡胶材料层的厚度不足以确保在旨在接合在所述凹部中的胎侧插入件和轴向最外增强层之间的机械隔离。这会导致在凹部底部中容易产生裂缝的应力集中并且降低胎侧耐久性。此外，对于制造，在轮胎的制造以及后续精加工步骤期间，凹部的受限深度确保了在轴向上位于凹部底部内侧的橡胶材料层的厚度的存在，而无需考虑出现于该区域中的材料的明显位移的存在。换言之，不太高的凹部深度能够确保制造公差。

23、鉴于轴向外胎侧层在锚固装置处具有厚度w，轴向外胎侧层的厚度w和凹部的深度pc之间的差值至少等于1mm，优选至少等于2mm。

24、厚度w是在轴向外胎侧面和轴向最外增强层的增强件的轴向外纤维之间测量：该厚度因此考虑了实际轴向外胎侧层和轴向最外增强层的轴向外涂覆层。轴向外胎侧层的厚度w和凹部的深度pc之间的差值因此限定了在凹部底部和轴向最外增强层之间所包括的橡胶材料层的厚度。

25、1mm的厚度为橡胶材料层的最小厚度，其确保了在旨在接合在所述凹部中的胎侧插入件和位于与轴向外胎侧层交界处的增强件的轴向内增强物之间的机械隔离。该最小厚度由此避免了凹部底部中容易产生裂缝的应力集中和胎侧耐久性的降低。

26、有利地，凹部的宽度lc至多等于轮胎的标称截面高度h的10％。

27、同样有利地，凹部的宽度lc至多等于20mm，并且优选至多等于12mm。

28、优选地，凹部形成在由单一橡胶材料制成的轴向外胎侧层中。

29、相应地，凹部并未形成在复合层中，该复合层由材料的叠加组成并因此潜在地对所述材料之间交界处的机械强度问题敏感。

30、有利地，存在于任意子午线平面中并且分别穿过每个凹部壁与轴向外胎侧面交叉的两个交叉点的直线与径向方向形成至多等于25°，优选至多等于15°的角度。

31、当角度a大于25°时，轴向外胎侧面在总体靠近轮胎胎圈的锚固装置的区域中相对于径向方向变得过度倾斜。因此，凹部的侧壁不能够保持胎侧插入件，胎侧插入件将在离心力的作用下发生变形。

32、优选地，突起部在任意子午线平面中具有高度hp，所述高度hp至少等于凹部的深度pc减2mm。

33、等于凹部的深度pc减2mm的最小高度值hp能够使胎侧插入件以具有足够的锚固高度同时还不会突出超过或者仅非常轻微的突出超过轴向外胎侧面的情况下布置在突起部上。这种配置因此确保了胎侧插入件的有效锚固，同时还保护胎侧插入件免受其刮擦路缘石而可能出现的划痕。此外，胎侧插入件在胎侧厚度中的受限接合确保其可以被视为设计手段。

34、还优选地，突起部在任意子午线平面中具有高度hp，所述高度hp至多等于凹部的深度pc加2mm。

35、等于凹部的深度pc加2mm的最大高度值hp能够避免插入件相对于轴向外胎侧面凸起。这种配置因此能够不扰乱在该区域中的胎侧附近的空气流动。因此，不会使轮胎的气动阻力增大。相应地，也不会使轮胎的滚动阻力以及由此的燃料消耗增大。而且，对胎侧刮擦路缘石而可能出现的划痕的敏感性保持受限。

36、根据突起部的优选实施方案，突起部在任意子午线平面中由阶梯布置的第一窄部和第二宽部构成，所述第一窄部从凹部底部在轴向上朝着外侧延伸并且最小宽度等于最小突起部宽度lpmin，所述第二宽部从第一窄部在轴向上朝着外侧延伸并且最大宽度等于最大突起部宽度lpmax。这样的突起部因此大致具有蘑菇的形状，蘑菇的茎为第一窄部，蘑菇的帽为第二宽部。

37、对于在胎侧的轴向外胎侧面上和胎圈的径向外部附近包括具有边角的保护脊的胎侧和具有周向平均线的锚固装置来说，所述锚固装置的周向平均线有利地在任意子午线平面中以至少等于4mm的径向距离d1沿径向布置在保护脊的边角的外侧。

38、保护脊布置在轴向外胎侧面上并且在胎圈的径向外部附近。布置在胎圈的径向外部附近表示保护脊的径向最内点以至少4mm的径向距离沿径向布置在旨在使轮胎安装在其上的轮辋凸缘的外侧。此外，保护脊的边角为保护脊的基本三角形截面的顶点，其未位于轴向外胎侧面上。

39、由于保护脊的功能为保护旨在使轮胎安装在其上的轮辋的凸缘，因此其为轮胎的这样的部分：最容易刮擦诸如路缘石和石块的外部因素的部分，以及在轮胎被卸除时最容易与地面接触的部分。因此，胎侧插入件以及由此的相应锚固装置必须足够远离保护脊，以免损坏。此外，靠近保护脊的锚固装置使其更加明显。

40、还有利地，锚固装置的周向平均线在任意子午线平面中以至少等于轮胎的标称截面高度h的10％的径向距离d2沿径向布置在轴向直线的内侧，所述轴向直线穿过轮胎的标称截面高度的中间点h/2。

41、如果对于具有小的标称截面高度h并且由此具有小的胎侧高度的一些轮胎来说，保护脊为轮胎的轴向最外部分，那么对于其他轮胎来说，轮胎的轴向最外点就是布置在穿过轮胎的标称截面高度的中间点h/2的轴向直线上。对于这些轮胎来说，为了避免胎侧插入件的损害，特别是当胎侧刮擦路缘石时，相应锚固装置的周向平均线有利地以至少等于轮胎的标称截面高度h的10％的径向距离d2沿径向布置在轴向直线的内侧，所述轴向直线穿过轮胎的标称截面高度的中间点h/2。通常，径向距离d2至少等于2mm并且优选至少等于8mm。

42、本发明还涉及旨在安装在轮胎胎侧上的胎侧插入件。

43、胎侧插入件旨在通过接合在锚固装置(6)的凹部(7)中并且夹在锚固装置(6)的突起部(8)上来与根据上述任一轮胎实施方案的锚固装置相互作用。

44、胎侧插入件的具有平均直径d2的周向平均线在所述胎侧插入件锚固至轮胎之前至多等于锚固装置的周向平均线的平均直径d1。在这些条件下，胎侧插入件在预应力下锚固在锚固装置中，这有助于使胎侧插入件在轮胎行进时以较低的弹出风险在胎侧中有效地保持在原位。

45、根据具体实施方案，胎侧插入件可以在轴向外胎侧面附近具有可变宽度。这包括锚固装置的凹部的可变宽度，以及由此的不表现出围绕轮胎旋转轴线的旋转对称性的锚固装置。

46、根据优选实施方案，胎侧插入件包括诸如橡胶材料、硅树脂或者如聚氨酯的热塑性材料中的至少一种聚合物材料。

47、制备胎侧插入件的一种或更多种材料必须能够充分的变形，以免在胎侧插入件和锚固装置之间的交界处产生容易引起轮胎胎侧裂缝以及疲劳断裂的过量应力。诸如橡胶材料、硅树脂或者如聚氨酯的热塑性材料的聚合物材料(该列举并非穷尽)将满足这个要求。

48、鉴于胎侧插入件由在10％伸长下具有拉伸弹性模量m2的材料制成，并且旨在与由在10％伸长下具有拉伸弹性模量m1的橡胶材料制成的锚固装置相互作用，m2有利地至少等于0.4*m1。胎侧插入件必须足够坚硬以便能够使其安装在胎侧上。

49、鉴于胎侧插入件由在10％伸长下具有拉伸弹性模量m2的材料制成，并且旨在与由在10％伸长下具有拉伸弹性模量m1的橡胶材料制成的锚固装置相互作用，m2还有利地至多等于5*m1。胎侧插入件不能太坚硬，以免在其承受弯曲应力时在轮胎胎侧中产生容易损坏胎侧的过量应力，并且降低胎侧插入件在轮胎行进时由于离心作用被弹出的风险。

50、优选地，胎侧插入件的着色和/或纹理不同于包括锚固装置的胎侧的着色和/或纹理。由于本发明的目的是使轮胎胎侧的设计个性化，因此胎侧插入件优选地具有相对于胎侧区别开的着色和/或纹理。

51、优选彩色胎侧插入件可以具有相对于胎侧的通常黑色的一种或更多种区别的颜色。还优选地，胎侧插入件是单色的，其目的是简化其制造。

52、根据具体实施方案的变体，为了进一步区分胎侧，胎侧插入件覆盖有诸如天鹅绒类型的图形或纹理。

53、最后，本发明涉及一种组件，其由根据上面描述的任一轮胎实施方案的轮胎和至少一个根据上面描述的任一胎侧插入件实施方案的胎侧插入件组成。