CN100391753C - 具有非直线固定加强件的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎，包括至少一个在轮胎的每个侧的胎边(1)中固定的胎体加强结构(10)，每个胎边具有一个固定区域，它具有多个与相邻加强结构部件配合的环形钢丝圈，每个钢丝圈被设置得构成至少一个钢丝列，其中该第一钢丝圈的钢丝和其相邻的胎体加强结构部分之间的距离，与该最后钢丝圈的钢丝和其相邻的胎体加强结构部分之间的距离构成每个线圈轴向径向位置的渐变结构，其中该渐变结构的第一钢丝圈被设置得最靠近该加强结构，该渐变结构的最后钢丝圈被设置得最远离该加强结构。

Description

具有非直线固定加强件的轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，特别是涉及胎体形式的加强件在轮胎每个胎边中的固定。

背景技术

轮胎的胎体加强件通常由一个或多个线网层构成，常见的是径向的线网层，它绕着设置在胎边中的一个或多个胎边钢丝翻转，该线网层绕该胎边钢丝的翻转能够形成使该线网层在该胎边中的固定或锚定的装置。

然而，现今的轮胎已没有通常意义上的部件绕胎边钢丝的胎体线网层的常规翻转，甚至没有胎边钢丝。例如，文献EP0582196描述了一种加强结构在胎边中的设置方法，其是通过邻近该加强结构设置环形丝线，它们都被嵌埋在固定或粘结橡胶混合物中，最好是高弹性模量的橡胶。该文献给出了多种设置。通常，该环形芯线和该胎体形式的加强结构之间的间隔或距离在整个固定区域中基本是恒定的，因此该环形芯线承受的由该加强结构产生的力作用在位于径向里边的主要部分以及第一和最外的环形芯线上，该固定区域的其它环形芯线受到较小的力。

此外，在该环形芯线和胎体形式加强结构之间得到一个相同的径向内部和径向外部距离，该运动被限制该距离中，该径向外部的移动或运动较大，因为该胎侧在转弯时产生的压力或力的作用下向外移动。

发明内容

为了克服这些不同的缺陷，本发明提供一种轮胎，包括至少一个在轮胎的每一侧的胎边中固定的胎体形式加强结构，及一个胎冠加强件，该胎边的基部用于安装在一个轮辋座上，每个胎边径向向外延伸出一个胎侧，该胎侧径向向外连接一个胎面，该胎体加强结构从该胎边向该胎侧环向延伸，每个胎边进一步包括一个保持该加强结构的固定区域，并包括多个通过固定橡胶混合物与该加强结构相邻部分配合的环形芯线圈，该固定区域的芯线圈被设置使得构成在该第一线圈和最后线圈之间延伸的至少一个芯线列，其中该第一线圈的芯线与胎体形式加强结构大致相邻的结构部分之间的距离“d1”和该最后线圈的芯线与胎体形式加强结构大致相邻的结构部分之间的距离“d2”构成每个线圈相对该胎体形式加强结构的径向位置的渐变结构。

随该环形芯线的径向位置变化的该环形芯线和胎体形式的加强结构部分之间的距离，能够例如减小各个环形芯线所受力之间的差值。这样避免了一些环形芯线支撑该载荷的很大部分和过载荷，而同时其它芯线未被充分使用。该固定区域更均匀、更牢固和耐用。由于该力能够更好地分布，所承受的最终应力程度能够更高。

每个线圈相对该胎体加强结构的径向位置的渐变结构最好被设置使得：

该渐变结构的第一线圈被设置成接近该加强结构；

该渐变结构的最后线圈被设置成离该加强结构最远。

该渐变结构最好使最靠近该加强结构的线圈在该渐变结构的径向最里边。由此，芯线和该胎体形式加强结构相邻部分之间的距离“d”在位于径向最靠近该胎边基座的第一线圈和径向最远离该基座的最后线圈之间增加。

根据这个变化的实施例，由于径向上边的环形芯线位于离该胎边加强结构较远的距离，能够使该胎边区域具有一定移动灵活性，同时避免损坏该环形芯线和该加强结构的芯线之间的接触。

根据本发明的一个较佳实施例，最靠近该加强结构的线圈在该渐变结构的径向最外的，这样，该渐变结构使得该芯线21和该胎体形式加强结构相邻部分之间的该距离“d”在位于径向最靠近该胎边基座的第一线圈和径向最远离该基座的最后线圈之间减小。

这个实施例还能够获得基本均匀水平的力分布。

根据本发明的一个较佳实施例，该渐变结构基本是有规律的。

一个芯线列和该胎体形式加强结构大致相邻部分之间的该角度α优选在10和30度之间。

根据本发明的一个较佳变换实施例，每一个线圈相对该胎体形式加强结构的轴向位置的该渐变结构被设置得：

该渐变结构的第一和最后线圈设置在该加强结构附近；

在该第一和最后线圈之间的该渐变结构的线圈比该第一和该最后线圈更靠近该加强结构。

该渐变结构可以是圆环的一个弧线的形式。这样一个实施例的形式能够将图1和2实施例的内在优点结合。

一个芯线列可以具有一个或多个芯线。该芯线列还可以以多种方法设置和制造。例如一个芯线列优选由一个多圈螺旋的单独芯线圈(基本在零度角上)构成，最好是从最小值径向最大直径的螺旋布置。它还可以由多个一个设置在另一个中间的同心芯线构成，使得直径逐渐增加的环重叠。它不需要添加橡胶混合物来渗入该芯线或该芯线环形圈。该芯线还可以不连续地沿着该环形轨迹。

一些或全部芯线列优选是非金属的，最好是纺织的，例如基于芳族聚酸胺、芳族聚酯或其他类似的低模量芯线，例如季戊四醇、尼龙、人造丝等芯线。这些芯线优选具有比固定区域的金属钢丝低的弹性模量。

优选地，该芯线列被设置的使其与至少一个高模量橡胶混合物接触。

在一个较佳实施例中，该芯线列在第一边被第一混合物包裹，在另一边被第二混合物包裹。

附图说明

下面结合附图1至3详细描述实施例，其中：

图1是基本上示出了本发明轮胎实施例第一种形式的胎侧和胎边的径向截面视图；

图2是基本上示出了本发明实施例第二种形式的胎侧和胎边的径向截面视图；

图3是基本上示出了本发明实施例第三种形式的胎侧和胎边的径向截面视图。

具体实施方式

在这些附图中，相同标号用于标示相同的部件。

该轮胎的加强层或加强件通常-最常见-由通常称为“胎体线网层”、“胎冠线网层”等的一个或多个线网层构成。这种表示加强件层的方法源于制造过程，它包括制造一系列带有通常为纵向的芯线加强丝的线网层形式的半成品，它们随后被装配或叠置来制造一个轮胎坯料。该线网层被平整地制成具有大直径，并随后根据给定制品的直径进行切割。该线网层还在第一阶段平整后被装配。然后由此制造的坯料成型为该轮胎形状的螺旋形状。称为“完整”产品的该半成品随后用于该坯料，获得准备硫化的制品。

这样的“常规”方法包括，特别是用于制造轮胎坯料的阶段，使用一个固定部件(通常是胎边钢丝)，用于在该轮胎胎边区域固定或保持该胎体加强件。这样，对于这种方法，构成该胎体加强件的所有(或只是一部分)线网层的一部分绕设置在该轮胎胎边中的胎边钢丝翻转。在这个方法中形成该胎体加强件在胎边中的固定。

事实上，这种常规方法在工业中变得非常普遍，而不论在该制造线网层和装配的方法中有许多变化，实际上导致本领域技术人员在该方法中使用模仿的术语；因此通常适合的技术，特别包括术语“线网层”、“胎体”、“胎边钢丝”、“成型”指的是从平的形状变成螺旋形状，等等。

然而，恰当地说，现在的轮胎根据前面的解释没有“线网层”或“胎边钢丝”。例如EP0582196所描述的轮胎被制成没有线网层形式的半成品。例如不同加强结构的芯线直接提供给相邻的橡胶混合物层，整体在一个连续层中被提供给一个螺旋形芯线，它具有的形状能够直接获得所制造轮胎最终形状相似的轮廓。由此在这种情况下，不再有任何“半成品”，也没有任何“线网层”和任何“胎边钢丝”。该基础产品，例如该橡胶混合物和芯线或丝形式的加强丝，直接提供给该芯线。当该芯线是螺旋形时，该坯料不再成型成为了从一个平的形状变成一个圆环面的形状。

此外，这个文献中描述的轮胎没有绕该胎体线网层绕该胎边的“常规”翻转。这种固定形式由环形丝邻近该胎侧加强结构的设置而被代替，它们都被嵌入或粘结橡胶混合物中。

还有利用半成品快速、有效和简单地布置在一个主要芯线上，而用于在一个螺旋芯线上装配的方法，最后，还能够利用包括这两种特定的半成品的混合来制造特别的结构形状(例如线网层、胎边钢丝等)，同时其他部件由混合物和/或线丝形式的加强丝而直接制造。

在本文献中，为了考虑现有的制造和产品设计领域的技术发展，该常规术语“线网层”、“胎边钢丝”等最好用中性术语或不取决于所用方法的术语替代。这样，术语“胎体形式的加强丝”或“胎侧加强丝”能够表示在常规方法中的胎体线网层的加强芯线，和通常用于胎侧平面的相应的芯线，该轮胎的芯线依据没有半成品的方法制造。该术语“固定区域”，其一部分，能够很好地表示常规方法中一个胎体线网层绕一个胎边钢丝的“传统”翻转，或由提供一个螺旋芯线的方法形成环形丝、一个底部区域的相邻胎侧加强部件和橡胶混合物构成的组件。

在描述中，该术语“芯线”更普遍用于表示单丝和多丝，或例如缆索、编织纱或任何相同形式的部件，不论这些芯线是什么和经过什么处理，例如，它们可以是表面处理、涂覆或埋孔处理，使其有利于与橡胶粘贴。该词语“单一芯线”指的是由单独部件构成的一个芯线，没有组合。相反，该术语“多丝”指的是至少两个单一部件组合构成一个缆索、编织纱等。

通常已知，常规上，该胎体线网层绕一个胎边钢丝翻转。然后，该胎边钢丝实现了固定该胎体的功能。这样，特别地，它承受在例如充气压力作用下在该胎体芯线上产生的拉力。在本文献中所描述的布置能够提供一个类似的固定功能。还如已知，使用常规的胎边钢丝还能够提供在轮辋上夹持该胎边的作用。在本文献中所描述的布置还能够提供一个类似的夹持作用。

在本说明中，“粘接”橡胶或混合物可以理解为指的是能够与该加强芯线接触的橡胶混合物，与该芯线粘连，并能够充填到相邻芯线之间的空隙。

一个芯线与一个粘接橡胶层之间的“接触”可以理解为指的是该芯线的至少一部分外表面与构成该粘接橡胶的橡胶混合物紧密接触。

“胎侧”指的是该轮胎最常见的低弯曲强度的部分，其位于该胎边和该胎冠之间。“胎侧混合物”指的是该胎体加强结构芯线和其粘接橡胶轴向外边的橡胶混合物，这些混合物通常具有低弹性模量。

“胎边”指的是邻近该胎侧径向里边的轮胎部分。橡胶混合物的“弹性模量”可以理解为指的是在室温下约10％单轴变形时获得的正割延伸模量。

作为提示，“径向向上”、“径向上边”或“径向向外”指的是朝向最大半径。

当芯线布置在90°上，并且根据使用的技术接近90°时，胎体形式的加强件或加强结构被称为是径向的。

“该芯线的特性”应理解为其指的是例如其直径、其构成、其特征和机械性能(特别是模量)、其化学特征和性能，等等。

该距离“d”是该芯线21和该胎体形式加强结构相邻部分之间的距离，从基本垂直该结构并经过该芯线的一个直线测量。

该角度“α(阿尔发)”指的是构成固定芯线的芯线列的轴线与该胎体形式加强结构之间的角度。

图1显示了该底部区域，特别是根据本发明轮胎实施例的第一种形式的胎边1，该胎边1具有轴向外部分2，该轴向外部分被设置并成型使其靠着一个轮辋突缘定位。该部分2的上部分，或径向外部分，构成适合轮辋钩状的部分5，如图1和2所示，这个部分通常轴向向外弯曲。该部分2在径向和轴向里边终止于该胎边基座4，该胎边基座4适合于靠着一个轮辋支座定位。该胎边还具有一个轴向内部分3，该轴向内部分从该基座4大致径向延伸到该胎侧6。

该轮胎还具有提供有加强件的胎体形式加强件或加强结构10，它最好径向布置成型。这个结构可以从一个胎边经过轮胎的两个胎侧和胎冠到另一胎边连续设置，或者可选择地，它也可以具有沿着例如胎侧而不覆盖整个胎冠布置的两个或多个部分。

为了尽可能准确地定位该加强芯线，最好在一个刚性支承上构成该轮胎，例如赋予其内腔的形状的胎芯。为了满足最终结构的需要，给该轮胎所有部件设置在这个胎芯上，它们直接设置在其最终位置上，没有制造中改变的轮胎形状。

最好以线束22形式设置的环形芯线21(参见图2)构成固定芯线装置，其设置于每个胎边中。这些芯线优选是金属的，并且最好镀铜。该芯线可以有许多种变化，它实际上可以是编织的，例如芳族聚酸胺纤维、尼龙、人造丝或混合物。在每个线束中，该芯线最好是大致同心和重叠的。

为了保证该加强结构的很好地固定，制造一个分层的复合胎边。在该胎边1中，该加强结构的芯线列之间设置环形排列的芯线21。它们根据该轮胎的特性和/或所需的特性，如附图所示设置在一个线束22中，或在一系列相邻的线束中，或任何适合的结构中。

该加强结构10的径向内端与该芯线圈配合。由此形成这些部分在该胎边中的固定。为了有利于这个固定，该环形芯线和该加强结构之间的空间用粘接或固定橡胶混合物60填充。还可以使用一系列具有不同特性的混合物，确定一系列区域，该混合物的组合和所得到的结构实际上不受限制。以非限定实施例的方式，这样一种混合的弹性模量可以达到或超过10至15MPa，在一些情况中甚至达到或超过40MPa。

该芯线结构可以以多种方式设置和制造。例如一个线束优选由单一芯线经多圈卷绕(基本在零度角)成螺旋形形成，最好从最小值径向最大直径卷绕。线束还可以由一系列一个位于另一个中的形式的同心芯线构成，使得直径逐渐增加的环重叠。它不需要橡胶混合物填充该加强芯线，或环形芯线圈。

该线束22的结构使其构成该胎体形式加强结构改进的固定，这样，该线束22相对与该胎体形式加强结构的相邻部分形成一个夹角或倾斜，例如图1中，对于每个线束22该夹角α径向向外。在该胎边径向外部2中，该线束径向和轴向向外排列(当离开该支座4时)，使得在径向移动时该芯线21与该加强结构10相邻部分之间的距离“d”逐渐增大。在该结构10另一边的该线束22对称倾斜，使得在径向向外移动时该芯线21与该加强结构10相邻部分之间的距离“d”逐渐增大。在这种情况下，该线束基本为零度或稍微向里边轴向倾斜地径向向外排列(当离开该支座4时)。

在图2中，该线束22的倾斜与图1所示实施例相反。这样，该夹角α径向向每个线束22的里边。在该胎边径向外部2中，该线束径向向里排列(当离开该支座4时)，基本零度角轴向倾斜或稍微向里边或外边倾斜，使得在径向向里移动时该芯线21与该加强结构10相邻部分之间的距离“d”逐渐增大。在该结构10另一边3的该线束22对称倾斜，使得在径向向里移动时该芯线21与该加强结构10相邻部分之间的距离“d”逐渐增大。在这种情况下，该线束(当离开该支座4时)轴向和径向向里排列。

图3实施例的线束22的结构利用了上述两个实施例的特性，这样，径向外边的芯线21类似图1实施例那样设置，而径向里边的芯线21类似图2实施例那样设置，由此形成一个中心区域，在其中该芯线比在径向里端和外端区域中的更靠近该胎体形式的加强结构。

图3显示了一个实施例，其中该线束形成两个彼此相对并排的半月结构，其圆形部分彼此相向，具有插入的胎体形式加强结构，由此形成一个基本对称的结构。这样一种结构有利于获得该轮胎底部区域的良好的均匀性。

在所有实施例中，在该加强结构每一边的线束的数量可以变化。在该加强结构10一个相同边上的相邻线束最好是大致平行排列。

Claims (8)

1.一种轮胎，包括至少一个在轮胎的每一侧的胎边中固定的胎体形式加强结构，及一个胎冠加强件，该胎边的基部用于安装在一个轮辋座上，每个胎边径向向外延伸出一个胎侧，该胎侧径向向外连接一个胎面，该胎体形式加强结构从该胎边向该胎侧周向延伸，该胎边中的每一个进一步包括一个保持该加强结构的固定区域，并包括多个通过固定橡胶混合物与该加强结构相邻部分配合的环形芯线圈，该固定区域的所述芯线圈被设置以形成至少一个在第一线圈和最后线圈之间延伸的芯线列，其中该第一线圈的芯线与胎体形式加强结构大致相邻的部分之间的距离“d1”和该最后线圈的芯线与胎体形式加强结构大致相邻的部分之间的距离“d2”构成每个线圈相对该胎体形式加强结构的径向位置的渐变结构，其特征在于：该多个环形线圈直接与该胎体形式加强结构的相邻部分配合。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中每个线圈相对该胎体形式加强结构的径向位置的渐变结构被设置使得：

该渐变结构的第一线圈被设置成接近该加强结构；

该渐变结构的最后线圈被设置成离该加强结构最远。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中该渐变结构使得最靠近该加强结构的线圈在该渐变结构的径向最里边。

4.根据权利要求2所述的轮胎，其中最靠近该加强结构的线圈在该渐变结构的径向最外边。

5.根据权利要求3或4所述的轮胎，其中这些线圈沿直线对齐。

6.根据权利要求5所述的轮胎，其中一个芯线列和该胎体形式加强结构大致相邻的部分之间的角度α在10和30度之间。

7.根据权利要求1所述的轮胎，其中每一个线圈相对该胎体形式加强结构的轴向位置的该渐变结构被设置成：

该渐变结构的第一和一个最后线圈设置在该加强结构附近；

在该第一和最后线圈之间的该渐变结构的线圈更靠近该加强结构。

8.根据权利要求1或7之一所述的轮胎，其中该渐变结构构成一个圆环的一个弧线。

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