CN101052537B - 用于车辆的充气轮胎及其制造方法和装置 - Google Patents

Abstract

在用于车辆车轮的充气轮胎中，胎面带(28)、侧壁(29)、和/或弹性体材料的其它结构元件(28，29，30)具有层状结构，包括至少一个第一部件(8)和至少一个其材料不同于第一部件(8)的第二部件(9)。第一和第二部件(8，9)具有波状界面轮廓，从而限定了相互机械接合的元件。还描述了用于制造根据本发明的轮胎的工艺和装置。

Description

用于车辆的充气轮胎及其制造方法和装置 

技术领域

本发明涉及用于车辆车轮的充气轮胎，该充气轮胎具有由不同弹性体材料的混合物部分制成的胎面带和/或侧壁和/或其它结构元件。 

本发明的另一目的是提供一种制造所述轮胎的方法。

背景技术 

用于车辆车轮的轮胎通常包括胎体结构，该胎体结构包括至少一个由结合到弹性体基体中的加强线形成的胎体帘布层。胎体帘布层具有分别与位于当前被称为“胎缘”的区域内的环形锚固结构相接合的端翼，每一个端翼通常由大体上圆周的环形衬垫形成，其中至少一个填充衬垫在径向外部位置敷设到该环形衬垫中。 

与该胎体帘布层相关联地在径向外部位置具有带结构，其包括一个或多个相对于彼此以径向叠置的关系设置的皮带层，并且在交叉方向上和/或基本上平行于轮胎的圆周延伸方向上具有织物或金属加强线。胎面带在径向外部位置敷设到带结构；所述胎面带像轮胎的其它构成结构元件一样同样也由弹性体材料制成。需要指出的是，为达到本说明书的目的，术语“弹性体材料”指的是包括至少一种弹性聚合物和至少一种加强填料的合成物。优选地，该合成物还包括添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，该材料可通过加热交联在一起，以形成最终制造的产品。 

此外，弹性体材料的各个侧壁被敷设到胎体结构的侧面，其中每一个侧壁从胎面带的侧缘之一延伸至胎缘直到靠近相应的环形锚固结构。 

在“无内胎”型的轮胎中，胎体帘布层被完全涂覆一层丁基弹性体材料，通常为“衬里”，其具有最佳的气密性并且从一个胎缘延伸至另一个胎缘。 

在漏气保用或其它特定用途的轮胎中，胎体结构也可在每一个侧 壁的轴向内部位置设置辅助弹性体材料加强衬垫。这些辅助衬垫通常被称为“侧壁衬垫”，用于在轮胎意外放气的情况下适宜于支撑传递至车轮的负载，以允许车辆在安全的条件下继续行驶。 

集成在轮胎结构中的侧壁、胎面带、可能的辅助衬垫、衬里和/或任何其它弹性体材料结构元件通常由互不相同的材料的混合物制成，其中每一种材料根据各个结构元件的所需的特定操作特性来选择。 

US 6279633提出了使用包含硅质加强填料的基于EPDM(非共轭三元乙丙橡胶)的弹性体材料来制造侧壁，用于获得对老化的良好抵抗性和使得侧壁具有所需颜色的可能性。 

文献US 2004/0103974教导了怎样将包含50％二氧化钛颜料的天然橡胶标签施加至轮胎侧壁或胎面，以便在其上复制铭刻文字和/或轮胎识别码。 

文献US 2003/0127170和WO 01/94453提出了根据聚氨酯水分散法来进行表面处理，以提高对构成侧壁的弹性体材料老化的抵抗性。 

EP 0105822公开了一种轮胎，其胎面带设想采用多层，其中外层具有抵抗磨损和撕裂的性质，而内层具有良好的抗热性。 

US 6598646提出了将胎体帘布层的线设置在弹性体材料的不同覆盖层之间，其中唯一的面对轮胎内侧的层由丁基橡胶制成，用于避免轮胎部件从胎体帘布层过早地剥落。 

US 4704176提出了改进聚氨酯混合物和分别用来制造轮胎花纹和胎体的基于天然橡胶及苯乙烯/丁二烯共聚物之间的附着力，或反之亦然，通过在硫化橡胶上敷设表面涂层，该涂层包括基于甲基丙烯酸酯/天然橡胶的接枝聚合物，其上的液态聚氨酯反应混合物将被硫化，并且随后被分配，以便与随后敷设的聚氨酯混合物组分联结。 

本申请人已经确定用于制造不同结构轮胎元件的材料的选择受到一些困难的限制，这些困难可引起不同材料之间的有效和可靠结合。特别地，例如由于共交联度的不充分性，用在不同材料中的聚合基相互之间可能具有很小的兼容性，这将削弱由所述材料制成的组分的可靠性和耐久性。 

本申请人已经理解，通过使用元件之间的机械联结或约束，有可 能实现由彼此不同的弹性体材料制造的结构元件之间的稳定结合，即使是在所述材料未被充分共交联的情况下。 

本申请人因此发现，如果结构轮胎元件被这样制造，即可以得到接触面之间的机械接合，那么化学非兼容或未充分共交联的混合物可以非常可靠和坚固的方式相互接合，这是因为由充气气压和在使用过程中传递至轮胎的力引起的试图剥离不同组分的力，将由于所述机械设置而产生在不同组分的接触面之间的限制作用抵消。 

更特别地，根据本发明，在将所述元件绕在形成支撑之前或该过程中，用于制造预期结构元件的不同材料以连续长条形元件和相互连接的形式设置，以便得到层状涂层，其中材料根据限定部件本身之间的机械接合的辅助元件的波状界面轮廓相互连接。

发明内容 

在第一方面中，本发明涉及一种用于车辆车轮的充气轮胎，包括： 

胎体结构，包括结合在弹性体基体中的加强线元件； 

与所述胎体结构连接的弹性体材料的结构元件； 

其中所述结构元件中的至少一个包括： 

至少一个由第一弹性体材料形成的第一部件， 

和至少一个由不同于所述第一弹性体材料的第二弹性体材料形成的第二部件； 

其中，所述第一和第二部件具有波状界面轮廓； 

其中，所述界面轮廓在第一和第二部件之间确定了机械接合元件。 

在另一方面中，本发明涉及一种制造用于车辆车轮的轮胎的方法，包括步骤： 

形成胎体结构，其包括结合在弹性体基体中的加强线元件； 

使弹性体材料的结构元件与所述胎体结构连接； 

其中使弹性体材料的结构元件与胎体结构连接的步骤包括： 

制备至少一个包括第一弹性体原材料的第一长条形元件，和至少一个包括具有不同于所述第一弹性体材料组成的第二弹性体原材料的第二长条形元件； 

将所述第一长条形元件敷设到成型支撑上，并配置成绕所述成型 支撑的几何轴卷绕的线圈，以便形成所述结构元件的第一部件； 

将所述第二长条形元件敷设到成型支撑上，并配置成绕所述成型支撑的几何轴卷绕的线圈，以便形成叠置在所述第一部件上的所述结构元件的第二部件； 

所述第一和第二部件具有波状界面轮廓，其中所述界面轮廓在第一和第二部件之间限定了机械接合元件； 

对所述轮胎进行硫化处理。 

在另一方面中，本发明涉及一种制造用于车辆车轮的充气轮胎的装置，包括： 

被设计用来形成胎体结构的装置，该胎体结构包括结合在弹性体基体中的加强线元件； 

用于使弹性体材料的结构元件与所述胎体结构连接的装置； 

对所述轮胎进行硫化处理的装置， 

其中用于使弹性体材料的结构元件与胎体结构连接的装置包括至少一个用于制造所述结构元件的单元，该单元包括： 

进给部件，用于提供至少一个包括第一弹性体原材料的第一长条形元件，和至少一个包括具有不同于第一弹性体材料组成的第二弹性体原材料的第二长条形元件； 

部件，用于将所述第一和第二长条形元件敷设到成型支撑上，并配置成绕所述成型支撑的几何轴卷绕的线圈，以便分别形成所述结构元件的第一部件和叠置在所述第一部件上的所述结构元件的第二部件； 

所述第一和第二部件具有波状界面轮廓，其中所述界面轮廓在第一和第二部件之间限定了机械接合元件。 

进一步的特征和优点将通过根据本发明的用于车辆车轮的充气轮胎、相关的制造方法和制造装置的优选但非排它性的详细说明的实施例变得更明显。 

附图说明

将参照以非限定性例子给出的附图进行说明，其中附图为： 

图1以不完整的直径断面图示意性描绘了根据本发明的用于车辆 车轮的轮胎； 

图2是图1的轮胎的结构元件的放大比例的不完整横截面图； 

图3横向地示出了将第一和第二长条形元件同时敷设在成型支撑上，以便制造涉及的轮胎的结构元件； 

图3a横向地示出了根据可能的替换实施例，将第一和第二长条形元件同时敷设在成型支撑上； 

图3b横向地示出了根据另一个可能的替换实施例，将第一和第二长条形元件同时敷设在成型支撑上； 

图4是可从靠近图3的IV-IV指示的平面的第一和第二长条形元件的相互结合得到的连续带状元件的示意性横截面图； 

图5通过示例方式示出了使连续带状元件以彼此靠近设置的线圈形式敷设的示意图，其用于获得在图2中可见的结构元件； 

图6是根据本发明的可能的替换实施例，从以三角形构造的第一和第二长条形元件的结合得到的连续带状元件的示意性横截面图； 

图7是图6中以彼此靠近设置的线圈形式敷设的连续带状元件的示意性的不完整断面图。 

具体实施方式

关于附图，根据本发明的用于车辆车轮的充气轮胎通常以附图标记1指示。 

在该说明书和所附权利要求中，轮胎的“结构元件”指由弹性体材料制造的任何轮胎部分，例如胎面带、侧壁、侧壁衬垫、填料、衬里和/或底衬，或它们的一部分，或由两个或多个所述部分或它们的一部分形成的组件。 

轮胎1基本上包括大体环形构造的胎体结构2，和与该胎体结构2相结合的弹性体材料的结构元件5，28，29，30，这将在下文更好地描述。更详细地，胎体结构2例如可包括一对与通常被称为“胎缘”的区域成整体的环形锚固结构3，每一个环形锚固结构例如由至少一个大体上在圆周上呈环形的衬垫4组成，该环形衬垫当前被称为“胎圈芯部”并且由一个或多个涂有胶的线或结合在弹性体基体中的等效加强线元件形成。弹性体填料5可在径向外部位置被敷设到胎缘芯部 4。至少一个胎体帘布层6的端翼6a与每一个环形锚固结构3接合，该胎体帘布层包括织物或涂有胶的金属线或结合在弹性体基体中的等效加强线元件，并且横向于轮胎2的圆周延伸方向从一个环形锚固结构3延伸至另一个，并有可能具有预定的倾斜度。 

在“无内胎”型，即不具有充气内胎的轮胎中，胎体结构2在径向内部位置具有一层基本上气密的弹性体材料，通常被称为“衬里”(未示出)。 

与胎体结构2结合的还有一个或多个皮带层7a，7b，该皮带层包括涂有胶的金属或织物线，或结合在弹性体基体中的加强线元件，它们向轮胎的圆周延伸方向，优选地一个皮带层和另一个皮带层之间交叉方向适当地倾斜，以及可能的外皮带层(未示出)，其包括一个或多个在圆周上缠绕成线圈的线，该线圈以轴向肩并肩的关系设置在皮带层7a，7b的周围。皮带层7a，7b以及可能的外皮带层组件限定了所谓的通常以7指示的带结构，它基本上为圆柱环形结构，在径向外部位置敷设到胎体结构3。为实现该说明书和所附权利要求的目的，带结构7尽管被描述为不同的部件，但可被认为(在以不同的方式不能清楚地表述时)是胎体结构2的整体部分。 

与胎体结构3结合的还有在径向外部位置成圆周地敷设到带结构7的胎缘带28，和一对在相对侧横向地敷设到胎体结构2的侧壁29。 

在漏气保用轮胎或用于特定用途的轮胎中，还可以设置例如所谓“侧壁衬底”型的辅助支撑衬垫30；它们例如通过图1的示例所示，从胎体帘布层6的内部敷设到靠近侧壁29，或者设置在两对胎体帘布层之间或也可以设置在胎体结构2的轴向外部位置。 

轮胎1适于通过一种制造装置来制造，该制造装置基本上包括被设计用来形成胎体结构2的装置，和与胎体结构2、胎面带28、侧壁29、可能的辅助衬垫30结合的装置，弹性体材料的所述衬里和/或其它结构元件相互协作以形成轮胎1。 

在附图中，附图标记31指代用于制造结构元件的单元，该单元是用于使弹性体材料的结构元件与胎体结构2相结合的装置的一部分。 该装置的其它部件未示出，因为它们可通过适宜的方式来制造。 

例如，用于制造轮胎1的装置通常包括制造线(未示出)，其中胎体结构2例如可通过将胎体帘布层6、锚固结构3和/或来自在先加工和存储步骤的包括半成品的其它部分装配在一起而得到。所述部分的装配可在所谓的“单级”型“建造鼓”上进行，它适合于根据目前被称为“单级工艺”的已知工序来制造轮胎；或者所述装配可在与所谓的“成型鼓”结合操作的所谓“第一级”鼓上进行，它适合于根据目前被称为“两级工艺”的已知工艺来制造轮胎。 

通常，与制造线相结合的是皮带成型线，其包括用于制造皮带层或层7a，7b的装置，以及将带结构7传递至单级鼓或成型鼓上的同轴中心位置处的装置，以使得首先在被制造成圆柱形套管形式的后者(胎体结构2)被成型为环形构造时，带结构7在径向外部位置与胎体结构2结合。 

可替换地，胎体结构2和/或各带结构7可通过一个或多个机械臂或其它适当的装置形成在至少一个成型支撑上，并且被顺序带至与一个或多个沿制造线定位的工作站接触，以便按照以同一申请人名义的US 6457504中作为例子描述的，通过敷设基本元件，例如涂有胶的线，涂有胶的线带和/或弹性体材料的长条形元件，在成型支撑本身上直接形成胎体帘布层6、环形锚固结构3、皮带层7a，7b和/或轮胎1的其它构成元件。 

轮胎1中弹性体材料的结构元件，例如胎面带28、侧壁29、辅助衬垫30、衬里或它们中的至少一个，优选地按照以同一申请人名义的WO 2004/041522中描述的那样，通过将至少一个连续的弹性体材料带状元件缠绕成成型支撑18周围的邻接的圆周线圈来制造。 

成型支撑18可包括刚性鼓，其形状与轮胎的内表面延伸相一致，或者具有取决于要获得的结构元件的几何特征的其它选定构造。可替换地，成型支撑18可由可能依次设置在刚性鼓上的胎体帘布层6来表示，或者通过胎体结构2的其它部件，例如事先与胎体结构2本身结合或不结合的带结构7来表示。 

更详细地，设置在轮胎1的内表面，或者将被二次敷设到胎体结构2的衬里、可能的辅助衬垫30和/或其它结构元件，可直接在刚性鼓形式的成型支撑18上制造。其它结构元件，例如侧壁29可被制造成直接抵靠在胎体帘布层6的侧面上。胎面带28可依次制造在胎体结构2的径向外部位置，更特别地，在所述带结构与胎体结构2装配之前或之后，被制造在带结构7上。 

在优选实施例中，至少弹性体材料结构元件5，28，29，30之一可通过上述单元31来制造。 

更特别地，每一个结构元件5，28，29，30可包括至少一个第一弹性体材料的第一部件8，和一个与第一弹性体材料不同的第二弹性体材料的第二部件9。第一和第二部件8，9最好结合在限定了所述两个部件8，9之间的机械接合元件10a的波状界面轮廓10处。 

在优选实施例中，构成部件8的第一弹性体材料包括天然橡胶的混合物，或无论如何是与用于制造胎体结构和/或皮带层的弹性体基体交联的混合物。 

构成第二部件9的第二弹性体材料依次包括具有适合于使得该部件具有所需性质的任何成分的材料。 

例如，在制造侧壁29时，位于第一部件的轴向外部位置的第二部件9有利地可包括聚合物基，该聚合物基包括三元乙丙橡胶(EPDM)橡胶、聚氨酯橡胶、丁基橡胶或它们的混合物，以获得对抵抗老化的满意性，易于印刷带颜色的标记的能力、明亮性，或者表面表观的其它所需特征。 

相反，在支撑衬垫30中，位于第一部件的轴向内部的第二部件9有利地可包括聚丁橡胶混合物，以实现抵抗疲劳和低迟滞现象的满意特性。 

关于胎面带28的结构，胎体结构2应该使用气密性的弹性体材料来制造，例如丁基橡胶混合物，位于径向内部位置的构成部件8的第一弹性体材料也可使用丁基橡胶混合物，或者无论如何，是与用于制造胎体结构2(和/或皮带层7a，7b)的弹性体基体共交联的混合物。 

构成第二部件9的第二弹性体材料，被置于第一部件的径向外部位置，最好包括基于天然或合成橡胶的混合物(聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物)，以确保令人满意的附着稳定性和磨损抵抗性。 

衬里可通过相同的方式制造，即，例如根据丁基橡胶并通过气密混合物来制造第一径向内部部件8，并且第二部件9在该情形下可通过兼容的混合物形成所谓的底衬，即适合于与用于在衬里/底衬组件径向和轴向外部的胎体结构的其余部分的混合物共交联。 

可以看出，通过这种方式，由彼此不同的混合物的结合困难引起的任何问题可以稳定和可靠的方式加以克服，即使是这些混合物在化学交联粘结的产生方面相互之间几乎不兼容。 

因此，在制造轮胎1的每一个结构元件时，使用最合适的材料来获得所需的物理特性和操作特性是有可能的，而不会削弱不同部件在使用中的锚固稳定性。 

如图1所示，第一部件8最好延伸到各个部件的整个延伸方向上，这可以例如由胎面带28作为示例示出，即使是第二部件9有限地延伸至第一部件8的预定表面部分也是可能的，这可由侧壁29和辅助衬垫30的关系示出。 

如图2所示，在波状界面轮廓10中，有可能确定波距P和波高H。在该说明书和所附权利要求中，术语界面轮廓的波的“波距”指的是在正剖面中沿轴向测量的两个连续波的中点之间的距离P。在所限定的上下文中，每一个波的中点是连接所述波的相对的径向内端部的“n”个片段的平均点。在图2中，在其上显示有值P的线Z平行于成型支撑18的几何旋转轴X，并且因此表示轴向。这里以及在本说明书和权利要求书中，径向E垂直于线Z。 

最后，在该说明书和所述权利要求书中，所述界面轮廓的每一个波的“高度”指的是沿垂直于连接所述径向内波端部的“n”个片段，或垂直于所述片段或片段延伸以及波的径向最外点之间的片段本身的延伸的正剖面平面延伸的“m”个片段，投影在平行于成型支撑18的赤道面(在所示实施例中，与径向E一致)的平面上的高度H。 

为了实现部件8和9之间的有效机械接合，波高H最好等于或大于波距P的十分之一，并且最好大于其一半，以便在不具有凹槽的情况下获得有效的机械结合元件10a。 

在图2的实施例中，波高H是波距P的值的大约两倍。 

最好使限定波状轮廓10的波具有由每一个波的顶点的二等分线K可识别的延伸，其中该二等分线向垂直于波状轮廓本身的延伸的中线L垂直的方向Q倾斜，即使是远大于图2所示的程度。更特别地，根据优选实施例，为了提供特定的机械接合，所述二等分线K和垂直于中线L的方向Q之间倾角α在约30°至约88°之间，更优选地在约60°至约85°之间。 

倾角α的适当值尤其允许确保第一和第二部件之间的有效结合，即使在作为结构元件的一部分而具有非常有限的延伸时。 

此外或者对上述的替换，由界面轮廓10限定的互补的机械接合元件10a可具有通过凹槽相互限制的部分10b，如图7所示。 

如图5和7所示，可进一步设置弹性体材料的第三部件11，所述部件设置在第一部件8的径向内部位置，并且与形成第一部件的弹性体材料共交联。 

如果需要的话，在第二部件9的径向外部位置处还可以设置弹性体材料的第四部件12，所述第四部件与属于至少第二部件本身的弹性体材料交联。 

通过单元31来制造每一个结构元件28，29，30包括，分别由第一和第二弹性体原材料制备第一长条形元件13和第二长条形元件14。第一和第二长条形元件通过分别由第一挤压机15和第二挤压机16进给、或者由其它送料部件进给的挤压加工得到，并且被引导至至少一个辊子17或其它部件，以便将它们置于成型支撑18的附着面18a。成型支撑18最好通过机械臂19来支撑，其仅仅被部分地示出了，因为在本申请人名义的WO 00/35666A1中已经公知了。机械臂19装备有马达或其它旋转驱动装置，以便让成型支撑18围绕其几何旋转轴X作圆周分布的旋转运动，借此，可通过进料辊17使长条形元件13， 14在附着面18a上作圆周分布。同时，与机械臂19相连的平移驱动装置使成型支撑18以受控的相对横向分布移动方式移动到进给辊17前方，以使得第一和第二长条形元件13，14以卷绕在成型支撑18的几何轴X周围的形式置于附着面18a上。 

通过进给辊17或其它合适的部件，第一和第二长条形元件13，14沿向相互结合的点相互会聚的方向从相应的挤压机15，16引导出来，其中长条形元件本身在那里相遇并且相互粘附，而如前所述那样形成置于和分布在成型支撑18上的连续带状元件20。 

在图3的例子中，长条形元件13，14的结合点与通过进给辊17使其向成型支撑18进行敷设相一致。但是，所述长条形元件13，14也可以这样的方式引导，以使得它们在成型支撑18的上游点处结合。在执行长条形元件13，14的相互结合之后，通过在带状元件本身的存储步骤中使用的供带盘来提供连续带状元件20也是可能的。 

在另一个可替换实施例中，长条形元件13，14可共同挤出并且与单个挤压机26的挤压头直接结合(图3a)，以使得带状元件20直接产生于挤压机的出口。 

最后，在由图3b通过示例方式给出的不同实施例中，长条形元件13，14可同时置于点A，B处的成型支撑18上，该两点在圆周方向上相互间隔。在该情形中，长条形元件之间的结合点与将第二长条形元件14敷设到成型支撑18上的敷设点一致。 

可从图4和6看出，长条形元件13，14以这样的方式相互结合，即当发生这种结合时，它们中的每一个具有与其它长条形元件的基础部分接触的基础部分21，22。此外，至少长条形元件13，14之一可具有从基础部分21，22突出的顶点23，24，该突出方向为横向于基础部分本身的相互对准的方向，在所述附图中以D表示。 

更详细地，在优选实施例中，大体上彼此具有相同构造的长条形元件13，14，在横向于基础部分21，22的相互对准方向D的平面中的相互偏移的位置处结合，从而它们中的每一个具有各自的沿相对于其它长条形元件的顶点的相反方向突出的顶点23，24。 

在布置到成型支撑18上的过程中，长条形元件13，14的相互定位和/或由它们形成的连续带状元件20的定向以这样的方式受到控制，即在靠近附着面18a时，第一长条形元件13的顶点23转向该成型支撑18。 

可从图5和7清楚地看出，第一长条形元件13的顶点23在应用过程中发生变形，并且因此向第二长条形元件14的基础部分22弯曲，并且插入在第二长条形元件14和成型支撑18之间，以避免第二弹性体材料与附着面18a的直接接触。在附着面18a处，通过上述顶点23的弯曲，线圈以肩并肩关系连续设置并且由第一长条形元件13形成，因此产生在整个附着面18a上延伸的由弹性体材料形成的连续层。 

反过来，第二长条形元件14的顶点24远离由成型支撑18显示的附着面18a径向定位，并且可向上翻以抵靠第一长条形元件13的基础部分21，从而由第二长条形元件14形成的肩并肩关系的线圈将导致第二弹性体材料制造的连续层的形成。 

如果需要的话，第二长条形元件14的顶点24的上翻可通过辊子或在进给辊17的下游操作的其它辅助敷设部件25得到帮助。 

而且，在以肩并肩关系的形式附着后，第一和第二长条形元件13，14的基础部分21，22在第一和第二部件之间产生界面轮廓10。 

如果需要的话，第一和第二长条形元件13，14的敷设可在由与第一长条形元件13相同的混合物或者在任何情况下，与形成第一长条形元件13的第一弹性体材料共交联的混合物制成的第三部件11的敷设之前进行。该第三部件的形成可采用与先前描述的参照敷设连续带状元件20相同的方式进行，即通过敷设例如来自挤压机的弹性体材料的连续长条形元件，并且形成以肩并肩关系连续设置的线圈，以便覆盖成型支撑18的附着面18a。 

在敷设第一和第二长条形元件13，14之后，上述第四部件12的敷设也可被执行，所述部件由与形成第二长条形元件14的第二弹性体材料共交联的材料制成。第四部件12的形成也可通过敷设到成型支撑18上来执行，弹性体材料的第四长条形元件来自挤压机，并且形成以 肩并肩关系连续设置的线圈。第三和第四长条形元件最好通过用于形成第一和第二长条形元件13，14的相同挤压机15，16产生，或通过专用的特定挤压机来产生。 

在第三和/或第四弹性部件11，12之前，分别从第一和第二长条形元件13，14突出的顶点23，24的配置显得多余，因此，所述第三和第四部件可分别与形成长条形元件13，14的基础部分21，22的材料共交联。 

如图5所示，长条形元件13，14具有大体上扁平的横截面配置。在该情况下，优选地可得到图2所示的界面轮廓10，其中波高H远大于波距，因此波状轮廓的波峰和波谷将形成机械接合元件。可替换地，如图6和7所示，长条形元件13，14最好具有三角形配置的横截面轮廓。在该情况下，相结合的长条形元件13，14的基础部分21，22可导致在机械接合元件10a中形成具有底切限制的部分10b。使用具有梯形横截面轮廓的长条形元件13，14可达到同样的效果。 

当形成结构元件28，29，30时，可实现连同胎体结构2的轮胎1的协同制造，轮胎本身适宜于被引入到模具中，其中造型和硫化步骤可通过任何便利的方式执行。 

最后，可以理解的是，能够获得不同材料之间的联合，而无需使用可增加工作时间和成本以及使用污染物的化学处理。 

此外，轮胎本身适宜于能够通过简单和便宜的方式并使用在现代轮胎生产周期中已经具有的机械和装置来制造，其中弹性体材料的结构元件可按本申请人名义的文献WO 00/35666A1那样，通过将弹性体原材料的长条形元件卷绕成以肩并肩关系设置在成型支撑上的线圈来实现。 

Claims (59)

1.一种用于车辆车轮的充气轮胎，包括：

胎体结构(2)，包括具有结合在弹性体基体中的加强线元件的至少一个胎体帘布层(6)；

与所述胎体结构(2)连接的弹性体材料的结构元件(28，29，30)；

其中所述结构元件(28，29，30)中的至少一个包括：

至少一个由第一弹性体材料形成的第一部件(8)，

至少一个由不同于所述第一弹性体材料的第二弹性体材料形成的第二部件(9)；

其中，所述第一和第二部件(8，9)具有波状界面轮廓(10)；

其中，所述界面轮廓(10)在第一和第二部件(8，9)之间限定了机械接合元件(10a)，

其特征在于，所述波状界面轮廓(10)包括沿它们的纵向延伸在其基础部分(21，22)处相互结合的第一和第二长条形元件(13，14)，其中所述第一和第二长条形元件(13，14)形成根据肩并肩关系的圆周线圈围绕胎体帘布层(6)的几何轴(X)延伸的连续带状元件(20)。

2.如权利要求1所述的轮胎，其中，胎面带(28)在径向外部位置敷设到胎体结构(2)上，该胎面带使得所述第二部件(9)设置在所述第一部件(8)的径向外部位置。

3.如权利要求1或2所述的轮胎，其中，一对侧壁(29)在横向相对的位置敷设到胎体结构(2)，至少一个所述侧壁(29)使得所述第二部件(9)设置在所述第一部件(8)的轴向外部位置。

4.如权利要求1所述的轮胎，其中，一对辅助支撑衬垫(30)与胎体结构(2)相连，至少一个所述辅助支撑衬垫(30)使得所述第二部件(9)设置在所述第一部件(8)的轴向外部位置。

5.如权利要求1所述的轮胎，其中，衬里和底衬在径向内部位置敷设到胎体结构(2)上，所述底衬包括位于形成所述衬里的所述第一部件(8)的径向外部位置的所述第二部件(9)。

6.如权利要求1所述的轮胎，其中，所述界面轮廓(10)具有波高(H)和波距(P)，其中波高(H)等于或大于波距(P)的十分之一。

7.如权利要求6所述的轮胎，其中，波高(H)大于波距(P)的二分之一。

8.如权利要求6所述的轮胎，其中，波高(H)大于波距(P)的四倍。

9.如权利要求1所述的轮胎，其中，所述机械接合元件(10a)具有相互限制的底切部分(10b)。

10.如权利要求1所述的轮胎，其中，所述波状界面轮廓(10)包括多个波，它们具有相对于垂直于波状轮廓的延伸的中线(L)的方向倾斜的延伸。

11.如权利要求10所述的轮胎，其中，每一个波在所述波的顶点的二等分线(K)和垂直于中线(L)的所述方向(Q)之间具有30°至88°之间的倾角(α)。

12.如权利要求11所述的轮胎，其中，所述倾角(α)在60°至85°之间。

13.如权利要求1所述的轮胎，其中，与所述第一部件(8)结合的是与至少所述第一弹性体材料共交联的弹性体材料的第三部件(11)。

14.如权利要求13所述的轮胎，其中，与所述第二部件(9)结合的是与所述第一和第二弹性体材料中的至少一种共交联的弹性体材料的第四部件(12)。

15.如权利要求1所述的轮胎，其中，所述第二部件(9)沿第一部件(8)的至少一个表面部分延伸。

16.如权利要求1所述的轮胎，其中，所述第一弹性体材料与胎体结构(2)的弹性体基体共交联。

17.一种制造用于车辆车轮的轮胎的方法，包括以下步骤：

形成胎体结构(2)，该胎体结构包括结合在弹性体基体中的加强线元件；

使弹性体材料的结构元件(28，29，30)与所述胎体结构(2)连接；

其中使弹性体材料的结构元件(28，29，30)与胎体结构(2)连接的步骤包括：

制备至少一个包括第一弹性体原材料的第一长条形元件(13)，和至少一个包括具有不同于所述第一弹性体原材料组成的第二弹性体原材料的第二长条形元件(14)；

将所述第一长条形元件(13)敷设到成型支撑(18)上，并配置成绕所述成型支撑(18)的几何轴(X)卷绕的线圈，以便形成所述结构元件(28，29，30)的第一部件(8)；

将所述第二长条形元件(14)敷设到成型支撑(18)上，并配置成绕所述成型支撑(18)的几何轴(X)卷绕的线圈，以便形成叠置在所述第一部件(8)上的所述结构元件(28，29，30)的第二部件(9)；

其中，实现使第一和第二长条形元件(13，14)沿它们的纵向延伸相互结合的步骤，以便在敷设步骤中形成根据肩并肩关系的圆周线圈围绕所述成型支撑(18)的几何轴(X)缠绕的连续带状元件(20)，从而产生在第一和第二长条形元件(13，14)的基础部分(21，22)处、在所述第一和第二部件(8，9)之间的波状界面轮廓(10)，其中所述界面轮廓(10)在第一和第二部件之间限定了机械接合元件(10a)；

对所述轮胎进行硫化处理。

18.如权利要求17所述的方法，其中第一和第二长条形元件(13，14)的敷设在预先设置在成型支撑(18)上的胎体结构(2)的径向外部位置进行，以便形成所述轮胎(1)的胎面带(28)。

19.如权利要求17或18所述的方法，还包括设置至少一个带结构(7a，7b)和使所述至少一个带结构(7a，7b)与胎体结构(2)连接的步骤，其中第一和第二长条形元件(13，14)的敷设在使带结构与胎体结构(2)连接之前或之后，在所述至少一个带结构(7a，7b)的径向外部位置进行，以便形成所述轮胎(1)的胎面带(28)。

20.如权利要求17所述的方法，其中第一和第二长条形元件(13，14)的敷设在胎体结构(2)上横向进行，以便形成所述轮胎(1)的至少一个侧壁(29)。

21.如权利要求17所述的方法，其中第一和第二长条形元件(13，14)的敷设在成型支撑(18)的轴向外部位置进行，以便在将胎体结构(2)敷设到成型支撑(18)上之前形成至少一个支撑衬垫(30)，从而将所述至少一个支撑衬垫(30)横向地施加至胎体结构(2)本身的内部。

22.如权利要求17所述的方法，其中所述界面轮廓(10)具有波高(H)和波距(P)，其中波高(H)至少是波距(P)的十分之一。

23.如权利要求22所述的方法，其中，波高(H)大于波距(P)的二分之一。

24.如权利要求22所述的方法，其中，波高(H)大于波距(P)的四倍。

25.如权利要求17所述的方法，其中，所述波状界面轮廓(10)包括多个波，它们具有相对于垂直于波状轮廓的延伸的中线(L)的方向(Q)倾斜的延伸。

26.如权利要求25所述的方法，其中，每一个波在所述波的顶点的二等分线(K)和垂直于中线(L)的所述方向(Q)之间具有30°至88°之间的倾角(α)。

27.如权利要求26所述的方法，其中，所述倾角(α)在60°至85°之间。

28.如权利要求17所述的方法，其中，所述机械接合元件(10)具有相互限制的底切部分(10b)。

29.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二长条形元件(13，14)中的至少一个具有扁平的横截面构造。

30.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二长条形元件(13，14)中的至少一个具有大体上三角形的横截面构造。

31.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二长条形元件(13，14)中的至少一个具有大体上梯形的横截面构造。

32.如权利要求17所述的方法，其中，结合步骤在敷设步骤之前进行。

33.如权利要求17所述的方法，其中，所述连续带状元件(20)的制备包括步骤：

经第一进给部件(15)进给第一长条形元件(13)；

在第一长条形元件(13)的进给的同时，经第二进给部件(16)进给第二长条形元件(14)；

沿相互会聚的方向朝向相互结合点引导第一和第二长条形元件(13，14)。

34.如权利要求33所述的方法，其中，第一和第二长条形元件(13，14)的进给分别通过属于所述第一和第二进给部件的部分的第一和第二挤压机(15，16)的挤压来进行。

35.如权利要求17所述的方法，其中，所述连续带状元件(20)通过第一和第二长条形元件(13，14)并经由同一个挤压机(26)的共同挤压来制备。

36.如权利要求17所述的方法，其中结合步骤与所述连续带状元件(20)在置于成型支撑(18)上的第一和第二长条形元件(13，14)之间的相互结合点处被卷绕到成型支撑(18)上同时进行。

37.如权利要求17所述的方法，其中结合步骤与所述连续带状元件(20)在置于成型支撑(18)上游的第一和第二长条形元件(13，14)之间的相互结合点处被卷绕到成型支撑(18)上同时进行。

38.如权利要求17所述的方法，其中，第一和第二长条形元件(13，14)在沿圆周方向相互间隔开的点(A，B)处同时敷设到成型支撑(18)上。

39.如权利要求17所述的方法，其中，在结合步骤后，所述长条形元件(13，14)中的一个的基础部分与其它长条形元件的基础部分成整体，并且所述第一和第二长条形元件(13，14)中的至少一个具有从与基础部分(21，22)的相互对准方向(D)横向的基础部分(21，22)突出的顶点(23，24)。

40.如权利要求39所述的方法，其中第一和第二长条形元件(13，14)在沿相对于基础部分(21，22)的相互对准方向(D)的横向上的相互偏移位置处结合，以使得每一个长条形元件(13，14)具有沿相对于其它长条形元件的顶点相对的方向上突出的所述顶点(23，24)。

41.如权利要求39或40所述的方法，其中所述长条形元件(13，14)的顶点(23，24)抵靠其它长条形元件的基础部分(21，22)向上翻。

42.如权利要求17所述的方法，其中，每一所述第一和第二长条形元件(13，14)的敷设包括步骤：

从设置在成型支撑(18)附近的进给部件(15，16，17)进给所述长条形元件(13，14)，以用于将所述长条形元件敷设到该支撑本身上；

使成型支撑(18)绕几何旋转轴(X)作圆周分布的旋转运动，以使得所述长条形元件(13，14)在成型支撑(18)上呈圆周分布；

在成型支撑(18)和进给部件(15，16，17)之间执行横向分布的受控的相对移动，以便形成所述线圈。

43.如权利要求17所述的方法，还包括在敷设所述第一部件(8)之前，将至少一个第三部件(11)敷设到成型支撑(18)上的步骤，所述第三部件(11)是与至少所述第一弹性体原材料共交联的弹性体材料。

44.如权利要求17所述的方法，还包括在敷设所述第二部件(9)之后敷设第四部件(12)的步骤，所述第四部件(12)是与至少所述第二弹性体原材料共交联的弹性体材料。

45.如权利要求17所述的方法，其中所述第一弹性体原材料与胎体结构(2)的弹性体基体共交联。

46.一种制造用于车辆车轮的充气轮胎的装置，包括：

被设计用来形成胎体结构(2)的装置，该胎体结构(2)包括结合在弹性体基体中的加强线元件；

用于使弹性体材料的结构元件(28，29，30)与所述胎体结构(2)连接的装置(31)；

对所述轮胎进行硫化处理的装置，

其中用于使弹性体材料的结构元件(28，29，30)与胎体结构(2)连接的装置包括至少一个用于制造所述结构元件的单元(31)，该单元包括：

进给部件(15，16)，用于提供至少一个包括第一弹性体原材料的第一长条形元件(13)，和至少一个包括具有不同于第一弹性体原材料组成的第二弹性体原材料的第二长条形元件(14)；

敷设部件(17，25)，用于将所述第一和第二长条形元件(13，14)敷设到成型支撑(18)上，并配置成绕所述成型支撑(18)的几何轴(X)卷绕的线圈，以便分别形成所述结构元件(28，29，30)的第一部件(8)和叠置在所述第一部件(8)上的所述结构元件(28，29，30)的第二部件(9)；

还包括用于使第一和第二长条形元件(13，14)沿它们的纵向延伸相互结合以形成连续带状元件(20)的装置，

其中所述敷设部件(17，25)用于根据肩并肩关系的圆周线圈围绕所述成型支撑(18)的几何轴(X)缠绕所述连续带状元件(20)，从而在所述第一和第二部件(8，9)之间在第一和第二长条形元件(13，14)的基础部分处(21，22)产生波状界面轮廓(10)，其中所述界面轮廓(10)在第一和第二部件(8，9)之间限定了机械接合元件(10a)。

47.如权利要求46所述的装置，其中，所述至少一个用于制造结构元件的单元(31)专用于在胎体结构(2)的径向外部位置制造胎面带。

48.如权利要求46或47所述的装置，还包括用于制造至少一个带结构(7a，7b)的装置和使所述至少一个带结构(7a，7b)与胎体结构(2)在径向外部位置连接的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件的单元(31)专用于在所述至少一个带结构(7a，7b)的径向外部位置制造胎面带(28)。

49.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件的单元(31)专用于制造横向设置在胎体结构(2)上的侧壁(29)。

50.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件的单元(31)专用于制造与胎体结构(2)相连的辅助支撑衬垫(30)。

51.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件的单元(31)包括：

被设定用来进给第一长条形元件(13)的第一进给部件(15)；

被设定用来进给第二长条形元件(14)的第二进给部件(16)；

用于沿相互会聚的方向朝向相互结合点引导第一和第二长条形元件(13，14)的装置(17，25)。

52.如权利要求51所述的装置，其中，第一和第二长条形元件(13，14)之间的所述相互结合点位于成型支撑(18)上。

53.如权利要求51所述的装置，其中，第一和第二长条形元件(13，14)之间的所述相互结合点位于成型支撑(18)的上游。

54.如权利要求51所述的装置，其中，引导装置将成型支撑(18)上的第一和第二长条形元件(13，14)传送至沿圆周方向相互间隔开的点(A，B)。

55.如权利要求51-54中的一个所述的装置，其中所述第一和第二进给部件分别包括第一和第二挤压机(15，16)。

56.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件(28，29，30)的单元(31)包括至少一个用于共同挤压出第一和第二长条形元件(13，14)的挤压机(26)，以便制造所述连续带状元件(20)。

57.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件(28，29，30)的单元(31)包括：

至少一个设置在成型支撑(18)附近的进给部件(15，16，17)，用于将所述长条形元件(13，14)中的至少一个敷设到该支撑本身上；

旋转驱动装置，用于使成型支撑(18)绕几何旋转轴(X)作圆周分布的旋转运动，以使得所述长条形元件(13，14)在成型支撑(18)上呈圆周分布；

平移驱动装置，用于在成型支撑(18)和进给部件(15，16，17)之间执行横向分布的受控的相对移动，以便形成所述线圈。

58.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件(28，29，30)的单元(31)还包括用于将至少一个与至少所述第一弹性体原材料共交联的弹性体材料的第三部件(11)敷设到成型支撑(18)上的装置。

59.如权利要求46所述的装置，其中所述至少一个用于制造结构元件(28，29，30)的单元(31)还包括用于将与至少所述第二弹性体原材料共交联的弹性体材料的第四部件(12)敷设到成型支撑(18)上的装置。

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