CN101087696A - 至少一个胎圈具有肋条的轮胎 - Google Patents

Abstract

一种轮胎，包括两个胎圈，其中至少一个胎圈1具有向外倾斜的胎圈座11，该胎圈座11轴向和径向向外伸出一个侧向部分12，该胎圈1包括一个固定装置，该固定装置由至少一个圆周胎圈加强件5和用橡胶混合物制成的楔形成型件7构成，在每个胎圈中有一个径向胎体加强件4固定在圆周胎圈加强件5上，轮胎的特征在于向外倾斜的胎圈座11包括至少一个圆周连续肋条9，形成一个整个的圆周，上述至少一个肋条9是轴向位于一个平面的外侧，该平面垂直于轮胎旋转轴线，并且与圆周胎圈加强件5的外侧轴向相切，以便产生一条连续的接触压力线，等于或大于轮胎的胎压。

Description

至少一个胎圈具有肋条的轮胎

发明领域

(0001)本发明涉及带有径向胎体加强件的轮胎，上述轮胎可用来安装在轮辋上，轮辋具有至少一个向外倾斜的轮辋座，轮辋座轴向向外伸展很小的高度。本发明特别涉及这样轮胎的胎圈。

现有技术

(0002)国际申请WO95/23073已经公开了一种轮胎，其包括能安装在轮辋上的胎圈，胎圈座向外倾斜。

(0003)在国际申请WO95/23073已经公开了这种轮胎组件的胎圈的结构，轮胎特别包括一个构成“胎跟”的部分和一个胎趾，胎跟轴向定位在轮胎的内侧，胎趾当轮胎安装到其轮辋上的时候位于轴向外侧。每个胎圈的外部形状包括一个连续部分，也就是胎圈座，胎圈座与轮辋座接触，并且在轴向外侧，侧向胎圈部分与在轮辋座的延伸部分轴向外侧的突起的侧壁接触。

(0004)这种轮胎还包括一个胎体加强件，其端部在每个胎圈中固定到一个固定装置上，上述固定装置是由至少一个圆周胎圈加强件(例如胎圈钢丝或缠绕在圆周上的纱线或钢丝绳)和橡胶混合物制成的楔形物构成的，楔形物具有很高的硬度并且大致为三角形。从子午线截面(也就是包括轮胎旋转轴线的平面)来看，该楔形物由一个径向外侧面、一个径向内侧面和一个联接了上述两个表面并轴向向外定位的表面形成，这样楔形物在上述侧面相对面上的顶点就径向朝着圆周胎圈加强件的内侧。胎体加强件的每一端都通过一个上卷件(upturn)固定在上述固定装置上，上卷件至少部分缠绕在圆周胎圈加强件上，并且伸入具有很高硬度的橡胶混合物制成的楔形物中或周围。

(0005)这种类型的轮胎组件会越来越失去内部压力。虽然这样的轮胎组件可以在胎压较低甚至胎压偶然为零的情况下行驶，但是在正常工作条件下，它必须要正确充气。在极限值以下的长时间行驶会导致轮胎结构损坏，使其在正常压力下再次充气后无法使用。

(0006)当轮胎承受转向压力的时候，轮胎的胎圈在车轮旋转过程中相对于安装轮辋发生移动就会引起胎压损失。

(0007)在现有技术中，当将轮胎安装到其安装轮辋上的时候，就会出现困难，特别是很难得到能允许随后给轮胎充气的初级密封。日本文献02-241808公开了一种轮胎胎圈，其包括位于上述胎圈座上的两个肋条，它们在开始状态下是相互接触的来提供该初级密封。该文献没有说明胎圈的实际结构和用于解决在行驶过程中胎压丧失的接触压力。在文献WO00/06399中，在胎圈座上的脊部是位于胎圈钢丝的下面。很明显，必须要指出的是在在上述文献中所公开的现有轮胎中没有具有倾斜胎圈座的轮胎，特别是特别是更换胎圈需要工具，如US5936366中所公开的那样，意味着在更换轮胎后，胎圈与轮辋接触才可以充气。

发明内容

(0008)本发明的目的是提供一种当上述轮胎组件行驶的时候防止胎压损失的技术方案。

(0009)根据本发明的轮胎，包括：

●两个胎圈，其中至少一个胎圈具有向外倾斜的胎圈座，也就是说，这样，相对于轮胎的旋转轴线，上述胎圈座上轴向最靠近

轮胎内侧的点比相同胎圈座上轴向最靠近轮胎外侧的点更远离旋转轴线，该胎圈座通过一个侧向部分朝着外侧轴向和径向延伸，在该侧向部分和胎圈座之间通过一个连接部分连接起来，该胎圈包括一个固定装置，该固定装置由至少一个圆周胎圈加强件和用高硬度(例如，在至少25Mpa应力作用下系数为10％)的橡胶混合物制成的成型件构成，该固定装置的形状为大致三角形，由从一个径向外侧面、一个径向内侧面和一个将上述两个表面连接起来的轴向外表面形成，位于成型件轴向外表面相对表面上的顶点就位于圆周胎圈加强件的下面；

●一个径向胎体加强件，由橡胶混合物制成，并被很多加强件(纱线、绳索)加强，这些加强件在轮胎中与圆周方向所成角度等于或接近90°，该轮胎加强件被固定在每个胎圈中，胎圈具有向外倾斜的胎圈座，圆周加强件径向穿过上述部件的内侧，并且从轮胎的内侧朝外延伸，以便形成一个上卷件，该上卷件延伸到橡胶混合物制成的成型件的上面或内部，

●这种轮胎的特征在于向外倾斜的胎圈座包括至少一个圆周连续肋条，形成一个整个的圆周，上述至少一个肋条是轴向位于一个平面的外侧，该平面垂直于轮胎旋转轴线，并且与圆周胎圈加强件的外侧轴向相切，以便产生一条连续的接触压力线，等于或大于轮胎的胎压。

(0010)根据本发明的轮胎的胎圈对应胎圈中与安装轮辋的轮辋座接触，但不与上述轮辋的边缘接触。这通常是指圆周胎圈加强件(通常是指“胎圈钢丝”)的径向内部。该胎圈座在两侧轴向伸出侧向部分，与轮辋边缘接触。

(0011)在这里“连续肋条”是指出其整个厚度是在胎圈座的轮廓的圆周方向上是连续的，上述整个厚度在底座上的宽度为0.5mm，相对于底座的高度为至少0.1mm。优选这样肋条底座的宽度为最多3mm以便作为胎圈圆周运动的旋转点。优选这样肋条的宽度要不影响将轮胎安装到轮辋上：对于私人车辆的轮胎尺寸来说，最大尺寸为1mm的数量级是优选的。胎圈制造材料的机械性能要影响肋条的最小高度：这是因为对于硬度小于第二材料的第一材料来说，必须要使得肋条高度更高。

(0012)优选，位于至少一个胎圈上的肋条是相对于垂直于轮胎旋转轴线且与圆周胎圈加强件的外侧轴向相切的平面来说是轴向定位的，距离至少等于上述垂直于轮胎旋转轴线的平面与胎圈轴向外侧向部分之间距离的一半，侧向部分与轮辋的隆起接触。“隆起”是指轴向位于根据本发明的安装轮辋的外侧的部分。

(0013)优选，肋条的子午线轮廓(即，包括旋转轴线的截面平面)是三角形或矩形的。另一种较好的形状是去顶的圆形。

(0014)一个变型是用一个位于圆周方向的加强件来加强位于胎圈座上的肋条。该加强件(绳索、金属丝或纤维绳)可以是连续的或非连续的。该加强件的存在保护了肋条，特别是防止了橡胶材料在轮辋施加的接触压力作用下发生滑移。另一种变型是用具有适当硬度的弹性材料制造肋条。

(0015)优选连续肋条不是位于胎圈座与胎圈侧向部分连接的部分，以便保证在正常工作条件，特别是在转向的时候与轮辋座接触。

(0016)另一种变型是仅仅在安装在车辆外侧的胎圈上设置这种肋条。

(0017)本发明还涉及一种轮辋，具有如上所述向外倾斜的至少一个轮辋座。特别是，这时，轮辋包括一个轮辋座，其轴向最内侧点是距离旋转轴线的距离小于距离上述轮辋座轴向最内侧点距离旋转轴线的距离。该轮毂还包括一个形成隆起的部分位于上述向外倾斜轮辋座的外侧，一个连接部分将上述轮辋座和上述隆起连接起来。根据本发明的轮辋包括至少一个在圆周方向上延伸的至少一个连续的肋条，该肋条构成了在轮辋座上的一个脊部，并设置在上述轮辋座一半宽度处轴向外侧。肋条截面轮廓优选地是三角形或矩形或去顶圆形。

(0018)优选，至少一个肋条不是位于轮辋座和隆起的连接部。这种肋条的宽度至少为0.5mm，最多为3mm，高度为至少为0.1mm，最多为3mm，肋条可以在轮辋制造时形成，也可以在轮辋制造后通过连接材料形成。根据本发明的轮辋的优点是除了能保持胎压之外，还可以使用没有连续圆周肋条胎圈的轮胎，特别是本发明出现之前的轮胎。

(0019)本发明还涉及一种轮胎组件，包括一个轮胎、至少一个具有向外倾斜胎圈座的胎圈和一个轮辋，至少一个轮辋座向外倾斜以便容纳上述轮胎的胎圈，该轮胎组件的特征在于他包括一个在胎圈座和轮辋座之间产生圆周连续接触压力线的装置。该压力至少等于胎压。

附图简要说明

(0020)本发明将参照附图更容易理解，附图在说明书的后面，用来解释而不是限定本发明的实施例。这些附图包括：

图1是根据现有技术的轮胎胎圈在翻转的时候的子午线截面和重叠图；

图2是根据本发明的轮胎胎圈第一实施例的子午线截面图，该胎圈在其胎圈座上具有连续的肋条；

图3是在根据本发明的轮胎胎圈和其安装轮辋之间的接触压力的图像；

图4是表示另一种胎圈实施例的子午线截面图，其中一个肋条被连续的纤维绳加强；

图5是根据本发明的轮辋的子午线截面图。

最佳实施方式

(0021)为了便于阅读下面的说明书，当附图标记表示至少功能相同的部件的时候，使用相同的附图标记表示类似的部件。

(0022)图1表示在子午线截面上，当车辆行驶或相对于前进方向向右转向的时候，现有技术中的胎圈形状的变化。所选择的位置是位于左前位置的轮胎对应位于车辆外面的胎圈的位置。

(0023)“在子午线截面上”是指附图是在包括轮胎旋转轴线的平面。类似的，“部件的径向内侧”是指在上述部件和轮胎旋转轴线之间的位置，同时“轴向内侧”是指位于用于限制轮胎胎压的内腔内侧。

(0024)图1表示轮辋J(也就是说轮辋座的轴向最外点是位于一个圆圈上，该圆圈的直径小于轴向最内侧点所处的圆圈的直径)的向外倾斜轮辋座2，倾斜角度偏离旋转轴线大约15°左右。该轮辋座2轴向向外伸展出一个隆起3，当轮胎在很低胎压甚至零胎压行驶的时候，隆起可以将轮胎胎圈保持在适当位置上。该轮辋座通过一个连接部分与隆起连接起来，连接部分的形状为圆弧形，将轮辋座和隆起成切线连接。轮辋包括同类型的另一个轮辋座，但是直径不同。

(0025)安装在该轮辋座2上的轮胎胎圈1包括一个胎体加强件4，其部分缠绕在胎圈钢丝5上，以便形成一个上卷件6。胎圈钢丝5可以是编织状的，也就是说胎圈钢丝有一个内芯，一根纱线或绳子成一层或多层缠绕在内芯上。同样的，胎圈钢丝可以由多个绳子代替，绳子缠绕在圆周上，并位于胎体加强件相同一侧或两侧，如同在申请WO01/39999中所介绍的那样。

(0026)胎圈1包括一个胎圈座11，其与安装轮辋的轮辋座2接触，上述胎圈座11轴向和径向向外延伸一个侧向部分12，其本身通过一个连接部分13连接到上述胎圈座上。

(0027)具有所示胎圈的轮胎的尺寸为245-690R500A轮胎，安装轮辋的尺寸为235×500。

(0028)实线所示的部分对应的是轮胎与路面接触区域的胎圈的子午线部分(位于车轮中心的垂直位置)。虚线所使的部分对应的是相同轮胎与实线所示截面部分径向相对区域的胎圈的子午线部分(相反接触区域)。

(0029)通过测试这两个结构，可以得出当轮胎从位置I变换到位置II的时候，相同的轮胎受到很高的应力。在位置I(胎圈如实线所示)，胎圈1朝着轮胎内侧高度弯曲，使得胎圈座11的轴向外部与上述胎圈的侧向部分12不再与轮辋J接触，如果它们仍然接触，也是具有非常小的接触压力(小于胎压)。在位置II(虚线图)，胎圈1朝着轮胎外侧高度弯曲，使得胎圈座11的轴向内部14不再与轮辋7接触。

(0030)在每个车轮旋转的时候，在胎圈座上的胎圈弹性周期是由于轮胎的胎压逐渐损失造成的。

(0031)图2表示的是根据本发明的轮胎胎圈1的子午线截面，其尺寸与图1所示的轮胎相同。当轮胎行驶特别是在转向的时候，该胎圈1可以减少轮胎的胎压损失。

(0032)图2所示的胎圈1包括一个构成圆周胎圈加强件的胎圈钢丝5，一个径向胎体加强件4部分缠绕在胎圈钢丝上(也就是说加强件要使得与圆周方向所成的角度接近或等于90°)。该胎体加强体4包括一个上卷体6，其缠绕在用橡胶混合物制成的楔形成型件7上，上述成型件7的顶点71在胎圈钢丝5下面径向接触。

(0033)在子午线截面上可以看出，该胎圈的几何外形8包括一个与安装轮辋座接触的胎圈座81、一个与轮辋座轴向外侧的隆起接触的侧向部分82和一个将胎圈座和上述侧向部分联接起来的联接成型件83。根据本发明，胎圈座81带有一个构成脊部(也就是说朝者胎圈座81的内侧径向凸起)的肋条9，上述肋条在圆周方向上是连续的，以便在压力大于轮胎内部胎压的情况提供连续的压力线。

(0034)而且，该肋条位于胎圈座81上，位于垂直于轮胎旋转轴线的直线D的外侧，并且轴向与胎圈钢丝5的外侧相切，以便在可观察到的弹性移动、特别是旋转过程中，与胎圈座始终有效接触。

(0035)这里的“压力线”应该理解为，在胎圈座上至少有一个位置使得在车轮旋转一周以上的时候在胎圈和轮辋的接触压力大于等于胎压，在转向的时候，这就处于正常的行驶工况下。

(0036)这种肋条的尺寸是这样的：底座的宽度是大约1mm，距离胎圈座的最大距离为大约0.3mm。在子午线截面中，该肋条9的外形大致为圆弧形。

(0037)与轮辋接触、尤其是制造肋条9的材料的延展系数为12Mpa伸展10％。

(0038)这样，胎圈座的一个区域就与轮辋座永久接触并保持适当的接触压力，不管行驶条件如何都会这样，在胎圈和轮辋之间的接触压力足够保证令人满意的密封效果并可以解决在背景技术中提到的问题。

(0039)这些效果是经过车辆试验验证的，如图3所示，其表示了图2中所示的根据本发明的胎圈1与其安装轮辋J之间接触压力的记录图象。A表示的部分是侧向胎圈部分82作用在轮辋J的隆起3上的接触压力的记录图象，B表示的部分是轮辋座81作用在轮辋J的轮辋座2上的接触压力的记录图象。这些记录图象是在一次完整旋转过程中在车辆外侧(前轴)的胎圈上测量得到的，所处的行驶条件如下：稳定速度为70km/h，转向条件为大约恒定横向加速度为1g(即9.81m/s²)。图3表示了在胎圈轮廓(胎圈座和侧向部分)上所有点上，车轮旋转一周即360°以上(方向如C所示，特别表示车轮的旋转方向)的接触压力。右侧部分是接触压力的灰度色标，在0到25bar之间。图象的中间部分(用字母T表示)是轮胎与地面之间接触区域的中间部分对应的位置。深灰色部分表示的接触压力远大于轮胎的胎压，而浅灰色(甚至是白色)表示的压力小于胎压。

(0040)这个图象表示了由一个很大振幅的接触压力作用在胎圈座靠近上述胎圈座和侧向胎圈部分之间的连接部分的部分上。该接触压力的是由于胎圈在轮辋上的摆动造成的。图象还表示了由于存在连续的肋条，所以就可以保持连续的接触压力线，该压力线与在胎圈座的其他点所观察的情况相比没有变化的振幅，这样的接触压力比胎压(在这里为2.5bar)大十倍。该图还表示了没有与轮辋接触的胎圈的区域，特别是将胎圈座与上述胎圈侧向部分连接起来的部分。

(0041)优选，如上所述具有至少一个肋条的轮胎是安装在车辆上，使得肋条轴向位于车辆的外侧。

(0042)在本发明的另一个实施例中，如图4所示，胎圈是位于带有至少一个肋条(在本实施例中是两个肋条9)的至少一个胎圈座上，每个肋条被一个加强件91来加强，加强件可以是沿着圆周方向分布的一根绳索或一组绳索。这些加强件91的硬度优选大于肋条9的橡胶混合物的硬度，以便抵抗滑移，也就是说上述肋条的厚度随着时间会逐渐减小，这就会导致在上述肋条和上述轮辋座之间的接触压力减小。在另一个实施例(未示出)中，加强件91可以在圆周方向上是不连续的。这些加强件91可以是纤维、塑料或金属材料。

(0043)在本发明的另一个实施例中，接触肋条不是位于胎圈座上，而是直接位于安装轮辋的至少一个轮辋座上，优选位于两者之上。图5表示了一个根据本发明的235×500的轮辋，其包括一个向外倾斜的轮辋座2，其朝着外侧轴向伸展出一个隆起3，一段圆弧将上述轮辋座和上述隆起连接起来。一个肋条9’在一次完整旋转过程中是连续的，并且为三角形，肋条作为脊部形成在轮辋座上以便在正常行驶条件下特别是在转向的时候与轮胎的胎圈座永久接触。该肋条9’是位于轮辋座2上以便轴向位于垂直于旋转轴线的平面的外侧，该平面通过子午线截面的轮辋座的中间I(该平面在图5的试图中用直线P来表示)。优选，该肋条9’不是位于该轮辋座和轴向外部脊部之间的连接处。肋条9’可以通过将材料机加工到所需形状来形成在轮辋座上。

(0044)每个肋条9’的高度可以等于在胎圈座上的肋条的高度(例如0.3mm)。

(0045)本发明位于轮辋上的实施例等同于在胎圈上的实施例，因为包括相同的发明内容，也就是在胎圈和轮辋之间产生了连续的接触压力线。直接产生在轮辋座上的肋条的优点是可用于在胎圈座上没有连续肋条的轮胎，并且能长久保持固定的形状。

(0046)本说明并不限于所描述和所表示的实施例，在不脱离发明范围的情况下可以作出各种改进。特别是，包括至少一个胎圈、且在至少一个胎圈座上带有至少一根连续肋条的轮胎可以安装在具有一个轮辋座且轮辋座上带有至少一个肋条的轮辋上(在这种情况下，优选肋条是偏置的)。

Claims (7)

1、一种能在正常胎压下膨胀的轮胎，包括：

两个胎圈，其中至少一个胎圈(1)具有向外倾斜的胎圈座(11)，也就是说，这样，相对于轮胎的旋转轴线，上述胎圈座(11)上轴向最靠近轮胎内侧的点比相同胎圈座(11)上轴向最靠近轮胎外侧的点更远离旋转轴线，该胎圈(1)包括一个固定装置，该固定装置由至少一个圆周胎圈加强件(5)和用高硬度的橡胶混合物制成的成型件(7)构成，该固定装置的形状为大致三角形，由从一个径向外侧面、一个径向内侧面和一个将上述两个表面连接起来的轴向外表面形成，位于成型件轴向外表面相对表面上的顶点(71)就位于圆周胎圈加强件(5)的下面；

一个径向胎体加强件(2)，由橡胶混合物制成，并被多个加强件(纱线、绳索)加强，这些加强件在轮胎中向着圆周方向形成等于或者接近90°的角度，该胎体加强件(2)被固定在每个胎圈(1)中，胎圈具有向外倾斜的胎圈座(11)，固定装置径向穿过圆周胎圈加强件的内侧，并且从轮胎的内侧朝外延伸，以便形成一个上卷件(6)，该上卷件延伸到橡胶混合物制成的成型件(7)的上面或内部，

这种轮胎的特征在于至少一个胎圈座(11)包括至少一个圆周连续肋条(9)，形成一个整个的圆周，上述至少一个肋条(9)是轴向位于一个平面的外侧，该平面垂直于轮胎旋转轴线，并且与圆周胎圈加强件(5)的外侧轴向相切，以便产生一条连续的接触压力线，等于或大于轮胎的胎压。

2.如权利要求1中所述的轮胎，其特征在于：肋条(9)底座宽度至少为0.5mm，最多为3mm，肋条(9)相对于轮辋座的高度为至少为0.1mm，最多为1.0mm。

3.如权利要求1和2中所述的轮胎，其特征在于，位于至少一个胎圈上的肋条是相对于垂直于轮胎旋转轴线且与圆周胎圈加强件的外侧轴向相切的平面来说是轴向定位的，距离至少等于上述垂直于轮胎旋转轴线的平面与胎圈轴向外侧向部分之间距离的一半，侧向部分与轮辋的隆起接触。

4.如权利要求1到3所述的轮胎，其特征在于：至少一个连续肋条(9)被一个位于上述肋条上的圆周加强件(91)加强。

5.如权利要求4所述的轮胎，其特征在于：圆周加强件(91)在圆周方向上不连续的。

6.如权利要求1到5中一个所述的轮胎，其特征在于：肋条(9)的子午线轮廓是矩形的。

7.如权利要求1到6中一个所述的轮胎，其特征在于：至少一个肋条(9)的位置是当上述轮胎安装到上述车辆上的时候，其位于车辆外侧。