CN101219632B - 具有复合的帘布层结构与包络翻边的轮胎 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有复合的帘布层结构与包络翻边的轮胎及构建轮胎的方法，其中，该轮胎具有胎体，该胎体具有一对胎侧帘布层与桥接帘布层，每个帘布层由帘线加强，每个胎侧帘布层具有容纳于桥接帘布层与带束加强结构之间的第一端部；每个胎侧帘布层沿着胎侧轴向向外地延伸，并且径向向内地延伸到胎圈芯，并且从位于胎圈芯轴向外部的位置折叠到轴向向内的位置，并且围绕胎圈芯到达轴向内翻边端部；所述桥接帘布层具有端部，端部与所述胎侧帘布层的相应内翻边端部叠合起来。

Description

具有复合的帘布层结构与包络翻边的轮胎

本申请要求享有申请日为2006年12月21日的美国临时申请第60/876,329号的权益，并且通过引用将其结合。

技术领域

本发明涉及制造轮胎内的帘布层结构的新方法，以及一种由这种方法制造的子午线帘布层(radial ply)充气轮胎。

背景技术

利用“外翻”配置在现有技术中是已知的，其中帘布层围绕胎圈而包裹，从而使翻边端部定位于轮胎的内部或圈顶件的内部。帘布层翻边的位置颠倒导致了施加于帘布层(图未示)上的力的方向颠倒，从而将趾部扭向到轮辋内。此外，该颠倒的扭向作用利用了胎圈内的材料，从而更有效地允许胎圈的尺寸成比例地减小。其它相关的构件然后也可以减小。甚至用于制造轮胎的材料量的稍微减小，可给从事大批量制造轮胎的制造商带来显著的材料费用降低。需要一种具有减小的重量的轮胎，其提供了所需要的性能特性，并且可以用较少的材料以较低的成本制造出来。

发明内容

本发明在第一方面提供了一种用于构建轮胎的方法，该轮胎具有胎体(carcass)组件，该胎体组件具有一对胎圈芯与子午线帘布层加强结构；该方法包括步骤：施加内衬垫；在所述内衬垫上施加桥接帘布层；在圆柱方向上施加一对子午线帘线加强的胎侧帘布层，胎侧帘布层在轮胎的胎冠区域内隔开；桥接帘布层与胎侧帘布层的端部叠合起来；在每个胎侧帘布层上方设置胎圈芯；翻卷每个胎侧帘布层，从而形成翻边端部，每个胎侧帘布层的翻边端部与桥接帘布层的端部叠合起来；轴向向内地移动胎体组件，同时环形地成形胎体组件，从而形成位于胎圈芯轴向内部的帘布层翻边。

本发明在第二方面提供了一种充气式子午线帘布层胎面轮胎，其包括：一对轴向地隔开的胎圈芯；具有一对胎侧帘布层与桥接帘布层的胎体，每个帘布层由平行且径向地延伸的帘线加强，每个胎侧帘布层具有容纳于桥接帘布层与带束加强结构之间的第一端部；每个胎侧帘布层沿着胎侧轴向向外地延伸，并且径向向内地延伸到胎圈芯，并且从位于胎圈芯轴向外部的位置折叠到轴向向内的位置，并且围绕胎圈芯到达轴向内翻边端部；所述桥接帘布层具有端部，该端部与所述胎侧帘布层及胎面的相应内翻边端部叠合。

附图说明

本发明将通过举例的形式并结合附图而描述，其中：

图1为根据本发明的轮胎的截面图，而图1A为图1中的轮胎的一半的放大视图；

图2为轮胎构件在施加到轮胎成型筒之前的分解图；

图3A、图3B和图3C为图1中的轮胎胎体的示意图，轮胎胎体根据本发明的方法而制成。

具体实施方式

定义

“高宽比”是指其断面高度与其断面宽度的比值。

“轴向的”或“轴向地”是指平行于轮胎转动轴线的线或方向。

“胎圈”或“胎圈芯”大体上是指包括环形张紧件的轮胎部分，径向内胎圈与将轮胎固定到轮辋上有关，该轮辋由帘布层帘线包裹，并且成形为具有或不具有其它的加强元件，例如胶织物、凿、三角胶或填料、束角保护件以及胎圈包布。

“带束结构”或“加强带束”是指至少两个平行的帘线环形层，其被编织或非编织，位于胎面以下，并没有固定到胎面上，并且具有相对于轮胎的赤道平面且范围在17度到27度内的左帘线角与右帘线角。

“圆周”是指沿着环形胎面的表面的周缘延伸的线或方向，该周缘垂直于轴向方向。

“胎体”是指与带束结构、胎面、底胎面分离的轮胎结构，其位于帘布层上方，但包括胎圈。

“盖体”是指胎体、带束结构、胎圈、胎侧以及轮胎的所有其它构件，除了胎面和底胎面之外。

“胎圈包布”是指狭窄的材料带，其围绕胎圈的外部而放置，用于避免帘线帘布层与轮辋的接触，并柔性地分布在轮辋上方。

“帘线”是指加强线股的其中之一，轮胎的帘布层包括帘线。

“赤道平面(EP)”是指与轮胎的转动轴线垂直并通过其胎面中心的平面。

“接地面”是指轮胎胎面在零速度且在常规负载及压力下与平坦表面接触的接触面或接触区域。

“内衬垫”是指一层或多层人造橡胶或其它材料，其形成了无内胎轮胎的内表面并且包含位于轮胎内的充气流体。

“常规充气压力”是指由适当的标准组织赋予轮胎运行条件的特定设计充气压力和负载。

“常规负载”是指由适当的标准组织赋予轮胎运行条件的特定设计充气压力。

“帘布层”是指一层涂设有橡胶的平行帘线。

“充气轮胎”是指大体上为环形形状(通常为开口圆环面)的层叠机械装置，其具有胎圈芯和胎面，并且由橡胶、化学物质、布料及钢或其它材料制成。当安装到机动车辆的车轮上的时候，轮胎通过其胎面而提供牵引力，并且包含支撑车辆负载的流体。

“径向的”或“径向地”是指径向地指向或离开轮胎转动轴线的方向。

“子午线帘布层轮胎”是指带状或周向地限制的充气轮胎，至少一个帘布层在充气轮胎内具有帘线，该帘线在胎圈之间延伸，该帘线相对于轮胎的赤道平面成65度到90度的帘线角度。

“断面高度”是指从标称轮辋直径到轮胎在其赤道平面的外径之间的径向距离。

“断面宽度”是指当轮胎已经在常规压力下充气24小时的时候或之后，但不具有负载的情况下，平行于轮胎轴线并且位于其胎侧外部之间的最大线性距离，没有包括由打标签、装饰或保护带的缘故而引起的胎侧升高。

“胎侧”是指包括轮胎外表面的一部分并且位于胎面和胎圈之间的构件。

“胎肩”是指胎侧恰好位于胎面边缘的上部。

“胎侧”是指轮胎在胎面和胎圈之间的部分。

“工业标准尺寸”是指由轮胎制造商所用，以便确定轮胎特性的一系列字母和数字。该系列包括这些因素比如轮胎宽度、高宽比、径向/偏移类型、轮辋直径、速度等级和负载等级。

“胎面”是指模制橡胶构件，当该构件胶合到轮胎盖体的时候，该构件包括轮胎的部分，当轮胎在常规情况下被充气并且位于常规负载下的时候，该部分与道路接触。

“胎面宽度”或“胎面弧度宽度”是指道路接触胎面表面在轴向方向上，即在与轮胎的转动轴线平行的平面内的弧长。

图1展示了根据本发明的轮胎10的大体构造的截面图。本发明的轮胎10可以为客车轮胎、子午线轻型卡车轮胎或者子午线商业卡车轮胎。轮胎10具有胎面部12和一对胎侧16，其中胎侧16在胎肩区域14内连接到胎面部12上。轮胎10可以具有一个或多个加强带束24，其侧向地在胎面以下延伸。轮胎10包括额外的桥接帘布层50，其定位于带束24的下方，并且跨越了分裂开的胎侧帘布层17a和17b之间的胎冠部下方的间隙。桥接帘布层50的位置可以变化。

轮胎的胎体18包括气密性的内衬垫42，其沿着轮胎的最内部而在胎圈之间延伸。衬垫42可以包括比如卤化丁基橡胶。

胎体进一步包括单一帘布层17，其分裂成两个胎侧帘布层17a、17b，并且不具有中心胎冠部。分裂开的帘布层17a、17b具有第一端部17a、17b，第一端部17a、17b定位于胎面带束24与桥接帘布层50之间。分裂开的帘布层17a、17b沿着轮胎的胎侧向下延伸，并且围绕胎圈26和圈顶件22而从轮胎的外部包裹到内部，即颠倒的翻边。分裂开的帘布层在定位于轮胎的胎侧内的翻边端部20a、20b内终止。端部20a、20b从胎圈中心径向外地延伸一定距离H，其中H的范围根据轮胎尺寸而从大约1.5英寸到大约9英寸。优选地，端部20a、20b与桥接帘布层50的端部50a、50b叠合。叠合量的范围从大约0.1英寸到大约6英寸，更优选地从大约1英寸到大约5英寸。因为胎侧帘布层与桥接帘布层叠合，轮胎的胎侧区域内有效地具有两层帘布层，从而防止额外的胎侧损坏，并且提高了综合耐用性。

本发明的制造方法允许在平坦且为圆柱形的成型筒5上制造轮胎，如图2、图3A、3B和3C所示。

如图2所示，可选的衬垫层42可首先施加到轮胎成型筒5上。一对橡胶胎侧带16放置在筒上，并且位于内衬垫42的轴向外部。桥接帘布层50施加到成型筒5上，并且放置在显示为位于内衬垫上方的中心线的中心。

一对胎侧帘布层17a、17b施加到成型筒5上，并且位于胎侧16的上方，且轴向的内翻边端部20a、20b与桥接帘布层50的相应端部50a、50b邻接。更优选地，翻边端部20a、20b施加到桥接帘布层的上方，从而使翻边端部20a、20b与桥接帘布层端部50a在大约从1英寸到大约5英寸的范围内叠合。虽然未显示，桥接帘布层50可放置在一对胎侧帘布层17a、17b的前面或后面。

如果需要的话，一对可选的胶织物(flipper)40可定位于一个区域内，该区域接近胎圈芯26的位置。

胎圈芯26然后穿越圆柱形地形成的构件上方的成型筒5，并且以胎圈芯之间的预定间隔L而放置在筒5上。优选地，胎圈芯锁定到位于成型筒上的位置内。

工具6位于成型筒5的每个端部上，用于翻卷并折叠胎侧帘布层17a、17b。当工具6起作用时，胎侧帘布层17a、17b被折叠成与每个侧边上的桥接帘布层50的侧向边缘部分50a和50b叠合起来。然后组件可被缝合起来，从而将胎体组件18固定起来。

胎体组件18可以可选地包括一对胎圈包布带21，其作为初始施加的构件而施加到直接地位于胎圈下方的区域内。

一旦所有的胎体构件组装起来，胎体组件18可通过轴向向内地移动胎圈26和胎体构件而环形地形成，因为组件径向地向环形形状膨胀。

然后第一带束层24a施加到胎体上，从而覆盖桥接帘布层50和胎侧帘布层17a、17b的叠合部。叠合的带束层24a提供了额外的用于将组件固持起来的结构。如图所示，带束层具有宽度W_B1。然后可以施加宽度稍窄的第二带束层24b，第二带束层24b具有相对于第一层24a倾斜的帘线。第二带束层具有宽度W_B2。

如果第一带束层具有在零度朝向的帘线的话，那么第二带束层24b和第三带束层24c可作为备选构造而被采用。

作为结果的方法产生了展示于图1中的轮胎，其中分裂开的帘布层17a和17b的端部夹在桥接帘布层50与第一带束层24a之间。桥接帘布层将帘布层端部17a、17b之间的间隙桥接起来，从而加强了轮胎的胎冠部，并且优选地沿着胎肩而向下延伸，以便与翻边端部20a、20b邻接或叠合。

这种构造在轮胎的胎冠区域内产生了非常强的机械结构，并且确保了帘布层17a、17b的端部很好地移动到高柔性胎面胎肩14的内侧，并且直接地位于胎面12的胎冠部与带束加强结构24的内侧。轮胎的胎肩部借助两层有效的帘布层而得以加强，该帘布层由分裂开的帘布层和桥接帘布层形成。

Claims (8)

1.一种构建轮胎的方法，所述轮胎具有胎体组件，所述胎体组件具有子午线帘布层加强结构与一对胎圈芯；所述方法的特征在于包括步骤：

施加内衬垫；

在所述内衬垫上施加桥接帘布层；

在圆柱方向上施加一对子午线帘线加强的胎侧帘布层，所述胎侧帘布层在所述轮胎的胎冠区域内隔开；桥接帘布层与所述胎侧帘布层的端部叠合起来；

在每个胎侧帘布层的上方设置胎圈芯，并且以距离L固定所述胎圈芯之间的轴向间隔；

翻卷每个胎侧帘布层，从而形成翻卷的端部，每个胎侧帘布层的所述翻卷的端部与所述桥接帘布层的端部叠合起来；

轴向向内地移动所述胎体组件，同时环形地成形所述胎体组件，从而形成位于所述胎圈芯轴向内部的所述翻卷的端部。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤：

将第一带束加强层施加到环形形状的胎体上，所述第一带束加强层与所述胎侧帘布层的径向外端部叠合起来。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤：

将一个或多个额外的带束加强层施加到所述胎体上及第一带束加强层上；

施加胎面。

4.一种充气式子午线帘布层胎面轮胎，其特征在于包括：

一对轴向地隔开的胎圈芯；

具有桥接帘布层与一对胎侧帘布层的胎体，每个帘布层由帘线加强，所述胎侧帘布层各具有容纳于所述桥接帘布层与带束加强结构之间的第一端部；

每个胎侧帘布层沿着所述胎侧轴向向外地延伸，并且径向向内地延伸到所述胎圈芯，并且从位于所述胎圈芯轴向外部的位置折叠到轴向向内的位置，并且围绕所述胎圈芯到达轴向内翻边端部；

所述桥接帘布层具有端部，所述桥接帘布层的端部与所述胎侧帘布层的相应内翻边端部叠合起来。

5.如权利要求4所述的充气式子午线帘布层胎面轮胎，其特征在于，所述轮胎具有胎面弧宽W，所述胎面弧宽W在一对侧向胎面边缘之间延伸，所述胎侧帘布层相对于所述桥接帘布层的所述叠合发生在所述侧向胎面边缘的轴向内部的位置处。

6.如权利要求4所述的充气式子午线帘布层胎面轮胎，其特征在于，所述轮胎具有胎面弧宽W，所述胎面弧宽W在一对侧向胎面边缘之间延伸，所述胎侧帘布层的翻边端部相对于所述桥接帘布层的外端部的所述叠合发生在所述侧向胎面边缘的轴向外部的位置处。

7.如权利要求4所述的充气式子午线帘布层胎面轮胎，其特征在于，所述胎侧帘布层由钢帘线加强。

8.如权利要求6所述的充气式子午线帘布层胎面轮胎，其特征在于，所述桥接帘布层由大致不能延伸的帘线加强，所述帘线由钢或芳纶制成。

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