CN102555688B - 带有在胎圈区域内的非连续帘布层的充气轮胎胎体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带有在胎圈区域内的非连续帘布层的充气轮胎胎体。充气轮胎的胎体可以包括连续帘布层和具有第一部分和第二部分的非连续帘布层。所述第一部分和第二部分可以位于所述轮胎的胎圈区域内。所述连续帘布层的每一端可以位于非连续帘布层的各自第一部分和第一部分之间。

Description

带有在胎圈区域内的非连续帘布层的充气轮胎胎体

技术领域

本发明大体涉及关于充气轮胎的方法和装置，更具体地涉及关于充气轮胎胎体帘布层布置的方法和装置。

背景技术

如今众所周知的是制造带有拼合的或非连续帘布层的充气子午线轮胎胎体。充气子午线轮胎通常在大约为轮胎的最终直径的一半的轮胎成型鼓上制造。轮胎直径随后在其成形为带束层组件时通过气体压力大大增加。这个压力导致帘布层重叠部分变得受到应力。为了克服这个应力，轮胎设计者被迫“过分设计”非连续帘布层之间的重叠以考虑到成形应力。这种额外的重叠量导致增加到最终产品上的过高的轮胎重量以及成本，并在最终产品中提供很少的益处（若有的话）。

另外还已知，当轮胎进出印痕时，轮胎的胎侧和上胎冠区域经受循环变形。在这个区域内非连续帘布层的重叠会使轮胎加强件变得使用过度，因此提供的产品性能比期望的低。

此外还已知，针对现有的非连续帘布层构造，相应的轮胎成型机必须能够提供相对较高的反包能力。因此，需要非标准的轮胎成型机来制造这样的胎体。

那么，所需要的是这样的带有非连续帘布层的轮胎胎体：克服了这些缺点，同时提供了良好的性能以及就轮胎设计者而言的可调整能力。

发明内容

根据本发明的一个实施例，充气轮胎的胎体可以包含：第一环形胎圈和第二环形胎圈；连续帘布层，其具有接近第一环形胎圈的第一端和接近第二环形胎圈的第二端；以及，非连续帘布层，其带有第一部分和与第一部分分开且不同于第一部分的第二部分。非连续帘布层的第一部分：(1)可以围绕第一环形胎圈延伸；(2)可以不在充气轮胎的胎体的RhoM线的上方延伸；以及(3)可以具有第一端和第二端。连续帘布层的第一端可以位于非连续帘布层的第一部分的第一端和第二端之间。非连续帘布层的第二部分：(1)可以围绕第二环形胎圈延伸；(2)可以不在充气轮胎的胎体的RhoM线的上方延伸；以及(3)可以具有第一端和第二端。连续帘布层的第二端可以位于连续帘布层的第二端的第一端和第二端之间。

根据本发明的另一个实施例，充气轮胎的胎体可以包含：第一环形胎圈和第二环形胎圈；接近第一环形胎圈放置的第一帘布层区段；接近第二环形胎圈放置的第二帘布层区段；以及，非连续帘布层，其带有第一部分和与第一部分分开且不同于第一部分的第二部分。非连续帘布层的第一部分：可以围绕第一环形胎圈延伸；以及，可以具有第一端和第二端。第一帘布层区段可以位于非连续帘布层的第一部分的第一端和第二端之间。非连续帘布层的第二部分：可以围绕第二环形胎圈延伸；以及，可以具有第一端和第二端。第二帘布层区段可以位于非连续帘布层的第二部分的第一端和第二端之间。

根据本发明的又一个实施例，充气轮胎的胎体可以包含：第一环形胎圈和第二环形胎圈；连续子午线帘布层，其具有接近第一环形胎圈的第一端和接近第二环形胎圈的第二端；以及，非连续子午线帘布层，其带有第一部分和与第一部分分开且不同于第一部分的第二部分。非连续子午线帘布层的第一部分：(1)可以围绕第一环形胎圈延伸；(2)可以不在充气轮胎的胎体的RhoM线的上方延伸；以及，(3)可以具有第一端和第二端。连续子午线帘布层的第一端可以位于非连续子午线帘布层的第一部分的第一端和第二端之间。非连续子午线帘布层的第二部分：(1)可以围绕第二环形胎圈延伸；(2)可以不在充气轮胎的胎体的RhoM线的上方延伸；以及，(3)可以具有第一端和第二端。连续子午线帘布层的第二端可以位于非连续子午线帘布层的第二部分的第一端和第二端之间。连续子午线帘布层的第一端可以位于第一环形胎圈与非连续子午线帘布层的第一部分之间。连续子午线帘布层的第二端可以位于第二环形胎圈与非连续子午线帘布层的第二部分之间。

本发明的一个优点是，消除了已知的非连续帘布层所要求的过度设计的重叠，从而降低了轮胎重量和成本。

本发明的另一个优点是，非连续帘布层的重叠可以离开轮胎的胎侧和上胎冠区域。这阻止了已知的非连续胎体中的过度工作。

本发明的又一个优点是，带有非连续帘布层的胎体可以制造在标准轮胎成型设备上。

在对下列详细说明进行阅读和理解之后，本发明的其他益处和优势对本发明所属的领域的技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

本发明在某些零部件和零部件的布置上可采用物理形式，其实施例将在本说明书中详细描述并在附图中示出，附图构成本说明书的一部分，其中：

图1是根据本发明构造的第一示例轮胎的截面；

图2是图1的局部放大图；

图3是根本发明构造的第二示例轮胎的截面；

图4是图3的局部放大图；以及，

图5是示出了如何计算RhoM的轮胎的示意图。

定义

“三角胶芯”意指位于胎圈芯径向上方的非增强弹性体。

“轴向的”和“轴向地”意指平行于轮胎旋转轴线的线或方向。“轴向内侧”意指平行于轮胎旋转轴线并且相对地朝向轮胎内侧的线或方向。“轴向外侧”意指平行于轮胎旋转轴线并且相对地朝向轮胎外侧的线或方向。

“胎圈”意指轮胎的包括环形抗拉构件并且成形为适配于设计轮辋的部分。

“胎体”意指除带束层结构、胎面、底胎面以及胎侧橡胶之外的轮胎结构，但是包括胎圈和帘布层。

“胎圈包布”指的是围绕胎圈外部放置的窄带形材料用来防止帘线帘布层磨损和防止因与轮胎相对的轮辋的运动而引起的擦伤。

“周向的”意指垂直于轴向沿环形胎面表面的周长延伸的线或方向。

“帘线”意指组成轮胎内帘布层的加强线束之一。

“赤道面（EP）”意指垂直于轮胎的旋转轴线并且穿过其胎面中心的平面。

“印痕”是指轮胎胎面在零速度及标准负载和压力下，与平坦表面的接触块或接触面积。

“帘布层”意指具有涂覆有橡胶的平行的帘线的连续层。

“径向的”和“径向地”意指在径向方向上朝向或远离轮胎的旋转轴线的方向。

“子午线轮胎”意指带束或周向地限制的充气轮胎，其中，帘布层帘线（可以或不一定从胎圈延伸至胎圈）以相对于轮胎赤道面成65度与90度之间的帘线角布置。

见图5，“RhoM”是通过找到（在帘布层线中心线上与胎圈中心成45度的）帘布层线胎圈枢轴点与轮胎径向中心线上的帘布层线中心线之间的中心点而定义的。为了计算RhoM，必须首先找出轮胎上的两点：帘布层线枢轴点(P)和帘布层线中心点(C)。帘布层线枢轴点(P)位于帘布层线中心线和从胎圈中心延伸并相对于旋转轴线成45度的角θ所绘制的直线(Lp)的交点。帘布层线中心点(C)位于截面中心线(CL)上的帘布层线中心线上。对于给定轮胎，最小（厚度）规格(MG)通过总合下列因素而确定：1)所期望的胎面深度；2)所要求的底胎面规格；3)加强带束层规格；4)上述部件之间的任何隔离胶层；以及5)帘布层的厚度的一半。对于所示的实施例，该点位于截面中心线(CL)上最小规格(MG)处至加强帘布层顶端加上帘布层规格的一半。对于给定轮胎，最小规格(MG)通过总合下列因素而确定：1)所期望的胎面深度；2)所要求的底胎面规格；3)加强带束层规格；4)上述部件之间的任何隔离胶层；以及5)帘布层的厚度的一半。在这些点之间延伸的线限定了线PC。在PC线的中点处，与旋转轴线平行的是RhoM线。与轮胎的旋转轴线(AR)和RhoM线的距离是RhoM（或中线半径）。帘布层线和其他轮胎几何参数的说明在美国专利No. 5,261,474中有更详细的讨论，美国专利No. 5,261,474以引用方式并入本文中。

“TAW”意指胎面弧宽。

“胎面”意指当结合至轮胎其余部分时包括轮胎的一部分的模制橡胶部件，该部分在轮胎正常充气并在标准负载下时与路接触，即，印痕。

具体实施方式

现在参照附图，其中附图仅用于说明本发明的示出实施例，而非用于限制本发明，其中相似的参考符号应理解为指相似的部件，图1示出了根据本发明的一个实施例的具有胎体30的充气轮胎10。轮胎10的非胎体部分可以具有任何常规设计，并且可以包括位于胎体30的内表面上的内衬12以及位于胎体30的外表面的侧面上的胎侧橡胶部分14、14。胎圈包布18,18可以低于胎侧橡胶14位于胎体30的外表面的下侧面上。带束层组件16可以位于胎体30的外表面的胎冠部分 32上，并且胎面20可以位于带束层组件16上。由于这些部件对于本领域的技术人员来说是相当熟悉的，所以在本文中不提供进一步的细节。充气轮胎10可以具有沿着它的中心线的赤道平面EP，并且可以具有RhoM线 RL。“RhoM 线”的含义在上面的定义部分已解释，针对通用轮胎对RhoM 线的确定如图5所示。

现在参照图1至4，胎体30可以包括第一和第二环形胎圈34、34以及分别地位于第一和第二环形胎圈34，34的径向上方的第一和第二三角胶芯36、36。胎体30也可以包括连续子午线帘布层38，子午线帘布层38从接近第一环形胎圈34的第一端40延伸，穿过胎冠部分32，至接近第二环形胎圈34的第二端42，如图所示。胎体30也可以包括非连续子午线帘布层44，子午线帘布层44包括第一部分46和与第一部分46分开且不同于第一部分46的第二部分48。对于所示的实施例，非连续子午线帘布层44的第一部分46围绕第一环形胎圈34延伸并且不延伸高于RhoM线。非连续子午线帘布层44的第二部分48可相似地围绕第二环形胎圈34延伸并且相似地可以不延伸高于RhoM线。非连续帘布层44部分44、46在轮胎10的胎圈区域中的这种定位阻止非连续帘布层44经受已知的非连续帘布层经历的循环变形。

继续参照图1至4，非连续帘布层44的第一和第二部46、48可以分别具有第一和第二端50、52和54、56。在一个实施例中，第一端50、54位于第二端52、56的轴向内侧。连续子午线帘布层38的第一端40可以位于第一部分46的第一端和第二端50、52之间。相似地，连续子午线帘布层38的第二端42可以位于第二部分48的第一和第二端54、56之间。连续帘布层38相对于非连续帘布层44的第一和第二部分46、48的这种定位在帘布层之间提供了更强的连接，从而减小了帘布层滑脱的机会。

仍然参照图1至4，在一个实施例中，沿着连续帘布层38的第一端40的长度L1，非连续帘布层44的第一部分46的第一端50接触连续帘布层38的第一端40的轴向内侧面，非连续接触帘布层44的第一部分46的第二端52接触连续帘布层38的第一端40的轴向外侧面。相似地，沿着连续帘布层38的第二端42的长度L2，非连续帘布层44的第二部分48的第一端54接触连续帘布层38的第二端42的轴向内侧面，非连续帘布层44的第二部分48的第二端56接触连续帘布层38的第二端42的轴向外侧面。这种接触改善了帘布层之间的连接。以本领域技术人员的精通程度可以对长度L1和L2的实际尺寸作出任何选择。在所示的具体实施例中，长度L1和/或L2可以是分别位于三角胶心36、36的径向上方。

继续参照图1至4，在一个实施例中，连续子午线帘布层38的第一端40位于第一环形胎圈34和非连续子午线帘布层44的第一部分46之间（尤其见图2和图4）。相似地，连续子午线帘布层38的第二端42位于第二环形胎圈34和非连续子午线帘布层44的第二部分48之间。连续帘布层38相对于第一和第二部分46、48以及环形胎圈34,34的这种定位为连续帘布层38提供了更强的连接，从而减小了连续帘布层38滑脱的机会。在一个具体实施例中，连续帘布层38的第一端40在一侧上接触第一胎圈34，而在另一侧上接触非连续帘布层44的第一部分46，如图所示。相似地，连续帘布层38的第二端42可在一侧上接触第二胎圈34，而在另一侧上接触非连续帘布层44的第二部分48。胎圈34、34与非连续帘布层44的部分46、48之间的连续帘布层38的两端的紧密接触用于将连续帘布层38“夹紧”到胎圈34、34上。

在图1至2所示的一个实施例中，连续帘布层38的第一和第二端40、42至少部分地分别沿着第一和第二三角胶心36、36的轴向内侧面延伸。在图3至4所示的另一个实施例中，连续帘布层38的第一和第二端40、42至少部分地分别沿着第一和第二三角胶心36、36的轴向外侧面延伸。在又一个实施例中，连续帘布层38的任意一端40或42可以沿着三角胶芯36的轴向内侧面延伸，而另一端42或40沿着相对的三角胶芯36的轴向外侧面延伸。连续帘布层38相对于三角胶心36、36的如此定位是轮胎设计者的设计选择。

再次参照图1至4，应该注意到，轮胎设计者可以对非连续帘布层44的第一和第二部分46、48的总长度以及绝对和相对定位进行改变以按照需要调整轮胎性能。在示出的一个实施例中，非连续帘布层44的第一部分46的第二端52在第一端50的径向上方延伸，相似地，非连续帘布层44的第二部分48的第二端56在非连续帘布层44的第二部分48的第一端56的径向上方延伸。

继续参照图1至4，应该注意到，考虑其他实施例以便使轮胎设计者能够调整轮胎性能。在一个实施例中，帘布层38、44中的一者或两者可以不是子午线帘布层。在另一个实施例中，连续帘布层38可以用包括接近第一环形胎圈34放置的第一区段和接近第二环形胎圈34放置的第二区段的非连续帘布层代替。轮胎设计者也可以改变帘布层38、44的帘线角以及构成帘线的材料（包括织物和旦尼尔）。

 在上文已经描述了许多实施例。对本领域的那些技术人员而言，显而易见的是，在不脱离本发明的总体范围的情况下，上面的方法和装置可以并入变化和修改。根据本领域的技术人员的合理的判断，可对用于制造冠的材料作出任何选择。意欲包括所有这样的修改和改造，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (2)

1.一种充气轮胎的胎体，其包括：第一环形胎圈和第二环形胎圈；

连续子午线帘布层，其具有接近所述第一环形胎圈的第一端和接近所述第二环形胎圈的第二端；以及，非连续子午线帘布层，其带有第一部分和与所述第一部分分开且不同于所述第一部分的第二部分，其中所述充气轮胎的胎体的特征在于：

所述非连续子午线帘布层的第一部分：(1)围绕所述第一环形胎圈延伸；(2)不在充气轮胎的胎体的RhoM线的上方延伸；以及，(3)具有第一端和第二端；其中，所述RhoM线是这样一条直线，该直线穿过帘布层线胎圈枢轴点与轮胎径向中心线上的帘布层线中心线之间的中心点并且与旋转轴线平行；

所述连续子午线帘布层的第一端位于所述非连续子午线帘布层的第一部分的第一端和第二端之间；

所述非连续子午线帘布层的第二部分：(1)围绕所述第二环形胎圈延伸；(2)不在充气轮胎的胎体的RhoM线的上方延伸；以及，(3)具有第一端和第二端；

所述连续子午线帘布层的第二端位于所述非连续子午线帘布层的第二部分的第一端和第二端之间；

所述连续子午线帘布层的第一端位于所述第一环形胎圈与所述非连续子午线帘布层的第一部分之间；以及

所述连续子午线帘布层的第二端位于所述第二环形胎圈与所述非连续子午线帘布层的第二部分之间；

其中，所述充气轮胎的胎体还包括：第一三角胶芯和第二三角胶芯，其分别位于所述第一环形胎圈和第二环形胎圈的径向上方，

所述非连续子午线帘布层的第一部分的第一端位于所述非连续子午线帘布层的第一部分的第二端的轴向内侧；

所述非连续子午线帘布层的第二部分的第一端位于所述非连续子午线帘布层的第二部分的第二端的轴向内侧；

沿着所述连续子午线帘布层的第一端的长度：(1)所述非连续子午线帘布层的第一部分的第一端接触所述连续子午线帘布层的第一端的轴向内侧面；以及，(2)所述非连续子午线帘布层的第一部分的第二端接触所述连续子午线帘布层的第一端的轴向外侧面；

沿着所述连续子午线帘布层的第二端的长度：(1)所述非连续子午线帘布层的第二部分的第一端接触所述连续子午线帘布层的第二端的轴向内侧面；以及，(2)所述非连续子午线帘布层的第二部分的第二端接触所述连续子午线帘布层的第二端的轴向外侧面；

所述连续子午线帘布层的第一端的长度位于所述第一三角胶芯的径向上方；以及，

所述连续子午线帘布层的第二端的长度位于所述第二三角胶芯的径向上方；

其中，所述连续子午线帘布层的第一端在一侧上接触所述第一环形胎圈，而在另一侧上接触所述非连续子午线帘布层的第一部分；并且所述连续子午线帘布层的第二端在一侧上接触所述第二环形胎圈，而在另一侧上接触所述非连续子午线帘布层的第二部分。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的胎体，其特征在于：

所述连续子午线帘布层的第一端和第二端分别沿着所述第一三角胶芯和第二三角胶芯的轴向外侧面延伸；

所述非连续子午线帘布层的第一部分的第一端位于所述非连续子午线帘布层的第一部分的第二端的轴向内侧；

所述非连续子午线帘布层的第一部分的第二端在所述非连续子午线帘布层的第一部分的第一端的径向上方延伸；

所述非连续子午线帘布层的第二部分的第一端位于所述非连续子午线帘布层的第二部分的第二端的轴向内侧；

所述非连续子午线帘布层的第二部分的第二端在所述非连续子午线帘布层的第一部分的第二端的径向上方延伸。