CN1058454C - 没有胎圈钢丝的轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具有没有胎圈钢丝的胎圈部的轮胎，每个胎圈部包含着环形件，环形件具有的牵拉抗破裂性能明示地低于胎圈钢丝牵拉抗破裂性能，至少两个增强件设置成接触或者接近环形件，增强件组的牵拉抗破裂性能至少等于胎圈钢丝的牵拉抗破裂性能，胎壳线网层围着环形件，有胎圈部内，增强件的上部以不同高度设置的。本发明还涉及这种轮胎的制造方法。

Description

没有胎圈钢丝的轮胎及其制造方法

本发明涉及轮胎及其制造方法。

法国专利FR-A-169474描述一种没有胎圈钢丝的轮胎，在该位置处是安装成与轮圈相接触，具有缆索和索的小线网层，该索或缆索在每个线网层内是自身之间平行的并且是在平行的连接点处明显地倾斜，不同的线网层对另一个是交错定向的。这个发明的目的是简化这种轮胎的生产，这是由于不存在胎圈钢丝，胎圈钢丝不需要生产。然而这种轮胎的生产是存在问题的，因为在随着构筑，构形及硫化阶段很难满意地握持它的元件，并且一旦完成轮胎不能允许有满意的滚动耐久性能。

本发明的目的是提出一种没有胎圈钢丝的轮胎，它具有满意的滚动耐久性能。

本发明的另一目的是提出一种制造这种轮胎的方法，本方法具有的优点是简单而经济，同时允许在轮胎的生产的不同阶段，轮胎的元件能精确定位并被握持。

符合本发明的子午线轮胎具有胎冠，两个胎圈部以及至少一个胎壳线网层，该胎壳线网层从一个胎圈部伸展到另一个胎圈部，其特征是，每个胎圈部具有以下特点：

a)它(胎圈部)没有胎圈钢丝，并且包含环形件，该环形件具有的在其长度方向上牵拉抗破裂性能明显地低于任何同样尺寸现有轮胎中胎圈钢丝需要的抗破裂性能，环形件的中心线就是轮胎的转动中心线；

b)称之谓“增强件”的至少两个邻接的线网层设置成与环形件接触，或者接近环形件；增强件的每一个包含增强索，该索是自身之间是平行的，一个增强件中的索相对于另一增强件中的索是交错定向的；在每个增强件中，形成的α角为锐角，该角是在沿索的任何点上的，是由索的方向与圆的切线方向形成的，该圆具有轮胎转动中心线的中心线并越过索上的该点，α角的形成关系为0＜α≤10°，这是在增强件之间自身实质上平行的区域处计量的；

c)增强件组具有的在其长度方向上的牵拉抗破裂性能至少是等于同样尺寸现有轮胎中的胎圈钢丝所需要的牵拉抗破裂性能；

d)胎壳线网层围着环形件；

e)在胎圈部内增强件的上端设置成不同的高度；

根据本发明的没有胎圈钢丝的轮胎的制造方法的特征在于：

a)在轮胎构筑筒上放置：

—一个环形件，该环形件在长度方向上的牵拉抗破裂性能明显地低于同样尺寸的任何现有轮胎中胎圈钢丝需要的牵拉抗破裂性能，这个元件的中心线就是构筑筒的转动中心线；

—称之谓“增强件”的至少两个邻接的线网层设置成与环形件接触，或者接近坏形件，这些增强件的每一个包含增强索，该增强索在增强件内自身之间平行，这些索从一个增强件对另一个增强件而交错铺设；

—至少一个带有增强索的胎壳线网层以实质上一般地相同于轮胎构筑筒母线的方向设置；

b)轮胎以这样的方式成形，即，每个增强件中，α角的关系符合0＜α≤10°，α角是在沿增强索的任意点处以索方向与圆的切线而形成的锐角，该圆具有的中心线就是轮胎的转动中心线并且该圆越过索上的该点，并是在增强件自身之间实质上平行的区域处计量的；

c)硫化轮胎。

用实例，结合附图及所有示意图，本发明将清楚地被理解。其中，

图1示出依照本发明的轮胎的径向断面，是具有两个胎圈部的；

图2更详细地显示示于图1中的轮胎胎圈部的一个的径向断面；

图3示出了示于图2中的胎圈部的部分的侧面轮廓；

图4示出了依照本发明的另一种轮胎的胎圈部的径向断面。

图1显示依照本发明的气压轮胎1。图1是径向断面；也就是说，是通过轮胎1的转动中心线的平面上看的断面，该中心线没有示于图1中，但是是平行于直线D的，轮胎1包含胎冠2，该胎冠以已知的方式借助于两个带束21，22而被增强的；两个侧壁3以及胎圈部4。每个胎圈部4包含增强束40，这将在以下予以详述。

径向胎壳线网层5从胎圈部4延伸到另一胎圈部并越过胎冠2和侧壁3。

轮胎1安装在轮圈6上，轮胎的赤道平分平面以线XX示意地表示，这个平面是穿过胎冠2的中间并垂直于轮胎1的转动中心线，图2更详细地表示地轮胎1中的胎圈部4。这胎圈部4包含环形件7，作为例子，该环形件7包含环形索，沿环形索运动的圆的中心线是轮胎的转动中心线。

两个邻接的增强件8和9具有它们各自的下端8i和9i，该下端与环形件7接触并且这些件在这环形件7上方延伸，也就是说，与件7相比，它们更接近胎冠2。每个件8和9包含结合橡胶组分，在橡胶组分中设置增强索81和91。增强件10围着件7和两个件8、9，于是形成两个抵靠件8、9的基线网层10A，10B，该件8、9自身又被夹在基线网层10A、10B之间，这些接触的线网层10A，8，9，10B在此被称为“增强件”，它们(10A，8，9，10B)实质上是在它们自身之间平行的。线网层10包含橡胶组分，其中设置增强索101，包含件7和增强件10A，8，9，10B的组件以标号40表示，除了件7的所有这些件的组件以标号40A表示。

在任一给出的增强件8，9，10A，10B中，其内的索自身之间是平行的，并且限定一个α角，该α角是形成在索的任一给定点处的索的长度方向和圆的切线方向之间的，该圆具有轮胎转动中心线的中心线并且是通过该点的，图3显示出基线网层10B部分的侧视图，是根据平行于轮胎1的转动轴线方向而言的。实质上的索101的直线部分能从这图中见到，它是以直线段101a来表示，并且，通过索的这部分的点P的圆C的部分也被表示，圆C具有以轮胎1的转动中心线作为其中心线，在点P处对圆C的切线以T表示，于是，由T和101a限定的锐角为角α，其计量是在件10A，8，9，10B实质是自身之间平行的地方计量的。

对于每个件10A，8，9，10B，因为P点位置处的功能，α角是不同的，但是，在任何情况下，α角经常是高于0度并且大多数为等于10度。

增强件中的索与相邻接的增强件(或相邻的一个以上的增强件)中的索是相交叉定向的，也就是说，两个相接触的增强件中的索是相互不平行的。例如，增强件8中的索81与相接触的件10A中的索101以及相接触的增强件9的索91是相交叉的，件10A中的索101是与件10B中的索101相交叉的，件10A，10B是由于同一个件10绕着件7向上上转而构成的。

对于件7以及索81，91，101，表示词“索”必须作非常广意的理解，诸如，索能可由单纤丝或多纤丝做成，或者由每个索扭在一起而构成以形成特别的缆索或层股绳。对于这些索的材料可采用各种各样的，它可以是金属，例如，特种钢，它可以是有机聚合物，例如纤维素材料，聚酯或者非芳香聚酰胺或芳香聚酰胺，特种aramid索，也可为矿物材料，例如玻璃或碳，每个索是可能以这种材料的多种组成的。

环形件7具有的在长度方向上以牵拉计量的抗破裂性能实质上是低于同样尺寸的现有轮胎中的胎圈钢丝所需要的抗破裂性能，增强件40A的组件具有的在长度方向上以牵拉计量的抗破裂性能至少等于相同尺寸的现有轮胎中的胎圈钢丝所需要的抗破裂性能。沿“长度方向”理解为具有轮胎转动中心线的一个中心线的圆形物的长度方向，并且在现有轮胎情况下该圆形物通过胎圈钢丝的，在依据本发明的轮胎的情况下，该圆形物是通过一组增强件的。这些增强件的机械阻抗性能本质上是由增强束40提供的，该增强束包含件7以及件8，9，10，这就可允许以这束来代替传统轮胎的胎圈钢丝。

胎壳线网层与围着束40并且也围着件7。正如已知的，这种胎壳线网层5包含结合橡胶组分50，在橡胶成分中设置增强索51如上所指出的，所谓“索”是具有宽扩的含意。为了清楚，图2中只示出索51的一部分，橡胶组分50的模量最好明显地低于橡胶成分80，90，100的模量。在胎壳线网层5和组40A之间，设置两个橡胶组分11，12，这些是所谓的隔离橡胶组分。组分11，12的M10值最好在一方面的橡胶成分50的值和另一方面的橡胶成分80，90，100的值之间。

对于给定的橡胶组分，在下文中，M10表示在伸长10％的状态下的拉伸应力。这应力是根据1988年9月AFNOR-NF-T46-002规范确定的，并且是在正常温度和正常湿度下由1979年10月的AFNOR-NF-T40-101限定。橡胶组分80，90，100的M10值可以是相同一致的，或者不同的。橡胶成分11，12的M10值也可以是相同一致的或者不同的。

在图2布置轮廓上，相对于件7的件8，9的端以标号8a，9a表示，以同样方式，基线网层10A，10B的端分别以10a，10b表示，它们是不与件7接触的。所有的端8a，9a，10a，10b都称作为上端并是设置在胎圈部4中。

橡胶组分11设置在束10的外侧，抵靠件10A的上部并在侧壁3中于束40上方连续，橡胶组分12施加在端10a和10b之间，并且与四个件10A，8，9，10B相接触的。在图2布置轮廓上，所有上端以不同的高度设置；以平行于赤道平分面的竖直箭头F方向改变位置时，这些端呈现竖直姿态，也就是说，端10b，9a，8a，10a以增加的高度的这种规律，于是，在F箭头方向，组件40靠近胎冠其厚度和刚性是减小的。增加的高度H10b，H9a，H8a，H10a是分别根据端10b，9a，8a，10a而描制在竖直线△上，竖直线△是从通过胎圈部4的下端4i的水平线δ而延伸的。

轮胎1在轮胎构筑筒上以下述方式制造。放置胎壳线网层5，然后是件10随着隔离橡胶组分11，然后在件10顶上部放置环形件7，例如，可用橡胶包裹的索以圆形绕成一圈或若干圈以使之形成该件，在件10上，邻接件7而加上两个相互重叠的件8，9，这两件的端是8a，9a并且是向着轮胎构筑筒的中心方向设置的，然后执行胎壳线网层5上转，使件10围着件7和件8，9，然后以传统方式构筑，成形和硫化轮胎的制造过程来结束制造。卷封件7被很好地结合在一起并停留在轮胎中，而没有任何特殊的粘接装置，这是由于围着索构成的件7的橡胶组分的厚度之故。

环形件7具有的在长度方向上以牵拉计量的抗破裂性能最好是低于500daN，甚至最好低于300daN，这就是说，这件具有的机械阻抗性能大大低于用胎圈钢丝需要的阻抗性能，轮胎1没有传统的胎圈钢丝，然而，选择的这种牵拉上抗破裂性能是以便使之允许如上述那样构筑，转上，构形并硫化。也就是说，件7机械阻抗性能水平大大低于传统胎圈钢丝的机械阻抗性能水平，这是因为件7不执行胎圈钢丝的责任，而是允许在相互关系上设置增强件10A，8，9，10B的件。

增强件的组合件40A具有的在长度方向上的牵拉计量的抗破裂性能高于800daN，并且最好的是高于1000daN。

作为一个例子，轮胎1具有以下特征：

—尺寸175/70-13

—胎冠线网层21，22：已知的包含钢增强缆索的线网层，缆索与赤道平分面的角度为21度，并是从线网层对线网层缆索是交错的。

—胎壳线网层5：传统线网层，具有聚酯的索51，橡胶组分50的M10值为0.3MPa。

—环形件7：aramid的线网层线构成的索的两个卷封；牵拉的抗破裂性能为100daN；因此在件7的长度方向总的阻抗为200daN。

—增强件10A，8，9，10B：是具有aramid索的相同的件；牵拉阻抗破裂性能，在件的索方向上计量每个件为：件的宽度上为5000daN/dm，组件40A在长度方向上计量的牵拉阻抗破裂性能大约为4500daN；橡胶组织80，90，100(相同的)的M10值为2.4MPa。

—隔离橡胶成分11，12(相同的)：M10值为0.6MPa。

这些橡胶组分11，12(相同一致的)具有的在摄氏60度下计量的滞后损失(hysteretical loss)低于橡胶组分80，90，100，50。

轮胎重量：6.3Kg。

这种轮胎以215km/h速度滚动直到出现破损，这样做时，能观察到由于轮面的破损，而不是由于组件40破损。

此外，制造现有相同尺寸的轮胎175/70-13，除了以传统的胎圈钢丝代替增强组件40之外与本发明的轮胎一样，它的牵拉抗破裂性能在长度方向上是200daN。

见到的轮胎重量为6.8kg，这就是说，本发明可获得重量减少7％以上。

在本发明构成的同样的状况下滚动见到的轮胎，可发现其性能类似于本发明的轮胎。

本发明具有以下优点：

—轮胎的制造简单而经济，因为组件40直接在轮胎构筑筒上形成，不需要预先制造胎圈钢丝；

—环形件7的存在允许增强件10A，8，9，10B精确定位，没有任何其它握持元件而易于再生产；

—此外，隔离橡胶组分的存在，以及在胎圈部中线网层上端的配置允许在径向胎壳线网层和组件40之间出现剪切作用，在其长度方向上有刚性，以及胎圈部4的刚性和侧壁3的柔性之间的过渡；

—当用非金属材料制造组件40时，与具有金属胎圈钢丝的传统轮胎的比较时，重量大为减小；

—没有胎圈钢丝的轮胎尽管制造简单其耐久性可与带有胎圈钢丝的传统轮胎相差不多。

很明显，本发明的应用不局限于上述实施例。

例如，只带有两个增强件8，9或者10A，10B的组件40是可能的。

而且，例如件8，9可能是设置成接近件7，而以薄层橡胶组分将件分开，例如厚度为小于5mm，并且，件8，9，10可以为不同模量的橡胶组分，而且也可能只用一个隔离橡胶组分。

此外，件8，9可能用折叠的单线网层制成。可预期到胎壳线网层设置在增强件之间，如图4所见到的。这里胎壳线网层5-1直接围着环形件7绕过，两个增强件8-1和9-1围着胎壳线网层5-1和件7-1绕过。在这情况下，在轮胎制造时，在轮胎构筑筒上设置重叠的线网层9-1，8-1，隔离橡胶组分11-1，线网层5-1以及件7-1，全是以这次序的。

Claims (8)

1、一种子午线轮胎(1)，该轮胎具有胎冠(2)，两个胎圈部(4)以及至少一个从一个胎圈部(4)延伸到另一个胎圈部的胎壳线网层(5)，其特征是，每个胎圈部(4)具有的特点是：

a)胎圈部是没有胎圈钢丝的，并具有环形件(7)，该环形件在长度方向上牵拉抗破裂性能显著低于相同尺寸的现有轮胎中的胎圈钢丝需要的牵拉抗破裂性能，环形件(7)的中心线就是轮胎转动中心线；

b)称之谓“增强件”的至少两个邻接的件(8，9，10A，10B)设置成与环形件(7)接触或者接近环形件；这些增强件的每一个包含自身之间相互平行的增强索(81，91，101)，一个增强件中的增强索与另一增强件中的增强索是交错定向的；在每个增强件中，在索的任一点(P)处形成的α角是锐角，α角是由索的方向和圆(C)的切线(T)形成的，该圆具有轮胎转动中心线的中心线并通过索上的点，该α角符合关系为0＜α≤10°，是在增强件自身之间实质上平行的区域计量的；

c)增强件组(40A)具有的在其长度方向上计量的牵拉抗破裂性能至少等于现有同样尺寸轮胎中的胎圈钢丝所需要的牵拉抗破裂性能；

d)胎壳线网层围着环形件绕过；

e)增强件的上端(8a，9a，10a，10b)以不同的高度设置在胎圈部内。

2、如权利要求1所述轮胎，其特征是，环形件(7)具有的在其长度方向上计量的牵拉抗破裂性能为低于500daN。

3、如权利要求2所述轮胎，其特征是，环形件(7)具有的在其长度方向上计量的牵拉抗破裂性能为低于300daN。

4、如权利要求1所述轮胎，其特征是，增强件组(40A)的牵拉抗破裂性能大于800daN，该牵拉抗破裂性能是在其长度方向上计量的。

5、如权利要求4所述轮胎，其特征是，增强件组(40A)的牵拉抗破裂性能大于1000daN，该牵拉抗破裂性能是在其长度方向上计量的。

6、如权利要求1所述轮胎，其特征是，胎壳线网层(5)

围着增强件(8，9，10A，10B)组绕过。

7、如权利要求1所述轮胎，其特征是，至少一个增强件(8-1，9-1)围着胎壳线网层和环形件绕过。

8、一种没有胎圈钢丝的轮胎的制造方法，其特征是：

a)在轮胎构筑筒上设置：

—一个环形件(7)，该环形件具有的在其长度方向上的牵拉抗破裂性能显著地低于相同尺寸的现有轮胎中胎圈钢丝需要的牵拉抗破裂性能，该元件的中心线就是筒转动的中心线；

—称之谓“增强件”的至少两个邻接的件(8，9，10A，10B)与环形件(7)接触或者接近环形件；这些增强件的每一个具有增强索(81，91，101)，在每个件中的增强索自身之间平行，而从一个件到另一个件则是交错的；

—至少一个包含增强索的胎壳线网层实质上以相同于轮胎构筑筒的母线方向放置；

b)以这样的方法形成轮胎，即，在每个增强件中，α角的关系符合0＜α≤10°，α角是在任意件的索上的任意点(P)处由索方向和圆(C)的切线(T)形成的锐角，该圆具有的中心线就是轮胎转动中心线并且圆是通过索上的该点的，并且是在增强件实质上自身之间平行的区域计量的。

c)硫化轮胎。

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