CN106103066B - 具有不同曲率的部段的可膨胀带束和胎面鼓 - Google Patents

Abstract

公开了并入改进型部段的改进型带束和胎面鼓。部段以并排关系安装在中心轴线周围，以便于相对于该中心轴线向内和向外径向移动，每一部段还包括弧形工作面，该工作面共同限定该鼓的外周工作面。每一个部段都限定了弧形外表面，而该弧形外表面限定了圆周维度，该外表面沿该圆周维度具有不同曲率。

Description

具有不同曲率的部段的可膨胀带束和胎面鼓

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年2月7日提交的美国临时专利申请号61/937105的权益。

技术领域

本发明总的发明构思涉及用于车辆轮胎制造的设备。更具体地说，本发明总的发明构思涉及一种具有限定了不同曲率的部段的改进型带束和胎面鼓。

背景技术

车辆轮胎制造通常包括这样一些步骤：形成轮胎胎体，与胎体分离地形成轮胎的环形形状的带束和胎面“组合件”，并且随后将带束和胎面组合件嫁接到轮胎胎体以形成“生”轮胎。随后处理该生胎以形成成品轮胎的胎面和各种其它特征。在前述一个或多个步骤的过程期间或之后，可能进行其它辅助步骤，诸如将带束和胎面组合件粘接轮胎胎体(通常称为“拼接”带束和胎面组合件)。

轮胎胎体的形成通常使用在美国专利号6457505描述的那种类型的轮胎成型鼓来进行。这种轮胎成型鼓通常限定在其上形成轮胎胎体的径向可膨胀和可收缩型圆柱形工作面。在圆柱形工作面上形成轮胎胎体之后，可以将这样的轮胎胎体转移到在美国专利号6602372所讨论的那种类型的膨胀鼓上。轮胎胎体围绕膨胀鼓定位，并且轮胎胎体的一部分被带束和胎面组合件覆盖。然后，将轮胎胎体膨胀为外形酷似(虽然经常不相同)成品轮胎形状的环形形状。在轮胎胎体膨胀的同时，将该带束和胎面组合件接合到轮胎胎体。

通常使用在美国专利号6013147中公开的那种类型的带束和胎面鼓，来实现轮胎的带束和胎面组合件的形成。这样的带束和胎面鼓通常具有外圆柱形表面或圆周，包括多个细长部段，在其周围放置一层或多层轮胎带束材料(例如包括嵌入聚合物粘合剂的增强帘线)来限定带束和胎面组合件。带束和胎面鼓轮的圆周优选能够膨胀和收缩，以例如允许从鼓上移走完成后的带束和胎面组合件。完成后的带束和胎面组合件通常本质上径向不可膨胀。然而，完成后的带束和胎面组合件通常柔软达到这种程度：当不被支撑时，环形带束和胎面组合件将在重力的影响下变形和凹陷。另外，理想的是，带束和胎面鼓的可调圆周使得要使用的单个鼓能够形成可选选择的直径的带束和胎面组合件。

在带束和胎面鼓上形成带束和胎面组合件期间，并不罕见将带束和胎面鼓和配套工具配置成使得带束和胎面鼓的细长部段施加相当大的压力到带束和胎面组合件的内表面，以部分地在形成期间协助保持轮胎部件的一致环形形状。施加到轮胎部件的内表面这种高压力，可以导致细长部段的弧形外表面的至少一部分变成至少部分地压印在轮胎部件上，从而导致在细长部段的弧形表面上形成非常轻微的印记以及在轮胎部件中邻近印记的对应的非常轻微的凸起。此外，众所周知，形成带束和胎面鼓的外圆柱形表面的每一个弧形部段的曲率半径由部段的刚性固定，从而使得部段在径向膨胀后和收缩后的位置之间移动并且在这两个位置中的每一个上共同提供完整地形成的圆柱形表面是不可能的。如果例如将鼓圆周调整到这样一个尺寸：在该尺寸下，部段被定位在离纵向轴线超过每一个部段圆弧的曲率半径的距离处，则将在鼓圆周周围存在这样的区域：在其中，部段的周向外边缘从部段的中心部分略微径向地向内弯曲。相反，如果鼓圆周调整到这样一个尺寸：在该尺寸下，部段被定位在离纵向轴线小于每一个部段圆弧的曲率半径的距离处，则将在鼓圆周周围存在这样的区域：在其中，部段的周向外边缘从部段的中心部分略微径向地向外突出。在这两种情况下，带束和胎面鼓的外周都将是非常轻微的不圆。如果这些不圆的区域足够大(例如当鼓被膨胀来允许相对大直径的轮胎的制造时可能会发生)，则有可能鼓可能在用鼓构造的轮胎上，在轮胎成型鼓的轻微不圆的外表面上产生不期望交替印记和凸起。这样印记和凸起是在不期望，因为它们可能以后表现为在成品轮胎上的凹凸，这种凹凸可能在某些情况下产生不期望的效果，例如滚动轮胎的振动、噪声和/谐振。

在上述观点下中，期望一种用于带束和胎面鼓的改进型部段以及一种带束和胎面鼓，该带束和胎面鼓包括用于限制在鼓的整个可膨胀和可收缩过程中所述鼓与普通圆柱形形状的偏差的特征，从而限制使用带束和胎面鼓制造的轮胎的振动、噪声和/或谐振。

发明内容

本发明总的发明构思在各种示例性实施方案中提供了一种部段，其可以用于限定轮胎成型鼓的外周工作面的一部分。所述部段具有限定圆周维度的弧形外表面。在各种实施方案中，外表面沿所述圆周维度具有不同曲率。例如，在各种实施方案中，外表面可以限定多个区域，每一个区域沿所述部段的纵向维度延伸。每一个区域可以沿部段的圆周维度具有与邻近区域的曲率不同的曲率。

在各种实施方案中，所述多个区域可以包括沿所述部段的周向中心部分延伸的第一区域。所述第一区域可以具有第一曲率半径。所述多个区域还可以包括周向地邻近所述第一区域地延伸的第二区域，所述第二区域具有比所述第一曲率半径大的第二曲率半径。所述多个区域还可以包括周向地邻近所述第一区域、与所述第二区域相对地延伸的第三区域，所述第三区域具有符合所述第二曲率半径的曲率半径。所述多个区域还可以包括周向地邻近所述第二区域、与所述第一区域相对地延伸的第四区域，所述第四区域具有比所述第二曲率半径大的第三曲率半径。所述多个区域还可以包括周向地邻近所述第三区域、与所述第一区域相对地延伸的第五区域，所述第五区域具有符合所述第三曲率半径的曲率半径。所述多个区域还可以包括周向地邻近所述第四区域、与所述第二区域相对地延伸的第六区域，所述第六区域具有比所述第三曲率半径小的第四曲率半径。所述多个区域还可以包括周向地邻近所述第五区域、与所述第三区域相对地延伸的第七区域，所述第七区域具有符合所述第四曲率半径的曲率半径。

在各种实施方案中，所述多个区域中的每一个可以切向地延伸到邻近区域，以使得外表面的整体弧形形状是平滑的。在其它实施方案中，每一个区域可以限定沿该区域与邻近区域的界面的过渡曲线。在这些实施方案中，每一条过渡曲线可以提供该区域的曲率半径和邻近区域的曲率半径之间的平滑过渡。

在各种实施方案中，所述外表面可以限定沿纵向维度延伸的相对的第一和第二侧边缘，每一个侧边缘限定沿所述外表面的圆周维度延伸的多个交替狭槽和指状物。在某些实施方案中，所述第二、第四和第六区域可以由所述第一侧边缘的指状物来限定，而所述第三、第五和第七区域可以由所述第二侧边缘的指状物来限定。

本发明总的发明构思在各种示例性实施方案中还提供了用于车辆轮胎的制造的带束和胎面鼓。所述带束和胎面鼓在各种实施方案中可以包括以并排关系安装在中心轴线周围的多个部段，以便于相对于该中心轴线向内和向外径向移动。每一部段可以限定一个弧形工作面，所述工作面共同限定所述鼓的圆周工作面，并且每一个工作面可以沿工作面的圆周维度具有不同曲率。例如，类似于以上所讨论的部段，所述鼓周围的每一部段的每一个工作面可以限定多个区域，每一个区域沿工作面的纵向维度延伸，并每一个区域沿所述工作面的所述圆周维度具有不同于邻近区域的曲率的曲率。

在各种实施方案中，每一个工作面的所述多个区域中的每一个可以包括沿所述工作面的圆周方向中心部分延伸的第一区域，周向地邻近所述第一区域延伸的第二区域和周向地邻近所述第一区域、与所述第二区域相对地延伸的第三区域。所述第一区域可以具有第一曲率半径，并且所述第二和第三区域可以具有比所述第一曲率半径大的第二曲率半径。在某些实施方案中，每一个工作面的所述多个区域中的每一个还可以包括周向地邻近所述第二区域、与第一区域相对地延伸的第四区域，以及周向地邻近所述第三区域、与所述第一区域相对地延伸的第五区域。所述第四和第五区域可以具有比第二曲率半径大的第三曲率半径。在某些实施方案中，每一个工作面的所述多个区域中的每一个还可以包括周向地邻近所述第四区域、与所述第二区域相对地延伸的第六区域，以及周向地邻近所述第五区域、与所述第三区域相对地延伸的第七区域。所述第六和第七区域可以具有比所述第三曲率半径小的第四曲率半径。在各种实施方案中，每一个工作面可以限定该多个工作面的多个区域中的每一个之间的平滑过渡。

在一些实施方案中，每一个工作面可以限定沿该工作面的纵向维度延伸的相对的第一和第二侧边缘。各侧边缘可以限定沿该工作面的该圆周维度延伸的多个交替狭槽和指状物，每一个第一侧边缘的每一个指状物的尺寸和形状被设计成至少部分地配合邻近部段的第二侧边缘的对应狭槽，并且每一个第一侧边缘的每一个狭槽的尺寸和形状被设计成至少部分地配合邻近部段的第二侧边缘的对应指状物。在某些实施方案中，每一个工作面的所述第二、第四和第六区域可以由该工作面的该第一侧边缘的指状物来限定，而每一个工作面的所述第三、第五和第七区域可以由该工作面的所述第二侧边缘的指状物来限定。

本发明总的发明构思的另外方面和优点将部分地阐述于随后的描述中，并且将部分地从描述中显而易见，或者可以通过本发明总的发明构思的实践而得知。

附图说明

下面的示例性实施方案是设计来进行本发明总的发明构思的目的的示例性技术和结构的代表，但本发明总的发明构思不限于这些示例性实施方案。在附图和说明中，尺寸和相对尺寸、形状和线、实体和区域的质量可能为了清楚而被夸大。各种各样的另外的实施方案将通过示例性实施方案参考附图的以下详细描述更容易地理解和领会，在附图中：

图1是示出根据本发明总的发明构思的若干特征构造的具有不同曲率的部段的可膨胀带束和胎面鼓的一个实施方案的透视图；

图2是图1中示出处于膨胀位置的鼓的可膨胀带束和胎面鼓的另一透视图；

图3是图1中示出处于收缩位置的鼓的可膨胀带束和胎面鼓的横截面侧视图；

图4是图1中示出处于膨胀位置的鼓的可膨胀带束和胎面鼓的另一横截面侧视图；

图5是图1中示出处于膨胀位置的鼓的可膨胀带束和胎面鼓的端视图；

图6是示出用于根据本发明总的发明构思的若干特征构造的带束和胎面鼓的不同曲率的部段的一个实施方案的俯视平面图；

图7是图6的部段的透视图；

图8是具有根据本发明总的发明构思的若干特征构造的具有不同曲率的部段的可膨胀带束和胎面鼓的另一实施方案的透视图；

图9是示出用于根据本发明总的发明构思的若干特征构造的带束和胎面鼓的不同曲率的部段的另一实施方案的俯平面视图；

图10是示出用于根据本发明总的发明构思的若干特征构造的带束和胎面鼓的不同曲率的部段的另一实施方案的透视图。

具体实施方式

现在将参考本发明总的发明构思的示例性实施方案，其示例将在附图和其说明中示出。本文通过参照附图描述这些示例性实施方案以解释本发明总的发明构思。提供下面的详细描述以帮助读者获得对本文描述的结构和制造技术的全面了解。因此，本文中所描述的结构和制造技术的各种变化、修改和等同物将被建议给本领域的普通技术人员。所描述的制造操作的进展仅仅是示例，然而，操作序列类型不限于本文所阐述那种，并且可以如本领域中已知的那样，以必须在一定顺序下发生的操作异常来改变。另外，也可能为了更加清楚和简明，而省略公知功能和结构的描述。

需要注意的是，为了便于描述，空间相对术语，如“上”、“下”、“右”、“左”、“在……之下”、“在……下方”、“下部”、“在……上方”、“上部”等，可以在本文中来描述附图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。空间相对术语旨在除了在附图中描述的方位之外还包含设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果在附图中的设备被翻转或旋转，则描述为“在其它元件或特征下方”或“之下”的元件将取向“在其它元件或特征上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包括上方和下方的方位。设备可以另外定位(旋转90度或者在其它方位上)，并且相应地解释本文所用的空间相对描述符。

现在参考在其中相同的附图标记指示相似或对应的特征的附图，图1-5中示出了在其内实施了本发明总的发明构思的特征的带束和胎面鼓10。带束和胎面鼓10或“鼓”通常限定一个外周，其包括多个弧形的、圆周限定的部段28，这些部段28以并排关系布置以形成鼓10的外周工作面12。部段28被安装成使得它们可以朝向鼓10的中心线52径向向内和远离鼓10的中心线52向外移动。因此，鼓10的外工作面12能够膨胀到各种直径，以适应不同直径的轮胎的带束和胎面组合件的构造。因此，当需要在给定的或单一鼓上制造各种尺寸的轮胎时，鼓10的圆周的直径可以相应地调整。此外，鼓能够从膨胀状态收缩以允许移走带束和胎面组合件，以便转移到轮胎制造过程的后续阶段。如下面将进一步讨论的，在各种实施方案中，鼓的每一部段28限定沿部段28的圆周维度具有不同曲率的外表面。因此，当鼓10的外工作面12膨胀和收缩时，以使得部段28的外表面的每一个部分开始符合和不符合鼓10的外工作面12的普通圆柱形形状，由此在鼓10的整个膨胀和收缩范围内限制与普通圆柱形形状的偏差。

参考图1-5，带束和胎面鼓10通常具有圆柱形几何形状，其限定相应纵向、径向和圆周维度。所描述的鼓10通常包括：第一和第二盘形端板20和22，分别布置在鼓10的相应纵向端部；以及中心体部分，总体由附图标记24指示，其布置在端板20和22之间。主体部分24由多个可相对移动部件制成，这些可相对移动部件的移动量的总和导致主体部分24的外周的可控制和可测量的变换，以适应各种尺寸的轮胎(即不同直径的轮胎)的制造。鼓的最大圆周的选择和控制借助于调节机构26来从鼓外部提供。

更具体地，所描述的带束和胎面鼓10的主体部分24包括多个圆周限定部段28，其外弧形表面共同限定转鼓10的外周工作面。在图示的实施方案中，鼓10的圆周周围的各种部段28分成第一组部段28a和第二组部段28b(参见图2)，部段组28a、28b在工作面12的圆周周围交替，以使得第一组的一对部段28a直接周向地邻近第二组的每一部段28b地放置，并且放置在第二组的每一部段28b的相对的纵向侧边缘，反之亦然。第一组部段中的每一部段28a接合(如用所图示的螺栓34、焊接、整体连接等)到径向向内布置的部段28a的平面凸轮元件38。参考图3和4，每一个凸轮元件38限定两个相对的端部40、42，它们从鼓10的纵向中心线52径向向外延伸。在所示的实施方案中，每一个凸轮元件38的每一个侧端部40、42限定一个轨迹60、62，其可滑动地由关联的径向延伸凸轮构件50接合。各种凸轮构件50设置在相对端板20和22的内表面的相应圆周周界周围的等间隔位置上。

在各种实施方案中，每一个凸轮元件38限定沿其径向维度的向内锥状物，以使得对应轨迹60、62的相应径向向内端部比相应径向外端部更彼此接近。因此，第一和第二端板20、22朝向彼此的移动导致凸轮元件38和关联的部段28轴向远离鼓10的纵向中心线52膨胀，而第一和第二端板20、22远离彼此的移动导致凸轮元件38和关联的部段28轴向地朝向鼓10的纵向中心线52收缩。例如，在图示的实施方案中，与第一端板20关联的凸轮部件50和与凸轮元件38的第一侧端40关联的对应轨迹60都直接径向向外地以关于鼓10的纵向中心线52成大致直角的角度延伸，与第二端板22关联的凸轮部件50和与凸轮元件38的第二侧端42关联的对应轨迹62都在径向和纵向向外两个角度上、以关于鼓10的纵向中心线52成锐角的角度延伸。在此配置中，每一个凸轮元件38限定一个大致梯形形状，相应凸轮元件38的锥形端部朝向纵向中心线52向内延伸。

类似于以上所讨论的第一组部段中的部段28a，第二组部段中的每一部段28b接合(如用所示的螺栓34、焊接、整体连接等)到径向向内布置的部段28b的花纹块48。每一个花纹块48链接到周向地邻近花纹块48的凸轮元件38，以使得当凸轮元件38朝向和远离鼓10的纵向中心线52径向移动时，该花纹块48周向地保持在其邻近凸轮元件38之间。因此，在鼓10的外周工作面的整个膨胀和收缩范围内，每一个花纹块48到其周向地邻近的凸轮元件38的联动以大致圆柱形结构将第二组部段中的每一部段28b周向地保持在第一组部段中的两个邻近部段28a之间。例如，在所示的实施方案中，每一个花纹块48限定多个通孔64，每一个孔64轴向对准由周向地邻近的凸轮元件38限定的通孔76，并且因此而与通孔76排成一条直线。如在图5最佳示出那样，对于各个花纹块48和邻近凸轮元件38的每对对准的通孔64、76，配备导向杆78，其具有固定地安装在通孔64、76之一内的第一端80以及通过通孔64、76中另一个可滑动地接纳的相对的第二端82。每一根导向杆78的长度被选择成确保它的第二端82在鼓10的整个膨胀和收缩范围内保持在其相应通孔内。因此，在鼓10的整个膨胀和收缩范围内，每一个导向杆78用来保持其关联的通孔64、76基本上彼此对齐。此外，对于在任何给定花纹块48和其邻近的凸轮元件38之间延伸的每一个导向杆78，所有这些导向杆78以相对于一个径向平面的共同延伸角度延伸到花纹块48或从花纹块48延伸出去，该径向平面沿鼓10的纵向中心线52限定并径向向外延伸通过花纹块48的中心线。在这种结构中，在鼓10的整个膨胀和收缩范围内，每一个花纹块48周向地保持在其邻近的凸轮元件38之间，因此第二组部段中的每一部段28b以圆柱形结构周向地保持在第一组部段的两个相邻部段28a之间。

应当认识到，可以在不脱离本发明总的发明构思的精神和范围的前提下，提供在各种花纹块48和其邻近的凸轮元件38之间的以上所讨论的联动的附加元件。例如，在若干实施方案中，对于具有可滑动地接纳在其中的导向杆78的每一个通孔，在通孔内围绕导向杆78的圆周接纳轴承84。轴承84可以在每一个导向杆78和其关联的花纹块48或凸轮元件38之间提供舒适的滑动关系，并且可以协助保持与导向杆78关联的通孔64、76的轴向对准。在一些实施方案中，对于在邻近花纹块48和凸轮元件38的关联通孔64、76之间延伸的每一个导向杆78，可以提供压缩弹簧(未示出)，每一个压缩弹簧环绕在其关联的导向杆78周围并且在与其关联的通孔64、76之间延伸。在各种实施方案中，每一个压缩弹簧可用于将关联的花纹块48和凸轮元件38彼此远离地周向偏置，并且与鼓10的纵向中心线52径向地远离地偏置，从而通过保持每一个花纹块48径向向外离开从鼓10的中心线52并且周向地在其邻近的凸轮元件38之间，来协助保持每一个部段28a、28b的圆柱形排列。

如上所述，第一和第二端板20、22朝向和远离彼此的移动导致鼓10的外周的直径的调整。例如，图1和3描绘了处于其完全收缩的最小圆周下的鼓10，其中第一和第二端板20、22沿鼓10的中心线52彼此分离。通过比较，在图2、4和5中，描绘了处于膨胀圆周下的鼓10，其中第一和第二端板20、22被描绘成彼此相对接近。应当认识到，鼓10可以膨胀或收缩到处于最大膨胀圆周和最小完全收缩圆周之间并且包括最大膨胀圆周和最小完全收缩圆周的大量工作圆周，并且该鼓10的外工作面12的直径在此范围内无限可调。将进一步认识到，可以提供调整机构26的附件元件，例如用于导向和限制第一和第二端板20、22的移动的导轨、轴和止动器，以及朝向期望的膨胀或收缩位置偏置鼓10的弹簧等。然而，应该理解，这样的机构的完整描述对于充分理解本发明总的发明构思不是必需的。

如上所讨论的，提供了布置在鼓10的圆周周围的多个上述弧形圆周限定部段28。每一个部段28限定了基本上弧形的外表面68，其累积效应将限定鼓10的整体外周工作面12。如在图6和7中最佳示出的，所描绘的鼓10的每一个部段28包括第一和第二纵向侧边缘44、46。每一个纵向侧边缘44、46限定了沿鼓10的圆周维度延伸的多个指状物56，其中在指状物56之间限定了交替的周向延伸的狭槽54。每一部段28的指状物56的尺寸和形状设计成被接纳在相邻部段28的狭槽54内，并且至少部分地与相邻部段28的狭槽54相配合，以便在鼓10的整个膨胀和收缩范围内保持鼓10的半连续外周面。例如，在图2、4和5中所示的鼓10的膨胀位置中，若干部段28的指状物56(部分地)从相应相邻部段28的狭槽54中抽出。通过比较，在图1和3中所示的鼓10的完全收缩位置中，若干部段28的指状物56完全接纳在相应相邻部段28的狭槽54内。

根据本发明总的发明构思的若干特征，在各种实施方案中，每一部段28的每一个外表面68限定了沿部段28的圆周维度具有不同曲率的弧形形状。更具体地，在各种实施方案中，每一部段28的每一个外表面68限定了多个周向地邻近的区域70，其中每一个区域限定了与从相邻区域70的曲率半径轻微不同的曲率半径，以使得每一个外表面68的曲率沿部段28的圆周维度变化。如将进一步在下文中讨论的，在各种示例性实施方案中，沿每一个部段28的外表面68的每一个区域70在鼓10的整个膨胀和收缩范围内，可以在不同点上与相邻部段28的相似区域合作使用，以限定鼓10的外周工作面12的多种部分膨胀圆周之一。按照这种方式，在鼓10的整个膨胀和收缩范围内，每一个部段28合作限定了相对光滑的外工作面。

参考图6和7，在图示的实施方案中，所图示的部段28的每一个外表面68限定了在外表面68的周向中心位置处沿部段28的纵向维度延伸的第一区域70a。第一区域70a限定了具有与鼓10的外工作面12的第一部分膨胀直径相对应的第一曲率半径的弧形形状。在若干实施方案中，第一部分膨胀直径对应于鼓10的外工作面12比以上所讨论的完全收缩直径轻微更膨胀的直径，并且通常对应于外工作面12的最小期望工作直径。在若干实施方案中，鼓10的该最小期望工作直径对应于这样一个最小直径：鼓10可以在其上膨胀，以允许沿鼓10的外工作面12构造带束和胎面组合件，并且还允许在鼓10收缩到以上所讨论的完全收缩直径时，从鼓10上移走所构造的带束和胎面组合件。然而，将认识到，第一部分膨胀直径可以对应于鼓10的外工作面12处于以上所讨论的鼓10的最大膨胀圆周和完全收缩的最小圆周之间并包括最大膨胀圆周和完全收缩的最小圆周的其它直径，而不脱离本发明总的发明构思的精神和范围。

在图示的实施方案中，第一区域70a从部段外表面68的纵向中心线沿部段28周向向外延伸，并终止以上所讨论的狭槽54的向内端部的轻微周向向外。在第一区域70a的任一侧上，并且与其周向邻近，外表面68分别限定第二和第三区域70b、70c。每一个第二区域70b沿由那些指状物56与第一侧边缘44关联的中心部分所限定的外表面68的各个部分纵向延伸，而每一个第三区域70c沿由那些指状物56与第二侧边缘46关联的中心部分所限定的外表面68的各个部分纵向延伸。第二和第三区域70b、70c都限定具有与鼓10的外工作面12的第二部分膨胀直径相对应第二曲率半径的弧形形状。在若干实施方案中，第二曲率半径大于第一曲率半径，以使得第二直径对应于鼓10的外工作面12比以上所讨论的第一直径轻微更膨胀，但比在鼓的完全膨胀结构下鼓10的外工作面12的直径小的直径。

在所示实施方案中，外表面68还限定了在第二区域70b的周向外侧并邻近该第二区域70b的第四区域70d。第四区域70d沿由那些指状物56与第一侧边缘44关联的周向外侧部分限定的外表面68的各个部分纵向延伸。同样地，外表面68限定了在第三区域70c的周向外侧并邻近该第三区域70c的第五区域70e。第五区域70e沿由那些指状物56与第二侧边缘46关联的周向外侧部分限定的外表面68的各个部分纵向延伸。第四和第五区域70d、70e都限定了具有与鼓10的外工作面12的第三直径相对应的第三曲率半径的弧形形状。在若干实施方案中，第三曲率半径比第一和第二曲率半径大，以使得第三直径对应于鼓10的外工作面12在鼓10膨胀至比以上所讨论的第一和第二直径更大的直径时的直径。在某些实施方案中，第三直径可以选择为对应于鼓10的最大膨胀直径。然而，将认识到，第三直径可对应于鼓10的部分膨胀直径，而不脱离本发明总的发明构思的精神和范围。

在部段28的周向外侧端部中，外表面68分别限定第六和第七区域70f、70g。第六区域70f周向地邻近第四区域70d延伸，并由那些指状物56与第一侧边缘44关联的圆周方向最外部分限定。同样地，第七区域70g周向地邻近第五区域70e延伸，并且由那些指状物56与第二侧边缘46关联的圆周方向最外部分限定。在图示的实施方案中，第六和第七区域70f、70g都限定具有与鼓10的外工作面12的第四直径相对应的第四曲率半径的弧形形状。在若干实施方案中，第四曲率半径小于以上所讨论的第三曲率半径，以使得由部段28的周向外侧端部限定的外表面68的各个部分轻微径向向内弯曲，或者相比于以上所讨论的外表面68的第四和第五区域70d、70e，至少不如此急剧地径向向外延伸。

再次参照图1，将会认识到，利用完全收缩位置下的鼓10，鼓10的外工作面12限定了一个大致圆柱形形状。然而，应该理解，部分由于沿各个部段28的上述不同曲率，在该结构下的外工作面12仍然是轻微不圆的。更具体地，在本实施方案中，当鼓10处于完全收缩位置时，与各个部段28沿其纵向中心线的各个部分相比，所述部段28的每一个纵向侧边缘44、46可能会轻微径向向外突出于鼓10的普通圆柱形形状。当鼓10膨胀到以上所讨论的第一直径时，使得部段28的每一个第一区域70a基本上符合鼓10的外工作面12的整体圆柱形形状。此外，通过膨胀外工作面12的总直径，该各个部段28的纵向侧边缘44、46径向向外突出于鼓10的整体圆柱形形状的总量下降。参考图2，随着鼓10进一步膨胀到以上所讨论的第二直径，使得部段28的每一个第一区域70a轻微不符合外工作面12的整体圆柱形形状，而使得部段28的每一个第二和第三区域70b、70c基本上符合外工作面12的整体圆柱形形状。应该理解，通过进一步膨胀鼓10的外工作面12的总直径，该部段28的外表面68的第四和第五区域70d、70e径向向外突出于鼓10的整体圆柱形形状的总量进一步下降。

随着鼓10进一步膨胀到以上所讨论的第三直径，使得部段28的每一个第一区域70a进一步不符合外工作面12的整体圆柱形形状，并且使得部段28的每一个第二和第三区域70b、70c轻微不符合外工作面12的整体圆柱形形状。同时，使得部段28的每一个第四和第五区域70d、70e基本上符合外工作面12的整体圆柱形形状。因为部段28的外表面68的以上所讨论的第六和第七区域70f、70g都限定了小于以上所讨论的第四和第五区域70d、70e的曲率半径，所以将认识到，随着鼓10膨胀到第三直径，第六和第七区域70f、70g不显著地贡献于将各个部段28的纵向侧边缘44、46径向向外突出于28鼓10的外工作面12的普通圆柱形形状。然而，在这种结构中，部段28的每一个第一、第二和第三区域70a、70b、70c轻微径向向内突出于鼓10的普通圆柱形形状。

在若干实施方案中，沿每一部段28的圆周维度的各种区域70中的每一个限定了大致圆柱形曲率。在这些实施方案的某些中，各种区域70的弧形形状相互切向大致对齐，以使得在每一个区域70的曲率之间提供相对平滑过渡。在其它实施方案中，每一个部段28的外表面68可以在每一个邻近区域70之间限定稍微折痕或脊，以允许在区域的各个曲率之间的过渡。在更进一步的其它实施方案中，每一部段28的外表面68可以在各个区域70之间限定一条或多条过渡曲线，例如螺旋形曲线、抛物形曲线等。在这些实施方案中，每一条过渡曲线可以在邻近区域的相应弧形形状之间提供相对平滑的曲率。在更进一步的其它实施方案中，沿每一部段28的圆周维度的多个区域70中的一个或多个可以限定沿其圆周维度的连续过渡曲率。例如，在一个实施方案中，第一、第四和第五区域70a、70d、70e中的每一个限定了大致圆柱形曲率，而第二和第三区域70b、70c中的每一个限定了过渡曲率。在另一个实施方案中，每一部段28的每一个外表面68限定了沿其圆周维度的连续变化的过渡曲线。

图8示出了根据本发明总的发明构思的若干特征构造的鼓10a的另一个实施方案。在图8的实施方案中，所描绘的带束和胎面鼓10a的主体部分24包括多个圆周限定的多断面式部段28c，其外弧形表面共同限定了鼓10a的外周工作面12a的一部分。如在图9最佳示出，所描绘的鼓10a的每一个部段28c包括第一侧断面29、第二侧断面31和布置在侧断面29和31之间的中间断面33。每一个部段28a的每一个侧断面29、31沿其纵向侧边缘的一个周向外侧边缘限定了多个狭槽54a。在这些狭槽54a之间所限定的是交替指状物56a，其设计为被收纳在邻近部段28c的侧断面29、31的狭槽54a内。在图8中，鼓10a再次被描绘在其最小圆周处的其收缩位置，若干部段28c的指状物56a被收纳在相应相邻部段28c的狭槽54a内。

参考图9，中间断面33基本上沿鼓10a的整个长度延伸并且包括外弧形表面69。每一个侧断面29、31沿鼓10a的几乎整个纵向维度延伸并限定了外弧形表面61。此外，每一个侧断面29和31包括与具有凸缘65的指状物56a相对的阶梯状边缘。此外，每一个中间断面33包括沿其圆周侧延伸并包括凸缘71的阶梯状边缘表面。侧断面29、31的每一个凸缘65以重叠关系排列并通过适当的铰链连接来以铰链方式附连到中间断面33的对应凸缘71(未示出)。如在图9中所描绘，沿每一个凸缘71的一侧提供的是一对内螺纹开口73，其用于中间断面33到侧断面29、31中的对应一个的铰链式附连。在中间断面33的外表面66中所限定并且邻近其端部的是通孔75，其用于接受用以将部段28c连接到对应凸轮元件的螺栓34。

类似于以上所讨论的实施方案，在图8和9的实施方案中，每一部段28c的每一个外表面61限定了沿部段28c的圆周维度具有不同曲率的弧形形状。更具体地，在所图示的实施方案中，每一个侧断面29、31的每一个外表面61限定了多个周向地邻近的区域72，每一个区域限定了稍微不同于邻近区域72的曲率半径的曲率半径，以使得每一个外表面61的曲率沿部段28的圆周维度变化。在所图示的实施方案中，侧断面29、31的每一个外表面61限定了沿外表面61最内部分周向延伸的第一区域72a，其邻近中间断面33。将第二区域72b限定成从每一个第一区域72a周向向外并且邻近该第一区域72a，而将第三区域72c限定成从每一个第二区域72b周向向外并邻近该第二区域72b。在所图示的实施方案中，每一个第一区域72a限定了具有与鼓10a的外工作面12a的第一部分膨胀直径相对应的第一曲率半径的弧形形状。每一个第二区域72b限定了具有与鼓10a的外工作面12a的第二部分膨胀直径相对应的第二曲率半径的弧形形状，该第二直径比第一直径大，但小于鼓10a的工作面12a的完全膨胀的最大直径。每一个第三区域72c限定具有与鼓10a的外工作面12a的第三直径相对应的第三曲率半径的弧形形状。类似于以上所讨论的实施方式，在所图示的实施方案中，第三直径被选择为对应于鼓10a的外工作面12a的最大膨胀直径。然而，将认识到，第三直径可以对应于鼓10a的部分膨胀直径，而不脱离本发明总的发明构思的精神和范围。

图10图示了用于构建上述类型的多断面式部段的侧断面29a的另一个实施方案。在图10的实施方案中，侧断面29a限定了沿其纵向维度延伸的多个交替指状物56b与狭槽54b。每一个指状物56b径向向外突出于侧断面29a的其余部分，以使得侧断面29a具有由各个指状物56b合作限定的外表面61a。

在图10的实施方案中，外表面61a限定了沿断面29a的周向内侧端86延伸的第一区域74a。由外表面61a将第二区域74b限定成从第一区域74a周向向外并且邻近该第一区域74a。同样，将第三区域74c限定成从第二区域74b周向向外并邻近该第二区域74b，而将第四区域74d限定成从第三区域74c周向向外并邻近该第三区域74c。在所图示的实施方案中，第二区域74b限定了具有与鼓10a的外工作面12a的第一部分膨胀直径相对应的第一曲率半径的弧形形状。第三区域74c限定了具有与鼓10a的外工作面12a的第二部分膨胀直径相对应的第二曲率半径的弧形形状，该第二直径比第一直径大，但小于鼓10a的工作面12a的完全膨胀的最大直径。第四区域74d限定了具有与鼓10a的外工作面12a的第三直径相对应的第三曲率半径的弧形形状。类似于以上所讨论的实施方式，在所图示的实施方案中，第三直径被选择为对应于鼓10a的外工作面12a的最大膨胀直径。然而，将认识到，第三直径可以对应于鼓10a的部分膨胀直径，而不脱离本发明总的发明构思的精神和范围。

在类似于所图示的实施方案的若干实施方案中，第一区域74a限定了具有比第二区域74b的曲率半径更大的曲率半径的弧形形状。例如，在所图示的实施方案中，第一区域74a限定了具有基本上符合于以上所讨论的第三曲率半径的曲率半径(即，具有类似于第四区域74d的曲率半径的曲率半径并对应于鼓10a的外工作面12a的第三直径)的弧形形状。在各种实施方案中，以与第二区域74b的相对小曲率半径的切向关系排列的第一区域74a的相对大曲率半径，允许第一区域74a提供部段的弯曲部分，其用作该部段的中间断面33的相对平坦或稍微弯曲的外表面69与侧断面29a的第二区域74b之间的过渡曲线。在各种实施方案中，侧断面29a每一个指状物56b的内和外边缘86、88进一步限定了倒角、斜面或鱼片边缘，以便在鼓10a的整个膨胀和收缩范围内，限制外边缘86、88突出于指状物56b超出鼓10a的外工作面12a的普通圆柱形形状。

本领域技术人员从前面的描述中将认识到，已经提供一种带束和胎面鼓，其并入了形成鼓的外周的部段的外表面的不同曲率，以便在鼓的整个膨胀和收缩范围内，减少与鼓的外工作面的普通圆柱形形状的偏差。值得注意，简化的图表和附图未图示各种部件的所有各种连接和装配，然而本领域的技术人员将理解如何基于本文提供的所图示的部件、附图和描述，使用合理的工程判断来实现这样的连接和装配。许多变化、修改和附加实施方案是可能的，因此所有这些变化、修改和实施方案应被认为是在本发明总的发明构思的精神和范围内。例如，不管本申请的任何部分的内容如何，除非清楚地相反指定，否则不需要在本文或在此要求了优先权的任何申请的任何权利要求中包括任何特殊描述或图示的活动或元件、这些活动的任何特殊序列、或这些元件的任何特殊相互关系。此外，任何活动可以重复，任何活动可以由多个实体进行，和/或任何元件可以复制。然而，虽然本发明已经通过若干实施方式的描述来图示，而且虽然说明性实施方案已经得到相当详细地描述，但是申请人并不旨在约束所附权利要求的范围或者以任何方式将所附权利要求的范围限制到这种细节。对本领域普通技术人员来说，额外的优点和修改将容易显现。因此在更广泛的方面，本发明不局限于特定细节、代表性装置和方法以及示出和描述的说明性示例。因此，可以不脱离申请人的总的发明构思的精神或范围的情况下偏离这样的细节。

Claims (13)

1.一种轮胎成型鼓，所述轮胎成型鼓具有限定轮胎成型鼓的外周工作面的一部分的部段，所述部段被构造成具有限定圆周维度的刚性固定弧形外表面的单个部段，所述外表面具有多个区域，每一个区域沿所述部段的纵向维度延伸，每一个区域沿所述部段的圆周维度具有与邻近区域的曲率不同的曲率，所述外表面限定沿所述纵向维度延伸的相对的第一侧边缘和第二侧边缘，每一个侧边缘限定多个指状物和狭槽，每一个指状物的尺寸和形状被设计成与邻近部段的对应狭槽至少部分地配合，所述多个区域包括第一区域，第一区域沿所述部段的周向中心部分延伸，所述第一区域具有第一曲率半径，所述多个区域还包括第二区域，第二区域周向地邻近第一区域延伸，第二区域具有比第一曲率半径大的第二曲率半径，所述多个区域还包括第三区域，第三区域周向地邻近所述第一区域、与所述第二区域相对地延伸，所述第三区域具有与所述第二曲率半径基本相同的曲率半径，其中所述第二区域由第一侧边缘的指状物限定，所述第三区域由所述第二侧边缘的指状物限定。

2.如权利要求1所述的轮胎成型鼓，所述多个区域还包括第四区域，其周向地邻近所述第二区域、与所述第一区域相对地延伸，所述第四区域具有比所述第二曲率半径大的第三曲率半径。

3.如权利要求2所述的轮胎成型鼓，所述多个区域还包括第五区域，其周向地邻近所述第三区域、与所述第一区域相对地延伸，所述第五区域具有与所述第三曲率半径基本相同的曲率半径。

4.如权利要求3所述的轮胎成型鼓，所述多个区域还包括第六区域，其周向地邻近所述第四区域、与所述第二区域相对地延伸，所述第六区域具有比所述第三曲率半径小的第四曲率半径。

5.如权利要求4所述的轮胎成型鼓，所述多个区域还包括第七区域，其周向地邻近所述第五区域、与所述第三区域相对地延伸，所述第七区域具有与所述第四曲率半径基本相同的曲率半径。

6.如权利要求5所述的轮胎成型鼓，其中，每一个区域切向延伸到邻近区域。

7.如权利要求5所述的轮胎成型鼓，其中，每一个区域限定了沿该区域与邻近区域的界面的过渡曲线，每一条过渡曲线在该区域的曲率半径与邻近区域的曲率半径之间提供了平滑过渡。

8.如权利要求5所述的轮胎成型鼓，其中，所述第四和第六区域由所述第一侧边缘的指状物来限定，并且其中，所述第五和第七区域由所述第二侧边缘的指状物来限定。

9.一种用于车辆轮胎的制造的带束和胎面鼓，其包括：多个部段，所述多个部段以并排关系安装在中心轴线周围，以便于相对于所述中心轴线向内和向外径向移动，每一部段构造成限定刚性固定弧形工作面的单个部段，这些刚性固定弧形工作面共同限定所述鼓的圆周工作面，每一个刚性固定弧形工作面沿工作面的圆周维度具有不同曲率，其中每一个刚性固定弧形工作面限定沿工作面的纵向维度延伸的相对的第一侧边缘和第二侧边缘，每一个侧边缘限定沿工作面的圆周维度延伸的多个交替的指状物和狭槽，每一个第一侧边缘的每一个指状物的尺寸和形状被设计成与邻近部段的第二侧边缘的对应狭槽至少部分地配合，每一个第一侧边缘的每一个狭槽的尺寸和形状被设计成与邻近部段的第二侧边缘的对应指状物至少部分地配合，每一个刚性固定弧形工作面限定多个区域，每一个区域沿着工作面的纵向维度延伸，每一个区域沿工作面的圆周维度具有与相邻区域的曲率不同的曲率，每一个刚性固定弧形工作面的每多个区域包括：第一区域，第一区域沿工作面的周向中心部分延伸；和第二区域，第二区域周向地邻近第一区域延伸；所述第一区域具有第一曲率半径，第二区域具有比第一曲率半径大的第二曲率半径，每一个工作面的每多个区域还包括：第三区域，其周向地邻近所述第一区域、与所述第二区域相对地延伸，所述第三区域具有与所述第二曲率半径基本相同的曲率半径，其中所述第二区域由该工作面的第一侧边缘的指状物限定，所述第三区域由该工作面的第二侧边缘的指状物限定。

10.如权利要求9所述的带束和胎面鼓，每一个工作面的每多个区域还包括：第四区域，其周向地邻近所述第二区域、与第一区域相对地延伸；以及第五区域，其周向地邻近所述第三区域、与所述第一区域相对地延伸，所述第四和第五区域具有比第二曲率半径大的第三曲率半径。

11.如权利要求10所述的带束和胎面鼓，每一个工作面的每多个区域还包括：第六区域，其周向地邻近所述第四区域、与所述第二区域相对地延伸；以及第七区域，其周向地邻近所述第五区域、与所述第三区域相对地延伸，所述第六和第七区域具有比所述第三曲率半径小的第四曲率半径。

12.如权利要求11所述的带束和胎面鼓，其中，每一个工作面限定了所述工作面的多个区域中的每一个之间的平滑过渡。

13.如权利要求12所述的带束和胎面鼓，每一个工作面的所述第四和第六区域由该工作面的所述第一侧边缘的指状物来限定，并且其中，每一个工作面的所述第五和第七区域由该工作面的所述第二侧边缘的指状物来限定。