CN1319052A - 用于子午线轮胎的加强胎缘 - Google Patents

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Abstract

一种用于重载的轮胎,具有胎缘B,其胎缘将安装在平轮辋座或倾斜5°的轮辋座上,上述轮胎包括至少一个固定在每个胎缘B的胎缘固定钢丝2上的不可延伸的径向胎体帘布层,以形成一个翻转部分10,上述翻转部分的端部位于距离胎缘基座径向距离为HRNC处。每个胎缘B至少通过两个附加加强护板得到加强,至少一个第一护板6由径向不可延伸的金属加强单元构成且至少一个第二护板7由与圆周方向成α角的金属单元构成,0°≤α≤45°,第一加强护板6由至少一层60构成,层60在上述胎体加强部分1内侧围绕固定胎缘加强钢丝2以形成两股601,602,这样,轴向内股601,在其平行与胎体加强部分1的子午线轮廓的径向上边缘的径向下端点A和其与固定胎缘加强钢丝2的切点T之间,跟随一称作“最短路径”的直线轨迹AT。

Description

用于子午线轮胎的加强胎缘
本发明涉及一种带有径向胎体加强部分的轮胎，尤其涉及即用于例如载重汽车、公路拖拉机、公共汽车、挂车及其他类型“重型车”的轮胎，在轮胎中对胎缘采用了一种新型的加强结构以提高上述胎缘的寿命。
一般来说，上述类型的轮胎包括一个胎体加强部分，该胎体加强部分由固定在每个胎缘的至少一个在胎缘加强钢丝上形成翻转部分的至少一层金属线构成。胎体加强部分的径向顶部的胎冠加强部分，由至少两层金属线构成，它们相互交叉与圆周方向形成10°至25°角。胎体加强部分的翻转部分通常通过与圆周方向成一小角度的至少一层金属线得到加强。
在只有一层胎缘加强层的情况下，后者可能会沿着胎体加强部分的翻转部分，其径向上端点可以位于胎体加强部分的翻转部分的径向上端点之上或之下。至于这样一层的径向下端点，通常情况下，或者位于平行于旋转轴的直线并经过固定胎体加强部分的胎缘加强钢丝的子午线断面的重心处，这是在将胎缘固定在倾斜15°±2°的轮辋座上的情况；或者位于平行于旋转轴的直线并经过位于固定胎缘加强钢丝的子午线断面重心与胎体加强部分最大轴向宽度点之间的一点，这是在将胎缘固定在倾斜0°或5°±1°的轮辋座上的情况。在第二种情况下，胎缘加强层绕胎缘加强钢丝，以便形成一个轴向外股和一个轴向内股，轴向内股的径向上端点通常位于轴向外股的径向上端点之下。
已知的解决方法目的在于避免胎体加强部分的翻转部分帘线的非辐射状并减少径向和圆周方向的变形，使得上述翻转部分和外橡胶层覆盖胎缘并提供与轮辋的连接。
在其他的情况中，金属加强层已经被多层所代替，例如：纺织物层，其轴向位于翻转部分的同侧或是翻转部分的任意一侧，或是选择性的部分沿翻转部分，部分沿胎体加强部分。另一个变换包括沿翻转部分布置，在所述翻转部分的任意一侧的两个加强层，以及在上述加强部分轴向外侧沿胎体加强部分的第三层。
由于在“重型车”轮胎寿命方面所取得的成就，考虑胎面磨损的某些类型的行驶已不再是障碍，但仍然有必要提高轮胎胎缘的寿命，特别是要经受长途行驶的轮胎，这种长途行驶常由于安装轮辋达到的温度而导致胎缘处高温。
为了提高需要承受重载且将胎缘安装在平轮辋座或倾斜5°的轮辋座上的轮胎寿命，法国专利申请FR98/03570(尚未公开)建议轮胎包括至少一个径向胎体加强部分，它由至少一层不可延伸的加强单元构成并固定在每个胎缘B的胎缘加强钢丝上形成一个翻转部分，翻转部分的端点位于距离胎缘基点径向距离为HRNC处，每个胎缘B通过至少两个附加的加强护板得到加强，至少一个第一加强护板是由径向金属加强单元构成，且至少一个第二加强护板由与圆周方向成α角的单元构成，0°≤α≤45°，其特征在于，从子午断面来看，由径向金属单元构成的第一加强护板在胎体加强护板的外侧绕胎体加强部分的固定胎缘加强钢丝形成两股，轴向外股的径向上端点位于径向距离胎缘基点HLE处，在距离HRNC值的65％至95％之间，第二护板未围绕上述固定胎缘加强钢丝。
如前所述的子午线轮胎的胎体加强部分，安装在其操作轮辋上并充气至推荐的压力值，上述胎体加强部分在大约连接胎冠加强部分子午线轮廓区与胎缘区之间的区域有一规则凸子午线轮廓的侧壁。尤其是从胎体加强部分受胎缘加强层(多层)影响的半径处开始，上述胎缘加强层有相对半径方向倾斜的加强单元，上述胎体加强部分在胎缘处具有大致向侧壁曲率相反方向弯曲的凹子午线轮廓，也就是说，从径向位置大致位于具有倾斜单元的胎缘加强层的径向上端点水平位置的一弯曲点开始，大致平行于轮辋压圈，上述胎缘加强层的倾斜单元位于沿胎体加强部分翻转部分的轴向外侧。通常，任何胎缘加强护板的子午线轮廓，出现在胎体加强部分非翻转部分的轴向内侧或外侧，都基本上平行于上述非翻转部分的子午线轮廓。
申请人所做的研究和测试已经使他们，通过以不同的方式采用有径向单元的胎缘加强护板，提高了上述将胎缘安装在平轮辋或者倾斜5°的轮辋上的轮胎的寿命。据本发明的轮胎，每个胎缘有一个第一加强护板，它包括至少一层径向胎体加强部分，该径向胎体加强部分由绕胎体加强部分的固定胎缘钢丝构成并且在所述胎体加强部内侧形成两股，这样，位于其平行于胎体加强部分子午断面的径向上边缘和其固定胎缘加强钢丝的切点之间的轴向内股跟随一个称之为为“最短路径”的直线轨迹，所述轴向内股的径向上端点位于径向距离胎缘加强钢丝基点为HLI处，高度HRNC值的80％-160％之间，即径向距离在胎体加强部分翻转部分的上端点和胎缘基点之间，单元的第二护板对于径向倾斜，未围绕上述固定胎缘加强钢丝，固定在胎体加强部分翻转部分的轴向外侧。
“直线轨迹”应理解为与一条直线稍有不同的轨迹，对于本发明所涉及的轮胎，胎缘的径向加强单元层的轴向内股的轨迹，如果弯曲、凹进或者凸起的变形相对于直线而言不超过2mm，也将被说成是直线的轨迹。
位于胎体加强部分翻转部分轴向内侧的轴向外股，在径向元件只有一层加强层的情况下，最好其径向上端点比胎体加强部分翻转部分的上端点距离旋转轴近，所述端点和胎缘基点之间的距离HLE为胎体加强部分翻转部分高度HRNC的0.2至0.8倍。
胎缘加强护板第一层的径向加强单元最好是，钢制的且是帘线形式，不可延伸的金属单元。
为了提高胎体加强部分抵抗发生在其与胎缘形成一个整体部分的加强单元的破裂，使上述与胎缘形成整体的部分与带有径向单元的胎缘加强层具有同样的轮廓，也就是说，直线轮廓，是很有利的。
为了促进胎体加强部分的翻转部分消除子午线应力间隙，以便提高对于裂缝的产生和扩散的抵抗能力，上述裂缝在从胎体加强部分的翻转部分端部开始的橡胶处，在径向单元第一加强层添加一上述单元的第二加强层是特别有利的。在这种情况下，径向单元的第一层，其两股轴向位于胎体层和它的翻转部分之间，其轴向外股的径向上端点非常接近于固定胎缘加强钢丝，所述端点与胎缘基座之间的距离小于安装轮胎的轮辋钩的高度。至于第二层，它将在胎体帘布层的外侧和翻转部分绕固定胎缘加强钢丝，以便形成两股，其轴向外股的端点距离胎缘基座为HLE2,HLE2为高度HRNC的0.4至1.2倍，轴向内股的端点距离胎缘基座为HLI2，小于轮辋钩的高度。由于上述第二加强层位于凹胎体翻转部分的轴向外侧，它最好具有最短路径的轨迹，但不需是直线轨迹。在有第一加强层的情况下，第二层的加强单元最好是不可延伸的金属单元且钢线更好，在胎缘中出现的所有层采用钢线可以获得最佳的效果。
参照下面的描述，本发明的特征将会得到更好的理解，所提及的附图是以非限定的方式给出的具体实施例，其中：
图1是根据本发明的轮胎胎缘的第一变换的简图，
图2是根据本发明的轮胎胎缘的第二变换的简图，其中轮胎胎缘被整体变薄。
图3是根据本发明的轮胎胎缘优选的第三变换的简图。
图1中所示的轮胎胎缘B是D20X轮胎上的，该轮胎胎缘安装在轮辋座面倾斜5°的轮辋上。上述轮胎胎缘通过一胎缘加强钢丝2得到加强。绕着上述胎缘加强钢丝2固定有一层金属钢丝的胎体加强部分1。上述固定受围绕包裹胎缘加强钢丝2的橡胶混合物夹层20的翻转部分10影响，所述翻转部分10的径向上端点与基点D之间的径向距离HRNC(所述的基点用传统的方法由通过胎缘加强钢丝2上最接近旋转轴的点平行于旋转轴的直线确定)，在D20X尺寸轮胎的例子中，等于0.27倍轮胎轮辋处的高H，后面所说的轮胎高是指轮胎上距离旋转轴最远的点与用来测量安装轮辋的公称直径的直线之间的径向距离，上述径向距离为268mm。在胎体加强部分1与翻转部分10之间，在胎缘加强钢丝2的径向上，布置有肖氏A级高硬度的橡胶混合物制成的第一胎缘填胶3，所述的第一胎缘填胶3通过比第一胎缘填胶肖氏硬度低的橡胶混合物制成的第二胎缘填胶4在径向得到延伸，上述胎缘填胶4的径向上端点在水平方向大致位于轮胎的最大轴向宽度处。
轮胎的胎体加强部分1安装在轮胎的工作轮辋上并被充气至推荐的压力值，胎体加强部分的一侧壁在连接胎冠加强部分(图中未示出)子午线轮廓区与胎缘B区之间具有规则的凸圆弧形子午线轮廓。特别是，从半径RC的弯曲点开始，径向位置位于传统的胎缘加强层7的径向上端点，胎缘加强层沿着胎体加强部分的翻转部分，上述胎体加强部分受上述胎缘加强层7的影响，上述胎体加强部分具有凹子午线轮廓，向着侧壁的相反方向弯曲，也就是说，从上述的弯曲点开始胎体加强部分的凹子午线轮廓基本上与轮辋压圈的曲率一致。
在所述的实施例中，胎体层1非翻转部分的轴向外侧以及绕过胎缘加强钢丝2后胎体层的轴向内侧，布置有单帘布层的第一胎缘加强护板6，以便形成轴向内股601和轴向外股602。601,602两股的径向上端分别位于相对胎缘基点高度为HLI和HLE处，HLI和HLE分别为86mm和38mm,HLE的大小等于HRNC的65％。上述第一护板的帘布层60是由径向金属帘线或钢丝组成，在所述的实施例中定位在与圆周方向成90°的方向上(加强部分的成分形成的角度范围在-85°至+85°，并认为上述的圆周方向是径向)。胎体加强部分的翻转部分和加强帘布层60的轴向外股的两个端点分别通过第三填胶5，即“填充填料”(infillfiller)，轴向覆盖至外侧，第三填胶首先支持在第二胎缘填胶4及帘布层中的601和10的部分。所述帘布层60轴向内股601的边以及加强帘布层的“边”应当理解为代表所述帘布层的一部分，从其端部开始，长度至少为15mm，当上述边从所述的部分被一层橡胶混合物8分开时，上述边沿轴向大致与胎体帘布层1的非翻转部分平行。所述的边沿径向向内通过一直线部分延伸，首先与子午线轮廓在A点相切，而后在一段很短的距离上与胎体帘布层1的凸子午线轮廓平行，其次与带涂层的轮胎胎缘加强钢丝2的外轮廓在T点相切。在胎体加强部分1与上述的直线延伸部分之间有一橡胶混合物的填充轮廓9。
实施例中所述的第二胎缘加强护板7，是由钢制成的不可延伸的金属线形成的一层7，金属线在该层中相互平行并与圆周方向成22°角，所述的层7轴向位于胎体加强部分翻转部分的外侧，其径向上端位于距离基点D为HRS处，HRS为50mm，也就是说，上述径向上端在径向位于第一胎缘加强护板6的帘布层60的轴向外股602的端点之上，其径向下端点位于胎缘内圆处。
图2中所示的变换涉及胎体加强部分1的子午线轮廓，尤其涉及轮胎胎缘的轮廓：从位于平行于旋转轴的同一直线上的点A＇开始，如前所述的点A，所述的加强部分具有一子午线轮廓，其轨迹从横剖面看，平行于加强层60的轴向内股的直线部分的轨迹，并且与胎缘加强钢丝在T＇点相切。上述变量允许进行众所周知的胎缘细化，胎缘细化导致较低的操作温度以及关于这样一个胎缘的疲劳强度的有利结果，并可以使轮胎的重量得到相当大的降低。
如图1所示的情况，胎缘B的结构是由第二胎缘加强护板7以及钢制的不可延伸的金属线形成的层7构成的，层7中的金属线在该层中相互平行并与圆周方向成22°角，上述的层7位于胎体加强部分翻转部分的轴向外侧并具有位于图1中所示的径向上端点和径向下端点。
图3中所示的第三变换，是直接从图2所示和前述的内容得来的。它与前述内容的根本不同在于加强护板6的第二帘布层61，上述帘布层的构成包括金属加强单元及绕胎缘加强钢丝2形成的两股：轴向外股612，位于胎体加强部分1的翻转部分10的轴向外侧，其径向上端点位于距离胎缘基点径向距离为HLE2，即58mm处，或说是上述翻转部分10的高度HRNC的0.78倍；轴向内股611，位于胎体帘布层非翻转部分的轴向内侧，其径向上端点位于距离胎缘基点径向距离为HLI2处，小于安装轮胎的轮辋钩的高度HC。上述加强护板的第二帘布层61上轴向外股的轮廓具有的轨迹并非必须平行于胎体帘布层1翻转部分10的子午线轮廓的轨迹，上述轴向外股612的轨迹在可能的限定范围内是“最短路径”，因为轮辋压圈的存在上述轨迹不能在任何情况下都是直线的。对于加强帘布层的轴向外股，“最短路径”的轨迹是这样定义的一个轨迹，在其上端点E与切点T”之间，点T”位于平行于胎缘加强钢丝2外切圆的圆周上，其长度小于胎体翻转部分10从其上E’点至T的长度，E’点位于垂直于胎体加强部分的翻转部分降至E点的子午线轮廓的直线上，切点T是上述翻转部分与胎缘加强钢丝的切点，它位于T”所在的平行于旋转轴的同一直线上。显然，该轨迹可以平行于胎体帘布层翻转部分的轨迹，并且，总有比上述翻转部分轨迹短的路径，因为其轴向位置相对于胎体加强部分的翻转部分10在轴向外股612的外侧，位于代表翻转部分轨迹的凹曲率圆的内部。
第一胎缘加强护板6第二层61的轴向外股612，其高度大于轮辋钩的高度HC，其轨迹满足最短路径轨迹的定义，其存在可更好地消除翻转部分的应力间隙，并因此允许翻转部分端部的应力减少。上述轴向外股612的存在使得不必须有第一帘布层60的轴向外股602，其较高的高度大于轮辋钩的高度：这样高度HLI也就小于高度HC。
与前述的两种变换的情况采用相同的方式，通过第二加强护板7，完成胎缘部分。无论是在图2还是图3中所示的变换的情况，依照本发明的胎缘的结构都包括第二加强护板7，上述第二加强护板是由钢制不可延伸的金属线形成的一单层7构成，金属线在该层中相互平行并与圆周方向成22°角，所述的层7轴向位于第一胎缘加强护板6的第二层61上轴向外股612的外侧。

Claims (8)

1．一种部分由至少一层不可延伸的加强单元构成的轮胎，并在每个胎缘B固定在胎缘加强钢丝(2)上形成一个翻转部分(10)，上述翻转部分的端部位于距离胎缘加强钢丝的基点D径向距离为HRNC处，每个胎缘B至少通过两个附加加强护板得到加强，至少一个第一护板(6)由径向加强单元构成，且至少一个第二护板(7)由与圆周方向成α角的金属单元构成，0°≤α≤45°，其特征在于，从子午断面来看，第一加强护板(6)至少包括由径向金属单元构成的层(60)，上述不可延伸单元绕胎体加强部分(1)的固定胎缘加强钢丝(2)在上述胎体加强部分(1)内侧形成两股(601,602)，轴向内股(601)，在其径向上边缘与胎体加强部分(1)相连的径向下端点A和它与固定胎缘加强钢丝(2)的切点T之间，沿着直线轨迹AT，即所指的“最短路径”，上述轴向内股(601)的径向上端点位于径向距离胎缘加强钢丝基点D为HLI处，即为高度HRNC的80％至160％处，第二护板(7)的单元相对径向倾斜，未绕上述固定胎缘加强钢丝(2)，其布置在胎体加强部分(1)的翻转部分(10)的轴向外侧。
2．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，轴向外股(602)位于胎体加强部分(1)的翻转部分(10)的轴向内侧，其径向上端点在径向小于胎体加强部分翻转部分(10)的端点到旋转轴的距离，前述上端点与胎缘加强钢丝的基点D之间的距离HLE为胎体加强部分(1)的翻转部分(10)的高度HRNC的0.2至0.8倍。
3．如权利要求2所述的轮胎，其特征在于，胎体加强部分(1)的子午线轮廓，从其上的位于平行于轮胎旋转轴且与点A在同一直线上的A＇点开始，到它与胎缘加强钢丝(2)的切点T＇，有一轨迹A＇T＇，从横断面上看，上述轨迹平行于加强层(60)的轴向内股(601)的直线部分的轨迹AT。
4．如权利要求1至3之一所述的轮胎，其特征在于，第一胎缘加强护板(6)的第一层(60)的径向加强单元是不可延伸的金属单元，上述金属单元是钢制的并且是线的形式。
5．如权利要求4所述的轮胎，其特征在于加强护板(6)包括加强护板(6)的第二层(61)，上述第二层由径向加强单元构成并绕胎缘加强钢丝(2)，以便形成两股：一个轴向外股(612)，位于胎体加强部分(1)翻转部分(10)的轴向外侧，其径向上端点距离胎缘加强钢丝的基点D径向为HLE2，为HRNC的0.4至1.2倍，轴向内股(611)的端点距离上述基点D的距离小于安装轮胎的轮辋压圈的高度HC。
6．如权利要求5所述的轮胎，其特征在于胎缘加强护板(6)的上述第二层(61)的轴向外股(612)的轮廓具有一个“最短路径”的轨迹，位于其上端点E和它与胎缘加强钢丝(2)外接圆相平行的圆的切点T″之间，其长度小于胎体翻转部分(10)的子午线轮廓轨迹的长度，上述子午线轮廓轨迹位于上述翻转部分上的E＇点和与胎缘加强钢丝的切点T之间，E＇点位于垂直于胎体加强部分(1)的翻转部分(10)子午线轮廓的直线上较低处的E点附近，T点位于与点T″相同的平行于旋转轴的直线上。
7．如权利要求5或6所述的轮胎，其特征在于，其单元相对于径向倾斜的第二护板(7)，位于第一胎缘加强护板(6)的第二加强层(61)的轴向外股(612)的轴向外侧。
8．如权利要求5或7所述的轮胎，其特征在于，第一胎缘加强护板(6)的第二层(61)的径向加强单元是不可延伸的金属单元，上述金属单元是钢制的并且是线的形式。
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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanghai Michelin tire Limited by Share Ltd

Assignor: Michelin Research & Technology Co., Ltd.|Michelin Co., Ltd.

Contract fulfillment period: The duration of the contract is from 2007.01.31 to 2026.12.13

Contract record no.: Contract filing No. 2007990000027

Denomination of invention: The invention is used to reinforce the tread of a radial tire

Granted publication date: 20040602

License type: License type general permission

Record date: 20070813

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: COMMON LICENCE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2007.1.31 TO 2026.12.13

Name of requester: SHANGHAI MIQILIN BOOST TYRE CO., LTD.

Effective date: 20070813

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: COMPAGNIE GENERALE DES ETABLISSEMENTS MICHELIN

Free format text: FORMER OWNER: MICHELIN TECHNIQUE S.A.

Effective date: 20121212

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121212

Address after: French Clermont Ferrand

Patentee after: Compagnie General Des Etablissements Michelin

Patentee after: Michelin Recherche et Technique S. A.

Address before: French Clermont Ferrand

Patentee before: Michelin Technology Co.

Patentee before: Michelin Recherche et Technique S. A.

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Granted publication date: 20040602

Termination date: 20150712

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