CN1509237A - 具有双锚式固定胎体帘布层的轮胎 - Google Patents

Abstract

一种轮胎，包括至少一个胎体型加强结构，该加强结构从胎圈呈环形延伸到侧壁并包括一胎冠增强件，每个胎圈还包括一主固定区，用于支撑加强结构，该轮胎包括一带有橡胶凸片的轮辋护板，该橡胶凸片沿轴向相对于侧壁向外延伸，该轮胎还包括至少一个副固定区，该副固定区包括多个环形帘线线圈，该环形帘线线圈通过固定混炼胶与第二加强结构的相邻部分结合。由于固定发生在胎圈和轮辋护板之间，可有新结构或设计，例如允许以最佳方式利用胎圈的有限空间。因此，例如，在轮辋护板处有副固定区极有利于改善轮胎性能，特别是抗侧滑性能。

Description

具有双锚式固定胎体帘布层的轮胎

本发明涉及轮胎。更具体说，涉及一种具有轮辋护板的轮胎，该轮辋护板对至少一个胎体型加强结构起锚式固定点的作用。当前的轮胎胎体的加强件是由一层或几层帘布层构成(按制造工艺，习惯上将半成品状态的“胎体帘布层”叫做帘布层)，其上的加强帘线通常是径向的。这些帘布层或加强件的固定或支撑一般是将一部分帘布层绕设置在轮胎胎圈中的胎圈钢丝向上卷绕而实现的。

此外，目前有的轮胎并不带有绕胎圈纲丝的传统的帘布层翻边，甚至也没有传统意义上的胎圈钢丝这个部件。例如，专利申请EP0582196的说明书中描述了一种方法，其是将胎体型加强结构放置到胎圈内，通过将环形纤维放置在加强结构附近，整个嵌入粘固或粘合混炼胶中，该混炼胶最好具有高的弹性模量。该说明书介绍了多种布置方案。该说明还谈到制造轮胎无需用帘布层状半成品。例如，可将各种加强结构的帘线直接施加到相邻的混炼胶层上，它们整个地逐层叠置到模芯上，因此可直接获得与所制造轮胎最终外形一致的形状。因此，这种情况下，可提供具体叫做“胎体型加强件”，而不是传统意义上的“胎体帘布层”。

加强结构或胎体帘布层(如果轮胎用各种半成品，包括胎体帘布层，组装的话)的固定特别重要，因为要确保轮胎的耐用性。要实现固定的持久与可靠时常需要有大面积的胎圈和使用高性能的材料，因此成本很高。帘线线圈或胎圈钢丝存在还意味着重量的增加。

此外，一方面，汽车制造厂的规格，另一方面，各国的现行标准，都表明，对于给定尺寸的轮胎而言，人们也能得到给定尺寸的轮辋。这些技术标准表明，很难脱离已有型号轮胎中发现的传统固定方法的束敷。因此，轮胎制造厂通常采用除了胎圈和固定点之外的结构元件，以优化产品性能。

因此，本发明提出一种轮胎，它包括至少一个胎体型加强结构和一胎冠加强件，该帘布层型增结强构固定到轮胎两侧的胎圈中，胎圈底部用于安装到轮辋座面上，各胎圈沿侧壁径向向外伸出，侧壁沿径向向外连接胎面，胎体型加强结构从胎圈沿周向延伸到侧壁，各胎圈还包括一主固定区，用于支撑加强结构，该轮胎在该固定区径向向外的位置有一轮辋护板，其上的橡胶伸出部分从侧壁沿轴向向外伸出；该轮胎还包括至少一个副固定区，其中设有多个环形帘线线圈，这些线圈通过固定混炼胶与第二加强结构的相邻部分结合。

正如其名称所指，轮辋护板提供沿轴向伸到轮辋外的支承点：在受到攻击件如路面的冲击或磨擦时，轮辋护板可防止与轮辋的接触。这时，和损坏轮辋比起来，宁可略微损环轮辋护板，如发生划伤或擦伤，这些损坏通常看不见，且尤其是对轮对轮胎的寿命没有影响，相反轮辋损坏常常容易看到。

此外，轮辋护板中有副固定区将有助于向其提供刚性，以便提高其强度和耐用性。

此外，应用轮辋护板以便在其中提供副固定区，可使轮辋护板本身充分利用。因此，摆脱了胎圈，可从轮辋护板可用空间获益，从而可有较大可用空间布置各种组成部件从而获益。因为固结发生在胎圈和轮辋护板之间，所以有可能采用新结构或新设计。例如，以最佳方式利用胎圈的有限空间。因此，举例来说，在轮辋护板处有副固定区将有利于大大提高轮胎的性能，特别是它的抗横向滑移性。

此外，帘线的对齐或卷绕并结合固定混炼胶，最好是弹性模量高的混炼胶，最好再与加强结构的相邻段结合，将有利于刚性的分散。因此能在保持径向刚度不变的同时提高横向刚度。

第二加强结构优选是从轮辋护板延伸到侧壁径向向外部分的结构。根据本发明一优选实施例，该第二加强结构与第一加强结构共同起作用。

根据本发明第一优选实施例，该第二加强结构从轮胎的一个侧壁沿与第一胎体型加强结构大致相邻的子午线路径延伸到另一侧壁。因此，该轮胎包括二个加强结构。

在本发明的第二优选实施例中，第二加强结构包括多个圆周长度有限的胎体型加强结构段，其轴向位置与从侧壁到轮辋护板的另外两个相邻环形段隔开。这些结构可以是主加强结构的组成部分，其中位于轮辋护板的径向外侧的一段从一定位置开始沿侧壁分开，以便从分离点起径向向里和轴向向外地伸向副固定区。因此，该轮胎在一方面是分开区与另一方面是非分开区或至胎圈中固定点的单一结构区之间以环向交替的形式形成。

主固定区可按二种主要结构形式实施：首先，它包括多个环形线圈，该环形线圈用固定混炼胶与相邻的加强结构部分结合。根据第二种形式，它包括一胎圈钢丝，胎体型加强结构绕胎圈钢丝至少部分地缠绕或卷曲。

根据本发明一优选实施例，该副固定区的混炼胶与主固定区的混炼胶类似，因此简化了轮胎的构思与制造。也获得某些性能的均匀性。

根据一优选实施例，至少一个固定区包括弹性模量高的混炼胶或由弹性模量高的混炼胶组成。该混炼胶例如可只形成在帘线定线的一侧。弹性模量高有利于很好固定。作为一个非限定性例子，这种胶的弹性模量可达到甚至超过15MPa，某此情况甚至可达到或超过40Mpa。

根据又一优选实施例，该固定混炼胶从主固定区沿加强结构延续到副固定区。

副固定区的帘线定线可以和主固定区的同类比较有利。

根据一较佳的改型，该副固定区包括多种帘线，它们可以是金属的，纺织的或混合型的。

不管所包括的是主固定区还是副固定区，线圈或定线可以是单根帘线或多根帘线。帘定线线定线也可用各种方法布置和制造。例如，一根定线较佳可由单根帘线盘旋多圈(基本上零角度)，最好从最小直径盘到最大直径。也可由部分多根同心帘线以一个放置在另一个内部的形式而形成，以使直径逐渐增大的各环互相叠置。为了帘线或帘线的环形线圈，实施浸渍，而不必加入混炼胶。帘线也可在圆周上是断开的。

根据另一有利的实施例，有些帘线基本上是弹性的。弹性帘线最好布置在机械连接件的径向外部，这种帘线能提供在行驶时，如在侧壁向里推时，适应可能形成压缩区的性能。形成这种压缩区的概率较高，另一区域从胎圈径向外向发展。

通过使用不同类型或材料的帘线，每种材料的帘线放在很特别的位置，能使轮胎底部特征优化。

定线的某此帘线或全部帘线优选是非金属的，最好是纺织帘线，如基线的芳酰胺，芳香族聚酯的帘线，或弹性模量低的其它种帘线，如基线为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、尼龙、人造丝的帘线。这些帘线的弹性模量比固定金属帘线的弹性模量低。

参考图1-3的以下说明给出全部的实施细节，附图中：

图1是一径向剖面图，大致示出了根据本发明轮胎第一实施例的一侧壁和一胎圈；

图2是一径向剖面图，大致示出了根据本发明轮胎第二实施例的一侧壁和一胎圈；

图3是一径向剖面图，大致示出了对图1中实施例的改型的一侧壁和一胎圈。

“径向向上”或“径向上方”，及“径向向外”在此指朝向较大直径方向，以供参考。

在本说明书中，术语“帘线”既可指单线，又可指多线，或诸如粗索，细绳那样的组合，甚至指任何一种其它类型的等同组合，不论这些帘线的材料是什么以及采用什么工艺来改善对橡胶的附着力，例如进行表面处理或用胶水涂覆或预涂覆。

众所周知，胎体型加强结构是径向的，因为其帘线布置成90°，但按目前说法也可设置成在90°左右。

至于“帘线的特征”指的是它的尺寸、成分、机械性能(尤其它的是模量)、化学性质等。

图1示出根据本发明轮胎第一实施例的下部区，尤其是其胎圈1部分。胎圈1有一轴向外区段2，其设置且加工成可紧靠轮辋的凸缘的形状。上区段即区段2的径向外部，构成区段25，该区段25可套住轮辋。该区段常沿轴向向外弯曲，如图1及2所示。区段2的里面沿径向和轴向以胎圈座面4结束，其用于紧靠在轮辋座面上。胎圈还有一轴向内区段3，其从座面4沿大致径向延伸到侧壁6。侧壁混炼胶62沿侧壁设置，其模量小于固定胶60的模量。

保护混炼胶区25最好沿胎圈外弧面形成，以改善与轮辋接触状况并保护固定区，其弹性模量小于固定区混炼胶的弹性模量。

轮胎还包括胎体型加强结构10，该加强结构10设置有大体沿径向布置的加强件。该结构可设计成从一个胎圈，通过轮胎的侧壁和轮胎的胎冠延续到另一胎圈，或者其也可包括二部分或更多部分，这些部分例如沿侧壁布置而不覆盖整个胎冠。

为使加强帘线定位尽量准确，最有利办法是在一刚性支承上预先制造轮胎，例如在刚性模芯上，使轮胎具有其内腔形状。轮胎的所有零件按最终结构所要求的次序叠置在该模芯上，在制造过程中无需改变轮胎外形。

环形帘线21最好以批料(batch)22的形式布置，形成设置在各胎圈中的固定帘线。这些帘线最好是金属的，也可镀铜。每批帘线优选是基本同心叠置。

为了使加强结构固定正确，可形成分层的组合胎圈。在胎圈1内，加强结构的帘线定线(cord alignment)之间，设置有多条帘线21，它们是环向定位。这些帘线布置在批料22中，如图中所示，或根据轮胎型号和或所要求的特征布置在多个相邻批料或者钢丝圈中，或以任何其它合理方式布置。

径向内端部分的加强结构10与帘线线圈配合。因此，得到这些部分在胎体的固定。为了改善这种固定状况，在环形帘线和加强结构中间的空间填入粘结或固定混炼胶60。也可在不同区域内用多种有不同特性的混炼胶，这些胶的组合和所得到布置方案实际上有无限种。但在帘线结构和加强结构之间的交界区提供弹性模量高的混炼胶，并因此形成主固定区20是有利的。作为非限制性例子，这种混炼胶的弹性模量可达到甚至超过15MPa，有些情况甚至达到或超过40MPa。

帘线布置可用各种方式设计和制造。例如，批料可优选使用一根帘线基本上成零度呈螺旋状绕成很多圈而形成，最好从最小最径到最大直径。批料也可用多个同心帘线以一个放在另一个内部的形式而构成，这时直径逐渐加大的各圈互相叠放。为了使加强帘线或环形帘线线圈实现充填，不需要加入混炼胶。

在图1的实施例中，胎圈在加强结构的两侧，有一固定帘线结构，该固定帘线结构由放置在加强结构10的两侧的帘线叠放而形成。它们优选紧挨着加强结构布置。图1所示结构特别简单且容易实施。增强桔构的一些应力通过混炼胶60以零角度传递到线圈。

轮胎还包括一轮辋护板70。它由一环形橡胶带组成，该环形橡胶带沿轴向伸出侧壁处且位于胎圈1的径向外侧。该轮辋护板通过防止车轮的轮辋与会损坏轮辋的任何外来物或障碍物有任何接触，而起到保护的作用。这对于由合金(如铝合金)组成轮辋的车辆是十分有用的零件。它还极大改善汽车外观。

该轮胎还包括一副固定区30。该副固定区用于与胎体型第二加强结构11配合。该副固定区的特点优选与上述主区20的特点相同。本副固定区30至少有一部分在轮辋护板70在内。

在附图所示各实施例中，副固定区的形状为至少一个帘线定线，或增强帘线的定线31配置在第二加强结构这段11附近或紧挨着它。

定线优选由单根帘线绕成螺旋形构成，最好从最小直径缠绕到最大直径。批料也可由多个同心帘线以一个放置在另一个内部的形式而形成。在图1中，该定线以大致零度配置。

帘线31的结构30可沿大致径向伸向侧壁，甚至沿其一部延伸。

线圈数目、径向间隔、及结构的径向位置的变化是不受限制的。这些特征按照所需的质量，特别是在轮胎侧壁区和下面区的质量要求，如刚度、耐磨性、寿命等栏限定。例如，帘线31的结构30从加强结构11的底部沿大致径向伸展。

帘线最好是金属的。也可改为各种纺织成分的帘线，如芳酰胺、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚-2，6-萘二甲酸乙二醇酯或其混合物。

根据本发明，应用帘线定线，或线圈31再加上固定混炼胶60，最好是高弹性的模量的混炼胶，并配合加强结构的相邻区段，有助于延长该固定的使用寿命。

轮胎的第二加强结构11可根据具体情况采取多种形式。该结构区段最好从轮辋护板延伸到设置在径向外侧的侧壁段。根据第一优选实施例，第二加强结构11从轮胎的一个侧壁沿与第一胎体型加强结构邻近的子午线路径伸展到另一侧壁。在该实施例中，轮胎的二个加强结构并排沿其通路排列，然后，在侧壁的某一径向位置副结构11与主结构10分开并向轮辋护板70延伸，在那里副结构的端部固定到副固定区30中。

根据另一优选的实施例，第二加强结构11包括多个周向长度有限的胎体型加强结构，其轴向位置与从侧壁到轮辋护板相邻的二个另外的圆周段隔开。在该实施例中，轮胎周长被分成单一结构10的某段固定在胎圈中的区域，和与结构10分开、形成副结构11的另外区域，然后，该结构11固定在轮辋护板中。本实施例提出在圆周方向交替的区域，在这些区域中，结构在给定点与侧壁分离，以形成结构10和11。现在，结构10伸向胎圈，直到在胎圈中固定。

这二个实施例中，第一实施例的轮胎有二个加强结构，其中一个固定在胎圈内，另一个固定在轮辋护板内。在第二实施例中，结构11从轮辋护板中伸出，并沿侧壁在某一径向位置与结构10连结，以便从该重叠点开始形成单一结构，该单一结构最好延伸得与另一侧壁中分开的对称点尽可能地远。在这种情况下，第二加强结构11与第一加强结构共同起作用。

在图2所示实施例中，主固定区20包括一胎圈钢丝80，一段胎体型加强结构10绕该胎圈钢丝至少部分地缠绕。这样便产生翻边80，最好整个浸入已知牌号的固定混炼胶82中。

图3示出图1中的实施例的改型，其中有多个环形线圈90布置在胎圈一部分和结构10与11会聚区之间。在径向第一内端，线圈浸没在固定混炼胶60中，而在径向外区，线圈90放置在侧壁混炼胶62中，混炼胶62的弹性模量低于固定混炼胶60的弹性模量。

Claims (7)

1.轮胎，包括至少一个胎体型加强结构，该加强结构固定到胎圈中轮胎每一侧，胎圈底部用于安装到轮辋座面上，每个胎圈从侧壁径向向外伸，侧壁径向向外连接胎面，胎体型加强结构从胎圈沿周向延伸到侧壁，该轮胎还包括一胎冠加强件，各胎圈还包括一主固定区，用于支承该加强结构，该轮胎在主固定区径向外侧位置包括有一轮辋护板，该轮辋护板设置有相对于侧壁的轴向向外延伸的橡胶凸片，该轮胎还包括至少一个副固定区，该副固定区包括有多个环形帘线线圈，该环形帘线线圈通过固定混炼胶与第二加强结构相邻部分结合。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述第二加强结构是一从轮辋护板向上延伸到侧壁径向外侧的结构段。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述第二加强结构与第一加强结构共同起作用。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第二加强结构从轮胎一个侧壁沿与第一胎体型加强结构的子午线路径邻近的子午线路径延伸到另一侧壁。

5.根据要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第二加强结构包括多个圆周长度有限的胎体型加强结构段，其轴向位置与从侧壁到轮辋护板的另外两个相邻环形段隔开。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述主固定区包括多个环形线圈，该环形线圈通过固定混炼胶与相邻加强结构连结。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述主固定区包括一胎圈钢丝，一段胎体型加强结构绕该胎圈钢丝至少一部分缠绕。

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