專利名稱：子午線輪胎的加強胎圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有子午線輪胎胎體加強件的輪胎，更特別的是，涉及一種設(shè)計用于裝配到諸如載重汽車、道路拖拉機、公共汽車、拖車等機動車的“重型”輪胎，其中采用了胎圈的新加強結(jié)構(gòu)，以改進(jìn)所述胎圈的耐用性。
一般地，所考慮類型的輪胎包括胎體加強件，它由至少一層金屬纜索簾布層構(gòu)成，金屬纜索在每個胎圈中以一個翻轉(zhuǎn)部分錨定在至少一條胎圈鋼絲上。在胎體加強件的徑向之上是胎冠加強件，胎冠加強件由至少兩層金屬纜索簾布層構(gòu)成，一個簾布層與另一個簾布層的金屬纜索是交叉的，并相對周向方向形成10°與45°之間的角度。胎體加強件的翻轉(zhuǎn)部分通常由至少一層金屬纜索簾布層加以加強，金屬纜索相對周向方向成微小角度而定向。
如果只存在一個胎圈加強簾布層，它可沿著胎體加強件的翻轉(zhuǎn)部分定位，使徑向上端可位于胎體加強件的翻轉(zhuǎn)部分的徑向上端之下或之下。至于這一簾布層的徑向下端，在輪胎的胎圈設(shè)計用于裝配在以15°±2°的角度傾斜的輪輞底座上的情況下，則一般或位于與旋轉(zhuǎn)軸線相平行并近似通過胎體加強件的錨定胎圈鋼絲的中間剖面的重心的直線上；或在輪胎的胎圈設(shè)計用于裝配在以0°或以5°±1°傾斜的輪輞底座上的情況下，位于與旋轉(zhuǎn)軸線相平行并通過位于錨定胎圈鋼絲的中間剖面的重心與胎體加強件軸向?qū)挾葹樽顚捥幍狞c之間的一個點的直線上。在第二種情況，胎圈加強簾布層然后圍繞胎圈鋼絲卷繞，從而使它具有軸向外部分和軸向內(nèi)部分，軸向內(nèi)部分的徑向上端一般位于軸向外部分的徑向上端之下。
已知解決方案的目的是要避免胎體加強件翻轉(zhuǎn)部分纜索的非徑向化(de-radialisation)，并將所述翻轉(zhuǎn)部分端部以及橡膠層經(jīng)受的徑向和周向變形降至最小，橡膠層在外側(cè)覆蓋著胎圈并確保它與輪輞的接觸。
在另一些情況，金屬加強簾布層被例如由織物制成的多個簾布層所替代，這些簾布層軸向地或位于翻轉(zhuǎn)部分的同一側(cè)，或位于其兩側(cè)，或再是部分地沿著翻轉(zhuǎn)部分并部分地沿著胎體加強件。另一個方案在于，沿翻轉(zhuǎn)部分在其兩側(cè)各設(shè)置一個加強簾布層，而第三個簾布層則沿著胎體加強件置于其軸向外側(cè)。
輪胎的胎圈耐用性也可通過以下途徑加以改進(jìn)，即沿著胎體加強件布置兩個加強簾布層，而所述加強件的翻轉(zhuǎn)部分不被加強。
由于所取得的成就及以下事實，即與輪胎胎面有關(guān)的某些類型的滾動表面已制作成較不雜亂，“重型”輪胎的壽命已變得必須改進(jìn)胎圈的耐用性，特別在這樣一些輪胎中，它們經(jīng)受長時間的滾動，這常常造成胎圈由于輪胎裝配在其上的輪輞達(dá)到的溫度而形成高溫。
根據(jù)法國專利申請FR2730190，所述改進(jìn)可通過在胎圈中設(shè)置至少一層加強簾布層而實現(xiàn)，該加強簾布層由周向金屬元件構(gòu)成，周向金屬元件在胎體加強件的翻轉(zhuǎn)部分的外側(cè)圍繞輪胎鋼絲而卷繞，以便使軸向外部分和軸向內(nèi)部分的相應(yīng)端部徑向地位于這樣一條直線之上，該直線平行于旋轉(zhuǎn)軸線并通過胎圈鋼絲距離所述旋轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的點。正如所知，由徑向金屬絲或纜索構(gòu)成的胎體加強件因此(在其與胎圈鋼絲接觸表面的水平上)由基本為周向的元件構(gòu)成，它們通常是金屬的，形狀為絲、纜索、帶或折疊帶，并插入在所述基本為周向定向的元件與也為周向的金屬元件的輔助簾布層之間。這樣，此結(jié)構(gòu)能使胎體加強件經(jīng)受的拉力被吸收，從而將胎體加強件翻轉(zhuǎn)部分端部的所有變形降至最少，而無論滾動條件如何。
同一申請FR2730190描述了一種加強胎圈的有利的修改方案，其中，周向元件的簾布層的軸向內(nèi)部分的端部被徑向金屬纜索的加強簾布層9所覆蓋。
為了使具有子午線輪胎胎體加強件的輪胎胎圈和側(cè)壁的下部獲得更有效的剛性，法國專利FR1594780提出，位于胎體加強件主要部分的軸向外側(cè)和所述加強件翻轉(zhuǎn)部分的軸向內(nèi)側(cè)的胎圈加強層應(yīng)當(dāng)由徑向加強元件組成。
為了改善用于重型機動車的子午線輪胎胎圈的耐用性，專利申請EP0202925也提出使用兩個輔助胎圈加強層，第一加強層是由金屬元件組成的，第二加強層是由相對中間方向傾斜的元件組成的，使得所述加強層的徑向端部的徑向位置是確定的。
本發(fā)明提出另一種解決方案，該方案對于這樣的輪胎在技術(shù)和工業(yè)上是最佳的，該輪胎具有設(shè)計用于安裝到稱為平的輪輞或其輪輞底座以5°傾斜的輪輞上的胎圈。
為改進(jìn)設(shè)計用于運載重負(fù)荷的輪胎的耐用性，根據(jù)本發(fā)明，所述輪胎包括至少一個子午線輪胎胎體加強件，胎體加強件由至少一層非彈性加強元件的簾布層構(gòu)成，并在每個胎圈B中錨定至胎圈鋼絲上，以形成一個翻轉(zhuǎn)部分，翻轉(zhuǎn)部分的端部位于與胎圈底部相隔徑向距離HRNC處，每一胎圈由至少兩個輔助加強層所加強，至少一個第一加強層由單一的徑向非彈性金屬加強元件的簾布層構(gòu)成，第一加強層圍繞胎體加強件的錨定胎圈鋼絲在所述胎體加強件外側(cè)卷繞并形成兩個部分，使得軸向外部分的徑向上端徑向地位于與胎圈底部相距距離HLE處，距離HLE等于距離HRNC的至少65％，并且至少一個第二加強層由與周向方向成α角度的元件構(gòu)成，使角度α為0°≤α≤45°，其特征在于，當(dāng)從中間剖面看時，不圍繞所述錨定胎圈鋼絲卷繞的第二輔助胎圈加強層由至少一個周向金屬加強元件的簾布層構(gòu)成，周向金屬加強元件是金屬纜索段或金屬纜索段的束，它們的周向長度小于胎圈鋼絲的中心軸線的周向長度。
加強元件被稱為是徑向的，如果它們與輪胎的周向方向所成的角度在80°-100°的范圍內(nèi)。
名詞“圍繞胎圈鋼絲卷繞的加強層”意為形成兩個部分的加強層，即軸向內(nèi)部分和軸向外部分，它們相應(yīng)的端部沿徑向位于一條直線之上，該直線平行于旋轉(zhuǎn)軸線并通過錨定胎圈鋼絲的橫截面的重心。
同樣，在本發(fā)明的文本中，能由一層或多層簾布層構(gòu)成的胎圈加強層的部分的徑向上端應(yīng)理解為加強簾布層離旋轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的端部，且加強簾布層可以具有位于最大為20mm的徑向距離范圍內(nèi)的上端部。相類似，胎圈加強層的徑向下端是簾布層離旋轉(zhuǎn)軸線最近的簾布層下端。
徑向加強元件的第一加強層優(yōu)選地使其軸向內(nèi)部分的端部位于平行于旋轉(zhuǎn)軸線并通過胎圈鋼絲的橫截面的重心的直線與平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線并通過胎體加強件為最寬處的點的直線之間。而軸向外部分的徑向上端最好位于與胎圈底部相距的徑向距離為距離HRNC的65％和95％之間，距離HRNC是分隔胎體加強件的翻轉(zhuǎn)部分的端部與所述底部的距離。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，第二加強層由兩層加強元件的簾布層構(gòu)成，加強元件在每個簾布層內(nèi)相互平行，在一個簾布層與另一簾布層之間是交叉的，并如在所述兩層簾布層的徑向下邊緣所測量的與周向方向形成45°的角度。加強元件最好是金屬絲或織物纜索，而第二加強層的所述結(jié)構(gòu)在第一胎圈加強層由織物加強元件構(gòu)成時特別有利。軸向外部分的端部與胎圈底部相隔的徑向距離大于距離HRNC，而仍舊小于分隔所述底部與軸向內(nèi)部分端部的徑向距離。
無論是由織物或金屬構(gòu)成，第二加強層優(yōu)選地或布置在胎體加強件非向上翻轉(zhuǎn)部分的軸向內(nèi)側(cè)或布置在其軸向外側(cè)，使其徑向上端比徑向元件的加強層的軸向內(nèi)部分的上端更接近旋轉(zhuǎn)軸線。
當(dāng)它布置在胎體加強件的軸向內(nèi)側(cè)時，第二加強層最好位于胎體加強件的所述非向上翻轉(zhuǎn)部分與徑向加強元件的第一加強層之間。
本發(fā)明的特征借助于下述結(jié)合附圖進(jìn)行的說明能加以更好的了解，附圖以非限定方式展示了示范性實施例，其中

圖1示意地表示了本發(fā)明提出的輪胎胎圈的第一個方案；圖2示意地表示了本發(fā)明提出的輪胎胎圈的第二個方案，其中胎圈鋼絲是編織的，而胎圈則較??；圖1所示輪胎的胎圈B是10.00-20X輪胎的胎圈，此種輪胎用于裝配在輪輞底座以5°傾斜的輪輞上。所述胎圈被胎圈鋼絲2所加強。圍繞所述胎圈鋼絲2錨定著胎體加強件1，胎體加強件1由單層的金屬纜索簾布層構(gòu)成。錨定是通過圍繞覆蓋著胎圈鋼絲2的橡膠混合物層20的翻轉(zhuǎn)部分10而實現(xiàn)的，所述翻轉(zhuǎn)部分10的徑向上端與胎圈底部相隔的距離為HRNC，所述底部通常由一條直線加以表示，該直線平行于旋轉(zhuǎn)軸線并通過胎圈鋼絲2最靠近所述旋轉(zhuǎn)軸線的點。在所討論的尺寸為10.00-20的輪胎示例中，HRNC等于在其輪輞上的輪胎高度H的0.25倍，而所述高度是輪胎在徑向離旋轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的點與裝配輪輞名義直線的測量線之間相隔的徑向距離，且等于270mm。在胎體加強件1與其翻轉(zhuǎn)部分10之間并在胎圈鋼絲2之上設(shè)置著由通常具有高邵爾硬度的橡膠混合物制成的第一胎圈鋼絲填充物3，所述第一填充物3由橡膠混合物制成的第二填充物4在徑向延伸，第二填充物4的橡膠混合物的硬度要低于第一填充物，所述填充物4的徑向上端基本位于輪胎最大軸向?qū)挾鹊乃健?br> 在胎體簾布層1的非翻轉(zhuǎn)部分的軸向內(nèi)側(cè)，以及圍繞胎圈鋼絲2向上翻轉(zhuǎn)后在簾布層1的翻轉(zhuǎn)部分10的軸向外側(cè)，布置著第一胎圈加強層，在所述實例中，第一胎圈加強層由單層簾布層6構(gòu)成，它形成兩個部分，即軸向內(nèi)部分61和軸向外部分60。兩相應(yīng)部分61和60的徑向上端位于相對胎圈底部為HLI和HLE的高度上，HLI和HLE分別為80mm和58mm，距離HLE是距離HRNC的85％。所述第一加強層的簾布層由纜索型的金屬鋼絲形成，它們相對周向方向成90°而定向。在軸向外側(cè)，胎體加強件翻轉(zhuǎn)部分及加強簾布層6的軸向外部分的兩個相應(yīng)的端部由叫做填充劑的第三填充物5加以覆蓋，第三填充物5在同一側(cè)與第二胎圈鋼絲填充物4以及與部分簾布層60和10相接觸。在胎圈加強簾布層6的軸向內(nèi)部分61與胎體簾布層1的非翻轉(zhuǎn)部分之間布置著第二胎圈加強層7，在所述實例中，它由脂族聚酰胺制成的織物纜索的兩層簾布層71和72構(gòu)成，織物纜索在每層簾布層內(nèi)相互平行并在一個簾布層71與另一簾布層72之間是交叉的，且與周向方向構(gòu)成45°的角，該角度是在硫化輪胎的簾布層71和72的徑向下邊緣處在制造公差內(nèi)加以測量，即此角度在45°±1.5°的范圍內(nèi)。加強層7的徑向上端通常看作簾布層72的徑向上端，也即其端部離旋轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的簾布層的徑向上端，它與胎圈底部相距的徑向距離HRS等于55mm，也即比胎圈加強簾布層6的軸向內(nèi)部分的徑向上端的距離HLI小至少HLI的33％。加強層7的第二簾布層71的上端在徑向比簾布層72的端部低6mm。至于兩個簾布層71和72的徑向下端，它們與旋轉(zhuǎn)軸線相距的距離基本相同，與胎圈底部相距的距離分別等于11mm和8mm，也即十分接近胎圈底部。
所述第一胎圈加強層的簾布層6可由紡織材料，如脂族聚酰胺制成的纜索形成，并相對周向方向成90°而定向。所述簾布層6也有兩部分，即軸向內(nèi)部分61和軸向外部分60。而部分60的徑向上端所在的相對胎圈底部的高度HLE等于75mm。
正如由其本身局部所知，大部分胎圈B被保護性橡膠混合物8所覆蓋，在軸向內(nèi)側(cè)該橡膠混合物8由常用的加強內(nèi)橡膠層9在內(nèi)側(cè)沿徑向加以延伸，而在軸向外側(cè)它則由側(cè)壁層7在外側(cè)沿徑向加以延伸。
圖2所示胎圈的結(jié)構(gòu)與上述不同之處在于，第二胎圈加強層由一層金屬元件的簾布層7構(gòu)成，以替代上一實例中的兩層織物簾布層。所述元件在簾布層7內(nèi)相互平行，并可以是周向方向的，即與周向方向形成的角度α等于0到制造公差，即，此角度在-1.5°到+1.5°的范圍內(nèi)。元件可以是非彈性的金屬纜索，但從輪胎生產(chǎn)的方便來看，最好應(yīng)用彈性纜索作為加強元件，甚至應(yīng)用纜索段或纜索束或纜索組，其周向長度在加強層的周向長度的0.2與0.4倍之間，因為這能使胎圈加強層被放置在成型鼓上，在此成型鼓上未經(jīng)硫化的胎體加強件半成品被裝配，并可沒有多大困難地對所述輪胎半成品進(jìn)行環(huán)狀成形，所述平均長度是在放置于所述裝配成型鼓上后進(jìn)行測量的。切斷元件之間的周向間隙或切口最好相互交錯。第二加強層7的簾布層的元件也可相對周向方向形成一個小的角度，它可例如為22°，這時，加強元件是非彈性的纜索。
圍繞胎體加強件錨定胎圈鋼絲卷繞的徑向元件的加強層及使胎體加強件的徑向元件的非徑向化降至最小的加強層的組合存在不僅導(dǎo)致影響構(gòu)成胎圈的橡膠混合物的應(yīng)力大大地減少，特別是在簾布層端部上的應(yīng)力大大地減少，而且改進(jìn)了胎體加強件纜索的抗疲勞性。
權(quán)利要求
1.一種輪胎，該輪胎設(shè)計用于運載重負(fù)荷，它包括至少一個子午線輪胎胎體加強件(1)，胎體加強件(1)由至少一個非彈性加強元件的簾布層構(gòu)成，并在每個胎圈(B)內(nèi)被錨定到胎圈鋼絲(2)上形成翻轉(zhuǎn)部分(10)，翻轉(zhuǎn)部分(10)的端部位于與胎圈底部相距距離HRNC處，每一胎圈(B)由至少兩個輔助加強層(6，7)加強，至少一個第一加強層(6)由至少一個加強元件的簾布層構(gòu)成，第一加強層(6)圍繞胎體加強件的錨定胎圈鋼絲在所述胎體加強件外側(cè)卷繞并形成兩個部分，使得軸向外部分的徑向上端徑向地位于與胎圈底部相距距離HLE處，距離HLE等于距離HRNC的至少65％，至少一個第二加強層(7)由與周向方向成α角度的元件構(gòu)成，使角度α為10°≤α≤60°，并且第二加強層(7)布置在胎體加強件(1)的非向上翻轉(zhuǎn)部分的軸向內(nèi)側(cè)，其特征在于當(dāng)從中間剖面看時，不圍繞錨定胎圈鋼絲(2)卷繞的第二胎圈加強層(7)由兩個加強元件的簾布層(71、72)構(gòu)成，加強元件在每個簾布層內(nèi)相互平行，并在一簾布層(71)與另一簾布層(72)之間是交叉的，與周向方向形成45°的角度，并且其徑向上端比徑向元件的加強層的軸向內(nèi)部分的上端更靠近旋轉(zhuǎn)軸線，而其徑向下端靠近胎圈底部。
2.如權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于第一胎圈加強層(6)由徑向非彈性金屬元件構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于加強元件簾布層(6)由徑向紡織元件構(gòu)成，所述簾布層使其軸向內(nèi)部分(61)的端部位于平行于旋轉(zhuǎn)軸線并通過胎圈鋼絲(2)的橫截面的重心的直線與平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線并通過胎體加強件(1)為最寬處的點的直線之間，而其軸向外部分(60)的端部位于與胎圈底部相距的徑向距離大于距離HRNC處，距離HRNC是分隔胎體加強件翻轉(zhuǎn)部分的端部與所述底部的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)計用于運載重負(fù)荷的輪胎,它包括徑向胎體加強件(1),其由至少一層非彈性加強元件的簾布層構(gòu)成并在每個胎圈B中錨定至胎圈鋼絲(2),從而形成翻轉(zhuǎn)部分(10),翻轉(zhuǎn)部分(10)的端部與胎圈底部相隔的徑向距離為H
文檔編號B60C15/00GK1307981SQ0013403
公開日2001年8月15日 申請日期1999年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月20日
發(fā)明者帕特里克·科西 申請人:米什蘭集團總公司