專利名稱：具有保護肋的輪胎胎圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有徑向胎體加強材料的輪胎，特別涉及形狀比率H/S小的輪胎，其中H是輪胎在其輪輞上的高度而S是其最大軸向?qū)挾?，該輪胎設(shè)計成能裝配到輪輞上，其至少一個輪輞座向外傾斜且沿軸向由高度小的隆起伸在外側(cè)。更具體地說，本發(fā)明涉及這種輪胎的胎圈。
除其它特征外，這種輪胎的輪廓也在專利US6092575中有說明。胎圈的輪廓，尤其是軸向外壁，相對于輪輞的軸向最外端在軸向是后縮的，因此，輪輞的軸向最外金屬部件得不到保護而會由于例如在市內(nèi)行駛時而受到馬路邊的損害。專利US6179028描述了胎圈的具體結(jié)構(gòu)，其胎跟在軸向里側(cè)而胎趾在軸向外側(cè)，環(huán)繞固定胎圈胎圈鋼絲的胎體加強材料上翻部分及硬度高且大致呈三角形的楔狀膠料致使胎體加強材料的加強件接近胎圈的軸向外壁，因此，這種加強件可能受損。確保同時保護輪輞金屬部件和胎體加強材料的加強件這一要求導(dǎo)致本申請人修改胎圈胎趾的軸向輪廓，這種修改致使輪輞外側(cè)隆起或多或少覆蓋一塊質(zhì)量相稱的橡膠塊或隆起物，使胎圈胎趾輪廓的最大軸向?qū)挾却笥谘b配輪輞的尺寸或最大軸向?qū)挾取?br> 雖然此隆起物為輪輞相應(yīng)的隆起提供滿意的保護，可是一方面在輪胎擦過外物(如馬路邊)時它對磨損十分敏感，另一方面由割紋及/或裂口的產(chǎn)生與擴展會引起橡膠碎片剝落。國際申請PCT99/64258建議向所述隆起提供一些最多達5mm的非零寬度和深度的切口，這些切口劃分出基本在子午線方向且彼此平行的好多保護肋。
從橡膠剝落的觀點看，上述辦法總體上不甚滿意，因為損壞了胎體加強材料上翻部分，這在一方面用與外觀的美觀難以相容，另一方面與安全的要求也不相容，這二者自然時用戶要求的。
本發(fā)明的目的是提出克服上述缺點的不同方法，包括用放在適當(dāng)?shù)胤接蛇m當(dāng)形狀的保護肋或隆起物取代與輪輞隆起發(fā)生徑向接觸的胎圈隆起物。
根據(jù)本發(fā)明，用于安裝到輪輞J上的帶有徑向胎體加強材料的輪胎，該輪輞至少一個底座向外傾斜且沿軸向外側(cè)伸出一個高度小的隆起，該隆起有一軸向外壁，所述輪胎至少包括一個胎圈，該胎圈軸向內(nèi)側(cè)有胎跟且軸向外側(cè)有胎趾，所述胎圈上有沿周向延伸的保護肋或突出部，為了保護所述輪輞，該保護肋至少在軸向上有一點比輪輞隆起的軸向外壁軸向離子午面更遠。本輪胎的特征在于當(dāng)其裝配到其安裝輪輞上且從子午橫截面(即包括旋轉(zhuǎn)軸的剖面)看時-所述圓周的保護肋的軸向外側(cè)的徑向上表面和下表面分別是與胎側(cè)和胎圈的外壁相連的軸向外表面，-保護肋的軸向外表面的軸向最外點比輪輞隆起的軸向外壁多出的距離e至少等于5mm，-輪輞隆起的徑向最外點與保護肋軸向外表面的軸向最內(nèi)點之間的徑向距離d′大于4mm，-連接保護肋軸向外表面上兩端點的線段與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角最大值為±10°，-連接保護肋軸向外表面的下表面的整個輪廓與胎圈輪廓位于一虛線段的徑向外側(cè)，該虛線段的一點是保護肋軸向外表面的軸向最里點而另一點是輪胎胎圈與輪輞隆起接觸的最后點(輪胎充氣時)。
由于上述特性，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明所述的輪胎安裝到其輪輞上時，能提供很好的保護以免對該輪輞造成外部磨損。此外，上述保護肋的距離能避免橡膠與輪輞分離，從而使保護更持久。
上述特性的組合使得一方面能為輪輞外露部件提供有效保護不受外物的磨損，以便借助于適當(dāng)?shù)妮喨θ嵝远@得滿意的輪胎性能；另一方面能避免保護肋可能被壓在外物與保護肋隆起之間的任何風(fēng)險。
為了更好保護，距離e在1-1.5mm之間是有利的。連接保護肋軸向外表面兩端點的線段長度最好是在5-10lmm之間，以獲得對輪輞良好保護而不會過多增加輪胎的重量。
連接保護肋軸向外表面兩端點的線段與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角最好至多為±5°，以便在與外物接觸時避免過大的局部壓力，也避免在發(fā)生摩擦?xí)r有過多的局部磨損。
下連接面可以是圓柱形、截錐形或曲面形，為了避免應(yīng)力集中，該連接面可用小的圓連接到胎圈壁和軸向外表面，這是本來就知道的。
上連接面大致在保護肋軸向外表面最外點與輪胎側(cè)壁外壁上一點之間延伸，這兩點的徑向距離規(guī)定為連接保護肋軸向外表面兩端點的線段長度的二倍。該上連接面最好完全位于通過保護肋軸向外表面的徑向最外點并在該點相切于輪廓線的線段的徑向外側(cè)，該線段與子午面的夾角最大為55°，這一特征使其能對障礙物提供最小的固著力，從而限制其壓痕并在障礙物和保護肋之間發(fā)生滑動。在子午截面中看，此上連接面可以具有圓弧形狀。
此外，以至少一種加強材料來增強保護肋的外壁是有利的，該加強材料包括織物加強材料(如Nylon)并嵌入適當(dāng)性能的膠料中(尤其是有良好的耐磨性)。
由于保護肋相對于輪輞隆起沿徑向向外運動，所以已開發(fā)出輪圈的新型外壁形狀，它的優(yōu)點是當(dāng)輪輞座向外傾斜(即當(dāng)其母線的軸向最外點離旋轉(zhuǎn)軸的距離小于該軸與該母線軸向最里點的距離)時，輪胎胎圈與輪輞座之間的接觸力有很大增加。
該接觸壓力的增加確保輪胎組件有較好氣密性，胎圈在輪輞上安放得更好，且明顯降低胎圈相對其輪輞得轉(zhuǎn)動，尤其在滾動時地面對輪胎施加力的情況下。為此目的，如子午剖面看時，設(shè)計成與輪輞隆起的內(nèi)側(cè)輪廓接觸的輪圈外壁的輪廓是沿徑向向外伸出，因而它不會接觸所述隆起的徑向外面部分。胎圈與輪輞隆起徑向外面部分不接觸，可使在胎體加強材料的張力作用下子午平面內(nèi)胎圈與輪輞隆起之間有一定的自由滑動；如果輪胎的二個胎圈都實施這種結(jié)構(gòu)，則輪胎破裂壓力也會有某些增加。
當(dāng)然，胎圈輪廓的這種結(jié)構(gòu)，不管是否有保護肋都可采用。例如，汽車上用于面朝里的輪胎胎側(cè)上可以沒有保護肋。完全沒有保護肋，和可安裝到二個輪輞座均向外傾斜的輪輞上的輪胎也如此。
本發(fā)明的特征可在附于說明書后面的附圖幫助下獲得更好的了解，這些附圖示出根據(jù)本發(fā)明的輪胎的作為非限定實例給出的不同實施例，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的輪胎的第一變體，圖2示出根據(jù)本發(fā)明的輪胎的第二變體，其至少一側(cè)有特定的胎圈輪廓。
圖1示出裝配到安裝輪輞J上的根據(jù)本發(fā)明的輪胎P的子午面局部示意圖。
圖1所示是規(guī)格為205-650 R 440 A的轎車輪胎P的側(cè)壁8和胎圈5，包括胎體加強材料1，該加強材料通過環(huán)繞胎圈鋼絲2并從輪胎內(nèi)側(cè)沿軸向伸到外側(cè)形成上翻部分10而錨固在胎圈5中。上翻部分10沿軸向布置在胎圈鋼絲2的外側(cè)，完整地包圍異型單元3，胎圈鋼絲2固定胎體加強材料1。從剖面上看，上述異型單元3的形狀大致為三角形的斜截面，其頂點約在胎圈鋼絲2的徑向下方，即在旋轉(zhuǎn)軸與胎圈鋼絲之間，其兩側(cè)從所述頂點伸出而第三側(cè)與頂點相對。異型單元3用膠料做成，該膠料在所給出的實施例中硫化后的肖氏A硬度為95度。胎圈鋼絲2徑向外側(cè)被異型單元6包圍，該異型單元6是由肖氏A硬度低于40的膠料制成。在異型單元3的徑向外側(cè)和異型單元6的軸向外側(cè)布置著膠料的異型單元7，其硬度比異型單元3使用的膠料硬度低。
安裝上述胎圈的輪輞J包括截錐形支座42，它在一側(cè)沿軸向延伸且在另一側(cè)由二個截錐形端面延伸軸向外側(cè)是小高度的隆起41的表面410，軸向內(nèi)側(cè)是連接支座42與支承面44的表面43，所述支承面用于支承降壓時的輪胎。表面410延伸到表面412，該表面412在圖面上的形狀是圓弧，且伸到軸向外端面411處。
在相對于胎圈鋼絲2的徑向內(nèi)側(cè)部分，輪胎P的胎圈5在所示充氣狀態(tài)下通過其座部90與輪輞J的支座42接觸，且其軸向外側(cè)通過側(cè)壁91與隆起41的表面410接觸。在輪圈壁91的延伸部分，壁92部分蓋住輪輞隆起41的表面412。
根據(jù)本發(fā)明，胎圈5的軸向外壁設(shè)有保護肋T，其外側(cè)有三個表面，從圖1的子午面看，可有三條母線AB、CB、AD，母線AB連接另外二條母線CB和AD。為了方便起見，在本文中這些表面均以其母線的名稱命名，例如母線為AB的表面以AB表示。
保護肋T的軸向最外表面AB的母線AB在目前情況下是一條線段，其與垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角β最大為10°(在本例中該角度為5°)，端點A和B的距離DAB最好為5-10mm，離旋轉(zhuǎn)軸徑向最遠點A在此是保護肋T軸向離子午面最遠的點。
母線AB的徑向內(nèi)側(cè)與胎圈壁由母線BC相連，在所述例子中母線BC伸出另一線段CC′，該線段CC′形成一角度γ，在所示情況下γ角等于β角。后一線段CC′連接胎圈與輪輞隆起部41的徑向外部412相接觸的部分92。
C′點相當(dāng)于輪胎充氣時胎圈與隆起部41的上部412接觸部分92的最后一點。
母線AB與母線BC的交點B，與平行于旋轉(zhuǎn)軸且通過隆起41的上部412的徑向最外點的線段δ的距離d′等于距離e加上6mm。在所述例子例中，e為1.5mm，且在圖中平面中相當(dāng)于垂直于旋轉(zhuǎn)軸并通過保護肋T離子午面最遠點的直線，與隆起41的外側(cè)軸向相切且垂直于旋轉(zhuǎn)軸的直線T1之間的距離。
限制保護肋T的母線BC長度之間點C，是由胎圈輪廓與垂直于旋轉(zhuǎn)軸且與隆起41軸向外端面411相切的直線T1相交獲得的。本發(fā)明的基本特征是C點必需位于通過胎圈與隆起41接觸的最后一點C′及B點的虛線的徑向外側(cè)，從而在胎圈中產(chǎn)生足夠的彎曲度以免保護肋夾在外界障礙物和隆起之間。
C′點和C點的徑向距離為d；此距離d最好大于B點與直線δ的距離d′，差值為軸向距離e。
至于保護肋T的徑向上表面AD的母線AD，呈圓弧形，其曲率中心位置在輪胎軸向外側(cè)，且其表面AB與AD的交點A處的切線Ta與子午面夾角α等于45°。
在圖1所示變體中，保護肋的表面AB是直的；當(dāng)然，表面AB也可是任何形狀，顯然是曲面。在圖1所示變體上沿周向連續(xù)的保護肋也可以是不連續(xù)的。同一表面AB上可設(shè)有多條凸紋，其沿與周向的夾角為非零度的角度延伸，在國際申請PCT99/64258中已有描述。
此外，保護肋可設(shè)置在每一胎圈(內(nèi)側(cè)與外側(cè))上，也可在二者之中只有一個(例如，位于最易被外界物體磨損的一側(cè)上)。
為了與現(xiàn)有技術(shù)比較，在圖1中，虛線表示與國際申請PCT9/64258相應(yīng)的輪圈輪廓F?？梢钥闯?，本發(fā)明的保護肋相對于隆起發(fā)生徑向移位。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一變體的胎圈。為了簡單起見，當(dāng)圖2所示標(biāo)號與圖1中使用的相同時，便認(rèn)為與圖1所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件相同。
根據(jù)本變體，輪圈P的胎圈5包括胎體加強材料1，該加強材料繞胎圈鋼絲2固定且從輪胎內(nèi)側(cè)伸到外側(cè)，形成一環(huán)繞橡膠異型單元3的環(huán)路并在胎體加強材料1和胎圈鋼絲2軸向中間形成一上翻部分10。所示胎圈5相當(dāng)于在輪胎裝到其固定輪輞J上時面向汽車外側(cè)的胎圈。輪輞J的支座42向外傾斜并在軸向終止在隆起41接觸胎圈5的胎趾的外側(cè)。
在輪輞支座42的延伸部分中，輪輞隆起41包括第一傾斜部410，它基本上是直線狀且自身沿徑向伸到外側(cè)呈圓弧形部分412中。這部分412其外側(cè)沿軸向連接到外端面411，該端面411基本是直的且垂直于旋轉(zhuǎn)軸。
為了保護輪輞，特別是其隆起41和外端面411，胎圈5上設(shè)置有保護肋T其離端面411軸向最遠的點與端面41的距離e等于1.5mm。從圖2的子午面中看，保護肋T的輪廓包括圓弧形的表面AB，其徑向向外在A點和D點之間伸出圓弧，A點和D點的距離DAD等于A點和B點的徑向距離DAB的二倍。上述圓弧在A點的切線Ta與徑向(垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向)的夾角α在本實施例中等于45°。
此外，保護肋T的輪廓AB沿基本上是直線的輪廓BC徑向向里伸出，(C點是保護肋T徑向下方的胎圈輪廓與垂直于旋轉(zhuǎn)軸并與隆起41的外端面411相切的直線T1的交點)。C點與隆起41徑向最遠之點間的距離d在本例中等于3mm。B點本身與隆起41的邊緣412的徑向距離d′等于4mm。表面BC的輪廓(在輪胎充氣時)是在通過B點和與胎圈接觸隆起的最后點C′的連線Δ的徑向外側(cè)。
本發(fā)明的本變體的具體特征，除了有保護肋T之外，還在于胎圈5在C′點和C點(即胎圈5與保護肋T的連接點)之間的形狀能使胎圈輪廓擴張而與隆起41的傾斜段410接觸而不接觸隆起的徑向外側(cè)段412。在所示例子中，C′和C之間的輪廓是傾斜度段410輪廓的延伸。因此。胎圈接觸隆起部分可相對所述隆起運動，使胎圈5能繞胎圈鋼絲2轉(zhuǎn)動，因而增大胎圈鋼絲與輪圈座42之間的擠壓力。
胎圈在C′和B之間的輪廓位于通過B點和C′點的虛線Δ的徑向外側(cè)和軸向內(nèi)側(cè)。
這最后特征(胎圈不會與隆起徑向外部分接觸)當(dāng)然可在汽車向里側(cè)面上實現(xiàn)，無需提供保護肋，同時當(dāng)然還可保留這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。無用置疑，此結(jié)構(gòu)不需采用輪輞的保護肋，盡管顯然裝在上述輪輞上的輪胎起碼在最露在外界磨損物的一側(cè)上最好有這樣的保護肋。
權(quán)利要求
1.一種帶有徑向胎體加強材料(1)的輪胎P，用于安裝到輪輞J上，輪輞的至少一個支座(42)向外傾斜且其軸向外側(cè)伸出一小高度的隆起(41)，該隆起包括軸向外壁(411)，該輪胎包括二個側(cè)壁(8)和至少一個胎圈(5)，胎圈的軸向內(nèi)側(cè)帶有一胎跟而軸向外側(cè)有一胎趾，胎圈上設(shè)置有保護肋T，該保護肋T在圓周方向延伸且其上至少有一點比輪輞隆起的軸向外壁在子午面上軸向離開的更遠，以保持輪輞，該輪胎的特征在于當(dāng)它安裝到其固定輪輞上并從子午面上看時一所述圓周的保護肋T的軸向向外側(cè)是一軸向外表面AB，該外表面AB分別由徑向上、下表面AD和BC連接側(cè)壁(8)和胎圈(5)的外壁，—保護肋的軸向外表面AB的軸向最外點比輪輞隆起的軸向外壁多出的距離e至少為0.5mm，—保護肋T的軸向外表面的徑向最里點與輪輞隆起的徑向最外點之間的徑向距離d′大于4mm，—連接保護肋的軸向外表面的兩端點的線段與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角最大等于±10°，—連接保護肋T的軸向外表面AB的下表面BC的整個輪廓和胎圈5輪廓位于一條虛線的徑向外側(cè)，該虛線一端是保護肋軸向外表面的徑向最里點，另一端時是輪胎胎圈與輪輞隆起接觸的最后點C′。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述距離e是在1-1.5mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其特征在于，所述連接保護肋T的軸向外表面AB的端點A和B的線段長度是在5-10mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的輪胎，其特征在于，所述連接保護肋T的軸向外表面AB的端點A和B的線段，與垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角至多為±5°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的輪胎，其特征在于，所述保護肋T與側(cè)壁8之間的整個上連接面AD位于通過保護肋軸向外側(cè)的表面AB的徑向最外點A并在A點與所述輪廓相切的直線Ta的徑向外側(cè)，且該直線Ta與子午面夾角至多為55°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的輪胎，其特征在于，所述保護肋T的外側(cè)面AB，AD，BC用至少一種加強材料加強，該加強材料包括嵌入耐磨膠料的織物加強材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的輪胎，其特征在于，所述C點和C′點之間的胎圈輪廓在一條直線的軸向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)，該直線由隆起(41)的軸向內(nèi)側(cè)輪廓(410)延伸，該C點是保護肋連接胎圈之點，C′點是胎圈與輪輞J的隆起(41)的徑向內(nèi)側(cè)傾斜部分(410)接觸的最后一點，從而防止胎圈(5)與隆起(41)的徑向外部分(412)之間發(fā)生任何接觸。
全文摘要
帶有徑向胎體加強材料(1)的輪胎P，用于安裝在輪輞J上，輪輞的至少一個支座(42)向外斜且其軸向外側(cè)是小高度的隆起(41)，該隆起包括軸向外側(cè)壁(411)，輪胎包括二個側(cè)壁(8)和至少一個胎圈(5)，胎圈軸向內(nèi)側(cè)有胎跟，軸向外側(cè)有胎趾，胎圈(5)上有在圓周方向延伸的保護肋T，它比輪輞隆起(41)的軸向外壁(411)在軸向伸出更遠，從而保護輪輞J，連接保護肋T的軸向外表面AB的下表面BC的輪廓及胎圈(5)的輪廓在一虛線的徑向外側(cè)，該虛線一端在保護肋J的軸向外表面AB的徑向最里點B，另一端在輪胎胎圈與輪輞隆起接觸的最后點C′。
文檔編號B60C15/024GK1537062SQ02815113
公開日2004年10月13日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者C·埃納爾, C 埃納爾, A·佩羅, 嘉, J－L·布維耶, A·雅拉 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司