專利名稱：具有胎壁插入物的性能輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎，并且更具體地涉及非漏氣續(xù)行(runflat)的 高性能乘用車輪胎。
背景技術(shù)：
對于現(xiàn)代高性能的乘用車輪胎，高度渴望具有高操縱性，尤其是 轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。已知在漏氣續(xù)行輪胎領(lǐng)域使用更厚和/或更硬的胎壁設(shè) 計，使得輪胎的負荷可由非充氣輪胎承載而不會否則損害車輛操縱 性，直至輪胎可進行維修或替換的此類適度時間為止。用于胎壁硬化 的方法包括結(jié)合通常在橫斷面視圖中具有月牙狀外形的插入物或填 充物。這種插入物或填充物位于胎體胎壁部分的內(nèi)周表面內(nèi)，該內(nèi)周 表面是輪胎內(nèi)通常具有最低剛度的區(qū)域。在此漏氣續(xù)行輪胎設(shè)計中， 整個胎壁具有月牙形的橫斷面，以便提供剛度。當在非充氣條件下操 作時，此輪胎的胎壁經(jīng)受凈壓負荷，盡管因彎曲變形胎壁的外側(cè)部(尤 其是鄰近胎面的接地部分的胎壁區(qū)域)必然處于張力狀態(tài)。由于需要大 量的橡膠來硬化胎壁元件，熱累積是輪胎失效的主要因素，尤其是當 未充氣輪胎在高速下長時間運行時。這些插入物典型地位于胎體簾布 層之間。


在結(jié)合附圖考慮下面的描述時，本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)、操作 和優(yōu)點將變得更加明顯，其中
圖1為本發(fā)明的輪胎的橫斷面視圖。
定義"高寬比，，指輪胎的截面高度與其截面寬度的比；
"軸向"和"軸向地"指平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。
"胎圈"和"胎圈芯，，通常指包括徑向內(nèi)胎圏的環(huán)形拉伸元件的輪胎
部分，該內(nèi)胎圈與將輪胎保持到輪輞相關(guān)；胎圈由簾面層巻繞和成形， 帶有或不帶有其它增強元件，比如蹼狀物(flippers)、碎片(chippers)、 脊尖(apex)或填充物、護緣板(toe guard)和胎圈包布(chafer)。
"帶結(jié)構(gòu)"或"加強帶"指由平行簾線構(gòu)成的至少兩層環(huán)狀層或簾布 層，簾線經(jīng)過編織或未經(jīng)過編織，位于胎面下方，未錨定到胎圏上， 并具有相對于輪胎赤道面均處于17°到27°范圍內(nèi)的左右簾線角。
"胎體"指除帶結(jié)構(gòu)、胎面、簾布層上的底胎面之外的輪胎結(jié)構(gòu)， 但包括胎圈。
"外胎"指除胎面和底胎面之外的胎體、帶結(jié)構(gòu)、胎圈、胎壁以及 所有其它的輪胎部件。
"圓周的"指沿環(huán)形胎面的表面周長以垂直于軸線方向延伸的線 或方向。
"簾線，，是指構(gòu)成輪胎中簾布層的加強線股之一。 "赤道面"是指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并穿過其胎面中心的平面。 "內(nèi)襯里"是指形成無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)表面并且容納輪胎內(nèi)膨脹氣 體的一層或多層彈性材料或其它材料。 "橫向"指平行于軸線方向的方向。
"標準充氣壓力"是指由相應(yīng)標準組織指定的用于輪胎使用條件 的具體設(shè)計的充氣壓力和負載。
"簾布層"是指涂覆橡膠的平行簾線的層。
"徑向"和"徑向地"指徑向指向或背離輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
"徑向簾布結(jié)構(gòu)"指一個或多個胎體簾布層，其中至少一個簾布層 具有相對于輪胎赤道面以65度至90度的角度定向的增強簾線。
"徑向簾布層輪胎"是指一種帶束式或者沿周向約束的充氣輪胎， 其中至少一個簾布層具有自胎圈延伸到胎圈的簾線，簾線按相對于輪胎赤道面成65度到90度之間的簾線角布設(shè)。
"截面高度"指在赤道面上從輪圈的公稱直徑到輪胎外徑之間的 徑向距離。
"截面寬度，，是指當輪胎在正常壓力但無負載的情況下膨脹24小 時之時及之后，平行于輪胎軸線并在輪胎胎壁外側(cè)之間的最大直線距 離，不包括胎壁由于標記、裝飾或者保護帶而引起的胎壁升高。
"胎肩"指正好在胎面邊緣下胎壁上部分。
"胎壁"指胎面和胎圏之間的輪胎部分。
具體實施例方式
參考圖1,圖示了用于乘用車的充氣子午線輪胎100的橫截面。 輪胎100為乘用車輪胎，優(yōu)選地為高性能輪胎。該輪胎可以是或不是 漏氣續(xù)行輪胎。輪胎100具有接地胎面部分102,該接地胎面部分102 在胎面部分的橫向邊緣處終止于胎肩部分103。輪胎進一步包括自胎 面部分的橫向邊緣延伸并終止于各個胎圈區(qū)域108的胎壁部分106, 各胎壁部分106具有環(huán)形不可伸長的胎圏芯110。輪胎100進一步設(shè) 有胎體增強結(jié)構(gòu)112,該增強結(jié)構(gòu)延伸通過整個輪胎結(jié)構(gòu)，其自胎圈 區(qū)域通過一個胎壁部分106、胎面部分、相對的胎壁部分而到達胎圈 區(qū)域。胎體增強結(jié)構(gòu)優(yōu)選地為徑向的并包括一個或多個簾布層，優(yōu)選 地為兩個簾布層114和116。徑向簾布層結(jié)構(gòu)的至少一個簾布層114 或116的翻轉(zhuǎn)末端118或120繞輪胎各側(cè)的胎圈芯110纏繞。優(yōu)選地， 簾布層114、 116為非金屬的。
優(yōu)選地，至少一個翻轉(zhuǎn)末端120，且最優(yōu)選地是翻轉(zhuǎn)末端120和 122繞胎圈芯纏繞。如果輪胎是無內(nèi)胎類型的話，輪胎IOO可包括形 成輪胎100的內(nèi)周表面的傳統(tǒng)內(nèi)襯里124。
胎面加強帶結(jié)構(gòu)140周向置于胎體增強結(jié)構(gòu)的徑向外表面周圍和 置于胎面部分之下。在圖示的具體實施例中，帶結(jié)構(gòu)140包括兩個切 口帶層142、 144。帶層142、 144的簾線相對于輪胎的中圓周中心線，優(yōu)選地大約20度至大約28度的角度 定向。然而，帶結(jié)構(gòu)140可包括具有任意所需構(gòu)造和在大約0度至90 度范圍內(nèi)的定向的任意數(shù)目的帶層。帶結(jié)構(gòu)140提供橫跨帶寬度范圍 的橫向剛度，以便輪胎在非充氣狀態(tài)下的運行期間使胎面離路面的抬 升最小化。在圖示的實施例中，通過制造玻璃纖維、芳綸和/或金屬以 及優(yōu)選地為鋼且更優(yōu)選地為鋼絲繩結(jié)構(gòu)的帶層簾線而獲得橫向剛度。 第一和第二增強簾布層結(jié)構(gòu)各包括單獨的簾布層。然而，在本發(fā)
明的用語內(nèi)在諸如鋼增強簾布層結(jié)構(gòu)的軸線向外的位置中，可包括任 何數(shù)目的附加增強結(jié)構(gòu)。
胎壁插入物
輪胎進一步包括4叉一個單獨插入物42,該插入物42軸向地位于 一個或多個簾布層的內(nèi)部，位于內(nèi)村里和簾布層之間，并在各胎壁的 彎曲區(qū)域內(nèi)。各插入物42從包括胎圈110和脊尖48的各胎圏區(qū)域108 徑向地延伸到各胎壁內(nèi)的加強帶結(jié)構(gòu)140之下。優(yōu)選地，插入物的末 端與脊尖的徑向外側(cè)徑向地重疊。插入物42位于內(nèi)襯里和簾布層之 間。
各胎壁內(nèi)的單獨插入物優(yōu)選地由彈性體材料制成。插入物的彈性 體材料可選自具有肖氏A硬度在相對軟的約60肖氏A硬度到非常硬 的90肖氏A硬度之間的各種彈性體。更優(yōu)選地，肖氏A硬度(100。C) 從大約70至大約90的范圍內(nèi)變化，更優(yōu)選地從大約75至大約90的 范圍內(nèi)變換，而最優(yōu)選地從大約80至大約90的范圍內(nèi)變化。圖示為 具有月牙形的橫截面輪廓的插入物外形可被變更以確保好的乘坐性 能和可接受的胎壁彈性系數(shù)。彈性化合物具有大約0.02至0.06之間 的正切S和大約2MPa到大約8MPa(90。C下在Metravib測量，0.2%) 之間的模量G。
在選擇用于插入物42的彈性體材料中一個重要方面是遲滯性。 彈性體材料的遲滯性是在撓曲使用條件下產(chǎn)生內(nèi)熱的趨勢的測量。遲滯性是通過做功在材料(比如硫化橡膠混合物)中所消耗的熱能的術(shù) 語，橡膠混合物的低遲滯性由相對高的反彈、相對低的內(nèi)摩擦和相對 低的損耗模量特性值表示。相對而言，具有較低遲滯性的橡膠或彈性 體材料在使用條件下比具有實質(zhì)上較高遲滯性的同等的彈性體或橡 膠產(chǎn)生較少的內(nèi)熱。因此，相對低的遲滯性對于用于插入物42的橡
膠混合物以及簾布層38和40的層涂層是所需的。
尤其是，為了本發(fā)明的目的，前文所述的胎壁插入物42優(yōu)選地 具有高硬度并依然具有相對較低的遲滯性。這就進一步減少了插入物 42的撓曲的產(chǎn)熱效應(yīng)，尤其是當輪胎在充氣不足或漏氣續(xù)行條件下工 作時。尤其是在漏氣續(xù)行運行期間的輪胎壽命因而較現(xiàn)有技術(shù)的漏氣 續(xù)行輪胎得到了改善。
一般而言，用于插入物42的橡膠混合物的剛度對于輪胎胎壁的 強度和尺寸穩(wěn)定性是合乎需要的。因此，重要的是用于插入物42的 橡膠或彈性體混合物以及簾布層38和40的層涂層既具有相對較高的 硬度又具有相對較低的遲滯性。
盡管已經(jīng)結(jié)合其實施例對本發(fā)明進行了描述，但明顯的是，根據(jù) 前述的教導(dǎo)，許多備選、修改和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯 而易見的。因此，本發(fā)明旨在包括落在所附權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的 所有這些備選、修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，其特征在于具有至少一個胎體簾布層的胎體；內(nèi)襯里；胎壁；包括胎圈芯和胎圈脊尖的胎圈；以及徑向地置于胎體外側(cè)的胎面；其中，所述胎壁僅包括位于所述內(nèi)襯里和所述至少一個胎體簾布層之間的單獨的月牙形橡膠插入物，其中，該至少一個月牙形橡膠插入物的橡膠具有在大約68至大約90的范圍內(nèi)的硬度(肖氏A，100℃)，并且其中，平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線所測得的所述至少一個月牙形橡膠插入物的最大厚度小于該輪胎胎壁的厚度的30％，該胎壁的厚度為平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線從內(nèi)襯里的軸向內(nèi)表面到胎壁的軸向外表面在橡膠插入物的最大厚度的位置測得。
2. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，僅有一個單獨的月 牙形橡膠插入物。
3. 如權(quán)利要求1所述的輪胎 胎胎壁的厚度的20%。
4. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，該最大厚度為輪月 胎壁的厚度的大約15%至大約25%。
5. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于 橡膠插入物的最大厚度小于3mm。
6. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于 橡膠插入物的最大厚度為從1.5 mm至2.5 mm。
7. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，兩個胎體簾布層均 從輪胎的一個胎圈延伸到輪胎的另 一個胎圏，并且均圍繞相應(yīng)的胎圏 芯從所述胎圈芯的軸向內(nèi)側(cè)向軸向外側(cè)纏繞，其中，軸向內(nèi)胎體簾布其特征在于，該最大厚度小于輪'厶一個或多個月牙形一個或多個月牙形層巻邊的末端位于10mm至30mm的徑向高度處，備選地是15mm至 25mm,該高度從平行于胎圏芯的徑向較低側(cè)的直線徑向向上測得， 并且其中，軸向外胎體簾布層巻邊的末端位于35mm至65mm的徑向 高度處，備選地是45mm至55mm,該高度從平行于胎圈芯的徑向較 低側(cè)的直線徑向向上測得。
8. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，該胎圏脊尖的徑向 上尖端位于20mm至35mm的徑向高度處，備選地為25mm至30mm， 該高度從平行于胎圏芯的徑向較低側(cè)的直線徑向向上測得。
9. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，硬度(肖氏A, 100°C) 在74至80的范圍內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，硬度(肖氏A, 100°C) 在76至78的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有胎壁插入物的性能輪胎，具體而言，提供了一種充氣輪胎，其具有具有至少一個胎體簾布層的胎體、內(nèi)襯里、胎壁、包括胎圈芯和胎圈頂端的胎圈以及徑向置于胎體外側(cè)的胎面。該胎壁僅具有位于內(nèi)襯里和至少一個胎體簾布層之間的單獨的月牙形橡膠插入物。該至少一個月牙形橡膠插入物的橡膠具有在大約68至大約90的范圍內(nèi)的硬度(肖氏A，100℃)，并且該至少一個月牙形橡膠插入物的平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線所測得的最大厚度小于胎壁的厚度的30％，該胎壁的厚度為平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線從內(nèi)襯里的軸向內(nèi)表面到胎壁的軸向外表面在橡膠插入物的最大厚度處測得。
文檔編號B60C5/12GK101596838SQ200910149279
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者W·富賴特 申請人:固特異輪胎和橡膠公司