專利名稱：具有改進的胎緣結(jié)構(gòu)的車輪輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪輪胎，更具體來說，涉及其胎緣，換言之，涉及胎體的具有將輪胎固定在相應(yīng)安裝輪圈上的功能的環(huán)形區(qū)域。
更確切來說，本發(fā)明涉及插入上述胎緣，通稱為胎圈芯的環(huán)形加強芯和胎體簾布層之間的接合部。
輪胎傳統(tǒng)上包括一個環(huán)形胎體，該環(huán)形胎體具有一個中央冠區(qū)，該中央冠區(qū)在其端部連接于一對徑向向內(nèi)延伸的軸向相對的側(cè)壁，每個側(cè)壁終止于一胎緣中，該胎緣被設(shè)計成將輪胎固定在相應(yīng)的安裝輪圈上。
為此目的，前述加強胎圈芯被結(jié)合在胎緣內(nèi)。
在上述胎體的冠部上，與其共軸地設(shè)有一個用于輪胎與地面滾動接觸的胎面，胎面設(shè)有凹凸圖案，由上述胎面的厚度內(nèi)形成的凹口和槽形成，使輪胎在使用時具有必要的性能特點。
胎體的加強結(jié)構(gòu)包括至少一層膠布，膠布由一橡膠片構(gòu)成，在橡膠片中嵌有紡織的或金屬的加強簾線，與輪胎的周向成橫向地布置，在帶有子午線胎體的輪胎中，上述簾線的方向垂直于上述周向，換言之，垂直于輪胎的赤道平面。
如果胎體是子午線型，那么，它也包括一個帶狀結(jié)構(gòu)，位于胎體冠部，夾置在胎體和胎面之間，從輪胎的一側(cè)延伸至另一側(cè)，因而與胎面具有相同的寬度。
上述結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)上包括一對或多對膠布帶，在每個膠布帶中設(shè)有彼此平行的加強簾線，與相鄰膠布帶的那些簾線立體交叉，并且最好以對稱的方式相對于輪胎的赤道平面傾斜。
輪胎的安裝輪圈的軸向邊緣具有兩個共軸表面，基本呈圓錐形，構(gòu)成支承胎緣的座，所述座通常稱為“胎緣座”。每個所述座的軸向外緣終止于一個徑向向外延伸、通常稱為“輪圈凸緣”的凸緣，該凸緣用作胎緣軸向外表面的支承件，上述胎緣借助輪胎的充氣壓力支承在凸緣上。
輪胎的胎緣在其座內(nèi)的強制配合是由于支承座的圓錐度實現(xiàn)的，支承座向外敞開，與金屬的胎圈芯相互作用，胎圈芯在周向上是不可伸展的，因而具有不變的直徑，容納在胎緣中，這種強制配合是由輪胎充氣壓力產(chǎn)生的從內(nèi)側(cè)向外側(cè)軸向作用在胎緣兩側(cè)上的軸向推力產(chǎn)生的，可保證在使用中胎緣在輪圈上的穩(wěn)定性，在沒有內(nèi)胎的(無內(nèi)胎型)輪胎中，在輪胎和輪胎間也設(shè)有一個氣封，以便防止輪胎的逐漸泄氣。
出于上述考慮，本發(fā)明最好應(yīng)用在其上的輪胎是中型至重型車輛的無內(nèi)胎型輪胎，設(shè)有金屬的子午線單層胎體，在大約6.5至10巴的工作壓力下工作。
在這些輪胎中，胎緣區(qū)域是非常關(guān)鍵的區(qū)域，由于該區(qū)域在胎面完全磨損前很長時間就發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞，因而常常使輪胎變得不能使用。
在現(xiàn)有技術(shù)中人們作了很多嘗試來改善這種狀況，但是還沒有完全克服這個問題，具體來說，可以提到的是確定胎體層翻起(turn-up)的徑向高度的最佳值的嘗試。胎圈芯橫截面的改進及用于制造胎圈芯的鋼絲的改進有時相互結(jié)合地進行，以便使胎圈芯具有較高的扭轉(zhuǎn)剛度，以及近來對胎體層橫斷剖面的改進。
與此相關(guān)，由本申請人在WO 00/34059中描述的一種改進方案提出，使胎體層的所述剖面通入胎圈芯內(nèi)部，最好通過其重心。
上述提到的第一種布置未發(fā)現(xiàn)可解決問題。例如，通過改變用于制造胎圈芯的鋼絲的橫剖面實現(xiàn)的胎圈芯的抗彎剛度的減小，顯著地改善了裝、卸輪胎簡易性，但是，通過改變胎圈芯的剖面實現(xiàn)的胎圈芯的扭轉(zhuǎn)剛度的增加沒有補償胎體層在胎緣中翻起而引起的危急程度(criticality)。
如前述文件WO 00/34059中所描述的那樣，胎體層剖面的改變可顯著改善輪胎使用中的性能，這是由于通過使胎體層剖面穿過胎圈芯，最好通過其重心，胎體層釋放在充氣至工作壓力的輪胎的胎圈芯上的轉(zhuǎn)矩被成功地消除。當使用上述輪胎時，上述轉(zhuǎn)矩隨著輪胎的每個轉(zhuǎn)動循環(huán)而改變，在整個胎緣結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生循環(huán)的微運動，特別是胎緣圍繞其軸向外緣及圍繞凸緣的邊緣的微轉(zhuǎn)動，這遲早會引起輪胎的破壞。
雖然這種方案是理想的，但是，已經(jīng)顯示尚未完全緩解胎體結(jié)構(gòu)在胎圈芯和胎體層之間的過渡區(qū)域中承受的與抗彎剛度突然改變相關(guān)的危急程度，在某些情形中，胎圈芯和與這種改變相關(guān)的胎體之間的應(yīng)力分布可能引起橡膠和金屬之間撕裂的開始，以及在胎體結(jié)構(gòu)中所引起的裂縫的發(fā)展。
在文件WO 99/25572中提出了一種不同的方案，其中胎緣結(jié)構(gòu)不包括胎圈芯，而與加強構(gòu)件相關(guān)的胎體層的邊緣，在每個胎緣中具有一個在軸向及從外側(cè)向內(nèi)側(cè)的徑向上都彎曲的子午線剖面(meridianprofile)，以便形成一個用于連接于安裝輪圈的加強邊緣。
最后，在US 3,072,171中公開的方案提出，對于用傳統(tǒng)方法制造的輪胎來說，胎體具有至少一個胎體層，所述胎體層沿輪胎的胎緣區(qū)域，在側(cè)壁下延伸，終止在胎緣底部，在每個胎緣區(qū)域中，帶有至少一個由線狀材料形成的盤狀環(huán)形填充物，所述線狀材料以多個彼此平行且彼此相鄰的環(huán)的方式穿過所述填充物周向延伸。
本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，能夠制造一種新的胎緣結(jié)構(gòu)，特別是對于大型無內(nèi)胎輪胎來說，這種新胎緣結(jié)構(gòu)具有公知胎緣的撓性、彈性可變形性及機械強度的全部優(yōu)點，同時沒有上述的缺點，特別是具有與耐疲勞、滾動、負載能力和駕駛員舒適性相關(guān)的改善的特性。
更具體來說，本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果胎體層與基本上周向定向布置的輔助加強構(gòu)件協(xié)同，那么，上述剛度的突然變化就基本被消除，形成在徑向上可變的剛度梯度。
在本說明書中，術(shù)語“輔助加強構(gòu)件”是指多個狹長構(gòu)件，所述狹長構(gòu)件至少具有高的抗拉強度，將胎圈芯和胎體層之間互換的力或應(yīng)力分布在胎體層在徑向上充分伸展的部分上，以便實現(xiàn)上述效果。在沒有這些輔助加強構(gòu)件的情形中，在胎圈芯和胎體層之間互換的上述應(yīng)力就會集中在由其間接觸所限定的區(qū)域內(nèi)。
因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種車輪輪胎，它包括一個環(huán)形胎體，該環(huán)形胎體具有一個中央冠部和兩個軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁終止于一對用于將輪胎固定在相應(yīng)的安裝輪圈上的胎緣，每個胎緣包括至少一個周向不可伸展的環(huán)形加強芯，所述環(huán)形加強芯包括一組金屬絲的環(huán)，設(shè)置成徑向彼此重疊而軸向彼此相鄰，所述胎體設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，該加強結(jié)構(gòu)包括至少一個由金屬簾線加強的膠布胎體層，所述金屬簾線設(shè)置在包含輪胎轉(zhuǎn)動軸線的徑向平面內(nèi)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯上，一個中性剖面位于徑向橫剖面內(nèi)，從一個胎緣向另一胎緣延伸，與一個界定所述環(huán)形加強芯的范圍的橫剖面相交，所述中性剖面沿其在所述胎緣間的延伸范圍具有連續(xù)的曲率而無拐點，其特征在于至少一個在所述范圍內(nèi)部分延伸的輔助加強構(gòu)件設(shè)置在至少一個所述胎緣中。
本發(fā)明的第二方面涉及一種車輪輪胎，它包括一個環(huán)形胎體，所述環(huán)形胎體具有一個中央冠部和兩個軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁終止于一對用于將輪胎固定在相應(yīng)的安裝輪圈上的胎緣，每個胎緣包括至少一個周向不可伸展的環(huán)形加強芯，所述環(huán)形加強芯包括一組金屬絲環(huán)，設(shè)置成彼此徑向重疊且彼此軸向相鄰，所述胎體設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，該加強結(jié)構(gòu)包括至少一個由金屬簾線加強的膠布胎體層，所述金屬簾線設(shè)置在包含輪胎轉(zhuǎn)動軸線的徑向平面內(nèi)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯上，一個中性剖面位于徑向橫剖面內(nèi)，從一個胎緣向另一胎緣軸向延伸，與界定所述環(huán)形加強芯的一個范圍的橫剖面相交，所述中性剖面沿著它在所述胎緣之間的延伸范圍具有連續(xù)曲率而無拐點，其特征在于至少一個輔助加強構(gòu)件在所述范圍的外部的一個位置上設(shè)置在至少一個側(cè)壁的徑向內(nèi)部中。
本發(fā)明的另一方面涉及一種控制在車輪輪胎中胎體和環(huán)形加強結(jié)構(gòu)之間存在的應(yīng)力的方法，所述輪胎包括一個環(huán)形胎體，該環(huán)形胎體具有一個中央冠部和兩個軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁終止于一對用于將輪胎固定在相應(yīng)安裝輪圈上的胎緣中，每個胎緣包括至少一個周向不可伸展的環(huán)形加強芯，該環(huán)形加強芯包括一組金屬絲螺旋，設(shè)置成彼此徑向重疊且彼此軸向相鄰，所述胎體設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，該加強結(jié)構(gòu)包括至少一個由金屬簾線加強的膠布胎體層，所述金屬簾線設(shè)置在包含輪胎轉(zhuǎn)動軸線的徑向平面內(nèi)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯上，一個中性剖面位于徑向橫剖面中，從一個胎緣向另一胎緣軸向延伸，與圍住所述環(huán)形加強芯的一個范圍的橫剖面相交，所述中性剖面具有沿其在所述胎緣間的延伸范圍具有連續(xù)的曲率而無拐點，所述方法的特征在于將至少一個輔助加強構(gòu)件插入至少一個所述胎緣中。
借助下面的描述和附圖可更全面理解本發(fā)明，下面的描述和附圖是一種舉例而并非限定。


圖1的局部橫剖圖表示按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于汽車輪胎的胎體結(jié)構(gòu)；圖2的局部橫剖圖表示按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的用于汽車輪胎的胎體結(jié)構(gòu)；圖3的局部橫剖圖表示按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的用于汽車的輪胎的胎體結(jié)構(gòu)；圖4是圖3所示輪胎的局部放大橫剖圖；圖5是另一實施例的輪胎的示意局部橫剖圖；圖6是按照本發(fā)明另一實施例的輪胎的局部放大橫剖圖。
在下面的描述中將提到胎體的加強結(jié)構(gòu)的中性剖面(neutralprofile)，該剖面在胎體層為單層時或在兩層或多層彼此接觸時與胎體層重合，但是，當它們移開時與這些剖面不同。在這種情形中，中性剖面相應(yīng)于由上述各層在外部限定的整體的中性軸線的剖面。
圖1表示按照本發(fā)明的輪胎1的一個優(yōu)選實施例，所述輪胎包括一個環(huán)形胎體，該胎體具有一個中央冠部區(qū)域，該區(qū)域在其邊緣連接于一對軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁徑向向內(nèi)延伸，每個側(cè)壁終止于一個用于將輪胎固定在相應(yīng)安裝輪圈上的胎緣。
所述輪胎1最好使用本申請人提交的、公開號為EP 0 928 680的共同未審定的歐洲專利申請中所描述的方法制造。
輪胎1的內(nèi)部構(gòu)件放置在一環(huán)形支承件上，內(nèi)部構(gòu)件起始于所謂的襯層3，即，構(gòu)成硫化輪胎氣密內(nèi)表面的橡膠片，所述環(huán)形支承件的外部輪廓與生胎的徑向內(nèi)表面的輪廓重合。
在形成胎體層之前，在上述環(huán)形支承件上放置一個或多個彈性體填充物2，其在輪胎1的橫剖面中可看到的形狀徑向向外逐漸變細，如圖1所示。
在所述彈性體填充物2徑向內(nèi)側(cè)的一個位置上也形成一個第一加強胎圈芯5。
所述胎圈芯最好包括一個周向不可伸展的環(huán)形金屬芯，由一捆徑向彼此重疊、軸向彼此相鄰的金屬絲環(huán)構(gòu)成。
這捆環(huán)可以按照下述方式形成在所述支承件上，或在一個不同結(jié)構(gòu)的鼓上纏繞徑向彼此重疊、軸向彼此相鄰的金屬絲，或金屬絲的繩，或所述金屬絲或繩的帶，或金屬帶的多個環(huán)。
有利的是，按照本發(fā)明的輪胎1的制造包括將一個第一輔助加強構(gòu)件9設(shè)置在所述第一胎圈芯5軸向外部的一個位置上，下面將更詳細地講到，所述第一輔助加強構(gòu)件被設(shè)計成在胎體層和胎圈芯之間的界面中控制應(yīng)力的傳遞。
更確切來說，每個輔助加強構(gòu)件9具有在所述界面附近防止大的應(yīng)力集中的功能，以便防止在胎緣的這個相當關(guān)鍵的區(qū)域中裂縫的產(chǎn)生及蔓延。具體來說，所述裂縫的產(chǎn)生是借助使在該區(qū)域中作用的應(yīng)力沿著一個明顯徑向伸向胎體層外的部分分布而被防止的，而裂縫的蔓延則是通過設(shè)置所述構(gòu)件9而被機械地阻止的。
上述輔助構(gòu)件9可以包括用適當材料如自然或合成纖維、玻璃纖維、金屬絲、紡織繩或金屬繩制成的單獨的狹長構(gòu)件，所述構(gòu)件沿周向或與該方向成一個角度設(shè)置?；蛘?，它們也可包括用上述狹長構(gòu)件或用纖維填充物加強的彈性體材料的帶，優(yōu)選的填充物是短纖維、有纖絲的芳族聚酰胺，通常稱為(KevlarTM漿或纖維素漿，并組裝在正在被構(gòu)制的所述胎緣的軸向外部的一個位置上。
本申請人傾向于使用3×7×0.20HE型金屬繩來制造所述輔助構(gòu)件9，即，按照所述繩的識別所常用的系統(tǒng)，所采用的繩由7根絲的3股(trefoils)構(gòu)成，每根絲具有0.20mm的直徑，呈高延伸率構(gòu)造(平行捻)。
所述輔助構(gòu)件9從裝配直徑在輪胎1(圖1)的橫剖面上測量徑向向外延伸一個高度“h”，最好在20mm至150mm的范圍內(nèi)。
然后，按照下述方式構(gòu)制胎體的加強結(jié)構(gòu)，即，胎體層11在周向上相繼地在所述環(huán)形支承件上設(shè)置多條帶，即，膠布帶，每個膠布帶含有一定數(shù)目的簾線，最好是金屬的，這些簾線徑向布置，即，與支承件的周向成90°使這些帶沿支承件的外表面從一個胎緣至另一胎緣在其整個縱向范圍上附著在下面的層上。
寬度在3mm至15mm范圍、厚度在0.5mm至2.5mm范圍內(nèi)的每條帶最好含有數(shù)目為2至15的簾線，在輪胎1的赤道平面附近沿周向在胎體層上看去，密度最好在每厘米2至10根簾線的范圍內(nèi)。
本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最好使用從構(gòu)制輪胎胎體時常用的那些金屬簾線中選擇的金屬簾線，在具有上述密度的公知的7×4×0.175W構(gòu)造(包覆簾線)中，每根基本絲具有0.14mm至0.23mm范圍內(nèi)的直徑。
簾線最好在帶中布置，使其中心距不小于簾線直徑的1.5倍，以便在相鄰的簾線之間可充分涂橡膠。
但是，如果需要的話，簾線能夠有利地以更高的密度布置在帶內(nèi)，以便使胎體層具有特定性質(zhì)的致密性和均勻性。
當上述胎體結(jié)構(gòu)的制造繼續(xù)時，另一輔助加強構(gòu)件9可采用與上面描述的方法相同的方法設(shè)置在上述胎體層11的軸向外部的位置上；然后，將一個第二加強胎圈芯6設(shè)置在上述另一輔助加強構(gòu)件的軸向外部位置上。第二胎圈芯也包括一個周向不可伸展的環(huán)形嵌入件，該嵌入件基本為與輪胎轉(zhuǎn)動軸線同心的圓環(huán)的形式，由至少一個狹長金屬構(gòu)件構(gòu)成，所述狹長金屬構(gòu)件纏繞成彼此徑向重疊、軸向相鄰的多個基本同心的環(huán)。這些環(huán)可由連續(xù)的螺旋構(gòu)成，或者也可由相應(yīng)的狹長金屬構(gòu)件形成的同心環(huán)構(gòu)成。
隨后在所述第二胎圈芯6的徑向外部及所述另一加強構(gòu)件9的軸向外部的位置上施加又一個彈性體填充物2’。
所述胎圈芯5和6的橫剖面積組合構(gòu)成一個含有所述胎圈芯的范圍4。所述范圍4最好基本上界定了由上述胎圈芯占據(jù)的橫剖面積。
因此，所述輔助加強構(gòu)件9位于輪胎至少一個側(cè)壁的徑向外部內(nèi)，與胎體層協(xié)同作用，并最好附加地伸入界定胎緣芯的所述范圍4內(nèi)。
應(yīng)當注意的是，在按照本發(fā)明的輪胎內(nèi)，胎體層的中性剖面沿其在胎緣之間的范圍具有連續(xù)的彎曲而沒有拐點，所述中性剖面通入所述范圍4并最好通過胎圈芯組合的重心，這可防止所述胎圈芯組合承受扭矩，因而所述組合只須承受由于壓向胎緣座而施加在其橫剖面上的拉應(yīng)力。
胎圈芯的材料可以是具有適當機械強度特性的任何紡織的或金屬的材料，或者其它種材料；這種材料最好是鋼絲，可具有正常的或高的碳含量(高張力)，其通常用于輪胎制造中，或者，這種材料是具有相應(yīng)強度和負載能力的金屬簾簾線。
最大的拉應(yīng)力可以從每根絲500至5000N變化。本申請人推薦并發(fā)現(xiàn)其有利的是，使用2+7×0.52HT構(gòu)造的簾線(兩根絲扭絞起來芯及7根絲的環(huán)，每根絲具有0.52的直徑，由高碳鋼制成)和7×3×0.28構(gòu)造的簾線。
在本發(fā)明的另一實施例中，如圖2所示，至少一個胎圈芯但最好是兩個胎圈芯5和6的設(shè)置被中斷，以便設(shè)置至少一個但最好是一對上述輔助加強構(gòu)件9，使得所述輔助加強構(gòu)件9在上述范圍內(nèi)被胎體層11分開，每個輔助加強構(gòu)件被保持在所述胎圈芯的兩個部分之間。所述輔助加強構(gòu)件9中的至少一個在所述胎圈芯5和6徑向外部的位置上，逐漸向所述胎體層11延伸，直至趨近于它。在該胎體層附近，每個輔助加強構(gòu)件9最好借助一個彈性體材料薄層與所述胎體層11分開。
在所述輪胎1的另一個實施例中，如圖3所示，輪胎的結(jié)構(gòu)是通過中斷至少一個胎圈芯的設(shè)置以便用相同的方法設(shè)置至少一個另外的輔助加強構(gòu)件9而形成的。所述中斷最好存在于兩個胎圈芯中，因而總共設(shè)置四個所述輔助加強構(gòu)件9。在徑向外部位置上所述構(gòu)件的端部彼此在高度上錯開。在一個實施例中，這種錯開在5至30mm的范圍。
在圖6所示的輪胎的另一個優(yōu)選實施例中，按照本發(fā)明的加強構(gòu)件中的至少一個設(shè)置在胎體層上，從所述范圍4的徑向外部表面開始徑向向外延伸。
有利的是，按照本發(fā)明的輪胎1，在至少一個胎緣上，在徑向內(nèi)部及軸向外部的位置上，也可以具有一個加強邊緣10，該加強邊緣包括狹長加強構(gòu)件，這些構(gòu)件被設(shè)置成相對于徑向傾斜，這些構(gòu)件最好用金屬簾線構(gòu)成，這些金屬簾線的基本絲具有0.15至0.30mm范圍內(nèi)的直徑?；蛘?，也可以用紡織簾線，例如，紡織簾線由凱夫拉爾、其它自然或合成纖維或玻璃纖維制成。所述邊緣10可以具有兩組狹長構(gòu)件，每組的構(gòu)件軸向重疊，并與相鄰組的構(gòu)件立體交叉，或者，多個所述狹長構(gòu)件被設(shè)置成彼此共面且基本上相互平行。
所述構(gòu)件可直接放置在胎體結(jié)構(gòu)上，或者也可以事先嵌入彈性體材料帶中，然后增設(shè)在所述胎體上。
本申請人推薦使用被3×7×0.20HE型的金屬芯加強的彈性體材料帶，設(shè)置的角度在0°至65°的范圍內(nèi)。從輪胎的裝配直徑測量，所述帶延伸至10mm至70mm的高度“h1”。
應(yīng)當注意的是，在按照本發(fā)明(圖5)的輪胎1中，包含在所述范圍4內(nèi)的胎體層11的端部顯著向著輪胎轉(zhuǎn)動軸線傾斜，具體來說，胎緣座和連接所述胎體層11與所述范圍4的交點“A”和“B”的直線之間的角度α所具有的值最好在0°至45°的范圍內(nèi)。在一平行于轉(zhuǎn)動軸線且穿過胎緣軸向內(nèi)端的直線和安裝輪圈的上述胎緣座之間的角度β在0°至25°的范圍內(nèi)，通常為15°。
最后，應(yīng)當注意的是，在所有上述實施例中，上述輔助加強構(gòu)件9最好固定在胎圈芯之間且在其外側(cè)徑向延伸，但是，可以只在芯的外部位置上延伸。
胎體是通過設(shè)置一個帶狀結(jié)構(gòu)7、側(cè)壁8及一個胎面M而最終完成的，然后進行模制和硫化。
按照本發(fā)明的輪胎，除了基本上由于消除了作用在胎圈芯上的轉(zhuǎn)矩而帶來的優(yōu)點以外，還提供了許多好處。
總之，由于應(yīng)力在更為剛性的胎緣和高度撓性的側(cè)壁之間的過渡區(qū)域中的更好的分布，輪胎的負載能力得到提高，而且對于輪胎在其使用壽命中通常承受的疲勞循環(huán)來說，取得更好的耐受力。
在按照本發(fā)明的輪胎中，在胎體層中與胎圈芯的徑向外部表面緊鄰的區(qū)域中存在較小的應(yīng)力集中；更確切來說，加強構(gòu)件插入胎緣的特別布置在胎體層和胎圈芯之間形成了連結(jié)，從而使所述應(yīng)力的值沿著胎體簾線的徑向延伸逐漸變化。這樣就基本上消除了發(fā)生裂縫的現(xiàn)象，即，消除了簾線表面和覆蓋簾線的橡膠之間分離的發(fā)展，以及這種分離向輪胎結(jié)構(gòu)中的蔓延；因此，使用壽命得以提高。其原因在于，如上所述，輔助加強構(gòu)件在胎圈芯和胎體層之間的插入，以及胎體層和所述加強構(gòu)件的特別幾何定位使得對于撕裂的形成和蔓延取得了高的阻力。
這里應(yīng)當提到的是，汽車用的輪胎在磨損時必須能夠至少一次但最好多次用新的胎面覆蓋，這是由于這種可能性會影響車輛的行駛成本；但是，這種操作只能在未被破壞的胎體上進行，因而送去翻新胎面的胎體要事先檢查和選擇是否適宜。當考慮到在胎面翻新前被退回的許多傳統(tǒng)的胎體因胎緣裂紋而被消除時，本發(fā)明的重要性就變得明顯了。
本發(fā)明的輪胎的胎圈芯對，由于其小的幾何尺寸，構(gòu)成高度撓性的環(huán)形加強芯，因而能夠容易地變形，特別是形成橢圓形構(gòu)形，以便在將輪胎裝配在輪圈上及從輪圈拆下輪胎的操作中使胎緣能夠越過輪圈凸緣，這種操作在大型汽車輪胎的情形中是特別復雜的。
此外，還應(yīng)當注意的是，所述輪胎在裝配中能夠使其以高度精確的方式支承在輪圈上，與結(jié)構(gòu)強度和磨損的規(guī)律性相關(guān)，這會帶來長期的有利效果。之所以能夠這樣，其原因在于，特別撓性的胎緣不承受任何轉(zhuǎn)矩，因而能夠與輪圈結(jié)合而無干擾。
本申請人認為這種現(xiàn)象可能是由于下述原因。在將輪胎裝配在輪圈上的階段中，是在2-3巴的壓力下進行的，被適當潤滑的胎緣底部在輪圈的傾斜底部上滑動，直至胎緣的軸向外部表面與輪圈凸緣接觸時停止為止。輪胎其后被充氣至3或4巴的值，這迫使胎緣進入其座直至一個精確預(yù)定位置，在該位置上，胎緣被支承在輪圈上，在輪圈和輪胎之間提供了能夠封住流體的密封效果，從而可以保證工作壓力保持在大約6.5至10巴。
相反，在傳統(tǒng)的輪胎中，充氣壓力作用在胎體層的簾線上的張力，如上所述在3至4巴的數(shù)量級上，由于胎體層圍繞胎圈芯的翻起，因而產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩可引起整個胎緣的微轉(zhuǎn)動，因而胎緣的徑向內(nèi)部表面喪失其與輪圈上的相應(yīng)胎緣座的平行度，從而使胎緣在其軸向外部邊緣與胎緣座發(fā)生干擾。
權(quán)利要求
1.一種車輪輪胎，它包括一個環(huán)形胎體，該環(huán)形胎體具有一個中央冠部和兩個軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁終止于一對用于將輪胎固定在相應(yīng)的安裝輪圈上的胎緣，每個胎緣包括至少一個周向不可伸展的環(huán)形加強芯，所述環(huán)形加強芯包括一組金屬絲的環(huán)(5，6)，設(shè)置成徑向彼此重疊而軸向彼此相鄰，所述胎體設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，該加強結(jié)構(gòu)包括至少一個由金屬簾線加強的膠布胎體層(11)，所述金屬簾線設(shè)置在包含輪胎轉(zhuǎn)動軸線的徑向平面內(nèi)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯(5，6)上，一個中性剖面位于徑向橫剖面內(nèi)，從一個胎緣向另一胎緣延伸，與一個界定所述環(huán)形加強芯(5，6)的范圍(4)的橫剖面相交，所述中性剖面沿其在所述胎緣間的延伸范圍具有連續(xù)的曲率而無拐點，其特征在于至少一個在所述范圍(4)內(nèi)部分延伸的輔助加強構(gòu)件(9)設(shè)置在至少一個所述胎緣中。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于至少一個輔助加強構(gòu)件(9)設(shè)置在所述加強結(jié)構(gòu)和所述一個輔助加強芯(5，6)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于所述輔助加強構(gòu)件(9)的至少一個部分設(shè)置在所述輔助加強芯(5，6)中的至少一個內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于一個胎緣座和一連接所述胎體層(11)與所述范圍(4)的交點“A”和“B”的直線之間的角度(α)具有一個0°至45°范圍內(nèi)的值。
5.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于一平行于轉(zhuǎn)動軸線且穿過胎緣軸向內(nèi)端的直線和安裝輪圈上的所述胎緣的座之間的角度(β)在0°至25°的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于所述輔助加強構(gòu)件(9)包括從自然和合成纖維、玻璃纖維、線、金屬絲、紡織簾線和金屬簾線選出的材料。
7.如權(quán)利要求6所述的車輪輪胎，其特征在于所述輔助加強構(gòu)件(9)包括3×7×0.20HE型金屬簾線。
8.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于所述輔助加強構(gòu)件(9)在所述輪胎(1)的橫剖面中測量的高度在20mm至150mm的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的車輪輪胎，其特征在于它包括在所述胎緣的徑向內(nèi)部和軸向外部的位置上的至少一個加強邊緣(10)。
10.如權(quán)利要求9所述的車輪輪胎，其特征在于所述加強邊緣包括相對于徑向傾斜的狹長構(gòu)件。
11.如權(quán)利要求10所述的車輪輪胎，其特征在于所述狹長構(gòu)件相對于周向的設(shè)置角度在0°至65°的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9所述的車輪輪胎，其特征在于所述狹長構(gòu)件包括金屬簾線，所具有的基本絲的直徑在0.15mm至0.3mm的范圍內(nèi)。
13.一種車輪輪胎，它包括一個環(huán)形胎體，所述環(huán)形胎體具有一個中央冠部和兩個軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁終止于一對用于將輪胎固定在相應(yīng)的安裝輪圈上的胎緣，每個胎緣包括至少一個周向不可伸展的環(huán)形加強芯(5，6)，所述環(huán)形加強芯包括一組金屬絲環(huán)，設(shè)置成彼此徑向重疊且彼此軸向相鄰，所述胎體設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，該加強結(jié)構(gòu)包括至少一個由金屬簾線加強的膠布胎體層(11)，所述金屬簾線設(shè)置在包含輪胎轉(zhuǎn)動軸線的徑向平面內(nèi)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯(5，6)上，一個中性剖面位于徑向橫剖面內(nèi)，從一個胎緣向另一胎緣軸向延伸，與界定所述環(huán)形加強芯(5，6)的一個范圍(4)的橫剖面相交，所述中性剖面沿著它在所述胎緣之間的延伸范圍具有連續(xù)曲率而無拐點，其特征在于至少一個輔助加強構(gòu)件(9)在所述范圍(4)的外部的一個位置上設(shè)置在至少一個側(cè)壁的徑向內(nèi)部中。
14.如權(quán)利要求13所述的車輪輪胎，其特征在于一個胎緣座和一連接所述胎體層(11)與所述范圍(4)的交點“A”和“B”的直線之間的角度(α)具有一個在0°至45°范圍內(nèi)的值。
15.如權(quán)利要求13所述的車輪輪胎，其特征在于一平行于轉(zhuǎn)動軸線且穿過胎緣軸向內(nèi)端的直線和安裝輪圈上的所述胎緣的座之間的角度(β)在0°至25°的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求13所述的車輪輪胎，其特征在于它包括在所述胎緣的徑向內(nèi)部和軸向外部的位置上的至少一個加強邊緣(10)。
17.一種控制在車輪輪胎中胎體和環(huán)形加強結(jié)構(gòu)之間存在的應(yīng)力的方法，所述輪胎包括一個環(huán)形胎體，該環(huán)形胎體具有一個中央冠部和兩個軸向相對的側(cè)壁，所述側(cè)壁終止于一對用于將輪胎固定在相應(yīng)安裝輪圈上的胎緣中，每個胎緣包括至少一個周向不可伸展的環(huán)形加強芯(5，6)，該環(huán)形加強芯包括一組金屬絲螺旋，設(shè)置成彼此徑向重疊且彼此軸向相鄰，所述胎體設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，該加強結(jié)構(gòu)包括至少一個由金屬簾線加強的膠布胎體層(11)，所述金屬簾線設(shè)置在包含輪胎轉(zhuǎn)動軸線的徑向平面內(nèi)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯(5，6)上，一個中性剖面位于徑向橫剖面中，從一個胎緣向另一胎緣軸向延伸，與圍住所述環(huán)形加強芯的一個范圍(4)的橫剖面相交，所述中性剖面具有沿其在所述胎緣間的延伸范圍具有連續(xù)的曲率而無拐點，所述方法的特征在于將至少一個輔助加強構(gòu)件(9)插入至少一個所述胎緣中。
18.如權(quán)利要求17所述的控制車輪輪胎中胎體和環(huán)形加強結(jié)構(gòu)之間存在的應(yīng)力的方法，其特征在于所述至少一個輔助加強構(gòu)件(9)在所述范圍(4)的徑向外部的一個位置上被插入。
19.如權(quán)利要求17所述的控制車輪輪胎中胎體和環(huán)形加強結(jié)構(gòu)之間存在的應(yīng)力的方法，其特征在于所述至少一個輔助加強構(gòu)件(9)部分地插入所述范圍(4)內(nèi)。
20.如權(quán)利要求17所述的控制車輪輪胎中胎體和環(huán)形加強結(jié)構(gòu)之間存在的應(yīng)力的方法，其特征在于所述加強結(jié)構(gòu)被設(shè)置成使一個胎緣座和一連接所述胎體層(11)與所述范圍(4)的交點“A”和“B”的直線之間的角度具有在0°至45°范圍內(nèi)的值。
全文摘要
一種車輪輪胎包括一環(huán)形胎體，該環(huán)形胎體具有一中央冠部和兩個終止于一對胎緣中的軸向相對的側(cè)壁，每個胎緣帶有至少兩個芯，所述胎體設(shè)有基本由至少一個膠布層構(gòu)成的加強結(jié)構(gòu)，所述加強結(jié)構(gòu)的兩端固定在所述環(huán)形加強芯上，一個中性剖面位于徑向橫剖面中，從一個胎緣向另一胎緣軸向延伸，與圍住所述環(huán)形加強芯的一個范圍相交，所述中性剖面具有沿其在所述胎緣間延伸的連續(xù)曲率而無拐點，其中至少一個輔助加強構(gòu)件設(shè)置在所述加強結(jié)構(gòu)和所述環(huán)形加強芯之間。
文檔編號B60C15/024GK1558836SQ01823761
公開日2004年12月29日 申請日期2001年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者雷納托·卡雷塔, 雷納托 卡雷塔, 加埃塔諾·洛普萊斯提, 諾 洛普萊斯提, 諾托, 魯?shù)婪颉ぶZ托 申請人:倍耐力輪胎公司