專(zhuān)利名稱(chēng)：具有拱形胎肩的彈性體輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝在作為車(chē)輪部件的輪輞上的非充氣輪胎，特別是涉及一種優(yōu)選地由彈性體材料通過(guò)旋轉(zhuǎn)澆注方法制成的輪胎，其具有中心環(huán)形空腔，該空腔被成型為使輪胎在大氣壓力下具有安全支撐設(shè)計(jì)負(fù)荷的能力。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種新型運(yùn)輸輪胎，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單并且構(gòu)成客車(chē)輪胎工業(yè)中的重要改進(jìn)。本發(fā)明的具有低壓的輪胎將呈現(xiàn)出與本發(fā)明的輪胎具有類(lèi)似應(yīng)用的傳統(tǒng)充氣輪胎相同或更優(yōu)越的行駛和磨損特性。本發(fā)明的輪胎在即使沒(méi)有空氣時(shí)也具有固有承載能力，并且具有低空氣壓力的輪胎提供了與完全充滿(mǎn)空氣、相同尺寸的充氣輪胎相等的承載能力。在沒(méi)有空氣的情況下，本發(fā)明的輪胎仍然可以以每小時(shí)50英里或更大的速度對(duì)安裝該輪胎的車(chē)輛提供承載支撐并行駛相當(dāng)遠(yuǎn)的路程，并能夠使駕駛員將車(chē)輛開(kāi)到服務(wù)區(qū)。
如英國(guó)專(zhuān)利No.2,367中所指出，彈性體、實(shí)心(固體)、無(wú)空腔、非充氣輪胎早在1878年起已經(jīng)使用了許多年，其具有實(shí)心橡膠輪胎和輪輞(輪緣)。即使在如美國(guó)專(zhuān)利No.450,816和No.464,767中所述將橡膠輪胎形成為包括內(nèi)部空腔的情況下，這些專(zhuān)利也沒(méi)有考慮如本發(fā)明中那樣的內(nèi)壁和外壁厚度到胎肩以及從胎肩厚度到胎面厚度之間的關(guān)系，以用于承載不同的負(fù)荷，并且專(zhuān)利464,767所公開(kāi)的一些車(chē)輪的空腔的外表面被顯示為具有均勻的厚度，其與本發(fā)明中所要求的側(cè)壁(胎側(cè))、胎肩和胎面部分具有特定厚度關(guān)系以及將胎圈以上的輪胎部分制成與輪輞頂部邊緣接合不同。盡管在美國(guó)專(zhuān)利No.612,583；684,157；和1,670,446中也顯示了具有空腔的實(shí)心橡膠輪胎，但是這些專(zhuān)利的空腔為環(huán)形或變型的環(huán)形，并且它們不包括如本發(fā)明所要求的側(cè)壁被輪輞邊緣支撐的任何一個(gè)實(shí)施例中所列舉的關(guān)系。此外，美國(guó)專(zhuān)利No.1,014,318在圖1中顯示了一種具有拱形空腔并且輪胎側(cè)壁端部被保持在輪輞鉤形端部之間的輪胎，該專(zhuān)利只是針對(duì)于輪輞結(jié)構(gòu)，并且沒(méi)有對(duì)內(nèi)外壁、胎肩以及胎面表面以下部分之間的壁厚與承載能力之間的關(guān)系進(jìn)行描述。最后，盡管在美國(guó)專(zhuān)利No.3,948,30；No.5,524,913；No.5,988,764；No.6,145,937；No.6,186,598和No.6,318,428中的車(chē)輪顯示了空腔，但是這些專(zhuān)利均針對(duì)于輪輞上的輪胎支架，或者如美國(guó)專(zhuān)利No.2,779,380針對(duì)于無(wú)內(nèi)胎輪胎；美國(guó)專(zhuān)利No.3,329,192針對(duì)于橫桿輪胎支架，或者美國(guó)專(zhuān)利No.6,279,631針對(duì)于低壓輪胎，但是它們均未對(duì)輪胎以及所顯示的車(chē)輪裝置的承載能力結(jié)合獨(dú)特形狀的內(nèi)部空腔進(jìn)行描述。只有本發(fā)明認(rèn)識(shí)到具有獨(dú)特形狀的環(huán)形空腔和位于被支撐在輪輞邊緣上的封裝胎圈上方的側(cè)壁端部的彈性體輪胎的承載能力，以在低壓下提供與充滿(mǎn)空氣的傳統(tǒng)充氣輪胎相同的承載能力。本發(fā)明的輪胎將保持其承載能力，從而即使在環(huán)境或大氣壓力下也可以安全支撐汽車(chē)以五十英里/小時(shí)或更大的速度行駛相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
近期的許多專(zhuān)利也顯示了非充氣輪胎和輪胎與輪輞組裝件，例如包括英國(guó)專(zhuān)利No.3,432；No.20,186和No.27,224，法國(guó)專(zhuān)利No.338,920和No.367,981以及美國(guó)專(zhuān)利No.1,056,976；No.1,178,887；No.3,533,662和No.5,229,047。然而，這些專(zhuān)利未給出具有類(lèi)似于本發(fā)明的環(huán)形空腔的輪胎。此外，早期的美國(guó)專(zhuān)利No.4,855,096；No.4,943,323；No.5,906,836和No.6,165,397顯示了不包括中心空腔的非充氣輪胎，本發(fā)明人是這些專(zhuān)利的共同發(fā)明人。2003年4月9日提交的、申請(qǐng)序列號(hào)為10/412,471的未審美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)也未顯示本發(fā)明的輪胎的獨(dú)特空腔結(jié)構(gòu)。另外，早期英國(guó)專(zhuān)利No.11,800和No.14,997以及早期美國(guó)專(zhuān)利No.1,194,177和No.1,670,721中顯示了涉及包括非拱形內(nèi)部空腔的非充氣輪胎的其它更早專(zhuān)利。這種空腔被設(shè)計(jì)為允許輪胎側(cè)壁和胎圈部分進(jìn)行壓縮，以便使輪胎被裝入輪輞中，并且用于緩沖，而且這種空腔提供了類(lèi)似于早期美國(guó)專(zhuān)利No.1,004,480和No.1,004,481中所示的承載能力，但是這種輪胎不是如本發(fā)明的輪胎那樣被澆注成型。沒(méi)有一種實(shí)心非充氣輪胎包括有獨(dú)特形狀的環(huán)形空腔，以如本發(fā)明那樣賦予輪胎由壁厚控制的承載能力。同樣，美國(guó)專(zhuān)利No.1,707,014；No.1,940,077和No.3,888,291中顯示的輪胎在輪胎被減壓到約為大氣壓力時(shí)，不能提供如本發(fā)明的輪胎那樣的承載能力。
當(dāng)然，眾所周知，諸如上述一些上述現(xiàn)有技術(shù)的專(zhuān)利中顯示的非充氣輪胎具有不撒氣的優(yōu)點(diǎn)。然而，迄今為止，該優(yōu)點(diǎn)未勝過(guò)由充氣輪胎提供的更好的緩沖和減震性能，并且不論實(shí)心輪胎由橡膠、聚氨酯或類(lèi)似物制成，其均傾向于在支撐較重負(fù)荷時(shí)由于滯后彎曲造成熱量積聚。充氣輪胎通常具有比可比較的非充氣輪胎小的質(zhì)量，并且充氣輪胎的內(nèi)部空腔趨于使熱量散失。本發(fā)明的輪胎優(yōu)選地由旋轉(zhuǎn)澆注方法制成，以包括獨(dú)特形狀(或成形)的環(huán)形空腔，其可以根據(jù)輪輞結(jié)構(gòu)保持空氣，并因此與具有開(kāi)放內(nèi)部的充氣輪胎相似，不會(huì)在很大負(fù)荷作用下受到熱量聚集的損害。
本發(fā)明的獨(dú)特形狀的空腔提供了一種可以將負(fù)荷從胎面穿過(guò)胎肩和側(cè)壁(胎側(cè))傳遞到安裝輪胎的輪輞(rim)上的輪胎。當(dāng)被充氣到低壓時(shí)，輪胎將要維持的負(fù)荷由輪胎從壁部和輪輞的接合處到每個(gè)胎肩和胎面下區(qū)域的寬度或厚度決定，并且在需要保持更大的負(fù)荷時(shí)，該厚度可以被均勻地增大，而且如果輪胎未被刺穿的話(huà)，該輪胎可以被充氣到更大的壓力。如果輪胎撒氣的話(huà)，輪胎仍然可以支撐其設(shè)計(jì)負(fù)荷，并以至少五十英里/小時(shí)和更大的速度行駛相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。而且，當(dāng)對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)不需要時(shí)，本發(fā)明的輪胎將優(yōu)選地包括用于將其保持在輪輞上的胎圈，并且在用于運(yùn)輸輪胎時(shí)，該輪胎可以包括胎側(cè)簾布層/線(xiàn)網(wǎng)層(ply)和帶有一個(gè)或多個(gè)帶束層的胎面加強(qiáng)件，其中該帶束層可以在制造過(guò)程中被包括在輪胎中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種由模制方法、優(yōu)選地通過(guò)旋轉(zhuǎn)澆注制成的彈性體輪胎，其能夠以低的空氣壓力支撐車(chē)輛，并且在沒(méi)有空氣的情況下以五十英里/小時(shí)或更大的速度繼續(xù)安全地支撐該負(fù)荷行駛相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種彈性體輪胎，其通過(guò)模制方法、優(yōu)選地通過(guò)旋轉(zhuǎn)澆注或旋轉(zhuǎn)注塑(spin casting)方法制成，以包括獨(dú)特形狀的環(huán)形空腔，該空腔居中地位于輪胎胎面下，以提供結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，并且包括具有相同厚度的側(cè)壁和胎面下區(qū)域(area under the tread)以及在胎肩處具有增大的厚度，以提供一種支撐并安全傳遞從輪胎胎面穿過(guò)側(cè)壁指向輪輞的負(fù)荷的輪胎，其在低壓下支撐負(fù)載下的輪胎，并且當(dāng)環(huán)形空腔內(nèi)的空氣處于環(huán)境或大氣壓力時(shí)，輪胎將以五十英里/小時(shí)或更大的速度持續(xù)支撐設(shè)計(jì)負(fù)荷行駛相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種彈性體輪胎，其具有中心環(huán)形空腔，其中輪胎側(cè)壁具有均勻的厚度，并且在胎肩處從第一厚度向第二厚度向外逐漸變化，并且環(huán)形空腔隨后在胎肩與胎面下區(qū)域的彎曲接合處向內(nèi)逐漸變化(漸縮)，以恢復(fù)到第一厚度，該第一厚度在胎面下區(qū)域中繼續(xù)保持。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種彈性體輪胎，其中形成有環(huán)形空腔，輪胎側(cè)壁與胎面下區(qū)域具有相同的均勻厚度，并且在與胎肩的彎曲接合處增大到第二厚度，該第二厚度圍繞各胎肩是均勻的，并且根據(jù)輪胎設(shè)計(jì)用于承載的預(yù)計(jì)荷載而選定該第一和第二厚度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種彈性體輪胎，其優(yōu)選地由模制方法、優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)澆注方法制成，在輪胎的一定尺寸范圍內(nèi)，無(wú)彈性的胎圈被封裝在側(cè)壁輪輞接合端部中，并且在未加壓時(shí)該輪胎具有固有強(qiáng)度，以支撐輪胎的運(yùn)載負(fù)荷，該固有強(qiáng)度取決于側(cè)壁和胎面下區(qū)域的厚度以及胎肩厚度，當(dāng)該輪胎被充氣到低壓時(shí)，與承載類(lèi)似負(fù)荷的充氣輪胎相比，其將具有相同或改進(jìn)的性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種輪胎，其中胎圈被封裝在側(cè)壁邊緣端部中，并且通過(guò)包含置于輪胎模具中并且在輪胎澆注過(guò)程中被封裝在輪胎中的簾布層和束帶層可以使輪胎的固有承載特性提高。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供由人造絲簾線(xiàn)/粘膠簾線(xiàn)(rayon cord)或棉質(zhì)簾線(xiàn)制成的簾布層和帶束層，其在空腔模具的芯棒表面上保持為間隔開(kāi)的關(guān)系，以容納在澆注過(guò)程中處于其周?chē)牧黧w，其中在澆注過(guò)程中將簾布層、帶束層和胎圈封裝在成品輪胎中。
本發(fā)明為由天然或合成橡膠、聚氨酯等通過(guò)模制方法、優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)澆注制成的獨(dú)特的彈性體輪胎，并且該旋轉(zhuǎn)澆注過(guò)程類(lèi)似于本發(fā)明人作為共同發(fā)明人的美國(guó)專(zhuān)利No.4,855,096；No.4,943,323；No.5,906,836和6,165,397中的過(guò)程以及適于制造本發(fā)明輪胎的上述方法的改進(jìn)。用于旋轉(zhuǎn)澆注過(guò)程的模具可以容納被支撐在模具中的胎圈、簾布層和帶束層的組件，以容納隨著模具旋轉(zhuǎn)流向其中的聚氨酯材料流體，以制成包含胎圈、簾布層和帶束層的輪胎。所形成的輪胎中具有環(huán)形空腔，其中側(cè)壁和胎面所處(或覆蓋)的輪胎區(qū)域具有相同的厚度，并且該厚度在側(cè)壁和胎面下區(qū)域或胎肩的彎曲接合處增大。實(shí)踐中，對(duì)于成品輪胎來(lái)說(shuō)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大約為0.700英寸的側(cè)壁和胎面下區(qū)域的厚度和大約為0.800英寸的胎肩厚度可以支撐大約一千二百(1200)磅指向胎面區(qū)域中心的負(fù)荷。側(cè)壁和胎面下區(qū)域以及胎肩厚度分別增加0.125英寸，以達(dá)到0.825英寸和0.925英寸，從而支撐兩千(2000)磅指向胎面中心的負(fù)荷，并且側(cè)壁增加0.100英寸，胎肩增加0.075至0.100英寸，以便分別達(dá)到總計(jì)為0.925英寸和1.000至1.025英寸，從而支撐大約三千(3000)磅指向胎面中心的負(fù)荷。
本發(fā)明的輪胎優(yōu)選地包括一對(duì)分別被封裝在輪輞接合側(cè)壁端部中的環(huán)形胎圈，該側(cè)壁端部從輪輞鉤形端部接合部分向內(nèi)逐漸變化，以提供與支撐輪胎側(cè)壁的輪輞頂部接合的支架。側(cè)壁下端被緊貼配合地安裝在輪輞內(nèi)，以在其中提供密封并且防止空氣向外逸出。實(shí)踐中，當(dāng)帶有被安裝到輪輞上的胎圈的輪胎被充氣到十五(15)到二十(20)磅/平方英寸的低壓時(shí)可以提供具有與傳統(tǒng)充氣輪胎一樣好或者更好的行駛及磨損性能，并且根據(jù)負(fù)荷可以將輪胎充氣到更大的壓力。當(dāng)輪胎的壓力降低時(shí)，輪胎仍然能夠以大約五十(50)英里/小時(shí)的速度維持其設(shè)計(jì)負(fù)荷行駛大致一百(100)英里或更遠(yuǎn)的距離。當(dāng)然，輪胎還可以包括簾布層和一個(gè)或多個(gè)帶束層，以賦予輪胎更大的承載強(qiáng)度。實(shí)際上，在仍然維持輪胎承載能力的同時(shí)，簾布層或帶束層可以減小側(cè)壁、胎面下區(qū)域和胎肩的厚度。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的其他有利之處及優(yōu)點(diǎn)在閱讀并理解下述詳細(xì)描述的基礎(chǔ)上將變得顯而易見(jiàn)。


本發(fā)明可以采取特定部分及部分布置的實(shí)物形態(tài)，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將在說(shuō)明書(shū)中被詳細(xì)描述并且在構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖中被圖示。
圖1顯示了安裝有本發(fā)明的輪胎的高性能跑車(chē)從右后方觀察的立體圖；圖2顯示了圖1中的跑車(chē)的后輪輪胎從側(cè)上方觀察的立體圖；圖3A顯示了本發(fā)明的輪胎沿圖2中的線(xiàn)3A-3A剖開(kāi)的截面，其以箭頭T1顯示了輪胎側(cè)壁的厚度并且以箭頭T2顯示了胎肩的厚度；圖3B為類(lèi)似于圖3A的視圖，其以大箭頭A顯示了1200磅的作用力被施加在輪胎的胎面部分的中心；圖3C為類(lèi)似于圖3A的視圖，其以大箭頭B顯示了2000磅的作用力被施加在輪胎的胎面部分的中心；圖3D也是類(lèi)似于圖3A的視圖，其以大箭頭C顯示了3000磅的作用力被施加在輪胎的胎面部分的中心；圖4為類(lèi)似于圖3C的視圖，其僅僅顯示了T1增加了+.125的厚度增量以及T2增加了+.125的厚度增量，其使如指向輪胎胎面部分中心處的箭頭B所示的作用力形成的彎曲變直；圖5為類(lèi)似于圖3D的視圖，其僅僅顯示了T1增加了+.225的厚度增量以及T2增加了+.225的厚度增量，其使如指向輪胎胎面部分中心處的箭頭C所示的作用力形成的彎曲變直；圖6顯示了圖1中的輪胎的放大截面圖，其中由線(xiàn)條表示的部分由彈性體材料形成并且顯示了包括簾布層、帶束層和胎圈的輪胎，在簾布層和帶束層的層間安裝有隔離物，并且所顯示的輪胎的頂部包括胎面；圖7顯示了圖6中的輪胎的胎面的俯視圖；
圖8顯示了輪胎側(cè)壁厚度與輪胎負(fù)荷的關(guān)系圖；圖9顯示了圖6中的胎圈的放大側(cè)視剖面圖，其中該胎圈被裝入輪輞的鞍邊中；圖10為圖6中的輪胎截面的分解側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖2顯示了本發(fā)明的汽車(chē)輪胎10，其被安裝在同樣在圖1中示出的跑車(chē)11的后輪輪輞12上。輪胎10包括外胎(casing)或主體，其優(yōu)選地由諸如聚氨酯材料的彈性體材料制成，并優(yōu)選地采用旋轉(zhuǎn)澆注方法制造，這些方法在本發(fā)明人作為共同發(fā)明人的裝置及方法專(zhuān)利US 4,855,096；No.4,943,323；No.5,906,836和No.6,165,397中被公開(kāi)。盡管如此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明在公開(kāi)的范圍內(nèi)可以由包括天然或合成橡膠在內(nèi)的其他彈性體(elastomeric)材料制成，并且可以采用上述公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利以外的其他方法和裝置制造，其中包括模制，呈液態(tài)的聚氨酯或橡膠材料被注入模具中；或者橡膠材料的加壓模制，將材料在例如模具中擠壓成輪胎形狀；或者可以被用于形成本發(fā)明的輪胎的類(lèi)似工藝或過(guò)程。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明涉及獨(dú)特的輪胎結(jié)構(gòu)，其包括用于將輪胎10安裝在輪輞12上的環(huán)形內(nèi)腔及其布局，如圖3A所示，其中包括選取相對(duì)的類(lèi)似輪胎側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域(胎面所屬區(qū)域)以及胎肩15的厚度，以提供用于支撐設(shè)計(jì)負(fù)荷的承載結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且本發(fā)明的要點(diǎn)不在于特殊的制造方法或者在該方法中使用的特殊材料。如圖所示，環(huán)形空腔包括相同厚度的側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域，并且胎肩15的厚度稍大一些。無(wú)彈性并且為由扭絞鋼絲制成的連續(xù)環(huán)的胎圈16優(yōu)選地被封入每個(gè)輪胎側(cè)壁13的端部17中，以將輪胎側(cè)壁胎圈端部安裝到輪輞12上，如圖9所示。如此布置的話(huà)，便提供了這樣的輪胎10，其將沿指向胎面14下區(qū)域的上方的胎面的負(fù)荷作為穿過(guò)胎肩15的壓縮負(fù)荷傳遞至側(cè)壁13和輪胎側(cè)壁端部17，其中輪胎側(cè)壁端部17將輪胎10安裝到輪輞12上。輪胎10的承載能力為輪胎10的環(huán)形空腔的結(jié)構(gòu)所固有，如圖3A至圖5中輪胎10的正視圖所示，其中輪胎側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域具有相同的厚度，在圖3A中以T1表示，并且輪胎在胎肩15處具有更大的厚度T2。如圖4和5中所示，以箭頭B和C表示的負(fù)荷大于圖3B中所示的施加負(fù)荷A，側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域的輪胎厚度T1和胎肩15的厚度T2被加大，以承載增大的負(fù)荷。如圖4和5所示，厚度的增大使輪胎10變得穩(wěn)定，即使具有增大的負(fù)荷B和C，胎面14下區(qū)域的彎曲與圖3B中顯示的施加負(fù)荷A的情況是相同的。圖8的圖表顯示了輪胎側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域的厚度與胎肩15的弧部周?chē)暮穸戎g的關(guān)系。實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了生產(chǎn)具有如圖表中所示的承載特性的輪胎10，對(duì)于可以承載圖3A中1200磅的負(fù)荷的輪胎，側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域的厚度T1大約為0.7英寸，并且胎肩15的厚度T2大約為0.8英寸增加或減少0.05至0.015英寸。如圖所示，對(duì)于分別承載2000和3000磅的負(fù)荷B和C的圖4和5中的輪胎，為了實(shí)現(xiàn)輪胎穩(wěn)定性，輪胎側(cè)壁13和胎面14下區(qū)域以及胎肩15的厚度T1和T2分別增加大約0.125英寸，以支撐2000磅的負(fù)荷，并增加約0.225英寸，以支撐3000磅的負(fù)荷。
如此布置的話(huà)，只有胎圈而沒(méi)有簾布層和帶束層的輪胎10將呈現(xiàn)出足夠的承載能力，從而使得即使受壓空氣從輪胎10中逸出也可以維持輪胎穩(wěn)定性。即使輪胎環(huán)形空腔中的氣壓被降低到大氣壓力，輪胎10仍將保持承載能力，并允許輪胎10支撐車(chē)輛以適當(dāng)?shù)乃俣刃旭傁喈?dāng)遠(yuǎn)的距離而到達(dá)可以修理或更換輪胎的地方。在測(cè)試中，在本發(fā)明的輪胎10在環(huán)形腔室中具有空氣和沒(méi)有空氣的情況下，其支撐一千二百(1200)磅的設(shè)計(jì)負(fù)荷以每小時(shí)八十(80)英里的速度行駛。實(shí)踐中，輪胎被優(yōu)選地充氣到十五(15)到二十(20)磅/平方英寸的壓力，其將提供與被充氣到35至40磅/平方英寸的傳統(tǒng)充氣輪胎相同的承載及行駛性能。但是，即使空氣從環(huán)形空腔中逸出直到輪胎內(nèi)部處于大氣壓力，輪胎10也能夠以大約五十(50)英里/小時(shí)的速度承載行駛相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
迄今為止，具有空腔的輪胎均沒(méi)有如同輪胎10那樣利用空腔的特殊形狀，其中如本發(fā)明那樣，在輪胎10中，輪胎的承載能力與輪胎側(cè)壁13處和橫貫胎面14的厚度T1及胎肩15處的厚度T2直接相關(guān)。由于具有適當(dāng)厚度，指向輪胎的負(fù)荷將不會(huì)造成輪胎不穩(wěn)定，并且這種輪胎不穩(wěn)定性由如圖3C和3D中所顯示的輪胎的輪胎胎面區(qū)域15的彎曲所圖解。然而，如圖4和5中所示，通過(guò)將輪胎側(cè)壁、胎面下區(qū)域和胎肩增加到包括所顯示的T1和T2的適當(dāng)壁厚，輪胎10將呈現(xiàn)出更大負(fù)荷下的穩(wěn)定性。在該負(fù)荷下，對(duì)于側(cè)壁13、胎面14下區(qū)域和胎肩15的適當(dāng)厚度來(lái)說(shuō)，負(fù)荷被指向胎肩15周?chē)⑶抑赶騻?cè)壁13中，側(cè)壁將壓縮負(fù)荷指向輪輞12。為了將輪胎10保持到輪輞12上，如圖9及圖3A至6中所示，側(cè)壁13的外表面在輪輞處與向內(nèi)彎曲的端部17的外表面相接合，以形成圖9中所顯示的彎曲支架18，當(dāng)輪胎被安裝到輪輞12上時(shí)，彎曲支架橫向滑動(dòng)并壓靠裝配在輪輞凸緣20上，并且密封壓靠輪輞凸緣。實(shí)踐中，為了將具有帶胎圈16的端部17的側(cè)壁13的輪胎10安裝到輪輞12上，使輪胎輪輞與端部接合的被封裝胎圈16具有最低限度的彈性，并且需要將胎圈16封裝在側(cè)壁胎圈端部17中并與胎圈端部21隔開(kāi)一段距離E，從而允許側(cè)壁材料充分彎曲，以允許輪胎胎圈端部21通過(guò)輪輞12的凸緣20的外端。實(shí)踐中，距離E為大約0.09英寸增加或減少0.0145英寸。此外，為了使輪胎胎圈端部17移動(dòng)到輪輞12中以就位，如圖9中所示，輪胎胎圈端部21優(yōu)選地向上傾斜大約八(8)度，從而在安裝輪胎10時(shí)允許輪胎胎圈端部外側(cè)在輪輞凸緣20的端部20a上滑動(dòng)。
當(dāng)如上所述的具有和沒(méi)有空氣的輪胎10在測(cè)試車(chē)輛上作為運(yùn)輸輪胎進(jìn)行常規(guī)操作時(shí)，輪胎優(yōu)選地除了胎圈16之外還包括封裝簾布層和帶束層。如圖6和10中所示的輪胎30包括與胎圈16一起的一個(gè)或多個(gè)簾布層31和一個(gè)或多個(gè)帶束層32的組合，并且顯示了施加在其上的胎面35，如圖7中最佳地所示。實(shí)踐中，在輪胎成型期間，簾布層、帶束層和胎圈優(yōu)選地利用如上所述的旋轉(zhuǎn)澆注方法被封裝在輪胎30中。在該成型過(guò)程中，需要將簾布層、束帶層和胎圈放置在優(yōu)選地作為輪胎模具的一部分的芯棒上，并且隨后將液態(tài)聚氨酯混合物隨著模具的轉(zhuǎn)動(dòng)注入其中，將聚氨酯均勻地分布在簾布層、帶束層和胎圈周?chē)?，并將它們封裝在生胎中。為了促使液態(tài)聚氨酯均勻地在簾布層和帶束層之間及周?chē)吞トχ車(chē)鲃?dòng)，優(yōu)選地在簾布層和帶束層的層間設(shè)置隔離物，該隔離物將保持各層分離并允許流體或聚氨酯在輪胎澆注過(guò)程中穿過(guò)隔離物和在隔離物周?chē)鲃?dòng)。實(shí)踐中，如圖6中的輪胎30在圖10中的分解視圖中所最佳顯示，簾布層31的一層或多層被放置成從胎圈到胎圈橫跨輪胎，并且簾布層端部卷繞在胎圈16的周?chē)⑶已靥?cè)13向上卷起。在使用兩層或更多層簾布層的情況下，隔離物33被顯示為多孔棉質(zhì)材料層。在本發(fā)明的實(shí)踐中，盡管已經(jīng)使用一層或多層棉質(zhì)繃帶材料作為隔離物，但是應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以使用其他布置或者棉質(zhì)或其他織物材料。類(lèi)似地，帶束層32被優(yōu)選地堆疊放置，以形成大約二十四(24)度的交叉角，并且每個(gè)帶束層與上面或下面的層之間被隔離層33隔開(kāi)，該隔離層33也優(yōu)選地為棉質(zhì)繃帶材料層。實(shí)踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，簾布層和帶束層可以被制成捻合棉質(zhì)或人造絲(粘膠)細(xì)簾線(xiàn)的編織物，其可以在旋轉(zhuǎn)澆注過(guò)程中少量地吸收液態(tài)聚氨酯，以在各層之間提供牢固的粘接。此外，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，隔離物33可以為不同于布或織物材料的其它區(qū)段。例如，該隔離物可由預(yù)固化聚氨酯制成，在旋轉(zhuǎn)澆注過(guò)程中，當(dāng)該預(yù)固化聚氨酯暴露在熱聚氨酯流體中時(shí)，將會(huì)由于被注入的聚氨酯而固化以與其分離，該預(yù)固化聚氨酯可以作為位于簾布層和帶束層之間的層或區(qū)段被安裝。這樣布置的話(huà)，在旋轉(zhuǎn)澆注過(guò)程中，該預(yù)固化聚氨酯固化并且流入簾布層和帶束層內(nèi)部或它們之間，從而在它們之間提供牢固粘接。
上面已經(jīng)描述并顯示了本發(fā)明的具有拱形胎肩的彈性體輪胎的優(yōu)選實(shí)施例。然而，在不脫離本發(fā)明的總體范圍的情況下，結(jié)合上述實(shí)施例進(jìn)行變化和變型對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明被應(yīng)當(dāng)包括落入后附權(quán)利要求和/或其合理等效物的范圍內(nèi)的所有變型和改變。
權(quán)利要求
1.一種具有拱形胎肩的彈性體輪胎，包括輪胎外胎，其由彈性體材料通過(guò)澆注方法形成，以具有內(nèi)部環(huán)形空腔，其中側(cè)壁和胎面下區(qū)域具有相同的厚度，該厚度被選定，以用于支撐輪胎負(fù)荷，并且所述厚度比胎肩厚度小約0.1英寸，該胎肩將所述側(cè)壁的頂端和胎面下區(qū)域的端部隔開(kāi)；以及一對(duì)連續(xù)的無(wú)彈性胎圈，每個(gè)所述胎圈被封裝在每個(gè)所述側(cè)壁的下端中，位于所述下端中的所述胎圈與每個(gè)所述側(cè)壁具有選定的距離，并且所述下端從內(nèi)側(cè)壁邊緣向外側(cè)壁邊緣向上傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，該輪胎外胎的外側(cè)壁是彎曲的，并且從其與輪輞上部的接觸點(diǎn)開(kāi)始向內(nèi)漸縮，以緊靠所述輪輞的外壁。
3.如權(quán)利要求1所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，還包括在輪胎澆注過(guò)程中封裝在該輪胎中的簾布層，其圍繞所述輪胎外胎延伸，并且該簾布層的端部繞過(guò)該胎圈并相對(duì)其自身向后折回。
4.如權(quán)利要求3所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，還包括至少一個(gè)帶束層，其在該簾布層之上圍繞該輪胎的周邊安裝，并且在輪胎澆注過(guò)程中也被封裝在該輪胎中。
5.如權(quán)利要求4所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，還包括設(shè)置在該簾布層和該帶束層的層間的隔離物，其是多孔的，以在澆注過(guò)程中使聚氨酯通過(guò)，并且粘接到該簾布層和該帶束層的各層上以及將該簾布層和該帶束層的各層隔開(kāi)。
6.如權(quán)利要求5所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，該帶束層和該簾布層由人造絲簾線(xiàn)制成；并且該隔離物為多孔棉質(zhì)材料層。
7.如權(quán)利要求6所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，該多孔棉質(zhì)材料為繃帶材料。
8.如權(quán)利要求1所述的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其特征在于，該無(wú)彈性胎圈為一對(duì)連續(xù)的扭絞鋼絲環(huán)。
全文摘要
一種用于安裝在輪輞上的具有拱形胎肩的彈性體輪胎，其通過(guò)旋轉(zhuǎn)澆注或模制方法制成，該輪胎包括居中地位于輪胎胎面下的環(huán)形空腔，其具有相等厚度的側(cè)壁和胎面下區(qū)域，該區(qū)域向外傾斜至胎肩，該側(cè)壁的上端具有更大的厚度并且側(cè)壁的下端包括胎圈，每個(gè)胎圈與從內(nèi)表面向外表面向上傾斜的側(cè)壁端部表面隔開(kāi)選定的距離，并且該輪胎優(yōu)選地包括具有纏繞胎圈的端部并橫貫輪胎延伸的簾布層和圍繞輪胎周邊安裝并位于簾布層之上的帶束層，并包括設(shè)置在簾布層和帶束層的層間的多孔隔離物，以使彈性體材料在輪胎成型期間流過(guò)。
文檔編號(hào)B60C3/04GK1906045SQ200580001469
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者理查德·A·施泰因克 申請(qǐng)人:理查德·A·施泰因克