專利名稱:具有改進胎體的跑氣保用輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及輪胎,具體涉及在未充氣狀態(tài)下能使用的充氣輪胎。此輪胎的胎體結(jié)構(gòu)能與傳統(tǒng)輪胎的乘坐性能相當,并能制造成不會顯示出跑氣保用型輪胎通常具有的重量問題。
背景技術(shù):
對于充氣的跑氣保用輪胎,即能夠用于未充氣狀態(tài)下的輪胎,已提出過種種輪胎結(jié)構(gòu),其中之一是美國專利NO.4 111 249以“有帶輪胎”為題所描述的方法,提出了直接在胎面之下設(shè)置寬度近似胎面的箍或環(huán)形帶。這種箍結(jié)合輪胎結(jié)構(gòu)的其余部分能夠在未充氣狀態(tài)下支承車重。這樣的有帶輪胎實際上即使在未充氣狀態(tài)下也將簾布層的簾線拉伸。
采用過的另一種方法只是通過增加胎壁的剖面厚度來增強胎壁。這種輪胎在未充氣狀態(tài)下運轉(zhuǎn)時,使胎壁處于壓縮力之下。由于需用大量的橡膠來加強胎壁件,熱的積聚就成為輪胎損壞的主要因素,尤其是當輪胎于未充氣狀態(tài)下高速地長時間運行時更是如此。Pire lli于歐洲專利公報NO.0-475-258A1中公開了這樣一種輪胎。
Goodyear公司的一件具有與本發(fā)明相同的某些發(fā)明人的專利,公開了第一次獲得工商界認可的跑氣保用充氣式子午胎,即EagleGSC-EMT輪胎。這種輪胎已為1994的Corvette汽車當作可選用設(shè)備接受。美國專利NO.5368 082提出了使用特殊的胎壁嵌入件來提高剛度。在這種未充氣輪胎中,為支承800lb的載荷,每個輪胎需要另增6磅重量。此種輪胎具有很低的高寬比。這項早期的發(fā)明雖然優(yōu)于在它以前的種種嘗試,但卻加大了各個輪胎的重量負擔,而這就抵消了不用備用輪胎和輪胎支架的優(yōu)點。當工程師們打算為大型高級旅游車制造具有較高高寬比的輪胎時,這種重量負擔就更會成為問題。對于未充氣的高級小客車輪胎,所需的支承重量約1400lb載荷。高寬比為55~65%或更大的較高胎壁的輪胎意味著其工作載荷是先前的40%高寬比的跑氣保用Corvette型輪胎的若干倍。這樣的載荷等于說胎壁和整個輪胎不得不硬到犧牲乘坐舒適性的程度。豪華客車的主人是不愿簡單地為了跑氣保用能力而犧牲乘坐質(zhì)量的。工程上的要求則是要提供不損失乘車舒適性或乘坐性能的保氣輪胎。在具有很強懸架性能型的車輛中,與具有較弱乘坐特性的高級轎車相比,能較易提供這種輪胎的。輕型卡車和多用途運動車對乘坐性能不太敏感,提供了從接受較剛性的乘坐性能到要求較軟的豪華型乘坐性能這樣一個范圍的跑氣保用輪胎市場。
在開發(fā)跑氣保用輪胎中同樣重要的設(shè)計上的考慮是,要確保未充氣的輪胎仍能坐定于其輪輞上。已提出的一些解決方法是采用胎圈限制裝置以及能實現(xiàn)這種要求的特殊輪輞,例如Bridgestone ExpediaS-01跑氣保用A/M輪胎。另外,采用新胎圈結(jié)構(gòu)的Eagle GSC-EMT輪胎能在標準輪輞上起作用,而不要求另外的胎圈限制裝置。
Walfer L Willard,Jr.的兩件美國專利54 27 166和551599表明,公開了在胎壁中增設(shè)有第三簾布層和增設(shè)有第三嵌件的Michelin輪胎,比原先的Oare等的美國專利53 68 082一類專利,進一步提高了輪胎的跑氣保用性能。這些專利討論了發(fā)生在輪胎未充氣狀態(tài)下的某些載荷關(guān)系,它們證明了Oare的見解適用于更多個數(shù)的層與嵌件。
美國專利申請08/391746提出了一種新的跑氣保用輪胎設(shè)計,通過將支承載荷的胎圈芯直接設(shè)在輪胎胎面帶束之下而形成有較大高寬比的輪胎。此外,有上述見解的發(fā)明人中的絕大多數(shù)則是原先Corvetle EM輪胎原有設(shè)計組的部分成員。但是,雖然這種方法對載荷的支承和乘坐性能都有希望作出滿意的解決,但在正常的充氣狀態(tài)下則呈現(xiàn)稍高的滾動阻力。
更近的一件美國專利NO.55 35 800公開了將彈性的覆蓋用復(fù)合材料肋與徑向簾布層結(jié)合使用,能在廣泛的輪胎應(yīng)用中提供優(yōu)越的跑氣保用能力。
本發(fā)明的一個目的在于提供有限跑氣保用里程的輪胎而不顯著增加輪胎的重量、滾動阻力,或減弱其整體的乘坐性能。
本發(fā)明的第二目的在于把本發(fā)明的概念運用于多種不同的胎體結(jié)構(gòu)上。
發(fā)明概述輪胎10具有胎面12、帶束層結(jié)構(gòu)36和胎體30。胎體30有一對胎壁20,各胎壁20具有至少一個簾布層38或40,后者由具有模量E為X(X最好至少是10GPa)的簾線41增強。至少一個簾布層38具有一對卷繞到一對非延伸的胎圈芯之上的反包端。各胎壁結(jié)構(gòu)20具有至少一個沿徑向在第一簾布層38之內(nèi)的嵌件42,第二簾布層40至少延伸到各胎圈芯26且與第一簾布層38由胎壁20中的第二嵌件46隔開。至少一個簾布層38或40是由模量大于另一簾布層的模量X的大致非延伸性的簾線增強。
此輪胎10上當荷載時具有一個胎壁結(jié)構(gòu)20的中性彎曲軸線A,更鄰近以較高模量簾線增強的簾布層而更遠離以較低模量X的簾線增強的簾布層。
在最佳實施形式中,第一簾布層38具有聚酯、尼龍、人造絲或芳族聚酰胺的合成或紡織簾線,而第二簾布層40更好是具有芳族聚酰胺或金屬簾線,最好是鋼絲簾線。
第一和第二嵌件42、46最好是彈性體,其剖面形狀和材料性質(zhì)經(jīng)選擇成能提高充氣乘坐性能同時確保有耐久的跑氣保用性能。嵌件42、46能用簾線41、43或短纖維增強。
本發(fā)明的原理可以用于具有三或多個簾布層和三或多個嵌件的輪胎10。
簾布層一詞用來包括不從一個胎圈芯26延伸到相對的胎圈芯的簾線增強嵌件。通常認為至少一個簾布層38或40必須從胎圈芯26延伸到相對的胎圈芯26。最好是徑向簾布層。此第二簾布層可以從胎圈芯26沿橫向延伸到帶束層結(jié)構(gòu)36的增強帶帶束層50、51的一或多個之下。
在最佳實施形式中,具有較高模量簾線43的簾布層40沿徑向在第一簾布層38之外。在另一實施形式中,簾布層40是由低模量X的簾線41增強,而簾布層38則是由較高模量的簾線43增強且沿徑向在另一第一簾布層40之內(nèi)。
這兩個簾布層38、40不必是連續(xù)的,例如它們可以從胎圈芯26延伸到在帶束層邊緣36內(nèi)側(cè)。
附圖簡述
圖1是依據(jù)美國專利NO.5 368 082所示發(fā)明中一實施形式制備的先有技術(shù)的跑氣保用輪胎的橫剖圖。
圖2A是本發(fā)明的最佳實施形式的胎面肩部、胎壁與胎圈區(qū)的放大局部橫剖圖。
圖2B是本發(fā)明的另一實施形式輪胎的胎面肩部、胎壁與胎圈區(qū)的放大的局部橫剖圖,其中有較高模量的簾線43設(shè)于沿徑向在內(nèi)的簾布層38中。
圖3A、3B與3C分別是圖1中先有技術(shù)胎壁結(jié)構(gòu)的以及本發(fā)明第一與第二實施形式的胎壁結(jié)構(gòu)的示意性橫剖圖。各個圖以虛線示明了中性彎曲軸線A-A。
圖4示明另一實施形式,其中的嵌件42或多個嵌件46是以簾線增強。
圖5示明另一實施形式,其中的嵌件42或46添加有短纖維。
圖6A和6B示明具有不同模量的簾線的復(fù)合材料。
圖7示明另一實施形,其中的胎圈芯26A擴充了,同時消除了頂部48和下部胎壁20的簾線增強件52、53。
圖8A公開了另一種實施形式,其中的簾線增強嵌件80沿徑向設(shè)于簾布層40之外。在圖8B中,嵌件80插設(shè)于兩個嵌件填充膠條46之間。
圖9是另一實施形式,示明了兩個嵌件和三個簾布層。
圖10是另一實施形式,示明了三個嵌件和三個簾布層。
圖11A是另一實施形式,示明了從胎圈芯26延伸到胎圈芯26的簾布層38以及具有起到第二簾布層40作用的簾線增強件的嵌件80。
圖11B與圖11A類似,但是有擴展的胎圈芯。
定義“斷面高寬比”指輪胎剖面的高度對此剖面寬度的比。
“軸向的”與“軸向地”描述與輪胎轉(zhuǎn)動軸線平行的直線或方向。
“胎圈”和“胎圈芯”一般是指輪胎的包括環(huán)形抗張件的部分,徑向內(nèi)胎圈關(guān)系到將輪胎保持于由簾布層簾線卷繞的輪輞上并使其定形,其中用或不用其他增強件如鋼絲圈外包布、胎跟加強層、三角膠芯或填充膠條、護趾板以及胎圈包布。
“帶束層結(jié)構(gòu)”或“增強帶束層”是指平行簾線的至少兩個環(huán)形層或簾布層,織造的或非織造的,在胎面之下,不固定于胎圈之上,并具有相對于輪胎的赤道面成17-27°的左、右兩個簾線角。
“周邊”是指沿垂直于軸線的環(huán)形胎面的邊界延伸的線或方向。
“胎體”是指除帶束層結(jié)構(gòu)、胎面、緩沖層,在簾布層之上但包括胎圈的輪胎結(jié)構(gòu)。
“外胎”是指除胎面與緩沖層外,輪胎的胎體、帶束層結(jié)構(gòu)、胎圈、胎壁以及所有其他部件。
“胎圈包布”是指環(huán)繞胎圈外側(cè)設(shè)置用來保護簾線簾布層不受輪輞影響,將撓曲分布于輪輞上的窄料帶。
“簾線”是組成輪胎中簾布層的增強合股線之一。
“赤道面(EP)”是指垂直于輪胎轉(zhuǎn)動軸線且通過胎面中心的平面。
“接地印痕”是指胎面與平的表面在零速度和在正常負荷和壓力下的瞬時接觸面或接觸區(qū)。
“內(nèi)襯”是構(gòu)成無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)表面且含有此輪胎內(nèi)充氣流體的彈性材料或其他材料的一層或多層件。
“標準充氣壓力”是指相稱的標準機構(gòu)為輪胎使用條件指定的具體設(shè)計的充氣壓力與負荷。
“標準負荷”是指相稱的標準機構(gòu)為輪胎使用條件指定的具體設(shè)計的充氣壓力與負荷。
“簾布層”是指以橡膠涂層的平行簾線的層。
“徑向的”與“徑向地”指沿徑向朝向或背離輪胎轉(zhuǎn)動軸線的方向。
“子午線輪胎”是指用帶束層約束或周邊受約束的充氣輪胎,其中的至少一層簾布層所具有的從胎圈延伸到胎圈的簾線相對于輪胎的赤道面鋪成的簾線角為65°-90°。
“剖面高度”是指從名義輪輞直徑到輪胎外徑在輪胎赤道面上的徑向距離。
“剖面寬度”是指輪胎于標準壓力充氣時和經(jīng)24小時后,但無負荷平行于輪胎軸線且在其輪胎壁外部間的距離,這里除去了胎壁因注標記、裝飾或加保護帶的高度。
“肩”是指正好在胎面邊緣之下的胎壁上部。
“胎壁”指輪胎在胎面與胎圈間的部分。
“胎面寬度”是指胎面在軸向中即在平行于輪胎轉(zhuǎn)動軸線的平面中的弧長。
最佳實施形式詳述參看圖1與3A,其中示明了依據(jù)美國專利NO.5 368 082所制先有技術(shù)輪胎100的部分橫剖面。輪胎100是客車輪胎,具有胎面120、帶束層結(jié)構(gòu)360、一對胎壁部180與200、一對胎圈部220與220’、以及一胎體增強結(jié)構(gòu)300。胎體300包括第一簾布層380和第二簾布層400、襯里350、一對胎圈260與260’和一對胎圈填充膠條480與480’以及一對第一嵌件填充膠條420與420’和一對第二嵌件填充膠條460與460’,此第一嵌件填充膠條420、420’位于襯里350和第一簾布層380之間,此第二嵌件填充膠條460、460’則位于第一和第二簾布層380、400之間。胎體結(jié)構(gòu)300則給輪胎100以有限的跑氣保用能力。
本專利申請中所用的詞“跑氣保用”是指輪胎在未充氣狀態(tài)下工作時,其結(jié)構(gòu)獨目所具有強度足以支承車輛的載荷,而輪胎的胎壁和內(nèi)表面不會塌縮或皺縮到其自身上,且不需有任何內(nèi)部裝置來防止輪胎塌縮。
傳統(tǒng)的充氣輪胎在未充氣下工作時當要支承車輛載荷就會塌縮到自身上。
從圖3A可見,輪胎100胎壁區(qū)中的結(jié)構(gòu)增強部分特別是從最大剖面寬度沿徑向朝外到肩部處,基本上是增加整個胎壁的厚度。上述先有技術(shù)專利指出,胎壁與肩會合處的整個胎壁厚度,于最大剖面寬度處測量,應(yīng)是此整個胎壁厚度的至少100%而最好是其125%。據(jù)信這是為在未充氣狀態(tài)下充分支承載荷所必需的厚度。上述嵌件對于典型的P275/40ZR17輪胎,重約6.0磅。第一嵌件420、420’的最大厚度為0.30英寸(7.6mm),第二嵌件460,460’的最大厚度為0.17英寸(4.3mm)。將這種原先技術(shù)的定則應(yīng)用于具有較大高寬比的輪胎P235/55R17,意味總的嵌件的重量增加到約6.8磅,而第一嵌件厚約0.3英寸,第二嵌件厚約0.2英寸。
圖中給出的標號與說明書中提及的相同。在本申請文件中,由圖2、3B、3C至11B的各實施形式,對于類似的部件各采用相同的標號。各個結(jié)構(gòu)采用基本相同的部件,而在因位置或數(shù)量變化導(dǎo)致的不同結(jié)構(gòu)中是可以實施本發(fā)明的原理的。
本發(fā)明的輪胎10采用了優(yōu)異的胎壁結(jié)構(gòu)do。圖2A與2B所示的輪胎10是子午線客車或輕型卡車輪胎;輪胎10設(shè)有與地面接合的胎面部12,它在輪胎12的各橫向邊緣14、16處終止于各個肩部。一對胎壁部20分別從胎面的橫向邊緣14、16延伸出而終止于一對胎圈區(qū)22處,后者各有一環(huán)形的非延伸性的胎圈芯26。輪胎10還設(shè)有胎體增強結(jié)構(gòu)30,它從胎圈區(qū)22通過一個胎壁部20、胎面部12、相對的那個胎壁部20再到達胎圈區(qū)22。至少一個簾布層38、40的胎體增強結(jié)構(gòu)30的反包端分別卷繞到胎圈芯26上。要是輪胎10是無內(nèi)胎型時,還可包括形成其內(nèi)周面的通常的內(nèi)襯35。沿圓周圍繞胎體增強結(jié)構(gòu)30的徑向外表面,于胎面部12下設(shè)有胎面增強帶束層結(jié)構(gòu)36。在所示的具體實施形式中,帶束層結(jié)構(gòu)36包括兩個裁切成的帶束層50、51,這兩個帶束層50、51的簾線相對于此輪胎的中間圓周中心平面按約23°角定向。
帶束層50的簾線設(shè)在與上述中間圓周的中心平面的相對方向同時與帶簾布層51簾線的方向相反。但是,帶束層結(jié)構(gòu)36可以包括任意多個取任意所需構(gòu)型的帶束層,而簾線則可按任意所需角度設(shè)置。帶束層結(jié)構(gòu)36沿整個帶寬提供了橫向剛度,得以在輪胎于未充氣狀態(tài)下工作時,使胎面舉離路面的程度最小。在所示實施例中,這是通過使帶束層50、51的簾線取鋼絲結(jié)構(gòu)且最好是取鋼索結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的。
在圖2A所示最佳實施形式輪胎10的胎體增強結(jié)構(gòu)30包括至少兩個增強簾布層結(jié)構(gòu)38、40。在所示的具體實施形式中,提供了具有沿徑向在內(nèi)的第一增強簾布層結(jié)構(gòu)38和沿徑向在外的第二簾布層結(jié)構(gòu)40,各簾布層結(jié)構(gòu)38,40,最好各有一層平行的簾線41,43,這兩種簾線41,43相對于輪胎10的中間圓周的中心平面CP以至少35°的角定向。在所示此具體實施形式中,簾線41、43相對于中間圓周中心平面CP以約90°角定向。簾線41、43是由通常用于像膠制品簾線增強的任何材料制成,例如但不限于芳族聚酰胺、人造絲、尼龍和聚酯以及鋼。
對于胎體簾線41、43,一般可以采用其彈性模量在2.5~15GPa的有機簾線,如尼龍6、尼龍6-6、人造絲、聚酯或高模量的簾線。在采用840-1890旦尼爾的纖維簾線時,這種簾線最好以35~60簾線/5cm的密度埋入具有10~50kgf/cm2的100%模量的橡膠中。
其他的高模量纖維包括芳族聚酰胺、維尼龍、Pen Pit、碳纖維、玻璃纖維以及聚酰胺等纖維。本發(fā)明中,在至少兩個簾布層結(jié)構(gòu)38、40或一個簾布層與簾線增強嵌件80中的簾線必須有不同的模量。例如,要是一種簾線41具有模量為10GPa,則另一胎體簾布層或胎體嵌件必須具有模量大于10GPa的簾線43。
上述簾線最好是由高粘性且耐橡膠和高耐熱性的材料制成或由這種材料涂層。在所示的具體實施例中,簾線41是由人造絲制成。簾線41具有一為X的標稱模量E和為Y的百分伸長率。優(yōu)選的人造絲簾線41具有的X值為6~15GPa而百分延伸率y為10~20%。
第二簾布層40具有的簾線43最好基本上是非延伸性的,簾線43是合成材料的或金屬的,更好是金屬的,而最好是高抗拉強度鋼的。簾線43具有的模量大于X,最好是X的許多倍。在鋼絲簾線43的情形,這種模量大于150 GPa。實現(xiàn)這種強度的方法之一是吸收美國專利4960473與5066455中所公開的適當方法與合金。這兩件專利已就其整個內(nèi)容綜合于此供參考,其中的鋼條已用Ni、Fe、Cr、Nb、Si、Mo、Mn、Cu、Co、V和B中的一或多種微合金化。最佳的化學組成按重量百分比列于下面C 0.7-1.0Mn0.30-0.05Si0.10-0.3Cr0-0.4V 0-0.1Cu0-0.5Ni0-0.5CO0-0.1其余為鐵和殘余物。
將這樣形成的條拉制成具有合適的抗拉強度。
用于胎體30的簾線43可以包括單股至多股絲。簾線43中總的絲數(shù)可從1至13。最好是使每根簾線中的絲數(shù)為6-7。各絲9的直徑D一般為0.10-0.30mm,各絲的抗拉強度為2000-5000MPa,最好至少為3000MPa。
鋼絲簾線43的另一關(guān)鍵性質(zhì)是其中各個絲的總伸長率在25cm計量長度上至少須為2%??偵扉L率是按ASTM A370-92測量。簾線的總伸長率最好為2%-4%。特別理想的總伸長率為約2.2%-約3.0%。
用于此簾線中絲的鋼材的扭力值對于計量長度為絲徑200倍時至少應(yīng)為20圈。一般,此扭力值應(yīng)為約20-約100圈,更好是約30-約80圈而最好是約35-65圈。此扭力值是依據(jù)ASTM試驗方法E558-83測定的,試驗長度為絲徑的200倍。
有許多的特定金屬簾線43的結(jié)構(gòu)可用于胎體簾布層38或40。這些特定的簾線結(jié)構(gòu)的代表性例子包括1×、2×、3×、4×、5×、6×、7×、8×、11×、12×、1+2、1+4、1+5、1+6、1+7、1+8、2+1、3+1、5+1、6+1、11+1、12+1、2+7、2+7+1、3+9、1+5+1以及1+6+1或3+9+1,對于0.15mm的絲徑,外部卷繞的絲可以具有≥2500Mpa的抗張強度。最佳的簾線構(gòu)造包括的絲徑為3×0.18、1+5×0.18、1+6×0.18、、2+7×0.18、2+7×0.18×1×0.15、3+9×0.18+1×0.15、3+9×0.18、3+0.20+9×0.18與3×0.20+9×0.18+1×0.15。以上的簾線牌號是內(nèi)行人所周知的。例如牌號2×、3×、4×與5×是指絲的束;即2絲、3絲、4絲,等等。牌號例如1+2或1+4是指單絲卷繞有2絲或4絲。
具有上述鋼絲簾線排列的層狀的胎體簾布層38或40,當于輪胎的赤道面上測量時,能具有每英寸約5至約100經(jīng)線(近似于每厘米2-39經(jīng)線)。這種簾線層最好排列成能在赤道面上具有每英寸約7-約60經(jīng)線(近似于每厘米約2.7-24經(jīng)線)。以上對于每英寸經(jīng)線數(shù)的計算是根據(jù)簾線直徑范圍、簾線強度與簾布層實際強度要求而進行的。例如,每英寸的經(jīng)線最高時將包括在給定強度下使用較低直徑的簾線,相反,在同一強度下,每英寸的經(jīng)線數(shù)低時則采用較高直徑的絲。或者,當選擇使用給定直徑的簾線時,就必須根據(jù)簾線強度來確定每英寸經(jīng)線數(shù)的多少。
胎體簾布層38或40的金屬簾線43取向成使得本發(fā)明的輪胎10是一般所謂的子午胎。
此簾布層的鋼絲簾線與輪胎的赤道面(EP)的交角為75°-105°,更好是82°-98°,最好是89°-91°。
簾布層38或40有一批細徑簾線43,簾線的直徑C小于1.2mm。簾線43可以是任何前述的簾線,包括但不限于1+5×0.18mm或3×0.18mm或直徑約0.25mm而最好約0.175mm的單絲。希望這些簾線41具有的絲的最小抗拉強度至少為2500Mpa和大于2.0%的伸長率。且最好是約4000MPa和大于2.5%的伸長率。
或者,如圖2B所示,具有簾布層38的胎壁結(jié)構(gòu)可使其簾線為模量高于X的簾線43而便簾布層40具有低模量X的簾線41。在這樣的應(yīng)用中,胎壁將具有圖3C所示的那種結(jié)構(gòu)。下面將詳細討論各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。此第一和第二增強簾布層結(jié)構(gòu)38、40每個最好包括單一的簾布層,但可以采用任意數(shù)目的胎體簾布層。
如圖2A進一步所示,第一簾布層結(jié)構(gòu)38有一對反包端32分別卷繞到各胎圈芯26上。第二簾布層40的端部34鄰近胎圈芯26,沿徑向終止于胎圈芯26的各側(cè)附近且在芯26的上方,或如圖所示可以卷繞到胎圈芯26之上而沿徑向終止于第一簾布層38的反包端32之下。第一簾布層38的反包端32卷繞到第二簾布層端部34和胎圈芯26之上。第一簾布層的端部32在輪胎10最大剖面寬度徑向位置附近沿徑向終止于此輪胎的名義輪輞直徑之上一距離E處。在此最佳實施形式中,反包端32是位于距最大剖面寬度徑向位置處的輪胎剖面高度20%之內(nèi),而最好是終結(jié)于此最大剖面寬度的徑向位置處。
如圖2A與2B所示,輪胎10的胎圈區(qū)22各具有一環(huán)形的大致非延伸性的第一和第二胎圈芯26。這兩個填充芯26各有一與胎圈鋼絲圈徑向最內(nèi)表面相切的虛擬表面限定的平底面27。此平底表面27有一對邊緣28、29和在這對邊緣間的寬度BW。胎圈芯26具有從邊緣28沿徑向延伸出的軸向內(nèi)第一表面23和從邊緣29沿徑向延伸出的軸向外第二表面25。第一表面23與平底面27構(gòu)成銳夾角α,第二表面25和平底面27構(gòu)成銳夾角β且α≥β,而在最佳實施形式中,α近似地等于β。
胎圈芯26還包括各在第一與第二表面23、25間延伸的徑向外表面31。徑向外表面31具有最大高度BH,BH小于底寬BW。為表面23、25、27與31所確定的橫剖面最好呈等腰三角形。此三角形橫剖面的上部一般是不需要的,這是因為例示的胎圈芯26是以將未充氣輪胎的胎圈約束于輪輞上。
胎圈芯26最好是由單絲鋼絲連續(xù)卷繞構(gòu)成。在最佳實施形式中,用0.050是否是英寸直徑的絲分別按8、7、6、4、2、絲,從徑向內(nèi)到徑向外卷繞成層。
第一和第二胎圈芯26的平底面最好相對于轉(zhuǎn)動軸線傾斜,而胎圈的模制部分的底面作相似的傾斜,此相對于轉(zhuǎn)動軸線的傾角宜近似10°而最好約為10.5°。胎圈區(qū)的傾角有助于輪胎的密封,約為常規(guī)輪輞胎圈座凸緣傾角的2倍,據(jù)信這能簡化組裝和有助于將胎圈約束坐定于輪輞上。
位于胎圈區(qū)22與胎壁部22的徑向內(nèi)部的是分別設(shè)在胎體增強結(jié)構(gòu)30和反包端32之間的高模量彈性三角膠條48。此彈性填充膠條48分別從胎圈芯26的徑向外部向上延伸到漸減其剖面寬度的胎壁部內(nèi)。彈性嵌件48終止于徑向外端距輪胎剖面高度SH至少25%的名義輪輞直徑NRD的距離G處。在所示的具體實施形式中,彈性填充膠條48各沿徑向朝外從名義輪輞直徑NRD延伸約為最大剖面高度SH40%的距離。在本發(fā)明中,輪胎的最大剖面高度SH將視作為從輪胎的名義輪輞直徑NRD測量到輪胎胎面部徑向最外部分的徑向距離。此外,本發(fā)明中將此名義輪輞直徑視作為輪胎據(jù)其尺寸標定的輪胎直徑。
在本發(fā)明的最佳實施形式中,胎圈區(qū)22還包括位于胎圈填充膠條48和簾布層反包端32之間的至少一個簾線增強件52,53。簾線增強件52、53中的一個或全部具有第一端54和第二端55。第一端54沿軸向與徑向在第二端55之內(nèi)。簾線增強件52、53作為距其第一端54距離的函數(shù)增大距輪胎10轉(zhuǎn)動軸線的徑向距離。如圖3所示。簾線增強件包括的這兩個部件52、53具有約4cm的寬度。軸向外部件52具有的徑向內(nèi)端54沿徑向在第一和第二胎圈芯26的邊緣29之上。軸向內(nèi)部件53具有的徑向內(nèi)端則沿徑向在胎圈芯26、26’之外的約1cm。此軸向內(nèi)、外部件52、53最好具有尼龍、人造絲或鋼絲簾線增強件。簾線增強件的第二端55沿徑向位于胎圈芯26之外同時位于第一簾布層38反包端32的終端之內(nèi)。
部件52、53的簾線相對于徑向應(yīng)傾斜成25°~75°的夾角,而最好成30°的夾角。要是用到了兩個部件,兩個簾線角最好大小相等方向相反。簾線增強件52、53改進了具有本發(fā)明的未充氣輪胎的汽車的操縱特性。部件52、53顯著地減少了汽車過度轉(zhuǎn)向的可能性,而這是常規(guī)輪胎在未充氣或充氣不足驅(qū)動時遇到的一個大問題。
可以對輪胎10的胎圈區(qū)22增設(shè)織物增強件61,后者具有第一和第二端62、63。此增強件卷繞到第一和第二簾布層38、40與胎圈芯26上。此第一與第二端62、63沿徑向延伸到胎圈芯26之上和之外。
胎壁部20設(shè)有第一填充膠條42。第一填充膠條42可應(yīng)用于內(nèi)襯35和第一增強簾布層38之間。第一填充膠條42從各端圈區(qū)22沿徑向延伸到增強帶束層結(jié)構(gòu)36之下。如圖2、4與5所示本發(fā)明最佳實施形式所表明的,各胎壁部20可以包括第一和第二填充膠條42與46。第一填充膠條42的位置如以上所述。第二填充膠條46各分別位于第一和第二簾布層38、40之間。第二填充膠條46從各胎圈區(qū)22沿徑向外延到增強帶束層結(jié)構(gòu)36之下。
本發(fā)明中,輪胎的最大剖面寬度SW是平行于輪胎的轉(zhuǎn)動軸線從輪胎的軸向外表面起測量的,但除去了標志和裝飾等。此外,本發(fā)明中的胎面寬度乃是從充氣到最大標準充氣壓力的輪胎處于額定載荷下且安裝到它據(jù)以設(shè)計的輪子上時,從此輪胎的輪跡起到測量的垂直于赤道面EP的整個輪胎的軸向距離。在圖2A與2B所示的具體實施形式中,各第一填充膠條42具有的最大厚度B,約為在徑向上與輪胎最大剖面寬度近似準直的位置h處最大剖面高度SH的3%。
第二填充膠條46具有的最大厚度C則是輪胎10于輪胎最大剖面寬度徑向上方位置處最大剖面高度的至少1%和1.5%。在此最佳實施形式中,各彈性的第二填充膠條46具有的厚度C近似地為輪胎在約75%剖面高度SH的徑向位置處最大剖面高度SH的約1%和1.5%。例如在P275/40Z R17尺寸的高性能輪胎中,輪胎的這一厚度C等于0.08英寸(2mm)。在位置h,即在徑向上與輪胎最大剖面寬度的位置近似準直處,此第二填充膠條的厚度為0.05英寸(1.3mm)。
從胎圈芯26到最大剖面寬度SW的徑向位置處的彈性填充膠條42、46和48結(jié)合成整個橫剖面厚度最好為恒定的厚度。整個的胎壁與胎體厚度在最大剖面寬度位置正處約為0.45英寸(11.5mm),并在其于橫向胎面邊緣14、16附近匯合到肩部內(nèi)時增加至一總厚度F,F(xiàn)約為在輪胎最大剖面寬度SW處測量的整體壁厚的200%。胎壁在輪胎肩部區(qū)中的整體厚度F是在最大剖面寬度SW處整體胎壁厚度的至少125%,而最好至少是150%。這種比值說明此胎壁可以制成為比先有類型的跑氣保用輪胎薄的多。
如同在常規(guī)的高性能型輪胎中,這里的各個實施形式的圖中所示的輪胎可以通過圍繞其胎面增強帶束層結(jié)構(gòu)36設(shè)置織物覆蓋層59而改進其高速性能。例如,可將具有尼龍和芳族聚酰胺簾線的兩層簾布層設(shè)于各增強帶束層結(jié)構(gòu)36之上,它們的橫向端延伸到超出帶束層結(jié)構(gòu)的橫向端?;蛘呖砂褑螌勇菪砝@的芳族聚酰胺增強織物用作覆蓋層。芳族聚酰胺材料的彈性模量比尼尤的高得多,因而能形成比兩層尼龍的情形更強的輪胎增強。申請人發(fā)現(xiàn),采用單層的芳族聚酰胺覆蓋層,能使輪胎的高速能力提高10%以上。一般避免把芳族聚酰胺料用于客車輪胎中,這部分是由于芳族聚酰胺料的噪音性質(zhì)差,使得諧振聲響能通過客車輪胎較薄的壁。本發(fā)明的申請人的輪胎采用了能顯著阻尼輪胎產(chǎn)生的噪音的增強胎壁。這種噪聲阻尼胎壁則是可采用芳族聚酰胺復(fù)蓋層而不會產(chǎn)生不能接受的噪音級。
正如以前討論到的,本發(fā)明的輪胎的簾布層38具有反包端32而簾布層40則能僅僅終止于胎圈芯26附近,或者可將此輪胎設(shè)計成具有帶反包端的兩個簾布層,如同圖1中先有技術(shù)輪胎中所采用的以及在圖2A中所示的。
第一填充膠條嵌件42最好由彈性材料制成,它能在輪胎于無充氣壓力下運轉(zhuǎn)時有效地防止其胎壁塌縮,并具有寬范圍的邵氏A硬度,從約50的較軟的邵氏A硬度到85的較硬的邵氏A硬度,這種材料的形狀與剖面輪廓經(jīng)調(diào)節(jié)成能確保乘坐性能和合格的胎壁彈簧剛度;一般,此材料越硬,所述橫剖面也越薄。
第二填充膠條46可以是在物理性質(zhì)上與第一嵌件填充膠條42相同或不同的材料。這表明可以將硬的第二填充膠條與軟的第一填充膠條相結(jié)合,同樣可將硬的第一填充膠條42與軟的第二填充膠條46相結(jié)合。第二填充膠條46的彈性材料的邵氏A硬度類似地在50~80的范圍。
所示的第二填充膠條46是由彈性材料制成,它當在胎體結(jié)構(gòu)中用到了兩個以上簾布層時,可按多個嵌件形式用在相鄰的簾布層中。
或者,嵌件46和42本身可以是簾線增強的在圖4的實施形式中,采用相鄰的填充膠條46據(jù)認為是有益的。這多個相鄰簾線41、43增強的填充膠條46可以定位成,使其徑向外端或是終結(jié)于帶束層結(jié)構(gòu)之下而徑向內(nèi)端終結(jié)于胎圈芯26附近,或是卷繞到胎圈芯26之上,類似于簾布層。嵌件46或者如圖5所示可以添加短纖維82。纖維宜按至少45°取向來提高嵌件的徑向和橫向剛度而最好是取徑向。簾線41、43或短纖維82最好由人造絲、聚酯、芳族聚酰胺或碳制成,它們可按徑向取向或按最好至少是45°的斜角定位,但不應(yīng)沿圓周方向延伸。
第二填充膠條46在未增強時在相鄰簾布層38、40之間起到隔件作用。簾布層,特別是徑向外簾布層40的簾線,當輪胎于未充氣下運轉(zhuǎn)時是在拉力作用之下。填充膠條46在增強時有助于胎壁的支承結(jié)構(gòu)。
如圖3A、3B或3C所示,胎壁當在無充氣壓力下或甚在充氣下而偏轉(zhuǎn)時,即使得徑向外簾線41或43處于拉力之下,而徑向內(nèi)簾線41或43在受到向下載荷作用時,便在輪胎放氣或偏轉(zhuǎn)時會局部壓縮簾線41、43。
上述加載的特點對于本發(fā)明的輪胎10是與圖1中先有技術(shù)輪胎100結(jié)構(gòu)以及美國專利NO.5368 082中所述的情形相同。通過改變簾布層38、40中簾線41、43的模量,使其中在一個簾布層結(jié)構(gòu)中簾線的模量與其它鄰布層結(jié)構(gòu)中的不同,且最好是顯著的不同,意外地顯著增加了跑氣保用的穩(wěn)定性,另外也同時改進了乘坐性能,這已由圖3B的最佳實施形式輪胎10加以證實。
上述的輪胎10能使輪胎設(shè)計者調(diào)節(jié)具體輪胎的設(shè)計特點,以實現(xiàn)從軟性的豪華感到剛性的高性能感。此外,上述的優(yōu)異結(jié)合可構(gòu)制成具有前所未有的高寬比的輪胎。這種優(yōu)異特點的結(jié)合意味著設(shè)計者能在拓廣的跑氣保用性能或輪胎減重之間作出選擇。
為了更好地理解本發(fā)明的原理,構(gòu)制了如圖6A與6B所示的復(fù)合試樣結(jié)構(gòu)。為簡便起見,所有的橡膠層都是具有相同性質(zhì)的同一類型的。增強的平行簾線41位于3.1mm深度D1處,因為人造絲簾線,模量為13GPa而每英寸經(jīng)線(epi)計數(shù)為30。增強的平行簾線43為1+5×0.18mm結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線,在18epiF,取向成與人造絲簾線41平行,嵌埋于與人造絲簾線41隔開6.34mm距離D2的橡膠中,此鋼絲簾線43還與試樣45的底部分開一距離D3為8.32mm。試樣45在載荷點有一試驗跨度或長度38mm。厚度則是D1、D2與D3的和。
此矩形試樣45首先如圖6A所示加載,在偏轉(zhuǎn)10mm時記錄下載荷為64N(牛頓)。然后將此試樣45如圖6B所示,在10mm總的偏轉(zhuǎn)下,對頂部與底部載荷加以倒轉(zhuǎn)則需136N的載荷。第二個試樣與第一個試樣一致,但如圖6A所示,只裝設(shè)有兩層人造絲簾線41,總的載荷僅為20N。
所有的人造絲簾布層試樣45類似于圖1所示的具有兩個人造絲簾布層的先有技術(shù)的跑氣保用輪胎壁結(jié)構(gòu)。試驗的結(jié)果證明,具有兩層模量顯著不同的簾線的復(fù)合材料取決于加載方向會在彎曲剛度上造成很大差別。圖6A與6B加載荷取決于所加載荷的方向會形成簾線41、43的拉伸與壓縮。
隨后嘗試了將這一原理應(yīng)用于尺寸為P235/55R 17的試驗輪胎。圖1與3A的輪胎100是先有技術(shù)的在簾布層380、400中只有人造絲簾線的輪胎,在此用作對比輪胎。將此同一結(jié)構(gòu)與尺寸的輪胎于圖3B的結(jié)構(gòu)中進行了試驗,其中簾布層40的簾線是1+5×0.18mm的鋼絲簾線,具有的epi為18,沿徑向設(shè)于與先有技術(shù)輪胎的簾布層38。相同的簾布層38的人造絲簾線47之外。所有其他結(jié)構(gòu)材料均與對比輪胎100和第一試驗輪胎10的相同。人造絲簾線層的對比輪胎100具有的有效彈簧剛度在26psi下為15 16lb/in,在35psi下為1787lb/in。第一試驗輪胎的彈簧剛度在26psi充氣壓力下為1541lb/in。在35psi下為1816lb/in,在零psi下的773lb/in。第二試試輪胎經(jīng)構(gòu)造成,其中人造絲簾線41設(shè)在簾布層40中且沿徑向在簾布層38的鋼絲簾線43之外。此第二試驗輪胎的彈簧剛度在26psi和35psi下分別為1557和1847,在0充氣壓力下則為789lb/in。
將上述試驗和對比輪胎各兩個在1000lb載荷下進行了試驗室試驗。各個輪胎試驗至損壞。所有的人造絲對比輪胎經(jīng)33.7和32.8英里損壞。鋼絲與人造絲簾線的第一試驗輪胎經(jīng)48.5英里和51.7英里損壞。人造絲與鋼絲簾線的第二試驗輪胎具有的跑氣保用里程為32.4和28.4英里。
試驗結(jié)果表明,應(yīng)用本發(fā)明的原理可以提高輪胎的跑氣保用性能;同時還表明,要是不把增加跑氣保用里程視作為與其他性能特點有同等的重要性時,則能減輕輪胎的重量。
意外的是,此第二試驗輪胎的跑氣保用性能差被看作是可能極其有助于愿將鋼絲簾線43置于壓縮載荷之下,而這種簾線在很大程度上由于嵌件防止了它們發(fā)生局部彎折而會保存下來。申請人相信,可以加大鋼絲簾線的直徑,使其可起到壓縮增強件能支承輪胎的作用,而類似于混凝土中所用的增強鋼筋。這種輪胎在充氣時會帶來松軟的乘坐感,但當在未充氣狀態(tài)下運行時,較大直徑的鋼絲簾線在壓縮載荷下則能支持低模量的徑向外簾線41。鋼絲簾線的明顯優(yōu)點是,當輪胎于未充氣的狀態(tài)下運行時熱會積聚,但鋼絲簾線實際上不會受到這種熱的影響,相反,合成簾線便會軟化和拉長。這意味著,跑氣保用輪胎的性能夠保持直到橡膠增強件42、46發(fā)生退化變質(zhì)。這同合成簾線開始拉伸而致輪胎塌縮情形相比,顯著地延長了輪胎的使用壽命。
應(yīng)用鋼絲簾線增強的兩個簾布層38、40據(jù)認為是早期為取得跑氣保用性能的嘗試。那種輪胎具有很高的彈簧鋼度而出現(xiàn)了某些問題,例如徑向內(nèi)簾布層在帶束層結(jié)構(gòu)下某些地方出現(xiàn)的壓縮簾線疲勞問題。相對鋼絲簾線采用可延伸的合成或紡織簾線就會消除這類問題,而與兩個簾布層38、48的簾線41或43所選擇的徑向位置無關(guān)。此外,如這樣的輪胎的彈簧剛度所表明的,乘坐性能完全在可接受的范圍之內(nèi)。
如以前所述,本發(fā)明人確信,把鋼絲簾線43用于徑向內(nèi)簾布層38甚至會比鋼絲簾線簾布層是徑向外簾布層40的情形更為有利。理由是在進一步降低彈簧剛度的同時,埋入于橡膠嵌件中的鋼絲簾線當輪胎于未充氣狀態(tài)下工作時,仍可起到壓縮載荷支承件的作用而增強胎壁的剛性。為橡膠所包圍的鋼絲簾線雖然被大大限制了它的撓性,但它仍能另外用于支承胎壁載荷。
此外,應(yīng)用由簾線80或短纖維82增強的插件,可以另外增強壓縮剛度而提高跑氣保用性能。
自然,簾布層間的簾線模量差被看作是取得上述有利結(jié)果的基本因素。
圖3A所示的胎壁200對于先有技術(shù)的人造絲簾布結(jié)構(gòu)具有虛線所示的彎曲軸線A,此彎曲軸線A基本上是相對于嵌件填充膠條460定心。
如圖3B和3C所示本發(fā)明的輪胎10的胎壁20具有的彎曲軸線A則是與高模量簾線43鄰近,簾線43基本上是非延伸型的且同與其相比較具伸延性的低模量簾線41分開。
理想上說,輪胎10在充氣狀態(tài)下的彈簧剛度不應(yīng)與常規(guī)的非跑氣保用充氣輪胎的有顯著不同。當跑氣保用輪胎于未充氣狀態(tài)下工作時,它的彈簧剛度需足以防止輪胎皺縮或塌縮到其自身上。
若給增強簾布層結(jié)構(gòu)38、40的各層簾布層表層提供物理性質(zhì)與彈性填充膠條42、46的基本相同的彈性材料,則可以進一步提高輪胎10的跑氣保用性能。輪胎技術(shù)的內(nèi)行人都知道,織物層的簾布層表層是在織物于其切成所需形狀而布設(shè)到輪胎裝配鼓上的輪胎之前,涂布到此織物上的未硫化彈性材料層。在許多應(yīng)用中,這種用作簾布層的表層的彈性材料最好類似于增強填充膠條42、46中所用的彈性材料。
實際上,本發(fā)明中用于上述充氣輪胎結(jié)構(gòu)中一或多個簾布層結(jié)構(gòu)38與40的第一填充膠條42、第二填充膠條46和簾布層表層的橡膠料最好具有下述特征能改進其用于本發(fā)明的物理性質(zhì)總體上說可以認為是與通常用于充氣輪胎胎壁的橡膠料不同的,特別是將第一和第二填充膠條42和46與簾布層38和/或40相結(jié)合,就能綜合地具有不相似或相似的高剛度,還有實際上如后所述的低的滯后性質(zhì)。
這里論述到的簾布層表層雖然是指實施本發(fā)明時的一或多層的簾布層結(jié)構(gòu)38、40的簾布層表層但在實施本發(fā)明時涉及到的簾布層表層則指的是簾布層38和40兩者,除非只使用這種簾布層中的一個。
本發(fā)明中,特別對于上述填充膠條42和46進行了評價,評價其是否具有高度的剛性以及是否對于這樣程度的剛性是否具有較低的滯后性這樣就能完全認識到改變增強簾線41、43的模量時的優(yōu)點。
填充膠條42和46的橡膠料的剛性最好要能滿足輪胎胎壁的剛性和尺寸穩(wěn)定性。
簾布層38和40中之一或多個的表層橡膠料的剛性最好要能滿足輪胎胎體包括其胎壁的整體的尺寸穩(wěn)定性,因為胎體是通過輪胎的兩側(cè)胎壁和輪胎的胎冠延伸的。
但應(yīng)認識到,具有高剛度的橡膠在充氣輪胎中一般在使用條件下有可能產(chǎn)生過大的內(nèi)熱(即當輪胎在加載運行的車輛上工作和/或無內(nèi)部充氣壓力下工作時),尤其是當橡膠的剛性是只是通過增加其碳黑含量那種較傳統(tǒng)的方式來提高時尢為如此。橡膠料內(nèi)產(chǎn)生的這種內(nèi)熱通常會造成硬橡膠和相關(guān)輪胎結(jié)構(gòu)的溫度升高,而這對輪胎的使用壽命是潛在的危害。
橡膠料的滯后性是用來測度其在使用條件下產(chǎn)生內(nèi)熱的趨勢。相對地說,具有較低滯后性的橡膠在使用條件下與具有顯著高的滯后性而其他方向相應(yīng)的橡膠料相比,產(chǎn)生較少的內(nèi)熱。這樣,從一個方面看,填充膠條42和46以及簾布層38和40的表層所用的橡膠料希望具有較低的滯后性。
滯后性一詞反映材料(例如硫化橡膠料)因作功而消耗的熱能,因而橡膠料的低滯后性便表現(xiàn)為較高的回彈性,較低的內(nèi)摩擦和較低的損耗模量值。
于是,重要的是一或多個填充膠條42和46的橡膠料以及一或多個簾布層38和40的表層要既具有較高的剛性又具有較低的滯后性。
下表1中匯集了填充膠條42和46以及一或多個簾布層38和40的表層的橡膠料經(jīng)選定的所需性質(zhì)。
①Goodrich撓度儀試驗ASTM試驗No.D623。
②邵氏硬度試驗ASTM試驗No.D2240。
③抗拉模量試驗ASTM試驗No.D412。
④Zwick回彈試驗DIN 53512。
列出的硬度性質(zhì)可視作為在使用這種優(yōu)異的簾布層結(jié)構(gòu)時所允許的適當橡膠硬度的擴大范圍。
列出約100%模量F的模量性質(zhì)是用來代替300%模量的,這是因為硫化的橡膠在其斷裂點具有較低的極限伸長率。這樣的硫化橡膠視作為剛硬的。
列出的靜壓力性質(zhì)是由撓度計測量的,從另一角度來表征硫化橡膠的較高剛度。
列出的E’性質(zhì)是表征材料(例如硫化橡膠料)剛度的粘彈性的儲能或彈性模量分量的系數(shù)。
列出的E”性質(zhì)是表征材料(例如硫化橡膠料)的滯后性質(zhì)的粘彈性的損耗或粘滯模量分量的系數(shù)。
應(yīng)用E’和E”這兩種性質(zhì)來表征橡膠料的剛度和滯后性是熟悉橡膠這類特性的人周知的。
列出的熱積聚值是按Goodrich撓度計(ASTM D623)試驗所測量的,它表征了材料(例如硫化橡膠料)產(chǎn)生的內(nèi)熱。
列出的約23℃(室溫)下的冷回彈試驗性質(zhì)是由Zwick回彈試驗(DIN53512)所試驗的,它表征了材料(例如硫化橡膠料)的回彈能力。
這樣,表1中列出的性質(zhì)表明了這樣的硫化橡膠料,它具有較高的剛性、適當?shù)挠捕纫约皩τ谶@樣高剛度的橡膠的較低的滯后性。
此較低的滯后性是由較低的熱積聚、較低的E”和較高的回彈性所表征,而且是為使橡膠料在使用條件下能具有較低的內(nèi)熱積聚所必須的。
在輪胎的各個部件所用材料中,可以采用的各種橡膠最好是具有較高不飽和度的二烯基橡膠。這類橡膠有代表性(但非限制性)的例子是苯乙烯-丁二烯橡膠、天然橡膠、順式1,4和3,4-聚異戊二烯橡膠、順式1,4與乙烯基1,2-聚丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠以及苯乙烯-異戊二烯橡膠。
填充膠條42和46以及一或多個簾布層38或40表層所用的各種橡膠最好是天然的順式1,4-聚異戊二烯橡膠、異戊二烯/丁二烯橡膠與順式1,4-聚丁二烯橡膠。
橡膠的優(yōu)先選用的組合或混合形式是用于填充膠條的天然的順式1,4-聚異戊二烯橡膠和順式1,4-聚丁二烯橡膠以及用于所述表層的天然順式1,4-聚丁二烯橡膠和異戊二烯/丁二烯共聚物橡膠。
在優(yōu)選的實際操作中,按100份重量橡膠計(A)填充膠條包括約60~100最好約60~90份的天然橡膠,以及相應(yīng)地可多達約40而最好約40~約10份的至少是順式1,4-聚丁二烯橡膠和異戊二烯/丁二烯橡膠而最好是順式1,4-聚丁烯橡膠中一種,這里所述異戊二烯/丁二烯橡膠當采用時最大量為20份;(B)所述表層則包括最高可達100,更好是約80~約100,而最好是約80~約95份的天然橡膠,以及相應(yīng)地最高約100,更好約20而最好約20-約5份的異戊二烯、丁二烯共聚物橡膠和順式1,4-聚丁二烯橡膠而最好是異戊二烯/丁二烯橡膠中的至少一種,其中異戊二烯/丁二烯共聚物橡膠中異戊二烯對丁二烯之比為約40/60~約60/40。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還考慮到,可在上述天然橡膠中包括少量一或多種有機溶液聚合制成的橡膠,例如約5-約15份,而用于所述填充膠條和/或表層的順式1,4聚丁烯橡膠和/或異戊二烯/丁二烯橡膠料也可以有選擇的添加這種附加的橡膠料,而后者可由熟悉橡膠配料的人不必經(jīng)過太多的試驗制成。
這樣,在上述情形下,在此是以“包括”方式描述填充膠條和表層橡膠,目的在于其中可加入少量的這種溶液聚合物制備的彈性料,只要能與硫化橡膠料的上述物理參數(shù)匹配即可。應(yīng)該說,這種橡膠配料是內(nèi)行的人不需經(jīng)過多的試驗便能掌握的。
其他一些可考慮的(但并非必須限定于它們的)溶液制備的橡膠是苯乙烯/丁二烯,以及一或多種異戊二烯和丁二烯如3,4-聚異戊二烯、苯乙烯/異戊二烯/丁二烯的三聚物和介質(zhì)乙烯基聚丁二烯。
內(nèi)行的人很快地可以認識到,用于充氣輪胎部件包括第一和第二填充膠條42和46以及用于簾布層38和40的表層的橡膠料,可以由橡膠配料工藝中周知的方法配制,例如將各種硫一可硫化組份橡膠混合以各種通用的添加料,例如硫化助劑的硫、活化劑、阻滯劑與促進劑;處理添加劑如橡膠處理油、包括增粘樹脂在內(nèi)的樹脂、硅石、增塑劑、填充膠條、顏料、硬脂酸或其他材料如妥爾油樹脂、氧化鋅、石蠟、抗氧化劑、抗臭氧劑、膠溶劑與增劑材料如碳黑。正如內(nèi)行的人所周知的,取決于可硫化的和硫化材料(橡膠)的最終用途,可有選擇地且一般按常規(guī)數(shù)量使用上述的某些添加劑。
通常添加的碳黑包括約30到約100份按重量計的二烯橡膠(PHr),但對于本發(fā)明中所用的前述填充膠條和表層所需的高硬度橡膠,則最好包括約40到最多約70phr的碳黑。通常所用(如果用到時)的樹脂包括增粘樹脂和剛性樹脂,它們當用到時包括化學惰性的苯酚甲醛的增粘樹脂以及起反應(yīng)的苯酚甲醛樹脂類的增硬樹脂,同時間苯二酚或間苯二酚與六甲撐四胺可以共同地包括約1~10phr以及最少量的增粘樹脂,如果使用時,為1phr和最少量的增硬樹脂,如果采用時為3phr。這樣的樹脂有時稱之為苯酚甲醛型樹脂。處理輔助劑包括約4~約10.0phr。硅石在使用時的數(shù)量包括約5~約50而最好約5~約15phr,而硅石偶聯(lián)劑當采用時按重量計每份硅石包括約0.05~0.25份。有代表性的硅石例如可以是水合的無定形硅石。典型的偶聯(lián)劑例如可以是二官能含硫的有機硅烷,如雙-(3-三乙氧基-甲硅烷丙基)四硫化物、雙-(3-三甲氧基-甲硅烷丙基)四硫化物以及雙-(3-甲氧基-甲硅烷丙基)四硫化物接枝的硅石(購自Deussa,AG.)。抗氧化劑的典型數(shù)量包括1~約5phr。典型的抗氧劑可以例如二苯基對苯二胺,例如公開了《Vanderbilt RubberHandbook》(1978),344-346頁中的。合適的抗臭氧劑與石蠟,特別是微晶型石蠟則可以是《Vonderbilt Rubber Hondbook》(1978),346-347頁中所示的類型??钩粞鮿┑牡湫蛿?shù)量包括1~約5phr。硬脂酸和/或妥爾油脂肪酸的典型數(shù)量可以包括約1~約3phr。氧化鋅的典型數(shù)量包括約2到最高約8或10phr。石蠟的典型數(shù)量包括1~約5phr。膠溶劑的典型數(shù)量包括0.1~約1phr。上述添加劑的存在及相對數(shù)量并不構(gòu)成本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明主要是針對把一些樹脂的特殊混合物在胎面中用作可硫化的成份。
硫化是在存在硫化劑下進行的。適用的硫化劑的例子包括元素硫(自由硫)或是給硫的硫化劑,例如胺的二硫化物、聚合的多硫化物或硫烯烴加合物。最好的硫化劑是元素硫。內(nèi)行的人周知,所用硫化劑的數(shù)量對于本發(fā)明所需的硬橡劑而言應(yīng)為約0.5~約8phr,而最好是約3~約5phr。
促進劑是用來控制硫化所需的時間和/或溫度,并用來改進硫化性質(zhì)。在一種實施形式中,可以采用單一的促進劑體系即主促進劑。通常,主促進劑所用的數(shù)量為約0.5~約3phr。在另一實施形式中則結(jié)合有兩或多種促進劑,其中的主促進劑一般是大量使用的(0.5~約2phr),而副促進劑則一般是少量使用的(0.05~0.50phr),用以活化和改進硫化性質(zhì)。將這兩種促進劑結(jié)合歷史上已知能硫化橡膠的最終性質(zhì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),而常常要比單獨使用任一種促進劑時獲得較好的效果。此外,可以采用延遲作用的促進劑,它們較少受到正常處理溫度的影響,但能在通常的硫化溫度下產(chǎn)生滿意的硫化結(jié)果。促進劑的代表性例子包括胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑、秋蘭姆、亞磺酰胺、氨氯酸鹽以及黃原酸鹽。主促進劑最好是亞磺酰胺。要是采用第二種促進劑,此副促進劑最好是胍、氨氯酸鹽或秋蘭姆化合物,但也可采用第二種亞磺酰胺。在實施本發(fā)明時,對于高剛度的橡膠最好采用一種有時是兩種,或是多種促進劑。
輪胎可以用內(nèi)行的人易知的種種方法構(gòu)制,成形、模制和硫化的。
正如所公開的,試驗輪胎10和先有技術(shù)輪胎100是利用先有技術(shù)專所公開的簾布層表層的物理性質(zhì)和嵌件而構(gòu)造成的。本發(fā)明的輪胎10計劃采用具有不同物理性質(zhì)的廣泛材料,使得填充膠條42、46與48以及簾布層38、40的表層各有顯著不同的性質(zhì)而能選擇適應(yīng)所需的乘坐、操縱和跑氣保用性能。換言之,設(shè)計者能夠有選擇地調(diào)節(jié)各個材料來實現(xiàn)所需的輪胎性能。為便于理解本發(fā)明對這類輪胎所起的作用,對比輪胎100與實驗輪胎10的材料是一致的,例外的是簾線43有較高的模量。
例1提供了下面的橡膠組成,它們是用來代表具有表1中所列性質(zhì)的橡膠料的。
用傳統(tǒng)的橡料混合方法制備和混合了橡膠料,它們包括了表2中所示的原料,代表了可計劃用作填充膠條42和46以及一或多個簾布層38和40的表層的橡膠料。為便于本例的說明,指出的原料量已進行約整。
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橡膠處理油和妥爾油脂肪酸的常規(guī)數(shù)量在一起約為5份,而每種至少一份;抗退化劑;增粘和剛化樹脂,主要是苯酚甲醛型的,其數(shù)量約為6phr;以及硅石與其偶聯(lián)劑;它們與兩種促進劑一起用于表層試樣而與一種促進劑一起用于填充膠條橡膠成份試樣。
①順式1,4-聚異戊二烯型,②異戊二烯對丁二烯之比約1∶1的共聚物。
③高的順式1,4-聚丁二烯橡膠。
上述橡膠料模制并在約150℃下硫化20分鐘。
在實施本發(fā)明中,重要的是用于填充膠條42和46以及一或多個簾布層38與40的表層的橡膠料應(yīng)具有相當強的剛性、適當?shù)挠捕炔⒕哂休^低的滯后性。
此外,通常希望填充膠條42和46的橡膠料要比簾布層38和/或40表層的橡膠料具有稍強的剛性和硬度,同時這兩種橡膠料都要有較低的滯后性。
重要的是應(yīng)認識到,表1中列出的有關(guān)橡膠料的物理性質(zhì)是相對于其試樣來說的,還應(yīng)認識到,最終的輪胎部件(填充膠條和簾布層)的尺寸(包括厚度)需視作為對輪胎胎壁和胎體的整體硬度和尺寸穩(wěn)定性起作用的因素。
看來重要的是,填充膠條42和46的橡膠料的剛度所以要略大于所述簾布層表層橡膠料的,是由于它們并不是織物增強簾布層的一部分,還由于希望使它們在某種程度下具有最大剛度。
上述填充膠條用橡膠料的滯后性或E”以及熱積聚值最好略低于所述簾布層表層用橡膠科的,這是由于填充膠條的松密度與增物增強簾布層的薄的尺寸有關(guān)。
通過設(shè)置硬橡膠的胎圈包布60,輪胎在其與輪輞凸緣相鄰的胎體結(jié)構(gòu)30沿徑向朝外的下部胎圈中,可使磨損減至最少,特別是當輪胎用于未充氣的狀態(tài)下時。
圖7~10表明實施本發(fā)明的另一些實施形式。
圖7中示明了一種優(yōu)異的擴展了胎圈芯26A。這種胎圈芯26A當用于胎壁20時可不需用簾線增強件和硬的彈性三角膠芯。此胎圈芯26雖然類似于胎圈芯26具有很寬的下部剖面但另有一徑向外部,此徑向外部大致呈三角形或錐形,但當安裝于輪胎設(shè)計輪輞上時則沿橫向向外略呈懸臂形式而延伸到輪輞凸緣上方。
胎圈芯26A在取上述構(gòu)型時起到極為剛硬的彈簧作用,抵抗著橫向的和壓縮的載荷。這樣就能使輪胎的胎圈有效地保持其落座位置,同時能使輪胎的設(shè)計者去掉若干的下部胎壁增強件。
取決于輪胎的用途,當有很高的載荷要求時,胎圈芯26或26A、可以由圓形、矩形或平行面的橫剖面形的單絲或多絲鋼線制成,或者,它可以由合成簾線材料埋入復(fù)合材料的樹脂中所增強的復(fù)合材料制成。例如,胎圈芯可以用由玻璃纖維或鋼絲簾線或織物簾線、石墨增強的環(huán)氧樹脂或其它聚合物制成,或是由高韌性但基本上非延伸性的其他復(fù)合結(jié)構(gòu)制成。易知應(yīng)用胎圈芯26A可以省除下部胎壁中的胎圈填充膠條48和簾線增強件52、53。這樣就能簡化跑氣保用輪胎10的制造。
如圖所示,圖7的輪胎可以采用先有技術(shù)輪胎100中描述到的結(jié)構(gòu)再結(jié)合前面述及的本發(fā)明的任何一種輪胎。
在圖8A中,圖2A或2B的輪胎可以只需通過下述方式便能加以改進于簾布層40徑向外側(cè)增設(shè)簾線增強嵌件80以及另一個基本身可以是未增強的彈性體或是由簾線或短纖維增強的嵌件46。如圖所示,上述嵌件在胎壁中起著簾布層的作用,這是由于如圖所示,它的端部延伸到直接終止于帶束層結(jié)構(gòu)51之下且沿徑向朝內(nèi)到達卷繞于胎圈和簾布層38、40或使其端部為簾布層反包端卷繞的緣故。當按圖示形式使用時,前述嵌件可以取代織物胎跟加強層61。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是,可以不需用整個簾布層可獲得另外的載荷支承?;蛘呷鐖D8b,所示,嵌件80可以插在兩個填充膠條46和簾布層38與40之間。
圖9中的另一實施形式表明的是采用了三個簾布層38、39、40和兩個嵌件42、46。圖10表明的結(jié)構(gòu)中可以采用三個簾布層38、39、40和三個嵌件42、46A和46B。在任一情形中,要是一個簾布層40所具簾線的模量顯著地大于其他簾布層38、39的模量,據(jù)信能改進跑氣保用性能。此外,如前所述,所用簾布層38、39、40中的任何一個都可以具有比其他簾布層高的模量的簾線43。
在圖11a中,公開了成本極為低廉的跑氣保用輪胎,其中的輪胎10A只有一個從胎圈芯26延伸到胎圈芯26的簾布層38。簾布層具有一包繞各胎圈芯26的反包端32并直接地終止于帶束層36之下。在簾布層38與其反包端32之間設(shè)有嵌件或彈性填充膠條46A與46B以及簾線增強嵌件80。徑向外嵌件46B從帶束層結(jié)構(gòu)之下延伸到胎圈芯26。嵌件46B免除了其他實施形式的胎圈填充膠條48,但最好采用前述的簾線增強件52、53,為下部的胎壁和胎圈部22附近提供所需的下部胎壁剛度。
或者,如圖11B進一步示明,可以采用圖7的擴展的胎圈芯26A而甚至不需使用簾線增強件52、53。輪胎10A已描述于標題為“低成本跑氣保用輪胎的共同未決申請中。將具有簾線41或43的嵌件80結(jié)合具有較高或較低模量的簾線的簾布層38相結(jié)合使用,就能使上述概念與這里所公開的本發(fā)明的概念直接相配合。簾布層38可以具有最好是鋼絲的高模量簾線43或可以具有合成的或織物的低橫量簾線41?;蛘?,嵌件80可以采用簾線41或43,最好采用與簾布層38有不同模量的簾線。
從許許多多的輪胎胎體結(jié)構(gòu)可知,設(shè)計者可以廣大一類原理中來有選擇地設(shè)計跑氣保用輪胎。通過對這類輪胎進行改進,就可以取得一系列的性能特征和不等的制造費用,而能將跑氣保用輪胎在商業(yè)上有力量用于各式各樣的客車、輕型卡車和箱式貨車。
本發(fā)明的輪胎10還表現(xiàn)出另一種優(yōu)異的本領(lǐng)。通過選擇在載荷下具有不同百分伸長率Y41、Y43的簾線41和43,輪胎胎體可以采用兩個徑向簾布層38、40,在正常載荷和充氣條件下可以具有單一簾布層的乘坐感,而當此輪胎在未充氣狀態(tài)下工作時,這兩個簾布層則能有效地支承胎壁結(jié)構(gòu)20,形成一對良好的載荷支承復(fù)合結(jié)構(gòu)。
為了更好地理解上述特點,內(nèi)行的人例如輪胎工程師必須認識到徑向內(nèi)簾布層38在帶束層結(jié)構(gòu)36和胎圈芯26或26A之間的胎壁20中具有較短的有效簾線長度。在圖2A的輪胎中,要是簾布層38具有比簾布層40的簾線43更具延伸性的簾線41,使得此種簾線長度上的伸長量足以能使另一簾線43分擔充氣條件下的載荷,則載荷承載關(guān)系可以由簾線的伸張量L41、L43或其百分伸長率Y41、Y43以及簾線間距(EPI)來描述,這里的L41是有效簾線41的長度、L43是有效簾線43的長度,同時以Δy41和Δy43為各相應(yīng)簾線在正常載荷與充氣狀態(tài)下的簾線長度改變值。當此關(guān)系使得簾線41的長度和伸張量≥外簾線43的長度L41時,則兩個簾線38、40通過調(diào)節(jié)伸長系數(shù)的不同比就可以承載某些載荷,或可以對于簾線38、40確定這種載荷。上述初始的簾線長度差部分是通過嵌件46的厚度求得?,F(xiàn)在參看圖2B,當簾線43是基本上非延伸的時,外簾布層簾線41如果是可延伸的則在正常充氣和載荷下不會有太大的簾線拉力。這說明輪胎10在正常載荷和充氣條件下滿足上述關(guān)系,使得此載荷為徑向內(nèi)簾布層38載承,而徑向外簾布層40只是在苛刻的偏轉(zhuǎn)下或是當輪胎10在未充氣狀態(tài)下運轉(zhuǎn)時才會經(jīng)受動態(tài)沖擊載荷。這種見解的優(yōu)點是,輪胎10的乘坐與操縱性能主要是由簾布層38決定。上述關(guān)系即使當簾線是由相同材料制成,但被構(gòu)造成由于簾線結(jié)構(gòu)的絲數(shù)、節(jié)距經(jīng)紗與包繞情形而會產(chǎn)生不同的伸長率Y,簾線的構(gòu)造技術(shù)易為輪胎技術(shù)的內(nèi)行人掌握。
可以看到,輪胎的跑氣保用動態(tài)性能可通過采用不同的模量和不同的百分伸長率而得以大大提高。最終的彎曲軸線A可在圖3B與3C中看到,其中的彎曲軸線將鄰近簾布層38或40且只有較小的百分伸長率y,理由已如上述。
盡管為單述本發(fā)明已示明了某些代表性的實施形式和細節(jié),但應(yīng)認識到,內(nèi)行的人在不背離本發(fā)明的精神或范圍的前提下是可以作出種種變更與改進的。
權(quán)利要求
1.輪胎,它具有胎面、帶束層結(jié)構(gòu)和沿徑向在胎面和帶束層結(jié)構(gòu)之內(nèi)的胎體,此胎體具有一對非延伸性的胎圈芯;至少一個第一簾布層沿徑向在帶束層結(jié)構(gòu)之內(nèi)并從胎圈芯延伸到胎圈芯,此至少一個第一簾布層由具有模量E的簾線增強;一對胎壁結(jié)構(gòu),各胎壁結(jié)構(gòu)沿徑向從胎面向內(nèi)延伸,各個胎壁具有至少一個沿徑向在此至少一個第一簾布層之內(nèi)的第一嵌件、一第二嵌件以及由此第二嵌件與該至少一個第一簾布層隔開的第二簾布層,第二簾布層由簾線增強,此輪胎的特征在于,所述簾線具有的模量E不同于此至少一個第一簾布層的簾線。
2.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中所述至少一個第一簾布層的簾線具有模量X而所述第二簾布層的簾線具有大于X的模量;此第二簾布層的簾線基本上是非延伸性的。
3.權(quán)利要求2所述的輪胎,其中所述至少一個第一簾布層的簾線是合成的。
4.權(quán)利要求3所述的輪胎,其中所述至少一個簾布層的簾線是選自尼龍、人造絲、聚酯或芳族聚酰胺所制的簾線。
5.權(quán)利要求2所述的輪胎,其中所述第二簾線層的簾線是金屬。
6.權(quán)利要求5所述的輪胎,其中所述第二簾布層的簾線是鋼制的。
7.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中所述至少一個第一簾布層的簾線具有的模量小于X,而所述第二簾布層的簾線具有模量X。
8.權(quán)利要求7所述的輪胎,其中此至少一具第一簾布層的簾線是金屬。
9.權(quán)利要求7所述的輪胎,其中此至少一個第一簾布層的簾線是鋼制的。
10.權(quán)利要求7所述的輪胎,其中此第二簾布層的簾線是合成的。
11.權(quán)利要求10所述的輪胎,其中此第二簾布層的簾線是由選自尼龍、聚酯、人造絲或芳族聚酰胺的材料制成。
12.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中此第二簾布層是簾線增強嵌件,從前述帶束層結(jié)構(gòu)之下延伸到胎圈芯附近。
13.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中此第二簾布層從各胎圈芯延伸出,沿徑向到帶束層結(jié)構(gòu)之下并在該至少一個第一簾布層之上。
14.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中此第二嵌件為彈性的且由簾線增強。
15.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中此第二嵌件是由合成材料的短纖維增強。
16.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中此輪胎具有剖面高度H而至少一個第一簾布層有一對反包端,以一端卷繞到各胎圈芯之上并沿徑向延伸至少是40%(H)的距離(h)。
17.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中此輪胎具有至少一個第一簾布層的反包端,沿徑向與橫向延伸到所述帶束層結(jié)構(gòu)之下。
18.權(quán)利要求17所述的輪胎,其中此第二簾布層的反包端沿徑向終止于此至少一個第一簾布層的反包端之下。
19.權(quán)利要求17所述的輪胎,其中此第二與第一嵌件是彈性的,具有的邵氏A硬度在40~90的范圍內(nèi)。
20.權(quán)利要求19所述的輪胎,其中此第一嵌件的邵氏A硬度不同于第二嵌件的邵氏A硬度。
21.如權(quán)利要求1所述的輪胎,其特征還在于具有第三簾布層結(jié)構(gòu)。
22.如權(quán)利要求21所述的輪胎,其特征還在于具有三個彈性嵌件。
23.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中所述胎圈芯具有徑向向外的三角部,此三角部呈橫向向外的懸臂且沿徑向延伸到擬使輪胎安裝于其上的設(shè)計輪輞之上。
24.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中所述胎壁具有與前述胎圈芯相鄰的胎圈填充膠條以及沿橫向向外且與三角膠芯鄰近的簾線增強件。
25.輪胎,它具有胎面,帶束層結(jié)構(gòu)以及沿徑向在此胎面(12)與帶束層結(jié)構(gòu)(36)之內(nèi)的胎體,此胎體具有以模量E為X的簾線增強的至少一個簾布層,此至少一個簾布層有一對端部卷繞到一對非延伸性的胎圈芯上,所述胎體還有一對胎壁結(jié)構(gòu),在各胎壁結(jié)構(gòu)中是在此至少一個第一簾布層徑向內(nèi)側(cè)的至少一個嵌件,延伸到各胎圈芯且由胎壁中一第二嵌件與此第一簾布層隔開的第二簾布層結(jié)構(gòu),此胎體的特征在于上述第二簾布層結(jié)構(gòu)是由模量大于X的基本上非延伸的簾線增強。
26.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中所述輪胎在加載時具有一個胎壁結(jié)構(gòu)的中性彎曲軸線,相對于所述第一簾布層更接近此第二簾布層。
27.輪胎,它具有胎面、帶束層結(jié)構(gòu)與沿徑向在此胎面與帶束層結(jié)構(gòu)之內(nèi)的胎體,此胎體具有一對非延伸性的胎圈芯、此胎體的特征在于由模量E大于X的基本上非延伸性簾線增強的至少一個簾布層,此至少一個簾布層有一對延伸到至少是胎圈芯處的端部;一對胎壁結(jié)構(gòu),各胎壁結(jié)構(gòu)中是在此至少一個第一簾布層徑向內(nèi)側(cè)的至少一個嵌件,從此帶束層結(jié)構(gòu)的徑向內(nèi)側(cè)延伸到胎圈芯的第二簾布層,此第二簾布層由模量為X的簾線增強,且其中至少其中一個簾布層具有卷繞上述胎圈芯且沿徑向外延的反包端。
28.權(quán)利要求27所述的輪胎,其中所述輪胎在加載時具有一個胎壁結(jié)構(gòu)的中性彎曲軸線,相對于所述第二簾布層更接近此至少一個第一簾布層。
29.輪胎,它具有胎面、帶束層結(jié)構(gòu)和沿徑向在此胎面與帶束層結(jié)構(gòu)之內(nèi)的胎體,此胎體的特征在于由百分伸長率為y的簾線增強的至少一個簾布層,此至少一個簾布層具有一對卷繞到一對非延伸性胎圈芯上的端部,此胎體有一對胎壁結(jié)構(gòu),在各胎壁結(jié)構(gòu)中是在此至少一個第一簾布層徑向內(nèi)側(cè)的至少一個嵌件。延伸到各胎圈芯且由胎壁中一第二嵌件與此第一簾布層隔開的第二簾布層結(jié)構(gòu),此第二簾布層結(jié)構(gòu)是由百分伸長率大于y的簾線增強。
30.權(quán)利要求1所述的輪胎,其中所述輪胎在加載時具有一個胎壁結(jié)構(gòu)的中性彎曲軸線,相對于所述第二簾布層更接近此第一簾布層。
31.輪胎,它具有胎面、帶束層結(jié)構(gòu)與沿徑向在此胎面與帶束層結(jié)構(gòu)之內(nèi)的胎體,此胎體的特征在于-對非延伸性的胎圈芯;由百分伸長率大于y的簾線增強的至少一個簾布層,此至少一個簾布層有一對至少延伸到胎圈芯處的端部;-對胎壁結(jié)構(gòu),在各胎壁結(jié)構(gòu)中是在此至少一個第一簾布層徑向內(nèi)側(cè)的至少一個嵌件,從此帶束層結(jié)構(gòu)徑向內(nèi)側(cè)延伸到胎圈芯的第二簾布層,此第二簾布層由百分伸長率為y的簾線增強,且其中所述至少一個簾布層具有卷繞到胎圈芯上且沿向外延的反包端。
32.權(quán)利要求27所述的輪胎,其中所述輪胎在加載時具有一個胎壁結(jié)構(gòu)的中性彎曲軸線,相對于所述第一簾布層更接近此至少一個第二簾布層。
全文摘要
跑氣保用充氣式子午輪胎(10),它具有包括一對胎壁(20)的胎體(30),各側(cè)壁由至少兩個胎壁填充膠條或嵌件(42,46)增強,還具有至少兩個簾線增強的簾布層(38,40)和胎圈芯(26)。此胎體有一或多個增強帶(36)。各個胎壁有由模量E為至少是10GPa的X增強的至少一個簾布層(38或40)。其中至少一個簾布層具有卷繞到胎圈芯上的反包端(32)。第二簾布層(38或40)由模量E大于另一簾布層的簾線的基本上非延伸性的簾線增強,且與第一簾布層(38或40)由胎壁(20)中的第二填充膠條或嵌件分開。
文檔編號B60C17/00GK1265067SQ98807570
公開日2000年8月30日 申請日期1998年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月29日
發(fā)明者T·R·奧爾雷, A·普拉卡斯, R·E·哈爾, G·E·圖布 申請人:固特異輪胎和橡膠公司