具有柔韌側壁的高機動性輪胎的製作方法

2023-06-08 16:39:36

專利名稱：具有柔韌側壁的高機動性輪胎的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輪的輪胎，其中胎圈中的至少一個包括具有母線(generatrix)的座，其軸向內側端位於一個圓上，該圓的直徑大於軸 向外側端所在的圓的直徑。這種設計在特定的限制下特別適用於新一 代的、可以在低氣壓甚至零氣壓或者是實質上零氣壓的條件下使用的 輪胎，輪胎和其上安裝了輪胎的輪圈相分離的風險被消除。這個概念 通常被稱作"高機動性"。
背景技術：
很長時間以來，輪胎製造商努力開發在異常氣壓降低、甚至完全 失去氣壓的狀況發生時不會導致風險或潛在危險的輪胎。所遇到的困 難之一涉及到行駛中的漏氣輪胎或者氣壓很低的輪胎，因為在用傳統 輪胎在很低的氣壓、甚至是零氣壓行駛時，胎圈有可能從輪圈外圍分 離，該胎圈通過氣壓保持在輪圈外圍上。人們試驗了許多方案以克服這些缺陷。通常地，這些方案給從輪 圈上安裝和拆除輪胎帶來了附加困難。EP 0 673 324描述了一種滾動組件，其包括至少一個具有徑向胎體 增強件和特殊形狀的輪圈的輪胎，所述胎體增強件安裝在每一個胎圈 內。所述輪圈包括具有母線(generatrix)的第一座，所述母線的軸向 外側端與轉動軸的距離小於分離其軸向內側端的距離，並且被突出物 或者輪圈邊緣從軸向在外側限定。輪胎包括適於安裝在輪圈上的胎圈 座。在此文中提出的這類輪胎/輪圈接口與已知的方案相比具有許多優 點，特別是安裝/拆除簡單，同時儘管在漏氣的情況下也可以行駛一定 的距離。EP 0 748 287描述了允許對上述EP0 673 324中描述的基本技術進 行初始優化的方案。它公開了一種輪胎，輪胎的至少一個胎圈包括一 種結構，該結構可以根據胎體增強件的張力調整所述胎圈的夾緊程度，特別是當充氣氣壓增長到正常值(service value)時，允許其中的增強 件的存在。這樣該文件提出了使用胎圈，通過相對胎圈金屬絲的軸向 和徑向內側繞胎圈金屬絲翻起(tumup)而將胎體的端部固定在胎圈上。 胎圈還包括鄰近胎圈金屬絲並位於其軸向外側的具有相對較高硬度的 橡膠混合物的成形元件(profiled dement),當胎體增強件的壓力增加 時，胎圈可以靠著該成形元件施加壓縮力。該壓縮力所安裝的輪圈上 產生胎圈趾端(toe)的自夾緊。這樣胎體的張力涉及胎圈金屬絲向外 側的移動，所以後者產生所述的壓縮力。在這樣的配置下，傳統類型 的胎圈金屬絲和在後者下面的胎體的翻轉對壓縮力的產生是不可缺少 的。這限制了考慮其他類型的設置的可能性。文件WO 95/23073描述了一種高機動性輪胎，其具有優化的底部 區域，該底部區域在安裝的簡便性和阻止楔入之間提供了良好的平衡。 本文件的圖1描述了該底部區域的眾所周知的實施例。根據該布置， 位於胎圈金屬絲徑向外側的胎圈區域形成由高模量的橡膠混合物形成 的三角。該三角型佔據了胎圈的大部分，並且徑向向外延伸遠遠超過 了胎圈金屬絲。這種錨固出現的結果一方面是胎圈的主要硬化，另一 方面是側壁的主要硬化。這樣在操作時，側壁的有用部分減少了。發明內容這樣，本發明的提出克服了上述技術方案中的各種固有缺陷。 為得到此結果，本發明提供一種車輪的輪胎，包括 一兩個軸向彼此分開的側壁，在側壁的徑向外側部分通過設置在 其徑向外側部分的具有圓周胎面的胎冠區域而連接；一胎圈，徑向設置在每一個側壁的內側，每個胎圈包括旨在接觸合適的輪圈的座和外側凸緣；一增強結構，基本上徑向地從每一個胎圈沿側壁向胎冠區域延伸； 一所述胎圈中的至少一個包括一包括母線的胎圈座，該母線的軸向內側端所在的圓的直徑大於 軸向外側端所在的圓的直徑； 一胎圈金屬絲；一將增強結構錨固在所述胎圈上的區域，包括所述胎體類增強結構繞所述胎圈金屬絲在其徑向內側、從軸向內側向胎圈金屬絲的軸向 外側翻轉；一支撐區域，徑向上基本接近所述胎圈金屬絲，軸向上在胎圈金屬絲外側，所述支撐區域由基本上高模量(優選的大於40MPa)的橡 膠混合物構成；一錨固終止區域，基本上位於胎圈金屬絲的徑向外側，其位置一 方面基本上通過假想的胎圈金屬絲軸At確定，該軸基本上是軸向的並 在徑向基本上從所述胎圈金屬絲的外側穿過，另一方面通過假想的軸(X 確定，該軸基本上穿過支撐區域的徑向外側，以及具有小於5(T，優選 為45°的角(x，所述角a為在胎圈金屬絲軸和所述軸a之間順時針方向 測得的角度。輪胎這樣的設置使其可以增強側壁的彈性。實際中，側壁的有用 部分增加了。當在降低氣壓的條件下行駛時，可以使用具有更大變形 (deflection)的輪胎。更優選的情況下，角a小於或等於40° ;例如， 在圖2的實施例中，大約是4(T，然而在圖3中的實施例中是30。左右。根據一個有利的實施例，支撐區域被胎體類增強結構的翻上部分 環繞或包圍，該胎體類增強結構二次穿回胎圈金屬絲的徑向內側的附 近區域中。有利地，錨固終止區域的厚度Emax小於或等於胎圈金屬絲的直徑 的1.5倍，優選地小於或等於胎圈金屬絲的直徑的1.0倍。有利地，所述胎圈進一步包括自由區域(freezone)，徑向上位於 錨固終止區域的外側，其剖面一方面由軸a確定，另一方面由軸卩確 定，軸P基本上平行於軸a且徑向位於其外部。由於具有該自由區域，胎圈的徑向外側部分製造得具有較小的剛 度，這樣側壁彈性更好。這樣的方案可以增加行動的半徑，該方案適 合於在降低的或者零氣壓下行駛給定距離的安裝組件中使用。所述自由區域優選地從支撐區域的徑向外側部分向胎體類增強結 構延伸。優選地，其厚度沿其剖面寬度基本恆定。同樣有利地，輪胎進一步包括設置在增強結構和內部密封橡膠混 合物之間的橡膠混合物中間層，調節該層的厚度使得該增強結構從側 壁的徑向內側部分至少到其中間高度、基本上從側壁的中央區域中穿過。由於具有該類型的中間層，可使得增強件基本上沿中間軸(neutral axis)居於中心。這樣的定位可以很好地控制壓力，從而產生良好的耐 久性。優選地，增強結構沿中間軸的布置徑向向外延伸超越側壁高度 的一半，以及有利地延伸到胎肩。有利地，在側壁徑向更低的區域中中間層的厚度更大，這樣，徑 向外部以及在接近增強結構和錨固終止區域配合的區域的附近，所述 增強結構在軸向基本與胎圈金屬絲的中央區域對齊。由於這樣的設置，增強結構基本上在錨固終止區域的水平形成向 外的軸向"突出"，其效果一方面強化增強結構的彎曲，另一方面延長 該區域在中央區域(neutral zone)中的路徑。此外，特別是在降低氣 壓的行駛模式下，此增強結構的明顯的彎曲區域有可能得到輪胎側壁 更高的柔性。


通過閱讀根據本發明的輪胎的非限制性實施例的示例，並參考附圖1至3，本發明的其他特點和優點將顯而易見，其中圖1描述了已知類型的輪胎的截面圖，特別是該輪胎底部區域的設置；圖2描述了根據本發明的輪胎的截面圖；圖3描述了根據本發明輪胎的變化例的截面圖。
具體實施方式
在本說明書中，"徑向結構"意味著以90°設置，根據習慣，也可 以指以接近90°設置。"側壁"指輪胎在胎冠和胎圈之間通常具有較低彎曲強度的部分。 "側壁混合物"指相對於胎體增強結構的簾線位於軸向外側的橡膠混 合物及其結合橡膠。該混合物通常具有低的彈性模量。 "胎圈"指輪胎鄰近側壁的徑向內側的部分。橡膠混合物的"彈性模量"指在環境溫度下，在10%級別的伸長 的單軸變形的情況下獲得的伸長的正割模量。圖1顯示了在已知類型的退化模式下特別適於滾動的輪胎的示例。 根據該實施例，胎圈包括通過繞胎圈金屬絲和支撐區域翻轉增強結構 的增強結構的錨固。此外，處於胎圈金屬絲徑向外側的區域形成由高 模量橡膠混合物構成的三角形。該三角形佔據胎圈的大部分，並且徑 向向外延伸超出胎圈金屬絲很多。圖2顯示了根據本發明的輪胎1的截面圖。該輪胎包括鄰近胎圈4的側壁2。其上裝備有胎面的胎冠3形成側壁之間的連接。胎冠優選地包括至少一個增強帶。輪胎包括胎體類增強結構7，有利地裝備有基本上徑向配置的增強線。該結構可以從一個胎圈到另一個連續設置，通過側壁經過胎冠， 或可選地包括兩個或更多的部分，例如沿側壁設置而不覆蓋整個胎冠。增強結構7的端部71位於胎圈中。每個胎圈包括座5和旨在接觸 合適的輪圈的外部凸緣6:為了在退化模式(degraded mode)下增強 滾動，輪圈座5包括軸向內側端所處的圓的直徑大於軸向外側端所處 的圓的直徑的母線。每個胎圈進一步包括基本上沿著圓周的錨固區域9，其包括胎圈金 屬絲8，依靠該胎圈金屬絲增強結構的端部71被翻上'。胎圈金屬絲8 既可以提供增強結構7的錨固，又可以在輪胎安裝在合適的輪圈上時 夾緊輪胎。胎圈還包括支撐區域10，其位於胎圈金屬絲的軸向外側，並且其 輪廓形成拉長的水滴的形狀，該水滴的尾部在胎圈金屬絲8之下延伸， 而該水滴的體部在徑向上鄰近胎圈金屬絲而在軸向上位於胎圈金屬絲 的外側。支撐區域由基本上具有高模量(優選大於40MPa，可以大於 60MPa)的橡膠混合物形成。如圖所示，支撐區域優選地被胎體類增 強結構部分翻起包圍，該胎體類增強結構在包圍支撐區域IO之後第二 次穿回胎圈金屬絲徑向內部的區域附近。該增強結構的錨固區域9包括所述增強結構繞所述胎圈金屬絲在 其徑向內側、從胎圈金屬絲的軸向內側向軸向外側的翻起。在錨固區域的徑向外側具有錨固終止區域11，在徑向上基本位於 胎圈金屬絲8的外側，其位置一方面基本上通過假想的胎圈金屬絲軸 At確定，該軸在徑向上基本從胎圈金屬絲8的外側穿過，另一方面通過假想的軸a確定，該軸在徑向上基本從支撐區域10的外側穿過並具有小於50° ，優選為45°的角cx，所述角a為胎圈金屬絲軸和所述軸a 之間順時針測得的角度。錨固終止區域的角度有利地在10到25MPa 之間，優選地在18到22MPa之間。此外，錨固終止區域11的厚度Emax可以滿足如下關係 Emax^l.5D，以及更優選地Emax^l.0D。角a的限制可以使錨固終止區域的徑向外側區域的一部分不受限 制從而產生自由區域12，該自由區域的剖面一方面由軸a確定，另一 方面由軸(3確定，該軸p基本上平行於軸a且位於其徑向外側。自由 區域從支撐區域的徑向外側部分向胎體類增強結構延伸。優選地，其 厚度在其剖面的寬度上基本恆定。自由區域的模量有利地在7到15MPa 之間。根據本發明的另一個方面，與角a相對的角同樣受到限制，以致 於在離開胎圈到側壁以前，使增強結構軸向放置以在徑向上與胎圈金 屬絲對齊。這樣增強結構沿中央軸(neutral axis)放置。為了延長側壁 中這種有利的設置，橡膠混合物的中間層13、 15設置在增強結構和內 部密封橡膠混合物之間，通過調節該層的厚度使得增強結構從側壁的 徑向內側部分至少到達其中間高度，基本上處於中央區域中。在側壁 中徑向更低的區域裡，中間層的厚度更大，這樣，在增強結構和錨固 終止區域11配合的區域的徑向外部及其附近，所述增強結構在軸向基 本上與胎圈金屬絲8的中央區域對齊。中間層15的模量有利地在5到 8MPa之間。
權利要求
1、一種車輪的輪胎(1)，包括-兩個在軸向彼此分開的側壁(2)，在側壁(2)的徑向外側部分通過設置在其徑向外側部分的具有圓周胎面的胎冠區域(3)而連接；-胎圈(4)，徑向設置在每一個側壁的內側，每個胎圈包括旨在接觸合適的輪圈的座(5)和外側凸緣(6)；-增強結構(7)，基本上徑向地從每一個胎圈(4)沿側壁(2)向胎冠區域(3)延伸；-所述胎圈中的至少一個包括-胎圈座(5)，包括其軸向內側端所在的圓的直徑大於其軸向外側端所在的圓的直徑的母線；-胎圈金屬絲(8)；-將增強結構錨固在所述胎圈上的區域(9)，包括所述胎體類增強結構繞所述胎圈金屬絲(8)在其徑向內部、從胎圈金屬絲(8)的軸向內側向軸向外側的翻起；-支撐區域(10)，徑向上基本接近所述胎圈金屬絲，軸向上位於胎圈金屬絲外側，所述支撐區域由基本上為高模量(優選大於40MPa)的橡膠混合物構成；-錨固終止區域(11)，徑向上基本位於胎圈金屬絲(8)的外側，其位置一方面基本上通過假想的胎圈金屬絲軸(At)確定，該軸基本是軸向的，並在徑向上基本從所述胎圈金屬絲(8)的外側穿過，另一方面通過假想的軸α確定，該軸徑向上基本穿過支撐區域(10)的外側並具有小於50°度，優選為45°的角α，所述角α為在胎圈金屬絲軸(At)和所述軸α之間順時針測得的角度。
2、 根據權利要求1所述的車輪的輪胎，其中錨固終止區域的厚度 Emax小於或等於胎圈金屬絲的直徑的1.5倍，優選地小於或等於胎圈 金屬絲的直徑的1.0倍。
3、 根據權利要求1或2所述的車輪的輪胎，其中所述胎圈進一步包括自由區域(12)，該自由區域(12)徑向上位於錨固終止區域的外側，其剖面一方面由軸a確定，另一方面由軸P確定，軸P基本上平 行於軸a且徑向上位於其外側。
4、 根據權利要求3所述的車輪的輪胎，其中所述自由區域優選地 從支撐區域的徑向外側部分向胎體類增強結構延伸。
5、 根據權利要求4所述的車輪的輪胎，其中所述自由區域的厚度 在其剖面寬度上基本恆定。
6、 根據前述權利要求任何一項所述的車輪的輪胎，進一步包括在 增強結構(7)和內部密封橡膠混合物(14)之間設置的橡膠混合物中 間層(13， 15)，通過調節該層(13)的厚度使得增強結構從側壁的徑 向內側部分至少到其中間高度、基本上在側壁的中央區域中穿過。
7、 根據權利要求6所述的車輪的輪胎，其中在側壁徑向更低的區 域(15)中，中間層(13， 15)的厚度更大，這樣，在增強結構和錨 固終止區域(11)配合的區域的徑向外側以及附近，所述增強結構在 軸向上基本與胎圈金屬絲(8)的中央區域對齊。
全文摘要
本發明涉及一種車輪的輪胎(1)，包括將增強結構(7)錨固在胎圈(4)中的區域(9)，從而增強結構(7)繞胎圈金屬絲(8)翻轉；支撐區域(10)，徑向上以及軸向上位於胎圈金屬絲(8)的外側，並且被增強結構的翻轉的部分包圍；錨固終止區域(11)，徑向上基本位於胎圈金屬絲的外側，其位置一方面通過幾乎為軸向的假想胎圈金屬絲軸(At)確定，該軸在徑向上在胎圈金屬絲的外側延伸，另一方面通過假想的α軸確定，該軸在支撐區域的徑向外側延伸，並且形成小於50°，優選為45°的α角，所述α角為在胎圈金屬絲軸(At)和所述α軸之間順時針測得的角度。
文檔編號B60C15/00GK101223043SQ200680026377
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月5日 優先權日2005年7月19日
發明者G·卡尼奧, N·雅南 申請人:米其林技術公司;米其林研究和技術股份有限公司