具有改進外胎通道的漏氣保用輪胎的製作方法
2023-05-22 09:03:11 2
專利名稱：具有改進外胎通道的漏氣保用輪胎的製作方法
背景技術：
本發明涉及一種輪胎，特別是一種能夠在漏氣的情況下延續其機動性的充氣輪胎。
針對充氣的漏氣保用輪胎，這裡已經提出了多種不同的輪胎構造，那就是該輪胎能在充滿氣的狀態下正常行駛但也能夠允許在一種漏氣的狀態下實現一定的有限行駛。這種輪胎的構造通常是由一個或多個繞設置在每個胎緣上的一個或多個胎緣金屬絲徑向翻起的外胎所構成的。為了在漏氣行駛的狀況下能達到預期的機動性，許多這樣的輪胎中還使用了側壁結構，其都是通過在外胎層之間或是在外胎層與輪胎內層插入物之間置入附加的橡膠材料層來被加固和加厚的。在圖1中表示了一個這種輪胎的例子。
使一正在漏氣行駛的輪胎能保持固定於該輪輞上也是同樣重要的。曾經提出過許多種的解決方案，其中包括有機械式的胎緣鎖閉裝置，特殊的輪輞輪廓或是有拉長橫截面的胎緣金屬絲束。在圖1中所示的上一種情形中，該拉長的胎緣金屬絲束同時起到了將該外胎固定於該胎緣上以抵抗產生於外胎中的拉伸力並在漏氣行駛過程中將胎緣保持在該輪輞上的作用。在設計過程中這兩種性能之間的協調是很必要的。
具有繞胎緣金屬絲翻起的外胎的輪胎在其一個或多個外胎的翻起部分的徑向最上部邊界處必然要具有一間斷。當該翻起部分被沿軸向設置於該輪胎橫斷面的中軸線的外部時，該輪胎的翻起部分被置於一種壓縮應力的狀態，使得該胎緣部分產生變形。這種應力狀態和前面提到的間斷使輪胎的性能需要在充氣和漏氣狀態之間進行協調，導致了結構的設計受到了限制。
申請人為Oare等的第5,263,526號美國專利和申請人為Willard的第5,511,599號美國專利都涉及到了帶有多層外胎的漏氣行駛輪胎，其中至少有一層外胎繞胎緣金屬絲翻起。Oare等公開了一種帶有兩個加固外胎的輪胎，它們都是繞該胎緣的金屬絲翻起，至少一個外胎的翻起部分沿徑向延伸到了輪胎的赤道圓處，並且該下側壁部分包括有多層的加固層。在上下文中，短語「輪胎赤道圓」定義了相對於有最大寬度點的或是該輪胎外部表面的軸向邊界的徑向位置。Willard公開了一種具有三層胎線加固外胎的輪胎，其中第一層外胎在軸向和徑向上終止於該胎緣的內邊界，第二層外胎繞著胎緣翻起並且在下側壁的外部沿軸向與第三外胎層交疊在一起。兩篇文獻都沒有能消除在翻起部分的壓應力是由於胎緣結構的外側在軸向上的位置。結論是，產品的胎緣區域的幾何學布置方式和安裝方式必須具有能適應於循環的拉伸一壓縮應力的耐用性。這樣，哪個輪胎在設計上能擺脫這些限制，則它就能夠同時更好的適應輪胎充氣和漏氣形態的全過程。
發明概述本發明中的輪胎具有一獨特的最外層外胎通道，其設計是為能使輪胎的側壁和胎緣部分的拉應力限度達到最大。本發明還提供了一個用於將單個或多個外胎固定於胎緣部分和用於在漏氣行駛過程中將胎緣保持在輪輞上的胎緣部分。並且所述外胎固定裝置同時簡化了對所描述的外胎的外形輪廓的維護與保養。
本發明所涉及的輪胎胎緣處包括有至少一個固定於輪胎每個側面的軸向最外層外胎，該胎緣具有一底座，其用於安裝在輪胎設計的裝配輪輞上，每個胎緣都通過一側壁部分沿徑向向上延伸，其中該側壁部分與一胎面部分相接。
相對於輪胎軸向最裡層表面和軸向最外層表面之間的中間位置的點所形成的軌跡定義了一中間參考輪廓線，一在所述胎緣上的輪輞參考點R被定義為具有一相當於標準寬度一半的軸向坐標和一相當於裝配輪輞標準直徑一半的徑向坐標，一胎緣參考點Z被定義在輪胎最外層表面與一從輪輞參考點R的徑向坐標向外偏移一段距離的水平線的交叉點上，一胎面參考點N被定義在輪胎的最外層表面上，在輪胎的胎面和側壁部分的交接處，
一側壁參考點P被定義在輪胎側壁的最外層表面處，並且位於參考點Z和N之間；其中所述的至少一個軸向的最外層外胎，對應於在所述側壁參考點P和所述胎面參考點N之間的徑向位置，沿軸向設置於所述中間參考輪廓線的外側，其中所述的至少一個軸向最外層外胎與所述的中間參考輪廓線交叉於一點Q，所述點Q具有一在所述參考點Z和所述參考點P之間的徑向位置，並且對應於在所述點Q以內的徑向位置該外胎隨之沿軸向被設置到所述中間參考輪廓線的內側；其中對應於每個在所述側壁參考點P以內的徑向位置，所述的至少一個軸向的最外層外胎的每個軸向坐標都具有一相應的單值徑向坐標，並且所述輪胎還包括有一用於將所述至少一個外胎固定於胎緣上的第一胎緣加固件，和一在漏氣行駛過程中用於裝配輪輞上向胎緣提供保持力的第二胎緣加固件。
本發明只是描述性地介紹了一個獨特的外胎通道，其是這樣被定義的，其中的至少有一個軸向的最外層外胎，它首先從一個胎面部分和輪胎側壁部分的接合點，沿軸向經過輪胎最內層與最外層之間的中間位置的外部，再經過該中間輪廓線的內部，最終達到一個胎緣上特定的點。照這樣，在遍及輪胎側壁和胎緣部分的範圍內，軸向最外層外胎中的拉伸應力在程度上被最大化。本發明的外胎通過加固件而被固定在胎緣上，該加固件在側面上界定了外胎的邊緣以致於能抵抗在車輛的充氣或是漏氣的行駛過程中外胎所產生的壓力。該外胎將加固件固定於胎緣上，其包括有本質為圓周導向的胎線或者是其它的不一定具有胎線的加固件。與常規的趨向於僅在漏氣狀態下使用的輪胎相比較，該輪胎趨向於利用附加的設計約束來延伸漏氣行駛以在漏氣行駛過程當中確保胎緣在裝配輪輞上的保持力。本發明引進了一種第二胎緣加固件，其沿軸向設置於該外胎的外側，該外胎固定著一個有規定幾何位置的加固件，以在漏氣行駛過程當中向裝配輪輞上的胎緣提供一合適的保持力，並且同時讓輪胎在一有標準輪廓的輪輞上具有安裝簡易性。本發明中的胎緣保持力加固件能夠包括有任何一種適合於在車輛行駛過程中去抵抗應力和溫度變化的材料，例如圓周導向胎線或細絲，金屬纜線，彈性材料，纖維加固的樹脂基質及其等價物。
在本發明的最佳實施例中，輪胎具有一獨立的徑嚮導向的胎線加固的外胎，其在輪胎側壁處具有一通道並且胎緣適合於輪胎厚度中軸線，使得側壁和外胎的胎緣部分在程度範圍上得到最大化，該外胎在充氣或漏氣行駛過程中能夠保持合適的壓力。一個或多個月牙形的加固元件被設置在外胎與輪胎軸向最內層表面之間的輪胎側壁上，使得在漏氣行駛過程中輪胎能夠支持車輛的操作力和操作力矩。為了在每個胎緣處固定外胎，在至少一側表面上，該外胎在軸向上通過至少一個由圓周導向的胎線構成的線圈而被劃定邊界，該胎線合併於置於外胎和圓周導向的外胎固定胎線之間的橡膠材料層之中。一胎緣保持力加固件沿軸向位於該外胎和外胎固定加固件的外側。一個彈性的胎緣填充件沿徑向設置於胎緣保持力加固件的外側，並且沿軸向位於該外胎和輪胎軸向最外層表面之間。
在本發明的第二實施例中，輪胎具有至少兩個外胎，第一外胎沿軸向和徑向被設置於第二外胎的外側。與拉力相符合的最外層外胎的通道使最佳實施例中的輪廓線得到最優化。此實施例具有至少兩個月牙形的加固元件，其中第一個設置於第一和第二外胎層之間，第二個設置於第二外胎層和輪胎徑向最裡層的表面之間。在胎緣部分，該兩層外胎可以具有一共同的圓周校準線，也可以在鄰近處沿著圓周校準線行進。外胎通過本質為圓周導向胎線的線圈而被固定於胎緣上，該胎線沿軸向劃定了各自外胎的界限。如在第一實施例中一樣，這裡使用了一胎緣加固件和一彈性的胎緣填充橡膠材料。
在本發明的第三實施例中，該輪胎具有至少三個外胎，第一外胎沿軸向和徑向被設置在第二和第三外胎的最外層，第三外胎在軸向上被設置在第二外胎的內側。符合一壓力值的至少是最外側外胎的通道使相似於本最佳實施例的輪廓線得到優化。這個實施例具有至少三個月牙形的加固元件，第一個元件置於第一和第二外胎層之間，第二個元件置於第二和第三外胎層之間，第三個元件置於第三外胎層和輪胎徑向最裡層表面之間。這些外胎通過至少一個由本質為圓周導向的胎線構成的線圈而被固定在胎緣上的，這些胎線分別沿軸向界定了外胎的邊緣。在本實施例中，該第二和第三外胎在胎緣區域有一個共同的圓周校準線，並且第二和第三外胎層的胎線稠密度少於第一外胎層。作為選擇，三個外胎層中的任意一個都可以僅在臨近處沿著圓周校準線行進，其中每個外胎層的胎線稠密度是分別獨立的。如同第一實施例一樣，這裡使用了一胎緣加固件和一彈性的胎緣填充橡膠材料。
圖1是一參考基準輪胎的局部剖視圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的。
圖2是一與本發明最佳實施例相對應的漏氣行駛輪胎的局部剖面圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的。
圖3a是一與本發明最佳實施例相對應的漏氣行駛輪胎的局部剖面圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的。為了清楚起見，一些輪胎零件被從圖面中刪除。
圖3b是圖3a中所表示的輪胎的一放大視圖，其表明了在該輪胎側壁部分的外胎輪廓的細節。為了清楚起見，一些輪胎零件被從圖面中刪除。
圖3c是圖3a中所表示的輪胎的一放大視圖，其表明了在該輪胎下側壁部分和胎緣部分的外胎輪廓的細節。為了清楚起見，一些輪胎零件被從圖面中刪除。
圖4是一本發明所述漏氣行駛輪胎的下側壁和胎緣部分的放大視圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的，並表明了彈性胎緣填裝物的配置情況。
圖5a是一與本發明第二實施例相對應的漏氣行駛輪胎的局部剖面圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的，並且具有兩個在胎邊上對齊一共同環形的胎體。
圖5b是一與本發明第二實施例相對應的漏氣行駛輪胎的胎緣部分的局部剖面圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的，並且具有兩個在其胎緣上帶有共同圓周對齊的胎體。
圖6是一與本發明第三實施例相對應的漏氣行駛輪胎的局部剖面圖，其是沿通過轉軸的子午面剖開的，並且具有三個外胎。
圖7是一與本發明第三實施例相對應的漏氣行駛輪胎的胎緣部分的放大透視圖，其表明了該第二和第三外胎敷設層的共同的圓周位置。
發明具體描述當裝配在輪輞上的輪胎滿載地支撐在地面上時，在輪胎的行駛過程中，特別是在漏氣行駛的過程中，其需經受變形，這增加或者是減少了產生於外胎中的壓力。在常規設計的情形下，不論是在外胎翻起或是一個或多個外胎被沿軸向設置的時候，上文提到的變形現象都會使該外胎進入一個具有壓縮應力的狀態。這種具有壓縮應力的狀態有可能是出現於當一外胎側面被設置於外胎結構中的中性彎曲軸線和中性軸線曲率原點之間的任意位置的時候。相反，一個沿軸向設置並且在徑向上從中性軸線和其曲率原點向外布置的外胎側面會屈服於在變形過程中增加了的壓力。普通用於輪胎外胎加固的材料對於循環拉應力的抵抗能力一般大於對循環壓應力的抵抗能力。參考圖1中所示的輪胎20，在行駛中，並且特別是在漏氣行駛過程中，該輪胎的變形會使外胎在該輪胎上側壁部分屈服於壓應力，至少是在最裡層的外胎12處，或者是在最外層外胎10的下側壁部分處，或者是在一第二外胎11的翻起部分處。這些壓應力的環帶的減少能夠增加輪胎的耐用性，特別是在漏氣行駛過程當中。作為選擇，這些壓應力環帶的減少使外胎加固材料的利用成為可能，這種材料有利於在壓力下使用，並具有可提高輪胎性能和減小輪胎質量等潛在的益處。
本發明所示輪胎相對於常規的漏氣行駛設計布局具有一種可使外胎中的壓應力減低的布局形式。此效果是通過設置了一最外層外胎通道來實現的，其使得輪胎在載重量下的變形趨向於在該輪胎的側壁和胎緣部分增加外胎的壓力。此種結果的實現對外胎在胎緣處的固定沒有損害。這個最外層外胎通道在側壁部分處，外胎被沿軸向設置於位於彎曲中性軸線外的子午面處，並且在胎緣部分處，外胎被沿軸向設置於位於彎曲中性軸線以內。在靠近該側壁和胎緣部分的接合點的位置，該外胎側面與彎曲中性軸線相交。該交叉點在軸向和徑向的位置與彎曲過渡環帶是相對應的。在從該過渡環帶沿徑向向外的側壁部分處，撓曲的輪胎趨向於進一步地增加該外胎層的曲率。在從該過渡環帶沿徑向向內的下側壁和胎緣部分處，由於該胎緣部分受裝配輪輞輪緣側面的影響被迫彎曲，以致外胎層的曲率再一次地增加。
本發明中的輪胎為將外胎固定於該胎緣並且將該胎緣保持於輪輞上，還進一步提供了一獨立的結構。本發明中的這個獨特的胎緣結構給了輪胎布局設計者以更大的設計靈活性，使其可以確保所有的外胎在胎緣區域都能具有通道，其沿軸向設置並位於從中性軸線向內儘量遠處，但同時，該外胎具有胎緣結構，其能夠在漏氣行駛過程中使胎緣在輪輞上有足夠的保持力。
圖2表示了根據本發明製造的輪胎100。在圖2所示的實施例中，輪胎100是一種客車輪胎，其具有一在胎面部分的側邊緣處終結於肩狀部分105的與地面結合的胎面部分101。側壁部分106從肩狀部分105徑向地延伸至胎緣部分107。輪胎100還進一步具有一外胎110，其從胎面部分101處經過側壁部分106延伸至該胎緣部分107。外胎110被本質為徑嚮導向的胎線所加固，例如人造纖維，聚酯，鋼鐵，芳族聚醯胺或任何其他適合於作為輪胎外胎加固劑的材料。外胎加固劑具有最高的拉伸模數，例如鋼鐵或芳族聚醯胺就適合用於製造具有單層外胎的輪胎。這些材料適合於在此公開的任何一個實施例。輪胎100可以包括一常規的內層襯墊或者其他用於構成抵抗空氣擴散的輪胎的內層表面108的材料。在外胎110外側並沿經向設置和在胎面部分101內側並沿徑向設置的是一胎面加固結構。在圖2所示的實施例中，此胎面加固結構包括至少兩個胎線加固的帶狀體103和104，其具有一些以一個相對於該輪胎中圓周面的角度定向的胎線。該帶狀體103中的胎線加固結構在方向定位關係上與帶狀體104正相反，它們並不一定要以同樣的角度傾斜定向。一至少為第三層的胎面加固結構102徑向地設置於帶狀體103的外側，並且被實質為圓周定向的胎線加固。
外胎110的徑向最裡層終結於胎緣部分107，且並未繞胎緣芯線或其他的胎緣加固結構翻起。也就是說，每個定義外胎110外形輪廓的軸向坐標都有一個唯一的徑向位置，每個徑向位置都小於輪胎的赤道圓。外胎110通過至少一個圓周方向的繞線線圈固定於胎緣部分107上，該線圈由在圓周方向上導向的胎線141或142構成，它們至少在一側面定義了外胎110的側面邊界。在這裡「固定」在胎緣部分意味著胎線線圈141或142在輪胎充氣或洩氣行駛過程當中抵抗產生於外胎110的壓力，其是通過用胎線線圈粘著於該外胎側面的加固胎線上，而不是將其纏繞在常規的胎緣芯線上。其它可選擇的外胎固定結構或是胎緣部分外胎層的布置形式都已經在申請人為Herbelleauu等的第5,660,656號美國專利中公開了，其可結合於此作為參考。為了在輪胎的充氣和漏氣行駛過程中將胎緣保持在輪胎的安裝輪輞上，一個本質為沿圓周導向的補足線圈145沿軸向布置在了外胎110的外側。在圖2所示的實施例中，側壁部分106還包括有三個月牙形的加固元件131,132和133，它們沿軸向布置在外胎110和輪胎最內層表面108之間。月牙形的加固元件131,132和133可由相同或不同的橡膠成分組成，但該彈性模數最好在大約8 Mpa和14 Mpa之間。如果使用一樣的橡膠成分，則輪胎100將僅具有一個單獨的月牙形加固元件(未示出)。為了在此公開材料的特性，彈性的模數即指以10％延長的彈性拉伸模數。
參照圖3a、3b和3c所示的輪胎側壁和胎緣部分的局部視圖，現在來詳細說明外胎110的首選通道。如前面所公開的，當外胎布置在該外胎結構中的中性彎曲軸的表面上時，外胎的拉伸應力能達到最大程度。在此表面上是指該中性軸線的曲率半徑的原點。由於將要詳細地對外胎軌跡進行描述，在此將中性彎曲軸線的位置約計為一中間參考輪廓線150，其是由輪胎最內層表面和最外層表面之間的中間點形成的軌跡構成的。
在圖3a、3b和3c中表示了位於輪胎100最外層表面上的三個參考點N、Z和P。一個第四參考點Q從功能上定義了外胎輪廓110和參考輪廓150的交叉點。一個第五參考點R定義了作為標準輪輞寬度W和標準輪輞直徑D之間的函數的一個輪輞參考點。輪輞參考點R具有一個自輪胎赤道面測量起的軸向坐標W/2和一個自如圖1中所示的輪胎的旋轉軸線測量起的徑向坐標D/2。參考點N、Z、P和R的空間位置是在輪胎安裝在輪輞上並且充氣至Tire and Rim Assicuation of Copley,Ohio中所規定的壓力值的時候來定義的。胎面參考點N定位於胎面和輪胎100的側壁部分之間的接合點處。胎面參考點N在軸向和徑向上被定義為位於一條與輪胎的最外層表面相切且與水平面成30°角的直線上。現在參照附圖3c，胎緣參考點Z被定義在輪胎100的軸向最外邊界和自裝配輪輞的標準半徑沿徑向偏移了Hz距離的一條水平線的交點上。胎緣參考點Z的徑向位置被定義為沿徑向從輪輞輪緣的徑向最外邊界向外估量調節一大約5mm至7mm的間隙距離。因此，在由Tire and Rim Assicuation「J」規定了輪輞輪廓情形下，即其定義了輪輞輪緣高度為17.5mm+/-1mm時，偏移量Hz的距離應為大約21.5mm至25.5mm。由附圖中表示的該輪胎設計布局上的細節可見，參考點Z是對應於由輪胎側壁部分凸出的最外層表面和胎緣部分凹入的輪廓線的相交點構成的頂點的。參考點Z和參考點N之間的曲線距離定義了側壁部分106的長度L。
側壁參考點P定位於胎緣參考點Z和胎面參考點N之間的中間環帶上的側壁部分106。如圖2中所示，側壁部分106的厚度和外胎110在側壁上的定位相對於此環帶來講都是不變的。側壁參考點P是從胎緣參考點Z移置了一段延該輪胎最外層量取的曲線距離A，並且曲線距離A一般處於整體側壁長度L的大致45％至65％之間。在參考點P處，輪胎100具有一軸向的厚度tp，外胎110具有一從輪胎外表面向內沿軸向測量得的軸向位置t2，使得t2≤tp/2，並且最好是t2大致相當於tp的8％至25％。在胎緣參考點Z處輪胎100具有一軸向的厚度t2，外胎110具有一從輪胎外表面沿軸向向內測量得的軸向位置t3，使得t3≥t2/2。最好是大致相當於軸向厚度t2的60％至80％。在輪輞參考點R處，輪胎100具有一軸向的厚度tB，外胎11O具有一從輪胎最外層表面沿軸向向內測量得的一軸向定位t1，使得t1≥tB/2。最好是t1大致為胎緣厚度tB的55％至85％。
當一輪胎在載重行駛過程當中發生偏斜時，特別是在漏氣行駛中發生大幅度偏斜時，胎緣和下側壁部分的變形能通過輪胎結構和輪輞輪緣的相互作用而得到控制。在徑向上離輪輞很遠處，輪胎的變形通過側壁部分的彎曲而得到控制。參考點Q定義了這兩種方式的過渡點。參考點Q的定位是外胎110在環帶上對應於輪緣參考點Z的軸向定位t3的函數。參照附圖3c，參考點Q位於子午面參考輪廓線150和具有一半徑Rz的圓弧160的交叉點處，並且該圓弧的起始點位於輪緣參考點Z處。半徑Rz一般大致是t3的90％至120％，其中Rz最好是t3的100％。外胎通道110中的元件已描述完全了。
輪緣裝配在輪輞上的保持力和裝配的簡易性取決於沿軸向設置於外胎固定加固件141和/或142外側的輪緣保持力加固件145的性能，在圖3中輪緣部分的放大視圖中表示了加固件141、142。在這個實施例中，輪緣保持力加固件145由至少一個線圈組成，線圈本質上是由埋入橡膠材料的沿圓周定向的胎線構成。在這個製造輪胎的實施例中具有埋入橡膠材料的鋼鐵拉索，在這種情形下該橡膠混合材料最好具有大於70的肖式A級硬度。然而，本發明中隱含地使用了其它的加固材料，如被緊密綑紮的鋼鐵元件，彈性的材料，或是作為選擇，埋入熱塑性的或熱硬化性的樹脂材料中的碳或芳族聚醯胺光纖材料。
定位於輪緣部分107中並且為側壁106的徑向內層部分的彈性填充件134沿軸向設置於外胎110的外側，如附圖4a所示。該填充件134從輪緣保持加固件145的外邊界向上沿徑向延伸直至側壁106處，並且在軸向橫截面寬度上逐漸減小。該填充件134沿徑向延伸至輪輞參考點以上H1的距離。H1最好是相當於輪輞參考點R和參考點Q之間徑向距離的130％至170％。在此實施例中H1最好是輪輞參考點R和參考點Q之間徑向距離的150％。輪緣填充件134是由一具有大致60Mpa彈性模數的彈性材料構成，並且可包括有埋入人造橡膠中的補充的加固件。
在本發明第二實施例中，如附圖5a所示，輪胎200包括至少兩個外胎210和211。外胎210具有一與本發明第一實施例中所描述的輪胎100的外胎110相同的通道。第二外胎211被軸向地設置於第一外胎210的內側並且在側壁206上具有一大致位於外胎210和輪胎內表面208中間的軌跡輪廓線。對附圖5a的觀察顯示出側壁部分206上的第二外胎211的輪廓線大致與徑向上在參考點P外側的上側壁部分的輪胎200的中軸線相一致。一第一月牙形加固元件231設置於第一外胎210和第二外胎211之間，並且一第二月牙形加固元件232設置於第二外胎211和輪胎最裡層表面208之間。在胎緣部分207的徑向最裡層邊界處，第二外胎211具有一與第一外胎210的鄰近的圓周向校準。在本實施例中外胎210和211分別通過圓周胎線加固元件241,242和243中的第一，第二和第三線圈而被固定在胎緣處。如附圖5a所示，這些圓周胎線加固元件中的線圈沿軸向相對於外胎210和211設置。為了確保胎緣在輪輞上具有改善的保持力和裝配時的簡易性，一胎緣保持力加固元件245被沿軸向設置於加固線圈242的外側。一彈性的胎緣填充件234沿軸向設置在第一外胎210的外側並且沿徑向在胎緣保持力加固件245的外側。該填充件234從胎緣保持力加固件245的徑向外邊界沿徑向向上延伸至側壁206處，並且在軸向橫截面寬度上逐漸減小。第一實施例中的特殊加固材料也可以適用於這裡的兩個外胎，然而卻沒有必要使該外胎也使用相同的材料。
附圖5b表示了一個本實施例的變形形式，其中第一和第二外胎在胎緣處具有一共同的圓周校準線。在此情況下，該第一外胎210能夠具有與用於第一實施例中輪胎100相同的壓力最大化輪廓線。在此變形形式中，外胎210和211通過至少是圓周胎線加固件的線圈241和242而被固定於胎緣部分。
在本發明的第三實施例中，如附圖6所示，輪胎300具有三個外胎310,311和312。第一外胎310沿軸向設置於最外層並且在第一實施例中詳細給出的側壁部分306處具有一通道。第二和第三外胎311和312分別沿軸向設置於第一外胎310的內側。同樣的，三個月牙形的加固元件331,332和333被分別地設置於第一與第二外胎310和311之間，第二與第三外胎311和312之間，和第三外胎312與輪胎300的最裡層表面308之間。通過將第二和第三外胎的徑向最裡層邊界設置在一個共同的胎緣上的圓周校準線，從而體現了本實施例中三個外胎固定於胎緣部分的作用。該胎線在固定環帶中的稠密度可根據能夠實現合適的粘著性的最大胎線稠密度和胎緣的耐用性的需要而進行調整。正如附圖7中所示，在每個第二外胎311和第三外胎312中的胎線稠密度都是小於在固定區域中的總體胎線稠密度的。舉例來講，如果該外胎311和312分別地由相互交叉的胎線構成，則相應外胎的平均稠密度將會是固定區域中胎線稠密度的一半。這種結構帶來的有意效果是輪胎具有較低的整體質量和胎緣處減小的軸向厚度。其它具有不同的胎線稠密度的布置方式也是可以接受的。例如，第二和第三外胎可具有減少的胎線稠密度而並不具有在胎緣處的共同圓周校準線。如第一實施例中所描述的外胎加固材料也可以被用於此具有三個外胎的輪胎，然而並沒有必要使外胎本身也使用相同的材料。
常規的帶有繞胎緣翻起的外胎的輪胎在補加的外胎中也可以具有減少的胎線稠密度。然而，由於這些常規的輪胎都是通過將多層塗有橡膠的織物疊置在一起形成的，所以它們在胎緣處不能夠具有共同的圓周校準線。其結果就是一增加了軸向厚度的胎緣，該第一外胎層被沿軸向在胎緣處向外移置到最外層外胎的最優通道不能達到的邊界處。
本發明中的第二和第三外胎的共同圓周校準線讓所有的外胎層相對於沒有這樣一共同校準線的輪胎來講可以被設置於一個沿軸向的更大的邊界以內。該第二和第三外胎分別通過圓周向胎線加固件341和342的線圈來在側面確定邊界。第一外胎310的徑向最內層邊界的設置在軸向上是通過如圖6中所示的圓周胎線加固件342和343來確定的。胎緣部分306也可以包括有胎緣保持力加固件345和一胎緣填充件334。
權利要求
1．一種輪胎，包括有至少一個在胎緣處固定於輪胎各側面的軸向最外層外胎，該胎緣具有一趨於安裝在輪胎的設計裝配輪輞上的底座，每個胎緣通過一側壁部分沿徑向向上延伸，該側壁部分與一胎面部分相接，其中包括一由對應於該輪胎軸向最內層表面與軸向最外層表面之間的中間位置的各點形成的軌跡定義的中間參考輪廓線，一在所述胎緣上的輪輞參考點R，其被定義為具有一相當於標準寬度一半的軸向坐標和一相當於裝配輪輞的標準直徑一半的徑向坐標，一胎緣參考點Z，其被定義在輪胎最外層表面與一從輪輞參考點R的徑向坐標向外偏移了一段距離的水平線的交叉點上，一胎面參考點N，其被定義在輪胎的最外層表面上，且位於輪胎的胎面和側壁部分的交接處，一側壁參考點P，其被定義在輪胎側壁的最外層表面上，且位於參考點Z和N之間；其中所述的至少一個軸向的最外層外胎，對應於在所述側壁參考點P和所述胎面參考點N之間的徑向位置，沿軸向設置於所述中間參考輪廓線的外側，其中所述的至少一個軸向最外層外胎與所述的中間參考輪廓線交叉於一點Q，所述點Q具有一在所述參考點Z和所述參考點P之間的徑向位置，並且對應於在所述點Q以內的徑向位置，該外胎隨之沿軸向被設置到所述中間參考輪廓線的內側，其中對應於每個在所述側壁參考點P以內的徑向位置，所述的至少一個軸向的最外層外胎的每個軸向坐標都具有一相應的單值徑向坐標，並且所述輪胎還包括有一用於將所述至少一個外胎固定於胎緣上的第一胎緣加固件，和一用於在漏氣行駛過程中於裝配輪輞上向胎緣提供保持力的第二胎緣加固件。
2．如權利要求1所述的輪胎，其特徵為所述側壁參考點P大致為所述胎緣參考點Z和所述胎面參考點N之間的曲線距離的45％至65％。
3．如權利要求2所述的輪胎，其特徵為從所述輪胎的最外層表面沿軸向向內測量所得的在側壁參考點P處的所述最外層外胎的軸向位置，大致為所述輪胎的軸向最外層與軸向最內層表面之間的總距離的8％至25％。
4．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於所述胎緣參考點Z的徑向位置大致位於輪輞參考點R沿徑向向外的21.5mm至25.5mm之間處。
5．如權利要求4所述的輪胎，其特徵在於所述最外層外胎在所述胎緣參考點Z處的軸向位置約是從所述輪胎的最外層表面沿軸向向內測量得到的所述輪胎軸向最外層表面與最裡層表面之間的總距離的60％至80％。
6．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於所述點Q是位於所述中間參考輪廓線與一圓弧的交叉點上，該圓弧的原點位於所述的胎緣參考點Z處，其半徑約為輪胎最外層表面和於胎緣參考點Z處測量得的所述最外層外胎的軸向位置之間的軸向距離的90％至120％。
7．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於所述最外層外胎在所述參考點R處的軸向位置約是從所述輪胎的最外層表面沿軸向向內測量得到的輪胎軸向最外層表面和軸向最裡層表面之間總厚度的55％至85％。
8．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於所述第一胎緣加固件在至少是軸向的一側界定了至少一個外胎的邊緣，所述第一胎緣加固件包括有至少一個由圓周導向胎線構成的線圈，該胎線承擔了在輪胎的充氣或是漏氣行駛過程中產生於外胎中的壓力。
9．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於所述第二胎緣加固件軸向設置於所述至少一個外胎和所述第一胎緣加固件的外側，並且具有至少一個由基本為圓周定向胎線構成的線圈，該胎線是埋入了一種具有大於70的肖式A級硬度的橡膠混合材料中的。
10．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於所述胎緣還包括有至少一個彈性填充件，其沿軸向設置在所述的至少一個外胎的外側，所述填充件具有一在所述輪輞參考點R以上徑向最外距離範圍和一在第一胎緣加固件處的徑向最內距離範圍，並且所述填充件具有一約為60Mpa的彈性模數。
11．如權利要求10所述的輪胎，其特徵為所述填充件的徑向最外距離範圍約是所述輪輞參考點R和點Q之間徑向距離的130％至170％。
12．如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於至少一個月牙形的加固件設置於所述外胎與所述輪胎的最裡層表面之間的位置，並且所述的至少一個月牙形的加固元件具有一數值上約在8Mpa至14Mpa之間的彈性模數。
13．如權利要求1所述的輪胎，其還包括有一沿軸向設置於所述第一外胎內側的第二外胎，並且具有第一和第二月牙形加固件，所述第一月牙形加固元件設置於所述第一外胎和所述第二外胎之間，並且所述第二月牙形加固元件設置於所述第二外胎和所述輪胎的最裡層表面之間。
14．如權利要求13所述的輪胎，其特徵在於所述的外胎在胎緣處具有一共同的圓周校準線。
15．如權利要求13所述的輪胎，其特徵在於所述第一和第二月牙形加固元件具有一在數值上約在8Mpa至14Mpa之間的彈性模數。
16．如權利要求13所述的輪胎，其還包括有一沿軸向設置於所述第二月牙形加固件的內側的第三外胎層，並且具有一設置於所述第三外胎和輪胎的所述最裡層表面之間的第三月牙形加固件。
17．如權利要求16所述的輪胎，其特徵在於所述第三月牙形加固件具有一在數值上約在8Mpa至14Mpa之間的彈性模數。
18．如權利要求16所述的輪胎，其特徵在於所述的第二和第三外胎在胎緣處具有一共同的圓周校準線。
19．如權利要求13所述的輪胎，其特徵在於所述第二外胎和第三外胎的圓周胎線稠密度小於所述第一外胎的圓周胎線稠密度。
20．如權利要求13所述的輪胎，其特徵在於所述第二外胎和第三外胎的圓周胎線稠密度相當於所述第一外胎的圓周胎線稠密度的一半。
21．一種輪胎，包括有至少第一，第二和第三個外胎層，其在胎緣處被固定在所述輪胎的每個側面，所述胎緣具有一趨於安裝在輪胎的設計裝配輪輞上的底座，每個胎緣通過一側壁部分沿徑向向上延伸，該側壁部分與一胎面部分相接，其中包括一由對應於該輪胎軸向最內層表面與軸向最外層表面之間的中間位置的各點形成的軌跡定義的中間參考輪廓線，一在所述胎緣上的輪輞參考點R，其被定義為具有一相當於標準寬度一半的軸向坐標和一相當於裝配輪輞的標準直徑一半的徑向坐標，一胎緣參考點Z，其被定義在輪胎最外層表面與一從輪輞參考點R的徑向坐標向外偏移一段距離的水平線的交叉點上，一胎面參考點N，其被定義在輪胎的最外層表面上，且位於輪胎的胎面和側壁部分的交接處，一側壁參考點P，其被定義在輪胎側壁的最外層表面上，且位於參考點Z和N之間；所述第一外胎層沿軸向設置於所述第二和第三外胎層的外側，且沿軸向設置於位於所述側壁參考點P與所述胎面參考點N之間的徑向位置的所述中間參考輪廓線的外側，其中所述第一外胎與所述中間參考輪廓線相交在一點Q，所述點Q在所述參考點Z和所述參考點P之間具有一徑向位置，並且對應於在所述點Q內側的徑向位置，第一外胎隨之被設置到所述中間參考輪廓線的軸向內側，其中對應於每個所述參考點P內側的徑向位置，所述外胎的每個軸向坐標具有一相應的單值徑向坐標，並且所述第二和第三外胎層被設置在所述第一外胎層的軸向內側，第二和第三外胎層在胎緣處具有一共同的圓周校準線，並且所述輪胎還包括有至少一第一，一第二和一第三月牙形加固元件，所述第一月牙形加固元件設置於所述第一外胎與所述第二外胎之間，且所述第二月牙形加固元件設置於所述第二外胎與所述第三外胎之間，且所述第三月牙形加固元件設置於所述第三外胎與該輪胎的所述最裡層表面之間，並且所述輪胎還包括有一用於將所述至少一個外胎固定於胎緣上的第一胎緣加固件，和一用於在漏氣行駛狀態下於裝配輪輞上向胎緣提供保持力的第二胎緣加固件。
22．如權利要求21所述的輪胎，其特徵在於所述第二外胎和第三外胎的圓周胎線稠密度小於所述第一外胎的圓周胎線稠密度。
23．如權利要求22所述的輪胎，其特徵在於所述第二外胎和第三外胎的圓周胎線稠密度相當於所述第一外胎的圓周胎線稠密度的一半。
24．如權利要求21所述的輪胎，其特徵在於所述月牙形加固元件具有一在數值上約在8Mpa至14Mpa之間的彈性模數。
全文摘要
本發明所涉及的輪胎的最外層外胎具有一優化的通道,其是為使輪胎側壁和胎緣部分的拉伸應力的範圍能夠得到最大優化而設計的。本發明在胎緣部分還提供了獨立的加固結構,其可以將單個或多個外胎固定在胎緣上,還可以在漏氣行駛過程中將胎緣保持在裝配輪輞上,並且所述的固定加固件還同時簡化了保養與維護理想的外胎輪廓的過程。
文檔編號B60C15/06GK1319053SQ99811148
公開日2001年10月24日 申請日期1999年5月27日 優先權日1999年5月27日
發明者R·C·科特雷爾 申請人:米什蘭研究和技術股份有限公司