具有增大靈活性的輪胎的多區域胎圈的製作方法
2023-05-20 20:16:01 1
專利名稱：具有增大靈活性的輪胎的多區域胎圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於車輪的輪胎，其中至少一個胎圈，該胎圈具有一母線，其軸向內端位於直徑大於其軸向外端所在圓的圓上，這種結構類型特別適合於新型輪胎，這種輪胎在一定限度內可用於低壓，甚至零壓和事實上零壓狀態下使用，消除了該輪胎從其所安裝的輪輞上分離的危險。這個概念通常稱為術語「增大的靈活性」(extendedmobility)。
長期以來，輪胎製造商試圖開發一種輪胎，它在壓力非正常下降時，甚至完全損失時，也不會產生任何潛在風險或危險的來源。所遇到的難點之一就是洩氣輪胎或很低壓力的輪胎的行駛問題。實際上，當常規輪胎在壓力很低甚至完全喪失時行駛，胎圈有從輪輞邊緣上脫離的很大的危險，該胎圈靠壓力保持在輪輞上。
為了克服這些缺陷已試驗了許多解決方案。這些解決方案往往給輪胎在輪輞上的安裝和拆卸帶來了附加的困難。
EP0582196公開了一種輪胎，具有一個由兩側壁和兩胎圈延伸出的胎面，和一個固定在兩胎圈中一個環形加強件件的胎體。
該胎體由以相鄰方式設置的帘布層構成，它們在周向上對齊，並在包括該環形加強件的胎圈的鉤形區域與至少一層高彈性模量的粘結橡膠層接觸。
在這種輪胎中，該胎圈的鉤形區域的環形加強件由環繞簾線的疊層(stack)構成，插入該胎體加強帘布層與這些簾線疊層之間的高彈性模量粘結橡膠層中。
這種實施例用於常規輪胎，其胎圈由輪胎充氣壓力保持在輪輞鉤上。在這種結構類型中，具有橫向或軸向形式應力的優點，它包括基本上從該胎側向該胎圈中心軸向作用的主要壓力。這些力隨充氣壓力而增加。這種壓力的增加有助於阻止該胎圈相對該輪輞鉤徑向向外滑動。所產生的相對該輪輞座的徑向向內的應力隨該壓力增加而減小，或隨在胎體加強件結構的拉力的任何增加而減小。
可以進一步注意到，該簾線疊層與基本上平行於支撐該胎圈的輪輞鉤的外形的方向對齊。這種類型的輪胎胎圈的外形相對較窄和細長；該固定分布在該胎圈高度和寬度的主要部分上。的該胎體進入該胎圈中的通路通常是相對所述胎圈的側壁大致在中間。此外，當一個相對窄的胎圈主要承受軸向應力時，該充氣壓力和產生在該胎體上的拉力都不會產生使該胎圈旋轉和翻轉的大的轉矩或力矩。
在用這種類型的輪胎，如果該壓力下降而車輛繼續行駛，不能保證該輪胎保持在該輪輞上，在大多數情況下輪胎將滑離該輪輞。
EP0673324描述了一種滾動部件，包括至少一個具有固定在每個胎圈上的徑向胎體加強件的輪胎，和一個特殊形狀的輪網。
這種輪輞包括具有一母線的一第一基座，使得該母線軸向外端距離旋轉軸線的長度小於其軸線內端之間的距離，並由一突起或輪輞凸緣確定軸向外端。
該輪胎具有適合於安裝在輪輞上的胎圈基座。在該文獻中所建議的輪胎/輪輞交界面類型與已知解決方案相比具有許多優點，特別是容易安裝/拆卸，同時儘管壓力降低也能夠行使一定的距離。
本發明的目的是提供一種確定類型結構，能夠優化上述文獻中提出的裝置的性能。
EP0748287描述了一種解決方案，它優化了上述EP0673324所描述的基本技術。
這是一種輪胎，其至少一個胎圈所具有的結構能夠根據該胎體加強件拉力，特別是當充氣壓力增加到其額定值時胎體加強件拉力，改進該胎圈的夾緊。
該文獻由此提出了使用一種胎圈，該胎圈通過經相對該胎圈鋼絲軸向和徑向內側，繞該胎圈鋼絲的基部的翻轉固定該胎體端部。在鄰近於該胎圈鋼絲和其軸向外側，該胎圈還具有相對高硬度橡膠混合物的成型部件，在該胎體加強件的拉力增大時，該胎圈鋼絲可向其施加一壓力。這個壓力該胎趾在其安裝輪輞上產生自夾緊。該胎體的拉力由此促使該胎圈鋼絲向外側移動，使得後者產生所述的壓力。在這種結構中，常規類型胎圈鋼絲的存在以及胎體在後者下面的翻轉對於該壓力的產生不可缺少，這限制了考慮其它類型的結構。
此外，EP0922592描述了兩個實施例，具有通過軸向向外的翻轉固定的胎體。
該第一實施例提出通過在該胎圈中徑向向該胎體端部外側翻轉而固定該胎體。
該翻轉通過兩個軸向並列設置並沿胎圈基座覆蓋幾乎整個軸向部分的金屬線的徑向重合層被環繞在兩邊，該簾線的類型和相應的直徑是非常準確的。
該文獻提出的第二解決方案涉及具有不同直徑的胎圈基座。該胎體的固定可用不同於第一解決方案實現。首先，該胎體分為兩部分，它們在該胎圈的水平面上徑向分開。
每個部分鄰接一個徑向設置的簾線層，每一層徑向設置於靠在每個胎體部分外側，徑向外胎體部分和徑向內側簾線層被提供在胎圈中的高硬度彈性件類型的插入件分開。該插入件軸向位於該胎圈中部，並徑向向外和軸向向內上升，超過該金屬簾線的徑向範圍。
EP0922952的解決方案的兩個實例具有許多缺點。在該文獻中該胎體的固定需要有軸向向該胎體端部外側的翻轉。此外，重疊的簾線層徑向設置在鄰近該胎圈基座處，在徑向位置的相當部分比支撐輪胎的輪輞凸緣上部離旋轉軸線更近。
除非使用高延伸性簾線，由於該簾線不適宜的徑向位置，輪胎的安裝/拆卸很困難。
還可以注意到，該簾線疊層基本平行於支撐該胎圈的基座形狀排列。根據該第二解決方案，該胎體分為兩部分，並且需要一高硬度插入件一方面分開該簾線層，另一方面分開該兩胎體部分。然而該胎體不被固定在該插入件上，所述插入件的形狀是有限制的。
本發明的目的在於克服上述解決方案中固有的各種缺陷。
為此，提供了一種用於車輪的輪胎，包括彼此軸向分開的兩側壁，在它們的向外部由在其徑向外部分具有一環形胎面的胎冠區域連接。
兩個胎圈，設置在每個側壁的徑向內側，每個胎圈具有用於與一個合適的輪輞相接觸的一個基座和一個外凸緣；一個胎體加強件結構，從每個胎圈沿該側壁向該胎冠區域基本上徑向延伸；至少一個胎圈具有一個胎圈基座，該基座具有一母線，其軸向內端位於直徑大於其軸向外端所在圓直徑的一圓上；一個在所述胎圈中的該加強結構的固定區域，包括一個環形簾線的大體徑向結構，所述固定區域基本設置在該胎圈的徑向內部；一個中間區域，基本設置在該固定區域的軸向外邊，並包括至少一個部分，它相對該固定區域的徑向最內部分在徑向外部；一個用於所述胎圈的支撐區域，該支撐區域能夠直接或間接支靠在該輪輞基座上，並基本沿該胎圈基座軸向延伸，並包括至少一部分設置在該中間區域徑向裡面；所述中間區域具有一結構，用於從該胎圈的固定區域向支撐區域傳遞力，使得當基本徑向的外部拉伸力至少在該胎圈的水平面上作用在該加強結構上時，在軸向外部增加該胎圈基座的支撐力。
這種形狀能夠優化在該輪輞上保持該胎圈，特別是在輪輞基座/胎圈基座接觸面的水平面上。作用在該固定區域的力被有效地傳遞到該胎圈基座區域，該徑向的連續性能夠將在整體上作用在該胎圈上的剪切力的衝擊降到最小。
該固定區域沒有胎圈鋼絲，特別是常規類型的胎圈鋼絲，例如胎體帘布層繞其翻轉的多股簾線的胎圈鋼絲，這種支撐、接觸或結合實現該胎體的保持。
每個區域是獨立的，所有區域一起在一程度上構成一個能夠相對移動的內胎圈，例如相對另一區域，或相對實際壓力中心CP，或相對該輪輞基座等等，移動一個角度或旋轉。
最好是，該中間區域確保該固定區域和該支撐區域之間的機械連接，該中間區域保證其它兩區域之間的連續性，使得該機械力從該固定區域傳遞到該支撐區域。
該中間區域還可以向該支撐區域軸向外部分施加一徑向向內的力。
該環形簾線結構產生輪胎環行夾緊力，作用在該輪胎安裝在其上的輪輞上。該夾緊力的大小應當使得既要保證安裝/拆卸容易，又要保證安裝的可靠和牢度。
該中間區域保證所述固定區域和所述支撐區域之間的機械連接，該固定區域與中間區域是機械地成對的，相同的用於該中間區域，它與該支撐區域連接。然而，最好該固定區域不直接與該支撐區域相連接。
該胎冠和側壁的加強結構是胎體型的，其機械性能類似那些已知類型的胎體帘布層。此外，這種加強結構在胎圈水平面上最好無軸向分離，所有環形結構的簾線基本在同一軸向位置。
最好是，該固定區域在該支撐區域徑向外面。
該力的傳遞最好以力矩方式進行。
在所述胎圈上該加強結構的固定區域最好至少部分地由高模量橡膠混合物構成。
這種模量例如可以等於或大於20MPa，最好超過40MPa。使用這種橡膠混合物有助於該胎體型加強結構的固定，該加強結構至少部分地與這種混合物接觸，甚至至少部分地嵌入該混合物。
最好是，所述評支撐區域基本是細長的，例如它沿著該胎圈的基座延伸。當軸向內部分的底部區域向軸向外部分轉動時力的傳遞是可能的，同時保持該支撐壓力至少部分地作用在該胎圈基座。力的傳遞形成該胎趾在輪輞上的自夾緊。
該支撐區域最好鄰近該輪輞基座。
該固定區域設置在該胎圈的該部分中，它基本上直接鄰近該胎體型加強結構。
它可以位於該加強結構的任何一邊或兩邊。
最好是，該支撐區域由高模量橡膠混合物構成。
該區域的載荷由此被限制，並優化與該輪輞基座接觸，這種模量例如可以等於或大於20MPa，最好超過40MPa。
最好是，該中間區域由高模量橡膠混合物構成，它最好由繞著所述區域布置的一個或多個簾線圍繞或環繞，例如在90°，使得向該區域施加一壓力。
該模量例如大體等於或大於20MPa，最好超過40MPa。
根據本發明的另一變型，該胎圈還具有一載荷緩衝區域，它被設置在徑向內部和軸向外部，它可以支撐在該輪輞凸緣上。
這種區域有助於該底部區域的轉動，而且還能夠將該胎圈的軸向鉤形結構固定在該輪輞凸緣上。相對於該凸緣在徑向內部的高模量橡膠區域提供了良好的軸向保持，並防止該胎圈軸向向外邊滑脫。
根據本發明另一變型，環繞著該固定區域、中間區域和支撐區域的該胎圈由一種材料填充，其彈性模量低於所述該固定區域、中間區域和支撐區域材料的彈性模量。
實際上這些各種不同的區域相對該胎圈安裝於其上的輪輞基座具有一定的相對靈活性。這種靈活性由角度或轉動形式的移動表現。每個區域相對於由低模量膠的模量橡膠構成的相鄰的胎圈區域和/或相對於其他相鄰的區域也具有一確定的相對靈活性，這種靈活性由例如角度或轉動形式的移動表現。
優選，所述高彈性模量橡膠的模量等於或大於20MPa，最好超過40MPa。
根據本發明另一變型，該支撐區域和/或中間區域設置和確定成，使得當該輪胎底部區域軸向外部轉動，沒有所述區域向該輪輞凸緣或鉤形結構施加一力，該力會導致該輪胎胎圈分離。
由此例如，所述區域的軸向外邊界與該輪胎安裝於其上的輪輞的外邊界基本一致。
根據本發明另一變型，該中間區域包括環形簾線的一個大體徑向結構。同樣該支撐區域可以具有環形簾線的一個大體徑向結構。
最好是，該固定區域的軸向內簾線的數目最多是軸向外簾線的1.5倍。
這些簾線相對該胎體型加強結構在軸向裡邊或外邊。
最好是，該輪胎的胎圈具有一胎體型加強結構，從該胎圈沿該側壁向該胎冠區域基本上徑向延伸，所述胎圈由設置在疊層中的環形簾線的徑向結構所加強，該胎體型加強結構的一部分設置在一疊層至少一部分的緊接的附近，這些部分之間的空間由該高彈性模量的橡膠混合物填充。
一接觸面區域最好由該加強結構的一部分和至少一疊層構成，所述的接觸面區域基本上埋在一高模量橡膠混合物中。最好是該接觸面區域覆蓋該疊層及加強結構的相鄰部分。
這種結構，特別是在該胎圈的該水平面上，允許很大的自由度來確定具有不同性質和/或特性的混合物的各種區域。相同地用於簾線，它可以被形成為大量的形狀。考慮到這兩方面，根據該輪胎所用於的車輛的類型能夠優化該輪胎的設計和製造。還能夠提供更多有利於自動製造某些類型的適合的結構，例如裝在中心軸上的組件和/或不使用半成品。由此能夠設計用於給定車輛的低成本製造的輪胎。
儘管沒有常規胎圈鋼絲——繞著這種常規胎圈鋼絲該胎體被翻轉形成牢固的固定連接——該加強結構在該胎圈中的固定仍被確保。這種結構的優點還在於它的緊湊，以及方便的安裝/拆卸。此外，在已知胎圈中的常規胎體翻轉，包括具有一母線的基座，其軸向內端位於其直徑大於軸向外端所在圓直徑的一圓上，這種常規胎體翻轉可以沒有而不會犧牲該組件的整體性、堅實性和耐久性。這樣有利於簡化製造，同時在結構形狀方面提供了很大的自由度。
通過與固定區域的該胎體加強結構直接接觸的接觸面區域使用高模量混合物，能夠省去該翻轉。在常規輪胎中，該胎體與低或非常低模量的混合物緊密接觸。這需要很大長度將該力傳遞給該胎圈鋼絲。
根據一最佳的製造方法，其中該輪胎的各個組成部分直接布置在一中心芯軸上，賦予製造製造中的該輪胎形狀給基本類似於最終產品的形狀，省去了翻轉(它存在於常規輪胎中)使製造更簡化。
優選，胎圈的至少一個外凸緣設置成，使得其從該胎圈基座的軸向外端基本上軸向和徑向向外邊延伸。例如，在該基座軸向外面的該外凸緣具有一個直的母線，它相對於該輪胎的旋轉軸線徑向向外傾斜一角度，從該軸線測量該角度在30°和85°之間。
這樣的一個凸緣通常與具有輪輞凸緣的一輪輞一起使用，該輪輞凸緣通常稱為「側邊」，也設置成從該輪輞基座的軸向外端軸向和徑向地向外邊延伸。當該胎圈承受將其徑向向外推回的力時，這個凸緣能夠起支撐區域的作用。這種情況可能發生在，例如當該胎圈發生旋轉現象，或者處於急轉彎中產生的受力狀態下。該凸緣有助於在該輪輞上保持該胎圈，因此有助於保持該輪胎，特別是避免任何軸向向外的滑出。
根據本發明實施例的最佳形式，該簾線疊層的基部(離輪胎旋轉軸線最近的簾線)徑向設置得比該凸緣的端部(所述凸緣軸向和徑向最外邊的部分)更朝向該外側(farther to the outside)，該疊層的基部相對與該輪胎配合的該輪輞凸緣設置於徑向外邊。因此便於該安裝/拆卸操作。
最好是，該胎體型加強結構從每個圈沿該側壁向該胎冠區域徑向延伸，所述結構這樣可以是整體的，並從一個胎圈延伸到另一個，或分為兩個半體結構，各沿一個側壁延伸。
根據一個優選變型，所述環形簾線的大致徑向結構設置在至少一個疊層中，所有疊層相對該胎體型結構設置在軸向外邊。
根據另一個優選變型，所述環形簾線的大致徑向結構設置在至少一個疊層中，所有疊層相對該胎體型結構設置在軸向裡邊。
根據另一個優選變型，所述簾線結構的大致徑向結構設置在至少一個疊層中，所有疊層相對該胎體型結構設置在兩邊。
該疊層的數量和每個疊層的繞組或圈的數量最好根據所需輪胎的特性例如工作壓力確定。比如說為了增大該胎圈區域水平面的剛度性，需要的疊層數量大。
該胎體型結構最好由在兩胎圈之間來回延伸的簾線繞組構成，在每個胎圈處形成環，以這種方式獲得該胎體型加強結構。而且，該簾線繞組最好由單一簾線構成。
根據一個優選變型，該胎體型結構構成一個朝該輪胎旋轉軸線延伸並超過所述疊層基部的延伸部分。在這種情況下，由於該胎體型結構的翻轉對於固定來說不是不可缺少的，該翻轉可以沒有與沿該結構連續的環形簾線的重疊，和/或完全沒有或部分沒有設置在高模量橡膠混合物的整個或部分區域上的翻轉部分。
根據另一個優選變型，設置在該車輪內側的內胎圈和安裝在該車輪外側的外胎圈不對稱設置。由此，例如疊層的數量或每個疊層的圈數可以不同。在附圖中描述了一些不對稱的設置的例子，其中例如在內側胎圈中的簾線疊層數量不同於外側胎圈中的簾線疊層的數量。例如在內側胎圈中的簾線疊層的數量小於外側胎圈中的簾線疊層的數量。根據所需特性，反之也是可以的。
根據本發明的另一方面，該不對稱涉及到該固定區域、中間區域和支撐區域的布置。每個胎圈可具有不同的結構，其中例如，一個或多個區域的形狀、布置和大小是可以變化的，組成部分的材料、機械性能，例如硬度，正如區域的數量一樣也是可以變化的。
本發明的其他性能和優點在閱讀本發明輪胎的實施例後將會明白，該實施例是以非限定的方式給出的，並參照附
圖1至10，其中圖1是一個剖面圖，示出了一個根據本發明的輪胎；圖2是一個放大的剖面圖，示出了根據本發明輪胎第一變型的一個胎圈，其中，該簾線疊層設置在該加強結構的一個上並在同一側，在這個實施例中在軸向外邊，即胎圈的三個區域存在的一側；圖3是一個放大的剖面圖，示出了胎圈的另一變型，其中，該胎圈的不同區域被更好地布置(圖中未示出該環形簾線)；圖4是一個放大的剖面圖，示出了胎圈的又一變型，其中，該胎圈的不同區域被更好地布置(圖中未示出該環形簾線)；圖5是一個放大的剖面圖，示出了胎圈的再一變型，其中，該胎圈的不同區域被更好地布置；圖6是一個放大的剖面圖，示出了胎圈的另一變型，其中，該胎圈的不同區域被更好地布置；圖7給出了兩條曲線，描述了根據充氣壓力該輪胎底部區域的轉動；圖8a至8e示出了隨著充氣壓力，在用於製造該組件的輪輞上本發明的胎圈位置的變化；圖9是一個放大的剖面圖，示出了胎圈的另一變型，其中，該胎圈的不同區域被更好地布置；圖10a是一個放大的剖面圖，示出了安裝在一個適合類型的輪輞上的本發明輪胎；圖10b是一個剖面圖，示出了安裝在一個適合的輪輞上的圖10a所示的輪胎。
在本說明書中，術語「簾線」通常指的是單絲和多絲或組件，例如鋼絲繩、合股線或任何同等類型的組件，而不論這些簾線的材料和處理。例如為了有助於與橡膠粘結，它們可以是表面處理、塗覆或預加工。
另一方面，「徑向結構」理解為在90度的設置，但按照習慣，也可以是接近90°的角度。
業已知道，通常該胎體帘布層是繞一個胎圈鋼絲翻轉。隨後該胎圈鋼絲起固定該胎體的作用。由此特別是，它承受產生在胎體簾線上的拉力，例如在充氣壓力作用下。在文獻中所描述的結構能夠保證類似的固定作用。還知道，利用常規形式的胎圈鋼絲確保將該胎圈夾持在一輪輞上的作用。在文獻中所描述的結構也能夠保證類似的夾持作用。
在本說明書中，「粘接橡膠」理解為意味著橡膠混合物，它能夠與加強簾線接觸，將它們粘合，並能夠填充相鄰簾線之間的縫隙。
在簾線與粘接橡膠層之間的「接觸」理解為意味著，至少該簾線外環的一部分與構成粘合橡膠的混合物緊密地接觸。
「側壁」指的是輪胎的一部分，通常是在胎圈與胎冠之間具有低抗彎強度的部分。「側壁混合物」指的是相對於該胎體加強結構的簾線和其粘接橡膠在軸向外邊的橡膠混合物，這些混合物通常具有低彈性模量。
「胎圈」指的是與該側壁徑向內側相鄰的該輪胎的那部分。
圖1以剖面圖的形式示出了根據本發明的一個輪胎1。這個輪胎包括鄰近於第一胎圈(相當於內胎圈)3的第一側壁5。類似地，該輪胎的相對部分具有鄰近於第二胎圈4的第二側壁6。其上有胎面8的一個胎冠7連接在兩側壁之間，該胎冠最好具有至少一個加強帶。
該輪胎包括一個加強結構2，例如一具有加強件的胎體，該加強件的形狀最好是大致徑向的結構。這一結構可以從一個胎圈經過側壁和胎冠到另一個胎圈連續設置，或者可以具有兩或多個部分，例如，它們沿著側壁設置成不覆蓋整個胎冠。
該加強結構2的端部與該胎圈結合。由此將這些部分固定在所述胎圈上，以保證該輪胎的整體性。
該加強結構2最好由卷繞的單一簾線構成，它在兩胎圈之間來回延伸，在每個胎圈處形成圈。這些位於高模量橡膠混合物中的圈有助於該加強結構2和該胎圈之間的機械連接，特別是疊層13中。通過該簾線前後截面之間的圈，可以看到該加強件是單絲形式的。當然，該胎體可以不用單一簾線連續製造，並且可以沒有圈，而是被切割的端頭。
如圖2所示，以疊層13形式設置的該環形簾線12構成在每個胎圈3和4處的該簾線結構11。這些簾線最好是金屬線。部分或全部簾線也可以由織物或其他材料製造。
該疊層13之一的至少一簾線12最好設置成緊鄰該加強結構2端部21。該疊層也可以設置成使該端部21插入在該疊層13之間。
在該簾線12和該加強結構2之間的空間由一種粘合橡膠混合物14填充，還可以用具有不同特性的一多種混合物，形成多個區域，該混合物的組合以及總的結構實際上不受限制。然而，在該簾線結構11與該加強結構2之間相交區域提供高彈性模量的橡膠混合物。以非限定實例的方式，這種橡膠的彈性模量可以達到或超過40MPa。
該簾線結構11可以以多種方式設置和製造。例如，疊層13最好由單一簾線12構成，它以螺旋方式從最小直逕到最大直徑卷繞(基本在零度角)。疊層還可以由多個彼此重疊的同心簾線構成。
該疊層的位置可以以無數可能的方式變化。一些非限定性的實例示於並描述在本說明書中。該疊層的基部(徑向內部分)可以如圖2所示基本是同徑向的(徑向對齊)，或者被偏移使得全部第一簾線相對該輪胎旋轉軸形成具有一給定的角度的對齊(alignment)。
令人驚奇的是，可以注意到該加強結構在該胎圈中的固定可由所描述的接觸面形式實現，儘管在根據本發明輪胎增大了靈活性，產生於該胎圈的力不同於常規胎圈的力，例如在本發明的輪胎中，壓力增加導致靠在該輪輞基座上的胎圈基座的徑向推力增加。
圖8a至8e示出了一輪胎底部區域角度位置的變化，特別是一胎圈固定區域相對於未安裝和未充氣時的初始形狀的位置變化。可以看到，壓力增加越多，該基座軸向外部分越支靠在該輪輞的基座上。圖8a示出了在0巴的未充氣的該組件，該位置角約10°。圖8b示出了充氣到1巴的該組件，該位置角約8°。
圖8c示出了充氣到3巴的該組件置，該位置角約3°。圖8d示出了充氣到6巴的該組件，該位置角約-4°。圖8e示出了充氣到8巴的該組件，該位置角約-11°。
圖7給出了兩根曲線，描述該輪胎底部區域根據該充氣壓力的旋轉。曲線A對應一種結構，其中兩個簾線疊層相對於該胎體型加強結構被設置在軸向外面。曲線B對應一種結構，其中兩個簾線疊層相對該胎體型加強結構設置在軸向裡面。由此，曲線A對應的實例是其加強結構比曲線B對應的實施例的加強結構軸向更朝向內側(farther towards the inside)。例如相對於壓力中心CP的槓桿作用，在第一實施例中較大。
還可以進一步注意到，在兩個實施例中該底部區域旋轉的差異，使得該加強結構更朝向內側的該結構由此具有更大的槓桿作用，對輪胎底部區域賦予更多地旋轉，其它參數，例如兩實施例中的直徑、組成部件等是相似的。因此，在相同的充氣壓力變化下，圖7的曲線B具有比曲線A更小的旋轉。
從這些實驗中可以注意到，通過使用不同類型結構，其中該簾線和/或加強結構的相對位置彼此相對變化，或相對於該胎圈的一給定點，如壓力中心CP變化，能夠調整該輪胎底部區域的旋轉。
通過結合圖7的圖線與圖8所示的多個位置關係，可以注意到，在零氣壓或低氣壓下，該壓力集中於該基座的軸向內部；輪胎中壓力越增加，這部分軸向施加到該基座內側的壓力越減小，並移向軸向朝向該胎圈外側(farther to the outside of the bead)的區域。從該輪胎壓力的某一值起，施加到該兩個區域的力相等，然後，施加於軸向外側區域得力大於施加於軸向內側區域的。
在這種傳遞中，施加到外輪輞凸緣的壓力也可以同樣增加。
用不同結構形狀進行的多個實驗證明，該力傳遞現象，或者該底部區域旋轉，一方面是由於輪胎壓力增加，產生一個軸向向外作用的力，並作用在該側壁和胎圈上，另一方面隨輪胎中壓力增加，該加強結構上的拉力增加。
圖3至6以及9示出了該胎圈區域結構的不同實例。通常設置在軸向裡邊的一固定區域30與該加強結構2的端部21相結合，以確保後者在該胎圈上。一種高模量的橡膠混合物有助於形成這種固定。在這個區域下面，特別是胎圈徑向內部，在該基座區域中，有一支撐區域50，這個區域起到該胎圈的支座與輪輞基座之間的接觸面作用。大部分徑向和軸向力由這個區域傳遞。一種高模量橡膠混合物有助於通過確保該胎圈在輪輞上良好的保持來傳遞這些力。
在這兩個第一區域之間，提供一中間區域40來保證機械連續性。該力可以從該固定區域30經過該中間區域40傳遞到該支撐區域50。
圖3示出了三個區域的布置，使區域30和40徑向並列，區域50徑向設置在另兩個區域的徑向裡邊，該區域50由一軸向的直的區域間間距與另兩個區域隔開。該區間間距存在於該三個區域的每個之間。根據未示出的各種變型，該區域兩兩相連，例如，該區域30與該區域40，該區域40與該區域50，等等。這些區域隨後如圖3所示不再分離。
該三個區域還可被連接，構成如圖2所示的聯合的組件。
該區間間距最好用比構成該區域混合物的模量低的橡膠混合物填充。
圖4示出了類似於圖3的一實例，除了該區域50徑向向內延伸到該胎圈的邊緣或該基座。可以注意到，為了更好地示出該區域，在圖3和4中沒有示出該固定區域30中的環形簾線12。
圖5示出了類似於圖3的另一個實例，該區域50沒有徑向和軸向向外延伸，以便與該另兩個區域形成V形接觸面。
圖6示出了類似於圖3的一個實例，在該中間區域40和/或支撐區域50還具有簾線12的排列或疊層，這些簾線特別用於將胎圈夾持在輪輞上。它們可以是金屬簾線、混合簾線或紡織類型簾線。
根據本發明的輪胎特別適用於在EP0673324中描述的那種類型的輪輞。這種輪輞具有一個基座，並最好具有一個位於軸向和徑向向外側的凸緣或升高區域。在該基座上該胎圈支撐或接觸的質量是特別重要的。根據本發明用於改善它的手段之一在於優化該胎圈底部區域的上述旋轉現象。
這個現象是由所使用的胎圈結構引起的。該加強結構2相對於該胎圈推力中心CP的軸向位置可在一定程度上影響該加強結構中形成的拉力T所產生力矩M。該力矩M對該胎圈的底部區域的旋轉效果有影響。
由於該胎圈底部區域的旋轉現象，特別是在基座的水平面上，該胎圈更多地支撐在該輪輞相應的支撐面上，能夠增加在輪輞/輪胎接觸面的附著，這種情況是特別重要的，例如當車輛在高速下轉急彎或交替轉彎時。這些特性有助於改善輪胎/輪輞組件的安全性，從而改善車輛安全性。
再有，各圖所示變型之一或其它的選擇方案對該胎圈底部區域的旋轉現象有影響。
這些附圖示出了該加強結構相對該簾線疊層13布置的多個實例。在圖2中，該簾線疊層布置在該加強結構2的一個相同邊上，在這個實例中是軸向外邊。
圖5示出了一種變型，其中該加強結構2插入相對該結構2布置在軸向裡面的簾線12的一疊層13和布置在軸向外邊的簾線12的疊層13之間。
圖9示出了另一種變型，其中該簾線疊層布置在該加強結構2的一個相同邊上，在這個實施例中是軸向裡邊。
給出這些實例只是為了說明，可以使用具有不同數量簾線的更多或更少的簾線疊層的其他變型。
這些實施例的不同變型在該胎圈的水平面上、該加強結構的固定、以及在輪輞/輪胎接觸面上提供了不同的機械效果。這樣，在圖2所示的變型中，在該結構2與推力中心之間的槓桿臂較大，提供了一較大的力矩M。相反，在圖9所示的變型中，該槓桿臂較短，它限定了力矩M的數值。該後者由此在第二種情況下具有比第一種情況低的數值。
該粘合橡膠14的幾何形狀和設置也對該底部區域的旋轉有影響。圖2和6描述了這種情況。假設在輪輞上具有凸起或凸緣，能夠支撐該胎圈的外支撐區域，該底部的旋轉將關係到來自該凸起的反作用力R。為了便於旋轉和它能夠較大，最好是限制這個反作用力R。為此，在該高模量混合物區域和該輪輞的凸緣之間的該胎圈上提供一的緩衝區域。
這個加載區域17由比在該簾線結構11和加強結構2之間的接觸面柔軟很多的材料構成。如上所述，在該輪胎壓力和作用在結構2的拉力T共同作用下，由此產生的力矩M作用以加載該區域17，因此有助於該胎圈底部區域的旋轉。
這個加載區域17最好位於在沿著鄰近於該輪輞凸緣設置的該胎圈的外軸向形狀。例如，如圖6所示，該區域17可位於鄰近該胎圈徑向低點、徑向和軸向向外延伸的徑向外部之間，因而形成該胎圈部分能夠沿該輪輞凸緣移動的外輪廓。
該簾線疊層的基部(徑向離該輪胎旋轉軸最近的簾線)最好設置在比所述凸緣的端部(所述凸緣軸向和徑向最外面部分)徑向更朝向該外側(farther to the outside)，例如，如圖6、圖10a和圖10b所示。該簾線疊層的基部相對安裝輪胎的輪輞60的凸緣最好設置在徑向外面。該安裝和拆卸操作方便。在圖6和圖10b中可以看到，rf(該第一簾線的半徑)比rj(該輪輞凸緣或鉤形件半徑)大。這個半徑對應於到旋轉軸的距離。
用於這個區域的混合物的彈性模量，例如在10和40MPa之間，但最好小於20MPa。一種橡膠混合物的「彈性模量」理解為意味著在室溫下，約10％延伸的同軸變形所獲得的伸長割線係數。
在該加強結構2和簾線結構11置之間的接觸面區域可設置成，使得該加強結構2放置在該簾線疊層13之間或鄰近處，該加強結構2的端部21位於沿著該簾線之一給定的徑向位置，或靠近簾線基部，但在該輪胎旋轉軸方向上不超過該簾線疊層的基部。
此外，根據本發明的另一方面，該端部21比該簾線疊層13的基部徑向更靠近該輪胎的旋轉軸，由此構成了一超過該疊層13基部的該加強結構2的延伸段15，圖2示出了這種延伸段15。該延伸段15可有許多種布置方式，例如基本平行於該基座10，基本平行於該輪胎的旋轉軸，等等。
根據另一變型，該端部21形成的翻轉繞著該疊層，或朝向軸向外疊層，或在兩疊層之間，最好是不同於經過它們該結構2進入該胎圈的那些翻轉。
該延伸段15的長度可以從數毫米到數釐米。
圖1和2描述了本發明的另一方面，其中該簾線12的疊層13在兩胎圈中不對稱布置。這種類型的布置特別適合於具有不同胎圈的輪胎，這種不同是由於其形狀，其外形、其大小、其構成材料、其距離輪胎旋轉軸的平均距離，等等。
文獻EP0673324描述了這種輪胎的一個例子。實際上，由於其用於不對稱形狀的輪輞，該胎圈的形狀與之相適應，後者是不對稱的。
另外，由於在車輛上該輪胎的位置，兩胎圈承受不同大小的力和應力。通常，在輪胎外側的胎圈受力更大。由此可以優化其結構，使其能夠承受高水平應力。由於徑向內側胎圈3通常不承受這樣高水平的應力，其結構可以簡化。
在圖1所示的實施例中，第一胎圈3具有三個簾線疊層13，而第二胎圈4具有四個。該第一胎圈的製造需要較少的材料和較少的製造步驟。這種類型的結構因此更加經濟。
為了承受最大的物理和機械應力，不僅該簾線疊層的數量，而且每疊層中的簾線的數量、它們之間的橡膠層布置、胎圈的形狀、該區域(固定、中間、支撐)的數量、它們的形狀、大小以及該簾線的材料性質等等，都可以彼此變化。
這不僅能夠降低最終的產品成本，而且能夠根據各自性能優化該胎圈3和4的結構，這在對稱形狀上是不可能做到的。在後者情況下，有時每個胎圈所要求的性質是相互矛盾的，大多數情況下考慮折衷方案將一種結構用於兩個胎圈。
所描述和/或示出的不同實施例的例子可以用EP0580055所描述的裝置製造。
由此，最好是在一中心芯體上成形該輪胎，它利用其內腔的形狀。利用這種芯體的該輪胎所有部件，最好是最終結構所需，直接放置在其最終位置上，並基本具有最終形狀。在這種情況下，這樣一輪胎可如US4,895,692所述模製和硫化。
權利要求
1.一種用於汽車車輪的輪胎，具有彼此軸向分開的兩側壁，在其徑向外端部由在其徑向外部分具有一環形胎面的胎冠區域連接；兩個胎圈，設置在每個側壁的軸向內側，每個胎圈包括用於與一個與適當的輪輞相接觸的一基座和一外凸緣，一個加強件結構，從該胎圈沿該側壁向該胎冠區域基本上徑向延伸；至少一個所述胎圈具有一個胎圈基座，該胎圈基座具有一母線，其軸向內端位於其直徑大於軸向外端所在圓直徑的一圓上；一個在所述胎圈中的該加強結構的固定區域，包括一個基本徑向排列的環形簾線，所述固定區域布置在胎圈的基本徑向內部；一個中間區域，基本排列在該固定區域的軸向外邊，並包括至少一個相對於固定區域徑向最內部分的徑向外部分；一個用於直接或間接支靠在該合適輪輞基座上的所述胎圈的支撐區域，該區域沿著胎圈基座在基本軸向上延伸，至少包括在此中間區域的基本徑向內部排列的至少一部分；所述中間區域包括一個結構，能夠在基本軸向外部的應力至少在胎圈附近作用在此加強結構上時，把固定區域的力傳遞到胎圈的支撐區域，以在其軸向外部增加胎圈基座的支撐力。
2.根據權利要求1的汽車輪胎，其中該固定區域在該支撐區域的徑向外部。
3.根據權利要求1或2中之一的汽車輪胎，其中通過力矩進行力的傳遞。
4.根據權利要求1～3的汽車輪胎，其中在所述胎圈中加強結構的固定區域至少平行地基本由高模量的混合橡膠構成。
5.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述支撐區域基本是細長的。
6.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述支撐區域基本上鄰近該輪輞基座。
7.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述固定區域配置在胎圈基本緊靠胎體型加強結構的部分。
8.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述支撐區域基本由高模量橡膠混合物構成。
9.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述中間區域基本由高模量橡膠混合物構成。
10.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述胎圈還具有一可壓緊的載荷緩衝區域，它被布置在徑向內部和軸向外部，可以支撐在該輪輞凸緣上。
11.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中環繞著所述固定、中間和支撐區域的該胎圈部分由一種材料填充，其彈性模量低於所述固定區域、中間區域和支撐區域材料的彈性模量。
12.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述高彈性模量橡膠混合物的彈性模量大於20MPa，優選超過40MPa。
13.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中所述這些區域的軸向外邊界基本與該輪胎安裝於其上的輪輞的外邊界一致。
14.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中該支撐區域和/或該中間區域布置和界定的範圍使得，當該輪胎底部區域的基本軸向外部轉動時，任何所述區域都沒有力作用在輪輞邊緣或掛鈎上，避免造成輪胎胎圈的解體。
15.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中該中間區域包括基本徑向排列的環形簾線。
16.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中該支撐區域包括基本徑向排列的環形簾線。
17.根據前面各項權利要求中之一的汽車輪胎，其中固定區域軸向內簾線的數目最多等於軸向外簾線數目的1.5倍。
全文摘要
一種用於車輪的輪胎，具有兩側壁；一胎冠區域，在其徑向外部提供有一環形胎面；兩個胎圈，設置在每個側壁的徑向內部，每個胎圈具有用於與該輪輞相接觸的一個基座和一個外凸緣，該基座具有一母線，其軸向內端位於直徑大於其軸向外端所在圓直徑的一圓上；一胎體型加強結構，從該胎圈沿該側壁向該胎冠區域基本上徑向延伸；適合在該胎圈中固定該胎體型加強結構的區域；一適合使該胎圈支靠在該輪輞基座的支撐區域；和所述固定區域和所述支撐區域之間的一中間區域。
文檔編號B60C15/06GK1402675SQ00816595
公開日2003年3月12日 申請日期2000年11月30日 優先權日1999年12月3日
發明者P·科斯塔佩拉裡亞, B·蓋裡農 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份有限公司