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用于子午线轮胎的无胎圈丝的胎缘

热词 帘布 加强 轮胎 加强层 缆索 卷起 钢丝 径向 包裹 平行
专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权; 实施许可; 权利转移; 未缴年费;
专利有效性 失效专利 当前状态 权利终止
申请号 CN99811151.1 申请日 1999-06-28
公开(公告)号 CN1151930C 公开(公告)日 2004-06-02
申请人 米凯林技术公司; 米什兰研究和技术股份有限公司; 申请人类型 企业
发明人 M·阿胡安托; L·贝斯特让; F·帕特森; 第一发明人 M·阿胡安托
权利人 米凯林技术公司,米什兰研究和技术股份有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 米其林集团总公司,米什兰研究和技术股份有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:法国克莱蒙-费朗 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 B60C15/00 所有IPC国际分类 B60C15/00B60C15/06
专利引用数量 0 专利被引用数量 1
专利权利要求数量 9 专利文献类型 C
专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限公司 专利代理人 程伟;
摘要 带有径向 胎体 加强件(1)的轮胎有两个胎缘B,上述胎体加强件从一侧胎缘B延伸到另一侧。每一个胎缘都没有固定的 胎圈 钢 丝,并都由一个加强件R来加强。胎缘包括至少两个帘布层(2,3),帘布层自身翻转以形成四个轴向彼此靠近的加强层(21,31,32,22),两个轴向内层(21,31)由在层间相互平行的单元构成,在加强件中 心轴 向分布的两层(31,32)由在层间(31,32)交叉的单元组成,这样上述单元在周向上形成一个大于0°小于等于10°的α 角 ,加强层(31,22,31,32)的轴向末端按照不同高度H21,H22,H31,H32布置在胎缘内,这样胎缘B的加强件R的环型带包括至少两层带有加强单元的并 定位 在轮胎两个平行层之间,且由至少两层加强单元相互交叉来形成。
权利要求

1.一种轮胎,包括一个被胎冠加强件径向覆盖的径向胎体加强件(1), 该胎冠加强件本身由通过两个侧壁(5)与两个胎缘B连接的胎面径向 覆盖,每一个胎缘都没有固定的胎圈丝,所述的胎体加强件(1)从 一侧胎缘B延伸到另一侧,
每个胎缘都由一个加强件R来加强,该加强件包括至少两个帘布 层(2)和(3),每一个帘布层都包括在层内彼此平行的加强单元, 且在周向上形成一个大于0°且小于等于10°的α,这样,加强层的 加强件R的周向测量的拉伸断裂强度至少等于已知同型号普通轮胎所 需的强度值,
其特征在于:每一个至少两个帘布层(2)和(3)自身翻转以形 成四个轴向彼此轴向靠近的加强层(21,31,32,22),最里面的两 个轴向层(21,31)由从加强层(21)到层(31)相互平行的单元组 成,而在加强件中心处轴向分布的两层(31,32)由层(31)交叉到下一层 (32)的单元组成,从而加强层(21,22,31,32)的轴向外端按照 不同高度H21,H22,H31,H32布置在胎缘内,这样,胎缘B的加强件R 的环型带包括至少两层带有加强单元并定位在轮胎两个平行层之间, 且由至少两层加强单元相互交叉来形成。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其特征在于:所述的胎缘B包括一个环 型件(20),该环型件的周向拉伸断裂强度小于同向测量的加强部件R 的拉伸断裂强度,该环型件(20)的轴就是轮胎的旋转轴
3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于:所述的胎体加强件(1) 的每一个边,不论是否卷起(10),都轴向定位在两个轴向内层和两 个轴向外层之间。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于:所述的胎体加强件(1) 被胎缘B的加强件R的径向最低部分包裹。
5.根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于:所述的胎体加强件(1) 的卷起部分(10)被插入两个轴向外层之间,与之相应的胎体加强件 的主体被插入两个轴向内层之间。
6.如权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于:至少在胎缘外部的轴向 覆盖部分(4)是由橡胶混合物制成的,在硫化的条件下,混合物的动 态弹性损耗模量G”小于1,G”的单位是MPa,上述模量的测量是在剪切 应变为10%,温度为50℃,频率为10HZ的条件下进行的,上述部分的 厚度最多为2mm,当装上轮胎时,上述保护部分或者层的部分至少在 轮辋弯脚的区域与轮辋接触
7.根据权利要求3所述的轮胎,其特征在于:至少在胎缘外部的轴向覆 盖部分(4)是由橡胶混合物制成的,在硫化的条件下,混合物的动态 弹性损耗模量G”小于1,G”的单位是MPa,上述模量的测量是在剪切应 变为10%,温度为50℃,频率为10HZ的条件下进行的,上述部分的厚 度最多为2mm,当装上轮胎时,上述保护部分或者层的部分至少在轮 辋弯脚的区域与轮辋接触。
8.根据权利要求4所述的轮胎,其特征在于:至少在胎缘外部的轴向覆 盖部分(4)是由橡胶混合物制成的,在硫化的条件下,混合物的动态 弹性损耗模量G”小于1,G”的单位是MPa,上述模量的测量是在剪切应 变为10%,温度为50℃,频率为10HZ的条件下进行的,上述部分的厚 度最多为2mm,当装上轮胎时,上述保护部分或者层的部分至少在轮 辋弯脚的区域与轮辋接触。
9.根据权利要求5所述的轮胎,其特征在于:至少在胎缘外部的轴向覆 盖部分(4)是由橡胶混合物制成的,在硫化的条件下,混合物的动态 弹性损耗模量G”小于1,G”的单位是MPa,上述模量的测量是在剪切应 变为10%,温度为50℃,频率为10HZ的条件下进行的,上述部分的厚 度最多为2mm,当装上轮胎时,上述保护部分或者层的部分至少在轮 辋弯脚的区域与轮辋接触。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种轮胎外胎,带有被胎冠加强件径向覆盖胎体加 强件,该胎冠加强件包括至少两个在内部有相互平行加强单元组成的 帘布层,胎体加强件从一个帘布层穿过另一个帘布层,与圆周方向形 成锐

背景技术

专利申请EP-A-672 547公开了一种没有胎圈丝的轮胎外胎,但是 它包括一个环型件和至少一个胎缘加强钢丝。环型件的抗拉强度比同 型号普通轮胎中胎圈钢丝所需值要小。胎缘加强件(bead reinforcement armature)由靠近或者与环型件接触的两个加强层组成。这些层的总成 的拉伸断裂强度至少等于同型号普通轮胎中胎圈钢丝的必需值。这样 胎缘加强件的机械强度就有助于提高由环型件和上述加强件组成的胎 缘加强件总成的机械强度,以便使总成能够代替传统轮胎的胎圈钢丝。
欧洲专利申请公开的实施例显示一个胎缘加强件一方面有两个邻 近的加强帘布层组成,它们各自径向末端与环型件接触,并从环型件 上向径向伸展。一个附加加强帘布层包裹着环型件和前两个帘布层, 从而形成了靠在第一层两边的两个基本层,从而第一层被插在两个基 本层之间,这样相互接触的四层实际上相互平行。
胎缘加强件也可以仅由两个加强层组成,例如由上述的帘布层自 身翻转来形成两层。前两层可以靠折叠单个帘布层得到,这样胎缘加 强件的四层就可以靠两个单个帘布层自身折叠来实现。实施例还可以 这样设想:胎体帘布层被环型件包裹并定位于加强层中,上述两个加 强帘布层包裹着胎体帘布层和环型件。
一个加强层中的加强单元彼此交叉靠近或者与加强层轴向接触, 换句话说,两层中的彼此径向靠近的单独单元彼此之间并不平行。
从长远角度来看,最好的方案是将单个帘布层自身翻转来形成由 在层间相互交叉的由钢线构成的加强层。将一个或两个重叠的帘布层 折叠或者翻转过来并在周向上形成0°~10°的角是一项非常精确的操 作。使用上述方法生产带有加强胎缘的轮胎也会带来额外的生产问题, 要获得大量胎缘单元的精确定位很不容易,因为在轮胎的制造、定型 和硫化过程中上述单元很容易混乱,这将导致生产轮胎质量和性能的 不稳定。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种轮胎的外胎,轮胎的制造将更加容 易并且轮胎的性能将更可靠。
本发明中的轮胎包括一个有胎冠加强覆盖的胎体加强件,轮胎本 身被在两侧壁与两个胎缘连接的胎面径向覆盖。每个胎缘都没有固定 的胎圈钢丝,上述胎体加强件从一个胎缘伸展到另一个胎缘;轮胎的 特征在于每个胎缘都由一个加强件(armature)来加强,该加强件包括 至少两个帘布层,帘布层自身翻转以形成四个轴向彼此靠近的加强层, 每个上述层都包括在层内彼此平行的加强单元,每层还能在周向上形 成范围在0°-10°之间的角α,最里面的两个轴向层由在不同层之间相 互平行的单元组成,在所述加强件中心轴向分布的两层由在层间交叉 的单元组成,这样周向测量加强层总成的拉伸断裂强度就会至少等于 已知同型号普通轮胎的所需值,加强层的轴向末端按照不同高度布置 在胎缘内,这样胎缘加强件中由至少两个带有加强单元的层组成并定 位在两个平行层之间的环型带,就至少由两个在层间的带有加强单元 的层组成。
当制造轮胎时,上述结构使得省去环型件,环型件的纵向拉伸断 裂强度实质上小于同型号普通轮胎必需值,它的轴就是轮胎的旋转轴。 另一方面,上述环型件的出现带来了另一项功能:能够填充胎缘径向 较低的部分,以便使这部分的轴向宽度与装在轮胎上的轮辋的宽度相 一致,并与能阻止轮胎在轮辋上转动的轮辋过盈量一致。
虽然胎体加强件的卷起和与之相应的主体被轴向定位在两个最内 层的轴向加强件层和两个上述加强件的轴向最外层之间,它也可以被 胎缘加强件的径向最低部分包裹,这个径向最低部分由两个加强帘布 层卷起形成。胎体加强件的卷起也能够插入两个轴向的最外层间,而 胎体加强件的主体也被插入两个轴向的最外层间。
本发明的另外一个优点在于至少在胎缘外部的轴向覆盖部分是由 橡胶混合物制成的,在硫化的条件下,混合物的动态弹性损耗模量G” 小于1,G”的单位是MPa,上述模量的测量是在剪切应变为10%,温度 为50℃,频率为10HZ的条件下进行的,上述部分的厚度最多为2mm。 当装上轮胎时,上述保护部分或者层的部分至少在轮辋弯脚的区域与 轮辋接触。
术语“胎缘加强件的卷起层的加强单元”是指织索或者缆索。一 根织索可以是一个单纤维或者多纤维的细索,一个缆索可以有或者没 有中部的芯。组成加强单元的物质可以是多种多样的,例如可以是金 属特别是钢,但是最好是天然或者合成织物,例如纤维素、聚酯或者 脂族,最好是芳族聚酰酯材料,特别是拉迈得线(aramide cords);它 也可以是矿物材料,例如玻璃或者,每个缆索也可以由上述几种不 同的材料组成。
附图说明
本发明的特征将会在下面的说明中更加清楚,其中:
图1是本发明所述一种轮胎胎缘沿子午线方向的示意图;
图2是本发明第二种轮胎胎缘沿子午线方向的示意图;
图3是本发明第三种轮胎胎缘沿子午线方向的示意图。
具体实施方案
在本发明实施例中所述的旋转轮胎有一个胎冠加强件(未标出),该 加强件包括至少两个胎冠帘布衬层,胎冠帘布层可以是金属的或者织 物加强单元,这些单元在帘布层内相互平行并在层间相互交叉,在周 向形成的角的范围是0°~30°,上述加强件被胎面覆盖,胎面通过两 个侧壁5与胎缘B连接在一起。径向胎体加强件1(图1),在实施例中 由单个织物(聚酯)缆索帘布层制成,并从胎缘B一边延伸到另一边, 这样径向胎体加强件的边缘连同每个胎缘B被卷起,在赤道面每一边形 成一个卷起10。上述径向胎体加强件1没有沿着胎圈钢丝包裹起来,没 有出现胎圈钢丝,但是沿着胎缘B上的加强件R的径向下部被包裹起来。
上述加强件R包括两个带有织物加强单元和更精确地讲是芳族聚 酰胺缆索的帘布层2和3。第一帘布层2自身卷起以形成两层:一个轴向 内层21和一个轴向外层22。同样的,第二帘布层3自身卷曲形成两层31 和32,层31轴向靠近第一帘布层2的层21,层32轴向靠近层22。在每个 加强帘布层2、3中,芳族聚酰胺缆索相互平行放置,与圆周方向形成 一个锐角α,换句话说,这个在织索上任何一点上测得的角度由该织 索方向和圆的切线决定,圆的轴线就是轮胎的旋转轴并通过所述点。 对于每个层21,22,31,32来说,角α可以随着测量点半径的不同而 改变,但是总是大于0°,最大等于10°。
当帘布层2和3被翻转后,它们被布置在胎缘加强件的成型鼓或者 胎体加强件的间隔上,这样,构成轴向内层21和22的加强缆索就不仅 仅是在各自的层内相互平行,而且也会在轴向靠近的层31和层21之间 相互平行。当同一帘布层2或者3中的两层21,22或者31,32中的缆索 相对于同一帘布层的层21,31的一层或另一层22,32相互交叉时,所 述的两个帘布层2和3各自的两个轴向外层22和32中的缆索与轴向临近 的或最近的层32的层22中另一层相互平行。
在胎体帘布层1和总成之间安排了两个薄橡胶部分7和8作为分离 部分,其中部分7用来分离层21和胎体加强件1的主体部分,在本实施 例中部分8是基本上等厚的橡胶层,用来将加强层22,31和32和胎体帘 布层1的卷起部分10分开。橡胶部分7和8的正切模数MA10的值正好在 胎体加强件中加强单元的压光橡胶的模数MA10的值和加强层21,22, 31,32的压光橡胶部件的模数MA10的值之间,后者稍高。
MA10模数是所给橡胶混合物的模数,是在所给橡胶有10%相对延 长的张应测量,所确定的张应力应该符合1998年9月的 AFNOR-NF-T46-002标准,处于根据1979年12月的AFNOR-NF-T40-101 标准的正常温度和湿度下。
加强层21,22,31,32中呈放射状的上端被定位在不同的高度H21, H22,H31,H32上,上述高度是相对于轮胎旋转轴的平行线来测量的, 此平行线通过与旋转轴正交的胎缘边和胎缘座基线的交叉点。如图1所 示,上述高度在一个有至少两个加强层21和32的环型加强带上,特别 是在只有两个加强层的带上,上述的两层包括从一层穿过另一层的加 强部件,在本实施例中,即使两层是交叉的,总成的硬度仍然很大。 这种加强层末端排列的方式使达到代替同型号轮胎的普通胎圈钢丝所 需的圆周拉伸刚度和拉伸断裂刚度变成可能,同时,因为在形成加强 件间隔过程中,两个加强帘布层与层间的平行单元一起定位,考虑到 构成胎缘的产品定位坐标更好认定,整个部分更容易制造。至于胎体 帘布层1的卷起部分10的高度值HC,在实施例中提到的值中是最大的, 因此卷起部分10轴向的覆盖了层21,22,31,32的所有端部,于是就 有一个边与胎体帘布层的主要部分轴向最近。
一方面胎缘的结构是由带有内部衬垫的层6来完成的,另一方面也 是由用来保护胎缘的橡胶部分4来完成的。在硫化的条件下,保护层4 有一个小于1的动态弹性损耗模量G”,G”的单位是MPa;如实施例中 所述,G”等于0.08Mpa,比带有常规胎圈钢丝的胎缘相应部分的模量 小,后者至少等于1。至于上述部分4的厚度,在轮辋的弯脚处等于 1.5mm。使用具有较低弹性损耗模量G和在胎缘外部有较薄厚度的部分 4,也会使滚动阻力大幅度的减小,而不会改变轮胎在轮辋上附着的效 力。部分(4)的特性可能会提高通过胎缘的加强件R的硬度。
图2显示的是引用的欧洲申请中描述的一个带有环型件的实施例。 加强帘布层2和3环绕在上述环型件20的周围,一方面形成两个轴向的 内部层21和31,另一方面也形成两个轴向的外部层22和32。在其他方 面,这个胎缘的结构与先前描述的胎缘和图1中的实施例相同,胎体帘 布层1也被加强件R包裹,并且被环型件包裹。
在周向测量环型件20的拉伸断裂强度大约小于300daN,也就是说, 远远小于同型号的普通轮胎胎圈钢丝的必需值,而且周向测量加强帘 布层的加强件R的拉伸断裂强度至少等于同型号普通轮胎胎圈钢丝的 必需值,换句话说,等于本实施例中所描述的旋转轮胎的必需值,并 且远远大于1000daN,因此,环型件20的机械强度对总成的机械强度必 然没有任何帮助。而且,上述拉伸断裂强度能够选择以便保证对轮胎 的制造、卷曲、定型和硫化。环型件20可以包括一个环型的绳索,环 型绳索的轴就是轮胎的旋转轴。上述绳索可以是单纤维的也可以是多 纤维的,织物或者是金属的,要制造得尽可能的轻;首选中空的金属 缆索,因为它有体积和重量上的优点。环型件20也可以是纺织材料制 成的,例如由芳族聚酰胺,或者矿物材料,例如玻璃。它可以由橡胶 混合物来代替以获得较大的正交拉伸弹性模量和硬度;例如模量MA10 高于15MPa在有10%相对延长的混合物是比较好的。上述部分可以只是 由织索、缆索或者带组成的环型件的一个附加条件,目的是为了更好 的填充胎缘。
图3所示的胎缘与图2所示的在三个特征上有所不同,它们是:
相对加强层的环型件20的位置不同;
加强层21,22,31,32的径向上端各自的径向位置不同;
胎体帘布层相对于加强层的轴向位置不同;
第二加强帘布层3没有被环型件20包裹,仅仅自身翻转形成层31和 32,而第一帘布层2被上述环型件包裹起来。当加强层末端的高度值按 照如图1所示H22、H31,H32、H21这样增大的顺序排列,图3中的顺序是 H32,H21,H22,H31。除此之外,被环型件20包裹着的胎体帘布层1夹 在被翻转的帘布层2和3的中间,帘布层的主体被插入层21和22中,胎 体帘布层的卷起10被插入到层22和23中。在能够保持加强件R的拉伸强 度性质和提高轮胎各部分位置精确度并获得更好的轮胎制造质量的同 时,这样的排列也可能使胎体加强件靠近由胎体加强件和胎缘加强件 两个加强件构成的合成物的中性纤维,并且也能够在胎缘部分通过接 地点时,限制胎体加强件被压缩的量。
胎体加强件1的每一个边都能够插入加强层(未标出)轴向的内层 和外层之间。两种结构可以存在:上述胎体加强件的每一个边都翻转 形成一个折叠部分,且主体部分和折叠部分都被轴向插入上述的层中; 或者边既没有折叠也没有翻转。
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