專利名稱：輪胎胎體的錨定的制作方法
技術領域：
本發明涉及輪胎。更具體地說，本發明涉及在側壁和胎唇中的加強簾布線的布置;本發明也涉及胎唇中的胎體簾布線的錨定。
目前，輪胎胎體的加強由一排或多排通常是徑向延伸的簾布線構成，各排簾布線圍繞著一條或多條設置在胎唇中的胎唇線。這種構成胎唇的方法使得輪胎在其胎環處的緊固成為可能。以這種方式形成的胎唇的剛度是非常大的。
沿著側壁的方向，隨著半徑的加大，保證胎唇的剛度逐步改變是非常理想的。在目前的技術水平上，要保證在側壁和胎唇之間逐步改變這種剛度是相當困難的。側壁必須具有足夠的柔性，另一方面，胎唇必須具有足夠的剛度。事實上，輪胎在這部分上的加強總是不可避免地具有不連續性在胎體徑向的上端，胎體的翻起部分不是逐漸地過度到胎體的不翻起區域，這樣該不翻起的區域就不可避免地具有較小的剛度。順便提一句，“半徑的加大”或“半徑的上端”都是指順著更太半徑的方向。
在徑向胎體的情況下，現行技術已經了解其他的使得把避免繞胎唇線翻起的思想成為可能的設計原理。例如，美國第3072171號專利中就提及了這一點，該專利建議消除胎體各排簾布線的翻起，貼著徑向的胎體簾布線設置周向的簾布線。然而，在已知的結構中，要保證胎體簾布線有足夠的強度錨定在周向的簾布線上是相當困難的，所以，該建議一直沒有被實際采用。
本發明的目的就是提供一種新的布置胎體加強簾布線的方式，以盡可能地保證輪胎的彎曲的側壁在接通胎唇的區域剛度逐漸變化，同時允許錨定許許多多的胎體簾布線。
本發明的另外一個目的是提供一種輪胎的加強結構，這種結構自身使得很容易地進行機械制造。
根據本項發明，輪胎至少具有一個胎體，該胎體錨定在輪胎的趨向胎唇底部的每一側上，胎唇的底面將安裝在胎環座上，每個胎唇都向上延伸至側壁，側壁在其頂部與踏面相接，胎體包括相互相鄰設置的胎體簾布線部分，在側壁的上部形成了在側壁中向下延伸的單一的周向對準的胎體簾布線部分，所述胎體通過至少一排周向的簾布線錨定在所述的胎唇上，這種輪胎的特征是從側壁的頂部至胎唇的底部，所述的對準被分解成至少兩排軸向相間的周向對準，所述輪胎的特征還在于設置在胎唇中的所有的周向的簾布線位于所述胎體簾布線的各對準之間，和/或軸向地設置在它們的單獨一側，所述輪胎的特征還在于胎體由連續的胎體簾布線構成，胎唇的每一個對準的所有胎體簾布線都兩兩地連接在一起，在最靠近胎唇底部的半徑處形成了一種環形。
在本技術說明書中，所謂的“簾布線”總的說來既指單纖維又指多纖維，或者象被覆線(cables)、搓合線(twists)式的組件，或任何類型的相當的組件，無論這些簾布線是佬材料及進行何種處理，例如表面處理或涂層或尺寸預處理，都是為了提高和橡膠的粘著性能。當胎體簾布線按90°進行設置時，胎體就被說成是徑向的，但是，根據傳統的術語，按接近90°的角度進行設置時，胎體也被說成是徑向的。
周向的簾布線尤其是不與徑向的簾布線直接接觸。輪胎應該承受足夠的應力，為了保證在胎體簾布線部分與周向的簾布線之間具有良好的傳力性能，在周向的簾布線和與之相鄰的胎體簾布線的對準之間插入了一層高彈性模量的橡膠，也就是說，肖氏硬度SHA大于70的橡膠材料。
眾所周知，在現行的技術水平中，胎體的各排簾布線都繞一條胎唇線而翻起。該胎唇線就到了錨定胎體的作用，也就是說，它吸收了在膨脹壓力的作用下胎體簾布線中所產生的張力。這里所述的設置起到了錨定胎體的作用。
在現行的技術中，人們還知道，胎唇線自身也進一步保證了把胎唇夾緊在胎環中的作用。這里所述的設置也能夠保證足夠的夾緊。
雖然未說明，本發明能夠在所述結構的一側和/或另一側增加其他的元件，該元件也是胎體的一部分或者是錨定的一部分，正象將要進行說明的變種一樣。類似地是，本發明可以使用多排同種的胎體簾布線，甚至可以把不同種類的胎體簾布線附加在本發明的胎體簾布線上。所有的詳細的說明將在下文給出，請參照附圖進行閱讀
圖1是根據本發明的一個徑向截面圖，本質地圖示了輪胎的側壁和胎唇;
圖2是一個透視圖，圖示了加強簾布線的布置;
圖3是一個徑向截面圖，圖示了本發明的第二個實施例。
各示了輪胎的各個熟知的部件，本發明更尤其關心的輪胎的各已知部件被命名為側壁1和胎唇2。胎體的加強由胎體簾布線部分而完成，這里，胎體簾布線在側壁1中徑向地延伸。
在最簡單的實施例中，如圖1和圖2所示，布置在胎唇中的周向簾布線組件位于胎體簾布線的各對準(31，32)之間的實體中。進一步說，這不是必須地具有上述的特征，因為僅有一個單一的胎體胎唇中的胎體簾布線的每一個對準31和32都來自側壁1中的同一對準3。換言之，胎體簾布線布置在側壁中的僅有的一層內。
簾布線3形成了相鄰的并列的環形。通過把簾布線布置成為環形，就避免了所有的斷頭，斷頭會形成太多的中斷。事實上，加強簾布線總體上是被覆線;被覆線的端頭，即切口處，具有卷邊，在卷邊中所有的單纖維相互之間都不相連。這就在輪胎中形成了破裂的起點。當簾布線是纖維材料時，它們可進行尺寸處理以保證與橡膠之間的良好粘著性能。不幸的是，在被覆線被切斷之后，在每個被覆線的端頭就不能保證預定的尺寸了，結果，在切口處，的確有沒有粘接好的橡膠，從而，在胎唇中就留下了破裂起點的危險。根據這里所述的布置方法，這類的缺點就不必擔心了。
通過在簾布線往返之間設置環形，可以看到，胎體成為了“單一簾布線”式，也就是說，胎體由單一的簾布線構成，而不是由盡可能長的在胎體中徑向布置的弓形簾布線構成，為了形成一排，簾布線都要事先壓制好。當然，胎體也可不由完整的單一的簾布線制成。然而，根據本發明，建議僅使用少量的簾布線并且把簾布線的起始點或者說端頭設置在踏面處，而不是設置在胎唇里。
在圖1至圖3中可以看到，在每個側壁1中都形成了單一的周向對準3，周向對準3往來復去形成了并列的簾布線部分，胎體簾布線以這樣的方式進行布置，就是從側壁1至胎唇2的底部，胎體簾布線分解成兩排周向對準的徑向簾布線31和32或33和34，每對簾布線逐步軸向地相互遠離。
胎體簾布線部分尤其是以這樣的方式布置的，就是說，兩個相鄰的胎體簾布線部分來自不同的胎唇2的對準。換言之，在側壁中簾布線交替地來自胎唇2的每個對準31和32，或33和34。
本發明的這些實施例尤其令人感興趣，因為在輪胎的側壁中僅有一個單一的周向對準的簾布線部分(也就是說，單一層的簾布線)。這使得側壁具有很大的柔性如此的加強結構所提供的從彎曲的側壁到輪胎的踏面中的剛度小于、甚至遠遠小于在目前采用的結構中具有兩排簾布線的剛度、在高應力輪胎中采用多排簾布線的剛度、或者采用低耐久性簾布線的剛度。
這就導致了一種交錯的排列，這在圖2這個透視圖中可以清楚地看到。兩個對準被一排周向的簾布線分開，每個對準和該周向的簾布線之間還插入了一層橡膠5，這使得有可能浸透簾布線，并且保證胎唇的完美粘合，同時保持對準31和32軸向地相互分離。這種簾布線的分布具有良好的橡膠浸透性能，可完成簾布線以及它們的環形部分的最佳定位。單一對準開始分解成數個對準的高度可進行調節。通過這種方法，彎曲剛度可很好地逐步提高。
當然，在胎唇中可以提供兩個以上的周向對準的簾布線，這些簾布線軸向地逐步分離，但都來源于同一個側壁的對準。
在各種情況下，胎唇的每個對準的簾布線在數量上被分成兩部分、或兩部分以上，這要與側壁中的對準的簾布線數量相比而定，胎唇的對準都來源于側壁，這一點很重要，因為在胎唇的水平上半徑較小，與在側壁中相比僅有更少的空間來容納對準的簾布線。
本發明使得有可能采用更加密集的簾布線。換言之，由于本發明，胎體簾布線的數量增多了，有必要開辟分流附加簾布線的去處，因為在胎唇中缺少容納所有簾布線的空間。
在接近胎唇2的過程中，胎體簾布線被分成兩個或兩個以上的周向對準，這些周向的對準逐漸地相互遠離。當然，單一的對準分解成數個對準的高度可以通過把橡膠插入至一個選擇的高度進行調節，這層橡膠可能通過周向的簾布線而得到了加強，它在所述各對準之間徑向地盡可能地上升高度。
為了保證胎體的最佳錨定，研制了一種分層的復合胎唇。在胎唇2中，周向的簾布線61設置在胎體簾布線的各對準31和32之間。周向簾布線可設置在各圖所示的某一排里，或設置在數個相鄰的各排里，或設置在各部件里，或任何審慎的布置里，這要根據輪胎的類型而定。胎體簾布線的每個對準在設置周向簾布線61的一側有橫向的邊界，就是一層肖氏硬度SHA大于70的橡膠材料層5，以保證簾布線之間的連接。
層5可以在硫化橡膠狀態的輪胎中得到，因為橡膠沉淀出來的唯一目的是制造所述的層5，或者是因為為了得到繞組61，和/或也許是為了形成胎體，已采用的簾布線已經充分地涂上了橡膠層，所以，在模鑄之后剛剛描述的層5就出現了。
為周向的各排簾布線而采用的簾布線以具有黃銅涂層的金屬線。在各排簾布線61中，簾布線本質上是同心的和疊置的。至于得到所述各排簾布線的方式，逐漸增大直徑的簾布線環可以是一個放置在另一個的頂部，或者作為例子，簾布線的幾個圓周可以纏繞在一起。
為了保證浸透胎體簾布線3或浸透形成各排簾布線61的簾布線繞組，沒有必要特意地和專門地填加橡膠材料。用和形成橡膠層5相同種類的材料也可以保證在同一排簾布線之間、在不同排的簾布線之間起到壓制和粘接作用。
當采用橡膠層5時，就其疲勞強度而言試驗結果是非常有趣的，橡膠材料5本身含有一種合成彈性體人造氯丁橡膠(SBR)，或者和聚丁二烯攪拌在一起，所述SBR的玻璃態化溫度(Tg)在-70℃和-30℃之間，所述聚丁二烯的Tg值在-40℃和-10℃之間，所述的一種或多種合成彈性體在彈性體總重量中的總的比例至少為40%，以和天然橡膠相當。Tg的數值可通過不同的溫度分析方法進行測量。
推薦采用的是固溶SBR。例如，采用的混合物含有50%的Tg值為-48℃的固溶SBR，含有50%的天然橡膠(NR)，還有加強填料和樹脂以獲得理想的肖氏硬度SHA。
為了使橡膠層5和用作各排簾布線61的具有黃銅涂層的金屬線之間獲得良好的粘接性、和胎體的纖維簾布線3之間也獲得良好的粘接性，為了保證這種粘接在高溫下有良好的持久性，所述橡膠層5含有大量的硫磺，并且按準確調節好的比例采用了增加粘接性的添加劑(例如金屬鹽鈷和鎳)。例如，使用占彈性體總重量5%至8%的硫磺和占彈性體總重量0.2%的鈷。
為了保證最佳地吸收在膨脹壓力的作用下在胎體簾布線中所產生的張力，理想的情況是所述環形應該徑向地設置在一個高度上，該高度低于相鄰周向的各排簾布線的最低部分。
胎體簾布線3經過踏面內部從輪胎的一側胎唇2至另一側胎唇之間往復布置為好;這樣簾布線從一側胎唇至另一側胎唇之間是連續的。在輪胎踏面的內部，不同的結構加強方法都不脫離本發明的部分。應當明確地指出，可以包括各種適當的加強方法，例如，簾布線可按與保證三角帶強度的方法相同的方式進行布置。另外，剛度很大的橡膠材料當然也可以用在胎唇中，采用的型號與在傳統的輪胎中的胎唇線的填料相同。這種材料可設置在胎體加強結構的一側和/或另一側。
從圖3中可以看出，本發明所實施的加強包括兩個胎體C1和C2。它們的錨定由兩套結構保證，其中的一套結構和另一套結構之間互為鏡像。在每個情況下，都有一套結構與上述的變種相類似，在其某一側，已經軸向地附加了一排周向的簾布線63和64。相鄰的對準(32，33)屬于不同的胎體，在胎唇2中相鄰的對準(32，33)通過一層填料(8)而相互分離，填料(8)不是周向的簾布線。
為了保證在與胎環的接觸區域和赤道線之間的上述逐漸過度，即在與胎環的接觸區域之上和在赤道線之下的上述逐漸過度，在胎體兩側的橡膠部件應該滿足關系式
其中，Ei和Ej是徑向模量，ei和ej是每個橡膠部件“i”和“j”的厚度，“i”和“j”分別對應胎體簾布線的各對準組件的外部70和內部71。當在輪胎中有數個胎體的對準3時，尤其是在側壁中，僅有最外側的簾布線的外側和最內側的簾布線的內側上的部件可分別被考慮用于該公式中。
當所采用的所有的部件的模量都是相當的時，就意味著建議胎體應盡可能多地通過側壁的內部。在側壁的內部也可以采用軟一些的橡膠成分(也就是說采用模量更小的橡膠成分)。這就保證了在輪胎的壽命和其所提供的舒適性方面得到良好的折中。
應當看到，所提出的加強結構允許剛度在側壁和胎唇之間逐漸地變化。這種結構給輪胎設計者以巨大的范圍去調節剛度及其變化，方法是簡單地改變周向簾布線的布置密度、可行地改變胎唇中的胎體簾布線的周向對準的數量、改變簾布線的性質。
這種復合結構使得有可能獲得胎唇在其胎環上的良好支撐面，同時體積小并且最佳地使用了所采用的材料。
所提出的結構是無中斷的加強結構，這對改善輪胎的壽命是非常有利的，也意外地導致了輪胎的更大的舒適性。
為了盡可能精確地使加強簾布線定位，在剛性的支撐上制造輪胎是非常有優點的，例如一剛性的內腔形狀的插入核心。輪胎的所有部件都直接設置在其最終位置上，按其最終結構所要求的順序布置在該核心上，在制造過程中的任何時刻都不需進行形狀處理。在這種情況下，輪胎可按在美國第4895692號專利中所述的方式進行模鑄和硫化。
權利要求
1.一種輪胎，包括至少一個胎體，該胎體錨定在輪胎的趨向胎唇(2)底部的每一側上，胎唇的底面(20)將安裝在胎環座上，每個胎唇都向上延伸至側壁(1)，側壁(1)在其頂部與踏面相接，胎體包括相互相鄰設置的胎體簾布線部分，在側壁的上部形成了在側壁(1)中向下延伸的單一的胎體簾布線部分的周向對準(3)，所述胎體通過至少一排(61或62)周向的簾布線錨定在所述的胎唇(2)上，這種輪胎的特征是從側壁的頂部至胎唇的底部，所述的對準(3)被分解成了至少兩個軸向相間的周向對準(31，32)；所述輪胎的特征還在于胎唇中布置的所有周向對準的簾布線位于所述的各胎體簾布線的對準(31，32)之間，和/或軸向地布置在它們的單一的一側；所述輪胎的特征還在于胎體由連續的胎體簾布線(3)構成，胎唇(2)的每一個對準(31，32)的所有胎體簾布線都兩兩地連接在一起，在最靠近胎唇底部(20)的半徑處形成了一種環形(30)。
2.如權利要求1所述的輪胎，其特征在于，在胎唇中布置的所有的周向簾布線位于在所述的胎體簾布線的各對準(31，32)之間的實體中。
3.如權利要求1或2所述的輪胎，其特征在于，在周向的簾布線和相對應的胎體簾布線的對準之間插入了一層(5)肖氏硬度SHA大于70的橡膠材料。
4.如權利要求1至3的任何一項所述的輪胎，其特征在于，所述的環形(30)徑向地設置在比相鄰的一排或幾排周向的簾布線的最低部分還要底的位置上。
5.如權利要求1至4的任何一項所述的輪胎，其特征在于，它包括兩個胎體(C1，C2)，在胎唇(2)中的各胎體的相鄰的對準(32，33)被一層填料(8)而相互分離開，填料(8)不屬于周向的簾布線。
6.如權利要求1至5的任何一項所述的輪胎，其特征在于，在位于與胎環的接觸區域之上和在赤道線之下的側壁部分，在胎體簾布線各對準組件的相對的兩側橡膠部件應該滿足關系式 其中，Ei和Ej是徑向模量，ei和ej是每個橡膠部件“i”和“j”的厚度，“i”和“j”分別對應胎體簾布線的各對準組件的外部和內部。
7.如權利要求3所述的輪胎，其特征在于，橡膠材料層(5)含有一種合成彈性體SBR，其Tg值在-70℃和-30℃之間，在彈性體總重量中的總的比例至少為40%。
8.如權利要求7所述的輪胎，其特征在于，SBR和PB攪拌在一起，PB的Tg值在-40℃和-10℃之間，合成彈性體SBR和PB在彈性體總重量中的總的比例至少為40%。
9.如權利要求7或8所述的輪胎，其特征在于，所采用的SBR是固溶性的。
10.如權利要求7至9所述的輪胎，其特征在于，所述材料層(5)的硫磺含量在彈性體總重量中所占的比例在5%至8%之間，所述材料包括增加粘接性的添加劑。
全文摘要
輪胎的胎體由單一的簾布線構成，該簾布線從一側的胎唇往復地通過至另一側胎唇中。在側壁中，所述的往復簾布線形成了單一的周向對準(33)。在胎唇中，所述的往復簾布線形成了兩個對準(31)和(32)，這兩個周向的對準被一組周向的簾布線(61)而分離開，在各簾布線的對準之間插入了一層肖氏硬度SHA大于70的橡膠材料(5)。
文檔編號B60C15/00GK1112870SQ9510130
公開日1995年12月6日 申請日期1995年1月16日 優先權日1994年1月21日
發明者伊夫·埃貝萊奧, 讓-雅克·普拉爾 申請人:塞德普魯公司