CN105437875B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎及制造充气轮胎的方法。该充气轮胎包括：胎面、胎侧以及包括至少一层胎体帘布层的胎体。由将胎圈钢丝堆叠和排列成多层而形成的一条或更多条胎圈钢丝帘线形成于胎体帘布层的一侧或两侧。一层或更多层胎圈填充膜设置在胎圈钢丝帘线之间，胎体帘布层的一端缠绕至少一条胎圈钢丝帘线。胎体帘布层的缠绕端位于相邻的胎圈钢丝帘线之间，或位于轴向最外侧的胎圈钢丝帘线的旁边。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明大体涉及一种没有胎体的卷起的充气轮胎，更具体地，涉及一种充气轮胎，其中胎体与胎圈的排列结构和构造得到了改进，从而提高了充气轮胎的胎圈的安全性和耐久性。

背景技术

通常充气轮胎要求其胎圈被加固以耐受高载荷。这是因为，作用到充气轮胎上的压力在胎圈部分和轮辋之间的分界面上是最高的。

图1为示出了现有的充气轮胎的胎圈的部分剖视图。如图1所示，现有的充气轮胎包括胎面1、胎侧2以及胎圈3。每个胎圈3包括：胎圈芯31和位于胎圈芯31上的胎圈填充物32。胎体4围绕胎圈芯31而卷起，钢制胎圈包布41和尼龙包布42沿轴向设置于胎体4的卷起的外侧。由于高硬度钢制材料与橡胶接触，从而发生非常高的应力集中，所以胎体4的卷起边缘有发生爆裂的风险，且在轮胎运转过程中，由于弯曲和拉伸动作而导致胎圈的脱层。

已经提出另一种类型的胎体加固结构，其中，在胎圈之间设置高强度橡胶，在每个该胎圈中，胎圈钢丝设置为以堆叠体61的形式在其横截面中具有两列或更多列，并且胎体4的一端位于胎圈钢丝之间，如图2所示，从而在不被卷起的情况下紧固胎体4。

然而，由于这种类型的轮胎用于紧固胎体的侧面硬度不充分，所以需要在耐久性方面进行改进。

发明内容

本发明的至少一个典型的实施例是为了提供一种充气轮胎，其中胎圈包括胎圈钢丝帘线，在该胎圈钢丝帘线中胎圈钢丝设置为堆叠体的形式，其中胎体的一端在胎圈钢丝帘线之间缠绕，由此胎体的端部可被牢固地支撑和保持，并且胎圈的硬度能够得到加强，从而提高了胎圈的安全性和耐久性。

本发明的至少一些典型的实施例是为了提供一种充气轮胎，包括改进的胎圈，其中胎体能够保持最适宜的形状，并且胎圈的用于保持胎体的力和针对车轮的轮辋的压缩可以增加，并且提供制造该充气轮胎的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种充气轮胎，包括：胎面、胎侧以及包括至少一层胎体帘布层的胎体；其中，通过将胎圈钢丝堆叠和排列成多层而形成的一条或更多条胎圈钢丝帘线形成于胎体帘布层的一侧或两侧，一层或更多层胎圈填充膜设置在胎圈钢丝帘线之间，胎体帘布层的一端缠绕该一条或更多条胎圈钢丝帘线，并且胎体帘布层的缠绕端位于相邻的胎圈钢丝帘线之间，或者位于轴向最外侧的胎圈钢丝帘线的旁边。

胎体帘布层可以从轮胎的轴向内侧朝向轮胎的轴向外侧缠绕胎圈钢丝帘线，或者从轮胎的轴向外侧朝向轮胎的轴向内侧缠绕胎圈钢丝帘线。胎体可以包括两层或更多层胎体帘布层，且胎圈钢丝帘线可以包括两列或更多列胎圈钢丝帘线。当胎体包括两层或更多层胎体帘布层时，该两层或更多层胎体帘布层的每一端可以分别缠绕不同的胎圈钢丝帘线。

根据本发明的一个方面，提供了一种制造充气轮胎的方法，该方法包括：将内衬橡胶、粘结橡胶、以及第一个第二胎圈填充膜顺序堆叠成为环面结构；将胎体帘布层置于或接合于第一个第二胎圈填充膜的顶部，以使胎体帘布层具有缠绕第一胎圈钢丝帘线的部分；将第一胎圈填充膜置于胎体帘布层上，并且卷绕该第一胎圈钢丝帘线三次或更多次；将第二个第一胎圈填充膜置于已卷绕的第一胎圈钢丝帘线的轴向外侧，并且使胎体帘布层缠绕第一胎圈钢丝帘线，以使胎体帘布层的缠绕端位于相邻的胎圈钢丝帘线之间，或位于轴向最外侧的胎圈钢丝帘线的旁边；以及将第三个第一胎圈填充膜置于已缠绕的胎体帘布层上，卷绕第二胎圈钢丝帘线三次或更多次，然后放置第二个第二胎圈填充膜。

附图说明

通过以下具体描述结合附图，能够更清楚地理解本发明的以上以及其它目的、特征和优点，其中：

图1为示出现有的充气轮胎的概略剖视图；

图2为示出胎体未卷起的现有的充气轮胎的概略剖视图；

图3为示出了根据本发明的一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的概略剖视图；

图4为示出了根据本发明的一个典型实施例的充气轮胎的胎圈制备方法的概略示意图；

图5为示出了根据本发明的另一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的概略剖视图；

图6为示出了根据本发明的另一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的制造方法的概略示意图；

图7为示出了根据本发明的又一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的概略剖视图；

图8为示出了根据本发明的又一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的制造方法的概略示意图；

图9为示出了根据本发明的再一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的概略剖视图；

图10为示出了根据本发明的再一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的制造方法的概略示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图具体地描述本发明的典型实施例。

本文所用的术语“帘线”是指单条丝线或集合体，比如多条丝线、捻绕的缆线或相当的集合体。

本文所用的术语“胎圈”是指能将轮胎围绕车轮的轮辋进行安装的轮胎部件。

本文所用的术语“胎圈钢丝帘线”是指一组帘线，其中通过将橡胶盖于金属线的顶部而形成的胎圈钢丝以堆叠体的形式设置，且沿轮胎的圆周方向设置。尽管这些帘线最好由金属制成，它们的一些或全部也可以由织物材料或其它材料制成。

本文所用的术语“胎圈填充膜”是指形成为薄片的胎圈填充橡胶。胎圈填充膜的厚度范围可以为1.5mm～2.0mm。

本文所用的术语“圆周方向”是指垂直于轴向、沿圆形胎圈表面的外周延伸的方向。

本文所用的术语“轴向”和“轴向地”是指平行于轮胎旋转的轴线的方向。

本文所用的术语“内侧”是指“朝向轮胎的内部”。

本文所用的术语“外侧”是指“朝向轮胎的外部”。

在本发明的说明书中，术语“胎体”和“胎体帘布层”在单层帘布层胎体的情况下可以互换使用。

图3为示出了根据本发明的一个典型实施例的充气轮胎的胎圈的概略剖视图；图4为示出了根据图3的本发明的一个典型实施例的充气轮胎的胎圈制造方法的概略示意图。

参考图3，根据本典型实施例的充气轮胎包括胎面10、胎侧20、以及包括至少一层胎体帘布层的胎体103。通过将胎圈钢丝堆叠成多层而形成的一条或更多条胎圈钢丝帘线105、108形成于胎体帘层的一侧或两侧。一层或更多层填充膜106、107设置于胎圈钢丝帘线之间。

胎体可以由至少一层胎体帘布层构成，所述至少一层胎体帘布层从胎面部分延伸通过胎侧部分直到胎圈部分。胎体帘布层103的一端缠绕一条或更多条胎圈钢丝帘线105。胎体帘布层的缠绕端Tu被构造为位于相邻的胎圈钢丝帘线105和108之间，或位于轴向最外侧的胎圈钢丝帘线的旁边。也就是说，根据本典型实施例的轮胎被构造为胎体103的端部缠绕胎圈钢丝帘线105，从而该缠绕端Tu位于相邻胎圈钢丝帘线105和108之间并被紧固。因此，在将空气注入轮胎时，胎圈和轮辋通过压缩力紧密接触，由此胎体103的缠绕端Tu被压缩力再次紧固。

在本典型实施例中，构成胎体103一部分的胎体帘布层不限于单层帘布层，并且可以包括两层或更多层的胎体帘布层。每条胎圈钢丝帘线105、108也可以包括两列或更多列的胎圈钢丝帘线。

在根据本典型实施例的轮胎中，缠绕端Tu可以缠绕胎圈钢丝帘线105，并且缠绕端Tu的上缘可以形成为与胎圈钢丝帘线105的上缘齐平或比后者略高。胎体帘布层103的缠绕端Tu的长度可以大于或等于10mm。

胎体帘布层103的端部可以从轮胎的轴向内侧朝向轮胎的轴向外侧缠绕胎圈钢丝帘线105，或者从轮胎的轴向外侧朝向轮胎的轴向内侧缠绕胎圈钢丝帘线105。

当胎体包括两层或更多层的胎体帘布层时，所述两层或更多层的胎体帘布层的每一端可以分别缠绕不同的胎圈钢丝帘线。在此情况下，每层胎体帘布层的缠绕方向相对于轮胎的轴向方向可以相同或不同。

当所述两层或更多层的胎体帘布层的每一端沿相对于轴向为不同的方向分别缠绕不同的胎圈钢丝帘线时，一层胎体帘布层的一端可以从轮胎的轴向内侧朝向轮胎的轴向外侧缠绕一条胎圈钢丝帘线，另一层胎体帘布层的一端可以从轮胎的轴向外侧朝向轮胎的轴向内侧缠绕另一条胎圈钢丝帘线。

第一胎圈填充膜106、107位于胎圈钢丝帘线105和108之间，第一胎圈填充膜104、106位于轴向内侧的胎圈钢丝帘线105的两侧。第二胎圈填充膜109位于轴向外侧的胎圈钢丝帘线108的轴向外侧。

图5示出了根据本发明的另一个典型实施例的轮胎，其包括单层胎体帘布层204和两列胎圈钢丝帘线206、209。

参考图5，胎体204从轮胎的轴向内侧朝向轮胎的轴向外侧缠绕第一胎圈钢丝帘线206，而第二胎圈钢丝帘线209卷绕于缠绕端Tu的轴向外侧，该缠绕端Tu缠绕第一胎圈钢丝帘线206，从而形成支撑并保持胎体204的结构。

同时，再次参考图5，第一胎圈填充膜205、207和208位于胎圈钢丝帘线206、209之间和第一胎圈钢丝帘线206的两侧，而第二胎圈填充膜203位于胎体帘布层204的轴向内侧上，且另一第二胎圈填充膜210位于轴向最外侧的胎圈钢丝帘线209的轴向外侧。

参考图7，根据本发明的又一典型实施例的轮胎包括：单层胎体帘布层306和两列胎圈钢丝帘线304、308。在该轮胎中，胎体306插入于第一胎圈钢丝帘线304与第二胎圈钢丝帘线308之间并且缠绕轴向外侧的胎圈钢丝帘线308，胎体306的缠绕端位于轴向外侧的胎圈钢丝帘线308的旁边。第一胎圈填充膜305、307位于胎体306的两侧、胎圈钢丝帘线304和308之间，而第一胎圈填充膜307、309位于轴向外侧的胎圈钢丝帘线308的两侧。第二胎圈填充膜303位于轴向内侧的胎圈钢丝帘线304的轴向内侧，而另一个第二胎圈填充膜310位于胎体306的缠绕端的轴向外侧。

参考图9，根据本发明的再一典型实施例的轮胎包括：单层胎体帘布层406和三列胎圈钢丝帘线404、408和411。在该轮胎中，胎体406缠绕三列胎圈钢丝帘线中的轴向中间的胎圈钢丝帘线408，并且胎体406的缠绕端位于轴向中间的胎圈钢丝帘线408和轴向外侧的胎圈钢丝帘线411之间。第一胎圈填充膜407、409位于轴向中间的胎圈钢丝帘线408的两侧，并且另一个第一胎圈填充膜410位于轴向外侧的胎圈钢丝帘线411的轴向内侧。第二胎圈填充膜403、405位于轴向内侧的胎圈钢丝帘线404的轴向内侧和轴向外侧，另一个第二胎圈填充膜412位于轴向外侧的胎圈钢丝帘线411的轴向外侧。

第一胎圈填充膜104、106、107、205、207、208、305、307、309、407、409和410可以具有大于或等于80的邵氏A硬度值、大于或等于60Mpa的10％模量值、以及大于或等于90Mpa的50％模量值。第二胎圈填充膜109、203、210、303、310、403、405和412可以具有小于或等于80的邵氏A硬度值、小于或等于60Mpa的10％模量值、以及小于或等于90Mpa的50％模量值。

根据本发明的一个典型实施例的充气轮胎还可在与轴向最外侧的胎圈钢丝帘线相邻的第二胎圈填充膜的轴向外侧包括橡胶加固层110、211、311或413，其包括橡胶加强筋(stiffener)。

每个第一和第二胎圈填充膜可以具有三角形横截面轮廓，宽度从胎圈基部朝向相应的胎圈填充膜的边缘逐渐变小。

本发明的另一方面涉及一种制造充气轮胎的方法，更具体地，涉及一种制造胎圈的方法。根据本发明的一个典型实施例的充气轮胎的制造方法参考图6进行说明。

当通过本典型实施例的方法制造轮胎时，将内衬橡胶201和粘合橡胶202顺序堆叠成为环面结构，将第一个第二胎圈填充膜203堆叠其上，设置或接合胎体204的帘布层从而胎体204的帘布层可以具有沿圆周方向的一个恒定的每英寸帘数(EPI)，并且缠绕第一胎圈钢丝帘线206的端部的长度可以大于或等于10mm。随后，将第一胎圈填充膜205置于胎体204的顶部，将第一胎圈钢丝帘线206卷绕三次或更多次，将第二个第一胎圈填充膜207置于已卷绕的第一胎圈钢丝帘线206的轴向外侧，然后使胎体204缠绕第一胎圈钢丝帘线206。在此情况下，胎体204进行缠绕从而使胎体帘布层的缠绕端置于相邻的胎圈钢丝帘线206和209之间。将第三个第一胎圈填充膜208置于已缠绕的胎体204上，将第二胎圈钢丝帘线209卷绕三次或更多次，以及将第二个第二胎圈填充膜210置于第二胎圈钢丝帘线209的顶部，从而形成胎圈。必要时，包括橡胶加强筋的橡胶紧固层211可以额外地置于第二胎圈填充膜210的顶部。

图4、图8和图10以概略示意图的形式示出了根据本发明的其它典型实施例的连续形成轮胎的胎圈芯的方法。尽管这些方法因相应轮胎各层的构造不同而相互不同，但是它们彼此相同之处在于，使胎体103、306或406缠绕两侧设置有胎圈填充膜的胎圈钢丝帘线之一，然后设置另一种类型的胎圈填充膜的步骤是以相同的方式进行的。可以包括三层或更多层的第一胎圈填充膜205、207和208；305、307和309；或407、409和410，也可以包括两层或更多层的第二胎圈填充膜203和210；303和310；或403、405和412。

相比于现有的胎体卷起型轮胎，根据本发明的各种典型实施例的轮胎能够减轻由胎体和橡胶的形变导致的损害，并且因此对防止在胎圈部分发生的胎圈问题中的胎圈脱层做出了很高的贡献，从而提高了轮胎的安全性和耐久性。

根据本发明的各种典型实施例的轮胎被如此构造，使得胎体的一端在胎圈钢丝帘线之间缠绕，其中胎圈钢丝以堆叠体的形式以多层排列，从而胎体的端部可以得到牢固的支撑和保持，从而提高了胎圈的稳定性和耐久性。

尽管通过本发明的具体实施例详细介绍了本发明，但这仅仅是为了示例说明。可以理解在不背离本发明的宗旨和范围的前提下，可以对其进行各种修改和变动。因此，本发明的范围并不限于以上实施例，而是应该仅被所附的权利要求所限定。

Claims (3)

1.一种制造充气轮胎的方法，包括：

将内衬橡胶、粘结橡胶、以及第一个第二胎圈填充膜顺序堆叠成为环面结构；

将胎体帘布层置于或接合于所述第一个第二胎圈填充膜的顶部，以使所述胎体帘布层具有缠绕第一胎圈钢丝帘线的部分；

将第一胎圈填充膜置于所述胎体帘布层上，并且卷绕所述第一胎圈钢丝帘线三次或更多次；

将第二个第一胎圈填充膜置于已卷绕的所述第一胎圈钢丝帘线的轴向外侧，并且使所述胎体帘布层缠绕所述第一胎圈钢丝帘线，以使所述胎体帘布层的缠绕端位于相邻的胎圈钢丝帘线之间，或位于轴向最外侧的胎圈钢丝帘线的旁边；以及

将第三个第一胎圈填充膜置于已缠绕的所述胎体帘布层上，卷绕第二胎圈钢丝帘线三次或更多次，然后放置第二个第二胎圈填充膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一胎圈填充膜包括三层或更多层第一胎圈填充膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二胎圈填充膜包括两层或更多层第二胎圈填充膜。