專利名稱：用于充氣輪胎的加強(qiáng)胎帶結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎的現(xiàn)有技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及輪胎內(nèi)的加強(qiáng)層，它們被安置來(lái)改善輪胎的錐度。
許多徑向充氣輪胎被構(gòu)造成帶有至少兩條加強(qiáng)胎帶，并且被設(shè)置在輪胎的胎面和胎體之間。通常，這些胎帶是用以相對(duì)于輪胎的圓周面介于15°和45°之間的角度交叉的簾線予以加強(qiáng)的。雖然加強(qiáng)簾線的這種十字形設(shè)計(jì)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但它還是會(huì)使充氣輪胎產(chǎn)生側(cè)向力。換句話說(shuō)，當(dāng)輪胎沿直線向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，某種力會(huì)作用在垂直于輪胎方向的方向上，從而導(dǎo)致車(chē)輛偏離其預(yù)行進(jìn)的路線。
在輪胎工業(yè)中眾所周知的側(cè)向力的一個(gè)因素是“錐度(conicity)”。錐度可以這樣來(lái)近似地理解，設(shè)想一個(gè)錐形的輪胎，由于其錐形，它傾向于在非直線方向滾動(dòng)。
輪胎的設(shè)計(jì)者長(zhǎng)期以來(lái)一直尋求減小或控制小客車(chē)徑向輪胎的錐度大小。其他的設(shè)計(jì)者已經(jīng)發(fā)明了針對(duì)非錐度的輪胎性能參數(shù)的加強(qiáng)胎帶。
在授予Uemura的美國(guó)專利5164028中，胎帶用一個(gè)設(shè)置在其間的橡膠減震層隔開(kāi)。這種設(shè)計(jì)意欲改善駕駛的舒適性和行駛噪聲，同時(shí)保持胎帶的圓周剛度。
在授予Alban的美國(guó)專利3842885中，彈性體材料的第一和第二料層用一條相對(duì)于這兩層具有較高彈性模量的材料制成的薄材隔開(kāi)。例如，文中說(shuō)料層是彈性體，說(shuō)薄材是金屬，例如不銹剛或鋁。
在美國(guó)專利3945421、4691752、5014762和5186773中還公開(kāi)了其他胎帶的設(shè)計(jì)形式。
關(guān)于控制或降低輪胎的錐度方面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的其他改進(jìn)也是希望的。而且，還希望有制造方法，該方法使得這種改進(jìn)的輪胎能夠以高質(zhì)量和低成本的方式加工。
本發(fā)明提供了一種用于充氣輪胎的改進(jìn)的加強(qiáng)胎帶結(jié)構(gòu)，該加強(qiáng)胎帶結(jié)構(gòu)特別適用于改善這種輪胎的錐度。另外，還提供了一種以低成本及簡(jiǎn)單方式制造高質(zhì)量加強(qiáng)胎帶結(jié)構(gòu)的新穎制造方法。
熟悉本發(fā)明所涉及的現(xiàn)有技術(shù)的人在閱讀和理解了下面的詳細(xì)說(shuō)明后就會(huì)獲知本發(fā)明的其他好處和優(yōu)點(diǎn)。
充氣輪胎的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括一條用多個(gè)大致平行的外簾線加強(qiáng)的外胎帶。外胎帶具有一個(gè)第一部分和一個(gè)第二部分。第一部分處在外簾線的中心線和一個(gè)第一表面之間。第二部分介于外簾線的中心線和一個(gè)第二表面之間。第一部分具有較第二部分的厚度T2大的厚度T1。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的內(nèi)容，T1約為T(mén)2的133％。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面的內(nèi)容，外胎帶的第一部分是在外胎帶的第二部分的徑向內(nèi)側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面的內(nèi)容，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)還包括一條用多條大致平行的內(nèi)簾線加強(qiáng)的內(nèi)胎帶。內(nèi)胎帶具有一個(gè)第三部分和一個(gè)第四部分。第三部分處在內(nèi)簾線的中心線和一個(gè)第三表面之間，而第四部分介于內(nèi)簾線的中心線和一個(gè)第四表面之間。第四部分具有較第三部分的厚度T3小的厚度T4。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的內(nèi)容，T4約為T(mén)3的75％。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的內(nèi)容，充氣輪胎的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括一條外胎帶，一條內(nèi)胎帶，和一層中間層。外胎帶和內(nèi)胎帶都是用多條大致平行的簾線加強(qiáng)的。該中間層具有一個(gè)厚度并介于外胎帶和內(nèi)胎帶之間。中間層的厚度介于0.010英寸(0.025厘米)和0.020英寸(0.051厘米)之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的內(nèi)容，一種制造輪胎加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方法包括成形一條外胎帶，使得外胎帶中的外簾線相對(duì)于外胎帶的厚度偏心借此形成外胎帶的一個(gè)厚的部分和一個(gè)薄的部分。接著，成形一條內(nèi)胎帶，使得內(nèi)胎帶中的內(nèi)簾線相對(duì)于內(nèi)胎帶的厚度偏心，借此形成內(nèi)胎帶的一個(gè)厚的部分和一個(gè)薄的部分。最后，將外胎帶和內(nèi)胎帶安置成使每條胎帶的厚的部分相互毗鄰。
熟悉現(xiàn)有技術(shù)的人在閱讀和理解了下面的詳細(xì)說(shuō)明后就會(huì)獲知本發(fā)明的其他好處和優(yōu)點(diǎn)。
輪胎的“高寬比”意指截面高度與截面寬度之比。
“軸向(的)”和“軸向地”此處用來(lái)指平行于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的線或方向。
“圓周(的)”意指沿垂直于軸向方向的環(huán)形胎面的表面的圓周延伸的線或方向。
“簾線角”意指從輪胎的平面圖上看簾線從左側(cè)或右側(cè)以銳角穿過(guò)赤道面(EP)，該銳角是由簾線相對(duì)于赤道面形成的。如果簾線不穿過(guò)赤道面，則“簾線角”意指簾線相對(duì)于簾布層中的圓周線形成的銳角。圓周線通過(guò)測(cè)定“簾線角”的那一點(diǎn)，并處在平行于赤道面的平面內(nèi)。未通過(guò)赤道面的簾線的左或右取向是由這樣的取向確定的，即簾線在保持在輪胎內(nèi)的同時(shí)延伸穿過(guò)這樣的平面。
“赤道面(EP)”意指垂直于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和通過(guò)其胎面的中心的平面。
“接地面積”意指在零速度和額定荷載和壓力下輪胎胎面與一個(gè)平展的表面接觸的接觸印痕或面積，包括由溝槽以及胎面單元占據(jù)的面積。
“側(cè)向(的)”意指軸向方向。
“徑向(的)”和“徑向地”用來(lái)指徑向指向或背離輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向。
本發(fā)明在某些部件和部件的某種結(jié)構(gòu)形式方面采取實(shí)際的形式，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例將在說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)地描述和在形成本發(fā)明的一部分的附圖中示出，其中

圖1是結(jié)合有本發(fā)明的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的輪胎的剖視圖。
圖2是沿通過(guò)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面截取的現(xiàn)有技術(shù)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖3是沿通過(guò)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面截取的本發(fā)明的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖4是沿通過(guò)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面截取的本發(fā)明的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的示意剖視圖。
在附圖中，同樣的標(biāo)號(hào)在這幾個(gè)視圖中用來(lái)標(biāo)示同樣的部件或部分。
參見(jiàn)圖1，輪胎10具有一個(gè)在一對(duì)環(huán)形沿口14之間延伸的徑向簾布層12。在該較佳實(shí)施例中，輪胎10具有兩個(gè)簾布層。胎壁16從其內(nèi)含有沿口14的沿口部分18徑向向外延伸到接地胎面部分20上。輪胎10在胎冠區(qū)域用一個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24加強(qiáng)。
參見(jiàn)圖2，圖中示出了一個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24位于簾布層12和胎面部分20之間。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24具有至少由平行的簾線30、32構(gòu)成的兩層料層或帶狀簾布26、28，它們是編織的或未編織的、設(shè)置在胎面20下面、未錨固到沿口14上并具有相對(duì)于輪胎10的赤道面(EP)且范圍介于15°至35°之間的左和右簾線角。在所示實(shí)施例中，包繞條帶40包繞著外胎帶26的側(cè)邊42、44。除此之外，膠質(zhì)條帶50靠近內(nèi)胎帶28的側(cè)邊52、54設(shè)置。諸如包繞條帶40和膠質(zhì)條帶50的特征可以根據(jù)輪胎設(shè)計(jì)者的喜好與本發(fā)明一起采用。已經(jīng)想到的其他設(shè)計(jì)包括在每條胎帶26、28上未包括有膠質(zhì)條帶50和包括特別寬的膠質(zhì)條帶50。
參見(jiàn)圖2-4，現(xiàn)將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。如圖2中可見(jiàn)的那樣，在現(xiàn)有技術(shù)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24中，簾線30、32基本上被定心于相應(yīng)的胎帶26、28的厚度的中心。雖然示出胎帶26、28偏離了一個(gè)夸大的距離以便幫助理解本發(fā)明，但是，外胎帶26的第一表面86實(shí)際上是緊挨著并接觸著內(nèi)胎帶28的第三表面90。因此，包含外胎帶中簾線30的平面和包含內(nèi)胎帶中簾線32的平面之間的距離由兩個(gè)平面之間的彈性體材料的量所決定。此距離等于含有簾線30的平面和外胎帶26的第一表面86之間的距離和含有簾線32的平面和內(nèi)胎帶28的第三表面90之間的距離之和。
此種量度對(duì)于有關(guān)錐度的良好的輪胎特性是重要的。人們已知簾線30、32的相應(yīng)層的中心線之間的距離對(duì)輪胎的錐度起主要的作用。
參見(jiàn)圖3，圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。不同視圖中所示出的類似的零件用同樣的標(biāo)號(hào)標(biāo)示。
比較圖2和圖3所示的實(shí)施例可以看出，唯一的不同之處在于在外胎帶26的第一表面86和內(nèi)胎帶28的第三表面90之間設(shè)置了一個(gè)中間層70。最好是，中間層70未進(jìn)行加強(qiáng)，但只是用橡膠或其他合適的彈性體制成的，并且其厚度介于0.010英寸(0.025厘米)和0.020英寸(0.051厘米)之間。在該較佳實(shí)施例中，中間層70等于0.015英寸(0.038厘米)。中間層70的尺寸可以根據(jù)所述輪胎10的大小加以變化。中間層70的厚度應(yīng)該介于胎帶26、28的厚度的25％至50％之間。
結(jié)合進(jìn)圖3所示加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24的實(shí)施例的輪胎在操縱評(píng)估方面的性能很好并且測(cè)得較低的錐度。例如，曾進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)測(cè)定P235/75R15尺寸的Goodyear Wrangler AT輪胎的錐度。這種類型和尺寸的正規(guī)生產(chǎn)的輪胎具有圖2所示的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24的特征，并且外胎帶26每偏心1毫米一般會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致大小介于13磅(5.9公斤)和14磅(6.4公斤)之間的力的錐度。當(dāng)輪胎的設(shè)計(jì)變成圖3所示的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)24時(shí)，外胎帶26每偏心1毫米，錐度所導(dǎo)致的力會(huì)減小到7.3磅(3.3公斤)。
雖然圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)證明是有效的，圖4中示出的也是較佳實(shí)施例。圖3所示實(shí)施例的缺點(diǎn)之一是中間層70所代表的附加零件。這個(gè)附加的零件要求輪胎制造工藝中有一個(gè)附加的步驟，以及為制造它、儲(chǔ)存它和對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)等所伴隨有的附加的制造成本。在圖4所示的實(shí)施例中，當(dāng)外胎帶26上輪壓機(jī)成形、擠壓成形、或用其他的方法成形時(shí)，實(shí)際上中間層70一半的厚度已加到外胎帶26的第一表面86上，而中間層70的另一半的厚度已加到內(nèi)胎帶28的第三表面90上。更具體地說(shuō)，請(qǐng)繼續(xù)參見(jiàn)圖4，外胎帶26用多條大致平行的外簾線30予以加強(qiáng)。外胎帶26具有一個(gè)第一部分74和一個(gè)第二部分76。第一部分74處在外簾線30的中心線和該第一表面86之間。第二部分76介于外簾線30的中心線和該第二表面88之間。
類似地，在內(nèi)胎帶28中，一個(gè)第三部分78處在內(nèi)簾線32的中心線和該第三表面90之間。第四部分80介于內(nèi)簾線32的中心線和該第四表面92之間。
第一部分74的厚度T1大于第二部分76的厚度T2。厚度T1介于T2的110％至150％之間，最好是T2的約133％。
第四部分80具有較第三部分78的厚度T3小的厚度T4。厚度T4介于T3的50％至90％之間，最好是T3的約75％。
在尺寸為P235/75R15的Goodyear Wrangler AT輪胎中，第一部分74和第三部分78的厚度T1和T3分別等于0.032英寸(0.08厘米)，而第二部分76和第四部分80的厚度T2和T4分別等于0.024英寸(0.06厘米)。
上面已參照一個(gè)較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。顯而易見(jiàn)，在閱讀和理解了此說(shuō)明書(shū)后，可以想出各種變更例和替換例。在這些變更例和替換例落入所附權(quán)利要求書(shū)或其等同物的范圍內(nèi)的情況下，包括所有這些變更例和替換例。
權(quán)利要求
1.一種用于充氣輪胎的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有一條外胎帶，所述外胎帶是用多條大致平行的外簾線加強(qiáng)的，所述外胎帶具有一個(gè)第一部分和一個(gè)第二部分，所述第一部分處在所述外簾線的中心線和一個(gè)第一表面之間，所述第二部分介于所述外簾線的中心線和一個(gè)第二表面之間，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的特征在于，所述第一部分具有較所述第二部分的厚度T2大的厚度T1。
2.如權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于T1介于T2的約110％和150％之間。
3.如權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于T1約為T(mén)2的133％。
4.如權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一部分是在所述第二部分的徑向內(nèi)側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)還包括一條內(nèi)胎帶，所述外胎帶的所述第一部分介于所述內(nèi)胎帶和所述外簾線之間。
6.如權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)還包括一條內(nèi)胎帶，所述內(nèi)胎帶是用多條大致平行的內(nèi)簾線加強(qiáng)的，所述內(nèi)胎帶具有一個(gè)第三部分和一個(gè)第四部分，所述第三部分處在所述內(nèi)簾線的中心線和一個(gè)第三表面之間，而所述第四部分介于所述內(nèi)簾線的中心線和一個(gè)第四表面之間，所述第四部分具有較所述第三部分的厚度T3小的厚度T4。
7.如權(quán)利要求6所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于T4介于T3的約50％和90％之間。
8.如權(quán)利要求6所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于T4約為T(mén)3的75％。
9.如權(quán)利要求6所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第三部分位于所述第四部分的徑向外側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)邊緣零件，所述邊緣零件包繞在所述外胎帶的一個(gè)邊緣上。
全文摘要
一種充氣輪胎的非對(duì)稱加強(qiáng)胎帶結(jié)構(gòu)，它包括外胎帶和內(nèi)胎帶，都用多條大致平行的簾線加強(qiáng)。外帶有介于簾線中心線和第一表面間的第一部分(厚度T1)和介于該中心線和第二表面間的第二部分(T2)。T1介于T2的110％和150％間。內(nèi)帶有介于簾線中心線和第三表面間的第三部分(厚度T3)和介于該中心線和第四表面間的第四部分(厚度T4)，T4介于T3的50％和90％間。簾線在胎帶內(nèi)的取向使得它們比對(duì)稱胎帶分得稍開(kāi)一些，這會(huì)減小輪胎的錐度。
文檔編號(hào)B60C9/20GK1140137SQ9610411
公開(kāi)日1997年1月15日 申請(qǐng)日期1996年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月6日
發(fā)明者G·S·約翰寧, B·A·哈里森, D·E·哈里森 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司