專利名稱:漏氣保用低壓全路面車輛(atv)輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種漏氣保用低壓的、用于全路面車輛(ATV)的輪胎,該輪胎具有獨特的胎冠花紋,側(cè)壁結(jié)構(gòu)和胎邊,既使由于刺破或類似情況而使空氣漏出,它也允許該輪胎運行。本發(fā)明的輪胎可被設(shè)計來提供有限的漏氣保用能力,或可被替代地設(shè)計成沒有任何內(nèi)部氣壓地?zé)o氣壓工作。
ATV輪胎被設(shè)計來輔助配合車輛懸掛系統(tǒng)工作,因此,與直徑通常在8.0至12.00英寸之間的一般輪輞相比,該輪胎較寬和相對較高。這些輪胎有較大的空氣腔,它保持于通常低于10PSi(磅/英寸2),常常約2.9PSi的壓力,并具有相對柔和的側(cè)壁結(jié)構(gòu),它與車輛懸掛配合,起車輛的震動吸收和振動阻尼部件的作用。
這些車輛在非常粗糙的地面上工作,并由于低的充氣工作壓力,該安裝在常規(guī)輪輞上的ATV輪胎易變得在急轉(zhuǎn)彎運行中發(fā)生脫落。在諸如輪胎被刺破的無充氣條件中,更多的問題是胎邊趨于脫落。
Sumitomo橡膠生產(chǎn)廠的Eiji Nakaski考慮到這種情況,并發(fā)明了用于ATV車輛的漏氣保用輪胎和輪輞總成,在美國專利4940069和5186772中描述的這種輪胎具有胎邊的徑向和軸向向內(nèi)的突出物。該突出物適于裝配在輪輞上的凸起上,并嵌入在輪輞上的凸起的徑向向內(nèi)的凹陷處或溝槽。這種裝配無需在通常工作中空氣充漲的輔助,也能使該胎邊保持在特殊的輪輞上。
在使用Nakaski的已有技術(shù)的輪胎時除了顯然需要特殊的輪輞外,該輪胎在裝配中,更特別地拆卸和修理中,易被損壞,該突出部很容易撕裂并損壞,并且一旦損壞,該輪胎不能用作漏氣保用輪胎。另外,在漏氣保用條件下所希望的范圍是100km。
本發(fā)明公開了一種新的胎邊結(jié)構(gòu),在使用傳統(tǒng)的5°斜度的輪輞時可獲得漏氣保用功能。
帶有漏氣保用汽車輪胎的常規(guī)輪輞的使用在90年代初就首先成功地商業(yè)化,那時它在美國專利5368082中公開,并于1994年11月29授權(quán)給Thomas Oare等。該汽車漏氣保用輪胎用一特殊的胎冠形狀和一非常低的形狀比例胎體,來實現(xiàn)該所需的漏氣保用結(jié)果。由于短的橫向高度和相對高的載荷要求,在承載下該輪胎的變形被大大地限制了。本發(fā)明有特殊的不同設(shè)計約束,其中ATV輪胎的形狀比例通常為50%至100%,提供一很高的側(cè)壁橫截面高度(SH),它也必須足以柔和以變形約1英寸,起輔助ATV車輛的基本車輛懸掛吸收振動的作用。每個ATV車輪位置的最大載荷比汽車低,通常低于500磅/輪胎,而前述汽車輪胎有一約大于1000磅的最小載荷狀態(tài)。為了更好地評價這些差別,汽車懸掛彈性系數(shù)約為200磅/英寸,其相應(yīng)的漏氣保用胎有-1000磅/英寸的彈性系數(shù)。而該ATV車輪懸掛支撐有80-100磅/英寸的彈性系數(shù),而其相應(yīng)的漏氣保用胎有160磅/英寸至200磅/英寸的彈性系數(shù)。在該ATV輪胎中,在該輪胎充漲或無充氣工作時,如果該漏氣保用輪胎的彈性系數(shù)太高,駕駛員將感到駕駛很生硬并難以操縱。本發(fā)明考慮到這種ATV設(shè)計約束,并提出一新穎的輪胎結(jié)構(gòu),它保持了柔軟適應(yīng)的ATV輪胎特性而不需一特殊的輪輞,同時具有優(yōu)良的漏氣保用特點。
一漏氣保用低壓全路面車輛的輪胎10、11被公開,該輪胎具有一環(huán)形胎冠12,該胎冠12在其徑向外面的花紋94的軸向最外位置處有一對橫向邊棱14、16,該邊棱之間的距離確定了該胎冠的寬度(TW)。該輪胎10、11具有一對環(huán)形胎邊芯線26,一該環(huán)形胎冠12徑向內(nèi)側(cè)的外胎體30。該外胎體30有一個或多個伸向并纏繞胎邊芯線26的芯線加強層38、40,一鄰近每個胎邊芯線并徑向向外伸出的彈性脊48。最好該彈性脊延伸該輪胎10、11的橫截面高度(SH)的至少25%的距離。
該外胎體30進一步包括第一對彈性嵌入件42,至少一個彈性嵌入件42從每個胎冠12的橫向邊棱14、16向每個胎邊芯線26徑向向內(nèi)延伸,并徑向和軸向向內(nèi)地終止于彈性嵌入件48的一徑向外部。
該胎冠12最好具有一系列的胎冠花紋94,它從該胎冠徑向向外伸出。在該胎冠12的中間區(qū)域13中,該花紋94由大體上橫向延伸的拉筋93連接,一個或多個拉筋93連接在周向大致對齊的胎冠花紋94上。
根據(jù)本發(fā)明的漏氣保用輪胎,具有的環(huán)形的胎邊芯線26有一大致平滑的徑向內(nèi)基面27,該內(nèi)基面27有一內(nèi)徑d和軸向?qū)挾葁。當(dāng)該輪胎10、11安裝在其預(yù)定的輪輞82上時,該胎邊芯線26與預(yù)定的輪輞有一特殊的固定關(guān)系,該輪輞如輪胎和輪輞工業(yè)標準協(xié)會所規(guī)定的那樣,能應(yīng)用在輪胎制造業(yè),并有一胎邊座81,其有寬度W、直徑(D)和有直徑(DH)的胎邊隆起80。該輪胎10、11滿足關(guān)系胎邊芯線的內(nèi)基面27的直徑d大約等于該直徑(DH),其寬度W在預(yù)定輪輞上的座81的寬度W的65%至90%范圍內(nèi),例如當(dāng)胎邊座81是0.4英寸時,該胎邊芯線26有大于0.25,至約0.36英寸的寬度W。
上述輪胎10,11有一通常在8.0至12.0英寸范圍內(nèi)的輪輞直徑,外直徑或總體直徑26英寸或更小,并且通常在小于10Psi的充氣狀態(tài)下工作,一般約2.9Psi。該輪胎有一最大截面寬度SW,它在總體直徑的25%至50%范圍內(nèi)。
在最佳實施例的輪胎11中,該外胎體包括一第二對彈性嵌入件46,它在胎冠邊棱14,16和胎邊芯線26之間徑向延伸。該第二嵌入件46位于第一對嵌入件42和至少一個胎體加強層38的徑向外面。
圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的漏氣保用ATV輪胎的一半的橫剖面視圖,并沿輪胎10徑向面切開,圖2是圖1的漏氣保用輪胎的一胎冠胎緣,一側(cè)壁和一胎邊區(qū)域的放大簡要視圖,圖3是根據(jù)本發(fā)明制造的漏氣保用ATV輪胎第二實施例的沿輪胎11徑向面切開的一半的橫剖面視圖,圖4是圖3的第二實施例的漏氣保用輪胎的一胎冠胎緣、一側(cè)壁和一胎邊區(qū)域的放大簡要視圖,圖5是根據(jù)本發(fā)明漏氣保用輪胎的胎冠的局部平面視圖,圖6是常規(guī)ATV設(shè)計輪輞的橫剖面視圖,圖7是安裝在預(yù)定輪輞82上的根據(jù)本發(fā)明的漏氣保用輪胎10,11的胎邊位置放大視圖。
“全路面車輛ATV”(All Terrin Vehicle)是任何機動越野車輛,它總體寬度為50英寸(1270mm)或更小,沒有載荷時的凈重600磅(275kg)或更小,被設(shè)計來用四個低壓輪胎行駛,具有一個駕駛員乘坐座椅和用于操縱控制的操縱桿,并且只由一位駕駛員使用而沒有乘客。寬度和重量排除了附屬件和選加件。ATV被細分為4類
G類(通用類型)ATV用于一般游覽和實用的ATV;S類(運動類型)ATV只由有經(jīng)驗駕駛員使用的ATV;U類(實用類型)ATV主要用于實用的ATV;Y類(青年類型)ATV由16歲以下駕駛者在成年人監(jiān)督下越野游覽的ATV。青年類型的ATV可進一步細分為Y-6類ATVY-6類ATV是由6歲或大一些的兒童使用的青年類型ATV。
Y-12類ATVY-12類ATV是由12歲或大一些的兒童使用的青年類型ATV。
“形狀比例”意思是其截面高度與截面寬度的比率。
“軸向”和“軸向地”是指平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。
“胎邊”或“胎邊芯線”通常指的是該輪胎的如下部分,它包括一環(huán)形拉力部件,該徑向的內(nèi)胎邊用于將輪胎保持在該輪輞上,其中輪輞由加強芯線繞著并成形,設(shè)有或沒有其他加強部件,例如胎圈包布、導(dǎo)衛(wèi)板、脊、墊片、焊邊保護板及沿口襯層。在該胎冠下的胎邊由胎冠橡膠包覆,可以有或沒有其它芯線加強的纖維部件。
“皮帶或護胎帶結(jié)構(gòu)”意思是至少兩個平行芯線的、紡織或無紡的、位于胎冠下、不錨定在胎冠上的環(huán)形層或網(wǎng)線層,并相對輪胎的徑向面有在從17°至27°范圍內(nèi)的左右兩個芯線角,并且在斜的輪胎中斜簾線層的角度為3°。
“斜簾線層輪胎”意思是在胎體中加強的芯線簾線層相對輪胎赤道面從胎邊到胎邊以約25°-65°的角度交叉延伸過該輪胎,該簾線層芯線在交替的層中以相反角度延伸。
“胎體”意思是輪胎簾線層材料和其他輪胎組份的疊層制品,切成適合于拼接,或已拼接成圓筒或螺旋管形。附加的輪胎組分可在被硫化制成模制輪胎前加入胎體。
“外胎”意思是胎體、皮帶結(jié)構(gòu)、胎邊、側(cè)壁和輪胎的其他組分,除了胎冠和冠底膠層之外,該外胎可以是新的,未硫化的橡膠或安裝有新胎冠的已硫化的橡膠。
“胎圈包布”指的是材料窄帶,它位于胎邊圍繞的外邊,保護芯線簾線層隔開輪輞,在輪輞上分開,并封閉該輪胎。
“周向的”指的是沿垂直于軸線方向的環(huán)形胎冠表面周邊延伸的方向或直線。
“芯線”指的是一種加強纖維,它被包括在輪胎中的簾線層。
“變形”指的是在給定的充氣壓力下承載輪胎截面高度的減小。
“徑向(赤道面EP)”指的是垂直于輪胎軸線并經(jīng)過胎冠中央的平面。
“接地面(footpnint)”指的是在正常載荷和壓力及零速度下胎冠充漲表面與一平面的接觸區(qū)域或接觸斑紋。
“溝槽”指的是在胎冠上的窄長的空隙,它可以直的、彎曲的或Z字形方式在胎冠上周向或橫向延伸。周向或橫向延伸的溝槽有時具有共同的部分,該“溝槽寬度”等于一溝槽或溝槽部分占據(jù)的區(qū)域,所述的寬度由這種溝槽或溝槽部分的全長分開,這樣溝槽的寬度是在其長度上的平均寬度。該溝槽的深度在胎冠周向上可以是變化的,或者一個溝槽的深度是恒定的,但與輪胎上的另一溝槽深度不同。如果這種窄的或?qū)挼臏喜叟c寬的周向溝槽相比減小了深度,它們彼此內(nèi)連接,則它們在相關(guān)的胎冠區(qū)域上構(gòu)成一個保持象凸肋特點的“輪胎拉筋”。
“內(nèi)襯”指的是在無內(nèi)胎輪胎內(nèi)表面構(gòu)成的彈性或其他材料的該層,并在輪胎內(nèi)保持充漲流體。
“橫向”指的是軸向。
“正常充氣壓力”指的是特殊設(shè)定的充氣壓力,及載荷由用于輪胎工作條件的相應(yīng)的標準組織確定。
“正常載荷”指的是特殊設(shè)定的充氣壓力,及載荷內(nèi)用于輪胎工作條件的相應(yīng)的標準組織確定。
“簾線層”指的是一由橡膠包裹平行芯線的連續(xù)層。
“徑向”和“徑向地”指的是徑向地朝向或離開輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
“徑向簾線層輪胎”指的是充氣輪胎,其中簾線層芯線從一胎邊到另一胎邊以相對輪胎的徑向(赤道)面在65°到90°之間的芯線角度延伸。
“截面高度”指的是從公稱的輪輞直徑到輪胎赤道面的外徑之間的徑向距離。
“截面寬度”指的是在輪胎被充氣到正常壓力24小時之后時,側(cè)壁外面之間且平行于輪胎軸線的最大直線距離,但沒有載荷,并且不包括由于標牌、裝飾或防護帶產(chǎn)生的側(cè)壁的增加。
“胎緣”指的是恰低于胎冠邊棱處的側(cè)壁上部分,胎冠胎緣或胎緣棱指的是靠近胎緣的胎冠部分。
“側(cè)壁”指的是在胎冠與胎邊之間的輪胎部分。
“彈性系數(shù)”指的是在給定壓力下作為負載-變形曲線斜率的輪胎剛度。
“胎冠”指的是在正常壓力和載荷下與路面接觸的輪胎部分。
“胎冠寬度”指的是在軸線方向上,即在平行于該輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的一平面上,胎冠表面的弧長。
在圖1中公開的本發(fā)明涉及一種特別適用于全路面車輛(ATV)和類似物的漏氣保用低壓輪胎10,該車輛包括,但不限于,超野游覽、公用、高爾夫車、運行的草地割草機或農(nóng)場車輛。
在本發(fā)明中使用的漏氣保用術(shù)語指的是僅僅是輪胎結(jié)構(gòu),它足夠硬來支撐車輛載荷,此時輪胎在未充氣狀態(tài)下工作,輪胎的側(cè)壁和內(nèi)表面不需任何避免壓扁的內(nèi)部裝置而不被壓扁或變形。最好地,它指的是在正常的最大靜載荷和制造廠指定的充氣壓力下,發(fā)生的偏移值的百分比為X,產(chǎn)生的截面高度變化百分比為1-X。在壓力為0Psi的相同靜載荷下,或換言之在未充氣狀態(tài)時,產(chǎn)生截面高度變位百分比至少為50%,最好1-X為75%。例如,一AT23x7-10有限漏氣保用輪胎10被充壓到4Psi,其具有不承載時的截面高度6.55英寸,當(dāng)正常承載時,將變位約0.77英寸或12%。在0Psi時,相同輪胎變位約17%,這樣,4Psi的截面高度變位值是88%,未充氣的截面高度變位值是83%。
當(dāng)支掌車輛載荷時,常規(guī)的充氣全路面輪胎在沒有充氣時壓扁在其上。
在附圖中的標號與在說明中所參照的相同,為了該發(fā)明,在圖1-7中描述了多個實施例,每個對相同部件使用相同的標號。只有輪胎的一半被繪出,相對的來繪出的半個輪胎與繪出的相同。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎10和11用重量較輕的方法實現(xiàn)一漏氣保用ATV輪胎。在圖1和3中描述的輪胎10和11是全路面低壓漏氣保用輪胎,該輪胎10和11提供有與地面接觸的胎冠部分12,它在該胎冠12的橫向邊棱14,16處終止于胎緣部分。側(cè)壁部分18,20分別從胎冠橫向邊棱14,16伸出,并分別終止于具有環(huán)形的不可拉伸胎邊芯線26的一對胎邊區(qū)域22。該輪胎10和11進一步提供有胎體加強結(jié)構(gòu)30,它從胎邊區(qū)域22經(jīng)過側(cè)壁部分18,胎冠部分12、側(cè)壁部分20延伸到胎邊區(qū)域22。胎體加強結(jié)構(gòu)30的卷邊端32,34最好分別繞過芯線26。如果輪胎10和11是無內(nèi)胎型的,該輪胎10和11可包括一常規(guī)的內(nèi)襯35,它構(gòu)成輪胎10和11的內(nèi)圓周表面。一對胎冠加強帶或護胎帶結(jié)構(gòu)36可被選擇地設(shè)置在胎冠部分12下面的胎體加強結(jié)構(gòu)30的徑向外表面上。在所描述的特定實施例中,每個護胎帶結(jié)構(gòu)36包括兩個斷開的護胎帶簾線層50、51,并且其芯線相對輪胎的中間周向中央平面傾斜約63°角。
護胎帶簾線層50的芯線被設(shè)置在與中間周向中央平面相對的方向上,并形成護胎帶簾線層的芯線。然而,如果用于ATV輪胎上,該帶或護胎帶結(jié)構(gòu)36可包括任何數(shù)量任何所需構(gòu)造的該帶或護胎帶簾線層并且其芯線可以任何角度設(shè)置。帶或護胎帶結(jié)構(gòu)36提供了在該帶寬度上的橫向剛度,有助于在輪胎在未充氣狀態(tài)下工作時將胎冠上升減到最小,并提供阻止被刺破。在所描述的實施例中,它可由尼龍或類似的聚合材料制造帶或護胎帶50,51的芯線來實現(xiàn)。
必須懂得一個帶或護胎帶結(jié)構(gòu)的應(yīng)用對乘座和操縱有不利的效果,并由此在許多申請中對特殊ATV車輛來講這種特性的使用可能是不良的。此外,這些帶或護胎帶結(jié)構(gòu)用在前輪胎或后輪胎可能是有利的,但不能同時用在前輪胎和后輪胎。輪胎制造專業(yè)的技術(shù)人員很容了解到何時這種部件可被應(yīng)用,和何時應(yīng)避免。
在圖1和2中所描述的第一實施例輪胎顯示了胎體加強結(jié)構(gòu)30,它具有至少一個加強簾線層結(jié)構(gòu)38。該加強簾線層結(jié)構(gòu)38具有至少一個用于徑向簾線層輪胎的芯線41的簾線層,該芯線41相對赤道面定位成在65°至90°范圍內(nèi)的傾斜角,而且用于一偏壓輪胎的該結(jié)構(gòu)38具有至少兩個芯線41的簾線層,每個相鄰層的芯線相等,但相對于輪胎赤道面相對傾斜的角度范圍為25°至65°。
如在圖1和2中進一步描述的,該加強簾線層結(jié)構(gòu)38有卷起的端32,它們繞過胎邊芯線26。該卷起端徑向終止于胎邊芯線26的上方。在鄰近輪胎10最大截面寬度的徑向位置處,該簾線層38的卷起端32終止于該輪胎的正常輪輞直徑上方的一徑向距離E處。在最佳實施例中,卷起端32位于距最大截面寬度的徑向位置的輪胎截面高度SH的30%內(nèi),最好終止于徑向最大截面寬度H和正常輪輞直徑D之間一半的位置上。
圖3和4的第二實施例輪胎11描述了一胎體加強結(jié)構(gòu)30,它包括至少兩個加強簾線層結(jié)構(gòu)38,40。在所描述的特定實施例中,提供有第一徑向內(nèi)加強簾線層結(jié)構(gòu)38和第二徑向外加強簾線層結(jié)構(gòu)40,每個簾線層結(jié)構(gòu)38,40包括至少一層平行芯線41。對于徑向簾線層胎體,該加強簾線層結(jié)構(gòu)38,40的芯線41相對輪胎11的中間環(huán)形(周向)中央平面CP或赤道面傾斜至少65°,而在一偏壓輪胎結(jié)構(gòu)中,芯線41在25°至65°范圍內(nèi)傾斜。在該特定實施例中,芯線41相對中間環(huán)形中央平面CP傾斜偏向角約62°,相鄰的層相同或相對定位,圖1-4的芯線41可用通常制造芯線加強的橡膠制品的材料制造,例如但不是限定,人造絲、尼龍和聚酯。最好該芯線由有橡膠的高粘性特性和高隔熱性的材料制造。在所描述的最佳實施例中,該芯線41由尼龍制造。該第一和第二加強簾線層結(jié)構(gòu)38,40最好各包括一單獨簾線層,然而可以使用任何數(shù)量的胎體簾線層。
如在圖2和4中所進一步描述的,第一和第二加強簾線層結(jié)構(gòu)38,40有卷起端32,34,它們繞過胎邊芯線26。第二簾線層40的卷起端34靠近該芯線26,并徑向終止于該胎邊芯線26的上面。該第一簾線層38的卷起端32繞過第二簾線層的卷起端34和胎邊芯線26。該第一簾線層38的卷起端32徑向終止于在輪胎的正常輪輞直徑上面的一距離E處,它鄰近于輪胎11最大徑向截面寬度位置與正常輪輞直徑之間的一半距離位置。在最佳實施例中,該卷起端32從徑向最大截面寬度(SW)位置位于輪胎截面高度(SH)30%上,最好終止于最大截面寬度(SW)的徑向位置與正常輪輞直徑之間的一半位置。在這種情況下,該第一簾線層的卷起端32可在徑向高于或低于第二簾線層卷起端34。
如在圖7中所進一步描述,輪胎10和11的胎邊區(qū)域22各有一個大致環(huán)形的不能拉伸的第一和第二胎邊芯線26,該胎邊芯線26有一個由與胎邊線徑向最內(nèi)面相切的表面確定的平基面27,該平基面27有一對邊緣28,29和在該邊緣之間的寬度(BW)。該胎邊芯線26具有一個軸向第一內(nèi)表面23和一個軸向第二外表面25,表面23從邊緣28徑向延伸,表面25從邊緣29徑向延伸。該第一表面23與該平基面27構(gòu)成一直角α,第二表面25與平基面27構(gòu)成一內(nèi)夾直角β,角α大于或等于β,在最佳實施例中,α和β約等于90°。
該胎邊芯線26可進一步包括一個徑向外表面31,它在第一和第二表面23,25之間延伸。該徑向外表面31有一最大高度“BH”,該高度BH最好小于基面寬度BW。由表面23,25,27和31確定的橫剖面最好是矩形。
該胎邊芯線26最好構(gòu)成有4層,每一層由分離的單根鋼絲連續(xù)纏繞成,在最佳實施例中,0.038英寸直徑的金屬線在4,5或6線由徑向內(nèi)到徑向外纏繞在層上,每個形成的胎邊芯線寬W在大于所設(shè)計輪輞的胎邊座寬度W的65%至小于90%的范圍內(nèi),該輪輞在圖6中被描述。在一層中的金屬線數(shù)量還取決于所選擇的金屬線直徑。
為了容易制造,圖2和4所述的胎邊芯線26的平基面27最好平行于旋轉(zhuǎn)軸線,并有約等于輪輞凸起80直徑(DH)的內(nèi)徑(d)。作為舉例描述,標稱為10英寸的輪輞有10.03英寸的胎邊凸起直徑(DH),輪輞輪底直徑是9.968英寸,并且胎邊座81以角度α為5°傾斜。4×4的條帶~4×6的胎邊芯線的內(nèi)徑為10.03英寸,而胎邊芯線26涂上橡膠材料后的內(nèi)徑約為9.908英寸并傾斜約5°的角度θ。當(dāng)安裝時,該輪胎10,11首先胎邊部分22的超過一半置于輪輞凸起80上,并由此可漲開胎邊部分22的另一半,以類似于在服裝上經(jīng)過鈕扣孔固定鈕扣的方式保持與輪輞82完全接合。在胎邊區(qū)域22越過胎邊凸起80之前,位于胎邊區(qū)域22的該輪胎10、11以一圓環(huán)被有效地漲成一橢圓,在它漲開時,在該胎邊芯線26與輪輞座之間的橡膠充分壓縮而允許胎邊區(qū)域22的剩余部分經(jīng)過胎邊凸起80。如所示該平基面27比輪輞的胎邊座的平的部分寬。這是由于胎邊凸起80和突緣76的半徑或曲率。然而,該胎邊芯線基面27必須軸向位于輪輞凸起80最高處的外邊,來保證該胎邊在重載荷下不會脫離輪輞座81。上述設(shè)計被特別好地設(shè)計來在所有的使用狀態(tài),包括漏氣保用下保持在輪輞82上。
該第一和第二胎邊芯線26的平基面27可交替地相對旋轉(zhuǎn)軸線傾斜,胎邊的模制部分的底也同樣傾斜,該相對旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜最好約10°,更好10.5°。該胎邊區(qū)域22的這個傾斜角θ有助于輪胎10,11的密封,并可確信在安裝中明顯減小胎邊座的壓力,該角度θ是常規(guī)輪輞82的胎邊座81的傾斜角的約兩倍。這被確信能簡化總裝,并有助于保持胎邊座在輪輞82上。
一個通常稱作脊的高彈性模量嵌入件48位于胎邊區(qū)22內(nèi)和側(cè)壁部分18,20的徑向內(nèi)部,它位于胎體加強結(jié)構(gòu)30和卷起端32,34之間,這些彈性嵌入件48從胎邊芯線26的徑向外部分別延伸,延伸到橫截面寬度逐漸減小的側(cè)壁部分。最好地,該彈性嵌入件48終止于距標稱輪輞直徑D的距離為G的一徑向外端處,該距離G為輪胎載面高SH的至少25%。在所描述的特定實施例中,每個彈性嵌入件48從標稱輪輞直徑D徑向向外延伸一接近最大截面高度SH的25%的距離。從本發(fā)明的目的出發(fā),該最大截面高度SH是從輪胎的標稱輪輞直徑D到輪胎的胎冠部分徑向最外部分所測量的徑向距離。而且從本發(fā)明的目的出發(fā),該標稱的輪輞直徑D是由其尺寸標定的輪胎直徑。
如圖1和2所示,該側(cè)壁部分18,20提供有通常稱作嵌入件的彈性嵌入件42,這些嵌入件42可設(shè)置在內(nèi)襯35和第一加強簾線層38之間,該嵌入件42從每個胎邊區(qū)域22徑向延伸到加強的護胎層結(jié)構(gòu)36下面。
該第一彈性嵌入件42在該輪胎10的最大截面寬度的徑向位置和該胎冠胎緣之間徑向大致對齊位置處有最大厚度B,該厚度B約是最大截面高度SH的9%。例如,在一個全漏氣保用ATV輪胎10中,該嵌入件42的厚度B等于0.6英寸(15mm)。在有限漏氣保用ATV輪胎10中,該厚度B是6%,約0.4英寸(10mm)。
或者,如在圖3和4所示本發(fā)明第二實施例的輪胎11中,該側(cè)壁部分18,20可各包括一第一嵌入件42和一第二嵌入件46,該第一嵌入件42如上述描述被設(shè)置,該第二嵌入件46分別位于該第一和第二簾線層38,40之間。該第二嵌入件46從每個胎邊區(qū)域22徑向向外延伸,到該加強護胎層結(jié)構(gòu)36的下面。
從本發(fā)明的目的出發(fā),該輪胎的最大截面寬度(SW)從輪胎的軸向外表面(不包括標牌、裝飾物或類似物)平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線測量,而且,從本發(fā)明的目的出發(fā),該胎冠寬度是輪胎被充氣到最大標準壓力時測量輪胎接地面的垂直輪胎赤道面(EP)跨過輪胎的軸向距離,此時它處于額定載荷和安裝在被設(shè)定的車輪上。在圖3和4所描述的特定的輪胎11的實施例中,輪胎11用于全漏氣保用性能,該第一彈性嵌入件42在鄰近該輪胎最大截面寬度(W)和胎冠護胎層之間經(jīng)向?qū)R的位置處,各有為最大截面高度SH的約6%的最大最度B。
該第二彈性嵌入件46在輪胎最大截面寬度的徑向上面的位置處,有為最大截面高度至少3.4%的最大厚度C。例如在-AT23x7-10型號的漏氣保用輪胎11中,在鄰近輪胎最大截面寬度和胎冠胎緣之間的徑向?qū)R位置處,該嵌入件46的厚度C等于0.22英寸(5.6mm)。該第一嵌入件的厚度B是0.4英寸(10mm)。嵌入件42,46厚度的組合可被減小來實現(xiàn)有有限漏氣保用能力的輪胎11。
從胎邊芯線26至最大截面寬度(SW)的徑向位置的彈性嵌入件42,46和48的組合的總體截面厚度最好是變化的厚度。側(cè)壁和胎體的總體厚度,在最大截面寬度位置H處是約0.65英寸(16.5mm),并在其接合護胎層而鄰近橫向的胎冠邊棱14,16的區(qū)域中,增加到總厚度為F,F(xiàn)約0.75英寸(19mm)或是在輪胎11的最大截面寬度SW處測量的總體側(cè)壁厚度的115%。最好地,在輪胎11護胎層區(qū)域的側(cè)壁總體厚度F為在最大截面寬度(SW)處總體側(cè)壁厚度的至少100%,更好地是小于150%。
這個薄的側(cè)壁結(jié)構(gòu)18,20可由使用特定的胎冠設(shè)計12來制得,這個胎冠可被制成任何數(shù)量的橫截面形狀,然而,所得到的中心部分13有局部或完整的橫向伸展的拉筋92,它呈現(xiàn)一足夠的強度來支撐動載荷的一部分而不壓扁該胎冠。圖5所示的最佳胎冠12有一個徑向內(nèi)胎冠基90和一系列徑向突出橫向延伸的在胎冠12的中央13的拉筋92,該拉筋92最好實際上是凸起花紋94,它連接橫向相鄰環(huán)形列的凸起花紋94,并且相鄰的凸起花紋94由減小高度的拉桿93連接,這樣構(gòu)成了所描述的局部拉筋92。
所描述的胎冠12不僅在該輪胎10,11在承載和未充氣下工作時保持胎冠帶外殼不開,它實際上還能在胎冠如上述構(gòu)成時提供承受載荷能力。所描述的胎冠提供的基本指標是當(dāng)該輪胎未充氣時,胎冠的中央部分13有足夠的強度來保持凸起邊緣95與地面的牽引接觸。在ATV輪胎上常規(guī)的敞開凸起的胎冠樣式趨于靠向中央彎曲,妨礙了胎冠的中央與地面的接觸由此可導(dǎo)致接觸和控制上的一些損失。
申請人發(fā)現(xiàn),通過在相鄰的內(nèi)襯35或加強簾線層結(jié)構(gòu)38,40之間以上述方法設(shè)置一個或多個加強彈性嵌入件與中央拉筋或局部拉筋加強的胎冠12相結(jié)合,可獲得高水平的漏氣保用功能。在輪胎10,11正常工作時,充入的介質(zhì)提供所需支撐來承受載荷。然而,當(dāng)輪胎以未充氣狀態(tài)工作時,該加強的側(cè)壁和胎冠必須支撐全部載荷。本發(fā)明的輪胎結(jié)構(gòu)允許在未充氣狀態(tài)下有效地利用該胎體結(jié)構(gòu)30,同時還在輪胎充氣壓力低的狀態(tài)時提供工作所需的性能。當(dāng)該漏氣保用輪胎10,11被設(shè)計成是有限(有限的)漏氣保用輪胎,并且在未充氣狀態(tài)下工作時,該輪胎的變形(壓扁)只是稍大于在充氣狀態(tài)下工作時的情況。在未充氣狀態(tài)下工作時,該輪胎的內(nèi)表面不相互接觸。充氣ATV輪胎被發(fā)現(xiàn)能夠在未充氣狀態(tài)下在最大載荷為實驗室中車輪壽命實驗的每個輪胎和輪輞總成額定載荷的130%、速度到每小時25英里(40公里/小時)狀態(tài)下行駛500英里(800公里)的距離。在未充氣工作后,該被修理和檢修的輪胎可恢復(fù)充氣狀態(tài)的正常工作,在未充氣狀態(tài)下行駛范圍被確信根據(jù)載荷和環(huán)境條件,遠大于100英里(160公里)。
在未充氣狀態(tài)下該輪胎結(jié)構(gòu)載荷支撐的剛度基本上是該胎冠12的強度與加強的側(cè)壁厚度相結(jié)合的作用。側(cè)壁厚度不包括裝飾物,如字母、數(shù)字、裝飾筋或其他部件。
該側(cè)壁18,20支撐該載荷的能力與壁柱高度和厚度有關(guān)。在本發(fā)明中輪胎截面高度與側(cè)壁嵌入件厚度形成一個比率ST/SH,當(dāng)該載荷增加時,該ST/SH的比率也應(yīng)增加。
理想的,該輪胎在充氣狀態(tài)下的彈性系數(shù)與常規(guī)非漏氣保用ATV充氣輪胎比無明顯改變。對于有限漏氣保用輪胎,在4Psi充氣的彈性系數(shù)和建議的正常載荷將比常規(guī)的同尺寸ATV輪胎小135%。當(dāng)該漏氣保用輪胎在發(fā)明者稱為有限漏氣保用狀態(tài)的未充氣狀態(tài)下工作時,該彈性系數(shù)必須足夠來防止輪胎皺曲或壓扁在其上。盡管如此,發(fā)明者相信該彈性系數(shù)必須足夠低,使得駕駛員可意識到或感覺到該車輛是漏氣保用的。這指的是如果充氣的漏氣保用輪胎有彈性系數(shù)X,在未充氣下同一輪胎將有在50%至90%X的彈性系數(shù),最好50%至80X。
另一方面,發(fā)明者發(fā)現(xiàn),上述輪胎可被設(shè)計成在未充氣的彈性系數(shù)基本等于或略高于同尺寸非漏氣保用輪胎的彈性系數(shù)狀態(tài)下工作。在這種情況下,本發(fā)明的漏氣保用ATV輪胎可在連續(xù)路面上以50mph或低于50mph(英里/小時)的速度非充氣地工作。整個時間漏氣保用ATV輪胎將基本上有與根據(jù)所選擇的彈性系數(shù)常規(guī)非漏氣保用ATV輪胎相同的操縱和感覺。在120%X的彈性系數(shù)時,駕駛員自然會感到未充氣輪胎稍微硬,但到這個系數(shù)時,可達到非常滿意的行駛操縱性能。很高的彈性系數(shù)將導(dǎo)致不舒服的行駛性能。
下面的表A公開了一套根據(jù)本發(fā)明制造的示例的ATV前輪和后輪10,11。實施例1是根據(jù)圖1和2制造的輪胎10,實施例2是根據(jù)圖3和4制造的輪胎11。該實施例1的輪胎10被制有選定用于有限漏氣保用性能的彈性系數(shù),同時實施例2的輪胎11被制有可適應(yīng)完全漏氣保用式無充氣特性的彈性系數(shù)。在0Psi、2Psi和4Psi的充氣壓力下,該彈性系數(shù)被給定為1b/in。在0Psi時測量的持續(xù)性(使用耐久性)以英里計,持續(xù)性試驗是在前完全漏氣保用的實施例輪胎11的最大額定載荷的130%狀態(tài)下以25mph進行了34小時。這可產(chǎn)生850英里漏氣保用特性沒有輪胎損壞的跡象。有限漏氣保用前輪胎10在漏氣保用575英里后看到了側(cè)壁壓扁。類似的后輪胎10,11的實施例1和2分別得到估計分別為500英里而實際為850英里的持續(xù)里程。這些輪胎同有相同尺寸用于前、后輪位置的常規(guī)ATV充氣控制輪胎相比較,該相比的彈性系數(shù)在表A中給出。輪胎尺寸型號是,前輪胎為AT23×7-10,后輪胎為22×11.00-10NHS。
表A
如從表A中所見,該有限漏氣保用輪胎10在0Psi時有小于正常充氣的常規(guī)ATV輪胎的彈性系數(shù)。該完全漏氣保用輪胎11在0Psi時具有等于或大于常規(guī)ATV輪胎充氣后的彈性系數(shù)的建議的彈性系數(shù),最好低于在車輛制造者建議相同尺寸常規(guī)充氣ATV輪胎在建議的充氣壓力和載荷下彈性系數(shù)的125%。該有限漏氣保用輪胎最好具有其4Psi充氣壓力和承載彈性系數(shù)50%至80%的0Psi彈性系數(shù)。換言之,該第一實施例的有限漏氣保用具有同尺寸常規(guī)充氣輪胎在車輛制造者建議的充氣壓力和承載狀態(tài)的彈性系數(shù)的50%至91%的未充氣彈性系數(shù)。
輪胎的漏氣保用特性還可進一步由給每個加強簾線層結(jié)構(gòu)38,40的層提供有與彈性嵌入件42,46基本相同物理性能的彈性材料的簾線層包覆層來提高。如輪胎專業(yè)技術(shù)人員所周知,該纖維層的包覆層是未硫化的彈性材料層,其中彈性材料在被切成所需形狀前提供給纖維,并在輪胎制造鼓上施加。最好是用于簾線層包覆層的彈性材料與用在加強嵌入件42,46的彈性材料相似。
實際上,用于本發(fā)明前述充氣輪胎構(gòu)造的第一嵌入件42,第二嵌入件46和一或多層簾線層結(jié)構(gòu)38和40的簾線層包覆層的橡膠組分最好有在本發(fā)明中提高其利用的物理特性,總體來說,被認為不同于用在充氣輪胎側(cè)壁的一般橡膠組分,特別是如上述有相似的高堅韌度/低滯變特性的第一和第二嵌入件42,46與簾線層38和/或40的組合。
最好地,在涉及用于一或多個簾線層結(jié)構(gòu)38和40的簾線層包覆層的討論時,在本發(fā)明的實際中,除非只有一個簾線層使用包覆層,否則簾線層包覆層涉及用于簾線層38和40兩者的包覆層。
特別是,從本發(fā)明的目的出發(fā),前述的兩嵌入件42和46具有高堅韌度等級和相對這個堅韌度等級來講低的滯變特性。
用于嵌入件42和46的橡膠組分的堅韌度是用于輪胎側(cè)壁的剛度和尺寸穩(wěn)定性所需要的。
用于一個或多個簾線層38和40的簾線層包覆層的橡膠組分的堅韌度是輪胎胎體,包括側(cè)壁,的總體尺寸穩(wěn)定性所需要的,這是因為它伸過兩個側(cè)壁,并經(jīng)過輪胎的胎冠部分。
結(jié)果是,第一和第二嵌入件42和46,及簾線層結(jié)構(gòu)38和/或40的上述橡膠組分的堅韌度特性與簾線層結(jié)構(gòu)38和/或40配合來彼此加強,并且與上述有高堅韌度橡膠組分的嵌入件或簾線包覆層相比,提高輪胎側(cè)壁的尺寸穩(wěn)定性到一很高的等級。
然而,已被了解到,在充氣輪胎中有高堅韌度等級的橡膠通常在工作狀態(tài)(在車輛上作為輪胎承載和/或沒有充氣壓力地運行工作)時,會產(chǎn)生過大的內(nèi)熱,特別是橡膠的堅韌度僅是由僅增加碳墨組分的常規(guī)方法實現(xiàn)時。這種在橡膠組分中內(nèi)熱的產(chǎn)生會導(dǎo)致硬橡膠的溫度增加,并關(guān)系到輪胎結(jié)構(gòu),它可能會損失輪胎的使用壽命。
橡膠組分的滯變是在工作狀態(tài)下產(chǎn)生內(nèi)熱趨勢的度量單位。相對而言,有低滯變特性的橡膠在工作狀態(tài)下產(chǎn)生的內(nèi)熱小于其他有較高滯變的橡膠組分。這樣,在一方面,希望用于嵌入件42和46,及一個或多個簾線層38和40的包覆層的橡膠有相對低的滯變。
滯變是一術(shù)語,指工作中在材料(即已硫化橡膠)中熱能的消耗,一橡膠組分的低滯變由一相對高的回彈,一相對低的內(nèi)摩擦和相對低的損耗模量特性值來表示。
因此,用于嵌入件42和46,及一個或多個簾線層38和40的簾線包覆層的橡膠具有相對高的堅韌度和低的滯變是重要的。
下面選擇的用于嵌入件42和46以及用于一個或多個簾線層38和40的簾線包覆層的橡膠的所需特性在下面的表1中概述。
1、固特力(Goodrich)撓曲試驗-ASTM試驗D623。2、肖氏堅韌度(Shore Hardness)試驗-ASTM試驗D2240。3、彈性模量試驗-ASTM試驗D412。4、Zwick回彈試驗-DIN 53512。
該所指的強度特性是一中等橡膠強度。
該所指的在100%模量的模量特性被用來替代300%模量,因為已硫化橡膠在其強度極限處有一相對低的延伸率,這樣一個已硫化橡膠非常硬。
該所指的靜止壓力特性,在撓曲下測量,是硫化橡膠相對較高的堅韌度的另一個指標。
該所指E’特性是一個粘彈性特性的彈性系數(shù)部分或累積的系數(shù),它是材料(即已硫化橡膠組分)堅韌度的一個指標。
該所指的E”特性是一個粘彈性特性的粘性系數(shù)部分或損失的系數(shù),它是材料(即已硫化橡膠)滯變特性的一個指標。
用E’和E”特性來說明橡膠組分的堅韌度和滯變在橡膠特性描述中是公知的。
該所指的熱積累值是由固特力撓曲(ASTM D623)試驗測得的,并且指的是材料(即已硫化橡膠)內(nèi)熱的產(chǎn)生。
該所指的在約23℃(室溫)下冷回彈試驗特性由Zwick回彈試驗(DIN53512)測量,并且指的是材料(即已硫化橡膠)的回彈力。
這樣,在表1中描述的特性表明-已硫化橡膠組分有相對高的剛度,中等堅韌度和在這樣高剛度下的相對低的的滯變。
該低的滯變由相對低的熱積累、低E”和高回彈特性帶來,并且對于橡膠組分在工作中需要有相對低的內(nèi)部熱積累。
在許多輪胎組分的混合物中,許多橡膠可被使用,它們最好是相對高的不飽和二烯基橡膠,這種橡膠的典型實例,然而它們不被如此限定,是二苯乙烯聚丁橡膠,天然橡膠,順1、4和3、4-聚異戊二烯橡膠,順1、4-和乙烯基1、2-聚丁二烯橡膠,丙烯腈丁二烯橡膠,苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯橡膠。
用于嵌入件42和46,及一個或多個簾線層38和40的簾線包覆層的最佳橡膠種類有天然順1、4-聚異戊二烯橡膠,異戊二烯/丁二烯橡膠,和順1、4-聚丁二烯橡膠。
該橡膠的最佳組分,或橡膠混合物是天然順1、4-聚異戊二烯橡膠和順1、4和乙烯基1、2-聚二乙烯橡膠用于該嵌入件,而普通順1、4-聚二乙烯橡膠和異戊二烯/丁二烯共聚橡膠用于簾線層包覆層。
在最佳實例中,基于100份重量的橡膠,(A)該嵌入件包括有約60至100,最好約60至90,份的天然橡膠,及最高至40,最好約40至10,份的順1、4聚二乙烯橡膠和異戊二烯/丁二烯橡膠中至少一種,最好是順1、4聚二乙烯橡膠,在此如果使用該異戊二烯/丁二烯橡膠,其最多為20份;及(B)所述簾線層包覆層包括最高至100,最好約80至約100,并且更好約80至約95,份的天然橡膠,和最高到100,最好高到20,更好約20至5,份的異戊二烯/丁二烯共聚橡膠和順1、4聚二乙烯橡膠中的至少一種,最好是異戊二烯/丁二烯橡膠;其中在異戊二烯/丁二烯共聚物橡膠中異戊二烯與丁二烯的比例在約40/60至約60/40的范圍內(nèi)。
進一步,在本發(fā)明的目的和思想中,一小量,例如約5至約15份,的一種或多種有機溶液聚合制備的橡膠可被包括在上述天然橡膠,和順1、4聚丁二烯橡膠和/或異戊二烯/丁二烯橡膠組分,采用于所述嵌入件和/或簾線層包覆層,這種添加橡膠的選擇由橡膠組分專業(yè)技術(shù)人員不需過多的試驗就可完成。
在這種情況下,該嵌入件和簾線層包覆層橡膠的說明根據(jù)其目的以“包括”的方式表示,只要符合該硫化的橡膠組分的上述物理特性參數(shù),小量的這種溶液聚合制備的合成橡膠可被加入。這種橡膠組分對橡膠組分專業(yè)技術(shù)人員來講不需要過多試驗。
盡管在此不需要限定,其他這樣研究的溶液制備的橡膠是苯乙烯/丁二烯,異戊二烯和丁二烯,如3,4-聚異戊二烯,的一種或多種的共聚物,苯乙烯/異成二烯/丁二烯三元共聚物,及中間的乙烯聚丁二烯。
本專業(yè)技術(shù)人員已經(jīng)了解到,用于包括第一和第二嵌入件42和46,及用于一個或多個簾線層38和40的簾線包覆層在內(nèi)的充氣輪胎部件的橡膠組分,可用公知的橡膠合成方法來合成,例如多種硫化組分橡膠與多種例如硫化助劑的常用添加材料混合,例如硫黃、活化劑、阻滯劑、加速劑、如橡膠處理油的操作助劑、包括增粘樹酯的樹酯、硅石、增塑料、填料、顏料、硬脂酸或其他材料,如浮油樹酯、氧化鋅、蠟、抗氧化劑和抗臭氧劑、膠溶劑和加強材料,如碳墨。如本專業(yè)技術(shù)人員已知,根據(jù)所使用的硫化作用和硫化材料(橡膠),選擇上述確定的添加劑,并以常規(guī)用量使用。
典型的碳墨添加劑具有二烯橡膠重量的約30份至100份(phr),然而用于本發(fā)明的嵌入件和簾線包覆層的高堅韌度橡膠希望約40至最大70phr的碳墨。樹酯包括增粘樹酯,堅韌度樹酯包括惰性酚醛樹酯,和惰性酚醛樹酯與間苯二酚和環(huán)乙烷四胺的硬化樹酯,如果使用,典型的樹脂的量可選擇地包括約1至10phr,如果使用少量的增粘樹酯,其為1phr,如果使用少量硬化樹酯,其為3phr。這樣的樹酯有時被稱為酚醛類樹酯。典型的處理油的量為約4至10phr。如果使用硅石,其量約5至50,盡管希望為5至15phr,并且如果使用硅石偶和劑,其量為每份硅石約0.05至0.25份重量。典型的硅石可以是諸如水化天定形硅石,典型的偶和劑可以是諸如含有有機硅的雙官能硫,如De Gussa AG.的順-(3-三乙氧基甲硅烷正丙基)四硫化物、接枝硅的順-(3-三乙氧基甲硅烷正丙基)四硫化物與順-(3-三乙氧基甲硅烷正丙基)四硫化物??寡趸瘎┑牧繛?至約5phr,典型的抗氧化劑可以是Vanderbilt橡膠手冊344-346頁所公開的聯(lián)苯-P-苯二胺或類似物。適合的抗臭氧劑和蠟,特別是微晶蠟可以是Vanderbilt橡膠手冊所公開的種類。典型的硬脂酸和/或浮油樹酯的量為約1至約3phr。典型的抗臭氧劑的量為1至約5phr。氧化鋅的量為約2到約8或10phr。蠟的量為1至約5phr。膠溶劑的量為0.1至約1phr。上述添加劑的量不是本發(fā)明的目標,本發(fā)明的目的是在硫化組分時在輪胎胎冠中特定樹脂混合物的使用。
該硫化在有硫黃硫化劑下進行,適當(dāng)?shù)牧螯S硫化劑的實例包括分子硫(自由硫)或提供硫的硫化劑,例如胺的硫酸氫鹽。該硫化劑最好是分子硫。如本專業(yè)技術(shù)人員已知,硫化劑的用量在約0.5至約8phr范圍內(nèi),對于用在本發(fā)明的硬化橡膠中最好是從3至約5phr。
加速劑被用來控制硫化所需的時間和/或溫度,并改善硫化特性。在一個實施例中,使用單一加速劑體系,即初級加速劑。通常,所使用的初級加速劑的量在0.5至約3phr范圍內(nèi)。在另一實施例中,在兩個或多個加速劑混合物中,初級加速劑的用量較大(0.5至約2phr),第二加速劑的用量較小(0.05-0.5phr),來激活并改善硫化特性。這種加速劑的結(jié)合過去已知對硫化固化橡膠產(chǎn)生一個復(fù)合效果,并且比單獨使用兩加速劑之一產(chǎn)生的效果好一些。此外,被延遲作用的加速劑可被使用,它受正常的處理溫度影響較小,但在正常硫化溫度下產(chǎn)生良好的固化。加速劑的實例包括胺類、二硫化物類、亞磺酰胺類、胍類、硫脲類、噻唑類、秋蘭姆類、二硫代氨基甲酸鹽類和黃原酸鹽類,最好是該初級加速劑是亞磺酰胺。如果使用第二加速劑,該第二加速劑最好是胍。二硫代氨基甲酸鹽或秋蘭姆組分,盡管第二亞磺酰胺加速劑可被使用。在本發(fā)明中,對于高堅韌度橡膠建議使用一種和有對兩種或三種加速劑。
該輪胎可用本專業(yè)已知的許多種方法構(gòu)造、成型、模壓并固化。
實施例1下面提供的橡膠組分是有表1中特性的橡膠組分。
橡膠組分包括表2所示的材料,并通過常規(guī)橡膠混合工藝被混合并制備,它可用于嵌入件42和46,及一個或多個簾線層38和40的簾線層包覆層。所標示的材料的量被取整來描述這個實施例。
<p>橡膠處理油和浮油樹酯的常規(guī)量可選擇約5份,最小量1份;抗降解劑;增粘劑和硬化樹酯,主要是酚甲醛類形,量為約6phr;以及硅石和偶和劑;它們被與兩個加速劑一起使用于簾線層包覆層和與一個加速劑一起使用于嵌入件橡膠組分。
1、順1、4-聚異戊二烯2、異戊二烯與丁二烯C比率約1∶1的共聚物3、一高順1、4丁二烯橡膠該橡組分被模壓并在約150℃下固化約20分鐘。
在本發(fā)明中,用于嵌入件42和46,及用于一個或多個簾線層38和40的簾線包覆層的橡膠組分相對很堅韌,中等堅韌度,并且有低的滯變是重要的。
此外,通常希望用于嵌入件42和46的橡膠組分比用于簾線層38和/或40的簾線包覆層的橡膠組份稍微堅韌、稍微硬,并且兩者都有相對低的滯變。
理解這些是重要的,在表1中指出的橡膠組分物理特性只是個例子,其所得到的輪胎部件(嵌入件和簾線層)的尺寸,包括厚度,需要考慮有助于輪胎側(cè)壁和胎體總體的堅韌度和尺寸穩(wěn)定性因素。
嵌入件42和46的橡膠組分的厚度稍大于上述簾線層包覆層橡膠組分的厚度是重要的,因為它們還是纖維加強簾線層的一部分,并進一步因為它被希望稍增大其堅韌度特性。
在胎邊下區(qū)域胎體結(jié)構(gòu)30經(jīng)向外面的胎圈包裹鄰近輪輞突緣,雖然在最佳實施例輪胎10,11中不必需,它可由所提供的硬橡膠胎圈包布被減到最小,特別是在未充氣狀態(tài)狀態(tài)下使用輪胎時。
特定的實施例和描述已公開了所描述的發(fā)明的目的,但顯而易見本專業(yè)技術(shù)人員可得到許多改變和變換而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種漏氣保用低壓全路面車輛的輪胎,該輪胎具有一環(huán)形胎冠,該胎冠具有一對橫向邊棱;一對環(huán)形胎邊芯線;一環(huán)形胎冠的徑向向內(nèi)的胎體,該胎體具有一個或多個芯線加強簾線層,它伸向并繞過該胎邊芯線;一彈性脊,鄰近于每個胎邊芯線并從它那徑向向外延伸;該輪胎的特征在于一對第一彈性嵌入件,其中一個彈性嵌入件從每個橫向的胎冠邊棱向每個胎邊芯線延伸,并徑向和軸向向內(nèi)終止于該彈性脊的徑向外部。
2.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步的特征在于一系列的胎冠凸起花紋從該胎冠徑向向外延伸;及一系列的拉筋,一個或多個拉筋環(huán)形連接在胎冠中央?yún)^(qū)域的相鄰的胎冠凸起花紋。
3.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步的特征在于該環(huán)形胎邊芯線有一大致平的基面,該基面具有內(nèi)徑d和軸向?qū)挾萕,且當(dāng)被正常安裝在一設(shè)定的輪輞上時,該輪輞如輪胎與輪輞工業(yè)標準所說明,并具有胎邊座寬度W和直徑D8,直徑為DH的胎邊突緣,該輪胎滿足關(guān)系胎邊芯線的內(nèi)基面直徑d約等于直徑DH,胎邊芯線內(nèi)基面的寬度W在胎邊座寬度W的65%至90%的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步的特征在于該輪胎具有一等于或小于12英寸的標稱胎邊直徑。
5.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步的特征在于正常的充氣壓力小于10Psi。
6.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步的特征在于該輪胎具有一最大截面寬度SW和一總體直徑OD,該截面寬度SW被總體直徑OD除的比率在25%至50%范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求4的輪胎,其進一步特征在于該輪胎具有在5.0至12.0英寸范圍內(nèi)的胎邊直徑。
8.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步特征在于一對第二彈性嵌入件,該對第二彈性嵌入件在胎冠邊棱與胎邊芯線之間徑向延伸,并位于該第一對嵌入件和至少一個胎體簾線層的軸向外面。
9.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步特征在于該輪胎具有一總體截面高度(SH),彈性嵌入件徑向向外至少延伸該截面高度(SH)的25%的距離。
10.如權(quán)利要求1的輪胎,具有胎邊芯線的該輪胎安裝在設(shè)定的輪輞上,其進一步的特征在于一系列金屬線層,徑向最里面的金屬線層是基面,該基面大致是平的,并且有大于0.25英寸小于0.342英寸的軸向?qū)挾群图s等于輪輞突緣直徑DH的內(nèi)直徑(d)。
11.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步特征在于在正常承載和被充氣時,該輪胎具有一彈性系數(shù)(x),當(dāng)其漏氣時,該輪胎具有充氣后彈性系數(shù)x的50%至90%的彈性系數(shù)。
12.如權(quán)利要求11的輪胎,其特征在與該承載的輪胎在4Psi充氣壓力下所具有的彈性系數(shù)小于車輛制造者所建議的4Psi充氣壓力和其同載荷的同尺寸常規(guī)充氣輪胎彈性系數(shù)的135%。
13.如權(quán)利要求12的輪胎,其進一步特征在于該輪胎具有一未充氣彈性系數(shù),它為在車輛制造者建議的充氣壓力和載荷下相同尺寸常規(guī)充氣輪胎彈性數(shù)的50%至91%。
14.如權(quán)利要求1的輪胎,其進一步特征在于該輪胎具有一未充氣彈性系數(shù),它為車輛制造者建議的充氣壓力和載荷下相同尺寸常規(guī)充氣輪胎彈性系數(shù)的125%或更小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一漏氣保用低充氣壓力全路面車輛(ATV)的輪胎10,11,其中該輪胎10,11至少具有一對彈性嵌入件42,46,單個嵌入件42,46從每個胎冠邊棱14,16向一胎邊芯線26徑向向內(nèi)延伸。該嵌入件的徑向內(nèi)端是位于胎邊芯線上面的彈性脊48的內(nèi)面,該胎邊芯線26具有一寬的大致平的徑向內(nèi)基面,當(dāng)該輪胎10,11被安裝在常規(guī)ATV特定的輪輞上時,它能在沒有任何充氣地工作時保持輪胎10,11牢固地裝在輪輞上。該最佳的輪胎10,11具有一特定的胎冠12,該胎冠12的中央?yún)^(qū)域13環(huán)形地具有塊體或凸起94的列,在胎冠12中央?yún)^(qū)域13上的橫向鄰向列的凸起由拉筋97連接,當(dāng)拉筋用于這些漏氣保用輪胎上時,它使胎冠凸起94在盡管輪胎未充氣工作時,也保持與地面接觸。本發(fā)明的輪胎10,11可被構(gòu)成來提供在使用中不需充氣的有限漏氣保用能力或完全漏氣保用能力。
文檔編號B60C15/06GK1167046SQ9711126
公開日1997年12月10日 申請日期1997年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月15日
發(fā)明者T·M·魯尼, T·R·歐爾 申請人:固特異輪胎和橡膠公司