CN100537277C - 便于安装的胎圈和制造这样胎圈的方法 - Google Patents

Abstract

一种轮胎，可以安装在一个安装轮辋上，轮辋包括向外倾斜的轮辋座(11)。轮胎包括能与上述安装轮辋接触的胎圈(1)，每个胎圈包括一个圆周加强件，加强件用来固定轮胎的胎体加强件，圆周加强件具有一个旋转中心，上述加强件在将胎圈安装到轮辋上的时候，绕着旋转轴线旋转。胎圈具有一个外部轮廓(8)，从子午线截面观察，该外部轮廓包括一个胎圈座形成部分(81)、一个侧壁(83)和一个将轮辋座和侧壁连接起来的连接轮廓(82)，至少一个胎圈是这样的，圆周胎圈加强件的旋转中心到连接轮廓(82)上的点之间的最大距离为L1，圆周胎圈加强件的旋转中心到侧向胎圈轮廓(83)之间的最小距离为L0，满足下面的关系：K＜1%，其中K＝(L1-L0)/L1。制造轮胎胎圈轮廓的方法。

Description

便于安装的胎圈和制造这样胎圈的方法

技术领域

本发明涉及一种子午线轮胎，其安装在轮辋的轮辋座上，至少一个轮辋座向外倾斜并轴向向外伸展出一个很低的突起或***。本发明特别涉及这样轮胎的胎圈。

背景技术

国际申请WO95/23073已经公开了一种轮胎，其包括能安装在轮辋上的至少一个胎圈，胎圈座向外倾斜。

在国际申请WO95/23073已经公开了这种轮胎组件的胎圈的结构，轮胎特别包括一个构成“胎根”的部分和一个胎趾，胎根轴向定位在轮胎的内侧，当轮胎安装到其轮辋上的时候，胎趾位于轴向外侧。每个胎圈的外部轮廓包括一个连续部分，也就是胎圈座，胎圈座与轮辋座接触，并且在轴向外侧，胎圈侧面部分与在轮辋座的延伸部分轴向外侧的突起的侧壁接触。

这种轮胎还包括一个胎体加强件，其端部在每个胎圈中固定到一个固定装置上，上述固定装置是由至少一个圆周胎圈加强件(例如胎圈钢丝或缠绕在圆周上的纱线或钢丝绳)和高硬度的共混胶制成的楔形物构成的，楔形物大致为三角形。从子午线截面(也就是包括轮胎旋转轴线的平面)来看，该楔形物由一个径向外侧面、一个径向内侧面和一个联接了上述两个表面并轴向向外定位的表面形成，这样楔形物在上述侧面相对面上的顶点就径向朝着圆周胎圈加强件的内侧。胎体加强件的每一端都通过一个上卷件(doubling—back)固定在上述固定装置上，上卷件至少部分缠绕在圆周胎圈加强件上，并且伸入具有很高硬度的橡胶混合物制成的楔形物中或周围。

而且，在轮胎中还有一个内部支撑件用来在轮胎胎压部分或全部损失的时候起支撑作用。

美国专利US5836366公开了一种由轮胎、安装轮辋和支撑环构成的轮胎组件。该文献特别公开了一种将轮胎和内部支撑件安装到安装轮辋上的方法。该方法特别在该发明的附图2A到2D中表示。根据这种方法，为了将胎圈安装到安装轮辋上，在将胎圈定位在其对应的轮辋座之前要将胎圈朝着轮辋的外侧轴向移动。

在后面的安装操作中，胎圈再次与其轮辋座部分地接合(也就是说，宽度倾斜部分超过180°)，直到使用常用安装工具完成安装。在后面的擦操作中，已经发现很难将胎圈穿过轮辋的突起(***)：这些困难就导致作用在胎圈上的力加大，就可能损坏上述胎圈，或者胎圈很难在轮辋上移动，这些都会带来潜在的后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮胎的几何形状，轮胎安装到轮辋上，至少一个轮辋座是向外倾斜的，这样很容易将胎圈安装到其安装轮辋上，同时保证胎圈能正确安装。本发明的另一个目的在于提供一种制造胎圈的方法，用于将轮胎安装在轮辋上，其中至少一个轮辋座向外倾斜。根据本发明的轮胎被设计成在一个安装轮辋上，轮辋包括向外倾斜的轮辋座，也就是说，从包括旋转轴线的平面来看，这些轮辋座的形状为截头圆锥形，圆锥形的母线相对于旋转轴线来说是倾斜的，每个母线的轴向最外点位于一个圆圈上，该圆圈的直径小于相同母线的轴向最内点所处的圆圈的直径，每个轮辋座轴向向外伸出一个突起(或***)。从子午线截面的平面(也就是包括了旋转轴线的平面)来看，该***通过半径为R的连接圆弧连接到轮辋座的母线上。

根据本发明，轮胎包括能与上述安装轮辋接触的胎圈，每个胎圈包括一个圆周加强件，加强件用来固定轮胎的胎体加强件，从子午线平面上看，胎圈的外部轮廓包括一个胎圈座形成部分，该部分与轮辋座接触，该胎圈座轴向和径向向外伸展一个侧壁，侧壁与安装轮辋的***接触，胎圈座通过一个连接轮廓连接到侧壁上。该轮胎的特征在于至少一个胎圈是这样的，圆周胎圈加强件的旋转中心到连接轮廓上的点之间的最大距离为L1，圆周胎圈加强件的旋转中心到侧向胎圈轮廓之间的最小距离为L0，满足下面的关系：K<1％，其中K＝(L1-L0)/L1。

从将最后胎圈安装到轮辋上的最后移动的子午线平面(也就是包括旋转轴线的平面)来看，圆周胎圈加强件可以认为是上述加强件截面部分的旋转中心。实际中，在最后的安装阶段，一旦圆周胎圈加强件经过宽度倾斜部分(也就是说经过一端很长的圆周方向)实际定位，则旋转中心多少会相对轮辋固定。要测量的到上述旋转中心的距离就在这个结构中。

通过根据本发明所述的胎圈，就可以显著减小越过***所需的力，特别是在圆周胎圈加强件和胎圈连接轮廓之间材料中所产生的压缩应力和剪切应力。

作为一种选择，选择比例K是要使得压缩应力要远远小于与轮辋接触的胎圈材料中的压缩应力，比例K等于压缩变形的1％。

优选地，该比例K小于0.6％。

根据本发明的胎圈通常必须要有一个连接轮廓，连接了胎圈座和上述胎圈的侧壁，一旦轮胎安装到安装轮辋上并被充气到正常压力，连接轮廓就不再与胎圈座连接圆弧接触。

本发明可以用于轮胎的一个胎圈上，优选用于两个胎圈上。

本发明的另一个方面是一种制造能安装在安装轮辋上的轮胎胎圈外部轮廓的方法，以便于将轮胎安装到安装轮辋上，这种安装轮辋包括一个向外倾斜的轮辋座，也就是说这些轮辋座的形状为截头圆锥形，圆锥形的母线相对于旋转轴线来说是倾斜的，每个母线的轴向最外点位于一个圆圈上，该圆圈的直径小于相同母线的轴向最内点所处的圆圈的直径，每个轮辋座轴向向外伸出一个突起(或***)，该***具有一个截头圆锥形侧壁，侧壁的母线是倾斜的，以便大致地垂直于轮辋座的母线，从子午线截面的平面(也就是包括了旋转轴线的平面)来看，其通过半径为R的连接圆弧连接到轮辋座的母线上。

此外，该轮胎包括与上述轮辋座接触的胎圈，每个胎圈包括一个用来固定轮胎胎体加强件的圆周加强件，从子午线截面来看，胎圈的外部轮廓包括一个胎圈座形成部分，该部分与轮辋座接触，该胎圈座轴向和径向向外伸展一个侧壁，侧壁与安装轮辋的***的侧壁接触，一个连接轮廓将胎圈座连接到上述胎圈的侧壁上。

根据本发明的制造方法，其特征在于：

●轮辋的外部轮廓，特别包括轮辋座的外部轮廓、***的外部轮廓和在该轮辋座和该***之间连接轮廓的轮廓，轮辋的外部轮廓位于包括旋转轴线的平面中；

●一旦轮胎安装到轮辋上，圆周胎圈加强件就完成定位；

●外部胎圈轮廓是用轮辋轮廓制造的，也就是说，其至少部分重现了轮辋座的轮廓和轮辋***的轮廓，胎圈轮廓的连接轮廓要径向位于轮辋轮廓的外侧。

径向位于特定几何轮廓的外侧的连接轮廓可以认为是上述连接轮廓的所有的点或所有实际的点到轮胎旋转轴线的距离都大于在几何轮廓上的对应点的距离，这些点是通过一条垂至于旋转轴线并穿过连接轮廓的点的直线的交点形成的。至少对于连接轮廓的端点存在例外。

这种制造方法提高了当轮胎在安装轮辋上安装到位的时候，胎圈材料的压缩变形，也就是说，通过这样改变胎圈座和侧壁轮廓，轮胎安装在轮辋上就可以增加胎圈材料的压缩变形。在这里的压缩变形可以理解为胎圈座相对于轮辋座的轮廓来说径向向内偏移，偏移量等于压缩变形量。

附图简要说明

本发明的其它特征和优点将参照后面的附图而更明显，附图非限定性示范了要实现本发明目的的一些实施例。

图1表示了轮辋的部分截面图，轮辋座向外倾斜，从而容纳一个轮胎胎圈；

图2表示了根据本发明的胎圈的部分截面图；

图3表示了图2所示的胎圈安装到图1所示的轮辋过程中中间阶段的截面图；

图4示意性表示了根据本发明的、在轮辋轮廓上的胎圈结构。

最佳实施方式

为了便于了解，当附图标记表示至少功能相同的部件的时候，下面的说明使用相同的附图标记表示类似的部件。

图1表示了一个轮胎的安装轮辋10的截面图，其至少一个轮辋座11是“向外倾斜的”，也就是说，其轴向最内点所处的圆圈直径大于轴向最外点所处的圆圈直径。轮辋10包括大致为直线的轮辋座11，轮辋座相对旋转轴线15倾斜15°。该轮辋座11轴向且径向向外延伸出一个突起或***，其轴向内壁12是圆弧形，带有一个朝着轮辋内侧的凹面。***的该内壁12径向向外伸出一个唇部14。最后，轮辋座11通过一个圆弧形的连接轮廓13连接到***的内壁12上。

在这里，在子午线平面上的视图可以理解为附图是在包括轮胎旋转轴线的平面内产生的。类似的，“部件的径向内侧”是指在上述部件和轮胎旋转轴线之间的位置，同时“轴向内侧”是指位于用于限制轮胎胎压的内腔内侧的位置。

图2表示了，在子午线平面(即包括了旋转轴线的平面)上，安装到如图1所示的轮辋上的轮胎胎圈1。该胎圈1包括一个胎体加强件2，胎体加强件的一端径向穿过作为圆周加强件的胎圈钢丝4的下方，以形成一个环21包围了用硬橡胶混合物制成的成型内芯5，上述内芯5为楔形，其顶点51径向位于胎圈钢丝4的下方。在完全缠绕了内芯5之后，胎体加强件2的一端22楔在加强件2自身和胎圈钢丝4上。

在这个实施例中，尺寸为245-690R500A轮胎的两个胎圈是根据本发明制造的，因此便于安装上述两个胎圈。

该胎圈1还包括一个第一橡胶混合物，用来形成一个保护装置或胎圈包布7，用来在轮胎安装到安装轮辋(尺寸205×440)上的时候与轮辋接触；该胎圈包布7混合物要根据其耐磨性能和耐压缩性能来进行选择。

另一个橡胶混合物构成了在胎体加强件2和胎圈钢丝4之间的屏蔽物6，防止二者直接接触。胎圈钢丝4截面形状为圆形，由很多金属绳缠绕在一起形成；该胎圈钢丝顶上有填料3。

图1还表示了胎圈的外部轮廓或形状8。轮廓8是由连续的轮廓部分形成的：一个内部部分85对应不与轮辋接触的轮廓8的部分，一个胎圈座部分81专门与轮辋座接触，一个大致成直线的侧面部分83用来与轮辋***接触，一个连接部分82用来将胎圈座81与侧面部分83连接。

轮廓81的端点为B，并通过连接轮廓82与点A相连。在这里，点A和B在胎圈钢丝中心形成的角α为22°。优选，这个角度为为10°。侧面轮廓83轴向和径向延伸出一个弯曲轮廓84，弯曲轮廓构成了轮辋***的径向最外侧部分。该弯曲轮廓84在点C与侧面轮廓83相切。

在根据本发明的胎圈1中，连接轮廓82和侧面轮廓83是这样的，如果用L1来表示胎圈钢丝4的旋转中心41与连接轮廓82之间的最大距离，用L0来表示相同旋转中心41与侧向部分83之间的最小距离，比例K定义为(L1-L0)/L1，K最多等于1％。在该实施例中，比例K的值为0.51％(0.51/100)。

图3表示了图2中的胎圈1安装到图1所示的轮辋10上的过程。这个结构表示了在圆周上还没有安装的一部分，除了这个部分之外，胎圈已经在车轮的大部分轮辋表面上安装到位。在这个位置，假定胎圈钢丝在圆周方向上有很大的延伸硬度，可以看出，胎圈绕着胎圈钢丝4的几何中心41发生了一定旋转或扭转，而在轴向上没有实际移动。在这种旋转运动(在这里等效于局部扭转)中，胎圈的外部轮廓8的连接部分82与轮辋***的部分14接触。

这样，通过选择L1和L0的值，就可以限制在胎圈包布7混合物中产生的剪切应力和压缩应力，这样就可以便于安装，同时在安装的最后阶段避免损坏胎圈的风险。

现在用图4来表示制造根据本发明的胎圈的外部轮廓8的方法。为了便于解释，首先表示安装轮辋10的轮廓，在图4中用虚线表示。然后定位圆周胎圈加强件，在这里是胎圈钢丝4，需要说明的是在扭转变形中，其旋转中心41位于附图的平面(包括旋转轴线15的平面)中。然后制造胎圈座轮廓81，其相对于轮辋座轮廓11径向向内(即朝着旋转轴线)偏移，以便考虑胎圈材料在胎圈钢丝和轮辋座之间的压缩。该胎圈座轮廓81尽可能轴向延伸到点B，以得到一个大致等于或平行于轮辋座11的轮廓。当然，也可以是其它形状的轮廓。

下面，制造侧面轮廓83，其相对于轮辋***的侧向轮廓12向外偏移。该轮廓从点A开始延伸，并且偏移一定量，考虑一旦胎圈安装到位胎圈材料在***12上的压缩。

最后，要选择用来连接胎圈座轮廓的点B和侧面轮廓的点A之间的连接轮廓，以便从胎圈钢丝4的旋转中心41到在连接轮廓82上任意一点、去掉上述连接轮廓的点A和B之外的最大距离L1和从上述旋转中心41到侧面轮廓83的最小距离L0满足：

(L1-L0)/L1<1％。

在该实施例中，在A和B之间的轮廓至少部分径向位于将轮辋座连接到相同轮辋***的轮辋连接轮廓的外侧。该轮廓可以大致为直线，或其它几何形状。

连接了点A和B的连接轮廓82构成了一个在胎圈钢丝4的旋转中心41处形成一个角的部分，该轮廓由一条穿过点B的直线D1和一条穿过点A的直线D2形成。作为一种选择，这个部分构成的角α至少为10°。

Claims (5)

1、一种轮胎，被设计成安装在一个安装轮辋上，安装轮辋包括向外倾斜的轮辋座(11)，也就是说，从包括旋转轴线的平面来看，这些轮辋座(11)的形状为截头圆锥形，圆锥形的母线相对于旋转轴线来说是倾斜的，每个母线的轴向最外点位于一个圆圈上，该圆圈的直径小于相同母线的轴向最内点所处的圆圈的直径，每个轮辋座(11)轴向向外伸出一个***(12)，从子午线截面的平面来看，该***通过半径为R的连接圆弧(13)连接到轮辋座的母线上，轮胎包括能与上述安装轮辋接触的胎圈，每个胎圈(1)包括一个圆周胎圈加强件(4)，所述圆周胎圈加强件(4)用来固定轮胎的胎体加强件(2)，圆周胎圈加强件(4)具有一个旋转中心(41)，从子午线平面，也就是从包括旋转轴线的平面上看，上述圆周胎圈加强件(4)在将胎圈安装到轮辋上的时候，绕着旋转轴线旋转，胎圈的外部轮廓(8)包括一个胎圈座形成部分(81)，该部分(81)与轮辋座(11)接触，该胎圈座(81)通过一个侧壁(83)轴向地和径向地向外伸展，侧壁与安装轮辋的***(12)的截头圆锥形的壁相接触，胎圈座通过一个连接轮廓(82)连接到侧壁(83)上，

至少一个胎圈(1)的特征在于在胎圈座(81)和上述胎圈侧壁(83)之间的连接轮廓(82)是这样的，圆周胎圈加强件(4)的旋转中心(41)到连接轮廓(82)上的点之间的最大距离为L1，圆周胎圈加强件(4)的旋转中心(41)到侧向胎圈轮廓(83)之间的最小距离为L0，满足下面的关系：

K<1％，其中K＝(L1-L0)/L1。

2.如权利要求1中所述的轮胎，其特征在于：比例K小于0.6％。

3.如权利要求1或2中所述的轮胎，其特征在于：选择比例K是要使得在胎圈中产生的、与连接轮廓(82)对应的压缩应力要远远小于与轮辋接触的胎圈材料中的压缩应力，比例K等于压缩变形的1％。

4.一种制造能安装在安装轮辋上的轮胎胎圈轮廓的方法，以便于将轮胎安装到安装轮辋上，该安装方法包括：将轮辋座(11)向外倾斜，也就是说这些轮辋座的形状为截头圆锥形，圆锥形的母线相对于旋转轴线来说是倾斜的，每个母线的轴向最外点位于一个圆圈上，该圆圈的直径小于相同母线的轴向最内点所处的圆圈的直径，每个轮辋座轴向向外伸出一个***(12)，该***具有一个截头圆锥形侧壁，侧壁的母线是倾斜的，以便大致地垂直于轮辋座的母线，从子午线截面的平面，也就是从包括了旋转轴线的平面来看，其通过半径为R的连接圆弧的连接轮廓(13)连接到轮辋座的母线上，该轮胎包括

与上述轮辋座接触的胎圈(1)，每个胎圈包括一个用来固定轮胎胎体加强件的圆周胎圈加强件，

从子午线截面来看，胎圈的外部轮廓(81)包括一个胎圈座形成部分，该部分与轮辋座(11)接触，该胎圈座轴向和径向向外伸展一个侧壁(83)，侧壁与安装轮辋的***(12)的侧壁接触，一个连接轮廓将胎圈座连接到上述胎圈的侧壁上，

方法的特征在于：

轮辋的外部轮廓，包括轮辋座(11)的轮廓、***(12)的轮廓和在该轮辋座和该***之间连接轮廓(13)的轮廓，轮辋的外部轮廓位于包括旋转轴线的平面中；

一旦轮胎安装到轮辋上，圆周胎圈加强件(4)就完成定位；

外部胎圈轮廓(8)是用轮辋轮廓制造的，也就是说，其至少部分重现了轮辋座的轮廓和轮辋***的轮廓，胎圈轮廓的连接轮廓(82)要至少部分径向位于轮辋座(11)和轮辋***(12)之间的轮辋轮廓(13)的外侧，

所述连接轮廓(82)是这样的，圆周胎圈加强件(4)的旋转中心(41)到连接轮廓(82)上的点之间的最大距离为L1，圆周胎圈加强件(4)的旋转中心(41)到侧向侧壁(83)之间的最小距离为L0，满足下面的关系：

K<1％，其中K＝(L1-L0)/L1。

5、如权利要求4所述的制造能安装在安装轮辋上的轮胎胎圈轮廓的方法，其特征在于，通过增加制成胎圈的材料的压缩变形而改变胎圈座(81)和侧壁(83)的轮廓，上述变形是由于将轮胎安装到轮辋上引起的。

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