專利名稱：便于安裝的胎圈和制造這樣胎圈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種子午線輪胎，其安裝在輪輞的輪輞座上，至少一個輪輞座向外傾斜并軸向向外伸展出一個很低的突起或隆起。本發(fā)明特別涉及這樣輪胎的胎圈。
背景技術(shù)：
國際申請WO95/23073已經(jīng)公開了一種輪胎，其包括能安裝在輪輞上的至少一個胎圈，胎圈座向外傾斜。
在國際申請WO95/23073已經(jīng)公開了這種輪胎組件的胎圈的結(jié)構(gòu)，輪胎特別包括一個構(gòu)成“胎根”的部分和一個胎趾，胎根軸向定位在輪胎的內(nèi)側(cè)，當(dāng)輪胎安裝到其輪輞上的時候，胎趾位于軸向外側(cè)。每個胎圈的外部輪廓包括一個連續(xù)部分，也就是胎圈座，胎圈座與輪輞座接觸，并且在軸向外側(cè)，胎圈側(cè)面部分與在輪輞座的延伸部分軸向外側(cè)的突起的側(cè)壁接觸。
這種輪胎還包括一個胎體加強(qiáng)件，其端部在每個胎圈中固定到一個固定裝置上，上述固定裝置是由至少一個圓周胎圈加強(qiáng)件(例如胎圈鋼絲或纏繞在圓周上的紗線或鋼絲繩)和高硬度的共混膠制成的楔形物構(gòu)成的，楔形物大致為三角形。從子午線截面(也就是包括輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面)來看，該楔形物由一個徑向外側(cè)面、一個徑向內(nèi)側(cè)面和一個聯(lián)接了上述兩個表面并軸向向外定位的表面形成，這樣楔形物在上述側(cè)面相對面上的頂點(diǎn)就徑向朝著圓周胎圈加強(qiáng)件的內(nèi)側(cè)。胎體加強(qiáng)件的每一端都通過一個上卷件(doubling-back)固定在上述固定裝置上，上卷件至少部分纏繞在圓周胎圈加強(qiáng)件上，并且伸入具有很高硬度的橡膠混合物制成的楔形物中或周圍。
而且，在輪胎中還有一個內(nèi)部支撐件用來在輪胎胎壓部分或全部損失的時候起支撐作用。
美國專利US5836366公開了一種由輪胎、安裝輪輞和支撐環(huán)構(gòu)成的輪胎組件。該文獻(xiàn)特別公開了一種將輪胎和內(nèi)部支撐件安裝到安裝輪輞上的方法。該方法特別在該發(fā)明的附圖2A到2D中表示。根據(jù)這種方法，為了將胎圈安裝到安裝輪輞上，在將胎圈定位在其對應(yīng)的輪輞座之前要將胎圈朝著輪輞的外側(cè)軸向移動。
在后面的安裝操作中，胎圈再次與其輪輞座部分地接合(也就是說，寬度傾斜部分超過180°)，直到使用常用安裝工具完成安裝。在后面的擦操作中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很難將胎圈穿過輪輞的突起(隆起)這些困難就導(dǎo)致作用在胎圈上的力加大，就可能損壞上述胎圈，或者胎圈很難在輪輞上移動，這些都會帶來潛在的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輪胎的幾何形狀，輪胎安裝到輪輞上，至少一個輪輞座是向外傾斜的，這樣很容易將胎圈安裝到其安裝輪輞上，同時保證胎圈能正確安裝。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種制造胎圈的方法，用于將輪胎安裝在輪輞上，其中至少一個輪輞座向外傾斜。根據(jù)本發(fā)明的輪胎被設(shè)計成在一個安裝輪輞上，輪輞包括向外傾斜的輪輞座，也就是說，從包括旋轉(zhuǎn)軸線的平面來看，這些輪輞座的形狀為截頭圓錐形，圓錐形的母線相對于旋轉(zhuǎn)軸線來說是傾斜的，每個母線的軸向最外點(diǎn)位于一個圓圈上，該圓圈的直徑小于相同母線的軸向最內(nèi)點(diǎn)所處的圓圈的直徑，每個輪輞座軸向向外伸出一個突起(或隆起)。從子午線截面的平面(也就是包括了旋轉(zhuǎn)軸線的平面)來看，該隆起通過半徑為R的連接圓弧連接到輪輞座的母線上。
根據(jù)本發(fā)明，輪胎包括能與上述安裝輪輞接觸的胎圈，每個胎圈包括一個圓周加強(qiáng)件，加強(qiáng)件用來固定輪胎的胎體加強(qiáng)件，從子午線平面上看，胎圈的外部輪廓包括一個胎圈座形成部分，該部分與輪輞座接觸，該胎圈座軸向和徑向向外伸展一個側(cè)壁，側(cè)壁與安裝輪輞的隆起接觸，胎圈座通過一個連接輪廓連接到側(cè)壁上。該輪胎的特征在于至少一個胎圈是這樣的，圓周胎圈加強(qiáng)件的旋轉(zhuǎn)中心到連接輪廓上的點(diǎn)之間的最大距離為L1，圓周胎圈加強(qiáng)件的旋轉(zhuǎn)中心到側(cè)向胎圈輪廓之間的最小距離為L0，滿足下面的關(guān)系K＜1％，其中K＝(L1-L0)/L1。
從將最后胎圈安裝到輪輞上的最后移動的子午線平面(也就是包括旋轉(zhuǎn)軸線的平面)來看，圓周胎圈加強(qiáng)件可以認(rèn)為是上述加強(qiáng)件截面部分的旋轉(zhuǎn)中心。實(shí)際中，在最后的安裝階段，一旦圓周胎圈加強(qiáng)件經(jīng)過寬度傾斜部分(也就是說經(jīng)過一端很長的圓周方向)實(shí)際定位，則旋轉(zhuǎn)中心多少會相對輪輞固定。要測量的到上述旋轉(zhuǎn)中心的距離就在這個結(jié)構(gòu)中。
通過根據(jù)本發(fā)明所述的胎圈，就可以顯著減小越過隆起所需的力，特別是在圓周胎圈加強(qiáng)件和胎圈連接輪廓之間材料中所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力和剪切應(yīng)力。
作為一種選擇，選擇比例K是要使得壓縮應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于與輪輞接觸的胎圈材料中的壓縮應(yīng)力，比例K等于壓縮變形的1％。
優(yōu)選地，該比例K小于0.6％。
根據(jù)本發(fā)明的胎圈通常必須要有一個連接輪廓，連接了胎圈座和上述胎圈的側(cè)壁，一旦輪胎安裝到安裝輪輞上并被充氣到正常壓力，連接輪廓就不再與胎圈座連接圓弧接觸。
本發(fā)明可以用于輪胎的一個胎圈上，優(yōu)選用于兩個胎圈上。
本發(fā)明的另一個方面是一種制造能安裝在安裝輪輞上的輪胎胎圈外部輪廓的方法，以便于將輪胎安裝到安裝輪輞上，這種安裝輪輞包括一個向外傾斜的輪輞座，也就是說這些輪輞座的形狀為截頭圓錐形，圓錐形的母線相對于旋轉(zhuǎn)軸線來說是傾斜的，每個母線的軸向最外點(diǎn)位于一個圓圈上，該圓圈的直徑小于相同母線的軸向最內(nèi)點(diǎn)所處的圓圈的直徑，每個輪輞座軸向向外伸出一個突起(或隆起)，該隆起具有一個截頭圓錐形側(cè)壁，側(cè)壁的母線是傾斜的，以便大致地垂直于輪輞座的母線，從子午線截面的平面(也就是包括了旋轉(zhuǎn)軸線的平面)來看，其通過半徑為R的連接圓弧連接到輪輞座的母線上。
此外，該輪胎包括與上述輪輞座接觸的胎圈，每個胎圈包括一個用來固定輪胎胎體加強(qiáng)件的圓周加強(qiáng)件，從子午線截面來看，胎圈的外部輪廓包括一個胎圈座形成部分，該部分與輪輞座接觸，該胎圈座軸向和徑向向外伸展一個側(cè)壁，側(cè)壁與安裝輪輞的隆起的側(cè)壁接觸，一個連接輪廓將胎圈座連接到上述胎圈的側(cè)壁上。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，其特征在于●輪輞的外部輪廓，特別包括輪輞座的外部輪廓、隆起的外部輪廓和在該輪輞座和該隆起之間連接輪廓的輪廓，輪輞的外部輪廓位于包括旋轉(zhuǎn)軸線的平面中；●一旦輪胎安裝到輪輞上，圓周胎圈加強(qiáng)件就完成定位；●外部胎圈輪廓是用輪輞輪廓制造的，也就是說，其至少部分重現(xiàn)了輪輞座的輪廓和輪輞隆起的輪廓，胎圈輪廓的連接輪廓要徑向位于輪輞輪廓的外側(cè)。
徑向位于特定幾何輪廓的外側(cè)的連接輪廓可以認(rèn)為是上述連接輪廓的所有的點(diǎn)或所有實(shí)際的點(diǎn)到輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的距離都大于在幾何輪廓上的對應(yīng)點(diǎn)的距離，這些點(diǎn)是通過一條垂至于旋轉(zhuǎn)軸線并穿過連接輪廓的點(diǎn)的直線的交點(diǎn)形成的。至少對于連接輪廓的端點(diǎn)存在例外。
這種制造方法提高了當(dāng)輪胎在安裝輪輞上安裝到位的時候，胎圈材料的壓縮變形，也就是說，通過這樣改變胎圈座和側(cè)壁輪廓，輪胎安裝在輪輞上就可以增加胎圈材料的壓縮變形。在這里的壓縮變形可以理解為胎圈座相對于輪輞座的輪廓來說徑向向內(nèi)偏移，偏移量等于壓縮變形量。
附圖簡要說明本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將參照后面的附圖而更明顯，附圖非限定性示范了要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一些實(shí)施例。


圖1表示了輪輞的部分截面圖，輪輞座向外傾斜，從而容納一個輪胎胎圈；圖2表示了根據(jù)本發(fā)明的胎圈的部分截面圖；圖3表示了圖2所示的胎圈安裝到圖1所示的輪輞過程中中間階段的截面圖；圖4示意性表示了根據(jù)本發(fā)明的、在輪輞輪廓上的胎圈結(jié)構(gòu)。
最佳實(shí)施方式為了便于了解，當(dāng)附圖標(biāo)記表示至少功能相同的部件的時候，下面的說明使用相同的附圖標(biāo)記表示類似的部件。
圖1表示了一個輪胎的安裝輪輞10的截面圖，其至少一個輪輞座11是“向外傾斜的”，也就是說，其軸向最內(nèi)點(diǎn)所處的圓圈直徑大于軸向最外點(diǎn)所處的圓圈直徑。輪輞10包括大致為直線的輪輞座11，輪輞座相對旋轉(zhuǎn)軸線15傾斜15°。該輪輞座11軸向且徑向向外延伸出一個突起或隆起，其軸向內(nèi)壁12是圓弧形，帶有一個朝著輪輞內(nèi)側(cè)的凹面。隆起的該內(nèi)壁12徑向向外伸出一個唇部14。最后，輪輞座11通過一個圓弧形的連接輪廓13連接到隆起的內(nèi)壁12上。
在這里，在子午線平面上的視圖可以理解為附圖是在包括輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)產(chǎn)生的。類似的，“部件的徑向內(nèi)側(cè)”是指在上述部件和輪胎旋轉(zhuǎn)軸線之間的位置，同時“軸向內(nèi)側(cè)”是指位于用于限制輪胎胎壓的內(nèi)腔內(nèi)側(cè)的位置。
圖2表示了，在子午線平面(即包括了旋轉(zhuǎn)軸線的平面)上，安裝到如圖1所示的輪輞上的輪胎胎圈1。該胎圈1包括一個胎體加強(qiáng)件2，胎體加強(qiáng)件的一端徑向穿過作為圓周加強(qiáng)件的胎圈鋼絲4的下方，以形成一個環(huán)21包圍了用硬橡膠混合物制成的成型內(nèi)芯5，上述內(nèi)芯5為楔形，其頂點(diǎn)51徑向位于胎圈鋼絲4的下方。在完全纏繞了內(nèi)芯5之后，胎體加強(qiáng)件2的一端22楔在加強(qiáng)件2自身和胎圈鋼絲4上。
在這個實(shí)施例中，尺寸為245-690R500A輪胎的兩個胎圈是根據(jù)本發(fā)明制造的，因此便于安裝上述兩個胎圈。
該胎圈1還包括一個第一橡膠混合物，用來形成一個保護(hù)裝置或胎圈包布7，用來在輪胎安裝到安裝輪輞(尺寸205×440)上的時候與輪輞接觸；該胎圈包布7混合物要根據(jù)其耐磨性能和耐壓縮性能來進(jìn)行選擇。
另一個橡膠混合物構(gòu)成了在胎體加強(qiáng)件2和胎圈鋼絲4之間的屏蔽物6，防止二者直接接觸。胎圈鋼絲4截面形狀為圓形，由很多金屬繩纏繞在一起形成；該胎圈鋼絲頂上有填料3。
圖1還表示了胎圈的外部輪廓或形狀8。輪廓8是由連續(xù)的輪廓部分形成的一個內(nèi)部部分85對應(yīng)不與輪輞接觸的輪廓8的部分，一個胎圈座部分81專門與輪輞座接觸，一個大致成直線的側(cè)面部分83用來與輪輞隆起接觸，一個連接部分82用來將胎圈座81與側(cè)面部分83連接。
輪廓81的端點(diǎn)為B，并通過連接輪廓82與點(diǎn)A相連。在這里，點(diǎn)A和B在胎圈鋼絲中心形成的角α為22°。優(yōu)選，這個角度為為10°。側(cè)面輪廓83軸向和徑向延伸出一個彎曲輪廓84，彎曲輪廓構(gòu)成了輪輞隆起的徑向最外側(cè)部分。該彎曲輪廓84在點(diǎn)C與側(cè)面輪廓83相切。
在根據(jù)本發(fā)明的胎圈1中，連接輪廓82和側(cè)面輪廓83是這樣的，如果用L1來表示胎圈鋼絲4的旋轉(zhuǎn)中心41與連接輪廓82之間的最大距離，用L0來表示相同旋轉(zhuǎn)中心41與側(cè)向部分83之間的最小距離，比例K定義為(L1-L0)/L1，K最多等于1％。在該實(shí)施例中，比例K的值為0.51％(0.51/100)。
圖3表示了圖2中的胎圈1安裝到圖1所示的輪輞10上的過程。這個結(jié)構(gòu)表示了在圓周上還沒有安裝的一部分，除了這個部分之外，胎圈已經(jīng)在車輪的大部分輪輞表面上安裝到位。在這個位置，假定胎圈鋼絲在圓周方向上有很大的延伸硬度，可以看出，胎圈繞著胎圈鋼絲4的幾何中心41發(fā)生了一定旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)，而在軸向上沒有實(shí)際移動。在這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(在這里等效于局部扭轉(zhuǎn))中，胎圈的外部輪廓8的連接部分82與輪輞隆起的部分14接觸。
這樣，通過選擇L1和L0的值，就可以限制在胎圈包布7混合物中產(chǎn)生的剪切應(yīng)力和壓縮應(yīng)力，這樣就可以便于安裝，同時在安裝的最后階段避免損壞胎圈的風(fēng)險。
現(xiàn)在用圖4來表示制造根據(jù)本發(fā)明的胎圈的外部輪廓8的方法。為了便于解釋，首先表示安裝輪輞10的輪廓，在圖4中用虛線表示。然后定位圓周胎圈加強(qiáng)件，在這里是胎圈鋼絲4，需要說明的是在扭轉(zhuǎn)變形中，其旋轉(zhuǎn)中心41位于附圖的平面(包括旋轉(zhuǎn)軸線15的平面)中。然后制造胎圈座輪廓81，其相對于輪輞座輪廓11徑向向內(nèi)(即朝著旋轉(zhuǎn)軸線)偏移，以便考慮胎圈材料在胎圈鋼絲和輪輞座之間的壓縮。該胎圈座輪廓81盡可能軸向延伸到點(diǎn)B，以得到一個大致等于或平行于輪輞座11的輪廓。當(dāng)然，也可以是其它形狀的輪廓。
下面，制造側(cè)面輪廓83，其相對于輪輞隆起的側(cè)向輪廓12向外偏移。該輪廓從點(diǎn)A開始延伸，并且偏移一定量，考慮一旦胎圈安裝到位胎圈材料在隆起12上的壓縮。
最后，要選擇用來連接胎圈座輪廓的點(diǎn)B和側(cè)面輪廓的點(diǎn)A之間的連接輪廓，以便從胎圈鋼絲4的旋轉(zhuǎn)中心41到在連接輪廓82上任意一點(diǎn)、去掉上述連接輪廓的點(diǎn)A和B之外的最大距離L1和從上述旋轉(zhuǎn)中心41到側(cè)面輪廓83的最小距離L0滿足(L1-L0)/L1＜1％。
在該實(shí)施例中，在A和B之間的輪廓至少部分徑向位于將輪輞座連接到相同輪輞隆起的輪輞連接輪廓的外側(cè)。該輪廓可以大致為直線，或其它幾何形狀。
連接了點(diǎn)A和B的連接輪廓82構(gòu)成了一個在胎圈鋼絲4的旋轉(zhuǎn)中心41處形成一個角的部分，該輪廓由一條穿過點(diǎn)B的直線D1和一條穿過點(diǎn)A的直線D2形成。作為一種選擇，這個部分構(gòu)成的角α至少為10°。
權(quán)利要求
1.一種輪胎，被設(shè)計成安裝在一個安裝輪輞上，安裝輪輞包括向外傾斜的輪輞座(11)，也就是說，從包括旋轉(zhuǎn)軸線的平面來看，這些輪輞座(11)的形狀為截頭圓錐形，圓錐形的母線相對于旋轉(zhuǎn)軸線來說是傾斜的，每個母線的軸向最外點(diǎn)位于一個圓圈上，該圓圈的直徑小于相同母線的軸向最內(nèi)點(diǎn)所處的圓圈的直徑，每個輪輞座(11)軸向向外伸出一個突起(12)(或隆起)，從子午線截面的平面(也就是包括了旋轉(zhuǎn)軸線的平面)來看，該隆起通過半徑為R的連接圓弧(13)連接到輪輞座的母線上，輪胎包括能與上述安裝輪輞接觸的胎圈，每個胎圈1包括一個圓周加強(qiáng)件4，加強(qiáng)件用來固定輪胎的胎體加強(qiáng)件2，圓周加強(qiáng)件4具有一個旋轉(zhuǎn)中心41，從子午線平面(即包括旋轉(zhuǎn)軸線的平面)上看，上述加強(qiáng)件4在將胎圈安裝到輪輞上的時候，繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，胎圈的外部輪廓8包括一個胎圈座形成部分(81)，該部分(81)與輪輞座(11)接觸，該胎圈座(81)通過一個側(cè)壁(83)軸向地和徑向地向外伸展，側(cè)壁與安裝輪輞的隆起(12)的截頭圓錐形的壁相接觸，胎圈座通過一個連接輪廓(82)連接到側(cè)壁(83)上，至少一個胎圈(1)的特征在于在胎圈座(81)和上述胎圈側(cè)壁(83)之間的連接輪廓(82)是這樣的，圓周胎圈加強(qiáng)件(4)的旋轉(zhuǎn)中心(41)到連接輪廓(82)上的點(diǎn)之間的最大距離為L1，圓周胎圈加強(qiáng)件(4)的旋轉(zhuǎn)中心(41)到側(cè)向胎圈輪廓(83)之間的最小距離為L0，滿足下面的關(guān)系K＜1％，其中K＝(L1-L0)/L1。
2.如權(quán)利要求1中所述的輪胎，其特征在于比例K小于0.6％。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的輪胎，其特征在于選擇比例K是要使得在胎圈中產(chǎn)生的、與連接輪廓(82)對應(yīng)的壓縮應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于與輪輞接觸的胎圈材料中的壓縮應(yīng)力，比例K等于壓縮變形的1％。
4.一種制造能安裝在安裝輪輞上的輪胎胎圈輪廓的方法，以便于將輪胎安裝到安裝輪輞上，該安裝方法包括將輪輞座(11)向外傾斜，也就是說這些輪輞座的形狀為截頭圓錐形，圓錐形的母線相對于旋轉(zhuǎn)軸線來說是傾斜的，每個母線的軸向最外點(diǎn)位于一個圓圈上，該圓圈的直徑小于相同母線的軸向最內(nèi)點(diǎn)所處的圓圈的直徑，每個輪輞座軸向向外伸出一個突起(12)(或隆起)，該隆起具有一個截頭圓錐形側(cè)壁，側(cè)壁的母線是傾斜的，以便大致地垂直于輪輞座的母線，從子午線截面的平面(也就是包括了旋轉(zhuǎn)軸線的平面)來看，其通過半徑為R的連接圓弧的連接輪廓(13)連接到輪輞座的母線上，該輪胎包括與上述輪輞座接觸的胎圈(1)，每個胎圈包括一個用來固定輪胎胎體加強(qiáng)件的圓周加強(qiáng)件，從子午線截面來看，胎圈的外部輪廓(81)包括一個胎圈座形成部分，該部分與輪輞座(11)接觸，該胎圈座軸向和徑向向外伸展一個側(cè)壁(83)，側(cè)壁與安裝輪輞的隆起(12)的側(cè)壁接觸，一個連接輪廓將胎圈座連接到上述胎圈的側(cè)壁上，方法的特征在于輪輞的外部輪廓，特別包括輪輞座(11)的外部輪廓、隆起(12)的外部輪廓和在該輪輞座和該隆起之間連接輪廓(13)的輪廓，輪輞的外部輪廓位于包括旋轉(zhuǎn)軸線的平面中；一旦輪胎安裝到輪輞上，圓周胎圈加強(qiáng)件(4)就完成定位；外部胎圈輪廓(8)是用輪輞輪廓制造的，也就是說，其至少部分重現(xiàn)了輪輞座的輪廓和輪輞隆起的輪廓，胎圈輪廓的連接輪廓(82)要至少部分徑向位于輪輞座(11)和輪輞隆起(12)之間的輪輞輪廓(13)的外側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的制造胎圈輪廓的方法，其特征在于，通過這樣改變胎圈座(81)和側(cè)壁輪廓(83)可以通過增加胎圈材料的壓縮變形而改變，上述變形是由于將輪胎安裝到輪輞上引起的。
全文摘要
一種輪胎，可以安裝在一個安裝輪輞上，輪輞包括向外傾斜的輪輞座11。輪胎包括能與上述安裝輪輞接觸的胎圈1，每個胎圈包括一個圓周加強(qiáng)件，加強(qiáng)件用來固定輪胎的胎體加強(qiáng)件，圓周加強(qiáng)件具有一個旋轉(zhuǎn)中心，上述加強(qiáng)件在將胎圈安裝到輪輞上的時候，繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。胎圈具有一個外部輪廓8，從子午線截面觀察，該外部輪廓包括一個胎圈座形成部分81、一個側(cè)壁83和一個將輪輞座和側(cè)壁連接起來的連接輪廓82，至少一個胎圈是這樣的，圓周胎圈加強(qiáng)件的旋轉(zhuǎn)中心到連接輪廓82上的點(diǎn)之間的最大距離為L1，圓周胎圈加強(qiáng)件的旋轉(zhuǎn)中心到側(cè)向胎圈輪廓83之間的最小距離為L0，滿足下面的關(guān)系K＜1％，其中K＝(L1－L0)/L1。制造輪胎胎圈輪廓的方法。
文檔編號B60C15/024GK101087697SQ200580044857
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者N·雅南, G·卡尼奧 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司