[发明专利]具有机织或针织的加强件的充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，更具体地，涉及一种成本更低且更快速被制造的充气轮胎。

背景技术

历史上，充气轮胎被构造为大体环面形状的层叠结构，其具有胎圈、胎面、带束加强件和胎体。轮胎由轮胎、织物和钢制成。用于大多数部分的制造技术涉及由平的材料条或片装配许多轮胎部件。每个部件放置于成型鼓上且定长剪切以致该部件的末端交汇或重叠以形成搭接处。

在组装的第一阶段，现有技术胎体通常会包括一个或多个帘布层、一对胎侧、一对三角胶芯、内衬（对于无内胎轮胎）、一对胎圈包布，可能还包括一对橡胶胎肩条。在轮胎制造的该第一阶段中可以添加环形胎圈芯，帘布层可绕胎圈芯翻折起以形成帘布层反包端。可以使用另外的部件，或者甚至另外的部件可以替代上述部件中的一些。

这种制造的中间产品在组装的第一阶段中此时被圆柱形地形成。然后在完成第一阶段的轮胎制造之后圆柱形胎体膨胀至环面形状。在第二阶段的轮胎制造期间将胎面之下的加强带束层添加到该中间产品上，这可以使用同一成型鼓或工作台发生。这种从平的部件然后被环形地成型而制造轮胎的形式限制了要以最佳均一形式生产的轮胎的能力。

传统上，建议将胎体帘布层以箍状或弧形布置，胎体帘布层的端部在圆周方向上延伸。这样制成的轮胎可能无需胎圈中的任何环形胎圈芯，胎体将不具有任何带有由切割的缆线限定界限的边缘的径向向上翻起的侧面部件。虽然最初这种工艺不能在商业上实施，但已进行了进一步研发，与在平构造中制造轮胎相反，使用圆弧状的箍状物构造帘布层以便在早期的制造阶段中独立的帘布层帘线穿过凸环面形截面敷设。于是帘线可以在线性路径中延伸穿过胎体。早期样式包括将帘布层帘线围绕胎圈芯包绕以实现帘线方向的改变。在制造过程中这些帘布层帘线在张力下环绕圆弧形状放置。后来的样式包括在相反方向上改变这些线性延伸的帘线的方向并将它们夹在径向延伸的胎圈层之间。

为了加快制造速度，相似的传统工艺在制造胎体帘布层过程的同时使用多个帘线制造多个拱形。这种工艺提供了每个圆周部分由单根细帘线制成且帘线之间的距离或节距非常窄。这样，当应用一系列帘线时，该一系列帘线增加了帘线之间的节距。

在环面形表面上制造帘布层帘线的这些传统方法中，确定的是帘线中的张力是最佳的，且帘线应该以直线在凸表面上从回转端（turnaround）至回转端敷设。换句话说，帘线角可以不以90度布置。然而，90度为帘线路径的优选定向，因为由于90度是最短帘布路径因此90度减少了滑脱角的可能性。常规地，这些角度不可以以除了提供线性路径的任何方式被调整，因为当帘线施加在圆的或凸的表面上时需要在制造过程中布置在帘线上的张力。在每一常规步骤中，胎体帘布层使用所谓“缠绕”的技术，其中回转端将张力施加在整个帘线路径中。这样的用于施加帘布层帘线的轮胎缠绕布骤可以仅仅工作在凸表面上且不允许在凹的环面形状上的“布置”，如在轮胎胎圈附近的胎侧区域中发生的一样。

另一个传统方法制造允许布置在凹表面和凸表面上的帘布层帘线，与成型轮胎的形状相似。该方法不要求当建立帘线路径时从回转端到回转端的张力，因此允许了非线性的帘线路径。而且，帘线的回环末端，或回转端，可以出现在不同直径处，且帘布层帘线可以这样布置：环面形状的帘布层帘线可以包括形成反包端且允许使用胎圈芯固定帘布层。因此，随着直径沿着帘线路径增加，帘线之间的节距可以均匀增大。由于帘线的施加和环面表面的移动之间的被协调的差别运动，随着直径沿着帘布层路径增加，帘线节距均匀地增大。

传统充气轮胎的结构典型地包括一对轴向分开的不可延伸的胎圈。周向布置的胎圈填料三角胶芯从每个胎圈径向向外延伸。至少一个胎体帘布层在两个胎圈之间延伸。胎体帘布层具有轴向相对的端部部分，每个端部部分围绕各胎圈向上翻折且固定到胎圈。胎面橡胶和胎侧橡胶分别位于胎体帘布层的轴向和径向外部。

由于周期性挠曲，胎圈区域是对于轮胎滚动阻力具有相当大贡献量的轮胎的一个部分，该周期性挠曲也导致发热。在恶劣的运行情况下，如对于泄气保用型和高性能轮胎，胎圈区域内的弯曲和发热可能是特别存在问题的，从而导致相互相邻的具有相异特性的部件的分离，例如具有各自弹性模量的部件的分离。特别地，帘布层反包端部可能倾向于从轮胎的相邻的结构元件分离。

常规的帘布层可通过具有比制成轮胎的主体的相邻的橡胶混合物高得多的刚性（即，弹性模量）的例如尼龙、聚酯纤维、人造丝和/或金属的材料加强。相互相邻的轮胎元件的弹性模量的差异可能导致在轮胎使用期间受到应力且变形时的分离。