[发明专利]用于充气轮胎的胎圈结构

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎，且特别是涉及用于充气轮胎的胎圈结构。

背景技术

轮胎胎圈是轮胎的一部分，该部分起到对胎体帘布层的纺织品或者钢制帘线进行定位和固定、确定轮胎的内部周界、以及将轮胎锚固到轮辋上面的作用。轮胎胎圈可以是环形的抗拉构件或者不可延伸的环圈。轮胎可以具有至少两个位于橡胶或者弹性基质内的轮胎胎圈，所述橡胶或者弹性基质构成位于轮胎的每一侧上面的径向最内侧的周界。已经存在三种常规类型的轮胎胎圈，条带胎圈（strap beads）, 单金属丝胎圈（single wire beads）, 和单缆线胎圈（single cable beads）。

条带胎圈可具有通过包绕由一排多根被埋在橡胶中的金属丝制成的金属丝－橡胶基质条带构造成的胎圈芯。该橡胶可保持胎圈位置并且防止金属丝对轮胎中的相邻部件造成微振磨损。条带胎圈易于生产且具有生产经济性。然而，条带胎圈存在一些缺点。首先，条带的内端和外端可重叠、并且被拼接、缠绕、和钉接在一起。这种类型的条带的最薄弱区域可能位于该条带端部的重叠部处。还有，在生产包括条带胎圈的充气轮胎时，在轮胎成型和固化步骤过程中，金属丝－橡胶基质的各排和各线可能会变得无序，由此对轮胎的一致性造成不利影响。

单金属丝胎圈可通过将上面涂覆有单股橡胶的胎圈金属丝包绕形成具有所需横截面形状的卷束或者环圈而进行构造。所述横截面形状可被限定为，但是不限于，六边形、三角形、正方形、五边形等。胎圈金属丝的缠绕匝数取决于所需的轮胎胎圈的强度和/或横截面面积。例如，单一橡胶涂覆的胎圈金属丝可被包绕19次从而形成圆柱形卷束或者环圈，所述卷束或者环圈形成六边形胎圈。所述包绕可开始于内排、左手侧拐角、移动至右边、然后向上和向后朝向左边、并且然后向上且到达右边。可借助于多种技术对胎圈金属丝的自由端进行紧固，所述技术包括：推动所述自由端进入卷束中，和/或将所述自由端钉接或攻螺纹于卷束上面。单金属丝胎圈可能是在本申请中所描述的常规胎圈里面是最坚固的。然而，由于单金属丝胎圈为单根金属丝的缠绕制品，因此生产时间可能更长且通常生产制造成本更加高昂。还有，缠绕成形的胎圈金属丝的自由端可具有回弹特性并且从所述卷束上松开从而导致轮胎未对准、轮胎上出现隆起和/或存在一些轮胎失衡的情况。

缆线胎圈可由芯环圈构成，所述芯环圈由端部典型地被焊接在一起的单根金属丝形成。然后，由金属丝的一根或更多根长丝构成的缆线可被螺旋形地缠绕在芯环圈周围。接下来，每一根长丝的一个自由端可被连接到相对的自由端上面，典型地通过将所述自由端插入到套箍中并且对套箍卷边。然而，所述芯在焊点处可能会破裂，所述缆线长丝金属丝在套箍处可能会破裂，从而导致卷束上的具有回弹特性的缠绕好的缆线金属丝的自由端松弛，进而导致轮胎未对准、轮胎上出现隆起和/或存在一些轮胎失衡的情况。

另一种常规的缆线胎圈设计可由芯环圈构造而成，所述芯环圈由捻在一起的一组金属丝形成。形成所述芯环圈的金属丝的端部可被彼此紧固在一起，典型地通过焊接而紧固在一起。随后，由一个或更多根金属丝长丝形成的缆线可被螺旋形地缠绕在芯环圈周围。所述缆线的每一根长丝的端部可彼此被连接在一起，典型地通过将所述端部插入到套箍中并且对套箍卷边从而将所述端部紧固在其中。当两个或更多个缆线层被缠绕在所述芯周围时，所述缆线层可以彼此相对的方向进行缠绕。由于所述芯由一组捻在一起的金属丝形成，因此可能会增加时间和成本；并且所述缆线长丝在套箍处倾向于会破裂，从而导致卷束上的具有回弹特性的缠绕好的缆线金属丝的自由端松弛，进而导致轮胎未对准、轮胎上出现隆起和/或存在一些轮胎失衡的情况。

又一种常规的缆线胎圈设计可由具有三匝金属丝的芯构造而成，所述三匝金属丝并排布置从而形成三角形横截面，所述布置使得其中两匝金属丝并排排列，并且第三匝金属丝位于这两匝金属丝的外侧上面，直接在其相邻侧之上。该芯可成形具有三角形横截面，且其侧面中的一个侧面朝向该芯的内侧和闭路护环的内侧且三角形的三角胶朝向所述护环的外侧。该三匝金属丝可由连续金属丝形成。该金属丝的端部可形成被彼此紧固在一起的芯，典型地通过焊接而紧固在一起。然后，多匝螺旋线可被缠绕在该芯上面，且多匝螺旋线并排设置且形成完整的层或外胎。形成环绕外胎的金属丝的端部可通过任何适当的方式被紧固在适合的位置。当螺旋形成的金属丝的环绕外胎已闭合时，该外胎的螺旋线可被大致布置在围绕三角形芯的圆中。