每个胎边带有两个钢丝圈的轮胎

摘要

一种可安装在带凸起部的轮辋上的轮胎,其每个胎边带有主钢丝圈,胎体织物绕于其上,第二钢丝圈设置在胎体织物的外侧;装在轮辋上之后的主钢丝圈的内径大于凸起部的顶部直径,主钢丝圈的最大弹性延伸率最多为1.5%。在装有轮辋上之前,第二钢丝圈的外径小于主钢丝圈的内径,在装到轮辋上之后,第二钢丝圈的内径小于凸起部的顶部直径,第二钢丝圈装上轮辋后的内径比装上轮辋前要大1.5—3%,第二钢丝圈的最大弹性延伸率至少为3%。

说明书

本发明涉及轮胎，尤其涉及在每个胎边中带有两个钢丝圈的轮胎。

我们知道在轮胎两个胎边中设置钢丝圈是为了避免轮胎在轮辋上转动或是为了防止在压力下降时轮胎胎边的松脱。这类实施例已有过披露，例如在EP-A168,754中和在JP-A5,178,033中。

相应于EP-A168,754的轮胎应安装在至少一个轮辋胎边座轴向向内延伸至轴向阻挡突出部(称为凸起部)的轮辋上。该轮胎的胎边包括两个钢丝圈，其中之一靠近朝向轮胎内侧的胎缘趾线，而另一个可以保证在受到大轴向力作用时将第一个钢丝圈锁定。两个钢丝圈最好用胎体纤维织物连成一体以改善其协同作用效果。由于防松脱的作用主要是源于第二钢丝圈对于第一钢丝圈作用的结果，防松脱的效果并不是能满足人们的需要。

JP-A5,178,033中提出了在主钢丝圈的下侧或者是在主钢丝圈的旁侧靠近轮辋设置第二钢丝圈，意在通过消除偏心缺陷达到改善径向均匀性的目的。但是在解决松脱问题时，并不需要这样做。

本发明的目的是提出一种可装在带有凸起部的轮辋上的轮胎，该轮胎可在低胎压或零胎压状态下在直线路面上或有明显胎压偏差的极端行驶条件下将胎边保持在轮辋座的位置上，该轮胎还可避免或大大降低在大轮胎扭矩行驶时胎边在轮辋上的转动。

相应于本发明的可装在带有凸起部的轮辋上的轮胎，包括胎冠、两个侧壁和两个胎边，并且设有至少一组由一个胎边延伸至另一个胎边的胎体织物层，其特征在于，每个胎边具有下述特点：

①带有主钢丝圈，胎体织物层缠绕在其上，第一钢丝圈设置在胎体织物层外侧；

②装于轮辋上之后，主钢丝圈的内径大于凸起部的顶部直径，主钢丝圈的内径在装上轮辋上前与装上轮辋之后实际是相同的，主钢丝圈的最大弹性延伸率最多为1.5％；

③在装到轮辋上之前，第二钢丝圈的外径小于主钢丝圈的内径，在装到轮辋上之后，第二钢丝圈的内径小于凸起部的顶部直径，第二钢丝圈的内径在装上轮辋之后比装上轮辋之前要大1.5-3％，第二钢丝圈的最大弹性延伸部至少为3％。

通过下面的范例及与这些范例相关的附图，可以对本发明有更好地理解。

图1为相应于本发明的带有两个胎边的轮胎的径向剖面图；

图2为图1中轮胎胎边细部结构的径向剖面图；

图3为相应于本发明的另一种轮胎胎边的径向剖面图。

图1所示为相应于本发明的轮胎10。轮胎10有胎冠1、两个侧壁2和两个胎边3。胎冠1由人们熟知的胎冠强化结构强化，例如强化结构可由两组交错的纤维组成，为简捷起见图中未示出该强化结构。胎体织物层5由一个胎边3连接到另一个胎边，在两胎边处绕在主钢丝圈6上。每一胎边3还带有设在该胎边稍下部分的第二钢丝圈7。轮胎装在带有两凸起部9的轮辋8上，每个胎边3与凸起部9相接触或靠近凸起部9。轮辋8还带有槽11和两个轮辋凸缘12。

图2所示为轮胎10的胎边3的详细结构，胎边3应该装在轮辋8上，出于简便的原因，该图中未示出轮辋8。在图2中，D₉为与胎边3相接触或靠近胎边3的凸起部9顶部90的直径；D_e6为主钢丝圈6的外径；D_i6为钢丝圈6的内径；D_e7为第二钢丝圈7的外径，D_i7为第二钢丝圈7的内径。

这些直径均为以轮胎10及轮辋8的旋转轴线为轴线的圆的直径，为简单起见图中，未示出该轴线，但该轴线与图2中的直径D平行。

根据本发明，有下述关系：

—装于轮辋上之前D_i6＞D_e7

—装于轮辋上之后D_i6＞D₉，D_i7＜D₉

而且，D_i6以及D_e6在装上轮辋8之后与装于轮辋8之前的对应直径尺寸实际是相同的，也就是说在将轮胎10装到轮辋8上之后主钢丝圈6实际上没有发生伸长。另一方面，第二钢丝圈装在轮辋8之后的直径D_i7比将轮胎10装到轮辋8上之前要大1.5-3％，即钢丝圈7在安装之后承受拉应力。对于在所述钢丝圈周围的整个胎边部分亦是如此，即沿胎体旋转轴线方向在垂直该轴线并包含圈7轴线平面内所测得的直径D_i3要比安装到轮辋8上之前大1.5-3％。换言之，安装到轮辋上之后，D_i7和D_i3的值分别为安装前这些直径数值的1.015-1.030倍。主钢丝圈6的最大弹性延伸率最多为1.5％，即该钢丝圈具有很好刚性。另一方面，第二钢丝圈7的最大弹性延伸率至少为3％，即它具有相对的柔韧性，而且装在轮辋8上之后它还可以延伸。

本发明具如下优越性：

刚性的主钢丝圈6可使胎体织物5有效地固定在胎边3中因而使所述胎边具有很好的刚度。由于轮胎10装在轮辋8之后，第二钢丝圈7受到拉应力作用而使其周围的橡胶可靠地压紧在轮辋8上，从而具有良好的密封性。图2中用F表示的这些应力可能是由于较大的压力损失和/或胎压偏差或调整偏差力引起的，当朝向轮胎内部方向的这些应力作用于胎边3时，已经受到牵引力作用的钢丝圈7阻断了越过凸起部9的通路，因而确保良好的防松脱性能，即胎边3不会越过凸起部9进入槽11。实际上如果胎边3越过凸起部9进入轮辋8的槽11，松脱就会发生，所述胎边3的直径对侧部分就会越过轮辋凸缘12，这将造成与轮辋的分离。

另一方面，由于第二钢丝圈7的相对柔韧性，可使用拆卸工具来增大其内径D_i7以便将轮胎10装到轮辋8上或在拆卸时将其从轮辋上取下。为上述目的还可在第二钢丝圈7和胎边3的内表面15之间装设保护导向片14，以防拆卸工具损坏胎边3。例如，导向片可由金属丝或纺织纤维增强的织物构成，它也可以由胎边内部向上延伸以增加保护性能，如图2所示。为简单起见，图1中未示出导向片14。

主钢丝圈6可由金属构件组成，尤其是金属丝或是条，例如这类金属丝可以是标准的编织金属丝或是线束形式的。也可应用高韧性非金属构件。

相对具有柔韧性的第二钢丝圈7最好用非金属构件制造，例如高韧性或有机聚合物纤维，特别是芳族聚酰胺纤维。为保证良好的抗松脱性，第二钢丝圈的拉伸模量至少应等于10,000Mpa(百万量级)。

第二钢丝圈的最大弹性延伸率至少应等于4％。

术语“纤维”应在非常普遍的意义上来理解，因为纤维包括单一的单纤维或多纤维或是一组这些纤维的绞合结构，尤其是可绞合成的索缆或帘布。

根据本发明制做了规格为175-7CR13的子午线轮胎。轮胎以及安装轮胎的轮辋的特性如下述：

—主钢丝圈6

这是极限应力2吨的编织钢丝。其最大弹性延伸率为1.4％。装于轮辋8前后的直径D_i6分别为333.6mm和334.9mm。

安装到轮辋8上之后的直径D_i6的增加量为0.4％，即变化不大。

—第二钢丝圈7

这个钢丝圈是用芳族聚酰胺增强纤维绕制11圈形成的。如此制成的钢丝圈的拉伸模量为20,000Mpa。安装前所述钢丝圈的直径D_e7和D_i7分别为331mm和323mm。安装后所述直径的数值为337.6mm和329.6mm。安装到轮辋上之后直径D_i7的增加量为2％。第二钢丝圈的最大弹性延伸率为4％。

—轮辋8

轮辋符合欧洲轮胎和轮辋技术组织(ETRTO)的牌号5J13。直径D₉的值为330.08mm，座直径(ETRTO的符号为D_H)为328.07mm。

还制做了不同于本发明的对照轮胎。这一轮胎除不带有第二钢圈7之外与相应于本发明的轮胎完全相同。这两个轮胎具有相同的外观，直径D_i3的值对于两个轮胎是相同的，对照轮胎的直径D_i3是自与相应于本发明的轮胎相同位置处测得。在装有轮辋8上之前，所述直径D_i3等于321mm，小于相同尺寸标准轮胎的直径D_i3(325.3mm)，这样就可以对相同尺寸的轮胎进行判断，所述的两个轮胎在轮辋上要比同尺寸的标准轮胎承受更显著的箍紧力。

所述的轮胎安装在相同的轮辋8上。根据试验结果，安装轮胎所需的压力如下：

—根据本发明制造的轮胎：4.41bar，可越过车子外侧的凸起部；

—不同于本发明的轮胎：2.6bar，可越过车子外侧的凸起部。

对轮辋装到车子上的过程进行了监测，车子以50km/h的速度在半径为20米的路面上行驶，减小胎压直至出现松脱现象。试验结果发现：对于相应于本发明的轮胎松脱压力为0bar，而对照轮胎的松脱压力为1bar。相应于本发明的轮胎只是在轮胎内无任何压力的极端缺气的情况下才出现松脱，而不同于本发明的轮胎尽管如上所述比标准轮胎有更大的箍紧力，但是，在轮胎内还有相当的压力时很早就出现了松脱。因此本发明可大大延迟松脱的发生因而大大延迟与轮辋脱离现象的出现，这样就显著地改善了所述轮胎的安全性，其代价只不过是安装相应于本发明的轮胎时所需压力更高一些的少许不便。

图3所示为本发明的另一实施例。在所述的图中，轮胎10’的胎边3’与轮胎10的胎边3完全相同，仅有的区别是在主钢丝圈6的下方有一区域60，在安装到轮辋8上之前其平均直径D₆₀要比安装前的直径D_i3大一些，这个平均直径实际上相当于标准轮胎在同一处所测得的标准轮胎直径。本实施例的重要性在于，所具有的越过凸起部的充气压力，与标准轮胎越过凸起部的充气压力很接近但略大一些，尽管这一压力显得大一些，但同不带所述的区域60的轮胎相比，它有助于轮胎的安装。

为使附图简捷，图2、图3中相同零件使用了相同的标号。

本发明并不局限于上面所描述的实施例。