专利名称：分体组合轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车车辆用橡胶轮胎，特别是能够显著降低其使用成本的轮胎。
子午线轮胎问世50年把轮胎使用性能改进到无可挑剔的程度，而研制中的浇注成型的无帘线轮胎一旦成功又将会给轮胎产业带来一次脱胎换骨的变革。然而在轮胎使用成本偏高这个问题面前人们却拿不出一个根本性的解决办法。这是一个长期闲扰用户的不能回避的事实。本发明构思即为此而提。
发明的目的是创造一种新构造形式的充气轮胎，使其能显著降低轮胎使用成本，并更好地发挥和扩展轮胎使用功能。
达到发明目的的措施是将轮胎或外胎由整体一只的传统构造形式改为一种由一二只含带束层的套圈套在一只胎体上，靠充气胀紧进行结合的分体组合构造形式。由于它把主要磨损部位胎而同带束层一起以套圈形式从胎体上分离出来，就使它变为一种能够进行更换的配件，并为采用高强耐磨胶体材料制造创造了条件，同时胎体胀破也可单独更换。这些都成为降低轮胎使用成本的有效手段。如更换套圈操作简便，就可以按路况变化或功能转换而换用相应的花纹套圈或专门的功能性套圈，诸如履带套圈，刚性爪叶套圈等。胎体能为它们起良好的缓冲作用。这样，轮胎功能就得到了扩展性的发挥。
下面对其具体实施细节进行阐述(参阅说明书各附图)附
图1是分体组合轮胎构造图，附图2是双套圈轮胎的胎体断面图(局部)，附图3是结合面密封构造图(即附图1中椭圆部放大图，结合面两边未靠紧)，附图4是纯子午线胎体套装下充气前后断面形状变化示意图，附图5是夹芯网管束带构造图(分两段绘出，A-A为分段线)为保证套圈胎体结合的牢固性，结合面采用强化性构造。具体做法如下套圈上的那一部分结触面做成一种由多道同轴的内槽圈(1)均匀排列构成的内圈面，其横断面总体上呈略为凹陷的弧形，内槽圈的槽型断面一般采用以小角度张开的高度不大的等腰梯形的形状，内圈面两个边部基圈面上各做有1-3道细窄的小凸圈(2)；胎体上与每一只套圈相结合的那一部分接触面是一种由多道同轴的大凸圈(3)均匀排列构成的外圈面，在充气条件下套圈内圈面与胎体外圈面之间处于槽齿相嵌的吻合胀紧的结合状态，内圈面上小凸圈(2)也同时紧密箍套在胎体外圈面中的相应基圈面(4)上。小凸圈是密封圈，可防止结合面进水打滑。由于纯子午线胎体有靠充气作较大径向弹性扩张的特性，为便于套圈的入套和退出，有意让它在未充气条件下处于显著的自然收缩状态。这即表明子午线轮胎当采取分体组合构造时其胎体的自然形状有如下特点外圈面各部的径向尺寸明显小于套圈内圈面上对应值，胎体断面高度减小，宽度增大。上述情况如附图4所示。若采用无帘线胎体，因不具有上述特性，则只能将胎体的自然形状做得与充气结合状态相当接近，使它充气后只需作微量径向弹性扩张即可达到胀紧的程度。但这样一来就影响了它的拆装方便性。这是无帘线轮胎的重要缺陷。
为加强对套圈的侧向约束，还对它采取夹持措施。所有胎体皆在其二侧角部位做出胎角齿圈(5)，其中双套圈轮胎的胎体上还做出中间齿圈(6)。这样就将单套圈轮胎中的套圈置于胎体二胎角齿圈的夹持之下，将双套圈轮胎中的任一只套圈皆置于中间齿圈的某一侧与同侧胎角齿圈的夹持之下。齿圈是夹持圈。将它做成齿圈形与限制大凸圈的断面高出于同一原因，即保持胎体的径向柔软性。
本发明将带束层移至套圈上，带束层也就成了它的核心组织。由于带束层对防止套圈侧向滑脱起强力保证作用，其性能要求也因此高于原有同类部分。通常子午线轮胎上采用的切边带束层，其贴接式单层绕体自身的结合力并不强，此处不能照搬。本发明因强调绕体自身的结构稳定性和纵向连续性，有意把单层绕体的概念换成束带的概念。套圈上的带束层宜用一条完整束带进行绕制，其由内往外进行盘绕的方向应与套圈的常用滚转方向相反。美国研制出的折叠带束层以其部分帘线对单层绕体进行包边折叠，仅使其略具束带特征。美国研制出的另一种带束层——编织带束层使用性能好而制造工艺性差。这些都不便采纳。故此本发明为满足自身的实施需要提出下面一种新的带束层方案——夹芯网管带束层(7)。它是以里面放置芯线(10)的扁状网管作束带绕制而成的。所用的柔性的扁状网管是用相同的两组帘线平束(8)、(9)按彼此相反的两个倾斜方向作扁状网管编织而成。芯线(10)在该网管内作紧密的纵向排列。如该网管是利用工艺芯板进行编织时，则改变芯板宽度即可改变网管的宽度。芯线在束带里面应尽量保持连续状态。采用网管构造能减少不必要的过密的交织状况，便于改变网管宽度，并能增强束带与胶体间的结合力。该带束层两端均有小段逐渐减少材料的过渡区。网管帘线一般采用高弹性模数纤维材料或很细的钢缆、芯线则采用由稍粗的细钢丝拧成的钢缆材料。该带束层有附属的芯线绕体(11)。它一般是由从带束层内端较长地延伸出来的那一部分芯线顺势盘绕而成的布置在内圈面的两个边部及诸内槽圈(1)之间的套圈胶体内。可以推断，这种带束层加芯线绕体有如下优点周向强度大，不引起角度效应问题，为套圈提供足够的抗侧滑强度，不易脱层露丝。如将这种带束层加芯线绕体用到现行轮胎上也会取得同样效果。
与上述带束层同在套圈上的胎面(12)，当其采用“人”字型或“八”字型花纹时因要求字头指向与套圈滚转方向顺同一致，故要求该指向与束带由内往外的盘绕方向相逆。
为了提高胎面的耐磨性，按目前技术，胎面或整个套圈可使用如下一类胶体材料，它们是在橡胶基料中少量参和有亲合性的某几种强耐磨性物料配置成的一种复合胶体材料，这几种物料的选取范围为各种工程塑料。确定材料配方的敏感因素是最低环境温度。故材料配方与套圈使用的地区及季节有关。
根据上述某些情况要求，套圈表面应做有如下两种标记(1)允许常用滚转方向的标记；(2)允许使用的最低环境温度的标记。
分体组合轮胎一般都采用单套圈构造形式，但在以下三种情况下需考虑采用双套圈构造形式轮胎扁平化程度大(断面高宽比过低)，采用双弧胎面，大型工型轮胎。
本发明在降低轮胎磨损费用方面无论对子午线轮胎或浇注成型无帘线轮胎均有同样效果，但前者胎体所特有的径向弹性伸缩性能为更换套圈作业提供很大便利，这对发挥该种轮胎的优势和扩展轮胎功能有显著作用。可以预见，被西方视为轮胎产业革命希望所在的无帘线轮胎即便研制成功，它由良好工艺性带来的优势将不敌分体组合子午线轮胎使用方便所带来的优势，在用户的选择下将失去魅力。目前尚在采用的斜交轮胎因技术落后，在其上实施本发明已无重要价值。
权利要求
1.一种分体组合轮胎，轮胎是套装在汽车车辆的车轮上直接与地面接触，能支撑它滚行的一种充气橡胶部件，按体内帘料设置情况可将其分为斜交轮胎、子午线轮胎和无帘线轮胎，本发明的特征在于它将轮胎由整体一只的构造形式改为一种由一二只含带束层的套圈套在一只胎体上，靠充气胀紧进行结合的分体组合构造形式。
2.根据权利要求1的分体组合轮胎，其特征是每一只套圈上与胎体相结合的那一部分接触面是一种由多道同轴的内槽圈(1)均匀排列构成的内圈面，它的两个边部基圈面上各做有1-3道细窄的小凸圈(2)。
3.根据权利要求1和2的分体组合轮胎，其特征是胎体上与每一只套圈相结合的那部分接触面是一种由多道同轴的大凸圈(3)均匀排列构成的外圈面，在充气条件下套圈内圈面与胎体外圈面之间处于槽齿相嵌的吻合胀紧的结合状态，内圈面上小凸圈(2)也同时紧密箍套在胎体外圈面中的相应基圈面(4)上。
4.根据权利要求3的分体组合轮胎的胎体，其特征是分体组合的子午线轮胎的纯子午线胎体在未充气条件下处于显著的自然收缩状态，其外圈面各部的经向尺寸明显小于套圈内圈面上对应值，胎体断面的高度减小，宽度增大。
5.根据权利要求1和2、3的分体组合轮胎，其特征是所有胎体的二侧角部位皆做有胎角齿圈(5)，其中双套圈轮胎的胎体上还做有中间齿圈(6)，单套圈轮胎的套圈处在胎体二胎角齿圈的夹持之下，双套圈轮胎的任一只套圈皆处在中间齿圈的某一侧与同侧胎角齿圈的夹持之下。
6.根据权利要求1和2、3、5的分体组合轮胎，其特征是套圈中所含的带束层是一种以里面放置芯线(10)的扁状网管作束带的夹芯网管带束层(7)，一只带束层用一条整体连续的束带按与套圈滚转相反的方向由内往外盘绕制成，其柔性的扁状网管是用相同的两组帘线平束(8)、(9)按彼此相反的两个倾斜方向作扁状网管编织而成，芯线(10)在该网管内作紧密的纵向排列。
7.根据权利要求1和2、3、5、6的分体组合轮胎，其特征是夹芯网管带束层(7)有附属芯线绕体(11)，它是由从带束层内端较长地延伸出来的那一部分芯线顺势盘绕而成的，布置在内圈面的两个边部及诸内槽圈(1)之间的套圈胶体内。
8.根据权利要求1和2、6、7的分体组合轮胎，其特征是做在套圈上的胎面(12)的胶体材料是在橡胶基料中少量参合某几种其他物料配置成的一种复合胶体材料，这几种物料的选取范围为各种工程塑料。
全文摘要
本发明属于一种汽车车辆用橡胶轮胎。目的是降低其使用成本并为发挥潜在功能创造条件。其措施是将轮胎由整体一只的构造形式改为一种由一二只含带束层的套圈套在一只胎体上，靠充气胀紧进行结合的分体组合构造形式。在此基础上以高强耐磨材料作胎面，同时为其配备各种适应性套圈。由于子午线轮胎对该构造的适应性远高于被西方视为轮胎产业革命希望的无帘线轮胎，这将对未来轮胎发展产生重大影响。
文档编号B60C5/18GK1167047SQ97107980
公开日1997年12月10日 申请日期1997年3月14日 优先权日1997年3月14日
发明者吴久诚 申请人:吴久诚