用于轮胎制造的胎顶对角矩阵的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于轮胎的制造的标准化系统。相同尺寸轮胎部件可以在具有不同尺寸的轮胎、即具有不同截面宽度、侧壁高度和/或纵横比的轮胎的胎顶中使用。轮胎尺寸的矩阵可以与一个或多个轮胎胎顶参数关联。矩阵可以用于通过保持矩阵的对角线上的一个或多个轮胎胎顶参数的值大致恒定制造具有一个或多个标准化部件的轮胎。
【专利说明】用于轮胎制造的胎顶对角矩阵
【技术领域】
[0001]本公开的主题涉及一种用于轮胎的制造的标准化系统。
【背景技术】
[0002]无论对于客运还是商用车辆，轮胎以多种多样的尺寸和形状被制造。变化的部分是由于作为初始设备在车辆上设置的车轮轮辋以及也可用的多种多样的售后市场轮辋的差异。这些轮辋例如可以在宽度和直径上变化。另外，即使对于指定轮辋，顾客可以针对相同的轮辋尺寸使用不同的轮胎尺寸。对于商用车辆，负荷要求的差异会需要不同的轮辋和轮胎尺寸。
[0003]尺寸和形状的这些差异对轮胎制造商提出很大的挑战。轮胎构造复杂并且包括多个部件，许多部件从轮胎的外部不可见。例如，一个或多个材料层可以从胎圈到胎圈延伸通过轮胎的侧壁和胎顶或胎冠区域。一个或多个带束可以放置在胎面区域之下。胎圈区域可以单独地包括邻近胎圈芯的多个不同的橡胶部件。
[0004]因此，单轮胎尺寸的生产需要制造商具有生产和/或库存多种多样的轮胎部件的能力。而且，在一系列尺寸和形状上生产多个轮胎尺寸会特别困难，原因是这些轮胎部件中的许多可能不容易在不同轮胎尺寸之间可互换。例如，用于制造低轮廓客运轮胎的胎体帘布层很可能例如由于尺度的差异而不能用于非低轮廓轮胎。例如在235/75R15的轮胎尺寸对205/70R14的轮胎尺寸中使用的带束包装可能由于类似的原因而不可互换。换句话说，在不同尺寸和尺度的轮胎中使用的许多部件未以允许在不同尺寸的轮胎上使用相同部件的方式被标准化、即构造。当然，与适应一系列轮胎尺寸的生产的多个不同轮胎部件的劳动力、设备和库存关联的成本是相当大的并且通常也增加培训生产人员的成本。
[0005]因此，便于轮胎制造的系统将是有益的。更特别地，可以用于标准化一个或多个轮胎部件使得相同部件可以用于制造多个不同的轮胎尺寸的系统将是有帮助的。换句话说，对于每个这样的轮胎可以使用具有相同尺寸或尺度的一个或多个部件制造的不同尺寸和形状的轮胎将是特别有益的。
【发明内容】
[0006]本发明的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者可以从该描述显而易见，或者可以通过本发明的实施而获悉。
[0007]在一个示例性方面，本发明提供一种轮胎制造的方法。所述方法包括以下步骤:使用沿着矩阵的轴线的轮胎尺度产生轮胎尺寸的矩阵；将轮胎胎顶参数与轮胎尺度的相应对关联；通过使沿着所述矩阵的对角线的所述轮胎胎顶参数大致恒定而标准化沿着所述对角线的所述轮胎胎顶参数；以及使用所述矩阵制造轮胎。
[0008]在另一示例性方面，本发明提供另一种用于轮胎的制造的方法。所述方法包括以下步骤:生产具有不同纵横比和不同侧壁高度的轮胎，所述轮胎全部具有大致相同的轮胎胎顶宽度(SWi)。所述生产步骤包括参考矩阵，所述矩阵具有沿着第一轴线的轮胎侧壁高度(hi)或轮胎截面宽度(Wi)和沿着第二轴线的轮胎纵横比(A)，并且具有与沿着所述第一轴线的每个特定侧壁高度OO或轮胎截面宽度(Wi)和沿着所述第二轴线的轮胎纵横比Og关联的轮胎胎顶宽度(SWi)，并且其中对于所述第一轴线和所述第二轴线的值的预定变化，所述轮胎胎顶宽度(SWi)保持大致相同。
[0009]在一个示例性实施例中，本发明提供一种轮胎生产系统。所述系统包括具有一系列不同纵横比和不同截面宽度的多个轮胎。所述多个轮胎包括具有比另一轮胎更大的截面宽度和更大的纵横比的至少一个轮胎，其中所述多个轮胎均具有至少一个共同轮胎胎顶参数。
[0010]所述方法包括以下步骤:产生沿着一个尺度的轮胎侧壁高度OO和沿着另一尺度的轮胎纵横比(A)的矩阵；将轮胎胎顶宽度(Wi)与轮胎侧壁高度OO和轮胎纵横比og的相应对关联；通过使沿着所述矩阵的对角线的所述轮胎胎顶宽度(Wi)大致恒定而标准化沿着所述对角线的所述轮胎胎顶宽度；以及使用所述矩阵制造轮胎。
[0011]在另一示例性方面，本发明提供一种用于轮胎的制造的方法。所述方法包括以下步骤:生产具有不同纵横比和不同侧壁高度的轮胎，所述轮胎全部具有大致相同的轮胎胎顶宽度(Wi)。所述生产步骤包括参考矩阵，所述矩阵具有沿着一个尺度的轮胎侧壁高度Oii)和沿着另一尺度的轮胎纵横比(A)，并且具有与每个特定轮胎侧壁高度OO和轮胎纵横比(A)关联的轮胎胎顶宽度(Wi),并且其中对于所述轮胎侧壁高度OO和所述轮胎纵横比(η)的预定变化，所述轮胎胎顶宽度保持大致相同。
[0012]在一个示例性实施例中，本发明也提供一种用标准化制造的轮胎的系统。所述系统包括由沿着一个尺度的轮胎侧壁高度Oii)和沿着另一尺度的轮胎纵横比(A)构造的矩阵，所述矩阵还具有多个轮胎胎顶宽度(Wi)，每一个对应于一个相应的侧壁高度OO和轮胎纵横比(A)，并且其中对于所述轮胎侧壁高度OO和所述轮胎纵横比(A)的预定变化，所述轮胎胎顶宽度(Wi)大致相同；以及，具有不同侧壁高度和不同纵横比的多个轮胎，其中所述轮胎具有作为所述矩阵的轮胎胎顶宽度(Wi)的大致相同的轮胎胎顶宽度。
[0013]参考以下描述和附带的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。包含在该说明书中并且构成该说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]在参考(一个或多个)附图的说明书中阐述了面向本领域的普通技术人员的、包括本发明的最佳模式的本发明的完整和能够实现的公开，其中:
[0015]图1提供可以用于本发明的示例性轮胎的一部分的横截面图。
[0016]图2提供彼此重叠的各种尺寸的轮胎的示意性表示。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供一种用于轮胎的制造的标准化系统。相同轮胎部件、特别是用于胎顶的部件可以用于不同尺寸的轮胎，即，具有不同侧壁高度、截面宽度和/或纵横比的轮胎。例如，可以产生轮胎尺度、如，例如轮胎纵横比对轮胎侧壁高度或轮胎截面宽度的矩阵。矩阵中的每对值与轮胎胎顶参数、如，例如轮胎胎顶中的一个或多个部件的宽度关联。沿着矩阵的对角线，胎顶中的一个或多个轮胎部件可以保持在恒定尺度使得相同尺寸部件可以用于制造具有不同尺度或尺寸的轮胎。
[0018]为了描述本发明的目的，现在将详细地参考本发明的实施例和/或方法，在(一个或多个)附图中或用附图示出本发明的一个或多个例子。每个例子作为本发明的解释而不是本发明的限制被提供。实际上，本领域的技术人员将显而易见可以在本发明中进行各种修改和变化而不脱离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征或步骤可以用于另一实施例或步骤以产生另外的更多实施例或方法。因此，本发明旨在涵盖属于附带的权利要求及其等效物的范围内的这样的修改和变化。
[0019]对于本公开以下术语定义如下:
[0020]“轮胎侧壁高度”是轮胎的胎圈将接触车轮轮辋的位置与胎面的顶部之间的线性距离。
[0021]“轮胎截面宽度”或“截面宽度”被定义为在轮胎的最宽点处、即从外侧壁上的最宽点到内侧壁上的最宽点测量的沿着轮胎的轴向方向的线性距离。
[0022]“轴向方向”或图中的字母“A”表示平行于轮胎的旋转轴线的方向。
[0023]“径向方向”或图中的字母“R”表示正交于轴向方向并且在与从轴向方向正交地延伸的任何半径相同的方向上延伸的方向。
[0024]“胎顶”、“轮胎胎顶”或“胎顶区域”表示在侧壁与轮胎的胎体的径向外部之间的轮胎的部分。所以胎顶例如包括轮胎的胎面部分和位于胎面部分与胎体之间的带束，所述带束不在侧壁中和朝向胎圈延伸。胎顶有时也被称为轮胎的胎冠。
[0025]“轮胎胎顶参数”表示在轮胎的胎顶中的轮胎部件的尺度并且例如包括轮胎截面宽度、胎面宽度、带束宽度、滚动胎面宽度、带束或胎面部分的横截面面积和/或每个节距(沿着轮胎的圆周方向的材料的单位)带束或胎面部分的体积。
[0026]“轮胎纵横比”或“纵横比”是轮胎侧壁高度与轮胎截面宽度的比率。
[0027]图1提供可以用于本发明并且能够在充气和非充气模式下运转的示例性混合轮胎10的一半的横截面图。轮胎10仅仅作为例子被提供并且是为了识别可以使用本发明标准化的一些部件。然而应当理解本发明也可以用于充气轮胎和非充气轮胎。另外，本发明可以用于例如包括客运、轻型卡车、商用、航空、建筑等的各种轮胎类型。
[0028]轮胎10具有在包括轴向方向A的径向平面中的横截面配置，如图1中所示。该图显示关于中间圆周平面P对称的半个横截面。具有该横截面配置的轮胎容易地安装在车辆的轮辋上。
[0029]一对胎圈部分20轴向地间隔开并且均包括胎圈芯22、胎圈填充物24、橡胶支撑部分34、第一橡胶座部分26、第二橡胶趾部分28和轮辋座帘布层27。胎体部分60具有中间胎体层62、外胎体层64和内胎体层68。中间胎体层62具有围绕胎圈芯22从轮胎10的内部延伸到外部的上翻部分66。内胎体层68均匀地定位在中间胎体层62与每个胎圈部分20中的内衬部分44之间并且径向向内延伸到至少点67，所述点67在胎圈芯22的轴向内侧并且邻近胎圈芯。轮胎的外胎体层64位于中间胎体层68和上翻部分66的轴向外部并且径向向内延伸到至少点61，所述点61在胎圈芯22的轴向外侧并且邻近胎圈芯。胎圈填充物24接触胎圈芯22的最外侧表面并且径向向外延伸一定距离。胎圈填充物24被构型以呈现预定最佳轮廓。[0030]负荷承载侧壁部分40在胎冠或胎面部分14的两个轴向边缘处从轮胎的带束包装80延伸到胎圈部分20。每个侧壁部分40包括一对新月形橡胶加强部件54、56，如图1中所示。第一新月形橡胶加强部件56布置在中间胎体层62与内胎体层68之间。第二新月形部件54布置在内胎体层68与轮胎10的内衬部分44之间。当轮胎损失充气压力时侧壁部分40帮助保持胎冠部分14从胎圈部分20径向地分离。胎面部分12具有表面16以便在轮胎的运转期间接触地面。
[0031]带束包装80位于轮胎10的胎顶或胎冠部分14中的胎体层62、64和68的径向外部。对于该例子，带束包装具有宽的内带束82和至少一个较窄的外带束84。具有一定宽度以轴向地延伸超出最内侧带束82的两个横向边缘的冠带束层(cap ply)86被包括作为优选的带束包装80的一部分。
[0032]轮胎10具有截面高度Iii和截面宽度Wi,如图1中所示。截面高度Iii与截面宽度Wi的比率是轮胎10的纵横比IV本发明可以用于具有一系列截面宽度&、截面高度h、纵横比A的轮胎并且不限于图1中所示的轮胎。
[0033]图2提供彼此重叠的三个轮胎的外表面的示意性表示，其中为了描述目的一个或多个尺度被放大。轮胎100例如具有225/45的尺寸，或225mm的截面宽度和0.45的纵横t匕。轮胎110例如具有235/55的尺寸，或235mm的截面宽度和0.55的纵横比。最后，轮胎120例如具有245/65的尺寸，或245mm的截面宽度和.65的纵横比。
[0034]图2中所示的轮胎已根据本发明被标准化。因此，这些轮胎的胎顶中的部件可以被标准化以便用于每个轮胎中，原因是它们具有至少一个共同的轮胎胎顶参数，如，例如沿着轴向方向的宽度可以大致相同，沿着径向方向的厚度可以大致相同，和/或横截面面积或每个节距的体积可以大致相同。应当注意这些轮胎的胎面部分的相似性与轮胎安装在其上的轮辋或车轮的半径无关地存在。
[0035]例如，在不同轮胎之间每个轮胎上的滚动胎面宽度RTW可以具有沿着轴向方向A的相同宽度。因此，具有相同轴向宽度的胎面部分(如，例如轮胎10的胎面部分12)常常可以用于任何轮胎100、110和120上。典型地，胎面部分通过模具被挤出，然后在轮胎成形鼓上产生生轮胎期间定位在其它部件上。在轮胎100、110和120的胎面部分的轴向宽度和/或厚度大致相同的情况下，相同的模具可以用于挤出每个胎面部分。类似地，当这些尺度稍有不同、但是横截面面积大致相同时，相同的模具可以用于挤出各种胎面部分。
[0036]所以制造商可以避免维护用于每个轮胎尺寸的独立挤出模具和关联机械的费用以及用于更换模具的相关劳动力。可以通过在挤出胎面部分时将胎面部分切成适当长度容易地适应胎面部分的长度的差异。另外，用于在固化过程期间将胎面特征形成于胎面部分中的模也可以在不同轮胎上被标准化或共同使用，原因是例如胎面部分的宽度保持相同。该标准化可以包括使用例如如美国专利第6，426，482和5，204，036号中所述的模矩阵。
[0037]类似地，当每个轮胎100、110和120的滚动胎面宽度相同时并且当贯穿胎面表面130之下的胎顶的该部分的轮胎的轴向宽度在不同轮胎尺寸100、110和120之间近似相同时，也可以标准化位于胎顶或胎冠中的带束(如，例如轮胎10中的带束82和84)。因此，具有相同轴向宽度的带束可以用于每个轮胎中。该标准化大大简化制造过程，原因是对于胎顶中的指定带束仅仅需要制造或储存一个带束宽度。对于不同轮胎侧壁高度或截面宽度可以根据需要将带束切割成长度。在一个以上带束用于胎顶中的情况下，标准化带束包装可以被提供用于所有三种轮胎中而不遭受与生产三个不同带束包装(每一个对应于一个轮胎100、110和120)关联的费用。
[0038]可以通过建立一个或多个轮胎胎顶参数与轮胎尺寸之间的关系实现胎顶部件的标准化。为了描述本发明的目的，在不同轮胎之间胎顶中的部件的宽度与纵横比和轮胎尺寸的变化的关系将用作例子。也可以使用其它轮胎胎顶参数。
[0039]因此，在表1中显示本发明的矩阵的例子。
[0040]表1
[0041]
【权利要求】
1.一种轮胎制造的方法，所述方法包括以下步骤: 沿着矩阵的轴线使用轮胎尺度产生轮胎尺寸的矩阵； 将轮胎胎顶参数与轮胎尺度的相应对关联； 通过使所述轮胎胎顶参数沿着所述矩阵的对角线大致恒定而标准化沿着所述对角线的所述轮胎胎顶参数；以及 使用所述矩阵制造轮胎。
2.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，所述制造步骤包括: 产生具有不同侧壁高度和纵横比的轮胎，所述轮胎包含具有沿着轴向方向的相同宽度的胎面带束。
3.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述制造步骤包括: 生产具有不同侧壁高度和纵横比的轮胎，所述轮胎包含具有沿着所述轮胎的轴向方向的相同宽度的、在所述轮胎的胎顶中的胎面之下的一个或多个带束。
4.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述制造步骤包括: 挤出具有沿着轴向方向的相同宽度的胎面带束以便包含到具有不同侧壁高度和纵横比的轮胎中。
5.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述标准化步骤包括设计具有不同尺寸的多个轮胎，所述轮胎均使用具有沿着轴向方向的相同宽度的胎顶中的部件。
6.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述标准化步骤包括设计具有不同尺寸的多个轮胎，所述轮胎均包括具有沿着轴向方向的相同宽度的所述轮胎的胎顶区域中的带束。
7.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述标准化步骤包括设计具有不同尺寸的多个轮胎，所述轮胎均包括具有相同横截面面积的所述轮胎的胎面部分。
8.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述矩阵包括沿着一个轴线的轮胎截面宽度(Wi)和沿着另一轴线的轮胎纵横比(A)，其中沿着所述矩阵的对角线的所述轮胎胎顶参数是所述轮胎胎顶宽度sWi，并且其中所述对角线具有斜率使得所述截面宽度(Wi)的大约IOmm的增加对应于沿着所述对角线的大约0.05的纵横比(巧)增加。
9.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述制造步骤包括: 提供橡胶挤出模具以便制造具有不同侧壁高度和纵横比的轮胎。
10.根据权利要求1所述的轮胎制造的方法，其中所述关联步骤的所述轮胎胎顶参数是滚动胎面宽度。
11.根据权利要求1的方法制造的一系列轮胎。
12.一种用于轮胎的制造的方法，所述方法包括以下步骤: 生产具有不同纵横比和不同侧壁高度的轮胎，所述轮胎全部具有大致相同的轮胎胎顶宽度(sWi)，所述生产步骤包括 参考矩阵，所述矩阵具有沿着第一轴线的轮胎侧壁高度OO或轮胎截面宽度(Wi)和沿着第二轴线的轮胎纵横比(A)，并且具有与沿着所述第一轴线的每个特定侧壁高度Qii)或轮胎截面宽度(K)和沿着所述第二轴线的轮胎纵横比(A)关联的轮胎胎顶宽度(SWi)，并且其中对于所述第一轴线和所述第二轴线的值的预定变化，所述轮胎胎顶宽度(SWi)保持大致相同。
13.根据权利要求12所述的用于轮胎的制造的方法，其中所述生产步骤还包括在所述轮胎中使用具有沿着所述轮胎的轴向方向的相同宽度的胎面部分。
14.根据权利要求12所述的用于轮胎的制造的方法，其中所述生产步骤还包括使用具有沿着所述轮胎的轴向方向的相同宽度的带束包装。
15.根据权利要求12所述的用于轮胎的制造的方法，其中所述生产步骤还包括使用共同挤出模具挤出所述轮胎的胎面部分。
16.根据权利要求12所述的用于轮胎的制造的方法，其中所述矩阵的所述轮胎胎顶宽度(Swi)对于轮胎侧壁高度Oii)的大约IOmm的变化和轮胎纵横比(r)的大约0.05的变化保持大致相同。
17.根据权利要求12所述的用于轮胎的制造的方法，其中所述生产步骤还包括使用相同胎面模来生产具有不同纵横比和不同侧壁高度的所述轮胎的胎面。
18.根据权利要求12的方法制造的一系列轮胎。
19.一种用于轮胎制造的系统，所述系统包括: 由沿着第一轴线的轮胎侧壁高度OO或轮胎截面宽度(Wi)和沿着第二轴线的轮胎纵横比(A)构造的矩阵，所述矩阵也具有多个轮胎胎顶宽度(SWi)，每一个对应于所述第一轴线和所述第二轴线的一个相应对，并且其中对于所述矩阵的所述第一轴线和所述第二轴线的预定变化，所述轮胎胎顶宽度(SWi)大致相同；以及， 具有不同侧壁高度和不同纵横比的多个轮胎，其中所述轮胎具有大致相同的轮胎胎顶参数，例如所述矩阵的轮胎胎顶宽度(SWi)。
20.根据权利要求19所述的用于轮胎制造的系统，其中所述多个轮胎均包括具有沿着轴向方向的相同宽度的胎面部分。
21.根据权利要求19所述的用于轮胎制造的系统，其中所述多个轮胎均包括具有相同轴向宽度的、定位在胎面的径向内侧的一个或多个带束。
22.根据权利要求19所述的用于轮胎制造的系统，其中所述第一轴线和所述第二轴线的所述预定变化是对于轮胎纵横比(A)的大约0.05的增加，轮胎截面宽度(Wi)增加大约IOmm0
23.一种轮胎生产系统，所述轮胎生产系统包括: 具有一系列不同纵横比和不同截面宽度的多个轮胎，所述多个轮胎包括具有比另一轮胎更大的截面宽度和更大的纵横比的至少一个轮胎，其中所述多个轮胎均具有至少一个共同轮胎胎顶参数。
24.根据权利要求23所述的轮胎生产系统，其中所述多个轮胎中的每个轮胎的胎面部分使用相同尺寸的一个或多个挤出模具制造。
25.根据权利要求23所述的轮胎生产系统，其中所述多个轮胎中的每个轮胎的胎顶中的带束使用相同尺寸 的一个或多个挤出模具制造。
26.根据权利要求23所述的轮胎生产系统，所述轮胎生产系统还包括挤出模具，所述挤出模具用于制造用于所述多个轮胎的每个轮胎的胎面部分。
27.根据权利要求23所述的轮胎生产系统，所述轮胎生产系统还包括模矩阵，所述模矩阵用于制造用于所述多个轮胎的每个轮胎的胎面部分。
28.根据权利要求23所述的轮胎生产系统，其中所述轮胎胎顶参数是所述胎顶中的带束的 轴向宽度。
【文档编号】B29C35/00GK103987506SQ201180075516
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2011年12月14日 优先权日:2011年12月14日
【发明者】詹姆斯·托马斯·卡特, 穆罕默德·卢齐 申请人:米其林集团总公司, 米其林研究和技术股份有限公司