胎圈制造技术

一种用于机动车辆的轮胎，所述轮胎具有至少一个胎体垫层，该胎体垫层由冠部和两个轴向相对的侧部组成，该侧部终止于胎圈中以将轮胎安装在轮缘上。胎面和束带结构插入胎体结构与胎圈之间。每个胎圈均包括细长的帘布，帘布由熔点或分解点为T1的第一纱线(例如芳纶)和熔点为T2的第二纱线(例如尼龙)组成，其中，T1＞T2且T2大于40℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术是由政府支持的基于美国能源部资助的批准号DDE-FOA0000239来进行的。政府具有本专利技术的某些权利。本申请要求于2013年4月9日提交的美国临时申请第61/810,040号的权益，其内容通过引用结合于此。
技术介绍
随着欧洲新的立法需要和世界其他地方议案的需要，轮胎重量和提高的燃料效率比以往更加重要。已经采取了许多技术方法来解决这些问题。在调查研究中的一个
是，用芳纶(aramid，芳香聚酰胺)胎圈代替目前的钢胎圈。此技术可能减小轮胎的重量。本示例性实例涉及用于轮胎的芳纶胎圈的发展。轮胎通常包括：胎体(carcass)结构；处于胎体结构径向外部的位置的胎面；插入胎体结构和胎面之间的束带结构。轮胎通常还包括在轴向相对的位置应用于胎体结构的一对侧壁。将至少一个胎体垫层的端部折叠起来或固定至两个环形增强元件，即，所谓的“胎圈芯(beadbundles)”，并且，包含胎圈芯的轮胎区域叫做“胎圈(tirebead，胎唇)”。通常，在胎圈芯径向外部的位置中，胎圈还包括弹性体插入物，习惯上叫做“胎圈填料”或“三角胶带(beadapex)”，其从相应的胎圈芯径向地向外延伸。胎圈执行将轮胎固定至相应的轮缘的功能，从而在无内胎轮胎的情况中确保轮胎和轮缘之间的密封效果，轮缘设置成对应于胎圈安装位置，并通常包括用作胎圈的衬底的两个基本上圆锥形的共轴表面。该表面通常终结于径向地向外伸出的一凸缘中，该凸缘支撑胎圈的轴向外表面，并且胎圈的轴向外表面由于轮胎充气压力而抵靠该凸缘。需要胎圈承受在轮胎安装于相应轮缘上的操作过程中出现的相关变形。实际上，胎圈芯的径向内环形表面的直径小于轮辋凸缘(rimflange)的径向外径，并且胎圈芯的径向内环形表面的直径选择成使得一旦已将胎圈定位在轮缘的相应胎圈座(beadseat)中，在越过(passover)凸缘之后，通过轮胎充气流体的压力将胎圈沿着胎圈座的分叉表面抵靠凸缘的轴向内表面推动。通常，轮胎在相应轮缘上的安装通过胎圈的变形(成椭圆形)而开始，使得胎圈的一部分能够越过凸缘。接着，使胎圈的剩余部分完全越过凸缘，以使得胎圈位于最近的胎圈座中。然后，将胎圈朝向相对的胎圈座轴向地推动，以使胎圈落入轮缘的中心凹槽中。这样，一旦胎圈位于上述中心凹槽内，轮胎的赤道面便可相对于轮缘的赤道面倾斜，以允许相对的胎圈也越过凸缘并通过胎圈形成的椭圆形(以及由此通过相应胎圈芯的形成的椭圆形)而定位在相应的胎圈座中。最后，给轮胎充气，以使得两个胎圈都与凸缘的轴向内表面抵靠。由于胎圈芯是刚性的，将轮胎安装在轮缘上的操作/从轮缘去除轮胎的操作都可能需要使用杠杆，通过该杠杆能施加足以使胎圈芯变形的力，将结构从基本上圆形的改变成椭圆形的以允许胎圈越过凸缘，如上所述。为了实现这些功能，胎圈不仅需要具有足够的强度以承受所施加的张力，而且需要具有在保持胎圈部分的内边缘具有足够的尺寸精度以确保与轮缘良好地配合的同时将轮胎保持在轮缘上所必需的刚性。为了满足这些强度和刚性需求，已经使用多个高模量钢丝作为传统的胎圈。一种普通类型的胎圈叫做单丝胎圈。对于单丝胎圈，将单丝或涂层丝在角度方向上缠绕多圈，以形成环形。图1示出了单丝胎圈的横截面，该单丝胎圈具有六边形截面的钢丝中心几何形状(为了清楚示出，省略了截面线(crosshatching))，每个圆代表一圈钢丝。图2中示出了带状钢丝中心几何形状。虽然已经证明了钢胎圈长期的商业成功，但是这种传统的钢圈已具有这样的问题：其重量占了轮胎重量的大约5％，这是目前日益重要的实现更轻轮胎的目标的一个障碍。
技术实现思路
本公开的各个细节在下文中总结为基本的理解。该总结并不是本公开的泛泛概述，也并非旨在确定本公开的某些元件，也不是描述本公开的范围。相反，该总结的主要目的是，在下文中给出的更详细的描述之前，以简化的方式提供本公开的一些概念。根据第一实施方式，提供了一种用于机动车辆的轮胎。该轮胎包括胎体结构，其具有由冠部和两个轴向相对的侧部组成的至少一个胎体垫层，侧部终止于胎圈中以将轮胎安装在轮缘上。胎面(treadband)和束带结构插入胎体结构与胎圈之间。每个胎圈均包括细长帘布，细长帘布由具有熔点或分解点为T1的第一纱线和具有熔点为T2的第二纱线组成，其中，T1＞T2且T2大于40℃。根据另一实施方式，提供了一种由多个聚合物帘布组成的胎圈，该帘布彼此平行地布置以形成多个圈(wrap)。这些圈形成组成胎圈芯的同心环。该帘布包括具有熔点或分解点为T1的聚合物纱线和具有熔点为T2的聚合物纱线的组合，其中，T1＞T2且T2大于40℃。根据第三实施方式，提供了一种乘用车胎圈。该胎圈包括彼此平行地布置以在胎圈芯中形成7至18个圈(wrap)的多个聚合物帘布。胎圈芯具有至少大约40英寸的内周长。胎圈芯的横截面具有大约在0.3英寸与0.4英寸之间的平均直径。胎圈具有至少20000(N)的破坏强度和小于100克的重量。根据第四实施方式，提供了一种摩托车胎圈。该胎圈包括彼此平行地布置以在胎圈芯中形成6至18圈的多个聚合物帘布。胎圈芯具有至少大约40英寸的内周长。胎圈芯的横截面具有大约在0.25英寸与0.4英寸之间的平均直径。胎圈具有至少11000(N)的破坏强度和小于100克的重量。根据一个附加实施方式，提供了一种卡车或公共汽车胎圈。该胎圈包括彼此平行地布置以在胎圈芯中形成20至50圈的多个聚合物帘布。胎圈芯具有至少大约59英寸的内周长。胎圈芯的横截面具有0.10英寸的最小尺寸和1.00英寸的最大尺寸。胎圈具有至少106000(N)的破坏强度和小于1500克的重量。附图说明以下描述和附图详细地说明了本公开的某些示例性实施方式，其表示可执行本公开各种原理的多个示例性方式。然而，所示实例并非穷举了本公开的多个可能的实施例。当结合附图考虑时，将在本公开的以下详细描述中说明本公开的其他优点和新颖特征，附图中：图1是第一现有技术胎圈的横截面图；图2是第二现有技术胎圈的横截面图；图3示出了包括聚合物胎圈芯的轮胎；以及图4是传统的胎圈盘线装置的立体图。具体实施方式本公开涉及一种车辆轮胎，包括由至少两种聚合物(例如芳纶和尼龙)构成的胎圈。使用单个处理过的芳纶帘布(aramidcord)来形成六边形(见图1)或带形(见图2)胎圈的一个好处是，可使用目前的钢胎圈形成设备。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆的轮胎，包括：胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体垫层，所述胎体结构包括冠部和两个轴向相对的侧部，所述侧部终止于胎圈中以将轮胎安装在轮缘上；胎面；以及插入所述胎体结构和所述胎面之间的束带结构，其中，每个胎圈均包括细长的帘布，所述帘布由熔点或分解点为T1的第一纱线和熔点为T2的第二纱线组成，其中，T1＞T2且T2大于40℃。。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.09 US 61/810,0401.一种用于机动车辆的轮胎，包括：胎体结构，所述胎体结构包括至
少一个胎体垫层，所述胎体结构包括冠部和两个轴向相对的侧部，
所述侧部终止于胎圈中以将轮胎安装在轮缘上；胎面；以及插入所
述胎体结构和所述胎面之间的束带结构，其中，每个胎圈均包括细
长的帘布，所述帘布由熔点或分解点为T1的第一纱线和熔点为T2的第二纱线组成，其中，T1＞T2且T2大于40℃。。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，T1纱线由芳纶组成，T2纱线由
尼龙组成。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中，T1纱线的重量百分比占所述帘
布的85％至97％，T2纱线的重量百分比占所述帘布的3％至15％。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其中，每个所述胎圈芯均具有大于大
约11000N的破坏强度。
5.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述胎圈在横截面中包括大约
在3至20个之间的帘布圈。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其中，所述胎圈包括大约在7至18个
之间的帘布圈。
7.根据权利要求1所述的轮胎，其中，每个所述帘布的所述第一纱线
与所述第二纱线的比例在3:1至5:1之间。
8.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述第一纱线至少是基本上未
搓捻的。
9.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述帘布具有至少为0.05英寸
的直径。
10.一种胎圈，所述胎圈由多个聚合物帘布组成，所述帘布彼此平行地
布置以形成多个圈，所述圈形成同心环，所述帘布由熔点或分解点
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格·皮尔斯，戴尔·E·席默勒，格雷格·C·鲍曼，蒂莫西·M·唐利，
申请(专利权)人：库珀轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：美国;US