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胎边结构改进的轮胎和由这种轮胎与一合适轮辋构成的组件
    本发明涉及一具有径向胎体加固件的轮胎、特别涉及所述轮胎胎边的结构。本发明还涉及由所述轮胎和轮辋构成的组件，该轮辋可以是其上有平直或倾斜的支座的整体式轮辋，也可以是由若干部件构成的轮辋，其中的某些部件可拆卸，该轮辋还可设有一可拆卸或不可拆卸的承载支撑件。

    具有径向胎体加固件的现有轮胎通常在每一胎边中有一胎边加强钢丝，该胎体加固件紧紧环绕该胎边钢丝而构成一卷起部分，依靠所述胎边钢丝的特征，结合胎边径向内表面的子午向断面和相应轮辋支座的子午向断面，可确保所述胎边卡紧在所述轮辋上。该卡紧相当于胎边在胎边钢丝与胎边支座之间的部位受到一定程度的压缩，所述卡紧一般由胎边支座和轮辋支座的角度差和/或所述两支座的直径差造成。

    当这类轮胎使用在具有角度从0°到30°的平直支座或倾斜支座的轮辋上时、当该轮辋包括一平直轮辋基座和若干可拆部件时、当轮辋与一安装凹槽制成一体时、当支座向外部或内部倾斜时，为了解决轮胎在正常使用气压下在轮辋上的转动问题并为了保证胎边具有足够的侧向强度，胎边在轮辋支座上的卡紧力必须极大，从而很难把这类轮胎装到轮辋上，有时甚至使用安装压机也很难装上。

    虽然这些压机对轮胎制造厂或汽车制造厂来说不是稀罕之物，但汽车修理厂一般是没有压机这种设备的，但在修理比方说大客车轮胎时通常就得使用压机。

    为了便于在轮辋上装拆轮胎，同时解决轮胎在轮辋上的移动问题、胎边在轮辋支座上的精确定位问题和所述胎边的疲劳强度问题，本发明提供一种轮胎，该轮胎的至少一个胎边的结构做成胎边的卡紧力能随该胎体加强件的张力增大而增大，尤其是，该胎体加强件在充气气压增大到正常值时张紧。

    按照本发明，其中的径向胎体加强件在胎边中环绕在至少一个胎边钢丝上而形成一卷起部分的轮胎的特征在于，当装到轮辋上并充气到其使用气压后，其胎体加强件从子午向断面看去在至少一个胎边中绕过涂有橡胶混合物的胎边钢丝而从所述胎边的脚跟部伸向脚指部，该卷起部分伸展在一由橡胶混合物制成的楔形断面中，该楔形由从一位于该胎边钢丝断面下方的顶点伸出的两条边界定，该径向外边与一通过所述顶点而与转动轴线平行的直线相交成一朝径向外部张开的锐角1，而该径向内边与所述平行线相交成一朝径向内部张开的锐角2，构成该轴向邻接胎边钢丝的楔形断面的橡胶混合物的肖氏A级硬度大于位于该胎边钢丝和该楔形断面轴向和径向上方的橡胶混合物的肖氏A级硬度。

    轮胎胎边的外部轮廓一般由三个主要壁界定：

    第一直线和/或曲线壁，用来侧向抵靠该轮胎之外一部件的与转动轴成垂直的或实际垂直的壁，该部件在大多数情况下为位于该轮辋轴向外部的一轮辋凸缘，但在某些情况下位于轴向内部，如未公开法国申请FR92/15061和FR93/14702所述；

    所述第一壁在轴向内部或外部与一称为胎边支座的壁相连，该壁用来抵靠轮辋支座；所述胎边支座可相对于平行于转动轴线的方向倾斜或不倾斜，该斜度可正可负、可变可不变；

    该胎边支座然后在与第一壁相对的一边与总的来说与转动轴线垂直的一般为曲线的第三壁相连，该壁视具体情况与轮胎的充气气体或周围大气接触，所述第三壁的径向内端可侧向抵靠一止挡，该止挡可以是轮辋支座上的一突起。

    用普通术语来说，由胎边轮廓第一壁和胎边支座共同界定的胎边部分称为胎边的脚跟部，而由第三壁和胎边支座共同界定的部分称为胎边的脚指部。

    “楔形”指由两条直线或曲线边或半径界定的一扇形，这两条边从该扇形的顶点或圆心伸出，这两条边的端点界定一与该圆心相对的任何形状的第三边。

    分别由楔形断面的径向外边和内边与转动轴线的一平行线相交成的角₁和₂最好分别为20°-70°和0°-30°。

    与胎边钢丝轴向邻接的楔形断面的橡胶混合物的肖氏A级硬度最好至少为65(按照ASTM标准D.67549T)。

    本发明的优点是可为客车轮胎提供初始卡紧力为零或很小的胎边，胎边的径向内表面或支座的尺寸与轮胎安装轮辋的支座相对面的尺寸大致相同。“尺寸相同”指的是胎边支座的尺寸在通常的三座标轴中与轮辋支座相对的部分处处相同。

    在子午向断面中大致呈圆形的带涂层胎边钢丝最好可围绕其中轴线转动，它可以是抗扭的胎边钢丝，比方说用四边形断面的钢丝绕成的胎边钢丝或用直线或曲线子午向断面的钢条绕成的胎边钢丝，该抗扭的带涂层胎边钢丝不粘接在胎边的其余部分上。另一种方案是在该胎边钢丝上涂上一薄层肖氏A级硬度最多为35的硫化橡胶混合物，“中轴线”指的是所述胎边钢丝各子午向断面的重心的几何轨迹所成的圆。

    所述胎边钢丝最好为辫型，即用一根或多根钢线在一芯线上绕制成一层或多层的胎边钢丝。众所周知，各层钢线可缠绕在该芯线上。

    加强胎边的该胎边钢丝顶上的径向外部有一大致呈三角形、由肖氏A级硬度最好小于50的橡胶混合物制成的断面。与位于胎边钢丝径向顶上的该断面轴向邻接并在径向上邻接与胎边钢丝轴向邻接的楔形断面的空间中为大致呈三角形的第三橡胶混合物断面，所述混合物的肖氏A级硬度也小于50。

    胎体加强件的卷起部分可大致为直线且其长度大致等于楔形断面两条边的长度。该卷起部分可位于所述断面内部，该断面的一部分位于该卷起上部分的径向上方，而该断面的另一部分位于该卷起上部分的径向下方。这另一部分可构成该橡胶断面的径向内边。该卷起部分最好构成该楔形断面的径向外边，只要按惯例承认该卷起部分在上述两种情况中都可看作伸展在该楔形断面中。

    不管在轮辋上的初始卡紧力为零还是一定值、不管该楔形断面中的卷起部分位于所述断面的径向外边还是径向内边，此方说由轮胎充气气压造成的胎体加强件的张力使得由该胎体加强件栓定的胎边钢丝发生轴向位移，从而结合由卷起部分加强的该楔形断面的轴向位置而可使胎边的脚指部卡紧在轮辋支座上。这一卡紧力随着胎体加强件受张力的增大而增大，从而当比方说轮胎侧壁之一在横向力作用下张得很紧时因该张力很大而变得极大。

    本申请人的美国专利No.3,301,303公开了一种轮胎，其中，胎体加强件绕过胎边钢丝而从胎边的脚指部伸到脚跟部，从而卷起部分的一部分在径向外部抵靠在一位于轴向外部的第二胎边钢丝上。为了防止该胎体加强件特别是在胎边受热而损坏时展开，与该卷起上部分的子午向断面配合的该第二胎边钢丝是必不可少的。所述第二胎边钢丝的该断面在径向上不可压缩从而径向力无法传到轮辋支座上。

    胎体加强件的卷起部分长度最好长到它抵靠楔形断面的整个周长而构成该橡胶断面的径向外边和内边以及与所述断面的顶点或圆心相对的一边，其端部的轴向位置超过该外边与内边的交点。该卷起部分紧接环绕在胎边钢丝上的部分可首先构成楔形断面的径向外边，然后构成与所述断面顶点相对的一边，最后构成所述断面的径向内边而终止在该外边与内边的交点之外。它也可首先构成楔形断面的径向内边、然后构成与所述断面顶点相对的一边、最后构成所述断面的径向外边并以上述相同方式终止。该胎体加强件的卷起部分的端部离开转动轴线的径向距离最好大于带有涂层的胎边钢丝断面重心离开转动轴线的径向距离。

    在本发明中，胎边支座的倾斜方向可任意，但向轮胎外部倾斜特别有利，从而胎边的脚指部位于外部。

    从下述结合附图的说明中可更好地理解本发明，这些附图示出本发明轮胎的非限制性实施例，它们与合适轮辋结合时可构成高性能的轮胎一轮辋组件。附图中：

    图1示出本发明第一方案的轮胎胎边装在向外部倾斜的一轮辋支座上；

    图2示出本发明第二方案的轮胎胎边装在向外部倾斜的一轮辋支座上；

    图3示出本发明第三方案的轮胎胎边装在一以5°±1°的倾斜角向内部倾斜的轮辋支座上；

    图4示出由一轮胎和其支座以15°+1°倾斜的一整体式轮辋构成的组件；

    图5示出由一轮胎、一具有非对称支座的整体式轮辋和一轮面承载支撑件构成的组件；

    图6示出由本发明轮胎、一由三个部件构成的轮辋和一轮面承载支撑件构成的组件；

    图7示出由本发明轮胎、第二实施例的三部件轮辋和一承载支撑件构成的组件；

    图8示出图7所示组件的另一种方案。

    。以轴向外部的圆边(30)完成的该断面(3)由肖氏A级硬度为94的硫化橡胶混合物制成。带有涂层的胎边钢丝(2)顶上的径向外部有一由肖氏A级硬度为37的橡胶混合物制成的断面(7)。在断面(3)的径向外部和所述断面(7)的轴向外部有一由肖氏A级硬度也为37从而大大小于断面(3)的橡胶混合物的硬度的橡胶混合物制成的第三断面(6)，从而当胎体加强件的张力增大时可使辫型胎边钢丝(2)向胎边B的外部发生轴向位移并从而压缩断面(3)而使胎边的脚指部自动卡紧在安装轮辋J上，而在所述情况下，胎边B在所述轮辋上的初始卡紧力为零。胎边B此外还包括护圈(5)。

    图2示出本发明胎边的另一方案，该方案的特征在于，胎体加强件(1)的卷起部分(10)环绕断面(3)的整个周边，从而首先构成断面(3)的径向内边(32)、然后构成位于所述断面轴向外部的侧边(30)、最后构成该断面的径向外边(31)，并且同样环绕胎边钢丝(2)，所述卷起部分的端部位于胎边钢丝(2)的径向上方。从而所述端部可有利地免受胎体加强件端部通常会受到的变形，而该变形降低了胎边的疲劳强度。

    由本发明轮胎和一轮辋构成的组件可包括一具有两个相同的轮辋支座的轮辋，支座的轴向内端所在的圆的直径大于轴向外端所在的圆的直径，这种支座如图1和2所示。在另一种方案中，该轮胎一轮辋组件的轮辋包括如上所述向外部倾斜的第一支座以及向内部倾斜的第二支座，所述第二支座的轴向内端所在的圆的直径小于轴向外端所在的圆的直径。所述组件的轮胎虽然包括形状与两轮辋支座的形状一致的两胎边。

    轮胎一轮辋组件的轮辋也可包括两个都向内部倾斜的支座(42)，每一支座(42)的轴向内端所在的圆的直径小于轴向外端所在的圆的直径，所述两支座(42)的轴向外端与两凸缘(44)相连。图3示出本发明第三方案的胎边B，它可用来装在向内部倾斜而在轴向外部与一轮辋凸缘(44)相连的轮辋支座(42)上。从而该胎边B的脚跟部位于轴向外部，而所述胎边的脚指部位于轴向内部，两轮辋凸缘(44)位于轮辋J的轴向外部，在所示例子中，带有涂层的胎边钢丝(2)的子午向断面的中心位于胎边B的轴向外部，或者，若胎边B的宽度设为L，则所述中心O离开轮辋凸缘(44)的内壁的距离最多为L的一半。橡胶混合物的断面(3)位于轴向内部，其形状与前述该断面相同；尽管两边或半径(31)和(32)的角度与所述胎边相符而有变动。该径向外边(31)与转动轴线的一平行线的高角₁为30°，而径向内边(32)与该平行线的交角2为5°。断面(3)仍由肖氏A级硬度为94的硫化橡胶混合物制成，分别位于断面(3)的径向外部和胎边钢丝(2)的径向外部的橡胶混合物断面(6)和(7)与结合图1和2的说明部分所述断面(6)和(7)相同。但在该例中，胎体加强件卷起部分的子午向断面与上述不同；事实上，该胎体加强件(1)的卷起部分(10)环绕断面(3)的整个周边，但首先构成断面(3)的径向外边(31)，其次构成所述断面的轴向外侧边(30)，最后构成该断面的径向内边(32)，并且仍环绕胎边钢丝(2)，所述卷起部分的端部仍位于胎边钢丝(2)的径向上方。

    图4示出本发明轮胎安装在其轮辋上而构成的一组件。所述轮辋J为整体式轮辋，包括相对该组件转动轴线方向向内部倾斜并与所述方向相交成15°±1°角的轮辋支座(42)、位于所述支座轴向外部的弧形轮辋凸缘(44)和符合现有标准的一安装凹槽。在该轮胎的每一胎边B中，胎体加强件(1)的卷起部分(10)环绕断面(3)的整个周边、从该胎边的脚跟部伸展到脚指部，该卷起部分(10)的端部位于胎边钢丝(2)的径向上方。与图2相同，该卷起部分(10)首先构成断面(3)的径向内边(32)，然后构成所述断面轴向内部处的侧边(30)，最后是该断面的径向外边(31)，然后再次环绕胎边钢丝(2)，这一卷起部分可使所述卷起部分的端部位于胎体加强件的子午向断面的轴向内部而提高胎边的疲劳强度。若在该胎体加强件与其卷起部分之间加装一与圆周方向相交成0°-45°角，由织物或金属粗索制成的加强件(9)，则可进一步提高所述疲劳强度。

    该轮胎/轮辋组件的轮辋J可包括上述的向外部倾斜的第一支座(42’)和向内部倾斜的第二支座(42”)，所述组件的轮胎显然包括形状与轮辋支座(42’)和(42”)形状相符的两胎边。这两个支座所在圆的直径可相同，也可不同。

    从本发明轮胎构成图5所示组件的轮辋J可见比方说未公告的法国申请93/14703、特别是所述申请中结合附图3进行说明的段落。该轮辋J包括其轴向外端所在圆的直径小于轴向内端所在圆的直径的第一轮辋支座(42’)以及其轴向外端所在圆的直径大于轴向内端所在圆的直径的第二轮辋支座(42”)。这两个支座(42’)和(42”)的截头圆锥母线与转动轴线之间的角度都为6°，第一支座(42’)的轴向外部与一等于3.5mm的低高度h_o的突起(41’)相连，该突起的截头圆锥形内壁与该轮辋的转动轴线的夹角β’为45°，在轴向内部，该第一轮辋支座(42’)通过一截头圆锥母线与轮辋基座(40)相连，所述圆柱形轮辋基座的直径D_N稍大于支座(42’)的轴向内端的直径D’_B，而直径D’_B大于外部突起(41’)的直径D’_S。第二轮辋支座(42”)的轴向外部与一轮辋凸缘(44)相连，该凸缘有一与转动轴线垂直的内壁和一径向外端，该径向外端的直径D_R为该轮辋的最大直径，在轴向内部，第二轮辋支座(42”)与一突起(41”)相连，该突起的高度h₁与现有标准化轮辋通常使用的突起的高度相同。其母线倾斜方向不对称的这两个轮辋支座(42’)和(42”)的直径也不对称，第二轮辋支座(42”)轴向内端的直径D”_B，大于第一轮辋支座(42’)轴向内端的直径D’_B。该组件此外还包括轮面承载支撑件S，其轴向位置靠装在轮辋J上的轮胎的两胎边上一和一位于该轮辋基座(40)上的突起(45)得以固定，该承载支撑件的侧面相当于该轮辋支座轴向内部的一轮辋凸缘的壁。该轮胎的两胎边B与下列轮辋构型相符：在有待装到第一轮辋支座(42’)(上的胎边B中，胎体加强件(1)按照本发明环绕带有涂层的胎边钢丝(2’)后沿轴向从内部伸到外部，因为在这一胎边中，脚跟部位于内部，承载支撑件S的壁用作轮辋凸缘的壁；而在有待装到第二轮辋支座(42”)上的胎边B中，胎体加强件(1)环绕带涂层的胎边钢丝(2”)后从外部伸向内部，因为所述胎边的脚跟部位于轴向外部。

    图6示出由本发明轮胎、一轮辋J和一承载支撑件S构成的组件的另一例。所述轮辋包括三个金属部件：  主要由轮辋基座(40)构成的第一部件(4)，该基座一方面连接到第一轮辋支座(42’)并在轴向外部连接到与支座(42’)制成一体的轮辋凸缘(44’)，另一方面包括用来插入该轮辋J的第二金属部件(4’)的部分。所述可拆卸部件(4’)由轮辋支座(42”)和轮辋凸缘(44”)构成。第三部件为锁环(4”)。轮辋支座(42’)和(42”)的两截头圆锥母线对称于该组件的赤道平面并与转动轴线方向相交成向径向外部和轴向外部张开的5°的角α’。两轮辋凸缘(44’)和(44”)位于这两个轮辋支座(42’)和(42”)的轴向外部，每一胎边B中的胎体加强件(1)绕过胎边钢丝(2)后从外部伸展到内部，然后如前述例子所述，在环绕楔形橡胶混合物断面(3)后绕回到胎边钢丝(2)下方。此例中的组件最好还有一承载支撑件S，其子午向断面大致呈长方形，其径向内表面抵靠在轮辋基座(40)的圆柱面上。在轴向上相距该支撑件S的最大轴向宽度的两侧面S₁和S₂接靠两胎边B的脚指部的轴向内壁，从而在低充气或零充气压力下行驶时防止轮胎胎边B沿轴向移向内部。

    在图6所示上述例子中，可拆轮辋支座(42”)的径向内圆柱面与轮辋基座(40)相应部分的径向外表面之间必须有一用硫化橡胶制成的垫圈(46)，该垫圈放置在为此而设的两个半槽中。

    图7所示例子不同于图6的特征在于：省去了垫圈，轮辋支座(42”)不再是位于比方说该组件外端的可拆部件的一部分，所述支座(42”)的母线平行于转动轴线从而所述支座(42”)可与轮辋基座(40)制成一体，只有轮辋凸缘(44”)可拆。由于该轮辋的支座(42’)具有截头圆锥母线而其支座(42”)具有平行于转动轴线的母线，因此该轮辋变得不对称。

    图8所示例子中这一不对称性更趋严重，也就是说，仍与轮辋基座(40)制成一体的轮辋支座(42”)在轴向内部有一由一截头圆锥部构成的、占该支座至少75％轴向宽度的母线，该母线与平行于转动轴线的方向构成一向径向外部、轴向内部张开的5°的角α”，所述截头圆锥部在轴向外部与一圆柱母线相连。该例与上例相同之处在于，轮辋支座(42’)仍有截头圆锥母线，该母线与平行于；转动轴线的方向构成向径向外部和轴向外部张开的5°角α’。与图6和图7一样，胎体加强件(1)在每一胎边B中绕过胎边钢丝(2)后从所述胎边的脚跟部伸到脚指部，然后环绕位于胎边钢丝(2)轴向内部的整个橡胶混合物断面(3)。