專利名稱：用于卡車輪胎的胎面的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種被設(shè)計用于裝在制成的卡車輪胎胎體(新的或正準(zhǔn)備做胎面翻新的)上的預(yù)硫化，且較好是，模壓的胎面。
目前認(rèn)為，就一只舊卡車輪胎而言，把花紋已經(jīng)磨平的胎面換上一只更新的胎面在經(jīng)濟上是合算的。多簾布層卡車輪胎胎體的設(shè)計壽命要比該卡車胎面長，故胎體在設(shè)計時已考慮到要能夠進行胎面翻新。
預(yù)處理時先把卡車輪胎胎體上花紋磨平的胎面磨掉。然后，可以按照行話所謂的“熱貼合”或者其他被稱之為“傳統(tǒng)胎面翻新”的方法把替換胎面直接模壓到輪胎上去。在進行傳統(tǒng)的翻胎過程中，把未硫化橡膠貼合到經(jīng)打磨的胎體上，然后再一起放入模具中并使貼上去的未硫化橡膠硫化或固化。
熱貼合方法直接把胎面模壓到胎體上，這樣做貼面粘性好而且胎面內(nèi)部應(yīng)力也最小。這種方法的主要缺點是需要的胎面硫化時間長和模具成本高。
另一種，即用“冷貼合”方法，其中在經(jīng)打磨的胎體上先貼上一薄層未硫化橡膠，然后再把預(yù)硫化替換胎面裝到胎體上去并通過讓該薄層未硫化橡膠硫化使胎面與胎體粘在一起。預(yù)硫化胎面冷貼合的主要優(yōu)點是硫化時間短和模具費用低。
有各種各樣的卡車輪胎，而且卡車輪胎的應(yīng)用場合也各不相同。其中一種卡車輪胎的使用情況是“支撐軸”卡車的情況。支撐軸卡車是帶有裝在所謂惰軸上的輪胎的卡車。從動軸典型地裝在位于車輛后部最靠近車輛中點的軸。惰軸上的輪胎通常不與路面接觸或不承受最大載荷。由于裝在惰軸上的輪胎在轉(zhuǎn)彎時容易受到很大的側(cè)向力，故很容易在轉(zhuǎn)彎時輪胎抵路面滑動造成擦傷而出現(xiàn)胎面的過早磨耗。
本發(fā)明涉及一種胎面花紋設(shè)計，它能減少轉(zhuǎn)彎時的擦傷并提供良好的全面性能。
相關(guān)技術(shù)McGee等人的U.S.專利4,792,379(屬Long Mile Rubber公司所有，1988年12月20日)提出一種用于“熱貼合”胎面翻新的方法和裝置，具體地說關(guān)于使用靈活的分體式模具的輪胎胎面翻新。
Neal的U.S.專利3,815,651,1974年6月11日頒發(fā)，提出一個據(jù)稱尤其適用于轎車輪胎的替換胎面。所說的胎面需采用模壓制造。據(jù)稱該胎面包括環(huán)狀預(yù)模壓中央胎面部分和與之一體的胎肩翼，此種胎面的直徑和軸向?qū)挾染∮跍?zhǔn)備裝于其上的胎體。據(jù)說這種胎肩翼一直伸展至能覆蓋差不多整個胎體側(cè)壁。
Hedlund的U.S.專利4,239,075，1980年12月16日頒發(fā)，宣稱提出一種用于輪胎翻新的預(yù)硫化輪胎胎面，它具有中凹的胎面表面和適合裝在經(jīng)打磨的胎體上的平直后部表面。裝上去之后，這種平直后部表面據(jù)說能同胎體的輪廓相吻合，使接地表面呈平直的。這種胎面據(jù)稱是被設(shè)計成對接胎體上去的。
Brodie的U.S.專利3,951,720，1976，聲稱提出用于把預(yù)硫化胎面膠條借冷硫化與輪胎的圓周面粘合的材料和方法。據(jù)說是關(guān)于一種粘合材料條、一種制備該材料的方法和一種用這種材料把胎面膠條粘到輪胎上去的方法。
Norwalk，U.S.專利2,976,910和Carver，U.S.專利3,136,673和3,236,709都聲稱提出了把預(yù)硫化胎面膠條冷粘合在輪胎同面上的廣義概念。
Hedlund，UK專利申請GB2,031,352A聲稱發(fā)明了帶有加強帶的平頭對接胎面。
Hijikata，日本待審查專利公開號295243—1988，1988年12月1日公開，據(jù)說介紹了一種帶有貼在胎肩處的可拆除密封條的平直預(yù)硫化胎面。
本發(fā)明的概述一種中間制品，包括用于重載充氣卡車車胎的預(yù)硫化胎面。該預(yù)硫化胎面有一個胎面寬度和一條中心線。該胎面還有一個中央部分和兩個肩部。其中每個胎肩部具有第一曲率半徑R1和第二曲率半徑R2。第一曲率半徑R1的中心位于平行于預(yù)硫化胎面中心線的一條直線上且與中心線的距離為D1。第一曲率半徑R1介于胎面寬度的125％到225％之間。距離D1為胎面寬度的10％～25％。第二曲率半徑R2的中心位于平行于預(yù)硫化胎面中心線的一條直線上且與中心線的距離為D2。第二曲率半徑R2介于胎面寬度的5％到20％之間，距離D2為胎面寬度的30％到50％。
定義本發(fā)明還可以通過下列的定義更好地加以理解，這些定義既適用于說明書又適用于所附權(quán)利要求。
“軸線”在本文中被用以指平行于胎體或車輪旋轉(zhuǎn)軸線的直線或方向。
“打磨”意指將彈性體胎面或胎體表面打毛的過程。打磨將被氧化的材料除去并從而使粘合更牢固。
“冷貼合”意指將預(yù)模壓并預(yù)硫化的胎面粘結(jié)到準(zhǔn)備好的胎體上去的方法。
“胎體”意指除胎面和胎面基部膠以外的胎體、帶束層、胎圈、胎側(cè)以及所有其它的輪胎部件。胎體可以是新的未硫化橡膠也可以是曾硫化過的橡膠，均待裝上新的胎面。
“胎冠直徑”意指輪胎或準(zhǔn)備好的胎體徑向最外表面與中央平面交匯處的直徑。
“中央平面(EP)”意指垂直于胎體或車輪旋轉(zhuǎn)軸線并穿過胎體的胎冠區(qū)中心的平面。
“熱貼合”意指把一層未硫化橡膠疊合到準(zhǔn)備好的胎體上并直接在胎體上模壓。
“內(nèi)側(cè)胎面”在此意指由花紋溝底算起是徑向內(nèi)側(cè)的胎面材料。
“充氣輪胎”意指一種通常為腰鼓形(一般為敞口腰鼓)的層合機械裝置，它具有胎圈和胎面并用橡膠、化學(xué)品、織物和鋼或其他材料制成。當(dāng)安在機動車的車輪上時，該輪胎借助其胎面提供牽引力，并且它內(nèi)含支承車輛載荷的流態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)，一般是空氣。
“替換胎面”在本文中指模壓并預(yù)硫化的胎面。
“胎面翻新”意指通過除去舊胎面并換上一只預(yù)硫化胎面或一只“熱貼合”胎面來更新駘面磨平的輪胎的過程。
“徑向(子午)的”或“徑向地”意指沿半徑方向指向或背向胎體或車輪旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
“胎側(cè)”意指位于胎面和胎圈之間的輪胎部位。
“支撐軸”意指一種車輛形式，它具有一個前軸、至少一個后驅(qū)動軸以及位于二軸之間并安在靠近車輛后部的惰軸。
“貼面”意指一模壓橡膠部件，當(dāng)它結(jié)合到輪胎胎體上面時包括，輪胎正常充氣且承受正常載荷時同路面接觸的那一部分。
“胎面寬度”意指位于過輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)沿軸向的胎面表面弧長。
附圖簡述

圖1畫出了裝在胎體上的按本發(fā)明的預(yù)硫化卡車輪胎胎面的橫斷面視圖。
圖2畫出了裝在胎體上的按先有技術(shù)的先有技術(shù)預(yù)硫化卡車輪胎胎面的橫斷面視圖。
圖3畫出了大約1/4個具有按本發(fā)明的預(yù)硫化胎面的卡車輪胎透視圖。
圖4畫出了大約1/4個具有按先有技術(shù)的預(yù)硫化胎面的卡車輪胎透視圖。
圖5畫出了半個圖1所示預(yù)硫化卡車輪胎胎面的放大圖。
圖6畫出了半個圖2所示先有技術(shù)預(yù)硫化卡車輪胎胎面的放大圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述在各附圖中，相同部件或部位的若干視圖均標(biāo)有相同的數(shù)字代號。
下面，具體看圖1和圖5，其中畫出了按本發(fā)明的預(yù)硫化胎面10。當(dāng)胎面10被恰當(dāng)?shù)匕惭b在輪胎胎體60上時，該胎面10被輪胎的中央平面EP等分。而當(dāng)胎面10沒有被安裝在輪胎胎體60上時，如圖5和圖6中所表示，胎面10的中心(央)線CL基本上相當(dāng)于輪胎的中央平面EP。該預(yù)硫化胎面10能夠被安裝在至少一種商業(yè)尺寸的卡車胎胎體上面，此時把胎體做成同預(yù)硫化胎面10有相近的凸面曲率和軸向?qū)挾燃纯伞?br> 現(xiàn)在看圖3和4，本發(fā)明的預(yù)硫化胎面10以及先有技術(shù)預(yù)硫化胎面40一般地載有某些特征的胎面花紋，包括溝槽12和胎面花紋塊14。胎面10的較好實施方案在所說預(yù)硫化胎面10的一條溝槽內(nèi)包括排石構(gòu)造16。本發(fā)明并不十分關(guān)心溝槽12和花紋塊14的胎面圖形，而關(guān)心的是如同圖5最清楚地表示的胎面10的接地表面18的橫斷面形狀。
胎面10具有靠近中心線CL的中央部分22。中央部分22基本上如圖5所示，其斷面是扁平的。胎面10還有兩個胎肩部分26和28。為說明方便起見，下面將只說明胎肩部26，自然，有關(guān)胎肩部26的說明同樣也適用于胎肩部28。
看圖5和圖6，胎肩部26的特點是有兩個曲率半徑-第一曲率半徑R1和第二曲率半徑R2。
第一曲率半徑R1的中心位于平行于預(yù)硫化胎面10中心線CL的直線32內(nèi)，與CL的距離為D1。第一曲率半徑R1是胎面10胎面寬度的125％到225％。距離D1是胎面寬度的10％到25％。
在較好的實施方案中，胎面寬度等于8.712英寸。D1等于1.421英寸，而R1等于15.375英寸。
第二曲率半徑R2的中心也位于一條平行于預(yù)硫化胎面10中心線CL的直線內(nèi)，且與中心線的距離為D2。第二曲率半徑R2是胎面寬度的5％到20％。距離D2是胎面寬度的30％到50％。在較好的實施方案中，胎面寬度是8.712英寸，相應(yīng)地D2等于3.401英寸而R2等于1.025英寸。
先有技術(shù)的設(shè)計，如同圖2、4和6中所畫的，包括了某些本發(fā)明設(shè)計的特征。例如，請看圖6，先有技術(shù)胎面40包括溝槽34和接地表面46。先有技術(shù)胎面40也包括相當(dāng)于本發(fā)明R2的半徑。此先有技術(shù)的半徑，在圖6中標(biāo)為R3，比本發(fā)明的R2小。例如，圖1、3和5中所示輪胎同圖2、4和6中所示輪胎可比的尺寸和可比的用途。上面已提及，較好實施方案中的R2等于1.025英寸，而先有技術(shù)中的R3卻等于0.256英寸。
更重要的是，參見圖5和6，先有技術(shù)胎面40不具有任何相當(dāng)于本發(fā)明第一曲率半徑R1的結(jié)構(gòu)特征。相反，先有技術(shù)胎面40的接地表面46的斷面在到達半徑R3之前一直基本上呈直線。在圖6中標(biāo)有50的區(qū)域，不存在任何曲率半徑。再看圖5，這正是第一曲率半徑R1在本發(fā)明中起作用的對應(yīng)區(qū)域。在如圖2、4和6所示的先有技術(shù)輪胎中，標(biāo)有50的區(qū)域正是擦傷普遍發(fā)生的部位。當(dāng)用于支撐軸上時，擦傷便普遍發(fā)生在50指出的部位。
請看圖5，因具有曲率半徑R1造成的胎面輪廓上的改善，減少了相當(dāng)于圖6中區(qū)域50部位的胎肩部26內(nèi)接地表面18的面積。通過把胎面接地表面朝輪胎旋轉(zhuǎn)軸線移動，據(jù)信能減輕或消除用于支撐軸上時輪胎的擦傷。
雖然，本發(fā)明的說明中是結(jié)合了特定的實施方案圖示和描述的，但是，應(yīng)該理解，在實施本發(fā)明時可以做出各種各樣的修改，仍不偏離本發(fā)明的精神。本發(fā)明僅由下面的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種中間制品，包括一種用于重載充氣卡車輪胎的預(yù)硫化胎面，所說預(yù)硫化胎面具有一胎面寬度和一條中心線，有中央部分和兩個胎肩部分，每個所說胎肩部具有第一曲率半徑R1，所說第一曲率半徑R1的中心位于平行于該預(yù)硫化胎面中心線的平面內(nèi)且同該中心線的距離為D1，所說第一曲率半徑R1是所說胎面寬度的125％到225％，所說距離D1是所說胎面寬度的10％到25％。
2.權(quán)利要求1的中間制品，其中每個所說胎肩部分進一步包括第二曲率半徑R2，其中心位于平行于預(yù)硫化胎面中心線的直線內(nèi)且與該中心線的距離為D2，所說第二曲率半徑R2是所說胎面寬度的5％到20％，所說距離D2是所說胎面寬度的30％到50％。
3.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面是注模成型的。
4.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面能夠用冷貼合被裝到相關(guān)的輪胎胎體上。
5.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面能夠用熱貼合被裝到相關(guān)的輪胎胎體上。
6.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面能夠用傳統(tǒng)的胎面翻新方法被裝到相關(guān)的輪胎胎體上。
7.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面能夠被裝到至少一種商品尺寸的卡車輪胎胎體上，此時所說胎體被做成與所說預(yù)硫化胎面具有相似的凸面弧線和軸向?qū)挾取?br> 8.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面沿長度方向具有準(zhǔn)確的形狀以便適應(yīng)于對接成一個環(huán)形。
9.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面是環(huán)形的。
10.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面能容納一種子午線卡車胎胎體。
11.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面能容納一種斜交卡車胎胎體。
12.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說第一曲率半徑R1介于12英寸到20英寸之間，且所說距離D1介于1英寸和2.25英寸之間。
13.權(quán)利要求12的中間制品，其中所說每個胎肩部分進一步包括第二曲率半徑R2，所說第二曲率半徑R2的中心位于平行于輪胎中央平面的直線內(nèi)且與該中央平面的距離為D2，所說第二曲率半徑R2介于0.5英寸到2.0英寸之間，所說距離D2介于2.75英寸到5.0英寸之間。
14.權(quán)利要求1的中間制品，其中所說預(yù)硫化胎面包含有在所說預(yù)硫化胎面的一條花紋溝槽內(nèi)的排石構(gòu)造。
全文摘要
描述一種用以安裝在制成的鋼絲帶束層子午線卡車輪胎胎體上，由彈性體材料制成的預(yù)硫化輪胎胎面。此胎面較好是模壓的并且具有帶溝槽的接地表面和厚度極小的內(nèi)側(cè)胎面。該預(yù)硫化胎面具有一個居中的胎面寬度，一個中間部分和兩個胎肩部。每個胎肩部具有第一和第二曲率半徑R
文檔編號B29D30/52GK1124197SQ9511597
公開日1996年6月12日 申請日期1995年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月24日
發(fā)明者R·A·哈格邁耶 申請人:固特異輪胎和橡膠公司