工作层包括单丝并且轮胎胎面具有沟槽的充气轮胎制造技术

技术编号:18173400 阅读:26 留言:0更新日期:2018-06-09 16:38
本发明专利技术的目的是增加具有2个交叉工作层(41、42)的轮胎的耐久性,所述工作层包括平行的增强元件,所述增强元件与充气轮胎的周向方向(XX’)形成至少20°且不大于50°的角度并且由单个金属丝或单丝组成,所述单个金属丝或单丝具有至少0.20mm且不大于0.5mm的横截面。所述充气轮胎进一步包括具有径向下侧区域Z1和径向上侧区域Z2的沟槽,所述径向下侧区域Z1的径向高度h1等于D/3,所述径向上侧区域Z2的径向高度h2等于2D/3。沟槽的平均宽度W为至少1mm且深度D为至少5mm,区域1的最大宽度W1至少等于2mm,而区域2的宽度为至少1mm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工作层包括单丝并且轮胎胎面具有沟槽的充气轮胎
本专利技术涉及客运车辆的轮胎,更具体地涉及所述轮胎的胎冠。由于轮胎的几何形状显示出围绕旋转轴线的旋转对称性,通常在包括轮胎旋转轴线的子午平面中描述轮胎的几何形状。对于给定的子午平面,径向、轴向和周向方向分别表示垂直于轮胎旋转轴线、平行于轮胎旋转轴线和垂直于子午平面的方向。在下文中,表述“在径向上位于内部”和“在径向上位于外部”分别表示“在径向方向上更接近轮胎的旋转轴线”和“在径向方向上更远离轮胎的旋转轴线”。表述“在轴向上位于内部”和“在轴向上位于外部”分别表示“在轴向方向上更接近赤道平面”和“在轴向方向上更远离赤道平面”。“径向距离”为相对于轮胎的旋转轴线的距离,“轴向距离”为相对于轮胎的赤道平面的距离。“径向厚度”在径向方向上测量,“轴向厚度”在轴向方向上测量。轮胎包括胎冠、两个胎圈和两个胎侧,所述胎冠包括旨在通过胎面表面与地面接触的胎面,所述胎圈旨在与轮辋接触,所述胎侧连接胎冠和胎圈。此外,轮胎包括胎体增强件,所述胎体增强件包括至少一个胎体层,在径向上位于胎冠的内部并且连接两个胎圈。轮胎胎面在径向方向上由两个周向表面限定,其中径向最外的周向表面被称为胎面表面而径向最内的周向表面被称为胎面花纹底表面。此外,轮胎胎面在轴向方向上由两个侧表面限定。胎面还由一种或多种橡胶配混物制成。表述“橡胶配混物”表示包含至少一种弹性体和填料的橡胶组合物。胎冠包括至少一个胎冠增强件,所述胎冠增强件在径向上位于胎面的内部。胎冠增强件包括至少一个工作增强件,所述工作增强件包括至少一个工作层,所述工作层由与周向方向形成15°和50°之间的角度的相互平行的增强元件组成。胎冠增强件还可以包括具有至少一个环箍层的环箍增强件,所述环箍层由与周向方向形成0°和10°之间的角度的增强元件组成,环箍增强件通常(但是不一定)在径向上位于工作层的外部。轮胎的“胎面”表示由侧表面和两个主表面限定的一定量的一种或多种橡胶材料;当轮胎滚动时,所述表面之一旨在接触道路。该表面称为胎面表面。在径向上位于第一表面内部的另一表面称为胎面底表面。为了获得湿地面上的良好抓地性,在胎面中形成切口。切口表示缺口或沟槽或刀槽或周向沟槽,并且形成通往胎面表面的空间。在胎面表面上,缺口不具有特征性主要尺寸。在胎面表面上,刀槽或沟槽具有两个特征性主要尺寸:宽度W和长度Lo,使得长度Lo至少等于宽度W的两倍。刀槽或沟槽因此通过至少两个主侧表面限定,所述主侧表面决定其长度Lo并且由底表面连接,两个主侧表面通过非零距离彼此隔开,所述非零距离被称为刀槽或沟槽的宽度W。根据定义,刀槽或沟槽的定义如下:·仅由两个主侧表面限定的刀槽或沟槽被称为开放式的,·由三个侧表面(其中两个侧表面为决定切口长度的主表面)限定的刀槽或沟槽被称为盲槽,·由四个侧表面(其中两个侧表面为决定切口长度的主表面)限定的刀槽或沟槽被称为双盲槽。刀槽和沟槽之间的区别在于切口的两个主侧表面分离的平均距离值,即其宽度W。在刀槽的情况下,当刀槽进入轮胎与路面接触的接触斑块时,该距离允许相互面对的主侧表面接触。在沟槽的情况下,在通常行驶条件下该沟槽的主侧表面不能彼此接触。对于客运车辆轮胎,刀槽的该距离通常至多等于1毫米(mm)。周向沟槽是基本上沿周向方向的切口,其在轮胎的整个周长上基本上连续。更具体地,宽度W是沿着切口的长度并且沿着切口的位于第一周向表面和第二周向表面之间的径向部分确定的平均距离,所述第一周向表面在径向上以1mm的径向距离位于胎面表面的内部,所述第二周向表面在径向上以1mm的径向距离位于底表面的外部,从而避免与两个主侧表面与胎面表面和底表面相交的结合部相关的任何测量问题。切口的深度是胎面表面和切口底部之间的最大径向距离。切口深度的最大值被称为胎面深度D。胎面花纹的底表面,或底表面,定义为胎面表面以等于胎面深度的径向距离沿径向向内平移的表面。
技术介绍
在当前的可持续发展的背景下,节约能源和原材料是工业的关键目的之一。对于客运车辆轮胎,实现该目的的研究途径之一是如文献EP0043563所述使用独立丝线或单丝代替胎冠增强件的各个层中通常用作增强元件的金属帘线,其中使用这种增强元件的双重目的是减轻重量并且降低滚动阻力。然而,使用这种增强元件的缺点是会导致这些单丝在压缩下屈曲,使得轮胎呈现不足的耐久性,如文献EP2537686所述。如该文献所述,本领域技术人员提出胎冠增强件的各个层的特殊布局以及构成胎冠增强件的增强元件的材料的特定品质,从而解决该问题。物理现象的分析表明,单丝的屈曲出现在沟槽下方的胎面的轴向最外部,如文献JP2012071791所述。该轮胎区域的具体特征在于,当车辆在弯曲路径中行驶时经受高的压缩负载。单丝抵抗屈曲的能力取决于沟槽的几何形状,因此证实了胎面花纹对单丝耐久性具有出人意料的影响。
技术实现思路
因此本专利技术的关键目的是通过为胎面设计合适的胎面花纹从而增加轮胎的耐久性,所述轮胎的工作层的增强元件由单丝构成。通过包括如下的客运车辆轮胎实现该目的:·胎面,所述胎面旨在经由胎面表面与地面接触并且具有轴向宽度LT,·所述胎面包括两个轴向外部,每个轴向外部的轴向宽度(LS1、LS2)至多等于轴向宽度LT的0.3倍,并且每个轴向外部在轴向内侧通过周向沟槽限定,·至少一个轴向外部包括轴向外沟槽,轴向外沟槽形成通往胎面表面的空间并且由至少两个表面限定,所述表面被称为主侧表面并且由底表面连接,·称为主要沟槽的至少一个轴向外沟槽具有平均宽度W、深度D和曲线长度L,所述平均宽度W由两个侧表面之间的平均距离限定且至少等于1mm,所述深度D由胎面表面与底表面之间的最大径向距离限定且至少等于5mm,·在具有曲线长度L的部分上,轴向外侧主要沟槽各自包括径向内区域Z1和径向外区域Z2,所述径向内区域Z1具有等于D/3的径向高度h1和基本上恒定的最大宽度W1,所述径向外区域Z2具有等于2D/3的径向高度h2和宽度W2,·所述轮胎进一步包括胎冠增强件,所述胎冠增强件在径向上位于胎面的内部,·所述胎冠增强件包括工作增强件和环箍增强件,·所述工作增强件包括两个工作层,每个工作层包括涂布有弹性体材料的增强元件,所述增强元件相互平行并且分别与轮胎的周向方向(XX’)形成绝对值至少等于20°且至多等于50°并且层与层的符号相反的定向角度,·所述工作层增强元件由独立金属丝或单丝组成,所述独立金属丝或单丝的横截面的最小尺寸至少等于0.20mm且至多等于0.5mm并且具有断裂强度Rm,·每个工作层中的增强元件的密度至少等于100根丝线/dm且至多等于200根丝线/dm,·所述环箍增强件包括至少一个环箍层,所述环箍层所包括的增强元件相互平行并且与轮胎的周向方向(XX’)形成绝对值至多等于10°的角度B,·胎面的轴向外侧主要沟槽在其曲线长度L的至少30%上包括径向内区域Z1和径向外区域Z2,所述径向内区域Z1具有至少等于2mm的最大宽度W1,所述径向外区域Z2在至少等于D/3的径向高度h3上具有至多等于1mm的宽度W2,·每个工作层的断裂强度Rc至少等于30000N/dm,Rc的定义为:Rc=Rm*S*d,其中Rm为单丝的单位为MPa的拉伸断裂强度,S为单丝的单位为mm2的横截面积,并且d为所考本文档来自技高网
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工作层包括单丝并且轮胎胎面具有沟槽的充气轮胎

【技术保护点】
一种客运车辆的轮胎(1),包括:·胎面(2),所述胎面(2)旨在经由胎面表面(21)与地面接触并且具有轴向宽度LT,·所述胎面(2)包括两个轴向外部(22、23),每个轴向外部(22、23)的轴向宽度(LS1、LS2)至多等于轴向宽度LT的0.3倍,并且每个轴向外部(22、23)在轴向内侧通过周向沟槽(25)限定,·至少一个轴向外部(22、23)包括轴向外沟槽(24),轴向外沟槽(24)形成通往胎面表面(21)的空间并且由至少两个表面限定,所述表面被称为主侧表面(241、242)并且由底表面(243)连接,·称为主要沟槽的至少一个轴向外沟槽(24)具有平均宽度W、深度D和曲线长度L,所述平均宽度W由两个侧表面(241、242)之间的平均距离限定且至少等于1mm,所述深度D由胎面表面(21)与底表面(243)之间的最大径向距离限定且至少等于5mm,·在具有曲线长度L的部分上,轴向外侧主要沟槽(24)各自包括径向内区域Z1和径向外区域Z2,所述径向内区域Z1具有等于D/3的径向高度h1和基本上恒定的最大宽度W1,所述径向外区域Z2具有等于2D/3的径向高度h2和宽度W2,·所述轮胎进一步包括胎冠增强件(3),所述胎冠增强件(3)在径向上位于胎面(2)的内部,·所述胎冠增强件(3)包括工作增强件(4)和环箍增强件(5),·所述工作增强件(4)包括两个工作层(41、42),每个工作层(41、42)包括涂布有弹性体材料的增强元件,所述增强元件相互平行并且分别与轮胎的周向方向(XX’)形成绝对值至少等于20°且至多等于50°并且层与层的符号相反的定向角度,·所述工作层增强元件由独立金属丝或单丝组成,所述独立金属丝或单丝的横截面的最小尺寸至少等于0.20mm且至多等于0.5mm并且具有断裂强度Rm,·每个工作层中的增强元件的密度至少等于100根丝线/dm且至多等于200根丝线/dm,·所述环箍增强件(5)包括至少一个环箍层,所述环箍层所包括的增强元件相互平行并且与轮胎的周向方向(XX’)形成绝对值至多等于10°的角度B,其特征在于,胎面(2)的具有深度D的轴向外侧主要沟槽(24)在其曲线长度L的至少30%上包括径向内区域Z1和径向外区域Z2,所述径向内区域Z1具有至少等于2mm的最大宽度W1,所述径向外区域Z2在至少等于D/3的径向高度h3上具有至多等于1mm的宽度W2,并且每个工作层(41、42)的断裂强度Rc至少等于30000N/dm,Rc的定义为:Rc=Rm*S*d,其中Rm为单丝的单位为MPa的拉伸断裂强度,S为单丝的单位为mm...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.27 FR 15602361.一种客运车辆的轮胎(1),包括:·胎面(2),所述胎面(2)旨在经由胎面表面(21)与地面接触并且具有轴向宽度LT,·所述胎面(2)包括两个轴向外部(22、23),每个轴向外部(22、23)的轴向宽度(LS1、LS2)至多等于轴向宽度LT的0.3倍,并且每个轴向外部(22、23)在轴向内侧通过周向沟槽(25)限定,·至少一个轴向外部(22、23)包括轴向外沟槽(24),轴向外沟槽(24)形成通往胎面表面(21)的空间并且由至少两个表面限定,所述表面被称为主侧表面(241、242)并且由底表面(243)连接,·称为主要沟槽的至少一个轴向外沟槽(24)具有平均宽度W、深度D和曲线长度L,所述平均宽度W由两个侧表面(241、242)之间的平均距离限定且至少等于1mm,所述深度D由胎面表面(21)与底表面(243)之间的最大径向距离限定且至少等于5mm,·在具有曲线长度L的部分上,轴向外侧主要沟槽(24)各自包括径向内区域Z1和径向外区域Z2,所述径向内区域Z1具有等于D/3的径向高度h1和基本上恒定的最大宽度W1,所述径向外区域Z2具有等于2D/3的径向高度h2和宽度W2,·所述轮胎进一步包括胎冠增强件(3),所述胎冠增强件(3)在径向上位于胎面(2)的内部,·所述胎冠增强件(3)包括工作增强件(4)和环箍增强件(5),·所述工作增强件(4)包括两个工作层(41、42),每个工作层(41、42)包括涂布有弹性体材料的增强元件,所述增强元件相互平行并且分别与轮胎的周向方向(XX’)形成绝对值至少等于20°且至多等于50°并且层与层的符号相反的定向角度,·所述工作层增强元件由独立金属丝或单丝组成,所述独立金属丝或单丝的横截面的最小尺寸至少等于0.20mm且至多等于0.5mm并且具有断裂强度Rm,·每个工作层中的增强元件的密度至少等于100根丝线/dm且至多等于200根丝线/dm,·所述环箍增强件(5)包括至少一个环箍层,所述环箍层所包括的增强元件相互平行并且与轮胎的周向方向(XX’)形成绝对值至多等于10°的角度B,其特征在于,胎面(2)的具有深度D的轴向外侧主要沟槽(24)在其曲线长度L的至少30%上包括径向内区域Z1和径向外区域Z2,所述径向内区域Z1具有至少等于2mm的最大宽度W1,所述径向外区域Z2在至少等于D/3的径向高度h3上具有至多等于1mm的宽度W2,并且每个工作层(41、42)的断裂强度Rc至少等于30000N/dm,Rc的定义为:Rc=Rm*S*d,其中Rm为单丝的单位为MPa的拉伸断裂强度,S为单丝的单位为mm2...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·博内特J·莫雷尔让JC·德罗贝尔马聚尔
申请(专利权)人:米其林集团总公司
类型:发明
国别省市:法国,FR

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