具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎制造技术

技术编号:18462983 阅读:2 留言:0更新日期:2018-07-18 14:30
本发明专利技术涉及一种轮胎,所述轮胎包括由增强元件的至少两个工作胎冠帘布层(41、43)和至少一个周向增强元件的帘布层(42)形成的胎冠增强件,帘布层C设置在工作胎冠帘布层的端部之间。根据本发明专利技术,胎面具有至少一个纵向切口(8)和至少一个横向切口(10),在全新轮胎上测量的所述至少一个纵向切口和至少一个横向切口的深度不小于胎面厚度的40%,在所述纵向切口的底部处测量的宽度与在胎面表面处测量的所述纵向切口的宽度的比例严格大于1.2,在所述至少一个横向切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向切口的宽度的比例不小于1,并且帘布层C在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa,帘布层C的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。

Tire with improved wear and rolling resistance performance

The invention relates to a tire, which includes a crown reinforcement formed by at least two working crown cord layers (41, 43) of an enhanced element and at least one circumferential reinforcement element (42), and the cord layer C is arranged between the end of the crown cord layer of the working tire. According to the invention, the tread has at least one longitudinal incision (8) and at least one transverse incision (10), and the depth of at least one longitudinal incision and at least one transverse incision measured on the new tire is not less than 40% of the tread thickness, and the width measured at the bottom of the longitudinal incision is measured at the surface of the tread. The ratio of the width of the longitudinal incision is strictly greater than 1.2, the width measured at the bottom of the at least one transverse incision is not less than 1 of the width of the at least one transverse incision measured at the surface of the tread surface of the new tire, and the extension modulus of extension of the cord layer C is less than 8MPa under 10% elongation, and the cord layer C is less than that of the cord layer. The maximum Tan (delta) value expressed by Tan (delta) max is less than 0.100.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
本专利技术涉及具有径向胎体增强件的轮胎,更特别地涉及例如旨在装备于以持久速度行驶的携带重型负荷的车辆(例如货车、拖拉机、拖车或大客车)的轮胎。
技术介绍
在重型的轮胎中,胎体增强件通常锚固在胎圈区域中的任一侧,且在径向上被由至少两个叠加的层构成的胎冠增强件所覆盖,所述至少两个叠加的层由丝线或帘线形成,所述丝线或帘线在每个层中平行并从一层至下一层交叉从而与周向方向形成在10°至45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层可以进一步由至少一个被称为保护层的层所覆盖,所述层由增强元件形成,所述增强元件有利地为金属的和可伸展的且被称为弹性增强元件。其还可以包括具有低伸展性并与周向方向成45°至90°之间的角度的金属丝线或帘线层,被称为三角帘布层的该帘布层径向位于胎体增强件与被称为工作帘布层的第一胎冠帘布层之间,所述工作帘布层由角度绝对值不超过45°的平行丝线或帘线形成。三角帘布层至少与所述工作帘布层形成三角增强件,该增强件在其所经受的各种应力下具有较小的变形,三角帘布层基本上用于吸收在轮胎胎冠区域中的所有增强元件所经受的横向压缩力。当帘线在等于断裂力的10%的拉伸力下显示出至多0.2%的相对伸长时,所述帘线被称为是不可伸展的。当帘线在等于断裂负荷的拉伸力的作用下显示出至少等于3%的相对伸长和小于150GPa的最大切线模量时,所述帘线被称为是弹性的。周向增强元件是与周向方向形成在0°附近+2.5°至-2.5°范围内的角度的增强元件。轮胎的周向方向或纵向方向是对应于轮胎的外周并由轮胎行驶方向限定的方向。轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用的时候绕其旋转的轴线。径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。周向正中平面或赤道平面是垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。对于金属丝线或帘线,断裂力(以N计的最大负荷)、断裂强度(以MPa计)、断裂伸长(以%计的总伸长)以及模量(以GPa计)根据1984年的标准ISO6892在拉力下进行测量。就橡胶组合物而言,模量测量根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46002在拉力下进行:公称割线模量(或表观应力,以MPa计)在10%的伸长下(根据1979年12月的标准AFNOR-NFT-40101在标准温度和相对湿度条件下)在第二次伸长中测量(即,在一次适应循环之后)。由于全世界公路网络的改善和高速公路网络的增长,被称为“公路”轮胎的某些现有轮胎旨在以高速行驶在越来越长的旅途中。由于轮胎上的磨损减少,因此这种轮胎所用于行驶的组合条件毫无疑问地使得行驶的公里数增加;但是另一方面,轮胎和特别是胎冠增强件的耐久性受到不利影响。这是因为在胎冠增强件中存在应力,特别是在胎冠层之间存在剪切应力,加上在轴向最短的胎冠层的端部处工作温度有不可忽略的升高,其结果是导致所述端部处的橡胶中出现裂缝并且裂缝蔓延。为了改进所考虑类型的轮胎的胎冠增强件的耐久性,已经应用如下的解决方案,其涉及设置在帘布层端部(更特别是轴向最短帘布层的端部)之间和/或周围的橡胶配混物的层和/或轮廓元件的结构和质量。特别已知的实践是在工作层的端部之间引入橡胶配混物的层从而在所述端部之间脱离联接,用以限制剪切应力。然而这种脱离联接层必须具有极好的内聚力。这种橡胶配混物的层例如描述于专利申请WO2004/076204。以此方式制造的轮胎的确能够改进性能,特别是耐久性。另外,为了制造具有极宽胎面的轮胎或者为了赋予具有给定尺寸的轮胎更大的承载负荷能力,已知的实践是引入周向增强元件的层。例如专利申请WO99/24269描述了这种周向增强元件的层的存在。周向增强元件的层通常由至少一根金属帘线组成,所述至少一根金属帘线缠绕成圈并且相对于周向方向以小于2.5°的角度铺设。与该轮胎内部结构相结合,已知提供胎面(即轮胎的在行驶过程中旨在与地面接触以及在行驶过程中磨损的部分),该胎面具有由凸起元件形成的胎面花纹,该凸起元件通过沟槽限定,而无论这些沟槽是周向的、横向的或者倾斜定向的。这样的胎面花纹的目的在于当行驶在干燥道路表面和被水覆盖的道路表面时,尤其当下雨时,赋予胎面优良性能。为了改进胎面的性能而不使所述胎面的剪切刚度降低太多,已知在胎面表面上形成多个横向或倾斜定向的边缘用以切断道路表面上的水膜,从而确保胎面与道路表面之间的良好接触。获得这样的边缘的一种方法包括为胎面提供多个切口,这些切口具有沟槽的形式或者刀槽的形式。在本申请中在刀槽与沟槽之间进行区分,区分在于在轮胎正常使用条件下,在行驶过程中并且尤其是在逐渐变成与地面接触的过程中,刀槽具有适当的宽度使得限定这些刀槽的相向的壁之间至少局部接触,而对于沟槽则不是这种情况。与通过边缘(边缘通过横向切口形成)的存在改进抓地性能的该要求相结合,还要求胎面的性能持久,换言之,即使在或多或少的预先局部磨损之后仍获得满意的性能。胎面的局部磨损旨在表示一种对应于胎面厚度的磨损状态,该胎面厚度至多等于在特别出于监管原因而不得不更换轮胎之前能够磨损的总胎面厚度。专利申请WO02/38399-A2描述一种用于重型车辆的轮胎胎面,该胎面包括多个周向沟槽和横向沟槽。横向沟槽由交替的空隙和刀槽区域形成,从而在全新状态下具有一定体积的在胎面表面上开放的空隙以及一定体积的隐蔽空隙,这些隐蔽空隙旨在在相同胎面的局部磨损之后开放。随着磨损出现的隐蔽空隙的存在使得可以具有更大的初始刚度,同时确保抓地性能,而无论胎面磨损的程度如何。
技术实现思路
本专利技术人在试验过程中证实:相比于不包括这种隐蔽空隙的相似轮胎,对于相同应用来说,包括隐蔽空隙的纵向切口和横向切口(两种切口的隐蔽空隙的尺寸可以相对较小)的组合的存在可能造成磨损方面的性能降低,并且出现不规则的磨损形状。另外,目前的需求正在影响轮胎设计,使得这些轮胎有助于减少车辆的燃料消耗。本专利技术的一个目的在于提供轮胎,所述轮胎的磨损性质(更特别是磨损规则性方面的性质)得以保持或改进,而无论使用情况如何,所述轮胎包括存在于胎面上的纵向切口和横向切口的组合并且纵向切口和横向切口包括隐蔽空隙,并且滚动阻力方面的性能得以改进,从而通过装配所述轮胎的车辆帮助降低燃料消耗。根据本专利技术通过如下轮胎实现该目的:所述轮胎具有径向胎体增强件,所述径向胎体增强件包括由增强元件的至少两个工作胎冠层形成的胎冠增强件,橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,所述胎冠增强件沿径向被胎面覆盖,所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈,胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层,所述胎面包括旨在与道路表面接触并且形成接触表面的胎面表面,所述胎面包括至少一个至少在赤道平面的区域中延伸的中心部和两个轴向外部,并且至少在所述中心部中具有至少一个纵向定向的切口和至少一个横向定向的切口,在全新轮胎上的至少所述中心部中测量的所述至少一个纵向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2,在全新轮胎上的至少所述中心部中测量的所述至少一个横向定向的切口的深度大于或等于胎面本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种轮胎,所述轮胎具有径向胎体增强件,所述径向胎体增强件包括由增强元件的至少两个工作胎冠层形成的胎冠增强件,橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,所述胎冠增强件沿径向被胎面覆盖,所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈,胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层,所述胎面包括旨在与道路表面接触并且形成接触表面的胎面表面,所述胎面包括至少一个至少在赤道平面的区域中延伸的中心部和两个轴向外部,并且所述胎面至少在所述中心部中具有至少一个纵向定向的切口和至少一个横向定向的切口,其特征在于,在至少所述中心部中在全新轮胎上测量的所述至少一个纵向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2,在全新轮胎上的至少所述中心部中测量的所述至少一个横向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例大于或等于1,并且层C在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa并且层C的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.16 FR 15624641.一种轮胎,所述轮胎具有径向胎体增强件,所述径向胎体增强件包括由增强元件的至少两个工作胎冠层形成的胎冠增强件,橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,所述胎冠增强件沿径向被胎面覆盖,所述胎面通过两个胎侧结合至两个胎圈,胎冠增强件包括至少一个周向增强元件的层,所述胎面包括旨在与道路表面接触并且形成接触表面的胎面表面,所述胎面包括至少一个至少在赤道平面的区域中延伸的中心部和两个轴向外部,并且所述胎面至少在所述中心部中具有至少一个纵向定向的切口和至少一个横向定向的切口,其特征在于,在至少所述中心部中在全新轮胎上测量的所述至少一个纵向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2,在全新轮胎上的至少所述中心部中测量的所述至少一个横向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例大于或等于1,并且层C在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa并且层C的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。2.根据权利要求1所述的轮胎,其特征在于,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例大于1.2。3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度严格大于2mm。4.根据权利要求3所述的轮胎,其特征在于,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度优选小于10mm。5.根据权利要求1至4所述的轮胎,其特征在于,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度严格大于3mm。6.根据权利要求5所述的轮胎,其特征在于,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度小于10mm。7.根据前述权利要求任一项所述的轮胎,其特征在于,橡胶配混物的层C为弹性体配混物,所述弹性体配混物基于天然橡胶或基于主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯并任选基于至少一种其他二烯弹性体并基于增强填料,在共混物的情况下,天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的其他二烯弹性体的含量以主要含量存在,所述增强填料由如下组成:a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑,i.当炭黑的压缩吸油数(COAN)大于85时,所使用的含量在20与40phr之间,ii.当炭黑的压缩吸油数(COAN)小于85时,所使用的含量在20与60phr之间,或b)BET比表面积小于60m2/g的炭黑,无论其吸油数如何,所使用的含量在20与80phr之间,优选在30与50phr之间,或c)BET比表面积在30与260m2/g之间的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料,所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐,或在合成过程中或合成之后改性的炭黑,所使用的含量在20与80phr之间,优选在30与50ph...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·热尔韦斯G·戈多B·匡蒂尼特T·日夫科维奇
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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