具有改进的带束层结构的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种轮胎，其至少包括第一工作帘布层和第二工作帘布层(16、18)，所述第一工作帘布层和第二工作帘布层(16、18)分别包括第一增强元件和第二增强元件(50、52)，其中，满足以下关系式的至少一个：3324x E1+3650≤(D1

Tire with improved belt structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的带束层结构的轮胎
本专利技术涉及包括改进的胎冠增强件的轮胎。轮胎应理解为是指基本上为环形的结构。优选地，本专利技术涉及充气轮胎。充气轮胎应理解为是指旨在与支撑元件(例如轮辋)协作形成空腔的轮胎，该空腔能够被加压至高于大气压的压力。相反，非充气轮胎不能被加压。本专利技术涉及旨在适配至车辆的轮胎的领域。轮胎优选地被设计用于乘用车，但是可以在任何其他类型的车辆上使用，例如两轮车辆、重型车辆、农用车辆、施工车辆或飞行器，或者更一般地，在任何滚动装置上使用。
技术介绍
在WO2013117476中描述的第一现有技术是已知的。WO2013117476描述了一种子午线充气轮胎，其包括胎冠增强件，该胎冠增强件包括工作增强件，该工作增强件包括第一工作帘布层和第二工作帘布层。每个工作帘布层分别包括第一增强元件和第二增强元件，第一增强元件和第二增强元件在每个第一工作帘布层和第二工作帘布层中基本上彼此平行布置并且分别嵌入在第一弹性体基质和第二弹性体基质中。每个第一增强元件和第二增强元件都由直径等于0.30mm的金属单丝构成。在每个第一工作帘布层和第二工作帘布层中，在垂直于金属单丝主轴线的方向上测量的增强元件的密度等于每分米160个单丝。每个第一工作帘布层和第二工作帘布层沿径向方向测量的平均厚度等于0.75mm。由于每个第一工作帘布层和第二工作帘布层的显著厚度，WO2013117476中描述的轮胎具有相对较高的抗屈曲强度。由于该相对较大的厚度，胎冠增强件的质量、滞后性以及因此轮胎的滚动阻力留下了改进的空间。在WO2012175305中描述的第二现有技术是已知的。WO2012175305描述了一种具有与WO2013117476相似的胎冠增强件的充气轮胎，其中金属单丝的直径同样等于0.30mm。与WO2013117476中描述的第一现有技术相反，在WO2012175305中，在垂直于金属单丝的主轴线的方向上测量的增强元件的密度小得多，等于每分米110个单丝，并且在径向方向上测量的每个第一工作帘布层和第二工作帘布层的平均厚度等于0.48mm。这种充气轮胎由BARUM公司在2015年推向市场。然而，这种充气轮胎由于其厚度小而具有普通的抗屈曲强度。此外，由于增强元件的密度低，因此胎冠增强件的机械强度相对较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种轮胎，该轮胎的质量低于第一现有技术，而其抗屈曲强度大于第二现有技术。本专利技术的主题是一种轮胎，其限定三个主要方向：周向、轴向和径向，所述轮胎包括具有胎面的胎冠、两个胎侧和两个胎圈，每个胎侧将每个胎圈连接到胎冠，胎体增强件锚固在每个胎圈中并在胎侧中和胎冠中延伸，胎冠增强件在周向方向上在胎冠中延伸并且径向地位于胎体增强件与胎面之间，胎冠增强件包括工作增强件，该工作增强件至少包括第一工作帘布层和第二工作帘布层，每个第一工作帘布层和第二工作帘布层分别包括在每个第一工作帘布层和第二工作帘布层中基本上彼此平行布置的第一增强元件和第二增强元件，其中满足以下关系式I或II的至少一个：-3324xE1+3650≤(D14xd1x1000)/E1≤-3998xE1+4547(I)其中：-D1是以mm为单位的由金属单丝构成的每个第一增强元件的直径，其中D1的范围为0.25至0.38mm，-d1是以每分米的单丝为单位并在垂直于金属单丝主轴线的方向上测量的第一工作帘布层中第一增强元件的密度，-E1是以mm为单位并在径向方向上测量的第一工作帘布层的平均厚度；-3324xE2+3650≤(D24xd2x1000)/E2≤-3998xE2+4547(II)其中-D2是以mm为单位的由金属单丝构成的每个第二增强元件的直径，其中D2的范围为0.25至0.38mm，-d2是以每分米的单丝为单位并在垂直于金属单丝主轴线的方向上测量的第二工作帘布层中第二增强元件的密度，-E2是以mm为单位并在径向方向上测量的第二工作帘布层的平均厚度；在处于硫化状态的轮胎的胎冠增强件的中央部分中，在中平面两侧、4cm的总轴向宽度上测量特性D1、D2、d1、d2、E1、E2。借助于本专利技术，并且如本说明书中描述的对比结果所证明的，本专利技术使得能够设计轮胎，该轮胎提供的质量小于第一现有技术的质量并且抗屈曲强度大于第二现有技术的抗屈曲强度。这些轮胎可用于大多数用途，特别是可用于乘用车，包括4x4车辆和SUV(运动型多用途车辆)或货车。实际上，本专利技术的专利技术人提出回顾性假设，即根据关系式I和II，抗屈曲强度在很大程度上取决于每个工作帘布层的弯曲刚度，并且该弯曲刚度在很大程度上取决于单丝的密度，在较小程度上取决于它们的直径和帘布层的厚度，这与第一现有技术和第二现有技术所教导的(即弯曲刚度主要取决于帘布层的厚度)不同。因此，借助于本专利技术，可以通过单丝直径的较小增加和/或其密度的较大增加来补偿帘布层的厚度的极大减小。此外，与轮胎(其中增强元件是多个金属单丝的组件，例如2.30结构)相比，制造这样的轮胎的成本更低，因为使用钢单丝不需要事先的组装操作。“轴向方向”意指平行于轮胎的旋转轴线的方向。“周向方向”意指基本上垂直于轴向方向并且垂直于轮胎半径(换言之，与圆心位于轮胎的旋转轴线上的圆相切)的方向。“径向方向”意指沿着轮胎的半径的方向，即与轮胎的旋转轴线相交并且基本上垂直于该轴线的任何方向。“周向中平面”(用M表示)意指垂直于轮胎的旋转轴线的平面，所述平面位于两个胎圈之间的正中并且穿过胎冠增强件的中间。单丝的主轴线是单丝纵向延伸的方向。在单丝沿直线延伸的情况下，主轴线是每个单丝的轴线。在单丝以波浪线延伸的情况下，主轴线是每个单丝围绕其起伏的中性轴线。通过表述“在a与b之间”表示的任何数值范围代表从大于a至小于b的数值范围(即不包括端点a和b)，而通过表述“从a至b”表示的任何数值范围意指从a延伸至b的数值范围(即包括绝对端点a和b)。在本专利技术的上下文中，说明书中提到的碳产物可以是化石或生物来源的。在后一种情况下，它们可能部分或完全由生物质产生，或从生物质衍生的可再生初始材料中获得。“单丝”此处表示任何单独的长丝，无论其横截面形状如何，其直径或厚度D均大于100μm，当横截面为非圆形时，D表示其横截面的最短尺寸。因此该定义覆盖了具有基本上圆柱形形状(具有圆形横截面)的单丝和具有不同形状的单丝，例如(具有扁平形状)椭圆单丝；在第二种(非圆形截面)的情况下，横截面的最长尺寸与最短尺寸的比例优选小于50，更优选小于30，特别地小于20。“金属的”是指单丝由金属材料制成，金属材料占其质量的50％以上。更优选地，单丝具有钢芯。钢芯为一体的，亦即其例如以整体形式制成或铸成。在一个优选的实施方案中，钢芯被由除钢以外的金属制成的金属涂层覆盖，以便例如改善单丝的可加工性，或者单丝和/或轮胎本身的使用性能，例如附着、耐腐蚀或抗老化的性能。例如，金属涂层的金属选自锌、铜、锡和这些金属的合金。作为这些金属的合金的示例，将提及黄铜和青铜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轮胎(10)，其限定三个主要方向：周向、轴向和径向，所述轮胎(10)包括具有胎面(20)的胎冠(12)、两个胎侧(22)以及两个胎圈(24)，每个胎侧(22)将每个胎圈(24)连接至胎冠(12)，胎体增强件(32)锚固在每个胎圈(24)中并在胎侧(22)中和胎冠(12)中延伸，胎冠增强件(14)在周向方向(Z)上在胎冠(12)中延伸并且径向地位于胎体增强件(32)与胎面(20)之间，胎冠增强件(14)包括工作增强件(15)，该工作增强件(15)至少包括第一工作帘布层和第二工作帘布层(16，18)，每个第一工作帘布层和第二工作帘布层(16、18)分别包括在每个第一工作帘布层和第二工作帘布层(16、18)中基本上彼此平行布置的第一增强元件和第二增强元件(50、52)，其特征在于，满足以下关系式I或II的至少一个：/n-3324x E1+3650≤(D1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170728 FR 17572261.轮胎(10)，其限定三个主要方向：周向、轴向和径向，所述轮胎(10)包括具有胎面(20)的胎冠(12)、两个胎侧(22)以及两个胎圈(24)，每个胎侧(22)将每个胎圈(24)连接至胎冠(12)，胎体增强件(32)锚固在每个胎圈(24)中并在胎侧(22)中和胎冠(12)中延伸，胎冠增强件(14)在周向方向(Z)上在胎冠(12)中延伸并且径向地位于胎体增强件(32)与胎面(20)之间，胎冠增强件(14)包括工作增强件(15)，该工作增强件(15)至少包括第一工作帘布层和第二工作帘布层(16，18)，每个第一工作帘布层和第二工作帘布层(16、18)分别包括在每个第一工作帘布层和第二工作帘布层(16、18)中基本上彼此平行布置的第一增强元件和第二增强元件(50、52)，其特征在于，满足以下关系式I或II的至少一个：
-3324xE1+3650≤(D14xd1x1000)/E1≤-3398xE1+4547(I)
其中：
-D1是由金属单丝(66)构成的每个第一增强元件(50)的直径，D1以mm为单位，其范围为0.25至0.38mm，
-d1是第一工作帘布层(16)中的第一增强元件(50)的密度，d1以每分米的单丝为单位，并在垂直于金属单丝(66)的主轴线的方向上测量，
-E1是第一工作帘布层(16)的平均厚度，E1以mm为单位并在径向方向(Y)上测量；
-3324xE2+3650≤(D24xd2x1000)/E2≤-3998xE2+4547(II)
其中
-D2是由金属单丝(68)构成的每个第二增强元件(52)的直径，D2以mm为单位，其范围为0.25至0.38mm，
-d2是第二工作帘布层(18)中第二增强元件(52)的密度，d2以每分米的单丝为单位，并在垂直于金属单丝(68)主轴线的方向上测量，
-E2是第二工作帘布层(18)的平均厚度，E2以mm为单位并在径向方向(Y)上测量；
在硫化状态的轮胎(10)的胎冠增强件(14)的中央部分中，在总轴向宽度4cm之上的中平面(M)的每一侧上测量特性D1、D2、d1、d2、E1、E2。


2.根据权利要求1所述的轮胎(10)，其中
-3324xE1+3800≤(D14xd1x1000)/E1≤-3998xE1+4547
和/或
-3324xE2+3800≤(D24xd2x1000)/E2≤-3998xE2+4547。


3.根据前述权利要求的任一项所述的轮胎(10)，其中
-3324xE1+3950≤(D14xd1x1000)/E1≤-3998xE1+4547
和/或
-3324xE2+3950≤(D24xd2x1000)/E2≤-3998xE2+4547。


4.根据前述权利要求的任一项所述的轮胎(10)，其中
2050≤(D14xd1x1000)/E1和/或2050≤(D24xd2x1000)/E2。


5.根据前述权利要求的任一项所述的轮胎(10)，其中
2200≤(D14xd1x1000)/E1和/或2200≤(D24xd2x1000)/E2。


6.根据前述权利要求的任一项所述的轮胎(10)，其中
(D14xd1x1000)/E1≤2500和/或(D24xd2x1000)/E2≤2500。


7.根据前述权利要求的任一项所述的轮胎(10)，其中，D1和/或D2的范围为0.25...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·博内，G·卡内韦，JC·德罗贝尔马聚尔，C·吉雄，B·苏莱德巴斯，
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