包括加强结构的车辆轮胎制造技术

本发明专利技术的主题为用于农用车辆的轮胎(1)，其包括胎冠增强件(3)，所述胎冠增强件(3)包括至少两个胎冠层(31、32)，每个胎冠层(31、32)包括涂覆有弹性体材料的金属增强体。根据本发明专利技术，胎冠层(31、32)的每个金属增强体均具有描述弹性拉伸行为的称为双模量的定律，该定律包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一拉伸模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少为第一拉伸模量MG1的两倍，并且胎冠层(31、32)的每个金属增强体均具有描述压缩行为的定律，其特征在于临界压缩屈曲变形E0至少等于3％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括加强结构的车辆轮胎
本专利技术涉及用于农用车辆(例如农用拖拉机或农用工业车辆)的轮胎，更具体地涉及所述轮胎的胎冠增强件。
技术介绍
用于农用车辆的轮胎的尺寸规格和使用条件(载荷、速度、压力)在如例如ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准的标准中有所限定。举例来说，用于农用拖拉机的驱动轮的子午线轮胎旨在安装在直径通常介于16英寸至46英寸(或甚至54英寸)之间的轮辋上。它旨在在功率介于50CV至大于250CV(最高550CV)之间的农用拖拉机上运行，并能够以最高65km/h的速度运行。对于这种类型的轮胎，对应于所示载荷能力的最小推荐充气压力通常至多等于400kPa，但对于IF(改进的屈曲)轮胎而言，则可能降低至240kPa，对于VF(非常高的屈曲)轮胎而言，则可能甚至降低至160kPa。像任何轮胎一样，用于农用车辆的轮胎包括旨在经由胎面表面与地面接触的胎面，该胎面的两个轴向端部经由两个胎侧连接至两个胎圈，从而在轮胎和旨在安装轮胎的轮辋之间提供机械连接。在下文中，周向方向、轴向方向和径向方向分别是指与胎面表面相切并以轮胎的旋转方向定向的方向，平行于轮胎的旋转轴线的方向和垂直于轮胎的旋转轴线的方向。用于农用车辆的子午线轮胎包括增强件，所述增强件由在径向上位于胎面内侧的胎冠增强件和在径向上位于胎冠增强件内侧的胎体增强件构成。用于农用车辆的轮胎的胎面通常包括多个凸起元件(称为胎面花纹块元件)，所述凸起元件从支承表面径向向外延伸直至胎面表面，并且通常通过空隙或沟槽而彼此分开。这些胎面花纹块元件通常是凸耳，通常具有总体上平行六面体细长的形状，包括至少一个直线部分或曲线部分。用于农用车辆的子午线轮胎的胎体增强件包括将两个胎圈彼此连接的至少一个胎体层。胎体层包括涂覆有聚合物材料的增强体，所述聚合物材料包含通过共混获得的弹性体或弹性体配混物。胎体层增强体通常由织物聚合物材料制成，例如聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、脂族聚酰胺(例如尼龙)、芳族聚酰胺(例如芳纶)或人造丝。胎体层的增强体基本上相互平行，并且与周向方向形成介于85°至95°之间的角度。用于农用车辆的子午线轮胎的胎冠增强件包括周向延伸的胎冠层(在径向上位于胎体增强件的外侧)的叠加。每个胎冠层由增强体构成，所述增强体涂覆有弹性体配混物并相互平行。当胎冠层增强体与周向方向形成至多等于10°的角度时，它们被称为周向的或基本周向的，并具有限制轮胎径向变形的环箍作用。当胎冠层增强体与周向方向形成至少等于10°且通常至多等于40°的角度时，它们被称为成角度的增强体，并具有抵抗施加至轮胎的平行于轴向方向的横向载荷的作用。胎冠层增强体可以由织物聚合物材料制成，例如聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、脂族聚酰胺(例如尼龙)、芳族聚酰胺(例如芳纶)或人造丝，或者可以由金属材料(例如钢)制成。用于农用车辆的轮胎旨在在各种类型的地面上行驶，例如或多或少致密的田间土壤，提供通向田间通道的未处理的小路以及道路的柏油表面。考虑到在田间和在道路上的用途的多样性，用于农用车辆的轮胎需要在松散地面上的田间牵引力、抗碎裂性、抗道路磨损性、抗向前行驶性和道路上的振动舒适性(此列表并不详尽)之间提供性能折衷。在本领域中使用轮胎的一个基本问题是尽可能限制轮胎压实土壤的程度，因为这很容易妨碍农作物的生长。这就是为什么在农业领域中已开发出低压且因此具有高屈曲性的轮胎的原因。因此，ETRTO标准区分了IF(改进的屈曲)轮胎和VF(非常高的屈曲)轮胎，IF轮胎具有通常等于240kPa的最小推荐充气压力，VF轮胎具有通常等于160kPa的最小推荐充气压力。根据该标准，与标准轮胎相比，在充气压力等于160kPa的情况下，IF轮胎的承载能力提高了20％，VF轮胎的承载能力提高了40％。但是，低压轮胎的使用对田间操作具有负面影响。因此，充气压力的降低已经导致轮胎的横向刚度和转弯刚度的降低，从而降低了轮胎的横向推力，因此导致在横向载荷下的操控性较差。一种重新建立正确的横向推力的解决方案是通过用具有金属增强体的胎冠层代替具有织物增强体的胎冠层来横向地加强轮胎的胎冠增强件。因此，例如，已经用包括具有由钢制成的金属增强体的两个胎冠层的胎冠增强件代替了包括具有人造丝类型的织物增强体的六个胎冠层的胎冠增强件。文献EP2934917因此描述了一种IF轮胎，该IF轮胎包括胎冠增强件，该胎冠增强件包括至少两个具有金属增强体的胎冠层并且与胎体增强件结合，所述胎体增强件包括至少两个具有织物增强体的胎体层。然而，在农用车辆的轮胎中使用具有金属增强体的胎冠层，由于金属增强体的过早破损，可能导致轮胎胎冠的耐久性降低。
技术实现思路
因此，专利技术人为自己设定了一个目标，即增加具有金属增强体的胎冠增强件的耐久性，其耐久性至少等于具有织物增强体的胎冠增强件的耐久性，特别是对于在低压下操作的农用车辆的轮胎而言，例如IF(改进的屈曲)轮胎或VF(非常高的屈曲)轮胎。根据本专利技术，该目标已经通过一种用于农用车辆的轮胎而实现，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件在径向上位于胎面的内侧，并且在径向上位于胎体增强件的外侧，-所述胎冠增强件包括至少两个胎冠层，每个胎冠层包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向形成至少等于10°的角度A，-胎冠层的任一金属增强体具有称为双模量定律的定律，该定律控制其在拉伸下的弹性行为，并包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一延伸模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少等于第一拉伸模量MG1的2倍，控制拉伸行为的所述定律针对涂覆有弹性体配混物的金属增强体确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa，-并且胎冠层的任一金属增强体具有控制其在压缩下的行为的定律，该定律的特征在于临界屈曲应变E0至少等于3％，控制在压缩下的行为的所述定律在由置于中央并涂覆有平行六面体体积的弹性体配混物的增强体制成的试样上确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa。对于用于农用车辆的轮胎(包括具有至少两个胎冠层的胎冠增强件，所述胎冠层具有金属增强体)而言，专利技术人提出使用弹性金属增强体，其控制其行为的定律在拉伸和压缩方面均具有特定的特性。关于其在拉伸下的行为，裸露的金属增强体(即未涂覆弹性体材料的增强体)在机械方面通过以下曲线来表征：该曲线表示施加至金属增强体的拉伸力(以N计)随其相对伸长(％应变)的变化，称为力-伸长曲线。金属增强体的机械拉伸特性，例如结构伸长As(以％计)、总断裂伸长At(以％计)、断裂力Fm(最大载荷，以N计)和断裂强度Rm(以MPa计)由该力-伸长曲线得出，这些特性例如根据1984年的ISO6892标准或2014年的ASTMD2969-04标准测量。根据定义，金属增强体的总断裂伸长At是其结构伸长、弹性伸长和塑性伸长的总和(At＝As+Ae+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于农用车辆的轮胎(1)，其包括：/n-胎冠增强件(3)，所述胎冠增强件(3)在径向上位于胎面(2)的内侧并且在径向上位于胎体增强件(4)的外侧，/n-所述胎冠增强件(3)包括至少两个胎冠层(31、32)，每个胎冠层(31、32)包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向(XX’)形成至少等于10°的角度A，/n其特征在于，胎冠层(31、32)的任一金属增强体具有称为双模量定律的定律，该定律控制其在拉伸下的弹性行为，并包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一拉伸模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少等于第一拉伸模量MG1的2倍，控制拉伸行为的所述定律针对涂覆有弹性体配混物的金属增强体确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa，并且胎冠层(31、32)的任一金属增强体具有控制其在压缩下的行为的定律，该定律的特征在于临界屈曲应变E0至少等于3％，控制在压缩下的行为的所述定律在由置于中央并涂覆有平行六面体体积的弹性体配混物的增强体制成的试样上确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181219 FR 1873322;20190204 FR 19010381.用于农用车辆的轮胎(1)，其包括：
-胎冠增强件(3)，所述胎冠增强件(3)在径向上位于胎面(2)的内侧并且在径向上位于胎体增强件(4)的外侧，
-所述胎冠增强件(3)包括至少两个胎冠层(31、32)，每个胎冠层(31、32)包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向(XX’)形成至少等于10°的角度A，
其特征在于，胎冠层(31、32)的任一金属增强体具有称为双模量定律的定律，该定律控制其在拉伸下的弹性行为，并包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一拉伸模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少等于第一拉伸模量MG1的2倍，控制拉伸行为的所述定律针对涂覆有弹性体配混物的金属增强体确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa，并且胎冠层(31、32)的任一金属增强体具有控制其在压缩下的行为的定律，该定律的特征在于临界屈曲应变E0至少等于3％，控制在压缩下的行为的所述定律在由置于中央并涂覆有平行六面体体积的弹性体配混物的增强体制成的试样上确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa。


2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，所述胎冠增强件(3)由两个胎冠层(31、32)构成，并且胎冠层(31、32)的任一金属增强体具有以g/m表示的线性密度，其中，胎冠层(31、32)的金属增强体的线性密度至少等于6g/m且至多等于13g/m。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎(1)，其中，胎冠层(31、32)的任一金属增强体是结构为1xN的多股绳，其包括以角度AT和曲率半径RT缠绕成螺旋状的直径为DT的N根线股的单个层，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·佩林，F·拉沙尔，G·帕托，R·柯奈尔，O·雷克斯，
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