由两个工作胎冠层和周向增强元件层组成的轮胎胎冠增强件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于重型车辆类型的轮胎(1)，其旨在安装于15

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由两个工作胎冠层和周向增强元件层组成的轮胎胎冠增强件


[0001]本专利技术涉及具有径向胎体增强件的轮胎，更具体地涉及旨在安装至承载重负荷的车辆(例如卡车、牵引车、拖车或大客车)的轮胎。

技术介绍

[0002]在重型类型的轮胎中，胎体增强件通常锚固在胎圈区域中的两侧，并且在径向上被由叠置的至少两个层组成的胎冠增强件覆盖，所述至少两个层由丝线或帘线形成，所述丝线或帘线在每个层中平行并且从一个层至下一个层交叉，与周向方向形成在10
°
和45
°
之间的角度。形成工作增强件的所述工作层还可以覆盖有至少一个由增强元件形成的被称为保护层的层，所述增强元件有利地为金属且可伸展，并被称为弹性增强元件。其还可以包括金属丝线或帘线的层，所述金属丝线或帘线与周向方向形成在45
°
和90
°
之间的角度，该帘布层被称为三角帘布层并且在径向上位于胎体增强件与第一胎冠帘布层之间，所述第一胎冠帘布层被称为工作帘布层并且由以绝对值不超过45
°
的角度铺设的平行丝线或帘线形成。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角增强件，所述三角增强件在其所经受的各种应力下具有很小的变形，所述三角帘布层基本上用来吸收施于轮胎胎冠区域中所有增强元件上的横向压缩力。
[0003]当帘线在等于10％断裂力的拉伸力下显示出至多等于0.2％的相对伸长时，所述帘线被称为是不可伸展的。
[0004]当帘线在等于断裂负荷的拉伸力下显示出至少等于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。
[0005]周向增强元件是与周向方向形成在+2.5
°
至
‑
2.5
°
(相对于0
°
)范围内的角度的增强元件。
[0006]轮胎的周向方向或纵向方向是与轮胎的外周相对应并由轮胎的行驶方向限定的方向。
[0007]轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
[0008]径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。
[0009]轮胎的旋转轴线是在正常使用时轮胎转动所围绕的轴线。
[0010]径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。
[0011]周向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成两半的平面。
[0012]对于金属丝线或帘线，根据1984年的标准ISO 6892在张力下测量断裂力(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)和模量(以GPa计)。
[0013]由于公路网络的改进和全球高速公路网络的扩张，一些当今被称为“公路轮胎”的轮胎旨在以高的平均速度行驶越来越长的路程。由于轮胎磨损较少，所以这样的轮胎行驶所要求的组合条件无疑使得能够增加所覆盖的距离。这种就所覆盖的距离而言的寿命增加，加上这样的使用条件在重负荷下可能导致相对较高的胎冠温度的事实，表明需要至少成比例地增加轮胎胎冠增强件的耐久性。
[0014]这是因为在胎冠增强件中存在应力，更具体地，在胎冠层之间存在剪切应力，在轴向最短胎冠层的端部处的操作温度过度升高的情况中，所述剪切应力导致在所述端部处的橡胶中裂纹的出现和蔓延。同样的问题存在于两个增强元件层的边缘的情况，所述另一层不必在径向上与第一层邻近。
[0015]为了改进轮胎的胎冠增强件的耐久性，法国申请FR 2 728 510提出：一方面，在胎体增强件与径向上最接近旋转轴线的胎冠增强件工作帘布层之间设置轴向连续帘布层，所述轴向连续帘布层由与周向方向形成至少等于60
°
的角度的不可伸展的金属帘线形成，并且所述轴向连续帘布层的轴向宽度至少等于最短工作胎冠帘布层的轴向宽度；另一方面，在两个工作胎冠帘布层之间设置附加帘布层，所述附加帘布层由基本上平行于周向方向定向的金属元件形成。
[0016]此外，法国申请WO 99/24269特别提出，在赤道平面的每一侧上以及在基本上平行于周向方向的增强元件的附加帘布层的紧邻轴向延伸部分中，两个工作胎冠帘布层(它们由从一个帘布层至下一帘布层交叉的增强元件形成)在一定轴向距离上联接，然后使用橡胶配混物的成型元件至少在所述两个工作帘布层公共的剩余宽度上脱离联接。
[0017]此外，轮胎在“工地供应”类型的重型车辆上的使用意味着轮胎在驶过多石地面时经受冲击负荷。这些冲击负荷对于耐久性方面的性能而言当然是有害的。
[0018]对于本领域技术人员而言，还已知的实践是增加构成胎冠增强件的帘布层的数量从而改进轮胎相对于这些冲击负荷的耐久性。
[0019]在上述所有解决方案中，一个或多个附加增强元件层的存在导致更大的轮胎质量和更高的轮胎制造成本。
[0020]从文献WO 2017/149223还已知一种轮胎改进了轮胎相对于这些冲击的耐久性，其胎冠增强件减轻。然而，专利技术人已经发现，当在对轮胎施加巨大应力的地面上行驶时，这种轮胎的耐久性能会降低，例如在组合有车速、轮胎所承受的负荷和地面性质的特别严苛的行驶条件下会降低。实际上，例如当在对轮胎非常苛刻的工地供应类型的地面上以相对高的速度行驶时，可以观察到耐久性能降低。使车辆减速可能会限制耐久性能降低的风险，但驾驶员感受成问题，并且是以牺牲车辆的生产力为代价。

技术实现思路

[0021]本专利技术的一个目的是提供用于“重型”车辆(例如“工地供应”类型的车辆)的轮胎，其中不论地面性质和行驶条件如何，尤其是相对于胎面所经受的冲击负荷而言，在耐久性方面的性能均得到进一步改进，并且该轮胎的总质量是受限的。
[0022]根据本专利技术，该目的通过用于重型车辆的轮胎来实现，所述轮胎旨在安装于15
°
深槽类型的深槽式轮辋上并且具有由至少一个增强元件层组成的径向胎体增强件，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件包括：具有增强元件的两个工作胎冠层，所述增强元件从一个层至另一个层交叉并且与周向方向形成大于8
°
的角度(α1、α2)，所述角度α1和α2在周向方向的两侧定向；以及至少一个周向增强元件层；所述胎冠增强件在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述两个工作胎冠层和所述至少一个周向增强元件层为存在于胎冠增强件的至少40％的轴向宽度上用以形成胎冠增强件的仅有的层，径向最外工作层的增强元件与周向方向形成的角度α2以绝对值而言大于由径向最内工作层的
增强元件与周向方向形成的角度α1，角度α2和α1的绝对值之差的绝对值大于7
°
，平均角度α满足以下关系式：
[0023]28+110*exp(
‑
L/100)<α<32+110*exp(
‑
L/100)，
[0024]α由关系式Arctan((tan(|α1|)*tan(|α2|))
1/2
)定义，L为沿轴向方向测量的轮胎的最大宽度并以mm表示，胎体增强件的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于重型车辆的轮胎(1)，所述轮胎(1)旨在安装于15
°
深槽类型的深槽式轮辋上并且具有由至少一个增强元件层组成的径向胎体增强件(2)，所述轮胎包括胎冠增强件(4)，所述胎冠增强件(4)包括：具有增强元件的两个工作胎冠层(41、42)，所述增强元件从一个层至另一个层交叉并且与周向方向形成大于8
°
的角度(α1、α2)，所述角度α1和α2在周向方向的两侧定向；以及至少一个周向增强元件层(43)；所述胎冠增强件(4)在径向上由胎面(5)覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，其特征在于：
‑
所述两个工作胎冠层(41、42)和所述至少一个周向增强元件层(43)为存在于胎冠增强件(4)的至少40％的轴向宽度上用以形成胎冠增强件(4)的仅有的层，
‑
径向最外工作层(42)的增强元件与周向方向形成的角度(α2)以绝对值而言大于由径向最内工作层(41)的增强元件与周向方向形成的角度(α1)，
‑
角度(α2)和(α1)的绝对值之差的绝对值大于7
°
，
‑
平均角度α满足以下关系式：28+110*exp(
‑
L/100)<α<32+110*exp(
‑
L/100)，α由关系式Arctan((tan(|α1|)*tan(|α2|))
1/2
)定义，L为沿轴向方向测量的轮胎的最大宽度并以mm表示，
‑
所述胎体增强件的至少一个层的金属增强元件为在所谓的透气性测试中具有小于20cm3/min的流量的帘线，并且
‑
在所述帘线的结构内至少局部地存在橡胶配混物。2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其特征在于，径向最外工作层的断裂潜能指数F2/FR2小于1/6，其中：FR2为径向最外工作层的帘线的单轴延伸下的断裂力，F2＝p2*Tc*[(tan(|α1|)/((tan(|α1|)+tan(|α2|)))/cos2(|α2|)+C
F
]，其中Tc＝0.092*P*Rs*(1
‑
(Rs2‑
R
L2
)/(2*Rt*Rs))，P为轮胎充气压力，C
F
＝0.00035*(min((L
‑
80)/sin(|α1|),(L
‑
80)/sin(|α2|),480)
‑
480)，p2为径向最外工作胎冠层的增强元件铺设的节距，垂直于周向中平面处的增强元件测得，Rs＝Re
‑
Es，Re为轮胎的外半径，在轮胎的胎面表面上的径向最外点处测得，所述表面被外推以填充存在的任何空隙，Es为轮胎的径向最外点与其在径向最内工作胎冠层的增强元件的径向外部面上的正交投影之间的径向距离，R
L
为轮胎每一侧上的轴向最外点的半径的平均值，Rt为穿过以下三个点的圆的半径，所述三个点位于空隙外侧的胎面的外表面上，并且从胎肩端部以分别等于胎面宽度的1/4、1/2和3/4的轴向距离限定。3.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，其特征在于，所述两个工作胎冠层(41、42)的增强元件由金属制成。4.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，其特征在于，角度α2和α1的绝对值之差的绝对值大于或等于10
°
，优选大于14
°
。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，径向最外工作层(42)的断裂潜能指数F2/FR2小于1/8。6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎(1)，其特征在于，径向最内工作层(41)的断裂潜能指数F1/FR1小于1/3，其中：FR1为径向最内工...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：