具有简化的胎冠增强件的用于重型土木工程车辆的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种用于重型土木工程车辆的轮胎，所述轮胎的质量在不损害耐久性的情况下得到优化。所述轮胎包括胎冠增强件(35)，所述胎冠增强件(35)沿径向位于胎面(10)的内侧并且沿径向位于胎体增强件(50)的外侧。所述胎冠增强件(35)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有简化的胎冠增强件的用于重型土木工程车辆的轮胎


[0001]本专利技术的主题是一种旨在安装至重型土木工程车辆的子午线轮胎，本专利技术更具体地涉及此类轮胎的胎冠增强件。

技术介绍

[0002]通常，在欧洲轮胎和轮辋技术组织或ETRTO标准的含义内，这种用于重型土木工程车辆的子午线轮胎旨在安装在直径至少等于20英寸的轮辋上。
[0003]由于轮胎的几何形状显示出围绕旋转轴线的旋转对称性，因此轮胎的几何形状通常在包括轮胎的旋转轴线的子午平面中进行描述。对于给定的子午平面，径向方向、轴向方向和周向方向分别表示垂直于轮胎的旋转轴线的方向、平行于轮胎的旋转轴线的方向和垂直于子午平面的方向。周向方向与轮胎的圆周相切。
[0004]在下文中，表述“径向内部/沿径向位于内侧”和“径向外部/沿径向位于外侧”分别意指“更靠近”和“更远离”轮胎的旋转轴线。“轴向内部/沿轴向位于内侧”和“轴向外部/沿轴向位于外侧”分别意指“更接近”和“更远离”轮胎的赤道平面，其中轮胎的赤道平面为穿过胎面表面的中间并且垂直于旋转轴线的平面。
[0005]通常，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。
[0006]子午线轮胎进一步包括由沿径向位于胎面内侧的胎冠增强件和沿径向位于胎冠增强件内侧的胎体增强件构成的增强件。
[0007]用于重型土木工程车辆的子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体层，所述胎体层通常包括涂覆有弹性体或弹性体类型的聚合物材料的金属增强体，所述聚合物材料通过混合获得并称为涂覆配混物。胎体层包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈结合在一起并且在每个胎圈中从轮胎的内侧至外侧围绕称为胎圈线的通常为金属的周向增强元件缠绕从而形成卷边。胎体层的金属增强体基本上相互平行，并且与周向方向形成在85
°
至95
°
之间的角度。
[0008]用于重型土木工程车辆的子午线轮胎的胎冠增强件包括周向延伸的胎冠层(沿径向位于胎体增强件的外侧)的叠置。每个胎冠层通常由金属增强体构成，所述金属增强体相互平行并涂覆有弹性体或涂覆配混物类型的聚合物材料。
[0009]在胎冠层中，通常区分保护层和工作层，所述保护层构成保护增强件并且沿径向位于最外侧，所述工作层构成工作增强件并且沿径向介于保护增强件和胎体增强件之间。
[0010]包括至少一个保护层的保护增强件基本上保护工作层免受机械或物理化学攻击，这些攻击很可能通过胎面沿径向向轮胎内侧扩散。
[0011]保护增强件通常包括两个径向叠置的由弹性金属增强体形成的保护层，所述弹性金属增强体在每个层中相互平行并且从一个层至另一个层交叉，与周向方向形成至少等于10
°
且至多等于35
°
的角度。
[0012]工作增强件包括至少两个工作层，具有环绕轮胎并赋予轮胎刚度和抓地力的作
用。它吸收由轮胎充气压力产生并由胎体增强件传递的机械充气应力，以及由轮胎在地面上行驶时产生并由胎面传递的由行驶引起的机械应力。凭借其固有的设计和保护增强件的设计，它还旨在承受氧化、冲击和穿孔。
[0013]工作增强件通常包括两个径向叠置的由不可延展的金属增强体形成的工作层，所述不可延展的金属增强体在每个层中相互平行并且从一个层至另一个层交叉，与周向方向形成至多等于60
°
，优选至少等于15
°
且至多等于45
°
的角度。
[0014]为了减少传递至工作增强件的机械充气应力，已知的做法是沿径向在胎体增强件的外侧布置环箍增强件。环箍增强件的作用是至少部分地吸收机械充气应力，通过加强胎冠增强件来提高胎冠增强件的耐久性。环箍增强件可以沿径向位于工作增强件的内侧，在工作增强件的两个工作层之间，或者沿径向位于工作增强件的外侧。
[0015]环箍增强件通常包括两个径向叠置的由金属增强体形成的环箍层，所述金属增强体在每个层中相互平行并且从一个层至另一个层交叉，与周向方向形成至多等于10
°
的角度。
[0016]关于金属增强体，金属增强体的机械特征在于表示施加至金属增强体的拉伸力(以N计)随着金属增强体的相对伸长(以％计)而变化的曲线(称为力
‑
伸长曲线)。由该力
‑
伸长曲线得出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(最大负荷，以N计)和断裂强度Rm(以MPa计)，这些特性根据1984年的标准ISO 6892测得。
[0017]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+Ap)。结构伸长As源自在低拉伸力下构成金属增强体的金属丝线的相对位置。弹性伸长Ae源自单独考虑构成金属增强体的金属丝线的金属的实际弹性(金属行为遵循胡克定律)。塑性伸长Ap源自单独考虑这些金属丝线的金属的塑性(即，超过屈服点的不可逆的形变)。这些不同的伸长及其各自的含义是本领域技术人员公知的，并且例如描述于文献US5843583、WO2005/014925和WO2007/090603中。
[0018]还定义了在金属增强体的应力
‑
形变曲线上任一点的拉伸模量(以GPa计)，该拉伸模量表示在该点处与应力
‑
形变曲线相切的直线的斜率。特别地，应力
‑
形变曲线的弹性线性部分的拉伸模量称为弹性拉伸模量或杨氏模量。
[0019]在金属增强体中，通常区分弹性金属增强体(例如，在保护层中使用的那些)和不可延展或非延展的金属增强体(例如，在工作层中使用的那些)。
[0020]弹性金属增强体的特征在于结构伸长As至少等于0.4％并且总断裂伸长At至少等于3％。此外，弹性金属增强体的拉伸弹性模量至多等于130GPa，通常在40GPa至130GPa之间。
[0021]不可延展的金属增强体的特征在于在等于10％断裂力Fm的拉伸力下的伸长至多等于0.2％。此外，不可延展的金属增强体具有大于140GPa的拉伸弹性模量。
[0022]如果增强体是如上所述的不可延展的，则由涂覆有弹性体配混物的金属增强体构成的层被称为“刚性”。如果增强体是如上定义的弹性的，则该层相对于刚性层被称为“低模量”。
[0023]轮胎的压痕刚度是一个物理量，表示当在如例如具有几十厘米大小的岩石之类的压头上行驶时胎冠对穿孔的抵抗力。压痕刚度越低，胎冠在吸收障碍物方面的表现就越好。
[0024]为了测量轮胎的压痕刚度，进行了一项涉及在标准化障碍物上行驶的测试。这些障碍物是具有不同高度和直径的半球形头柱。通常，柱的直径从0.5英寸至3英寸变化，高度在25mm至400mm之间。轮胎安装在倾卸式车辆的轮辋上并充气。在柱上进行多次连续通过，柱的高度逐渐增加。当在足够高的柱上行驶，被测试的轮胎的胎冠最终被穿孔时，测试结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于重型土木工程车辆的轮胎(1)，其具有欧洲轮胎和轮辋技术组织(ETRTO)标准含义内的标称截面B并包括胎冠增强件(35)，所述胎冠增强件(35)沿径向位于胎面(10)的内侧并且沿径向位于胎体增强件(50)的外侧，所述胎冠增强件(35)包括：
‑
)至少一个由低模量弹性金属增强体形成的层(20)，以下称为“低模量层”，所述低模量弹性金属增强体涂覆有弹性体材料、相互平行并和与轮胎圆周相切的周向方向(XX
’
)形成角度α1，所述低模量增强体的结构伸长至少等于0.4％，总断裂伸长至少等于3％，并且这些增强体的拉伸弹性模量在40GPa至130GPa之间；
‑
)至少一个由刚性金属增强体形成的层(30)，以下称为“刚性层”，所述刚性金属增强体涂覆有弹性体材料、相互平行并和与轮胎圆周相切的周向方向(XX
’
)形成角度α2，所述刚性金属增强体的结构伸长小于或等于0.2％，并且所述刚性增强体的拉伸弹性模量在140GPa至200GPa之间，其特征在于，刚性层(30)的断裂张力大于或等于120daN/mm；刚性层的断裂张力与低模量层的断裂张力之比大于或等于1.2，优选大于或等于1.4；低模量层(20)的断裂张力大于或等于80daN/mm，至少一个低模量层与至少一个刚性层在轴向宽度W上接触，所述轴向宽度W至少等于轮胎标称截面的20％。2.根据权利要求1所述的用于重型土木工程车辆的轮胎(1)，其中，刚性层(30)包括设置有包缠丝线的增强体，所述包缠丝线具有在0.10mm至0.3mm之间的小直径，在增强体的外表面上螺旋缠绕。3.根据权利要求2所述的用于重型土木工程车辆的轮胎(1)，其中，“低模量”层(20)在径向方向上位于刚性层...

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