包括周向增强元件层的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及包括胎冠增强件的轮胎，所述胎冠增强件由增强元件的至少两个工作胎冠层以及至少一个周向增强元件层形成。根据本发明专利技术，所述至少两个工作胎冠层的增强元件的直径小于1.1mm并且满足如下关系式：。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括周向增强元件层的轮胎
本专利技术涉及具有径向胎体增强件的轮胎，更具体地涉及旨在装配至承载重型负荷的车辆(例如货车、拖拉机、拖车或共有汽车)的轮胎。
技术介绍
通常地，在重型货物车辆类型的轮胎中，胎体增强件锚固在胎圈区域中的每一侧上，并且在径向上被由至少两个叠加层构成的胎冠增强件在顶部覆盖，所述至少两个叠加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层至下一层交叉，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甚至可以被至少一个层覆盖，所述至少一个层被称为保护层并且由增强元件形成，所述增强元件有利地由金属制成并且可伸展，被称为弹性元件。其还可以包括具有低伸展性并与周向方向形成在45°至90°之间的角度的金属帘线或丝线层，被称为三角帘布层的所述帘布层在径向上位于胎体增强件与被称为工作胎冠帘布层的第一胎冠帘布层之间，所述工作胎冠帘布层由形成绝对值至多等于45°的角度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一起形成三角增强件，所述三角增强件在其承受的不同应力下少量变形，所述三角帘布层的关键作用是抵抗轮胎的胎冠区域中所有增强元件都要承受的横向压缩力。当帘线在等于断裂力的10%的拉伸力的作用下显示出至多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多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的角度包含在相对于0°的+2.5°至-2.5°范围内的增强元件。轮胎的周向方向或纵向方向是对应于轮胎的周围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时绕其旋转的轴线。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。对于金属帘线或丝线而言，断裂力(最大负荷，单位N)、断裂强度(单位MPa)和断裂伸长(总伸长，单位％)的测量在拉伸负荷下根据1984年的标准IS06892进行。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平均速度在越来越长的旅途中行驶。由于轮胎磨损较低，这种轮胎不得不行驶的所有情况无疑允许轮胎覆盖的距离增加，但是在重型负荷下，这种在覆盖距离方面的寿命的增加与所述磨损情况的事实结合可能造成相对高的胎冠温度，这决定了至少成比例地增加轮胎的胎冠增强件的耐久性的需要。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，在轴向最短的胎冠层的端部处运行温度增加过高的情况下，具有导致裂缝在所述端部处的橡胶中出现并扩散的影响。同样的问题存在于两个增强元件层的边缘的情况中，所述另一层不必在径向上与第一层相邻。为了改进轮胎的胎冠增强件的耐久性，法国申请FR2 728 510提出，一方面在胎体增强件与径向最靠近旋转轴线的胎体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的角度至少等于60°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，并且另一方面，在两个工作胎冠帘布层之间设置附加的帘布层，所述附加的帘布层由基本上平行于周向方向指向的金属元件形成。作为补充，法国申请W099/24269特别提出，在赤道平面的每个侧面上并在基本上平行于周向方向的增强元件的附加帘布层的最近的轴向延伸部分中，由从一个帘布层到下一个帘布层交叉的增强元件形成的两个工作胎冠帘布层在一定的轴向距离上联接，然后使用橡胶复合物的轮廓元件至少在所述两个工作帘布层共有的剩余宽度上脱离联接。周向增强元件层通常由至少一根金属帘线构成，所述至少一根金属帘线缠绕从而形成以相对于周向方向小于8°的角度铺设的线匝。最初制造的帘线在铺设之前用橡胶复合物包覆。随后，在轮胎硫化的压力和温度的影响下，该橡胶复合物将渗透帘线。无论设想的方案(例如上文列举的那些)如何，附加的增强元件层的存在造成更大的轮胎质量和更高的轮胎制造成本。文献W010/069676提出以可变间距分布的周向增强元件的层。根据选择的间距，在周向增强元件层的中心和中间部分处间距更宽，有可能制造具有令人满意的耐久性能的轮胎。相比于包括以恒定间距分布的周向增强元件层的轮胎，尽管由于不存在增强元件而必须通过使用聚合物料来进行弥补，但是有可能降低质量和成本。在附加的周向增强元件帘布层的存在下，限制轮胎质量增加的其它方法既可包括相比于更常见的构造省去被称为三角帘布层的帘布层或者使工作胎冠帘布层减轻，或甚至是两种方法的组合。可以例如通过增加帘线分布的间距或可替代地通过使用更小直径和更小横截面的增强元件从而使工作胎冠帘布层减轻，例如文献US-3240249中所述。应注意增强元件的直径和横截面的减小通常伴随着钢材韧性的增加，这限制或抵消了断裂力方面的损失。在以高速持久行驶时，附加的周向增强元件帘布层经受疲劳破坏机制，所述疲劳破坏机制在帘布层的边缘处感受最为强烈并且可能造成帘线断裂。可以通过调整这种附加帘布层的模量使得有可能限制帘线产生的最大张力从而避免或至少限制这种断裂。例如通过使用弹性类型的帘线从而获得所述模量的调整。此外，当意外驶过相对大尺寸的单独的障碍物时，所有帘布层突然经受大量变形，所述大量变形甚至可能使胎冠块完全断裂。这种源于意外的损伤通常被称为“道路危险”。已经发现，在附加的周向增强元件帘布层(如上文描述的那些)的存在下，包括已经减轻的工作胎冠帘布层的轮胎承受道路危险的能力被证明非常明显地降低。所发生的情况是，由于其较低的模量使得应力不那么高，额外的周向增强元件帘布层对于抵抗由极大量变形产生的额外负荷的作用很小。然后大多数变形被工作胎冠帘布层吸收，所述工作胎冠帘布层由于已经减轻而被证明对于断裂风险是高度敏感的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供用于“重型货物”车辆的轮胎，其中相比于上文所述的轮胎，在耐久性能、承受道路危险的能力以及质量之间的折中得以优化。根据本专利技术，通过这样轮胎实现所述目的，所述轮胎具有径向胎体增强件，所述轮胎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，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向形成的角度在10°至45°之间，所述胎冠增强件本身在径向上被胎面覆盖，所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件层，所述至少两个工作胎冠层的增强元件的直径小于或等于1.1_并且满足如下关系式:本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有径向胎体增强件的轮胎，所述轮胎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，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向的角度在10°至45°之间，所述胎冠增强件本身在径向上被胎面覆盖，所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件层，其特征在于，所述至少两个工作胎冠层的增强元件的直径小于1.1mm并且满足如下关系式：?Fr1/(P1x?sin|α1|)≥1.2Fr2/(P2x?sin|α2|)其中Fri为在取自轮胎的增强元件上测量的层i的增强元件的断裂力，用daN表示，Fr=(Fr1+Fr2)/2为所述至少两个层的平均断裂力，αi为在工作胎冠层i的增强元件与赤道平面处的周向方向之间形成的角度，α=(|α1|+|α2|)/2为所述至少两个层的平均角度，Pi为工作胎冠层i的增强元件在赤道平面处的分布间距，用mm表示，P=(P1+P2)/2为所述至少两个层的平均间距，Pg为轮胎的公称充气压力，用daN/mm2表示，为在赤道平面中测量的轮胎的内径，用mm表示。FDA0000454396530000011.jpg,FDA0000454396530000012.jpg...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.12 FR 11563581.具有径向胎体增强件的轮胎，所述轮胎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，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向的角度在10°至45°之间，所述胎冠增强件本身在径向上被胎面覆盖，所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个周向增强元件层，其特征在于，所述至少两个工作胎冠层的增强元件的直径小于1.1_并且满足如下关系式: 2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述至少两个工作层的增强元件分布的间距Pi满足如下关系式:1.6屯 ^ Pi ^ di+1.3，其中屯为所述至少两个工作层的增强元件的直径，以_表示。3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，通过所述至少两个工作层的增强元件与周向方向形成的平均角度大于20°。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述至少两个工作层的增强元件为不可伸展的增强元件。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述至少两个工作层的增强元件为具有饱和层的金属帘线，所述饱和层在被称为透气性测试中表现出小于5cm3/min的流速。6.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述至少一个周向增强元件层的增强元件在所述至少一个层的轴向宽度上以可变间距分布。7.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述周向增强元件层在径向上设置在两个工作胎冠层之间。8.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度，其特征在于，在轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度与轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之间的差别在10至30mm之间。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·萨拉兹，A·多明戈，F·巴尔巴兰，A·拉德雅恩，R·C·勒杜列斯库，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：
国别省市：