專利名稱：用于重型車輛的包含圓周增強元件的層的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有徑向胎體增強件的輪胎，更特別地，涉及一種安裝在承載重型負載并以持久速度駕駛的車輛上的輪胎，例如公路上行駛的卡車、拖拉機、拖車或公共汽車。
背景技術(shù)：
用于輪胎的，特別是重型貨物類型的車輛的輪胎的增強件或增強結(jié)構(gòu)，目前(并且是通常)由通常稱為“胎體簾布層”、“胎冠簾布層”等的一個或多個簾布層的堆疊構(gòu)成。 這種命名增強件的方式來自制造方法，該方法包括產(chǎn)生一系列簾布層形式的半成品，所述簾布層具有絲線狀增強元件，通常為縱向，并被組裝或堆疊從而形成輪胎原坯。簾布層被制造為平坦且具有大尺寸的，然后被切割以配合給定產(chǎn)品的尺寸。最初還將所述簾布層基本平坦地組裝。由此產(chǎn)生的原坯之后被整形為輪胎的典型的超環(huán)面外形。然后將稱為“最終” 產(chǎn)品的半成品應(yīng)用于該原坯，從而獲得即將被硫化的產(chǎn)品。特別是在制造輪胎原坯的階段，這種“傳統(tǒng)”型方法必須使用錨定元件(通常是胎圈金屬絲)，該錨定元件用于將胎體增強件錨定或固定在輪胎的胎圈附近。因此，在這類方法中，構(gòu)成胎體增強件的所有簾布層(或僅一些簾布層)中的一部分纏繞在位于輪胎的胎圈中的胎圈金屬絲周圍。因此，胎體增強件錨定在胎圈中。盡管存在很多制造簾布層和組件的替代方法，事實上，這種傳統(tǒng)類型的方法在輪胎制造工業(yè)中普遍應(yīng)用，這使得本領(lǐng)域技術(shù)人員采用了與該方法關(guān)聯(lián)的詞匯，因此這些術(shù)語被普遍接受，特別包括名詞“簾布層”、“胎體”、“胎圈金屬絲”、指從平坦外形變?yōu)槌h(huán)面外形的“整形”，等等。目前，存在嚴格來說不具有任何符合上述描述的“簾布層”或“胎圈金屬絲”的輪胎。例如，文獻EP 0 582 196描述了未采用簾布層形式的半成品而制造的輪胎。例如，各種增強結(jié)構(gòu)的增強元件直接應(yīng)用到橡膠混合物的臨近層，所有這些以連續(xù)層的形式應(yīng)用到超環(huán)面狀胎芯，該超環(huán)面狀胎芯的形狀使得能夠直接獲得與要制造的輪胎的最終外形相似的外形。因此，在這種情況下，不再有任何“半成”品，或任何“簾布層”，或任何“胎圈金屬絲”。基礎(chǔ)產(chǎn)品，例如橡膠混合物和絲線或纖維形式的增強元件，直接應(yīng)用于該胎芯。由于該胎芯是超環(huán)面狀的，不再需要整形該原坯從而從平坦外形變?yōu)閳A環(huán)體形外形。進一步地，該文獻中描述的輪胎不具有任何“傳統(tǒng)”的圍繞胎圈金屬絲纏繞的胎體簾布層。那種類型的錨定被一種布置替代，從而圓周的絲線被放置在所述側(cè)壁增強結(jié)構(gòu)附近，所有的元件嵌入在錨定或粘合橡膠混合物中。還有在超環(huán)面狀胎芯上組裝的方法，所述方法采用特別適用于快速、有效且簡單地在中心層上放置的半成品。最后，還可以使用混合物，該混合物包括用于獲得某些建筑學(xué)外觀(例如簾布層、胎圈金屬絲等)的某些半成品，以及通過直接應(yīng)用混合物和/或增強元件獲得的其他部分。在該文獻中，為了考慮在制造領(lǐng)域和產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的近來的技術(shù)進展，有利地，用中立于或獨立于所用方法的類型的術(shù)語來替換傳統(tǒng)的術(shù)語，例如“簾布層”、“胎圈金屬絲” 等等。因此術(shù)語“胎體型增強件”或“側(cè)壁增強件”可用于指代傳統(tǒng)方法中的胎體簾布層的增強元件以及通常應(yīng)用到根據(jù)不包括半成品的方法制造的輪胎的側(cè)壁的對應(yīng)的增強元件。 術(shù)語“錨定區(qū)域”就其本身而言可指代傳統(tǒng)方法中的圍繞胎圈金屬絲的胎體簾布層的“傳統(tǒng)”纏繞，也指代由圓周的增強元件、橡膠混合物、和用包括在超環(huán)面狀胎芯上的應(yīng)用的方法制造的底部區(qū)域的臨近的側(cè)壁增強部分形成的組件。通常，在重型貨物類型的輪胎中，胎體增強件錨定在胎圈區(qū)域中的每一側(cè)上，并且被胎冠增強件放射狀地跨越，該胎冠增強件包括至少兩層，并且由在每層中平行且從一層穿越到下一層的、與圓周方向形成10°和45°之間的角度的絲線或簾線構(gòu)成。形成工作增強件的所述工作層，也可被稱為保護層的至少一層覆蓋，該層有利地由金屬的且可延展的增強元件構(gòu)成，稱為彈性元件。還包括與圓周方向形成45°和90°之間的角度的具有低延展性的金屬絲線或簾線層，稱為三角剖分簾布層的該簾布層放射性地位于胎體增強件和稱為工作簾布層的第一胎冠簾布層之間，由角度的絕對值至多為45°的平行的絲線或簾線構(gòu)成。三角剖分簾布層與至少所述工作簾布層一起，形成三角剖分的增強件，該增強件在其承受的各種應(yīng)力下，通過變形而幾乎不受損害，三角剖分簾布層具有反抗橫向壓縮力負載的實質(zhì)作用，在輪胎的胎冠區(qū)域中，增強元件的集合承受所述的橫向壓縮力負載。在用于“重型貨物”車輛的輪胎的情況中，通常只有一個保護層，并且大多數(shù)情況下，保護層的保護元件沿著相同的方向，并且角度的絕對值與徑向最外端的、且因此是徑向相鄰的工作層的增強元件的角度的絕對值相同。在要在非常不平坦的路面上行駛的工程機械輪胎的情況中，有利地具有兩個保護層，增強元件從一層穿越到下一層，且在徑向內(nèi)保護層中的該增強元件與在徑向外工作層中的、與所述徑向內(nèi)保護層相鄰的非延展的增強元件交叉。當簾線在等于斷裂強度的10%的張力下表現(xiàn)出最多0.2%的相對延長時，該簾線被稱為是非延展的。當簾線在等于裂變強度的張力下表現(xiàn)出至少3%的相對延長時，該簾線被稱為是彈性的，具有小于150GPa的最大切線模量。圓周增強元件是這樣的增強元件，其與圓周方向所形成的角度包含在關(guān)于0°的 +2.5°和-2. 5°之間范圍內(nèi)。輪胎的圓周方向，或縱向，是對應(yīng)于輪胎的外圍的方向，并且由輪胎行駛的方向定義。輪胎的橫向或軸向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸。徑向是與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸相交并垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向。輪胎的旋轉(zhuǎn)軸是在正常使用下輪胎圍繞其旋轉(zhuǎn)的軸。徑向面或子午面是包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸的平面。圓周中線平面或赤道平面，是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸，并且將輪胎分為兩半的平面。由于公路網(wǎng)絡(luò)的進步，以及全世界高速公路網(wǎng)絡(luò)的增長，稱為“公路”輪胎的某些目前的輪胎將要在高速下行駛越來越長的距離。因為輪胎的磨損更低了，需要這種輪胎行駛的所有條件無疑允許行駛的公里數(shù)增加，但是另一方面，因此損害了這種輪胎的耐久性， 特別是胎冠增強件的耐久性。
這是由于在胎冠增強件中存在應(yīng)力，更具體地，在胎冠層之間存在剪應(yīng)力，該剪應(yīng)力與軸向最短胎冠層的端部操作溫度的并非微不足道的升高相結(jié)合，該溫度的升高使得裂縫在所述端部處的橡膠中出現(xiàn)并擴散。在增強元件的兩層的邊緣中遇到同樣的問題，所述另一層不必徑向地接近第一層。為了改善所研究的類型的輪胎的胎冠增強件的耐久性，已經(jīng)提出了關(guān)于層和/或橡膠混合物的外形元件的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的方案，其中橡膠混合物位于簾布層的端部之間和/ 或附近，更特別地在軸向最短簾布層的端部之間和/或附近。為了改善對位于胎冠增強件的邊緣附近的橡膠混合物的退化的抵抗，專利FR 1 389 428提出了與低滯后胎面相結(jié)合，使用至少覆蓋胎冠增強件的側(cè)面和邊緣，且包含低滯后橡膠混合物的橡膠外形元件。為了避免胎冠增強件簾布層之間的分離，專利FR 2 222 232提出了將增強件的端部包裹在橡膠襯墊中。該橡膠襯墊的Siore A硬度與在所述增強件上面的胎面的Slore A硬度不同，并且高于胎冠增強件和胎體增強件簾布層的邊緣之間的橡膠混合物的外形元件的Siore A硬度。法國申請FR 2 728 510提出了，一方面，在胎體增強件和徑向最接近旋轉(zhuǎn)軸的胎冠增強件工作簾布層之間，放置由非延展金屬簾線形成的軸向連續(xù)簾布層，其中該簾線與圓周方向成至少60°角，并且該簾線的軸向?qū)挾戎辽俚扔谧疃坦ぷ魈ス诤煵紝拥妮S向?qū)挾?；以及另一方面，在兩個工作胎冠簾布層之間，放置由沿著基本平行于圓周方向的金屬元件構(gòu)成的附加簾布層。由此構(gòu)成的輪胎在特別苛刻的條件下的延長行駛體現(xiàn)出在這些輪胎的耐久性方面的限制。為了克服這些缺點，并改善這些輪胎的胎冠增強件的耐久性，已經(jīng)提出了以一角度與工作胎冠層組合的至少一個增強元件的附加層，該增強元件基本平行于圓周方向。專利WO 99/24269主要提出，在赤道平面的每側(cè)以及在基本平行于圓周方向的增強元件的附加簾布層的直接軸向延伸中，對于由從一個簾布層穿越到另一個的增強元件構(gòu)成的兩個工作胎冠簾布層，在特定軸向距離上耦合，并至少在所述兩個工作簾布層公用的寬度的剩余部分上，利用橡膠混合物的外形元件使之分離或去耦合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供用于“重型”車輛的輪胎，該輪胎的耐久性性能被進一步改善，特別是在特別苛刻的行駛條件下。根據(jù)本發(fā)明，通過一種具有徑向胎體增強件的輪胎來實現(xiàn)此目的，該徑向胎體增強件包括由至少兩個非延展增強元件的工作胎冠層構(gòu)成的胎冠增強件，所述非延展增強元件從一個簾布層穿越到另一個簾布層且與圓周方向成10°和45°之間的角度，胎冠增強件本身被胎面覆蓋，所述胎面通過兩個側(cè)壁連接到兩個胎圈，所述胎冠增強件包括至少一個圓周增強元件的層，所述圓周增強元件的層的所述增強元件是多股絞合的簾線，所述簾線在其初始狀態(tài)和從輪胎被取出時的狀態(tài)之間，表現(xiàn)出大于15GPa、優(yōu)選地大于20GPa的最大切線模量的降低。上述模量值是在利用5N的預(yù)載建立的張應(yīng)力/延長曲線上測量的，該張應(yīng)力對應(yīng)于張力除以增強元件中的金屬的橫截面積。這些測量是在遵照1984年的ISO標準ISO 6892 的張力下進行的。取自在其上進行測量的輪胎的所述簾線是取自這樣的輪胎，其中輪胎的主要部分，除了關(guān)心的簾線之外，特別是穿透所述簾線的混合物，是重型車輛輪胎類型的應(yīng)用的傳統(tǒng)的主要部分。有利地，根據(jù)本發(fā)明，圓周增強元件的層的增強元件是多股絞合的簾線，其是通過允許空氣進入簾線的絞合方法組裝而成的。這種絞合方法可以特別地涉及在制造股的過程中采用絞合。因此所述絞合方法主要涉及-螺旋地將外層的絲線以給定的臨時絞合節(jié)距纏繞到內(nèi)層上，-為了減小該臨時節(jié)距，即為了增加所述外層的螺旋角，并因此增加其螺旋曲率， 而再絞合或蠕變，以及-通過去絞合來穩(wěn)定獲得的股，從而獲得零殘余扭矩。絞合方法還可能涉及股的組裝。因此絞合方法實際上包括-以給定的臨時絞合節(jié)距纏繞所述股，-為了減小該臨時節(jié)距(即為了增加股的組件的螺旋角，并因此增加螺旋曲率)而再絞合或蠕變，以及-通過去絞合來穩(wěn)定獲得的簾線，從而獲得零殘余扭矩。該絞合方法最終可以是在產(chǎn)生每個股的過程中的絞合，與在組裝所述股以獲得所述簾線的過程中的絞合的結(jié)合。因此被實施用來獲得根據(jù)本發(fā)明的簾線的所述絞合方法為構(gòu)成股的外層的絲線， 和/或構(gòu)成簾線的股提供了大曲率，使得它們軸向地分開(軸向是在絲線的情況下垂直于股的軸方向的方向，或者在股的情況下垂直于簾線的軸方向的方向)。該曲率一方面由該外層的螺旋直徑定義，另一方面由所述外層的螺旋節(jié)距，甚至螺旋角(從簾線的軸測量的角度)定義。應(yīng)注意，上述絞合方法能夠提高螺旋直徑和螺旋角。根據(jù)本發(fā)明，該螺旋角有利地在25°和45°之間。上述應(yīng)用于構(gòu)成股的絲線和/或應(yīng)用于股的絞合方法有助于顯著提高簾線的結(jié)構(gòu)性延長，該延長與tan2 (螺旋角)成比例。本發(fā)明人能夠證明，與具有相同配方但是不用絞合步驟制造的且具有較低螺旋節(jié)距的簾線相比，這樣制造的簾線在其初始狀態(tài)和從輪胎上取出時的狀態(tài)之間，表現(xiàn)出大于 15GPa的最大切線模量的減小、在原始狀態(tài)中以及從輪胎取出時表現(xiàn)出更高的結(jié)構(gòu)性延長。 此外，仍與具有相同配方的但不用絞合步驟制造的且具有更低的螺旋節(jié)距的簾線相比，在其初始狀態(tài)中，根據(jù)本發(fā)明的這些相同的簾線表現(xiàn)出更高的最大切線模量；與具有相同配方的但不用絞合步驟制造的且具有更低的螺旋節(jié)距的簾線相比，在從輪胎取出時，可能十分意料不到地表現(xiàn)出更低的最大切線模量。根據(jù)本發(fā)明制造的輪胎能夠進一步改善耐久性性能，特別是在特別苛刻的行駛條件下。使用圓周增強元件的至少一層中的這種增強元件也能夠在傳統(tǒng)制造工藝中的整形和固化步驟之后，保持足夠的剛度。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施例，圓周增強元件的至少一層的所述增強元件是金屬增強元件，該金屬增強元件在0. 7%的延長下的割線模量在10和120GPa之間，最大切線模量小于150GPa。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施例，所述增強元件的在0. 7%的延長下的割線模量小于lOOGPa，優(yōu)選地大于20GPa，更優(yōu)選地在30和90GPa之間，更優(yōu)選地小于80GPa。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選的實施例，所述增強元件的所述最大割線模量小于130GPa， 優(yōu)選地小于120GPa。上述模量值是在利用5N的預(yù)載確定的張應(yīng)力/延長曲線上測量的，該張應(yīng)力對應(yīng)于由增強元件中測量的張力除以金屬的橫截面積。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選的實施例，所述圓周增強元件的層的所述增強元件是金屬增強元件，所述金屬增強元件表現(xiàn)出對于小的延長具有淺傾斜度、對于較大的延長具有基本恒定且陡峭的傾斜度的張應(yīng)力/相對延長曲線。該附加簾布層中的增強元件通常稱為“雙模量”元件。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，所述基本恒定且陡峭的傾斜度從0. 4%到0. 7%之間的相對延長開始出現(xiàn)。上文所述的增強元件的各種特征是在取自輪胎的增強元件上測量的。更適用于制造根據(jù)本發(fā)明的圓周增強元件的至少一層的增強元件是例如公式 21. 23的組件，其結(jié)構(gòu)為3 X (0. 26+6X0. 23)5. 0/7. 5SS，該多個絞合簾線包括21個公式為 3X (1+6)的初級絲線，其中三股以7. 5mm的節(jié)距絞合在一起，每股由7個絲線構(gòu)成一個形成直徑為沈/lOOmm的中央胎芯的絲線，以及6個直徑為23/100mm節(jié)距為5mm的纏繞絲線。 這種簾線在其初始狀態(tài)具有IOOGPa的最大切線模量，在利用5N的預(yù)載建立的張應(yīng)力/延長曲線上測量，該張應(yīng)力對應(yīng)于由增強元件中測量的張力除以金屬的橫截面積。從輪胎取出并且因此合并橡膠的簾線具有78GPa的最大切線模量，在利用5N的預(yù)載確定的張應(yīng)力/ 延長曲線上測量，該張應(yīng)力對應(yīng)于由增強元件中測量的張力除以金屬的橫截面積。根據(jù)本發(fā)明的一有利的替換形式，所述極限磨損面和所述圓周中線平面內(nèi)的所述圓周增強元件的層的所述增強元件之間的距離，與所述極限磨損面和所述圓周增強元件的層的端部的所述圓周增強元件的層的所述增強元件之間的距離的比在0. 95和1. 05之間。在本發(fā)明的含義中，輪胎的極限磨損面定義為由輪胎中的磨損指示器推斷的面。極限磨損面和圓周增強元件的層的增強元件之間的距離是沿著通過圓周增強元件的層的相應(yīng)測量點的胎面的外表面的法線方向測量的。所述各種測量是在輪胎的橫截面上進行的，因此輪胎處于非膨脹狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的該替代形式，在輪胎胎冠模塊區(qū)域(也就是胎面下的區(qū)域)中的增強件的結(jié)構(gòu)是胎體增強件的增強層的形式，以及胎冠增強件的增強層的形式，其軸向(或子午向)曲率半徑在磨損面的外形的所有點上實際上相等，因此等于胎面的軸向(或子午向)曲率半徑。在本發(fā)明的該替代形式的情況下，胎冠增強件的增強層的軸向曲率實際上在所有點上與胎面的外形共中心，使用根據(jù)本發(fā)明的簾線能夠進一步改善輪胎的耐久性。特別地， 相比于具有相同配方的，但是未采用絞合步驟制造且具有較小螺旋節(jié)距的簾線，取自輪胎的簾線的略低的彈性模量與更高的結(jié)構(gòu)性延長相結(jié)合將能夠降低增強元件的圓周層中的增強元件所承受的張力，特別是當該層是如本發(fā)明中的彎曲形狀時，在通過使得輪胎變形的接觸片時，在所述層的端部降低上述張力。本發(fā)明有利地提供構(gòu)成胎冠結(jié)構(gòu)的至少一層，該胎冠結(jié)構(gòu)徑向地位于軸向最外端 “肋”之下，或主要向著縱向的胎面圖案之下。該實施例改善了所述胎面圖案的剛度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述軸向最寬工作胎冠層的軸向?qū)挾群退鲚S向最窄工作胎冠層的軸向?qū)挾戎g的差在10和30mm之間。同樣優(yōu)選地，所述軸向最寬工作胎冠層徑向地位于另一工作胎冠層內(nèi)側(cè)。本發(fā)明的一個有利的實施例包括，圓周增強元件的至少一層的軸向?qū)挾刃∮谒鲚S向最寬工作胎冠層的軸向?qū)挾?。圓周增強元件的至少一層的這種寬度主要使得工作層之間的剪應(yīng)力減小，因此進一步改善輪胎的耐久性性能。根據(jù)本發(fā)明的圓周增強元件的層有利地是在其整個軸向?qū)挾壬线B續(xù)的層。根據(jù)本發(fā)明的替代形式，圓周增強元件的至少一層徑向地位于兩個工作胎冠層之間。根據(jù)該替代形式，相比于徑向地位于工作層外側(cè)上的相似層，圓周增強元件的層能夠更大程度地限制胎體增強件中的增強元件的壓縮。優(yōu)選地，通過至少一個工作層與胎體增強件徑向地分開，從而降低所述增強元件的應(yīng)力負載，并且是它們不再承受過多的疲勞。同樣有利地，在徑向地位于兩個工作胎冠層之間的圓周增強元件的層的情況中， 徑向地接近圓周增強元件的層的工作胎冠層的軸向?qū)挾却笥谒鰣A周增強元件的層的軸向?qū)挾?，并且?yōu)選地，所述接近圓周增強元件的層的工作胎冠層在赤道平面的每一側(cè)上，以及在圓周增強元件的層的直接軸向延長中，在一軸向?qū)挾壬像詈希缓笸ㄟ^橡膠混合物的外形元件至少在所述兩個工作層的公用寬度的剩余部分上去耦合。接近所述圓周增強元件的層的工作胎冠層之間的這種耦合的存在能夠進一步減小施加給緊鄰這耦合的軸向最外端圓周元件的張應(yīng)力。在最窄工作簾布層的端部測量的、在工作簾布層之間提供去耦合的外形元件的厚度至少等于2毫米，優(yōu)選地大于2. 5mm。應(yīng)理解，耦合的簾布層意味著簾布層的各自的增強元件徑向地分開最多1. 5mm，也就是在所述增強元件的分別的上層母線和下層母線之間徑向測量的所述橡膠的厚度。為了減小施加到軸向最外端圓周元件上的張應(yīng)力，本發(fā)明還有利地將工作胎冠層的增強元件與圓周方向形成的角度設(shè)計為小于30°，優(yōu)選地小于25°。根據(jù)本發(fā)明另一有利的替代形式，所述工作胎冠層包括增強元件，所述增強元件從一個簾布層穿越到另一個簾布層，并且與圓周方向形成可在軸向方向變化的角度，與在圓周中線平面測量的所述元件的角度相比，在增強元件的層的軸向外邊緣上的所述角度更大。本發(fā)明的該實施例能夠提高某些區(qū)域中的圓周剛度，但是在其他區(qū)域中減小圓周剛度， 特別是為了減小胎體增強件上的壓縮負載。本分發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例還包括，通過至少一個稱為保護簾布層的附加簾布層在外側(cè)徑向地補充所述胎冠增強件，所述附加簾布層由彈性的增強元件構(gòu)成，增強元件向著相對于圓周方向的10°和45°之間的角度，并且方向與由與之徑向地接近的工作簾布層的非延展元件形成的角度的方向相同。該保護簾布層的軸向?qū)挾瓤尚∮谧钫ぷ鲗拥妮S向?qū)挾?。所述保護層的軸向?qū)挾冗€可大于最窄工作層的軸向?qū)挾龋@樣使得該保護層覆蓋該最窄工作層的邊緣，并且在徑向上層最窄的情況下，使得該保護層在附加增強件的軸向延長中，在一軸向?qū)挾壬像詈系阶顚捁ぷ魈ス趯?，然后通過至少2mm厚的外形元件軸向地在外側(cè)從所述最寬工作層去耦合。在上述示例中，由彈性增強元件形成的該保護層一方面，可以通過厚度基本上小于分開兩個工作層的邊緣的外形元件的厚度的外形元件，與所述最窄工作層的邊緣去耦合，另一方面，其軸向?qū)挾刃∮诨虼笥谧顚捥ス趯拥妮S向?qū)挾?。根?jù)上文所述的本發(fā)明的實施例中的任意一個，可通過三角剖分層在徑向地位于胎體增強件和緊鄰所述胎體增強件的徑向內(nèi)工作層之間的內(nèi)部進一步補充該胎冠增強件， 該三角剖分層由鋼構(gòu)成的非延展斬金屬增強元件構(gòu)成，所述非延展斬金屬增強元件與圓周方向成大于60°的角度，且方向與胎體增強件的徑向緊鄰層的增強元件形成的角的方向相同。


通過以下參考圖1和圖2的對本發(fā)明的一個實施例的描述，本發(fā)明的其他有利的特征和細節(jié)將更加明顯，其中圖1 根據(jù)本發(fā)明的輪胎的圖示的子午視圖。圖2 描述根據(jù)本發(fā)明的簾線和傳統(tǒng)簾線的力/延長曲線的圖示。
具體實施例方式為了更容易理解，圖1并非按比例繪制。圖1僅描述了輪胎的半個視圖，該輪胎關(guān)于軸XX’保持對稱，軸XX’表示輪胎的圓周中線平面，或赤道平面。在圖1中，尺寸為315/70 R 22. 5XF的輪胎1的縱橫比H/S等于0. 70，H是輪胎1 在其安裝輪輞上的高度，S是輪胎的最大軸向?qū)挾取Ｋ鲚喬?包括錨定在兩個胎圈中的徑向胎面增強件2，其未在圖中描述。胎面增強件由單個金屬簾線層構(gòu)成。該胎面增強件2 被胎冠增強件4纏繞，從內(nèi)向外徑向形成-由非纏繞的非延展金屬11.35簾線形成的第一工作層41，所述簾線連續(xù)穿過簾布層的整個寬度，并向著18°角方向。-圓周增強元件42的層，該層由“雙模量”類型的鋼制成的21X23金屬簾線構(gòu)成，-由非纏繞的非延展金屬11.35簾線形成的第二工作層43，該簾線連續(xù)穿過簾布層的整個寬度，向著18°角方向，并與層41的金屬簾線交叉，-由彈性金屬18X23簾線制成的保護層44。胎冠增強件本身被胎面5覆蓋。第一工作層41的軸向?qū)挾萀41等于M8mm，對于傳統(tǒng)形狀的輪胎，該軸向?qū)挾然旧闲∮谔ッ娴膶挾萀，在所研究的情況下，胎面寬度等于^2mm。因此胎面寬度和寬度L41之間的差為14mm，因此根據(jù)本發(fā)明，該差小于15mm。第二工作層43的軸向?qū)挾萀43等于230mm。寬度L41和L43之間的差等于18mm，因此根據(jù)本發(fā)明該差在10和30mm之間。圓周增強元件42的層的整個軸向?qū)挾萀42等于188mm。稱為保護簾布層的最終胎冠簾布層44的寬度L44等于188mm。根據(jù)本發(fā)明，在增強元件42的層的整個寬度上，所有的胎冠增強件的層的曲率實際上與胎面的曲率共中心。圖1也描述了極限磨損面3 ；該極限磨損表面3是根據(jù)輪胎中的磨損指示器推斷出來的，圖中沒有描述該磨損指示器。根據(jù)本發(fā)明，極限磨損面和圓周中線平面中的圓周增強元件的層的增強元件之間的距離6，與極限磨損面和所述圓周增強元件的層的端部處的圓周增強元件的層中的增強元件之間的距離 之間的比等于1，因此在0. 95和1. 05范圍內(nèi)。特別地，極限磨損面和圓周中線平面內(nèi)的圓周增強元件的層中的增強元件之間的距離6，以及極限磨損面和所述圓周增強元件的層的端部處的圓周增強元件的層中的增強元件之間的距離7彼此相等并等于 IOmm0圖2是針對根據(jù)本發(fā)明的簾線的力/延長曲線圖，該簾線形成通過絞合組裝的圓周增強元件的層，如上文所述，該曲線圖與這類應(yīng)用中更常用的具有相同規(guī)格的簾線進行對比。該圖描述了延長8隨著力9的變化，其中力9以張力形式施加到符合1984年的 ISO標準ISO 6892的簾線。根據(jù)本發(fā)明的簾線是“雙模量”類型的21X23鋼簾線，其結(jié)構(gòu)為 3 X (0. 26+6X0. 23)5. 0/7. 5SS，該標準簾線由3 X (1+6)的初級絲線構(gòu)成，三股以7. 5mm的節(jié)距絞合在一起，每股由7個絲線構(gòu)成一個形成直徑為沈/lOOmm的中央胎芯的絲線，以及 6個直徑為23/100mm節(jié)距為5mm的纏繞絲線。與之對比的參考簾線是同樣為21X23規(guī)格的“雙模量”類型的鋼簾線，其結(jié)構(gòu)為 3 X (0. 26+6X0. 23)4. 4/6. 6SS。曲線10對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的處于其初始狀態(tài)的簾線，曲線11對應(yīng)于取自輪胎的相同簾線，該簾線被注入橡膠并且已經(jīng)經(jīng)過了輪胎固化。相似地，曲線12和13分別對應(yīng)于處于其初始狀態(tài)的參考簾線，和處于從輪胎取出的狀態(tài)的簾線。從這些曲線可以清楚地看到，根據(jù)本發(fā)明的簾線的結(jié)構(gòu)性延長比參考簾線的要大。此外，根據(jù)本發(fā)明的簾線的彈性模量或最大切線模量等于lOOGPa，而參考簾線的彈性模量或最大切線模量等于90GPa?？赏ㄟ^以下方面來解釋這些數(shù)值上的差異在根據(jù)本發(fā)明的簾線的情況中的通過絞合的組裝方法以及組裝節(jié)距的差，其中在根據(jù)本發(fā)明的簾線的情況下組裝節(jié)距的差更大。關(guān)于對取自輪胎的簾線進行的測量，根據(jù)本發(fā)明的簾線的結(jié)構(gòu)性延長仍然更大， 但是相比于參考簾線，根據(jù)本發(fā)明的簾線的彈性模量較??；根據(jù)本發(fā)明的簾線為78GPa，相比之下，參考簾線為85GPa。相比于具有相同配方但不通過絞合步驟制造并具有更低的螺旋節(jié)距的簾線，取自輪胎的簾線的最大切線模量稍微偏低，且結(jié)構(gòu)性延長更大，這使得能夠在通過接觸片時，降
10低增強元件的圓周層中的增強元件承受的張力，其中該接觸片使得輪胎，特別是所述層的端部變形。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的簾線在其初始狀態(tài)和其從輪胎被取出的狀態(tài)之間，表現(xiàn)出22GPa (100-78)的，因此大于15GPa的最大切線模量的降低。已經(jīng)對如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的制造的輪胎進行了測試，該輪胎包括由如上文所述的根據(jù)本發(fā)明的增強簾線制造的圓周增強元件的層。對參考輪胎進行了相同的測試， 參考輪胎與上述輪胎相同，除了以圓周增強元件的層的簾線是上文所述的參考簾線的不同的構(gòu)造制造。初始實驗包括在每個輪胎上進行飛輪滾動實驗，并使輪胎遵從相當于直線路徑的路線，輪胎承受的負載比正常負載要重，從而加速這種類型的測試。在行駛開始的時候，參考輪胎的負載是3600kg，并在行駛結(jié)束是增加到4350kg的負載。在行駛開始時，根據(jù)本發(fā)明的輪胎的負載為3800kg，并在行駛結(jié)束時增加到 4800kg的負載。這些初始測試的結(jié)果證明，針對這兩種輪胎獲得的結(jié)果是可比的，盡管根據(jù)本發(fā)明的輪胎承受了更高的應(yīng)力。在測試機器上進行進一步的耐久性測試，該測試機器對輪胎施加負載和轉(zhuǎn)向角。 在進行該測試時，對根據(jù)本發(fā)明的輪胎施加比參考輪胎高6%的負載和大10%的轉(zhuǎn)向角。所得的結(jié)果再次顯示了這兩種輪胎表現(xiàn)出非常相似的結(jié)果，盡管根據(jù)本發(fā)明的輪胎承受了更高的應(yīng)力。
權(quán)利要求
1.一種具有徑向胎體增強件的輪胎，該徑向胎體增強件包括由至少兩個非延展增強元件的工作胎冠層構(gòu)成的胎冠增強件，所述非延展增強元件從一個簾布層穿越到另一個簾布層且與圓周方向成10°和45°之間的角度，胎冠增強件本身被胎面覆蓋，所述胎面通過兩個側(cè)壁連接到兩個胎圈，所述胎冠增強件包括至少一個圓周增強元件的層，其特征在于，所述圓周增強元件的層的所述增強元件是多股絞合的簾線，所述簾線在其初始狀態(tài)和從輪胎被取出時的狀態(tài)之間，表現(xiàn)出大于15GPa、優(yōu)選地大于20GPa的最大切線模量的降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，圓周增強元件的至少一層的所述增強元件是金屬增強元件，該金屬增強元件在0.7%的延長下的割線模量在10和120GI^之間，最大切線模量小于150GPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪胎，其特征在于，所述增強元件的在0.7%的延長下的割線模量小于lOOGPa，優(yōu)選地大于20GPa，更優(yōu)選地在30和90GPa之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的輪胎，其特征在于，所述增強元件的所述最大割線模量小于130GPa，優(yōu)選地小于120GPa。
5.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強元件的層的所述增強元件是金屬增強元件，所述金屬增強元件表現(xiàn)出對于小的延長具有淺傾斜度、對于較大的延長具有基本恒定且陡峭的傾斜度的張應(yīng)力/相對延長曲線。
6.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，極限磨損面和圓周中線平面內(nèi)的所述圓周增強元件的層的所述增強元件之間的距離，與所述極限磨損面和所述圓周增強元件的層的端部的所述圓周增強元件的層的所述增強元件之間的距離的比在0. 95和 1. 05之間。
7.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，所述軸向最寬工作胎冠層徑向地位于另一工作胎冠層的內(nèi)側(cè)上。
8.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，所述軸向最寬工作胎冠層的軸向?qū)挾群退鲚S向最窄工作胎冠層的軸向?qū)挾戎g的差在10和30mm之間。
9.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，圓周增強元件的至少一層的軸向?qū)挾刃∮谒鲚S向最寬工作胎冠層的軸向?qū)挾取?br> 10.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，圓周增強元件的至少一層徑向地位于兩個工作胎冠層之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輪胎，其特征在于，徑向地接近所述圓周增強元件的層的所述工作胎冠層的軸向?qū)挾却笥谒鰣A周增強元件的層的軸向?qū)挾取?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輪胎，其特征在于，接近所述圓周增強元件的層的所述工作胎冠層在赤道平面的每側(cè)以及在所述圓周增強元件的層的直接軸向延長中，在軸向?qū)挾壬像詈希缓笾辽僭谒鰞蓚€工作層公用的寬度的剩余部分上通過橡膠混合物外形元件去耦合。
13.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，通過至少一個稱為保護簾布層的附加簾布層在外側(cè)徑向地補充所述胎冠增強件，所述附加簾布層由彈性的增強元件構(gòu)成，增強元件向著相對于圓周方向的10°和45°之間的角度，并且方向與由與之徑向地接近的工作簾布層的非延展元件形成的角度的方向相同。
14.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，所述胎冠增強件進一步包括三角剖分層，該三角剖分層由與圓周方向成大于60°的角度的金屬增強元件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有徑向胎體結(jié)構(gòu)的輪胎，該徑向胎體結(jié)構(gòu)包括由至少兩個工作緩沖層(41、43)構(gòu)成的緩沖結(jié)構(gòu)，所述胎體結(jié)構(gòu)本身設(shè)有胎面，所述胎面通過兩個側(cè)壁連接到兩個胎圈，頂端結(jié)構(gòu)包括至少一個圓周增強元件的層(42)。根據(jù)本發(fā)明，所述圓周增強元件的層(42)的所述元件是多股絞合的簾線，所述簾線在其初始狀態(tài)和從輪胎被取出時的狀態(tài)之間，表現(xiàn)出大于15GPa、優(yōu)選地大于20GPa的最大切線模量的降低。
文檔編號B60C9/20GK102369113SQ201080014717
公開日2012年3月7日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者G·戈多, J·德勒貝克 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司