包括增寬的胎面的輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎。根據(jù)本發(fā)明，胎面的軸向?qū)挾萀與輪胎的最大軸向?qū)挾萐的比例嚴(yán)格大于0.85，且所述胎體增強(qiáng)件的至少一層的增強(qiáng)元件為至少一個(gè)內(nèi)層使用由聚合物組合物組成的層覆蓋的具有飽和層的未包封的金屬簾線，所述聚合物組合物例如為優(yōu)選基于至少一種二烯彈性體的不可交聯(lián)的、可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的橡膠組合物。
【專利說明】包括增寬的胎面的輪胎

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎，更特別地涉及一種旨在安裝至包括用于車輛的并裝車輪的車軸的輪胎，所述車輛用于承載重型載荷并以持久的速度運(yùn)行，例如貨車、拖拉機(jī)、拖車或公共汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，在重型車輛的輪胎中，胎體增強(qiáng)件錨固于胎圈區(qū)域中的每一側(cè)上，并由胎冠增強(qiáng)件徑向覆蓋，所述胎冠增強(qiáng)件由至少兩個(gè)疊置的層組成，所述至少兩個(gè)疊置的層由絲線或簾線形成，所述絲線或簾線在每一層內(nèi)平行，并且從一層交叉至下一層，從而與圓周方向形成10°至45°之間的角度。形成工作增強(qiáng)件的所述工作層還可被至少一個(gè)層覆蓋，所述至少一個(gè)層稱為保護(hù)層并由增強(qiáng)元件形成，所述增強(qiáng)元件有利地為金屬的和可延展的，并稱為彈性的。其也可包括具有低延展性的金屬絲線或簾線的層，從而與圓周方向形成45°至90°范圍內(nèi)的角度，所述簾布層稱為三角簾布層，并徑向設(shè)置于胎體增強(qiáng)件與第一胎冠簾布層之間，所述第一胎冠簾布層稱為工作簾布層，并由以不超過45° (就絕對(duì)值而言)的角度布置的平行絲線或簾線形成。三角簾布層形成具有至少所述工作簾布層的三角增強(qiáng)件，所述增強(qiáng)件在其經(jīng)受的各種應(yīng)力下具有低變形，三角簾布層基本上用于吸收作用于輪胎的胎冠區(qū)域中的所有增強(qiáng)元件上的橫向壓縮力。
[0003]在用于“重型”車輛的輪胎的情況中，通常僅存在一個(gè)保護(hù)層，并且在多數(shù)情況中，所述保護(hù)層的保護(hù)元件在與徑向最外并因此徑向相鄰的工作層的增強(qiáng)元件相同的方向上，并且以與所述工作層的增強(qiáng)元件相同的角度(就絕對(duì)值而言)進(jìn)行取向。在旨在在或多或少起伏的地面上行駛的工地輪胎的情況中，存在兩個(gè)保護(hù)層是有利的，增強(qiáng)元件從一層交叉至隨后的層，并且徑向內(nèi)部保護(hù)層的增強(qiáng)元件與徑向外部工作層的不可延展的增強(qiáng)元件交叉，所述徑向外部工作層與所述徑向內(nèi)部保護(hù)層相鄰。
[0004]胎面在徑向上在胎冠增強(qiáng)件的外部，所述胎面通常由旨在以接觸斑塊與地面接觸的聚合物材料組成，輪胎在所述接觸斑塊中與地面接觸。
[0005]當(dāng)簾線在等于斷裂力的10%的拉伸力下顯示出至多0.2%的相對(duì)伸長(zhǎng)時(shí)，所述簾線被稱為是不可延展的。
[0006]如果簾線在等于斷裂力的拉伸力下具有至少3%的相對(duì)伸長(zhǎng)，且最大切線模量小于150GPa，則所述簾線被稱為是彈性的。
[0007]輪胎的圓周方向或者縱向方向?yàn)閷?duì)應(yīng)于輪胎的周邊，并由輪胎行駛方向限定的方向。
[0008]輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線為輪胎在正常使用時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的軸線。
[0009]徑向平面或子午平面為包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。
[0010]圓周中平面或赤道平面為垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且將輪胎分為兩半的平面。
[0011]輪胎的橫向或軸向方向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。軸向距離在軸向方向上進(jìn)行測(cè)量。表述“軸向上在……內(nèi)部或軸向上在……外部”分別意指“從赤道平面測(cè)得的軸向距離分別小于或大于”。
[0012]徑向方向?yàn)榕c輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線相交并與其垂直的方向。徑向距離在徑向方向上進(jìn)行測(cè)量。表述“徑向上在……內(nèi)部和徑向上在……外部”分別指“從輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)得的徑向距離分別小于或大于”。
[0013]由于全世界公路網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)和高速公路網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)，稱為“道路輪胎”的某些現(xiàn)有輪胎旨在以高速在不斷加長(zhǎng)的路程上行駛。毫無疑問地，對(duì)要求此類輪胎運(yùn)行的條件的設(shè)定能夠增加所覆蓋的距離，因?yàn)檩喬ツp更低；然而，輪胎的耐久性，特別是胎冠增強(qiáng)件的耐久性受到不利影響。
[0014]這是因?yàn)閼?yīng)力存在于胎冠增強(qiáng)件的位置處；更特別地，在胎冠層之間存在剪切應(yīng)力，并且軸向最短的胎冠層的端部處的工作溫度不可忽視地升高，從而導(dǎo)致所述端部處的橡膠中的裂紋的出現(xiàn)和擴(kuò)散。在兩個(gè)增強(qiáng)元件層的邊緣的情況中存在所述問題，所述層不一定是徑向相鄰的。
[0015]為了限制輪胎胎冠中的過度溫度增加，制備胎面的材料有利地選擇為具有適于輪胎的操作條件的滯后損耗。
[0016]此外，為了改進(jìn)所研究的輪胎類型的胎冠增強(qiáng)件的耐久性，已經(jīng)提供了涉及層和/或橡膠共混物的成型元件的結(jié)構(gòu)和品質(zhì)的解決方法，所述橡膠混合物的成型元件設(shè)置于簾布層端部(更特別地，軸向最短的簾布層的端部)之間和/或簾布層端部(更特別地，軸向最短的簾布層的端部)周圍。
[0017]輪胎耐久性的所述改進(jìn)意味著當(dāng)胎面磨損掉時(shí)可至少預(yù)期翻新的可能性。具體地，當(dāng)需要在胎面磨損掉之后翻新輪胎時(shí)，為了優(yōu)化新胎面的使用，待翻新的輪胎必須不處于過于晚期的老化狀態(tài)。
[0018]由于耐久性因此得以改進(jìn)，因此為了增加翻新之前輪胎的壽命，這種輪胎的設(shè)計(jì)者自然尋求改進(jìn)輪胎的磨損性質(zhì)。
[0019]為了增加輪胎的壽命，選擇具有改進(jìn)的耐磨性質(zhì)的制備胎面的聚合物材料是常規(guī)做法。然而，這種材料不利于輪胎的滯后性質(zhì)，且由于上文所列的原因，就耐久性質(zhì)而言，這種材料的使用不一定是最佳的。
[0020]而且，在已知輪胎的與磨損相關(guān)的壽命取決于制備磨損胎面的聚合物材料的混合物的體積的情況下，本發(fā)明人以尋求增加所述體積。
[0021]首先，它們證明了在徑向方向上增加制備胎面的聚合物材料的混合物的體積產(chǎn)生輪胎硬度的改變，這顯著抵消了就輪胎胎面磨損速率而言的輪胎性能。
[0022]它們接著能夠證明，在軸向方向上增加制備胎面的聚合物材料的混合物的體積對(duì)輪胎的硬度和輪胎胎面磨損速率具有有利影響。
[0023]此外，旨在用于道路使用的重型車輛上的輪胎的使用，特別是以并裝構(gòu)造安裝于從動(dòng)軸上或拖車上時(shí)，導(dǎo)致不希望的在泄氣模式下使用。具體地，分析揭示輪胎通常充氣不足地運(yùn)行，而駕駛者并未意識(shí)到這一點(diǎn)。因此，充氣不足的輪胎被經(jīng)常使用，從而覆蓋顯著距離。相比于在正常使用條件下，以此方式使用的輪胎發(fā)生更大的變形，這可導(dǎo)致胎體增強(qiáng)件簾線的“屈曲”型變形，所述變形是非常不利的，特別是就承受與充氣壓力相關(guān)的應(yīng)力的能力而言。
[0024]進(jìn)行的測(cè)試揭示，如果輪胎胎面在軸向方向上增寬，則所述屈曲現(xiàn)象加重。
[0025]為了限制與胎體增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件的屈曲的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的所述問題，有可能使用由圍繞簾線的另外的絲線包封的簾線，從而可能防止簾線屈曲，包封絲線似乎賦予抵抗屈曲的效果，因此在某些區(qū)域中限制輪胎的過度撓曲。以此方式制得的輪胎盡管的確顯示出更低的與在低充氣壓力下運(yùn)行相關(guān)的損壞的風(fēng)險(xiǎn)，但是由于當(dāng)在正常使用條件下運(yùn)行時(shí)在輪胎變形過程中包封絲線與簾線的外部絲線之間的摩擦，所述輪胎顯示出就耐撓曲性而言的差的性能。
[0026]仍然有可能通過如下方式緩和在使用充氣不足的輪胎運(yùn)行時(shí)的簾線屈曲的所述問題:在面向可能屈曲的胎體增強(qiáng)件的區(qū)域的區(qū)域中至少局部增加形成輪胎腔體的內(nèi)壁的橡膠層的厚度。然而，分隔胎體增強(qiáng)件與輪胎腔體的橡膠層的厚度的增加，即使是局部的厚度增加，也導(dǎo)致更高的輪胎成本，這是因?yàn)橹苽漭喬?nèi)壁的橡膠共混物為極度昂貴的材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]因此，本發(fā)明人設(shè)定如下目標(biāo):能夠提供旨在以并裝設(shè)置安裝至車輛的輪胎，即使在充氣不足運(yùn)行的條件下，所述輪胎的耐久性能與磨損性能之間的折中仍得以改進(jìn)，且并無輪胎成本的增加。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎實(shí)現(xiàn)，所述輪胎包括胎冠增強(qiáng)件，所述胎冠增強(qiáng)件本身由胎面徑向覆蓋，所述胎面經(jīng)由兩個(gè)胎側(cè)連接至兩個(gè)胎圈，所述胎面的軸向?qū)挾扰c所述輪胎的最大軸向?qū)挾鹊谋壤龂?yán)格大于0.85，所述胎體增強(qiáng)件的至少一層的增強(qiáng)元件為具有飽和層的未包封的金屬簾線，至少一個(gè)內(nèi)層使用由聚合物組合物組成的層包覆，所述聚合物組合物例如為優(yōu)選基于至少一種二烯彈性體的不可交聯(lián)的、可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的橡膠的組合物。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，縱橫比Η/S嚴(yán)格大于0.55,優(yōu)選大于0.60。
[0030]縱橫比Η/S為當(dāng)輪胎安裝于其工作輪輞上并充氣至其標(biāo)稱壓力時(shí)，輪輞上的輪胎的高度H與輪胎的最大軸向?qū)挾萐的比例。高度H定義為胎面的最大半徑與胎圈的最小半徑之間的差異。
[0031]當(dāng)將輪胎安裝于其工作輪輞上并充氣至其標(biāo)稱壓力時(shí)，在兩個(gè)胎肩端部之間測(cè)量胎面的軸向?qū)挾取?br> [0032]在輪胎的胎肩區(qū)域中，胎肩端部由如下限定:在一方面胎面的軸向外端的表面(胎面花紋塊的頂部)的切線與在另一方面胎側(cè)的徑向外端的表面的切線之間的交叉點(diǎn)在輪胎的外表面上的正交投影。
[0033]稱為“層狀”簾線或“多層”簾線的簾線為由中心核和圍繞所述中心核設(shè)置的股或絲線的一個(gè)或多個(gè)實(shí)際上同心的層組成的簾線。
[0034]為了本發(fā)明的目的，層狀簾線的飽和層為由絲線組成的層，其中不存在足夠的空間來將一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充絲線添加至所述層。
[0035]具有飽和層的金屬簾線的至少一個(gè)內(nèi)層使用由聚合物組合物(如橡膠組合物)組成的層包覆，所述具有飽和層的金屬簾線在所謂的滲透性測(cè)試中顯示零流量。
[0036]“滲透性”測(cè)試使得能夠通過測(cè)量在給定時(shí)間過程中在恒定壓力下沿著測(cè)試試樣經(jīng)過的空氣的體積來確定所測(cè)試的簾線的縱向透氣率。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知這種測(cè)試的原理是用以說明為使簾線不透氣而進(jìn)行的簾線處理的有效性，這例如在標(biāo)準(zhǔn)ASTM D2692-98中描述。
[0037]所述測(cè)試在通過從硫化橡膠簾布層中剝離而直接提取的簾線上進(jìn)行，所述簾線增強(qiáng)所述硫化橡膠簾布層，并因此由經(jīng)固化的橡膠滲透。
[0038]測(cè)試以如下方式在2cm長(zhǎng)的簾線上進(jìn)行，所述簾線因此由其固化態(tài)的周圍橡膠組合物(或涂布橡膠)涂布:在I巴壓力下將空氣送至簾線的入口，并且使用流量計(jì)(例如，從O至500cm3/min進(jìn)行校準(zhǔn))測(cè)量出口處的空氣體積。在測(cè)量過程中，將簾線樣品固定至壓縮的氣密密封件(例如，由致密泡沫或橡膠制得的密封件)中，使得僅通過測(cè)量考慮沿著簾線的縱向軸線沿著簾線從一端傳送至另一端的空氣的量；使用固體橡膠測(cè)試試樣(即不含簾線的固體橡膠測(cè)試試樣)提前檢查氣密密封件本身的氣密性。
[0039]測(cè)得的平均空氣流量(10個(gè)測(cè)試試樣的平均值)越低，則簾線的縱向不透氣性越高。由于測(cè)量以±0.2cm3/min的精確度進(jìn)行，因此小于或等于0.2cm3/min的測(cè)量值都被認(rèn)為是零；它們對(duì)應(yīng)于被描述為沿著其軸線(即在其縱向方向上)氣密(完全氣密)的簾線。
[0040]此外，該滲透性測(cè)試構(gòu)成了間接測(cè)量簾線被橡膠組合物滲透的程度的簡(jiǎn)單方法。測(cè)得的流量越低，則簾線被橡膠滲透的程度越高。
[0041]在被稱為滲透率測(cè)試的測(cè)試中顯示小于20cmVmin的流量的簾線具有高于66%的滲透水平。
[0042]在被稱為滲透率測(cè)試的測(cè)試中顯示小于2cm3/min的流量的簾線具有高于90%的滲透水平。
[0043]簾線的滲透程度也可根據(jù)下述方法估計(jì)。在層狀簾線的情況中，所述方法在第一步驟中包括去除長(zhǎng)度為2至4cm之間的樣品的外層，以用于隨后沿著縱向方向和沿著給定軸線測(cè)量與樣品長(zhǎng)度有關(guān)的橡膠混合物的長(zhǎng)度之和。橡膠混合物的長(zhǎng)度的這些測(cè)量排除了沿著該縱向軸線不滲透的空間。這些測(cè)量沿著在樣品周邊上分布的三個(gè)縱向軸線重復(fù)，并在五個(gè)簾線樣品上重復(fù)。
[0044]當(dāng)簾線包括數(shù)層時(shí)，對(duì)于新的外層重復(fù)去除的第一階段，并重復(fù)沿著縱向軸線的橡膠混合物的長(zhǎng)度的測(cè)量。
[0045]然后計(jì)算由此確定的橡膠共混物的長(zhǎng)度與樣品的長(zhǎng)度的所有比例的平均值，以限定簾線的滲透程度。
[0046]本發(fā)明人已能夠證明，相比于相同尺寸的常規(guī)輪胎，根據(jù)本發(fā)明由此制得的輪胎(其結(jié)合了更大的軸向胎面寬度和至少一個(gè)胎體增強(qiáng)件層，所述胎體增強(qiáng)件層由至少一個(gè)內(nèi)層被包覆的具有飽和層的未包封的金屬簾線組成)允許在充氣不足使用時(shí)(特別是當(dāng)所述輪胎為并裝設(shè)置時(shí))改進(jìn)輪胎耐久性，而不減損在正常條件下運(yùn)行時(shí)的耐久性質(zhì)，此外，所述輪胎的與磨損相關(guān)的性質(zhì)得以改進(jìn)。
[0047]如前所述，在軸向方向上胎面的增寬允許改進(jìn)輪胎的磨損性質(zhì)。
[0048]此外，本發(fā)明人已能夠證明，在胎體增強(qiáng)件中的至少一個(gè)內(nèi)層被包覆的具有飽和層的未包封的金屬簾線允許在輪胎在低充氣條件下使用時(shí)顯著改進(jìn)胎體增強(qiáng)件的耐久性質(zhì)，而不減損輪胎在正常條件下運(yùn)行時(shí)的耐久性質(zhì)，且無制造成本的損失。本發(fā)明人將這些結(jié)果解釋為是由于圍繞金屬簾線的至少一層的橡膠護(hù)套的存在，所述護(hù)套允許所述簾線以相對(duì)較小的曲率半徑承受彎曲，而不損害所述簾線或制備簾線的絲線。本發(fā)明人認(rèn)為他們已證明了護(hù)套的存在防止了所述簾線的崩潰，即當(dāng)簾線以極小的曲率半徑彎曲時(shí)防止了制備簾線的絲線的分離，并因此防止了所述絲線破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0049]不同于先前提及的涉及在輪胎充氣不足地使用時(shí)限制輪胎的胎體增強(qiáng)件的簾線的曲率的解決方法，盡管簾線發(fā)生了由于低充氣壓力而施加的彎曲，本發(fā)明同樣防止了制備簾線的絲線破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0050]換言之，根據(jù)本發(fā)明的輪胎，更具體地，所述輪胎的胎體增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件承受由所述輪胎的不合適的充氣而施加的彎曲，所述增強(qiáng)元件的性質(zhì)(即圍繞金屬簾線的至少一層的橡膠外殼的存在)使得能夠改進(jìn)承受這種彎曲的所述簾線的耐久性，并因此改進(jìn)充氣不足時(shí)的輪胎的耐久性。
[0051]形成圍繞胎體增強(qiáng)件的至少一層的所述金屬簾線的至少一個(gè)內(nèi)層的護(hù)套的橡膠組合物(其可為不可交聯(lián)的、可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的橡膠組合物)優(yōu)選基于至少一種二烯彈性體。
[0052]表述“基于至少一種二烯彈性體的組合物”以已知的方式意指橡膠組合物主要(即重量百分比大于50% )含有該二烯彈性體或這些二烯彈性體。
[0053]應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的護(hù)套圍繞其覆蓋的層連續(xù)延伸(即所述護(hù)套在簾線的“正交徑向”方向(其垂直于簾線的半徑)上為連續(xù)的)，以形成橫截面有利地實(shí)際上為圓形的連續(xù)套筒。
[0054]也應(yīng)注意，所述護(hù)套的橡膠組合物可為可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的；換言之，其根據(jù)定義包含適于使組合物在其固化(即其硬化而非熔化)過程中被交聯(lián)的交聯(lián)體系；因此，該橡膠組合物可被描述為不可熔化的，因?yàn)闊o論溫度為多少，其都不能通過加熱而熔化。
[0055]術(shù)語“二烯”彈性體或橡膠以已知的方式表示至少部分(即其為均聚物或共聚物)基于二烯單體(具有可共軛的或不共軛的兩個(gè)碳-碳雙鍵的單體)的彈性體。
[0056]優(yōu)選地，橡膠護(hù)套的交聯(lián)體系為所謂的硫化體系，換言之，基于硫(或硫給體試齊Li)和主硫化促進(jìn)劑的體系。所述基本硫化體系可補(bǔ)充有各種已知的次促進(jìn)劑或硫化促進(jìn)劑。
[0057]除了所述交聯(lián)體系之外，根據(jù)本發(fā)明的護(hù)套的橡膠組合物包含可在用于輪胎的橡膠組合物中使用的所有常規(guī)成分，如基于炭黑和/或增強(qiáng)無機(jī)填料(如二氧化硅)的增強(qiáng)填料、抗老化劑(例如抗氧化劑)、增量油、使組合物在未固化態(tài)更易于加工的增塑劑或加工助劑、亞甲基給體和受體、樹脂、雙馬來酰亞胺、“RFS” (間苯二酚-甲醛-二氧化硅)類型的已知粘合促進(jìn)體系或金屬鹽(特別是鈷鹽)。
[0058]優(yōu)選地，所述護(hù)套的組合物選擇為與用于根據(jù)本發(fā)明的簾線旨在增強(qiáng)的橡膠基體的組合物相同。因此，在護(hù)套與橡膠基體的各自的材料之間不存在可能的不相容的問題。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選擇的形式，胎體增強(qiáng)件的至少一層的金屬增強(qiáng)元件為[L+M]或[L+M+N]構(gòu)造的層狀金屬簾線，所述層狀金屬簾線可用作輪胎胎體增強(qiáng)件中的增強(qiáng)元件，并包括由至少一個(gè)中間層C2圍繞的第一層Cl，所述第一層Cl具有L根直徑為Cl1的絲線，其中L為I至4，所述至少一個(gè)中間層C2具有M根以節(jié)距p2螺旋纏繞在一起的直徑為d2的絲線，其中M為3至12，所述層C2可能由外層C3圍繞，所述外層C3具有N個(gè)以節(jié)距P3的螺旋纏繞在一起的直徑為d3的絲線，其中N為8至20，由基于至少一種二烯彈性體的不可交聯(lián)的、可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的橡膠組合物構(gòu)成的護(hù)套覆蓋[L+M]構(gòu)造中的所述第一層Cl，并覆蓋[L+M+N]構(gòu)造中的至少所述層C2。
[0060]優(yōu)選地，內(nèi)層的第一層(Cl)的絲線的直徑為0.10至0.5mm之間，且外層(C2、C3)的絲線的直徑為0.10至0.5mm之間。
[0061]還優(yōu)選地，外層(C3)的所述絲線纏繞的螺旋節(jié)距為8至25mm之間。
[0062]在本發(fā)明的含義中，螺旋節(jié)距表示平行于簾線的軸線測(cè)得的長(zhǎng)度，在所述長(zhǎng)度的端部處，具有該節(jié)距的絲線圍繞簾線的軸線產(chǎn)生一個(gè)完整回轉(zhuǎn)；因此，如果軸線在垂直于所述軸線且由等于組成簾線的層的絲線的節(jié)距的長(zhǎng)度間隔的兩個(gè)平面處劃分，則所述簾線的軸線在對(duì)應(yīng)于所討論的絲線的層的兩個(gè)圓上在這兩個(gè)平面中具有相同的位置。
[0063]有利地，所述簾線具有如下特征中的一個(gè)，還更優(yōu)選地具有全部如下特征:
[0064]-層C3為飽和層，即在該層中不存在足夠的空間來向其添加直徑為d3的至少一個(gè)第(N+1)根絲線，那么N表示可作為圍繞層C2纏繞為一層的絲線的最大數(shù)目；
[0065]-橡膠護(hù)套另外覆蓋內(nèi)層Cl和/或分隔中間層C2的相鄰絲線對(duì)；
[0066]-橡膠護(hù)套實(shí)際上覆蓋層C3的每個(gè)絲線的徑向內(nèi)半周，使得橡膠護(hù)套分隔所述層C3的相鄰的絲線的對(duì)。
[0067]通常，可利用本發(fā)明，以形成具有任意類型的金屬絲線的上述胎體增強(qiáng)件的簾線，所述金屬絲線特別是由鋼制得，例如由碳鋼制得的絲線和/或由不銹鋼制得的絲線。優(yōu)選使用碳鋼，但顯然有可能使用其他鋼或其他合金。
[0068]當(dāng)使用碳鋼時(shí)，其碳含量(鋼的重量％)優(yōu)選為0.1 %至1.2%之間，更優(yōu)選為0.4%至1.0%之間；這些含量表示輪胎所需的機(jī)械性質(zhì)與絲線的可行性之間的良好折中。應(yīng)注意，0.5%至0.6%之間的碳含量最終使得這種鋼更便宜，因?yàn)槠涓子诶?。本發(fā)明的另一有利實(shí)施方案也可包括取決于目標(biāo)應(yīng)用，使用具有低碳含量的鋼，例如0.2%至0.5%之間，這特別是因?yàn)槠渚哂懈偷某杀厩腋子诶臁?br> [0069]根據(jù)本發(fā)明的簾線可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種技術(shù)例如在兩個(gè)階段中獲得，首先經(jīng)由擠出頭包覆芯或中間L+M結(jié)構(gòu)(層C1+C2)，所述階段之后為在第二步驟中的最終操作，其中N個(gè)剩余絲線(層C3)圍繞由此包覆的層C2成纜或扭轉(zhuǎn)。在可能使用的任何中間纏繞和解繞操作過程中由橡膠護(hù)套所造成的未固化態(tài)下的粘性的問題可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式(例如通過使用插入的塑料膜)而解決。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，輪胎的胎冠增強(qiáng)件由不可延展的增強(qiáng)元件的至少兩個(gè)工作胎冠層形成，所述不可延展的增強(qiáng)元件從一層交叉至另一層，從而與圓周方向形成
10。至45。之間的角度。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方案，所述胎冠增強(qiáng)件還包括圓周增強(qiáng)元件的至少一個(gè)層。
[0072]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案也提供了胎冠增強(qiáng)件，所述胎冠增強(qiáng)件由稱為彈性的增強(qiáng)元件的至少一個(gè)附加層(其稱為保護(hù)層)在外部徑向補(bǔ)充，所述增強(qiáng)元件相對(duì)于圓周方向以10°至45°之間的角度，并且在與徑向相鄰的工作層的不可延展的元件所形成的角度相同的方向上取向。
[0073]根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施方案中的任一者，胎冠增強(qiáng)件還可由不可延展的金屬增強(qiáng)元件的三角層，徑向上在胎體增強(qiáng)件與最靠近所述胎體增強(qiáng)件的徑向內(nèi)部工作層之間的內(nèi)部補(bǔ)充，所述不可延展的金屬增強(qiáng)元件由鋼制成，并且以與圓周方向形成大于60°的角度，且在與由胎體增強(qiáng)件的徑向最靠近的層的增強(qiáng)元件所形成的角度的方向相同的方向上形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0074]根據(jù)以下參照?qǐng)D1至圖5提供的本發(fā)明的一些示例性實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和有利特征將變得顯而易見，圖1至圖5描述了:
[0075]-圖1:根據(jù)本發(fā)明的輪胎的子午線示意圖，
[0076]-圖2:圖1的輪胎的部分的子午線示意圖，以顯示如何確定胎肩端部，
[0077]-圖3:圖1的輪胎的胎體增強(qiáng)件簾線的第一實(shí)施例的橫截面的示意性描述，
[0078]-圖4:根據(jù)本發(fā)明的胎體增強(qiáng)件簾線的第二實(shí)施例的橫截面的示意性表示，
[0079]-圖5:根據(jù)本發(fā)明的胎體增強(qiáng)件簾線的第三實(shí)施例的橫截面的視圖的示意性表
/Jn ο
[0080]為了使附圖更易于理解，附圖未按比例繪制。

【具體實(shí)施方式】
[0081]在圖1中，尺寸為315/80R 22.5的輪胎I具有等于0.80的縱橫比H/S，H為在其安裝輪輞上的輪胎I的高度，S為輪胎I的最大軸向?qū)挾?。所述輪胎包括錨固于圍繞胎圈線4的兩個(gè)胎圈3中的徑向胎體增強(qiáng)件2。胎體增強(qiáng)件2由金屬簾線的單個(gè)層形成。胎體增強(qiáng)件2被胎冠增強(qiáng)件5包封，胎冠增強(qiáng)件5本身被胎面6覆蓋。
[0082]胎冠增強(qiáng)件5按如下方式從內(nèi)到外徑向形成:
[0083]-由未包封的不可延展的9.35金屬簾線形成的三角層，所述未包封的不可延展的
9.35金屬簾線在簾布層的整個(gè)寬度上為連續(xù)的，并以65°的角度取向，
[0084]-由未包封的不可延展的11.35金屬簾線形成的第一工作層，所述未包封的不可延展的11.35金屬簾線在簾布層的整個(gè)寬度上為連續(xù)的，并以18°的角度取向，
[0085]-由未包封的不可延展的11.35金屬簾線形成的第二工作層，所述未包封的不可延展的11.35金屬簾線在簾布層的整個(gè)寬度上為連續(xù)的，以18°的角度取向，并與所述第一工作層的金屬簾線交叉，
[0086]-由未包封的彈性6.35金屬簾線形成的保護(hù)層，所述未包封的彈性6.35金屬簾線在簾布層的整個(gè)寬度上為連續(xù)的，并在與所述第二工作層的金屬簾線相同的方向上以18°的角度取向。
[0087]并非所有的層在圖中詳細(xì)表示。
[0088]輪胎的胎面的軸向?qū)挾萀在兩個(gè)胎肩端部7之間測(cè)得。寬度L等于275mm。
[0089]根據(jù)本發(fā)明，輪胎I的胎面的軸向?qū)挾萀與輪胎I的最大軸向?qū)挾萐的比例等于
0.88，因此遠(yuǎn)高于0.85。
[0090]圖2顯示了輪胎I的部分子午線示意圖，輪胎I的胎肩端部7在此處不像它們?cè)趫D1的圖中那樣清楚明顯。圖2特別地僅顯示了輪胎的半視圖，所述輪胎圍繞軸線XX’對(duì)稱延伸，所述軸線XX’表示輪胎的圓周中平面或赤道平面。
[0091]圖2示出了如何確定胎肩端部7。因此，圖2顯示了胎面6的軸向外端的表面的第一切線8，胎面的表面由胎面花紋塊的徑向外表面或頂部限定。胎側(cè)10的徑向外端的表面的第二切線9在點(diǎn)11處與第一切線8相交。所述點(diǎn)11在輪胎的外表面上的正交投影限定胎肩端部7。
[0092]圖3示出了圖1的輪胎I的胎體增強(qiáng)件簾線31的橫截面的示意性表示。該簾線31為1+6+12結(jié)構(gòu)的非包封的層狀簾線，其由如下組成:由一根絲線32形成的中心核、由6根絲線33形成的中間層，以及由12根絲線35形成的外層。
[0093]其顯示如下特性(d和P以mm計(jì)):
[0094]- 1+6+12 結(jié)構(gòu)；
[0095]- Cl1 = 0.20 (mm);
[0096]- d2 = 0.18 (mm)；
[0097]- p2 = 10 (mm)；
[0098]- d3 = 0.18 (mm)；
[0099]- P3 = 10 (mm)；
[0100]- (d2/d3) = I ；
[0101]其中d2和p2分別為中間層的直徑和螺旋節(jié)距，且d3和p3分別為外層的絲線的直徑和螺旋節(jié)距。
[0102]由中心核和中間層組成的簾線的芯被基于未硫化的二烯彈性體(未固化態(tài))的橡膠組合物34包覆，所述中心核由絲線32形成，所述中間層由六根絲線33形成。護(hù)套經(jīng)由如下方式獲得:首先經(jīng)由擠出頭擠出由六根絲線33圍繞的絲線32所組成的芯，隨后是最終操作，在所述最終操作中，12根絲線35圍繞由此包覆的芯扭轉(zhuǎn)或成纜。
[0103]根據(jù)上述方法測(cè)得的簾線31的滲透傾向(aptitude)等于95%。
[0104]制備橡膠護(hù)套24的彈性體組合物由上述組合物制得，且在所述特定情況中具有與簾線旨在增強(qiáng)的胎體增強(qiáng)件的壓延層13相同的基于天然橡膠和炭黑的配方。
[0105]圖4示出了可用于根據(jù)本發(fā)明的輪胎中的另一胎體增強(qiáng)件簾線41的橫截面的示意性表示。所述簾線41為由中心芯和外層組成的3+9結(jié)構(gòu)的非包封的層狀簾線，所述中心芯由圍繞彼此扭轉(zhuǎn)的3根絲線42所組成的簾線形成，所述外層由9根絲線43形成。
[0106]其顯示出如下特性(d和P以mm計(jì)):
[0107]- 3+9 結(jié)構(gòu)；
[0108]- Cl1 = 0.18 (mm)；
[0109]- p2 = 5 (mm)；
[0110]- ((Vd2) = I ；
[0111]- d2 = 0.18 (mm)；
[0112]- P3 = 10 (mm)；
[0113]其中Cl1和P1分別為中心芯的絲線的直徑和螺旋節(jié)距，且d2和p2分別為外層的絲線的直徑和螺旋節(jié)距。
[0114]中心芯由基于未硫化的二烯彈性體(未固化態(tài))的橡膠組合物44包覆，所述中心芯由3根絲線42所形成的簾線組成。護(hù)套經(jīng)由如下方式獲得:首先經(jīng)由擠出頭擠出簾線42，隨后是最終操作，在所述最終操作中，9根絲線43圍繞由此包覆的芯成纜。
[0115]根據(jù)上述方法測(cè)得的簾線41的滲透傾向等于95%。
[0116]圖5示出了可用于根據(jù)本發(fā)明的輪胎中的另一胎體增強(qiáng)件簾線51的橫截面的示意性表示。所述簾線51為由中心核和外層組成的1+6結(jié)構(gòu)的非包封的層狀簾線，所述中心核由絲線52形成，所述外層由6根絲線53形成。
[0117]其顯示如下特性(d和P以mm計(jì)):
[0118]- 1+6 結(jié)構(gòu)；
[0119]- Cl1 = 0.200 (mm)；
[0120]- (Vd2)=LH;
[0121]- d2 = 0.175 (mm)；
[0122]- p2 = 10 (mm),
[0123]其中Cl1為核的直徑，且d2和p2分別為外層的絲線的直徑和螺旋節(jié)距。
[0124]中心核由基于未硫化的二烯彈性體(未固化態(tài))的橡膠組合物54包覆，所述中心核由絲線52組成。護(hù)套經(jīng)由如下方式獲得:首先經(jīng)由擠出頭擠出絲線52，隨后是最終操作，在所述最終操作中，6根絲線53圍繞由此包覆的核成纜。
[0125]根據(jù)上述方法測(cè)得的簾線41的滲透傾向等于95%。
[0126]測(cè)試在根據(jù)圖1和圖3的表示的本發(fā)明所制得的輪胎上進(jìn)行，其他測(cè)試使用所謂的參比輪胎進(jìn)行。
[0127]如根據(jù)本發(fā)明的輪胎的尺寸為315/80的第一參比輪胎Rl與本發(fā)明的輪胎的區(qū)別在于它們具有的胎面不那么寬。這些輪胎的胎面的寬度L等于261mm。輪胎Rl的胎面的軸向?qū)挾萀與輪胎Rl的最大軸向?qū)挾萐的比例等于0.83。
[0128]參比輪胎Rl與根據(jù)本發(fā)明的輪胎進(jìn)一步區(qū)別在于胎體增強(qiáng)元件不包括護(hù)套層34。
[0129]如根據(jù)本發(fā)明的輪胎的尺寸為315/80的第二參比輪胎R2具有與本發(fā)明的輪胎相同的胎面寬度L。輪胎R2的胎面的軸向?qū)挾萀與輪胎R2的最大軸向?qū)挾萐的比例因此等于0.88，正如根據(jù)本發(fā)明的輪胎的情況。
[0130]然而，參比輪胎R2與根據(jù)本發(fā)明的輪胎的確區(qū)別在于胎體增強(qiáng)元件不包括護(hù)套層34。
[0131]測(cè)試涉及再現(xiàn)并裝輪胎的運(yùn)行，所述并裝輪胎中的一個(gè)輪胎充氣不足。為此，三種類型的輪胎(根據(jù)本發(fā)明的輪胎和參比輪胎Rl和R2)在并裝設(shè)置下測(cè)試，一個(gè)輪胎充氣至
0.4巴，并因此充氣至低壓，其他輪胎充氣至7巴。三個(gè)類型的輪胎的充氣條件嚴(yán)格相同。
[0132]在再現(xiàn)重型車輛所進(jìn)行的通常行駛類型的絕對(duì)相同條件下，在車輛上運(yùn)行輪胎。
[0133]定期中斷運(yùn)行，以將測(cè)試中的輪胎的壓力從0.4巴升高至7巴，然后觀察輪胎。然后在0.4巴下重新開始運(yùn)行，直至下一停止之時(shí)。當(dāng)檢測(cè)到胎體增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件的不可逆損壞時(shí)，結(jié)束測(cè)試。
[0134]因此，參比輪胎Rl能夠在測(cè)試過程中施加的條件下覆蓋2，500km的平均距離。
[0135]在另一方面，參比輪胎R2覆蓋330km的平均距離。所述結(jié)果說明了增寬胎面對(duì)由充氣不足狀態(tài)下的輪胎的胎體增強(qiáng)件中的增強(qiáng)元件所經(jīng)受的應(yīng)力的影響。
[0136]就根據(jù)本發(fā)明的輪胎而言，它們覆蓋3500km的平均距離。相比于參比輪胎R2，清楚明顯的是胎體增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件(這些增強(qiáng)元件根據(jù)本發(fā)明具有橡膠護(hù)套34)的性質(zhì)使得輪胎能夠經(jīng)受充氣不足的不利影響，并同時(shí)對(duì)于長(zhǎng)得多的運(yùn)行時(shí)間保持輪胎的完整性。
[0137]與參比輪胎R2的比較也顯示，由胎面增寬所導(dǎo)致的作用不只是被胎體增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件(這些增強(qiáng)元件具有橡膠護(hù)套34)的性質(zhì)所彌補(bǔ)。
[0138]因此，根據(jù)本發(fā)明的輪胎相比于具有不那么寬的胎面的輪胎有可能改進(jìn)磨損性質(zhì)，并同時(shí)就使用充氣不足的輪胎運(yùn)行而言改進(jìn)耐久性質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎，所述輪胎包括胎冠增強(qiáng)件，所述胎冠增強(qiáng)件本身由胎面徑向覆蓋，所述胎面經(jīng)由兩個(gè)胎側(cè)連接至兩個(gè)胎圈，其特征在于，所述胎面的軸向?qū)挾萀與所述輪胎的最大軸向?qū)挾萐的比例嚴(yán)格大于0.85，而且，所述胎體增強(qiáng)件的至少一層的增強(qiáng)元件為具有飽和層的未包封的金屬簾線，至少一個(gè)內(nèi)層使用由聚合物組合物組成的層包覆，所述聚合物組合物例如為優(yōu)選基于至少一種二烯彈性體的不可交聯(lián)的、可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的橡膠的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，縱橫比Η/S嚴(yán)格大于0.55。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其特征在于，所述胎體增強(qiáng)件的至少一層的金屬增強(qiáng)元件為[L+M]或[L+M+N]構(gòu)造的層狀金屬簾線，所述層狀金屬簾線可用作輪胎胎體增強(qiáng)件中的增強(qiáng)元件，并包括由至少一個(gè)中間層C2圍繞的第一層Cl，所述第一層Cl具有L根直徑為Cl1的絲線，其中L為I至4，所述至少一個(gè)中間層C2具有M根以節(jié)距P2螺旋纏繞在一起的直徑為d2的絲線，其中M為3至12，所述層C2可能由外層C3圍繞，所述外層C3具有N根以節(jié)距P3的螺旋纏繞在一起的直徑為d3的絲線，其中N為8至20，而且，由基于至少一種二烯彈性體的不可交聯(lián)的、可交聯(lián)的或經(jīng)交聯(lián)的橡膠組合物組成的護(hù)套覆蓋[L+M]構(gòu)造中的所述第一層Cl，并覆蓋[L+M+N]構(gòu)造中的至少所述層C2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎，其特征在于，所述第一層(Cl)的絲線的直徑為0.10至0.5mm之間，且所述層(C2、C3)的絲線的直徑為0.10至0.5mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的輪胎，其特征在于，所述外層(C3)的所述絲線纏繞的螺旋節(jié)距為8至25mm之間。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述胎冠增強(qiáng)件由至少兩個(gè)不可延展的增強(qiáng)元件的工作胎冠層形成，所述不可延展的增強(qiáng)元件從一層交叉至另一層，并與圓周方向形成10°至45°之間的角度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述胎冠增強(qiáng)件還包括至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件的層。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述胎冠增強(qiáng)件由稱為彈性的增強(qiáng)元件的至少一個(gè)附加簾布層在外部徑向補(bǔ)充，所述附加簾布層稱為保護(hù)簾布層，所述增強(qiáng)元件相對(duì)于圓周方向以10°至45°之間的角度，并且在與徑向相鄰的工作簾布層的不可延展的元件所形成的角度相同的方向上取向。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述胎冠增強(qiáng)件還包括由金屬增強(qiáng)元件形成的三角層，所述金屬增強(qiáng)元件與圓周方向形成大于60°的角度。
【文檔編號(hào)】B60C9/00GK104203598SQ201380018399
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月6日
【發(fā)明者】P·約翰遜, J·梅斯熱, S·諾埃爾 申請(qǐng)人:米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司