專利名稱：輪胎的胎冠加強(qiáng)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有徑向胎體加強(qiáng)件的輪胎，該胎體加強(qiáng)件在每個(gè)胎圈內(nèi)被固定到至少一條胎圈鋼絲上，輪胎還包括一個(gè)胎冠加強(qiáng)件，該胎冠加強(qiáng)件由至少兩個(gè)所謂的工作線網(wǎng)層構(gòu)成，它們重疊放置并由纜索或繩索構(gòu)成，纜索在每個(gè)線網(wǎng)層中相互平行并從一個(gè)線網(wǎng)層向另一線網(wǎng)層交叉，與輪胎的圓周方向形成絕對(duì)值最大為45°的角度。
為降低“載重車”型中的具有徑向胎體加強(qiáng)件的輪胎的運(yùn)行溫度，盡管已有經(jīng)濟(jì)有效的解決辦法，但法國(guó)專利申請(qǐng)F(tuán)R 2,744,955提出給所述胎體加強(qiáng)件增加一個(gè)胎冠加強(qiáng)件，該胎冠加強(qiáng)件包括至少兩個(gè)工作胎冠線網(wǎng)層，該至少兩個(gè)線網(wǎng)層是由不可伸展的纜索構(gòu)成，它們從一個(gè)線網(wǎng)層向另一層線網(wǎng)層交叉，與圓周方向構(gòu)成絕對(duì)值在10°與45°之間的角度，其特征在于，在不存在任何由與圓周方向形成大于45°角度的不可伸展的纜索構(gòu)成線網(wǎng)層的情況下，在工作線網(wǎng)層的徑向之間設(shè)置了一個(gè)附加的軸向連續(xù)的線網(wǎng)層，該線網(wǎng)層由大體平行于圓周方向定向的金屬元件構(gòu)成，所述附加線網(wǎng)所具有的軸向?qū)挾戎辽俚扔谔ンw加強(qiáng)件最大軸向?qū)挾萐o的50％，并至少等于最寬工作胎冠線網(wǎng)層的軸向?qū)挾鹊?.05倍。
在上文中，附加線網(wǎng)層可由所謂的半彈性連續(xù)鋼纜索構(gòu)成，也就是說(shuō)，纜索具有在2％與4％之間的相對(duì)斷裂伸度。這些纜索使它可以獲得在工作胎冠線網(wǎng)層和附加線網(wǎng)層之間合適分布圓周張力的剛性水平。所述纜索最好是“雙模量”的，亦即，其拉應(yīng)力隨相對(duì)伸長(zhǎng)而變化的曲線在小的伸長(zhǎng)時(shí)斜度平緩，而在較大伸長(zhǎng)時(shí)斜度陡峭且基本為常數(shù)。對(duì)硫化前伸長(zhǎng)小于2％的十分低的模量使得附加線網(wǎng)層在輪胎硫化期間增加圓周方向的展開(kāi)。
附加線網(wǎng)層也可由沿圓周定向的鋼質(zhì)金屬纜索構(gòu)成，并切割成長(zhǎng)度大大小于線網(wǎng)層圓周長(zhǎng)度的分段，且分段之間的切口在軸向相互相對(duì)偏移。這樣的實(shí)施例使其可以簡(jiǎn)單方式賦予附加線網(wǎng)層所需的剛性，而與其構(gòu)成材料無(wú)關(guān)。
用于加強(qiáng)附加線網(wǎng)層的彈性纜索或切口纜索的選取并不能使所述線網(wǎng)層具有最佳疲勞強(qiáng)度，這或是由于彈性纜索的斷裂負(fù)載的下降，或是由于在切口纜索的壓制混合處存在應(yīng)力集中。
為使由圓周定向的金屬加強(qiáng)元件構(gòu)成的附加線網(wǎng)層具有更好的疲勞強(qiáng)度，同時(shí)使工業(yè)化得以較容易實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明提出采用在線網(wǎng)層平面中波動(dòng)的金屬元件作為加強(qiáng)元件。這樣，根據(jù)本發(fā)明的具有徑向胎體加強(qiáng)件的輪胎具有一個(gè)胎冠加強(qiáng)件，該胎冠加強(qiáng)件包括至少兩個(gè)工作胎冠線網(wǎng)層，它們由不可伸展的金屬加強(qiáng)元件構(gòu)成，元件從一個(gè)線網(wǎng)層向另一個(gè)線網(wǎng)層交叉，與圓周方向形成在10°與45°之間的角度，其特征在于，在沒(méi)有由與圓周方向形成大于45°角度的不可伸展的加強(qiáng)元件構(gòu)成的任何線網(wǎng)層的情況下，在工作線網(wǎng)層的徑向之間設(shè)置了一個(gè)由波浪形加強(qiáng)元件構(gòu)成的附加的軸向連續(xù)的線網(wǎng)層，所述線網(wǎng)層具有的軸向?qū)挾戎辽俚扔谔ンw加強(qiáng)件的最大軸向?qū)挾鹊?0％，加強(qiáng)元件的波浪相互平行、同相并且平行于圓周方向定向，附加線網(wǎng)層的單位長(zhǎng)度的剛性與胎冠加強(qiáng)件的其它線網(wǎng)層的單位長(zhǎng)度的剛性的總和的比例最大為0.10。
加強(qiáng)元件線網(wǎng)層的單位長(zhǎng)度上的延伸剛性(在取自經(jīng)硫化的輪胎的元件線網(wǎng)層上測(cè)量)是由于沿所述元件通常方向(average direction)作用在線網(wǎng)層單位寬度上的拉力，該拉力是獲得給定相對(duì)伸長(zhǎng)e所必須的，并可通過(guò)公式R＝1/P.dF/dε表示，R是所討論的線網(wǎng)層的剛性，P是所述線網(wǎng)層元件之間的間距，dF/dε是每一元件的拉力相對(duì)于相對(duì)伸長(zhǎng)的導(dǎo)數(shù)，而ε等于0.5％，或用公式R＝dF/dε表示，于是，dF/dε是線網(wǎng)層單位長(zhǎng)度上的拉力相對(duì)于相對(duì)伸長(zhǎng)的導(dǎo)數(shù)。
波浪的波幅a與波長(zhǎng)λ之比最好在4％與15％之間，波浪的波幅按定義是在峰峰之間測(cè)量的。在4％與15％之間的比例a/λ使得所具有的加強(qiáng)元件不妨礙輪胎半成品在硫化模中的成型，同時(shí)得以在輪胎硫化、安裝和充氣后獲得胎冠加強(qiáng)件單位長(zhǎng)度的剛性，該剛性是改進(jìn)所述胎冠加強(qiáng)件的耐久性所必須的而且是足夠的。
在線網(wǎng)層平面中呈波浪形的加強(qiáng)元件優(yōu)選地是金屬的、并且更好的是鋼制的金屬纜索，它們使附加線網(wǎng)層具有更大的疲勞強(qiáng)度。
不管加強(qiáng)元件(纜索或單絲)由什么材料構(gòu)成，它們的直徑最好大于位于所述附加線網(wǎng)層徑向任一側(cè)的胎冠加強(qiáng)件線網(wǎng)層的加強(qiáng)元件的直徑，該加強(qiáng)元件一般是鋼制的金屬纜索。
其通常方向是圓周方向的波浪形金屬元件是這樣的元件，其波浪的軸線的方向與圓周方向形成的角度在0度左右的+5°、-5°的范圍之內(nèi)。
附加線網(wǎng)層的軸向?qū)挾戎辽俚扔谧顚挼墓ぷ魈ス诰€網(wǎng)層的軸向?qū)挾鹊?.05倍也是有利的。
應(yīng)用波浪形周向元件構(gòu)成的附加線網(wǎng)層的一種有利的方式在于給予第一工作胎冠線網(wǎng)層的子午線曲率(meridian curvature)大體等于下層的胎體加強(qiáng)件的子午線曲率，這特別適合形狀比H/S至少為0.50的輪胎，從而能將第一工作胎冠線網(wǎng)層平行所述胎體加強(qiáng)件布置，而無(wú)需在其間設(shè)置成型構(gòu)件。隨后，附加線網(wǎng)層具有大體為0的曲率，并由大體為三角形的合適成型構(gòu)件將其與第一工作線網(wǎng)層分隔開(kāi)。
本發(fā)明提出的胎冠加強(qiáng)件最好由所謂的保護(hù)性胎冠線網(wǎng)層結(jié)束，該線網(wǎng)層由鋼制直線彈性金屬纜索構(gòu)成，金屬纜索相對(duì)圓周方向成大體等于徑向最外的工作胎冠線網(wǎng)層的纜索相對(duì)圓周方向成的角度而定向，并且該線網(wǎng)層的軸向?qū)挾戎辽俚扔趶较蜃钔獾墓ぷ骶€網(wǎng)層的軸向?qū)挾取?br> 結(jié)合下述說(shuō)明并參考附圖將能更好地了解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖以非限定性方式展示了實(shí)施例的一個(gè)示例，其中單獨(dú)的

圖1展示了本發(fā)明提出的胎冠加強(qiáng)件的子午線截面的示意圖。
尺寸為315/80R 22.5X的輪胎P具有0.8的H/S形狀比，其中H是在其安裝輪箍上的輪胎P的高度，S是其最大軸向?qū)挾?。所述輪胎P包括一個(gè)徑向胎體加強(qiáng)件1，胎體加強(qiáng)件1在每個(gè)胎圈內(nèi)被固定到至少一條胎圈鋼絲上，形成一個(gè)翻轉(zhuǎn)部分，并且胎體加強(qiáng)件1是由金屬纜索的單一線網(wǎng)層構(gòu)成。此胎體加強(qiáng)件1被胎冠加強(qiáng)件3所圍繞，該胎冠加強(qiáng)件3徑向由內(nèi)向外由以下部分構(gòu)成-一個(gè)第一工作胎冠線網(wǎng)層32，它由鋼制不可伸展的非環(huán)箍形14-28金屬纜索構(gòu)成，所述纜索直徑為1.25mm，它們?cè)诰€網(wǎng)層中相互平行并按2.0mm的間距(垂直所述纜索加以測(cè)量)加以布置。它們相對(duì)圓周方向成角度α定向，在所示情況，α角等于18°。所述第一線網(wǎng)層與胎體加強(qiáng)件1徑向緊鄰和平行，其子午線曲率1/r大體上等于下層的胎體加強(qiáng)件1的子午線曲率1/r1，胎體線網(wǎng)層和工作線網(wǎng)層各自的纜索由恒定厚度的橡膠混合物加以分隔；-一個(gè)覆蓋第一工作胎冠線網(wǎng)層32的附加線網(wǎng)層33，它由鋼制的不可伸展的非環(huán)箍形金屬27-23纜索構(gòu)成，纜索直徑為1.4mm并且相互之間由2mm的間距分隔開(kāi)。所述纜索具有波浪形，其峰峰之間的波幅為5mm，波長(zhǎng)λ為100mm，或近似為線網(wǎng)層33的圓周長(zhǎng)度的1/30。所述元件成0°定向，也就是說(shuō)，描述它們的波浪的軸線是圓周形的。第一工作胎冠線網(wǎng)層32的軸向外邊緣由基本為三角形截面的成型構(gòu)件4與波浪形圓周定向纜索構(gòu)成的附加線網(wǎng)層33相隔開(kāi)，在線網(wǎng)層32的軸向外端測(cè)量的線網(wǎng)層32與線網(wǎng)層33之間的橡膠厚度e2大體等于2mm；-一個(gè)第二工作胎冠線網(wǎng)層34，第二工作胎冠線網(wǎng)層34由與第一線網(wǎng)層32的纜索相同的金屬纜索構(gòu)成，它們按相同間距布置并與圓周方向成角度β，該角度β與角度α方向相反，在所示情況等于18°的所述角度α(但也可不同于所述角度α)；-以及最后的一個(gè)最終線網(wǎng)層35，它由鋼制的所謂彈性金屬纜索構(gòu)成，纜索與圓周方向成角度γ，角度γ的方向與角度β相同并等于所述角度β(但可與其不同)，此最后線網(wǎng)層是所謂的保護(hù)線網(wǎng)層，而所謂的彈性纜索是具有至少為4％的相對(duì)斷裂伸度的纜索。
第一工作線網(wǎng)層32的軸向?qū)挾萀32約等于胎體加強(qiáng)件1的中央截面的最大軸向?qū)挾萐o的0.50倍，即160mm，對(duì)現(xiàn)有形狀的輪胎來(lái)說(shuō)，它大大小于胎面寬度，在所討論的情況下胎面寬度等于235mm。第二工作線網(wǎng)層34的軸向?qū)挾萀34略小寬度L32’即155mm。附加線網(wǎng)層33的軸向?qū)挾萀33大體等于190mm，它約為0.6So。事實(shí)上，附加線網(wǎng)層33的寬度L33要比最寬的工作線網(wǎng)層的寬度L32(L34)大很多。稱作保護(hù)線網(wǎng)層的最終胎冠線網(wǎng)層35的寬度L35只比工作胎冠線網(wǎng)層的寬度L34略大一些，即165mm。
上述輪胎與以上參考申請(qǐng)中描述的輪胎通過(guò)所謂的“漂移”行進(jìn)、施加在充氣至它們推薦壓力的輪胎上的負(fù)載和橫向力進(jìn)行比較。與具有相同胎冠加強(qiáng)件結(jié)構(gòu)、但以間斷的鋼制金屬纜索作為附加線網(wǎng)層加強(qiáng)元件的輪胎相比，耐久性的增量大體為40％(按運(yùn)動(dòng)的公里測(cè)量)。采用相同方法，與在附加線網(wǎng)層中采用連續(xù)的彈性鋼質(zhì)纜索的輪胎相比，耐久性的增量是20％。與具有相同胎冠加強(qiáng)件結(jié)構(gòu)、但沒(méi)有附加線網(wǎng)層的輪胎相比，耐久性的增量為80％。
權(quán)利要求
1.一種具有徑向胎體加強(qiáng)件(1)的輪胎，該輪胎具有胎冠加強(qiáng)件(3)，胎冠加強(qiáng)件(3)包括至少兩個(gè)工作胎冠線網(wǎng)層(32、34)，它們由不可伸展的金屬加強(qiáng)元件構(gòu)成，元件從一個(gè)線網(wǎng)層向另一個(gè)線網(wǎng)層交叉，與圓周方向形成在10°與45°之間的角度，其特征在于，在沒(méi)有由與圓周方向形成大于45°角度的不可伸展的加強(qiáng)元件構(gòu)成的任何線網(wǎng)層的情況下，在工作線網(wǎng)層(32、34)的徑向之間設(shè)置了一個(gè)由波浪形加強(qiáng)元件構(gòu)成的附加的軸向連續(xù)的線網(wǎng)層(33)，所述線網(wǎng)層具有的軸向?qū)挾萀33至少等于胎體加強(qiáng)件(1)的最大軸向?qū)挾萐o的50％，纜索的波浪相互平行、同相并且平行于圓周方向定向，附加線網(wǎng)層(33)的單位長(zhǎng)度的剛性與胎冠加強(qiáng)件的其它線網(wǎng)層(32、34、35)的單位長(zhǎng)度的剛性的總和的比例最大為0.10。
2.如權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于，在附加線網(wǎng)層(33)的平面中呈波浪形的加強(qiáng)元件是鋼制的金屬纜索。
3.如權(quán)利要求1或2的輪胎，其特征在于，附加線網(wǎng)層(33)的加強(qiáng)元件的波浪的波幅a與波長(zhǎng)λ之比在0.04與0.15之間。
4.如權(quán)利要求1至3中任一的輪胎，其特征在于，附加線網(wǎng)層(33)的加強(qiáng)元件的直徑最好大于徑向位于所述附加線網(wǎng)層(33)任一側(cè)的工作線網(wǎng)層(32、34)的加強(qiáng)元件的直徑。
5.如權(quán)利要求1至4中任一的輪胎，其特征在于，附加線網(wǎng)層(33)具有的軸向?qū)挾萀33至少等于最寬的工作胎冠線網(wǎng)層(32、34)的軸向?qū)挾鹊?.05倍。
6.如權(quán)利要求1至5中任一的輪胎，其特征在于，第一工作胎冠線網(wǎng)層(32)的子午線曲率1/r大體等于下層的胎體加強(qiáng)件(1)的子午線曲率1/r1，從而使第一工作胎冠線網(wǎng)層(32)平行所述胎體加強(qiáng)件(1)布置，成型構(gòu)件(4)設(shè)置在工作線網(wǎng)層(32)與附加線網(wǎng)層(33)的邊緣之間，附加線網(wǎng)層的曲率大體為零。
7.如權(quán)利要求1至6中任一的輪胎，其特征在于，胎冠加強(qiáng)件(3)還包括一個(gè)被稱作保護(hù)線網(wǎng)層的軸向連續(xù)的線網(wǎng)層(35)，它徑向地位于最終工作線網(wǎng)層(34)之上，由直線彈性金屬纜索構(gòu)成，其軸向?qū)挾萀35至少等于徑向最外的工作線網(wǎng)層的軸向?qū)挾萀34。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有徑向胎體加強(qiáng)件(1)的輪胎,該輪胎具有胎冠加強(qiáng)件(3),胎冠加強(qiáng)件(3)包括至少兩個(gè)工作胎冠線網(wǎng)層(32、34),它們由不可伸展的纜索構(gòu)成,纜索從一個(gè)線網(wǎng)層向另一線網(wǎng)層交叉并與圓周方向構(gòu)成10°與45°之間的角度。本發(fā)明特征在于,在沒(méi)有由與圓周方向形成大于45°角度的不可伸展的加強(qiáng)元件構(gòu)成的任何線網(wǎng)層的情況下,在工作線網(wǎng)層(32、34)的徑向之間設(shè)置了一個(gè)由平行于圓周方向而定向的波浪形加強(qiáng)元件構(gòu)成的附加線網(wǎng)層(33)。
文檔編號(hào)B60C9/20GK1269754SQ98809012
公開(kāi)日2000年10月11日 申請(qǐng)日期1998年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月1日
發(fā)明者安德烈·科隆 申請(qǐng)人:米什蘭集團(tuán)總公司