專利名稱：具有包括至少一個圓周增強元件層的胎冠增強件的重型車輛輪胎的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強件的輪胎，特別涉及打算安裝在承載有較重載荷的車輛(例如貨車、拖拉機、拖車或公共汽車)上的輪胎。
背景技術(shù)：
目前，也是最通常地，輪胎的增強結(jié)構(gòu)或者增強件，尤其是重型車輛類型的車輛的輪胎的增強結(jié)構(gòu)或者增強件，由疊加的一個或多個簾布層構(gòu)成，這些簾布層傳統(tǒng)上被稱為 “胎體簾布層”、“胎冠簾布層”等。增強件的這種命名方式源于其制造方法，其制造方法涉及制造一系列簾布層形式的半成品，這些半成品具有通常為縱向的絲線狀增強元件，然后將這些簾布層組裝或疊加起來以便構(gòu)建輪胎原坯。生產(chǎn)出來的簾布層是展平的狀態(tài)，而且尺寸很大，隨后切割至指定產(chǎn)品的尺寸。起初，簾布層仍然裝配成基本展平的狀態(tài)。然后，這樣制成的輪胎原坯通過成型獲得輪胎普遍具有的超環(huán)面外形。然后把稱為“最終”產(chǎn)品的半成品應用在輪胎原坯上，得到準備用于固化的產(chǎn)品。諸如這樣的“傳統(tǒng)”類型的方法，特別是在制造輪胎原胚的階段，涉及了使用錨固元件(通常是胎圈金屬絲)把胎體增強件錨固或固定在輪胎的胎圈區(qū)域中。因此，在此類方法當中，構(gòu)成胎體增強件的所有簾布層(或只是一部分簾布層)的局部在輪胎胎圈中的胎圈金屬絲周圍進行折回。這樣，將胎體增強件錨固在胎圈中。雖然有各種不同的如何制造和組裝簾布層的方法，但這種傳統(tǒng)類型方法在工業(yè)中的普遍采用已然引導了本領域的一般技術(shù)人員圍繞這一方法而使用詞匯；因此被普遍使用的術(shù)語尤其包括術(shù)語“簾布層”、“胎體”、“胎圈金屬絲”、“成型”等，“成型”表示從展平外形到超環(huán)面外形的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)在，嚴格地來說，有些輪胎不含有符合前面定義的“簾布層”或“胎圈金屬絲”。例如，文獻EP 0 582 196描述了不使用簾布層形式的半成品而制造的輪胎。例如，各種不同增強結(jié)構(gòu)的增強元件被直接用于橡膠混合物的相鄰層，然后全部以連續(xù)層的方式應用于超環(huán)面狀的胎芯，該胎芯的形狀直接產(chǎn)生了與制造工藝中的輪胎的最終外形相類似的外形。 因此，在這種情況下，就不再存在任何“半成品”、或任何“簾布層”或“胎圈金屬絲”。諸如橡膠混合物和絲線或細絲形式的增強元件的基礎產(chǎn)品直接應用于胎芯。由于該胎芯呈超環(huán)面狀的外形，因此就不再需要成型輪胎原胚以使其從展平外形變成超環(huán)面狀外形了。而且，該文件中描述的輪胎也沒有在胎圈金屬絲周圍對胎體簾布層進行“傳統(tǒng)”的回繞。取代這種錨固方式的是，使圓周絲線位于相鄰所述胎側(cè)增強結(jié)構(gòu)的位置，全部嵌于錨固或粘合的橡膠混合物中。還有一些利用半成品在超環(huán)面狀胎芯上裝配的方法，這些半成品尤其適用于快速、有效和簡便地在中心胎芯上的鋪設。最后，也可以利用包含兩種用于實現(xiàn)特定構(gòu)造部分 (如簾布層、胎圈金屬絲等)的特定半成品，同時其它的則通過直接應用混合物和/或增強元件來實現(xiàn)。
在本文中，為了考慮在產(chǎn)品制造和產(chǎn)品設計領域中的最近的技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)術(shù)語例如“簾布層”、“胎圈金屬絲”等有利地被中性術(shù)語或獨立于所采用的方法的類型的術(shù)語代替。因此，術(shù)語“胎體型增強件”或“胎側(cè)增強件”可以有效地用于指代傳統(tǒng)方法中的胎體簾布層的增強元件，以及根據(jù)不涉及半成品的方法生產(chǎn)的輪胎的相應的增強元件(通常應用于胎側(cè))。就術(shù)語“錨固區(qū)域”而言，其可以容易地表示在傳統(tǒng)方法中圍繞胎圈金屬絲的胎體簾布層的“傳統(tǒng)”回繞，正像它能夠表示由底部區(qū)域的圓周增強元件、橡膠混合物以及相鄰的胎側(cè)增強部分所構(gòu)成的組件那樣，所述組件使用了包括向超環(huán)面狀的胎芯上應用元件的方法來進行制造。通常，在重型車輛輪胎類型的輪胎中，胎體增強件錨固在胎圈區(qū)域的每一側(cè)，并且被由至少兩個層形成的胎冠增強件徑向覆蓋，該至少兩個層相重疊并由多個絲線或簾線構(gòu)成，所述絲線或簾線在每一層中平行并且在層與層之間交叉，從而與圓周方向成介于10° 和45°之間的角度。形成工作增強件的所述工作層甚至可以被至少一個由增強元件構(gòu)成的稱為保護層的層進行覆蓋，該增強元件有利地為金屬并且是可延展的增強元件，這些增強元件被稱為彈性增強元件。它還可以包括具有低延展性的金屬簾線或絲線層，其與圓周方向構(gòu)成的角度包含在45°和90°之間，該稱為加固簾布層的簾布層徑向位于胎體增強件和被稱為第一工作胎冠簾布層之間，該第一工作胎冠簾布層由角度絕對值至多等于45°的平行簾線或者絲線形成。該加固簾布層與至少所述工作簾布層構(gòu)成了三角增強件，該三角增強件在承受不同應力的情況下幾乎未產(chǎn)生變形，該加固簾布層的本質(zhì)作用是抵抗所有增強元件在輪胎的胎冠區(qū)域中所遭受的橫向壓縮力。對于重型車輛輪胎的情況，通常表現(xiàn)出單一保護層，并且其保護元件大多數(shù)以與徑向最外側(cè)并因而徑向相鄰的工作層的增強元件相同的方向和絕對值相同的角度定向。對于打算行駛在稍微崎嶇不平路面上的工程作業(yè)車輛輪胎，有利地呈現(xiàn)出兩個保護層，增強元件在層與層之間交叉，并且位于徑向內(nèi)側(cè)的保護層的增強元件與徑向外側(cè)且相鄰于所述徑向內(nèi)側(cè)保護層的工作層的不可延展的增強元件交叉。當簾線受到等于斷裂強度10%的拉伸力的作用，其相對伸長至多等于0.2%時， 所述簾線被稱為是不可延展的。當簾線受到等于斷裂強度的拉伸力的作用，其相對伸長至少等于3%且最大切線模量小于150GPa時，所述簾線被稱為是彈性的。圓周增強元件是與圓周方向所形成包含在關于0°的+2. 5°和-2. 5°之間范圍內(nèi)的角度的增強元件。輪胎的圓周方向，或者縱向方向，是對應于輪胎的周緣并被輪胎滾動的方向所定義的方向。輪胎的橫向或軸向方向平行于輪胎的轉(zhuǎn)動軸線。徑向方向是與輪胎的轉(zhuǎn)動軸線交叉并垂直于輪胎的轉(zhuǎn)動軸線的方向。輪胎的轉(zhuǎn)動軸線是在正常使用中輪胎回轉(zhuǎn)所圍繞的軸線。徑向面或子午面是包含輪胎的轉(zhuǎn)動軸線的平面。圓周中面或赤道面是垂直于輪胎的轉(zhuǎn)動軸線并且將輪胎分為兩半的平面。橡膠混合物的“彈性模量”的意思是10%變形和室溫下的正割拉伸模量。 就橡膠混合物而言，模量測量是在根據(jù)AFN0R-NFT-46002 (1988年9月)的拉力下進行的額定正割模量(或者表觀應力，單位MPa)是在10%的伸長(根據(jù) AFN0R-NFT-40101 (1979年12月)的標準溫度和測濕法條件)下在第二伸長(即在調(diào)節(jié)循環(huán)之后)中測量的。就金屬絲線或簾線而言，斷裂下的載荷(以N為單位的最大載荷)、斷裂下的強度 (以MI^為單位)以及斷裂下的伸長(以％表示的總伸長)的測量都是在根據(jù)ISO 6892， 1984的拉力下進行的。由于全世界公路網(wǎng)絡的改善和高速公路網(wǎng)絡的增長，目前被稱為“公路”輪胎的某些輪胎將要以高速并且在不斷增長的長距離上行駛。雖然這種輪胎行駛所需的所有條件毫無疑問地都會使得其行駛的公里數(shù)增加，因為輪胎磨損降低了，但是代價是輪胎耐久性，尤其是胎冠增強件耐久性。問題在于，在胎冠增強件中存在應力，更具體地講在胎冠層之間存在剪切應力，同時伴隨著軸向最短的胎冠層的端部處的工作溫度有顯著的升高，從而導致所述端部處的橡膠中出現(xiàn)裂縫以及裂縫的擴散。同樣的問題存在于兩層增強元件的邊緣的情況，所述另一層并不一定徑向相鄰于第一層。為了改善所研究的輪胎類型的胎冠增強件的耐久性，已經(jīng)提出了涉及層和/或設置在簾布層端部(尤其是軸向最短的簾布層的端部)之間和/或周圍的橡膠混合物的輪廓件的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的解決方案。為了增加位于胎冠增強件邊緣附近的橡膠混合物的抗損壞性，法國專利FR 1 389 428推薦了結(jié)合具有低滯后效應的胎面而使用橡膠輪廓件，該橡膠輪廓件覆蓋了胎冠增強件的至少側(cè)面和邊緣的并且由具有低滯后效應的橡膠混合物形成。為了避免多個胎冠增強件簾布層之間的分離，法國專利FR 2 222 232教導了在橡膠墊中對增強件的端部進行涂覆，其Siore A硬度與覆蓋所述增強件的胎面的硬度不同， 并且大于設置在胎冠增強件簾布層邊緣與胎體增強件之間的橡膠混合物的輪廓件的Siore A硬度。法國申請FR 2 728 510提出一方面在胎體增強件與徑向最靠近轉(zhuǎn)動軸線的胎冠增強件工作簾布層之間設置軸向連續(xù)的簾布層，該軸向連續(xù)的簾布層由與圓周方向形成至少60°角的不可延展的金屬簾線構(gòu)成，并且其軸向?qū)挾戎辽俚扔谧疃痰墓ぷ魈ス诤煵紝拥妮S向?qū)挾?，另一方面在兩個工作胎冠簾布層之間設置由基本與圓周方向平行定向的金屬元件形成的附加簾布層。在特別苛刻條件下的這樣構(gòu)造的輪胎的加長的行駛在這些輪胎的耐久性方面已經(jīng)展現(xiàn)出明顯的限制。為了補救這樣的不利之處并改善這些輪胎的胎冠增強件的耐久性，已經(jīng)提出與角度工作胎冠層關聯(lián)基本上平行于圓周方向的增強元件的至少一個附加層。法國申請WO 99/24269提出，特別在赤道面的每一側(cè)并在大致平行于圓周方向的增強元件的附加簾布層的緊挨著的軸向連續(xù)段當中，兩個工作胎冠簾布層在特定的軸向距離范圍上聯(lián)接(該兩個工作胎冠簾布層由在簾布層之間交叉的增強元件形成)，然后通過橡膠混合物的輪廓件至少在所述兩個工作簾布層的公共寬度的剩余部分上使它們分離。圓周增強元件層通常由至少一根金屬簾線組成，所述金屬簾線被纏繞以形成相對于圓周方向布置為小于8°的角度的螺線(spiral)。在被布置之前，最初制造的簾線覆蓋有橡膠混合物。在輪胎被固化時，該橡膠混合物然后在壓力和溫度的作用下滲透簾線。用橡膠混合物涂覆簾線可以在制造纜線和將其布置為以卷軸形式來進行存儲之間的中間階段進行。制造的選擇性形式是，在布置所述簾線的同時，或者更準確地說正好在布置所述簾線之前用橡膠混合物涂覆簾線。對于在高速公路上加長行駛的過程中的耐久性和磨損，所獲得的結(jié)果通常是令人滿意的。然而，出現(xiàn)的問題是，在特定的行駛條件下，某些輪胎在它們胎面的一個部分上呈現(xiàn)出更加顯著的磨損，特別是在中心處。這種現(xiàn)象隨著胎面寬度的增大而變得更加顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于“重型車輛”的輪胎，該輪胎的耐久性和耐磨性能無論其使用條件都在道路使用中得到了維持。根據(jù)本發(fā)明，該目標通過一種具有徑向胎體增強件的輪胎而得以實現(xiàn)，其包括由不可延展的增強元件的至少兩個工作胎冠層構(gòu)成的胎冠增強件，所述不可延展的增強元件在層與層之間交叉，并與圓周方向形成了介于10°和45°之間的角度，其本身被胎面徑向覆蓋，所述胎面通過兩個胎側(cè)連接至兩個胎圈，所述胎冠增強件包括至少一個圓周增強元件層，該圓周增強元件層的圓周增強元件在軸向上以可變節(jié)距進行分布，所述圓周增強元件層由至少五個部分構(gòu)成，它們是中心部分、兩個中間部分和兩個軸向外側(cè)部分，所述中心部分內(nèi)的節(jié)距處于所述軸向外側(cè)部分的節(jié)距的1倍到1.5倍的范圍內(nèi)，并且所述中間部分的節(jié)距處于所述軸向外側(cè)部分的節(jié)距的1. 6倍和2倍的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的含義當中，圓周增強元件層的部分當中的節(jié)距是兩個連續(xù)的增強元件之間的距離。它是在所述增強元件的縱向軸線之間在垂直于至少其中一個所述縱向軸線的方向上進行測量的。因此，其是在大致軸向的方向上測量的。根據(jù)本發(fā)明的這樣限定的輪胎具有在可變節(jié)距下分布的圓周增強元件層，其導致了具有在軸向方向上變化的圓周方向上的剛度(或圓周剛度)的層。根據(jù)本發(fā)明，圓周增強元件層在圓周方向上具有剛度，該剛度在所述層的軸向端部大于在其中心的剛度。此外， 所述圓周增強元件層的圓周剛度從一個軸向端部到中間區(qū)域減小，接著從中間區(qū)域到所述層的中心部分再次增大。因此，根據(jù)本發(fā)明的輪胎有利地具有圓周增強元件層，該圓周增強元件層具有圓周剛度，在輪胎的胎冠處的該圓周剛度小于在所述圓周增強元件層的端部處的圓周剛度。圓周增強元件層的中心部分的剛度保持為足以給輪胎在該中心部分提供足夠的包裹(belting)，從而輪胎能夠經(jīng)受特別是在充氣或者在高速下行駛期間遭受的應力，并且能夠限制胎冠增強件的圓周向膨脹。有利地，根據(jù)本發(fā)明，中心部分內(nèi)的節(jié)距大于軸向外側(cè)部分的節(jié)距的1. 1倍。試驗已經(jīng)證明，根據(jù)本發(fā)明的這樣限定的輪胎保持了令人滿意的耐久度性能，而且不管其使用條件如何，還展現(xiàn)了在胎面寬度范圍上的平均的耐磨性。此外，顯而易見的是，當所述輪胎例如必須在非鋪設浙青的路面上行駛的時候，根據(jù)本發(fā)明的這樣限定的輪胎具有比已知輪胎改進的抗侵襲性能。事實上，發(fā)明人已經(jīng)能夠證明，發(fā)生在并未鋪設浙青的路面上的侵襲實質(zhì)上影響了輪胎胎面的中心部分，該中心部分好像總是最容易暴露的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的這樣限定的輪胎導致了輪胎的軸向中心部分的徑向方向上的軟化， 這特別是因為輪胎胎面的中心區(qū)域內(nèi)圓周增強元件層的低剛度所導致的。這種軟化按照所獲得的結(jié)果的角度而言，導致了胎面從障礙物中吸收了侵襲，所述障礙物例如為車輛正在行駛的路面上所存在的石頭。與包括有圓周增強元件層(其中圓周增強元件在所述層的整個軸向?qū)挾壬弦院愣ü?jié)距進行分布)的輪胎相比，根據(jù)本發(fā)明的輪胎的其它優(yōu)點首先是它的重量，其次是它的制造成本。由于根據(jù)本發(fā)明的輪胎結(jié)構(gòu)與包括有在恒定節(jié)距下分布的圓周增強元件的層的常規(guī)輪胎相比，根據(jù)本發(fā)明的輪胎重量小于傳統(tǒng)輪胎的重量。具體而言，包括有在恒定節(jié)距下分布的圓周增強元件的層的傳統(tǒng)輪胎的增強元件之間的間距或者節(jié)距是基于需要滿足各種輪胎市場的接受標準的最小節(jié)距來進行定義的。因此，根據(jù)本發(fā)明的輪胎由于需要制造圓周增強元件層的材料數(shù)量減少而受益。類似地，制造根據(jù)本發(fā)明的輪胎的材料成本小于包括有在恒定節(jié)距下分布的圓周增強元件的層的輪胎的材料成本，這是因為所需要制造圓周增強元件層的材料量更少。此外，由于相同的原因，與制造在恒定節(jié)距下分布的圓周增強元件的層所花費的時間相比較， 制造根據(jù)本發(fā)明的輪胎的圓周增強元件層所花費的時間更少。根據(jù)本發(fā)明的實施例的有利的可選形式，圓周增強元件層具有的軸向?qū)挾却笥?0. 5XS。S是輪胎安裝在服役輪輞并充氣至推薦壓力時，輪胎的最大軸向?qū)挾取Ｔ鰪娫拥妮S向?qū)挾仁窃谳喬サ臋M截面上進行測量的，因此輪胎處于非充氣狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，圓周增強元件層的中心部分的軸向?qū)挾忍幱趫A周增強元件層的軸向?qū)挾鹊?0%和40%之間的范圍內(nèi)。發(fā)明人考慮到，在該區(qū)域當中，圓周增強元件的密度根據(jù)本發(fā)明來進行限定，特別是該密度并非比較低，從而在該中心部分中為輪胎提供令人滿意的包裹，其目的是特別是在充氣期間或者在高速行駛時能夠經(jīng)受壓力。還是根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，圓周增強元件層的每個軸向外側(cè)部分的軸向?qū)挾忍幱谠搱A周增強元件層的軸向?qū)挾鹊暮?5%之間的范圍內(nèi)。發(fā)明人已經(jīng)能夠證明，在這樣限定的中間區(qū)域當中，圓周增強元件的密度能夠像本發(fā)明限定的那樣得到減小，而并未有害地影響輪胎性能。同樣優(yōu)選地，圓周增強元件層的每個中間部分的軸向?qū)挾忍幱谠搱A周增強元件層的軸向?qū)挾鹊?5%和30%之間的范圍內(nèi)。有利地，本發(fā)明使得圓周增強元件層的節(jié)距長度分布關于輪胎赤道面而對稱。還是有利地，圓周增強元件層位于輪胎胎冠的中心。因此，該區(qū)域的分布關于輪胎的赤道面對稱。因此，圓周增強元件的分布也關于輪胎的赤道面而在軸向方向上對稱。本發(fā)明還有利地使得，組成胎冠結(jié)構(gòu)的至少一層徑向地處于軸向最外側(cè)的“肋條” 或主要縱向定向的花紋下方。這個實施例如前面所述的那樣，改善了所述花紋的剛度。同樣有利地，圓周增強元件層徑向地處于軸向最外側(cè)的“肋條”或主要縱向定向的花紋的下方。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，至少兩個工作胎冠層具有不同的軸向?qū)挾?，軸向最寬的工作胎冠層的軸向?qū)挾扰c軸向最窄的工作胎冠層的軸向?qū)挾戎g的差值包含在10和 30mm之間。
還是優(yōu)選地，所述軸向最寬的工作胎冠層徑向位于其它的工作胎冠層的內(nèi)側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，圓周增強元件層徑向定位在兩個工作胎冠層之間。還是有利地，根據(jù)本發(fā)明，徑向相鄰于所述圓周增強元件層的多個工作胎冠層的軸向?qū)挾却笥谒鰣A周增強元件層的軸向?qū)挾?，并且?yōu)選地，在赤道面的每一側(cè)上并且在與所述圓周增強元件層的緊挨著的軸向連續(xù)段當中，與所述圓周增強元件層相鄰的所述多個工作胎冠層在軸向?qū)挾壬下?lián)接，從而在之后通過橡膠混合物的輪廓件而至少在所述兩個工作層的公共的剩余寬度上進行分離。在本發(fā)明的含義當中，聯(lián)接層是各自的增強元件徑向上最多分隔1.5mm的層，橡膠的所述厚度是在所述增強元件的各自的上母線和下母線之間徑向測量的。與圓周增強元件層相鄰的多個工作胎冠層之間的這種聯(lián)接的存在使得作用在位置最接近聯(lián)接處的軸向最外側(cè)圓周元件上的拉伸應力能夠減小。按照最窄工作簾布層的端部來進行測量的話，交互工作簾布層的脫離聯(lián)接輪廓件的厚度將會至少等于二毫米，并且優(yōu)選地大于2. 5mm。根據(jù)本發(fā)明的有利實施例，至少一個圓周增強元件層的增強元件是金屬增強元件，在0. 7 %的伸長條件下，其具有包含在10和120GI^之間的正割模量，并具有小于 150GPa的最大正切模量。根據(jù)優(yōu)選實施例，在0. 7%的伸長條件下，增強元件的正割模量小于IOOGPa并大于20GPa，優(yōu)選地包含在30和90GPa之間，更優(yōu)選地仍然小于80GPa。仍然優(yōu)選地，增強元件的最大正切模量小于130GPa，優(yōu)選地小于120GPa。在拉伸應力曲線上測量上述模量，該曲線是參照增強元件的金屬橫截面承受 20MPa的預載荷來確定的伸長的函數(shù)，該拉伸應力對應于參照增強元件的金屬橫截面的測得的張力。可以在拉伸應力曲線上測量相同增強元件的模量，該曲線是參照增強元件的整個橫截面承受IOMPa的預載荷來確定的伸長的函數(shù)，該拉伸應力對應于參照增強元件的整個橫截面測得的張力。增強元件的整個橫截面是由金屬和由橡膠構(gòu)成的復合元件的橫截面， 橡膠特別地在輪胎固化階段滲透了增強元件。根據(jù)相對于增強元件的整個橫截面的這種組分，至少一個圓周增強元件層的軸向外側(cè)部分和中心部分的增強元件是金屬增強元件，在0. 7%的伸長條件下，該金屬增強元件具有包含在5和60GPa之間的正割模量，并且其最大正切模量小于75GPa。根據(jù)優(yōu)選實施例，增強元件在0. 7%的伸長條件下的正割模量小于50GPa，并大于 IOGPa,優(yōu)選地包含在15和45GPa之間，更優(yōu)選地小于40GPa。還是優(yōu)選地，增強元件的最大正切模量小于65GPa，仍然更優(yōu)選地小于60GPa。根據(jù)優(yōu)選實施例，至少一個圓周增強元件層的增強元件是金屬增強元件，該金屬增強元件所具有的拉伸應力曲線是相對伸長的函數(shù)，其對于較小的拉伸具有較緩的梯度， 而對于較大的拉伸則具有基本恒定的較陡的梯度。附加簾布層的這種增強元件通常被稱為 “雙模量”元件。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述基本恒定的較陡的梯度出現(xiàn)于在包含于0. 和 0.5%之間的相對伸長之上。在取自輪胎的增強元件上測量增強元件的上述的各種特性。
更特別地適于制造根據(jù)本發(fā)明的至少一個圓周增強元件層的增強元件是例如公式21. 23所示的組件，公式21. 23的結(jié)構(gòu)為3X (0. 26+6X0. 23)4. 4/6. 6SS ；這種成股的簾線由21條基本絲線形成，該基本絲線的公式為3X (1+6)，其中三個捻合在一起的股，每一股均由7條絲線形成，形成中央芯的一條絲線的直徑等于沈/lOOmm，6條纏繞絲線的直徑等于23/100mm。諸如這樣的絲線在0. 7%的伸長條件下具有45GPa的正割模量以及98GPa的最大正切模量，所述兩個模量都在拉伸應力曲線上測得，該曲線是參照增強元件的金屬橫截面承受20MPa的預載荷所確定的伸長的函數(shù)，該拉伸應力對應于參照增強元件的金屬橫截面測得的張力。在作為參照增強元件的整個橫截面由IOMI^a的預載荷所確定的伸長的函數(shù)的拉伸應力曲線上，該拉伸應力對應于參照增強元件的整個橫截面的測得的張力，公式 21. 23的簾線在0. 7%下具有23GPa的正割模量和49GPa的最大正切模量。同樣的，增強元件的另一實例是公式21. 中的組件，公式21. 的結(jié)構(gòu)為 3 X (0. 32+6X0. 28)6. 2/9. 3SS。此簾線在0. 7%下具有56GPa的正割模量以及102GPa的最大正切模量，所述兩個模量都在拉伸應力曲線上測得，該曲線是參照增強元件的金屬橫截面承受20MPa的預載荷所確定的伸長的函數(shù)，該拉伸應力對應于參照增強元件的金屬橫截面測得的張力。在作為參照增強元件的整個橫截面承受IOMPa的預載荷所確定的伸長的函數(shù)的拉伸應力曲線上，該拉伸應力對應于參照增強元件的整個橫截面測得的張力，公式 21. 28的簾線在0. 7%下具有27GPa的正割模量和49GPa的最大正切模量。甚至在傳統(tǒng)制造方法中的成型和固化步驟之后，這種增強元件在至少一個圓周增強元件層中的使用特別可以保持令人滿意的層剛度。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，圓周增強元件可以由不可延展的金屬元件構(gòu)成，該金屬元件被切割成使得形成多個部分，所述多個部分的長度遠小于最短層的周長，但是優(yōu)選地大于所述周長的0. 1倍，多個部分之間的切口互相軸向偏移。還是優(yōu)選地，附加層的每單位寬度的張力彈性模量優(yōu)選地小于在相同條件下測量的最具延展性的工作胎冠層的張力彈性模量。這樣的實施例可以以簡單的方式賦予圓周增強元件層可以簡便調(diào)節(jié)的模量(通過選擇同一行的部分之間的間距)，但在所有情況下，該模量都低于由相同但連續(xù)的金屬元件構(gòu)成的層的模量，附加層的模量在取自輪胎的切割元件的硫化層上進行測量。根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，圓周增強元件層的增強元件是波形金屬增強元件，波的幅值和波長的比值a/ λ最多等于0. 09，附加層的每單位寬度的張力彈性模量優(yōu)選地小于在相同條件下測量的最具延展性的工作胎冠層的張力彈性模量。金屬元件優(yōu)選是鋼簾線。為了減小作用在軸向最外側(cè)的圓周元件上的拉伸應力，本發(fā)明還有利地使得，工作胎冠層的增強元件與圓周方向形成的角度小于30°并且優(yōu)選地小于25°。根據(jù)本發(fā)明的實施例的另一有利的可選形式，工作胎冠層包括增強元件，該增強元件從一個簾布層到另一簾布層交叉且與圓周方向形成根據(jù)軸向方向而變化的角度，所述角度相對于在圓周中平面處測得的所述元件的角度來說，在增強元件層的軸向外邊緣上更大一些。本發(fā)明的這種實施例使得增大特定區(qū)域中的圓周剛度成為可能，而另一方面減小其它區(qū)域中的圓周剛度，從而顯著減小胎體增強件的壓縮。本發(fā)明的優(yōu)選實施例還包括，胎冠增強件在外側(cè)由所謂的彈性增強元件的至少一個附加簾布層徑向地得到補充，該附加簾布層稱為保護簾布層，所述彈性增強元件相對于圓周方向以10°到45°之間的角度定向，與由徑向與其相鄰的工作簾布層的不可延展元件形成的角度為相同的方向。保護層的軸向?qū)挾瓤梢员茸钫墓ぷ鲗拥妮S向?qū)挾刃?。所述保護層還可以具有比最窄的工作層的軸向?qū)挾却蟮妮S向?qū)挾?，從而所述保護層覆蓋最窄的工作層的邊緣，當徑向最上層是最窄時，從而其在附加增加件的軸向連續(xù)段中與最寬工作胎冠層在軸向?qū)挾确秶下?lián)接，然后通過至少2mm厚的輪廓件而軸向地在外側(cè)從所述最寬工作層分離。在上述情況中，由彈性增強元件形成的保護層一方面可能通過輪廓件與所述最窄的工作層的邊緣分離，所述輪廓件的厚度稍微比分離兩個工作層的邊緣的輪廓件的厚度小，在另一方面，可以具有比最寬的胎冠層的軸向?qū)挾刃』虼蟮妮S向?qū)挾取８鶕?jù)本發(fā)明的上述實施例中的任一個，徑向地在胎體增強件和最接近所述胎體增強件的徑向內(nèi)工作層之間的內(nèi)側(cè)上，胎冠增強件可以由不可延展的金屬增強元件的支撐層得到補充，所述不可延展的金屬增強元件由鋼制成，且在與由徑向最接近的胎體增強件層的增強元件形成的角度相同的方向上與圓周方向形成大于60°的角度。


參考圖1和圖2，從對本發(fā)明的一些例示性實施例的描述，本發(fā)明的其它細節(jié)和有利特征將得以顯現(xiàn)，其中-圖1根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的輪胎的子午面視圖；-圖2根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的輪胎的子午面視圖。為了簡化理解，附圖沒有按比例繪制。附圖只顯示了輪胎的一半視圖，該視圖相對于表示輪胎圓周中面或者赤道面的軸線XX’而對稱延伸。
具體實施例方式在圖1中，尺寸為315/70R 22. 5的輪胎1具有0. 70的縱橫比H/S，H是在其安裝輪緣上的輪胎1的高度，S是最大軸向?qū)挾?。所述輪?包括錨固在兩個胎圈(在圖中未顯示)中的徑向胎體增強件2。胎體增強件由單層金屬簾線構(gòu)成。該胎體增強件2被胎冠增強件4包裹，徑向地從內(nèi)側(cè)向外由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成-由非包裹的不可延展的11.35金屬簾線形成的第一工作層41，所述簾線在簾布層的整個寬度上連續(xù)，并以18°角定向，-由“雙模量”類型的鋼21X^金屬簾線形成的圓周增強元件層42，其由五個部分構(gòu)成，它們是中心部分421、兩個軸向外側(cè)部分423和兩個中間部分422，-由非包裹的不可延展的11.35金屬簾線形成的第二工作層43，所述簾線在簾布層的整個寬度上連續(xù)，并以18°角定向，并且與層41的金屬簾線交叉，-由6X35彈性金屬簾線形成的保護層44。胎冠增強件本身被胎面6覆蓋。輪胎的最大軸向?qū)挾萐等于319mm。第一工作層41的軸向?qū)挾萀41等于沈0讓。第二工作層43的軸向?qū)挾萀43等于M5mm。圓周增強元件層42的軸向?qū)挾萀42等于198mm。
中心部分421的軸向?qū)挾萀421等于33mm。在該中心部分421中，多個圓周增強元件之間的節(jié)距等于2. 8mm。軸向?qū)挾萀421的兩倍與軸向?qū)挾萀42的比值接近33 %，因此，處于30%和40%之間的范圍內(nèi)。每個軸向外側(cè)部分423的軸向?qū)挾萀423等于24mm。在這些軸向外側(cè)部分423當中， 多個圓周增強元件之間的節(jié)距等于1. 9mm。軸向?qū)挾萀423與軸向?qū)挾萀42的比值接近12%， 因此處于7%和15%之間的范圍內(nèi)。每個中間部分422的軸向?qū)挾萀m等于42mm。在這些中間部分422當中，多個圓周增強元件之間的節(jié)距等于3. 3mm。軸向?qū)挾菼^2與軸向?qū)挾萀42的比值接近21%，因此處于15%和30%之間的范圍內(nèi)。中心部分內(nèi)的節(jié)距與軸向外側(cè)部分的節(jié)距的比值等于1.47，因此處于1和1.5之間的范圍內(nèi)。中間部分內(nèi)的節(jié)距與軸向外側(cè)部分的節(jié)距的比值等于1. 74，因此處于1. 6和2之間的范圍內(nèi)。稱為保護層的最終的胎冠簾布層44的寬度L44等于180mm。在圖2中，輪胎1與圖1中所示的輪胎的不同之處在于，在赤道面的每一側(cè)面上并且軸向地在圓周增強元件層42的連續(xù)段中，兩個工作層41和43在軸向?qū)挾?上聯(lián)接。兩個工作層41、43在該兩個工作層的剩余的公共寬度上通過橡膠輪廓件(圖中未示)而分隔，所述輪廓件的厚度從聯(lián)接區(qū)域的軸向端部朝向最窄工作層的端部而增加。有利地，所述輪廓件在徑向足夠?qū)捯愿采w最寬工作層41的端部，在這種情況下，最寬工作層41是徑向最接近胎體增強件的工作層。對根據(jù)圖1所示的根據(jù)本發(fā)明制造的輪胎進行了測試，并且與相同的但使用傳統(tǒng)配置生產(chǎn)的參考輪胎進行了比較。該參考輪胎包括圓周增強元件層，該參考輪胎的圓周增強元件層與按照本發(fā)明所制造的輪胎的圓周增強元件層具有相同的寬度，但是圓周增強元件之間的節(jié)距沿著它的整個寬度上卻是恒定的。通過在相同車輛上安裝每一種輪胎，并使每一車輛沿著直線路徑行駛來執(zhí)行第一耐久性測試，為了加速這類測試，輪胎受到超過額定載荷的載荷。車輛涉及的載荷為每個輪胎4000kg。在測試器械上進行其它耐久性測試，該測試器械在輪胎上施加載荷和側(cè)滑角。在根據(jù)本發(fā)明的輪胎上進行的測試的載荷和側(cè)滑角與施加在參考輪胎上的相同。這樣進行的測試表明，對于根據(jù)本發(fā)明的輪胎以及對于參考輪胎，每個這種測試中經(jīng)過的距離基本相等。因此表示，對于耐久性而言根據(jù)本發(fā)明的輪胎與參考輪胎具有基本上相同的性能。最后，其它行駛測試在具有起伏的沒有鋪設浙青的地面上進行，以模擬對于輪胎胎面特別有害的石頭的存在。這些最后的測試表明，在經(jīng)過相等的距離之后，根據(jù)本發(fā)明的輪胎比參考輪胎顯示出并不那么嚴重的損害，考慮到對參考輪胎的損害很大，導致不能進一步使用參考輪胎了。此外，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的輪胎的制造與參考輪胎的制造相比較而言，其重量和成本與參考輪胎相比得到了節(jié)省，首先注意到材料成本得到節(jié)省，更加具體而言是用于形成圓周增強元件層的簾線成本，其次是與方法相關聯(lián)的制造成本，更加具體而言，對圓周增強元件的鋪設相關聯(lián)的制造成本得到節(jié)省。
權(quán)利要求
1.一種具有徑向胎體增強件的輪胎，包括由不可延展的增強元件的至少兩個工作胎冠層構(gòu)成的胎冠增強件，所述不可延展的增強元件在層與層之間交叉，并與圓周方向形成了介于10°和45°之間的角度，該胎冠增強件本身被胎面徑向覆蓋，所述胎面通過兩個胎側(cè)連接至兩個胎圈，所述胎冠增強件包括至少一個圓周增強元件層，圓周增強元件在軸向上以可變節(jié)距進行分布，其特征在于，所述圓周增強元件層由至少五個部分構(gòu)成，它們是中心部分、兩個中間部分和兩個軸向外側(cè)部分，并且，所述中心部分內(nèi)的節(jié)距處于所述軸向外側(cè)部分的節(jié)距的1倍到1. 5倍的范圍內(nèi)，并且，所述中間部分的節(jié)距處于所述軸向外側(cè)部分的節(jié)距的1.6倍到2倍的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強元件層的中心部分的軸向?qū)挾忍幱谒鰣A周增強元件層的軸向?qū)挾鹊?0%和40%之間的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強元件層的每個軸向外側(cè)部分的軸向?qū)挾忍幱谒鰣A周增強元件層的軸向?qū)挾鹊?%和15%之間的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強元件層的每個中間部分的軸向?qū)挾忍幱谒鰣A周增強元件層的軸向?qū)挾鹊?5%和30%之間的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強元件層當中的多個節(jié)距長度的分布相對于輪胎的赤道面對稱。
6.如前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強元件層徑向定位在兩個工作胎冠層之間。
7.如前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，至少兩個工作胎冠層具有不同的軸向?qū)挾龋?其特征在于，軸向最寬的工作胎冠層的軸向?qū)挾扰c軸向最窄的工作胎冠層的軸向?qū)挾戎g的差值包含在10和30mm之間。
8.如權(quán)利要求7所述的輪胎，其特征在于，所述軸向最寬的工作胎冠層徑向位于其它的工作胎冠層的內(nèi)側(cè)。
9.如前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，徑向相鄰于所述圓周增強元件層的多個工作胎冠層的軸向?qū)挾却笥谒鰣A周增強元件層的軸向?qū)挾取?br> 10.如權(quán)利要求9所述的輪胎，其特征在于，在赤道面的每一側(cè)上并且在與所述圓周增強元件層的緊挨著的軸向連續(xù)段當中，與所述圓周增強元件層相鄰的所述多個工作胎冠層在軸向?qū)挾壬下?lián)接，從而在之后通過橡膠混合物的輪廓件而至少在所述兩個工作層的公共的剩余寬度上進行分離。
11.如前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，至少一個圓周增強元件層的增強元件是金屬增強元件，該金屬增強元件在0.7%的伸長下具有的正割模量包含在IOGPa 和120GPa之間，并且其最大正切模量小于150GPa。
12.如前述任意一項權(quán)利要求所述的輪胎，其特征在于，至少一個圓周增強元件層的增強元件是金屬增強元件，該金屬增強元件的拉伸應力曲線是相對伸長的函數(shù)，其中，短的伸長具有緩的梯度，較大的伸長具有大致恒定并陡的梯度。
13.如權(quán)利要求1至10中任意一項所述的輪胎，其特征在于，至少一個圓周增強元件層的增強元件是金屬增強元件，該金屬增強元件的切割方式使得形成了多個部分，該多個部分的長度小于最短簾布層的周長，但是大于所述周長的0. 1倍，多個部分之間的切口互相軸向偏移，附加層的每單位寬度的張力彈性模量優(yōu)選地小于在相同條件下測量的最具延展性的工作胎冠層的張力彈性模量。
14.如權(quán)利要求1至10中任意一項所述的輪胎，其特征在于，至少一個圓周增強元件層的增強元件是波形金屬增強元件，波的幅值a和波長λ的比值a/λ最多等于0.09，附加層的每單位寬度的張力彈性模量優(yōu)選地小于在相同條件下測量的最具延展性的工作胎冠層的張力彈性模量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪胎，該輪胎包括被胎面徑向覆蓋的胎冠增強件(4)，所述胎冠增強件包括至少一個圓周增強元件層(42)，圓周增強元件在軸向上根據(jù)可變間距進行分布。根據(jù)本發(fā)明，所述圓周增強元件層包括至少五個部分，它們是中心部分(421)、兩個中間部分(422)和兩個軸向外側(cè)部分(423)，所述中心部分內(nèi)的間距值處于所述軸向外側(cè)部分的間距值的1倍到1.5倍的范圍內(nèi)，并且所述中間部分的間距值處于所述軸向外側(cè)部分的間距值的1.6倍到2倍的范圍內(nèi)。
文檔編號B60C9/20GK102256809SQ200980150911
公開日2011年11月23日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者C·布瓦耶, C·肖萊, R·奧迪吉耶 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