專利名稱：具有胎肩簾布層的胎冠加強(qiáng)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在重載車輛上的輪胎，例如卡車、工程車輛和/或飛機(jī)，該輪胎具有一個(gè)由胎冠加強(qiáng)件和一個(gè)胎面徑向包圍的胎體加強(qiáng)件。
這樣的輪胎承受由輪胎內(nèi)壓導(dǎo)致的重復(fù)的壓力和變形，該內(nèi)壓由許多加強(qiáng)件，特別是胎冠加強(qiáng)件的工作簾布層承受。這些工作簾布層通常具有加強(qiáng)件，該加強(qiáng)件間彼此平行地設(shè)置在同一的簾布層中，并使其與相鄰的工作簾布層中的加強(qiáng)件設(shè)置成有一個(gè)夾角。
該工作簾布層的作用主要是向該輪胎提供一定的剛度。這些已知的簾布層在其端部具有由于該加強(qiáng)部件的自由端形成的易損壞區(qū)域。
已經(jīng)知道，為了避免各種簾布層芯線端部之間的接觸，放置一個(gè)厚的橡膠混合物，它能夠?qū)⒁粋€(gè)簾布層的加強(qiáng)部件所述自由端與相鄰簾布層的加強(qiáng)部件自由端分開和隔離。以此方式，通常在該胎體簾布層和直接在其徑向上面的工作簾布層的端部之間布置一個(gè)厚的橡膠混合物，將該工作簾布層加強(qiáng)件的自由端與胎體簾布層的自由端隔開。這些橡膠塊使其能夠避免在給定的應(yīng)力水平上斷裂。
然而，當(dāng)使用該輪胎并出現(xiàn)重復(fù)變形的時(shí)候，在該相同的工作簾布層的加強(qiáng)件之間的橡膠混合物上出現(xiàn)初期的斷裂。
此外，這樣的輪胎主要由橡膠混合物構(gòu)成，并且承受重復(fù)的應(yīng)力和變形的事實(shí)使其產(chǎn)生大量熱量，這些熱量能夠?qū)е略撦喬サ氖褂脡勖s短。
該溫度增加和輪胎老化的現(xiàn)象是已知的，并且能夠簡單解釋為該橡膠混合物上作用的應(yīng)力因該橡膠混合物的彈性滯后作用而導(dǎo)致發(fā)熱。由于該聚合物的低導(dǎo)熱性，該橡膠區(qū)域中產(chǎn)生的熱量不能有效地?cái)U(kuò)散。
在一個(gè)徑向輪胎中，主要地，在一方面形成胎體加強(qiáng)件另一方面形成胎冠加強(qiáng)件的加強(qiáng)簾布層的端部邊緣區(qū)域中，該產(chǎn)生的熱量及所得到的工作溫度最大。該溫度與該高應(yīng)力水平相結(jié)合，在該區(qū)域的橡膠混合物的疲勞方面產(chǎn)生了不利的效果。
通過選擇所述混合物能夠降低該溫度已知該混合物組分可以被選擇，以獲得盡可能低的滯后損失；然而，同樣非常了解地是這損害了與低工作溫度同樣重要的其它特性。
US4362200描述了一種通過混入石墨而導(dǎo)熱的橡膠組分的用途，這種組分的選擇不能避免產(chǎn)生熱量，但能夠更快地冷卻該橡膠組分。然而，如上所述，這種改變該橡膠一個(gè)特性的選擇一方面很貴，另一方面損害了其他同樣需要的特性。
此外，特別是從FR1437569中已知簾布層組合，其在圍繞該胎冠簾布層的邊緣的區(qū)域在該輪胎胎肩處具有加強(qiáng)部件，這種簾布層組合在相對硬的胎冠加強(qiáng)件和相對軟的胎體之間剛性的逐漸變化。
本發(fā)明的第一目的在于限制由于該工作簾布層之間的裂紋的形成及其擴(kuò)散而使該輪胎退化的危險(xiǎn)。
為此，根據(jù)本發(fā)明的輪胎，包括一個(gè)具有加強(qiáng)部件的至少一個(gè)簾布層的胎體加強(qiáng)件，這些胎體加強(qiáng)件在每個(gè)胎圈中被固定在至少一個(gè)環(huán)形胎圈部件上，以及一個(gè)由至少兩個(gè)金屬加強(qiáng)部件簾布層構(gòu)成的胎冠加強(qiáng)件，這些金屬加強(qiáng)部件在每個(gè)簾布層中彼此平行并且從一個(gè)簾布層到另一簾布層是交叉的，并與環(huán)向構(gòu)成一個(gè)在10°和35°之間的夾角，此外在每個(gè)胎肩部分至少包括一個(gè)加強(qiáng)部件簾布層，優(yōu)選其是小直徑的，在一個(gè)簾布層中該加強(qiáng)部件彼此平行并徑向排列，該附加簾布層的軸向內(nèi)端徑向與該胎冠加強(qiáng)件簾布層之一的至少一個(gè)邊緣相鄰，該附加簾布層的軸向外端在該附加簾布層相鄰的簾布層邊緣的徑向里邊。
該軸向定義為該旋轉(zhuǎn)軸的方向。
一簾布層的邊緣定義為由該簾布層的一端軸向限定的該簾布層的特定區(qū)域。
該附加簾布層加強(qiáng)件的徑向排列理解為，該部件的排列使其與該輪胎的環(huán)向形成在60°和90°之間的夾角。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選地限制了該工作簾布層加強(qiáng)部件之間出現(xiàn)裂縫的較佳實(shí)施例，該夾角在80°和90°之間。
本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例提供了胎肩附加簾布層的加強(qiáng)部件，與該輪胎工作簾布層金屬加強(qiáng)部件的壓縮直徑D相比較，當(dāng)該壓縮直徑小于D的0.5倍時(shí)，稱為小直徑。
較好的是該附加簾布層加強(qiáng)部件的壓縮直徑小于1毫米，更好的是小于0.6毫米，優(yōu)選的是小于0.4毫米。
該壓縮直徑是在構(gòu)成該加強(qiáng)部件的芯線彼此接觸時(shí)測量的加強(qiáng)部件的直徑。
該附加簾布層加強(qiáng)部件的這些直徑允許所述簾布層沒有加強(qiáng)部件，特別是使該輪胎老化的新起因的其端部。這種直徑能夠限制該加強(qiáng)部件的彎曲強(qiáng)度，特別是在金屬加強(qiáng)部件的情況下，它由此能夠限制該附加簾布層的剛性梯度，特別是在該附加簾布層的軸向外邊緣處，并因此而減小該附加簾布層的分離的危險(xiǎn)。
優(yōu)選地，附加簾布層的軸向外邊緣與粘結(jié)的橡膠混合料層結(jié)合到附加簾布層的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)。這種橡膠混合料層具有保護(hù)功能，并且特別能夠限制剛性的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳的變換，該附加簾布層的軸向外邊緣與該胎圈基部分開的距離H1小于H0+0.8H0，H0是該輪胎軸向最大寬度的線與該胎圈基部間隔的徑向距離。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)變換實(shí)施例，該附加簾布層至少可以延伸到該側(cè)壁區(qū)域的徑向上部部分，這能夠改善該輪胎的其他機(jī)械特性。
實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明這個(gè)變換制造的輪胎的一個(gè)簾布層非常顯著地改善了該輪胎的胎肩抗沖擊性能。
該附加簾布層的加強(qiáng)部件可以是紡織的或金屬的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，特別是該附加簾布層的軸向外邊緣至少在該側(cè)壁區(qū)域的徑向上部部分中，并且該附加簾布層加強(qiáng)部件是金屬的情況下，由于如此制造的輪胎能夠限制因彈性滯后產(chǎn)生熱量而老化，而且沒有對該橡膠或更直接地對輪胎的其它特性產(chǎn)生不良的影響，根據(jù)本發(fā)明的輪胎滿足所需的上述其他需要。
該加強(qiáng)部件優(yōu)選用鋼制造，鋼被認(rèn)為是良好的導(dǎo)熱體，并且廣泛用于輪胎制造的材料，因此較為便宜。
由于該附加簾布層的位置能夠?qū)崃總鹘o該側(cè)壁，在那該橡膠塊較小，并且盡管橡膠特性不是好的導(dǎo)體，也允許熱量快速擴(kuò)散，因此通過該附加簾布層設(shè)置到該胎肩處，根據(jù)本發(fā)明輪胎允許行駛中產(chǎn)生的熱量迅速擴(kuò)散到該輪胎的外表面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，該附加簾布層具有與最外的胎冠工作簾布層的邊緣外側(cè)徑向相鄰的軸向內(nèi)端。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，該附加簾布層優(yōu)選與該橡膠混合物接觸，它能夠分開該各種工作簾布層加強(qiáng)部件的自由端。
此外，該胎肩附加簾布層的軸向外端優(yōu)選一部分軸向鄰近該橡膠混合物成形部件，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，其一個(gè)側(cè)翼提供了該徑向最里邊的胎冠加強(qiáng)簾布層與該胎體加強(qiáng)件之間的連接，；另一側(cè)翼進(jìn)入該側(cè)壁。
根據(jù)該實(shí)施例，首先，該附加簾布層能夠限制該加強(qiáng)部件端部區(qū)域的裂縫的形成和擴(kuò)散，其次，提供了側(cè)壁區(qū)域上沖擊危險(xiǎn)的保護(hù)，此外，該附加簾布層允許擴(kuò)散在胎肩區(qū)域產(chǎn)生的熱量。
以相同的方式并具有基本相等的效果，特別是在保護(hù)胎肩和擴(kuò)散熱量方面，根據(jù)另一實(shí)施例的該附加簾布層可以具有其軸向內(nèi)邊緣，它與該徑向最里邊的工作胎冠簾布層的邊緣的里邊徑向相鄰。
根據(jù)本發(fā)明的另一最佳實(shí)施例，特別是在徑向最外邊的工作簾布層比徑向上面的保護(hù)簾布層在軸向上較窄，并且該分離橡膠將該保護(hù)簾布層的邊緣與該徑向里邊的工作簾布層分開時(shí)，該附加簾布層具有與該保護(hù)簾布層邊緣外邊徑向相鄰的軸向內(nèi)端。
根據(jù)本發(fā)明的該輪胎還可以在每個(gè)胎圈中具有至少一個(gè)金屬簾布層，優(yōu)選是小直徑的，該簾布層具有與環(huán)向形成在60°和90°之間的夾角的部件，并且該部件用于擴(kuò)散在該胎圈中產(chǎn)生的熱量。該簾布層的徑向內(nèi)邊緣可以軸向鄰近于所述或者一個(gè)胎體加強(qiáng)簾布層主要部分，或者胎體簾布層該或者一個(gè)翻轉(zhuǎn)部分，或者鄰近于用金屬部件構(gòu)成的該或者一個(gè)常規(guī)胎圈加強(qiáng)簾布層的徑向外邊緣，其中該金屬加強(qiáng)部件與相對該環(huán)向傾斜一個(gè)小角度。該胎圈簾布層的徑向外邊緣可以位于距該胎圈基部距離H2的位置，該距離H2至少等于0.5H0，H0是該輪胎軸向最大寬度的線與該胎圈基部間隔的徑向距離。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，它允許擴(kuò)散在該輪胎胎圈中產(chǎn)生的熱量，可以理解還能夠根據(jù)上述在胎肩中的附加簾布層而變換的實(shí)施例。然而所有這些簾布層的組合是特別優(yōu)選的，因?yàn)樗试S由一方面該胎體加強(qiáng)件另一方面該胎冠加強(qiáng)件構(gòu)成的簾布層加強(qiáng)件端部鄰接區(qū)域，以及該胎圈基部區(qū)域產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散。
在該輪胎很熱時(shí)，具有小直徑部件的兩個(gè)胎肩和胎圈簾布層可以形成從該胎冠加強(qiáng)件的一個(gè)簾布層的邊緣到該胎圈的一個(gè)簾布層。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將通過結(jié)合附

圖1至3的本發(fā)明實(shí)施例描述而變得顯而易見，其中-圖1根據(jù)本發(fā)明的輪胎的子午面視圖；-圖2根據(jù)與圖1所示相應(yīng)的本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)合了附加簾布層的一疊各種簾布層的視圖；-圖3根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)合了附加簾布層的一疊各種簾布層的視圖。
為了簡化理解，附圖沒有按比例顯示。
圖1描述了一個(gè)尺寸為315/80R 22.5的輪胎P，該輪胎P具有一個(gè)由不可延伸金屬芯線構(gòu)成單一簾布層1的徑向胎體加強(qiáng)件，也就是說，這些芯線在拉伸力等于斷裂載荷的10％情況下最大伸長量為0.2％；在所示情況中它是27×23芯線(27根23/100毫米的芯線)。該胎體加強(qiáng)件在每個(gè)胎圈中固定在胎圈鋼絲2上，形成一個(gè)翻轉(zhuǎn)10，其徑向外邊又由一個(gè)胎冠加強(qiáng)件3圍繞，該胎冠加強(qiáng)件3被一個(gè)胎面4覆蓋。
該胎冠加強(qiáng)件徑向從里邊到外邊具有—兩個(gè)胎冠半簾布層30，成為三角形簾布層，并由9×28金屬芯線(9根28/100的芯線)構(gòu)成，其以角度α0定向，在所示情況中該α0等于65°，—一個(gè)徑向覆蓋該簾布層30的第一胎冠工作簾布層31，由11×35金屬芯線(11根35/100的芯線)構(gòu)成，與環(huán)向形成等于26°的角度α1，并且其壓縮直徑D等于1.16毫米，該三角形簾布層30與該第一工作簾布層31的芯線有相同的方向，—然后第二胎冠工作簾布層32，用與第一簾布層31相同的芯線構(gòu)成，并與環(huán)向形成角度α1相反的角度α2，在所示情況中該α1等于18°，—由金屬芯線構(gòu)成最后的軸向連續(xù)簾布層33，它相對環(huán)向以與角度α2相同方向的角度α3排列，并等于角度α2的絕對值，這個(gè)最后簾布層是所謂的保護(hù)簾布層，所謂彈性E18×23金屬芯線是在斷裂時(shí)具有至少4％伸長的芯線；該工作簾布層31和32的端部由一個(gè)隔離橡膠6隔開。如上所述，該隔離橡膠6能夠?qū)⒃摵煵紝?1加強(qiáng)件的端部與簾布層32加強(qiáng)件的端部相隔開。
—在該赤道面XX’的兩邊具有3×18金屬芯線(3根18/100的芯線)的附加簾布層5，并且其壓縮直徑是小的，在所述情況中等于0.35毫米。該芯線在該簾布層中彼此平行，并與環(huán)向形成角度α4，由于它等于90°，明顯大于分別由簾布層32和33的芯線構(gòu)成的角度α3和α2。
根據(jù)圖1和2所示的本發(fā)明的實(shí)施例，該胎肩附加簾布層5的軸向內(nèi)邊緣51與徑向最外的第二工作簾布層32在徑向外邊相鄰，并且能夠插入該工作簾布層32和保護(hù)簾布層33的邊緣之間。由于該胎肩簾布層5的邊緣52徑向較低，它能夠軸向布置在該成形部件9(或“胎冠根部”)上，它提供了該胎體簾布層1與胎冠簾布層30和31的邊緣之間的連接。在所示情況中，該簾布層5的徑向下端52位于距該胎圈基部距離H1的位置，該距離H1等于H0+0.5H0，它將該端部52帶入該側(cè)壁7區(qū)域中。
圖1還描述了一個(gè)簾布層8，該簾布層8具有設(shè)置在該胎圈區(qū)域中的小直徑徑向加強(qiáng)部件。該簾布層8能夠擴(kuò)散該胎圈區(qū)域中在行駛時(shí)由橡膠塊承受的應(yīng)力所產(chǎn)生的熱量。
圖3描述了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中該輪胎具有與圖1所示輪胎相同的特性，但不同之處是該徑向上部工作簾布層32’比該保護(hù)簾布層33’窄，位于胎肩處的該隔離橡膠插在該工作簾布層31’和該保護(hù)簾布層33’之間。在附圖中，該胎肩附加簾布層5’的軸向內(nèi)邊緣51’鄰近該保護(hù)簾布層33’邊緣的徑向外邊。
上述圖1和2的輪胎與一個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)但沒有附加簾布層的“控制”輪胎相比較。
兩個(gè)輪胎進(jìn)行破壞性行駛試驗(yàn)—第一個(gè)試驗(yàn)包括在測試鼓上的行駛實(shí)驗(yàn)，其中該輪胎承受偏移。
得到的測試結(jié)果顯示，本發(fā)明的輪胎在發(fā)生斷裂前允許更大的公里數(shù)本發(fā)明的輪胎經(jīng)過12500公里，常規(guī)輪胎在6800公里后完全破損。
—第二個(gè)試驗(yàn)類似于上一個(gè)試驗(yàn)，但該輪胎不承受偏移，而是在一個(gè)直的路線上運(yùn)行，將會出現(xiàn)如上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本發(fā)明的輪胎經(jīng)過41000公里，而控制輪胎是29000公里。
后一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以證明本發(fā)明的附加簾布層能夠保護(hù)胎肩。這個(gè)試驗(yàn)包括路面石頭沖擊，該輪胎十分突然地從路面石頭上經(jīng)過。以上述相同的方式測試，根據(jù)本發(fā)明的輪胎與其他方面相同但沒有附加簾布層的控制輪胎相比較。
經(jīng)過5次試驗(yàn)，控制輪胎都在結(jié)構(gòu)上明顯損壞。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎只有兩個(gè)有稍微裂開的輕微損壞。
權(quán)利要求
1.一種輪胎，包括一個(gè)具有加強(qiáng)部件的至少一個(gè)簾布層的胎體加強(qiáng)件(1)，該胎體加強(qiáng)件在每個(gè)胎圈中被固定在至少一個(gè)環(huán)形胎圈部件(2)上，以及一個(gè)由至少兩個(gè)金屬加強(qiáng)部件簾布層(31、32)構(gòu)成的胎冠加強(qiáng)件(3)，這些加強(qiáng)部件簾布層(31、32)在每個(gè)簾布層中彼此平行并且從一個(gè)簾布層與另一簾布層是交叉的，并與環(huán)向構(gòu)成一個(gè)在10°和35°之間的夾角，其特征在于該輪胎在每個(gè)胎肩部分至少包括一個(gè)附加加強(qiáng)部件簾布層(5)，該附加加強(qiáng)部件在簾布層中彼此平行并徑向排列，其中該附加簾布層(5)的軸向內(nèi)端(51)徑向與該胎冠加強(qiáng)件簾布層(30、31、32、33)之一的至少一個(gè)邊緣相鄰，并且該附加簾布層(5)的軸向外端(52)在與該附加簾布層(5)相鄰的簾布層邊緣的徑向里邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的加強(qiáng)部件與環(huán)向形成在60°和90°之間，優(yōu)選在80°和90°之間的夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的加強(qiáng)部件具有小于該輪胎工作簾布層(31、32)金屬加強(qiáng)件壓縮直徑D的0.5倍的壓縮直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的加強(qiáng)部件具有小于1毫米，優(yōu)選的是小于0.6毫米，更優(yōu)選的是小于0.4毫米的壓縮直徑。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的軸向外邊緣(52)與該胎圈基部分開的距離H1小于H0+0.8H0，H0是該輪胎軸向最大寬度的線與該胎圈基部間隔的徑向距離。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的加強(qiáng)部件是金屬的，優(yōu)選是鋼的。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的軸向內(nèi)邊緣(51)在徑向外邊，與徑向最外邊的工作簾布層(32)的邊緣鄰近。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6的輪胎，包括一個(gè)位于工作胎冠簾布層徑向外側(cè)的胎冠簾布層，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的軸向內(nèi)邊緣(51)在徑向外邊，與該保護(hù)胎冠簾布層(33)的邊緣相鄰近。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6的輪胎，其特征在于該胎肩附加簾布層(5)的軸向內(nèi)邊緣(51)在徑向里邊，與徑向最里邊的工作簾布層(31)的邊緣相鄰近。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的輪胎，其特征在于該輪胎在每個(gè)胎圈中包括至少一個(gè)金屬加強(qiáng)部件簾布層(8)，該金屬加強(qiáng)部件在該簾布層中彼此平行并徑向排列，并且該簾布層(8)的徑向外邊緣位于距該胎圈基部距離H2的位置，該距離H2至少等于0.5H0。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安裝在重載車輛上的輪胎，例如卡車、工程車輛和/或飛機(jī)，該輪胎具有一個(gè)由胎冠加強(qiáng)件和一個(gè)胎面徑向包圍的胎體加強(qiáng)件，根據(jù)本發(fā)明，該胎冠加強(qiáng)件(3)具有至少兩個(gè)金屬加強(qiáng)部件簾布層(31、32)構(gòu)成的，這些金屬加強(qiáng)部件在每個(gè)簾布層中彼此平行，并且在一個(gè)簾布層到另一簾布層是交叉的，并與環(huán)向構(gòu)成一個(gè)在10°和35°之間的夾角，該胎冠加強(qiáng)件還包括至少在每個(gè)胎肩中的一個(gè)加強(qiáng)部件簾布層(5)，冠加強(qiáng)部件在簾布層中彼此平行并徑向排列，該簾布層(5)的軸向內(nèi)端(51)徑向與該胎冠加強(qiáng)件(3)簾布層(30、31、32、33)之一的至少一個(gè)邊緣相鄰，并且該簾布層(5)的軸向外端(52)在徑向上比上述相鄰簾布層邊緣低。
文檔編號B60C15/06GK1638981SQ03805026
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者O·費(fèi)蘭 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