包括增宽的胎面的轮胎.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380018399.X

申请日:

2013.04.02

公开号:

CN104203598A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B60C 3/04申请公布日:20141210|||实质审查的生效IPC(主分类):B60C 3/04申请日:20130402|||公开

IPC分类号:

B60C3/04; B60C9/00; B60C9/08

主分类号:

B60C3/04

申请人:

米其林集团总公司; 米其林研究和技术股份有限公司

发明人:

P·约翰逊; J·梅斯热; S·诺埃尔

地址:

法国克莱蒙-费朗

优先权:

2012.04.06 FR 1253195

专利代理机构:

北京戈程知识产权代理有限公司 11314

代理人:

程伟;赵占元

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内容摘要

本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎。根据本发明,胎面的轴向宽度L与轮胎的最大轴向宽度S的比例严格大于0.85,且所述胎体增强件的至少一层的增强元件为至少一个内层使用由聚合物组合物组成的层覆盖的具有饱和层的未包封的金属帘线,所述聚合物组合物例如为优选基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物。

权利要求书

1.  一种具有径向胎体增强件的轮胎,所述轮胎包括胎冠增强件,所述胎冠增强件本身由胎面径向覆盖,所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈,其特征在于,所述胎面的轴向宽度L与所述轮胎的最大轴向宽度S的比例严格大于0.85,而且,所述胎体增强件的至少一层的增强元件为具有饱和层的未包封的金属帘线,至少一个内层使用由聚合物组合物组成的层包覆,所述聚合物组合物例如为优选基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶的组合物。

2.
  根据权利要求1所述的轮胎,其特征在于,纵横比H/S严格大于0.55。

3.
  根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于,所述胎体增强件的至少一层的金属增强元件为[L+M]或[L+M+N]构造的层状金属帘线,所述层状金属帘线可用作轮胎胎体增强件中的增强元件,并包括由至少一个中间层C2围绕的第一层C1,所述第一层C1具有L根直径为d1的丝线,其中L为1至4,所述至少一个中间层C2具有M根以节距p2螺旋缠绕在一起的直径为d2的丝线,其中M为3至12,所述层C2可能由外层C3围绕,所述外层C3具有N根以节距p3的螺旋缠绕在一起的直径为d3的丝线,其中N为8至20,而且,由基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物组成的护套覆盖[L+M]构造中的所述第一层C1,并覆盖[L+M+N]构造中的至少所述层C2。

4.
  根据权利要求3所述的轮胎,其特征在于,所述第一层(C1)的丝线的直径为0.10至0.5mm之间,且所述层(C2、C3)的丝线的直径为0.10至0.5mm之间。

5.
  根据权利要求3或4所述的轮胎,其特征在于,所述外层(C3)的所述丝线缠绕的螺旋节距为8至25mm之间。

6.
  根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件由至少两个不可延展的增强元件的工作胎冠层形成,所述不可延展的增强元件从一层交叉至另一层,并与圆周方向形成10°至45°之间的角度。

7.
  根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件还包括至少一个圆周增强元件的层。

8.
  根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件由称为弹性的增强元件的至少一个附加帘布层在外部径向补充,所述附加帘布层称为保护帘布层,所述增强元件相对于圆周方向以10°至45°之间的角度,并且在与径向相邻的工作帘布层的不可延展的元件所形成的角度相同的方向上取向。

9.
  根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件还包括由金属增强元件形成的三角层,所述金属增强元件与圆周方向形成大于60°的角度。

说明书

包括增宽的胎面的轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎,更特别地涉及一种旨在安装至包括用于车辆的并装车轮的车轴的轮胎,所述车辆用于承载重型载荷并以持久的速度运行,例如货车、拖拉机、拖车或公共汽车。
背景技术
通常,在重型车辆的轮胎中,胎体增强件锚固于胎圈区域中的每一侧上,并由胎冠增强件径向覆盖,所述胎冠增强件由至少两个叠置的层组成,所述至少两个叠置的层由丝线或帘线形成,所述丝线或帘线在每一层内平行,并且从一层交叉至下一层,从而与圆周方向形成10°至45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层还可被至少一个层覆盖,所述至少一个层称为保护层并由增强元件形成,所述增强元件有利地为金属的和可延展的,并称为弹性的。其也可包括具有低延展性的金属丝线或帘线的层,从而与圆周方向形成45°至90°范围内的角度,所述帘布层称为三角帘布层,并径向设置于胎体增强件与第一胎冠帘布层之间,所述第一胎冠帘布层称为工作帘布层,并由以不超过45°(就绝对值而言)的角度布置的平行丝线或帘线形成。三角帘布层形成具有至少所述工作帘布层的三角增强件,所述增强件在其经受的各种应力下具有低变形,三角帘布层基本上用于吸收作用于轮胎的胎冠区域中的所有增强元件上的横向压缩力。
在用于“重型”车辆的轮胎的情况中,通常仅存在一个保护层,并且在多数情况中,所述保护层的保护元件在与径向最外并因此径向相邻的工作层的增强元件相同的方向上,并且以与所述工作层的增强元件相同的角度(就绝对值而言)进行取向。在旨在在或多或少起伏的地面上行驶的工地轮胎的情况中,存在两个保护层是有利的,增强元件从一层交叉至随后的层,并且径向内部保护层的增强元件与径向 外部工作层的不可延展的增强元件交叉,所述径向外部工作层与所述径向内部保护层相邻。
胎面在径向上在胎冠增强件的外部,所述胎面通常由旨在以接触斑块与地面接触的聚合物材料组成,轮胎在所述接触斑块中与地面接触。
当帘线在等于断裂力的10%的拉伸力下显示出至多0.2%的相对伸长时,所述帘线被称为是不可延展的。
如果帘线在等于断裂力的拉伸力下具有至少3%的相对伸长,且最大切线模量小于150GPa,则所述帘线被称为是弹性的。
轮胎的圆周方向或者纵向方向为对应于轮胎的周边,并由轮胎行驶方向限定的方向。
轮胎的旋转轴线为轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。
径向平面或子午平面为包含轮胎的旋转轴线的平面。
圆周中平面或赤道平面为垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。
轮胎的横向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。轴向距离在轴向方向上进行测量。表述“轴向上在……内部或轴向上在……外部”分别意指“从赤道平面测得的轴向距离分别小于或大于”。
径向方向为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。径向距离在径向方向上进行测量。表述“径向上在……内部和径向上在……外部”分别指“从轮胎的旋转轴线测得的径向距离分别小于或大于”。
由于全世界公路网络的改进和高速公路网络的增长,称为“道路轮胎”的某些现有轮胎旨在以高速在不断加长的路程上行驶。毫无疑问地,对要求此类轮胎运行的条件的设定能够增加所覆盖的距离,因为轮胎磨损更低;然而,轮胎的耐久性,特别是胎冠增强件的耐久性受到不利影响。
这是因为应力存在于胎冠增强件的位置处;更特别地,在胎冠层之间存在剪切应力,并且轴向最短的胎冠层的端部处的工作温度不可忽视地升高,从而导致所述端部处的橡胶中的裂纹的出现和扩散。在两个增强元件层的边缘的情况中存在所述问题,所述层不一定是径向相邻的。
为了限制轮胎胎冠中的过度温度增加,制备胎面的材料有利地选择为具有适于轮胎的操作条件的滞后损耗。
此外,为了改进所研究的轮胎类型的胎冠增强件的耐久性,已经提供了涉及层和/或橡胶共混物的成型元件的结构和品质的解决方法,所述橡胶混合物的成型元件设置于帘布层端部(更特别地,轴向最短的帘布层的端部)之间和/或帘布层端部(更特别地,轴向最短的帘布层的端部)周围。
轮胎耐久性的所述改进意味着当胎面磨损掉时可至少预期翻新的可能性。具体地,当需要在胎面磨损掉之后翻新轮胎时,为了优化新胎面的使用,待翻新的轮胎必须不处于过于晚期的老化状态。
由于耐久性因此得以改进,因此为了增加翻新之前轮胎的寿命,这种轮胎的设计者自然寻求改进轮胎的磨损性质。
为了增加轮胎的寿命,选择具有改进的耐磨性质的制备胎面的聚合物材料是常规做法。然而,这种材料不利于轮胎的滞后性质,且由于上文所列的原因,就耐久性质而言,这种材料的使用不一定是最佳的。
而且,在已知轮胎的与磨损相关的寿命取决于制备磨损胎面的聚合物材料的混合物的体积的情况下,本发明人以寻求增加所述体积。
首先,它们证明了在径向方向上增加制备胎面的聚合物材料的混合物的体积产生轮胎硬度的改变,这显著抵消了就轮胎胎面磨损速率而言的轮胎性能。
它们接着能够证明,在轴向方向上增加制备胎面的聚合物材料的混合物的体积对轮胎的硬度和轮胎胎面磨损速率具有有利影响。
此外,旨在用于道路使用的重型车辆上的轮胎的使用,特别是以并装构造安装于从动轴上或拖车上时,导致不希望的在泄气模式下使用。具体地,分析揭示轮胎通常充气不足地运行,而驾驶者并未意识到这一点。因此,充气不足的轮胎被经常使用,从而覆盖显著距离。相比于在正常使用条件下,以此方式使用的轮胎发生更大的变形,这可导致胎体增强件帘线的“屈曲”型变形,所述变形是非常不利的,特别是就承受与充气压力相关的应力的能力而言。
进行的测试揭示,如果轮胎胎面在轴向方向上增宽,则所述屈曲 现象加重。
为了限制与胎体增强件的增强元件的屈曲的风险相关的所述问题,有可能使用由围绕帘线的另外的丝线包封的帘线,从而可能防止帘线屈曲,包封丝线似乎赋予抵抗屈曲的效果,因此在某些区域中限制轮胎的过度挠曲。以此方式制得的轮胎尽管的确显示出更低的与在低充气压力下运行相关的损坏的风险,但是由于当在正常使用条件下运行时在轮胎变形过程中包封丝线与帘线的外部丝线之间的摩擦,所述轮胎显示出就耐挠曲性而言的差的性能。
仍然有可能通过如下方式缓和在使用充气不足的轮胎运行时的帘线屈曲的所述问题:在面向可能屈曲的胎体增强件的区域的区域中至少局部增加形成轮胎腔体的内壁的橡胶层的厚度。然而,分隔胎体增强件与轮胎腔体的橡胶层的厚度的增加,即使是局部的厚度增加,也导致更高的轮胎成本,这是因为制备轮胎内壁的橡胶共混物为极度昂贵的材料。
发明内容
因此,本发明人设定如下目标:能够提供旨在以并装设置安装至车辆的轮胎,即使在充气不足运行的条件下,所述轮胎的耐久性能与磨损性能之间的折中仍得以改进,且并无轮胎成本的增加。
根据本发明,该目的通过一种具有径向胎体增强件的轮胎实现,所述轮胎包括胎冠增强件,所述胎冠增强件本身由胎面径向覆盖,所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈,所述胎面的轴向宽度与所述轮胎的最大轴向宽度的比例严格大于0.85,所述胎体增强件的至少一层的增强元件为具有饱和层的未包封的金属帘线,至少一个内层使用由聚合物组合物组成的层包覆,所述聚合物组合物例如为优选基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶的组合物。
根据本发明的一个优选实施方案,纵横比H/S严格大于0.55,优选大于0.60。
纵横比H/S为当轮胎安装于其工作轮辋上并充气至其标称压力时,轮辋上的轮胎的高度H与轮胎的最大轴向宽度S的比例。高度H定义为胎面的最大半径与胎圈的最小半径之间的差异。
当将轮胎安装于其工作轮辋上并充气至其标称压力时,在两个胎肩端部之间测量胎面的轴向宽度。
在轮胎的胎肩区域中,胎肩端部由如下限定:在一方面胎面的轴向外端的表面(胎面花纹块的顶部)的切线与在另一方面胎侧的径向外端的表面的切线之间的交叉点在轮胎的外表面上的正交投影。
称为“层状”帘线或“多层”帘线的帘线为由中心核和围绕所述中心核设置的股或丝线的一个或多个实际上同心的层组成的帘线。
为了本发明的目的,层状帘线的饱和层为由丝线组成的层,其中不存在足够的空间来将一个或多个补充丝线添加至所述层。
具有饱和层的金属帘线的至少一个内层使用由聚合物组合物(如橡胶组合物)组成的层包覆,所述具有饱和层的金属帘线在所谓的渗透性测试中显示零流量。
“渗透性”测试使得能够通过测量在给定时间过程中在恒定压力下沿着测试试样经过的空气的体积来确定所测试的帘线的纵向透气率。本领域技术人员公知这种测试的原理是用以说明为使帘线不透气而进行的帘线处理的有效性,这例如在标准ASTM D2692-98中描述。
所述测试在通过从硫化橡胶帘布层中剥离而直接提取的帘线上进行,所述帘线增强所述硫化橡胶帘布层,并因此由经固化的橡胶渗透。
测试以如下方式在2cm长的帘线上进行,所述帘线因此由其固化态的周围橡胶组合物(或涂布橡胶)涂布:在1巴压力下将空气送至帘线的入口,并且使用流量计(例如,从0至500cm3/min进行校准)测量出口处的空气体积。在测量过程中,将帘线样品固定至压缩的气密密封件(例如,由致密泡沫或橡胶制得的密封件)中,使得仅通过测量考虑沿着帘线的纵向轴线沿着帘线从一端传送至另一端的空气的量;使用固体橡胶测试试样(即不含帘线的固体橡胶测试试样)提前检查气密密封件本身的气密性。
测得的平均空气流量(10个测试试样的平均值)越低,则帘线的纵向不透气性越高。由于测量以±0.2cm3/min的精确度进行,因此小于或等于0.2cm3/min的测量值都被认为是零;它们对应于被描述为沿着其轴线(即在其纵向方向上)气密(完全气密)的帘线。
此外,该渗透性测试构成了间接测量帘线被橡胶组合物渗透的程 度的简单方法。测得的流量越低,则帘线被橡胶渗透的程度越高。
在被称为渗透率测试的测试中显示小于20cm3/min的流量的帘线具有高于66%的渗透水平。
在被称为渗透率测试的测试中显示小于2cm3/min的流量的帘线具有高于90%的渗透水平。
帘线的渗透程度也可根据下述方法估计。在层状帘线的情况中,所述方法在第一步骤中包括去除长度为2至4cm之间的样品的外层,以用于随后沿着纵向方向和沿着给定轴线测量与样品长度有关的橡胶混合物的长度之和。橡胶混合物的长度的这些测量排除了沿着该纵向轴线不渗透的空间。这些测量沿着在样品周边上分布的三个纵向轴线重复,并在五个帘线样品上重复。
当帘线包括数层时,对于新的外层重复去除的第一阶段,并重复沿着纵向轴线的橡胶混合物的长度的测量。
然后计算由此确定的橡胶共混物的长度与样品的长度的所有比例的平均值,以限定帘线的渗透程度。
本发明人已能够证明,相比于相同尺寸的常规轮胎,根据本发明由此制得的轮胎(其结合了更大的轴向胎面宽度和至少一个胎体增强件层,所述胎体增强件层由至少一个内层被包覆的具有饱和层的未包封的金属帘线组成)允许在充气不足使用时(特别是当所述轮胎为并装设置时)改进轮胎耐久性,而不减损在正常条件下运行时的耐久性质,此外,所述轮胎的与磨损相关的性质得以改进。
如前所述,在轴向方向上胎面的增宽允许改进轮胎的磨损性质。
此外,本发明人已能够证明,在胎体增强件中的至少一个内层被包覆的具有饱和层的未包封的金属帘线允许在轮胎在低充气条件下使用时显著改进胎体增强件的耐久性质,而不减损轮胎在正常条件下运行时的耐久性质,且无制造成本的损失。本发明人将这些结果解释为是由于围绕金属帘线的至少一层的橡胶护套的存在,所述护套允许所述帘线以相对较小的曲率半径承受弯曲,而不损害所述帘线或制备帘线的丝线。本发明人认为他们已证明了护套的存在防止了所述帘线的崩溃,即当帘线以极小的曲率半径弯曲时防止了制备帘线的丝线的分离,并因此防止了所述丝线破裂的风险。
不同于先前提及的涉及在轮胎充气不足地使用时限制轮胎的胎体增强件的帘线的曲率的解决方法,尽管帘线发生了由于低充气压力而施加的弯曲,本发明同样防止了制备帘线的丝线破裂的风险。
换言之,根据本发明的轮胎,更具体地,所述轮胎的胎体增强件的增强元件承受由所述轮胎的不合适的充气而施加的弯曲,所述增强元件的性质(即围绕金属帘线的至少一层的橡胶外壳的存在)使得能够改进承受这种弯曲的所述帘线的耐久性,并因此改进充气不足时的轮胎的耐久性。
形成围绕胎体增强件的至少一层的所述金属帘线的至少一个内层的护套的橡胶组合物(其可为不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物)优选基于至少一种二烯弹性体。
表述“基于至少一种二烯弹性体的组合物”以已知的方式意指橡胶组合物主要(即重量百分比大于50%)含有该二烯弹性体或这些二烯弹性体。
应注意,根据本发明的护套围绕其覆盖的层连续延伸(即所述护套在帘线的“正交径向”方向(其垂直于帘线的半径)上为连续的),以形成横截面有利地实际上为圆形的连续套筒。
也应注意,所述护套的橡胶组合物可为可交联的或经交联的;换言之,其根据定义包含适于使组合物在其固化(即其硬化而非熔化)过程中被交联的交联体系;因此,该橡胶组合物可被描述为不可熔化的,因为无论温度为多少,其都不能通过加热而熔化。
术语“二烯”弹性体或橡胶以已知的方式表示至少部分(即其为均聚物或共聚物)基于二烯单体(具有可共轭的或不共轭的两个碳-碳双键的单体)的弹性体。
优选地,橡胶护套的交联体系为所谓的硫化体系,换言之,基于硫(或硫给体试剂)和主硫化促进剂的体系。所述基本硫化体系可补充有各种已知的次促进剂或硫化促进剂。
除了所述交联体系之外,根据本发明的护套的橡胶组合物包含可在用于轮胎的橡胶组合物中使用的所有常规成分,如基于炭黑和/或增强无机填料(如二氧化硅)的增强填料、抗老化剂(例如抗氧化剂)、增量油、使组合物在未固化态更易于加工的增塑剂或加工助剂、亚甲 基给体和受体、树脂、双马来酰亚胺、“RFS”(间苯二酚-甲醛-二氧化硅)类型的已知粘合促进体系或金属盐(特别是钴盐)。
优选地,所述护套的组合物选择为与用于根据本发明的帘线旨在增强的橡胶基体的组合物相同。因此,在护套与橡胶基体的各自的材料之间不存在可能的不相容的问题。
根据本发明的一个可选择的形式,胎体增强件的至少一层的金属增强元件为[L+M]或[L+M+N]构造的层状金属帘线,所述层状金属帘线可用作轮胎胎体增强件中的增强元件,并包括由至少一个中间层C2围绕的第一层C1,所述第一层C1具有L根直径为d1的丝线,其中L为1至4,所述至少一个中间层C2具有M根以节距p2螺旋缠绕在一起的直径为d2的丝线,其中M为3至12,所述层C2可能由外层C3围绕,所述外层C3具有N个以节距p3的螺旋缠绕在一起的直径为d3的丝线,其中N为8至20,由基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物构成的护套覆盖[L+M]构造中的所述第一层C1,并覆盖[L+M+N]构造中的至少所述层C2。
优选地,内层的第一层(C1)的丝线的直径为0.10至0.5mm之间,且外层(C2、C3)的丝线的直径为0.10至0.5mm之间。
还优选地,外层(C3)的所述丝线缠绕的螺旋节距为8至25mm之间。
在本发明的含义中,螺旋节距表示平行于帘线的轴线测得的长度,在所述长度的端部处,具有该节距的丝线围绕帘线的轴线产生一个完整回转;因此,如果轴线在垂直于所述轴线且由等于组成帘线的层的丝线的节距的长度间隔的两个平面处划分,则所述帘线的轴线在对应于所讨论的丝线的层的两个圆上在这两个平面中具有相同的位置。
有利地,所述帘线具有如下特征中的一个,还更优选地具有全部如下特征:
-层C3为饱和层,即在该层中不存在足够的空间来向其添加直径为d3的至少一个第(N+1)根丝线,那么N表示可作为围绕层C2缠绕为一层的丝线的最大数目;
-橡胶护套另外覆盖内层C1和/或分隔中间层C2的相邻丝线对;
-橡胶护套实际上覆盖层C3的每个丝线的径向内半周,使得橡胶 护套分隔所述层C3的相邻的丝线的对。
通常,可利用本发明,以形成具有任意类型的金属丝线的上述胎体增强件的帘线,所述金属丝线特别是由钢制得,例如由碳钢制得的丝线和/或由不锈钢制得的丝线。优选使用碳钢,但显然有可能使用其他钢或其他合金。
当使用碳钢时,其碳含量(钢的重量%)优选为0.1%至1.2%之间,更优选为0.4%至1.0%之间;这些含量表示轮胎所需的机械性质与丝线的可行性之间的良好折中。应注意,0.5%至0.6%之间的碳含量最终使得这种钢更便宜,因为其更易于拉伸。本发明的另一有利实施方案也可包括取决于目标应用,使用具有低碳含量的钢,例如0.2%至0.5%之间,这特别是因为其具有更低的成本且更易于拉伸。
根据本发明的帘线可根据本领域技术人员已知的各种技术例如在两个阶段中获得,首先经由挤出头包覆芯或中间L+M结构(层C1+C2),所述阶段之后为在第二步骤中的最终操作,其中N个剩余丝线(层C3)围绕由此包覆的层C2成缆或扭转。在可能使用的任何中间缠绕和解绕操作过程中由橡胶护套所造成的未固化态下的粘性的问题可以以本领域技术人员已知的方式(例如通过使用插入的塑料膜)而解决。
根据本发明的一个实施方案,轮胎的胎冠增强件由不可延展的增强元件的至少两个工作胎冠层形成,所述不可延展的增强元件从一层交叉至另一层,从而与圆周方向形成10°至45°之间的角度。
根据本发明的其他实施方案,所述胎冠增强件还包括圆周增强元件的至少一个层。
本发明的一个实施方案也提供了胎冠增强件,所述胎冠增强件由称为弹性的增强元件的至少一个附加层(其称为保护层)在外部径向补充,所述增强元件相对于圆周方向以10°至45°之间的角度,并且在与径向相邻的工作层的不可延展的元件所形成的角度相同的方向上取向。
根据上述本发明的实施方案中的任一者,胎冠增强件还可由不可延展的金属增强元件的三角层,径向上在胎体增强件与最靠近所述胎体增强件的径向内部工作层之间的内部补充,所述不可延展的金属增强元件由钢制成,并且以与圆周方向形成大于60°的角度,且在与由胎 体增强件的径向最靠近的层的增强元件所形成的角度的方向相同的方向上形成。
附图说明
根据以下参照图1至图5提供的本发明的一些示例性实施方案的描述,本发明的其他细节和有利特征将变得显而易见,图1至图5描述了:
-图1:根据本发明的轮胎的子午线示意图,
-图2:图1的轮胎的部分的子午线示意图,以显示如何确定胎肩端部,
-图3:图1的轮胎的胎体增强件帘线的第一实施例的横截面的示意性描述,
-图4:根据本发明的胎体增强件帘线的第二实施例的横截面的示意性表示,
-图5:根据本发明的胎体增强件帘线的第三实施例的横截面的视图的示意性表示。
为了使附图更易于理解,附图未按比例绘制。
具体实施方式
在图1中,尺寸为315/80R 22.5的轮胎1具有等于0.80的纵横比H/S,H为在其安装轮辋上的轮胎1的高度,S为轮胎1的最大轴向宽度。所述轮胎包括锚固于围绕胎圈线4的两个胎圈3中的径向胎体增强件2。胎体增强件2由金属帘线的单个层形成。胎体增强件2被胎冠增强件5包封,胎冠增强件5本身被胎面6覆盖。
胎冠增强件5按如下方式从内到外径向形成:
-由未包封的不可延展的9.35金属帘线形成的三角层,所述未包封的不可延展的9.35金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,并以65°的角度取向,
-由未包封的不可延展的11.35金属帘线形成的第一工作层,所述未包封的不可延展的11.35金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,并以18°的角度取向,
-由未包封的不可延展的11.35金属帘线形成的第二工作层,所述未包封的不可延展的11.35金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,以18°的角度取向,并与所述第一工作层的金属帘线交叉,
-由未包封的弹性6.35金属帘线形成的保护层,所述未包封的弹性6.35金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,并在与所述第二工作层的金属帘线相同的方向上以18°的角度取向。
并非所有的层在图中详细表示。
轮胎的胎面的轴向宽度L在两个胎肩端部7之间测得。宽度L等于275mm。
根据本发明,轮胎1的胎面的轴向宽度L与轮胎1的最大轴向宽度S的比例等于0.88,因此远高于0.85。
图2显示了轮胎1的部分子午线示意图,轮胎1的胎肩端部7在此处不像它们在图1的图中那样清楚明显。图2特别地仅显示了轮胎的半视图,所述轮胎围绕轴线XX’对称延伸,所述轴线XX’表示轮胎的圆周中平面或赤道平面。
图2示出了如何确定胎肩端部7。因此,图2显示了胎面6的轴向外端的表面的第一切线8,胎面的表面由胎面花纹块的径向外表面或顶部限定。胎侧10的径向外端的表面的第二切线9在点11处与第一切线8相交。所述点11在轮胎的外表面上的正交投影限定胎肩端部7。
图3示出了图1的轮胎1的胎体增强件帘线31的横截面的示意性表示。该帘线31为1+6+12结构的非包封的层状帘线,其由如下组成:由一根丝线32形成的中心核、由6根丝线33形成的中间层,以及由12根丝线35形成的外层。
其显示如下特性(d和p以mm计):
-    1+6+12结构;
-    d1=0.20(mm);
-    d2=0.18(mm);
-    p2=10(mm);
-    d3=0.18(mm);
-    p3=10(mm);
-        (d2/d3)=1;
其中d2和p2分别为中间层的直径和螺旋节距,且d3和p3分别为外层的丝线的直径和螺旋节距。
由中心核和中间层组成的帘线的芯被基于未硫化的二烯弹性体(未固化态)的橡胶组合物34包覆,所述中心核由丝线32形成,所述中间层由六根丝线33形成。护套经由如下方式获得:首先经由挤出头挤出由六根丝线33围绕的丝线32所组成的芯,随后是最终操作,在所述最终操作中,12根丝线35围绕由此包覆的芯扭转或成缆。
根据上述方法测得的帘线31的渗透倾向(aptitude)等于95%。
制备橡胶护套24的弹性体组合物由上述组合物制得,且在所述特定情况中具有与帘线旨在增强的胎体增强件的压延层13相同的基于天然橡胶和炭黑的配方。
图4示出了可用于根据本发明的轮胎中的另一胎体增强件帘线41的横截面的示意性表示。所述帘线41为由中心芯和外层组成的3+9结构的非包封的层状帘线,所述中心芯由围绕彼此扭转的3根丝线42所组成的帘线形成,所述外层由9根丝线43形成。
其显示出如下特性(d和p以mm计):
-    3+9结构;
-    d1=0.18(mm);
-    p2=5(mm);
-    (d1/d2)=1;
-    d2=0.18(mm);
-    p3=10(mm);
其中d1和p1分别为中心芯的丝线的直径和螺旋节距,且d2和p2分别为外层的丝线的直径和螺旋节距。
中心芯由基于未硫化的二烯弹性体(未固化态)的橡胶组合物44包覆,所述中心芯由3根丝线42所形成的帘线组成。护套经由如下方式获得:首先经由挤出头挤出帘线42,随后是最终操作,在所述最终操作中,9根丝线43围绕由此包覆的芯成缆。
根据上述方法测得的帘线41的渗透倾向等于95%。
图5示出了可用于根据本发明的轮胎中的另一胎体增强件帘线51的横截面的示意性表示。所述帘线51为由中心核和外层组成的1+6结 构的非包封的层状帘线,所述中心核由丝线52形成,所述外层由6根丝线53形成。
其显示如下特性(d和p以mm计):
-    1+6结构;
-    d1=0.200(mm);
-    (d1/d2)=1.14;
-    d2=0.175(mm);
-    p2=10(mm),
其中d1为核的直径,且d2和p2分别为外层的丝线的直径和螺旋节距。
中心核由基于未硫化的二烯弹性体(未固化态)的橡胶组合物54包覆,所述中心核由丝线52组成。护套经由如下方式获得:首先经由挤出头挤出丝线52,随后是最终操作,在所述最终操作中,6根丝线53围绕由此包覆的核成缆。
根据上述方法测得的帘线41的渗透倾向等于95%。
测试在根据图1和图3的表示的本发明所制得的轮胎上进行,其他测试使用所谓的参比轮胎进行。
如根据本发明的轮胎的尺寸为315/80的第一参比轮胎R1与本发明的轮胎的区别在于它们具有的胎面不那么宽。这些轮胎的胎面的宽度L等于261mm。轮胎R1的胎面的轴向宽度L与轮胎R1的最大轴向宽度S的比例等于0.83。
参比轮胎R1与根据本发明的轮胎进一步区别在于胎体增强元件不包括护套层34。
如根据本发明的轮胎的尺寸为315/80的第二参比轮胎R2具有与本发明的轮胎相同的胎面宽度L。轮胎R2的胎面的轴向宽度L与轮胎R2的最大轴向宽度S的比例因此等于0.88,正如根据本发明的轮胎的情况。
然而,参比轮胎R2与根据本发明的轮胎的确区别在于胎体增强元件不包括护套层34。
测试涉及再现并装轮胎的运行,所述并装轮胎中的一个轮胎充气不足。为此,三种类型的轮胎(根据本发明的轮胎和参比轮胎R1和 R2)在并装设置下测试,一个轮胎充气至0.4巴,并因此充气至低压,其他轮胎充气至7巴。三个类型的轮胎的充气条件严格相同。
在再现重型车辆所进行的通常行驶类型的绝对相同条件下,在车辆上运行轮胎。
定期中断运行,以将测试中的轮胎的压力从0.4巴升高至7巴,然后观察轮胎。然后在0.4巴下重新开始运行,直至下一停止之时。当检测到胎体增强件的增强元件的不可逆损坏时,结束测试。
因此,参比轮胎R1能够在测试过程中施加的条件下覆盖2,500km的平均距离。
在另一方面,参比轮胎R2覆盖330km的平均距离。所述结果说明了增宽胎面对由充气不足状态下的轮胎的胎体增强件中的增强元件所经受的应力的影响。
就根据本发明的轮胎而言,它们覆盖3500km的平均距离。相比于参比轮胎R2,清楚明显的是胎体增强件的增强元件(这些增强元件根据本发明具有橡胶护套34)的性质使得轮胎能够经受充气不足的不利影响,并同时对于长得多的运行时间保持轮胎的完整性。
与参比轮胎R2的比较也显示,由胎面增宽所导致的作用不只是被胎体增强件的增强元件(这些增强元件具有橡胶护套34)的性质所弥补。
因此,根据本发明的轮胎相比于具有不那么宽的胎面的轮胎有可能改进磨损性质,并同时就使用充气不足的轮胎运行而言改进耐久性质。

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1、10申请公布号CN104203598A43申请公布日20141210CN104203598A21申请号201380018399X22申请日20130402125319520120406FRB60C3/04200601B60C9/00200601B60C9/0820060171申请人米其林集团总公司地址法国克莱蒙费朗申请人米其林研究和技术股份有限公司72发明人P约翰逊J梅斯热S诺埃尔74专利代理机构北京戈程知识产权代理有限公司11314代理人程伟赵占元54发明名称包括增宽的胎面的轮胎57摘要本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎。根据本发明,胎面的轴向宽度L与轮胎的最大轴向宽度S的比例严格大于0。

2、85,且所述胎体增强件的至少一层的增强元件为至少一个内层使用由聚合物组合物组成的层覆盖的具有饱和层的未包封的金属帘线,所述聚合物组合物例如为优选基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014093086PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0569112013040287PCT国际申请的公布数据WO2013/150012FR2013101051INTCL权利要求书1页说明书10页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书10页附图3页10申请公布号CN104203598ACN10。

3、4203598A1/1页21一种具有径向胎体增强件的轮胎,所述轮胎包括胎冠增强件,所述胎冠增强件本身由胎面径向覆盖,所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈,其特征在于,所述胎面的轴向宽度L与所述轮胎的最大轴向宽度S的比例严格大于085,而且,所述胎体增强件的至少一层的增强元件为具有饱和层的未包封的金属帘线,至少一个内层使用由聚合物组合物组成的层包覆,所述聚合物组合物例如为优选基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶的组合物。2根据权利要求1所述的轮胎,其特征在于,纵横比H/S严格大于055。3根据权利要求1或2所述的轮胎,其特征在于,所述胎体增强件的至少一层的金属增强元件为LM或。

4、LMN构造的层状金属帘线,所述层状金属帘线可用作轮胎胎体增强件中的增强元件,并包括由至少一个中间层C2围绕的第一层C1,所述第一层C1具有L根直径为D1的丝线,其中L为1至4,所述至少一个中间层C2具有M根以节距P2螺旋缠绕在一起的直径为D2的丝线,其中M为3至12,所述层C2可能由外层C3围绕,所述外层C3具有N根以节距P3的螺旋缠绕在一起的直径为D3的丝线,其中N为8至20,而且,由基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物组成的护套覆盖LM构造中的所述第一层C1,并覆盖LMN构造中的至少所述层C2。4根据权利要求3所述的轮胎,其特征在于,所述第一层C1的丝线的直径为。

5、010至05MM之间,且所述层C2、C3的丝线的直径为010至05MM之间。5根据权利要求3或4所述的轮胎,其特征在于,所述外层C3的所述丝线缠绕的螺旋节距为8至25MM之间。6根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件由至少两个不可延展的增强元件的工作胎冠层形成,所述不可延展的增强元件从一层交叉至另一层,并与圆周方向形成10至45之间的角度。7根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件还包括至少一个圆周增强元件的层。8根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件由称为弹性的增强元件的至少一个附加帘布层在外部径向补充,所述附加帘布层。

6、称为保护帘布层,所述增强元件相对于圆周方向以10至45之间的角度,并且在与径向相邻的工作帘布层的不可延展的元件所形成的角度相同的方向上取向。9根据前述权利要求中任一项所述的轮胎,其特征在于,所述胎冠增强件还包括由金属增强元件形成的三角层,所述金属增强元件与圆周方向形成大于60的角度。权利要求书CN104203598A1/10页3包括增宽的胎面的轮胎技术领域0001本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎,更特别地涉及一种旨在安装至包括用于车辆的并装车轮的车轴的轮胎,所述车辆用于承载重型载荷并以持久的速度运行,例如货车、拖拉机、拖车或公共汽车。背景技术0002通常,在重型车辆的轮胎中,胎体增强件锚。

7、固于胎圈区域中的每一侧上,并由胎冠增强件径向覆盖,所述胎冠增强件由至少两个叠置的层组成,所述至少两个叠置的层由丝线或帘线形成,所述丝线或帘线在每一层内平行,并且从一层交叉至下一层,从而与圆周方向形成10至45之间的角度。形成工作增强件的所述工作层还可被至少一个层覆盖,所述至少一个层称为保护层并由增强元件形成,所述增强元件有利地为金属的和可延展的,并称为弹性的。其也可包括具有低延展性的金属丝线或帘线的层,从而与圆周方向形成45至90范围内的角度,所述帘布层称为三角帘布层,并径向设置于胎体增强件与第一胎冠帘布层之间,所述第一胎冠帘布层称为工作帘布层,并由以不超过45就绝对值而言的角度布置的平行丝线。

8、或帘线形成。三角帘布层形成具有至少所述工作帘布层的三角增强件,所述增强件在其经受的各种应力下具有低变形,三角帘布层基本上用于吸收作用于轮胎的胎冠区域中的所有增强元件上的横向压缩力。0003在用于“重型”车辆的轮胎的情况中,通常仅存在一个保护层,并且在多数情况中,所述保护层的保护元件在与径向最外并因此径向相邻的工作层的增强元件相同的方向上,并且以与所述工作层的增强元件相同的角度就绝对值而言进行取向。在旨在在或多或少起伏的地面上行驶的工地轮胎的情况中,存在两个保护层是有利的,增强元件从一层交叉至随后的层,并且径向内部保护层的增强元件与径向外部工作层的不可延展的增强元件交叉,所述径向外部工作层与所述。

9、径向内部保护层相邻。0004胎面在径向上在胎冠增强件的外部,所述胎面通常由旨在以接触斑块与地面接触的聚合物材料组成,轮胎在所述接触斑块中与地面接触。0005当帘线在等于断裂力的10的拉伸力下显示出至多02的相对伸长时,所述帘线被称为是不可延展的。0006如果帘线在等于断裂力的拉伸力下具有至少3的相对伸长,且最大切线模量小于150GPA,则所述帘线被称为是弹性的。0007轮胎的圆周方向或者纵向方向为对应于轮胎的周边,并由轮胎行驶方向限定的方向。0008轮胎的旋转轴线为轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。0009径向平面或子午平面为包含轮胎的旋转轴线的平面。0010圆周中平面或赤道平面为垂直于轮胎的旋。

10、转轴线并且将轮胎分为两半的平面。0011轮胎的横向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。轴向距离在轴向方向上进行测量。表述“轴向上在内部或轴向上在外部”分别意指“从赤道平面测得的轴向距离说明书CN104203598A2/10页4分别小于或大于”。0012径向方向为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。径向距离在径向方向上进行测量。表述“径向上在内部和径向上在外部”分别指“从轮胎的旋转轴线测得的径向距离分别小于或大于”。0013由于全世界公路网络的改进和高速公路网络的增长,称为“道路轮胎”的某些现有轮胎旨在以高速在不断加长的路程上行驶。毫无疑问地,对要求此类轮胎运行的条件的设定能够增加所覆盖的距离,因。

11、为轮胎磨损更低;然而,轮胎的耐久性,特别是胎冠增强件的耐久性受到不利影响。0014这是因为应力存在于胎冠增强件的位置处;更特别地,在胎冠层之间存在剪切应力,并且轴向最短的胎冠层的端部处的工作温度不可忽视地升高,从而导致所述端部处的橡胶中的裂纹的出现和扩散。在两个增强元件层的边缘的情况中存在所述问题,所述层不一定是径向相邻的。0015为了限制轮胎胎冠中的过度温度增加,制备胎面的材料有利地选择为具有适于轮胎的操作条件的滞后损耗。0016此外,为了改进所研究的轮胎类型的胎冠增强件的耐久性,已经提供了涉及层和/或橡胶共混物的成型元件的结构和品质的解决方法,所述橡胶混合物的成型元件设置于帘布层端部更特别。

12、地,轴向最短的帘布层的端部之间和/或帘布层端部更特别地,轴向最短的帘布层的端部周围。0017轮胎耐久性的所述改进意味着当胎面磨损掉时可至少预期翻新的可能性。具体地,当需要在胎面磨损掉之后翻新轮胎时,为了优化新胎面的使用,待翻新的轮胎必须不处于过于晚期的老化状态。0018由于耐久性因此得以改进,因此为了增加翻新之前轮胎的寿命,这种轮胎的设计者自然寻求改进轮胎的磨损性质。0019为了增加轮胎的寿命,选择具有改进的耐磨性质的制备胎面的聚合物材料是常规做法。然而,这种材料不利于轮胎的滞后性质,且由于上文所列的原因,就耐久性质而言,这种材料的使用不一定是最佳的。0020而且,在已知轮胎的与磨损相关的寿命。

13、取决于制备磨损胎面的聚合物材料的混合物的体积的情况下,本发明人以寻求增加所述体积。0021首先,它们证明了在径向方向上增加制备胎面的聚合物材料的混合物的体积产生轮胎硬度的改变,这显著抵消了就轮胎胎面磨损速率而言的轮胎性能。0022它们接着能够证明,在轴向方向上增加制备胎面的聚合物材料的混合物的体积对轮胎的硬度和轮胎胎面磨损速率具有有利影响。0023此外,旨在用于道路使用的重型车辆上的轮胎的使用,特别是以并装构造安装于从动轴上或拖车上时,导致不希望的在泄气模式下使用。具体地,分析揭示轮胎通常充气不足地运行,而驾驶者并未意识到这一点。因此,充气不足的轮胎被经常使用,从而覆盖显著距离。相比于在正常使。

14、用条件下,以此方式使用的轮胎发生更大的变形,这可导致胎体增强件帘线的“屈曲”型变形,所述变形是非常不利的,特别是就承受与充气压力相关的应力的能力而言。0024进行的测试揭示,如果轮胎胎面在轴向方向上增宽,则所述屈曲现象加重。说明书CN104203598A3/10页50025为了限制与胎体增强件的增强元件的屈曲的风险相关的所述问题,有可能使用由围绕帘线的另外的丝线包封的帘线,从而可能防止帘线屈曲,包封丝线似乎赋予抵抗屈曲的效果,因此在某些区域中限制轮胎的过度挠曲。以此方式制得的轮胎尽管的确显示出更低的与在低充气压力下运行相关的损坏的风险,但是由于当在正常使用条件下运行时在轮胎变形过程中包封丝线与。

15、帘线的外部丝线之间的摩擦,所述轮胎显示出就耐挠曲性而言的差的性能。0026仍然有可能通过如下方式缓和在使用充气不足的轮胎运行时的帘线屈曲的所述问题在面向可能屈曲的胎体增强件的区域的区域中至少局部增加形成轮胎腔体的内壁的橡胶层的厚度。然而,分隔胎体增强件与轮胎腔体的橡胶层的厚度的增加,即使是局部的厚度增加,也导致更高的轮胎成本,这是因为制备轮胎内壁的橡胶共混物为极度昂贵的材料。发明内容0027因此,本发明人设定如下目标能够提供旨在以并装设置安装至车辆的轮胎,即使在充气不足运行的条件下,所述轮胎的耐久性能与磨损性能之间的折中仍得以改进,且并无轮胎成本的增加。0028根据本发明,该目的通过一种具有径。

16、向胎体增强件的轮胎实现,所述轮胎包括胎冠增强件,所述胎冠增强件本身由胎面径向覆盖,所述胎面经由两个胎侧连接至两个胎圈,所述胎面的轴向宽度与所述轮胎的最大轴向宽度的比例严格大于085,所述胎体增强件的至少一层的增强元件为具有饱和层的未包封的金属帘线,至少一个内层使用由聚合物组合物组成的层包覆,所述聚合物组合物例如为优选基于至少一种二烯弹性体的不可交联的、可交联的或经交联的橡胶的组合物。0029根据本发明的一个优选实施方案,纵横比H/S严格大于055,优选大于060。0030纵横比H/S为当轮胎安装于其工作轮辋上并充气至其标称压力时,轮辋上的轮胎的高度H与轮胎的最大轴向宽度S的比例。高度H定义为胎。

17、面的最大半径与胎圈的最小半径之间的差异。0031当将轮胎安装于其工作轮辋上并充气至其标称压力时,在两个胎肩端部之间测量胎面的轴向宽度。0032在轮胎的胎肩区域中,胎肩端部由如下限定在一方面胎面的轴向外端的表面胎面花纹块的顶部的切线与在另一方面胎侧的径向外端的表面的切线之间的交叉点在轮胎的外表面上的正交投影。0033称为“层状”帘线或“多层”帘线的帘线为由中心核和围绕所述中心核设置的股或丝线的一个或多个实际上同心的层组成的帘线。0034为了本发明的目的,层状帘线的饱和层为由丝线组成的层,其中不存在足够的空间来将一个或多个补充丝线添加至所述层。0035具有饱和层的金属帘线的至少一个内层使用由聚合物。

18、组合物如橡胶组合物组成的层包覆,所述具有饱和层的金属帘线在所谓的渗透性测试中显示零流量。0036“渗透性”测试使得能够通过测量在给定时间过程中在恒定压力下沿着测试试样经过的空气的体积来确定所测试的帘线的纵向透气率。本领域技术人员公知这种测试的原理是用以说明为使帘线不透气而进行的帘线处理的有效性,这例如在标准ASTMD269298说明书CN104203598A4/10页6中描述。0037所述测试在通过从硫化橡胶帘布层中剥离而直接提取的帘线上进行,所述帘线增强所述硫化橡胶帘布层,并因此由经固化的橡胶渗透。0038测试以如下方式在2CM长的帘线上进行,所述帘线因此由其固化态的周围橡胶组合物或涂布橡胶。

19、涂布在1巴压力下将空气送至帘线的入口,并且使用流量计例如,从0至500CM3/MIN进行校准测量出口处的空气体积。在测量过程中,将帘线样品固定至压缩的气密密封件例如,由致密泡沫或橡胶制得的密封件中,使得仅通过测量考虑沿着帘线的纵向轴线沿着帘线从一端传送至另一端的空气的量;使用固体橡胶测试试样即不含帘线的固体橡胶测试试样提前检查气密密封件本身的气密性。0039测得的平均空气流量10个测试试样的平均值越低,则帘线的纵向不透气性越高。由于测量以02CM3/MIN的精确度进行,因此小于或等于02CM3/MIN的测量值都被认为是零;它们对应于被描述为沿着其轴线即在其纵向方向上气密完全气密的帘线。0040。

20、此外,该渗透性测试构成了间接测量帘线被橡胶组合物渗透的程度的简单方法。测得的流量越低,则帘线被橡胶渗透的程度越高。0041在被称为渗透率测试的测试中显示小于20CM3/MIN的流量的帘线具有高于66的渗透水平。0042在被称为渗透率测试的测试中显示小于2CM3/MIN的流量的帘线具有高于90的渗透水平。0043帘线的渗透程度也可根据下述方法估计。在层状帘线的情况中,所述方法在第一步骤中包括去除长度为2至4CM之间的样品的外层,以用于随后沿着纵向方向和沿着给定轴线测量与样品长度有关的橡胶混合物的长度之和。橡胶混合物的长度的这些测量排除了沿着该纵向轴线不渗透的空间。这些测量沿着在样品周边上分布的三。

21、个纵向轴线重复,并在五个帘线样品上重复。0044当帘线包括数层时,对于新的外层重复去除的第一阶段,并重复沿着纵向轴线的橡胶混合物的长度的测量。0045然后计算由此确定的橡胶共混物的长度与样品的长度的所有比例的平均值,以限定帘线的渗透程度。0046本发明人已能够证明,相比于相同尺寸的常规轮胎,根据本发明由此制得的轮胎其结合了更大的轴向胎面宽度和至少一个胎体增强件层,所述胎体增强件层由至少一个内层被包覆的具有饱和层的未包封的金属帘线组成允许在充气不足使用时特别是当所述轮胎为并装设置时改进轮胎耐久性,而不减损在正常条件下运行时的耐久性质,此外,所述轮胎的与磨损相关的性质得以改进。0047如前所述,在。

22、轴向方向上胎面的增宽允许改进轮胎的磨损性质。0048此外,本发明人已能够证明,在胎体增强件中的至少一个内层被包覆的具有饱和层的未包封的金属帘线允许在轮胎在低充气条件下使用时显著改进胎体增强件的耐久性质,而不减损轮胎在正常条件下运行时的耐久性质,且无制造成本的损失。本发明人将这些结果解释为是由于围绕金属帘线的至少一层的橡胶护套的存在,所述护套允许所述帘线以相对较小的曲率半径承受弯曲,而不损害所述帘线或制备帘线的丝线。本发明人认为他们已证明了护套的存在防止了所述帘线的崩溃,即当帘线以极小的曲率半径弯曲时防止了制说明书CN104203598A5/10页7备帘线的丝线的分离,并因此防止了所述丝线破裂的。

23、风险。0049不同于先前提及的涉及在轮胎充气不足地使用时限制轮胎的胎体增强件的帘线的曲率的解决方法,尽管帘线发生了由于低充气压力而施加的弯曲,本发明同样防止了制备帘线的丝线破裂的风险。0050换言之,根据本发明的轮胎,更具体地,所述轮胎的胎体增强件的增强元件承受由所述轮胎的不合适的充气而施加的弯曲,所述增强元件的性质即围绕金属帘线的至少一层的橡胶外壳的存在使得能够改进承受这种弯曲的所述帘线的耐久性,并因此改进充气不足时的轮胎的耐久性。0051形成围绕胎体增强件的至少一层的所述金属帘线的至少一个内层的护套的橡胶组合物其可为不可交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物优选基于至少一种二烯弹性体。005。

24、2表述“基于至少一种二烯弹性体的组合物”以已知的方式意指橡胶组合物主要即重量百分比大于50含有该二烯弹性体或这些二烯弹性体。0053应注意,根据本发明的护套围绕其覆盖的层连续延伸即所述护套在帘线的“正交径向”方向其垂直于帘线的半径上为连续的,以形成横截面有利地实际上为圆形的连续套筒。0054也应注意,所述护套的橡胶组合物可为可交联的或经交联的;换言之,其根据定义包含适于使组合物在其固化即其硬化而非熔化过程中被交联的交联体系;因此,该橡胶组合物可被描述为不可熔化的,因为无论温度为多少,其都不能通过加热而熔化。0055术语“二烯”弹性体或橡胶以已知的方式表示至少部分即其为均聚物或共聚物基于二烯单体。

25、具有可共轭的或不共轭的两个碳碳双键的单体的弹性体。0056优选地,橡胶护套的交联体系为所谓的硫化体系,换言之,基于硫或硫给体试剂和主硫化促进剂的体系。所述基本硫化体系可补充有各种已知的次促进剂或硫化促进剂。0057除了所述交联体系之外,根据本发明的护套的橡胶组合物包含可在用于轮胎的橡胶组合物中使用的所有常规成分,如基于炭黑和/或增强无机填料如二氧化硅的增强填料、抗老化剂例如抗氧化剂、增量油、使组合物在未固化态更易于加工的增塑剂或加工助剂、亚甲基给体和受体、树脂、双马来酰亚胺、“RFS”间苯二酚甲醛二氧化硅类型的已知粘合促进体系或金属盐特别是钴盐。0058优选地,所述护套的组合物选择为与用于根据。

26、本发明的帘线旨在增强的橡胶基体的组合物相同。因此,在护套与橡胶基体的各自的材料之间不存在可能的不相容的问题。0059根据本发明的一个可选择的形式,胎体增强件的至少一层的金属增强元件为LM或LMN构造的层状金属帘线,所述层状金属帘线可用作轮胎胎体增强件中的增强元件,并包括由至少一个中间层C2围绕的第一层C1,所述第一层C1具有L根直径为D1的丝线,其中L为1至4,所述至少一个中间层C2具有M根以节距P2螺旋缠绕在一起的直径为D2的丝线,其中M为3至12,所述层C2可能由外层C3围绕,所述外层C3具有N个以节距P3的螺旋缠绕在一起的直径为D3的丝线,其中N为8至20,由基于至少一种二烯弹性体的不可。

27、交联的、可交联的或经交联的橡胶组合物构成的护套覆盖LM构造中的所述第一层C1,并覆盖LMN构造中的至少所述层C2。说明书CN104203598A6/10页80060优选地,内层的第一层C1的丝线的直径为010至05MM之间,且外层C2、C3的丝线的直径为010至05MM之间。0061还优选地,外层C3的所述丝线缠绕的螺旋节距为8至25MM之间。0062在本发明的含义中,螺旋节距表示平行于帘线的轴线测得的长度,在所述长度的端部处,具有该节距的丝线围绕帘线的轴线产生一个完整回转;因此,如果轴线在垂直于所述轴线且由等于组成帘线的层的丝线的节距的长度间隔的两个平面处划分,则所述帘线的轴线在对应于所讨论。

28、的丝线的层的两个圆上在这两个平面中具有相同的位置。0063有利地,所述帘线具有如下特征中的一个,还更优选地具有全部如下特征0064层C3为饱和层,即在该层中不存在足够的空间来向其添加直径为D3的至少一个第N1根丝线,那么N表示可作为围绕层C2缠绕为一层的丝线的最大数目;0065橡胶护套另外覆盖内层C1和/或分隔中间层C2的相邻丝线对;0066橡胶护套实际上覆盖层C3的每个丝线的径向内半周,使得橡胶护套分隔所述层C3的相邻的丝线的对。0067通常,可利用本发明,以形成具有任意类型的金属丝线的上述胎体增强件的帘线,所述金属丝线特别是由钢制得,例如由碳钢制得的丝线和/或由不锈钢制得的丝线。优选使用碳。

29、钢,但显然有可能使用其他钢或其他合金。0068当使用碳钢时,其碳含量钢的重量优选为01至12之间,更优选为04至10之间;这些含量表示轮胎所需的机械性质与丝线的可行性之间的良好折中。应注意,05至06之间的碳含量最终使得这种钢更便宜,因为其更易于拉伸。本发明的另一有利实施方案也可包括取决于目标应用,使用具有低碳含量的钢,例如02至05之间,这特别是因为其具有更低的成本且更易于拉伸。0069根据本发明的帘线可根据本领域技术人员已知的各种技术例如在两个阶段中获得,首先经由挤出头包覆芯或中间LM结构层C1C2,所述阶段之后为在第二步骤中的最终操作,其中N个剩余丝线层C3围绕由此包覆的层C2成缆或扭转。

30、。在可能使用的任何中间缠绕和解绕操作过程中由橡胶护套所造成的未固化态下的粘性的问题可以以本领域技术人员已知的方式例如通过使用插入的塑料膜而解决。0070根据本发明的一个实施方案,轮胎的胎冠增强件由不可延展的增强元件的至少两个工作胎冠层形成,所述不可延展的增强元件从一层交叉至另一层,从而与圆周方向形成10至45之间的角度。0071根据本发明的其他实施方案,所述胎冠增强件还包括圆周增强元件的至少一个层。0072本发明的一个实施方案也提供了胎冠增强件,所述胎冠增强件由称为弹性的增强元件的至少一个附加层其称为保护层在外部径向补充,所述增强元件相对于圆周方向以10至45之间的角度,并且在与径向相邻的工作。

31、层的不可延展的元件所形成的角度相同的方向上取向。0073根据上述本发明的实施方案中的任一者,胎冠增强件还可由不可延展的金属增强元件的三角层,径向上在胎体增强件与最靠近所述胎体增强件的径向内部工作层之间的内部补充,所述不可延展的金属增强元件由钢制成,并且以与圆周方向形成大于60的角度,且在与由胎体增强件的径向最靠近的层的增强元件所形成的角度的方向相同的方向上形说明书CN104203598A7/10页9成。附图说明0074根据以下参照图1至图5提供的本发明的一些示例性实施方案的描述,本发明的其他细节和有利特征将变得显而易见,图1至图5描述了0075图1根据本发明的轮胎的子午线示意图,0076图2图。

32、1的轮胎的部分的子午线示意图,以显示如何确定胎肩端部,0077图3图1的轮胎的胎体增强件帘线的第一实施例的横截面的示意性描述,0078图4根据本发明的胎体增强件帘线的第二实施例的横截面的示意性表示,0079图5根据本发明的胎体增强件帘线的第三实施例的横截面的视图的示意性表示。0080为了使附图更易于理解,附图未按比例绘制。具体实施方式0081在图1中,尺寸为315/80R225的轮胎1具有等于080的纵横比H/S,H为在其安装轮辋上的轮胎1的高度,S为轮胎1的最大轴向宽度。所述轮胎包括锚固于围绕胎圈线4的两个胎圈3中的径向胎体增强件2。胎体增强件2由金属帘线的单个层形成。胎体增强件2被胎冠增强。

33、件5包封,胎冠增强件5本身被胎面6覆盖。0082胎冠增强件5按如下方式从内到外径向形成0083由未包封的不可延展的935金属帘线形成的三角层,所述未包封的不可延展的935金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,并以65的角度取向,0084由未包封的不可延展的1135金属帘线形成的第一工作层,所述未包封的不可延展的1135金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,并以18的角度取向,0085由未包封的不可延展的1135金属帘线形成的第二工作层,所述未包封的不可延展的1135金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,以18的角度取向,并与所述第一工作层的金属帘线交叉,0086由未包封的弹性635金属帘线形成。

34、的保护层,所述未包封的弹性635金属帘线在帘布层的整个宽度上为连续的,并在与所述第二工作层的金属帘线相同的方向上以18的角度取向。0087并非所有的层在图中详细表示。0088轮胎的胎面的轴向宽度L在两个胎肩端部7之间测得。宽度L等于275MM。0089根据本发明,轮胎1的胎面的轴向宽度L与轮胎1的最大轴向宽度S的比例等于088,因此远高于085。0090图2显示了轮胎1的部分子午线示意图,轮胎1的胎肩端部7在此处不像它们在图1的图中那样清楚明显。图2特别地仅显示了轮胎的半视图,所述轮胎围绕轴线XX对称延伸,所述轴线XX表示轮胎的圆周中平面或赤道平面。0091图2示出了如何确定胎肩端部7。因此,。

35、图2显示了胎面6的轴向外端的表面的第一切线8,胎面的表面由胎面花纹块的径向外表面或顶部限定。胎侧10的径向外端的表面的第二切线9在点11处与第一切线8相交。所述点11在轮胎的外表面上的正交投影限定说明书CN104203598A8/10页10胎肩端部7。0092图3示出了图1的轮胎1的胎体增强件帘线31的横截面的示意性表示。该帘线31为1612结构的非包封的层状帘线,其由如下组成由一根丝线32形成的中心核、由6根丝线33形成的中间层,以及由12根丝线35形成的外层。0093其显示如下特性D和P以MM计00941612结构;0095D1020MM;0096D2018MM;0097P210MM;00。

36、98D3018MM;0099P310MM;0100D2/D31;0101其中D2和P2分别为中间层的直径和螺旋节距,且D3和P3分别为外层的丝线的直径和螺旋节距。0102由中心核和中间层组成的帘线的芯被基于未硫化的二烯弹性体未固化态的橡胶组合物34包覆,所述中心核由丝线32形成,所述中间层由六根丝线33形成。护套经由如下方式获得首先经由挤出头挤出由六根丝线33围绕的丝线32所组成的芯,随后是最终操作,在所述最终操作中,12根丝线35围绕由此包覆的芯扭转或成缆。0103根据上述方法测得的帘线31的渗透倾向APTITUDE等于95。0104制备橡胶护套24的弹性体组合物由上述组合物制得,且在所述特。

37、定情况中具有与帘线旨在增强的胎体增强件的压延层13相同的基于天然橡胶和炭黑的配方。0105图4示出了可用于根据本发明的轮胎中的另一胎体增强件帘线41的横截面的示意性表示。所述帘线41为由中心芯和外层组成的39结构的非包封的层状帘线,所述中心芯由围绕彼此扭转的3根丝线42所组成的帘线形成,所述外层由9根丝线43形成。0106其显示出如下特性D和P以MM计010739结构;0108D1018MM;0109P25MM;0110D1/D21;0111D2018MM;0112P310MM;0113其中D1和P1分别为中心芯的丝线的直径和螺旋节距,且D2和P2分别为外层的丝线的直径和螺旋节距。0114中心。

38、芯由基于未硫化的二烯弹性体未固化态的橡胶组合物44包覆,所述中心芯由3根丝线42所形成的帘线组成。护套经由如下方式获得首先经由挤出头挤出帘线42,随后是最终操作,在所述最终操作中,9根丝线43围绕由此包覆的芯成缆。0115根据上述方法测得的帘线41的渗透倾向等于95。0116图5示出了可用于根据本发明的轮胎中的另一胎体增强件帘线51的横截面的示意性表示。所述帘线51为由中心核和外层组成的16结构的非包封的层状帘线,所述中心说明书CN104203598A109/10页11核由丝线52形成,所述外层由6根丝线53形成。0117其显示如下特性D和P以MM计011816结构;0119D10200MM;。

39、0120D1/D2114;0121D20175MM;0122P210MM,0123其中D1为核的直径,且D2和P2分别为外层的丝线的直径和螺旋节距。0124中心核由基于未硫化的二烯弹性体未固化态的橡胶组合物54包覆,所述中心核由丝线52组成。护套经由如下方式获得首先经由挤出头挤出丝线52,随后是最终操作,在所述最终操作中,6根丝线53围绕由此包覆的核成缆。0125根据上述方法测得的帘线41的渗透倾向等于95。0126测试在根据图1和图3的表示的本发明所制得的轮胎上进行,其他测试使用所谓的参比轮胎进行。0127如根据本发明的轮胎的尺寸为315/80的第一参比轮胎R1与本发明的轮胎的区别在于它们具。

40、有的胎面不那么宽。这些轮胎的胎面的宽度L等于261MM。轮胎R1的胎面的轴向宽度L与轮胎R1的最大轴向宽度S的比例等于083。0128参比轮胎R1与根据本发明的轮胎进一步区别在于胎体增强元件不包括护套层34。0129如根据本发明的轮胎的尺寸为315/80的第二参比轮胎R2具有与本发明的轮胎相同的胎面宽度L。轮胎R2的胎面的轴向宽度L与轮胎R2的最大轴向宽度S的比例因此等于088,正如根据本发明的轮胎的情况。0130然而,参比轮胎R2与根据本发明的轮胎的确区别在于胎体增强元件不包括护套层34。0131测试涉及再现并装轮胎的运行,所述并装轮胎中的一个轮胎充气不足。为此,三种类型的轮胎根据本发明的轮。

41、胎和参比轮胎R1和R2在并装设置下测试,一个轮胎充气至04巴,并因此充气至低压,其他轮胎充气至7巴。三个类型的轮胎的充气条件严格相同。0132在再现重型车辆所进行的通常行驶类型的绝对相同条件下,在车辆上运行轮胎。0133定期中断运行,以将测试中的轮胎的压力从04巴升高至7巴,然后观察轮胎。然后在04巴下重新开始运行,直至下一停止之时。当检测到胎体增强件的增强元件的不可逆损坏时,结束测试。0134因此,参比轮胎R1能够在测试过程中施加的条件下覆盖2,500KM的平均距离。0135在另一方面,参比轮胎R2覆盖330KM的平均距离。所述结果说明了增宽胎面对由充气不足状态下的轮胎的胎体增强件中的增强元。

42、件所经受的应力的影响。0136就根据本发明的轮胎而言,它们覆盖3500KM的平均距离。相比于参比轮胎R2,清楚明显的是胎体增强件的增强元件这些增强元件根据本发明具有橡胶护套34的性质使得轮胎能够经受充气不足的不利影响,并同时对于长得多的运行时间保持轮胎的完整性。0137与参比轮胎R2的比较也显示,由胎面增宽所导致的作用不只是被胎体增强件的增强元件这些增强元件具有橡胶护套34的性质所弥补。说明书CN104203598A1110/10页120138因此,根据本发明的轮胎相比于具有不那么宽的胎面的轮胎有可能改进磨损性质,并同时就使用充气不足的轮胎运行而言改进耐久性质。说明书CN104203598A121/3页13图1说明书附图CN104203598A132/3页14图2说明书附图CN104203598A143/3页15说明书附图CN104203598A15。

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