子午线轮胎侧壁加强件 【技术领域】
本发明涉及轮胎加强件，特别是具有径向胎体加强件的轮胎加强件，即，胎体加强件，其加强部件位于包括旋转轴线的子午面内，或甚至与所述子午面形成小的角度。它能应用于所有类型的轮胎但是特别适用于为越野丘陵地或岩石路面，或更普遍的粗糙和腐蚀路面设计的轮胎。
背景技术
从现有技术已知，子午线轮胎具有用于与安装轮辋的轮缘和座圈配合的被称作胎圈的区域，所述胎圈在圆周方向包括一个加强件结构，胎体加强件固定在此。在胎体加强件外径向地布置了一个胎冠加强件，胎冠加强件至少包括两个帘布层，胎冠加强件在其它部件中的作用，是当轮胎为了使用在所述胎圈上被加压时环绕在所述胎体加强件周围。具有多个凸纹的胎面位于胎冠加强件径向外侧，凸纹形成轮胎花纹。在每个胎圈和胎冠的每个轴端之间延伸了一个轮胎的侧壁，其作用是在滚动过程中经受或多或少的弯曲时在所述胎圈和所述胎冠之间提供一个机械连接。
这种弯曲导致相当大地变形，变形与侧壁曲率的明显改变有关，当轮胎用在具有大量凸起或障碍物的粗糙路面上，力的组合能引起侧壁橡胶的断裂甚至损害到胎体加强件。为克服该问题，已经有建议提出给轮胎侧壁增加至少一个带缆线的橡胶加强件的帘布层，所述缆线与径向或子午线方向成一个非零角度。文献US 3464477建议在每个侧壁内和胎体加强件内侧上增加一个加强件，该加强件在侧壁一半高度的任一侧延伸并遍布所述侧壁径向高度的一部分。然而，这种解决方法虽然非常有效，但有一个涉及侧壁径向高度的缺点，它通常很难在轮胎内获得加强件理想的角度，更不用说所述加强件还受到对它们的机械阻力有不利影响的应力甚至考虑它们经受的在轮胎内因为侧壁变形引起的变化的曲率。
文献US 5078192描述了一种轮胎结构，在它的侧壁包括至少一个辅助加强件保护层，设计来保护所述侧壁在滚动中免受侵害，这种加强件通过在带的圆周方向的绕组形成，该带包括位于圆周的加强部件；在所述文献中带被布置成在子午线方向丛边缘靠着边缘。由于解决方法要求位于圆周上的加强件定位于一个已经成形的轮胎半成品上，因此它产生很多加工问题。
从而，需要一种解决方法使轮胎加强件用于在恶劣的地面上滚动，但没有上述现有技术的技术方案的缺点，特别是该方法能以在成型鼓上加工的环面半成品的形式使轮胎成形。
专利US 4438796描述了一种用于承受重载荷的轮胎(特别是，在土木工程车辆上使用)，其中至少侧壁之一有一个辅助加强件使由一个或多个包括倾斜加强件的层组成；在一种变形中其指明每一层包括多个在同一层内彼此分开的圆周带。
【发明内容】
根据本发明的在侵蚀路面上越野用的轮胎，包括一个由加强件保护层加强的胎冠，该加强件包括至少两个由缆线或金属丝加强的橡胶的帘布层，该缆线或金属丝从一个帘布层到另一个帘布层交叉，并径向地由一个用于与地面接触的胎面覆盖，两个胎圈用于与安装轮辋的座圈接触，每一个胎圈通过一个侧壁延伸，该侧壁包括一个径向的胎体加强件，该胎体加强件由至少一个通过多个缆线或金属丝加强的橡胶的帘布层形成，所述胎体加强件在每一个胎圈中固定并延伸到胎冠中，所述轮胎在至少一个侧壁包括一个由橡胶和相对圆周方向倾斜的加强部件形成的辅助加强件。轮胎的特征在于：
●辅助侧壁加强件包括至少两个组，每组由至少两个在圆周方向延伸的带子形成；
●每条带子的宽度Li基本上等于或大于辅助加强件的整个子午线宽度Lt被涉及的组中带子的全部数量除得的值，每条带子由通过多个缆线或金属丝加强的橡胶形成，这些缆线或金属丝的倾斜角α在30°到90°之间，所述角是在一个新轮胎上相对圆周方向测量的；
●在任意一组中，每个圆周带子都与相邻的带子部分地重叠，以避免该带子和任意两个相继带子之间的间隙之间缺少联系。
通过在一个组内与另一个带子“相邻”的一个带子，意味着用在所述带之间的重叠延长所述另一个带子。
一个给定组的每个带Bi通过部分重叠连接到在所述组中与之相邻的带子以形成一个无间隙的帘以防止轮胎橡胶混合物的裂缝从轮胎外向内蔓延。
较佳地，在一个组内与在同一组的相邻带子的重叠区域宽度最多等于所述带子宽度的40％，这样在限制在侧壁内过分的厚度同时也获得了最佳的连接。
辅助加强件的整个宽度是在一个新轮胎上沿子午线剖面测量的，该宽度在包含轮胎旋转轴的在所述加强件内侧的径向最远点和外侧的径向最远点之间的剖面获得。
为进一步增加辅助加强件保护轮胎侧壁的功效，最好在每个组之间提供一个间隔所述组的橡胶混合物部分；较佳地，组成该部分的橡胶混合物的10％的拉伸模量比形成组的带子的橡胶混合物的10％的拉伸模量高40％。
已经发现组之间的一个橡胶混合物的部分具有的厚度基本上大于圆周带子的加强件的平均直径，这甚至会产生更好的耐侵蚀性能。
进一步地，为了获得更大的侧壁刚度并避免失去胎体加强件和辅助加强件之间的结合的风险，最好在所述胎体加强件和所述辅助加强件之间提供一个非互耦橡胶混合物层。这种混合物最好选择10％拉伸模量，比用于胎体加强件的混合物的10％拉伸模量低。
与这种轮胎结构有关，提出了一种用于这种轮胎的生产方法，根据这种轮胎，在制成两个带子之后，这些带子通过缠绕定位到轮胎半成品的部分上对应于所述轮胎的侧壁之一，这些带子由用加强件部件加强的橡胶混合物制成，加强件部件基本上相互平行并制成一个相对带子纵向在30°和90°之间的平均角度。这个过程在轮胎安装在鼓上时进行，接着是通过成型加工做出基本上是环面的形状，或者甚至直接装配到一个芯上这样不需要成型阶段。
【附图说明】
下面结合附图描述本发明的其它特征及优点，这些附图示出了本发明目的的实施方式的非限定性实施例。
图1示出了一组带子的俯视图，该组带子组成根据发明的辅助侧壁加强件的第一实施方式；
图2示出了沿图1中的线II-II的横截面图；
图3示出了一组变化的带子的俯视图，该组带子组成根据发明的辅助侧壁加强件的第二种实施方式；
图4示出了沿图3中的线IV-IV的横截面图；
图5示出了具有织物缆线的带子的一种变化的实施方式；
图6示出了用于土木工程车辆的轮胎的子午截面，它在胎体加强件内侧上包括一个用于侧壁的辅助加强件保护层，该辅助加强件保护层由两组根据本发明的带子形成；
图7示出了两组堆叠起来的带子的平坦的横截面(即在定位到轮胎上之前)，这两组带子形成图6中所示的辅助轮胎加强件。
【具体实施方式】
图1示出了三条带子B1、B2和B3构成的组G1的第一种变化，这三条带子具有的宽度L1、L2和L3基本上相等，它们形成辅助加强件保护层以加强轮胎的侧壁。在所述的情况下，宽度L1、L2和L3比组G1的整个宽度Lt的三分之一大。这里，组G1显示在一个圆柱形的成型机头上，还没有结合到轮胎中。
组中的每一条带子B1、B2和B3都包括多个钢丝索11、12和13，它们相互之间平行布置在整个组G1上，并在所阐述的实施例中构成基本上等于45°的倾斜角α1、α2和α3(所述角是相对图中箭头X所指示的周向测量的)。在其径向(在图1中对应在图所在的平面中且与X标示方向垂直的方向)延伸，带子B1部分地连接到第二条带子B2；通过重叠最多等于所述带子宽度40％的适当宽度，带子B2本身又连接到带子B3。“适当”指的是重叠的宽度要足以保证轮胎半成品在成形后带子B1、B2和B3仍然重叠。
图2是沿图1中的线II-II的横截面，表示轮胎半成品在成形前的组。带子B3部分覆盖带子B2的上表面，而后者又覆盖带子B1的上表面。
图3示出了三条带子B1、B4和B3构成的组G2的一种变化的实施方式，带子B1和B3与在图1中说明的组G1中使用的那些带子相同，而中间带子B4与在组G1中使用的带子B2一样包括相同的加强件12，但是在这种情况下，所述加强件12倾斜的角度α4与带子B1和B3的加强件11和13的角度α1、α3的数值相同，而符号相反。而且，从显示沿图3中的线IV-IV的一部分的图4中可以看出，在其端部处中间带子B4在其宽度方向上与两条带子B1和B3重叠，而重叠的宽度基本上相等。这里，三条带子B1、B4和B3的宽度又是相等的，但它们可以是不同的。
在图1至4所示的实施例中，在所有带子中加强件的角度是基本上相等的，至少在它们的数值上相等；然而，当然可能生产多个带子的组，例如三个，其中在每个带子中加强件的倾斜角α1、α2和α3不相同。在这种情况下所述角度满足下列关系是有利的：
α1＞α2＞α3
其中角α1是在相对周向最靠近轮胎的胎圈区域的带子中加强件的角度，角度α3是在最靠近胎冠加强件的带子中加强件的角度，角度α2是在中间带子中的加强件的角度。
依照该数式，从靠近胎圈区域的带子到靠近轮胎胎冠的带子，在形成每个组的带子中加强件的角度逐渐增大是同样可能的，虽然它不能带来同样的优点。
所述的关于在每个带子中加强件的角度的情况也能应用到每个带子的平均宽度：介绍的例子表示了相同宽度的带子，但是当然可能提供不同宽度的带子，宽度取决于带子和/或组，还可能具有不同的重叠宽度。
图5的变形表示带子B的情况，带子B通过在所述带子的两个边缘31和32之间来回布置最好是织物缆线而制成，带子B的平均倾斜角α位于30°和90°之间，所述倾斜是相对于带子的纵向(在图5中用箭头X表示)。
图6表示尺寸为26.5R25的轮胎1的一部分在子午面的一个横截面，在图中能看到在一个胎冠3和胎圈4之间延伸的一个侧壁2，胎冠有一个设计成能在所述轮胎滚动过程中与地面接触的胎面，胎圈设计成能与一个安装轮辋的座圈接触。
这种轮胎包括从一个胎圈到另一个胎圈延伸的一个胎体加强件5，该胎体加强件5通过这样被固定，即围绕圆周加强件在每个胎圈4中的胎圈钢丝41翻折以形成高度Hr等于245mm的翻边51，所述高度是相对于胎圈钢丝的底部径向测量(所述胎圈钢丝的内径)。胎体加强件5由帘布层形成，帘布层由用径向布置的钢丝索加强的橡胶混合物制成，径向即相对周向成接近或等于90°的角度。
胎体加强件5径向外侧，一个胎冠加强件3包括两个橡胶混合物的帘布层31和32，该帘布层由金属加强部件加强，金属加强部件在每个帘布层相互平行，且从一个帘布层到下一个帘布层交叉(在每个帘布层所述加强件与周向成一个平均角度24°)。胎冠的轴向端在胎体加强件上的投影S径向地位于距离Hs处，Hs从胎圈钢丝底部算起等于435mm(所述投影垂直于胎体加强件5的剖面)。
进一步地，在胎体加强件内侧轴向上每个侧壁2有一个由两个组61和62形成的辅助加强件6；每个辅助加强件6在一个高度H1和H2(这些高度是相对胎圈钢丝41的底部测量的)之间，在侧壁的点P的两侧上延伸，点P是在整个子午线长度Lt上的轴向最外处。
已经发现H1小于Hr并且H2/Hs的比例在0.6和0.9之间最有利。在介绍的例子中：H1＝220mm和H2＝347mm。
每个组61，62由几个带子61A、61B、61C、61D和62A、62B、62C、62D形成，其中，从子午横截面看，都具有一个宽度40mm并且彼此重叠一个平均宽度10mm，如图7所示。组61的每个带子61A、61B、61C、61D由一种通过“NYLON”加强部件611加强的橡胶混合物形成，加强部件在每个带子内相互平行。
组62的每个带子62A、62B、62C、62D由一种通过“NYLON”加强部件612加强的橡胶混合物形成，加强部件在每个带子内相互平行。在轮胎半成品状态下在所有带子内的加强部件形成一个平均等于80°的角度；当环面已经成形，在径向最靠近胎圈的带子内的加强件的平均角度是75°，在径向最靠近胎冠的带子内的加强件的平均角度是65°。
在给出的组中带子的加强件相对于周向在相同方向上有倾斜。从一个组到另一个组加强件的倾斜方向相反。组之间的橡胶混合物8改善了所述组之间的非互耦效果；更精确地说，该橡胶混合物具有的10％形变的拉伸模量比涂覆在带子加强件上的橡胶混合物的10％的拉伸模量高，最好至少为30％(在所示的情况中，模量的比率等于1.4，平均厚度为2mm，而带子加强件的平均直径为1mm)。
在介绍的实施例中，形成组的带子的加强件的角度值是相同的，但是当然也可能使用不同的角度。
在胎体加强件5和辅助侧壁加强件6之间有一橡胶混合物层7，它的平均厚度为5mm，10％的拉伸模量比胎体加强件混合物的模量低40％。
制造这样一种轮胎的工序如下：
— 将内部橡胶混合物定位到用于轮胎半成品的成型鼓上；
— 一条带子由用加强件部件加强的橡胶混合物制成，加强部件相对所述带子的纵向倾斜适当的角度；
— 前一阶段获得的带子通过缠绕定位到内部橡胶混合物上，并做出适当数量的圈数，以生产出一组的整个宽度，而所述带子的每一圈都与前一圈部分地重叠；
— 前一阶段有必要重复尽可能多的次数，以形成其它组，还要考虑在每一组中加强件角度的定向；
— 定位胎体加强件和其它必需的成分；
— 在定位胎冠加强件和胎面之前成形第一半成品以获得环面的形状；
— 将这样制造的半成品模化和硫化。
在生产不同组的阶段之间，还可再次通过缠绕来定位一定厚度的在所述组之间具有非互耦作用的橡胶混合物。
在制造不需要成形的轮胎半成品的情况下，尤其是在半成品在一个芯上制造的情况下，可省略相同的过程，该芯基本上具有待模化的轮胎内部的形状。在后一种情况下，在将内部混合物定位到芯上之后，可以通过将一个单独的带子缠绕多个次，或者通过缠绕多个长度基本上都是一圈的带子，将每一组都直接定位到这些内部混合物上(在后一种情况下，将每条带子的起始点有规律地围绕周边分布是有利的，以避免大量聚集在其中，那样会导致滚动过程中不规则性)。
本发明并不受到所描述和说明的实施例的限定，在不超出其范围的情况下可接受各种改进。