專利名稱：重型載貨車輛輪胎的制作方法
重型載貨車輛輪胎本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎，更特別地涉及將要安裝在承載重型載荷并以持久的速度行駛的車輛(例如貨車、拖拉機(jī)、拖車、或公路客車)上的輪胎。目前，也是通常地，輪胎的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或者增強(qiáng)件，尤其是重型車輛類的車輛輪胎的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或者增強(qiáng)件，是通過(guò)堆疊一層或多層傳統(tǒng)上被稱為“胎體簾布層”、“胎冠簾布層” 等的簾布層構(gòu)成。這種命名增強(qiáng)件的方式起源于制造方法，該制造方法包括制造一系列以 多個(gè)簾布層為形式的半成品，這些簾布層設(shè)有通常為縱向的簾線狀(thread-like)增強(qiáng) 件，然后將這些簾布層組裝或堆疊來(lái)制造輪胎原坯。生產(chǎn)出來(lái)的簾布層是平坦的，而且尺寸 很大，隨后被裁剪為指定產(chǎn)品的尺寸。首先，簾布層仍然是在基本平坦的狀態(tài)下裝配。然后， 這樣制成的輪胎原坯通過(guò)輪廓而獲得輪胎普遍具有的環(huán)狀外形。然后把半成的“最終”產(chǎn) 品應(yīng)用在輪胎原坯上，以得到準(zhǔn)備被硫化的產(chǎn)品。這樣的“傳統(tǒng)”類型的方法，尤其是在制造輪胎原胚的階段，涉及使用錨固元件 (通常是胎圈金屬絲)把胎體增強(qiáng)件錨固或固定在輪胎的胎圈區(qū)域中。因此，對(duì)于此類方 法，構(gòu)成胎體增強(qiáng)件的所有(或只有其一部分的)簾布層的一部分圍繞設(shè)置在輪胎胎圈中 的胎圈金屬絲向后折疊。隨后，胎體增強(qiáng)件就被錨固在胎圈中了。雖然有多種不同的制造及組裝簾布層的方法，但工業(yè)中對(duì)這種傳統(tǒng)類型方法的普 遍采用使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員要使用基于該方法的詞匯；因此被普遍使用的術(shù)語(yǔ)，尤其包 括術(shù)語(yǔ)“簾布層”、“胎體”、“胎圈金屬絲”、“成型”等，“成型”指代從平坦外形到環(huán)狀外形的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)在，嚴(yán)格地講，有些輪胎不含有根據(jù)上述定義的“簾布層”或“胎圈金屬絲”。例 如，文獻(xiàn)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，不同增強(qiáng) 結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)元件被直接用于橡膠混合物的相鄰層，它們?nèi)恳赃B續(xù)的層的形式被應(yīng)用于環(huán) 形胎芯，該環(huán)形胎芯的形狀直接產(chǎn)生一個(gè)與處于所制造工藝中的輪胎的最終外形相近的外 形。因此，在這種情況下，就不再存在任何“半成品”或者“簾布層”或者“胎圈金屬絲”。基 礎(chǔ)產(chǎn)品，例如橡膠混合物和簾線或長(zhǎng)絲形式的增強(qiáng)元件，直接應(yīng)用于胎芯。由于該胎芯是 環(huán)狀形狀的，因此就不再需要對(duì)輪胎原胚進(jìn)行成型以使其從平坦外形變成環(huán)狀形式的外形 了。此外，該文件中描述的輪胎也沒(méi)有使用“傳統(tǒng)的”胎體簾布層圍繞胎圈金屬絲的向 后翻轉(zhuǎn)。這種錨固方式被下面的設(shè)置所代替在與所述側(cè)壁增強(qiáng)結(jié)構(gòu)相鄰的位置設(shè)置圓周 簾線，將它們?nèi)堪裨阱^固或粘合的橡膠混合物中。還有一些利用半成品在環(huán)形胎芯上裝配的方法，這些半成品被特別地設(shè)計(jì)為用于 快速、有效和簡(jiǎn)便地鋪設(shè)在中央胎芯上。最后，也可以利用既包括用于制造特定構(gòu)造部分 (例如簾布層、胎圈金屬絲等)的特定半成品、同時(shí)又通過(guò)直接應(yīng)用混合物和/或增強(qiáng)元件 來(lái)制造其它部分的混合形式。在本文中，為了考慮最近在產(chǎn)品制造領(lǐng)域和設(shè)計(jì)中的技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)術(shù)語(yǔ)例如“簾 布層”、“胎圈金屬絲”等有利地被中性術(shù)語(yǔ)或獨(dú)立于所采用方法的類型的術(shù)語(yǔ)代替。因此， 術(shù)語(yǔ)“胎體類增強(qiáng)件”或“側(cè)壁增強(qiáng)件”能夠被用來(lái)有效地表示傳統(tǒng)方法中的胎體簾布層的增強(qiáng)元件，以及通常應(yīng)用于側(cè)壁的根據(jù)不涉及半成品的方法制造出的輪胎的相應(yīng)增強(qiáng)元 件。就術(shù)語(yǔ)“錨固區(qū)域”而言，既能夠容易地表示在傳統(tǒng)方法中胎體簾布層圍繞胎圈金屬絲 的“傳統(tǒng)”的向后翻轉(zhuǎn)，也能夠表示由圓周增強(qiáng)元件、橡膠混合物以及底部區(qū)域的相鄰的側(cè) 壁增強(qiáng)部分所構(gòu)成的組件，該底部區(qū)域的相鄰的側(cè)壁增強(qiáng)部分通過(guò)包含將元件應(yīng)用到環(huán)形 胎芯上的方法而制造。 通常，在重型車輛輪胎類的輪胎中，胎體增強(qiáng)件錨固在胎圈區(qū)域中的每一側(cè)，并且 被由至少兩個(gè)層構(gòu)成的胎冠增強(qiáng)件徑向覆蓋，該至少兩個(gè)層相互重疊并由簾線或纜線形 成，該簾線或纜線在每層中平行并且在層與層之間交叉而形成與圓周方向成10°到45° 之間的角度。所述構(gòu)成工作增強(qiáng)件的工作層還可以被至少一個(gè)所謂的保護(hù)層覆蓋，該保護(hù) 層由被稱作彈性增強(qiáng)元件的有利地為金屬的且可拉伸的增強(qiáng)元件構(gòu)成。其還可以包括一 個(gè)金屬纜線層或金屬簾線層，該金屬纜線或簾線具有低延展率并與圓周方向成在45°至 90°之間的角度，被稱為三角簾布層的該簾布層在徑向上位于胎體增強(qiáng)件和所謂的第一工 作胎冠簾布層之間，該第一工作胎冠簾布層由角度絕對(duì)值至多為45°的平行的金屬纜線或 者簾線形成。該三角簾布層與至少所述工作簾布層構(gòu)成三角增強(qiáng)件，該三角增強(qiáng)件在其承 受不同應(yīng)力的情況下產(chǎn)生非常小的變形，該三角簾布層的關(guān)鍵作用是吸收在輪胎的胎冠區(qū) 域中所有增強(qiáng)元件都要承受的橫向壓力。在重型車輛的輪胎的情況下，通常設(shè)有單個(gè)保護(hù)層，并且其保護(hù)元件大部分與位 于徑向最外側(cè)并因此是徑向鄰近的工作層的增強(qiáng)元件以相同的方向和絕對(duì)值相同的角度 定位。在將要行駛在有些崎嶇的路面上的工程作業(yè)車輛的輪胎的情況下，設(shè)置兩個(gè)保護(hù)層 是有利的，增強(qiáng)元件在層與層之間交叉，并且徑向內(nèi)側(cè)的保護(hù)層的增強(qiáng)元件與工作層的不 可拉伸的增強(qiáng)元件交叉，該工作層是徑向外側(cè)的并且鄰近所述徑向內(nèi)側(cè)的保護(hù)層。當(dāng)纜線受到等于斷裂強(qiáng)度10%的拉伸力的作用時(shí)，其相對(duì)伸長(zhǎng)至多等于0.2% 時(shí)，所述纜線被稱為是不可拉伸的。當(dāng)纜線受到等于斷裂強(qiáng)度的拉伸力的作用時(shí)，其相對(duì)伸長(zhǎng)至少等于3%且具有小 于150GPa的最大正切模量時(shí)，所述纜線被稱為是彈性的。圓周增強(qiáng)元件是與圓周方向成0°附近的+2. 5°至-2. 5°的范圍內(nèi)的角度的增 強(qiáng)元件。輪胎的圓周方向，或者縱向方向，是對(duì)應(yīng)于輪胎的外圍并由輪胎的滾動(dòng)方向所限 定的方向。輪胎的橫向或軸向方向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。徑向方向是與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線相交并垂直的方向。輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線是在正常使用中輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)所圍繞的軸線。徑向平面或子午平面是包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。圓周中間平面或赤道平面是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且將輪胎分為兩半的平面。由于全世界公路網(wǎng)絡(luò)的改善和汽車高速公路網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)，被稱為“公路”輪胎的當(dāng) 今的某些輪胎要高速地并且愈加長(zhǎng)距離地行駛。毫無(wú)疑問(wèn)地，盡管由于輪胎的磨損降低，輪 胎行駛的所有條件都會(huì)使其所行駛的公里數(shù)增加，但是這還會(huì)損害輪胎的耐用性，尤其是 胎冠增強(qiáng)件的耐用性。問(wèn)題是，在胎冠增強(qiáng)件中存在應(yīng)力，更具體地講，在各胎冠層之間存在剪切應(yīng)力，加上軸向最短的胎冠層的末端處的工作溫度有不可忽略的升高，從而導(dǎo)致所述末端處的橡 膠中出現(xiàn)裂縫以及裂縫的擴(kuò)散。同樣的問(wèn)題存在于兩層增強(qiáng)元件的邊緣的情況下，所述另 一層不必與第一層徑向鄰近。為了改善所研究類型的輪胎的胎冠增強(qiáng)件的耐久性，已經(jīng)應(yīng)用了涉及橡膠混合物 的層以及/或者輪廓元件的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的解決方案，該橡膠混合物位于簾布層末端(尤其 是軸向最短的簾布層的末端)之間和/或周圍。為了增大位于胎冠增強(qiáng)件邊緣附近的橡膠混合物的抗破壞能力，法國(guó)專利FR 1 389 428提出結(jié)合具有低滯后效應(yīng)的胎面，使用由具有低滯后效應(yīng)的橡膠混合物形成的、覆 蓋至少胎冠增強(qiáng)件的側(cè)面和邊緣的橡膠輪廓元件。
為了避免各胎冠增強(qiáng)件簾布層之間的分離，法國(guó)專利FR 2 222 232提出將增強(qiáng) 件的末端包覆在橡膠墊中，橡膠墊的肖氏A硬度與覆蓋所述增強(qiáng)件的胎面的硬度不同，并 且大于設(shè)置在胎冠增強(qiáng)件簾布層邊緣與胎體增強(qiáng)件簾布層之間的橡膠混合物的輪廓元件 的肖氏A硬度。法國(guó)申請(qǐng)F(tuán)R 2 728 510提出，一方面，在胎體增強(qiáng)件與徑向最靠近旋轉(zhuǎn)軸線的胎 冠增強(qiáng)件工作簾布層之間設(shè)置軸向連續(xù)的簾布層，該簾布層由與圓周方向形成至少為60° 角的不可拉伸的金屬纜線構(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)?度，另一方面，在兩個(gè)工作胎冠簾布層之間設(shè)置由基本與圓周方向平行地定向的金屬元件 形成的附加簾布層。在特別嚴(yán)酷的條件下，這樣構(gòu)造的輪胎的延長(zhǎng)時(shí)間的行駛，就這些輪胎的耐久性
而言，已經(jīng)顯示出一些限制。為了克服這樣的缺點(diǎn)并改善這些輪胎的胎冠增強(qiáng)件的耐久性，已經(jīng)提出將基本 與圓周方向平行的增強(qiáng)元件的至少一個(gè)附加層與有角度的工作胎冠層結(jié)合。專利申請(qǐng)WO 99/24269提出，特別地，在赤道平面的每一側(cè)并在基本平行于圓周方向的增強(qiáng)元件的附加 簾布層的直接軸向延長(zhǎng)中，由增強(qiáng)元件形成的兩個(gè)工作胎冠簾布層在一定的軸向距離上是 聯(lián)結(jié)的，然后通過(guò)橡膠混合物的輪廓元件至少在所述兩個(gè)工作簾布層公共寬度的剩余部分 上使它們脫離聯(lián)結(jié)，所述增強(qiáng)元件在一個(gè)簾布層與相鄰的簾布層之間交叉。在高速路上延長(zhǎng)時(shí)間行駛的過(guò)程中的耐久性和磨損方面所獲得的結(jié)果是令人滿 意的。然而，從所進(jìn)行的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)安裝至車輛的輪胎組在耐久性方面具有離散的性能；換 言之，雖然性能確實(shí)比以前的方案更好，但是所獲得的結(jié)果在數(shù)值方面不總是一致的，結(jié)果 的離散性相對(duì)較大。對(duì)于在同一車輛上連續(xù)地測(cè)試的且放置在該車輛的相同位置的不同的 輪胎，結(jié)果也是這樣。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于“重型車輛”的輪胎，該輪胎的耐久性能和磨損性 能被用于公路用途，并且該輪胎的性能，尤其是耐久性能，能夠在所有輪胎上更加一致地重
Μ. ο根據(jù)本發(fā)明該目的是通過(guò)一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎實(shí)現(xiàn)的，該輪胎包括由 不可拉伸的增強(qiáng)元件的至少兩個(gè)工作胎冠層形成的胎冠增強(qiáng)件，該不可拉伸的增強(qiáng)元件在 層與層之間交叉并且與圓周方向形成10°至45°之間的角度，所述胎冠增強(qiáng)件本身被胎 面徑向覆蓋，所述胎面通過(guò)兩個(gè)側(cè)壁連接至兩個(gè)胎圈，所述胎冠增強(qiáng)件包括至少一個(gè)圓周 增強(qiáng)元件層，所述至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層徑向地設(shè)置在兩個(gè)工作胎冠層之間，鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層在所述赤道平面的每一側(cè)上且在該圓周增強(qiáng)元件層的 軸向延長(zhǎng)中在軸向?qū)挾?上聯(lián)結(jié)，從而其后至少在所述兩個(gè)工作層公共的剩余寬度上通過(guò) 橡膠混合物的輪廓元件脫離聯(lián)結(jié)，在大于0. 1 X d的軸向?qū)挾壬虾穸却笥?. 5mm的一個(gè)共混 聚合物層沿軸向設(shè)置在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向外側(cè)末端和所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū) 域的軸向內(nèi)側(cè)末端之間，所述工作胎冠層在所述圓周增強(qiáng)元件層的兩側(cè)并且鄰近所述圓周 增強(qiáng)元件層。 所述共混聚合物層的厚度是沿徑向方向測(cè)量的。所述增強(qiáng)元件層的軸向?qū)挾群退龉不炀酆衔飳拥妮S向?qū)挾仍谳喬サ臋M截面上測(cè)量，因此輪胎為未充氣的狀態(tài)。距離d是所述圓周增強(qiáng)元件層的末端與鄰近最窄的圓周增強(qiáng)元件層的所述工作 胎冠層的末端的分離的軸向距離。在本發(fā)明的意圖范圍內(nèi)，當(dāng)所述層的每一個(gè)的各自的加強(qiáng)元件徑向分離最多 1. 5mm時(shí)，工作胎冠層被認(rèn)為是聯(lián)結(jié)的，橡膠的所述厚度在所述加強(qiáng)元件的各自的上部母線 和下部母線之間沿徑向測(cè)量。在鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的多個(gè)所述工作胎冠層之間的聯(lián)結(jié)使得作用在軸向 最外側(cè)的圓周元件上的拉伸應(yīng)力減少。在所述工作層之間的、在所述聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向外側(cè)的、與最窄工作簾布層的末端 對(duì)齊測(cè)量的所述脫離聯(lián)結(jié)的輪廓元件的厚度等于至少二毫米，優(yōu)選地大于2. 5mm。在研究中，發(fā)明者已經(jīng)能夠表明輪胎的制造技術(shù)會(huì)導(dǎo)致所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū) 域的位置的微小變化，這造成所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域的局部曲率會(huì)變化。在所述圓周 增強(qiáng)元件層的末尾、在大于0. IXd的軸向?qū)挾壬稀⒑穸却笥?.5mm的共混聚合物層，能夠使 所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域與所述圓周增強(qiáng)元件層的末尾之間保持最短距離。該最短距離 使得能夠消除觀察到所述工作層的增強(qiáng)元件的曲率半徑過(guò)于小的風(fēng)險(xiǎn)，曲率半徑過(guò)于小看 來(lái)好像能夠引起輪胎在行駛時(shí)較差的耐久性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，沿軸向設(shè)置在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向外側(cè) 末端和鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向內(nèi)側(cè)末端之間的所 述共混聚合物層的軸向?qū)挾刃∮?. 5 X d。特別地，本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施方案能夠限制在所述圓周增強(qiáng)元件層和所述工作胎 冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域之間出現(xiàn)氣穴的風(fēng)險(xiǎn)。特別而言，該實(shí)施方案導(dǎo)致了制造產(chǎn)能的提高，因?yàn)?空氣的存在可能會(huì)導(dǎo)致輪胎的殘品。本發(fā)明的一個(gè)有利變體提供了 未交聯(lián)混合物層的穆尼塑性大于鄰近所述圓周增 強(qiáng)元件層的工作胎冠層的未交聯(lián)的壓延混合物的穆尼塑性。所述胎冠層的壓延部分對(duì)應(yīng)于為了形成所述層而圍繞所述增強(qiáng)元件的橡膠體。關(guān)于穆尼塑性，使用法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NF T 43-005(1980年11月)中描述的振蕩稠度 計(jì)。根據(jù)下述原理來(lái)進(jìn)行穆尼塑性測(cè)量原坯狀態(tài)(亦即在硫化之前)的復(fù)合物在加熱 到100°C的圓柱形腔室內(nèi)進(jìn)行模制。在預(yù)熱1分鐘之后，轉(zhuǎn)子在測(cè)試樣本中旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速 為2rpm，且在旋轉(zhuǎn)4分鐘后測(cè)量保持該運(yùn)動(dòng)的工作扭矩。穆尼塑性(ML 1+4)用“穆尼單 位”(MU，其中IMU = 0. 83牛頓.米)來(lái)表示。優(yōu)選地，未交聯(lián)混合物層的穆尼塑性大于90MU，優(yōu)選的大于95MU。
關(guān)于共混聚合物層的這樣的選擇，該選擇限定所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域和所述 圓周增強(qiáng)元件層的末端，使得所述層在輪胎的制造工藝中保持它的幾何形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案的變體，所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向?qū)挾却笥?0. 4XS。S為當(dāng)輪胎安裝在它的實(shí)用輪緣上并且被充氣到其建議壓力時(shí)該輪胎的最大軸向
寬度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，至少兩個(gè)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)挾群洼S向最窄的工作胎冠層的軸向?qū)挾戎钤?0至30mm之間。優(yōu)選地，軸向最寬的工作胎冠層徑向位于其它工作胎冠層的內(nèi)側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方案，至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層的增強(qiáng)元件為金屬增強(qiáng)元 件，在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下，其具有在10至120GPa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(shí)施方案，在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下，增強(qiáng)元件的正割模量小于IOOGPa并 大于20GPa，優(yōu)選地在30至90GPa之間，更優(yōu)選地小于80GPa。仍然優(yōu)選地，增強(qiáng)元件的最大正切模量小于130GPa，優(yōu)選地小于120GPa。在拉伸應(yīng)力曲線上測(cè)量上述模量，該拉伸應(yīng)力曲線是伸長(zhǎng)的函數(shù)，該伸長(zhǎng)由向增 強(qiáng)元件的金屬橫截面法向施加20MPa的預(yù)載荷而確定，該拉伸應(yīng)力對(duì)應(yīng)于法向施加到增強(qiáng) 元件的金屬橫截面的所測(cè)得的張力。在拉伸應(yīng)力曲線上能夠測(cè)量同樣的增強(qiáng)元件的模量，該拉伸應(yīng)力曲線是伸長(zhǎng)的函 數(shù)，該伸長(zhǎng)由向增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面法向施加IOMPa的預(yù)載荷而確定，該拉伸應(yīng)力對(duì)應(yīng) 于法向施加于增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面的所測(cè)得的張力。增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面是由金屬和 由橡膠構(gòu)成的復(fù)合元件的橫截面，橡膠特別地在輪胎硫化階段滲入所述增強(qiáng)元件。根據(jù)該表述，對(duì)于增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面，至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層的軸向外側(cè) 部分和中央部分的增強(qiáng)元件是金屬增強(qiáng)元件，在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下，該金屬增強(qiáng)元件具有 5至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(shí)施方案，在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下，增強(qiáng)元件的正割模量小于50GPa并大 于lOGPa，優(yōu)選地在15至45GPa之間，更優(yōu)選地小于40GPa。仍然優(yōu)選地，增強(qiáng)元件的最大正切模量小于65GPa，更優(yōu)選地小于60GPa。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層的增強(qiáng)元件是金屬增強(qiáng)元件，該金 屬增強(qiáng)元件具有拉伸應(yīng)力曲線，該拉伸應(yīng)力曲線為相對(duì)伸長(zhǎng)的函數(shù)，該曲線對(duì)于較小的伸 長(zhǎng)具有較緩的斜率，而對(duì)于較大的伸長(zhǎng)則具有基本為常數(shù)的較陡的斜率。附加簾布層的這 種增強(qiáng)元件通常被稱為“雙模量”(bi-modulus)元件。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述基本為常數(shù)的較陡的斜率出現(xiàn)于相對(duì)伸長(zhǎng)為 0. 至0. 5%之間時(shí)。在取自輪胎的增強(qiáng)元件上測(cè)量增強(qiáng)元件的上述不同特性。尤其適于制造根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層的增強(qiáng)元件例如公式21. 23 所示的組件，公式21. 23的構(gòu)成為3X (0. 26+6X0. 23)4. 4/6. 6SS ；這種成股纜線由21條 基本簾線形成，該基本簾線的公式為3X (1+6)，三個(gè)股扭結(jié)在一起，每一股均由7條簾線 形成，形成中央芯的一條簾線直徑等于26/100mm，六條纏繞簾線的直徑等于23/100mm。這樣的纜線在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下的正割模量等于45GPa，最大正切模量等于98GPa，所述兩 個(gè)模量都在拉伸應(yīng)力曲線上測(cè)得，該拉伸應(yīng)力曲線是向增強(qiáng)元件的金屬橫截面法向施加 20MPa的預(yù)載荷所確定的伸長(zhǎng)的函數(shù)，該拉伸應(yīng)力對(duì)應(yīng)于法向施加于增強(qiáng)元件的金屬橫截 面的所測(cè)得的張力。在作為向增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面法向施加IOMPa的預(yù)載荷所確定的伸 長(zhǎng)的函數(shù)的拉伸應(yīng)力曲線上，該拉伸應(yīng)力對(duì)應(yīng)于法向施加于增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面的所測(cè) 得的張力，公式21. 23的纜線在0. 7%伸長(zhǎng)條件下具有23GPa的正割模量和49GPa的最大正 切模量。同樣，增強(qiáng)元件的另一實(shí)例是公式21. 28中的組件，公式21. 28的構(gòu)成為 3 X (0. 32+6X0. 28)6. 2/9. 3SS。此纜線在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下的正割模量等于56GPa，最 正切模量等于102GPa，所述兩個(gè)模量都在拉伸應(yīng)力曲線上測(cè)得，該曲線是向增強(qiáng)元件的金 屬橫截面法向施加20MPa的預(yù)載荷所確定的伸長(zhǎng)的函數(shù)，該拉伸應(yīng)力對(duì)應(yīng)于法向施加于增 強(qiáng)元件的金屬橫截面的所測(cè)得的張力。在作為法向施加于增強(qiáng)元件的整個(gè)橫截面IOMPa的 預(yù)載荷所確定的伸長(zhǎng)的函數(shù)的拉伸應(yīng)力曲線上，該拉伸應(yīng)力對(duì)應(yīng)于法向施加于增強(qiáng)元件的 整個(gè)橫截面的所測(cè)得的張力，公式21. 28的纜線在0.7%伸長(zhǎng)條件下具有27GPa的正割模量 和49GPa的最大正切模量。在至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層中使用這種增強(qiáng)元件，特別可以使所述層保持滿意的 層剛度，即使在傳統(tǒng)制造方法中的成型和硫化步驟之后。所述金屬元件優(yōu)選地為鋼纜線。為了降低作用在軸向最外側(cè)的圓周元件上的拉伸應(yīng)力，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)還在于，工 作胎冠層的增強(qiáng)元件與圓周方向形成的角度小于30°，并且優(yōu)選為小于25°。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的另一有利的變體，工作胎冠層包括在簾布層與簾布層之 間交叉并與圓周方向形成角度的增強(qiáng)元件，所述角度根據(jù)軸向方向而變化，在多個(gè)增強(qiáng)元 件層的軸向外側(cè)邊緣上的所述角度大于在圓周中平面處所測(cè)量的所述元件的角度。本發(fā)明 的這種實(shí)施方案可以提高某些區(qū)域中的圓周剛度，而另一方面會(huì)降低其它區(qū)域中的圓周剛 度，從而顯著降低胎體增強(qiáng)件的壓力。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案還在于，所述胎冠增強(qiáng)件通過(guò)至少一個(gè)附加層而沿徑向補(bǔ) 充在外側(cè)，已知該附加層是所謂的彈性增強(qiáng)元件保護(hù)層，所述彈性增強(qiáng)元件相對(duì)于圓周方 向以10°至45°之間的角度定向，并與徑向與其鄰近的工作胎冠層的不可拉伸元件所形 成的角度處于相同方向。保護(hù)層的軸向?qū)挾瓤梢员茸钫墓ぷ鲗拥妮S向?qū)挾刃　Ｋ霰Ｗo(hù)層的軸向?qū)挾冗€ 可以比最窄的工作層的軸向?qū)挾却?，從而所述保護(hù)層與最窄的工作層的邊緣重疊，并且當(dāng) 該保護(hù)層為最窄的徑向最上層時(shí)，使得其在附加增強(qiáng)件的軸向延長(zhǎng)中與最寬的工作胎冠層 在軸向?qū)挾壬下?lián)結(jié)，此后通過(guò)至少為2mm厚的輪廓元件在外側(cè)沿軸向與所述最寬的工作層 脫離聯(lián)結(jié)。在如上所述的情況下，由彈性增強(qiáng)元件形成的保護(hù)層一方面可以通過(guò)輪廓元件 與所述最窄的工作層的邊緣脫離聯(lián)結(jié)，所述輪廓元件的厚度稍微小于使所述兩個(gè)工作層的 邊緣分離的輪廓元件的厚度，并且在另一方面，可以具有比最寬的胎冠層的軸向?qū)挾刃』?大的軸向?qū)挾?。根?jù)本發(fā)明的前述實(shí)施方案的任意一種，通過(guò)由鋼形成的不可拉伸金屬增強(qiáng)元件 的三角層，胎冠增強(qiáng)件還可以沿徑向補(bǔ)充在胎體增強(qiáng)件和最接近所述胎體增強(qiáng)件的徑向內(nèi)側(cè)工作層之間的內(nèi)部，所述不可拉伸金屬增強(qiáng)元件與圓周方向形成大于60°的角度，并與徑向最接近的胎體增強(qiáng)層的增強(qiáng)元件所形成的角度處于相同方向。本發(fā)明還提出一種制造具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎的工藝步驟，該輪胎包括由不可拉伸的增強(qiáng)元件的至少兩個(gè)工作胎冠層形成的胎冠增強(qiáng)件，該不可拉伸的增強(qiáng)元件在層 與層之間交叉并且與圓周方向形成10°至45°之間的角度，所述胎冠增強(qiáng)件本身被胎面 徑向覆蓋，所述胎面通過(guò)兩個(gè)側(cè)壁連接至兩個(gè)胎圈，所述胎冠增強(qiáng)件包括徑向置于兩個(gè)工 作胎冠層之間的至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層，鄰近于所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層 在赤道平面的每一側(cè)上、并在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向延長(zhǎng)中、在軸向?qū)挾壬下?lián)結(jié)，從而 之后通過(guò)橡膠混合物的輪廓元件至少在所述兩個(gè)工作層公共的剩余寬度上脫離聯(lián)結(jié)，據(jù) 此，在大于0. IXd的軸向?qū)挾壬虾穸却笥?.5mm的一個(gè)共混聚合物層沿軸向設(shè)置在所述圓 周增強(qiáng)元件層的軸向外側(cè)末端和鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域 的軸向內(nèi)側(cè)末端之間，所述未交聯(lián)混合物層的穆尼塑性大于鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的工 作胎冠層的未交聯(lián)的壓延混合物的穆尼塑性。優(yōu)選地，未交聯(lián)混合層的穆尼塑性大于90MU，并且優(yōu)選地大于95MU。參考

圖1至2，根據(jù)下文對(duì)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和有利特征將顯而易見(jiàn)，其中-圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的輪胎的子午面視圖；-圖2根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的輪胎的子午面視圖。為了簡(jiǎn)化理解，附圖沒(méi)有按比例顯示。附圖只顯示了輪胎的一半視圖，該視圖相對(duì) 于表示輪胎圓周中平面或者赤道平面的軸線XX'對(duì)稱延伸。在圖1中，尺寸為315/60 R 22. 5的輪胎1的縱橫比H/S等于0. 60，H是在其安裝 輪緣上的輪胎1的高度，S是其最大軸向?qū)挾?。所述輪?包括錨固在兩個(gè)胎圈(在圖中 未顯示)中的徑向胎體增強(qiáng)件2。胎體增強(qiáng)件由單層金屬纜線構(gòu)成。該胎體增強(qiáng)件2被胎 冠增強(qiáng)件4包裹，在徑向從內(nèi)側(cè)向外由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成-由未包裹的不可拉伸的11.35金屬纜線形成的第一工作層41，所述纜線在簾布 層的整個(gè)寬度上連續(xù)，并以18°角定向，-由鋼的21X 28金屬纜線形成的一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層42，所述纜線為“雙模量”類 型，-由未包裹的不可拉伸的11.35金屬纜線形成的第二工作層43，所述纜線在簾布 層的整個(gè)寬度上連續(xù)，并以26°角定向，并且與層41的金屬纜線交叉；-由18X23彈性金屬纜線形成的保護(hù)層44。胎冠增強(qiáng)件本身由胎面5所覆蓋。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260mm。第二工作層43的軸向?qū)挾萀43等于245mm。寬度L41和L43之差等于15mm。對(duì)于圓周增強(qiáng)元件層42的整個(gè)軸向?qū)挾萀42，其等于200mm。被稱為保護(hù)簾布層的最終胎冠簾布層44的寬度L44等于180mm。兩個(gè)工作層41和43在赤道平面的每一側(cè)上且在圓周增強(qiáng)元件層42的軸向延長(zhǎng) 中在軸向?qū)挾圈缮下?lián)結(jié)，該軸向?qū)挾?等于8mm。第一工作層41的纜線和第二工作層43的纜線，在這兩個(gè)層聯(lián)結(jié)的軸向?qū)挾?上，通過(guò)一個(gè)橡膠層沿徑向相互分離，該橡膠層的厚度極小，并對(duì)應(yīng)于未包裹的11.35金屬纜線的橡膠的壓延層的厚度的兩倍，也即0. 8mm，每個(gè) 工作層41、43由該11. 35金屬纜線構(gòu)成。在兩個(gè)工作層公共的剩余寬度上，兩個(gè)工作層41、 43通過(guò)圖中未示出的橡膠輪廓元件相分離，所述輪廓元件的厚度從聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向外側(cè)末 端向最窄工作層的末端增加。所述輪廓元件有利地具有足夠大的軸向?qū)挾?，以沿徑向與最 寬工作層41的末端重疊，在此情況下，該最寬工作層41是與胎體增強(qiáng)件徑向最接近的工作 層。根據(jù)本發(fā)明，在圓周加強(qiáng)元件層42的末端和軸向?qū)挾?的聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向內(nèi)側(cè)末 端之間設(shè)置橡膠混合物層6，其穆尼塑性等于95MU，大于工作層41、43的壓延部分的穆尼塑 性(該穆尼塑性等于90MU)。橡膠混合物層6的厚度在等于8mm的寬度D上大于1. 5mm,并 且最大厚度E等于2. 4mm。在圖2中，輪胎21與圖1中所示輪胎不同在于，其包括增強(qiáng)元件245的補(bǔ)充層，該 補(bǔ)充層被稱為三角層，其寬度基本等于工作層243的寬度。該層245的增強(qiáng)元件與圓周方 向形成大約60°的角度，并且與工作層241的增強(qiáng)元件沿相同方向定向。該層245特別有 助于吸收輪胎的胎冠區(qū)域中的所有增強(qiáng)元件所承受的橫向壓縮力。已經(jīng)在按照?qǐng)D1所示的根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的輪胎上進(jìn)行了測(cè)試，并且對(duì)已知為參 考輪胎的輪胎進(jìn)行了測(cè)試。這些參考輪胎具有類似于根據(jù)本發(fā)明的輪胎的胎冠結(jié)構(gòu)，但是它們不包括橡膠混 合物層6，該橡膠混合物層6設(shè)置在圓周加強(qiáng)元件層的末端和鄰近該圓周加強(qiáng)元件層的工 作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向內(nèi)側(cè)末端之間。在輪胎上施加3800kg的載荷并且以110km/h的速度，在試驗(yàn)裝備上進(jìn)行直線行駛 耐久性測(cè)試。根據(jù)本發(fā)明的輪胎與那些參考輪胎在相同的條件下進(jìn)行測(cè)試。從而所進(jìn)行的測(cè)試證明在這些測(cè)試的每一的過(guò)程中，根據(jù)本發(fā)明的輪胎和參考 輪胎所行駛的距離基本相同。另一方面，該測(cè)試表明使用根據(jù)本發(fā)明的輪胎所獲得的結(jié)果 比相應(yīng)的參考輪胎的結(jié)果具有更小的變化。使用參考輪胎，所觀察到的行駛距離的離散率 (scatter)大約為10%，而使用根據(jù)本發(fā)明的輪胎所觀察到的離散率大約為5%。
權(quán)利要求
一種輪胎，該輪胎具有徑向胎體增強(qiáng)件，該輪胎包括由不可拉伸的增強(qiáng)元件的至少兩個(gè)工作胎冠層形成的胎冠增強(qiáng)件，該不可拉伸的增強(qiáng)元件在層與層之間交叉并且與圓周方向形成10°至45°之間的角度，所述胎冠增強(qiáng)件本身被胎面徑向覆蓋，所述胎面通過(guò)兩個(gè)側(cè)壁連接至兩個(gè)胎圈，所述胎冠增強(qiáng)件包括沿徑向置于兩個(gè)工作胎冠層之間的至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層，鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層在赤道平面的每一側(cè)上、并在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向延長(zhǎng)中在軸向?qū)挾萳上聯(lián)結(jié)，從而之后通過(guò)橡膠混合物的輪廓元件至少在所述兩個(gè)工作層公共的剩余寬度上脫離聯(lián)結(jié)，其特征在于，在大于0.1×d的軸向?qū)挾壬虾穸却笥?.5mm的一個(gè)共混聚合物層沿軸向設(shè)置在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向外側(cè)末端和鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向內(nèi)側(cè)末端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，沿軸向設(shè)置在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向 外側(cè)末端和鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向內(nèi)側(cè)末端之間 的所述共混聚合物層的軸向?qū)挾刃∮?. 5 X d。
3.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向 寬度大于0.4XS。
4.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，至少兩個(gè)工作胎冠層具有不同的軸向?qū)?度，其特征在于，軸向最寬的工作胎冠層的軸向?qū)挾群洼S向最窄的工作胎冠層的軸向?qū)挾?之差在10至30mm之間。
5.如權(quán)利要求4所述的輪胎，其特征在于，所述軸向最寬的工作胎冠層徑向地位于其 它工作胎冠層的內(nèi)側(cè)。
6.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層的 增強(qiáng)元件是金屬增強(qiáng)元件，在0. 7%的伸長(zhǎng)條件下，所述金屬增強(qiáng)元件具有在10至120GPa 之間的正割模量，并具有小于150GPa的最大正切模量。
7.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層 的增強(qiáng)元件是金屬增強(qiáng)元件，該金屬增強(qiáng)元件被切割，以形成長(zhǎng)度小于最短簾布層的周長(zhǎng)、 同時(shí)大于所述周長(zhǎng)的0.1倍的多個(gè)部分，多個(gè)部分之間的切割彼此軸向偏移，所述附加層 的單位寬度的拉伸彈性模量?jī)?yōu)選地小于在相同條件下測(cè)得的拉伸性最好的工作胎冠層的 拉伸彈性模量。
8.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層 的增強(qiáng)元件是波狀金屬增強(qiáng)元件，波形幅度a與波長(zhǎng)λ的比值a/λ至多等于0.09，附加層 的單位寬度的拉伸彈性模量?jī)?yōu)選地小于在相同條件下測(cè)得的拉伸性最好的工作胎冠層的 拉伸彈性模量。
9.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述工作胎冠層的增強(qiáng)元件 與圓周方向形成的角度小于30°，并且優(yōu)選為小于25°。
10.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述工作胎冠層包括在簾布 層與簾布層之間交叉并與圓周方向形成角度的增強(qiáng)元件，所述角度根據(jù)軸向方向而變化。
11.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，胎冠增強(qiáng)件通過(guò)由所謂的彈 性增強(qiáng)元件構(gòu)成的被稱為保護(hù)簾布層的至少一個(gè)附加簾布層沿徑向補(bǔ)充在外側(cè)，所述彈性 增強(qiáng)元件相對(duì)于圓周方向以10°至45°之間的角度定向，并與徑向與其鄰近的工作簾布層的不可拉伸元件所形成的角度處于相同方向。
12.如前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于，所述胎冠增強(qiáng)件還包括由金 屬增強(qiáng)元件形成的三角層，所述金屬增強(qiáng)元件與所述圓周方向形成大于60°的角度。
13.—種制造具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎的工藝步驟，該輪胎包括由不可拉伸的增強(qiáng) 元件的至少兩個(gè)工作胎冠層形成的胎冠增強(qiáng)件，該不可拉伸的增強(qiáng)元件在層與層之間交叉 并且與圓周方向形成10°至45°之間的角度，所述胎冠增強(qiáng)件本身被胎面徑向覆蓋，所述 胎面通過(guò)兩個(gè)側(cè)壁連接至兩個(gè)胎圈，所述胎冠增強(qiáng)件包括沿徑向置于兩個(gè)工作胎冠層之間 的至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層，鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層在赤道平面的每 一側(cè)上、并在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向延長(zhǎng)中在軸向?qū)挾壬下?lián)接，從而之后通過(guò)橡膠混 合物的輪廓元件至少在所述兩個(gè)工作層公共的剩余寬度上脫離聯(lián)結(jié)，其特征在于，在大于 0. IXd的軸向?qū)挾壬虾穸却笥?.5mm的一個(gè)共混聚合物層沿軸向設(shè)置在所述圓周增強(qiáng)元 件層的軸向外側(cè)末端和鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的所述工作胎冠層的聯(lián)結(jié)區(qū)域的軸向內(nèi) 側(cè)末端之間，并且其特征在于，所述未交聯(lián)混合物層的穆尼塑性大于鄰近所述圓周增強(qiáng)元 件層的所述工作胎冠層的未交聯(lián)的壓延混合物的穆尼塑性。
14.如權(quán)利要求13所述的制造輪胎的工藝步驟，其特征在于，所述未交聯(lián)混合物層的 穆尼塑性大于90MU，優(yōu)選地大于95MU。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎，所述輪胎包括胎冠增強(qiáng)件，該胎冠增強(qiáng)件由不可拉伸的增強(qiáng)元件的至少兩個(gè)工作胎冠層和沿徑向置于兩個(gè)工作胎冠層之間的至少一個(gè)圓周增強(qiáng)元件層組成，鄰近所述圓周增強(qiáng)元件層的工作胎冠層在赤道平面的每一側(cè)上、并在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向延長(zhǎng)中在軸向?qū)挾壬下?lián)結(jié)，從而之后脫離聯(lián)結(jié)。根據(jù)本發(fā)明，在大于0.1×d的軸向?qū)挾壬虾穸却笥?.5mm的一個(gè)共混聚合物層沿軸向設(shè)置在所述圓周增強(qiáng)元件層的軸向外側(cè)末端和所述工作胎冠層聯(lián)結(jié)的區(qū)域的軸向內(nèi)側(cè)末端之間。
文檔編號(hào)B60C9/20GK101801684SQ200880106650
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者A·多明戈, P·約翰遜 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份有限公司