用于工地類型的重型車輛的輪胎的胎圈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過減少開裂而改進(jìn)用于工地類型的重型車輛的子午線輪胎的胎圈的耐久性，所述開裂在第一聚合物填充材料（23a）與第二聚合物填充材料（23b）之間的接觸區(qū)域處開始，所述第一聚合物填充材料（23a）在徑向上最大程度地朝向內(nèi)側(cè)，并與胎圈鋼絲（22）接觸，所述第二聚合物填充材料（23b）徑向地位于所述第一聚合物填充材料的外側(cè)。根據(jù)本發(fā)明，由聚合物過渡材料制得的過渡元件（24）經(jīng)由其徑向內(nèi)面（24a）與第一聚合物填充材料（23a）接觸，并經(jīng)由其徑向外面（24b）與第二聚合物填充材料（23b）接觸，且所述聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量介于所述第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間。
【專利說明】用于工地類型的重型車輛的輪胎的胎圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝至工地類型的重型車輛的子午線輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管不局限于該類型的應(yīng)用，但本發(fā)明將更特別地參照旨在安裝于傾卸車(其為一種用于運(yùn)輸從采石場或露天礦場提取的材料的車輛)上的子午線輪胎進(jìn)行描述。在歐洲輪胎輪輞技術(shù)組織(ETRTO)標(biāo)準(zhǔn)的含義內(nèi)，這種輪胎的輪輞的標(biāo)稱直徑為最少25”。
[0003]如下定義適應(yīng)于如下:
[0004]-“子午平面”:含有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。
[0005]-“赤道平面”:經(jīng)過輪胎胎面表面的中間，并與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面。
[0006]-“徑向方向”:與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的方向。
[0007]-“軸向方向”:與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向。
[0008]-“周向方向”:與子午平面垂直的方向。
[0009]-“徑向距離”:從輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線起，與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直測量的距離。
[0010]-“軸向距離”:從赤道平面起，平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線測量的距離。
[0011]-“徑向地”:在徑向方向上。
[0012]-“軸向地”:在軸向方向上。
[0013]-“徑向地在內(nèi)側(cè)，或分別徑向地在外偵彳”:其分別位于更小或更大的徑向距離處。
[0014]-“軸向地在內(nèi)側(cè)，或分別軸向地在外偵彳”:其分別位于更小或更大的軸向距離處。
[0015]輪胎包括兩個(gè)胎圈，所述兩個(gè)胎圈提供輪胎與其上安裝輪胎的輪輞之間的機(jī)械連接，所述胎圈分別由兩個(gè)胎側(cè)結(jié)合至胎面，所述胎面旨在經(jīng)由胎面表面而與地面接觸。
[0016]子午線輪胎更特別地包括增強(qiáng)件，包括徑向地在胎面的內(nèi)側(cè)上的胎冠增強(qiáng)件和徑向地在所述胎冠增強(qiáng)件的內(nèi)側(cè)上的胎體增強(qiáng)件。
[0017]用于工地類型的重型車輛的子午線輪胎的胎體增強(qiáng)件通常包括至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層，所述至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層由涂布于聚合物涂布材料中的金屬增強(qiáng)元件組成。金屬增強(qiáng)元件基本上彼此平行，并與周向方向形成85°至95°之間的角度。胎體增強(qiáng)層包括主要部分，所述主要部分將兩個(gè)胎圈結(jié)合在一起，并在每個(gè)胎圈內(nèi)圍繞胎圈鋼絲纏繞。胎圈鋼絲包括周向增強(qiáng)元件，所述周向增強(qiáng)元件通常由金屬制得，并由至少一種材料圍繞，所述至少一種材料可由聚合物或紡織品組成(該列舉是非窮舉的)。胎體增強(qiáng)層從輪胎內(nèi)側(cè)向外側(cè)圍繞胎圈鋼絲纏繞，以形成具有端部的卷邊。在每個(gè)胎圈內(nèi)的卷邊允許胎體增強(qiáng)層錨固至胎圈的胎圈鋼絲。
[0018]每個(gè)胎圈包括將胎圈鋼絲徑向向外延伸的填充元件。所述填充元件由至少一種聚合物填充材料制得。所述填充元件通常由至少兩種聚合物填充材料的徑向疊堆制得，所述至少兩種聚合物填充材料沿著接觸表面接觸，所述接觸表面沿著子午線與任何子午平面相交。所述填充元件將所述主要部分與所述卷邊軸向分離。
[0019]在固化之后，聚合物材料的機(jī)械特征在于拉伸應(yīng)力，所述拉伸應(yīng)力為通過拉伸測試確定的變形特性。該拉伸測試由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)已知方法(例如根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IS037)，在由國際標(biāo)準(zhǔn)IS0471所限定的標(biāo)準(zhǔn)溫度(23+或-2°C )和濕度(50+或-5%相對濕度)條件下在測試試樣上進(jìn)行。對于聚合物化合物，以兆帕(MPa)表示在10%伸長下的彈性模量為對于測試試樣的10%伸長所測得的拉伸應(yīng)力。
[0020]在固化之后，聚合物材料也機(jī)械特征在于其硬度。硬度特別地由根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2240-86確定的肖氏A硬度限定。
[0021]當(dāng)車輛行駛時(shí)，安裝于其輪輞上的充氣的并在車輛的載荷下壓縮的輪胎經(jīng)受彎曲循環(huán)，特別是在其胎圈和胎側(cè)中。
[0022]考慮到胎圈在彎曲方面類似于梁而機(jī)械表現(xiàn)(所述胎圈的外軸線和內(nèi)軸線分別為主要部分和卷邊部分)，經(jīng)受彎曲循環(huán)的卷邊發(fā)生壓縮變形，所述壓縮變形有可能導(dǎo)致其疲勞破壞，并因此導(dǎo)致胎圈耐久性的降低和輪胎壽命的降低。
[0023]文獻(xiàn)EP2216189描述了一種輪胎胎圈，所述輪胎胎圈的耐久性通過如下方式改進(jìn):當(dāng)使用時(shí)，降低胎圈在輪輞上彎曲時(shí)卷邊的壓縮變形。該目的通過如下卷邊而實(shí)現(xiàn):卷邊與主要部分之間的距離從胎圈鋼絲徑向地向外側(cè)連續(xù)減小直至最小距離，然后連續(xù)增加直至最大距離。卷邊在對應(yīng)于卷邊與主要部分之間的最大距離的卷邊的點(diǎn)的外側(cè)徑向延伸。
[0024]由于胎圈在輪輞凸緣上的彎曲，彎曲循環(huán)也在聚合物填充材料中導(dǎo)致應(yīng)力和變形，主要是剪切和壓縮。
[0025]特別地，在兩個(gè)聚合物填充材料之間的接觸表面處，彎曲循環(huán)導(dǎo)致在整個(gè)徑向最外的聚合物填充材料中擴(kuò)散的裂紋，并有可能隨時(shí)間導(dǎo)致對輪胎的損害(這使得輪胎需要被替換)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明人，開裂由于如下原因而開始:與胎圈鋼絲接觸的徑向最內(nèi)的聚合物填充材料以及徑向地在所述徑向最內(nèi)的聚合物填充材料的外側(cè)并沿著接觸表面與所述徑向最內(nèi)的聚合物填充材料相鄰的聚合物填充材料之間的剛度梯度。兩種聚合物填充材料之間沿著它們的接觸表面的有瑕疵的內(nèi)聚力為引發(fā)開裂的因素。
[0027]裂紋擴(kuò)散的速率首先取決于應(yīng)力變形循環(huán)的振幅和頻率，其次取決于聚合物填充材料的各自的剛度。舉例而言，與胎圈鋼絲接觸的徑向最內(nèi)的聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量可等于徑向地在所述徑向最內(nèi)的聚合物填充材料的外側(cè)并與所述徑向最內(nèi)的聚合物填充材料相鄰的聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量的3倍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]本發(fā)明人設(shè)定如下目的:通過降低開裂而增加用于工地類型的重型車輛的子午線輪胎的胎圈的耐久性，所述開裂在與胎圈鋼絲接觸的徑向最內(nèi)第一聚合物填充材料以及徑向地在所述第一聚合物填充材料的外側(cè)的第二聚合物填充材料之間的接觸表面處開始。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過如下實(shí)現(xiàn):
[0030]-一種用于工地類型的重型車輛的輪胎，其包括旨在與輪輞接觸的兩個(gè)胎圈、包括由金屬增強(qiáng)元件制得的至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層的胎體增強(qiáng)件，
[0031]-所述胎體增強(qiáng)層包括主要部分，所述主要部分圍繞胎圈鋼絲從輪胎的內(nèi)側(cè)向外側(cè)在每個(gè)胎圈內(nèi)纏繞以形成卷邊，[0032]-所述卷邊與所述主要部分之間的距離從所述胎圈鋼絲徑向向外側(cè)減小直至最小距離，然后連續(xù)增加直至最大距離，
[0033]-每個(gè)胎圈包括將所述胎圈鋼絲徑向地向外側(cè)延伸的填充元件，
[0034]-所述填充元件由至少兩種聚合物填充材料形成，
[0035]-第一聚合物填充材料在徑向上最大程度地朝向內(nèi)側(cè)，并與所述胎圈鋼絲接觸，
[0036]-第二聚合物填充材料徑向地位于所述第一聚合物填充材料的外側(cè)，并具有比所述第一聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量更低在10%伸長下的彈性模量，
[0037]-過渡元件，所述過渡元件由聚合物過渡材料制得，并經(jīng)由其徑向內(nèi)面與所述第一聚合物填充材料接觸，并經(jīng)由其徑向外面與所述第二聚合物填充材料接觸，
[0038]-且所述聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量介于所述第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，有利的是具有過渡元件，所述過渡元件由聚合物過渡材料制得，并經(jīng)由其徑向內(nèi)面與所述第一聚合物填充材料接觸，并經(jīng)由其徑向外面與所述第二聚合物填充材料接觸。
[0040]過渡元件為插入第一聚合物填充材料與第二聚合物填充材料之間的元件。
[0041]所述過渡元件通常由單個(gè)聚合物過渡材料組成。然而,其可由聚合物過渡材料的徑向疊堆組成，所述聚合物過渡材料的各自在10%伸長下的彈性模量介于所述第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間，并隨著聚合物填充材料的徑向距離增加而減小。
[0042]過渡元件的厚度指從分別與胎體增強(qiáng)件主要部分和胎體增強(qiáng)件卷邊接觸的區(qū)域測得的過渡元件的厚度，在所述部分中，過渡元件分別向過渡元件的的徑向外端和徑向內(nèi)端漸縮。過渡元件的厚度通常為基本上恒定的，但同樣可為可變的。在過渡元件由聚合物過渡材料的徑向疊堆組成的情況中，過渡元件的厚度為在聚合物過渡材料的徑向方向上的疊堆的總厚度。
[0043]當(dāng)過渡元件的徑向內(nèi)面與第一聚合物填充材料的徑向外面幾何一致時(shí)(除了與主要部分接觸的過渡元件的徑向內(nèi)面的軸向內(nèi)部)，所述過渡元件稱為經(jīng)由其徑向內(nèi)面與所述第一聚合物填充材料接觸。
[0044]當(dāng)過渡元件的徑向外面與第二聚合物填充材料的徑向內(nèi)面幾何一致時(shí)(除了與卷邊接觸的過渡元件的徑向外面的軸向外部，所述過渡元件稱為經(jīng)由其徑向外面與所述第二聚合物填充材料接觸。
[0045]聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量有利地介于所述第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間，所述第二聚合物填充材料具有比所述第一聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量更低在10%伸長下的彈性模量。當(dāng)產(chǎn)生由第一聚合物填充材料至聚合物過渡材料，然后至第二聚合物填充材料的過渡時(shí)，在10%伸長下的彈性模量的逐漸減小允許減小的逐漸的剛度梯度，從而有可能局部降低表示第一和第二填充材料之間的過渡的區(qū)域中的應(yīng)力和變形，并因此有可能減緩裂紋擴(kuò)散。
[0046]第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量越大，則由中間聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量所提供的優(yōu)點(diǎn)越明顯。舉例而言，在根據(jù)本發(fā)明的輪胎中，第一聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量等于第二聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量的大約2.9倍。
[0047]過渡元件的厚度(e)有利地至少等于卷邊的端部與主要部分之間的距離的0.1倍。
[0048]卷邊的端部與主要部分之間的距離為在卷邊的增強(qiáng)元件的軸向內(nèi)母線與主要部分的增強(qiáng)元件的軸向外母線之間，沿著經(jīng)過卷邊的端部并與主要部分垂直的直線所測得的距離。
[0049]過渡元件的該最小厚度有可能建立最小剛度梯度，所述最小剛度梯度允許減小裂紋擴(kuò)散的速率。
[0050]過渡元件的厚度也有利地至多等于卷邊的端部與主要部分之間的距離的0.5倍。
[0051]具體地，由于聚合物過渡材料的更高在10%伸長下的彈性模量，因此聚合物過渡材料的熱耗散大于第二聚合物填充材料的熱耗散。作為結(jié)果，在大于過渡元件的最大厚度時(shí)，當(dāng)相對于參照輪胎用過渡元件代替第二聚合物填充材料中的一些時(shí)，過量體積的聚合物過渡材料導(dǎo)致不利于其壽命的胎圈溫度的增加，因此導(dǎo)致需要設(shè)置過渡元件的厚度的最大極限值。
[0052]此外，本發(fā)明人已選擇限制過渡元件的厚度，以局部影響開裂并同時(shí)限制過渡元件對胎圈的抗彎剛度的影響。過渡元件的目的不是允許胎圈的抗彎剛度的變化，而是影響裂紋在第一和第二聚合物填充材料之間的擴(kuò)散速率。換言之，在具有或不具有過渡元件的情況下，胎圈在輪輞凸緣上的總彎曲為相同數(shù)量級。
[0053]還有利的是，聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量至少等于第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量的算術(shù)平均值的0.9倍，且至多等于所述算術(shù)平均值的1.1倍。當(dāng)產(chǎn)生逐漸由第一聚合物填充材料至聚合物過渡材料，然后至第二聚合物填充材料的過渡時(shí)，聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量的值的所述范圍確保了最小剛度梯度，由此顯著降低了裂紋擴(kuò)散的速率。
[0054]過渡元件的徑向內(nèi)面有利地與第一接觸點(diǎn)和最后接觸點(diǎn)之間的主要部分連續(xù)接觸，所述最后接觸點(diǎn)為過渡元件的徑向最外點(diǎn)。用于主要部分與過渡元件之間的接觸的該連續(xù)表面有可能降低裂紋擴(kuò)散的速率，這些裂紋在該接觸區(qū)域中起始于所述主要部分的軸向外面，并軸向向外擴(kuò)散通過第二聚合物填充材料。
[0055]也有利的是，過渡元件的徑向內(nèi)面與主要部分的第一接觸點(diǎn)和最后接觸點(diǎn)之間的距離(a)至少等于卷邊的端部與主要部分之間的距離，且至多等于卷邊的端部與主要部分之間的距離的三倍。
[0056]所述距離為與主要部分垂直，并各自經(jīng)過過渡元件的徑向內(nèi)面與主要部分的第一接觸點(diǎn)和最后接觸點(diǎn)的兩條直線之間的距離。
[0057]所述距離確保了在主要部分的最大曲率的區(qū)域中的過渡元件與主要部分之間的接觸區(qū)域，所述的主要部分的最大曲率的區(qū)域的軸向外面為其中裂紋最可能開始的區(qū)域。所述距離(其定義為隨卷邊的端部與主要部分之間的距離而變化)的值的范圍確保了過渡元件存在于裂紋可能在主要部分的軸向外面開始的整個(gè)區(qū)域中。
[0058]有利地，卷邊與主要部分之間的最大距離至少等于卷邊與主要部分之間的最小距離的1.1倍。該結(jié)果在于，軸向包括于卷邊與主要部分之間的填充元件具有收縮而產(chǎn)生卷邊與主要部分之間的緊密，從而在輪胎行駛時(shí)允許卷邊不處于壓縮下。[0059]最后有利的是，從軸向地位于主要部分的外側(cè)上的最小距離處的卷邊的點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離至少等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離的1.25倍，且至多等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離的2.5倍，從軸向地位于主要部分的外側(cè)上的最大距離處的卷邊的點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離至少等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離的2倍，且至多等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離的4倍。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，輪輞的基準(zhǔn)線通常對應(yīng)于座椅直徑。由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的基準(zhǔn)線的距離限定輪輞凸緣的高度。在這些值的范圍內(nèi)徑向設(shè)置分別與主要部分最近和最遠(yuǎn)的卷邊的點(diǎn)優(yōu)化了張力，并確保了在卷邊中不存在壓縮。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]根據(jù)附圖1和2的描述，將更好地理解本發(fā)明的特征:
[0061]-圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于工地類型的重型車輛的輪胎的胎圈的子午平面上的截面圖。
[0062]-圖2為根據(jù)本發(fā)明的用于工地類型的重型車輛的輪胎的胎圈的子午平面上的截面圖。
[0063]為了更易于理解，圖1和2未按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0064]圖1顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于工地類型的重型車輛的輪胎的胎圈，其包括:
[0065]-胎體增強(qiáng)件，所述胎體增強(qiáng)件包括由金屬增強(qiáng)元件制得的至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層I,
[0066]-所述胎體增強(qiáng)層包括主要部分la，所述主要部分Ia圍繞胎圈鋼絲2從輪胎的內(nèi)側(cè)向外側(cè)在每個(gè)胎圈內(nèi)纏繞以形成卷邊lb，
[0067]-卷邊Ib與主要部分Ia之間的距離d從胎圈鋼絲2徑向向外側(cè)連續(xù)減小直至最小距離Cl1，然后連續(xù)增加直至最大距離d2，
[0068]-每個(gè)胎圈包括將胎圈鋼絲2徑向向外延伸的填充元件3，
[0069]-所述填充元件由兩種聚合物填充材料(3a，3b)制得，
[0070]-第一聚合物填充材料3a在徑向最內(nèi)，并與胎圈鋼絲芯部2接觸，
[0071 ]-第二聚合物填充材料3b徑向地在所述第一聚合物填充材料3a的外側(cè)，并具有比所述第一聚合物填充材料3a在10%伸長下的彈性模量更低在10%伸長下的彈性模量。
[0072]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于工地類型的重型車輛的輪胎的胎圈，其包括:
[0073]-胎體增強(qiáng)件，所述胎體增強(qiáng)件包括由金屬增強(qiáng)元件組成的胎體增強(qiáng)層21，
[0074]-所述胎體增強(qiáng)層包括主要部分21a，所述主要部分21a圍繞胎圈鋼絲22從輪胎的內(nèi)側(cè)向外側(cè)在每個(gè)胎圈內(nèi)纏繞以形成卷邊21b，
[0075]-卷邊21b與主要部分21a之間的距離d從胎圈鋼絲22徑向向外側(cè)連續(xù)減小直至最小距離Cl1，然后連續(xù)增加直至最大距離d2，
[0076]-所述胎圈包括將胎圈鋼絲22徑向向外延伸的填充元件23，
[0077]-所述填充元件由兩種聚合物填充材料(23a，23b)制得，
[0078]-第一聚合物填充材料23a在徑向上最大程度地朝向內(nèi)側(cè)，并與胎圈鋼絲22接觸，[0079]-第二聚合物填充材料23b徑向地在所述第一聚合物填充材料23a的外側(cè)，并具有比所述第一聚合物填充材料23a在10%伸長下的彈性模量更低在10%伸長下的彈性模量，
[0080]-過渡元件24，所述過渡元件24由聚合物過渡材料制得，具有厚度e，并經(jīng)由其徑向內(nèi)面24a與第一聚合物填充材料23a接觸，并經(jīng)由其徑向外面24b與第二聚合物填充材料23b接觸，
[0081]-且聚合物過渡材料24在10%伸長下的彈性模量介于所述第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間。
[0082]卷邊21b的幾何形狀的特征在于卷邊21b的點(diǎn)A和卷邊21b的點(diǎn)B，所述點(diǎn)A軸向地設(shè)置在主要部分21a的外側(cè)的最小距離Cl1處，并徑向地設(shè)置在輪輞22的基準(zhǔn)線S的外側(cè)的距離Ha處，所述點(diǎn)B軸向地在主要部分21a的外側(cè)的最大距離d2處，并徑向地設(shè)置在輪輞22的基準(zhǔn)線S的外側(cè)的距離Hb處。點(diǎn)A和B的各自的位置相對于輪輞22的徑向最外點(diǎn)F限定，所述徑向最外點(diǎn)F徑向地在輪輞22的基準(zhǔn)線S的外側(cè)的距離Hf處設(shè)置。
[0083]過渡元件24具有厚度e，所述厚度e通常為恒定的，但不必須如此，所述厚度e遠(yuǎn)離分別與主要部分和卷邊接觸的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述過渡元件分別漸縮直至過渡元件的徑向外端E’ 24和徑向內(nèi)端I24，在所述徑向外端E’ 24和徑向內(nèi)端I24處過渡元件24的徑向內(nèi)面24a和徑向外面24b會聚。
[0084]過渡元件24的徑向內(nèi)面24a分別由與卷邊23b接觸的其徑向最內(nèi)點(diǎn)I24和與主要部分21a接觸的其徑向最外點(diǎn)E’ 24界定。
[0085]過渡元件24的徑向外面24b分別由與卷邊23b接觸的其徑向最內(nèi)點(diǎn)I24和與主要部分21a接觸的其徑向最外點(diǎn)E’ 24界定。
[0086]過渡元件24與主要 部分21a之間的連續(xù)接觸區(qū)域沿著過渡元件24的徑向內(nèi)面24a產(chǎn)生，并由徑向最內(nèi)第一接觸點(diǎn)E24和徑向最外最后接觸點(diǎn)E’ 24徑向界定，所述徑向最外最后接觸點(diǎn)E’ 24也是所述過渡元件的徑向外端。
[0087]過渡元件24與卷邊21b之間的連續(xù)接觸區(qū)域沿著過渡元件24的徑向外面24b產(chǎn)生，并由徑向最外第一接觸點(diǎn)I’m和徑向最內(nèi)最后接觸點(diǎn)1?徑向界定，所述徑向最內(nèi)最后接觸點(diǎn)1?也是所述過渡元件24的徑向內(nèi)端。
[0088]卷邊21b的端部E21與主要部分21a之間的距離d3為在所述卷邊的增強(qiáng)元件的軸向內(nèi)母線與所述主要部分的增強(qiáng)元件的軸向外母線之間，沿著經(jīng)過所述卷邊的端部E21并與所述主要部分垂直的直線D所測得的距離。
[0089]過渡元件24的徑向內(nèi)面24a與主要部分21a的接觸的各自的第一點(diǎn)和最后點(diǎn)之間的距離a為直線D’與D”之間測得的距離，所述直線D’與D”在E24和E’24處與主要部分21a垂直。
[0090]本發(fā)明更特別地研究了用于尺寸59/80R63的傾卸車類型的重型車輛的輪胎的情況。根據(jù)ETRTO標(biāo)準(zhǔn)，用于這種輪胎的標(biāo)稱使用條件為6巴的充氣壓力、99噸的靜載荷，且每小時(shí)覆蓋16至32km之間的距離。
[0091]59/80R63輪胎根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)，如圖2所示。
[0092]就卷邊21b的幾何形狀而言，卷邊21b的點(diǎn)A軸向地設(shè)置在主要部分21a的外側(cè)的最小距離Cl1 (其等于18mm)處，并徑向地設(shè)置在輪輞22的基準(zhǔn)線S的外側(cè)的距離Ha (其等于200mm)處。卷邊21b的點(diǎn)B軸向地設(shè)置在主要部分21a的外側(cè)的最大距離d2 (其等于27mm)處，并徑向地設(shè)置在輪輞22的基準(zhǔn)線S的外側(cè)的距離Hb (其等于390mm)處。點(diǎn)A和B的各自的位置相對于輪輞22的徑向最外點(diǎn)F限定，所述徑向最外點(diǎn)F徑向地設(shè)置在輪輞22的基準(zhǔn)線S的外側(cè)的距離Hf (其等于127mm)處。
[0093]過渡元件24的厚度e為恒定的，并等于4.5mm,即卷邊的端部E21與主要部分21a之間的距離d3 (其等于15mm)的0.3倍。
[0094]第一聚合物填充材料、聚合物過渡材料和第二聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量分別等于10MPa、6.5MPa和3.5MPa。作為結(jié)果，聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量介于第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間，并等于第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量的算術(shù)平均值的0.96倍。
[0095]過渡元件24的徑向內(nèi)面24a與主要部分21a的第一接觸點(diǎn)E24與最后接觸點(diǎn)E’24之間的距離a等于22.5mm,即卷邊21b的端部E21與主要部分21a之間的距離d3的1.5倍。
[0096]分別在如圖1所示的參照輪胎和如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的輪胎上進(jìn)行有限元計(jì)算的模擬。對于參照輪胎，第二聚合物填充材料3b在其徑向內(nèi)面的區(qū)域中的拉伸等于第一聚合物填充材料3a在其徑向外面的區(qū)域中的拉伸的2.5倍。對于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，聚合物過渡材料24在其徑向內(nèi)面24a的區(qū)域中的拉伸等于第一聚合物填充材料23a在其徑向外面的區(qū)域中的拉伸的1.5倍。同樣地，對于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，第二聚合物填充材料23b在其徑向內(nèi)面24a的區(qū)域中的拉伸等于聚合物過渡材料24在其徑向外面的區(qū)域中的拉伸的1.5倍。
[0097]作為結(jié)果，在本發(fā)明的情況中裂紋從第一聚合物填充材料23a至聚合物過渡材料24，然后從聚合物過渡材料24至第二聚合物填充材料23b擴(kuò)散的速率慢于在參照輪胎的情況中裂紋從第一聚合物填充材料3a至第二聚合物填充材料3b擴(kuò)散的速率，因?yàn)榫酆衔镞^渡材料24的伸長相對于第一聚合物填充材料23a的伸長的比例和第二聚合物填充材料23b的伸長相對于聚合物過渡材料24的伸長的比例小于第二聚合物填充材料3b的伸長相對于第一聚合物填充材料3a的伸長的比例。
[0098]本發(fā)明不應(yīng)解釋為局限于圖2所示的實(shí)施例，而是可擴(kuò)展至，例如但非限制性地，與在第一和第二聚合物填充材料之間的徑向方向上形成疊堆的聚合物過渡材料的數(shù)量相關(guān)，或者與形成填充元件的大于2的填充材料的數(shù)量相關(guān)的實(shí)施方案的其他可選擇的形式。
【權(quán)利要求】
1.用于工地類型的重型車輛的輪胎，其包括兩個(gè)胎圈、胎體增強(qiáng)件，所述兩個(gè)胎圈旨在與輪輞(5、25)接觸，所述胎體增強(qiáng)件包括由金屬增強(qiáng)元件制得的至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層(1、21)，所述胎體增強(qiáng)層包括主要部分(la、21a)，所述主要部分(la、21a)圍繞胎圈鋼絲(2、22)從輪胎的內(nèi)側(cè)向外側(cè)在每個(gè)胎圈內(nèi)纏繞以形成卷邊(lb、21b)，所述卷邊(lb、21b)與所述主要部分(la、21a)之間的距離(d)從所述胎圈鋼絲(2、22)徑向向外側(cè)連續(xù)地減小直至最小距離(屯)，然后連續(xù)地增加直至最大距離(d2)，每個(gè)胎圈包括將所述胎圈鋼絲徑向地向外側(cè)延伸的填充元件(3、23)，所述填充元件由至少兩種聚合物填充材料形成，第一聚合物填充材料(3a、23a)在徑向上最大程度地朝向內(nèi)側(cè)，并與所述胎圈鋼絲接觸，第二聚合物填充材料(3b、23b)徑向地位于所述第一聚合物填充材料的外側(cè)，并具有比所述第一聚合物填充材料在10%伸長下的彈性模量更低在10%伸長下的彈性模量，其特征在于，由聚合物過渡材料制得的過渡元件(24)經(jīng)由其徑向內(nèi)面(24a)與所述第一聚合物填充材料(23a)接觸，并經(jīng)由其徑向外面(24b)與所述第二聚合物填充材料(23b)接觸，且所述聚合物過渡材料在10%伸長下的彈性模量介于所述第一和第二聚合物填充材料各自在10%伸長下的彈性模量之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述過渡元件(24)的厚度(e)至少等于所述卷邊(21b)的端部(E21)與所述主要部分(21a)之間的距離(d3)的0.1倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述過渡元件(24)的厚度(e)至多 等于所述卷邊(21b)的端部(E21)與所述主要部分(21a)之間的距離(d3)的0.5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述聚合物過渡材料(24)在10%伸長下的彈性模量至少等于所述第一和第二聚合物填充材料(23a、23b)各自在10% 伸長下的彈性模量的算術(shù)平均值的0.9倍，且至多等于所述算術(shù)平均值的1.1倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述過渡元件(24)的徑向內(nèi)面(24a)在第一接觸點(diǎn)(E24)與最后接觸點(diǎn)(E’ 24)之間與所述主要部分(21a)連續(xù)接觸，所述最后接觸點(diǎn)(E’ 24)為所述過渡元件(24)的徑向最外點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述過渡元件(24)的徑向內(nèi)面(24a)與所述主要部分(21a)的第一接觸點(diǎn)(E24)與最后接觸點(diǎn)(E’24)之間的距離(a)至少等于所述卷邊(21b)的端部(E21)與所述主要部分(21a)之間的距離(d3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述過渡元件(24)的徑向內(nèi)面(24a)與所述主要部分(21a)的第一接觸點(diǎn)(E24)與最后接觸點(diǎn)(E’24)之間的距離(a)至多等于所述卷邊(21b)的端部(E21)與所述主要部分(21a)之間的距離(d3)的3倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其特征在于，所述卷邊(21b)與所述主要部分(21a)之間的最大距離(d2)至少等于所述卷邊(21b)與所述主要部分(21a)之間的最小距離(Cl1)的1.1倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其安裝于輪輞(25)上，并包括位于所述卷邊(21b)上的點(diǎn)A，所述點(diǎn)A軸向地設(shè)置在所述主要部分(21a)的外側(cè)的最小距離(Cl1)處，并徑向地設(shè)置在所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的外側(cè)的距離(Ha)處，所述輪輞(25)的徑向最外點(diǎn)F徑向地設(shè)置在所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的外側(cè)的距離(Hf)處，其特征在于，從軸向地設(shè)置在所述主要部分(21a)的外側(cè)的最小距離(Cl1)處的所述卷邊(21b)的點(diǎn)A至所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的距離(Ha)至少等于從所述輪輞(25)的徑向最外點(diǎn)F至所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的距離(Hf)的1.25倍，且至多等于所述距離(Hf)的2.5倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的用于工地類型的重型車輛的輪胎，其安裝于輪輞(25)上，并包括所述卷邊(21b)的點(diǎn)B，所述點(diǎn)B軸向地設(shè)置在所述主要部分(21a)的外側(cè)的最大距離(d2)處，并徑向地設(shè)置在所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的外側(cè)的距離(Hb)處，所述輪輞(25)的徑向最外點(diǎn)(F)徑向地設(shè)置在所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的外側(cè)的距離(Hf)處，其特征在于，從軸向地設(shè)置在所述主要部分(21a)的外側(cè)的最小距離(d2)處的所述卷邊(21b)的點(diǎn)B至所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的距離(Hb)至少等于從所述輪輞(25)的徑向最外點(diǎn)F至所述輪輞(25)的基準(zhǔn)線(S)的距離(Hf)的2倍，且至多等于所述距離(Hf)的4倍。
【文檔編號】B60C15/00GK103582574SQ201280027399
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月7日
【發(fā)明者】L·邦迪 申請人:米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司