包括另外的胎側(cè)增強(qiáng)件的自密封輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及包括織物胎體增強(qiáng)件的用于車輛的輪胎。本發(fā)明更特別地設(shè)及運(yùn)些輪 胎的胎體增強(qiáng)件，特別地設(shè)及適用于為配備所述胎體增強(qiáng)件的車輛提供擴(kuò)大的機(jī)動(dòng)性的輪 胎的胎體增強(qiáng)件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在輪胎壽命過程中，輪胎經(jīng)歷大量的不同性質(zhì)的攻擊，例如穿孔或猛烈沖擊。
[0003] 在穿孔物體（如螺釘或釘子）穿孔輪胎壁或者"穿刺"的過程中，輪胎的充氣空氣 可經(jīng)由穿孔泄露，且所得壓力損失可導(dǎo)致輪胎的變平和車輛的停止。
[0004] 為了解決起始于具有充氣輪胎的車輪的使用伊始的所述穿刺問題，常見解決方法 是停止，并使用備用輪替換所討論的車輪。 陽〇化]為了避免不得不使用備用輪，已設(shè)計(jì)其他解決方法，且所述其他解決方法可購得。
[0006] 文獻(xiàn)US5 916 921提出了一種氣溶膠容器，其包括與各種產(chǎn)品（包括纖維產(chǎn)品） 和推進(jìn)劑氣體混合的水性膠乳乳液。在痕胎的情況下，該容器設(shè)計(jì)為附接至輪胎氣口，并將 推進(jìn)劑氣體和密封/修復(fù)乳液傳送至輪胎的內(nèi)腔。然后輪胎被至少部分再充氣，乳液塞住 穿孔，輪胎有可能首先在降低的速度下開始再次運(yùn)行，W在輪胎的整個(gè)內(nèi)表面上完全分布 乳液，然后正常運(yùn)行。
[0007] 也存在由一些機(jī)動(dòng)車輛制造者提供維修工具包而不是備用輪。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)： 降低汽車重量，因此降低汽車的燃料消耗，并釋放了行李箱地板下方的空間。
[0008] 用于輪胎的維修工具包和氣溶膠罐僅是暫時(shí)的維修。適當(dāng)?shù)氖遣怀^大約80km/ h的給定速度，并檢查或快速更換輪胎。
[0009] 輪胎制造者也已提出在輪胎的內(nèi)壁或在輪胎的結(jié)構(gòu)中設(shè)置有彈性、粘性或糊狀產(chǎn) 品（稱為"自密封產(chǎn)品"）的層的輪胎，所述彈性、粘性或糊狀產(chǎn)品可能密封穿孔。文獻(xiàn)W0 2008/080556A1呈現(xiàn)了運(yùn)種輪胎的一個(gè)例子。運(yùn)些輪胎本身不是防穿刺的，但穿孔通常由 自密封產(chǎn)品再關(guān)閉或密封。相比于防穿刺罐或工具包，配備自密封產(chǎn)品的層的運(yùn)些輪胎具 有不需要車輛停止的優(yōu)點(diǎn)。在另一方面，當(dāng)穿孔物體尺寸過大時(shí)或當(dāng)穿孔位于面向自密封 產(chǎn)品的層的區(qū)域外部時(shí)，運(yùn)些輪胎不解決穿刺問題。
[0010] 輪胎制造者也已設(shè)計(jì)將結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件引入整個(gè)組合的輪胎/車輪中，所述結(jié)構(gòu)增 強(qiáng)元件允許輪胎在與穿刺相關(guān)的壓力損失的情況下繼續(xù)運(yùn)行。運(yùn)些增強(qiáng)元件可置于輪胎的 結(jié)構(gòu)中（如文獻(xiàn)W0 2002/030689A1 (參照自支撐輪胎）中那樣），或者可構(gòu)成支撐件（如 文獻(xiàn)EP0 673 324B1中所提出）。無論穿刺的嚴(yán)重性如何，自支撐輪胎和支撐件允許配備 它們的車輛至少在有限距離內(nèi)在降低的速度下繼續(xù)運(yùn)行。在另一方面，運(yùn)些解決方法為昂 貴的，并在車輛的正常使用過程中導(dǎo)致輪胎的性能因數(shù)中的一些（如舒適性或滾動(dòng)阻力） 的劣化。 W11] 然而，穿孔并非沿著道路運(yùn)行的輪胎的唯一的損壞方式。特別地，輪胎可在胎面或 胎側(cè)處經(jīng)歷沖擊，沖擊的頻率和強(qiáng)度通?？捎^。輪胎的主要功能之一在于吸收運(yùn)些沖擊并 緩沖運(yùn)些沖擊，且運(yùn)些沖擊不實(shí)質(zhì)上影響所討論的車輛的車輪的移動(dòng)或完整性。
[0012] 然而，當(dāng)沖擊條件為使得被沖擊的外胎的壁直接抵靠安裝輪胎的輪輛或者更通常 地抵靠外胎的壁的另一區(qū)域（所述另一區(qū)域本身直接承載于車輪輪輛上）而鄰接輪胎腔內(nèi) 部時(shí)，所述吸收沖擊的性質(zhì)往往遭遇其極限。特別是當(dāng)輪輛相對(duì)于底座本身顯示出外部徑 向突出時(shí)正是運(yùn)種情況。運(yùn)種突出（通常稱為"輪輛凸緣"）通常設(shè)計(jì)用于防止輪胎胎圈在 車輪操縱過程中在軸向應(yīng)力的作用下離開其輪輛。
[0013] 與障礙物的沖擊可隨后將短暫但極強(qiáng)的負(fù)載（在一些情況中其可能達(dá)到數(shù)噸）傳 遞至鄰接的部件，W及傳遞超過輪輛至車輪組件的機(jī)械懸架附件上，甚至傳遞至車身。它們 能夠產(chǎn)生對(duì)懸架構(gòu)件的嚴(yán)重?fù)p壞，并能夠使車身永久變形。因此，車輛設(shè)計(jì)者被引導(dǎo)提供足 夠的吸收系統(tǒng)已防止所述損壞，并根據(jù)通?？深A(yù)知的極端情況而設(shè)計(jì)車身。
[0014] 不幸地，即使當(dāng)車輛本身得W適當(dāng)保護(hù)時(shí)，經(jīng)受此類事件的輪胎能夠遭受所提及 的現(xiàn)象的后果。在受到?jīng)_擊影響的部段中，輪胎的內(nèi)壁在障礙物與輪輛凸緣之間突然折疊 和壓縮（壓縮沖擊）。運(yùn)可導(dǎo)致壁破裂，輪胎損失其充氣壓力，運(yùn)在大多數(shù)時(shí)候設(shè)及車輛的 即時(shí)制動(dòng)。然而，即使當(dāng)輪胎承受此時(shí)，其構(gòu)件可被事件損壞，胎側(cè)中的膨脹或其他跡象向 專家表明外胎的結(jié)構(gòu)已被削弱，從多少長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，存在在其構(gòu)件的反復(fù)彎曲的作用下其壁 破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0015] 對(duì)于所述壓縮沖擊現(xiàn)象已提出數(shù)種途徑用于增強(qiáng)輪胎。在運(yùn)些輪胎的大多數(shù)中， 胎體增強(qiáng)件經(jīng)由圍繞提供于胎圈中的環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的卷邊而錯(cuò)固于胎圈中。胎體增強(qiáng)件則 包括穿過輪胎的胎冠從一個(gè)胎圈延伸至另一個(gè)胎圈的"向外股線及從環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)朝 向外部徑向延伸的兩個(gè)"返回股線"。對(duì)于壓縮沖擊，為了增強(qiáng)輪胎，特別已知的是延伸胎體 增強(qiáng)件的"返回股線"，使得它們的徑向外端夾在胎體增強(qiáng)件的"向外股線"與胎冠增強(qiáng)件之 間。該構(gòu)造稱為胎肩鎖。
[0016] 盡管胎肩鎖型的結(jié)構(gòu)實(shí)際上有可能使輪胎相對(duì)于壓縮沖擊較不易受傷害，但其包 括如下缺點(diǎn)：昂貴，同時(shí)不可能極精細(xì)地調(diào)節(jié)輪胎的性能。另外，所述解決方法放大了與形 成胎體增強(qiáng)件的簾布層的焊接縫相關(guān)的不均勻性的問題，因?yàn)楹附涌p必須位于向外股線和 返回股線的相同點(diǎn)處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明的目的之一是響應(yīng)運(yùn)些考慮，并限定一種輪胎，所述輪胎承受穿孔和壓縮 沖擊現(xiàn)象兩者的有害作用，并同時(shí)有可能精細(xì)調(diào)節(jié)輪胎的性能因數(shù)和良好的均勻性。
[0018] 該目的通過如下輪胎而實(shí)現(xiàn)：所述輪胎設(shè)置有自密封產(chǎn)品的層，并組合"設(shè)計(jì)不足 的（sous-dimensionn6e)"胎體增強(qiáng)件（即設(shè)計(jì)為其單獨(dú)本身在合理預(yù)期的所有使用條件 下不能滿足胎體增強(qiáng)件的所有功能（承受充氣壓力、攜帶填料、吸收沖擊））和適當(dāng)?shù)牧硗?的加強(qiáng)增強(qiáng)件。因此，胎體增強(qiáng)件的功能由胎體增強(qiáng)件本身和另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的組合提 供，所述組合有可能分別優(yōu)化運(yùn)些增強(qiáng)件中的每一個(gè)，并獲得改進(jìn)的性能/成本價(jià)格比。
[0019] 更具體地，所述目的由具有內(nèi)壁和外壁的環(huán)形輪胎實(shí)現(xiàn)，所述內(nèi)壁至少部分由氣 密層覆蓋，所述輪胎具有旋轉(zhuǎn)軸線，并包括：
[0020] 兩個(gè)胎圈，所述兩個(gè)胎圈旨在與安裝輪輛接觸，每個(gè)胎圈包括具有徑向最內(nèi)點(diǎn)的 至少一個(gè)環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，
[0021] 兩個(gè)胎側(cè)，所述兩個(gè)胎側(cè)將所述胎圈徑向向外延伸，并在包括由胎面徑向覆蓋的 包括胎冠增強(qiáng)件的胎冠中會(huì)合；
[0022] 徑向胎體增強(qiáng)件，所述徑向胎體增強(qiáng)件由絲線增強(qiáng)元件組成，所述絲線增強(qiáng)元件 W設(shè)置節(jié)距Pe設(shè)置，涂布有橡膠組合物，并具有斷裂伸長(zhǎng)邸e(法文縮寫為"ARC")和斷裂 強(qiáng)度BS。（法文縮寫為"FRc")，所述胎體增強(qiáng)件穿過胎冠從一個(gè)胎圈延伸至另一個(gè)胎圈，所 述胎體增強(qiáng)件通過圍繞所述至少一個(gè)環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的卷邊而錯(cuò)固于每個(gè)胎圈中，從而形 成向外股線和返回股線，所述胎體增強(qiáng)件設(shè)計(jì)為滿足如下不等式：
[0023]
[0024] 其中BScW牛頓表示，Rs為輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線與胎體增強(qiáng)件的徑向最外點(diǎn)之間的徑 向距離，咕為輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線與輪胎達(dá)到其最大軸向?qū)挾戎幍妮S向位置之間的徑向距 離，且Rt為輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線與所述至少一個(gè)環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的徑向最內(nèi)點(diǎn)之間的徑向距 離，所述設(shè)置節(jié)距Pc和徑向距離R S、Re和R tW米表示；
[0025] 所述輪胎的每個(gè)胎側(cè)另外包括由絲線增強(qiáng)元件組成的另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件，所述絲 線增強(qiáng)元件W設(shè)置節(jié)距Pa(法文縮寫為"Ps")設(shè)置，涂布有橡膠組合物，并具有斷裂伸長(zhǎng) EBa(法文縮寫為"ARs")和斷裂強(qiáng)度BSa(法文縮寫為"FRs")，所述另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件在 徑向內(nèi)端與徑向外端之間延伸，所述徑向內(nèi)端接近胎圈的所述至少一個(gè)環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件出 現(xiàn)，并使胎側(cè)（flanc)延伸，所述徑向外端徑向位于胎體增強(qiáng)件與胎冠增強(qiáng)件之間，
[0026]其中選擇邸A、BSa、Pa、EBc、BSc和P C，使得
[0027]
[0028]且
[0029] ￡8[>邸4，
[0030] 指定斷裂強(qiáng)度BSa和BS。和斷裂伸長(zhǎng)邸。和邸A為增強(qiáng)元件并入輪胎之前的它們的 相應(yīng)的值。
[0031] 所述氣密層至少部分覆蓋有自密封產(chǎn)品的層。
[0032] 運(yùn)是因?yàn)?設(shè)計(jì)不足的"胎體增強(qiáng)件和另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的組合有可能降低輪胎 的成本和重量并增加輪胎的堅(jiān)固性，同時(shí)給與設(shè)計(jì)者增加的靈活性。根據(jù)本發(fā)明的輪胎組 合所述特定結(jié)構(gòu)與自密封產(chǎn)品的層的存在，所述自密封產(chǎn)品的層允許輪胎更好地承受穿孔 的有害作用。換言之，極大多數(shù)的穿孔不具有有關(guān)內(nèi)部充氣壓力的后果。在所述層不可能 防止輪胎壓力的損失的情況中，已發(fā)現(xiàn)由于胎圈保持在輪輛座上的適當(dāng)位置中，所述層的 存在有可能顯著增加痕胎運(yùn)行時(shí)輪胎可行駛的距離，并同時(shí)保留駕駛車輛的可能性。運(yùn)是 因?yàn)樗鲎悦芊猱a(chǎn)品的層的存在有可能特別地通過潤(rùn)滑作用而延遲對(duì)輪胎胎側(cè)的損壞。因 此，無論穿孔或穿刺的嚴(yán)重性如何，所述輪胎允許車輛繼續(xù)運(yùn)行至少數(shù)公里，運(yùn)允許車輛離 開危險(xiǎn)區(qū)域。在無舒適性、滾動(dòng)阻力或正常使用中的行為的性能因數(shù)的任何劣化的情況下 獲得此。
[0033] 相比于胎肩鎖，本發(fā)明有可能在胎體增強(qiáng)件高度受力之處（即在胎側(cè)中）加強(qiáng)胎 體增強(qiáng)件，并同時(shí)在胎體增強(qiáng)件僅略微受力之處的區(qū)域中（即在胎冠中）降低其抗性（因 此降低其成本），運(yùn)僅增加了胎側(cè)中的胎體增強(qiáng)件。因此，本發(fā)明相應(yīng)地更有利，因?yàn)樘?cè)縮 短且胎冠變寬。
[0034] 根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施方案，胎冠增強(qiáng)件在每個(gè)徑向橫截面中具有兩個(gè)軸向端部，兩 個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件中的每一個(gè)的徑向外端軸向上在最靠近的胎冠增強(qiáng)件的軸向端部?jī)?nèi) 部，每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的徑向外端與最靠近的胎冠增強(qiáng)件的軸向端部之間的軸向距離 大于或等于10mm。因此，增強(qiáng)件良好錯(cuò)固于胎冠增強(qiáng)件的下方，運(yùn)允許增強(qiáng)件良好吸收張力 并在胎體增強(qiáng)件本身上消除應(yīng)變。
[0035] 根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施方案，每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的徑向內(nèi)端徑向上在胎體增強(qiáng)件 的返回股線的徑向最外點(diǎn)的內(nèi)部，且每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的徑向內(nèi)端與胎體增強(qiáng)件的返 回股線的徑向最外點(diǎn)之間的徑向距離DR大于或等于10mm。運(yùn)有可能將另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件 良好錯(cuò)固于胎圈中，并因此有可能由另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件良好吸收張力。
[0036] 根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件沿著胎體增強(qiáng)件的向外股線在胎 圈中延伸。該構(gòu)造具有在制備輪胎時(shí)大的設(shè)置簡(jiǎn)單性的優(yōu)點(diǎn)。
[0037] 通常，通過在鼓上設(shè)置簾布層而制備輪胎，在此情況中，胎體增強(qiáng)件和另外的加強(qiáng) 增強(qiáng)件各自包括至少一個(gè)搭接縫。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，胎體增強(qiáng)件的焊接縫相對(duì)于另 外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的焊接縫在周向方向上為偏移的。在胎肩鎖型結(jié)構(gòu)中無法實(shí)現(xiàn)的該實(shí)施方 案有可能改進(jìn)輪胎的均勻性。
[003引根據(jù)一個(gè)可選擇的實(shí)施方案，每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件沿著胎體增強(qiáng)件的返回股線 在胎圈中延伸。因此，即使當(dāng)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的長(zhǎng)度過大時(shí)，也必然避免了另外的加強(qiáng)增 強(qiáng)件與環(huán)狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件之間的任何接觸。
[0039] 根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件徑向取向。該設(shè)計(jì)有 可能保持與胎體增強(qiáng)件的徑向結(jié)構(gòu)相關(guān)的性能的總體折衷（舒適性、滾動(dòng)阻力、行為等折 衷），并同時(shí)改進(jìn)壓縮沖擊性能。
[0040] 根據(jù)另一具體實(shí)施方案，每個(gè)另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件相對(duì)于徑向方向W 40°至80°之間，優(yōu)選40°至50°之間的角度傾斜。該設(shè)計(jì)有可能增加垂直剛度，運(yùn)有利 于壓縮沖擊性能，同時(shí)也使增強(qiáng)元件取向W促進(jìn)縱向張力的吸收，運(yùn)有可能改進(jìn)它們對(duì)路 面沖擊的抗性。
[0041] 特別地，有可能制備PET、芳絕、芳絕/尼龍混合簾線或芳絕/PET混合簾線的另外 的加強(qiáng)增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件。由芳絕或混合簾線制得的增強(qiáng)元件很少用于胎體增強(qiáng)件中，因 為它們不很好地承受壓縮。實(shí)際上，胎體增強(qiáng)件常常經(jīng)受壓縮，特別地是在具有短的胎側(cè)的 輪胎中。在另一方面，另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件經(jīng)受更少的壓縮，運(yùn)有可能使用W初性為特征的運(yùn) 些增強(qiáng)元件。芳絕/尼龍混合簾線的特定優(yōu)點(diǎn)在于它們的高斷裂強(qiáng)度，芳絕/PET混合簾線 的優(yōu)點(diǎn)為得益于芳絕的品質(zhì)，并同時(shí)具有PET增強(qiáng)體的剛度的優(yōu)點(diǎn)。
[0042] 根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，自密封產(chǎn)品的層設(shè)置于面向胎冠的氣密層上。
[0043] 有利地，自密封產(chǎn)品的層在面向胎側(cè)的至少一部分的氣密層上延伸，從而在每個(gè) 胎側(cè)中，自密封產(chǎn)品的層的徑向最內(nèi)點(diǎn)徑向上在另外的加強(qiáng)增強(qiáng)件的徑向外端內(nèi)部出現(xiàn)。W44] 自密封產(chǎn)品的層可包含至少一種熱塑性苯乙締（"TPS")彈性體和超過20化虹的 用于所述彈性體的增量油，"地r"意指重量份/100份固體彈性體。
[0045] TPS可為自密封產(chǎn)品的層的主要彈性體。
[0046] TPS彈性體可選自苯乙締/下二締/苯乙締（SBS)、苯乙締/異戊二締/苯乙締 (SIS)、苯乙締/異戊二締/下二締/苯乙締（SIB巧、苯乙締/乙締/下締/苯乙締（S邸巧、 苯乙締/乙締/丙締/苯乙締（SEP巧和苯乙締/乙締/乙締/丙締/苯乙締（S邸P巧嵌 段共聚物W及運(yùn)些共聚物的混合物。
[0047] 有利地，TPS彈性體選自SEBS共聚物、沈PS共聚物W及運(yùn)些共聚物的混合物。
[0048] 根據(jù)另一實(shí)施方案，自密封產(chǎn)品的層可包含至少（P虹意指重量份/100份固體彈 性體）：
[0049] (a)作為主要彈性體的不飽和二締彈性體；
[0050] 化)30至90地r之間的控類樹脂；
[0051] (C)重量含量為0至6