CN101213095B - 用于重型车辆的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有径向胎体增强件(2)的轮胎(1)，包括由不可拉伸的增强元件形成的至少两个工作胎冠帘布层(41，42)构成的胎冠增强件(4)，所述增强元件在一个帘布层与另一帘布层之间交叉并与圆周方向形成10°至45°之间的角，至少一个保护层(44)位于工作胎冠层的径向外侧，所述胎冠增强件本身被行驶胎面(5)径向覆盖。所述轮胎在每一肩部额外地包括至少一个圆周定向的增强元件层(43)，所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于径向最外侧的工作帘布层(42)的外侧，所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于保护层(44)的至少部分的内侧。

Description

用于重型车辆的轮胎
技术领域
本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎，特别涉及将要安装在承载较重载荷并以持久的速度行驶的车辆(例如货车、拖拉机、拖车、或高速公路用巴士)上的轮胎。
背景技术
目前，也是最通常地，轮胎的增强装置(armature)或者增强件，尤其是重型车辆类的车辆轮胎是通过堆叠一层或多层传统上被称为“胎体帘布层”、“胎冠帘布层”等的帘布层构成。这种指定增强装置的方式起源于其制造工艺，该制造工艺包括制造一系列帘布层形式的半成品，配备通常沿纵向方向的帘线增强线，然后将这些帘布层组装或堆叠来制造轮胎原坯。生产出来的帘布层是展平的状态，而且尺寸很大，随后要根据指定产品的尺寸进行裁剪。在第一阶段，帘布层还要以充分平坦的状态装配。然后，这样制成的原坯通过成型获得轮胎普遍具有的环状复曲外形。然后把被称为“合成”产品的半成品应用在原坯上，以得到可以被硫化的产品。
这样的“传统”型的工艺，尤其是在制造轮胎原胚的阶段，涉及使用锚固元件(通常是胎圈金属丝)把胎体增强件锚固或固定在轮胎胎圈的区域中。因此，在此类工艺中，构成胎体增强件的所有(或只有其一部分)帘布层的一部分围绕设置在轮胎胎圈中的胎圈金属丝被卷起。这样，胎体增强件就被锚固在胎圈中了。
虽然有各种不同的制造帘布层及其组件的方法，但工业中对这种传统类型方法的普遍采用使得本领域的技术人员要使用反映这一工艺的词汇；因此被普遍接受的术语尤其包括术语“帘布层”、“胎体”、“胎圈金属丝”、“成型”等，“成型”指从平面外形变为环状复曲外形。
现在，恰当地讲，有些轮胎不含有根据前面定义的“帘布层”或“胎圈金属丝”。例如，文献EP 0 582 196描述了不使用帘布层形式的半成品而制造的轮胎。例如，不同增强结构的增强元件被直接用于橡胶混合物的相邻层，然后再被整体应用于环形复曲胎芯的连续层，该环形复曲胎芯的形式使得可以直接获得与所制造的轮胎的最终外形相近的外形。因此，在这种情况下，就不再存在任何“半成品”、或任何“帘布层”和“胎圈金属丝”。基底产品，例如橡胶混合物和帘线或纤维形式的增强元件，可以直接应用于胎芯。由于该胎芯是环状形式，因此就不再需要定型原胚以使其从平坦外形变成环状复曲外形了。
而且，该文件中描述的轮胎也没有“传统的”胎体帘布层绕胎圈金属丝的缠绕。这种锚固方式被下面的设置所代替：在所述侧壁增强结构相邻的位置安放圆周帘线、然后再全部嵌于锚固或粘合的橡胶混合物中。
还有一些利用半成品在环形复曲胎芯上装配的方法尤其适用于快速、有效和简便地在中央胎芯上安装。最后，也可以利用既包含用于制造特定构造部分(例如帘布层、胎圈金属丝等)的特定半成品、同时又通过直接应用混合体和/或增强元件来制造其他部分的混合形式。
在本文中，为了考虑最近在产品制造和设计领域中的技术发展，传统术语例如“帘布层”、“胎圈金属丝”等有利地被中性术语或独立于所采用的工艺的类型的术语代替。因此，术语“胎体类增强线”或“侧壁增强线”有效地指代传统工艺中的胎体帘布层的增强元件，以及通常应用于侧壁的层面、利用不涉及半成品的工艺制造出的轮胎的相应增强元件。对于其部分，术语“锚固区域”可同等地表示在传统工艺中围绕胎圈金属丝的胎体帘布层的“传统”缠绕，也可表示由圆周增强元件、橡胶混合物以及相邻的通过使用应用到环形复曲胎芯上的方法而制造的底部区域的侧壁增强部分所构成的组件。
通常，在重型车辆的轮胎中，胎体增强件锚固在胎圈区域中的任何一侧，并且被由至少两层形成的胎冠增强件径向覆盖，该至少两层被重叠并由在每层中平行的帘线或缆线形成。该胎体增强件还包括一层具有低延展率并与圆周方向成角在45°至90°之间的金属线或缆线，被称为三角帘布层(triangulation ply)的该层径向地位于胎体增强件和被称作工作层的第一胎冠帘布层之间，该胎冠帘布层由角度绝对值至多等于45°的平行帘线或者缆线形成。该三角帘布层与至少所述工作帘布层构成三角增强件，该三角增强件在承受不同应力的情况下产生较小变形，三角帘布层的必要作用是吸收轮胎的胎冠区域中所有增强元件都要承受的横向压力。
胎冠增强件包括至少一个工作层，当所述胎冠增强件包括至少两个工作层时，其由在每一层中彼此平行并在层与层之间彼此交叉且与圆周方向形成10°至45°之间的角度的不可伸长的金属增强元件构成。所述用于形成工作增强件的工作层还可以被至少一个所谓的保护层覆盖，该保护层有利地由被称作“弹性元件”的金属可延伸增强元件构成。
对于用于“重型车辆”的轮胎，通常表现出单一保护层，并且在多数情况下，其保护元件以与工作层的增强元件相同的方向和绝对值相同的角度定位，所述工作层位于径向最外侧并因此是径向邻近的。对于将要行驶在相对崎岖路面上的建筑车辆轮胎，有利地呈现出两个保护层，其增强元件在层与层之间交叉，并且位于径向内侧的保护层的增强元件与邻近所述径向内侧的保护层的径向外侧的工作层的不可延伸的增强元件交叉。
当缆线受到等于断裂载荷10％的拉伸力的作用，其相对伸长至多等于0.2％时，所述缆线被称为是不可拉伸的。
当缆线受到等于断裂载荷的拉伸力的作用，其相对伸长至少等于4％时，所述缆线被称为是弹性的。
轮胎的圆周方向，或者纵向，是对应于轮胎的周长方向并被轮胎的滚动方向所定义的方向。
轮胎的横向或轴向平行于轮胎的转动轴。
径向方向是与轮胎的转动轴交叉并垂直的方向。
轮胎的转动轴是在正常使用中轮胎转动所围绕的轴。
径向面或子午面是包含轮胎转动轴的平面。
圆周中面或赤道面是垂直于轮胎旋转轴并且将轮胎分为两半的平面。
由于全世界公路网络的改善和高速公路网络的增长，目前被称为“高速公路用”轮胎(highway tires)的某些轮胎要以高速行驶，并且行驶在不断加长的旅途中。无疑，这种轮胎行驶所需的所有条件都会要求增加其行驶的公里数并降低轮胎的磨损；另一方面，后者的耐久性，尤其是对于胎冠增强件来讲，因此被损害了。
事实上，在胎冠增强件的层面存在应力，更具体地讲在各胎冠层之间存在剪切应力，使得轴向最短的胎冠层的末端水平处的工作温度有显著的升高，从而导致所述末端处的橡胶出现裂缝的外观和扩散。
为了改善所述类型轮胎的胎冠增强件的耐久性，已经提出了涉及层和/或设置在帘布层末端(尤其是轴向最短的帘布层的末端)之间和/或周围的橡胶混合物的轮廓元件的结构和质量的解决方案。
为了改善位于胎冠增强件边缘附近的橡胶混合物的抗老化(degradation)能力，法国专利1 389 428提出结合具有低滞后效应的胎面，使用由具有低滞后效应的橡胶混合物形成的橡胶轮廓元件覆盖至少胎冠增强件的侧面和边缘。
为了避免胎冠增强件帘布层之间的分离，法国专利FR2 222232教导了用橡胶垫包裹增强件的末端，其Shore A硬度与覆盖所述增强件的胎面的该硬度不同，并且大于设置在胎冠增强件帘布层边缘与胎体增强件之间的橡胶混合物的轮廓元件的Shore A硬度。
法国申请FR 2 728 510提出首先在胎体增强件与径向最靠近旋转轴的胎冠增强件工作帘布层之间设置轴向连续的帘布层，该帘布层由与圆周方向形成至少等于60°角的不可拉伸的金属缆线构成，并且其轴向宽度至少等于最短的工作胎冠帘布层的轴向宽度，其次在两个工作胎冠帘布层之间设置基本与圆周方向平行定位的由金属元件形成的附加帘布层。
这样构造的轮胎的加长的行驶导致在附加帘布层的缆线中，尤其是在所述帘布层的边缘出现疲劳失效，无论所谓的三角帘布层是否存在。
为了克服这样的缺点并改善这些轮胎的胎冠增强件的耐久性，国际申请WO 99/24269提出，在赤道面的任何一侧并在基本平行于圆周方向的增强元件的附加帘布层的当前轴向伸长中，以一定的轴向距离连接由在帘布层之间交叉的增强元件形成的两个工作胎冠帘布层，然后通过橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两个工作帘布层公共的剩余宽度上使它们脱离连接。
发明内容
本发明的一个目的提供一种用于“重型车辆”的轮胎，与传统轮胎相比，其耐久性能被进一步改善了。
该目的是根据本发明通过一种具有径向胎体增强件的轮胎实现的，该轮胎包括由不可拉伸的增强元件的至少两个工作胎冠层形成的胎冠增强件，所述增强元件在一个帘布层和另一帘布层之间交叉并且与圆周方向形成10°至45°角，至少一个保护层位于工作胎冠层的径向外侧，所述胎冠增强件本身被胎面径向覆盖，所述胎面通过两个侧壁结合至两个胎圈，所述轮胎在每一肩部额外地包括至少一层增强元件，该增强元件在附加层中彼此平行并沿着圆周定向，所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于径向最外侧的工作胎冠层的外侧，所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于保护层的至少部分的内侧。
有利地，保护层在轴向上窄于径向与其邻近的工作层，附加层的轴向内侧端径向邻近并位于保护层边缘的内侧。根据其他类型的实施例，保护层可以在轴向上宽于与其径向邻近的工作层，并且根据一些实施例，保护层可以在轴向上宽于所有的工作层。
在本发明的上下文中，保护层就是所谓的弹性增强元件，该弹性增强元件相对于圆周方向以10°至45°之间的角度定位，并与径向地与其邻近的工作层的不可拉伸元件所形成的角度处于相同方向。
圆周增强元件是与圆周方向形成相对0°在+2.5°和-2.5°范围内的角的增强元件。
增强元件的层的轴向宽度或者所述层的端部的轴向位置在轮胎的横截面上测量，因此轮胎处于非充气状态。
根据本发明，附加层的位置使得附加层的轴向内侧端径向插入径向外侧的工作胎冠层和保护层的边缘之间，并因此位于径向最外层的工作胎冠层的径向外侧。根据本发明的一个优选实施例，附加层和保护层在大于或等于10mm的轴向宽度上径向邻近。
对根据本发明这样定义的轮胎进行的测试显示，与更传统的设计相比，轮胎耐久性方面的性能被改善，所述更传统设计的轮胎不包括与精确定位相关的、特别是与胎冠增强件的保护层相关的附加层。
根据本发明的一个优选实施例，粘着性橡胶混合物的层P设置在工作胎冠层的至少部分之间。
这样定义的层P导致工作胎冠层脱离连接，其本身有利于改善轮胎的耐久性。
“连接的帘布层”应理解为表示多个帘布层，其各自的增强元件以至多1.5mm的距离被径向隔开，橡胶的所述厚度在所述增强元件的各自上端母线和下端母线之间径向测得。
本发明的第一可变实施例提出附加层的轴向外侧端位于与轮胎赤道面有一定距离的位置，所述距离小于或者等于所述赤道面与其所邻近的工作层端部之间的距离。根据本发明的该可变实施例，附加层的轴向外侧端因此在轴向上至少位于邻近附加层的工作层的端部的内侧。
本发明的第二可变实施例提出所述附加层的轴向外侧端位于该附加层所邻近的工作胎冠层边缘的轴向外侧。
根据本发明的一个或者其他可变实施例，本发明的一个有利的实施例提出所述层和轴向最宽的工作胎冠层的端部之间的距离大于1.5mm，并优选地在2至12mm之间。根据该实施例，轴向最宽的工作层的增强元件的端部由于格外靠近圆周增强元件而不受力。换言之，附加层的圆周增强元件有利地不伸出以轴向最宽的工作层的增强元件的端部为中心的半径为1.5mm的圆。
前面定义的层P有利于保证圆周增强元件的附加层和轴向最宽的工作胎冠层的端部之间的最小距离大于1.5mm。橡胶混合物的层P从而有利地作为轴向最宽的工作层和圆周增强元件的附加层之间的分离层(decoupling layer)。
层P的轴向外侧端从而可以有利地位于轴向最宽的工作胎冠层的端部的轴向外侧。
根据另一个实施例，至少两个工作层具有不同的轴向宽度，附加层的至少一部分径向和/或轴向邻近轴向最宽的工作层的边缘。根据本发明的此实施例，或者附加层单独邻近轴向最宽的工作层，或者附加层邻近两个工作层。层P轴向外侧端从而有利地离开轮胎的赤道面一定距离，该距离小于所述赤道面和增强元件的轴向最宽的帘布层的端部之间的距离，以及优选地所述端部在轴向上位于轴向最窄和最宽的工作胎冠层的端部之间。
仍然优选地，轮廓元件(profiled element)P的轴向最内侧端与轴向最窄的工作胎冠帘布层的端部之间的所述轮廓元件P的轴向宽度D为：
3·φ2≤D≤20·φ2
其中φ2是轴向最窄的工作胎冠帘布层的增强元件的直径。这样的关系定义了橡胶混合物的轮廓元件P与轴向最窄的工作帘布层之间的接合区域。在等于径向外侧的工作帘布层的增强元件的直径三倍的值以下的这种接合可能不足以获得工作帘布层的分离，以特别地在轴向最窄的工作帘布层的端部处获得应力的降低。接合值大于轴向最窄的工作帘布层的增强元件的直径二十倍的接合可能导致轮胎的胎冠增强件的滑动刚度(skid rigidity)的过分降低。
优选地，轮廓元件P的轴向最内侧端与轴向最窄的工作胎冠层的轴向外侧端之间的轮廓元件P的轴向宽度D大于5mm。
本发明还优选地提出，在轴向最窄的工作胎冠帘布层的轴向外侧端处，轮廓元件P的厚度使得被所述轮廓元件P分隔的两个工作胎冠帘布层之间的径向距离d满足下述关系：
3/5·φ2＜d＜5·φ2
其中φ2是轴向最窄的工作胎冠帘布层的增强元件的直径。
从缆线到缆线测量距离d，即在第一工作帘布层和第二工作帘布层的缆线之间测量。换言之，该距离d覆盖了轮廓元件P的厚度和压延成形的橡胶混合物的各自厚度，该橡胶混合物位于径向内侧工作帘布层的缆线的径向外侧，并位于径向外侧工作帘布层的缆线的径向内侧。
在轮胎的横截面上进行厚度的不同测量，因此轮胎处于非充气状态。
根据本发明的一个有利的实施例，轴向最宽的工作胎冠层在径向位于其他工作胎冠层的内侧。
仍然优选地，轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度与轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之差在5至30mm之间。
根据本发明的一个有利的可变实施例，工作胎冠层的增强元件与圆周方向形成的角度小于30°，优选地小于25°。
根据本发明的一个可变实施例，工作胎冠层包括在一个帘布层和另一帘布层之间交叉、并与圆周方向形成在轴向中可变的角度的增强元件，与在圆周中面水平测得的所述元件的角度相比，所述可变的角度在增强元件层的轴向外侧边缘上更大。本发明的这种实施例可以在一些区域中提高圆周刚度，而在其他区域中降低此刚度，尤其为了降低胎体增强件的压力。
根据本发明的任何一个上述实施例，胎冠增强件还可以通过由不可拉伸的增强元件形成的三角层结束，例如在胎体增强件和径向最内侧的工作层的径向之间，所述不可拉伸的增强元件与圆周方向形成大于40°的角，并优选地位于与径向最靠近胎体增强件的层的增强元件所形成的角度相同的方向。
根据本发明的第一可变实施例，圆周增强元件的附加层的增强元件是金属增强元件。
根据本发明的另一可变实施例，圆周增强元件的附加层的增强元件是织物增强元件。
本发明的一个有利实施例进一步提出，轮胎的胎冠增强件包括至少一个圆周增强元件的连续层，圆周增强元件的轴向宽度优选地小于轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度。
在轮胎的横截面上测量增强元件连续层的轴向宽度，轮胎处于非充气状态。
根据本发明，在轮胎中出现的至少一个圆周增强元件的连续层可以利于在以圆周中面为中心的区域中获得不同增强层的几乎无限半径的轴向曲率，这有利于轮胎的耐久性能。
根据本发明的一个有利实施例，至少一个圆周增强元件的连续层的增强元件是金属增强元件，在0.7％的伸长条件下，其具有在10至120GPa之间的正割模量，并具有小于150GPa的最大正切模量。
根据优选实施例，在0.7％的伸长条件下，增强元件的正割模量小于100GPa并大于20GPa，优选地在30至90GPa之间，更优选地小于80GPa。
仍然优选地，增强元件的最大正切模量小于130GPa，更优选地小于120GPa。
在拉伸应力曲线上测量上述模量，该曲线是参照增强元件的金属截面以20MPa的预应力确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于参照增强元件的金属截面测得的张力。
可以在拉伸应力曲线上测量相同增强元件的模量，该曲线是参照增强元件的整体截面以10MPa的预应力确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于参照增强元件的整体截面测得的张力。增强元件的整体截面是由金属和由橡胶构成的复合元件的截面，后者特别地在轮胎硫化阶段穿入增强元件。
根据相对于增强元件的整体截面的这种结构，圆周增强元件的至少一层增强元件是金属增强元件，在0.7％的伸长条件下，具有5至60GPa之间的正割模量，并且其最大正切模量小于75GPa。
根据优选实施例，增强元件在0.7％的伸长条件下的正割模量小于50GPa，并大于10GPa，优选地在15至45GPa之间，更优选地小于40GPa。
仍然优选地，增强元件的最大正切模量小于65GPa，更优选地小于60GPa。
根据一个优选实施例，圆周增强元件的至少一个连续层的增强元件是金属增强元件，该金属增强元件所具有的拉伸应力曲线是相对伸长的函数，其对于较小的拉伸具有较缓的梯度，而对于较大的拉伸则具有基本为常数的较陡的梯度。圆周增强元件的连续层的这种增强元件被称为“双模量”(bimodular)元件。
根据本发明的优选实施例，所述基本为常数的较陡的梯度出现于相对伸长在0.1％至0.5％之间及以上(onwards)。
在取自轮胎的增强元件上测量上述增强元件的不同特性。
更适于制造根据本发明的圆周增强元件的至少一个连续层的增强元件是如公式21.23所示的组件，公式21.23的结构为3×(0.26+6×0.23)4.4/6.6SS；这种成股缆线由21条基本帘线形成，该基本帘线的公式为3×(1+6)，三个股扭结在一起，每一股均由7条帘线形成，形成中央芯的一条帘线直径为26/100mm，六条缠绕帘线的直径为23/100mm。这样的缆线在0.7％的伸长条件下具有45GPa的正割模量以及98GPa的最大正切模量，所述两个模量都在拉伸应力曲线上测得，该曲线是参照增强元件的金属截面由20MPa的预应力所确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于参照增强元件的金属截面测得的张力。当拉伸应力曲线是参照增强元件的整体截面由10MPa的预应力所确定的伸长的函数并且该拉伸应力对应于参照增强元件的整体截面测得的张力时，在该拉伸应力曲线上，公式21.23的缆线在0.7％的伸长条件下具有23GPa的正割模量和49GPa的最大正切模量。
同样，增强元件的另一实例是公式21.28中的组件，公式21.28的结构为3×(0.32+6×0.28)6.2/9.3SS。此缆线在0.7％的伸长条件下具有56GPa的正割模量以及102GPa的最大正切模量，所述两个模量都在拉伸应力曲线上测得，该曲线是参照增强元件的金属截面由20MPa的预应力所确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于参照增强元件的金属截面测得的张力。当拉伸应力曲线是参照增强元件的整体截面由10MPa的预应力所确定的伸长的函数并且该拉伸应力对应于参照增强元件的整体截面测得的张力时，在该拉伸应力曲线上，公式21.28的缆线在0.7％的伸长条件下具有27GPa的正割模量和49GPa的最大正切模量。
这种增强元件在圆周增强元件的至少一个连续层中的使用特别可以保持所述层具有满意的刚度，包括在传统制造工艺中的成型和硫化阶段之后。
根据本发明的第二实施例，连续层的圆周增强元件可以由不可拉伸的金属元件段构成，以形成长度远小于最短层的周长、同时优选地比所述周长的0.1倍大的部分，部分之间的段轴向彼此偏移。仍然优选地，圆周增强元件的连续层的单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具拉伸性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。这样的实施例可以以简单的方式赋予圆周增强元件的连续层可以简便调节的模量(通过选择同一行的部分之间的间隔)，但在所有情况下，该模量都低于由相同但连续的金属元件构成的层的模量，圆周增强元件的连续层的模量在取自轮胎的切割元件的硫化层上测量。
根据本发明的第三实施例，连续层的圆周增强元件是波动金属元件，波动幅度与波长的比值a/λ至多等于0.09。优选地，圆周增强元件的连续层的单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具拉伸性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。
金属元件优选是钢缆。
根据本发明的一个可变实施例，圆周增强元件的至少一个连续层径向设置在两个工作胎冠层之间。
根据后一可变实施例，圆周增强元件的连续层可以比位于其他工作胎冠层径向外侧的相似层更显著地限制胎体增强件的增强元件的压缩。优选地，其通过至少一个工作层与胎体增强件径向隔开，从而限制所述增强元件上的应力并不使其过度疲劳。
同样有利地，在圆周增强元件的连续层径向设置在两个工作胎冠层之间的情况下，径向邻近圆周增强元件层的工作胎冠层的轴向宽度大于所述圆周增强元件层的轴向宽度。
附图说明
参考图1至6，根据对本发明的实施例的描述，本发明的其他有利细节和特点将显而易见，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的轮胎的子午面视图；
图2是根据本发明的第二实施例的轮胎的子午面视图；
图3是根据本发明的第三实施例的轮胎的子午面视图；
图4是根据本发明的第四实施例的轮胎的子午面视图；
图5是根据本发明的第五实施例的轮胎的子午面视图；
图6是根据本发明的第六实施例的轮胎的子午面视图。
为了简化理解，附图没有按比例显示。附图只显示了轮胎的一半视图，该视图可相对于表示轮胎圆周中面或者赤道面的轴XX’对称延伸。
具体实施方式
在图1中，尺寸为295/60R 22.5X的轮胎1具有0.60的样式比率H/S，H是在轮胎1的安装轮缘上的轮胎高度，S是其最大轴向宽度。所述轮胎1包括锚固在两个胎圈(在图中未显示)中的径向胎体增强件2。胎体增强件由单层金属缆线构成。该胎体增强件2被胎冠增强件4包裹，从下述结构的内侧向外侧径向地形成：
-非包裹的不可拉伸金属11.35缆线形成的第一工作层41，所述缆线在帘布层的整个宽度上连续，并以18°角定位，
-非包裹的不可拉伸金属11.35缆线形成的第二工作层42，所述缆线在帘布层的整个宽度上连续，并以18°角定位，并且与层41的金属缆线交叉；层42轴向上小于层41，
-圆周定向的140/2尼龙缆线形成的附加层43；层43径向邻近并位于径向外侧工作层42的外部，并沿着轴向朝外侧延伸直到层42的轴向外侧端，
-由弹性金属18×23缆线构成的保护层44，其径向地位于外侧并根据本发明位于附加层43的部分的径向外侧并与其邻近，从而部分覆盖所述附加层43，覆盖的轴向宽度为10mm。
第一工作层41的轴向宽度L41为234mm。
第二工作层42的轴向宽度L42为216mm。
保护层43的轴向宽度L44为205mm。
圆周增强元件的层43具有18mm的宽度。
胎冠增强件本身被胎面5超过。
径向位于工作胎冠层41和42之间并与之接触的被称为分离橡胶的橡胶层P覆盖所述工作层41的端部，并延伸过所述层41的轴向外侧端。橡胶混合物的层P特别提供工作层41与径向外侧的工作层42的端部之间的分离。两个工作层41和42之间的层P的接合区域由其厚度定义，或者更确切地由层42的端部和层41之间的径向距离d以及由所述层P的轴向内侧端与轴向外侧的工作胎冠层的端部之间的其轴向宽度D定义。径向距离d等于3.5mm。轴向距离D等于20mm，或大致是工作层42的增强元件的直径φ2的13.3倍，直径φ2等于1.5mm。
从而图1的表现对应一实施例，根据该实施例，工作层41的轴向外侧端与附加层43保持大于1.5mm的距离。
图2中，轮胎21与图1中所示的轮胎的不同之处在于，首先，它进一步包括被称为三角层的增强元件245的补充层，其宽度基本等于200mm，由不可拉伸的金属9×28缆线构成。该层245的增强元件与圆周方向形成大约45°的角度，并按照与工作层241的增强元件相同的方向定位。该层245尤其可以有利于吸收轮胎的胎冠区域中所有增强元件都要承受的横向压缩应力。
其次，轮胎21不同于图1中所示轮胎之处还在于轮胎21具有附加层243，该附加层243延伸超过层242的轴向外侧端，以及接触层241以尽量远地延伸至所述层241的轴向外侧端。鉴于此，轮廓元件P的轴向外侧端定义为通过层241的端部被轴向地限制。圆周增强元件的层243具有36mm的宽度。
在图3中，轮胎31与图2中所示的轮胎的不同之处在于附加层343轴向延伸超越工作层341的端部。圆周增强元件的层343具有42mm的宽度。
图4中，轮胎41与图1中所示的轮胎的不同之处在于，其进一步包括插入工作层441和442之间的圆周增强元件的连续层446。连续层446的宽度L446为196mm，小于工作层541和542的宽度。
图5显示了根据本发明的可变实施例的轮胎51，与图1的实施例相比，轮胎51涉及附加层543，所述附加层543在轴向延伸超越轴向外侧的工作层542的轴向外侧端，以及如图1中实施例所示，与径向内侧的工作层541的端部之间保持大于1.5mm的距离。在图5所示的情况中，附加层543的轴向外侧端在轴向上位于两个工作层的端部之间；根据另一个在图中未显示的本发明的可变实施例，附加层的轴向外侧端可以位于超越轴向最宽的工作层端部的位置。
距离d’定义为径向最宽的工作胎冠层41的端部和附加层43之间的最小距离，其等于1.5mm，。这样，根据本发明的层P对维持附加层43和轴向最宽工作胎冠层41的端部之间大于1.5mm的距离做出贡献。
图6显示了根据本发明的再一个可变实施例的轮胎61，与图1的实施例相比，轮胎61具有保护层644，所述保护层在轴向上延伸超越其它层。在图6所示的情况中，保护层644在轴向上延伸超越层641的端部。根据本发明的其他实施例，保护层的端部可以在轴向上插入工作层的端部之间，并且可以位于也可以不位于圆周增强元件的附加层的端部的轴向外侧。
根据图2所示对根据本发明制造的轮胎进行了测试，并且与相同的但使用传统配置生产的参考轮胎进行了比较。
所述传统轮胎不包括附加层。
第一耐久性测试在相同车辆上安装每一种轮胎，并使每一车辆沿着直线路径行驶，为了加速这类测试，轮胎受到比额定载荷更大的载荷。
包括传统轮胎的参考车辆在行驶开始时连接了每轮胎3600kg的载荷，在行驶结束时，改变载荷达到4350kg。
包括根据本发明的轮胎的车辆在行驶开始时连接了每轮胎3800kg的载荷，在行驶结束时，改变载荷达到4800kg。
当轮胎被破坏和/或不再正常工作时，测试结束。
这样进行的测试显示，安装了根据本发明的轮胎的车辆所行驶的距离比参考车辆所行驶的距离长72％。因此可以显示即使受到更高的载荷应力，根据本发明的轮胎仍然具有比参考轮胎显著提高的性能。
在测试机器上进行了其他耐久性测试，在载荷条件从额定载荷的60％变化到200％的条件下以及在推力条件从被施加载荷的0倍变化到0.35倍的条件下，交替地改变左转、右转、然后再沿直线行驶的顺序。速度在30至70km/h之间。当轮胎被破坏和/或不再正常工作时，测试结束。
获得的结果显示根据本发明的轮胎所行驶的距离比参考轮胎所行驶的距离长61％。

Claims (29)

1.一种具有径向胎体增强件的轮胎，包括由不可拉伸的增强元件的至少两个工作胎冠层形成的胎冠增强件，所述增强元件在一个帘布层和另一帘布层之间交叉并且与圆周方向形成10°至45°角，至少一个保护层位于工作胎冠层的径向外侧，所述胎冠增强件本身被胎面径向覆盖，所述胎面通过两个侧壁结合至两个胎圈，其特征在于：
所述轮胎在每一肩部额外地包括至少一个圆周增强元件的附加层，该增强元件在附加层中彼此平行并沿着圆周定向；
所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于径向最外侧的工作胎冠层的外侧；以及
所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于保护层的至少部分的内侧。
2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于所述保护层在轴向上比其径向邻近的工作胎冠层窄，其中所述附加层的轴向内侧端径向邻近并位于保护层的边缘的内侧。
3.如权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于所述附加层的轴向外侧端与轮胎的赤道面的距离小于或者等于所述赤道面与所述附加层所邻近的工作胎冠层的端部之间的距离。
4.如权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于所述附加层的轴向外侧端位于其所邻近的工作胎冠层的边缘的轴向外侧。
5.如权利要求1所述的轮胎，至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度，其特征在于所述附加层与轴向最宽的工作胎冠层的端部之间的距离大于1.5mm。
6.如权利要求1所述的轮胎，至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度，其特征在于所述附加层的至少部分在径向上和/或在轴向上邻近轴向最宽的工作胎冠层的边缘。
7.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于粘性橡胶混合物的层P设置在工作胎冠层的至少部分之间。
8.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于层P的轴向外侧端位于轴向最宽的工作胎冠层的端部的轴向外侧。
9.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于层P的轴向外侧端在轴向上位于轴向最窄和轴向最宽的工作胎冠层的端部之间。
10.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于层P的轴向内侧端与轴向最窄的工作胎冠层的端部之间的所述层P的轴向宽度D为：
3·φ2≤D≤20·φ2
其中φ2是径向外侧的工作胎冠层的增强元件的直径。
11.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于粘性橡胶混合物的层P的轴向内侧端与轴向最窄的工作胎冠层的轴向外侧端之间的所述粘性橡胶混合物层P的轴向宽度大于5mm。
12.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于在轴向最窄的工作胎冠层的轴向外侧端处，所述层P的厚度使得被所述层P分隔的两个工作胎冠层之间的径向距离d满足下述关系：
3/5·φ2＜d＜5·φ2
其中φ2是径向外侧的工作胎冠层的增强元件的直径。
13.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于轴向最宽的工作胎冠层位于其他的工作胎冠层的径向内侧。
14.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度与轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之差在5至30mm之间。
15.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于工作胎冠层的增强元件与圆周方向形成的角度小于30°。
16.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于工作胎冠层包括在一个帘布层和另一帘布层之间交叉、并与圆周方向形成在轴向中可变的角度的增强元件。
17.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于胎冠增强件包括由与圆周方向形成大于40°角的金属增强元件构成的三角层。
18.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于所述圆周增强元件的附加层的增强元件是金属增强元件。
19.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于所述圆周增强元件的附加层的增强元件是织物增强元件。
20.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于胎冠增强件包括至少一个圆周增强元件的连续层。
21.如权利要求20所述的轮胎，其特征在于圆周增强元件的至少一个连续层的轴向宽度小于轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度。
22.如权利要求20所述的轮胎，其特征在于圆周增强元件的至少一个连续层径向设置在两个工作胎冠层之间。
23.如权利要求22所述的轮胎，其特征在于径向邻近圆周增强元件的连续层的工作胎冠层的轴向宽度大于所述圆周增强元件的连续层的轴向宽度。
24.如权利要求20所述的轮胎，其特征在于圆周增强元件的至少一个连续层的增强元件是金属增强元件，在0.7％的伸长条件下，所述金属增强元件具有在10至120GPa之间的正割模量，并具有小于150GPa的最大正切模量。
25.如权利要求24所述的轮胎，其特征在于在0.7％的伸长条件下，增强元件的正割模量小于100GPa。
26.如权利要求24所述的轮胎，其特征在于增强元件的最大正切模量小于130GPa。
27.如权利要求20所述的轮胎，其特征在于圆周增强元件的至少一个连续层的增强元件是金属增强元件，该金属增强元件所具有的拉伸应力曲线是相对伸长的函数，对于较小的拉伸具有较缓的梯度，而对于较大的拉伸则具有基本为常数的较陡的梯度。
28.如权利要求20所述的轮胎，其特征在于圆周增强元件的至少一个连续层的增强元件是金属增强元件，所述金属增强元件被切割以形成长度小于最短的帘布层的周长、但比所述周长的0.1倍大的部分，所述部分之间的间隙彼此轴向偏移，圆周增强元件的连续层的单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具拉伸性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。
29.如权利要求20所述的轮胎，其特征在于圆周增强元件的至少一个连续层的增强元件是波动金属增强元件，波动幅度a与波长λ的比值α/λ至多等于0.09，圆周增强元件的连续层的单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具拉伸性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。
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