CN101687439B

CN101687439B - 包括高抓地力胎面的轮胎

Info

Publication number: CN101687439B
Application number: CN2008800229738A
Authority: CN
Inventors: J·梅里诺洛佩斯; P-Y·让娜
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: ATE492413T1; FR2918313B1; BRPI0812846A8; WO2009003577A1; JP2010531764A; EA015381B1; DE602008004143D1; US20100230021A1; EP2162303A1; BRPI0812846B1; EP2162303B1; EA201070083A1; CN101687439A; BRPI0812846A2; US8485236B2; FR2918313A1

Abstract

一种轮胎(1)，该轮胎包括：至少一个胎体型加强结构(15)，其在所述轮胎的每一侧锚定在胎圈中，该胎圈的基部用来安装在轮辋座上，所述胎圈的每一者总体上以侧壁(2)的形式径向向外延伸，所述侧壁径向朝向外侧连接至胎面，所述胎体型加强结构从所述胎圈朝向所述侧壁径向地延伸；所述轮胎还包括胎冠加强结构(3)，所述胎圈的每一者还包括锚定区域(4)，用于将所述加强结构(15)保持在合适位置，所述轮胎(1)的特征在于，所述胎面包括基本不能够压缩的橡胶材料的内层(8)，以及能够压缩橡胶泡沫材料的外层(6)，其中·所述泡沫材料的膨胀率介于110％和400％之间，并且优选地介于120％和350％之间，甚至更优选地介于135％和300％之间；并且·所述层的厚度大于2.0mm，并且优选地大于4mm。

Description

包括高抓地力胎面的轮胎

本发明涉及具有最佳抓地力和噪音特性的轮胎。

多年来，轮胎制造商非常努力地开发获得一种轮胎的新颖的解决方案，这种轮胎具有比传统产品已经达到的抓地力更大的抓地力。通常，这种性能在损失轮胎的其它特性的条件下获得。实际上，产品的多个技术特性是矛盾的，因此传统的结果是对一个或者两个特性的改进往往导致对其它特性的削弱。几个性能类型能够很好地阐述该规律。抓地力是一个很好的例子。

为了改进产品的抓地力性能，传统措施是使用两层胎面结构，其中外层的硬度小于内层的硬度。存在获得外层的几种解决方案，该外层的硬度小于内层的硬度。常规地，例如，具有小的肖氏硬度的材料层在涉及有效的工业应用时具有极大的限制，因为它难于控制并且因为该材料特别地是粘性的。它粘附至工具以及机器，这导致了对于加工过程的极大破坏。

EP 0 873 884描述了一种解决方案，其中所述外层的膨胀率介于1％至100％之间。该文件说明了膨胀率大于100％有几个主要缺点，例如减小的耐磨性以及在制造轮胎时难于生产稳定的形状。

FR 2 860 184描述了一种泡沫材料胎面，其硬度非常低，膨胀率大于500％。该胎面构造为用于非常重的车辆的轮胎，以限制对地面的破坏。这些机器还以非常低的速度移动。

为了克服这些不同的缺点，本发明提供了一种轮胎，该轮胎包括：至少一个胎体型加强结构，其在所述轮胎的每一侧锚定在胎圈中，该胎圈的基部用来安装在轮辋座上，所述胎圈的每一者总体上以侧壁的形式径向向外延伸，所述侧壁径向朝向外侧连接至胎面，所述胎体型加强结构从所述胎圈朝向所述侧壁径向地延伸；所述轮胎还包括胎冠加强结构，胎圈的每一者还包括锚定区域，用于将所述加强结构保持在合适位置，所述轮胎的特征在于，所述胎面包括基本不能够压缩的橡胶材料的内层，以及能够压缩的橡胶泡沫材料的外层，其中

·所述泡沫材料的膨胀率介于110％和400％之间，并且优选地介于120％和350％之间；并且

·所述层的厚度大于2.0mm，并且优选地大于4mm。

令人惊讶地，与预料相反，已观察到的是，所述泡沫材料层不会引起所述轮胎的运转状态的非常大的削弱。实际上，一旦被压碎或者剪断，硬度就回复到可接受的水平。压碎所需的时间对于行驶来说不是问题。此外，还可以观察到抓地力的改善。此外，通过这样的结构达到的磨损率是可接受的水平，特别是在城市中使用时。在任何情况下，运转状态和磨损的性能的稍微降低通过抓地力的大大改善而充分补偿。

按照惯例，通过在材料的基体中使用油和/或可塑剂来获得硬度减小的层，所述材料的基体常规地是相对较硬的。这种减小硬度的方法具有的缺点是它使得材料是粘性的，并且难于加工。本发明的实施例不使用这种试剂。代替地，使用材料的改进结构，该改进结构包括单元。

根据本发明的轮胎有利地用于安装在乘用汽车或者车辆上的轮胎。

有利地，所述外层的硬度小于肖氏A30，优选地介于肖氏A10和肖氏A20之间。

常规地，具有低的肖氏硬度的材料层在涉及有效的工业应用时，产生极大的限制，因为它难于控制，并且因为该材料特别地是粘性的。它粘附至工具和机器，导致对加工过程的极大破坏。根据本发明，通过使用单元的结构，其通过机械或者结构效应而不是通过使用通过化学试剂来减小硬度的材料层来减小硬度，从而解决了这些问题。能够压缩材料的层的存在意味着当轮胎转动时，它包围地面的凸凹不平。这个现象有助于减小局部冲击以及更好地分布压力。

通过本发明达到的噪音减小大约是3至4分贝或者更多。此外，该减小在非常宽的频谱上分布(例如在一些测试中，介于50Hz和800Hz之间)。此外，噪音减小是针对通过固体传播的噪音(通过车辆的结构，高达大约500Hz)，以及通过空气传播的噪音(在大约500Hz以上)。

该减小是由于使用了具有减小的模量的外层。

所述外层的基体的硬度优选地大于肖氏A55，并且优选地大于肖氏A65。

根据一个有利实施例，所述轮胎包括位于所述外层和所述内层之间的中间层，所述中间层的膨胀率小于所述外层的膨胀率。

优选地，所述中间层的膨胀率至少为20％，并且优选地至少为50％，小于所述外层的膨胀率。

根据一个有利变体，所述外层的厚度小于所述轮胎的胎面块(blocks)的深度。

根据另一变体，所述外层的厚度大于所述轮胎的胎面块的深度。

有利地，所述外层主要由封闭单元组成。所述单元优选地不被加压。所述内层的橡胶材料的成分和所述外层的基体的成分有利地是相同的。

根据一个有利变体，所述轮胎包括外层的边沿的保护区域，其具有至少一种材料，该材料的膨胀率小于10％，并且优选地小于2％，并且该材料的厚度大于0.5mm。

根据另一有利变体，所述轮胎包括外层的边沿的保护区域，另加至少一种双向弹性布料，例如Lycra(注册商标)。这样的布料能够用于所述外层的外侧的任意位置，例如在所述胎面的表面。这样的布料的优点在于在模制阶段它能够与所述胎面块完全一致。

这种保护部件在过分刹车或者滑移时对于保护所述外层是非常有效的。

结构的全部细节在下面的描述中给出，通过图1至图6完成，在这些图中：

·图1示出了以横截面来观察的根据本发明的轮胎的说明性实施例

·图2是已知类型的传统轮胎的胎冠的一部分的放大视图

·图3至6是不同变体的轮胎的胎冠的一部分的放大视图

在本说明书中，“侧壁”指的是轮胎的通常具有低的挠曲硬度且位于胎冠和胎圈之间的那些部分。“侧壁混合物”指的是橡胶混合物，其相对于胎体的加强结构的束线以及相对于它们的结合橡胶轴向地向外设置。这些混合物通常具有低的弹性模量。

“胎圈”表示轮胎的与侧壁相邻且径向向内的部分。

应指出，“径向向上”或者“径向上部的”或者“径向向外”指的是朝向较大的半径。

表述“基于”以传统的方式使用以表示紧跟的成分是混合物的主要成分。

当胎体型加强结构或加强结构的束线成90°时被描述为径向的，并且遵照当前术语的使用，是成接近90°的角度。

按照惯例，如图1所示，所述轮胎包括胎体型加强结构或者加强件结构15，其具有有利地以大致径向的布置构造的加强件。该结构能够从一个胎圈至另一个胎圈连续地布置，穿过轮胎的侧壁2和胎冠3；或者选择性地所述结构可以包括两个或者多个部分，该两个或者多个部分例如沿着所述侧壁布置，而不会覆盖整个胎冠。

可能有用于胎体型加强结构的两个主要类型的锚定件4。典型地，如图1所示，所述结构15的围绕所述胎圈的中心7的摺边在所述胎圈中提供了所述胎体型加强结构的锚定件4。

选择性的，所述锚定功能能够通过设置在加强结构15的附近的圆周束线的布置而提供。优选地以堆叠形式布置的圆周束线在胎圈的每一者中形成锚定束线的布置。这些束线优选地是金属的，并且可以覆盖有黄铜。不同变体有利地采用纺织束线，例如芳族聚酸胺、尼龙、PET、PEN、混合物或其它线，例如玻璃纤维。在每个堆叠中，所述束线有利地为基本同心并且叠置的。

图3至6示出了如何执行本发明的不同实例。这些不同实例显示了泡沫材料层6如何能够设置在轮胎的胎冠区域中。因此，所述胎冠包括内层8或橡胶胎冠混合物，其由基本不能够压缩的橡胶层组成，以及外层6，其由能够压缩的橡胶泡沫材料组成。能够压缩性/不能够压缩性的程度为使得外层6的能够压缩性程度基本大于内层8的能够压缩性程度。

如图1所示，被泡沫材料层覆盖的胎冠的区域有利地包括胎面。根据不同替代形式，该区域可以比胎面更宽或者更窄。

用于外层6的橡胶泡沫材料优选地具有介于110％和400％之间的膨胀率，优选地介于120％和350％之间。外层6的厚度有利地大于2.0mm，并且优选地大于4mm。

外层6的硬度小于肖氏A30，优选地介于肖氏A10和肖氏A20之间。外层的基体的硬度优选地大于肖氏A55，优选地大于肖氏A65。

优选地使用相似的橡胶材料的混合物来制造内层8或橡胶胎冠混合物以及外层6的基体。所述外层的独特性能通过对泡沫材料形式的材料进行特殊的成型操作而获得。

该橡胶泡沫材料优选地大部分由封闭单元组成。这些单元优选地不被加压。

在图3所示的实例中，所述泡沫材料层的厚度小于轮胎的胎面块5的深度。因此，可知胎面槽或者通道9径向向内延伸的距离比外层6的厚度更大。

在图4所示的实例中，所述外层的厚度大约与通道9的深度相同。最后，在图5所示的实例中，外层6的厚度大于通道9的深度。从而所述通道完全设置在所述泡沫材料内。这样的布置避免了应力集中的区域以及在内层和外层之间裂开的风险。泡沫材料在所述通道的下方的厚度优选地小于1mm。

在图6所示的实例中，轮胎的胎冠具有中间层10，其在外层6和内层8之间，所述中间层的膨胀率小于外层的膨胀率。在该实例中，所述中间层的膨胀率可以至少为20％，优选地至少为50％，小于所述外层的膨胀率。

最后，可选择地，所述胎冠区域可以具有外层6的至少边沿的保护区域，其具有至少一种双向弹性布料。选择性地，还可以存在外层的边沿的保护区域，其具有至少一种材料，该材料的膨胀率小于10％，优选地小于2％，并且其厚度大于0.5mm。

Claims

1.一种轮胎(1)，该轮胎包括：至少一个胎体型加强结构(15)，其在所述轮胎的每一侧锚定在胎圈中，该胎圈的基部用来安装在轮辋座上，所述胎圈的每一者总体上以侧壁(2)的形式径向向外延伸，所述侧壁径向朝向外侧连接至胎面，所述胎体型加强结构从所述胎圈朝向所述侧壁径向地延伸；所述轮胎还包括胎冠加强结构(3)，所述胎圈的每一者还包括锚定区域(4)，用于将所述胎体型加强结构(15)保持在合适位置，所述轮胎(1)的特征在于，所述胎面包括基本不能够压缩的橡胶材料的内层(8)，以及能够压缩的橡胶泡沫材料的外层(6)，其中

·所述泡沫材料的膨胀率介于110％和400％之间；并且

·所述外层的厚度大于2.0mm。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述外层(6)的硬度小于肖氏A30。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中所述外层(6)的基体的硬度大于肖氏A55。

4.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述内层的橡胶材料的成分与所述外层的基体的成分是相同的。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述外层主要由封闭单元组成。

6.根据权利要求5所述的轮胎，其中所述单元不被加压。

7.根据权利要求1所述的轮胎，包括位于所述外层和所述内层之间的中间层(10)，所述中间层的膨胀率小于所述外层的膨胀率。

8.根据权利要求7所述的轮胎，其中所述中间层的膨胀率至少为20％，该中间层的膨胀率小于所述外层的膨胀率。

9.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述轮胎包括胎面块(5)并且其中所述外层的厚度小于所述轮胎的胎面块(5)的深度。

10.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述轮胎包括胎面块(5)并且其中所述外层的厚度大于所述轮胎的胎面块的深度。

11.根据权利要求1所述的轮胎，包括至少所述外层的所述边沿的保护区域，其具有至少一种双向弹性布料。