CN101801683A - 重型载货车辆的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎，该轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件由至少两个工作胎冠层和径向置于两个工作胎冠层之间的至少一个圆周增强元件层组成，邻近所述圆周增强元件层的工作胎冠层在赤道面的每一侧上、并在所述圆周增强元件层的轴向延伸中，跨越轴向宽度而联接，其为了之后脱离联接。根据本发明，混合聚合物的第一附加层径向位于所述工作胎冠层的下方，并且至少部分地径向叠置在工作胎冠层所联接的区域上，所述混合聚合物的第一附加层的宽度至少等于所述联接区域的宽度1，并且其最大厚度小于圆周增强元件层的厚度的两倍，所述工作胎冠层径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部。

Description

重型载货车辆的轮胎
本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎，更加特别而言，涉及一种旨在安装在承载重型载荷并以持久的速度行驶的车辆上的轮胎，所述车辆例如是货车、拖拉机、拖车或公路巴士。
目前，也是最通常地，轮胎的增强结构或者增强件，尤其是重型车辆类的车辆轮胎的增强装置或者增强件，是通过一层或多层传统上被称为“胎体帘布层”、“胎冠帘布层”等的帘布层的堆叠构成。这种命名增强件的方式起源于制造方法，该制造方法包括制造一系列帘布层形式的半成品，这些帘布层设有通常为纵向的帘线状增强件，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，而且尺寸很大，随后被切割至指定产品的尺寸。首先，帘布层仍然在基本展平地被装配。然后，这样制成的轮胎原坯被成型而普遍采用轮胎的环状复曲轮廓。然后把“收尾”半成品应用在轮胎原坯上，以得到准备用于硫化的产品。
诸如此类的“传统”型的方法，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的胎圈区域中。因此，对于此类方法，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叠回(folded back)。然后，将胎体增强件锚固在胎圈中。
虽然有各种不同的如何制造并装配帘布层的变型方法，但这种传统类型方法在工业中的普遍采用导致本领域的技术人员要使用基于这一方法的词汇；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”用于指代从展平轮廓到环状复曲轮廓的转变。
现在，严格地讲，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描述了不借助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，然后再全部以连续层的形式应用于环状复曲胎芯，该环状复曲胎芯的形状直接产生了与制造工艺中的轮胎的最终轮廓相类似的轮廓。因此，在这种情况下，就不再存在任何“半成品”或“帘布层”，或者“胎圈金属丝”。基础产品，例如橡胶混合物和帘线或纤维形式的增强元件，被直接应用于胎芯。由于该胎芯为环状复曲外形，因此就不再需要形成轮胎原胚以使其从展平轮廓变成环状形式的轮廓了。
此外，该文献中描述的轮胎也没有使用围绕胎圈金属丝的胎体帘布层的“传统”绕回。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状复曲胎芯上装配的方法，这些半成品尤其适用于快速、有效和简便地铺设在中央胎芯上。最后，也可以利用混合形式，该混合形式既包含用于实现特定构造部分(例如帘布层、胎圈金属丝等)的特定半成品，同时又包含通过直接应用混合物和/或增强元件来制造其它部分。
在本文中，为了考虑制造领域和产品设计两者中最近的技术进展，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方法的类型的术语代替。因此，术语“胎体型增强件”或“侧壁增强件”能够有效地用于指代传统方法中的胎体帘布层的增强元件，以及通常应用于侧壁的、根据不涉及半成品的方法生产出的轮胎的相应增强元件。对于其部分，术语“锚固区域”可只是容易地表示在传统方法中围绕胎圈金属丝的胎体帘布层的“传统”绕回，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涉及将元件应用到环状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，在重型车辆轮胎类型的轮胎中，胎体增强件锚固在胎圈区域中的每一侧，并且被由至少两层形成的胎冠增强件径向覆盖，该至少两层被叠置并由在每一层中平行并在层与层之间彼此交叉且与圆周方向形成10°至45°之间的角度的帘线或缆线形成。形成工作增强件的所述工作层还可以被至少一个所谓的保护层覆盖，该保护层由增强元件构成，所述增强元件有利地为金属的并且为可拉伸的，被称为弹性增强元件。其还可以包括具有低延展率并与圆周方向形成45°至90°之间的角度的金属缆线或帘线层、被称为三角帘布层的该帘布层，该帘布层径向地位于胎体增强件和第一所谓的工作胎冠帘布层之间，该工作胎冠帘布层由角度绝对值至多为45°的平行缆线或者帘线形成。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经受非常小的变形，该三角帘布层的本质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。
对于重型车辆轮胎的情况，通常具有单一保护层，并且在多数情况下，其保护元件以与径向最外侧并因而径向邻接的工作层的增强元件呈相同的方向和绝对值相同的角度定向。对于旨在行驶在稍微崎岖不平路面上的工程作业车辆轮胎，有利地具有两个保护层，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径向外侧且邻接所述径向内侧保护层的工作层的不可拉伸的增强元件交叉。
当所述缆线受到等于断裂强度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。
当所述缆线受到等于断裂强度的拉伸力的作用，其相对伸长至少等于3％且最大正切模量小于150GPa时，所述缆线被称为是弹性的。
圆周增强元件是与圆周方向所成角度在关于0°的+2.5°至-2.5°范围内的增强元件。
轮胎的圆周方向，或者纵向方向，是对应于轮胎的周长并被轮胎行驶的方向所定义的方向。
轮胎的横向或轴向方向平行于轮胎的转动轴线。
径向方向是与轮胎的转动轴线交叉并垂直于轮胎的转动轴线的方向。
轮胎的转动轴线是在正常使用中轮胎旋转所围绕的轴线。
径向面或子午面是包含轮胎的转动轴线的平面。
圆周中面或赤道面是垂直于轮胎的转动轴线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“公路”轮胎的某些轮胎要以高速并且在不断增长的长距离上行驶。虽然这种轮胎行驶所需的所有条件毫无疑问地都会使得其行驶的公里数增加，因为轮胎磨损降低了，但是代价是轮胎耐久性，尤其是胎冠增强件耐久性。
问题在于，在胎冠增强件中存在应力，更具体地讲在胎冠层之间存在剪切应力，同时轴向最短的胎冠层的端部处的工作温度有显著的升高，从而导致所述端部处的橡胶中出现裂缝以及裂缝的扩散。同样的问题存在于两个增强元件层的边缘的情况，所述另一层并不一定径向邻接于第一层。
为了改善所研究的轮胎类型的胎冠增强件的耐久性，已经提出了涉及层和/或设置在帘布层端部(尤其是轴向最短的帘布层的端部)之间和/或周围的橡胶混合物的轮廓件的结构和质量的解决方案。
为了增加位于胎冠增强件边缘附近的橡胶混合物的抗损坏性，专利FR 1 389 428推荐结合具有低滞后效应的胎面而使用覆盖胎冠增强件的至少侧面和边缘的并且由具有低滞后效应的橡胶混合物形成的橡胶轮廓件。
为了避免胎冠增强件帘布层之间的分离，专利FR 2 222 232教导了用橡胶垫包裹增强件的端部，其肖氏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件的肖氏A硬度。
法国申请FR 2 728 510提出，一方面在胎体增强件与径向最靠近旋转轴线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，另一方面在两个工作胎冠帘布层之间设置由基本与圆周方向平行定向的金属元件形成的附加帘布层。
在特别苛刻条件下的这样构造的轮胎的加长的行驶在这些轮胎的耐久性方面已经展现出限制。
为了补救这样的不利之处并改善这些轮胎的胎冠增强件的耐久性，已经提出与角度工作胎冠层关联基本上平行于圆周方向的增强元件的至少一个附加层。特别地，专利申请WO 99/24269提出，在赤道面的每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直接轴向延伸中，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件至少在所述两个工作帘布层的公共宽度的剩余部分上脱离联接。
对于在高速公路上加长行驶的过程中的耐久性和磨损，所获得的结果是令人满意的。然而，从执行的试验中呈现的问题是，装配到车辆上的轮胎组在耐久性问题上出现分散的性能；换言之，尽管该性能事实上强于之前的解决方案，但结果是，所获得的结果在数值上不能够总是均匀化，结果的分散性相对比较大。这在同一车辆上并位于该车辆的同一位置上连续测试的各个轮胎均是如此。
本发明的一个目的是提供一种用于“重型车辆”的轮胎，其耐久和磨损性能在公路使用中得以维持，其性能，特别是其耐久性能能够在所有轮胎上更加均匀性地再现。
根据本发明，该目标通过具有径向胎体增强件的轮胎而得以实现，所述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，该不可拉伸的增强元件在层与层之间交叉并且与圆周方向形成10°至45°之间的角度，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连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括径向置于两个工作胎冠层之间的至少一个圆周增强元件层，邻近于所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层在赤道面的每一侧上、并在所述圆周增强元件层的轴向延伸(axial continuation)中，跨越轴向宽度1而联接，从而之后通过橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两个工作层公共的剩余宽度上脱离联接，共混聚合物(polymer blend)的第一附加层径向位于所述工作胎冠层的下方，所述共混聚合物的第一附加层的宽度至少等于邻近所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层的联接区域的宽度1，并且所述共混聚合物的第一附加层的最大厚度小于圆周增强元件层的厚度的两倍，所述工作胎冠层径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部，并且所述共混聚合物的第一附加层至少部分地径向叠置在邻近所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层的联接区域上。
在本发明的含义中，附加层表示不同于其它层的层，并特指不同于与附加层相接触的各个增强元件层的压延层(calendering layers)。
层的厚度是在径向方向上测量的。
增强元件层和共混聚合物层的轴向宽度是跨越轮胎的横向区域而测量的，因此轮胎处于非充气状态。
在本发明的含义中，当多个工作胎冠层的每个层的各自的增强元件被径向隔开最多1.5mm时，这些多个工作胎冠层就被认为已联接，橡胶的所述厚度是在各自的所述增强元件的上下母线之间径向测量的。
邻近圆周增强元件层的多个工作胎冠层之间存在的联接减少了拉伸应力，该拉伸应力作用在最靠近联接部的轴向最外圆周元件上。
位于联接区域的轴向外侧的多个工作胎冠层之间的脱离联接的轮廓元件的厚度通过与最窄工作帘布层的端部对齐而测量，并且将等于至少两毫米，优选地大于2.5mm。
在研究中，发明者已经能够表明轮胎的制造技术会导致所述工作胎冠层的联接区域的径向位置的微小变化，造成所述工作胎冠层的增强元件的局部曲率会变化。与圆周增强元件层径向邻近并位于圆周增强元件层外侧的工作胎冠层可能尤其会由于制造技术而成为唯一呈现径向位移的层，其目的是为了获得与径向内侧的工作胎冠层的联接；对多个轮胎的分析表明，该径向位移可能会由于轮胎的不同而发生变化，这可以解释耐久度的离散结果。共混聚合物的第一附加层的存在能够控制径向内侧的工作胎冠层的位置，并且由于其尺寸，还能够控制径向位移的管理，该径向位移使得与径向外侧的工作胎冠层联接。由于该控制，本发明可以获取关于轮胎耐久性能的更加均匀的结果。此外，工作胎冠层的径向位移使得每个工作层的增强元件在轴向方向上的张力更好地得以分布，该径向外侧的工作胎冠层显然不是唯一在联接区域中径向位移的层。
根据本发明的优选实施方案，共混聚合物的第一附加层的宽度小于径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部的所述工作胎冠层的宽度与所述圆周增强元件层的宽度之差的0.45倍。根据本发明的该优选实施方案，共混聚合物的第一附加层在位于所述联接区域的轴向外侧的区域内并不损害工作胎冠层的脱离联接的存在，并能够使得联接区域的轴向内端不直接与圆周增强元件层相连续。
有利地，未交联混合物(uncrosslinked blend)的第一附加层的穆尼塑性(mooney plasticity)大于邻近所述圆周增强元件的第一附加层的所述工作胎冠层的未交联压延混合物的穆尼塑性。
胎冠层的压延对应于围绕增强元件的橡胶块(rubber mass)，其目的是为了形成所述层。
关于穆尼塑性，法国标准NF T 43-005(1980年11月)中描述的振荡稠度计已经对其进行了使用。根据下述原理来进行穆尼塑性的测量：原胚状态(亦即在硫化之前)中的成分在加热到100℃的圆柱形腔室内进行模制。在预热1分钟之后，转子在测试样本中旋转，其转速为2rpm，且在旋转4分钟后对保持该运动的工作扭矩进行测量。穆尼塑性(ML 1+4)用“穆尼单位”(MU，其中1MU＝0.83牛顿.米)来表示。
优选地，未交联混合物的第一附加层的穆尼塑性大于90MU，优选地大于95MU。
共混聚合物的第一附加层的穆尼塑性的这种选择尤其能够使得所述层在轮胎制造工艺过程中保持它的几何形状。
根据本发明的一个有利的变型，共混聚合物的第二附加层轴向位于圆周增强元件层的轴向外端和两侧邻近所述圆周增强元件层的工作胎冠层的联接区域的轴向内端之间，该共混聚合物的第二附加层在跨越大于0.1×d的轴向宽度上的厚度大于1.5mm。
距离d是分隔圆周增强元件层的端部和邻近最窄的圆周增强元件层的工作胎冠层的端部之间的轴向距离。
发明人已经能够证明：在圆周增强元件层端部跨越大于0.1×d的轴向宽度上具有厚度大于1.5mm的共混聚合物的第二附加层的存在可以保持工作胎冠层的联接区域和圆周增强元件层端部之间的最小距离。该最小距离尤其可以消除以下风险：工作胎冠层的增强元件的曲率半径显得太小，这似乎能够使轮胎的耐久性能更糟。因此，共混聚合物的第二附加层的存在还有助于改善影响轮胎的耐久性能的均匀性。
根据本发明的一个优选实施方案，在轴向上位于圆周增强元件层的轴向外端和邻近所述圆周增强元件层的工作胎冠层的联接区域的轴向内端之间的共混聚合物的第二附加层的轴向宽度小于0.5×d。
本发明的该优选实施方案可以特别限制在圆周增强元件层的端部和工作胎冠层的联接区域之间出现气穴的风险。特别而言，该实施方案导致了制造产能的提高，空气的存在可能会导致轮胎的残品。
本发明的一个有利的变型提供了：未交联混合物的第二附加层的穆尼塑性大于邻近圆周增强元件层的工作胎冠层的未交联压延混合物的穆尼塑性。
优选地，未交联混合物的第二附加层的穆尼塑性大于90MU，优选地大于95MU。
共混聚合物的第二附加层的穆尼塑性的这种选择限定了工作胎冠层的联接区域和圆周增强元件层的端部之间的距离，使得所述层能够在轮胎制造工艺过程中保持其几何形状。
根据本发明的一个有利实施方案的变型，该圆周增强元件层的轴向宽度大于0.4×S。
S为当轮胎安装在其实用轮辋上并且被充气到其建议压力时该轮胎的最大轴向宽度。
根据本发明的优选实施方案，至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度，轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度和轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之差在10至30mm之间。
还是优选地，轴向最宽的工作胎冠层径向地位于其它工作胎冠层的内侧。
根据本发明的有利实施方案，至少一个圆周增强元件层的增强元件为金属增强元件，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。
根据优选实施方案，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，优选地小于120GPa。
在拉伸应力曲线上测量上述模量，该拉伸应力是伸长的函数，该伸长由向增强元件的金属横截面法向施加20MPa的预载荷而确定，该拉伸应力对应于法向施加到增强元件的金属横截面的所测得的张力。
在拉伸应力曲线上能够测量同样的增强元件的模量，该拉伸应力是伸长的函数，该伸长由向增强元件的整个横截面法向施加10MPa的预载荷而确定，该拉伸应力对应于法向施加于增强元件的整个横截面的所测得的张力。增强元件的整个横截面是由金属和由橡胶构成的复合元件的横截面，橡胶特别地在轮胎硫化阶段渗入所述增强元件。
根据该表述，相对于增强元件的整个横截面，至少一个圆周增强元件层的轴向外侧部分和中央部分的增强元件是金属增强元件，在0.7％的伸长条件下，该金属增强元件具有5至60GPa之间的正割模量，并且其最大正切模量小于75GPa。
根据优选实施方案，在0.7％的伸长条件下，增强元件的正割模量小于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。
根据优选实施方案，至少一个圆周增强元件层的增强元件是金属增强元件，该金属增强元件具有拉伸应力曲线，该拉伸应力为相对伸长的函数，该曲线对于较小的伸长具有较缓的斜率，而对于较大的伸长则具有基本为常数的较陡的斜率。附加帘布层的这种增强元件通常被称为“双模量”元件。
根据本发明的优选实施方案，所述基本为常数的较陡的斜率开始出现于0.1％至0.5％之间的相对伸长之上。
在取自多个轮胎的增强元件上测量了增强元件的上述不同特性。
尤其适于制造根据本发明的至少一个圆周增强元件层的增强元件例如是公式(formula)21.23所表示的组件，公式21.23的构成为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)，3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等于26/100mm，六条缠绕帘线的直径等于23/100mm。这样的缆线在0.7％的伸长条件下的正割模量等于45GPa，最大正切模量等于98GPa，所述两个模量都在拉伸应力曲线上测得，该拉伸应力是向增强元件的金属横截面法向施加20MPa的预载荷所确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于法向施加于增强元件的金属横截面的所测得的张力。在作为向增强元件的整个横截面法向施加10MPa的预载荷所确定的伸长的函数的拉伸应力曲线上，该拉伸应力对应于法向施加于增强元件的整个横截面的所测得的张力，公式21.23的该缆线在0.7％伸长条件下的正割模量等于23GPa，最大正切模量等于49GPa。
同样，增强元件的另一实例是公式21.28所表示的组件，公式21.28的构成为3×(0.32+6×0.28)6.2/9.3SS。此缆线在0.7％的伸长条件下的正割模量等于56GPa，最大正切模量等于102GPa，所述两个模量都在拉伸应力曲线上测得，该拉伸应力是向增强元件的金属横截面法向施加20MPa的预载荷所确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于法向施加于增强元件的金属横截面的所测得的张力。在作为向增强元件的整体截面法向施加10MPa的预载荷所确定的伸长的函数的拉伸应力曲线上，该拉伸应力对应于法向施加于增强元件的整个横截面的所测得的张力，公式21.28的该缆线在0.7％伸长条件下的正割模量等于27GPa，最大正切模量等于49GPa。
在至少一个圆周增强元件层中使用这种增强元件，即使在传统制造方法中的成型和硫化步骤之后，也特别可以保持满意的层刚度。
所述金属元件优选地为钢缆线。
为了降低作用在轴向最外侧的圆周元件上的拉伸应力，本发明的优势还在于，工作胎冠层的增强元件与圆周方向形成的角度小于30°，并且优选为小于25°。
根据本发明的另一有利的变型，工作胎冠层包括在帘布层与帘布层之间交叉而与圆周方向形成角度的增强元件，所述角度根据轴向方向而变化，在增强元件的多个层的轴向外侧边缘上的所述角度大于在圆周中平面处所测量的所述元件的角度。本发明的这种实施方案可以提高某些区域中的圆周刚度，而另一方面会降低其它区域中的圆周刚度，从而显著降低胎体增强件的压力。
本发明的优选实施方案还在于，胎冠增强件通过至少一个附加层而沿径向补充在外侧，该附加层被称为由所谓的弹性增强元件构成的保护层，所述弹性增强元件相对于圆周方向以10°至45°之间的角度定向，并与径向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。
保护层可以具有比最窄的工作层的轴向宽度小的轴向宽度。所述保护层还可以具有比最窄的工作层的轴向宽度大的轴向宽度，从而所述保护层覆盖最窄的工作层的边缘，并且当该最窄层为径向最上层时，使得其在附加增强件的轴向延伸中与最宽的工作胎冠层在轴向宽度上联接，从而通过至少为2mm厚的轮廓元件在外侧上沿轴向与所述最窄的工作层脱离联接。在如上所述的情况下，由弹性增强元件形成的保护层一方面可以通过轮廓元件与所述最窄的工作层的边缘脱离联接，所述轮廓元件的厚度稍微小于分离所述两个工作层的边缘的轮廓元件的厚度，并且在另一方面，可以具有比最宽的胎冠层的轴向宽度小或大的轴向宽度。
根据本发明的前述实施方案的任意一种，通过由钢形成的不可拉伸金属增强元件的三角层，胎冠增强件还可以沿径向补充在胎体增强件和沿径向最接近所述胎体增强件的内侧工作层之间的内部，所述不可拉伸金属增强元件与圆周方向形成大于60°的角度，并与沿径向最接近的胎体增强层的增强元件所形成的角度处于相同方向。
接着，共混聚合物的第一附加层有利地位于三角层的径向外侧，并优选地与其接触。
本发明还提出一种制造具有径向胎体增强件的轮胎的工艺步骤，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，该不可拉伸的增强元件在层与层之间交叉并且与圆周方向形成10°至45°之间的角度，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连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括径向置于两个工作胎冠层之间的至少一个圆周增强元件层，邻近于所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层在赤道面的每一侧上、并在所述圆周增强元件层的轴向延伸中，跨越轴向宽度1而联接，从而之后通过橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两个工作层公共的剩余宽度上脱离联接，根据此，共混聚合物的第一层径向位于所述工作胎冠层的下方，所述共混聚合物的第一层的宽度至少等于所述工作胎冠层的联接区域的宽度1，并且所述共混聚合物的第一层的最大厚度小于圆周增强元件层的厚度的两倍，所述工作胎冠层径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部，所述共混聚合物的第一附加层至少部分地径向叠置在所述工作胎冠层的联接区域上，未交联混合物的第一附加层的穆尼塑性大于邻近所述圆周增强元件层的工作胎冠层的未交联压延混合物的穆尼塑性。
优选地，未交联混合物的第一附加层的穆尼塑性大于90MU，优选地大于95MU。
根据本发明的一个有利的变型，共混聚合物的第二附加层轴向位于所述圆周增强元件层的轴向外端和邻近所述圆周增强元件层的工作胎冠层的联接区域的轴向内端之间，该共混聚合物的第二附加层在跨越大于0.1×d的轴向宽度上的厚度大于1.5mm。
优选地，未交联混合物的第二附加层的穆尼塑性大于90MU，优选地大于95MU。
参考图1至3，根据下文对本发明的某些示例性实施方案的描述，本发明的其它细节和有利特点将显而易见，其中：
-图1：根据本发明的一个实施方案的轮胎的子午面视图；
-图2：根据本发明的第二实施方案的轮胎的子午面视图；
-图3：根据本发明的第三实施方案的轮胎的子午面视图。
为了便于理解，附图没有按比例显示。附图只显示了轮胎的一半视图，该视图相对于表示轮胎圆周中平面或者赤道平面的轴线XX’对称地连续。
在图1中，尺寸为315/60 R 22.5的轮胎1具有的纵横比H/S等于0.60，H是在其安装轮辋上的轮胎1的高度，S是最大轴向宽度。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包束，从内侧沿径向到外侧由下述结构构成：
-由未包束的不可拉伸的11.35金属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°角定向，
-由钢21×28金属缆线形成的圆周增强元件层42，所述缆线为“双模量”类型，
-由未包束的不可拉伸的11.35金属缆线形成的第二工作层43，所述缆线在帘布层的整个宽度上连续，并以26°角定向，并且与层41的金属缆线交叉；
-由18×23弹性金属缆线形成的保护层44。
胎冠增强件本身由胎面5所覆盖。
轮胎的最大轴向宽度S等于319mm。
第一工作层41的轴向宽度L41等于260mm。
第二工作层43的轴向宽度L43等于245mm。宽度L41和L43之差等于15mm。
对于圆周增强元件层42的整个轴向宽度L42，其等于200mm。
被称为保护帘布层的最终胎冠帘布层44的宽度L44等于180mm。
两个工作层41和43在赤道面的每一侧上、且在圆周增强元件层42的轴向延伸中，跨越轴向宽度1而联接，该轴向宽度1等于8mm。第一工作层41的缆线和第二工作层43的缆线，在两层联接的轴向宽度1上，通过橡胶层沿径向相互隔开，该橡胶层的厚度极小，并对应于未包束的11.35金属缆线的橡胶压延层的厚度的两倍，即0.8mm，每个工作层41、43由该11.35金属缆线构成。在对于两个工作层公共的剩余宽度上，两个工作层41、43通过图中未示出的橡胶轮廓元件而分隔，所述轮廓元件的厚度从联接区域的轴向外端向最宽工作层的末端增加。所述轮廓元件有利地具有足够大的轴向宽度，从而径向地覆盖最宽工作层41的末端，在此情况下，该最宽工作层41是与胎体增强件径向最接近的工作层。
根据本发明，共混聚合物的第一附加层6位于所述工作胎冠层41的下方，并且如图1所示，使得工作胎冠层41在联接区域内发生径向位移。该共混聚合物的第一附加层6的穆尼塑性等于95MU，大于工作层41、43的压延的穆尼塑性(该穆尼塑性等于90MU)。另外，橡胶混合物层6的宽度L等于22mm，最大厚度P等于2.8mm，其小于圆周增强元件层42的厚度(等于2mm)的两倍。
在图2中，轮胎21与图1中所示轮胎不同在于，其包括增强元件补充层245，该补充层245被称为三角层，其宽度基本等于工作层243的宽度。该层245的增强元件与圆周方向形成大约60°的角度，并且与工作层241的增强元件沿相同方向定向。该层245特别有助于吸收轮胎的胎冠区域中的所有增强元件所承受的横向压缩力。
在图2中，共混聚合物的第一附加层26位于三角层245的径向外侧并与三角层245接触。根据本发明的其它实施方案，共混聚合物的第一层26可以部分地位于三角层245的径向外侧并与三角层245接触、位于三角层245的径向内侧并与三角层245接触、或者部分地位于三角层245的径向内侧并与三角层245接触。
在图3中，轮胎31与图2中所示的轮胎的不同之处在于，它包括橡胶混合物的第二附加层37，该层的穆尼塑性等于95MU，并位于圆周增强元件层342的端部和轴向宽度为1的联接区域的轴向内端之间。该橡胶混合物的第二附加层37在宽度D等于8mm的范围内厚度大于1.5mm，且最大厚度E等于2.4mm。
已经在按照图2所示的根据本发明所生产的轮胎上进行了测试，并且对被称为参考轮胎的轮胎进行了其它测试。
这些参考轮胎具有类似于根据本发明的轮胎的胎冠结构，但是它们不包括橡胶混合物层26。
在轮胎上施加3800kg的载荷并且以110km/h的速度在试验装备上进行直线行驶耐久性测试。根据本发明的轮胎的测试与参考轮胎所采用的测试是在相同的条件下进行的。
因此，所进行的测试证明：在这些测试的每一个过程中，根据本发明的轮胎和参考轮胎所行驶的距离基本相同。另一方面，该测试表明：使用根据本发明的轮胎所获得的结果比参考轮胎的结果具有更小的变化。使用参考轮胎，所观察到的行驶距离的离散率大约为10％，而使用根据本发明的轮胎所观察到的离散率大约5％。

Claims (18)

1.一种具有径向胎体增强件的轮胎，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，该不可拉伸的增强元件在层与层之间交叉并且与圆周方向形成10°至45°之间的角度，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连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括径向置于两个工作胎冠层之间的至少一个圆周增强元件层，邻近于所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层在赤道面的每一侧上、并在所述圆周增强元件层的轴向延伸中，跨越轴向宽度l而联接，从而之后通过橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两个工作层公共的剩余宽度上脱离联接，其特征在于，共混聚合物的第一附加层径向位于所述工作胎冠层的下方，所述共混聚合物的第一附加层的宽度至少等于所述工作胎冠层的联接区域的宽度l，并且所述共混聚合物的第一附加层的最大厚度小于圆周增强元件层的厚度的两倍，所述工作胎冠层径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部，并且其特征在于，所述共混聚合物的第一附加层至少部分地径向叠置在所述工作胎冠层的联接区域上。
2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述共混聚合物的第一附加层的宽度小于径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部的所述工作胎冠层的宽度与所述圆周增强元件层的宽度之差的0.45倍。
3.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，共混聚合物的第二附加层轴向位于所述圆周增强元件层的轴向外端和邻近所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层的联接区域的轴向内端之间，该共混聚合物的第二附加层在跨越大于0.1×d的轴向宽度上的厚度大于1.5mm。
4.如权利要求3所述的轮胎，其特征在于，所述共混聚合物的第二附加层轴向位于所述圆周增强元件层的轴向外端和邻近所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层的联接区域的轴向内端之间，该共混聚合物的第二附加层的轴向宽度小于0.5×d。
5.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，所述圆周增强元件层的轴向宽度大于0.4×S。
6.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度，其特征在于，轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度和轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之差在10至30mm之间。
7.如权利要求6所述的轮胎，其特征在于，所述轴向最宽工作胎冠层径向地位于其它工作胎冠层的内侧。
8.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，至少一个圆周增强元件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。
9.如权利要求1至7中任意一项所述的轮胎，其特征在于，至少一个圆周增强元件层的增强元件是金属增强元件，该金属增强元件被切割，以形成长度小于最短帘布层的周长、同时大于所述周长的0.1倍的多个部分，多个部分之间的切割彼此轴向偏移，所述附加层的单位宽度的拉伸弹性模量优选地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。
10.如权利要求1至7中任意一项所述的轮胎，其特征在于，至少一个圆周增强元件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a/λ至多等于0.09，附加层的单位宽度的拉伸弹性模量优选地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。
11.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，所述工作胎冠层的增强元件与圆周方向形成的角度小于30°，并且优选为小于25°。
12.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，所述工作胎冠层包括在帘布层与帘布层之间交叉而与圆周方向形成角度的增强元件，所述角度根据轴向方向而变化。
13.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，胎冠增强件通过由所谓的弹性增强元件构成的被称为保护帘布层的至少一个附加帘布层而沿径向补充在外侧，所述弹性增强元件相对于圆周方向以10°至45°之间的角度定向，并与径向与其邻近的工作帘布层的不可拉伸元件所形成的角度处于相同方向。
14.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，所述胎冠增强件还包括由金属增强元件形成的三角层，所述金属增强元件与圆周方向形成大于60°的角度。
15.一种制造具有径向胎体增强件的轮胎的工艺步骤，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，该不可拉伸的增强元件在层与层之间交叉并且与圆周方向形成10°至45°之间的角度，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连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括径向置于两个工作胎冠层之间的至少一个圆周增强元件层，邻近于所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层在赤道面的每一侧上、并在所述圆周增强元件层的轴向延伸中，跨越轴向宽度l而联接，从而之后通过橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两个工作层公共的剩余宽度上脱离联接，其特征在于，共混聚合物的第一层径向位于所述工作胎冠层的下方，所述共混聚合物的第一层的宽度至少等于所述工作胎冠层的联接区域的宽度l，并且所述共混聚合物的第一层的最大厚度小于圆周增强元件层的厚度的两倍，所述工作胎冠层径向邻近所述圆周增强元件层并位于所述圆周增强元件层内部，并且其特征在于，所述共混聚合物的第一附加层至少部分地径向叠置在所述工作胎冠层的联接区域上，并且其特征在于，未交联混合物的第一附加层的穆尼塑性大于邻近所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层的未交联压延混合物的穆尼塑性。
16.如权利要求15所述的制造轮胎的工艺步骤，其特征在于，未交联混合物的第一附加层的穆尼塑性大于90MU，优选地大于95MU。
17.如权利要求15或16所述的制造轮胎的工艺步骤，其特征在于，共混聚合物的第二附加层轴向位于所述圆周增强元件层的轴向外端和邻近所述圆周增强元件层的所述工作胎冠层的联接区域的轴向内端之间，该共混聚合物的第二附加层在跨越大于0.1×d的轴向宽度上的厚度大于1.5mm。
18.如权利要求17所述的制造轮胎的工艺步骤，其特征在于，未交联混合物的第二附加层的穆尼塑性大于90MU，优选地大于95MU。
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