CN102256809A - 具有包括至少一个圆周增强元件层的胎冠增强件的重型车辆轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎，该轮胎包括被胎面径向覆盖的胎冠增强件(4)，所述胎冠增强件包括至少一个圆周增强元件层(42)，圆周增强元件在轴向上根据可变间距进行分布。根据本发明，所述圆周增强元件层包括至少五个部分，它们是：中心部分(421)、两个中间部分(422)和两个轴向外侧部分(423)，所述中心部分内的间距值处于所述轴向外侧部分的间距值的1倍到1.5倍的范围内，并且所述中间部分的间距值处于所述轴向外侧部分的间距值的1.6倍到2倍的范围内。

Description

具有包括至少一个圆周增强元件层的胎冠增强件的重型车辆轮胎

技术领域

本发明涉及具有径向胎体增强件的轮胎，特别涉及打算安装在承载有较重载荷的车辆(例如货车、拖拉机、拖车或公共汽车)上的轮胎。

背景技术

目前，也是最通常地，轮胎的增强结构或者增强件，尤其是重型车辆类型的车辆的轮胎的增强结构或者增强件，由叠加的一个或多个帘布层构成，这些帘布层传统上被称为“胎体帘布层”、“胎冠帘布层”等。增强件的这种命名方式源于其制造方法，其制造方法涉及制造一系列帘布层形式的半成品，这些半成品具有通常为纵向的丝线状增强元件，然后将这些帘布层组装或叠加起来以便构建轮胎原坯。生产出来的帘布层是展平的状态，而且尺寸很大，随后切割至指定产品的尺寸。起初，帘布层仍然装配成基本展平的状态。然后，这样制成的轮胎原坯通过成型获得轮胎普遍具有的超环面外形。然后把称为“最终”产品的半成品应用在轮胎原坯上，得到准备用于固化的产品。

诸如这样的“传统”类型的方法，特别是在制造轮胎原胚的阶段，涉及了使用锚固元件(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，在此类方法当中，构成胎体增强件的所有帘布层(或只是一部分帘布层)的局部在轮胎胎圈中的胎圈金属丝周围进行折回。这样，将胎体增强件锚固在胎圈中。

虽然有各种不同的如何制造和组装帘布层的方法，但这种传统类型方法在工业中的普遍采用已然引导了本领域的一般技术人员围绕这一方法而使用词汇；因此被普遍使用的术语尤其包括术语“帘布层”、“胎体”、“胎圈金属丝”、“成型”等，“成型”表示从展平外形到超环面外形的转变。

现在，严格地来说，有些轮胎不含有符合前面定义的“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，各种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，然后全部以连续层的方式应用于超环面状的胎芯，该胎芯的形状直接产生了与制造工艺中的轮胎的最终外形相类似的外形。因此，在这种情况下，就不再存在任何“半成品”、或任何“帘布层”或“胎圈金属丝”。诸如橡胶混合物和丝线或细丝形式的增强元件的基础产品直接应用于胎芯。由于该胎芯呈超环面状的外形，因此就不再需要成型轮胎原胚以使其从展平外形变成超环面状外形了。

而且，该文件中描述的轮胎也没有在胎圈金属丝周围对胎体帘布层进行“传统”的回绕。取代这种锚固方式的是，使圆周丝线位于相邻所述胎侧增强结构的位置，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超环面状胎芯上装配的方法，这些半成品尤其适用于快速、有效和简便地在中心胎芯上的铺设。最后，也可以利用包含两种用于实现特定构造部分(如帘布层、胎圈金属丝等)的特定半成品，同时其它的则通过直接应用混合物和/或增强元件来实现。

在本文中，为了考虑在产品制造和产品设计领域中的最近的技术发展，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方法的类型的术语代替。因此，术语“胎体型增强件”或“胎侧增强件”可以有效地用于指代传统方法中的胎体帘布层的增强元件，以及根据不涉及半成品的方法生产的轮胎的相应的增强元件(通常应用于胎侧)。就术语“锚固区域”而言，其可以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”回绕，正像它能够表示由底部区域的圆周增强元件、橡胶混合物以及相邻的胎侧增强部分所构成的组件那样，所述组件使用了包括向超环面状的胎芯上应用元件的方法来进行制造。

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的每一侧，并且被由至少两个层形成的胎冠增强件径向覆盖，该至少两个层相重叠并由多个丝线或帘线构成，所述丝线或帘线在每一层中平行并且在层与层之间交叉，从而与圆周方向成介于10°和45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层甚至可以被至少一个由增强元件构成的称为保护层的层进行覆盖，该增强元件有利地为金属并且是可延展的增强元件，这些增强元件被称为弹性增强元件。它还可以包括具有低延展性的金属帘线或丝线层，其与圆周方向构成的角度包含在45°和90°之间，该称为加固帘布层的帘布层径向位于胎体增强件和被称为第一工作胎冠帘布层之间，该第一工作胎冠帘布层由角度绝对值至多等于45°的平行帘线或者丝线形成。该加固帘布层与至少所述工作帘布层构成了三角增强件，该三角增强件在承受不同应力的情况下几乎未产生变形，该加固帘布层的本质作用是抵抗所有增强元件在轮胎的胎冠区域中所遭受的横向压缩力。

对于重型车辆轮胎的情况，通常表现出单一保护层，并且其保护元件大多数以与径向最外侧并因而径向相邻的工作层的增强元件相同的方向和绝对值相同的角度定向。对于打算行驶在稍微崎岖不平路面上的工程作业车辆轮胎，有利地呈现出两个保护层，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相邻于所述径向内侧保护层的工作层的不可延展的增强元件交叉。

当帘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，所述帘线被称为是不可延展的。

当帘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％且最大切线模量小于150GPa时，所述帘线被称为是弹性的。

圆周增强元件是与圆周方向所形成包含在关于0°的+2.5°和-2.5°之间范围内的角度的增强元件。

轮胎的圆周方向，或者纵向方向，是对应于轮胎的周缘并被轮胎滚动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回转所围绕的轴线。

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。

橡胶混合物的“弹性模量”的意思是10％变形和室温下的正割拉伸模量。

就橡胶混合物而言，模量测量是在根据AFNOR-NFT-46002(1988年9月)的拉力下进行的：额定正割模量(或者表观应力，单位MPa)是在10％的伸长(根据AFNOR-NFT-40101(1979年12月)的标准温度和测湿法条件)下在第二伸长(即在调节循环之后)中测量的。

就金属丝线或帘线而言，断裂下的载荷(以N为单位的最大载荷)、断裂下的强度(以MPa为单位)以及断裂下的伸长(以％表示的总伸长)的测量都是在根据ISO 6892，1984的拉力下进行的。

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”轮胎的某些轮胎将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，同时伴随着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层增强元件的边缘的情况，所述另一层并不一定径向相邻于第一层。

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，法国专利FR 1 389 428推荐了结合具有低滞后效应的胎面而使用橡胶轮廓件，该橡胶轮廓件覆盖了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。

为了避免多个胎冠增强件帘布层之间的分离，法国专利FR 2 222232教导了在橡胶垫中对增强件的端部进行涂覆，其Shore A硬度与覆盖所述增强件的胎面的硬度不同，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Shore 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转动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，该轴向连续的帘布层由与圆周方向形成至少60°角的不可延展的金属帘线构成，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明显的限制。

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。法国申请WO 99/24269提出，特别在赤道面的每一侧并在大致平行于圆周方向的增强元件的附加帘布层的紧挨着的轴向连续段当中，两个工作胎冠帘布层在特定的轴向距离范围上联接(该两个工作胎冠帘布层由在帘布层之间交叉的增强元件形成)，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使它们分离。

圆周增强元件层通常由至少一根金属帘线组成，所述金属帘线被缠绕以形成相对于圆周方向布置为小于8°的角度的螺线(spiral)。在被布置之前，最初制造的帘线覆盖有橡胶混合物。在轮胎被固化时，该橡胶混合物然后在压力和温度的作用下渗透帘线。用橡胶混合物涂覆帘线可以在制造缆线和将其布置为以卷轴形式来进行存储之间的中间阶段进行。制造的选择性形式是，在布置所述帘线的同时，或者更准确地说正好在布置所述帘线之前用橡胶混合物涂覆帘线。

对于在高速公路上加长行驶的过程中的耐久性和磨损，所获得的结果通常是令人满意的。然而，出现的问题是，在特定的行驶条件下，某些轮胎在它们胎面的一个部分上呈现出更加显著的磨损，特别是在中心处。这种现象随着胎面宽度的增大而变得更加显著。

发明内容

本发明的目的是提供用于“重型车辆”的轮胎，该轮胎的耐久性和耐磨性能无论其使用条件都在道路使用中得到了维持。

根据本发明，该目标通过一种具有径向胎体增强件的轮胎而得以实现，其包括由不可延展的增强元件的至少两个工作胎冠层构成的胎冠增强件，所述不可延展的增强元件在层与层之间交叉，并与圆周方向形成了介于10°和45°之间的角度，其本身被胎面径向覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个圆周增强元件层，该圆周增强元件层的圆周增强元件在轴向上以可变节距进行分布，所述圆周增强元件层由至少五个部分构成，它们是：中心部分、两个中间部分和两个轴向外侧部分，所述中心部分内的节距处于所述轴向外侧部分的节距的1倍到1.5倍的范围内，并且所述中间部分的节距处于所述轴向外侧部分的节距的1.6倍和2倍的范围内。

在本发明的含义当中，圆周增强元件层的部分当中的节距是两个连续的增强元件之间的距离。它是在所述增强元件的纵向轴线之间在垂直于至少其中一个所述纵向轴线的方向上进行测量的。因此，其是在大致轴向的方向上测量的。

根据本发明的这样限定的轮胎具有在可变节距下分布的圆周增强元件层，其导致了具有在轴向方向上变化的圆周方向上的刚度(或圆周刚度)的层。根据本发明，圆周增强元件层在圆周方向上具有刚度，该刚度在所述层的轴向端部大于在其中心的刚度。此外，所述圆周增强元件层的圆周刚度从一个轴向端部到中间区域减小，接着从中间区域到所述层的中心部分再次增大。

因此，根据本发明的轮胎有利地具有圆周增强元件层，该圆周增强元件层具有圆周刚度，在轮胎的胎冠处的该圆周刚度小于在所述圆周增强元件层的端部处的圆周刚度。

圆周增强元件层的中心部分的刚度保持为足以给轮胎在该中心部分提供足够的包裹(belting)，从而轮胎能够经受特别是在充气或者在高速下行驶期间遭受的应力，并且能够限制胎冠增强件的圆周向膨胀。

有利地，根据本发明，中心部分内的节距大于轴向外侧部分的节距的1.1倍。

试验已经证明，根据本发明的这样限定的轮胎保持了令人满意的耐久度性能，而且不管其使用条件如何，还展现了在胎面宽度范围上的平均的耐磨性。

此外，显而易见的是，当所述轮胎例如必须在非铺设沥青的路面上行驶的时候，根据本发明的这样限定的轮胎具有比已知轮胎改进的抗侵袭性能。

事实上，发明人已经能够证明，发生在并未铺设沥青的路面上的侵袭实质上影响了轮胎胎面的中心部分，该中心部分好像总是最容易暴露的区域。

根据本发明的这样限定的轮胎导致了轮胎的轴向中心部分的径向方向上的软化，这特别是因为轮胎胎面的中心区域内圆周增强元件层的低刚度所导致的。这种软化按照所获得的结果的角度而言，导致了胎面从障碍物中吸收了侵袭，所述障碍物例如为车辆正在行驶的路面上所存在的石头。

与包括有圆周增强元件层(其中圆周增强元件在所述层的整个轴向宽度上以恒定节距进行分布)的轮胎相比，根据本发明的轮胎的其它优点首先是它的重量，其次是它的制造成本。由于根据本发明的轮胎结构与包括有在恒定节距下分布的圆周增强元件的层的常规轮胎相比，根据本发明的轮胎重量小于传统轮胎的重量。具体而言，包括有在恒定节距下分布的圆周增强元件的层的传统轮胎的增强元件之间的间距或者节距是基于需要满足各种轮胎市场的接受标准的最小节距来进行定义的。因此，根据本发明的轮胎由于需要制造圆周增强元件层的材料数量减少而受益。

类似地，制造根据本发明的轮胎的材料成本小于包括有在恒定节距下分布的圆周增强元件的层的轮胎的材料成本，这是因为所需要制造圆周增强元件层的材料量更少。此外，由于相同的原因，与制造在恒定节距下分布的圆周增强元件的层所花费的时间相比较，制造根据本发明的轮胎的圆周增强元件层所花费的时间更少。

根据本发明的实施例的有利的可选形式，圆周增强元件层具有的轴向宽度大于0.5×S。

S是轮胎安装在服役轮辋并充气至推荐压力时，轮胎的最大轴向宽度。

增强元件层的轴向宽度是在轮胎的横截面上进行测量的，因此轮胎处于非充气状态。

根据本发明的优选实施例，圆周增强元件层的中心部分的轴向宽度处于圆周增强元件层的轴向宽度的30％和40％之间的范围内。发明人考虑到，在该区域当中，圆周增强元件的密度根据本发明来进行限定，特别是该密度并非比较低，从而在该中心部分中为轮胎提供令人满意的包裹，其目的是特别是在充气期间或者在高速行驶时能够经受压力。

还是根据本发明，优选地，圆周增强元件层的每个轴向外侧部分的轴向宽度处于该圆周增强元件层的轴向宽度的7％和15％之间的范围内。发明人已经能够证明，在这样限定的中间区域当中，圆周增强元件的密度能够像本发明限定的那样得到减小，而并未有害地影响轮胎性能。

同样优选地，圆周增强元件层的每个中间部分的轴向宽度处于该圆周增强元件层的轴向宽度的15％和30％之间的范围内。

有利地，本发明使得圆周增强元件层的节距长度分布关于轮胎赤道面而对称。

还是有利地，圆周增强元件层位于轮胎胎冠的中心。因此，该区域的分布关于轮胎的赤道面对称。因此，圆周增强元件的分布也关于轮胎的赤道面而在轴向方向上对称。

本发明还有利地使得，组成胎冠结构的至少一层径向地处于轴向最外侧的“肋条”或主要纵向定向的花纹下方。这个实施例如前面所述的那样，改善了所述花纹的刚度。同样有利地，圆周增强元件层径向地处于轴向最外侧的“肋条”或主要纵向定向的花纹的下方。

根据本发明的优选实施例，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与轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之间的差值包含在10和30mm之间。

还是优选地，所述轴向最宽的工作胎冠层径向位于其它的工作胎冠层的内侧。

根据本发明的优选实施例，圆周增强元件层径向定位在两个工作胎冠层之间。

还是有利地，根据本发明，径向相邻于所述圆周增强元件层的多个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，并且优选地，在赤道面的每一侧上并且在与所述圆周增强元件层的紧挨着的轴向连续段当中，与所述圆周增强元件层相邻的所述多个工作胎冠层在轴向宽度上联接，从而在之后通过橡胶混合物的轮廓件而至少在所述两个工作层的公共的剩余宽度上进行分离。

在本发明的含义当中，联接层是各自的增强元件径向上最多分隔1.5mm的层，橡胶的所述厚度是在所述增强元件的各自的上母线和下母线之间径向测量的。

与圆周增强元件层相邻的多个工作胎冠层之间的这种联接的存在使得作用在位置最接近联接处的轴向最外侧圆周元件上的拉伸应力能够减小。

按照最窄工作帘布层的端部来进行测量的话，交互工作帘布层的脱离联接轮廓件的厚度将会至少等于二毫米，并且优选地大于2.5mm。

根据本发明的有利实施例，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，其具有包含在10和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，优选地包含在30和90GPa之间，更优选地仍然小于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，该曲线是参照增强元件的金属横截面承受20MPa的预载荷来确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于参照增强元件的金属横截面的测得的张力。

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个横截面承受10MPa的预载荷来确定的伸长的函数，该拉伸应力对应于参照增强元件的整个横截面测得的张力。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，橡胶特别地在轮胎固化阶段渗透了增强元件。

根据相对于增强元件的整个横截面的这种组分，至少一个圆周增强元件层的轴向外侧部分和中心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包含在5和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，优选地包含在15和45GPa之间，更优选地小于40GPa。

还是优选地，增强元件的最大正切模量小于65GPa，仍然更优选地小于60GPa。

根据优选实施例，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恒定的较陡的梯度。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例，所述基本恒定的较陡的梯度出现于在包含于0.1％和0.5％之间的相对伸长之上。

在取自轮胎的增强元件上测量增强元件的上述的各种特性。

更特别地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是例如公式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；这种成股的帘线由21条基本丝线形成，该基本丝线的公式为3×(1+6)，其中三个捻合在一起的股，每一股均由7条丝线形成，形成中央芯的一条丝线的直径等于26/100mm，6条缠绕丝线的直径等于23/100mm。诸如这样的丝线在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横截面承受20MPa的预载荷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横截面测得的张力。在作为参照增强元件的整个横截面由10MPa的预载荷所确定的伸长的函数的拉伸应力曲线上，该拉伸应力对应于参照增强元件的整个横截面的测得的张力，公式21.23的帘线在0.7％下具有23GPa的正割模量和49GPa的最大正切模量。

同样的，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。此帘线在0.7％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横截面承受20MPa的预载荷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横截面测得的张力。在作为参照增强元件的整个横截面承受10MPa的预载荷所确定的伸长的函数的拉伸应力曲线上，该拉伸应力对应于参照增强元件的整个横截面测得的张力，公式21.28的帘线在0.7％下具有27GPa的正割模量和49GPa的最大正切模量。

甚至在传统制造方法中的成型和固化步骤之后，这种增强元件在至少一个圆周增强元件层中的使用特别可以保持令人满意的层刚度。

根据本发明的第二实施例，圆周增强元件可以由不可延展的金属元件构成，该金属元件被切割成使得形成多个部分，所述多个部分的长度远小于最短层的周长，但是优选地大于所述周长的0.1倍，多个部分之间的切口互相轴向偏移。还是优选地，附加层的每单位宽度的张力弹性模量优选地小于在相同条件下测量的最具延展性的工作胎冠层的张力弹性模量。这样的实施例可以以简单的方式赋予圆周增强元件层可以简便调节的模量(通过选择同一行的部分之间的间距)，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，附加层的模量在取自轮胎的切割元件的硫化层上进行测量。

根据本发明的第三实施例，圆周增强元件层的增强元件是波形金属增强元件，波的幅值和波长的比值a/λ最多等于0.09，附加层的每单位宽度的张力弹性模量优选地小于在相同条件下测量的最具延展性的工作胎冠层的张力弹性模量。

金属元件优选是钢帘线。

为了减小作用在轴向最外侧的圆周元件上的拉伸应力，本发明还有利地使得，工作胎冠层的增强元件与圆周方向形成的角度小于30°并且优选地小于25°。

根据本发明的实施例的另一有利的可选形式，工作胎冠层包括增强元件，该增强元件从一个帘布层到另一帘布层交叉且与圆周方向形成根据轴向方向而变化的角度，所述角度相对于在圆周中平面处测得的所述元件的角度来说，在增强元件层的轴向外边缘上更大一些。本发明的这种实施例使得增大特定区域中的圆周刚度成为可能，而另一方面减小其它区域中的圆周刚度，从而显著减小胎体增强件的压缩。

本发明的优选实施例还包括，胎冠增强件在外侧由所谓的弹性增强元件的至少一个附加帘布层径向地得到补充，该附加帘布层称为保护帘布层，所述弹性增强元件相对于圆周方向以10°到45°之间的角度定向，与由径向与其相邻的工作帘布层的不可延展元件形成的角度为相同的方向。

保护层的轴向宽度可以比最窄的工作层的轴向宽度小。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，当径向最上层是最窄时，从而其在附加增加件的轴向连续段中与最宽工作胎冠层在轴向宽度范围上联接，然后通过至少2mm厚的轮廓件而轴向地在外侧从所述最宽工作层分离。在上述情况中，由弹性增强元件形成的保护层一方面可能通过轮廓件与所述最窄的工作层的边缘分离，所述轮廓件的厚度稍微比分离两个工作层的边缘的轮廓件的厚度小，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。

根据本发明的上述实施例中的任一个，径向地在胎体增强件和最接近所述胎体增强件的径向内工作层之间的内侧上，胎冠增强件可以由不可延展的金属增强元件的支撑层得到补充，所述不可延展的金属增强元件由钢制成，且在与由径向最接近的胎体增强件层的增强元件形成的角度相同的方向上与圆周方向形成大于60°的角度。

附图说明

参考图1和图2，从对本发明的一些例示性实施例的描述，本发明的其它细节和有利特征将得以显现，其中：

-图1：根据本发明的第一实施例的轮胎的子午面视图；

-图2：根据本发明的第二实施例的轮胎的子午面视图。

为了简化理解，附图没有按比例绘制。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面或者赤道面的轴线XX’而对称延伸。

具体实施方式

在图1中，尺寸为315/70R 22.5的轮胎1具有0.70的纵横比H/S，H是在其安装轮缘上的轮胎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帘线构成。该胎体增强件2被胎冠增强件4包裹，径向地从内侧向外由下述结构构成：

-由非包裹的不可延展的11.35金属帘线形成的第一工作层41，所述帘线在帘布层的整个宽度上连续，并以18°角定向，

-由“双模量”类型的钢21×28金属帘线形成的圆周增强元件层42，其由五个部分构成，它们是中心部分421、两个轴向外侧部分423和两个中间部分422，

-由非包裹的不可延展的11.35金属帘线形成的第二工作层43，所述帘线在帘布层的整个宽度上连续，并以18°角定向，并且与层41的金属帘线交叉，

-由6×35弹性金属帘线形成的保护层44。

胎冠增强件本身被胎面6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。

圆周增强元件层42的轴向宽度L₄₂等于198mm。

中心部分421的轴向宽度L₄₂₁等于33mm。在该中心部分421中，多个圆周增强元件之间的节距等于2.8mm。轴向宽度L₄₂₁的两倍与轴向宽度L₄₂的比值接近33％，因此，处于30％和40％之间的范围内。

每个轴向外侧部分423的轴向宽度L₄₂₃等于24mm。在这些轴向外侧部分423当中，多个圆周增强元件之间的节距等于1.9mm。轴向宽度L₄₂₃与轴向宽度L₄₂的比值接近12％，因此处于7％和15％之间的范围内。

每个中间部分422的轴向宽度L₄₂₂等于42mm。在这些中间部分422当中，多个圆周增强元件之间的节距等于3.3mm。轴向宽度L₄₂₂与轴向宽度L₄₂的比值接近21％，因此处于15％和30％之间的范围内。

中心部分内的节距与轴向外侧部分的节距的比值等于1.47，因此处于1和1.5之间的范围内。

中间部分内的节距与轴向外侧部分的节距的比值等于1.74，因此处于1.6和2之间的范围内。

称为保护层的最终的胎冠帘布层44的宽度L₄₄等于180mm。

在图2中，轮胎1与图1中所示的轮胎的不同之处在于，在赤道面的每一侧面上并且轴向地在圆周增强元件层42的连续段中，两个工作层41和43在轴向宽度l上联接。两个工作层41、43在该两个工作层的剩余的公共宽度上通过橡胶轮廓件(图中未示)而分隔，所述轮廓件的厚度从联接区域的轴向端部朝向最窄工作层的端部而增加。有利地，所述轮廓件在径向足够宽以覆盖最宽工作层41的端部，在这种情况下，最宽工作层41是径向最接近胎体增强件的工作层。

对根据图1所示的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。

该参考轮胎包括圆周增强元件层，该参考轮胎的圆周增强元件层与按照本发明所制造的轮胎的圆周增强元件层具有相同的宽度，但是圆周增强元件之间的节距沿着它的整个宽度上却是恒定的。

通过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来执行第一耐久性测试，为了加速这类测试，轮胎受到超过额定载荷的载荷。

车辆涉及的载荷为每个轮胎4000kg。

在测试器械上进行其它耐久性测试，该测试器械在轮胎上施加载荷和侧滑角。在根据本发明的轮胎上进行的测试的载荷和侧滑角与施加在参考轮胎上的相同。

这样进行的测试表明，对于根据本发明的轮胎以及对于参考轮胎，每个这种测试中经过的距离基本相等。因此表示，对于耐久性而言根据本发明的轮胎与参考轮胎具有基本上相同的性能。

最后，其它行驶测试在具有起伏的没有铺设沥青的地面上进行，以模拟对于轮胎胎面特别有害的石头的存在。

这些最后的测试表明，在经过相等的距离之后，根据本发明的轮胎比参考轮胎显示出并不那么严重的损害，考虑到对参考轮胎的损害很大，导致不能进一步使用参考轮胎了。

此外，根据本发明生产的轮胎的制造与参考轮胎的制造相比较而言，其重量和成本与参考轮胎相比得到了节省，首先注意到材料成本得到节省，更加具体而言是用于形成圆周增强元件层的帘线成本，其次是与方法相关联的制造成本，更加具体而言，对圆周增强元件的铺设相关联的制造成本得到节省。

Claims (14)

1.一种具有径向胎体增强件的轮胎，包括由不可延展的增强元件的至少两个工作胎冠层构成的胎冠增强件，所述不可延展的增强元件在层与层之间交叉，并与圆周方向形成了介于10°和45°之间的角度，该胎冠增强件本身被胎面径向覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎冠增强件包括至少一个圆周增强元件层，圆周增强元件在轴向上以可变节距进行分布，其特征在于，所述圆周增强元件层由至少五个部分构成，它们是：中心部分、两个中间部分和两个轴向外侧部分，并且，所述中心部分内的节距处于所述轴向外侧部分的节距的1倍到1.5倍的范围内，并且，所述中间部分的节距处于所述轴向外侧部分的节距的1.6倍到2倍的范围内。

2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述圆周增强元件层的中心部分的轴向宽度处于所述圆周增强元件层的轴向宽度的30％和40％之间的范围内。

3.如权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述圆周增强元件层的每个轴向外侧部分的轴向宽度处于所述圆周增强元件层的轴向宽度的7％和15％之间的范围内。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的轮胎，其特征在于，所述圆周增强元件层的每个中间部分的轴向宽度处于所述圆周增强元件层的轴向宽度的15％和30％之间的范围内。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的轮胎，其特征在于，所述圆周增强元件层当中的多个节距长度的分布相对于轮胎的赤道面对称。

6.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径向定位在两个工作胎冠层之间。

7.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与轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之间的差值包含在10和30mm之间。

8.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于，所述轴向最宽的工作胎冠层径向位于其它的工作胎冠层的内侧。

9.如前述任意一项权利要求所述的轮胎，其特征在于，径向相邻于所述圆周增强元件层的多个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。

10.如权利要求9所述的轮胎，其特征在于，在赤道面的每一侧上并且在与所述圆周增强元件层的紧挨着的轴向连续段当中，与所述圆周增强元件层相邻的所述多个工作胎冠层在轴向宽度上联接，从而在之后通过橡胶混合物的轮廓件而至少在所述两个工作层的公共的剩余宽度上进行分离。

11.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，该金属增强元件在0.7％的伸长下具有的正割模量包含在10GPa和120GPa之间，并且其最大正切模量小于150GPa。

12.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，该金属增强元件的拉伸应力曲线是相对伸长的函数，其中，短的伸长具有缓的梯度，较大的伸长具有大致恒定并陡的梯度。

13.如权利要求1至10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，该金属增强元件的切割方式使得形成了多个部分，该多个部分的长度小于最短帘布层的周长，但是大于所述周长的0.1倍，多个部分之间的切口互相轴向偏移，附加层的每单位宽度的张力弹性模量优选地小于在相同条件下测量的最具延展性的工作胎冠层的张力弹性模量。

14.如权利要求1至10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形金属增强元件，波的幅值a和波长λ的比值a/λ最多等于0.09，附加层的每单位宽度的张力弹性模量优选地小于在相同条件下测量的最具延展性的工作胎冠层的张力弹性模量。

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