CN102481814A - 用于重型货物车辆的具有增强胎圈的轮胎 - Google Patents
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Abstract
一种用于重型货物车辆的轮胎(10)，该轮胎(10)包括径向胎体增强件(60)，所述径向胎体增强件(60)在每一个胎圈(50)中锚固到包括周向增强件(70)的锚固结构(700)，所述胎体增强件(60)围绕所述锚固结构(700)而部分地被包裹，所述轮胎(10)还包括联接增强件(150)，所述联接增强件(150)包括与所述胎体增强件(60)接触的第一部分(151)，并且通过与所述锚固结构(700)接触的第二部分(152)而延伸，并延伸直至位于所述锚固结构(700)的径向外侧上的点(157)，所述点(157)在轴向上位于所述锚固结构(700)的轴向最内点(702)和轴向最外点(704)之间，所述轮胎(10)还包括硬化增强件(160)，所述硬化增强件(160)环绕所述联接增强件(150)并且在所述锚固结构(700)和所述联接增强件(150)的径向内侧延伸，其中所述硬化增强件(160)的轴向外侧端部点(166)与所述周向增强件(70)的径向最内点(73)相距径向距离DR，所述径向距离DR大于或等于所述胎体增强件的径向最外点(62)和径向最内点(63)之间的距离DC的0.2倍，并且小于或等于该距离DC的0.6倍，并且其中，在所述锚固结构(700)的径向外侧，所述硬化增强件(160)的轴向外部部分(162)和所述胎体增强件(60)之间的最小距离DT大于或等于2mm。
Description
技术领域
本发明涉及具有径向胎体增强件并设计为装配到重型货物车辆的轮胎。更特别地，本发明涉及这些轮胎的胎圈结构。
背景技术
重型货物车辆轮胎包括胎冠部分，其在每一侧上通过终结于胎圈中的胎侧而延伸。这样的轮胎包括多个增强件，这些增强件特别是包括胎体增强件，其作用是承受由轮胎的内部充气压力所产生的力。该胎体增强件位于胎冠和轮胎胎侧中，并且该胎体增强件的端部锚固到位于胎圈中的适当锚固结构。胎体增强件基本由彼此平行设置并且与周向方向形成接近或等于90度(在此情况下，胎体增强件被称为是“径向的”)的角度的多个增强元件构成。胎体增强件通常通过围绕具有适当周向硬度的锚固结构向上包边而进行锚固，从而在轴向外侧上形成向上包边部分，该向上包边部分的长度(例如相对于锚固结构的径向最内点进行测量)被选择为在使用过程中为轮胎提供令人满意的耐久性。在胎体增强的向上包边部分和主要部分之间在轴向上存在一个或更多个基于弹性体的材料，这些材料在胎体增强件的这两个部分之间提供机械联接。
使用时，这样的轮胎安装在包括轮辋座和轮辋凸缘的安装轮辋上，轮辋座被设计为与胎圈的径向最内部分进行接触，轮辋凸缘位于每个座的轴向外侧上，并且当轮胎被安装并被充气到其标称压力时用于固定所述胎体的轴向位置。
为了使轮胎承受滚动的机械应力，实践中公知的是提供特别是帘布层形式的附加胎圈增强件，这些帘布层对着胎体增强件的向上包边部分的至少一部分设置。
在滚动的过程中，当轮胎胎圈缠绕在轮辋凸缘周围(即，轮胎胎圈部分地采用所述凸缘的几何形状)时，轮胎胎圈承受很大数量的弯曲循环。该弯曲在胎圈增强件中并且特别是在胎体增强件的向上包边部分中产生或大或小的曲率变化并结合了应力变化。这些相同的循环在构成胎圈的材料中引起压缩力和伸长力。在滚动的过程中，在轮胎的胎侧和胎圈中还能够看到胎体增强件的增强件的增强元件的循环的周向位移。循环的周向位移在此应理解为意指在车轮的每次旋转时在相对于平衡的平均位置的一个方向上以及相反方向上发生的位移。
滚动在构成胎圈的材料中特别是在弹性体中尤其是在紧邻增强件的端部(胎体增强件的向上包边部分的端部或附加增强件的端部)的弹性体中产生了应力和/或变形。这些应力和/或变形会导致轮胎的工作寿命的或多或少的实质缩短。
这是因为这些应力和/或变形会在所述增强件的端部附近造成分离和裂纹。由于增强元件的径向取向以及制成所述增强元件的材料属性(通常而言，这些增强元件是金属缆线)，从而使胎体增强件的向上包边部分的端部对此现象特别敏感。
在参考文献WO 2006/013201-A1下公开的文献中描述了一种轮胎胎圈结构，其中胎体增强件不再通过部分地裹绕在胎圈钢丝周围而向上包边，而是围绕每一个胎圈中的锚固结构缠绕至少一整圈。按照这样的方式，胎体增强件的端部位于胎圈的并不承受强烈循环应力的区域中；因此可以提高胎圈的耐久性。
然而，尽管这样的轮胎胎圈结构从机械视角来看是有效的，但是利用常规工业制造手段进行实施仍是昂贵且困难的。
按照不同的方法，已经寻求一种手段来通过提出一种在滚动的过程中具有足以承受增强件的弯曲力和周向运动的充分硬度的胎圈结构来避免胎圈恶化的风险，这种手段还要易于实施且具有经济吸引力，从而进行工业规模式的生产。
在参考文献WO 2008/107234-A1下公开的文献中描述了这样的胎圈结构。该文献公开了一种重型货物车辆轮胎，其包括在每一侧上通过胎侧而横向延伸的胎面，胎侧终结于设计为与安装轮辋接合的胎圈中。此外，该轮胎包括由多个增强元件形成的径向胎体增强件，这些增强元件在与周向方向形成至少80度的角度的方向上取向。
该胎体增强件在每一个胎圈中锚固到包括周向增强件的锚固结构，围绕该周向增强件形成涂覆轮廓元件，其径向截面的周边包括位于径向内侧的一部分和位于径向外侧的一部分，这两部分在所述涂覆轮胎元件的周边的轴向相隔最远的两个点处会合。
而且，从轮胎的内侧开始直到外侧，该胎体增强件围绕锚固结构的涂覆轮廓元件而部分地被包裹，该胎体增强件的端部位于涂覆轮廓元件的周边上或其周边附近。
该轮胎还包括由多个增强元件形成的第一连接增强件，这些增强元件在与周向方向形成大于或等于70度的角度的方向上取向。该第一连接增强件包括在(i)相对于径向最外锚固结构的涂覆轮廓元件的周边位于径向外侧的一点以及(ii)胎体增强件的端部点之间与胎体增强件接触的第一部分，该第一连接增强件通过与涂覆轮廓元件接触的第二部分而延伸超过胎体增强件的端部，直至在径向上位于涂覆轮廓元件的周边外侧的那部分上的点。
该轮胎进一步包括第二连接增强件，该第二连接增强件环绕第一连接增强件，并且在所述第一连接增强件的径向内侧上的涂覆轮廓元件下方径向延伸，从而形成内部部分和外部部分，该内部部分相对于胎体增强件位于轴向内侧，该外部部分位于所述胎体增强件的轴向外侧；内部部分在第一部分的第一端部点和第一连接增强件的端部点之间与胎体增强件接触非零长度，所述外部部分从一点到外部部分的端部点与胎体增强件接触了非零长度，这些点位于第一连接增强件的端部点的径向外侧。
该第二连接增强件由多个增强元件形成，这些增强元件在与周向方向形成至多50度的角度的平均方向上取向。
该轮胎的结构与其它轮胎结构的区别在于，第二连接增强件锚固在胎圈锚固结构周围，同时联接到在轴向上位于该增强件的每一侧上的胎体增强件，并且胎体增强件的端部定位在锚固结构附近。在这样的结构中，在行驶条件下，胎体增强件的端部保持在承受相当小量的应力和变形的区域中，并且该端部还至少由第二增强件覆盖。
尽管这样的结构显著地降低了胎圈的恶化，但是在锚固结构的径向内侧上仍然存在承受高度集中的裂纹萌生应力的区域。
发明内容
本发明的一个目的是进一步降低胎圈恶化的风险。
该目的通过一种胎圈结构来实现，该胎圈结构的胎体增强件不具有自由端部，然而该胎圈结构仍具有足以承受弯曲力和径向分离力的充分硬度，该硬度通过附加增强元件而获得，所述附加增强元件的端部在轮胎的轴向外侧上位于低变形的区域中，从而降低裂纹萌生应力的集中度。
更加具体而言，该目的根据本发明的一个方面来实现，其涉及一种用于重型货物车辆的轮胎，该轮胎设计为安装在轮辋上，并且包括：胎冠，所述胎冠包括由胎面覆盖的胎冠增强件；两个胎侧，所述胎侧使所述胎冠径向向内延伸；两个胎圈，所述胎圈位于所述胎侧的径向内侧并且设计为与轮辋接合，每一个胎圈均包括锚固结构，所述锚固结构包括周向增强件，所述锚固结构在任意径向截面中都具有径向最内点、径向最外点、轴向最内点和轴向最外点；以及径向胎体增强件，所述径向胎体增强件包括在与周向方向形成至少80度的角度的方向上取向的多个增强元件，所述胎体增强件在每一个所述胎圈中锚固到所述锚固结构，所述胎体增强件围绕所述锚固结构部分地被包裹，在轴向上从轮胎的内侧穿行到外侧，该胎体增强件的端部点位于所述锚固结构上或所述锚固结构附近，并且在轴向上位于所述锚固结构的轴向最内点和轴向最外点之间。
所述轮胎还包括联接增强件，所述联接增强件由在与周向方向形成大于或等于70度的角度的方向上取向的多个增强元件形成，所述联接增强件包括第一部分，所述第一部分在相对于所述锚固结构的径向最外点位于径向外侧上的端部点和所述胎体增强件的端部点之间与所述胎体增强件接触，所述联接增强件通过与所述锚固结构接触的第二部分而延伸超过所述胎体增强件的端部点，并延伸直至位于所述锚固结构的径向外侧上的端部点，所述联接增强件的端部点在轴向上位于所述锚固结构的轴向最内点和轴向最外点之间。
所述轮胎还包括硬化增强件，所述硬化增强件环绕所述联接增强件并且在所述锚固结构和所述联接增强件的径向内侧延伸，从而形成轴向内部部分和轴向外部部分，所述轴向内部部分相对于所述胎体增强件位于轴向内侧，所述轴向外部部分位于所述胎体增强件的轴向外侧，所述轴向内部部分在所述轴向内部部分的端部点和所述联接增强件的端部点之间在长度LC上与所述胎体增强件接触，所述端部点位于所述联接增强件的端部点的径向外侧上，该硬化增强件由在与周向方向形成小于或等于60度并且优选地小于或等于50度的角度的平均方向上取向的多个增强元件形成。
所述硬化增强件的轴向外侧端部点与所述锚固结构的周向增强件的径向最内点相距径向距离DR，所述径向距离DR大于或等于所述胎体增强件的径向最外点和同样的胎体增强件的径向最内点之间的距离DC的0.2倍，并且小于或等于所述胎体增强件的径向最外点和同样的胎体增强件的径向最内点之间的距离DC的0.6倍。
此外，在所述锚固结构的径向外侧，所述硬化增强件的轴向外部部分和所述胎体增强件之间的最小距离DT大于或等于2mm。
借助于所述硬化增强件的端部的该位置，所述硬化增强件的端部所承受的应力受到限制，并且极大地减少了裂纹的形成。
根据优选实施方案，所述硬化增强件包括第一增强元件层和第二增强元件层。优选地，所述第一层和第二增强元件层的增强元件是纺织丝线，特别是纺织帘线。对于这样的丝线，可以将与所述锚固结构相距较大距离的所述硬化增强件的端部设置如下区域中，其中由橡胶混合物承受且与胎圈的弯曲联系的剪切减小，并且从而使在橡胶混合物中出现裂纹的风险降低。该较高位置还在所述胎圈的整个高度上提供了增强件的益处，并且其限制了当胎圈承受高操作温度时胎圈的橡胶混合物发生蠕变。利用金属增强件则更难以实现该较高位置，这是因为所述硬化增强件帘线或缆线的端部仍然运动，从而在该较高区域中将橡胶混合物压成锯齿状。事实上，缆线越硬，该锯齿就越为明显。利用比金属增强元件更为柔软且攻击性更低的纺织丝线，则锯齿是轻微的且并不会在增强元件的端部处产生起初的裂纹。然而，与单层金属增强件的边缘处的弯曲硬度相比，在单层纺织增强件的边缘处的弯曲硬度也是微弱的，并且已证明不足以抵抗胎体增强件的径向分离。通过将在相反方向上延伸的两层纺织丝线联接在一起，在边缘处的弯曲硬度大致上更高，并且以此方式生产的两层硬化增强件能使胎体增强件的径向分离运动以及轮胎安装轮辋凸缘上的外部橡胶混合物的磨损有效地降低。
优选地，第一增强元件层包括在与周向方向形成大于或等于+40度且小于或等于+50度的角度的平均方向上取向的多个增强元件，并且第二增强元件层包括在与周向方向形成大于或等于-40度且小于或等于-50度的角度的平均方向上取向的多个增强元件。相反的符号表示两层增强元件必须彼此交叉。这些角度能够对联接所述两层以及抵抗径向分离之间的折衷进行优化。哪个层具有正角度并不重要。
有利地，所述硬化增强件的轴向外侧端部点设置为与所述锚固结构的周向增强件的径向最内点相距径向距离DR，所述径向距离DR大于或等于所述胎体增强件的径向最外点和同样的胎体增强件的径向最内点之间的距离DC的0.25倍，并且小于或等于该距离DC的0.45倍。如果落在该范围外，则所述硬化增强件的端部就处于高应力区域，例如所述胎侧的弯曲区域。
根据有利实施方案，所述锚固结构包括环绕所述周向增强件的涂覆轮廓元件，并且所述涂覆轮廓元件的径向截面的周边包括位于径向内侧上的一部分和位于径向外侧上的一部分，所述部分在所述锚固结构的轴向最内点和轴向最外点处会合，并且所述胎体增强件的端部点位于所述涂覆轮廓元件的周边上或所述涂覆轮廓元件的周边附近。这样的涂覆轮廓元件的存在一方面增强了所述锚固结构和所述胎体增强件之间的粘结，另一方面增强了所述锚固结构和所述联接增强件之间的粘结。
根据有利实施方案，所述硬化增强件的轴向内部部分的接触长度LC为所述硬化增强件的轴向内部部分的径向最外端部点与所述锚固结构的周向增强件的径向最内点之间的距离DY的至少20％。因此，在能够在车轮上产生轮胎的胎面磨损的滚动运动的过程中，所述接触长度LC足以使所述硬化增强件有效地抵抗所述胎体增强件的径向分离运动。
优选地，在所述硬化增强件的轴向内部部分的径向最外端部点和所述锚固结构的周向增强件的径向最内点之间的距离DY大于或等于在所述胎体增强件的径向最外点和相同的胎体增强件的径向最内点之间的径向距离DC的15％，且小于或等于所述径向距离DC的40％。因此，所述硬化增强件的轴向内部部分的径向最外端部点充分地远离在滚动过程中承受实质弯曲的所述胎圈和所述胎侧的区域，从而避免了裂纹的形成。
根据有利实施方案，所述联接增强件和所述硬化增强件的增强元件是相同的，并且选自纺织属性的增强元件。对于所述联接增强件使用纺织增强元件非常便于将其包裹在所述锚固结构周围。
有利地，使所述硬化增强件的轴向内部部分与所述胎体增强件分离，从而减少所述轴向内部点的端部点附近的剪切应力，弹性体插置在所述增强件之间。
有利地，所述硬化增强件由两个非连续部分形成，每一个非连续部分构成所述部分中的一个，这些非连续部分在叠置区域中重叠。
当所述硬化增强件由两个非连续部分形成且每一个非连续部分构成所述部分中的一个，并且这些非连续部分在叠置区域中重叠时，有利地确保了所述叠置区域位于所述锚固结构的涂覆轮廓元件附近，并且确保了在任意径向截面中所述叠置区域的长度LK为所述锚固结构的轴向相隔最远的点之间的轴向距离DA的至少一半。
根据具体实施方案，所述联接增强件插置在所述胎圈锚固结构的涂覆轮廓元件和所述胎体增强件之间。
附图说明
图1和2示意性地显示了根据现有技术的轮胎。
图3示意性地显示了根据本发明的实施方案的轮胎的径向截面部分。
图4显示了图3中的细节。
图5、6和8示意性地显示了根据本发明的实施方案的各种轮胎胎圈的径向截面。
图7显示了图6中的细节。
具体实施方式
对于本领域技术人员来说，在术语“径向”的数种不同用法之间进行区别是重要的。首先，该表述指的是轮胎的半径。在此意义上，如果点P1比点P2更接近轮胎的旋转轴线，则将点P1称为位于点P2的“径向内侧”(或者“在径向上”位于点P2的“内侧”)。相反，如果点P3比点P4更远离轮胎的旋转轴线，则称点P3位于点P4的“径向外侧”(或者“在径向上”位于点P4的“外侧”)。在半径更小(或更大)的方向上延伸称为“径向向内(或向外)”延伸。该术语的这一意思也适用于径向距离。
相比而言，当丝线或增强件的增强元件与周向方向形成大于或等于80°且小于或等于90°的角度时，则称该丝线或增强件是“径向的”。应当指出，在本文中，术语“丝线”应极为广义地进行解释，并且包括单丝、多丝、缆线或帘线、合股纱或等同组件形式的丝线，并且其与制成丝线的材料或者进行表面处理以促进其与橡胶的粘合度的材料无关。
最后，表述“径向截面”在此应理解为在包括轮胎旋转轴线的平面上的截面。
“轴向”方向是平行于轮胎的旋转轴线的方向。如果点P5比点P6更接近轮胎的中平面，则称点P5位于点P6的“轴向内侧”(或者“在轴向上”位于点P6的“内侧”)。相反，如果点P7比点P8更远离轮胎的中平面，则称点P7位于点P8的“轴向外侧”(或者“在轴向上”位于点P8的“外侧”)。轮胎的“中平面”是垂直于轮胎的旋转轴线且与每个胎圈的周向增强件等距的平面。
“周向”方向是垂直于轮胎的半径以及轴向方向两者的方向。“周向截面”是垂直于轮胎的旋转轴线的平面上的截面。
“滚动表面”在此应理解为意指当轮胎滚动时可能与地面接触的轮胎胎面的所有点。
表述“橡胶复合物”表示至少包括弹性体和填料的橡胶混配物。
为了便于阅读附图中所示实施方案的描述，同样的附图标记用于表示具有等同结构的元件。
图1示意性地显示了根据现有技术的轮胎10。轮胎10包括胎冠、两个胎侧40以及两个胎圈50，胎冠包括由胎面30覆盖的胎冠增强件(图1中不可见)，胎侧40使胎冠径向向内延伸，胎圈50位于胎侧40的径向内侧。
图2示意性地显示了根据现有技术的另一个轮胎10的局部立体图，并且显示了轮胎的各种部件。轮胎10包括胎体增强件60以及两个胎圈50，胎体增强件60由涂覆有橡胶混合物的丝线61构成，每一个胎圈包括将轮胎10保持在轮辋(未显示)上的周向增强件70(在该实例中为胎圈钢丝)。胎体增强件60锚固在每一个胎圈50中。轮胎10还包括胎冠增强件，该胎冠增强件包括两个帘布层80和90。每一个帘布层80和90通过丝线状增强元件81和91进行增强，增强元件81和91在每一层之内平行并且在层与层之间交叉，从而与周向方向形成介于10°和70°之间的角度。轮胎还包括环箍增强件100，环箍增强件100位于胎冠增强件的径向外侧，该环箍增强件由增强元件101形成，增强元件101取向为周向并且螺旋缠绕。胎面30位于环箍增强件上；借助于该胎面30使轮胎10与路面接触。所示的轮胎10是“无内胎”轮胎：其包括“内衬”110，该内衬110由充气气体不可渗透的橡胶混配物制成且覆盖轮胎的内表面。
图3示意性地显示了根据本发明的实施方案的轮胎10的径向截面部分，其尺寸为295/60R22.5。其是设计为安装在轮辋(未示出)上的重型货物车辆轮胎。轮胎10包括胎冠，胎冠包括由帘布层80和90形成的胎冠增强件，该胎冠增强件被夹在增强帘布层120和130之间。增强帘布层120保护胎体增强件60免受挤压，并且增强帘布层130保护胎冠增强件免受刺穿和冲击。后一帘布层被胎面30所覆盖。轮胎10还包括使胎冠径向向内延伸的两个胎侧40以及位于胎侧径向内侧并设计为与轮辋接合的两个胎圈50。每一个胎圈包括锚固结构700，锚固结构包括周向增强件70。在本实例中，增强件70是由多个周向缠绕的金属丝构成的胎圈钢丝。如图4所示，锚固结构700在任意径向截面中均具有径向最内点703、径向最外点701、轴向最内点702和轴向最外点704。还显示了周向增强件70的径向最外点71和径向最内点73。如果锚固结构700的几何形状使得多个点具有充当轴向/径向最内/最外点的资格的话，则可以选择这些点中的任意一个。该锚固结构还包括涂覆轮廓元件75，在该实例中为尼龙140/2纺织。涂覆轮廓元件75的多个尼龙帘线涂覆有在10％的伸长率(在20℃下)下弹性模量大于5MPa的橡胶混合物。该多个帘线隔开1mm，并且在与周向方向形成大于或等于50度的角度的方向上取向。
轮胎10还包括径向胎体增强件60，该径向胎体增强件60包括由尺寸为18/100mm的大量基本丝线形成的多个金属缆线。这些缆线嵌入橡胶混合物中，并且在与周向方向形成大于或等于80度的角度的方向上取向。胎体增强件60在每一个胎圈中锚固到锚固结构700：更加具体而言，胎体增强件60部分地包裹在锚固结构700周围，从而在轴向上从轮胎内侧穿行到外侧。胎体增强件60由此沿循涂覆轮廓元件75的周边的部分轮廓，并且通过构成涂覆轮廓元件的材料以及涂覆胎体增强件60的增强元件的材料的粘结而机械联接到该涂覆轮廓元件。该胎体增强件60的端部点65位于锚固结构700上或其附近，并且在轴向上位于锚固结构的轴向最内点702和轴向最外点704之间。当胎体增强件的端部点65被称为位于锚固结构700“附近”时，其应理解为意指端部点65和锚固结构700之间的最小距离小于或等于4mm。
而且，由橡胶混合物制成的顶点140设置在胎圈中。该轮廓元件的材料优选地选择为使其在10％的伸长率下(在20℃下)的弹性模量介于2和5MPa之间(在该实例中为4MPa)。
轮胎10还包括由多个帘线增强元件形成的联接增强件150，这些帘线增强元件由芳族聚酰胺160×3制成，其在与周向方向形成大于或等于70度的角度的方向上取向。联接增强件150的芳族聚酰胺帘线涂覆有在10％的伸长率(在20℃下)下弹性模量大于5MPa的橡胶混合物。这些帘线隔开1.25mm。该联接增强件150包括第一部分151和第二部分152。第一部分151由联接增强件150的与胎体增强件接触的那部分构成。该第一部分151在(i)相对于锚固结构700(参考图4)的径向最外点701位于径向外侧的端部点155和(ii)胎体增强件60的端部点65之间延伸。联接增强件150通过与锚固结构700接触的第二部分152而延伸超过胎体增强件60的端部点65，直至锚固结构700的径向外侧上的端部点157。联接增强件150的端部点157在轴向上位于锚固结构700的轴向最内点702和轴向最外点704之间。在联接增强件的第一部分151和第二部分152之间的边界应视为位于胎体增强件60的端部点65的轴向位置处。
最后，轮胎10包括硬化增强件160，该硬化增强件160环绕联接增强件150并且在锚固结构700和联接增强件150的径向内侧延伸，从而形成轴向内部部分161和轴向外部部分162。轴向内部部分161是硬化增强件160相对于胎体增强件60位于轴向内侧的那部分，并且轴向外部部分162是硬化增强件160的位于胎体增强件60的轴向外侧的那部分。轴向内部部分161和轴向外部部分162之间的边界应视为位于胎体增强件60的径向最内点63的轴向位置处。当胎体增强件60包括大量径向最内点时，可以选择这些点中的任意一个。在所述轴向内部部分161的端部点165和联接增强件150的端部点155之间，轴向内部部分161在长度LC上与胎体增强件60接触，端部点165位于联接增强件150的端部点155的径向外侧。而且，应当注意到，在轴向内部部分161的端部点165附近，轴向内部部分161与胎体增强件局部分离，从而减少该区域中的剪切应力，该橡胶混合物的一部分插置在各增强件之间。
在该实例中，硬化增强件160包括第一纺织增强元件层167和第二纺织增强元件层168。其轴向内部部分161由此由两个层261和361构成，同时轴向外部部分162由层262和362构成。
第一增强元件层167包括在与周向方向形成+45度的角度的平均方向上取向的多个增强元件，并且第二增强元件层168包括在与周向方向形成-45°的角度的平均方向上取向的多个增强元件。角度的这种选择特别具有以下效果：便利了硬化增强件160的制造以及便利了围绕增强件70使硬化增强件160向上包边。其还使得胎体增强件60的径向分离有效地减小。
第一增强元件层167的端部和第二增强元件层168的端部偏移至少5mm，从而减小锯齿对环绕橡胶形成的应力。
硬化增强件160的轴向外侧端部点166设置为与锚固结构700的周向增强件70的径向最内点73相距径向距离DR。在根据本发明的实施方案的轮胎中，径向距离DR大于或等于胎体增强件60的径向最外点62和同样的胎体增强件的径向最内点63之间的距离DC的0.2倍，并且小于或等于该距离DC的0.6倍。在该实例中，DC＝140mm，DR＝53mm且DR＝0.38×DC。
在锚固结构700的径向外侧上，在任意径向截面中，硬化增强件160的轴向外部部分162和胎体增强件60之间的最小距离DT大于或等于2mm(在该实例中DT＝4mm)。该最小距离垂直于胎体增强件60进行测量。
硬化增强件160的轴向内部部分161的接触长度LC(在该实例中LC＝13mm)在该实例中等于硬化增强件160的轴向内部部分的径向最外端部点165和锚固结构700的周向增强件70的径向最内点73之间的距离DY(在该实例中DY＝35mm)的37％。
该距离DY还等于胎体增强件的径向最外点62和相同胎体增强件的径向最内点63之间的径向距离DC的25％。
图5示意性地显示了根据本发明的实施方案的轮胎胎圈的变型的径向截面。与图3中的轮胎10的胎圈相比，涂覆轮廓元件75包括保持增强件751和橡胶垫料752两者，橡胶垫料752由橡胶混合物制成并且环绕周向增强件70。保持增强件751可以由硬性橡胶混合物(在10％和20℃下的弹性模量大于10MPa)或者由混配物进行制造，该混配物包括芳族聚酰胺或尼龙纺织增强元件和橡胶混合物，例如与嵌入联接增强件的增强元件的橡胶混合物种类相同的橡胶混合物。在每一个径向截面中，涂覆轮廓元件75的周边包括位于径向内侧的一部分和位于径向外侧的一部分，这些所述部分在锚固结构的轴向最内点702和轴向最外点704处会合。再次地，胎体增强件的端部点65位于涂覆轮廓元件75的周边上或其附近。
图6示意性地显示了根据本发明的实施方案的轮胎胎圈的另一个变型的径向截面。在该实例中，在其很大程度上，硬化增强件仅包括一层但其由两个非连续部分161和162形成，这些非连续部分在叠置区域中重叠。该叠置区域位于锚固结构的涂覆轮廓元件附近，这意味着硬化增强件160的轴向外股162的轴向内端部163和锚固结构700的径向最内点之间的距离DU小于1.5DR(参见图3)。
在任意径向截面中，叠置区域的长度LK(由图7中的双头箭头表示；在该实例中LK＝15mm)限定为两个非连续部分161和162之间的界面路径的弯曲长度，其是锚固结构700的轴向相隔的最远点702和704之间的轴向距离DA(参见图7；在该实例中DA＝19mm)的至少一半。这些点702和704通过构建与锚固结构700相切的切线T1和T2来获得，所述切线垂直于轮胎的旋转轴线。
该变型是有利的，这是因为其要么通过采用不同种类的增强元件(例如，一部分采用纺织增强元件，另一部分采用金属增强元件)，要么通过采用不同的涂覆材料，要么通过这两种方案的组合，从而使两个非连续部分161和162的材料存在差异。其还改进了制造，因为在各部件和增强件的位置中存在更大精度，并且减小了制造站点所占用的空间。
图8示意性地显示了根据本发明的实施方案的轮胎胎圈的另一个变型的径向截面。在该实例中，联接增强件150插置在胎圈锚固结构700的涂覆轮廓元件75和胎体增强件60之间。胎体增强件60的端部65由此定位在联接增强件150和硬化增强件160之间。该布置确保了胎体增强件在每一个胎圈中具有更好的机械整体性，并且防止了该增强件的增强元件在轮胎使用的同时与周向增强件70接触。
在尺寸为295/60R 22.5的重型货物车辆轮胎中，胎圈的新的几何形状提高了飞轮耐久性测试中所覆盖距离，相对于文献WO2008/107234-A1的轮胎，提高了20％以上。在胎圈温度极大升高的条件下在钢飞轮上滚动轮胎，从而来进行该测试。当胎体增强件解绕时结束该测试。
Claims (13)
1.一种用于重型货物车辆的轮胎(10)，该轮胎(10)设计为安装在轮辋上，并且包括：
胎冠，所述胎冠包括由胎面(30)覆盖的胎冠增强件(80、90)；
两个胎侧(40)，所述胎侧(40)使所述胎冠径向向内延伸；
两个胎圈(50)，所述胎圈(50)位于所述胎侧的径向内侧并且设计为与轮辋相接合，每一个胎圈均包括锚固结构(700)，所述锚固结构包括周向增强件，所述锚固结构在任意径向截面中都具有径向最外点(701)、轴向最内点(702)和轴向最外点(704)；
径向胎体增强件(60)，所述径向胎体增强件(60)包括在与周向方向形成大于或等于80度的角度的方向上取向的多个增强元件(61)，所述胎体增强件在每一个所述胎圈中锚固到所述锚固结构，所述胎体增强件围绕所述锚固结构而部分地被包裹，在轴向上从所述轮胎的内侧穿行到外侧，该胎体增强件的端部点(65)位于所述锚固结构上或所述锚固结构附近，并且在轴向上位于所述锚固结构的轴向最内点(702)和轴向最外点(704)之间；
联接增强件(150)，所述联接增强件(150)由在与周向方向形成大于或等于70度的角度的方向上取向的多个增强元件形成，所述联接增强件(150)包括第一部分(151)，所述第一部分(151)在相对于所述锚固结构的径向最外点(701)而位于径向外侧上的端部点(155)和所述胎体增强件的端部点(65)之间与所述胎体增强件接触，所述联接增强件通过与所述锚固结构(700)接触的第二部分(152)而延伸超过所述胎体增强件的端部点(65)，并延伸直至位于所述锚固结构的径向外侧上的端部点(157)，所述联接增强件的端部点(157)在轴向上位于所述锚固结构的轴向最内点(702)和轴向最外点(704)之间；
硬化增强件(160)，所述硬化增强件(160)环绕所述联接增强件(150)并且在所述锚固结构(700)和所述联接增强件的径向内侧延伸，从而形成轴向内部部分(161)和轴向外部部分(162)，所述轴向内部部分相对于所述胎体增强件(60)位于轴向内侧，所述轴向外部部分位于所述胎体增强件的轴向外侧，所述轴向内部部分(161)在所述轴向内部部分(161)的端部点(165)和所述联接增强件(150)的端部点(155)之间在长度LC上与所述胎体增强件接触，所述轴向内部部分(161)的端部点(165)位于所述联接增强件(150)的端部点(155)的径向外侧上，该硬化增强件由在与周向方向形成小于或等于60度的角度的平均方向上取向的多个增强元件形成，
其中所述硬化增强件(160)的轴向外侧端部点(166)与所述锚固结构(700)的周向增强件(70)的径向最内点(73)相距径向距离DR，所述径向距离DR大于或等于所述胎体增强件(60)的径向最外点(62)和该同样的胎体增强件的径向最内点(63)之间的距离DC的0.2倍，并且小于或等于所述胎体增强件(60)的径向最外点(62)和该同样的胎体增强件的径向最内点(63)之间的距离DC的0.6倍，
并且其中，在所述锚固结构(700)的径向外侧，所述硬化增强件(160)的轴向外部部分(162)和所述胎体增强件(60)之间的最小距离DT大于或等于2mm。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述硬化增强件(160)包括第一增强元件层(167)和第二增强元件层(168)。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其中所述第一增强元件层(167)包括在与周向方向形成大于或等于+40度且小于或等于+50度的角度的平均方向上取向的多个增强元件，并且其中所述第二增强元件层(168)包括在与周向方向形成大于或等于-40度且小于或等于-50度的角度的平均方向上取向的多个增强元件。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的轮胎，其中所述硬化增强件(160)的轴向外侧端部点(166)设置为与所述锚固结构(700)的周向增强件(70)的径向最内点(73)相距径向距离DR，所述径向距离DR大于或等于所述胎体增强件(60)的径向最外点(62)和该同样的胎体增强件的径向最内点(63)之间的距离DC的0.25倍，并且小于或等于所述胎体增强件(60)的径向最外点(62)和该同样的胎体增强件的径向最内点(63)之间的距离DC的0.45倍。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的轮胎，其中所述锚固结构(700)包括环绕所述周向增强件的涂覆轮廓元件(75)，其中所述涂覆轮廓元件的径向截面的周边包括位于径向内侧上的一部分和位于径向外侧上的一部分，这些部分在所述锚固结构的轴向最内点(702)和轴向最外点(704)处会合，并且其中所述胎体增强件(60)的端部点(65)位于所述涂覆轮廓元件(75)的周边上或所述涂覆轮廓元件(75)的周边附近。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的轮胎，其中所述硬化增强件(160)的轴向内部部分(161)的接触长度LC为所述硬化增强件的轴向内部部分(161)的径向最外端部点(165)与所述锚固结构(700)的周向增强件(70)的径向最内点(73)之间的距离DY的至少20％。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的轮胎，其中在所述硬化增强件(160)的轴向内部部分(161)的径向最外端部点(165)和所述锚固结构(700)的周向增强件(70)的径向最内点(73)之间的距离DY大于或等于在所述胎体增强件(60)的径向最外点(62)和相同的胎体增强件的径向最内点(63)之间的径向距离DC的15％，且小于或等于所述径向距离DC的40％。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的轮胎，其中所述第一增强元件层(167)和第二增强元件层(168)的增强元件是纺织丝线。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的轮胎，其中所述联接增强件(150)和所述硬化增强件(160)的增强元件是相同的，并且选自纺织属性的增强元件。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的轮胎，其中所述硬化增强件(160)的轴向内部部分(161)与所述胎体增强件(60)局部地分离，从而减少所述轴向内部点(161)的端部点(165)附近的剪切应力，弹性体插置在所述增强件之间。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的轮胎，其中所述硬化增强件(160)由两个非连续部分形成，每一个非连续部分构成所述部分(161、162)中的一个，这些非连续部分在叠置区域中重叠。
12.根据权利要求5所述的轮胎，其中所述硬化增强件(160)由两个非连续部分形成，每一个非连续部分构成所述部分(161、162)中的一个，这些非连续部分在叠置区域中重叠，其中所述叠置区域位于所述锚固结构(700)的涂覆轮廓元件(75)附近，并且其中在任意径向截面中，所述叠置区域的长度LK为所述锚固结构(700)的轴向相隔最远的点(702、704)之间的轴向距离DA的至少一半。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的轮胎，其中所述联接增强件(150)插置在所述胎圈锚固结构(700)的涂覆轮廓元件(75)和所述胎体增强件(60)之间。
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