CN102656027B - 用于重型土木工程车辆的轮胎胎圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过降低裂缝的扩展速度来改进用于重型土木工程车辆的子午线轮胎的胎圈的耐久性，这些裂缝出现在胎体增强件框架端部处并经过涂层聚合物材料、边缘结合聚合物材料和填充聚合物材料而扩展。根据本发明，由过渡聚合物材料制成的过渡元件（25）经其轴向外表面而至少部分地与边缘结合聚合物材料（22）接触，且在其轴向内表面上至少部分地与填充聚合物材料（23b）接触；所述过渡元件的径向外端（E25）和径向内端（I25）各自位于所述胎体增强件框架端部的径向外侧上和径向内侧上，所述过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量介于过渡元件所接触的所述边缘结合聚合物材料和所述填充聚合物材料各自在10%伸长率时的弹性模量之间。

Description

用于重型土木工程车辆的轮胎胎圈
技术领域
本发明涉及旨在装配到土木工程类型的重型车辆的子午线轮胎。
背景技术
本发明将更具体地针对旨在安装在翻斗车（其为运送从采石场或露天采矿场挖掘出的材料的车辆）上的子午线轮胎进行描述，但本发明不限于这种类型的应用。这种轮胎的轮辋的公称直径，在由欧洲轮胎和轮辋技术组织或ETRTO给出的定义内的最小值为25”。
如下定义应用于下文中：
-“子午平面”为包括轮胎的旋转轴线的平面。
-“赤道平面”为穿过轮胎胎面表面的中间且垂直于轮胎的旋转轴线的平面。
-“径向方向”为垂直于轮胎的旋转轴线的方向。
-“轴向方向”为平行于轮胎的旋转轴线的方向。
-“周向方向”为垂直于子午平面的方向。
-“径向距离”为从轮胎的旋转轴线起，与轮胎的旋转轴线成直角地测量的距离。
-“轴向距离”为从赤道平面起，平行于轮胎的旋转轴线测量的距离。
-“径向地”指的是在径向方向上。
-“轴向地”指的是在轴向方向上。
-“在……的径向内侧上或在……的径向外侧上”指的是在更短、或更长的径向距离上。
-“在……的轴向内侧上或在……的轴向外侧上”指的是在更短、或更长的轴向距离上。
轮胎包括两个胎圈，所述胎圈在轮胎和轮辋（轮胎安装在其上）之间提供机械连接，胎圈通过两个胎侧分别连接至旨在经由胎面表面与地面接触的胎面。
子午线轮胎更具体地包括增强件，所述增强件包括在胎面的径向内侧上的胎冠增强件和在胎冠增强件的径向内侧上的胎体增强件。
用于土木工程类型的重型车辆的子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体增强件层，所述胎体增强件层由涂布有涂层聚合物材料的金属增强元件构成。金属增强元件基本上彼此平行，并与周向方向形成介于85°和95°之间的角度。胎体增强件层包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈连接在一起，并且在每个胎圈中围绕胎圈钢丝芯部卷绕。胎圈钢丝芯部包括通常由金属制成的周向增强元件，其由至少一种可由聚合物或织物（非穷举地）制成的材料环绕。胎体增强件层从轮胎内侧朝向外侧围绕胎圈钢丝芯部卷绕以形成包括端部的胎体增强件的包边部分。胎体增强件的包边部分在每个胎圈中将胎体增强件层锚固至那个胎圈的胎圈钢丝芯部。
胎体增强件的包边部分的端部位于其两个各自的轴向内部面和轴向外部面上，所述轴向内部面和轴向外部面由边缘结合元件覆盖，所述边缘结合元件由边缘结合聚合物材料制成，所述边缘结合聚合物材料通常与涂层聚合物材料（但是其也可为不同的材料）具有相同的化学成分。边缘结合元件由此在胎体增强件的包边部分的端部形成聚合物涂层材料的另外的厚度。
每个胎圈还包括向外径向延伸胎圈钢丝芯部的填料元件。填料元件在任何子午平面具有基本上三角形的横截面，且由至少一种填料聚合物材料制成。填料元件可由沿着接触表面（其沿着子午线与任何子午平面相交）相接触的至少两种填料聚合物材料的径向堆叠构成。填料元件将胎体增强件的主要部分与胎体增强件的包边部分轴向分离。
聚合物材料在固化后通过由拉伸试验确定的拉伸应力-变形特性加以机械表征。该拉伸试验由本领域技术人员在试样上根据已知的方法，例如根据国际标准ISO 37，且在由国际标准ISO 471限定的正常温度（23±2℃）和湿度（50±5%相对湿度）条件下进行。试样在10%伸长率时测得的拉伸应力被称为聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量，且以兆帕（MPa）表示。
聚合物材料在固化后还通过其硬度加以机械表征。硬度特别地由根据ASTM D 2240-86测定的肖氏A硬度限定。
当车辆行驶时，安装在轮胎的轮辋上、在车辆的载荷下被充气和压缩的轮胎特别地在其胎圈及其胎侧处承受弯曲循环。
弯曲循环导致在胎体增强件的主要部分和胎体增强件的包边部分处的曲率变化以及金属增强元件的张力变化。
弯曲循环特别地导致在设置为紧邻胎体增强件的包边部分的端部处的涂层聚合物材料、边缘结合聚合物材料和填料聚合物材料中产生应力和变形，这随时间有可能导致轮胎降解，从而需要将其替换。
更具体地，在紧邻胎体增强件的包边部分的端部处的应力和变形导致出现在胎体增强件的包边部分的端部处的裂缝的扩展，特别是当增强元件由金属制成时。
发明人认为，出现裂缝主要是由于在胎体增强件的包边部分的金属增强元件的端部和与所述端部接触的涂层聚合物材料、边缘结合聚合物材料或填料聚合物材料之间缺少粘合。在弯曲循环过程中胎圈温度的升高加重了已存在于新轮胎中的这种粘合的缺少。
裂缝扩展经过涂层聚合物材料、边缘结合聚合物材料或填料聚合物材料，并导致胎圈的降解，由此导致轮胎的失效。裂缝扩展速度首先取决于应力和应变变形周期的幅度和频率，其次取决于在裂缝区中的涂层聚合物材料、边缘结合聚合物材料和填料聚合物材料各自的刚度。
文献US 3921693已经描述了在具有径向胎体增强件的轮胎的情况下，轮胎的增强元件由金属制成，其胎圈的设计目的在于防止在胎体增强件的包边部分的端部处产生裂缝。在提出的技术方案中，胎体增强件的包边部分的端部用聚合物材料覆盖，所述聚合物材料的肖氏A硬度比填料聚合物材料的高。
文献US 4086948也描述了胎体增强件的高包边部分以增加用于重型车辆的子午线轮胎的寿命，胎体增强件的高包边部分指的是其端部位于穿过轮胎胎侧轴向最外点的直线的径向外侧上。此外，用于涂布胎体增强件的金属增强元件的聚合物材料具有的肖氏A硬度和在300%伸长率时的弹性模量分别高于填料聚合物材料的肖氏A硬度和在300%伸长率时的弹性模量。
最后，文献US 5056575描述了用于重型车辆例如卡车和巴士的轮胎胎面，其能够减少变形并减缓在胎体增强件的包边部分的端部附近裂缝经过聚合物材料的扩展从而增加胎圈的耐久性。提出的技术方案在于一种胎圈，所述胎圈具有三种填料聚合物材料，其在100%伸长率时的弹性模量从邻近胎体增强件的包边部分的填料聚合物材料（其为径向最外侧的一种材料）向着邻近胎圈钢丝芯部的填料聚合物材料（其为径向最内侧的一种材料）降低。
发明内容
本发明人已经自己设定了这样的目标：通过降低出现在胎体增强件的包边端部处并经过涂层聚合物材料、边缘结合聚合物材料和填料聚合物材料而扩展的裂缝的扩展速度来改进用于土木工程类型的重型车辆的子午线轮胎的胎圈的耐久性。
根据本发明，该目标已经如下实现:
-用于土木工程类型的重型车辆的轮胎，其包括用于接触轮辋的两个胎圈、包括至少一个由涂层聚合物材料涂布的金属增强元件制成的胎体增强件层的胎体增强件，
-所述胎体增强件层包括主要部分，所述主要部分在每个胎圈中由轮胎内侧朝向外侧围绕胎圈钢丝芯部卷绕以形成包括被由边缘结合聚合物材料制成的边缘结合元件覆盖的端部的胎体增强件的包边部分，
-每个胎圈包括向外径向延伸所述胎圈钢丝芯部的填料元件，
-所述填料元件在任何子午平面中具有基本上三角形的横截面且由至少一种填料聚合物材料制成，
-与所述边缘结合元件接触的所述填料聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量小于所述边缘结合聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量，
-由过渡聚合物材料制成的过渡元件在其轴向外部面上至少部分地与所述边缘结合聚合物材料接触，且在其轴向内部面上至少部分地与填料聚合物材料接触，
-所述过渡元件的径向外端和径向内端分别位于所述胎体增强件的包边部分的端部的径向外侧上和径向内侧上，并且
-所述过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量介于所述过渡元件所接触的所述边缘结合聚合物材料和所述填料聚合物材料各自在10%伸长率时的弹性模量之间。
根据本发明，有利的是具有由过渡聚合物材料制成的过渡元件，所述过渡元件在其轴向外部面上至少部分地与边缘结合聚合物材料接触，且在其轴向内部面上至少部分地与填料聚合物材料接触。这是由于，在胎体增强件的包边部分的端部处的边缘结合元件与轴向内部填料材料之间加入过渡元件使得有可能局部在位于紧邻胎体增强件的包边部分的端部处的聚合物材料中限制应力和变形的水平，出现在胎体增强件的包边部分的端部处的裂缝的扩展速度取决于这些应力和变形的水平。
还有利的是使得所述过渡元件的径向外端和径向内端分别位于胎体增强件的包边部分的端部的径向外侧上和径向内侧上。使胎体增强件的包边部分的端部径向位于过渡元件的各自的径向外端和径向内端这两者之间确保了胎体增强件的包边部分的端部与过渡元件之间的接触，其考虑了胎体增强件的包边部分的端部的径向定位上的公差（这是该制造方法固有的）。
最后，过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量有利地介于过渡元件所接触的边缘结合聚合物材料和填料聚合物材料各自在10%伸长率时的弹性模量之间。从边缘结合聚合物材料到过渡聚合物材料，再到填料聚合物材料，在10%伸长率时的弹性模量的逐渐降低导致下降的和渐变的刚度梯度，这使得有可能减少胎体增强件的包边的端部处的应力和变形，并因此减缓裂缝的扩展。
边缘结合聚合物材料与填料聚合物材料各自在10%伸长率时的弹性模量之差越大，由过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量所带来的优势越显著。在根据本发明的轮胎的研究实例中，边缘结合聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量等于填料聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量的1.6倍。
根据本发明的一个实施例，过渡元件的厚度至少等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离的0.25倍。过渡元件的厚度指的是在过渡元件的端部处的渐缩区域的外侧测得的过渡元件的恒定厚度。胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离是沿着穿过胎体增强件的包边部分的端部且垂直于胎体增强件的主要部分的直线测得的胎体增强件的包边部分中的增强元件的轴向内部母线与胎体增强件的主要部分中的增强元件的轴向外部母线之间的距离。过渡元件的该最小厚度使得有可能建立最小的刚度梯度，从而降低裂缝的扩展速度。
过渡元件的厚度有利地至多等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离的0.60倍。这是因为，由于过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量较高，因此过渡聚合物材料的热耗散大于填料聚合物材料的热耗散。结果，过渡聚合物材料的过高体积导致胎圈温度增加，这损害了胎圈的寿命，因此重要的是为过渡元件的厚度设定上限。
有利的是，过渡元件的径向外端与胎体增强件的包边部分的端部之间的距离至少等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离的2倍。该距离在经过过渡元件的径向外端且平行于经过胎体增强件的包边部分的端部并垂直于胎体增强件的主要部分的直线的直线，与经过胎体增强件的包边部分的端部且垂直于胎体增强件的主要部分的直线之间测得。该最小距离保证了存在位于胎体增强件的包边部分的端部的轴向外侧的过渡元件，其径向位置有可能随制造公差变化。
还有利的是，过渡元件的径向外端与胎体增强件的包边部分的端部之间的距离至多等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离的4倍。过渡元件超出该最大距离的部分首先增加了胎圈中的热耗散，这对胎圈有损害，对于补偿有关胎体增强件的包边部分的端部的径向定位的不确定性没有任何用处，由此导致过渡聚合物材料的不必要的额外成本。
本发明的另一有利的实施例是使得过渡元件的径向内端与胎体增强件的包边部分的端部之间的距离至少等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离的2倍。该距离在经过过渡元件的径向内端且平行于经过胎体增强件的包边部分的端部并垂直于胎体增强件的主要部分的直线的直线，与经过胎体增强件的包边部分的端部且垂直于胎体增强件的主要部分的直线之间测得。该最小距离使得有可能保证胎体增强件的包边部分与过渡元件之间最小面积的接触，并保证胎体增强件的包边部分被覆盖，记住胎体增强件的包边部分的端部的径向定位上的公差（这是该制造方法固有的）。
还有利的是，过渡元件的径向内端与胎体增强件的包边部分的端部之间的距离至多等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分之间的距离的6倍。这是由于，过渡元件超出该最大距离的部分首先增加了胎圈中的热耗散，这对胎圈有损害，其次，未必确保胎体增强件的包边部分与过渡元件之间的粘合，或者未必补偿有关胎体增强件的包边部分的端部的径向定位的不确定性，由此导致过渡聚合物材料的不必要的额外成本。
本发明的一个有利的实施例是使得过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量至少等于边缘结合聚合物材料和填料聚合物材料各自在10%伸长率时的弹性模量的算数平均值的0.9倍且至多等于该算数平均值的1.1倍。当裂缝从边缘结合聚合物材料扩展至过渡聚合物材料接着扩展至填料聚合物材料时，与不具有过渡元件的参照轮胎的胎圈相比，过渡聚合物材料在10%伸长率时的弹性模量的该范围的值保证了各自的边缘结合化合物、过渡化合物和填料化合物之间的刚度梯度，从而使裂缝扩展速度显著降低。
附图说明
根据所附的图1至图2的说明，本发明的特征将会得到更清楚的理解：
-图1是现有技术中用于土木工程类型的重型车辆的轮胎的胎圈的子午平面的横截面图。
-图2是根据本发明的用于土木工程类型的重型车辆的轮胎的胎圈的子午平面的横截面图。
为了使得它们更易于理解，图1和2没有按比例绘制。
具体实施方式
图1显示了现有技术中用于土木工程类型的重型车辆的轮胎的胎圈，包括：
-胎体增强件，所述胎体增强件包括单层的胎体增强件1，所述单层的胎体增强件1由以涂层聚合物材料涂布的金属增强元件构成，胎体增强件的主要部分1a从轮胎内侧朝向外侧围绕胎圈钢丝芯部4卷绕以形成胎体增强件的包边部分1b，
-边缘结合元件2，所述边缘结合元件2在其分别为轴向内部面和轴向外部面的两个面上覆盖胎体增强件的包边部分1b的端部E1，且其由与涂层聚合物材料具有相同的化学成分的边缘结合聚合物材料制得，
-填料元件3，所述填料元件3向外径向延伸胎圈钢丝芯部4，且所述填料元件3在任何子午平面中具有基本上三角形的横截面并由两种填料聚合物材料形成，第一填料聚合物材料3a位于胎圈钢丝芯部4的径向外侧并与胎圈钢丝芯部4接触，第二填料聚合物材料3b位于第一填料聚合物材料3a的径向外侧并与第一填料聚合物材料3a接触。
图2显示了根据本发明的用于土木工程类型的重型车辆的轮胎的胎圈，包括：
-胎体增强件，所述胎体增强件包括单层的胎体增强件21，所述单层的胎体增强件21由以涂层聚合物材料涂布的金属增强元件构成，胎体增强件的主要部分21a从轮胎内侧朝向外侧围绕胎圈钢丝芯部24卷绕以形成胎体增强件的包边部分21b，
-边缘结合元件22，所述边缘结合元件22在其分别为轴向内部面和轴向外部面的两个面上覆盖胎体增强件的包边部分21b的端部E21，且其由与涂层聚合物材料具有相同的化学成分的边缘结合聚合物材料制得，
-填料元件23，所述填料元件23向外径向延伸胎圈钢丝芯部24，且所述填料元件23在任何子午平面中具有基本上三角形的横截面并由两种填料聚合物材料形成，第一填料聚合物材料23a位于胎圈钢丝芯部24的径向外侧并与胎圈钢丝芯部24接触，第二填料聚合物材料23b位于第一填料聚合物材料23a的径向外侧并与第一填料聚合物材料23a接触，
-由过渡聚合物材料制成的过渡元件25，所述过渡元件25在其轴向外部面上至少部分地与边缘结合聚合物材料22接触，且在其轴向内部面上至少部分地与填料聚合物材料23b接触。
过渡元件25具有示意性地示为恒定值的厚度e，但是该厚度实际上在端部E25和I25处通常为渐缩的。过渡元件25的长度为a+b。胎体增强件的包边部分21b的端部E21径向地位于过渡元件25的各自的径向外端E25与径向内端I25之间。
过渡元件25的径向外端E25位于与胎体增强件的包边部分21b的端部E21相距距离a处。该距离a为直线D’与直线D之间的距离，所述直线D’经过过渡元件25的径向外端E25且平行于经过胎体增强件的包边部分21b的端部E21并垂直于胎体增强件的主要部分21a的直线D，所述直线D经过胎体增强件的包边部分21b的端部E21且垂直于胎体增强件的主要部分21a。
过渡元件25的径向内端I25位于与胎体增强件的包边部分21b的端部E21相距距离b处。该距离b为直线D”与直线D之间的距离，所述直线D”经过过渡元件25的径向内端I25且平行于经过胎体增强件的包边部分21b的端部E21并垂直于胎体增强件的主要部分21a的直线D，所述直线D经过胎体增强件的包边部分21b的端部E21且垂直于胎体增强件的主要部分21a。
胎体增强件的包边部分21b的端部E21与胎体增强件的主要部分21a之间的距离d是沿着穿过胎体增强件的包边部分21b的端部E21且垂直于胎体增强件的主要部分21a的直线D测得的胎体增强件的包边部分21b中的增强元件的轴向内部母线与胎体增强件的主要部分21a中的增强元件的轴向外部母线之间的距离。
本发明更具体地针对用于尺寸为59/80R63的翻斗车类型的重型车辆的轮胎进行了研究。根据欧洲轮胎和轮辋组织，使用这种轮胎的正常条件如下：6巴的充气压力、99吨的静载荷和在1小时内覆盖介于16千米和32千米之间的距离。此外，这种轮胎的设计断面高度H（在ETRTO标准的含义内）为1214毫米。
根据本发明设计59/80R63轮胎，如图2中示意性地所示，其中示意了胎体增强件的高包边部分，所述胎体增强件的高包边部分的端部径向地位于穿过轮胎的径向最外点的轴向直线的附近。
胎体增强件的包边部分21b的端部E21与胎体增强件的主要部分21a之间的距离d等于15毫米。过渡元件25（由其径向外端E25和径向内端I25所限定）的厚度e为4.5毫米，即距离d的0.30倍。过渡元件25的径向外端E25定位在等于45毫米的距离a处，即为距离d的3倍。过渡元件25的径向内端I25定位在等于75毫米的距离b处，即为距离d的5倍。
边缘结合聚合物材料22、过渡聚合物材料25和填料聚合物材料23b在10%伸长率时的弹性模量分别等于6MPa、4.8MPa和3.5MPa。因此，过渡聚合物材料25在10%伸长率时的弹性模量等于边缘结合聚合物材料22和填料聚合物材料23b各自在10%伸长率时的弹性模量的算数平均值。
在如图1所示的参照轮胎和如图2所示的根据本发明的轮胎上分别进行了有限元计算仿真。对于参照轮胎而言，在胎体增强件的包边部分1b的端部区域E1中的填料聚合物材料3b在胎体增强件的包边部分1b的轴向内部面上的伸长率等于与之接触的边缘结合聚合物材料2的伸长率的1.4倍，这些伸长平行于胎体增强件的包边部分21b。因此，当裂缝从边缘聚合物材料2扩展到填料聚合物材料3b，其经过填料聚合物材料3b的扩展速度增加，因为与边缘结合聚合物材料2相比，填料聚合物材料3b具有更大的伸长率。对于根据本发明的轮胎而言，在胎体增强件的包边部分21b的端部区域E21中的过渡聚合物材料25在胎体增强件的包边部分的轴向内部面上的伸长率等于边缘结合聚合物材料22的伸长率的0.9倍。结果，当裂缝从边缘聚合物材料22扩展到过渡聚合物材料25，其经过过渡聚合物材料25的扩展速度降低，因为与边缘结合聚合物材料22相比，过渡聚合物材料25具有更低的伸长率。
本发明不应该解释为受限于图2所示的实例，而是可扩展至其他实施例变型，例如（非穷举地）：
-边缘结合聚合物材料的化学成分不同于涂层聚合物材料的化学成分，
-缺少边缘结合元件导致过渡元件的轴向外部面与胎体增强件的包边部分的轴向内部面的涂层聚合物材料之间存在直接接触，
-过渡元件包括多个过渡聚合物材料层，一个层与另一个层接触且为径向导向的，
-胎体增强件的包边部分的端部的位置，与图2中所示的情况相比，在径向上更靠近胎圈钢丝芯部。

Claims (5)

1.用于土木工程类型的重型车辆的轮胎，其包括用于接触轮辋的两个胎圈、包括至少一个由涂层聚合物材料涂布的金属增强元件制成的胎体增强件层(1，21)的胎体增强件，所述胎体增强件层包括主要部分(1a，21a)，所述主要部分在每个胎圈中由轮胎内侧朝向外侧围绕胎圈钢丝芯部(4，24)卷绕以形成包括被由边缘结合聚合物材料制成的边缘结合元件(2，22)覆盖的端部(E1，E21)的胎体增强件的包边部分(1b，21b)，每个胎圈包括向外径向延伸所述胎圈钢丝芯部的填料元件(3，23)，所述填料元件在任何子午平面中具有基本上三角形的横截面且由至少一种填料聚合物材料(3a，3b，23a，23b)制成，与所述边缘结合元件接触的所述填料聚合物材料(3b，23b)在10％伸长率时的弹性模量小于所述边缘结合聚合物材料在10％伸长率时的弹性模量，其特征在于，由过渡聚合物材料制成的过渡元件(25)在其轴向外部面上至少部分地与所述边缘结合聚合物材料(22)接触，且在其轴向内部面上至少部分地与填料聚合物材料(23b)接触，所述过渡元件的径向外端(E25)和径向内端(I25)分别位于所述胎体增强件的包边部分的端部的径向外侧上和径向内侧上，所述过渡聚合物材料在10％伸长率时的弹性模量介于所述过渡元件所接触的所述边缘结合聚合物材料和所述填料聚合物材料各自在10％伸长率时的弹性模量之间，且所述过渡元件(25)的厚度(e)至少等于胎体增强件的包边部分(21b)的端部(E21)与胎体增强件的主要部分(21a)之间的距离(d)的0.25倍，所述过渡元件(25)的厚度(e)至多等于胎体增强件的包边部分(21b)的端部(E21)与胎体增强件的主要部分(21a)之间的距离(d)的0.60倍，所述过渡聚合物材料在10％伸长率时的弹性模量至少等于边缘结合聚合物材料和填料聚合物材料各自在10％伸长率时的弹性模量的算数平均值的0.9倍且至多等于该算数平均值的1.1倍。
2.根据权利要求1中所述的用于土木工程类型的重型车辆的轮胎，其特征在于，所述过渡元件(25)的径向外端(E25)与胎体增强件的包边部分(21b)的端部(E21)之间的距离(a)至少等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分(21a)之间的距离(d)的2倍。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的用于土木工程类型的重型车辆的轮胎，其特征在于，所述过渡元件(25)的径向外端(E25)与胎体增强件的包边部分(21b)的端部(E21)之间的距离(a)至多等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分(21a)之间的距离(d)的4倍。
4.根据权利要求1所述的用于土木工程类型的重型车辆的轮胎，其特征在于，所述过渡元件(25)的径向内端(I25)与胎体增强件的包边部分(21b)的端部(E21)之间的距离(b)至少等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分(21a)之间的距离(d)的2倍。
5.根据权利要求1所述的用于土木工程类型的重型车辆的轮胎，其特征在于，所述过渡元件(25)的径向内端(I25)与胎体增强件的包边部分(21b)的端部(E21)之间的距离(b)至多等于胎体增强件的包边部分的端部与胎体增强件的主要部分(21a)之间的距离(d)的6倍。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2976219B1 (fr) * 2011-06-07 2014-01-03 Michelin Soc Tech Bourrelet de pneumatique pour vehicule lourd de type genie civil
US9533460B2 (en) 2011-06-28 2017-01-03 Bridgestone Corporation Tire and method for fabricating bead member

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232484B2 (zh) * 1973-03-06 1977-08-22
JPS5216704A (en) 1975-07-30 1977-02-08 Bridgestone Corp Heavy load radial tire
JPS58403A (ja) * 1981-06-24 1983-01-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ビ−ド耐久性のよいラジアルタイヤ
JPS58404A (ja) * 1981-06-24 1983-01-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ビ−ド耐久性がよいスチ−ルラジアルタイヤ
JPS61232905A (ja) * 1985-04-05 1986-10-17 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
JPH07110564B2 (ja) * 1986-10-27 1995-11-29 横浜ゴム株式会社 空気入りラジアルタイヤ
KR940005866B1 (ko) 1987-10-24 1994-06-24 가부시끼가이샤 브리지스톤 중하중용 공기 래디얼 타이어
JP2538622B2 (ja) * 1987-11-06 1996-09-25 株式会社ブリヂストン 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
US4842033A (en) * 1987-11-16 1989-06-27 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having gum strips encasing a carcass turnup
JP2951667B2 (ja) * 1989-04-19 1999-09-20 株式会社ブリヂストン 空気入りラジアルタイヤ
JPH0375122A (ja) * 1989-08-15 1991-03-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶融樹脂フィルムの張力測定方法
JP2834913B2 (ja) * 1990-09-14 1998-12-14 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置に用いられる清掃部材及び前記清掃部材を用いるインクジェット記録装置
JPH08175130A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Bridgestone Corp 空気入りタイヤのビード部構造
JPH0999715A (ja) 1995-10-05 1997-04-15 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JP3590174B2 (ja) * 1995-12-22 2004-11-17 株式会社ブリヂストン 空気入りラジアルタイヤ
JP3224996B2 (ja) * 1996-11-20 2001-11-05 住友ゴム工業株式会社 重荷重用ラジアルタイヤ
JP4262827B2 (ja) * 1999-04-23 2009-05-13 株式会社ブリヂストン 空気入りラジアルタイヤ
WO2003006267A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-23 Bridgestone Corporation Pneumatique
JP2004082785A (ja) * 2002-08-23 2004-03-18 Bridgestone Corp ラジアルタイヤ
JP4392711B2 (ja) * 2003-06-04 2010-01-06 横浜ゴム株式会社 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
JP4500117B2 (ja) * 2004-07-05 2010-07-14 東洋ゴム工業株式会社 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
JP4928391B2 (ja) * 2007-09-04 2012-05-09 住友ゴム工業株式会社 重荷重用タイヤ
FR2928104B1 (fr) * 2008-02-28 2011-07-15 Michelin & Cie Pneumatique pourvu d'une armature supplementaire ameliorant son endurance.

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