CN105813861B - 经增强的斜交帘布层或子午线帘布层轮胎 - Google Patents

经增强的斜交帘布层或子午线帘布层轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轮胎，所述轮胎具有至少一个胎体增强件，该胎体增强件包括增强体并在径向外侧由胎冠增强件覆盖，该胎冠增强件其自身设置在胎面的径向内侧。胎冠增强件由至少一层增强元件构成。所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎圈旨在与具有轮辋凸缘顶部C的轮辋凸缘接触，每个胎圈具有至少一个周向增强元件。胎体增强件在每个胎圈处包括端部，胎体增强件的端部绕着周向增强元件相对于轮胎在径向向外的方向卷起一次以便形成卷边，然后在径向向外的方向折叠以便形成折叠部，所述折叠部形成径向外侧端部以及由中间部分、轴向内侧部分和轴向外侧部分构成的沿轴线的三个邻近部分。卷边的径向外侧端部设置于轮辋凸缘顶部C与点D之间，所述点C和D位于胎侧的表面处并设置在点E的每一侧上，该点E位于对应于名义轮胎截面宽度的胎侧上，所述点D设置在等于胎冠增强件的轴向端部S与轮辋凸缘顶部C之间的长度的85％的最大径向长度处。

Description

经增强的斜交帘布层或子午线帘布层轮胎
技术领域
本发明涉及斜交帘布层轮胎或子午线轮胎。
背景技术
子午线轮胎逐渐应用于各种市场(特别是乘用车辆轮胎市场)中。该成功特别归功于耐久性、舒适性以及子午线轮胎必须提供的低滚动阻力性能。
轮胎的主要部分为胎面、胎侧和胎圈。胎圈旨在与轮辋接触。在子午线轮胎中，构成轮胎的每个主要部分(即胎面、胎侧和胎圈)具有彼此明显不同的功能，因此具有公知的特定组成。
子午线轮胎基本上由胎体增强件增强，所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层相对于轮胎的周向方向形成基本上等于90°的角度。该胎体增强件在胎面下方在径向上在外侧被增强帘布层覆盖，所述增强帘布层形成带束层。
斜交帘布层轮胎与子午线轮胎的不同之处在于存在至少两个斜交的帘布层，所述帘布层相对于轮胎的周向方向形成非90°的角度。该帘布层被称为“斜交的”，是因为一个帘布层与另一个帘布层的角度的符号相反。
回想起，轮胎的周向方向为在垂直于轮胎的旋转轴线的平面中并与轮胎的带束层增强件正切的方向。
由于出现子午线轮胎，一些斜交帘布层轮胎也已经设置有在胎面下方的带束层增强件。
在这两种类型的轮胎中，与地面直接接触的胎面特别地具有提供与道路的接触的功能且需要与地面的形状适配。就其本身而言，胎侧通过传递所需的机械力而吸收地面的不均匀性以便承受车辆的负载并允许车辆移动。
带束层增强件为这样的增强件，其一方面需要就边缘变形具有足够刚性从而使得轮胎能够产生转向所需的侧偏推力，并且传递牵引扭矩或制动扭矩，另一方面需要在弯曲方面极为柔性，即允许在其平面内曲率发生变化以便提供轮胎与地面的足够的接触表面积。
因此，带束层增强件通常具有复合结构，所述复合结构允许对于相对轻的重量提供所需的刚度。带束层增强件通常由至少两个不同角度的帘布层组成，所述帘布层包括覆盖有弹性体组合物的帘线形式的增强体。增强体元件相对于周向方向从一个帘布层到另一个帘布层斜交且可以相对于该方向为对称或不对称的。
定义：
-“纵向方向”为轮胎行驶的方向，
-“径向方向”为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向，
-“轴向方向”为平行于轮胎的旋转轴线的方向,
-“在径向上在内侧”意指在垂直于轮胎旋转轴线的直线上更靠近旋转轴线,
-“在径向上在外侧”意指在垂直于轮胎旋转轴线的直线上更远离旋转轴线,
-“赤道平面或正中平面”意指垂直于轮胎的旋转轴线并将轮胎分为基本上相等的两半的平面，
-“轮胎的横向方向或轴向方向”意指平行于旋转轴线的方向，
-“径向平面或子午平面”意指包含轮胎的旋转轴线的平面。
从文献JP2293207A已知用于重型车辆的轮胎，该轮胎包括设置有金属增强体的胎体帘布层，金属增强体在每个胎圈处的最终部分自身沿朝着周向增强元件的径向方向折叠两次，该周向增强元件也被称为胎圈线。根据该文献，该最终部分在两层橡胶中间折叠。
文献EP 1,080,948A1描述一种包括胎体增强件的轮胎，该胎体增强件绕着胎圈线卷起且然后在向外的轴向方向折叠。该折叠由包括增强体的弹性体组合物覆盖。
因此，依然需要能够具有具备更好的侧偏推力的轮胎，该轮胎包括很少的未加工的材料，且特别是很少的弹性体层，而不会损害滚动阻力。
发明内容
本发明的主题因此为一种轮胎，所述轮胎具有至少一个胎体增强件，该胎体增强件包括增强体，该胎体增强件在径向外侧由胎冠增强件覆盖，该胎冠增强件其自身在胎面的径向内侧，所述胎冠增强件由至少一层增强元件构成，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎圈旨在与具有轮辋凸缘顶部C的轮辋凸缘接触，每个胎圈具有至少一个周向增强元件，所述胎体增强件在每个胎圈处包括端部，胎体增强件的端部绕着所述胎圈线在轮胎的向外的径向方向上卷起一次以便形成卷边，然后在所述径向向内的方向折叠以便形成折叠部，所述折叠部形成径向外侧端部以及由中间部分、轴向内侧部分和轴向外侧部分构成的沿轴线的三个邻近部分。
轮胎的特征在于，卷边的径向外侧端部设置于轮辋凸缘顶部C与点D之间，所述点C和D位于胎侧的表面处并设置在点E的每一侧上，该点E位于对应于名义截面宽度的胎侧上，所述点D设置在等于胎冠增强件的轴向端部S与轮辋凸缘顶部C之间的长度的85％的最大径向长度处。
本发明的轮胎的设计简单且迅速的优点。
优选地，所述分离弹性体组合物存在于所述卷边的径向外侧端部与点G之间，点G位于相对于所述端部的径向内侧并位于与所述径向外侧端部相距小于或等于10mm的距离处。
在点C与D之间，胎体帘布层的增强体可以相对于周向方向以小于或等于85°的角度设置，优选地相对于周向方向以等于+75°或-75°的角度设置。
每个胎体帘布层的(中间)部分与(侧)部分之间的角度遵循如下构成准则的规则，根据该规则利用轮胎的半径所述部分的角度推断为：
cos(α1)＝t x cos(α0)其中t＝R1/(R0x(1+e))
其中-α0为成形前的初始角度
-α1为成形后的最终角度
-R0为成形前的铺设半径
-R1为成形后的铺设半径
-无论轮胎的类型如何e都等于0.03
当应用该准则的时候，在点C与D之间且在朝着轴向方向的向内方向形成折叠的时候，胎体帘布层的增强体可以在轴向方向从最外侧方向开始至最内侧方向依次以等于-75°,+75°,+75°的角度设置。
在点D与S之间，胎体帘布层的增强体可以相对于周向方向以大于或等于85°且优选地等于90°的角度设置。点S对应于胎冠区域的轴向端部。
从点S开始并沿着轴线ZZ’的方向，胎体帘布层的增强体可以相对于周向方向以等于90°的角度设置。
胎体帘布层的增强体优选地由选自人造丝、尼龙、聚酯、芳纶或其混合物的纺织材料制成。
胎体帘布层的外部部分的一些增强体可以在向内的卷边的情况下分段。胎体帘布层的中间部分的一些增强体可以在向外的卷边的情况下分段。该部分可以具有3％与8％之间的中间部分的增强体。
在制造轮胎方法的过程中，增强体在对接步骤结束的时候进行切割以便促进对接步骤的进行。经切割的增强体设置于有限的且狭窄的区域中，它们在该区域不是零散的而是集中的。
根据本发明，胎冠增强件包括至少一个帘布层，该帘布层在径向上在胎体帘布层的外侧并在径向上在胎面的内侧。
根据本发明，没有弹性体组合物存在于卷边的中间部分与轴向上的外侧部分之间。
附图说明
现在本发明将借助于如下的示例和附图进行描述，所述示例和附图仅以说明的方式给出，其中：
-图1示意性地显示了根据本发明第一个实施方案的在径向平面中的一半轮胎的横截面；
-图2示意性地显示了根据本发明的与图1中显示的相同的实施方案，位于被称为轮胎底部区域的胎体帘布层的卷边的径向下部的横截面的放大视图；
-图3示意性地显示了根据另一个实施方案，位于被称为轮胎底部区域的胎体帘布层的卷边的径向下部的横截面的放大视图；
在各个附图中，相同或相似的技术元件具有相同的附图标记。为了使正文不会过于冗长，不再重复它们的描述。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的轮胎(具有总的附图标记1)包括至少一个胎体增强件2，该胎体增强件2包括增强体(未示出)。胎冠增强件S3在径向上在内侧覆盖有胎体帘布层2，在径向上在外侧覆盖有胎面4，该胎冠增强件包括至少一层增强元件(未示出)。
胎面4通过两个胎侧6连接至两个胎圈5。每个胎圈5包括周向增强元件7，该周向增强元件7也被称为胎圈线。每个胎圈5安装于轮辋凸缘13中，该轮辋凸缘13包括轮辋凸缘顶部C。
胎体帘布层2在沿周向增强元件7的方向上在每个胎圈5处包括最终端部8，最终端部8自身在径向方向上且在轴向相对于轮胎的中心向内的方向上折叠两次。该折叠使所述最终端部8接近增强元件7。
因此，在胎侧6处，胎体帘布层2包括卷边12及三个邻近部分，三个邻近部分由中间部分10、轴向外侧部分9以及轴向内侧部分11构成。
注意名义截面宽度为安装在轮辋上并充气的轮胎的截面宽度；截面宽度为安装在轮辋上并充气的轮胎的两个轴向最外点之间的距离。
因此，卷边12的径向上端部12a能够设置在点C与点D之间的胎侧的表面上。
根据图1中的描述，胎体帘布层2的卷边的三个邻近部分9、10和11自身折叠从而使得中间部分10毗邻侧部分9和11。分离弹性体组合物14设置在侧部分11与胎侧2的壁之间。该14存在为直至点F，该点F位于胎侧且位于朝径向方向的内部与所述卷边12的上部12a相距等于17mm的距离处。该组合物14还可以沿着朝径向方向的上部与卷边的上部12a相距等于60mm的长度存在。该组合物14可以延伸为直至轴向内侧位置点S。
这样的弹性体组合物的存在使得可以精确地调整轮胎的性能和耐久性。
在该具体实施方案中，胎体帘布层2的增强体(未示出)在点C与点D之间相对于周向方向的角度等于75°，从而可以保持恰当的侧偏推力。
这些相同的增强体在点D与S之间相对于周向方向的角度等于85°，从而可以保持良好的滚动阻力，这些相同的增强体在胎冠增强件3的径向内侧的区域相对于周向方向的角度等于90°。
在图3中，可以看到胎体帘布层2的端部8沿着与图1中的方向相同的方向也折叠两次。该实施方案的描述与图1中的描述的区别在于分离组合物14还存在于卷边12的轴向最外侧部分9的外侧直至点G，该点G在端部12a的径向内侧位于胎体帘布层上，且位于朝径向方向的内部与卷边12的上部12a相距等于17mm长度的距离处。
根据本发明，胎体帘布层的三部分中的每一个的角度的绝对值相等；只有轴向外侧部分9的角度的符号相对于中间部分10和轴向内侧部分11发生改变。
在图2和图3中的实施方案中，胎体帘布层2的增强体(未示出)相对于周向方向的角度与图1中的实施方案相同。
实施例1：侧偏刚度
侧偏刚度的测量利用装备有滚动道路及用于测量施加在轮胎上的横向力的设备的而获得，侧偏刚度取决于负载。
这些测量在具有标记205/55R 16的轮胎上进行，该轮胎安装于轮辋6.5J 16，充气至2.5bar的压强并经受483daN的负载。轮胎以+/-1度的侧偏角经受80km/h的速度。
结果于下表I中列出：
对照轮胎 本发明的轮胎
侧偏刚度 100 106
如表中所示，本发明的轮胎将侧偏刚度提高6％。
实施例2：轮胎的质量
与具有标记205/55R 16的参照轮胎相比较，对根据本发明的轮胎的质量的测量显示轮胎的总体质量减少3％。

Claims (11)

1.一种轮胎，所述轮胎具有至少一个胎体帘布层(2)，胎体帘布层(2)包括增强体，胎体帘布层(2)在径向外侧由胎冠增强件(3)覆盖，胎冠增强件(3)其自身在胎面(4)的径向内侧，所述胎冠增强件(3)由至少一层增强元件构成，所述胎面(4)通过两个胎侧(6)连接至两个胎圈(5)，所述胎圈(5)旨在与具有轮辋凸缘顶部点C的轮辋凸缘接触，每个胎圈(5)具有至少一个周向增强元件(7)，所述胎体帘布层(2)在每个胎圈(5)处包括端部(8)，胎体帘布层(2)的端部(8)绕着胎圈线在轮胎的向外的径向方向上卷起一次以便形成卷边(12)，然后在径向向内的方向上折叠以便形成折叠部，所述折叠部形成径向外侧端部(12a)以及由中间部分(10)、轴向内侧部分(11)和轴向外侧部分(9)构成的沿轴线的三个邻近部分，其特征在于，分离弹性体组合物(14)在10％的伸长率下具有大于或等于10MPa且小于或等于60MPa的拉伸模量，分离弹性体组合物(14)存在于：
·所述卷边的轴向内侧部分与中间部分之间，并
·在所述卷边(12)的径向外侧端部(12a)处，
·所述分离弹性体组合物(14)沿着在卷边的径向外侧端部和相对于所述卷边的端部在径向内侧的点F之间的径向长度存在，所述点F位于胎侧上且位于与所述径向外侧端部相距大于10mm长度的距离处，
并且
·卷边(12)的径向外侧端部(12a)设置于轮辋凸缘顶部点C与点D之间，所述点C和D位于胎侧(6)的表面处并设置在点E的每一侧上，点E位于对应于名义截面宽度的胎侧上，
·所述点D设置在等于胎冠增强件(3)的轴向端部S与轮辋凸缘顶部点C之间的长度的85％的最大径向长度处。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述分离弹性体组合物(14)存在于所述卷边(12)的径向外侧端部(12a)与点G之间，所述点G位于相对于所述端部(12a)的径向内侧并位于与所述径向外侧端部相距小于或等于10mm长度的距离处。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，胎体帘布层(2)的增强体在点C与D之间相对于周向方向以小于或等于85°的角度设置。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，所述胎体帘布层的增强体在点C与D之间相对于周向方向以等于+75°或-75°的角度设置。
5.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，所述胎体帘布层(2)的增强体在点C与D之间在轴向方向从最外侧方向开始至最内侧方向依次以等于-75°,+75°,+75°的角度设置。
6.根据前述权利要求的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎体帘布层的增强体在点D与S之间相对于周向方向以大于或等于85°且优选地等于90°的角度设置。
7.根据权利要求1-5的任一项所述的轮胎，其特征在于，从点S开始并沿着轴线ZZ’的方向，胎体帘布层的增强体相对于周向方向以等于90°的角度设置。
8.根据权利要求1-5的任一项所述的轮胎，其特征在于，胎体帘布层的增强体由选自人造丝、尼龙、聚酯、芳纶或其混合物中的纺织材料制成。
9.根据权利要求1-5的任一项所述的轮胎，其特征在于，3％与8％之间的中间部分(10)的增强体被切割。
10.根据权利要求9所述的轮胎，其特征在于，经切割的中间部分的增强体为连续的。
11.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，分离弹性体组合物(14)在10％的伸长率下具有大于或等于30MPa且小于或等于60MPa的拉伸模量。
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