CN109476190B - 具有减轻重量胎圈区域的轮胎 - Google Patents

具有减轻重量胎圈区域的轮胎 Download PDF

Info

Publication number
CN109476190B
CN109476190B CN201780042895.7A CN201780042895A CN109476190B CN 109476190 B CN109476190 B CN 109476190B CN 201780042895 A CN201780042895 A CN 201780042895A CN 109476190 B CN109476190 B CN 109476190B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
carcass reinforcement
reinforcement layer
bead
tire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780042895.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109476190A (zh
Inventor
W·利桑塞
E·茹兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Publication of CN109476190A publication Critical patent/CN109476190A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109476190B publication Critical patent/CN109476190B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0603—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/0009—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap features of the carcass terminal portion
    • B60C2015/009—Height of the carcass terminal portion defined in terms of a numerical value or ratio in proportion to section height
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0603—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
    • B60C2015/061—Dimensions of the bead filler in terms of numerical values or ratio in proportion to section height
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C2015/0614—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the chafer or clinch portion, i.e. the part of the bead contacting the rim
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C2015/0617—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a cushion rubber other than the chafer or clinch rubber
    • B60C2015/0621—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a cushion rubber other than the chafer or clinch rubber adjacent to the carcass turnup portion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/06—Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎(1)，所述径向胎体增强件由单层增强元件(2)形成，所述单层增强元件(2)围绕胎圈线(4)卷边从而锚固在每一个胎圈(3)中。根据本发明，胎体增强件层的卷边(7)和胎体增强件层的主要部分是胎侧中仅存的增强元件层，所述增强元件层的断裂伸长小于6％。轮胎的胎圈(3)区域中的聚合物配混物的布置和选择使耐久性能提高。

Description

具有减轻重量胎圈区域的轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有径向胎体增强件的轮胎，更具体而言，涉及一种用于装备承载重型载荷并且以持续速度行驶的车辆(例如卡车、拖拉机、拖车或者大客车)的轮胎。
背景技术
在重载型轮胎中，胎体增强件通常锚固在胎圈区域中的两侧并且在径向上由胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件由重叠的并且由丝线或者帘线形成的至少两个层组成，所述丝线或者帘线在每一个层中平行并且从一个层至另一个层交叉，与周向方向形成10°至45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层还可以覆盖有至少一个被称为保护层的层，形成所述保护层的增强元件有利地是金属和可伸展的并且被称为弹性增强元件。其还可以包括金属丝线或者帘线的层，所述金属丝线或者帘线具有低伸展性并且与周向方向形成45°至90°之间的角度，被称为三角帘布层的该帘布层在径向上位于胎体增强件和第一胎冠帘布层之间，所述第一胎冠帘布层被称为工作帘布层并且由平行的丝线或者帘线形成，所述丝线或者帘线以绝对值不超过45°的角度铺设。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角增强件，该增强件在其所经受的各种应力下几乎没有变形，三角帘布层基本上用于吸收轮胎胎冠区域中的所有增强元件所经受的横向压缩力。
当所述帘线在等于断裂力的10％的张力下表现出至多等于0.2％的相对伸长的时候，帘线被称为是不可伸展的。
当所述帘线在等于断裂载荷的张力下表现出至少等于3％的相对伸长和小于150GPa的最大切线模量的时候，帘线被称为是弹性的。
周向增强元件是与周向方向形成+2.5°至-2.5°(相对于0°)范围内的角度的增强元件。
轮胎的周向方向或者纵向方向是对应于轮胎的外周并且由轮胎行驶的方向限定的方向。
轮胎的横向方向或者轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并且与其垂直的方向。
轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用的时候旋转所围绕的轴线。
径向平面或者子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。
周向中平面或者赤道平面是垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。
对于金属丝线或者帘线，在根据1984年的标准ISO 6892的张力下测量断裂力(以N计的最大载荷)、断裂强度(以MPa计)、断裂伸长(以％计的总伸长)和模量(以GPa计)。
对于橡胶组合物，在根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46002的张力下进行模量测量：在第二伸长中(即在调节循环之后)测量在10％伸长(根据1979年12月的标准AFNOR-NFT-40101的正常温度和相对湿度条件)下的标称割线模量(或者表观应力，以MPa计)。
这种轮胎通常在胎圈处还具有被称为加强件的一个或者更多个增强元件层。这些层通常由增强元件组成，所述增强元件相对于周向方向以小于45°(通常小于25°)的角度取向。这些增强元件层的主要作用在于限制胎圈组成材料相对于车轮轮辋的纵向位移，以便限制所述胎圈的过早磨损。由于弹性体材料的动态流动现象，这些增强元件层还能够限制胎圈在轮辋凸缘上的永久变形。当胎圈的这种变形过大的时候，可能会妨碍轮胎的翻新。当将轮胎安装在轮辋上或者从轮辋上拆下轮胎的时候，这些增强元件层还有助于保护轮胎的下部区域免于所受应力的影响。
此外，在围绕胎圈线锚固胎体增强件的情况下(所述情况包括在围绕每个胎圈中的胎圈线至少部分地缠绕胎体增强件中)，形成在侧壁中延伸至或大或小的高度的卷边，增强元件层或者加强件还能够在轮辋温度意外升高和过度升高期间防止或者延迟胎体增强件的解绕。
这些增强元件层或者加强件通常在轴向上设置在胎体增强件的卷边的外侧，并且特别地，在胎侧中延伸至比卷边的高度更大的高度，以便覆盖所述卷边的增强元件的自由端部。
例如，在文献FR 2779387和US 2006/0000199中描述了轮胎的这种设计。
这些增强元件层或者加强件的存在使得轮胎的这些胎圈区域的设计更加复杂。一方面由于附加层的存在、另一方面特别是由于附加层相对于胎体增强件的卷边以及相对于胎圈线的设置，导致需要设计橡胶配混物，所述橡胶配混物用于分离多个层的端部以及确保不同端部的期望的位置。
发明内容
因此，发明人为其自身设定的任务是提供用于“重载”型车辆的轮胎，使所述轮胎在耐久性(特别是胎圈区域的耐久性)方面的性能得以保持并且简化所述轮胎的设计，而且有利地降低所述轮胎的整体轮胎重量。
根据本发明，已经通过旨在装配在凹陷轮辋(15°深槽)上的轮胎实现该目的，所述轮胎包括径向胎体增强件，所述径向胎体增强件由单个胎体增强件层组成，所述胎体增强件层由插在两个聚合物配混物压延层之间的增强元件形成，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件自身在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，胎体增强件的增强元件层由围绕胎圈线的卷边锚固在每一个胎圈中，从而形成从一个胎圈线延伸至另一个胎圈线的胎体增强件层的主要部分以及每一个胎圈中的胎体增强件层的卷边，胎体增强件层的所述卷边通过第一层聚合物配混物与胎体增强件层的主要部分分离，所述第一层聚合物配混物在径向上从胎圈线至少延伸至胎体增强件层的卷边的端部，并且胎体增强件层的所述卷边的轴向外侧与第二层聚合物配混物接触，所述第二层聚合物配混物自身至少与在胎圈区域中形成轮胎外表面的第三层聚合物配混物接触，所述第三层聚合物配混物特别地旨在与轮辋接触，所述第三层聚合物配混物的径向外侧与形成胎侧外表面的第四层接触，并且在所述轮胎的子午截面中，
-第一层聚合物配混物的径向外端在径向上位于胎体增强件层的卷边的端部的外侧，
-第二层聚合物配混物的径向外端在径向上位于胎体增强件层的卷边的端部的外侧，
-胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离介于胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间距离的25％至40％之间，
-在垂直于胎体增强件层的主要部分的增强元件并且穿过胎体增强件层的卷边的端部的方向上测得的所述第一层聚合物配混物的厚度，介于在穿过胎体增强件层的卷边的端部测量第一层聚合物配混物的厚度的方向上测得的胎体增强件层的主要部分的增强元件和轮胎的外表面之间的距离的30％至60％之间，
-在所述穿过胎体增强件层的卷边的端部测量第一层聚合物配混物的厚度的方向上测得的胎体增强件层的主要部分的增强元件和轮胎的外表面之间的距离与胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离的比小于0.5，
-胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分是胎侧区域中仅存的增强元件层，所述增强元件层的断裂伸长小于6％，所述胎侧区域占在径向上介于胎体增强件层的卷边的端部与胎圈线的径向最外点之间的胎侧表面面积的至少90％，
-第一层和第二层聚合物配混物具有增强填料，所述增强填料包括至少一种具有SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐，或者在合成过程中或合成之后改性的炭黑，
-第一层和第二层聚合物配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量小于胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量，大于或者等于胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量的30％。
在本发明的含义内，凹陷轮辋(15°深槽)或者深槽轮辋是如ETRTO所定义的一体式轮辋，其座部用于容纳轮胎胎圈并且具有截头圆锥形状，与轴向方向形成的角度基本上等于15°。相比于具有平的基部的轮辋凸缘(其轮辋座部具有基本上圆柱形形状)，这种座部通过高度减小的轮辋凸缘延伸。
胎体增强件的主要部分的轴向最外点的位置在标称条件下充气的装配轮胎上确定。该确定可以例如使用层析成像技术来实现。
胎圈线上外接圆的径向最内点和径向最外点的位置也可以使用层析成像技术来确定，或者在轮胎截面上确定，所述截面上胎圈的间距与当轮胎装配在ETRTO推荐的安装轮辋上时的间距相同，因此所述轮胎既未装配也未充气。
胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离是在以标称条件装配和充气的轮胎上进行测量的。该测量可以例如使用层析成像技术来进行。
其他距离，特别是从胎圈线上外接圆的径向最内点测量的距离，也可以使用层析成像技术测量，或者在轮胎截面上测量，所述截面上胎圈的间距与当轮胎装配在ETRTO推荐的安装轮辋上时的间距相同，因此所述轮胎既未装配也未充气。
试验表明根据本发明制造的轮胎，其质量小于更常规设计的轮胎(其具有例如加强件类型的附加增强元件层)，并且在耐久性方面的性能特别是在胎圈区域的耐久性方面的性能至少与所述更常规设计的轮胎一样好，甚至更好。
考虑到更传统的设计的这种类型轮胎具有胎体增强件层的卷边，其端部位于与更传统的设计的轮胎相比厚度相对较小的胎圈区域，这些结果是更加不可预料的。具体而言，传统的是将轮胎设计成在胎体增强件层的卷边的端部具有相对较厚的胎圈，以便增加胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分之间的距离，从而尽可能地限制胎体增强件层的主要部分和胎体增强件层的卷边之间产生的剪切应力，特别是由于在轮胎运行的时候发生的去放射(déradialisation)现象而产生的剪切应力。
发明人因此能够证明根据本发明生产的轮胎可以使轮胎变轻，特别地，该轮胎在厚度(其与轮胎胎圈区域的不同组成元件的相对尺寸和相对位置相关联)相对较小的胎圈区域中具有胎体增强件层的卷边的端部，并且非常出乎意料地，可以保持耐久性方面的令人满意的性质，或者甚至可以改善耐久性方面的令人满意的性质。
根据本发明的一个优选的实施方案，所述第一层和第二层聚合物配混物为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或者基于主要具有顺式-1,4键的合成聚异戊二烯，并且可能基于至少一种其他二烯弹性体和基于增强填料，在共混物的情况下，与所使用的一种或多种所述其他二烯弹性体的含量相比，所述天然橡胶或者所述合成聚异戊二烯以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：
-BET比表面积在30m2/g至260m2/g之间的范围内的具有SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐，或者在合成过程中或合成之后改性的炭黑，所使用的含量在20phr至80phr之间，优选在30phr至50phr之间，或
-在(a)中描述的白填料与炭黑的共混物，其中填料的总含量在20phr至80phr之间，优选在40phr至60phr之间，二氧化硅的含量相对于填料的总含量大于80％，并且优选地大于90％。
根据“The Journal of the American Chemical Society(美国化学会志)”1938年2月，第60卷，第309页，(其对应于1987年11月的标准NFT 45007)中描述的Brunauer、Emmet和Teller方法进行BET比表面积测量。
如果使用透明填料或者白填料，则需要使用选自本领域技术人员已知的试剂的偶联剂和/或覆盖剂。作为优选的偶联剂的示例，可以提及双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类型的烷氧基硅烷硫化物，其中特别提及的是由Degussa以名称Si69(纯液体产品)和名称X50S(固体产品(以50重量/50重量与N330炭黑共混))销售的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。作为覆盖剂的示例，可以提及脂肪醇，烷基烷氧基硅烷，例如分别由Degussa以名称Si116和Si216销售的六癸基三甲氧基硅烷或六癸基三乙氧基硅烷，二苯胍，聚乙二醇或通过OH或烷氧基官能团任选地改性的硅油。覆盖剂和/或偶联剂以相对于填料≥1/100和≤20/100的重量比例使用，优选地，在透明填料形成全部增强填料的时候，则以2/100至15/100之间的重量比例使用，在增强填料由炭黑和透明填料的共混物组成的时候，则以1/100至20/100之间的重量比例使用。
作为增强填料(所述增强填料具有上述形态和二氧化硅和/或氧化铝类型的材料的SiOH和/或AlOH表面官能团，并且可以根据本发明用作这些材料的部分或全部替代品)的其它示例，可以提及这样的炭黑，所述炭黑在合成过程中通过在炉原料油中加入硅和/或铝的化合物或者在合成之后通过将酸加入炭黑在硅酸钠和/或铝酸钠溶液中的水悬浮液而改性，从而用SiOH和/或AlOH官能团至少部分地覆盖炭黑的表面。作为这种类型的在表面处具有SiOH和/或AlOH官能团的炭基填料的非限制性示例，可以提及1997年5月6日至9日，加利福尼亚州阿纳海姆橡胶部ACS会议的第24号会议中描述的CSDP型填料，以及专利申请EP-A-0 799 854中的填料。作为其他非限制性示例，可以提及由Cabot Corporation以EcoblackTM“CRX 2000”或者“CRX4000”的名称销售的填料，或者公开文件US2003040553、WO9813428中描述的填料；这种增强填料优选地包括重量含量为增强填料的10％的二氧化硅。
当仅使用透明填料作为增强填料的时候，使用BET比表面积在30m2/g至260m2/g之间的沉淀或热解二氧化硅或沉淀氧化铝或甚至铝硅酸盐来获得滞后性质和内聚性质。作为这种类型的填料的非限制性示例，可以提及来自Akzo的二氧化硅KS404，来自Degussa的Ultrasil VN2或VN3和BV3370GR，来自Huber的Zeopol 8745，来自Rhodia的Zeosil 175MP或Zeosil 1165MP，来自PPG的HI-SIL 2000等。
在可以与天然橡胶或者合成聚异戊二烯(其主要具有顺式-1,4键)共混使用的二烯弹性体中，优选地，可以提及主要具有顺式-1,4键的聚丁二烯(BR)，溶液或乳液苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)，或者还可选择地苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元聚合物(SBIR)。这些弹性体可以是在聚合过程中或者在聚合之后用支化剂(例如二乙烯基苯)或者星形支化剂(例如碳酸酯、卤化锡或者卤化硅)改性的，或者还可选择地用官能化剂改性的弹性体，从而将含氧羰基或羧基官能团或者胺官能团接枝至链或链端部，例如通过二甲基氨基苯甲酮或二乙基氨基苯甲酮的作用。在天然橡胶或主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯与一种或多种上述二烯弹性体的共混物的情况下，优选以主要含量使用天然橡胶或者合成聚异戊二烯，更优选地以大于70phr的含量使用。
如此形成的所述第一层和第二层聚合物配混物提供的刚度大于更传统的设计，这能够确保轮胎的胎圈区域具有令人满意的弯曲刚度，所述弯曲刚度与这些区域的厚度的相关，而这些区域的厚度与更传统的轮胎相比有所削减。
如此形成的所述第一层和第二层聚合物配混物还具有内聚性质，因此与更传统的设计相比改善了抗断裂性。从而进一步增强轮胎的胎圈区域的耐久性。
在本发明的含义内，内聚性橡胶配混物为特别耐裂的橡胶配混物。因此通过在“PS”(纯剪切)试样上进行的疲劳断裂试验来评估配混物的内聚力。所述试验包括在对试样进行刻痕之后确定裂缝蔓延速率“Vp”(nm/循环)随能量释放速度“E”(J/m2)的变化。测量所覆盖的实验范围在-20℃与+150℃的温度范围内，用空气或氮气气氛。试样上的应力为脉冲型应力载荷(“半正矢”切线信号)形式的振幅在0.1mm至10mm之间的强迫动态位移，停息时间等于脉冲持续时间；信号的频率平均为约10Hz。
测量包括3个部分：
·“PS”测试试样在27％变形下的1000个循环的适应。
·能量表征从而确定“E”＝f(变形)规律。能量释放速度“E”等于W0*h0，其中W0＝每个循环和每单位体积供应至材料的能量，h0＝试样的初始高度。利用“力/位移”采集数据从而给出“E”和应力载荷的振幅之间的关系。
·在对“PS”试样进行刻痕之后测量裂缝。收集的数据用于确定裂缝蔓延速率“Vp”随施加的应力载荷水平“E”的变化。
根据本发明的优选的实施方案，胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量在4MPa至16MPa之间，优选为在8MPa至12MPa之间。特别地，这些值可以限定所期望的轮胎耐久性方面的性能和轮胎滚动阻力方面的性能之间的折衷方案。
根据本发明有利的是，第二层聚合物配混物的径向内端在径向上介于胎圈线上外接圆的径向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间。这种定位是在轮胎截面上确定的，所述轮胎的胎圈间距与当轮胎装配在ETRTO推荐的安装轮辋上时的胎圈间距相同，所述轮胎既未装配也未充气。
根据本发明更有利的是，胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离介于胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离的31％至37％之间。
根据本发明的有利的实施方案，在每一个子午平面中，在每个胎圈中，轮胎具有围绕胎圈线的保持增强件和与胎圈线直接接触的一定体积的橡胶配混物。
这种保持增强件可以在轮胎使用过程中限制胎圈线的形状变化，从而特别地，可以维持是耐久性方面的令人满意的性能。具体而言，根据本发明的轮胎(其结构使其重量减轻)，在一些使用情况或者滚动类型中可能导致胎圈区域中的几何形状变化，所述几何形状变化可能对轮胎耐久性方面的性能有害。所提出的保持增强件的存在能够延迟甚至防止所述几何形状变化。根据本发明进一步有利的是，保持增强件由脂族聚酰胺类型的织物增强元件层组成。
根据本发明有利地，胎圈线是胎圈线束，即由围绕优选为六边形的形状缠绕的橡胶化丝线的组件形成的胎圈线。
根据本发明的一个实施方案，特别是为了进一步改善轮胎耐久性方面的性能，胎体增强件由帘线形成，所述帘线的结构被聚合物配混物高度渗透。这些帘线例如可以是这样的帘线：其构造增加了其被聚合物配混物渗透的能力。这些帘线也可以是这样的帘线：在帘线自身的制造过程中引入聚合物配混物。例如，这些帘线是具有至少两个层的帘线，用由不可交联的橡胶组合物组成的层包覆的至少一个内层是可交联的或者交联的，优选为基于至少一种二烯弹性体。
根据本发明的一个变体实施方案，轮胎的胎冠增强件由不可伸展的增强元件的至少两个工作胎冠层形成，所述增强元件从一层至另一层交叉并且与周向方向形成10°至45°之间的角度。
根据本发明的其它变体实施方案，胎冠增强件还具有至少一层周向增强元件。
本发明的一个优选的实施方案还使胎冠增强件通过被称为弹性增强元件的增强元件的被称为保护层的至少一个附加层在径向上在外侧得到补充，所述弹性增强元件相对于周向方向以10°至45°之间的角度定向，并且其方向与由与所述弹性增强元件径向邻近的工作层的不可伸展的元件形成的角度相同。
保护层的轴向宽度可以小于最窄工作层的轴向宽度。所述保护层的轴向宽度也可以大于最窄工作层的轴向宽度，使得所述保护层覆盖最窄工作层的边缘，并且当保护层是位于最窄层的径向上方的层的时候，其在附加增强件的轴向连续部分中在轴向宽度上与最宽工作胎冠层联接然后在轴向外侧通过厚度至少等于2mm的成型元件与所述最宽工作层脱离联接。在上述情况下，由弹性增强元件形成的保护层任选地通过成型元件(所述成型元件的厚度基本上小于使两个工作层的边缘分离的成型元件的厚度)与所述最窄工作层的边缘脱离联接，并且所述保护层的轴向宽度小于或者大于最宽胎冠层的轴向宽度。
根据上述本发明的任何一个实施方案，胎冠增强件可以在胎体增强件与最靠近所述胎体增强件的径向内部工作层之间在径向内侧被三角层进一步补充，所述三角层由不可伸展的钢金属增强元件制成，所述不可伸展的钢金属增强元件与周向方向形成大于60°的角度并且其方向与由胎体增强件的径向最接近层的增强元件形成的角度相同。
附图说明
在下文中，通过特别参考图1和图2的本发明示例性实施方案的描述，将使得本发明的其它细节和有利特征变得显而易见，其中：
-图1显示了根据本发明的一个实施方案的轮胎的子午线示意图，
-图2显示了图1中轮胎的胎圈区域的放大示意图。
为了使它们更容易理解，附图未按比例显示。
具体实施方式
图1仅显示了轮胎的半视图，所述轮胎相对于轮胎的周向中平面或赤道平面对称延伸。
在图1中，轮胎1的尺寸为12R 22.5。所述轮胎1包括锚固在两个胎圈3中的径向的胎体增强件2。胎体增强件2在轮胎胎冠处被胎冠增强件5包裹，胎冠增强件5自身被胎面6覆盖。
由单层金属帘线形成的胎体增强件2在每一个胎圈3中围绕胎圈线4缠绕，并且在每一个胎圈3中形成胎体增强件层的卷边7，胎体增强件层的卷边7具有端部8。
胎体增强件2由两个压延层之间的增强元件组成，所述压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量等于9.8MPa。
胎体增强件2的增强元件是帘线19.18，帘线19.18的断裂伸长等于2.5％。
轮胎1的胎体增强件的帘线是1+6+12结构的非包裹层状帘线，包括由一根丝线形成的中心核、由六根丝线形成的中间层以及由十二根丝线形成的外层。
图1示出了装配在轮胎的标称轮辋J上的轮胎；将轮胎充气至轮胎的标称压力，从而确定胎体增强件层2的主要部分的轴向最外点E，例如通过层析成像。
图2以放大的方式示出了轮胎的胎圈3的截面示意图，其中胎体增强件层2的部分围绕胎圈线4缠绕，从而形成具有端部8的卷边7。
该图2显示了胎圈线4上外接的圆T，并且显示了所述圆T的径向最内点A。该点A在轮胎的径向截面中限定，所述轮胎的胎圈间距与当轮胎装配在ETRTO推荐的安装轮辋上的时候相同，所述轮胎未安装在轮辋上。
还确定了圆T的径向最外点B。
点E与点A之间的距离dE等于128mm。
点8与点A之间的距离dR等于44mm。
距离dR与距离dE的比例等于34％，因此在25％至40％之间。
胎体增强件层的卷边7通过第一层聚合物配混物9与胎体增强件层2的主要部分分离，所述第一层聚合物配混物9的径向外端10距点A的距离d10等于105mm。第一层聚合物配混物9在10％伸长下的拉伸弹性模量等于5MPa，因此小于胎体增强件2的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量。
在胎体增强件层的卷边7的轴向外侧显示了第二层聚合物配混物11，第二层聚合物配混物11的径向外端12在径向上位于胎体增强件层的卷边7的端部8的外侧，距点A的距离d12等于112mm。第二层聚合物配混物11的径向内端13在径向上介于点A与点B之间，所述点A与点B分别是胎圈线上外接圆的径向最内点和径向最外点。
第二层聚合物配混物11在10％伸长下的拉伸弹性模量等于5MPa，因此小于胎体增强件2的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量。
与第二层聚合物配混物11接触并且在径向上位于胎圈线下方的是第三层聚合物配混物14，所述第三层聚合物配混物14的轴向最外端15在径向上位于第二层聚合物配混物11的端部12的内侧。
第三层聚合物配混物14在10％伸长下的拉伸弹性模量等于7.1MPa。
在轴向上与第二层聚合物配混物11和第三层聚合物配混物14接触的是第四层聚合物配混物16。第四层聚合物配混物16的径向内端17在径向上位于第三层聚合物配混物14的端部15的内侧。
第四层聚合物配混物16在10％伸长下的拉伸弹性模量等于3.1MPa。
第一层聚合物配混物9的厚度E1等于7.5mm，所述厚度在垂直于胎体增强件层的主要部分的增强元件并且穿过胎体增强件层的卷边的端部的方向上测得。
在穿过胎体增强件层的卷边的端部测量第一层聚合物配混物的厚度E1的方向上，测得的胎体增强件层的主要部分的增强元件与轮胎的外表面之间的距离E2等于20mm。
第一层聚合物配混物9的厚度E1与在胎体增强件层的主要部分的增强元件和轮胎的外表面之间测得的距离E2的比等于38％，因此在30％至60％之间。
在胎体增强件层的主要部分的增强元件和轮胎的外表面之间测得的距离E2与在胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离dR的比等于0.45，因此小于0.5。
在根据图1和图2中的描述的根据本发明制造的轮胎I上进行测试，并且在被称为参考轮胎R1、R2、R3的轮胎上进行其它测试。
用于制造第一层9和第二层11的各种配混物列于下表。
Figure BDA0001941268680000121
Figure BDA0001941268680000131
损耗因数tan(δ)为橡胶配混物的层的动态性质。其在粘度分析仪(MetravibVA4000)上根据标准ASTM D 5992-96进行测量。记录硫化组合物的样品(厚度为2mm，截面为78mm2的圆柱状测试试样)在10Hz的频率和80℃的温度下经受简单交替正弦剪切应力的响应。从0.1％至50％(向外循环)，然后从50％至1％(返回循环)进行应变振幅扫描。利用的结果为在返回循环上测量的复数动态切变模量(G*)和损耗因数tan(δ)。对于返回循环，标明观察到的tan(δ)的最大值，用tan(δ)max表示。
滚动阻力为当轮胎滚动的时候出现的阻力。滚动阻力通过与轮胎在旋转一圈的过程中的变形相关的滞后损耗来表示。在80℃下的tan(δ)值对应于轮胎在滚动的时候的滚动阻力的指标。
还可以通过测量样品在60℃的温度下施加能量的回弹能量损耗(以百分比表示)来估算滚动阻力。
根据本发明的轮胎I由第一层和第二层来制造，所述第一层和第二层由根据本发明的配混物2制造。
参考轮胎R1与根据本发明的轮胎的区别在于存在加强件和更传统的胎圈区域，其特别是在胎体增强件层的卷边的端部具有更大的胎圈厚度，并且具有由配混物1制造的第一层和第二层。
参考轮胎R2与根据本发明的轮胎的区别仅在于存在加强件和更传统的胎圈区域，其特别是在胎体增强件层的卷边的端部具有更大的胎圈厚度，并且具有由配混物2制造的第一层和第二层。
轮胎R3与根据本发明的轮胎的区别仅在于第一层和第二层由配混物1制造.
通过使一个在另一个上刨平的(raboté)两个轮胎以8bar的调节压力、氮气充气、6786daN的载荷和30km/h的速度在15℃的环境温度下滚动来进行耐久性测试。
在与对参考轮胎施加的条件相同的条件下，对根据本发明的轮胎进行测试。
将参考轮胎R所进行的测试得到的性能确定为基准100。当轮胎下部区域发生恶化的时候，停止测试。
下表给出了测量结果。测量结果以相对距离表示，将轮胎R1的值指定为100。
轮胎R<sub>1</sub> 轮胎R<sub>2</sub> 轮胎R<sub>3</sub> 轮胎I
100 90 70 110
此外，还进行了滚动阻力测量。
下表给出了测量结果；它们以kg/t表示，将轮胎R1的值指定为100。
轮胎R<sub>1</sub> 轮胎R<sub>2</sub> 轮胎R<sub>3</sub> 轮胎I
100 98 99 97

Claims (12)

1.一种旨在装配在凹陷轮辋上的轮胎，所述轮胎包括径向胎体增强件，所述径向胎体增强件由单个胎体增强件层组成，所述胎体增强件层由插在两个聚合物配混物压延层之间的增强元件形成，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件自身在径向上由胎面覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，胎体增强件的增强元件层由围绕胎圈线的卷边锚固在每一个胎圈中，从而形成从一个胎圈线延伸至另一个胎圈线的胎体增强件层的主要部分以及每一个胎圈中的胎体增强件层的卷边，胎体增强件层的所述卷边通过第一层聚合物配混物与胎体增强件层的主要部分分离，所述第一层聚合物配混物在径向上从胎圈线至少延伸至胎体增强件层的卷边的端部，并且胎体增强件层的所述卷边的轴向外侧与第二层聚合物配混物接触，所述第二层聚合物配混物自身至少与在胎圈区域中形成轮胎外表面的第三层聚合物配混物接触，所述第三层聚合物配混物旨在与轮辋接触，所述第三层聚合物配混物的径向外侧与形成胎侧外表面的第四层接触，其特征在于，在所述轮胎的子午截面中，
-第一层聚合物配混物的径向外端在径向上位于胎体增强件层的卷边的端部的外侧，
-第二层聚合物配混物的径向外端在径向上位于胎体增强件层的卷边的端部的外侧，
-胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离介于胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间距离的25％至40％之间，
-在垂直于胎体增强件层的主要部分的增强元件并且穿过胎体增强件层的卷边的端部的方向上测得的所述第一层聚合物配混物的厚度，介于在穿过胎体增强件层的卷边的端部测量第一层聚合物配混物的厚度的方向上测得的胎体增强件层的主要部分的增强元件和轮胎的外表面之间的距离的30％至60％之间，
-在所述穿过胎体增强件层的卷边的端部测量第一层聚合物配混物的厚度的方向上测得的胎体增强件层的主要部分的增强元件和轮胎的外表面之间的距离与胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离的比小于0.5，
-在胎侧的占在径向上介于胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线的径向最外点之间的表面面积的至少90％的区域中，胎体增强件层的卷边和胎体增强件层的主要部分是仅存的增强元件层，所述增强元件层的断裂伸长小于6％，
-第一层和第二层聚合物配混物具有增强填料，所述增强填料包括至少一种具有SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐，或者在合成过程中或合成之后改性的炭黑，
-第一层和第二层聚合物配混物在10％伸长下的拉伸弹性模量小于胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量，大于或者等于胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量的30％。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述第一层和第二层聚合物配混物为弹性体配混物，所述弹性体配混物基于天然橡胶或者基于主要具有顺式-1,4键的合成聚异戊二烯，并且基于至少一种其他二烯弹性体和基于增强填料，在共混物的情况下，与所使用的一种或多种所述其他二烯弹性体的含量相比，所述天然橡胶或者所述合成聚异戊二烯以主要含量存在，所述增强填料由如下组成：
a)BET比表面积在30m2/g至260m2/g之间的范围内的具有SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料，所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐，或者在合成过程中或合成之后改性的炭黑，所使用的含量在20phr至80phr之间，或
b)在(a)中描述的白填料与炭黑的共混物，其中填料的总含量在20phr至80phr之间，二氧化硅的含量相对于填料的总含量大于80％。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎，其特征在于，胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量在4MPa至16MPa之间。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎，其特征在于，第二层聚合物配混物的径向内端在径向上介于胎圈线上外接圆的径向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎，其特征在于，胎体增强件层的卷边的端部和胎圈线上外接圆的径向最内点之间的距离介于胎体增强件层的主要部分的轴向最外点和胎圈线上外接圆的径向最内点之间距离的31％至37％之间。
6.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎，其特征在于，在每个子午平面中，在每一个胎圈中，轮胎具有围绕胎圈线的保持增强件和与胎圈线直接接触的一定体积的橡胶配混物。
7.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎，其特征在于，胎圈线是胎圈线束。
8.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，所述白填料所使用的含量在30phr至50phr之间。
9.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，填料的总含量在40phr至60phr之间。
10.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，二氧化硅的含量相对于填料的总含量大于90％。
11.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，胎体增强件层的压延层在10％伸长下的拉伸弹性模量在8MPa至12MPa之间。
12.根据权利要求7所述的轮胎，其特征在于，胎圈线是六边形的胎圈线束。
CN201780042895.7A 2016-07-13 2017-07-11 具有减轻重量胎圈区域的轮胎 Active CN109476190B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656721A FR3053931B1 (fr) 2016-07-13 2016-07-13 Pneumatique dont la zone du bourrelet est allegee
FR16/56721 2016-07-13
PCT/FR2017/051898 WO2018011515A1 (fr) 2016-07-13 2017-07-11 Pneumatique dont la zone du bourrelet est allégée

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109476190A CN109476190A (zh) 2019-03-15
CN109476190B true CN109476190B (zh) 2020-06-16

Family

ID=56920817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780042895.7A Active CN109476190B (zh) 2016-07-13 2017-07-11 具有减轻重量胎圈区域的轮胎

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3484729B1 (zh)
CN (1) CN109476190B (zh)
CA (1) CA3029972A1 (zh)
FR (1) FR3053931B1 (zh)
WO (1) WO2018011515A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7059746B2 (ja) * 2018-03-27 2022-04-26 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
KR102204855B1 (ko) 2019-04-16 2021-01-20 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0924108A1 (en) * 1997-12-16 1999-06-23 Bridgestone Corporation Heavy duty pneumatic radial tires
US6354351B1 (en) * 1997-06-12 2002-03-12 Bridgestone Corporation Heavy duty pneumatic radial tires with bead reinforcing cord layer having multiple inclination angles
JP2010132218A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りラジアルタイヤ
WO2011057889A1 (fr) * 2009-11-13 2011-05-19 Societe De Technologie Michelin Bourrelet de pneu pour véhicule petit poids lourd
CN102574431A (zh) * 2009-09-16 2012-07-11 株式会社普利司通 充气子午线轮胎
CN103582574A (zh) * 2011-06-07 2014-02-12 米其林集团总公司 用于工地类型的重型车辆的轮胎的胎圈
CN105612066A (zh) * 2013-10-18 2016-05-25 纳幕尔杜邦公司 轮胎三角胶结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323273B1 (en) 1995-05-22 2001-11-27 Cabot Corporation Elastomeric compounds incorporating silicon-treated carbon blacks
DE69626493T2 (de) 1995-10-25 2003-11-20 Yokohama Rubber Co Ltd Kautschukzusammensetzung enthaltend russ dessen oberfläche mit siliziumdioxid behandelt ist
AU4737997A (en) 1996-09-25 1998-04-17 Cabot Corporation Silica coated carbon blacks
FR2779387B1 (fr) 1998-06-05 2000-08-11 Michelin & Cie Bourrelet renforce de pneumatique radial
FR2787744A1 (fr) * 1998-12-24 2000-06-30 Michelin Soc Tech Bourrelet de pneumatique radial
BR0306571B1 (pt) 2002-10-11 2012-12-25 cabo de cordÕes, tecido compàsito e pneumÁtico para veÍculo industrial.
FR2989032B1 (fr) * 2012-04-05 2015-04-10 Michelin & Cie Pneumatique et ensemble pneumatique-roue a mobilite etendue

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6354351B1 (en) * 1997-06-12 2002-03-12 Bridgestone Corporation Heavy duty pneumatic radial tires with bead reinforcing cord layer having multiple inclination angles
EP0924108A1 (en) * 1997-12-16 1999-06-23 Bridgestone Corporation Heavy duty pneumatic radial tires
JP2010132218A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りラジアルタイヤ
CN102574431A (zh) * 2009-09-16 2012-07-11 株式会社普利司通 充气子午线轮胎
WO2011057889A1 (fr) * 2009-11-13 2011-05-19 Societe De Technologie Michelin Bourrelet de pneu pour véhicule petit poids lourd
CN103582574A (zh) * 2011-06-07 2014-02-12 米其林集团总公司 用于工地类型的重型车辆的轮胎的胎圈
CN105612066A (zh) * 2013-10-18 2016-05-25 纳幕尔杜邦公司 轮胎三角胶结构

Also Published As

Publication number Publication date
EP3484729A1 (fr) 2019-05-22
FR3053931A1 (fr) 2018-01-19
FR3053931B1 (fr) 2018-07-13
WO2018011515A1 (fr) 2018-01-18
CN109476190A (zh) 2019-03-15
EP3484729B1 (fr) 2020-09-02
CA3029972A1 (fr) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6409213B2 (ja) 円周方向補強要素の層を有するタイヤ
US10543718B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements
US20140261951A1 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements
US10532612B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements
CN108367615B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
US10442247B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcement elements
US10328750B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements
US10399386B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcement elements
CN109476190B (zh) 具有减轻重量胎圈区域的轮胎
CN108472997B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108367620B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108430799B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
US10525775B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcement elements
CN108472996B (zh) 具有改进的磨损性能的轮胎
US10399385B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements
CN108367605B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108367610B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108367612B (zh) 具有改进的磨损性能和改进的滚动阻力的轮胎
CN108367617B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108290448B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108290451B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎
CN108367611B (zh) 具有改进的磨损性能和改进的滚动阻力的轮胎
CN108367602B (zh) 具有改进的磨损性能和改进的滚动阻力的轮胎
CN108430800B (zh) 具有改进的磨损性能的轮胎
CN108367616B (zh) 具有改进的磨损和滚动阻力性能的轮胎

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant