CN112976952A - 卡车轮胎 - Google Patents

Abstract

卡车轮胎。用于在卡车上使用的充气轮胎，该轮胎包括胎面和位于胎面的径向内侧的带束层结构，该带束层结构包括一对工作带束层，其中该工作带束层是加强帘布层，每个加强帘布层包括平行加强元件；其中在相应的工作带束层中的加强元件的角度的范围为自周向方向从12度至35度；其中带束层结构还包括定位在工作带束层之间的、包括自周向方向成小于5度的角度的平行加强元件的带束层；并且其中存在由第一和第二窄带束层形成的分离带束层；并且其中该第一和第二窄带束层每个定位在胎面的每侧上的轴向最外的花纹沟的径向内侧。

Description

卡车轮胎

技术领域

本发明总体上涉及充气轮胎，并且更具体地用于车辆，诸如卡车。

背景技术

商用卡车市场正朝着总体车辆重量增加的方向发展，这部分是由于在马达和设备重量上的增加。总体车辆重量的增加要求能够承受额外负载的轮胎。因此，具有改进的胎冠耐久性和增加的负载承载能力的轮胎是期望的。

发明内容

本发明的第一方面在于用于在卡车上使用的充气轮胎，该轮胎包括胎面和位于胎面径向内侧的带束层结构，该带束层结构包括一对工作带束层，其中该工作带束层是加强帘布层，每个加强帘布层包括平行加强元件；其中在相应的工作带束层中的加强元件的角度的范围为自周向方向从12度至35度；其中带束层结构还包括定位在工作带束层之间的、包括自周向方向成小于5度的角度的平行加强元件的带束层；并且其中存在分离带束层，该分离带束层是径向最外的带束层并且定位在胎面的花纹沟的径向内侧。

在本发明的优选方面上，工作带束层由可伸长的加强元件形成；并且更优选地，其中该加强元件是可伸长的，当在提取自固化轮胎的加强元件上测量时，该加强元件具有在断裂载荷的10％时大于0.2％的伸长率；并且其中该可伸长的加强元件是包括钢或混合帘线的线，由高伸长率的线形成，当取自固化轮胎时，该高伸长率的线具有在断裂载荷的10％时大于0.4％的百分比伸长率。

定义

“高宽比（aspect ratio）”表示轮胎的断面高度与其断面宽度的比。

“轴向的（axial）”和“轴向地（axially）”表示平行于轮胎的旋转轴线的线或方向。

“胎圈（bead）”或“胎圈芯（bead core）”表示轮胎的包括环形抗拉构件的部分，径向内胎圈与将轮胎保持在轮辋上相关联，其由帘布层帘线包绕并且成形为带有或不带其它加强元件，诸如胎圈芯包布（flipper）、胎跟加强层（chipper）、三角胶芯（apex）或填料（fillers）、护趾胶（toe guard）和胎圈包布（chafer）。

“带束层结构（belt structure）”或“加强带束层（reinforcing belts）”表示由平行帘线构成的至少两个环形层或帘布层，帘线经过编织或未经编织，位于胎面下方，非锚定于胎圈上。

“胎体（carcass）”表示轮胎帘布层材料的层压制品以及其它按照适用于拼接或已经拼接的长度而切割成圆柱形或环形形状的轮胎部件。在对胎体进行固化以便生成模制轮胎之前，可将额外的部件加入胎体中。

“周向（circumferential)”表示垂直于轴向方向的线或方向。

“帘线（cord）”表示用于加强帘布层的包括纤维的加强线束之一。

“可伸长的（extensible）”表示当测量自从固化轮胎提取的帘线时，缆线、帘线、线或加强物具有在断裂载荷的10％时大于0.2％的伸长率。

“内衬层（inner liner）表示弹性体或其它材料的层，其形成无内胎轮胎的内侧表面并且包含轮胎内的充气流体。

“帘布层（ply）”表示弹性体涂覆的径向部署或以其它方式平行部署的帘线构成的帘线加强层。

“径向的（radial）”和“径向地（radially）”表示径向地朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。

“子午线帘布层结构（radial ply structure）”表示一个或多个胎体帘布层，或其至少一个帘布层具有相对于轮胎的赤道面定向在65º与90º之间的角度的加强帘线。

本发明还提供了以下技术方案：

1. 用于在卡车上使用的充气轮胎，所述轮胎包括胎面和位于所述胎面的径向内侧的带束层结构，所述带束层结构包括一对工作带束层，其中所述工作带束层是加强帘布层，每个所述加强帘布层包括平行加强元件；其中在相应的所述工作带束层中的所述加强元件的角度的范围为自周向方向从12度至35度；其中所述带束层结构还包括定位在所述工作带束层之间的、包括自所述周向方向成小于5度的角度的平行加强元件的带束层；并且其中存在由第一和第二窄带束层形成的分离带束层；并且其中所述第一和第二窄带束层每个定位在所述胎面的每侧上的轴向最外的花纹沟的径向内侧。

2. 根据技术方案1所述的轮胎，其中所述加强元件是可伸长的，当在提取自固化轮胎的所述加强元件上测量时，所述加强元件具有在断裂载荷的10％时大于0.2％的伸长率，并且其中可伸长的加强元件是包括钢或混合帘线的线。

3. 根据技术方案1所述的轮胎，其中所述窄带束层的每个的轴向宽度在1至3英寸的范围内。

4. 根据技术方案1所述的轮胎，其中所述窄带束层的每个的轴向宽度在位于所述窄带束层的径向外侧的花纹沟的轴向宽度的1至2倍的范围内。

5. 根据技术方案1所述的轮胎，其中所述窄带束层的每个的轴向宽度小于所述胎面弧宽的1/3。

6. 根据技术方案1所述的轮胎，其中当取自固化轮胎时，可伸长的加强元件具有的伸长率在断裂载荷的10％时大于0.4％。

7. 根据技术方案1所述的轮胎，其中当取自固化轮胎时，可伸长的加强元件具有的伸长率在断裂载荷的10％时大于0.8％或大于1.5％。

8. 根据技术方案1所述的轮胎，其中径向内工作带束层具有的宽度等于或约等于所述胎面弧宽。

9. 根据技术方案1所述的轮胎，其中径向外工作带束层具有的宽度小于径向内工作带束层，并且其中径向内工作带束层是所述带束层结构的最宽的带束层。

10. 根据技术方案1所述的轮胎，其中，以包括自所述周向方向成小于5度的角度的平行加强元件为特征的所述带束层具有的宽度在从所述胎面弧宽的百分之70至百分之80的范围内。

11. 根据技术方案1所述的轮胎，还包括位于所述工作带束层的径向内侧的过渡带束层。

12. 根据技术方案11所述的轮胎，其中所述过渡带束层包括平行加强元件，所述平行加强元件具有自所述周向方向范围从45度至70度的角度；优选地，范围从45度至70度向右的角度。

13. 根据技术方案11所述的轮胎，其中所述过渡带束层具有的宽度为所述胎面弧宽的百分之60至百分之80。

14. 根据技术方案1所述的轮胎，其中所述轮胎的高宽比小于或等于0.6。

附图说明

将通过示例的方式并参考附图描述本发明，其中：

图1是本发明的轮胎的第一实施例的剖视图；以及

图2是图1的轮胎的带束层包的近视图。

具体实施方式

图1示出了适合用作为卡车轮胎的充气轮胎的第一实施例。轮胎10具有胎面12，胎面12带有防滑深度D。轮胎胎面12可包括多个周向连续的肋，该肋可变化，但是示出为例如肋31、32和33。定位在每个肋之间的是周向花纹沟34、35、36，其优选地是连续的。胎面还可包括可选的细缝（未示出）。胎面花纹不限于此，并且例如可包括多个花纹块和花纹沟（未示出）。

轮胎10还包括外胎14，该外胎4包括两个相对的侧壁16，该侧壁16从胎面12向下延伸至胎圈区域。轮胎的外胎可包括内衬层24，该内衬层24通常由形成气密屏障的卤化丁基橡胶形成。轮胎外胎14还包括一个或多个径向帘布层18，该径向帘布层18从胎面沿侧壁向下延伸至轮胎胎圈20。优选地，径向帘布层18绕每个环形胎圈20包绕或固定到每个环形胎圈20。在示出的实施例中但不限于于此，仅存在一个帘布层18，并且该帘布层18以内面向外的方式绕胎圈包绕，使得帘布层端部19位于胎圈的轴向外侧和径向外侧。胎圈20可是任何期望的形状，但是在该实施例中，胎圈20示出为带有钢长丝的六边形配置。

可选地，轮胎可还包括可成形为类似三角形的三角胶芯21。可选地，在胎圈区域中反包的帘布层可以绕胎圈帘布层18包绕的胎跟加强层23加强。

轮胎10还包括位于胎面和一个或多个帘布层18之间的带束层包（belt package）50。带束层包包括加强物的层。帘布层18和带束层加强结构50由加强的弹性体材料的帘线制成，其中帘线通常是钢线或聚酰胺长丝，并且弹性体优选地是橡胶。

带束层加强包50可包括可选的径向内过渡带束层52。过渡带束层52优选地是结构50的最窄的带束层。过渡带束层52具有的带束层宽度优选地范围从胎面弧宽的0.6至0.9或0.65至0.85。过渡带束层52优选地具有在45度至70度之间的角度的定向，优选地右定向。过渡带束层52优选地由具有3+2x0.35的构造的超高抗拉强度钢制成。

带束层加强结构50还包括一对工作带束层54、56。第一工作带束层54位于第二工作带束层56的径向内侧，并且优选地是带束层加强结构50的层的最宽的带束层。第一工作带束层54具有的宽度优选地等于胎面弧宽，或约等于（即，±5%）胎面弧宽。带束层54的缓冲层角度在16度和30度之间，优选地具有右定向，更优选地在19度至25度的范围内。带束层54优选地由高伸长率的线制成，在从取自固化轮胎的帘线测量时，其具有在断裂载荷的10％时大于0.4％的伸长百分比，优选地大于0.6％或0.8％。替代地，当在尚未在轮胎中固化的裸线样品上进行测量时，缆线具有在断裂载荷的10％时大于1.7％的伸长百分比。例如，带束层可由具有3x7x、3x4x、4x4x的线构造的线形成。优选地，线具有3x7x0.22HE的构造（HE=高伸长率钢线）。EPI范围可从8至14。线可是混合帘线或钢线

第二工作带束层56是工作带束层对的第二构件。第二工作带束层56具有的宽度小于第一工作带束层54的宽度，并且优选地在第一工作带束层54的径向外侧。优选地，第二工作带束层56具有的宽度比带束层54的宽度小一梯度，该梯度范围可从10至20mm。带束层56具有在12至35度之间的缓冲层角度，优选地具有左定向，更优选地在19至25度的范围内。带束层56优选地由高伸长率的线制成。优选地，该高伸长率的线与第一工作带束层54的线相同。更优选地，该线具有与带束层54的线的构造相同的构造但是角度定向相反。

带束层结构50还包括第四带束层58，该第四带束层58优选地位于工作对带束层54、56之间。第四带束层58位于带束层52和54之间。第四带束层58具有加强物，该加强物周向地定向为5度或更小，优选地为2度或更小，更优选地为0度。第四带束层58具有的带束层宽度小于工作带束层54、56的带束层宽度。

第四带束层58优选地由螺旋缠绕一个或多个帘线的涂胶条形成。优选地，条具有3、4或5个钢帘线，并且具有的宽度在5-10mm的范围内，更优选地约为4-6mm。带束层58具有的宽度定大小为避免在胎肩区域中的压缩。第四带束层58的带束层宽度优选地在胎面弧宽的70％至80％的范围内，并且甚至更优选地在73-77％的范围内。优选地，第四带束层58足够宽以减小在缓冲层垫胶中的应变循环，并且恰好停止在胎肩区域之前以避免零度线压缩和过圆的印记。带束层48的带束层结构可是由4+3x.35构造形成的钢或芳纶。

第四带束层58的带束层结构可由高抗拉强度钢形成，并且对于取自固化轮胎的测量，具有的伸长百分比在断裂载荷的10％时为0.18或更大。对于取自裸帘线的测量，伸长百分比在断裂载荷的10％时为0.2或更大。替代地，第四带束层可由非金属加强物形成，诸如芳纶、碳纤维、或聚酮或POK。

带束层结构可还包括第一和第二分离带束层（split belt）62，其位于轮胎的每侧上，并且具有窄的轴向宽度以定位在轴向最外的胎肩花纹沟的径向内侧。分离带束层62优选地是最窄的带束层，并且是带束层加强结构的径向最外的带束层。优选地，分离带束层62具有的宽度大于或等于花纹沟的轴向宽度，并且足以定位在轮胎的每侧上的轴向最外的胎肩花纹沟36的径向内侧。分离带束层62的轴向宽度可优选地在花纹沟的轴向宽度的两倍至四倍的范围内。优选地，分离带束层62具有与相邻的带束层56相同的角度和定向。

以上描述的轮胎的高宽比可变化。高宽比优选在从0.4至0.6的范围内。轮胎具有的净毛比可在70至90的范围内，更优选地在74至86的范围内，更优选地为78至84。

Claims (10)

1.用于在卡车上使用的充气轮胎，所述轮胎包括胎面和位于所述胎面的径向内侧的带束层结构，所述带束层结构包括一对工作带束层，其中所述工作带束层是加强帘布层，每个所述加强帘布层包括平行加强元件；其中在相应的所述工作带束层中的所述加强元件的角度的范围为自周向方向从12度至35度；其中所述带束层结构还包括定位在所述工作带束层之间的、包括自所述周向方向成小于5度的角度的平行加强元件的带束层；并且其中存在由第一和第二窄带束层形成的分离带束层；并且其中所述第一和第二窄带束层每个定位在所述胎面的每侧上的轴向最外的花纹沟的径向内侧。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述加强元件是可伸长的，当在提取自固化轮胎的所述加强元件上测量时，所述加强元件具有在断裂载荷的10％时大于0.2％的伸长率，并且其中可伸长的加强元件是包括钢或混合帘线的线。

3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述窄带束层的每个的轴向宽度在1至3英寸的范围内。

4.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述窄带束层的每个的轴向宽度在位于所述窄带束层的径向外侧的花纹沟的轴向宽度的1至2倍的范围内。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述窄带束层的每个的轴向宽度小于所述胎面弧宽的1/3。

6.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，当取自固化轮胎时，可伸长的加强元件具有的伸长率在断裂载荷的10％时大于0.4％。

7.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，当取自固化轮胎时，可伸长的加强元件具有的伸长率在断裂载荷的10％时大于0.8％或大于1.5％。

8.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，径向内工作带束层具有的宽度等于或约等于所述胎面弧宽。

9.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，径向外工作带束层具有的宽度小于径向内工作带束层，并且其中径向内工作带束层是所述带束层结构的最宽的带束层。

10.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，以包括自所述周向方向成小于5度的角度的平行加强元件为特征的所述带束层具有的宽度在从所述胎面弧宽的百分之70至百分之80的范围内。

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