CN1267259A - 子午线轮胎的胎冠加强件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎,该轮胎具有胎冠、两面侧壁和两个胎圈、固定在两个胎圈中的胎体加强件以及胎冠加强件,胎冠加强件包括径向由内向外的工作部分和保护部分,该工作部分具有至少一个平行并圆周定向的帘线的帘布层,该保护部分具有至少一个平行帘线的帘布层,保护部分的帘线的断裂伸度大于工作部分的圆周定向的帘线的断裂伸度。本发明的特征在于,具有圆周定向的帘线的所述帘布层是所述工作部分的径向最外帘布层,并且所述保护部分的平行帘线具有圆周定向。

Description

子午线轮胎的胎冠加强件
本发明涉及具有子午线轮胎胎体加强件的轮胎，尤其涉及它们胎冠加强件的保护。
用于例如在包含石头或尖锐物体的路面上的艰难条件下滚动的轮胎通常具有胎冠加强件，该胎冠加强件包括工作部分和径向向外的保护部分。工作部分用于吸收由于轮胎的充气及滚动引起的应力，并包括至少两个叠置的帘线帘布层，帘线在每一帘布层中是平行的，并通过与圆周方向形成范围在10°与45°之间的角(α，β)从一个帘布层向另一帘布层交叉。
保护部分用于保护工作部分免受使用中经受的冲击和穿孔引起的损坏，并包括至少一个平行金属丝的帘布层。所述帘线常常具有超过它们保护的工作帘布层的断裂伸度。
为了改进这种轮胎的胎冠加强件的耐久性，申请WO96/20095公开了一种轮胎，此种轮胎包括一个胎冠、两个侧壁和两个胎圈、一个固定在两个胎圈中的胎体加强件以及一个胎冠加强件，所述胎冠加强件包括径向地从内向外的一个工作部分和一个保护部分，该工作部分具有至少一个圆周定向的平行帘线帘布层，该保护部分具有至少一个平行帘线帘布层，保护部分帘布层的帘线断裂伸度大于工作部分圆周定向的帘布层的帘线的断裂伸度，其中，所述工作部分包括径向地从内向外的一个至少成60°定向的金属丝的三角形帘布层、由成10°至45°之间的角度定向的不可伸展的金属丝形成的两个工作帘布层，并且所述工作部分的圆周定向的平行帘线的帘布层则放置在两个工作帘布层之间，其中，保护部分帘布层的帘线具有与工作部分相邻工作帘布层的帘线相同的定向。
本发明的目的是提出另一种轮胎结构，该结构可以大大改进胎冠加强件的耐久性，并且显著地改进对由于在包含尖锐石块的路面上滚动而导致的冲击、穿孔和氧化的抵抗能力。
以下意义是适用于全文：
“帘线”—多根单丝以及多根复丝，或诸如钢丝、纱线的组合，或甚至是任何类型的等效组合，而无论所述帘线的材料和处理如何，例如为有助于粘结在橡胶上而进行表面处理或涂层或预涂层；
“不可伸展金属丝”—在其10％断裂负载下测得的相对伸长率小于0.2％的一种帘线；
“弹性金属丝”—在其10％断裂负载下测得相对伸长率大于0.5％的一种帘线；
“圆周定向的帘线”—一种大体平行于轮胎的圆周方向定向的帘线，即，与圆周方向形成的角度在+2.5°至-2.5°范围内并在0°左右的帘线；
“径向定向的帘线”—一种大体包含在同一轴向平面内或在一个与轴向平面形成的角度小于或等于10°的平面内的帘线。
本发明的轮胎包括包括一个胎冠、两面侧壁和两个胎圈、一个固定在两个胎圈中的胎体加强件以及一个胎冠加强件。胎冠加强件包括径向地由内向外的一个工作部分和一个保护部分。工作部分具有至少两个叠置的工作帘布层和一个圆周定向的平行帘线的帘布层，这些工作帘布层由在每个帘布层中平行、并通过与圆周方向形成10°与45°之间的角度(α，β)从一帘布层交叉至另一帘布层的帘线构成。保护部分具有至少一个平行帘线的帘布层，保护部分帘布层的帘线的断裂伸度大于工作部分的圆周定向帘布层的帘线的断裂伸度。所述轮胎的特征在于，圆周定向的平行帘线的帘布层是工作部分的径向最外层帘布层，保护部分的所述帘布层的平行帘线具有圆周定向，工作部分的圆周定向的平行帘线的帘布层具有的轴向宽度小于最窄工作帘布层的轴向宽度，并小于保护部分的圆周定向的帘线的帘布层的轴向宽度。
保护帘布层和工作部分相邻帘布层的圆周定向以及轴向宽度最窄的胎冠加强件的帘布层是工作部分圆周定向的帘线的帘布层这一事实使得可显著地改进本发明的轮胎的胎冠加强件对冲击、穿孔和氧化的抵抗力。
优选地，保护部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线与工作部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线之间的断裂伸度的比大于1.5。这使保护帘布层的帘线可在正常滚动时不处于应力之下，从而能完全有效地阻止任何穿透。
保护部分的圆周定向的帘线的帘布层的轴向宽度最好在最窄工作帘布层的轴向宽度与最宽工作帘布层的轴向宽度之间。
工作部分的圆周定向的帘布层可由弹性帘线构成，其呈现的拉伸应力曲线是相对延伸率的函数，对微小延伸，它具有低的梯度，而对较大的延伸，则具有大体为恒定和陡峭的梯度。所述帘布层也能由圆周定向且被切割以形成其长度远小于帘布层周长的部分的帘线构成。但是，为实现圆周应力的良好吸收，帘布层可由不可伸展的金属丝构成。
保护部分的帘布层可由弹性金属丝或诸如芳族聚酰胺的纺织纱线构成。
圆周定向的平行帘线的两个帘布层也可由纺织纱线，特别是芳族聚酰胺的纱线构成。
借助以下说明并参考附图可对本发明的特征和优点得到最好的理解，说明和附图非限制性地显示了工作示例。
图1是本发明提出的胎冠加强件的示意性轴向截面图；
图2是本发明提出的胎冠加强件的工作变化方案。
轮胎P包括子午线轮胎胎体加强件1，它固定在每个胎圈中，并由芳族聚酰胺纱线形成。所述胎体加强件1由胎冠加强件3加以缠绕，该胎冠加强件3由工作部分31和保护部分32组成，保护部分32从工作部分径向向外地布置。
工作部分径向地由内向外由以下各帘布层构成：
—一个第一工作帘布层311，它由相对圆周方向成角度α定向的不可伸展金属丝构成，此处角度α等于22°；
—然后为一个第二工作帘布层312，它由与第一工作帘布层相同并与圆周方向成角度β的金属丝构成，角度β与角度α相对，在所示情况下角度β等于22°的所述角度α(但它可以不同于所述角度α)；以及
—一个第三工作帘布层313，它由圆周定向的不可伸展金属丝构成。
保护部分32由一个圆周定向的弹性金属丝帘布层构成。
第三工作帘布层的轴向宽度L313小于头前面两个工作帘布层的轴向宽度L311和L312。另一方面，保护部分帘布层的轴向宽度L321位于前面两个工作帘布层的轴向宽度L311和L312之间。
现在，本发明提出的轮胎可与具有一个胎冠加强件的标准轮胎相比，该胎冠加强件包括一个工作部分和一个保护部分，工作部分由一个三角形帘布层和两个交叉的工作帘布层构成，保护部分由沿相邻工作帘布层方向定向的弹性金属丝帘布层构成。
当这两类轮胎在铺有尖锐切割边缘的粗石的道路上滚动时表明，一旦试验轮胎通过盐水槽被弄湿，本发明提出并示于图1的轮胎具有优异性能。一旦对比轮胎爆炸，两种轮胎的仔细分析表明，本发明的轮胎直达保护部分的胎面穿孔要比对比轮胎少两倍。
因此，与担心的相反，将由圆周定向的纱线构成的第三工作帘布层313直接放置在保护帘布层321下部不会使此第三帘布层明显易于受到与穿孔和切割相关联的损坏。相反，这些试验的结果表明，本发明的轮胎胎冠加强件比标准轮胎的胎冠加强件具有更为明显的抵抗力。
图2展示了本发明提出的轮胎的变化实施例的轴向截面图。三条圆周凹槽5形成于胎面4中。这些凹槽通常是锯齿形的。在此变化方案中，在凹槽下的区域6中的间距，也即保护部分32’的帘布层321’的帘线之间的间隔远小于在帘布层的其余区域中的间距。因此，所述帘布层321’提供的保护在凹槽5之下的区域6中得到加强，胎面在此处的穿孔风险最大。
这使得保护可适应需要，而无需增加胎冠加强件中的金属量，因此，也就不会增加轮胎的重量。
本发明的轮胎的生产最好在硬芯轮上进行，该硬芯轮设定了其内腔形状。轮胎的所有组成部分按最终结构要求的顺序放置在此硬芯轮上，直接布置在它们的最终位置上，无需在生产过程中的任何时候进行定形。然后轮胎可如美国专利4,895,692所述的进行模压和硫化。
两个帘布层313和321可通过以恒定或变化的间距缠绕单根帘线而形成。不需定形的优点在于可应用不可伸展金属丝作为圆周定向的工作帘布层313的元件。

Claims (8)

1、一种轮胎，该轮胎包括一个胎冠、两面侧壁和两个胎圈、一个固定在两个胎圈中的胎体加强件以及一个胎冠加强件，所述胎冠加强件包括径向由内向外的一个工作部分和一个保护部分，所述工作部分具有至少两个叠置的工作帘布层和一个圆周定向的平行帘线的帘布层，这些工作帘布层由在每个帘布层中平行、并通过与圆周方向形成10°与45°之间的角度(α，β)从一帘布层交叉至另一帘布层的帘线构成，所述保护部分具有至少一个平行帘线的帘布层，保护部分帘布层的帘线的断裂伸度大于工作部分的圆周定向帘布层的帘线的断裂伸度，其特征在于，所述圆周定向的平行帘线的帘布层是所述工作部分的径向最外层帘布层，所述保护部分的所述帘布层的平行帘线具有圆周定向，所述工作部分的圆周定向的所述平行帘线的帘布层具有的轴向宽度小于所述最窄工作帘布层的轴向宽度，并小于所述保护部分的圆周定向的帘线的所述帘布层的轴向宽度。
2、如权利要求1的轮胎，其特征在于，保护部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线与工作部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线之间的断裂伸度的比大于1.5。
3、如权利要求1至2的轮胎，其特征在于，所述保护部分的圆周定向的帘线的所述帘布层具有的轴向宽度在最窄工作帘布层的轴向宽度与最宽工作帘布层的轴向宽度之间。
4、如权利要求1至3的轮胎，其特征在于，其胎冠的径向最外表面呈刻痕形状，它包括由圆周凹槽分隔开的花纹条，其中，保护部分圆周定向的帘线的所述帘布层的间距呈轴向变化，并在所述凹槽下帘线径向布置成最大密度。
5、如权利要求1至4的轮胎，其特征在于，所述工作部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线由不可伸展金属丝构成。
6、如权利要求1至5的轮胎，其特征在于，所述保护部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线由弹性金属丝构成。
7、如权利要求1至5的轮胎，其特征在于，所述保护部分的圆周定向的平行帘线的帘布层的帘线由纺织纱线构成。
8、如权利要求1至4的轮胎，其特征在于，圆周定向的所述两个帘布层的帘线由芳族聚酰胺构成。
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