CN1331639A - 子午线轮胎胎圈 - Google Patents
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Abstract
一种轮胎,具有径向胎体加强件,在每个胎圈B处该加强件固定在胎圈钢丝(2)上形成翻转部分(10),其特征在于,一硫化橡胶混合物成型部件(5)被设置在该胎体加强件(1)的翻转部分(10)轴向外侧,并且在相对伸长10%时测量,其在拉伸上的弹性正割模量远大于构成该胎圈B的其他混合物的模量,该胎体加强件(1)的主体部分在与胎圈钢丝(2)相切的点T和一点A之间具有基本上直的子午线形状,该点A位于一径向距离HA处,HA是胎体加强件(1)最大轴向宽度点与该基部D之间的径向距离HE的35%至65%。
Description
本发明涉及一种带有径向胎体加强件的轮胎，尤其涉及即用于例如载重汽车、公路拖拉机、公共汽车、挂车及其他类型“重型车”的轮胎，特别是涉及一种新型胎圈结构。
一般来说，上述类型的轮胎包括一个胎体加强件，该胎体加强件由固定在每个胎圈的至少一个在胎圈钢丝上形成翻转部分的至少一个金属丝帘布层(ply)构成。被胎冠加强件径向越过的胎体加强件，由至少两个金属丝帘布层构成，一层与另一层交叉并与圆周方向形成10°至45°角。胎体加强件的翻转部分通常通过与圆周方向成一小角度的至少一层金属丝帘布层来加强。
在所讨论的这种轮胎中，该胎圈加强件帘布层可能会绕胎圈钢丝缠绕，使其具有一轴向外线束(strand)和一轴向内线束，该轴向内线束的径向上端通常位于轴向外线束的径向上端之下。
已知的解决方法目的在于避免胎体加强件的翻转部分帘线(cable)的非辐射状并减少径向和圆周方向的变形，用橡胶外层包覆该胎圈，并实现与轮辋的有效地连接。
为了提高有胎圈的且打算将胎圈安装在平轮辋座或倾斜5°的轮辋座上的轮胎寿命，1998年7月23日的法国专利申请FR98/09451使用了一具有径向部件的胎圈加强件护板(armature)，所述申请中的轮胎每个胎圈提供有由至少一个别具有径向加强件部件帘布层构成的第一加强件护板，该护板绕胎体加强件的胎圈固定钢丝并在所述的胎体加强件内侧形成两线束，轴向内端在其平行于该胎体加强件子午线剖面的径向上缘和其胎圈固定钢丝切向点之间，沿着一个所谓的“最短路径”的直线轨迹，并且所述轴向内线束的径向上端点径向位于离胎圈基点的距离为HLI，HLI为距离HRNC的80％至160％之间，在该胎体加强件翻转部分与该胎圈基部之间的该径向距离，相对于该轴向倾斜的该加强件的第二护板未绕所述固定胎圈钢丝，并轴向设置在该胎体加强件翻转部分的外侧。
该帘布的径向加强件部件或该胎圈加强件护板的帘布层最好是用钢丝制造的不可拉伸的金属部件。
上述法国专利申请还进一步指出，为了改善该胎体加强件对发生在构成该胎圈整体的一部分的断裂的抗力，给所述部分施如同具有径向部件的该胎圈加强件帘布形状的相同形状，也就是说一直线形状。
申请人的研究表明，这种胎圈结构，特别是具有与该固定胎圈钢丝相切的胎体加强件主体部分的直线子午线形状的胎圈加强件，可通过适当的选择构成该轮胎胎圈的硫化橡胶混合物而大大改善。
根据本发明的轮胎，具有径向胎体加强件，在每个胎圈上固定于一固定胎圈钢丝，形成一翻转部分，该固定胎圈钢丝被一硫化橡胶混合物的第一成型部件(profiled member)径向地越过，并且第一成型部件从子午线剖面看基本为三角形，该翻转部分的上边缘被硫化橡胶混合物的第二成型部件从该加强件分开，其特征在于，该第一成型部件在拉伸方向上的弹性正割模量，在相对伸长为10％时测量，在8和10MPa之间，在相同条件下测量，该第二成型部件在拉伸方向上的弹性正割模量在3和5MPa之间，硫化橡胶混合物的第三成型部件被轴向设置在该胎体加强件翻转部分的外侧，并且在相同条件下测量，该第三成型部件在拉伸方向上的弹性正割模量在35和50MPa之间，一个径向越过该第三成型部件的第四成型部件，在相同条件下测量，具有在3和5MPa之间的拉伸方向上的弹性正割模量，所述第四成型部件的径向下端径向位于一距离上，该距离小于该胎体加强件翻转部分的端部与胎圈的基部D之间的距离，该第三成型部件具有的厚度在径向上向外减小，使得平行于旋转轴线的直线的点离开该直线D的径向距离小于该胎体加强件翻转部分的端部与所述直线D之间的距离，所述厚度等于最大厚度的10％，并且该胎体加强件的主体部分具有在固定胎圈钢丝切点T与点A之间的基本直的子午线形状，点A从该基部D到A点的距离是HA，HA是位于所述胎体加强件最大轴向宽度点与所述基部D之间的径向距离HE的35％至65％。
具有很高弹性模量并位于该胎体加强件与橡胶混合物层之间的第三成型部件的存在避免了该胎体加强件固定胎圈钢丝的任何旋转运动，该橡胶混合物层实现与轮缘接触，并且其拉伸正割模量在35和50MPa之间，无论所述胎圈钢丝的结构如何，对于“编织”类型的胎圈钢丝所获得的效果非常显著。
该第三成型部件特别的优点是径向向内延伸，使其能够绕该胎圈钢丝组件向上卷起，并由此至少包覆所述组件周边的一半。“胎圈钢丝组件”被理解为意味着主要由该胎圈钢丝、胎体加强件和可以有一层或多层附加加强件护板构成的组件。
该胎体加强件的固定胎圈钢丝总体上被一硫化混合物层所包围，包围固定胎圈钢丝的该层在拉伸上的弹性正割模量基本等于该第三成型部件在拉伸上的弹性正割模量。
通过在该胎体加强件的主体部分和胎体加强件翻转部分之间添加由一径向加强件部件的帘布层构成的加强件护板，使具有这种成型部件的胎圈的寿命得到改进，该加强件部件帘布层绕该固定胎圈钢丝，形成两个线束，该轴向内线束的径向上端位于从胎圈基部起的径向距离为HLI处，HLI为距离HRNC的80％至160％之间，在该胎体加强件翻转部分与该胎圈基部之间的该径向距离，轴向位于该胎体加强件翻转部分的内侧，最好其径向上端部距旋转轴线的径向距离比该胎体加强件翻转部分的端部小，所述端部与该胎圈基部之间的距离HLE在该胎体加强件翻转部分的高度HRNC的0.2至0.8倍之间。
参照下面结合附图的描述，本发明的特征将会得到更好的理解，所提及的附图是以非限定的方式给出的具体实施例，其中：
图1是根据本发明的轮胎胎圈从子午面看的第一种变体的简图，
图2是根据本发明的轮胎胎圈的第二种变体的简图，及
图3是根据本发明的轮胎胎圈的第三种变体的简图。
图1所示的轮胎胎圈B是305/70R22.5轮胎上的胎圈，该轮胎胎圈打算安装在其轮辋座面倾斜15°的轮辋上。绕所述胎圈加强件钢丝(2)固定有由一层实际上不可伸长的金属丝帘布层组成的胎体加强件(1)，它在每个胎圈被固定在硫化橡胶层(20)包裹的胎圈钢丝(2)，形成翻转部分(10)。在点A与该胎圈钢丝(2)切点T之间提供有包覆层(20)(所述基部按惯例由经过离旋转轴线最近的胎圈钢丝的点的平行于旋转轴线的直线表示)，点A距离胎圈基部的距离为HA，等于所述胎体加强件轴向最宽点与所述基部D之间的径向距离HE的50％，该胎体加强件(1)在其主体部分上具有基本直的子午线形状。“基本直的”可以理解为意味着，首先是一直的形状，其次是一稍微凸或凹的形状，在其中间处的偏斜最大是HE的1％。在所讨论的实例中，所述翻转部分(10)的径向上端与该胎圈基部之间的径向距离HRNC小于距离HA。
在该胎圈钢丝(2)的径向之上的胎体加强件(1)与其翻转部分(10)之间，设置有硫化橡胶混合物的第一成型部件或第一胎圈填充(beadfiller)(3)，其拉伸上的弹性正割模量M10等于10MPa。对于给定的橡胶混合物，该模量M10表示了相对伸长δL/L为10％时的拉伸应力σ10与该伸长之间的比率，L是该试件的初始长度，δL是该试件的伸长量。所述模量是根据1988年9月的标准AFNOR-NFT-46-002，在1979年12月的标准AFNOR-NFT-40-101的标准温度和湿度条件下测量的。所述填充(3)由正割模量为M10的硫化橡胶混合物的第二成型部件或第二胎圈填充(4)径向延伸，该正割模量M10在前述相同的条件下测量为4MPa。
在该胎体加强件翻转部分(10)的外侧轴向设置有基本为菱形的硫化橡胶混合物的第三成型部件(5)，拉伸的弹性正割模量M10等于45MPa。所述成型部件(5)由厚度基本恒定的同样混合物的层(5′)并绕着由该胎圈钢丝(2)和其包覆层(20)构成的组件径向地延伸到内侧。它径向被一拉伸弹性正割模量M10等于4MPa的硫化橡胶混合物第四成型部件(6)越过，并因此等于该第二胎圈填充(4)的模数M10。
该第一填充(3)的径向上端(3A)位于从该胎圈基部D起的—径向距离处，该径向距离大于距离HRNC，而且该成型部件(4)的径向下端(4A)如前述位于该胎体加强件翻转部分端部的下面。同时，该成型部件(4)的径向上端基本位于该轮胎最大宽度处。
该成型部件(6)的上端(未示出)，像该成型部件(4)的上端那样，位于该轮胎最大宽度处，同时在该成型部件(4)的所述端的径向之上，它与该第三成型部件(5)连接，使得该径向下端(6A)径向地离开该直线D一距离，该距离小于该胎体加强件翻转部分(10)上端与该基部D之间的距离HRNC。至于该第三成型部件(5)的径向上端(5A)，它可以径向地位于离该直线D一距离，该距离小于或大于距离HRNC，但在平行于旋转轴线的直线上测量的该成型部件(5)的厚度径向向外减小。平行于旋转轴线的直线的点C，该处的厚度等于最大厚度eM的10％，最大厚度eM离开该直线D一距离，其数值在所有情况下总是小于HRNC的值。
形成胎圈B外表面并实现与安装轮辋接触的硫化橡混合物的层(8)具有在拉伸上的弹性正割模量，在该实例中为11MPa。该胎圈B由侧壁层(9)和内层(11)终止，它们分别由适合其性能的橡胶混合物构成。
图2所示和描述的实施例与图1所示实施例的不同是，在该胎体加强件(1)与其翻转部分(10)之间增加了胎圈的B附加增强护板(7)。胎体帘布层(1)的非翻转部分部分的轴向外侧，及绕胎圈钢丝(2)翻转后该帘布层(1)的翻转部分(10)的径向内侧，设置了胎圈加强件护板(7)，在该实例中，该护板具有单一的帘布层(70)，形成两个线束，一轴向内侧线束(701)和一轴向外侧线束(702)。该两个线束(701)和(702)各自的径向上端相对该胎圈的基部分别位于高度HLI和HLE，该距离HLE和HLI分别等于距离HRNC的40％和150％。所述加强件的该帘布层(70)由径向金属芯线或金属丝组成，在所述的实例中定位在与圆周方向成90°的方向上(加强部件在圆周方向形成的角度范围(-85°至+85°)被认为是径向的)。该加强件帘布层(70)轴向外线束(702)的外侧和胎体加强件(1)的翻转部分(10)轴向外侧设置了高弹性模量的填充(5)，在这种情况下它等于40MPa，如前所述，该填充(5)被一成型部件(6)径向越过，该成型部件(6)具有与图1和2实例中的成型部件(6)相同的特性。该帘布层(70)的轴向内线束(701)的边缘和轴向外线束(702)的边缘基本上分别平行于该胎体帘布层(1)的非翻转部分和翻转部分(10)，并被一橡胶混合物层(40)将所述部分和所述翻转部分隔开。
在图3中所示的第三变体，与图1所示变体的不同在于，该胎体加强件(1)的翻转部分(10)轴向构成绕前述的点A的区域构成该胎体加强件主要部分的切线，并且该胎体加强件(1)具有基本直的子午面形状。“绕点A的区域”可以理解为意味着，一径向距离为胎体加强件最大轴向宽度点与胎圈基部D之间的径向距离HE的20％。在特别说明的情况下，在该胎体加强件(1)主体部分与其翻转部分(10)之间的切线点T’位于距基部D的径向距离HT等于高度HE的35％。点A的距离HA等于HE的50％。在所述切线点T’的径向之下，该胎体加强件(1)和其翻转部分(10)被第一胎圈填充(3)轴向隔开，其拉伸弹性正割模量等于10MPa。在所述切线点T’的径向之上，在该翻转部分(10)的上边缘，特别是该翻转部分(10)的端部，与该胎体加强件(1)之间设置一隔离层(4’)(“加强件帘布层边缘”可以理解为意味着该帘布层的一部分，从其端部起具有至少15mm的长度)，所述层可具有恒定厚度，一般在胎体加强件厚度2至3倍之间，并且构成所述层(4’)的橡胶混合物可具有用在前述两个实例中成型部件(4)的混合物相同的成分和性质。该翻转部分(10)的轴向外侧分别设置如第一实施例中成型部件(5)和(6)相同混合物构成的两成型部件(5)和(6)。该成型部件(6)的径向下端(6A)径向位于稍高于该切线点T’的位置。该成型部件(5)由于有与该成型部件(5)相同混合物构成的一层(5’)而具有特别延伸的性质，但其厚度可变化，使其在胎趾区域基本为三角形。
Claims (7)
1.一种轮胎，具有径向胎体加强件，在每个胎圈B处该加强件固定在胎圈钢丝(2)上形成翻转部分(10)，该固定胎圈钢丝(2)被一从子午面看基本为三角形的硫化橡胶混合物的第一成型部件(3)径向越过，该翻转部分(10)的上边缘与所述胎体加强件(1)主体部被一硫化橡胶混合物的第二成型部件(4)分隔开，其特征在于该第一成型部件(3)在拉伸上的弹性正割模量M10在8至10MPa之间，而该第二成型部件(4)在拉伸上的弹性正割模量M10在3至5MPa之间，一个硫化橡胶混合物的第三成型部件(5)被轴向设置在该胎体加强件翻转部分(10)轴向外侧，并且其在拉伸上的弹性正割模量M10在35至50MPa之间，径向越过第三成型部件(5)的一个第四成型部件(6)具有在3至5MPa之间的在拉伸上的弹性正割模量M10，所述第四成型部件(6)的径向下端(6A)所位于的径向距离小于该胎体加强件(1)的翻转部分(10)的端部与该胎圈基部D之间的距离HRNc，该第三成型部件(5)所具有的厚度e在径向上向外减小，使得该平行于旋转轴线的直线的点C与直线D分开的径向距离小于距离HRNC，其厚度e等于最大厚度eM的10％，该胎体加强件的主体部分在与胎圈钢丝(2)相切的点T和一点A之间具有基本上直的子午线形状，该点A位于自该基部D起的一距离HA处，HA为胎体加强件(1)最大轴向宽度点与该基部D之间的径向距离HE的35％至65％之间。
2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于实现与轮缘接触的橡胶混合物层(8)具有在10至15MPa之间的在拉伸上的弹性正割模量。
3.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于该固定胎圈钢丝(2)是“编织”型胎圈钢丝。
4.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于包围该胎体加强件(1)的固定胎圈钢丝(2)的硫化混合物层(20)在拉伸上的弹性正割模量M10基本等于该成型部件(5)在拉伸上的弹性正割模量M10。
5.如权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于该第三成型部件(5)由同样混合物且厚度基本恒定的层(5’)向内径向延伸，使其能过绕该胎圈钢丝组件(2)向上翻转，并覆盖所述组件周边的至少一半。
6.如权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于由一径向加强部件的帘布层(70)构成的附加加强件护板(7)绕该固定胎圈钢丝(2)，分别构成了在该胎体加强件(1)轴向外侧的和该翻转部分(10)轴向内侧的两个线束(701)和(702)，该轴向内侧线束(701)的径向上端所位于的从该胎圈基部起的径向距离是HLI，该距离HLI是胎体加强件(1)的翻转部分(10)的端部与该胎圈基部D之间的径向距离HRNC的80％至160之间，轴向外侧线束(702)的径向上端从旋转轴起的距离HLE小于该胎体加强件翻转部分(10)的端部，HLE是胎体加强件翻转部分(10)的高度HRNc的0.2至0.8倍之间。
7.如权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于该胎体加强件(1)的翻转部分(10)在点T’处与该加强件(1)的主体部分相切，该点T’径向位于从点A延伸过径向距离HE的至多20％的范围内，在该切点T’以下的该胎体加强件(1)和其翻转部分(10)被第二成型部件(3)轴向隔开，其在拉伸上的正割模量在8MPa至10MPa之间，该翻转部分(10)的上边，特别是在该切点T’径向之上的所述翻转部分(10)的端部，被一硫化橡胶混合物隔层(4’)从该胎体加强件(1)的主体部分轴向隔开，该隔层在拉伸上的弹性正割模量M10在3MPa至5Ma之间。
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