专利名称:带有多部分轮周加强层的重型货车轮胎的制作方法
本发明涉及一种轮胎，这种轮胎有径向的胎壳加强层，紧固在每个胎边至少一个胎边的钢丝上，并有由至少两层叠合的所谓工作层组成的轮周加强层，所述工作层的每一层，由钢丝或线绳彼此平行设置而成，从一层到下一层是交叉的，并与轮胎圆周方向成绝对值最大为45°的角度。
本发明更特别地涉及重型货车类型的轮胎，其轮缘以上的高度H与其最大的轴向宽度S之比为0.8，可供装备中等载重车或高载重车如货车，汽车，拖车等等之用。
众所周知，在轮胎中常用复合的轮周加强层，一方面是所谓工作层，由与圆周方向成一定角度的线绳构成，另一方面是附加层，由基本上取向于圆周方向的线绳构成。在专利US3,677,319中，揭示和描述结构的例子，工作层由取向角度在18°和75°之间的金属丝构成，而附加层由取向角度为0°的织物线绳构成。这种构造对汽车来说，有可能使相互予盾的特性得以协调例如车路维护和舒适性，磨损阻力和滚动阻力等。附加编织层可以设置在金属丝的下面、上面或中间，编织组件的宽度在金属丝结构的宽度的25％和75％之间。
专利FR2,419,185讨论了低H/S比的轮胎，虽然这种轮胎表现出许多优点，但也有一些缺点，例如，由于缩小了轮胎在轴向的接触面积，外胎面中纬线区域的附着力就差一些。这些缺点是轮周各层边缘区受到预应力的原因，继而也是引起层间剪切的原因，为了补救这些缺陷，FR专利建议，在胎壳加强层和径向的内面工作层之间，安排两个与中纬线平面分离的区域，两个限制区段，每个区段由两层叠合的不可伸缩的线绳组成，一层与下一层交叉，且相对于圆周方向形成角度，这些角度至多等于工作层所用的最小角度绝对值的一半，并且不是0°。所述专利中建议的解决方法，虽然可能进一步改善轮胎的疲劳寿命，工作层未端的抗剥离力增加，限制区段也不会经受所述剥离，但在另一方面，这会引起过高的环箍应力，当限制区段被压时，引起导致工作层线绳受压缩的风险。
从改善低H/S轮胎的磨损性能和轮周各层的抗剥离能力的观点出发，专利US4,934,429主张，与前者相反，使用可伸缩的金属线绳，它相对于圆周的方向角度可以是零，附加的加强层至少由一层构成，它有两个部分，位于中纬线平面的两侧，线绳的伸缩性可分别随加强层和轮周层所希望的伸缩系数加以选择。
在使用上述轮胎的情况下，例如所谓“低”载重货车拖车的情况下，所述拖车的几何中心一般低于普通货车的几何中心，并且轮胎在高挠角下工作，使用环绕的弹性线绳，或者在限制区段所用的线绳相对于圆周方向是倾斜的，就不可能在一方面是轮周加强层的耐用性，另一方面是轮胎的外胎面磨损之间，得到最好的兼顾，轮周加强层的耐用性涉及层间到剥离和/或线绳受压断裂。
根据本发明的轮胎，具有径向的胎壳加强层，其上径向地覆盖由至少两层不可伸缩的金属线绳构成的轮周加强层，两层金属线绳从一层到下一层是交叉的，相对于圆周方向的角度在10°和45°之间，另外有两个限制区段，由至少一层金属线绳构成，相对于圆周方向的角度在0°和10°之间，所述区段被设置为两个分开的部分，位于中纬线平面的两侧，并且，在径向上，胎壳加强层和径向最里面的轮周工作层之间的特征是两个限制区段在轴向通过一个附加的加强层连结在一起，所述附加的加强层，由至少一层在圆周方向定向的织物线绳或金属线绳构成，并以中纬线平面为中心，它的单位宽度抗拉刚度，在轮胎工作场合下，在线绳方向测得的值，最多是同样条件下测得的限制区段最可伸缩层的抗拉刚度的0.5倍。
纺织的丝线或线绳，应被理解为是由人造材料的长纤维例如人造丝，脂质和/或芳烃的取聚酰胺，或聚酯制成的，金属的丝线或线绳一般是由钢制成的。
线绳层的抗拉刚度是单位宽度上在线绳方向施加的、为得到一个给定的伸长所需的拉力，与所述伸长的比。
为了减少金属的限制区段所受的拉力，从而减少所用的线绳被拉断的风险，比较有利的是，在每个限制区段的轴向外侧，再加至少一层由纺织线绳或金属线绳构成的附加的侧边加强层，它可以满足或者不满足与中心的附加加强层同样的抗拉刚度条件，侧边加强层的轴向宽度这样来安排，即它的轴向最外端处于最宽的轮周工作层的轴向外边缘以内。
比较好的是，与已有的附加加强层配合，或者没有这样的加强层，硫化橡胶混合的厚度，从径向上量测，在限制区段的径向最外层线绳的一组外表母线，与这个径向最外层的径向之上的轮周工作层的线绳的一组母线之间，所述厚度至少要等于上述两层线绳各自横载面的半径之和，在任何情况下至少等于1.1mm。
为了制得每个限制区段，在胎壳加强层上设置一层或两层预制层，或者环绕所述胎壳加强层，缠以纱线或钢丝或线绳，每个区段的轴向宽度在MB和mB之间较好，MB等于(0.4-0.32Ho/So)·So,mB等于(0.2-0.16Ho/So)·So，而所述区段的中线在轴向分开一个距离，该距离在DB和dB之间，DB等于(0.8-0.64Ho/So)·So,dB等于(0.5-0.4Ho/So)·So,Ho/So是胎壳加强层的中间线绳的纵横比，也就是它在轮缘以上的高度与轴向的最大宽度之比。
为了获得轮周加强层线绳的最佳压缩强度，特别是最靠近胎壳加强层的轮周工作层的最佳压缩强度，较为有利的是，所述的轮周工作使用不相等的角度，最靠近胎壳加强层的工作层线绳角度大于第二工作层线绳所形成的角度。同样，橡胶胎面弯曲的横向半径，在中纬线平面上量测，大于它的圆周半径的1.5倍为好，以此改善轮周加强层的耐用性能。
本发明的特点和优点，通过下面参考附图所作的描述，将会被更清楚地了解，所作的说明并不局限于一个实施例，其中-
图1是以图形表示从子午线区所见的本发明轮周加强层；-图2表示从切断面所见的图1的轮周加强层。
轮胎P，型号为215/75R17.5/X，其纵横比H/S等于0.75。所述轮胎包括一个径向的胎壳加强层1，被紧固在每个胎边至少是一个胎边上，形成一个翻起物，由单层金属线绳构成。这个胎壳加强层1被径向从外向内形成的轮周加强层3箍住。
-径向的最外面，是所谓保护层33，由弹性金属线绳构成，这就是说，对于1daN的拉力，线绳的伸长大于或等于0.3％，并具有严格小于130GPa的杨氏模量，所述线绳相对于圆周方向XX’定向角度为18°γ角，所述层33以中纬线平面XX’为中心，其轴向宽度为120mm；-从层33径向往下，是轮周的第二工作层32，由不可伸缩材料制成的线绳构成，这就是说，对于1daN的拉力，其伸长小于0.3％，对于TS/10和TS/12之间的拉力，其杨氏模量常大于160GPa,TS是所述线绳的拉力破坏强度。这一层32的线绳的定向，和层33的线绳方向相同，相对于圆周方向形成18°β角，所述层32的宽度为152mm；-然后是第一工作层31，由与层32相同的线绳构成，相对于圆周方向形成26°α角，但线绳与第二工作层32的线绳交叉，所述层31的轴向宽度为166mm；-最后，在第一工作层31和胎壳加强层之间，是分为多部的加强层4，其构成一方面是两个限制区段40，另一方面是中心的附加加强层41和两个侧边的附加加强层42。
每个限制区段40，在所述情况下，由不可伸缩的金属线绳(按照与工作层31和32的线绳同样的伸长定义)绕制而成，其轴向宽度M在前述尺寸的情况下为27mm。由于线绳之间的距离或间距Po较小(每dm宽度为70根线绳)，绕制角度相对于垂直方向为0°。就两个限制区段的中轴线xx’而论，它们在轴向的距离D为63mm,Ho和So的长度分别为168mm和221mm。在两个限制区段40的轴向内侧，是由单层的第一个中心的加强层41，由钢丝制成的线绳绕制而成，其取向基本上是圆周方向；限制区段和附加层的所述金属线绳的绕制间距和伸长特性是这样的即在轮胎工作状态下，中心的附加层的抗拉刚度等于限制区段的抗拉刚度的0.5倍。在每个限制区段40的轴向最外端的外侧，是第二个附加的加强层42，由芳烃的聚酰胺线绳组成，也是绕制的，绕制延续到所述侧边加强层的宽度为L，其结果是所述侧边加强层的轴向最外端，处在径向最贴近胎壳加强层的那个最宽的轮周工作层的轴向最外端的里面。
权利要求
1.轮胎，有一个径向的胎壳加强层(1)，它的顶上覆盖有一个轮周加强层(3)，轮周加强层(3)包括至少两层由不可伸缩的金属线绳构成的轮周工作层(31,32)，两层金属线绳从一层到下一层是交叉的，相对圆周方向XX’的角度在10°和45°之间，另外，有两个限制区段(40)，由至少一层(40)金属线绳构成，相对于圆周方向XX ’的角度在0°和10°，所述区段(40)分开为两个部分，位于中纬线平面XX’的两侧，并且，在径向上，胎壳加强层(1)和径向最里面的轮周工作层(31)之间的特征是两个限制区段(40)在轴向通过一个附加的加强层(41)连结在一起，所述附加的加强层(41)，由至少一层(41)在圆周方向定向的织物线绳或金属线绳构成，并以中纬线平面XX’为中心，它的单位宽度抗拉刚度，在轮胎的工作场合下，在线绳方向测得的值最多是同样条件下测得的限制区段(40)最可伸缩层的抗拉刚度的0.5倍。
2.根据权利要求
1的轮胎，其特征是在限制区段(40)的轴向外侧，设有附加的侧边加强层(42)，每一个侧边加强层(42)由至少一层(42)环绕的织物或金属线绳组成，它具有的宽度L，使它的轴向最外端处于轴向最宽的工作层的轴向最外端以内。
3.根据权利要求
2的轮胎，其特征是每个侧边加强层(42)的线绳，具有与中心的加强层(41)的线绳相同的特性。
4.根据权利要求
1的轮胎，其特征是硫化橡胶混合的厚度，从径向上量测，在限制区段(40)径向最外层(40)的线绳的一组径向外表母线，与这个径向最外层的径向上面的轮周工作层的线绳的一组母线之间，所述厚度至少等于上述两层线绳各自的横载面半径之和，在任何情况下至少等于1.1mm。
5.根据权利要求
1的轮胎，其特征是每个区段(40)的轴向宽度MB和mB之间较为有利，MB等于(0.4-0.32Ho/So)·SO,mB等于(0.2-0.16Ho/So)·SO，同时，所述区段(40)的中轴线在轴向分开一个距离D，这个距离在DB和dB之间，DB等于(0.8-0.64Ho/So)·SO,dB等于(0.5-0.4Ho/So)·So,Ho/So是胎壳加强层(1)的平均纵横比。
专利摘要
有轮周加强层的轮胎，两个限制区段由至少一层金属线绳构成，相对于圆周方向XX’定向的角度在0°至10°之间，所述区段被设置为两个分开的部分，位于中纬线平面XX’两侧，并且在轴向通过一个附加的加强层连结在一起，所述加强层由至少一层在圆周方向定向的织物或金属线绳构成，并以中纬线平面XX’为中心，它的抗拉刚度多是限制区段最可伸缩层的抗拉刚度的0.5倍。
文档编号B60C9/22GKCN1072132SQ96120669
公开日2001年10月3日 申请日期1996年11月8日
发明者劳伦斯·布尔拉科特 申请人:米什兰集团总公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (1),