專利名稱：輪胎安全支承及其可使用于硫化狀態(tài)下的橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可使用于硫化狀態(tài)下的橡膠組合物，其可用作安裝在輪胎中間的輪輞上的安全支承；本發(fā)明涉及一種如果在輪胎充氣壓力下降情形下也能支承所述輪胎胎面的這類支承；本發(fā)明還涉及一種包括這支承的安裝組合。
眾所周知，車輛輪胎安全支承用來安裝在輪胎內(nèi)輪輞上，其目的是如果在輪胎充氣壓力降低情形下也能支承所述輪胎胎面。這些支承特別包括一用來與所述輪輞相配合的底內(nèi)圈，和一在輪胎充氣氣壓降低條件下與輪胎胎面相接觸的輪周，該輪周在正常壓力條件下與所述的胎面之間留有間隙。
日本專利說明書JP-A-3/82601提出了一種這樣的支承，其底內(nèi)圈和輪周是大致圓柱形的，且包括連接上述底內(nèi)圈和輪周的一環(huán)形體。
此環(huán)形體包括一連續(xù)圓周的支承部件，其包括若干隔板，其在所述的圓周中央平面(P)每一側(cè)軸向延伸，且繞所述的支承的圓周方向分布，連接部件，其大體上沿圓周方向延伸，每一連接部件與置于支承同一側(cè)的兩個相鄰隔板相應(yīng)端相連，所述的連接部件在隔板的每一側(cè)上可交替地連續(xù)排列著；其中隔板和連接部件大致為直線式，且支承部件的軸向截面積最大與最小之差作為方向角的函數(shù)，與這些面積的總和相比，最好低于0.3。由此，作為方向角的函數(shù)，所述支承部件的軸向截面積最多變化兩倍，以確保在行駛時支承上承載能力均勻良好且限止振動。
此支承基本上是由硬聚合材料制造的，整個支承部件設(shè)計成抗壓負(fù)荷。
這樣的支承可以用傳統(tǒng)方式制造，如注塑成型。
本發(fā)明的目的是提供一種可使用于硫化狀態(tài)下的橡膠組合物，其可用作安裝在輪胎內(nèi)輪輞上的安全支承，在可比較的癟輪胎行駛使用期中，該橡膠組合物能進(jìn)一步改善所述的支承減重性能。
為此，根據(jù)本發(fā)明的橡膠成份是這樣的，其包括(phr以重量計每100份重量的二烯烴合成橡膠中所占的份數(shù))天然橡膠或聚異戊二烯數(shù)量比大于或等于60phr；多于60phr的增白填料；3-8phr的硫磺。
應(yīng)該注意本發(fā)明既涉及非硫化狀態(tài)下橡膠組合物，還涉及硫化狀態(tài)下橡膠組合物。
至于所述的合成橡膠，二烯烴合成橡膠是指至少部分(即均聚物或共聚物)從二烯烴單體(具有雙碳-碳鍵的共軛或非共軛單體)中獲得的合成橡膠。
最好注意所述的合成橡膠最終由基本不飽和二烯烴合成橡膠構(gòu)成。
例如，基本不飽和二烯合成橡膠是指至少部分從具有大于15％(mol％)的半個或整個二烯烴源(共軛二烯烴)的共軛二烯烴單體中獲得a)通過聚合共軛二烯烴單體獲得的各種均聚物，諸如1，3-丁二烯；2-甲基-1，3丁二烯(或者異戊間二烯)；2，3-雙(C1至C5烷基)-1，3-丁二烯；例如諸如2，3-二甲基-1，3-丁二烯；2，3-二乙基-1，3-丁二烯；2-甲基-3-乙烷基，3-丁二烯；2-甲基-3異丙基-1，3-丁二烯；苯基-1，3-丁二烯。
b)由一個或多個共軛二烯烴相互共聚或與一個或多個乙烯基芳香化合物共聚獲得的各種共聚物，所述乙烯基芳香化合物諸如苯乙烯，正-，側(cè)-，后-甲基苯乙烯。丁二烯-苯乙烯共聚物、或丁二烯-異戊間二烯共聚物以實施例方式提及。
根據(jù)本發(fā)明實施方式，所述橡膠組合物包括由具有4-12個碳原子的共軛二烯烴單體聚合獲得的均聚物，或與一個或多個共軛二烯烴相互共聚或與一個或多個的具有8至20個碳原子的乙烯基芳香化合物共聚獲得的各種共聚物，所述均聚物或共聚物數(shù)量上小于或等于40phr。
因此，所述的橡膠組合物包括例如一種天然橡膠和聚丁二烯的混合物。
根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，所述的橡膠組合物包括單個的全部由天然橡膠或聚異戊間二烯組成的二烯烴合成橡膠。
增白填料是指能強(qiáng)化用于制造輪胎的橡膠組合物的白色填料，除了白色填料/合成橡膠結(jié)合劑外，其本身不需要任何中間東西，換言之，能夠替換傳統(tǒng)的輪胎類碳黑填料的強(qiáng)化作用。
這樣的增白填料，例如可以是由二氧化硅組成，有利地在所述的化合物中以60-80phr出現(xiàn)，更優(yōu)選地是65-75phr。
所采用的適宜的二氧化硅是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟悉的、沉淀的或高溫產(chǎn)生的二氧化硅，兩者的BET和CTAB表面值都處于50m2/g至200m2/g范圍之間。優(yōu)選可高度分散的二氧化硅。
“可高度分散的二氧化硅”理解為在合成橡膠基體中具有非常顯著的分解和分散能力，其可以通過電子或光學(xué)顯微鏡以通常的方法在其細(xì)截面上觀察。這些適于本發(fā)明可高度分散的二氧化硅的非限定的例子可以是，例如可提及的有來自Degussa的BV3370和BV3380二氧化硅；來自Rhodia的Zeosil的1165MP和1155MP的二氧化硅；來自PRG的BXR 160二氧化硅，或來自Huber的Zeopol 8745二氧化硅。
最好，采用的二氧化硅，其BET和CTAB表面值都處于110m2/g至200m2/g范圍之間，更優(yōu)選地處于140m2/g至195m2/g范圍之間。
所述二氧化硅的物理狀態(tài)是不重要的，不管是粉末狀，微粒狀，顆粒狀，球狀都可以。
當(dāng)然，所述二氧化硅還可以指不同的二氧化硅混合。此二氧化硅可單獨使用或與其它白色填料一起使用。根據(jù)1987年11月的NFT45007標(biāo)準(zhǔn)的方法，來決定CTAB特定的表面值。根據(jù)BRUNAUER，EMMETT和TELLER的方法，來決定BET特定的表面值。其描述在“The Journal of the American Chemical society，vol.60，p309(1938)”和相應(yīng)的1987年11月的NFT45007標(biāo)準(zhǔn)。
下面是還可用的增白填料非限定實施例氧化鋁(分子式為Al2O3)，諸如可高度分散的氧化鋁，其在歐洲專利說明書EP-A-810258中或其它中有描述。
氫氧化鋁，諸如在國際專利說明書中WO-A-99/28376中有描述。
應(yīng)該注意，本發(fā)明的成份包括碳黑加上所述的例如碳/硅混合物形式的增白填料。
本發(fā)明橡膠組合物傳統(tǒng)地還包括一增白填料/合成橡膠結(jié)合劑(也稱之為偶聯(lián)劑)，其目的是在所述白色填料和所述合成橡膠之間提供一種適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)和/或物理的結(jié)合(偶聯(lián))，同時便于此白色填料在合成橡膠中分散。
這樣的一結(jié)合劑至少有兩個作用，它具有例如簡化的通用公式“Y-T-X”，其中Y表示一作用組(“Y”作用組)，其能夠與白色填料進(jìn)行物理和/或化學(xué)結(jié)合，這種結(jié)合能在例如在偶聯(lián)劑的二氧化硅原子和填料的羥基(OH)表面組之間建立結(jié)合(例如在二氧化硅情形下的表面硅醇)。
X表示一作用組(“X”作用組)，其能夠與合成橡膠進(jìn)行物理和/或化學(xué)結(jié)合，例如通過硫磺原子。
T表示烴基組，能夠連接Y和X。
這些結(jié)合劑特別不能與涂覆在討論中的填料上的簡單制劑混淆，這些簡單制劑通?？梢园ㄏ鄬τ谒鎏盍暇哂谢钚缘腨作用組，但缺乏相對合成橡膠具有活性的X作用組。
這種具有可變效果的結(jié)合劑，有大量的文獻(xiàn)對此進(jìn)行了描述，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是非常公知的。事實上，可能采用其它的結(jié)合劑，諸如有機(jī)硅、特別是多硫化烷氧基硅烷或含氫硫基硅烷，這些結(jié)合劑均是已知的或有可能確保在適于制造輪胎的二烯烴橡膠組合物中，在二氧化硅與合成橡膠之間進(jìn)行有效的結(jié)合。
特別是采用多硫化烷氧基硅烷，其敘述在例如專利說明書US-A-3842111，US-A-3873489，US-A-3997581，US-A-4002594，或更近的US-A-5580919，US-A-5583245，US-A-5663396，US-A-5684171，US-A-5684172和US-A-5696197中，上述均詳細(xì)地描述了這些公知的化合物。
滿足下列通用公式(I)的所謂“對稱的”多硫化烷氧基硅烷特別適于本發(fā)明化合物，但本發(fā)明的化合物并不受如下定義的限制(I)Z-A-Sn-A-Z，其中n是2至8的整數(shù)(最好是2至5)；
A是二價的烴基(最好是C1-C18烯烴組或C6-C12亞芳香基組，尤其是C1-C10烯烴，特別是C2-C4烯烴，尤其特別是丙烯)；Z表示下列公式之一 其中R1基是可以替代的或不可替代的基，是可以相同的，也可以是不同的，表示C1-C18烴基組、C5-C18環(huán)烷組、或C6-C18芳基組(尤其是C1-C6烴基組、環(huán)烷或苯基、特別是C1-C4烴基組、尤其特別是甲基和/或乙烷基)；其中R2基可以是替代的或不可替代的基，可以是相同的或不同的，表示C1-C18烷氧基組，或C5-C18環(huán)烷氧基組(尤其是C1-C18烷氧基組、或C5-C18環(huán)烷氧基組、尤其特別是甲氧基和/或乙氧基)。
在對應(yīng)于上述公式(I)的多硫化烷氧基硅烷混合物的情形下，特別是傳統(tǒng)的商業(yè)可用的混合物，應(yīng)該理解“n”的平均值是一分?jǐn)?shù)，最好在2至5中變化。
特別提及的多硫化烷氧基硅烷是雙(烷氧基(C1-C4)硅烷丙基)的多硫化物(特別是四硫化物)，尤其是雙(三烷氧基(C1-C4)硅烷丙基)，特別是雙(3-三甲氧基硅烷丙基)的多硫化物或雙(3-三乙氧基硅烷丙基)的多硫化物，在這些化合物中，優(yōu)選采用公式[(C2H5O)3Si(CH2)3S2]2中雙(3-三乙氧基硅烷丙基)的四硫化物，縮寫為TESPT。例如由Degussa出售的商品名為Si69(或含有50％Wt的碳黑時為X50S)或可替代的由Witco出售的商品名為SilquestA1289。
根據(jù)本申請，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠調(diào)整本發(fā)明化合物的偶聯(lián)劑含量、所采用的合成橡膠和所采用的增白填料的數(shù)量。
在本發(fā)明橡膠組合物中，偶聯(lián)劑的重量相對于增白填料的質(zhì)量而言所占比例為2-15％，最好是5-12％。
至于根據(jù)本發(fā)明的化合物中的硫磺含量，應(yīng)該注意其變化值最好在4-6phr內(nèi)。
本發(fā)明橡膠成份除了所述合成橡膠外，還含有強(qiáng)化填料、硫磺和一個以上的增白填料/合成橡膠結(jié)合劑，所有的或部分的可用于橡膠混合物的其它成份和添加劑，諸如增塑劑、顏料、抗氧化劑、硫磺加速劑、混合油、一個以上的增白填料的涂層劑，如烷氧基硅烷、多羥基化合物、胺等…。
根據(jù)本發(fā)明的橡膠組合物包括除了所述合成橡膠、所述強(qiáng)化填料、硫磺和一種或多種增白填料/合成橡膠結(jié)合劑外，還包括全部的或部分的經(jīng)常使用在橡膠混合物中的其它成分和添加劑，例如可塑劑、硬化防止劑、硫化促進(jìn)劑、稀釋劑油、一個或多個如烷氧基硅烷，多羥基化合物，胺等涂在所述增白填料上的制劑。
根據(jù)本發(fā)明另一特征，所述的橡膠組合物在10％變形條件下所表現(xiàn)出的M10彈性模量大于10Mpa，更好是大于12Mpa，最好是位于13和20Mpa之間。
本發(fā)明的硫化橡膠組合物根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟悉的工序通過三個連續(xù)的準(zhǔn)備階段來準(zhǔn)備。
在升高溫度的情況下的第一熱機(jī)工作或攪拌階段(有時稱之為“非生產(chǎn)”階段)，該溫度將一直升高至130℃-200℃之間的最高溫度，最好是145℃-185℃之間的最高溫度，在該階段，所有的必需成分，除了硫化系統(tǒng)外，包括根據(jù)本發(fā)明的偶聯(lián)系統(tǒng)，各種可選擇的填充涂層劑或補(bǔ)充處理劑，及其它附加物可摻入例如形成一適合的混合物，諸如一通常的內(nèi)部混合物。
在較低溫度下的第二機(jī)器工作階段(有時稱之為“生產(chǎn)”階段)，該溫度典型地是在120℃以下，例如在60℃-100℃之間，，即完工階段，在該階段引入交聯(lián)和硫化系統(tǒng)，對這個階段的描述在例如專利說明書EP-A-0501227中。
第三個在第二階段完成后對所獲得的混合物的硫化階段。
一種根據(jù)本發(fā)明的安全支承在于其包括本發(fā)明所述的橡膠組合物。
根據(jù)本發(fā)明的此支承屬于包括如下部件的類型一大致圓柱形的用來與所述輪輞相配合的底內(nèi)圈一大致圓柱形的輪周，其在輪胎氣壓降低條件下將與輪胎胎面相接觸，且在正常壓力條件下與所述的胎面之間留有間隙，一環(huán)形體，其將底內(nèi)圈和輪周連接起來，所述的環(huán)形體包括一具有圓周中央平面的連續(xù)圓周支承部件，所述的支承部件包括若干隔板，其在所述的圓周中央平面每一側(cè)軸向延伸，且繞所述的支承的圓周方向分布。
根據(jù)本發(fā)明此例支承的第一實施例，所述的環(huán)形體還包括連接部件，其在支承所述側(cè)之一大致沿圓周方向延伸，每一連接部件與置于支承所述一側(cè)的兩相鄰隔板相應(yīng)端相連，所述的連接部件在隔板的每一側(cè)上可交替地連續(xù)排列著。
在此第一實施例中，通過延伸在支承上的所述輪周和所述底內(nèi)圈之間的肋條，所述的連接部件在兩個相鄰隔板之間相互支承著，這樣，所述的連接部件以三角網(wǎng)格形式沿整個所述支承的所述一側(cè)形成連續(xù)的連接壁。
更確切地說，所述的連接壁包括若干單元格，每一單元格由兩相鄰的肋條所界定。每單元格大致為兩平面角形狀，其隆脊由所述隔板形成，其側(cè)面分別由所述的交替的連接部件形成。
根據(jù)本發(fā)明此例支承的第二實施例，所述的環(huán)形體還包括在所述支承兩側(cè)大致沿圓周方向延伸的連接部件，每一連接部件與置于所述支承同一側(cè)的兩相鄰隔板的相應(yīng)端相連，所述的連接部件在所述隔板每一側(cè)連續(xù)交替地排列著。
在此第二實施例中，在所述隔板的中央部位上，相對于其兩端對所述隔板進(jìn)行改動，以便增強(qiáng)所述環(huán)形體在徑向載荷下的抗彎性能。
事實上，在所述支承的行駛過程中，由于重復(fù)彎曲變形的產(chǎn)生，所述支承部件的中央部位將會與連接部件相脫離而可能被損壞。在支承基本上由合成橡膠材料制成的情況下，這種重復(fù)彎曲變形在行使中會在受到拉伸的所述墻的側(cè)壁上產(chǎn)生和擴(kuò)散裂紋。另一方面，在支承基本上由塑料材料制成的情況下，彎曲變形導(dǎo)致塑料變形。這種不可逆的變形大大地減少了結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力，日積月累計會使其不能實現(xiàn)其功能。
所述的隔板中央部位和橫向端的厚度比大于1.1，最好是大于1.5厚度的變化非常顯著地增加了隔板中央部位的抗彎性能，即，對于給定的徑向負(fù)載而言，可以限定連接部件的厚度且可以減少支承總重量。
從一橫向端至另一橫向端，這些隔板在其彎曲部分的方向上至少有一個反向折彎，最好是包括三個反向折彎。
所述的隔板具有例如設(shè)置在兩橫向部位之間大致沿軸向延伸的中央部位，所述的橫向部位與連接部件交匯，且相對于圓周方向成從20到40度的γ角。
根據(jù)另一實施例，所述隔板在其中央部位上具有兩個大致沿軸向延伸的部位，該兩個部位沿圓周方向相互偏移著，且與第三連接部位連接起來。此第三連接部位和兩大致軸向走向的部位之間的平均方向變量α最好大于20度。
每一連接部件可以通過朝著環(huán)形體外側(cè)大致沿軸向延伸的至少一壁，在支承部件的一側(cè)或兩側(cè)上得到支承。
這些軸向壁與支承部件集成于一體并且相對較短，因此相對不易被彎曲。在一給定的支承恒定寬度下，這些軸向壁使減少支承部件的寬度成為可能，從而提高了支承部件的抗彎性能。
在一優(yōu)選實施例中，每一連接部件與支承軸向壁、和兩相鄰隔板的橫向端一起形成三支星形結(jié)構(gòu)，一個軸向壁的軸向?qū)挾刃∮诨虻扔谒鲋С胁考膬上噜徃舭宓陌雮€軸向?qū)挾取?br> 根據(jù)本發(fā)明，支承部件還可以包括一個大致為圓柱形且與所述支承共軸的腹板，該腹板例如可以沿徑向設(shè)置在所述的支承部件半個高度處。
此腹板用與環(huán)形體架相同的材料制成。當(dāng)置于半個高度處時，所述腹板使隔板高度分為兩部分，因此大約四倍于所限定的彎曲載荷。
為了便于生產(chǎn)本發(fā)明的支承，調(diào)節(jié)支承部件各種幾何形狀，以便不要切口部件來阻礙所述支承的軸向脫模。
最好，根據(jù)本發(fā)明的一種用于機(jī)動車的安裝組合包括一輪輞，一安裝在所述輪輞上的輪胎，和一本發(fā)明所述支承，所述輪輞包括在每側(cè)周邊的輪輞座，該輪輞座旨在容納所述輪胎的胎緣，在其兩輪輞座之間，所述輪輞一方面包括一承載表面，另一方面包括一安裝溝槽，該安裝溝槽將承載表面連接到一個所述輪輞座、或第一輪輞座的軸向內(nèi)部邊緣上。
應(yīng)該注意，癟輪胎結(jié)構(gòu)通過所述的承載表面被引入到輪輞，這樣，在癟輪胎行駛中，支承的整個寬度承受載荷，不象“中空”輪輞一樣。
本發(fā)明前述特征及其它特征，將會通過閱讀本發(fā)明數(shù)個實施例的下述說明更好地得到理解，在與非本發(fā)明其它實施例的比較中，所給出的本發(fā)明實施例僅為了說明，而非限定性的。
根據(jù)本發(fā)明，上述三個有關(guān)于支承構(gòu)造實例的實施方式，下面將結(jié)合附圖更加詳細(xì)地進(jìn)行描述，其中；

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的安全支承的側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明安裝組合的軸向截面圖，其中圖1所示的支承被安裝在輪輞上，且位于朝向輪胎方向的支承位置上；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的支承部件沿圖1中A-A線的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的支承部件沿圖1中A-A線的截面圖，它包括通過交替的圓周連接部件相互連接在一起的隔板；圖5，類似于圖4，是支承部件沿圖1中A-A線的截面圖，其中隔板具有可變厚度；圖6，類似于圖4，是支承部件沿圖1中A-A線的截面圖，其中隔板包括沿圓周走向的中央連接部分；圖7，類似于圖4，是支承部件沿圖1中A-A線的截面圖，其中圓周連接部件具有可變長度；圖8，類似于圖4，是支承部件沿圖1中A-A線的截面圖，其中隔板沿其寬度方向具有三個反向折彎；圖9，類似于圖4，是包含支承部件另一實施例的一個環(huán)形體沿圖1中A-A線的截面圖，其中隔板沿其寬度方向具有三個反向折彎；
圖10和11，類似于圖4，分別是根據(jù)本發(fā)明，包含有支承部件的環(huán)形體沿圖1中A-A線的截面圖，其中隔板具有可變厚度且具有軸向支承壁；圖12是根據(jù)本發(fā)明所述第二實施例的支承的側(cè)視圖，其中環(huán)形體包括一中央腹板；圖13是描述現(xiàn)有支承結(jié)構(gòu)的透視圖。
在這些實施例中，根據(jù)本發(fā)明在支承上進(jìn)行癟輪胎行駛測試，“控制”支承，這些支承由于一方面考慮制造支承的橡膠成份，另一方面通過選擇這些支承的構(gòu)造而并不相同。
參見圖1和2，所測試的每一支承1基本包括三個部分一底內(nèi)圈2，其大致呈環(huán)形；一基本環(huán)形輪周3，在其徑向延伸壁上，(可選擇地)具有縱向溝槽5；一環(huán)形體4，其連接底內(nèi)圈2和輪周3。
圖2特別描述了支承1的功能，即在輪胎充氣壓力作用嚴(yán)重?fù)p失的情況下，用來支承住輪胎胎面。
這些每一被測試的支承被安裝在要裝備在機(jī)動車上的安裝組合內(nèi)，該機(jī)動車以商品名“PEUGEOT 806”來出售。
用于此安裝組合的輪輞示于圖2中，上面已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明最佳安裝組合對其進(jìn)行了描述(法國專利說明書FR-A-2 720 977也對該輪輞進(jìn)行了詳細(xì)描述)。
更確切地，被測試的每一安裝組合的特征尺寸(分別為輪胎寬度尺寸，輪胎直徑，輪輞直徑)，以mm表示為205-650-440。
每一被測試的支承的特征尺寸(分別為寬度尺寸，內(nèi)徑，高度尺寸)以mm表示為135-440-50。
對于每一癟輪胎測試(控制測試和根據(jù)本發(fā)明測試)而言，應(yīng)該注意確保在支承的徑向方向上獲得支承相同的相對壓扁度(此相對壓扁度常量定義為相對于支承高度的變形比率)。
每一測試的行駛條件如下作用在輪子上載荷530kg；行駛速度100km/h；行駛溫度20℃～25℃；行駛在高速公路環(huán)路上。
控制實例1)控制實例1為了進(jìn)行癟輪胎行駛測試，安裝在上述安裝組合內(nèi)的第一控制支承由如下所限定的硫化橡膠組合物組成合成橡膠 天然橡膠 100phr；強(qiáng)化填料“ZEOSIL 1165 MP”二氧化硅54phr由Rhodia出售的二氧化硅，其BET和CTAB表面值至少為150～160m2/g)；偶聯(lián)劑Si69/碳黑N3308.5phr(其中，4.25phr的Si69和4.25phr的碳黑N330)；“6PPD”2phr；ZnO4phr；硬脂酸 1phr；硫化加速劑“CBS”3phr；硫磺 4.5phr；
其中“6PPD”為N-(1，3-二甲基丁基-N’-苯基-P-苯二胺；“CBS”為N-環(huán)已基苯并噻唑基亞磺酰胺。
此第一控制支承的特征為具有9Mpa的M10彈性模量(M10是在大約10％變形下、和室溫條件下、及第三個負(fù)載周期內(nèi)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO37-1977，獲得的切向延伸系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)縮寫)。
相對于圖1和2而言，此支承采用公知構(gòu)造，如圖13所示。
圖2所示的截面示出了環(huán)形體4的第一固體部分4a及其第二部分4b，第二部分4b由沿整個軸向延伸且基本上大于半個環(huán)形體4的、且在大致軸向方向上向外敞開的凹進(jìn)部組成(同時參圖1)。這些凹進(jìn)部4b沿環(huán)形體4的整個圓周方向上均勻分布且限定了隔板6，該隔板6在支承1的底內(nèi)圈2和輪周3之間提供直接的徑向連接。
當(dāng)隔板6受壓時，此幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)點能使所述隔板6承受彎曲載荷而不是壓縮載荷。凹進(jìn)部4b及如此的隔板6在數(shù)目上足以能確保在行駛中均勻地支承在所述的支承上。
更確切地，該被測試的第一控制支承1包括在整個圓周上有38個隔板6，每一隔板6厚度為18mm，兩個兩個之間的間隔為38mm。
而且，底內(nèi)圈2和輪周3的厚度分別為7mm和8mm。該第一控制支承1的環(huán)形體的厚度為35mm(在軸向方向上)。
此第一控制支承1的質(zhì)量為8kg。
在上述條件下，對包括有第一控制支承的所述安裝組合的行駛測試結(jié)果顯示，其使用期大于200km。
2)控制實例2為了進(jìn)行癟輪胎行駛測試，安裝在上述安裝組合內(nèi)的第二控制支承含有的硫化橡膠組合物不同于所述第一控制支承的硫化橡膠組合物，其不同在于其僅包括天然橡膠(60phr)和聚丁二烯(40phr)的混合物；該支承的構(gòu)造、尺寸和質(zhì)量等同于所述的第一控制支承。
該第二控制支承的特征在于具有大致等于所述第一控制支承的M10彈性模量值。
在上述條件下，對包括有第二控制支承的所述安裝組合的行駛測試結(jié)果顯示，其使用期大于200km。
也可以對如下的其它控制支承進(jìn)行測試該控制支承包括根據(jù)所述的控制實例1或2的控制化合物的，但具有如下面圖3至12所示的構(gòu)造。在上述條件下，行駛測試結(jié)果顯示，其使用期處在低于200km情形下。
本發(fā)明支承的實例對根據(jù)本發(fā)明的一系列支承進(jìn)行測試，所有這些支承由相同的硫化橡膠組合物組成，且分別具有圖3至12所示的構(gòu)造。
為了解釋本說明書，這些所測試的支承構(gòu)造將出現(xiàn)在本說明書尾部。
根據(jù)本發(fā)明的每一支承的特征在于由下列硫化橡膠成份組成，其包括合成橡膠 天然橡膠 100phr；強(qiáng)化填充物“ZEOSIL 1165 MP”二氧化硅70phr；偶聯(lián)劑 Si69/碳黑N33011phr(其中，5.5phr的Si69和5.5phr的碳黑N330)；“6PPD” 2phr；ZnO 4phr；硬脂酸 1phr；硫化加速劑“CBS” 3phr；硫磺4.5phr；
本發(fā)明每一支承的質(zhì)量有利地為5kg，相對于上述每一控制支承的8kg質(zhì)量而言，大致減少了三分之一。其結(jié)果是相對于這些所述“控制”支承本發(fā)明的此支承的質(zhì)量減小。
而且，在上述條件下對分別包括有本發(fā)明支承的安裝組合的行駛測試結(jié)果同樣顯示，其使用期大于200km。
另外，本發(fā)明每一支承的特征在于具有16MPa的M10彈性模量，其彈性模量高于所述的“控制”支承。
應(yīng)該注意使用在本發(fā)明每一支承的橡膠組合物中的上述增白填料，如二氧化硅，被引入該化合物中，一方面，改進(jìn)了未硫化處理特性，另一方面，同樣改進(jìn)了硫化特性，如粘聚性，另外還有上述的剛性。
所有本發(fā)明支承的測試構(gòu)造本發(fā)明第一優(yōu)選的支承構(gòu)造設(shè)計如圖3所示。
如上述通用術(shù)語中描述，結(jié)合圖1和2，根據(jù)圖3所示的安全支承1屬于包括所述的底內(nèi)圈2、所述的輪周3，和所述的環(huán)形體4的類型。圖3示出了此優(yōu)選支承1的連續(xù)圓周的支承部件7，所述的支承部件7包括若干隔板6，該隔板6在支承1的所述圓周中央平面P的每一側(cè)上軸向延伸且繞所述支承1的圓周方向上均勻分布。從圖3可以看出，此支承部件7包括連接部件8，其在支承1的所述一側(cè)上，基本沿圓周方向延伸，每一連接部件8與置于支承1所述一側(cè)上的兩相鄰隔板6的相應(yīng)端6a相連接，且所述的連接部件8在所述隔板6的每一側(cè)可交替地連續(xù)排列著。
更確切地說，通過延伸在支承1上的所述輪周3和所述底內(nèi)圈2之間的肋條8a，連接部件8在兩相鄰隔板6之間相互支承著。這樣，所述的連接部件8以三角網(wǎng)格形式沿整個所述支承1所述一側(cè)形成連續(xù)的連接壁9。
更確切地說，所述的連接壁9包括若干單元格9a，每一單元格由兩相鄰的肋條8a所界定。每單元格9a大致為兩平面角形狀，其隆脊由隔板6的一頂端6a形成，其側(cè)面分別由所述的交替的連接部件8形成。
在此對構(gòu)造的優(yōu)選測試實例中，繞支承1圓周具有40個所述支承1的隔板6。每一隔板厚度為8mm，它們之間的間隔為40mm。象上述情況，每一測試的支承1寬度為135mm，直徑為440mm，高度為50mm。
而且，所述支承1的底內(nèi)圈2和輪周3的厚度分別為6mm和7mm。
此外，在此優(yōu)選實例中，所述連接部件8的軸向中央平面P’和所述肋條8a的相應(yīng)自由端之間軸向方向距離為20mm。
本發(fā)明支承1的構(gòu)造第二種設(shè)計如圖4所示，圖5至12描述了此第二種設(shè)計的變型(以下與圖4類似的結(jié)構(gòu)部件，從圖5開始，在其圖中用標(biāo)號加10指示其標(biāo)號)。
如第一設(shè)計所述那樣，圖4至12所涉及的支承1都屬于包括所述的底內(nèi)圈2，所述的輪周3和所述的環(huán)形體4的類型。
圖4示出了這樣一環(huán)形體10。該環(huán)形體由連續(xù)圓周的支承部件11組成，該支承部件11包括一組隔板12，該隔板12兩兩地由相鄰連接部件13連接起來。
該隔板12沿支承1的圓周中央平面P的每一側(cè)橫向延伸，且繞所述支承1的圓周方向上均勻分布。它們相對于圓周方向有一傾斜角Δ，接近90度。其厚度H是常量。而且，兩相鄰的隔板12相對于軸向方向有一傾斜的相對角。
這些連接部件13厚度為e，沿圓周方向走向，且每一連接部件13與置于支承1的同一側(cè)的兩相鄰隔板12的相應(yīng)端相連(這兩端彼此緊靠著)。
連接部件13在隔板12的每一側(cè)可交替地連續(xù)排列著。
應(yīng)該注意，為了便于使在支承1的生產(chǎn)中容易地軸向脫模，該支承部件11不包括切口件。
參照圖4中的支承部件11，圖5示出了支承部件21的一種變型實施例。
此支承部件21的隔板22在其中央部位的厚度為H，大于隔板橫向端的厚度h。在此實施例中，H大約是h值的兩倍。
此厚度的變化為隔板22的中央部位帶來非常良好的抗彎性能。所述的橫向端以連續(xù)方式與連接部件23相連，同時給那里賦予良好的抗彎性能。
應(yīng)該注意，小至10％的厚度變化對延緩過載彎曲的產(chǎn)生具有明顯的效果。
圖6示出了支承部件31的另一變型實施例。
如前所述，該支承部件包括由連接部件33相連的隔板32，該隔板32包括兩個相對于圓周方向具有相同傾斜角度Δ的橫向部位34，其在圓周方向偏移著且在所述的支承部件31的中央部位通過大致沿圓周方向走向的第三部位35相連著。
在此情形下，橫向部位34和中央部位35之間方向平均變型角度α大約為80度。由于部位35是沿圓周方向走向，角度α等于角度Δ。
此第三中央部位35具有遠(yuǎn)不同于兩個橫向部位的平均走向，它的出現(xiàn)增加了隔板22的中央部位的抗彎性能。
應(yīng)該注意，為了更有效，此變型角度α必須大于20度。
在此實施方式中，隔板32包括從一橫向端至另一橫向端上的反向折彎。
圖7示出了支承部件41的另一變型實施例。
在此情形下，置于支承部件41一側(cè)上的連接部件43的圓周長度小于置于支承部件41另一側(cè)上的連接部件44的圓周長度。
應(yīng)該注意，連接部件44大致雙倍的長度增加了支承部件41在上述支承所述側(cè)的抗壓剛度。此橫向側(cè)應(yīng)置于朝向車輛內(nèi)側(cè)，因為在那兒當(dāng)其運行時由支承1產(chǎn)生的負(fù)荷最大。
圖8示出了支承部件51的另一變型實施方式。
在此情形下，上述連接部件53作為環(huán)狀隔板52的弧部，幾乎被減少成兩個橫向端54之間的接觸面。上述隔板52同樣包括一個中央連接部位55。應(yīng)該注意到，兩個橫向部位56和中央部位55之間的平均方向變型角度α超過了90度，大約在110度左右，這樣就提高了上述支承部件51在其中央部件上的平均支承密度。從一橫向端到另一橫向端，這些隔板包括三個反向折彎。圖9示出支承部件61的另一變型實施例，相似于圖8所示實施例且具有下述的改動上述隔板62包括直線部分和并具有三個反向折彎。上述隔板包括兩個沿軸向走向的橫向端64，該橫向端一方面通過一中央部位65相互連接，另一方面，通過相對于圓周方向成接近30度平均方向角γ的橫向端66與連接部件63相連。
在隔板62的兩軸向走向的部位64與中央連接部位65之間的平均方向變型角α為40度左右。
在此情形下，這些連接部件63可限定為大致三角形截面，設(shè)置于兩相鄰橫向端66之間。
在上述支承部件61的兩側(cè)，環(huán)形體60包括一系列大致沿軸向走向的壁67，它將每一連接部件63延伸至支承1的外側(cè)。從圖9中可以看出，每一連接部件63、所述的相鄰橫向端66、和所述的軸向壁67的匯集相應(yīng)地形成了三支星形，其具有很高的抗彎性能。
圖10示出了支承部件70及相應(yīng)的支承部件71的另一變型實施方式。
后者部件包括隔板72，該隔板72具有軸向走向的中央部位74，該中央部位每一側(cè)通過一橫向端75延伸著，該橫向端75相對于圓周方向成大約30度的方向角γ。
在環(huán)形體70的一側(cè)上，連接部件73被減少成兩相鄰橫向端75之間的接觸表面。在另一側(cè)上，環(huán)形體70包括橫向壁76，該橫向壁在此側(cè)上支承著連接部件77，該連接部件大致為三角形。
應(yīng)該注意，在后提及的一側(cè)上，支承部件的抗壓剛度較大。
橫向壁76的長度特別小于隔板72的半個中央部位74的長度，從而易于彎曲。
支承部件71的這側(cè)具有很高的徑向抗壓剛度，應(yīng)該優(yōu)選地置于車輛的內(nèi)側(cè)。事實上，已經(jīng)觀察得出在車輛的這一內(nèi)側(cè)的載荷最高。
隔板72在其中央部位74的厚度為H，大于其橫向部位75的厚度h，結(jié)果增加了中央部位74的抗彎性能。
圖11示出了支承部件80另一變型實施例，一種與圖10所述環(huán)形體70非常類似的變型。
此環(huán)形體80包括軸向橫向壁86和87，這兩個橫向端在兩側(cè)支承著支承部件81，該支承部件81的結(jié)構(gòu)還與所述的支承部件71非常相類似。
對于環(huán)形體80的給定寬度而言，這些橫向壁86和87對減少連續(xù)支承部件81中隔板82的軸向?qū)挾确浅Ｓ欣?，從而改善了整個結(jié)構(gòu)的抗彎性能。上述壁86和87的軸向長度如圖11所述，也可以不同。
圖12示出了支承1的軸向視圖，該支承包括如圖11所述的支承部件91，但另外還包括一置于環(huán)形體90半個高度處的圓周腹板94。該圓柱形的腹板94為支承1結(jié)構(gòu)的極限彎曲載荷帶來了大約四倍的、非常顯著的增加。
結(jié)合圖4至12所述的每一支承1具有下列尺寸特征環(huán)繞每一支承1的圓周方向具有40個隔板12…92，每一隔板厚度為8mm，且其間的間隔為40mm。如上所述。每一測試的支承1的厚度為135mm，直徑為440mm，高度為50mm。
而且，所述支承1底內(nèi)圈2和輪周3的厚度分別為6mm和7mm。
上述的所有的支承部件7，11，…，91和環(huán)形體4，10，…，90可以采用注模技術(shù)制造。為了便于軸向脫模，最好不要有切口部件。
應(yīng)該注意，也可以采用同本發(fā)明一樣的支承構(gòu)造，一個包括兩個或多個環(huán)圈的支承，上述環(huán)圈在所述支承的軸向方向上相連接起來，支承的整個結(jié)構(gòu)保持不變。
例如，可能為這樣一支承提供大致為矩形軸向截面的第一環(huán)圈，和包括若干凹進(jìn)部的一個或多個環(huán)形部件，該環(huán)形部件沿整個支承寬度方向大致軸向延伸，且繞支承的圓周方向大致均勻分布。
由于各環(huán)形部件具有較低的彎曲剛度，這樣的環(huán)形類型的支承件易于裝入輪胎中。
權(quán)利要求
1.一種可使用于硫化狀態(tài)下的橡膠組合物，其可用作安裝在輪胎內(nèi)輪輞上的安全支承(1)，其特征在于所述的橡膠組合物包括(phr以重量計每100份二烯烴合成橡膠中的份數(shù))天然橡膠或聚異戊二烯數(shù)量比大于或等于60phr，多于60phr的增白填料，3至8phr的硫磺。
2.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于所述的增白填料包括數(shù)量范圍從60至80phr的二氧化硅。
3.如權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，其特征在于所述的二氧化硅的BET和CTAB表面值均處于50m2/g至200m2/g范圍之間。
4.如權(quán)利要求3所述的橡膠組合物，其特征在于所述的二氧化硅的BET和CTAB表面值處于110m2/g至200m2/g范圍之間。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的橡膠組合物，其特征在于它包括一增白填料/多硫化烷氧基硅烷類的合成橡膠結(jié)合劑。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的橡膠組合物，其特征在于它還包括由4至12個碳原子的共軛二烯烴單體聚合獲得的均聚物，或與一個或多個共軛二烯烴相互共聚或與一個或多個的具有8至12個碳原子的乙烯基芳香化合物共聚獲得的共聚物，所述均聚物或共聚物數(shù)量上小于或等于40phr。
7.如前述權(quán)利要求6所述的橡膠組合物，其特征在于它包括天然橡膠和聚丁二烯的混合物。
8.如前述權(quán)利要求1至5之一所述的橡膠組合物，其特征在于它包括由天然橡膠或人工橡膠組成的單二烯烴合成橡膠。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的橡膠組合物，其特征在于它具有在10％變形條件下、大于10Mpa的M10彈性模量。
10.一種用來安裝在輪胎內(nèi)輪輞上的安全支承(1)，以便在輪胎充氣壓力降低的條件下能夠支承所述輪胎的胎面，其特征在于所述的支承(1)由如前述權(quán)利要求之一所述的硫化橡膠組合物組成。
11.如權(quán)利要求10所述的輪胎安全支承(1)，其包括一大致為圓柱形的底內(nèi)圈(2)，其將與所述的輪輞相配合，一大致圓柱形的輪周(3)，其在輪胎充氣壓力降低的條件下將與輪胎胎面相接觸，且在正常壓力條件下與所述的胎面之間留有間隙，一環(huán)形體(4)，其將底內(nèi)圈(2)和輪周(3)連接起來，所述的環(huán)形體(4)包括一具有圓周中央平面(P)的連續(xù)圓周支承部件(7)，所述的支承部件(7)包括若干隔板(6)，其在所述的圓周中央平面(P)每一側(cè)軸向延伸，且繞所述支承(1)的圓周方向分布，連接部件(8)，其在支承(1)所述的一側(cè)大致沿圓周方向延伸，每一連接部件與置于支承(1)所述一側(cè)的兩隔板(6)相應(yīng)端(6a)相連，所述的連接部件(8)在隔板(6)的每一側(cè)上可交替地連續(xù)排列，其特征在于在兩相鄰隔板(6)之間，所述的連接部件(8)通過肋條(8a)相互支承著，該肋條(8a)從支承(1)的所述輪周(3)延伸至底內(nèi)圈(2)上，這樣，所述的連接部件(8)沿整個所述支承(1)的所述一側(cè)以三角網(wǎng)格形式構(gòu)成連續(xù)的連接壁(9)。
12.如權(quán)利要求11所述類型的安全支承(1)，其特征在于所述的連續(xù)壁(9)包括若干單元格(9a)，每一單元格由兩相鄰的肋條(8a)所界定。每單元格(9a)底部大致為兩平面角形狀，其隆脊由一個隔板(6)形成，其側(cè)面分別由所述的交替的連接部件(8)形成。
13.如權(quán)利要求10所述類型的安全支承(1)，其包括一大致圓柱形的底內(nèi)圈(2)，其將與所述的輪輞相配合，一大致圓柱形的輪周(3)，其在輪胎充氣壓力降低的條件下將與輪胎胎面相接觸，且在正常壓力條件下與所述的胎面之間留有間隙，一環(huán)形體(10)，其將底內(nèi)圈(2)和輪周(3)連接起來，所述的環(huán)形體(10)包括一具有圓周中央平面(P)的圓周連續(xù)支承部件(11，…，91)，所述的支承部件(11，…，91)包括若干隔板(12，…，92)，其在所述的圓周中央平面(P)每一側(cè)軸向延伸，且繞所述支承(1)的圓周方向分布，大致沿圓周方向延伸的連接部件(13，…，93)，每一連接部件(13，…，93)與置于支承(1)同一側(cè)的兩隔板(12，…，92)相應(yīng)端相連，所述的連接部件(13，…，93)在隔板(12，…，92)的每一側(cè)上可交替地連續(xù)排列著，其特征在于在所述隔板(12，…，92)的中央部位上相對于其兩端對所述隔板(12，…，92)進(jìn)行改動，以便增強(qiáng)環(huán)形體(10)在徑向載荷下的抗彎性能。
14.如權(quán)利要求13所述的安全支承(1)，其特征在于所述的隔板(22，72)在中央部位和橫向端的厚度比大于1.1。
15.如權(quán)利要求13或14所述的安全支承(1)，其特征在于從一橫向端至另一橫向端，所述的隔板(32)至少有一個反向折彎。
16.如權(quán)利要求15所述的安全支承(1)，其特征在于所述的隔板(62)的中央部位(65)在兩橫向部位(64)之間大致沿軸向延伸，所述的橫向部位與連接部件(63)交匯，且相對于圓周方向成20-40度的角γ。
17.如權(quán)利要求13至16之一所述的安全支承(1)，其特征在于從一橫向端至另一橫向端，所述的隔板(52)至少有三個反向折彎。
18.如權(quán)利要求15至17之一所述的安全支承(1)，其特征在于上述隔板(32)在其中央部位具有大致軸向延伸的部位兩個(34)，上述兩個部位(34)在圓周方向上相互偏移著，且與第三連接部位(35)連接起來。
19.如權(quán)利要求13至18之一所述的安全支承(1)，其特征在于在所述支承部件(61，81，91)的至少一側(cè)上，每一連接部件至少由一壁(67，87)支承著，上述壁(67，87)朝著所述環(huán)形體的外側(cè)沿軸向延伸著。
20.如權(quán)利要求19所述的安全支承(1)，其特征在于每一連接部件(63)同支承軸向壁(67)和兩相鄰隔板(62)的橫向端(66)一起構(gòu)成一個三支星形結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求13至20之一所述的安全支承(1)，其特征在于支承部件(91)還包括一腹板(94)，其大致為圓柱形且與支承(1)共軸，且該腹板(94)設(shè)置在所述的支承部件(91)半個徑向高度上。
22.如權(quán)利要求13至20之一所述的安全支承(1)，其特征在于調(diào)節(jié)支承部件(11)，以便不包括切口部件來阻礙支承(1)的軸向脫模。
23.一種機(jī)動車安裝組件，其包括一輪輞，一安裝在所述輪輞上的輪胎，和一安裝在所述輪胎內(nèi)所述輪輞上的安全支承(1)，從而如果在輪胎充氣壓力降低的情況下，所述安全支承(1)也能支承住所述輪胎的胎面，所述輪輞包括在每側(cè)周邊的輪輞座，其旨在容納所述輪胎的胎緣，在其兩輪輞座之間，所述輪輞一方面包括一承載表面，另一方面包括一安裝溝槽，該安裝溝槽將承載表面連接到一個所述輪輞座、或第一輪輞座的軸向內(nèi)部邊緣上，其特征在于所述支承(1)由權(quán)利要求10-22所限定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可使用于硫化狀態(tài)下的橡膠組合物,其用作安裝在輪胎內(nèi)輪輞上的安全支承;本發(fā)明涉及一種安全支承,如果在輪胎充氣壓力降低的情況下,所述安全支承也能支承住所述輪胎的胎面;及本發(fā)明涉及一種含有該安全支承1的安裝組件。根據(jù)本發(fā)明的一種橡膠組合物,其成份包括(phr:以重量計每100份重量的二烯烴合成橡膠中所占的份數(shù)):天然橡膠或聚異戊二烯數(shù)量比大于或等于60phr;多于60phr的增白填料;3－8phr的硫磺。
文檔編號C08K3/36GK1332194SQ01104589
公開日2002年1月23日 申請日期2001年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月12日
發(fā)明者弗朗索瓦·馬森, 弗朗索瓦·巴塔伊, 瑟茲·特斯瑞 申請人:米凱林技術(shù)公司, 米凱林技術(shù)研究公司