用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的胎圈的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及通過(guò)降低在卷回部分的軸向外面上開(kāi)始，并擴(kuò)散通過(guò)涂布和填料聚合物材料的裂化，從而改進(jìn)用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的子午線輪胎的胎圈的耐久性。根據(jù)本發(fā)明，由過(guò)渡聚合物材料制得的過(guò)渡元件（28）經(jīng)由其軸向內(nèi)面與卷回部分（21b）的軸向外面的涂布聚合物材料接觸，并經(jīng)由其軸向外面與所述填料聚合物材料（26）接觸，且所述過(guò)渡聚合物材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量介于涂布聚合物材料與填料聚合物材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的胎圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝至工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的子午線輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管不局限于該類(lèi)型的應(yīng)用，但本發(fā)明將更特別地參照旨在安裝于傾卸車(chē)(其為一種用于運(yùn)輸從采石場(chǎng)或露天礦場(chǎng)提取的材料的車(chē)輛)上的子午線輪胎進(jìn)行描述。在歐洲輪胎輪輞技術(shù)組織(ETRTO)標(biāo)準(zhǔn)的含義內(nèi)，這種輪胎的輪輞的標(biāo)稱(chēng)直徑為最少25”。
[0003]下文的下定義適應(yīng)于如下:
[0004]-“子午平面”:含有輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。
[0005]-“赤道平面”:經(jīng)過(guò)輪胎胎面表面的中間，并與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面。
[0006]-“徑向方向”:與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的方向。
[0007]-“軸向方向”:與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向。
[0008]-“周向方向”:與子午平面垂直的方向。
[0009]-“徑向距離”:從輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線起，與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直測(cè)量的距離。
[0010]-“軸向距離”:從赤道平面起，平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量的距離。
[0011]-“徑向地”:在徑向方向上。
[0012]-“軸向地”:在軸向方向上。
[0013]-“徑向地在內(nèi)部上，或分別徑向地在外部上”:分別以更小或更大的徑向距離設(shè)置。
[0014]-“軸向地在內(nèi)部上，或分別軸向地在外部上”:分別以更小或更大的軸向距離設(shè)置。
[0015]輪胎包括兩個(gè)胎圈，所述兩個(gè)胎圈提供輪胎與在其上安裝輪胎的輪輞之間的機(jī)械連接，所述胎圈分別由兩個(gè)胎側(cè)結(jié)合至胎面，從而旨在經(jīng)由胎面表面而與地面接觸。
[0016]子午線輪胎更特別地包括增強(qiáng)件，包括徑向地在胎面的內(nèi)部上的胎冠增強(qiáng)件和徑向地在所述胎冠增強(qiáng)件的內(nèi)部上的胎體增強(qiáng)件。
[0017]用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的子午線輪胎的胎體增強(qiáng)件通常包括至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層，所述至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層由涂布于聚合物涂布材料中的金屬增強(qiáng)元件組成。金屬增強(qiáng)元件通常彼此平行，并與周向方向形成85°至95°之間的角度。胎體增強(qiáng)層包括主要部分，所述主要部分將兩個(gè)胎圈結(jié)合在一起，并在每個(gè)胎圈內(nèi)圍繞胎圈線纏繞。胎圈線包括周向增強(qiáng)元件，所述周向增強(qiáng)元件通常由金屬制得，并由至少一種材料圍繞，所述至少一種材料可由聚合物或紡織品組成(該列舉是非窮舉的)。胎體增強(qiáng)層從輪胎內(nèi)部向外部圍繞胎圈線纏繞，以形成具有端部的卷邊。在每個(gè)胎圈內(nèi)的卷邊允許胎體增強(qiáng)層錨固至所述胎圈的胎圈線。
[0018]每個(gè)胎圈包括將胎圈線徑向向外延伸的填充元件。所述填充元件由至少一種聚合物填充材料制得。所述填充元件可由至少兩種聚合物填充材料的徑向疊堆制得，所述至少兩種聚合物填充材料沿著接觸表面接觸，所述接觸表面沿著子午線與任何子午平面相交。所述填充元件將所述主要部分與所述卷邊軸向分離。
[0019]每個(gè)胎圈還包括保護(hù)元件,所述保護(hù)元件使胎側(cè)徑向向內(nèi)部延伸，并軸向地在所述卷邊的外部上。所述保護(hù)元件也經(jīng)由其軸向外面而至少部分地與輪輞的凸緣接觸。所述保護(hù)元件由至少一種聚合物保護(hù)材料制得。
[0020]每個(gè)胎圈最后包括填料元件，所述填料元件軸向地在胎側(cè)和保護(hù)元件的內(nèi)部，并軸向地在卷邊的外部。所述填料元件由至少一種聚合物填料材料制得。
[0021]在固化之后，聚合物材料的機(jī)械特征在于拉伸應(yīng)力變形特性，所述拉伸應(yīng)力變形特性通過(guò)拉伸測(cè)試確定。該拉伸測(cè)試由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)已知方法(例如根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS037)，并在由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0471所限定的標(biāo)準(zhǔn)溫度(23+或-2 °C )和濕度(50+或-5%相對(duì)濕度)條件下在測(cè)試試樣上進(jìn)行。對(duì)于聚合物材料，以兆帕(MPa)表示的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量為對(duì)于測(cè)試試樣的10%伸長(zhǎng)所測(cè)得的拉伸應(yīng)力。
[0022]在固化之后，聚合物材料機(jī)械特征還在于其硬度。硬度特別地由根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2240-86確定的肖氏A硬度限定。
[0023]當(dāng)車(chē)輛行駛時(shí)，安裝于其輪輞上的充氣的并在車(chē)輛的載荷下壓縮的輪胎經(jīng)受彎曲循環(huán)，特別是在其胎圈和胎側(cè)中。
[0024]彎曲循環(huán)導(dǎo)致曲率的變化，所述曲率的變化與主要部分和卷邊的金屬增強(qiáng)元件的張力的變化結(jié)合。
[0025]考慮到胎圈在彎曲方面機(jī)械表現(xiàn)類(lèi)似于梁(所述胎圈的外軸線和內(nèi)軸線分別為主要部分和卷邊)，經(jīng)受彎曲循環(huán)的卷邊發(fā)生壓縮變形，所述壓縮變形有可能導(dǎo)致其疲勞破壞，并因此導(dǎo)致胎圈耐久性的降低和輪胎壽命的降低。
[0026]文獻(xiàn)EP2216189描述了一種輪胎胎圈，所述輪胎胎圈的耐久性通過(guò)如下方式改進(jìn):當(dāng)使用時(shí)，降低胎圈在輪輞上撓曲時(shí)卷邊的壓縮變形。該目標(biāo)通過(guò)如下卷邊而實(shí)現(xiàn):卷邊與主要部分之間的距離從胎圈線徑向向外部連續(xù)減小直至最小距離，然后連續(xù)增加直至最大距離。卷邊在對(duì)應(yīng)于卷邊與主要部分之間的最大距離的卷邊的點(diǎn)的內(nèi)部上徑向延伸。
[0027]由于胎圈在輪輞凸緣上的彎曲，彎曲循環(huán)還在卷邊的軸向外面上的聚合物涂布材料和聚合物填料材料中導(dǎo)致應(yīng)力和變形，主要是剪切和壓縮。
[0028]特別地，在胎圈在輪輞凸緣上纏繞的區(qū)域中，彎曲循環(huán)在卷邊的軸向外面中導(dǎo)致破裂。這些破裂擴(kuò)散通過(guò)聚合物涂布材料，然后進(jìn)入聚合物填料材料，在所述聚合物填料材料中，破裂形成腔體，有可能隨時(shí)間而導(dǎo)致對(duì)輪胎的損害，從而需要替換輪胎。破裂擴(kuò)散的速率首先取決于應(yīng)力和變形循環(huán)的振幅和頻率，其次取決于在破裂區(qū)域中的聚合物材料的剛度。
[0029]文獻(xiàn)JP2004345414已描述在具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎的情況下，胎圈的設(shè)計(jì)旨在防止在卷邊與圍繞胎圈線的徑向內(nèi)部的金屬增強(qiáng)元件的層的徑向外端之間的重疊區(qū)域中所產(chǎn)生的破裂。在所提出的技術(shù)方案中，將由聚合物材料制得的元件插入卷邊與圍繞胎圈線的徑向內(nèi)部的金屬增強(qiáng)元件的層的徑向外端之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]本發(fā)明人已設(shè)定如下目標(biāo):通過(guò)降低在卷邊的軸向外面上開(kāi)始，并擴(kuò)散通過(guò)聚合物涂層和填料材料的裂化，從而增加用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的子午線輪胎的胎圈的耐久性。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，所述目標(biāo)通過(guò)如下實(shí)現(xiàn):
[0032]-一種包括兩個(gè)胎圈的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，所述兩個(gè)胎圈旨在與包括兩個(gè)輪輞凸緣的輪輞接觸，所述兩個(gè)輪輞凸緣為至少部分圓形的，
[0033]-胎體增強(qiáng)件，所述胎體增強(qiáng)件包括由涂布于聚合物涂布材料中的金屬增強(qiáng)元件制得的至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層，
[0034]-所述胎體增強(qiáng)層包括主要部分，所述主要部分圍繞胎圈線從輪胎的內(nèi)部向外部在每個(gè)胎圈內(nèi)纏繞以形成卷邊，
[0035]-所述卷邊與所述主要部分之間的距離從所述胎圈線徑向向外部連續(xù)減小直至最小距離，然后連續(xù)增加直至最大距離，
[0036]-每個(gè)胎圈包括使胎側(cè)徑向向內(nèi)延伸的保護(hù)元件，且填料元件軸向地在所述保護(hù)元件和所述胎側(cè)的內(nèi)部，并軸向地在所述卷邊的外部，
[0037]-所述保護(hù)元件和所述填料元件分別由至少一種聚合物保護(hù)材料和至少一種聚合物填料材料制得，
[0038]-所述聚合物填料材料在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量比所述聚合物涂布材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量更低，
[0039]-過(guò)渡元件，所述過(guò)渡元件由聚合物過(guò)渡材料制得，并經(jīng)由其軸向內(nèi)面與卷邊的軸向外面的聚合物涂布材料接觸，且經(jīng)由其軸向外面與所述聚合物填料材料接觸，
[0040]-且所述聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量介于所述聚合物涂布材料和所述聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量之間。
[0041]根據(jù)本發(fā)明，有利的是具有過(guò)渡元件，所述過(guò)渡元件由聚合物過(guò)渡材料制得，并經(jīng)由其軸向內(nèi)面與卷邊的軸向外面的聚合物涂布材料接觸，并經(jīng)由其軸向外面與所述聚合物填料材料接觸，這是因?yàn)樘砑舆^(guò)渡元件有可能建立剛度梯度，并有可能局部限制應(yīng)力和變形的水平，所述應(yīng)力和變形的水平?jīng)Q定破裂擴(kuò)散的速率，所述破裂在卷邊的軸向外面上開(kāi)始，并擴(kuò)散通過(guò)聚合物涂布材料和聚合物填料材料。
[0042]所述聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量有利地介于聚合物涂布材料與所述過(guò)渡元件所接觸的聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量之間。當(dāng)產(chǎn)生由聚合物涂布材料至聚合物過(guò)渡材料，然后至聚合物填料材料的連續(xù)過(guò)渡時(shí)，在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的逐漸減小允許減小的逐漸的剛度梯度，從而有可能降低卷邊的軸向外面上的應(yīng)力和變形，并因此有可能減緩破裂擴(kuò)散。
[0043]聚合物涂布材料與聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的差異越大，則由中間體聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量所提供的優(yōu)點(diǎn)越明顯。在所研究的根據(jù)本發(fā)明的輪胎的實(shí)施例中，聚合物涂布材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量等于聚合物填料材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的1.6倍。
[0044]也有利的是，過(guò)渡元件的徑向外端徑向地在如下直線的外部:所述直線經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心，并相對(duì)于軸向方向形成+70°的角度。
[0045]還有利的是，過(guò)渡元件的徑向內(nèi)端徑向地在如下直線的內(nèi)部:所述直線經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心，并相對(duì)于軸向方向形成+40°的角度。
[0046]由于輪胎的輪輞包括相對(duì)于輪胎的赤道平面對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)輪輞凸緣，且每個(gè)輪輞凸緣在其徑向最外部分包括圓形部分，因此對(duì)于每個(gè)輪輞凸緣，限定了局部的參照框，所述局部的參照框的原點(diǎn)為輪輞凸緣的圓心，且所述局部的參照框的軸線為經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心，且分別軸向指向輪胎的內(nèi)部和徑向指向輪胎的外部的兩條直線。
[0047]經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心的直線相對(duì)于軸向方向的角度為該直線與經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心且指向輪胎的內(nèi)部的軸向方向的直線的角度。當(dāng)由經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心且朝向輪胎的內(nèi)部軸向取向的直線至所述直線進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果其涉及在逆時(shí)針?lè)较蛏系男D(zhuǎn)，則該角度為正的。
[0048]過(guò)渡元件的端部的幾何位置在安裝于其輪輞上的輪胎(即充氣至其最小壓力，所述最小壓力相對(duì)于輪輞凸緣正確設(shè)置輪胎的胎圈)上進(jìn)行測(cè)量。舉例而言，該最小壓力可等于由ETRTO標(biāo)準(zhǔn)指定的標(biāo)稱(chēng)充氣壓力的10%。
[0049]本發(fā)明人已證明，對(duì)胎體增強(qiáng)件卷邊的軸向外面上的裂化敏感的區(qū)域位于經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心，且相對(duì)于軸向方向分別形成+40°的最小角度和+70°的最大角度的直線之間。這實(shí)際上是當(dāng)在施加于輪胎上的載荷下胎圈纏繞于輪輞凸緣時(shí)的最大壓縮和最大剪切的區(qū)域。作為結(jié)果，考慮到相對(duì)于卷邊設(shè)置過(guò)渡元件(所述設(shè)置的公差是制造方法所固有的)，過(guò)渡元件需要至少覆蓋對(duì)卷邊的軸向外面上的裂化敏感的所述區(qū)域。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案，過(guò)渡元件的厚度至少等于聚合物涂布材料的厚度。
[0051]遠(yuǎn)離過(guò)渡元件的端部的漸縮區(qū)域所測(cè)得的過(guò)渡元件的恒定厚度稱(chēng)為厚度。
[0052]稱(chēng)為聚合物涂布材料的厚度的是由卷邊的金屬圓柱形增強(qiáng)元件的軸向外母點(diǎn)并垂直于所述軸向外母點(diǎn)，在卷邊的軸向外面上測(cè)得的聚合物涂布材料的厚度。
[0053]過(guò)渡兀件的該最小厚度有可能建立最小剛度梯度，所述最小剛度梯度允許減小破裂擴(kuò)散的速率。
[0054]過(guò)渡元件的厚度有利地至多等于聚合物涂布材料的厚度的5倍。具體地，由于聚合物過(guò)渡材料在10%伸長(zhǎng)下的更高的彈性模量，因此聚合物過(guò)渡材料的熱耗散大于聚合物填料材料的熱耗散。作為結(jié)果，過(guò)大體積的聚合物過(guò)渡材料將導(dǎo)致不利于其壽命的胎圈溫度的增加，因此產(chǎn)生對(duì)過(guò)渡元件的厚度設(shè)置最大極限值的重要性。
[0055]本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案是，聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量至少等于聚合物涂布材料和聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的算術(shù)平均的
0.9倍，且至多等于所述算術(shù)平均的1.1倍。當(dāng)產(chǎn)生由聚合物涂布材料至聚合物過(guò)渡材料，然后至聚合物填料材料的連續(xù)過(guò)渡時(shí)，聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的值的所述范圍確保了最小剛度梯度，因此確保了破裂擴(kuò)散的速率的顯著降低。
[0056]有利地，卷邊與主要部分之間的最大距離至少等于卷邊與主要部分之間的最小距離的1.1倍。該結(jié)果在于，軸向包括在卷邊與主要部分之間的填充元件具有收縮而產(chǎn)生卷邊與主要部分之間的緊密，從而在輪胎行駛時(shí)允許卷邊不處于壓縮下。
[0057]還有利的是，由位于軸向地在主要部分的外部上的最小距離處的卷邊的點(diǎn)至輪輞的參照線的距離至少等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的參照線的距離的1.25倍，且至多等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的參照線的距離的2.5倍，由位于軸向地在主要部分的外部上的最大距離處的卷邊的點(diǎn)至輪輞的參照線的距離至少等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的參照線的距離的2倍，且至多等于由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的參照線的距離的4倍。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，輪輞的參照線通常對(duì)應(yīng)于座椅直徑。由輪輞的徑向最外點(diǎn)至輪輞的參照線的距離限定輪輞凸緣的高度。在這些值的范圍內(nèi)徑向設(shè)置分別與主要部分最近和最遠(yuǎn)的卷邊的點(diǎn)優(yōu)化了張力，并確保了在卷邊中不存在壓縮。
[0058]有利地和最后地，在每個(gè)胎圈包括使胎圈線徑向向外延伸的填充元件的情況下，所述填充元件由至少兩種聚合物填充材料形成，第一聚合物填充材料徑向更近地朝向內(nèi)部并與胎圈線接觸，第二聚合物填充材料徑向地在上述第一聚合物填充材料的外部，并具有比所述第一聚合物填充材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量更低的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量，由聚合物過(guò)渡材料制得的過(guò)渡元件經(jīng)由其徑向內(nèi)面與所述第一聚合物填充材料接觸，并經(jīng)由其徑向外面與所述第二聚合物填充材料接觸，且所述聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量介于所述第一和第二聚合物填充材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量之間。該過(guò)渡元件有可能降低在徑向最近朝向內(nèi)部并與胎圈線接觸的第一聚合物填充材料與徑向地在所述第一聚合物填充材料的外部的第二聚合物填充材料之間的接觸表面開(kāi)始的裂化。所述第一和第二聚合物填充材料之間的界面處的所述降低的裂化有助于改進(jìn)胎圈的耐久性，并有助于增加輪胎的壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0059]根據(jù)附圖1和2的描述，將更好地理解本發(fā)明的特征:
[0060]-圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的胎圈的子午平面上的截面圖。
[0061]-圖2為根據(jù)本發(fā)明的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的胎圈的子午平面上的截面圖。
[0062]為了更易于理解，圖1和2未按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0063]圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的胎圈，其包括:
[0064]-胎體增強(qiáng)件，所述胎體增強(qiáng)件包括由涂布于聚合物涂布材料中的金屬增強(qiáng)元件制得的單個(gè)胎體增強(qiáng)層1，且主要部分Ia圍繞胎圈線2從輪胎的內(nèi)部向外部纏繞，以形成卷邊Ib,
[0065]-卷邊Ib與主要部分Ia之間的距離a從胎圈線2徑向向外部連續(xù)減小直至最小距離％，然后連續(xù)增加直至最大距離a2，
[0066]-填充元件3，所述填充元件3使胎圈線2徑向向外延伸，并由兩種聚合物填充材料制得，
[0067]-第一聚合物填充材料3a徑向地在胎圈線2的外部，并與胎圈線2接觸，
[0068]-第二聚合物填充材料3b徑向地在第一聚合物填充材料3a的外部，并與第一聚合物填充材料3a接觸，
[0069]-保護(hù)元件4,所述保護(hù)元件4使胎側(cè)5徑向向內(nèi)部延伸，并由至少一種聚合物保護(hù)材料制得，
[0070]-填料元件6，所述填料元件6軸向地在保護(hù)元件4和胎側(cè)5的內(nèi)部且軸向地在卷邊Ib的外部，并由聚合物填料材料制得。[0071]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的胎圈，其包括:
[0072]-胎體增強(qiáng)件，所述胎體增強(qiáng)件包括由涂布有聚合物涂布材料的金屬增強(qiáng)元件制得的單個(gè)胎體增強(qiáng)層21，且主要部分21a圍繞胎圈線22從輪胎的內(nèi)部向外部纏繞，以形成卷邊21b,
[0073]-卷邊21b與主要部分21a之間的距離a從胎圈線22徑向向外部連續(xù)減小直至最小距離％，然后連續(xù)增加直至最大距離a2，
[0074]-填充元件23，所述填充元件23使胎圈線22徑向向外延伸，并由兩種聚合物填充材料形成，
[0075]-第一聚合物填充材料23a徑向地在胎圈線22的外部，并與胎圈線22接觸，
[0076]-第二聚合物填充材料23b徑向地在第一聚合物填充材料23a的外部，并與第一聚合物填充材料23a接觸，
[0077]-保護(hù)元件24，所述保護(hù)元件24使胎側(cè)25徑向向內(nèi)部延伸，并由至少一種聚合物保護(hù)材料組成，
[0078]-填料元件26，所述填料元件26軸向地在保護(hù)元件24和胎側(cè)25的內(nèi)部上且軸向地在卷邊21b的外部上，并由聚合物填料材料制得。
[0079]-過(guò)渡元件28，所述過(guò)渡元件28經(jīng)由其軸向內(nèi)面與卷邊的軸向外面的聚合物涂布材料接觸，并經(jīng)由其軸向外面與所述聚合物填料材料接觸。
[0080]卷邊21b的幾何形狀的特征在于卷邊21b的點(diǎn)A和卷邊21b的點(diǎn)B，所述點(diǎn)A軸向地在主要部分21a的外部的最小距離處，并徑向地在輪輞27的參照線S的外部的距離Ha處設(shè)置，所述點(diǎn)B軸向地在主要部分21a的外部的最大距離a2處，并徑向地在輪輞27的參照線S的外部的距離Hb處設(shè)置。點(diǎn)A和B的各自的位置相對(duì)于輪輞27的徑向最外點(diǎn)F限定，所述徑向最外點(diǎn)F徑向地在輪輞27的參照線S的外部的距離Hf處設(shè)置。
[0081 ] 過(guò)渡元件28具有厚度e，所述厚度e示意性地顯示為恒定，但實(shí)際上分別在其徑向外端E和徑向內(nèi)端I處為漸縮的。
[0082]過(guò)渡元件28的徑向外端E和徑向內(nèi)端I的各自的幾何位置相對(duì)于局部的參照框限定，所述局部的參照框的原點(diǎn)為輪輞凸緣27的圓心0，且所述局部的參照框的軸線YY’和ZZ’為經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心0，且分別軸向朝向輪胎的內(nèi)部取向和徑向朝向輪胎的外部取向的兩條直線。如果由軸線YY’至直線在逆時(shí)針?lè)较蛏线M(jìn)行測(cè)量，則經(jīng)過(guò)輪輞凸緣的圓心O的該直線的角度為正。
[0083]過(guò)渡元件28的徑向外端E和徑向內(nèi)端I分別位于直線D和d上，從而與軸線YY’形成角度A和a。
[0084]過(guò)渡元件28的徑向外端E和徑向內(nèi)端I分別徑向地在直線Dmin的外部而相對(duì)于軸線YY’形成+70°的角度，以及徑向地在直線dmax的內(nèi)部而相對(duì)與軸線YY’形成+40°的角度。
[0085]本發(fā)明人更特別地研究了用于尺寸59/80R63的傾卸車(chē)類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎的情況。根據(jù)ETRTO標(biāo)準(zhǔn)，用于這種輪胎的標(biāo)稱(chēng)使用條件為6巴的充氣壓力、99噸的靜載荷，且每小時(shí)覆蓋16km至32km之間的距離。
[0086]59/80R63輪胎根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)，如圖2所示。
[0087]就卷邊21b的幾何形狀而言，卷邊21b的點(diǎn)A軸向地在主要部分21a的外部的最小距離ai (其等于18mm)處，并徑向地在輪輞27的參照線S的外部的距離Ha (其等于200mm)處設(shè)置。卷邊21b的點(diǎn)B軸向地在主要部分21a的外部的最大距離a2 (其等于27mm)處，并徑向地在輪輞27的參照線S的外部的距離Hb (其等于390mm)處設(shè)置。點(diǎn)A和B的各自的位置相對(duì)于輪輞27的徑向最外點(diǎn)F限定，所述徑向最外點(diǎn)F徑向地在輪輞27的參照線S的外部的距離Hf (其等于127mm)處設(shè)置。
[0088]經(jīng)過(guò)過(guò)渡元件28的徑向外端E的直線D的角度A等于+80°，因此大于+70°。
[0089]經(jīng)過(guò)過(guò)渡元件28的徑向內(nèi)端I的直線d的角度a等于+35°，因此小于+40°。
[0090]過(guò)渡元件28的厚度e等于1.5mm,因此介于等于Imm的聚合物涂布材料的厚度與聚合物涂布材料的厚度的5倍之間。
[0091]聚合物涂布材料、聚合物過(guò)渡材料和填料材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量分別等于6MPa、4.8MPa和3.5MPa。作為結(jié)果，聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量等于聚合物涂布材料和聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的算術(shù)平均。
[0092]分別在如圖1所示的參照輪胎和如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的輪胎上進(jìn)行有限元計(jì)算的模擬。對(duì)于參照輪胎，在對(duì)卷邊Ib的軸向外面上的裂化敏感的區(qū)域中的聚合物填料材料6的伸長(zhǎng)等于與其接觸的聚合物涂布材料的伸長(zhǎng)的1.3倍，這些伸長(zhǎng)平行于卷邊。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的輪胎，在對(duì)卷邊21b的軸向外面上的裂化敏感的區(qū)域中的聚合物過(guò)渡材料28的伸長(zhǎng)等于聚合物涂布材料的伸長(zhǎng)的1.1倍。作為結(jié)果，由于聚合物過(guò)渡材料28的伸長(zhǎng)相對(duì)于聚合物涂布材料的伸長(zhǎng)的比例(其等于1.1)低于聚合物填料材料6的伸長(zhǎng)相對(duì)于聚合物涂布材料的伸長(zhǎng)的比例(其等于1.3)，因此在本發(fā)明的情況中的聚合物涂布材料中的破裂擴(kuò)散至聚合物過(guò)渡材料28的速率低于在參照輪胎的情況中的聚合物涂布材料中的破裂擴(kuò)散至聚合物填料材料6的速率。
[0093]本發(fā)明不應(yīng)被解釋為局限于圖2所示的實(shí)施例，而是可擴(kuò)展至實(shí)施方案的其他可選擇的形式，例如但不限于，關(guān)于在聚合物涂布材料與聚合物填料材料之間所包括的聚合物過(guò)渡材料的數(shù)量。
【權(quán)利要求】
1.用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其包括兩個(gè)胎圈、胎體增強(qiáng)件，所述兩個(gè)胎圈旨在與包括兩個(gè)輪輞凸緣(7，27)的輪輞接觸，所述兩個(gè)輪輞凸緣(7，27)為至少部分圓形的，所述胎體增強(qiáng)件包括由涂布于聚合物涂布材料中的金屬增強(qiáng)元件制得的至少一個(gè)胎體增強(qiáng)層(1，21 )，所述胎體增強(qiáng)層包括主要部分(la, 21a)，所述主要部分(la, 21a)圍繞胎圈線(2，22)從輪胎的內(nèi)部向外部在每個(gè)胎圈內(nèi)纏繞以形成卷邊(lb，21b)，所述卷邊(lb，21b)與所述主要部分(la，21a)之間的距離(a)從所述胎圈線(2，22)徑向向外部連續(xù)減小直至最小距離U1),然后連續(xù)增加直至最大距離(a2)，每個(gè)胎圈包括將胎側(cè)(5，25)徑向向內(nèi)部延伸的保護(hù)元件(4，24)以及軸向地在所述保護(hù)元件和所述胎側(cè)的內(nèi)部且軸向地在所述卷邊的外部的填料元件(6，26)，所述保護(hù)元件和填料元件分別由至少一種聚合物保護(hù)材料和至少一種聚合物填料材料制得，所述聚合物填料材料具有比所述聚合物涂布材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量更低的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量，其特征在于，由聚合物過(guò)渡材料制得的過(guò)渡元件(28)經(jīng)由其軸向內(nèi)面與卷邊(21b)的軸向外面的聚合物涂布材料接觸，并經(jīng)由其軸向外面與所述聚合物填料材料(26)接觸，且特征在于，所述聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量 介于聚合物涂布材料與聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其特征在于，所述過(guò)渡元件(28)的徑向外端(E)徑向地在直線(Dmin)的外部，所述直線(Dmin)經(jīng)過(guò)輪輞凸緣(27)的圓心(O )，并相對(duì)于軸向方向(YY ’)形成+70 °的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其特征在于，所述過(guò)渡元件(28)的徑向內(nèi)端(I)徑向地在直線(dmax)的內(nèi)部，所述直線(dmax)經(jīng)過(guò)輪輞凸緣(27)的圓心(0)，并相對(duì)于軸向方向(YY’)形成+40°的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其特征在于，所述過(guò)渡元件(28)的厚度(e)至少等于所述聚合物涂布材料的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其特征在于，所述過(guò)渡元件(28)的厚度(e)至多等于所述聚合物涂布材料的厚度的5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其特征在于，所述聚合物過(guò)渡材料的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量至少等于所述聚合物涂布材料和所述聚合物填料材料各自的在10%伸長(zhǎng)下的彈性模量的算術(shù)平均的0.9倍，且至多等于所述算術(shù)平均的1.1倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其特征在于，所述卷邊(21b)與所述主要部分(21a)之間的最大距離(a2)至少等于所述卷邊(21b)與所述主要部分(21a)之間的最小距離U1)的1.1倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其安裝于輪輞(27)上，并包括在所述卷邊(21b)上的點(diǎn)A，所述點(diǎn)A軸向地在所述主要部分(21a)的外部的最小距離U1)處，并徑向地在輪輞(27)的參照線(S)的外部的距離(Ha)處設(shè)置，所述輪輞(27)的徑向最外點(diǎn)F徑向地在輪輞(27)的參照線(S)的外部的距離(Hf)處設(shè)置，其特征在于，由軸向地在所述主要部分(21a)的外部的最小距離U1)處設(shè)置的所述卷邊(21b)的點(diǎn)A至所述輪輞(27)的參照線(S)的距離(Ha)至少等于由所述輪輞(27)的徑向最外點(diǎn)F至所述輪輞(27)的參照線(S)的距離(Hf)的1.25倍，且至多等于所述距離(Hf)的2.5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的用于工地類(lèi)型的重型車(chē)輛的輪胎，其安裝于輪輞(27)上，并包括所述卷邊(21b)的點(diǎn)B，所述點(diǎn)B軸向地在所述主要部分(21a)的外部的最大距離(a2)處，并徑向地在輪輞(27)的參照線(S)的外部的距離(Hb)處設(shè)置，所述輪輞(27)的徑向最外點(diǎn)F徑向地在輪輞(27)的參照線(S)的外部的距離(Hf)處設(shè)置，其特征在于，由軸向地在所述主要部分(21a)的外部的最大距離(a2)處設(shè)置的所述卷邊(21b)的點(diǎn)B至所述輪輞(27)的參照線(S)的距離(Hb)至少等于由所述輪輞(27)的徑向最外點(diǎn)F至所述輪輞(27)的參照線(S)的距·離(Hf)的2倍，且至多等于所述距離(Hf)的4倍。
【文檔編號(hào)】B60C15/06GK103596778SQ201280027692
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月7日
【發(fā)明者】L·邦迪 申請(qǐng)人:米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司