專利名稱：帶有多部分輪周加強(qiáng)層的重型貨車輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎，這種輪胎有徑向的胎殼加強(qiáng)層，緊固在每個(gè)胎邊至少一個(gè)胎邊的鋼絲上，并有由至少兩層疊合的所謂工作層組成的輪周加強(qiáng)層，所述工作層的每一層，由鋼絲或線繩彼此平行設(shè)置而成，從一層到下一層是交叉的，并與輪胎圓周方向成絕對值最大為45°的角度。
本發(fā)明更特別地涉及重型貨車類型的輪胎，其輪緣以上的高度H與其最大的軸向?qū)挾萐之比為0.8，可供裝備中等載重車或高載重車如貨車，汽車，拖車等等之用。
眾所周知，在輪胎中常用復(fù)合的輪周加強(qiáng)層，一方面是所謂工作層，由與圓周方向成一定角度的線繩構(gòu)成，另一方面是附加層，由基本上取向于圓周方向的線繩構(gòu)成。在專利US3,677,319中，揭示和描述結(jié)構(gòu)的例子，工作層由取向角度在18°和75°之間的金屬絲構(gòu)成，而附加層由取向角度為0°的織物線繩構(gòu)成。這種構(gòu)造對汽車來說，有可能使相互予盾的特性得以協(xié)調(diào)例如車路維護(hù)和舒適性，磨損阻力和滾動(dòng)阻力等。附加編織層可以設(shè)置在金屬絲的下面、上面或中間，編織組件的寬度在金屬絲結(jié)構(gòu)的寬度的25％和75％之間。
專利FR2,419,185討論了低H/S比的輪胎，雖然這種輪胎表現(xiàn)出許多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，例如，由于縮小了輪胎在軸向的接觸面積，外胎面中緯線區(qū)域的附著力就差一些。這些缺點(diǎn)是輪周各層邊緣區(qū)受到預(yù)應(yīng)力的原因，繼而也是引起層間剪切的原因，為了補(bǔ)救這些缺陷，F(xiàn)R專利建議，在胎殼加強(qiáng)層和徑向的內(nèi)面工作層之間，安排兩個(gè)與中緯線平面分離的區(qū)域，兩個(gè)限制區(qū)段，每個(gè)區(qū)段由兩層疊合的不可伸縮的線繩組成，一層與下一層交叉，且相對于圓周方向形成角度，這些角度至多等于工作層所用的最小角度絕對值的一半，并且不是0°。所述專利中建議的解決方法，雖然可能進(jìn)一步改善輪胎的疲勞壽命，工作層未端的抗剝離力增加，限制區(qū)段也不會(huì)經(jīng)受所述剝離，但在另一方面，這會(huì)引起過高的環(huán)箍應(yīng)力，當(dāng)限制區(qū)段被壓時(shí)，引起導(dǎo)致工作層線繩受壓縮的風(fēng)險(xiǎn)。
從改善低H/S輪胎的磨損性能和輪周各層的抗剝離能力的觀點(diǎn)出發(fā)，專利US4,934,429主張，與前者相反，使用可伸縮的金屬線繩，它相對于圓周的方向角度可以是零，附加的加強(qiáng)層至少由一層構(gòu)成，它有兩個(gè)部分，位于中緯線平面的兩側(cè)，線繩的伸縮性可分別隨加強(qiáng)層和輪周層所希望的伸縮系數(shù)加以選擇。
在使用上述輪胎的情況下，例如所謂“低”載重貨車拖車的情況下，所述拖車的幾何中心一般低于普通貨車的幾何中心，并且輪胎在高撓角下工作，使用環(huán)繞的彈性線繩，或者在限制區(qū)段所用的線繩相對于圓周方向是傾斜的，就不可能在一方面是輪周加強(qiáng)層的耐用性，另一方面是輪胎的外胎面磨損之間，得到最好的兼顧，輪周加強(qiáng)層的耐用性涉及層間到剝離和/或線繩受壓斷裂。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎，具有徑向的胎殼加強(qiáng)層，其上徑向地覆蓋由至少兩層不可伸縮的金屬線繩構(gòu)成的輪周加強(qiáng)層，兩層金屬線繩從一層到下一層是交叉的，相對于圓周方向的角度在10°和45°之間，另外有兩個(gè)限制區(qū)段，由至少一層金屬線繩構(gòu)成，相對于圓周方向的角度在0°和10°之間，所述區(qū)段被設(shè)置為兩個(gè)分開的部分，位于中緯線平面的兩側(cè)，并且，在徑向上，胎殼加強(qiáng)層和徑向最里面的輪周工作層之間的特征是兩個(gè)限制區(qū)段在軸向通過一個(gè)附加的加強(qiáng)層連結(jié)在一起，所述附加的加強(qiáng)層，由至少一層在圓周方向定向的織物線繩或金屬線繩構(gòu)成，并以中緯線平面為中心，它的單位寬度抗拉剛度，在輪胎工作場合下，在線繩方向測得的值，最多是同樣條件下測得的限制區(qū)段最可伸縮層的抗拉剛度的0.5倍。
紡織的絲線或線繩，應(yīng)被理解為是由人造材料的長纖維例如人造絲，脂質(zhì)和/或芳烴的取聚酰胺，或聚酯制成的，金屬的絲線或線繩一般是由鋼制成的。
線繩層的抗拉剛度是單位寬度上在線繩方向施加的、為得到一個(gè)給定的伸長所需的拉力，與所述伸長的比。
為了減少金屬的限制區(qū)段所受的拉力，從而減少所用的線繩被拉斷的風(fēng)險(xiǎn)，比較有利的是，在每個(gè)限制區(qū)段的軸向外側(cè)，再加至少一層由紡織線繩或金屬線繩構(gòu)成的附加的側(cè)邊加強(qiáng)層，它可以滿足或者不滿足與中心的附加加強(qiáng)層同樣的抗拉剛度條件，側(cè)邊加強(qiáng)層的軸向?qū)挾冗@樣來安排，即它的軸向最外端處于最寬的輪周工作層的軸向外邊緣以內(nèi)。
比較好的是，與已有的附加加強(qiáng)層配合，或者沒有這樣的加強(qiáng)層，硫化橡膠混合的厚度，從徑向上量測，在限制區(qū)段的徑向最外層線繩的一組外表母線，與這個(gè)徑向最外層的徑向之上的輪周工作層的線繩的一組母線之間，所述厚度至少要等于上述兩層線繩各自橫載面的半徑之和，在任何情況下至少等于1.1mm。
為了制得每個(gè)限制區(qū)段，在胎殼加強(qiáng)層上設(shè)置一層或兩層預(yù)制層，或者環(huán)繞所述胎殼加強(qiáng)層，纏以紗線或鋼絲或線繩，每個(gè)區(qū)段的軸向?qū)挾仍贛B和mB之間較好，MB等于(0.4-0.32Ho/So)·So，mB等于(0.2-0.16Ho/So)·So，而所述區(qū)段的中線在軸向分開一個(gè)距離，該距離在DB和dB之間，DB等于(0.8-0.64Ho/So)·So，dB等于(0.5-0.4Ho/So)·So，Ho/So是胎殼加強(qiáng)層的中間線繩的縱橫比，也就是它在輪緣以上的高度與軸向的最大寬度之比。
為了獲得輪周加強(qiáng)層線繩的最佳壓縮強(qiáng)度，特別是最靠近胎殼加強(qiáng)層的輪周工作層的最佳壓縮強(qiáng)度，較為有利的是，所述的輪周工作使用不相等的角度，最靠近胎殼加強(qiáng)層的工作層線繩角度大于第二工作層線繩所形成的角度。同樣，橡膠胎面彎曲的橫向半徑，在中緯線平面上量測，大于它的圓周半徑的1.5倍為好，以此改善輪周加強(qiáng)層的耐用性能。
本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，通過下面參考附圖所作的描述，將會(huì)被更清楚地了解，所作的說明并不局限于一個(gè)實(shí)施例，其中-

圖1是以圖形表示從子午線區(qū)所見的本發(fā)明輪周加強(qiáng)層；-圖2表示從切斷面所見的圖1的輪周加強(qiáng)層。
輪胎P，型號(hào)為215/75R17.5/X，其縱橫比H/S等于0.75。所述輪胎包括一個(gè)徑向的胎殼加強(qiáng)層1，被緊固在每個(gè)胎邊至少是一個(gè)胎邊上，形成一個(gè)翻起物，由單層金屬線繩構(gòu)成。這個(gè)胎殼加強(qiáng)層1被徑向從外向內(nèi)形成的輪周加強(qiáng)層3箍住。
-徑向的最外面，是所謂保護(hù)層33，由彈性金屬線繩構(gòu)成，這就是說，對于1daN的拉力，線繩的伸長大于或等于0.3％，并具有嚴(yán)格小于130GPa的楊氏模量，所述線繩相對于圓周方向XX’定向角度為18°γ角，所述層33以中緯線平面XX’為中心，其軸向?qū)挾葹?20mm；-從層33徑向往下，是輪周的第二工作層32，由不可伸縮材料制成的線繩構(gòu)成，這就是說，對于1daN的拉力，其伸長小于0.3％，對于TS/10和TS/12之間的拉力，其楊氏模量常大于160GPa，TS是所述線繩的拉力破壞強(qiáng)度。這一層32的線繩的定向，和層33的線繩方向相同，相對于圓周方向形成18°β角，所述層32的寬度為152mm；-然后是第一工作層31，由與層32相同的線繩構(gòu)成，相對于圓周方向形成26°α角，但線繩與第二工作層32的線繩交叉，所述層31的軸向?qū)挾葹?66mm；-最后，在第一工作層31和胎殼加強(qiáng)層之間，是分為多部的加強(qiáng)層4，其構(gòu)成一方面是兩個(gè)限制區(qū)段40，另一方面是中心的附加加強(qiáng)層41和兩個(gè)側(cè)邊的附加加強(qiáng)層42。
每個(gè)限制區(qū)段40，在所述情況下，由不可伸縮的金屬線繩(按照與工作層31和32的線繩同樣的伸長定義)繞制而成，其軸向?qū)挾萂在前述尺寸的情況下為27mm。由于線繩之間的距離或間距Po較小(每dm寬度為70根線繩)，繞制角度相對于垂直方向?yàn)?°。就兩個(gè)限制區(qū)段的中軸線xx’而論，它們在軸向的距離D為63mm，Ho和So的長度分別為168mm和221mm。在兩個(gè)限制區(qū)段40的軸向內(nèi)側(cè)，是由單層的第一個(gè)中心的加強(qiáng)層41，由鋼絲制成的線繩繞制而成，其取向基本上是圓周方向；限制區(qū)段和附加層的所述金屬線繩的繞制間距和伸長特性是這樣的即在輪胎工作狀態(tài)下，中心的附加層的抗拉剛度等于限制區(qū)段的抗拉剛度的0.5倍。在每個(gè)限制區(qū)段40的軸向最外端的外側(cè)，是第二個(gè)附加的加強(qiáng)層42，由芳烴的聚酰胺線繩組成，也是繞制的，繞制延續(xù)到所述側(cè)邊加強(qiáng)層的寬度為L，其結(jié)果是所述側(cè)邊加強(qiáng)層的軸向最外端，處在徑向最貼近胎殼加強(qiáng)層的那個(gè)最寬的輪周工作層的軸向最外端的里面。
權(quán)利要求
1.輪胎，有一個(gè)徑向的胎殼加強(qiáng)層(1)，它的頂上覆蓋有一個(gè)輪周加強(qiáng)層(3)，輪周加強(qiáng)層(3)包括至少兩層由不可伸縮的金屬線繩構(gòu)成的輪周工作層(31，32)，兩層金屬線繩從一層到下一層是交叉的，相對圓周方向XX’的角度在10°和45°之間，另外，有兩個(gè)限制區(qū)段(40)，由至少一層(40)金屬線繩構(gòu)成，相對于圓周方向XX’的角度在0°和10°，所述區(qū)段(40)分開為兩個(gè)部分，位于中緯線平面XX’的兩側(cè)，并且，在徑向上，胎殼加強(qiáng)層(1)和徑向最里面的輪周工作層(31)之間的特征是兩個(gè)限制區(qū)段(40)在軸向通過一個(gè)附加的加強(qiáng)層(41)連結(jié)在一起，所述附加的加強(qiáng)層(41)，由至少一層(41)在圓周方向定向的織物線繩或金屬線繩構(gòu)成，并以中緯線平面XX’為中心，它的單位寬度抗拉剛度，在輪胎的工作場合下，在線繩方向測得的值最多是同樣條件下測得的限制區(qū)段(40)最可伸縮層的抗拉剛度的0.5倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎，其特征是在限制區(qū)段(40)的軸向外側(cè)，設(shè)有附加的側(cè)邊加強(qiáng)層(42)，每一個(gè)側(cè)邊加強(qiáng)層(42)由至少一層(42)環(huán)繞的織物或金屬線繩組成，它具有的寬度L，使它的軸向最外端處于軸向最寬的工作層的軸向最外端以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的輪胎，其特征是每個(gè)側(cè)邊加強(qiáng)層(42)的線繩，具有與中心的加強(qiáng)層(41)的線繩相同的特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的輪胎，其特征是硫化橡膠混合的厚度，從徑向上量測，在限制區(qū)段(40)徑向最外層(40)的線繩的一組徑向外表母線，與這個(gè)徑向最外層的徑向上面的輪周工作層的線繩的一組母線之間，所述厚度至少等于上述兩層線繩各自的橫載面半徑之和，在任何情況下至少等于1.1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的輪胎，其特征是每個(gè)區(qū)段(40)的軸向?qū)挾萂，在MB和mB之間較為有利，MB等于(0.4-0.32Ho/So)·So，mB等于(0.2-0.16Ho/So)·So，同時(shí)，所述區(qū)段(40)的中軸線在軸向分開一個(gè)距離D，這個(gè)距離在DB和dB之間，DB等于(0.8-0.64Ho/So)·So，dB等于(0.5-0.4Ho/So)-so，Ho/So是胎殼加強(qiáng)層(1)的平均縱橫比。
全文摘要
有輪周加強(qiáng)層的輪胎，兩個(gè)限制區(qū)段由至少一層金屬線繩構(gòu)成，相對于圓周方向XX′定向的角度在0°至10°之間，所述區(qū)段被設(shè)置為兩個(gè)分開的部分，位于中緯線平面XX′兩側(cè)，并且在軸向通過一個(gè)附加的加強(qiáng)層連結(jié)在一起，所述加強(qiáng)層由至少一層在圓周方向定向的織物或金屬線繩構(gòu)成，并以中緯線平面XX′為中心，它的抗拉剛度多是限制區(qū)段最可伸縮層的抗拉剛度的0.5倍。
文檔編號(hào)B60C9/20GK1153717SQ96120669
公開日1997年7月9日 申請日期1996年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月8日
發(fā)明者勞倫斯·布爾拉科特 申請人:米什蘭集團(tuán)總公司