專利名稱：輪胎增強層的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種成型比最大為0．80的輪胎，更具體地說，本發明涉及一種在“重負載”或“土木建筑工程”條件下使用的輪胎。
這種通常用來支承重載的輪胎包括一個徑向胎體簾布層和一個輪冠增強件，所述輪冠增強件至少包括兩層由不可延伸的增強材料組成的工作簾布襯層，在兩層中，增強材料彼此交疊，它們與圓周方向的夾角相等或不相等，但通常在10°～45°之間。
當此類輪胎的軸向寬度被增加，而同時不增加子午線和輪輞的尺寸時，也就是說，如果輪胎在輪輞上的高度被保持不變，在水平地面上的接觸區域顯著地改變形狀，成型比H／S小于0．65，這忽視了輪冠增強層的用于抵抗施加在輪胎上的應力的用途。
輪胎軸向上的接觸區域變寬，但是在縱向上的接觸區域變短。所述縱向方向上的縮短引起在子午線區域上的反作用顯著增加，達到這樣的程度，當接觸區域的前后邊緣可能交匯時，所述區域被分成兩個相對于輪胎胎面的縱向軸線對稱的區域。
盡管寬的輪胎胎面和小成型比的輪胎具有優點，特別是對旅行車輛，但是對于重載車輛，當成型比小于0．80，由于在膨脹壓力所形成的應力的作用下，在軸向方向上，徑向胎體增強件／工作簾布襯層的徑向變形不規則，而使輪胎的接觸區域的不尋常的形狀具有許多缺陷。
所述缺陷具有很多種類，涉及增強件的骨架的耐久性、輪胎胎面的阻力和輪胎對土壤的侵襲(磨損，退化，泄氣、碰撞等)。
為了補救因接觸區域在軸向上的縮短，而導致的胎冠增強件缺乏耐久性，法國專利FR2418185提議，在胎體增強件和工作簾布襯層的徑向最內側之間，在遠離子午線平面的兩個區域，設置兩個限制塊，每個限制塊包括兩個相疊加的層，每個層由不可延伸的金屬線組成，不同層中的金屬線的朝向彼此交錯，相對于圓周方向，每層中金屬線的角度相反，所述角度的絕對值是所述工作簾布襯層中的角度的一半，偏差為0°。雖然，由于增加了用于阻止工作簾布襯層之間分離的阻力，而增加了輪胎的耐久性，所述限制塊的層并不經受所述的分離，相反，它導致微振磨損，帶來風險，即當輪胎變平時，工作簾布襯層中的金屬線可能經受壓縮。
為了改善具有低H／S值的輪胎的磨損和它們對簾布襯層相分離的阻力，美國專利US4934429提出，可以使用金屬線，所述金屬線是可延伸的，相對于圓周方向，所述金屬線的角度可以為0，所述金屬線形成一個額外的骨架，所述骨架包括至少一個分成兩部分的層，兩部分分別位于子午線平面的兩側，所述金屬線的延伸性被選擇用做擴展模塊的函數，所述擴展模塊對應于增強層、層和簾布襯層。
相對于圓周方向，稍微傾斜的圓周增強件的額外骨架并不是最好的方案，所述最好的方案是指，獲得胎冠增強件的剛度、與地面的接觸壓力和／或輪胎胎面與地面之間的滑移在軸向上的均勻性。
本發明提出一個不同的方案，以獲得上述的均勻性，一個涉及工作胎冠增強件的結構和構造的方案符合本發明的、成型比小于0．80的輪胎包括一個至少由一個層組成的徑向胎體增強件，由不可延伸的金屬增強元件形成所述層，在徑向上，所述層被一個工作胎冠增強件所覆蓋，所述工作胎冠增強件包括至少兩個工作簾布襯層，每個工作簾布襯層都是軸向連續層，都由不可延伸的金屬增強元件形成，在每層中，金屬增強元件彼此平行，不同層中的金屬元件彼此交錯，相對于圓周方向，所述金屬元件的夾角α和α′在10°～45°之間。所述輪胎的特征是，兩個工作簾布襯層的軸向寬度的范圍在0．65S0～0．45S0。S0代表胎體增強件之中線的最大軸向寬度，工作胎冠增強件至少還包括兩個半層，所述半層由不可延伸的金屬元件形成，相對于圓周方向，金屬元件的夾角是β，與α和α′中最小者相比，β至少小2°，夾角β的朝向與最寬的連續工作層中的夾角α的朝向相反。所述半層位于子午線平面XX′的兩側，它的軸向寬度為0．22S0～0．35S0，因此，所述半層的軸向內邊緣距子午線平面的距離與窄的工作層之軸向寬度的一半相比，至少小0．05S。
優選的是，在徑向上，朝向角度為α和α′的兩個軸向連續層接近胎體增強件，在徑向上，寬度較窄的層最靠近胎體增強件的最外側，窄層中的增強元件的朝向角度為-α′或指向左側。
優選的是，在徑向上，在上述增強件，也就是兩個軸向連續層和兩個第一半層的外側，再設置兩個半層，所述半層由不可延伸的金屬增強元件形成，在每個半層中，金屬增強元件彼此平行，并與兩個第一半層中的金屬元件彼此交錯，相對于圓周方向，半層中的金屬元件的角度為γ，第一半層位于上述半層之徑向底部，在一方面，γ大于軸向連續層的角度α和α′中的最大者，在另一方面，γ大于第一半層的角度β，所大的角度至少為10°。
角度為γ的半層的軸向內邊緣距子午線平面的距離與寬的工作層之軸向寬度的一半相比，至少小0．05S0。
角度為γ的半層的軸向外邊緣可以位于角度為β的半層的軸向外邊緣的外側，但是，最好角度為γ的半層的軸向外距子午線平面的距離最大等于角度為β的半層的軸向外邊緣距子午線平面的距離。
通過下文結合附圖對本發明所推薦的實施例所進行的描述，本發明將變得更加清楚。
圖1簡略顯示了符合本發明的胎冠增強件的子午線剖面；圖2簡略顯示了另一種符合本發明的胎冠增強件的子午線剖面；輪胎P(圖1)的成型比H／S為0．5，當輪胎被安裝在輪輞上，并在所推薦的壓力下膨脹時，H代表輪胎在輪輞上的高度，S代表最大的軸向寬度。
輪胎P包括一個由層(1)組成的徑向胎體增強件，所述層(1)由不可延伸金屬線的每一端連接在至少一個胎圈鋼絲(圖中未示)上而形成。在徑向上，所述層(1)被一個工作胎冠增強件(3)和一個或多個保護層(未示出)所覆蓋。在第一位置，所述工作增強件包括兩個軸向連續的工作層(31)和(32)，它們的寬度分別是L31和L32，其中L31＞L32，此時，工作層(32)更接近胎體增強件(1)。其寬度為L31=0．72S0，L32=0．42S0。所述工作層(31)和(32)由不可延伸的金屬元件組成，在每層中，所述金屬元件彼此平行，層與層之間，所述金屬元件彼此交錯，其相對于輪胎圓周方向的夾角為22°。在徑向上外側，在工作層(1)的邊緣上，安置兩個半層(33)，與工作層(31)和(32)相同，用不可延伸的金屬元件組成所述半層(33)，在每個半層內，所述金屬元件彼此平行，并與最寬的工作層(31)內的金屬元件交錯，因此相對于圓周方向，形成夾角β，此時β＜α，且β=18°。每個半層(33)的軸向寬度L33=0．29S0。按下述原則確定半層(33)的軸向內邊緣距子午線平面XX′的距離，即半層(33)的軸向內邊緣與寬度較小的、徑向靠內的軸向連續層(32)之軸向外邊緣疊加，所述疊加部分的寬度為0．06S0。
所述工作增強件(3)進一步包括兩個半層(34)，在徑向上，它們位于半層(33)的外側，以及與層(31，32，33)相同，半層(34)也由金屬元件組成，在每個半層(34)內，所述金屬元件彼此平行，并與徑向相鄰的第一半層(33)內的金屬元件彼此交錯，相對于圓周方向，形成34°夾角。第二半層(34)的軸向內邊緣距子午線平面XX′的距離是0．30S0，它與軸向最寬的連續層(31)的軸向外邊緣相疊加部分的寬度為0．06S0，第二半層(34)的軸向外邊緣距子午線平面XX′的距離最大可以與第一半層(33)的軸向外邊緣距子午線平面XX′的距離相等，在本實施例所考慮的情況下，半層(34)的軸向外邊緣位于第一半層(33)之軸向外邊緣之內，距半層(33)之軸向外邊緣的距離為0．01S0，每個第二半層(34)的軸向寬度為0．125S0。
從子午線平面XX′到工作增強件(3)的軸向外邊緣，在本實施例中，也就是從子午線平面XX′到第一半層(33)的軸向外邊緣的范圍內，胎冠增強件(3)可以被分成幾個區域a)第一區域，從子午線平面XX′到第一半層(33)的軸向內邊緣，所具有的軸向寬度為0．145S0，層(31)和層(32)中的增強元件彼此交錯(-22°，+22°)，b)第二區域，從第一半層(33)的軸向內邊緣到軸向最窄連續層(32)的軸向外邊緣，所具有的軸向寬度為0．06S0，三層中的增強元件的角度為(-22°，+22°，-18°)。
c)第三區域，從軸向最窄連續層(32)的軸向外邊緣到第二半層(34)之軸向內邊緣，所具有的軸向寬度0．095S0，兩層中的增強件的角度為(+22°，-18°)。
d)第四區域，從第二半層(34)之軸向內邊緣到軸向最寬連續層(31)的軸向外邊緣，所具有的軸向寬度0．06S0，三層中的增強元件的角度為(+22°，-18°，+34°)e)第五區域，從軸向最寬連續層(31)的軸向外邊緣到第二半層(34)的軸向外邊緣，所具有的軸向寬度0．065S0，在本實施例中，兩層中的增強件的角度為(-18°，+34°)。
f)第六區域，僅僅包括第一半層(33)的軸向外邊緣，軸向寬度為0．01S0。
圖2顯示了另一種符合本發明的胎冠增強件(3)，它與圖1所示的胎冠增強件的區別在于，工作層和半層在徑向上的不同分布，和為了獲得與前面具有相同的剛度區域，修改了值和角度朝向。
因此，最窄的軸向連續層(32)仍然是最接近胎體增強件(1)的工作層，它的增強元件的朝向是-20°。在所述層(32)的邊緣，分布著第一半層(33)，按下述原則確定半層(33)的軸向內邊緣距子午線平面XX′的距離，即半層(33)的軸向內邊緣與寬度較小的、最靠近胎體增強件的軸向連續層(32)之軸向外邊緣疊加，所述疊加部分的寬度為0．06S0。徑向上直接位于半層(33)外側的是軸向更寬的連續層(31)，在層(31)中，增強元件的朝向為+20°。每個半層(33)中的增強元件與軸向更寬的連續層(31)中的增強元件彼此交錯，但與較窄的層(32)中的增強元件的朝向相同，相對于圓周方向，夾角為-18°。與前面相同，胎冠增強件由兩個半層(34)組成，在半層(34)中，增強元件的朝向是+34°，與半層(33)中的增強元件交錯。
在第二實施例中，工作層的軸向寬度與圖1中的相同。具有不同剛度的圓周區域之寬度范圍也與第一實施例中的相同。因此，兩個軸向連續層(31)和(32)的寬度，也就是L31和L32分別等于0．72S0和0．41S0，兩對半層的寬度分別為0．29S0和0．125S0。早先被定義區域的寬度仍然是0．145S0，0．06S0，0．095S0，0．06S0，0．065S0，0．065S0和0．01S0。
無論使用何種工作增強件結構，通過一個保護性增強件，用一種眾所周知的方式，在徑向外側上將所述增強件(3)包圍，所述保護性增強件可以包括至少一個層，最好包括兩個層，眾所周知，所述層由所謂的金屬增強元件、波形起伏的線圈或之字形的金屬鋼增強件組成。
最后，通過一個輪胎面(4)和側壁(5)，用一種眾所周知的方式，制成輪胎P，同時在邊緣上，用一種三角形狀的橡膠混合面將胎體增強件(1)和胎冠增強件(3)分開，所述胎冠增強件(3)的工作層的邊緣被三角形橡膠面或方形橡膠的鑲片條所隔離。
圖1和圖2所顯示的輪胎與一種具有相同尺寸和由兩層軸向連續層組成的胎冠增強件構成的普通輪胎相比，也就是說，所述層的寬度與圖1和圖2所示的輪胎中層(33)和層(34)軸向外端之間的距離基本上相同。
通過持續擺動測試(在一個具有很多彎曲的場地上，在一個傾斜車上進行前后擺動測試)，可以看出，通過使層之間相分離，上述方案阻止了胎冠增強件的退化，普通輪胎平均可以持續250小時(前-后平均)，具有圖1所示輪胎優點的輪胎平均持續720小時，在不損失胎冠增強件的性能和不影響車輛行駛的性能的前提下，可以獲得所述改善。
權利要求
1．一種成型比小于0．80的輪胎，包括一個至少由一個層(1)組成的徑向胎體增強件，所述層(1)由不可延伸的金屬增強元件形成，所述層(1)在徑向上被一個工作胎冠增強件(3)所覆蓋，所述工作胎冠增強件(3)包括至少兩個工作簾布襯層(31，32)，每個層(31，32)都是軸向連續層，都由不可延伸的金屬增強元件形成，在每層中，金屬增強元件彼此平行，不同層中的金屬元件彼此交錯，所述金屬元件相對于圓周方向的夾角α和α′在10°～45°之間，其特征在于兩個工作層(31)和(32)的軸向寬度L31和L32的范圍如下，L31位于0．65 S0到0．80S0的范圍，L32位于0．35S0到0．45S0的范圍，其中S0代表胎體增強件(1)之中線的最大軸向寬度，工作胎冠增強件(3)至少還包括兩個半層(33)，所述半層(33)由不可延伸的金屬元件形成，該金屬元件相對于圓周方向的夾角是β，β比α和α′至少小2°，所述夾角β的朝向與最寬的連續工作層(31)中的金屬元件的夾角α的朝向相反，所述半層(33)位于子午線平面XX′的兩側，它的軸向寬度為L33，其位于0．22S0到0．35S0的范圍內，因此，半層(33)的軸向內邊緣距子午線平面XX′的距離與窄的工作層(32)之軸向寬度的一半相比，至少小0．05S。
2．一種根據權利要求1所述的輪胎，其特征在于在徑向上，兩個軸向連續層(31)和(32)最接近胎體增強件(1)，層(31)和(32)中的元件朝向的角度為α和α′，在徑向上，所述較窄層(32)最靠近胎體增強件(1)的最外側，所述較窄層(32)中的增強元件的朝向角度為-α′。
3．一種根據權利要求1或2所述輪胎，其特征在于在第一半層(33)的徑向外側，工作增強件(3)還由兩個另外的半層(34)組成，半層(34)由不可延伸的金屬增強元件形成，在每個半層(34)中，金屬增強元件彼此平行，并與兩個位于半層(34)之徑向底部的第一半層(33)中的金屬元件彼此交錯，半層(34)中的金屬元件相對于圓周方向的角度為γ，在一方面，γ大于軸向連續層(31，32)的角度α和α′中的最大值，在另一方面，γ大于半層(33)的角度β，所大于的角度至少為10°。
4．一種根據權利要求3所述的輪胎，其特征在于所述半層(34)的軸向內邊緣距子午線平面XX′的距離與寬的工作層(31)之軸向寬度L31的一半相比，至少小0．05S0。
5．一種根據權利要求4所述的輪胎，其特征在于以γ角度定向的所述半層(34)的軸向外邊緣距子午線平面XX′的距離最大可以等于角度為β的半層(33)之軸向外邊緣距子午線平面XX′的距離。
全文摘要
一種成型比小于0.80的輪胎,包括一個金屬徑向胎體增強件和一個工作胎冠增強件(3),所述工作胎冠增強件(3)包括兩個工作簾布襯層(31,32),每個層(31,32)都由不可延伸的金屬增強元件形成,所述金屬元件的朝向夾角是α和α’,兩個工作層(31)和、(32)的軸向寬度分別是L
文檔編號B60C9/20GK1291143SQ99803172
公開日2001年4月11日 申請日期1999年2月12日 優先權日1998年2月20日
發明者雅克·吉勞德 申請人:米什蘭集團總公司