[发明专利]重型车辆轮胎的胎圈

说明书

技术领域

本发明涉及旨在装配至重型货物车辆、施工设备、地铁或飞机类型的重型运输工具的子午线轮胎。

本发明更具体地涉及轮胎的胎圈，即通过两个胎侧分别连接至胎面的轮胎的那些部分，所述胎圈在轮胎和轮辋之间提供机械连接，所述轮胎安装在所述轮辋上。

背景技术

由于轮胎的几何形状显示出围绕旋转轴线的旋转的对称性，因此轮胎的几何形状可以在包括轮胎的旋转轴线的子午平面中进行描述。在给定的子午平面中，径向、轴向和周向方向分别指的是垂直于旋转轴线、平行于旋转轴线和垂直于子午平面的方向。在下文中，表述“径向内部”和“径向外部”分别意指“在径向方向上更接近旋转轴线”和“在径向方向上更远离旋转轴线”。表述“轴向内部”和“轴向外部”分别表示“在轴向方向上更接近赤道平面”和“在轴向方向上更远离赤道平面”，赤道平面是垂直于旋转轴线并且穿过胎面中心的平面。

子午线轮胎包括增强件，所述增强件包括在径向上位于胎面内部的胎冠增强件，和在径向上位于胎冠增强件的内部的胎体增强件。

子午线轮胎的胎体增强件包括至少一个胎体层。胎体层由增强元件(或增强体)构成，所述增强元件涂布有弹性体材料，彼此平行并且与周向方向形成大体上等于90°的角度，即在85°和95°之间的角度。胎体层通常包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈连接在一起并且在每个胎圈内围绕通常由金属制成称为胎圈金属丝的周向增强元件缠绕，以形成卷边。胎圈金属丝的子午线截面(即在子午平面上通过胎圈金属丝的截面)为圆形或内切圆，圆的中心通常称为胎圈金属丝的中心。胎圈金属丝通常由至少一种涂布材料包围，非详尽地例如弹性体材料或纺织材料，包括胎圈金属丝以及其涂布材料的组件构成胎圈金属丝芯。胎体层卷边使得胎体在每个胎圈中锚固至胎圈金属丝芯。

实践还已知在每个胎圈内具有包括至少一个附加层的附加增强件。附加层包括增强元件(或增强体)，所述增强元件涂布有弹性体材料，彼此平行并且与周向方向通常形成至多等于45°的角度，通常大体上等于22°的角度。附加增强件在径向内部和径向外部两个端部之间径向延伸并且在轴向上位于轴向最外的卷边的外部。附加层径向最内的径向内部端部称为附加增强件的径向内部端部。类似地，附加层径向最外的径向外部端部称为附加增强件的径向外部端部。附加增强件的径向内部端部和径向外部端部各自之间的径向距离通常至多等于0.3倍的所设计的轮胎的截面高度，所述轮胎如由“European Tyre and Rim Technical Organisation”或ETRTO标准所限定的。附加增强件使得有可能在胎圈中限制径向的胎体增强件的径向剥离(déradialisation)，即增强体相对于其最初基本上90°的角度由于弹性体配混物部分的周向变形而引起的角度变化，所述弹性体配混物包括在增强体之间，该径向剥离的限制有助于胎圈的耐久性。

胎体层和附加层增强体通常或者为金属帘线或者为由纺织长丝(优选脂族聚酰胺或芳族聚酰胺类型)的组件制成的增强体。在由纺织长丝的组件制成的增强体的情况下，胎体增强件通常包括数个胎体层，胎体层的数量根据胎体增强件所需具有的机械强度的水平而确定。

对于轮辋(轮胎安装在该轮辋上)而言，旨在与轮胎的胎圈接触的轮辋部件包括基本上圆形的部分，该基本上圆形的部分通过构成轮辋凸缘的基本上径向的部分而在径向上朝向内部延伸，所述轮辋凸缘旨在与胎圈的轴向外表面接触并旨在当安装轮胎并给轮胎充气时固定所述胎圈的轴向位置。其还包括基本上轴向的部分或轮辋座，所述基本上轴向的部分或轮辋座在轴向上从轮辋凸缘的径向内部端部朝向内部延伸并旨在与胎圈的径向内部表面相接触。根据本发明的轮胎旨在安装在轮辋上，其轮辋座与轴向方向形成5°的角度。

在行驶期间，轮胎的胎圈围绕在轮辋凸缘的基本上圆形的部分的周围并经受弯曲循环。这些弯曲循环导致胎体层和附加层增强体的曲率变化和张力变化。此外，这些弯曲循环在胎体卷边增强体的自由端部与附加层增强体的径向外部端部的邻近处中存在的弹性体材料中引起压缩力和拉伸力，这产生热机械应力和应变容易引起裂缝蔓延，这可能使轮胎变差而需要更换轮胎。