[0072] 其中φ2为轴向最窄工作胎冠层的增强元件的直径。
[0073] 距离d从帘线至帘线进行测量,即在第一个工作层的帘线与第二个工作层的帘线之间进行测量。换言之,该距离d包括橡胶配混物的层C和/或P的厚度和压延橡胶配混物各自的厚度,所述压延橡胶配混物在径向上位于径向内部工作层的帘线的外部并且在径向上位于径向外部工作层的帘线的内部。
[0074] 在轮胎的横截面上进行不同厚度的测量,轮胎因此处于放气状态。
[0075] 根据本发明的一个优选实施方案,橡胶配混物的层C为弹性体配混物,所述弹性体配混物基于天然橡胶或基于主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯并任选基于至少一种其他二烯弹性体并基于增强填料,在共混物的情况下,天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的其他二烯弹性体的含量以主要含量存在,所述增强填料由如下组成:
[0076] a)BET
比表面积大于60m2/g的
炭黑,
[0077] i.当压缩吸油数(COAN)大于85时,所使用的含量在20至40phr之间,[0078] ii.当压缩吸油数(COAN)小于85时,所使用的含量在20至60phr之间,[0079] b)BET比表面积小于60m2/g的炭黑,无论其吸油数如何,所使用的含量在20在80phr之间,优选在30至50phr之间,
[0080] c)BET比表面积在30至260m2/g之间的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的
二氧化
硅和/或氧化
铝类型的白填料,所述白填料选自沉淀或
热解二氧化硅、氧化铝或铝
硅酸盐,或在合成过程中或合成之后改性的炭黑,所使用的含量在20至80phr之间,优选在30至50phr之间,或
[0081] d)(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物,其中填料的总含量在20至80phr之间,优选在40至60phr之间。
[0082] BET比表面积使用“The Journal of the American Chemical Society”(美国化学会志)(第60卷,第309页,1938年2月,对应于标准NFT45007,1987年11月)中描述的Brunauer、Emmet和Teller方法测量。
[0083] 压缩吸油数COAN根据标准ASTM D3493进行测量。
[0084] 如果使用透明填料或白填料,则需要使用选自本领域技术人员已知的
试剂的
偶联剂和/或覆盖剂。作为优选的偶联剂的示例,可以提及双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类型的烷氧基硅烷硫化物,其中特别是由Degussa以名称Si69(纯液体产品)和名称X50S(固体产品(以50重量/50重量与N330炭黑共混))销售的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。作为覆盖剂的示例,可以提及脂肪醇,烷基烷氧基硅烷,例如分别由Degussa以名称Si116和Si216销售的六癸基三甲氧基硅烷或六癸基三乙氧基硅烷,二苯胍,聚乙二醇或任选通过OH或烷氧基官能团改性的硅油。覆盖剂和/或偶联剂以相对于填料≥1/100和≤20/100的重量比例使用,优选地,如果透明填料形成全部增强填料,则在2/100至15/100之间,如果增强填料由炭黑和透明填料的共混物组成,则在1/100至20/100之间。
[0085] 作为具有上述形态和二氧化硅和/或氧化铝类型的材料的SiOH和/或AlOH表面官能团并且可以根据本发明用作这些材料的部分或全部替代品的增强填料的其它示例,可以提及这样的炭黑,所述炭黑在合成过程中通过在炉原料油中加入硅和/或铝的化合物或者在合成之后通过将酸加入炭黑在硅酸钠和/或铝酸钠溶液中的水悬浮液而改性,从而用SiOH和/或AlOH官能团至少部分覆盖炭黑的表面。作为这种类型的在表面上具有SiOH和/或AlOH官能团的炭黑基填料的非限制性示例,可以提及ACS橡胶专题会议(阿纳海姆,加利福尼亚,1997年5月6-9日)第24号文件中描述的CSDP型填料,以及专利申请EP-A-0799 854中的填料。
[0086] 当仅使用透明填料作为增强填料时,通过使用BET比表面积在30至260m2/g之间的沉淀或热解二氧化硅或沉淀氧化铝或甚至铝硅酸盐获得滞后性质和内聚性质。作为这种类型的填料的非限制性示例,可以提及来自Akzo的二氧化硅KS404,来自Degussa的Ultrasil VN2或VN3和BV3370GR,来自Huber的Zeopol 8745,来自Rhodia的Zeosil 175MP或Zeosil 1165MP,来自PPG的HI-SIL 2000等。
[0087] 在可以与天然橡胶或主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯共混使用的二烯弹性体中,可以提及优选主要具有顺式-1,4-键的聚丁二烯(BR),苯乙烯-丁二烯的溶液或乳液共聚物(SBR)、丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)或可替代地苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元
聚合物(SBIR)。这些弹性体可以为这样的弹性体,所述弹性体在聚合过程中或在聚合之后通过支化剂(例如二乙烯基苯)或星形支化剂(例如
碳酸酯、卤化
锡或卤化硅)或可替代地通过官能化剂改性,所述官能化剂例如通过二甲基
氨基苯甲
酮或二乙基氨基苯甲酮的作用造成含氧羰基或羧基官能团或胺官能团接枝至链或链端部。在天然橡胶或主要包含顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯与一种或多种上述二烯弹性体的共混物的情况下,天然橡胶或合成聚异戊二烯优选以主要含量使用,更优选以大于70phr的含量使用。
[0088] 根据本发明的该优选的实施方案,更低的弹性模量通常伴随着更低的粘性模量G”,该变化被证明对于轮胎滚动阻力的降低是有利的。
[0089] 根据本发明的一个变体实施方案,至少一个工作胎冠层的至少一个压延层在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8.5MPa,并且至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层的用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
[0090] 通常地,工作胎冠层的压延层在10%伸长下的拉伸弹性模量大于10MPa。特别是当车辆沿行弯曲路径行驶时、当在
停车场回旋时或当沿环形路线行驶时,需要这种弹性模量从而能够限制工作胎冠层的增强元件的压缩。事实上,在胎面与地面的接触表面的区域中出现的轴向方向的剪切造成工作胎冠层的增强元件的压缩。
[0091] 本发明人还能够证实,由于工作胎冠层的增强元件如上所述受到压缩,因此周向增强元件的层允许更低的弹性模量,而不会对轮胎的耐久性质产生不利的影响。
[0092] 正如橡胶配混物的层C的情况,使用至少一个工作胎冠层的至少一个压延层并且所述压延层的弹性模量小于或等于8.5MPa并且tan(δ)max值小于0.100,这能够改进轮胎滚动阻力方面的性质同时保持满意的耐久性质。
[0093] 根据本发明的优选实施方案,至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层为弹性体配混物,所述弹性体配混物基于天然橡胶或基于主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯并任选基于至少一种其他二烯弹性体并基于增强填料,在共混物的情况下,天然橡胶或合成聚异戊二烯相对于所使用的其他二烯弹性体的含量以主要含量存在,所述增强填料由如下组成:
[0094] a)BET比表面积大于60m2/g的炭黑,
[0095] i.当压缩吸油数(COAN)大于85时,所使用的含量在20至40phr之间,[0096] ii.当压缩吸油数(COAN)小于85时,所使用的含量在20至60phr之间,[0097] b)BET比表面积小于60m2/g的炭黑,无论其吸油数如何,所使用的含量在20与80phr之间,优选在30与50phr之间,
[0098] c)BET比表面积在30与260m2/g之间的包含SiOH和/或AlOH表面官能团的二氧化硅和/或氧化铝类型的白填料,所述白填料选自沉淀或热解二氧化硅、氧化铝或铝硅酸盐,或在合成过程中或合成之后改性的炭黑,所使用的含量在20与80phr之间,优选在30与50phr之间,或
[0099] d)(a)中描述的炭黑和/或(b)中描述的炭黑和/或(c)中描述的白填料的共混物,其中填料的总含量在20与80phr之间,优选在40与60phr之间。
[0100] 如果使用透明填料或白填料,则需要使用选自本领域技术人员已知的试剂的偶联剂和/或覆盖剂。作为优选的偶联剂的示例,可以提及双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类型的烷氧基硅烷硫化物,其中特别是由Degussa以名称Si69(纯液体产品)和名称X50S(固体产品(以50重量/50重量与N330炭黑共混))销售的双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。作为覆盖剂的示例,可以提及脂肪醇,烷基烷氧基硅烷,例如分别由Degussa以名称Si116和Si216销售的六癸基三甲氧基硅烷或六癸基三乙氧基硅烷,二苯胍,聚乙二醇或任选通过OH或烷氧基官能团改性的硅油。覆盖剂和/或偶联剂以相对于填料≥1/100和≤20/100的重量比例使用,优选地,如果透明填料形成全部增强填料,则在2/100至15/100之间,如果增强填料由炭黑和透明填料的共混物组成,则在1/100至20/100之间。
[0101] 作为具有上述形态和二氧化硅和/或氧化铝类型的材料的SiOH和/或AlOH表面官能团并且可以根据本发明用作这些材料的部分或全部替代品的增强填料的其它示例,可以提及这样的炭黑,所述炭黑在合成过程中通过在炉原料油中加入硅和/或铝的化合物或者在合成之后通过将酸加入炭黑在硅酸钠和/或铝酸钠溶液中的水悬浮液而改性,从而用SiOH和/或AlOH官能团至少部分覆盖炭黑的表面。作为这种类型的在表面上具有SiOH和/或AlOH官能团的炭黑基填料的非限制性示例,可以提及ACS橡胶专题会议(阿纳海姆,加利福尼亚,1997年5月6-9日)第24号文件中描述的CSDP型填料,以及专利申请EP-A-0799 854中的填料。
[0102] 当仅使用透明填料作为增强填料时,通过使用BET比表面积在30至260m2/g之间的沉淀或热解二氧化硅或沉淀氧化铝或甚至铝硅酸盐获得滞后性质和内聚性质。作为这种类型的填料的非限制性示例,可以提及来自Akzo的二氧化硅KS404,来自Degussa的Ultrasil VN2或VN3和BV3370GR,来自Huber的Zeopol 8745,来自Rhodia的Zeosil 175MP或Zeosil 1165MP,来自PPG的HI-SIL 2000等。
[0103] 在可以与天然橡胶或主要具有顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯共混使用的二烯弹性体中,可以提及优选主要具有顺式-1,4-键的聚丁二烯(BR),苯乙烯-丁二烯的溶液或乳液共聚物(SBR)、丁二烯-异戊二烯共聚物(BIR)或可替代地苯乙烯-丁二烯-异戊二烯三元聚合物(SBIR)。这些弹性体可以为这样的弹性体,所述弹性体在聚合过程中或在聚合之后通过支化剂(例如二乙烯基苯)或星形支化剂(例如碳酸酯、卤化锡或卤化硅)或可替代地通过官能化剂改性,所述官能化剂例如通过二甲基氨基苯甲酮或二乙基氨基苯甲酮的作用造成含氧羰基或羧基官能团或胺官能团接枝至链或链端部。在天然橡胶或主要包含顺式-1,4-键的合成聚异戊二烯与一种或多种上述二烯弹性体的共混物的情况下,天然橡胶或合成聚异戊二烯优选以主要含量使用,更优选以大于70phr的含量使用。
[0104] 根据本发明还有利地,层C在10%伸长下的拉伸弹性模量与至少一个工作胎冠层的所述至少一个压延层在10%伸长下的拉伸弹性模量之间的差值小于2MPa。
[0105] 根据第一个实施方案,至少最窄工作胎冠层的压延层的弹性模量大于所述橡胶配混物的层C的弹性模量,使得这些层的堆叠具有弹性模量梯度从而有利于抵抗最窄工作胎冠层的端部处出现裂缝。
[0106] 根据第二个实施方案,工作胎冠层的压延层的弹性模量与所述橡胶配混物的层C的弹性模量相同,并且还有利地,橡胶配混物相同从而简化制造轮胎的工业条件。
[0107] 根据本发明的一个变体实施方案,除了所述至少一个倾斜定向的切口之外,轮胎至少在胎面的所述中心部中还具有至少一个纵向定向的切口,在全新轮胎的至少所述中心部测量的所述至少一个纵向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,并且在所述至少一个纵向定向的切口的底部测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2。
[0108] 出于本发明的目的,纵向定向的切口是这样的切口:所述切口的壁的至少一部分的平均平面与纵向平面形成小于10°的角度。与纵向平面形成的该角度可以在相对于所述纵向平面的一个方向或另一个方向定向。纵向定向的切口可以进一步是这样的切口:正如上所述,所述切口的壁如上所述围绕平均平面形成波动或曲折形式。
[0109] 虽然存在根据本发明限定的纵向隐蔽空隙连同如上所述的包括隐蔽空隙的倾斜定向的切口以及橡胶配混物的层C(所述橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa并且用tan(δ)max表示的最大tan(δ)max值小于0.100)造成常规设计的轮胎胎面上的不规则磨损,但是进行的试验表明,根据本发明的轮胎在磨损和特别是磨损规则性方面具有满意的性能,而无论轮胎的使用条件如何,也无论纵向隐蔽空隙的形状和尺寸如何。
[0110] 事实上,本发明人能够证实,纵向定向的切口(所述纵向定向的切口的深度大于胎面厚度的40%,并且在所述纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在胎面表面处测量的所述纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2)连同如上所述的包括隐蔽空隙的倾斜定向的切口以及橡胶配混物的层C(所述橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,其在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa并且用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100),造成沿着轮胎的横向方向产生不规则磨损。
[0111] 本发明人将根据本发明的该变体生产的轮胎所获得的结果解释为:存在周向增强元件的层,所述周向增强元件的层能够减少或甚至是避免包括上述纵向定向的切口连同上述倾斜切口的轮胎在固化过程中的胎冠增强件的局部变形。
[0112] 根据本发明的优选变体,纵向定向的切口在其整个长度上,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2。
[0113] 根据本发明的另一个变体,可以仅在纵向定向的切口的部分长度上满足有关比例大于1.2的该条件,所述比例是在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎上的胎面的表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例。
[0114] 根据本发明的另一个变体,可以在纵向定向的切口的长度上间歇地满足有关比例大于1.2的该条件,所述比例是在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎上的胎面的表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例。
[0115] 优选地,根据本发明的该变体,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度严格大于3mm。
[0116] 还优选地,根据本发明的该变体,在所述至少一个纵向定向的切口的底部处测量的宽度小于10mm。
[0117] 根据本发明的另一个变体实施方案,除了所述至少一个倾斜定向的切口之外,轮胎还至少在胎面的所述中心部中包括至少一个横向定向的切口,在全新轮胎的至少所述中心部中测量的所述至少一个横向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,并且在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例大于1.2。
[0118] 出于本发明的目的,横向定向的切口是这样的切口:所述切口的壁的至少一部分的平均平面与径向平面形成小于35°的角度。与径向平面形成的该角度可以在相对于所述径向平面的一个方向或另一个方向定向。横向定向的切口可以进一步是如上所述的连续经过平均平面的任一侧的切口;其也可以是这样的切口:切口的壁如上所述围绕平均平面形成波动或曲折形式。
[0119] 虽然存在根据本发明限定的恒定隐蔽空隙连同如上所述的包括隐蔽空隙的倾斜定向的切口以及橡胶配混物的层C(所述橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,其在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa并且用tan(δ)max表示的最大tan(δ)max值小于0.100)造成常规设计的轮胎胎面上的不规则磨损,但是进行的试验表明,根据本发明的轮胎在磨损和特别是磨损规则性方面具有满意的性能,而无论轮胎的使用条件如何,也无论横向隐蔽空隙的形状和尺寸如何。
[0120] 事实上,本发明人能够证实,存在横向定向的切口(所述横向定向的切口的深度大于胎面厚度的40%,并且在所述横向定向的切口的底部处测量的宽度与在胎面表面处测量的所述横向定向的切口的宽度的比例大于1.2)连同如上所述的包括隐蔽空隙的倾斜定向的切口以及橡胶配混物的层C(所述橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,其在10%伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa并且用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100),造成沿着轮胎的纵向方向产生不规则磨损。
[0121] 本发明人将根据本发明的该变体生产的轮胎所获得的结果解释为:存在周向增强元件的层,所述周向增强元件的层能够减少或甚至是避免包括上述横向定向的切口连同上述倾斜切口的轮胎在固化过程中的胎冠增强件的局部变形。
[0122] 根据本发明的优选变体,横向定向的切口在其整个长度上,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例优选大于1.2。
[0123] 根据本发明的另一个变体,可以仅在横向定向的切口的部分长度上满足有关比例大于1.2的该条件,所述比例是在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎上的胎面的表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例。
[0124] 根据本发明的另一个变体,可以在横向定向的切口的长度上间歇地满足有关比例大于1.2的该条件,所述比例是在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度与在全新轮胎上的胎面的表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例。
[0125] 优选地,根据本发明的该变体,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度严格大于2mm。
[0126] 根据本发明有利地,在所述至少一个横向定向的切口的底部处测量的宽度小于10mm。
[0127] 根据本发明的其它变体,除了所述至少一个倾斜定向的切口之外,轮胎至少在所述中心部还具有至少一个纵向定向的切口和至少一个横向定向的切口,在全新轮胎的至少所述中心部测量的所述至少一个纵向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,在所述至少一个纵向定向的切口的底部测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个纵向定向的切口的宽度的比例大于1.2,在全新轮胎的至少所述中心部测量的所述至少一个横向定向的切口的深度大于或等于胎面厚度的40%,并且在所述至少一个横向定向的切口的底部测量的宽度与在全新轮胎的胎面表面处测量的所述至少一个横向定向的切口的宽度的比例大于或等于1.2。
[0128] 本发明人进一步证实,存在周向增强元件的层能够减少或甚至是避免轮胎固化过程中胎冠增强件的局部变形,所述轮胎具有上述的包括隐蔽空隙的横向定向的切口,其首先与所述的包括隐蔽空隙的倾斜切口结合,其次与上述的包括密闭空隙的纵向定向的切口,再次与橡胶配混物的层C结合,所述橡胶配混物的层C设置在所述至少两个工作胎冠层的至少端部之间,在10%的伸长下的拉伸弹性模量小于8MPa,并且用tan(δ)max表示的最大tan(δ)值小于0.100。
[0129] 根据本发明的一个有利的实施方案,轴向最宽的工作胎冠层在径向上位于其它工作胎冠层的内部。
[0130] 根据本发明的有利的变体实施方案,所述周向增强元件的层的轴向宽度为大于0.5×W。
[0131] W为当轮胎安装在其使用
轮辋上并且被充气到其建议压力时该轮胎的最大轴向宽度。
[0132] 增强元件的层的轴向宽度在轮胎的横截面上测量,轮胎由此处于放气状态。
[0133] 根据本发明的一个优选的实施方案,至少两个工作胎冠层具有不同的轴向宽度,轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度与轴向最窄的工作胎冠层的轴向宽度之间的差值在10至30mm之间。
[0134] 根据本发明的优选的实施方案,周向增强元件的层在径向上设置在两个工作胎冠层之间。
[0135] 根据本发明的该实施方案,相比于在径向上位于工作层的外部的相似的层,周向增强元件的层使得可以更显著地限制胎体增强件的增强元件的压缩。其优选在径向上通过至少一个工作层与胎体增强件相隔,从而限制所述增强元件上的应力负荷并且避免所述增强元件过度疲劳。
[0136] 根据本发明还有利地,在径向上与周向增强元件的层邻近的工作胎冠层的轴向宽度大于所述周向增强元件的层的轴向宽度,并且优选地,在赤道平面的任一侧和周向增强元件的层的直接轴向延伸部分中,与周向增强元件的层邻近的所述工作胎冠层在轴向宽度上联接,并且之后通过所述橡胶配混物的层C至少在所述两个工作层公共的剩余宽度上脱离联接。
[0137] 在与周向增强元件的层邻近的工作胎冠层之间存在这样的联接,其会降低作用于最接近该联接的轴向最外周向元件上的
拉伸应力。
[0138] 根据本发明的一个有利的实施方案,至少一个周向增强元件的层的增强元件为金属增强元件,所述金属增强元件在0.7%的伸长下具有在10至120GPa之间的割线模量和小于150GPa的最大切线模量。
[0139] 根据一个优选的实施方案,增强元件在0.7%的伸长下的割线模量小于100GPa且大于20GPa,优选在30至90GPa之间,更优选小于80GPa。
[0140] 还优选地,增强元件的最大切线模量小于130GPa,且更优选地小于120GPa。
[0141] 上述模量在拉伸应力随伸长变化的曲线上测量,所述曲线通过20MPa的预负荷(针对增强元件的金属的横截面校正)而确定,拉伸应力对应于针对增强元件的金属的横截面校正的测量
张力。
[0142] 相同增强元件的模量可以在拉伸应力随伸长变化的曲线上测量,所述曲线通过10MPa的预负荷(针对增强元件的整个横截面校正)而确定,拉伸应力对应于针对增强元件的整个横截面校正的测量张力。增强元件的整个横截面是由金属和橡胶组成的复合元件的横截面,橡胶特别地在固化轮胎的阶段的过程中渗入增强元件。
[0143] 根据与增强元件的整个横截面相关的该方案,至少一个周向增强元件的层的轴向外部和中心部的增强元件为金属增强元件,所述金属增强元件在0.7%的伸长下具有在5至60GPa之间的割线模量和小于75GPa的最大切线模量。
[0144] 根据一个优选的实施方案,增强元件在0.7%的伸长下的割线模量小于50GPa且大于10GPa,优选在15至45GPa之间,更优选小于40GPa。
[0145] 还优选地,增强元件的最大切线模量小于65GPa,且更优选地小于60GPa。
[0146] 根据一个优选的实施方案,至少一个周向增强元件的层的增强元件为金属增强元件,所述金属增强元件具有随相对伸长变化的拉伸应力曲线,所述曲线对于小伸长显示出平缓梯度,而对于更大伸长显示出基本恒定的陡峭梯度。附加帘布层的这种增强元件通常被称为“双模量”元件。
[0147] 根据本发明的一个优选的实施方案,所述基本恒定的陡峭梯度从在0.1%至0.5%之间的相对伸长之处向上的出现。
[0148] 在取自轮胎的增强元件上测量上述增强元件的各种特征。
[0149] 根据本发明,更特别适于制备至少一个周向增强元件的层的增强元件是例如为式21.23的组件,所述式21.23的结构为3x(0.26+6x0.23)4.4/6.6SS;这种成股帘线由21根式
3x(1+6)的基本丝线组成,所述基本丝线具有三个缠绕在一起的线股,每个线股由7根丝线组成,形成中间芯部的一根丝线的直径等于26/100mm,六根缠绕丝线的直径等于23/100mm。
这种帘线在0.7%下具有等于45GPa的割线模量和等于98GPa的最大切线模量,这些模量在拉伸应力随伸长变化的曲线上测量,所述曲线通过20MPa的预负荷(针对增强元件的金属的横截面校正)而确定,拉伸应力对应于针对增强元件的金属的横截面校正的测量张力。在拉伸应力随伸长变化的曲线上,所述曲线通过10MPa的预负荷(针对增强元件的整个横截面校正)而确定,拉伸应力对应于针对增强元件的整个横截面校正的测量张力,式21.23的该帘线在0.7%下具有等于23GPa的割线模量和等于49GPa的最大切线模量。
[0150] 同样地,增强元件的另一个示例是式21.28的组件,式21.28的结构为3x(0.32+6x0.28)6.2/9.3SS。该帘线在0.7%下具有等于56GPa的割线模量和等于102GPa的最大切线模量,这些模量在拉伸应力随伸长变化的曲线上测量,所述曲线通过20MPa的预负荷(针对增强元件的金属的横截面校正)而确定,拉伸应力对应于针对增强元件的金属的横截面校正的测量张力。在拉伸应力随伸长变化的曲线上,所述曲线通过10MPa的预负荷(针对增强元件的整个横截面校正)而确定,拉伸应力对应于针对增强元件的整个横截面校正的测量张力,式21.28的该帘线在0.7%下具有等于27GPa的割线模量和等于49GPa的最大切线模量。
[0151] 在周向增强元件的至少一个层中使用这种增强元件特别使得即使在常规制造方法中的成型和固化步骤之后仍然能够维持令人满意的层刚度。
[0152] 根据本发明的第二个实施方案,周向增强元件可以由不可伸展的金属元件构成,所述不可伸展的金属元件被切断从而形成长度远小于最短层的周长但是优选大于所述周长的0.1倍的部分,所述部分之间的断口沿轴向彼此偏移。再次优选地,附加层的每单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具伸展性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。所述实施方案使得能够以简单的方式赋予周向增强元件的层这样的模量,所述模量可以通过选择同一行的部分之间的间距简单调节,但是在所有情况下,所述模量都低于由相同但连续的金属元件组成的层的模量,附加层的模量在取自轮胎的切割元件的硫化层上测量。
[0153] 根据本发明的第三个实施方案,周向增强元件是波状金属元件,波幅与
波长的比例a/λ至多等于0.09。优选地,附加层的每单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测得的最具伸展性的工作胎冠层的拉伸弹性模量。
[0155] 根据本发明的一个优选的实施方案,工作胎冠层的增强元件为不可伸展的金属帘线。
[0156] 根据本发明有利地,胎冠增强件由增强元件的至少两个工作胎冠层形成,所述增强元件从一层到另一层交叉并与周向方向形成10°至45°之间的角度。
[0157] 为了降低作用于轴向最外周向元件的拉伸应力,本发明还有利地使工作胎冠层的增强元件与周向方向形成的角度小于30°,优选小于25°。
[0158] 根据本发明的另一个有利的变体,工作胎冠层包括从一个帘布层到另一个帘布层交叉的增强元件,所述增强元件与周向方向形成沿轴向方向可变的角度,在增强元件的层的轴向外边缘上的所述角度大于在周向正中平面处测得的所述元件的角度。本发明的这种实施方案使得能够增加某些区域中的周向刚度,而相反降低其他区域中的周向刚度,特别是降低胎体增强件的压缩。
[0159] 本发明的一个优选的实施方案还使得胎冠增强件的径向外侧通过增强元件(被称为弹性增强元件)的至少一个附加层(被称为保护层)进行补充,所述增强元件相对于周向方向以在10°至45°之间的角度定向,且方向与由与其径向相邻的工作层的不可伸展的元件形成的角度相同。
[0160] 保护层的轴向宽度可以小于最窄工作层的轴向宽度。所述保护层还可以具有比最窄工作层的轴向宽度更大的轴向宽度,使得所述保护层覆盖最窄工作层的边缘,并且当位于径向上方的是最窄层时,使得保护层在附加增强件的轴向延长部分中与最宽的工作胎冠层在轴向宽度上联接,从而之后通过厚度至少等于2mm的轮廓元件在轴向外侧与所述最宽的工作层脱离联接。在如上所述的情况下,由弹性增强元件形成的保护层一方面可以任选地通过轮廓元件与所述最窄工作层的边缘脱离联接(所述轮廓元件的厚度基本上小于将两个工作层的边缘相隔的轮廓元件的厚度),而另一方面具有比最宽胎冠层的轴向宽度更小或更大的轴向宽度。
[0161] 根据本发明的上述任一个实施方案,胎冠增强件可进一步通过钢质不可伸展的金属增强元件形成的三角层在胎体增强件与最接近所述胎体增强件的径向内侧工作层之间径向在内侧得到补充,所述不可伸展的金属增强元件与周向方向形成大于45°的角度,且方向与由径向最邻近胎体增强件的层的增强元件形成的角度相同。
附图说明
[0162] 本发明的进一步的有利特征和细节将会从以下参考图1至图3的本发明的示例性实施方案的描述中变得显而易见,其中显示:
[0163] -图1为根据本发明的轮胎的子午示意图,
[0164] -图2为根据本发明的轮胎胎面的一部分表面的投影示意图,
[0165] -图3为沿着根据本发明的一个实施方案的切口的截面平面P的横截面图。
具体实施方式
[0166] 为了易于理解,附图没有按比例显示。图1仅仅显示了轮胎的半视图,轮胎相对于轴线XX’对称地延伸,所述轴线XX’表示轮胎的周向正中平面或赤道平面。
[0167] 在图1中,尺寸为315/70R 22.5的轮胎1具有等于0.70的纵横比H/S,H是轮胎1在其安装轮辋上的高度,S是其最大轴向宽度。所述轮胎1包括锚固在两个胎圈(图中未示出)中的径向胎体增强件2。胎体增强件由
单层金属帘线形成。所述胎体增强件2被胎冠增强件4环箍,所述胎冠增强件4在径向上从内向外由以下形成:
[0168] -由未包裹的9.28不可伸展金属帘线形成的第一工作层41,所述帘线在帘布层的整个宽度上连续并且以24°的角度定向,
[0169] -由“双模量”类型的21x23钢制金属帘线形成的周向增强元件的层42,[0170] -由未包裹的9.28不可伸展金属帘线形成的第二工作层43,所述金属帘线在帘布层的整个宽度上连续并且以等于24°的角度定向并且与层41的金属帘线交叉,[0171] -由弹性6.35金属帘线形成的保护层44。
[0172] 胎冠增强件本身被胎面6覆盖。
[0173] 轮胎的最大轴向宽度W等于317mm。
[0174] 第一工作层41的轴向宽度L41等于252mm。
[0175] 第二工作层43的轴向宽度L43等于232mm。
[0176] 周向增强元件的层42的轴向宽度L42等于194mm。
[0177] 被称为保护帘布层的最后一个胎冠帘布层44具有等于124mm的宽度L44。
[0178] 根据本发明,橡胶配混物的层C使工作胎冠层41和43的端部脱离联接。
[0179] 两个工作胎冠层41和43之间的层C的接合区域通过其厚度(或者更精确地,层43与层41的端部之间的径向距离d)限定,并且通过所述层C的轴向内端与径向外部工作胎冠层43的端部之间的层C的轴向宽度D限定。径向距离d等于3.5mm,即为工作胎冠层43的增强元件的直径φ2的约2.1倍,直径φ2等于1.65mm。轴向距离D等于20mm,即为工作胎冠层43的增强元件的直径φ2的约12倍。
[0180] 图2示出轮胎1的胎面5的表面6的一部分的投影示意图。胎面5的表面6由倾斜切口7、纵向切口8和9以及横向切口10和11形成。纵向切口9和横向切口11为沟槽。倾斜切口7、纵向切口8和横向切口10为刀槽。所有这些切口7、8、9、10和11形成构成胎面5的胎面花纹元件
12。
[0181] 图3示意性地显示了倾斜切口7的沿着截面平面P的横截面。该截面平面P垂直于壁的平均平面以及与胎面5的表面6相切的平面。倾斜切口7在切口的底部处的宽度Df等于7mm。倾斜切口7在胎面5的表面处的宽度ds在胎面5的表面6处在所述倾斜切口7的端部13和
14之间测量。宽度ds等于0.7mm。Df/ds比等于10。
[0182] 在图3和图4的情况中,倾斜切口7在胎面的表面处形成刀槽,根据上文给出的定义,刀槽具有小于2mm的宽度。在胎面磨损之后,所述刀槽下方的隐蔽空隙造成沟槽出现。如上文所解释的,当轮胎全新时,刀槽能够形成边缘同时保持胎面的有效刚度,当与地面接触时壁彼此接触。在磨损之后,当隐蔽空隙出现时,其形成沟槽并由此形成边缘,由于胎面中切口的较浅深度使得刚度得以保持。
[0183] 使用根据本发明制造的不同的轮胎进行试验并与参考轮胎进行对比。
[0184] 特别地,通过改变层C的配混物的特征来进行试验,尤其是改变其在10%伸长下的拉伸弹性模量以及tan(δ)max值。
[0185] 以下列出所使用的各种配混物。
[0186]
[0187] 根据本发明的轮胎I根据图1至图3制造,它们具有由配混物1至5组成的层C。
[0188] 第一参考轮胎T1根据图2和3制造,它们具有由配混物1至5组成的层C,它们的胎冠结构的不同在于胎冠增强件不包括任何周向增强元件的层。
[0189] 第二参考轮胎T2根据图1至3制造,它们具有由配混物R1组成的层C。
[0190] 第一试验包括模拟当轮胎装配至重型车辆时的轮胎平均使用进行行驶。这些试验的目的在于监测轮胎在行驶过程中的状态以及识别胎面磨损的不规则性方面的任何问题。
[0191] 在行驶的过程中,参考轮胎T1导致沿着周向方向出现磨损的不规则性。由于接触斑
块的表面面积可能因此改变,因此这样的磨损的不规则性在某些条件下可能对轮胎的抓地性质产生不利影响。这些磨损的不规则性还可能产生用户可察觉到的振动,由此使用户产生不舒服的感觉。此外,这样的磨损的不规则性的出现导致轮胎的磨损率增加,且由此导致使用的持续时间比期望的更短。
[0192] 关于根据本发明的轮胎和参考轮胎T2,试验表明这样的磨损的不规则性出现得较晚,并且以更不明显的方式出现,因此抓地性质几乎不受影响,而无论行驶条件如何。
[0193] 在试验机上进行对应于耐久性试验的第二试验,所述试验机迫使每个轮胎以等于所述轮胎
指定的最大速度额定值(速度指数)的速度在4000kg的初始负荷下以直线行驶,所述初始负荷逐渐增加从而缩短试验的持续时间。
[0194] 发现所有试验的轮胎具有大体上相当的结果。
[0195] 在试验机上进行也对应于耐久性试验的第三种试验,以循环形式向轮胎施加横向力和动态超载。在与施加至参照轮胎的条件相同的条件下在根据本发明的轮胎上进行测试。
[0196] 所覆盖的距离从一种类型的轮胎到另一种类型的轮胎发生变化,由于工作层的端部处的橡胶配混物劣化而出现故障。在下面的表格中参考基数100(参考轮胎T1指定该基数100)而给出结果。
[0197]轮胎T1 轮胎T2 轮胎I
100 105 105
[0198] 这些试验特别表明,当存在周向增强元件的层时,根据本发明的轮胎的设计允许层C的弹性模量降低,但不会损害耐久性能。
[0199] 另外,进行滚动阻力测量。这些测量涉及如上所述的参考轮胎T2以及如上所述的根据本发明的轮胎I,配混物1用于层C。
[0200] 测量结果列于下表:其用kg/t表示,轮胎T2的值指定为100。
[0201]轮胎T2 轮胎I
100 99