CN1826237A - 重型车辆的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有径向胎体加强件(2)的轮胎，具有由至少两层不可延伸的加强工作元件的圆顶层(41，43)组成的圆顶结构(4)，这些加强工作元件在层与层之间交叉，与圆周方向形成10°－45°之间的夹角，所述圆顶结构被胎面(5)覆盖，胎面(5)通过两个侧壁与两个胎圈相连。根据本发明，圆顶区域在一个肩端(6)上的厚度与圆顶区域在圆周中心面(XX’)上的厚度之比小于1.2，而胎面的轴向宽度(L)与轮胎的最大轴向宽度(S)之比严格地大于或等于0.89。

Description

重型车辆的轮胎

技术领域

本发明涉及一种具有径向胎体加强件的轮胎，更具体地涉及一种用于装在承受重载并以持久不变的速度行驶的车辆上的轮胎，例如装在卡车、拖拉机、拖车或公路客车。

背景技术

轮胎的加强料或加强件，特别是重型车辆轮胎中的加强件，目前最常用的是由一个或多个通常称为“胎体帘布层”，“胎冠帘布层”等加强件堆叠而成。这种命名加强件的方式来源于生产工艺，其包括制造一些帘布层形式的半成品，其具有通常为纵向的加强帘线，然后将该帘布层组装或堆叠在一起以构成胎坯。帘布层制成扁平的，具有较大的尺寸，接着根据指定产品的尺寸切割。帘布层在组装的第一阶段也基本上是扁平的。然后将制成的胎坯成形为轮胎典型的环形轮廓。然后将与“成品”对应的半成品应用到胎坯上，以获得准备硫化的产品。

这种类型的“传统”工艺包括，特别是在胎坯的制造过程中，使用固定元件(通常是胎圈钢丝)，用于将胎体加强件固定或保持在轮胎的垫圈区域。这样，在这种类型的工艺中，所有构成胎体加强件的帘布层中的一部分(或仅其一部分)围绕布置在胎圈中的胎圈钢丝向上卷边。按照这种方式，胎体加强件固定在胎圈中。

尽管帘布层的制造和组装有多种不同的方式，但这种类型的传统工艺在产业中广泛应用，因此导致本领域技术人员使用一些反映该工艺的词汇，因此产生了一些广泛接受的术语，尤其是包括表示从扁平形状转变成环形的术语“帘布层”、“胎体”、“胎圈钢丝”、“成形”等。

确切地说，现在已经有不包括根据上述定义的“帘布层”或“胎圈钢丝”的轮胎。例如，文献EP 0 582 196公开了不需要帘布层形式的半成品的辅助制造的轮胎。例如，不同加强结构的加强元件直接应用到橡胶混合物的邻近层上，以连续层的形式整体应用到环形芯体上，其形状使得可以直接获得与所制造的轮胎最终轮廓相似的外形。从而，在这种情况中，再也没有任何“半成品”，或“帘布层”，或“胎圈钢丝”。基本产品，例如橡胶混合物和帘线或丝形式的加强元件，直接应用到芯体上。由于该芯体是环形的，因此再也不需要为了从扁平形状改变到环形而成形胎坯。

此外，该文献中公开的轮胎没有胎体帘布层围绕胎圈钢丝的“传统”向上卷边。这种形式的固定被一种布置取代，在该布置中，周向帘线布置在所述侧壁加强结构附近，整体嵌入在固定或结合橡胶混合物中。

还有在环形芯体上组装的工艺，其采用特别适于快速、有效及便于铺设在中央芯体上的半成品。最后，还可能使用同时包括特定半成品以产生特定结构形态(例如帘布层、胎圈钢丝等)的混合物，而其它方法则是通过直接应用混合物和/或加强元件产生的。

在现有的文献中，为了考虑制造领域和产品设计中的技术进步，传统术语，例如“帘布层”、“胎圈钢丝”等，有利地被中性或独立于所采用工艺类型的术语所代替。从而，术语“胎体形加强线”或“侧壁加强线”有效地表示传统工艺中胎体帘布层的加强元件，以及通常布置在根据无半成品工艺制造的轮胎的侧壁高度上的相应加强元件。术语“固定区域”，对于其部分，可以很好地表示传统工艺中胎体帘布层围绕胎圈钢丝的“传统”向上卷边，以及由周向加强元件，橡胶混合物，和相邻底部区域的侧壁加强部分形成的组件，其中底部区域的侧壁加强部分由采用在环形芯体上铺设的工艺制成。

通常在重型车辆的轮胎中，胎体加强件固定在胎圈区域中的两侧，且其顶上为至少由两层组成的胎冠加强件，这两层重叠布置，且由每层中平行的帘线或缆组成。还可以包括一层低可延伸性的金属线或缆，这些金属线或缆与圆周方向成45°-90°之间的夹角。该帘布层，为一个三角帘布层，径向地位于胎体加强件和所谓第一工作胎冠帘布层之间，第一胎冠帘布层由夹角绝对值最大等于45°的平行帘线或缆组成。三角帘布层至少形成有所述工作帘布层的三角加强件，其在所承受的不同应力作用下承受较小的变形，三角帘布层的基本作用是吸收轮胎胎冠区域中所有加强元件承受的横向压力。

胎冠加强件至少包括一层工作层，当所述胎冠加强件包括至少两层工作层时，这些工作层由不可延伸的金属加强元件组成，这些金属加强元件在每层中互相平行，而层与层之间彼此交叉，与圆周方向形成10°-45°之间的夹角。由工作加强件组成的所述工作层还可以被至少一层所谓的保护层覆盖，该保护层有利地由金属，可延伸的加强元件组成，该加强元件被称为“弹性元件”。

在“重型车辆”轮胎的情况中，通常具有一层单独的保护层，且在大多数情况中，其保护元件朝向相同方向，且与径向最外侧的以及由此径向相邻的工作层加强元件的夹角相同。在建筑车辆轮胎的情况中，这种轮胎用于在相对崎岖不平的道路上行驶，有利地具有两层保护层，层与层之间的加强元件彼此交叉，且径向内侧保护层的加强元件与径向外侧工作层不可延伸的加强元件交叉，该径向外侧工作层与所述径向内侧保护层相邻。

当所述缆在等于断裂负载10％的张力作用下最大产生0.2％的相对变形时，所述缆称为不可延伸的。

当所述缆在等于断裂负载的张力作用下至少产生4％的相对变形时，所述缆称为可延伸的。

轮胎的圆周方向，或者纵向，是与轮胎外圆相对应的并由轮胎旋转方向定义的方向。

轮胎的横向或轴向平行于轮胎的旋转轴线。

径向是与轮胎旋转轴线交叉且垂直的方向。

轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用中围绕其旋转的轴线。

径向面或子午面是包含轮胎旋转轴线的平面。

圆周中心面，或赤道面，是与轮胎旋转轴线垂直并将轮胎分成两半的平面。

由于全世界公路网的改善和汽车高速公路网的增长，称之为“公路”轮胎的特定轮胎被大量使用，这种轮胎在高速下行驶且距离日益增长，因此需要提高耐用性，尤其是胎冠加强件的耐用性。

实际上，在胎冠加强件的水平面有应力作用，更具体地，胎冠层之间的剪切应力，在工作温度下，在轴向最短的胎冠层末端水平面上显著增大，结果在所述末端的橡胶中出现裂缝，且裂缝增多。在具有加强元件的两层的边缘会产生同样的问题，所述其它层不必与第一层径向相邻。

为了改善这种类型轮胎胎冠加强件的耐用性，已经提出了与各层的结构和质量，和/或布置在帘布层末端(更具体地为轴向最短的帘布层末端)之间和/或其周围的橡胶混合物轮廓元件的结构和质量有关的解决方案。

为了提高位于胎冠加强件边缘附近的橡胶混合物抗拉老化的能力，法国专利FR 1 389 328提出结合低滞后胎面，采用至少覆盖胎冠加强件侧面和边缘的，由低滞后橡胶混合物构成的橡胶轮廓元件。

为了避免胎冠加强帘布层之间分离，法国专利FR 2 222 232提出用橡胶垫覆盖加强件的末端，该橡胶垫的肖氏A级硬度与所述加强件顶上的胎面硬度不同，且大于布置在胎冠加强帘布层边缘和胎体加强件之间的橡胶混合物轮廓元件的肖氏A级硬度。

法国专利FR 2 728 510提出，一方面在胎体加强件和径向最靠近旋转轴线的胎冠加强工作帘布层之间，布置一层轴向连续的帘布层，该帘布层由不可延伸的金属缆组成，这些金属缆与圆周方向至少成60°的夹角，且该帘布层的轴向宽度至少等于最短的工作胎冠帘布层的轴向宽度；另一方面在两层工作胎冠帘布层之间，布置一层由金属元件组成的附加帘布层，这些金属元件大致与圆周方向平行。

这样所产生的轮胎在特别苛刻的条件下行驶延长的距离已经表明这种轮胎的耐用性有限。

为了克服这些缺点并改善这些轮胎胎冠加强件的耐用性，专利申请WO 99/24269提出，在赤道面的两侧以及在基本平行于圆周方向的加强元件的附加帘布层的轴向延伸上，相隔一定的轴向距离，连接两层工作胎冠帘布层，该帘布层由层与层之间交叉的加强元件组成，然后通过橡胶混合物的轮廓元件使两层帘布层至少相隔与所述两层工作帘布层共同宽度的剩余部分。

当前对“重型车辆”轮胎的使用要求致力于提高这些轮胎的磨损量(wear yield)。本领域技术人员应该知道可以通过提高胎面水平面处的橡胶材料质量来增大轮胎的磨损量。橡胶材料质量的提高必然会进一步改善轮胎的耐用性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供特定尺寸的轮胎，与公知轮胎相比，这种轮胎的磨损量增大，而不会对轮胎性能造成不利影响，特别是耐用性。

根据本发明，该目的通过具有径向胎体加强件的轮胎实现，包括由至少两层不可延伸的加强元件工作胎冠层组成的胎冠加强件，这些加强元件在层与层之间交叉，与圆周方向形成10°-45°之间的夹角，该胎冠加强件的径向顶部为胎面，所述胎面通过两个侧壁与两个胎圈相连，胎冠区域在一个肩端上的厚度与胎冠区域在圆周中心面上的厚度之比小于1.20，而胎面的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度比严格地大于0.89。

根据本发明的一个优选实施例，胎冠区域在一个肩端上的厚度与胎冠区域在圆周中心面上的厚度之比小于1.15，且更优选地小于1.10。

根据本发明的另一个优选实施例，胎面的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度之比大于或等于0.90。

当轮胎装在其工作轮辋上，并充至其额定压力时，在两个肩端之间测量胎面的轴向宽度。

当轮胎装在其轮辋上，并充至其额定压力时，在轮胎上测量轮胎的最大轴向宽度。

肩端在轮胎的肩部区域由与轮胎外表面正交的突起定义，该突起与两个表面切线交点的轮胎外表面正交，一个表面是胎面轴向外端表面(胎面花纹顶点)，而另一个表面是侧壁径向外端表面。

胎冠区域在圆周中心面上的厚度定义为在径向上的在圆周中心面内胎面的胎冠切线与圆周中心面内轮胎径向最内侧橡胶混合物切线之间的距离。

胎冠区域在一个肩端上的厚度由轮胎橡胶混合物径向最内层上肩端的正交突起长度定义。

在轮胎的横截面上进行不同的厚度测量，轮胎处于非充气状态。

本发明更具体地涉及一种“重型车辆”轮胎，其轮辋高度H与最大轴向宽度S之比，或形状比至多等于0.80，优选地小于0.60，该轮胎用于装在中型或大吨位车辆上，例如卡车、公共汽车，拖车等。

纵横比H/S是当轮胎装到其工作轮辋上，并充至其额定压力时，轮胎在其轮辋上的高度H与轮胎最大轴向宽度S之间的比。高度H定义为胎面的最大半径与胎圈的最小半径之间的差。

根据本发明这样定义的轮胎，可以在指定尺寸，更具体地说在指定的形状比下，增大有关磨损周期的量，同时保持满意的有关耐用性的性能。

与相同尺寸的传统轮胎相比，根据本发明的轮胎具有更大的胎面宽度，大致相似的胎冠区域厚度。根据特定实施例，胎冠区域在圆周中心面上的厚度可以大于胎冠区域在一个肩端上的厚度，胎冠区域在一个肩端上的厚度与胎冠区域在圆周中心面上的厚度之比优选地大于0.50。

根据在胎冠区域水平面上的加强件结构，也就是说在胎面下，导致在胎体加强件和胎冠加强件的加强层中，其轴向(或子午线)曲率半径实际上在一个区域的轴向宽度的所有点上是无限大的，该区域的宽度至少等于胎面宽度的50％，且该区域以圆周中心面为中心。

此外，与传统的轮胎相比，本发明有利地提供一层辅助橡胶混合物层。该辅助橡胶混合物层正好位于胎面下面，从而以圆周中心面为中心。该层的存在使得可以得到胎面的轴向曲率半径小于胎体加强件加强层的曲率半径，从而获得与传统轮胎一致的轮胎地面接触区域压印，用于所讨论的应用场合的令人满意的压印。该层辅助橡胶混合物层还可以提供保护，防止工作帘布层氧化。

根据本发明一个优选实施例的轮胎，胎面轴向宽度和轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度之间的差小于40mm，优选地小于15mm。

由于至少一层工作层距肩端的距离相对较短，因此这样的实施例尤其可以允许胎肩具有较好的刚度，从而防止不规则的磨损。

本发明有利地提供至少一层构成胎冠结构的层，位于径向最外侧“肋”，或纵向主定向胎面花纹的径向下面。该实施例，与上文所述一样，可以增强所述胎面花纹的刚度。

根据本发明的一个优选实施例，轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度与轴向最短的工作胎冠层的轴向宽度之间的差为10mm-30mm之间。

更优选地，轴向最宽的工作胎冠层位于其它工作胎冠层的径向内侧。

根据本发明的一个有利的变化实施例，轴向最宽的工作胎冠层端部与胎体加强件之间的距离为2-15mm之间，且优选地位于5-7mm之间。该变化实施例导致在轮胎的胎肩区域中的加强料(reinforcementarmature)比这种类型轮胎中所常用的具有更明显的弯曲。从而胎体加强件和加强料端部之间填充的橡胶材料量比这种类型轮胎中所常用的橡胶具有更小的厚度，这种特征还有益于提高轮胎的耐用性。

本发明的一个优选实施例提供了轮胎的胎冠加强件，还包括至少一层周向加强元件，其轴向宽度小于轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度。

根据本发明的周向加强元件层是有利地在其整个轴向宽度上连续的层。

在轮胎的横截面上测量该加强元件层的轴向宽度，轮胎处于非充气状态。

在根据本发明的轮胎中至少具有一层周向加强元件，可以有利于在一个区域内，使不同的加强层获得实际上无限大的轴向曲率半径，该区域的宽度至少等于胎面宽度的50％，且该区域以圆周中心面为中心。换句话说，周向加强元件层的存在有利于轮胎的耐用性能。

更有利地，至少一层周向加强元件的轴向宽度与胎面轴向宽度之比大于0.5，优选地大于0.6，更优选地大于0.65。

周向加强元件是与圆周方向的夹角处于0°周围的+2.5°至-2.5°范围内的加强元件。

在根据本发明的轮胎中至少具有一层宽度满足上述关系的周向加强元件，尤其允许减少工作层之间的剪切应力，从而进一步提高了轮胎的耐用性能。

根据本发明的一个优选实施例，至少一层周向加强元件的加强元件是在0.7％伸长量时，具有10-120GPa的正割模量，最大正切模量小于150GPa的金属加强元件。

根据一个优选实施例，加强元件在0.7％伸长量时，具有小于100GPa，大于20GPa的正割模量，优选地处于30-90GPa之间，更优选地小于80GPa。

还优选地，加强元件的最大正切模量小于130GPa，更优选地小于120GPa。

在拉伸应力曲线上测量上面所述的模量，该曲线作为伸长量的函数，该伸长量由向加强元件的金属截面施加20MPa的预应力而确定，拉伸应力与加强元件金属截面的测量拉力相对应。

可以在拉伸应力曲线上测量相同加强元件的模量，该曲线作为伸长量的函数，该伸长量由向加强元件的全部截面施加10MPa的预应力而确定，拉伸应力与加强元件全部截面的测量拉力相对应。加强元件的全部截面是由金属和橡胶组成的复合元件的截面，在硫化轮胎的过程中，特别地，橡胶渗入加强元件。

根据有关该加强元件全部截面的叙述，至少一层周向加强元件的加强元件是在0.7％伸长量时，具有5-60GPa的正割模量，最大正切模量小于75GPa的金属加强元件。

根据一个优选实施例，加强元件在0.7％伸长量时，具有小于50GPa，大于10GPa的正割模量，优选地处于15-45GPa之间，更优选地小于40GPa。

还优选地，加强元件的最大正切模量小于65GPa，更优选地小于60GPa。

根据一个优选实施例，至少一层周向加强元件的加强元件是具有一个拉伸应力曲线的金属加强元件，该曲线作为相对伸长量的函数，在小伸长量时具有较浅的梯度，而在大伸长量时具有大致不变的，较陡的梯度。附加帘布层的这种加强元件通常被称为“双模量”元件。

根据本发明的一个优选实施例，大致不变的，较陡的梯度出现在0.1％-0.5％之间向上的相对变形量范围。

在从轮胎中获得的加强元件上测量上述加强元件的不同特性。

特别适于制造根据本发明的至少一层周向加强元件的加强元件包括，如21.23形式(formula 21.23)的集合，其结构为3×(0.26+6×0.23)4.4/6.6SS；这种股绞缆由21根3×(1+6)形式的基本线组成，3股拧在一起，每股由7根线组成，包括一根线形成直径为26/100mm的中心芯线，和6根直径为23/100mm的缠绕线。这种缆在0.7％伸长量时，具有等于45GPa的正割模量，以及等于98GPa的最大正切模量，这两个模量都在拉伸应力曲线上测量，该曲线作为伸长量的函数，该伸长量由向加强元件的金属截面施加20MPa的预应力而确定，拉伸应力与加强元件的金属截面的测量拉力相对应。在拉伸应力的曲线上测量，该曲线作为伸长量的函数，该伸长量由向加强元件的总截面施加10MPa的预应力而确定，拉伸应力与加强元件全部截面的测量拉力相对应。这种21.23形式的缆在0.7％伸长量时，具有等于23GPa的正割模量，以及等于49GPa的最大正切模量。

以相同的方式，另一种加强元件的例子是21.28形式的集合，其结构为3×(0.32+6×0.28)6.2/9.3SS。这种缆在0.7％伸长量时，具有等于56GPa的正割模量，和等于102GPa的最大正切模量，这两个模量都在拉伸应力曲线上测量，该曲线作为伸长量的函数，该伸长量由向加强元件的金属截面施加20MPa的预应力而确定，拉伸应力与加强元件金属截面的测量拉力相对应。在拉伸应力曲线上测量，该曲线作为伸长量的函数，该伸长量由向加强元件的全部截面施加10MPa的预应力而确定，拉伸应力与加强元件的全部截面的测量拉力相对应。这种21.28形式的缆在0.7％伸长量时，具有等于27GPa的正割模量，和等于49GPa的最大正切模量。

在至少一层周向加强元件中的使用这种加强元件，使得该层可以获得满意的刚度，包括在传统制造工艺中成形和硫化阶段之后。

根据本发明的第二实施例，周向加强元件可以由不可延伸的金属元件切块(cut)组成，从而形成周长远小于长度最短层周长的截面，但优选地大于所述周长的0.1倍，截面间的切块在轴向彼此偏移。更优选地，附加层每单位宽度的拉伸弹性模量小于在相同条件下测量得的延伸性最大的工作胎冠层的拉伸弹性模量。这种实施例可以以简单的方式用在周向加强元件层中，其模量便于调整(通过选择一个截面和相同行截面之间的间距)，但该模量在所有的情况下都小于由相同金属元件组成的层的模量，但其是连续的，在从轮胎中得到的切块元件的硫化层中测量附加层的模量。

根据本发明的第三实施例，周向加强元件为波状金属元件，波纹的振幅与波长之比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量的延伸性最大的工作胎冠层的拉伸弹性模量。

金属元件优选地为钢缆。

根据本发明的一个变化实施例，至少一层周向加强元件布置在两层工作胎冠层径向之间。

根据后面所述的变化实施例，该层的周向加强元件使得可以将胎体加强件的加强元件的压缩限制成明显大于位于工作层外侧径向设置的相似层。其与胎体加强件优选地被至少一层工作层径向分开，从而限制所述加强元件上的应力，且使其不会过度疲劳。

在一层周向加强元件径向地设置在两层工作胎冠层中间的情况中，更有利地，与该层周向加强元件径向相邻的工作胎冠层的轴向宽度大于所述周向加强元件层的轴向宽度，且优选地，与该层周向加强元件相邻的所述工作胎冠层，在赤道面两侧和在周向加强元件紧邻的轴向延伸中，结合一个轴向宽度，然后被橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两层工作层共同宽度的剩余部分上分隔。

邻近周向加强元件层的工作胎冠层之间的这种结合还允许减小作用在最靠近结合处的轴向最外层周向加强元件上的拉伸应力。

在宽度最小的工作帘布层端部水平面上测量的工作帘布层之间分离轮廓元件的厚度，将至少等于2mm，优选地大于2.5mm。

“结合帘布层”可以理解为表示相对应的加强元件径向至少相隔1.5mm的帘布层，在所述加强元件的上部和下部母线的径向中间测量所述橡胶的厚度。

为了降低作用在轴向最外层周向元件上的拉伸应力，本发明还有利地提供，工作胎冠层的加强元件与圆周方向所形成的夹角小于30°，优选地小于25°。

更有利地，特别是在缺少周向加强元件层时，工作胎冠层的加强元件与圆周方向所形成的夹角小于18°，优选地小于15°。

根据本发明另一个有利的变化实施例，工作胎冠层包括加强元件，层与层之间彼此交叉，与圆周方向形成的夹角在轴向上是变化的，与在周向中间面水平面测量的所述元件的夹角相比，所述夹角在加强元件层的轴向外层边缘上较大。本发明的这种实施例使得可以增大某些区域的周向刚度，相反降低其它区域的周向刚度，尤其是为了减小胎体加强件的压缩。

本发明的一个优选实施例还使将要完成的胎冠加强件在径向最外侧至少具有一层附加层，称之为保护层，其加强元件称为弹性加强元件，这些加强元件相对于圆周方向成10°-45°之间的夹角，和与之径向相邻的工作层的不可延伸的元件所形成的夹角一致。

保护层的轴向宽度可以小于宽度最小的工作层的轴向宽度。所述保护层的轴向宽度也可以大于宽度最小的工作层的轴向宽度，从而其覆盖宽度最小的工作层，且在径向上层是宽度最小的工作层的情况中，使其在附加加强件的轴向延伸中与宽度最大的工作胎冠层结合一定的轴向宽度，从而在轴向外侧，被厚度至少等于2mm的轮廓元件从所述宽度最大的工作层上分离。由弹性加强元件组成的保护层，在上述情况中，一方面可以被厚度大致小于分离两层工作层边缘的轮廓元件的厚度的轮廓元件从所述宽度最小的工作层边缘上分离，另一方面其轴向宽度可以小于或大于宽度最大的胎冠层的轴向宽度。

根据上述本发明的任意一个实施例，胎冠加强件还可以在径向内侧，在胎体加强件和最靠近所述胎体加强件的径向内侧工作层之间完成，具有一层由不可延伸的钢制金属加强元件组成的三角层，其与圆周方向成大于60°的夹角，且与径向最靠近胎体加强件的层中的加强元件形成的夹角方向相同。

附图说明

参考附图1-5，通过下文中对本发明实施例的说明，本发明的其它优点和特征将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明第一实施例的轮胎子午线视图；

图2是根据本发明第二实施例的轮胎子午线视图；

图3是根据本发明第三实施例的轮胎子午线视图；

图4是根据本发明第四实施例的轮胎子午线视图；

图5是一个轮胎的子午线视图，表示一个肩端的确定。

为了便于理解，附图没有按比例显示。附图仅表示了轮胎的一半，该轮胎相对于轴线XX’对称，该轴线表示轮胎的圆周中心面，或赤道面。

具体实施方式

在图1中，轮胎1，尺寸为295/60R 22.5X，形状比H/S为0.60，H是轮胎1在其安装轮辋上的高度，而S是其最大轴向宽度。所述轮胎1包括固定在两个图中未表示的胎圈之间的径向胎体加强件2。该胎体加强件由单层金属缆组成。胎冠加强件4缠绕着该胎体加强件2，从内侧向外侧径向形成：

-由非缠绕，不可延伸的11.35缆组成的第一工作层41，其在帘布层的全部宽度上连续，并定向在18°的角；

-一层由钢制，“双模量”型21×28金属缆组成的周向加强元件42；

-由非缠绕的，不可延伸的11.35缆组成的第二工作层43，其在帘布层的全部宽度上连续，并定向在18°的角，且与层41的金属缆交叉；

-一层由弹性18x23金属缆组成的保护层44。

胎冠加强件本身的顶上为胎面5。

胎冠区域在每一肩端6和圆周中心面XX’上测量的厚度为，在肩端上等于31.8mm，而在圆周中心面上为30.1mm。胎冠区域在一个肩端上的厚度与胎冠区域在圆周中心面上的厚度之比等于1.06，从而小于根据本发明的1.15。

此外，胎面的轴向宽度L等于262mm，而所述胎面的轴向宽度L与轮胎的最大轴向宽度S之比大致等于0.89，从而大于0.80。

第一工作层41的轴向宽度L41在传统形状的轮胎中，等于248mm，大致小于胎面的宽度L，其在所讨论的情况中，等于262mm。从而胎面宽度和宽度L41之间的差等于14mm，因此小于根据本发明的15mm。

第二工作层43的轴向宽度L43等于230mm。宽度L41和L43之间的差等于18mm，因此处于根据本发明的10-30mm之间。

至于周向加强元件层42的总轴向宽度L42，其等于188mm。宽度L42与胎面宽度之比等于0.71，从而远大于0.5。

最后一层胎冠帘布层44，称为“保护帘布层”，其宽度L44为188mm。

根据本发明，在加强元件层42的全部宽度上，胎冠加强件的所有层具有实际上无限大的曲率半径。在该构造中周向加强元件不易于破裂，特别在轴向外端。

在周向加强元件的轴向外端上方，工作层具有这样的曲率，使得宽度最大的工作层41的轴向外端和胎体加强件之间的距离大约为5mm。

在图2中，轮胎1与图1中所示轮胎的区别在于，两层工作层41和43，在赤道面的两侧和周向加强元件层42的轴向延伸中，结合一定的轴向宽度1：第一工作层41的缆和第二工作层43的缆，在两层工作层的轴向结合宽度1上，被一层橡胶彼此径向分开，使橡胶的厚度最小，且是27.23缠绕金属缆混炼橡胶层厚度的两倍，即0.8mm，其中每一工作层41，43均由该金属缆组成。在两层工作层共同宽度的剩余部分上，这两层工作层41，43被图中未表示的橡胶轮廓元件分开，从结合区域轴向端部到宽度最小的工作层端部，所述轮廓元件的厚度逐渐增大。所述轮廓元件的宽度有利地足以径向覆盖宽度最宽的工作层41的端部，工作层41在该情况下是径向最靠近胎体加强件的工作层。

在图3中，轮胎1与图1中所示轮胎的区别在于，其包括一层辅助加强元件层45，称为三角层，其宽度大致等于工作层43的宽度。该层45的加强元件与周向大致成60°夹角，且与工作层41的加强元件定向在相同的方向。该层41尤其是有利于将横向压缩应力分布到轮胎胎冠区域中的所有加强元件上。

在图4中，轮胎1与图1中所示轮胎的区别在于，周向加强元件层位于工作层41和43径向外侧，从而与轴向最短的工作层43径向相邻。

图5表示轮胎1的子午线视图，其中表示了胎面8[sic]轴向外侧表面的第一切线7，胎面的该表面由胎面花纹的径向外侧表面或胎冠限定，其在图中未表示。侧壁10的径向外侧表面的第二切线9与第一切线7在点11相交。与轮胎外表面正交的突起限定出肩端6。

从而在两个肩端6之间测量胎面的轴向宽度L。

图5还表示在一个肩端6上测量胎冠区域的厚度，由肩端6的正交突起13在轮胎径向最内侧的橡胶混合物层14上的长度12定义。

图5还表示了在圆周中心面XX’上测量胎冠区域的厚度，由胎面8的胎冠在圆周中心面中的切线与轮胎径向最内侧橡胶混合物层14在圆周中心面中的切线之间在径向上的距离15定义。

对由图1表示的根据本发明制造的轮胎进行了试验，并与使用传统构造制造的相同对照轮胎进行对比。

特别地，该传统轮胎在工作胎冠层之间不包括中间周向加强件层，该轮胎的加强元件定向在等于18°的角，且其胎面宽度等于262mm。

通过将每种轮胎装到相同的车辆上，并使每一车辆直线行驶，执行第一耐用性试验，为了加速这种轮胎试验，轮胎承受的负载大于额定负载。

包括传统轮胎的对照车辆，在开始行驶时，每个轮胎的负载为3600kg，在行驶结束时，每个轮胎的负载达4350kg。

包括根据本发明的轮胎的车辆，在开始行驶时，每个轮胎的负载为3800kg，在行驶结束时，每个轮胎的负载达4800kg。

这样进行的试验表明装有根据本发明的轮胎的车辆比对照车辆多行驶了46％的距离。从而表明即使根据本发明的轮胎承受更大的负载应力，它们显然也比对照轮胎具有更好的性能。

在试验机器上执行其它耐用性试验，在轮胎上施加负载和偏航角。在试验进行中。向根据本发明的轮胎施加比对照轮胎大6％的负载和大10％的偏航角。

获得的结果表示，根据本发明的轮胎行驶的距离比对照轮胎行驶的距离多40％。

通过将根据本发明的轮胎与传统对照轮胎装到相同车辆上进行比较，以相似的方式执行抗磨损试验。

在相同的负载和压力条件下进行试验，结果包括测量重量损失。获得的结果表明，传统轮胎的重量损失比本发明的轮胎的重量损失大40％。

后一结果清楚地证明了该轮胎较好的抗磨损性能。

Claims (25)

1.一种具有径向胎体加强件的轮胎，包括由至少两层不可延伸的加强元件的工作胎冠层组成的胎冠加强件，这些加强元件在层与层之间交叉，与圆周方向形成10°-45°之间的夹角，该胎冠加强件自身的径向顶部为胎面，所述胎面通过两个侧壁与两个胎圈相连，其特征在于胎冠区域在一个肩端上的厚度与胎冠区域在圆周中心面上的厚度之比小于1.20，其特征还在于胎面的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度之比严格地大于0.89。

2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于胎冠区域在一个肩端上的厚度与胎冠区域在圆周中心面上的厚度之比小于1.15，且优选地小于1.10。

3.如权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于胎面的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度之比大于或等于0.90。

4.如权利要求1-3所述的轮胎，其特征在于形状比H/S小于0.80，且优选地小于0.60。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的轮胎，其特征在于胎面的轴向宽度和轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度之间的差小于40mm，优选地小于15mm。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的轮胎，其特征在于轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度与轴向最短的工作胎冠层的轴向宽度之间的差位于10mm到30mm之间。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的轮胎，其特征在于轴向最宽的工作胎冠层位于其它工作胎冠层的径向内侧。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的轮胎，其特征在于轴向最宽的工作胎冠层的端部与胎体加强件之间的距离位于2mm到15mm之间，且优选地位于5mm到7mm之间。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的轮胎，其特征在于胎冠加强件包括至少一层周向加强元件。

10.如权利要求9所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件的轴向宽度小于轴向最宽的工作胎冠层的轴向宽度。

11.如权利要求9或10所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件的轴向宽度与胎面的轴向宽度之比大于0.5，且优选地大于0.6。

12.如权利要求9或11所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件径向地布置在两层工作胎冠层之间。

13.如权利要求12所述的轮胎，其特征在于与周向加强元件层径向相邻的工作胎冠层的轴向宽度大于所述周向加强元件层的轴向宽度。

14.如权利要求13所述的轮胎，其特征在于与周向加强元件层径向相邻的工作胎冠层，在赤道面两侧以及在与周向加强元件紧邻的轴向延伸中，结合一个轴向宽度，然后被橡胶混合物的轮廓元件至少在所述两层工作层共同宽度的剩余部分上分离。

15.如权利要求9-14中任意一项所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件的加强元件是在0.7％伸长量时，具有10GPa到120GPa的正割模量，和小于150GPa的最大正切模量的金属加强元件。

16.如权利要求15所述的轮胎，其特征在于加强元件在0.7％伸长量时的正割模量小于100GPa，优选地大于20GPa，更优选地处于30GPa到90GPa之间。

17.如权利要求15或16所述的轮胎，其特征在于加强元件的最大正切模量小于130GPa，且优选地小于120GPa。

18.如权利要求9-17中任意一项所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件的加强元件是具有一个拉伸应力曲线的金属加强元件，该曲线作为相对伸长量的函数，在小伸长量时具有较浅的梯度，而在大伸长量时具有大致不变的，较陡的梯度。

19.如权利要求9-14中任意一项所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件的加强元件为金属加强元件切块，从而形成周长小于长度最短的帘布层周长的截面，但大于所述周长的0.1倍，截面间的切块在轴向彼此偏移，附加层的每单位宽度的拉伸弹性模量优选地小于在相同条件下测量的延伸性最大的工作胎冠层的拉伸弹性模量。

20.如权利要求9-14中任意一项所述的轮胎，其特征在于至少一层周向加强元件的加强元件为波状金属加强元件，波纹的振幅与波长之比a/λ至多等于0.09，附加层的每单位宽度的拉伸弹性模量优选地小于在相同条件下测量的延伸性最大的工作胎冠层的拉伸弹性模量。

21.如上述权利要求中任意一项所述的轮胎，其特征在于工作胎冠层的加强元件与圆周方向所形成的夹角小于30°，优选地小于25°。

22.如上述权利要求中任意一项所述的轮胎，其特征在于工作胎冠层的加强元件与圆周方向所形成的夹角小于18°，优选地小于15°。

23.如上述权利要求中任意一项所述的轮胎，其特征在于工作胎冠层包括加强元件，这些加强元件在层与层之间彼此交叉，且与圆周方向形成的夹角在轴向上是可变化的。

24.如上述权利要求中任意一项所述的轮胎，其特征在于胎冠加强件在径向外侧至少具有一层附加层，称之为保护层，其加强元件称为弹性加强元件，这些加强元件相对于圆周方向成10°到45°之间的夹角，且和与之径向相邻工作层的不可延伸的元件所形成的夹角方向一致。

25.如上述权利要求中任意一项所述的轮胎，其特征在于胎冠加强件还包括一层由金属加强元件组成的三角层，这些金属加强元件与圆周方向成大于60°的夹角。

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