[发明专利]用于工地类型的重型货物车辆的轮胎的胎圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种旨在装配至工地类型的重型车辆的子午线轮胎。

背景技术

尽管不限于这种类型的应用，将更具体地参考大尺寸的子午线轮胎描述本发明，所述子午线轮胎旨在例如安装至自卸车(自卸车为用于运输从采石场或从露天矿场开采的材料的车辆)。在欧洲轮胎和轮辋技术组织(ETRTO)标准的含义内，这种轮胎的轮辋的公称直径至少等于25英寸。

轮胎包括两个胎圈，所述胎圈提供轮胎和轮胎安装在其上的轮辋之间的机械连接，胎圈分别通过两个胎侧结合至胎面，所述胎面旨在经由胎面表面与路面接触。

在下文中，周向、轴向和径向方向分别表示在轮胎的旋转方向上与胎面表面正切的方向，平行于轮胎的旋转轴线的方向和垂直于轮胎的旋转轴线的方向。“在径向上位于内部或在径向上位于外部”意指“更接近轮胎的旋转轴线或更远离轮胎的旋转轴线”。“在轴向上位于内部或在轴向上位于外部”意指“更接近轮胎的赤道平面或更远离轮胎的赤道平面”，轮胎的赤道平面为经过轮胎的胎面表面的中间并且垂直于轮胎的旋转轴线的平面。

子午线轮胎更特别地包括增强件，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。

用于工地类型的重型车辆的子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体层，所述胎体层通常由覆盖在涂层复合物中的金属增强体制成。胎体层包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈结合在一起并且在每个胎圈中从轮胎的内部至外部围绕胎圈线缠绕从而形成卷边。金属增强体基本上彼此平行并且在主要部分的情况下与周向方向形成在85°和95°之间的角度，在卷边的情况下与周向方向形成在75°和105°之间的角度。

胎圈线通常由金属周向增强元件制成，所述金属周向增强元件被至少一种材料包围，所述材料可以(不排他地)由聚合物或织物制成。胎圈线与胎体增强件接触的部分有助于在充气时通过与胎体增强件联接从而抵抗胎体增强件中的拉伸力。该抵抗拉伸力的贡献取决于胎圈线的抗扭刚度和卷边的长度。在胎圈线具有高抗扭刚度的通常情况下，基本上通过胎圈线抵抗充气时的拉伸力，卷边起次要贡献。

每个胎圈中的卷边允许胎体层锚固至胎圈的胎圈线。在用于工地类型的重型车辆的轮胎的情况下，卷边通常较长，这意味着相比于胎圈线的轴向最外点，卷边的自由端部在径向上更接近轮胎的胎侧中的胎体增强件的轴向最外点。

每个胎圈还包括填充元件，所述填充元件使胎圈线在径向上向外延伸并且具有基本上三角形形状。填充元件由至少一种填充复合物制成，并且通常由至少两种具有不同化学组成的填充复合物在径向方向上的堆叠制成。在轮胎领域中，“复合物”为赋予通常通过复合材料组分而获得的聚合物材料的名称。此外，填充元件在轴向上分离主要部分与卷边。

复合物在固化之后通过拉伸应力变形特征进行机械表征，所述拉伸应力变形特征通过拉伸测试确定。这些拉伸测试由本领域技术人员在测试试样上根据已知的方法进行，例如根据国际标准ISO 37，并在由国际标准ISO 471限定的标准温度(23+或–2℃)和湿度(50+或-5％相对湿度)下进行。对于复合物，在10％伸长下的以兆帕(MPa)表示的弹性模量为测试试样在10％伸长下测得的拉伸应力。

复合物在固化之后还通过其硬度进行机械表征。硬度特别通过根据标准ASTM D 2240-86确定的肖氏A硬度而限定。

当车辆行驶时，安装在其轮辋上、充气并且在车辆负荷下压缩的轮胎经受弯曲周期，特别是在其胎圈及其胎侧处。

由于轮辋凸缘上的胎圈的弯曲，弯曲周期特别造成填充材料复合物中的应力和变形，主要是剪切和压缩。

文献EP 2216189描述了一种轮胎胎圈，当在使用时胎圈在轮辋上弯曲时通过减少卷边中的压缩变形来改进所述轮胎胎圈的耐久性。通过如下卷边实现所述目的，所述卷边使得卷边和主要部分之间的距离在径向上从胎圈线朝向外部连续减小直至最小距离然后连续增加直至最大距离。卷边在卷边的对应于卷边和主要部分之间的最大距离的点的外部在径向上延伸。