CN100519232C - 重型车辆用轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎，其具有严格大于0.55的扁平率H/S。所述轮胎包括径向胎体结构(2)，该胎体结构具有由至少两个圆顶层(41，43)形成的圆顶结构(4)，该圆顶层由不可伸长的加强工作元件形成，该工作元件从一个帘布层到另外一个是交叉的并与圆周方向形成10°至45°之间的夹角。所述圆顶结构被胎面(5)径向顶置覆盖，该胎面通过两个胎侧在两个脊部处连接，所述圆顶结构包括至少一圆周加强元件层(42)。按照本发明，在一个胎肩端部(6)上的圆顶块的厚度与圆周子午面(XX＇)内的圆顶块厚度的比值小于1.2，圆周加强元件的至少一层的轴向宽度与胎面(L)的轴向宽度的比值大于0.5，优选大于0.6。

Description

重型车辆用轮胎

本发明涉及一种轮胎，其扁平率H/S严格大于0.55，并具有径向胎体加强件，更具体而言，涉及用于安装在这样的车辆上的轮胎，该车辆承载重载荷并以稳定的速度行进，例如卡车、拖拉机、拖车、或高速巴士。

轮胎，特别是重型车辆的轮胎的加强骨架(reinforcement armature)或加强件，通常且最频繁地由堆叠一层或以上的一般称为“胎体帘布层”、“胎冠帘布层”等的帘布层形成。表示加强骨架的方式源自制造方法，其包括制造一系列帘布层形式的半成品，这些帘布层配备有通常是纵向的索状加强线，然后将这些帘布层按照顺序组装或堆叠形成轮胎坯料。帘布层制成平坦状，并具有大的尺寸，接着按照既定产品的尺寸切割。帘布层也可以在第一阶段组装，并且基本上是平坦的。然后，由此制得的坯料采用轮胎典型的环形型面成形。称为“完成”产品的半成品然后应用到坯料，从而获得用于硫化的产品。

这类“传统”方法，特别是在制造轮胎坯料阶段，涉及使用固定元件(通常是胎边钢丝)，其用于在轮胎的胎边区域内固定或保持胎体加强件。因此，在此类轮胎的制造中，构成胎体加强件的所有帘布层(或仅仅其中的一部分)的一部分绕着胎边钢丝翻转，而胎边钢丝布置在轮胎胎边内。以这种方式，胎体加强件固定在胎边内。

尽管具有多种不同的制造帘布层和组件的方法，然而工业上这种轮胎通常采用传统的制造方法，其可以导致本领域熟练技术人员使用反映该方法的词汇；因此通常所接受的术语“成形”，包括，特别是术语“帘布层”、“胎体”、“胎边钢线”，用于表明从平坦型面到环形型面变化。

按照上述定义，现有轮胎确切地来讲并不包括“帘布层”或“胎边钢丝”。例如，文献EP0582196描述了一种轮胎，其不需借助于帘布层形式的半成品而制成。例如，不同加强结构的加强元件直接施加到橡胶混合物相邻层，以连续层的形式将其整体应用到环形型芯上，该型芯的形状使其能够直接获得近似于所制造轮胎最后型面的型面。因而，在此情况下不存在任何的“半成品”，也不存在“帘布层”，也不存在“胎边钢丝”。基础产品，例如橡胶混合物和索型或线状加强件直接施加到型芯。因为型芯是环形的，坯料不再必须为了从平坦型面变为环形型面而成型。

此外，在该文献中所描述的轮胎没有“传统”的胎体帘布层绕胎边钢丝的翻转。这种固定方式由这样的布置代替，在该布置中环形缆索(cord)与所述胎侧加强结构相邻布置，其整体嵌入固定或粘结橡胶混合物中。

还有一种在环形型芯上使用半成品组装的方法，其特别适合用于快速、有效且简单地在中心型芯上进行铺设。最后使用同时包含一定半成品的混合物用以制造某种构造形状(aspects)，而其他通过直接应用混合物和/或加强元件来制造，这也是可能的。

在该文献中，考虑到产品制造领域和产品设计最近的技术发展，传统的术语例如“帘布层”，“胎边钢丝”等，由中性术语或与所用的这类方法不相关的术语代替是有利的。因而，用术语“胎体型-加强线”或“胎侧加强线”表示在传统方法内的胎体帘布层的加强元件且按照不需要半成品的方法所制造轮胎的相应加强元件是适当的，该相应加强元件通常应用于胎侧部分。术语“固定区域”，对于该部分，可以很好地表示胎体帘布层沿着传统方法的胎边钢线“常规”翻转，还可以同样很好地表示由环形加强元件、橡胶混合物以及使用在环形型芯上贴敷的方法所制造的底部区域的邻近侧壁加强件部分而形成的组件。

通常在重型车辆类型的轮胎内，胎体加强件固定在胎边区域的每一边内并由至少两层形成的胎冠加强件径向地顶置覆盖，该至少两层的胎冠加强件叠置并由在每一层内平行的缆索或线缆形成。其也可以包括低伸长性的金属线或缆索层并且该金属线或缆索与圆周方向形成45°到90°的夹角，该帘布层也被称为三角形层，其径向位于胎体加强件和第一胎冠帘布层，也就是所谓的工作帘布层之间，该第一胎冠帘布层由夹角的绝对值至多等于45°的平行缆索或线缆形成。三角形帘布层至少由所述的工作帘布层形成三角化的加强件，在其所承受的不同应力下几乎不会产生变形，三角形帘布层的根本作用在于吸收轮胎胎冠区域内所有加强元件所经受的横向压缩力。

胎冠加强件包括至少一个工作层；当所述胎冠加强件包括至少两个工作层时，这些层由不可伸长的金属加强元件形成，该金属加强元件在每一层内彼此平行并且从一层到另一层是交叉的，并与圆周方向形成10°到45°之间的夹角。形成工作加强件的所述工作层也可以由至少一层所谓的保护层覆盖，该保护层优选由金属可伸长的加强元件形成，这些加强元件也被称为“弹性元件”。

在轮胎用于“重型车辆”的情况下，通常存在单一的保护层及其保护元件，在大多数情况下，其以与径向最外并因此径向相邻的那些工作层的加强元件相同方向和相同绝对值的交角取向。如果是用于在相对颠簸的道路上行驶的施工车辆轮胎，具有两个保护层是有利的，加强元件从一层到另一层是交叉的，并且径向内保护层的加强元件与和所述径向内保护层相邻的径向外工作帘布层的不可伸长的加强元件是交叉的。

当线缆在等于断裂载荷10％的拉伸力作用下具有至多等于0.2％的相对伸长率时，所述的线缆被称为不可伸长的。

当线缆在等于断裂载荷的拉伸力作用下具有至少等于4％的相对伸长率时，所述的线缆被成为弹性的。

轮胎的圆周方向、或纵向，是指对应于轮胎的外周并由轮胎的滚动方向定义的方向。

轮胎的横向或轴向平行于轮胎的旋转轴的方向。

径向是与轮胎的旋转轴交叉并垂直于旋转轴的方向。

轮胎的旋转轴是在正常使用时轮胎绕其旋转的轴。

径向或子午面是包含轮胎旋转轴的平面。

圆周正中面、或赤道面，是与轮胎旋转轴垂直并将轮胎分成两半的平面。

当前的某种轮胎，也被称为“高速路”轮胎，其扁平率H/S严格地大于0.55，其被用于高速行驶并且行驶的旅程越来越长，而这归因于世界范围内道路网络的改善和高速公路网络的兴起。这种行驶所需要的各种条件毫无疑问都能增加行驶里程数，使轮胎的磨损变少；另一方面，轮胎的耐久性，特别是胎冠加强件的耐久性受到损害。

在胎冠加强件的范围实际上存在有应力并且更具体而言是胎冠层之间的剪切应力，再加上轴向最短胎冠层的端部范围运行温度显著增加，结果所述端部橡胶出现裂缝并膨胀。在具有加强件的两层边缘的情况下也存在相同的问题，其中所述另一层不必与第一层径向相邻。

为改善上述轮胎类型的胎冠加强件的耐久性，已经提供解决方法，这些方法与布置在帘布层之间和/或绕着帘布层端部，特别是轴向最短工作帘布层端部的橡胶混合物的层和/或构型(profiled)元件的结构和品质相关。

法国专利1389428，为改善位于胎冠加强件边缘附近区域内的橡胶混合物的抗老化性能，建议结合低滞后胎面，使用橡胶构型元件，该元件覆盖至少胎冠加强件的侧面和边缘余量(marginal edges)并且其由低滞后的橡胶混合物形成。

在法国专利2222232中，为避免胎冠加强帘布层之间的分离，其公开在加强件端部用橡胶垫覆盖，该橡胶的肖氏A硬度与顶置覆盖在所述加强件上的胎面不同，并比布置在胎冠加强帘布层的边缘和胎体加强件之间的橡胶混合物的构型元件的肖氏硬度A大。

法国专利申请FR2728510建议一方面在胎体加强件和径向最接近旋转轴的胎冠加强工作帘布层之间布置轴向连续帘布层，该帘布层由不可伸长的金属线缆形成并与圆周方向形成至少等于60°的夹角，并且其轴向宽度至少等于最短胎冠工作帘布层的轴向宽度，另一方面在两个胎冠工作帘布层之间布置附加的金属元件形成的帘布层，该金属元件与圆周方向基本上平行的取向。

由此构造的轮胎在特别苛刻的条件下延长的行驶已经显示就这些轮胎的耐久性而言是有限的。

为克服这些缺陷并改善这些轮胎的胎冠加强件的耐久性，法国专利申请WO99/24269提出在赤道面的两侧并在与圆周方向基本上平行的附加帘布层的加强元件的最接近的轴向延伸内，在某一轴向距离之上，结合两个从一个帘布层到另外一个是交叉的加强元件形成的胎冠工作帘布层，然后通过至少在与所述两个工作帘布层共有宽度的其余部分(remainder)上的橡胶混合物构型元件将他们分离。

本发明的一个目的是提供用于“重型车辆”的轮胎，其扁平率H/S严格地大于0.55，其耐久性与传统的轮胎相比有进一步的改善。

按照本发明的轮胎，可以达成这样的目标，轮胎的扁平率H/S严格地大于0.55，该轮胎具有径向胎体加强件，该胎体加强件包括由至少两个胎冠工作层形成的胎冠加强件，该胎冠工作层由从一个帘布层到另外一个是交叉的并与圆周方向形成10°至45°之间的夹角的不可伸长加强元件构成，而该胎冠工作层本身被胎面径向顶置覆盖，所述胎面与两个胎边通过两个胎侧连接，该胎冠加强件包括至少一层的圆周加强元件，在一个胎肩端部的胎冠块的厚度与圆周子午面内胎冠块的厚度的比值小于1.20，并且圆周加强元件层的轴向宽度与胎面的轴向宽度的比值大于0.5，优选大于0.6，更优选大约0.65。

圆周加强元件是这样的加强元件，其相对于圆周方向围绕0°形成在+2.5°，-2.5°范围之间的夹角。

扁平率H/S是当轮胎被安装在运行轮辋上并充气至其额定胎压时，在其轮辋上轮胎的高H与轮胎最大轴向宽度S的比值。高度H被定义为胎面的最大半径与胎边的最小半径的差值。

按照本发明的圆周方向加强元件层为在其整个轴向宽度上连续的层是有利的。

在轮胎的横截面上测定不同的厚度，轮胎处于非充气状态。

在轮胎横截面上测定加强元件层的轴向宽度，轮胎处于非充气状态时。

当轮胎安装在其运行轮辋上并充气至其额定胎压时，在两个胎肩端部之间测定胎面的轴向宽度。

胎肩端部是在轮胎胎肩的区域内由切线相交的轮胎的外表面的正交投影定义的，其中这些切线一方面与胎面的轴向外端(胎面花纹的顶点)表面相切，另一方面与胎侧的径向外端表面相切。

圆周子午面内的胎冠块的厚度是这样定义的，即圆周子午面内胎面胎冠的切线与圆周子午面内轮胎的径向最内橡胶混合物的切线之间在径向方向的距离。

在一个胎肩端部的胎冠块的厚度是由胎肩端部在轮胎的径向最内橡胶混合物层上的正交投影长度定义的。

本发明更特别是涉及一种“重型车辆”轮胎，在轮辋上的高度H与轮胎轴向最大宽度S的比值或扁平率，其至多等于0.80，并且该轮胎用以安装在中-或高-吨位车辆上，例如卡车、巴士、拖车等。

因而按照本发明所定义的轮胎在给定尺寸，更具体而言在给定扁平率时能够改善轮胎的耐久性能。

与相同尺寸的传统轮胎相比较，按照本发明的轮胎具有与其基本近似的胎冠块厚度。将会出现这样的情况，即按照某个实施方式在圆周子午面内的胎冠块的厚度大于在一个胎肩端部胎冠块的厚度；然而在一个胎肩端部的胎冠块的厚度与圆周子午面内胎冠块的厚度的比值大于0.50是有利的。

对于胎冠块范围，也就是说位于胎面之下，的加强骨架的结构而言，这将导致在胎体加强件的加强层和胎冠加强件的加强层的轴向(或子午线)曲率半径在宽度至少等于胎面宽度50％的区域内轴向宽度上的所有点处实际上是无限大并定心在圆周子午面上。

此外，与传统的轮胎相比，本发明提供橡胶混合物的辅助层是有利的。将该橡胶混合物辅助层直接放置在胎面之下，以便定心在圆周子午面内。这样一层的存在能够使胎面的轴向曲率半径小于胎体加强件的加强层的轴向曲率半径，因而能够获得轮胎与地面接触区域的印记(imprint)，其与传统的、上述应用令人满意的印记相同。橡胶混合物的该辅助层也将能够使工作帘布层得到抗氧化的保护。

本发明优选提供这样的至少一层，该层构成径向位于轴向最外的“肋”之下或构成主要是纵向取向的胎面花纹之下的胎冠结构。该实施方式能够增强所述胎面花纹的刚性。

按照本发明优选的实施方式，在一个胎肩端部的胎冠块的厚度与圆周子午面内的胎冠块的厚度的比值小于1.15和优选进一步小于1.10。

本发明一个更加有益的实施方式提供胎面的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度的比值大于或等于0.80，并且优选大于或等于0.82。本发明的这个较佳实施方式将获得更长的磨损周期。

按照本发明的优选实施方式，轴向最宽的胎冠工作层的轴向宽度和轴向最短的胎冠工作层的轴向宽度之间的差值在10至30mm之间。

然而更优选轴向最宽的胎冠工作层径向位于其它胎冠工作层的内部。

按照本发明一个特别有益的变化实施方式，轴向最宽胎冠工作层的端部和胎体加强件之间的距离在2至15mm之间，并且优选在5至7mm之间。这个变化实施方式导致轮胎的胎肩区域内的加强骨架的曲率比通常用于该种类型轮胎内的更显著。在胎体加强件和加强骨架的端部之间添加的橡胶材料的数量比该种轮胎通常加入的数量而言可以获得更小的厚度；这样的特性对于轮胎耐久性的改善而言也是有益的。

本发明的一个有益的实施方式是至少一个圆周加强元件层的轴向宽度比轴向最宽胎冠工作层的轴向宽度小。

至少一个圆周加强元件层的这样的轴向宽度是特别使工作层之间剪切应力减少并且因此进一步改善轮胎的耐久性能。

按照本发明的一个有益的实施方式，至少一个圆周加强元件层的加强元件是具有在0.7％伸长率下10至120GPa之间的正割模量并且小于150GPa最大正切模量的金属加强元件。

按照优选的实施方式，在0.7％伸长率下加强元件的正割模量小于100GPa并大于20GPa，优选在30至90GPa之间，并且更优选进一步小于80GPa。

加强元件的最大正切模量还优选小于130GPa并更优选进一步小于120GPa。

上述表示的模量是在拉伸应力-伸长率曲线上测定的，该曲线是对加强元件的金属部分在20MPa预应力下确定的，该拉伸应力相应于加强元件的金属部分测定的张力。

相同加强元件的模量也可以在拉伸应力-伸长率曲线上测定的，该曲线是对加强元件的全体部分在10MPa预应力下确定的，该拉伸应力相应于加强元件的全体部分而测定的张力。加强元件的全体部分是指由金属和橡胶形成的复合元件部分，橡胶在硫化轮胎的阶段中可以渗透加强元件。

根据对于加强元件全体部分的该表述(formulation)，圆周加强元件至少一层的加强元件是金属加强元件，该金属加强元件在0.7％伸长率下具有5至60GPa之间的正割模量和小于75GPa的最大正切模量。

按照优选的实施方式，加强元件在0.7％伸长率下具有小于50GPa和大于10GPa的正割模量，优选在15至45GPa之间，更优选进一步小于40GPa。

还优选加强元件具有小于65GPa的最大正切模量，更优选进一步小于60GPa。

按照一个优选的实施方式，圆周加强元件至少一层的加强元件是金属加强元件，该金属加强元件具有拉伸应力-伸长率曲线，对于较小的伸长率而言，该曲线具有较小的梯度，而对于较大的伸长率而言，该曲线具有基本上恒定并且陡峭的梯度。这样附加帘布层的加强元件通常也被称为“双-模量”元件。

按照本发明优选的实施方式，从0.1％至0.5％之间的相对伸长率起出现基本上恒定，陡峭的梯度。

上述加强元件的不同特性是基于从轮胎获取的加强元件测定的。

尤其适合制造按照本发明圆周加强元件的至少一层加强元件的例如是公式(formula)21.23的组件，其结构是3×(0.26+6×0.23)4.4/6.6SS；这个条带状线缆是由21个公式3×(1+6)的加强元件缆索形成的，并具有每个条带由7缆索形成并缠绕在一起的3条带，一个缆索形成直径26/100mm的中心索并有直径23/100mm的6缆索缠绕。这样的线缆在0.7％伸长率下具有等于45GPa的正割模量和等于98GPa的最大正切模量，两者都是在拉伸应力-伸长率曲线上测定的，该曲线是对加强元件的金属部分在20MPa预应力下确定的，拉伸应力相应于加强元件的金属部分测定的张力。在这样的拉伸应力-伸长率曲线上测定时，即该曲线是对加强元件的全体部分在10MPa预应力下确定的，拉伸应力相应于加强元件的全体部分而测定的张力，公式21.23的线缆在0.7％伸长率下具有等于23GPa的正割模量和等于49GPa的最大正切模量。

以相同的方式，加强元件的另一个实施例是公式21.28的组件，其结构是3×(0.32+6×0.28)6.2/9.3SS。这个线缆在0.7％伸长率下具有56GPa的正割模量和102GPa的最大正切模量，两者都是在拉伸应力-伸长率曲线上测定的，该曲线是就加强元件的金属部分在20MPa预应力下确定的，拉伸应力相应于加强元件的金属部分测定的张力。在这样的拉伸应力-伸长率曲线上测定时，即该曲线是就加强元件的全体部分在10MPa预应力下确定的，拉伸应力相对于加强元件的全体部分而测定的张力，公式21.28的线缆在0.7％伸长率下具有等于27GPa的正割模量和等于49GPa的最大正切模量。

在圆周加强元件的至少一层内使用这样的加强元件特别能够保留包括传统制造方法成形阶段和硫化阶段之后的该层具有令人满意的刚性。

按照本发明的第二个实施方式，圆周加强元件可以由不可伸长的金属元件形成，该金属元件被切割以便形成长度远小于最小长度层的周长的段(sections)，但是优选大于所述周长的0.1倍，段之间的切口(cuts)彼此轴向偏移。然而更为优选的是，附加层单位宽度在拉伸下的弹性模量小于在相同条件下测定的最大伸长的胎冠工作层的拉伸弹性模量。这样的实施方式使之能够以简单的方式赋予圆周加强件层可易于调整(通过相一行的段之间的间隔)的模量，但是在任何情况下其都比由相同金属元件形成的层的模量小，该层获取自轮胎并且是连续的，附加层的模量在切割元件的硫化后层上测定。

按照本发明的第三个实施方式，圆周加强元件是波纹状的金属元件，波幅与波长的比值α/λ至多等于0.09。优选，附加层每单位宽度在拉伸下的弹性模量小于在相同条件下测定的在拉伸下的最大伸长胎冠工作层的拉伸弹性模量。

金属元件优选为钢丝。

按照本发明一个优选的变化实施方式，圆周加强元件的至少一层是径向布置在两个胎冠工作层之间。

按照后一个优选的实施方式，圆周加强元件的层能够比径向放置在工作层外部的近似层更加显著地限制胎体加强件的加强元件的压缩。优选通过至少一个工作层将它从胎体加强件分离，以便限制所述加强元件上的应力并且不会使其过分疲劳。

更为优选的是，在径向布置在两个胎冠工作层之间的圆周加强元件层的情况下，径向邻近圆周加强元件层的胎冠工作层的轴向宽度大于所述圆周加强元件层的轴向宽度，优选在赤道面两边上并且在圆周加强元件层直接的(immediate)轴向延伸内，邻近圆周加强元件层的所述胎冠工作层在轴向宽度上结合，再至少在与所述两个工作层共同的宽度其余部分上通过橡胶混合物的构型元件分离。

邻近圆周加强件层的胎冠工作层之间这样的结合的存在，也使在最接近结合处的轴向最外圆周元件上起作用的拉伸应力的减少。

在工作帘布层之间的分离构型元件的厚度，用最小宽度的工作帘布层的端部范围测定，其至少等于2mm，并优选大于2.5mm。

“结合的(coupled)帘布层”应当理解为意味着这样一种帘布层，其各个加强元件被至多1.5mm厚度的所述橡胶分离，所述橡胶厚度是在所述加强元件的上下各个母点之间径向测定。

为减少在轴向最外圆周元件上起作用的拉伸应力，本发明提供这样的夹角也是有利的，该夹角是由胎冠工作层的加强元件与圆周方向形成的并且小于30°，优选小于25°。

按照本发明另一个有益的变化实施方式，胎冠工作层包括加强元件，其从一个帘布层到另一个是交叉的，并与圆周方向形成夹角，该夹角在轴向是可变动的，在加强元件层的轴向外边缘上的夹角比圆周子午面处测定的所述元件的夹角更大。特别是为了减少胎体加强件的压缩，本发明这样的实施方式能够在某些区域增加圆周刚性，并且相反在其他区域可以减少。

本发明的一个优选的实施方式还提供被至少一个附加层终结于径向外部的胎冠加强件，该附加层也称为保护层，由所谓的弹性加强元件构成，该弹性加强元件以10°至45°之间的夹角相对于圆周方向取向并与由径向与其邻近的工作层的不可伸长元件形成的夹角同方向。

保护层可以具有比最小宽度的工作层的轴向宽度小的轴向宽度。所述保护层也可以具有比最小宽度工作层的轴向宽度大的轴向宽度，以便其覆盖最小宽度工作层的边缘，如果是径向较上层作为最小宽度工作层，以使将其在附加加强件的轴向延伸内在轴向宽度上与最宽胎冠工作层结合，然后，轴向至外部，由厚度至少等于2mm的构型元件将其从所述最宽工作层分离。在上述情况下，由弹性加强元件形成的保护层一方面能够从所述最小宽度工作层的边缘通过厚度基本上小于分离两个工作层边缘的构型元件厚度的构型元件分离，并且另一方面轴向宽度小于或大于最宽胎冠层的轴向宽度。

按照本发明前述任意一个实施方式，通过钢构成的不可伸长金属加强元件的三角形层，也可以将胎冠加强件径向终止于胎体加强件和最接近所述胎体加强件的径向内工作层之间的内部，三角形层与圆周方向形成大于60°的夹角和与径向最接近胎体加强件的层的加强元件形成的角度同方向。

本发明的其他有益详情和特征通过下文对本发明实施方式的实施例的阐述并参照附图1-5将会非常清楚，其表示：

-图1：按照本发明的一个实施方式的轮胎的子午面示意图，

-图2：按照本发明的第二个实施方式的轮胎的子午面示意图，

-图3：按照本发明的第三个实施方式的轮胎的子午面示意图，

-图4：按照本发明的第四个实施方式的轮胎的子午面示意图，

-图5：阐述确定胎肩端部的轮胎的子午面示意图。

这些附图并非按照比例绘制，而这是为了简化对其理解。这些附图仅仅显示轮胎的半剖示意图，该轮胎可以沿轴XX‘对称延伸，该轴XX‘表示轮胎的圆周子午面，或赤道面。

在图1中，尺寸295/60 R 22.5X的轮胎1扁平率H/S为0.60，H是轮胎1在其安装轮辋上的高度和S是其最大轴向宽度。所述轮胎1包括固定在两个胎边内的径向胎体加强件2，但是该图中并没有显示该胎边。该胎体加强件2是由单一的金属线缆层构成。通过胎冠加强件4将胎体加强件2缠绕，该胎冠加强件由内部到外部径向形成：

-由非缠绕、不可伸长金属11.35线缆形成的第一工作层41，其在帘布层的全部宽度上是连续的，以夹角18°取向，

-圆周加强元件42的层，该加强件是由钢制的21×28金属线缆形成的，属于“双-模量”类型，

-由非缠绕、不可伸长金属11.35线缆形成的第二工作层43，其在帘布层的全部宽度上是连续的，该线缆以夹角18°取向并在层41的金属线缆处是交叉的，

-弹性金属18×23线缆形成的保护层44

胎冠加强件本身由胎面5顶置覆盖。

在每一个胎肩端部6且在圆周子午面XX‘测定胎冠块的厚度，在胎肩端部等于31.8mm，在圆周子午面等于30.1mm。在一个胎肩端部的胎冠块的厚度与在圆周子午面内胎冠块的厚度的比值等于1.06，因此按照本发明其小于1.15。

此外，胎面的轴向宽度L等于262mm，所述胎面的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度S的比值等于大约0.89，因此其大于0.80。

对于传统形状的轮胎，第一工作层41的轴向宽度L₄₁等于248mm，其基本上小于胎面的宽度L，在本实施例的情况下，胎面的宽度L等于262mm。胎面宽度和宽度L₄₁之间的差值因此等于14mm并且因此按照本发明其小于15mm。

第二工作层43的轴向宽度L₄₃等于230mm。宽度L₄₁和L₄₃之间的差值等于18，因此按照本发明其位于10至30mm范围之间。

对于圆周加强元件42层的整个轴向宽度L₄₂，其等于188mm。宽度L₄₂与胎面宽度的比值等于0.71并因此远大于0.5。

最后的胎冠帘布层44，被称为“保护帘布层”，具有等于188mm的宽度L₄₄。

按照本发明，在加强元件42层的全部宽度上，胎冠加强件的层实际具有无限大的曲率半径。在这个构造(configuration)内，圆周取向的加强元件对特别是在轴向外端部的断裂风险不敏感。

除了圆周加强元件层的轴向外端部之外，工作层具有这样的曲率，即最宽工作层41的轴向外端部和胎体加强件之间的距离大约是5mm。

在图2中，轮胎1与图1中所示的不同之处在于在赤道面的任意一边上并且轴向在圆周加强元件42层的延伸内，两个工作层41和43在轴向宽度|上彼此结合：第一工作层41的线缆和第二工作层43的线缆，在两个层联结的轴向宽度|上，通过一层橡胶径向彼此分离，其厚度最小并相应于缠绕的金属27.23线缆的橡胶压延层厚度的两倍，即0.8mm，该金属27.23线缆形成每一个工作层41、43。在与两个工作层共同的剩余宽度上，两个工作层41、43通过橡胶构型元件分离，这并没有在图中显示，所述构型元件的厚度从结合区域的轴向端部到最小宽度工作层的端部增加。所述的构型元件具有足够径向覆盖最宽工作层41端部的宽度是有利的，在本实施例中，该层41是径向最接近胎体加强件的工作层。

在图3中，轮胎1与图1中的不同之处在于，其包括加强元件的辅助层45，也称为三角形层(triangulation layer)，该层的宽度基本上等于工作层43的宽度。该层45的加强元件与圆周方向形成大约等于60°的夹角并与工作层41的加强元件相同方向取向。特别该层41能够起到吸收轮胎胎冠区域内所有加强元件所承受横向压缩应力的作用。

在图4中，轮胎1与图1的不同之处在于，圆周加强元件的层径向位于工作层41和43的外侧并因此与轴向最窄的工作层43径向相邻。

图5表示轮胎1的子午面示意图，在该图上胎面8的轴向外端部表面的第一正切线7被画出；胎面的表面是通过胎面花纹的径向外表面或胎冠定义的，该胎面花纹在图中并没有示出。胎侧10的径向外端部表面的第二正切线9与第一正切线7相交于点11。正交到轮胎的外表面的投影形成胎肩端部6。

胎面的轴向宽度L在两个胎肩端部6之间测定。

图5还显示了在一个胎肩端部6的胎冠块厚度的测定，该厚度是由胎肩端部6在轮胎橡胶混合物14的径向最内层上的正交投影13的长度12来定义。

图5还显示了圆周子午面XX‘内胎冠块厚度的测定，该厚度被限定为在径向方向上位于圆周子午面内的胎面8的胎冠正切线和圆周子午面内轮胎的径向最内橡胶混合物14的正切线之间的距离15。

用按照本发明基于图1表示所制造的轮胎进行测试并与相同的但是用传统构造制造的参照轮胎进行比较。

这种传统的轮胎特别是不包括位于胎冠工作层之间的圆周加强元件的中间层，该胎冠工作层的加强元件以夹角18°取向且其胎面具有262mm的宽度。

第一耐久性测试是这样进行的，即在相同的车辆上安装每一种轮胎并使每辆车都在直线道路上行驶，轮胎所承受的载荷大于额定载荷，而这是为了加速这类测试。

包括传统轮胎的参照车辆在开始行驶时每个轮胎配有3600kg的载荷并改变载荷而到行驶结束时载荷达到4350kg。

装有按照本发明轮胎的车辆在开始行驶时每个轮胎配有3800kg的载荷，并改变载荷而到行驶结束时载荷达到4800kg。

因而所进行的测试表明安装有按照本发明轮胎的车辆其行驶里程大于参照车辆行驶里程的46％。因此很明显按照本发明的轮胎与参照轮胎相比，即使其承受更高的载荷应力仍然具有明显更高的性能。

其他耐久性测试在测试机上进行，该机器可以在轮胎上施加一个载荷和偏移角度。测试是如下进行的：即本发明的轮胎比参照轮胎所承受的载荷大6％且偏移的角度大10％。

所获得的结果显示按照本发明的轮胎与参照轮胎相比，就所行驶的里程而言，所获得的增益大于40％。

Claims (23)

1.一种轮胎，其扁平率H/S严格地大于0.55，具有径向胎体加强件，该胎体加强件包括胎冠加强件，该胎冠加强件由至少两个胎冠工作层形成，该胎冠工作层由从一个帘布层到另外一个帘布层是交叉的并与圆周方向形成10°至45°之间夹角的、不可伸长的加强元件形成，该胎冠加强件本身被胎面径向顶置覆盖，所述胎面通过两个胎侧连接到两个胎边，该胎冠加强件包括至少一个圆周加强元件层，其特征在于，在一个胎肩端部的胎冠块的厚度与圆周子午面内胎冠块的厚度的比值小于1.20，并且，至少一个圆周加强元件层的轴向宽度与胎面的轴向宽度的比值大于0.5。

2.按照权利要求1所述的一种轮胎，其特征在于，所述至少一个圆周加强元件层的轴向宽度与胎面的轴向宽度的比值大于0.65。

3.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，在一个胎肩端部的胎冠块的厚度与圆周子午面内的胎冠块的厚度的比值小于1.15。

4.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎而的轴向宽度与轮胎的最大轴向宽度的比值大于或等于0.80。

5.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述圆周加强元件层在其整个的轴向宽度上是连续的。

6.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述扁平率H/S小于0.80。

7.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎冠工作层中轴向最宽的胎冠工作层位于其他胎冠工作层的径向内侧。

8.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎冠工作层中轴向最宽的胎冠工作层的轴向宽度和轴向最小宽度的胎冠工作层的轴向宽度之间的差值在10至30mm之间。

9.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎冠工作层中轴向最宽的胎冠工作层的端部和胎体加强件之间的距离在2至15mm之间。

10.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述至少一个圆周加强元件层的轴向宽度比轴向最宽胎冠工作层的轴向宽度小。

11.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述至少一个圆周加强元件层径向布置在两个胎冠工作层之间。

12.按照权利要求11所述的一种轮胎，其特征在于，径向邻近圆周加强元件层的胎冠工作层的轴向宽度大于所述圆周加强元件层的轴向宽度。

13.按照权利要求12所述的一种轮胎，其特征在于，邻近圆周加强元件层的两个胎冠工作层，在赤道面两边上并在圆周加强元件层直接的轴向延伸中，在轴向一宽度上结合，再通过橡胶混合物的构型元件至少在与所述两个胎冠工作层共同宽度的其余部分上分离。

14.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述至少一个圆周加强元件层的加强元件是金属加强元件，该金属加强元件具有在0.7％伸长率下10至120GPa之间的正割模量和小于150GPa最大正切模量。

15.按照权利要求14所述的一种轮胎，其特征在于，在0.7％伸长率下加强元件的正割模量小于100GPa。

16.按照权利要求14所述的一种轮胎，其特征在于，所述加强元件的最大正切模量小于130GPa。

17.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述圆周加强元件层的加强元件是金属加强元件，该金属加强元件具有拉伸-伸长率应力曲线，对于较低的伸长率而言，该曲线具有较小的梯度，而对于较高的伸长率而言，该曲线具有基本上恒定并且陡峭的梯度。

18.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述至少一个圆周加强元件层的加强元件是由金属加强元件切割而成的，以便形成长度小于最小长度帘布层周长的段，但是所述段的长度大于所述周长的0.1倍，段之间的切口彼此轴向偏移。

19.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述至少一个圆周加强元件层中的加强元件是波纹状的金属加强元件，其波幅α与波长λ的比值α/λ至多等于0.09。

20.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，由胎冠工作层的加强元件与圆周方向形成的夹角小于30°。

21.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎冠工作层所包括的从一个帘布层到另一个帘布层是交叉的所述加强元件与圆周方向形成的所述夹角在轴向上可变。

22.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎冠加强件被至少一个辅助层终结于径向外部，该辅助层称为保护层，由被称为弹性加强元件的材料构成，该弹性加强元件以10°至45°之间的夹角相对于圆周方向取向并与由径向与其邻近的胎冠工作层的不可伸长加强元件形成的与圆周方向形成的夹角同方向。

23.按照权利要求1或2所述的一种轮胎，其特征在于，所述胎冠加强元件进一步包括由金属加强元件形成的三角形层，该金属加强元件与圆周方向形成的夹角大于60°。

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