具有加强形胎圈结构的车辆充气轮胎

摘要

本发明涉及具有径向结构的一种车辆轮胎，特别是用于客车的轮胎。这种轮胎包括单层或多层胎体嵌件，这种胎体嵌件具有由钢线或强度类似的材料组成的加强支撑以及至少一个加强层(E)，后者配有高张力支撑。纺织物加强层(E)包围加厚内芯(6)，并位于在一侧与加厚内芯(6)直接接触在另一侧与胎体嵌件(3)直接接触的位置，并达到一种高度，这种高度在胎圈填充件(7)与胎体嵌件(3)之间的轮胎内侧以相对于轮缘过渡点(x)的径向方向测量是介于轮胎的截面高度的0.1与0.47倍之间。该加强层在与该部分(3a)的端部有一径向距离处终结于轮胎外部的内芯型材(7)与胎体嵌件(3)的摺边部分(3a)之间。

权利要求

1.一种用于卡车的车辆充气轮胎，该轮胎具有一个单层或多层胎体嵌件，该胎体嵌件具有在径向上构成的、由钢线制成的多个加强元件，在胎圈区域中该胎体嵌件围绕胎圈内芯折回以形成摺边，并且这些胎圈区域由多个加强层所加强，这些加强层为具有多个抗拉纺织加强元件的多个织物层的形式，其特征在于：所有提供的多个纺织加强层(E，F，G，H)在该胎体嵌件(3)与该胎圈填充件(7)之间延伸，且其中一个纺织加强层(E)围绕该胎圈内芯(6)延伸并在一侧面与该胎圈内芯(6)直接接触而在另一侧面与该胎体嵌件(3)直接接触；并且该纺织加强层(E)在该胎圈填充件(7)与该胎体嵌件(3)之间该轮胎的内侧面上达到参照轮缘过渡点(X)的一个高度h3，该高度以径向方向测量为该轮胎的截面高度的0.1与0.47之间；并且该纺织加强层(E)在该胎圈填充件(7)与该胎体嵌件(3)的摺边(3a)之间在该轮胎的外侧面上达到一个从该轮缘过渡点(X)测量的高度h2，该高度是介于该摺边(3a)的同样从该轮缘过渡点(X)测量的高度h1的10％与80％之间，其中h2＜h1＜h3。

2.如权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于：针对一个纺织加强层(E)还提供了高达三个另外的纺织加强层(F、G、H)。

3.如权利要求2所述的车辆充气轮胎，其特征在于：该另外的纺织加强层(F)中的至少一个是至少部分地绕着该胎圈内芯(6)延伸。

4.如权利要求2或3中一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于：每一另外的纺织加强层(F、G、H)在该胎圈内芯(6)附近的端部至多到达在该胎圈内芯(6)内侧径向延伸的该胎体嵌件(3)的部分(3b)的开始处。

5.如权利要求3所述的车辆充气轮胎，其特征在于：这些另外的纺织加强层(F、G、H)中的至少一个是在绕着该胎圈内芯(6)延伸的该加强层(E)与该胎圈填充件(7)之间延伸。

6.如权利要求3所述的车辆充气轮胎，其特征在于：这些另外的纺织加强层(F、G、H)中的至少一个是在绕着该胎圈内芯(6)延伸的该加强层(E)与该胎体嵌件(3)之间延伸。

7.如权利要求3所述的车辆充气轮胎，其特征在于：这些纺织加强层(E、F；E、F、G；E、F、G、H)的径向外端部和/或径向内端部相互交错设置。

8.如权利要求7所述的车辆充气轮胎，其特征在于：这些相邻的纺织加强层(E、F；E、F、G；E、F、G、H)的交错的端部之间的距离(a、a′、a″)为7mm至20mm。

9.如权利要求3所述的车辆充气轮胎，其特征在于：在相邻的纺织加强层(E、F；E、F、G；E、F、G、H)中的这些纺织加强元件被设置在一个交叉支撑的组件中。

10.如权利要求9所述的车辆充气轮胎，其特征在于：这些纺织加强层(E、F、G、H)中的纺织加强元件形成与该轮胎的圆周方向的一个夹角，该夹角介于4°与80°之间。

11.如权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于：该胎圈填充件(7)具有一种多部分形式，并由具有不同弹性系数的多种橡胶混合物组成。

说明书

具有加强形胎圈结构的车辆充气轮胎

[0001] 本发明涉及车辆充气轮胎，特别涉及用于具有径向类型结构的卡车的轮胎，这种轮胎具有单层或多层胎体嵌件，这种胎体嵌件具有用钢线或类似强度的材料制成的加强元件，将这种胎体嵌件在胎圈区域中围绕胎圈内芯折回以形成摺边，并且这些胎圈区域由至少一个加强层，特别是多个加强层，来加强，该(这些)加强层为具有抗拉纺织加强元件的一个(多个)织物层的形式。

[0002] 例如，可从DE 30 43 726 A中获知这种类型的轮胎。根据一个优选实施方案，这种轮胎在胎圈区域中由四个织物层加强。将这些层安排的方式为使它们分别在胎体嵌件与轮胎的外壁之间延伸，轮胎的外壁由内层或胎壁形成。

[0003] EP 1 129 870 A公开了一种泄气保用轮胎，这种轮胎在失去内部气压的情况下能够连续运行一段时间，为此目的，将这种轮胎在胎壁中和在胎圈区域中用月牙形橡胶加强型材来加强，在胎壁中和在胎圈区域中分别具有位于胎圈填充件与胎体嵌件之间的至少一个钢线加强的附加层。

[0004] 美国专利4,852,626公开了一种用于卡车轮胎的胎圈加强件，其中胎体嵌件在胎圈内芯附近延伸于两个钢线加强的加强层之间，这些加强层被安排为一种特定的方式并且它们的加强元件被安排为彼此相互交叉。

[0005] 还存在用于卡车轮胎的其他胎圈加强结构，这些胎圈加强结构既用于十五度的斜面座轮胎也用于五度的斜面座轮胎。这些胎圈加强结构中的一种在交叉支撑组件中具有两至四个织物层，这些织物层径向延伸到胎体嵌件的转折处之外、相互倚靠并相互交错。在五度斜面座轮胎的情形中，通常设有以这种方式安排的三个或四个织物层。在另一种公知构造的情形中，设有用橡胶处理的单层钢线作为胎圈加强件，且这种单层钢线径向延伸到胎体摺边之外并位于胎圈内芯之下。在利用具有钢线的胎圈加强件作为加强元件的另一种替代方案的情形中，这种层不但径向延伸到摺边之外，而且也完全在胎圈内芯周围并在沿着胎圈填充件相对较远的内侧上。在设计旨在耐受特别高的负载的卡车轮胎的情形中，提供具有纺织加强元件的加强层与具有钢线作为加强元件的加强层的组合也是公知的。

[0006] 由于重量轻且制造成本低，所以还希望在能够耐受高负载的卡车轮胎中能够提供胎圈加强组件，这些胎圈加强组件仅仅是具有纺织加强元件的织物层。

[0007] 因此，在开篇处所提及类型的轮胎的情形中，本发明所依据的目的是提供一种胎圈加强件，这种胎圈加强件包括具有多个纺织物加强元件的至少一个织物层，从而确保根据设计用途所要求的轮胎的耐久性和工作寿命。

[0008] 根据本发明，所设定的目的是通过提供一个纺织加强层来实现的，该纺织加强层围绕胎圈内芯延伸并在一侧与胎圈内芯直接接触在另一侧与胎体嵌件直接接触；它在胎圈填充件与胎体嵌件之间达到轮胎的内侧面上直至参照轮缘过渡点的一个高度，该高度在径向方向测量是在轮胎的截面高度的0.1与0.47之间；并且它终止于胎圈填充件与胎体嵌件的摺边之间处于摺边的径向朝内的一个距离处的轮胎外侧面上。

[0009] 现已发现，根据使用范围，围绕胎圈内芯延伸并在外部由胎体嵌件包围的一个单独的纺织加强层足以使卡车轮胎的胎圈区域被加强为得以实现所希望的耐久性和负荷承载能力。有可能在胎圈区域中的加强层中不使用钢线。因此，在任何情况下根据本发明提供的加强层同时也替代了其他的常规胎圈芯包布。本发明使多种加强的有利构造以及胎圈区域的加固成为可能，这样就允许对轮胎的设计用途进行优化。

[0010] 就此方面而言，可能有利的是若至少一个另外的纺织加强层在胎体嵌件与胎圈填充件之间的轮胎的内部上延伸和/或这些另外的纺织加强层中的至少一个至少部分地绕着胎圈内芯延伸。

[0011] 在本发明的一个优选实施方案的情形中，在胎体的摺边的侧面上与胎圈内芯直接接触的加强层延伸达到介于从轮缘过渡点测量的摺边高度的10％与80％之间的一个高度，该摺边的高度也从轮缘过渡点进行测量。这种测度对于已经提及的用这种加强层替代翻转条而言是有利的。

[0012] 根据本发明，在对于旨在耐受特别高的负载的卡车轮胎的情形中，可提供高达三个的另外的纺织加强层，这些纺织加强层仅在胎体嵌件与胎圈填充件之间的轮胎内侧上延伸。

[0013] 这就允许用一种安排专门加强胎圈，在这种安排中，每个另外的加强层在胎圈内芯附近的端部至多达到在胎圈内芯内侧径向延伸的胎体嵌件的部分的开始处。

[0014] 若至少一个该另外的加强层在绕着胎圈内芯延伸的加强层与胎圈填充件之间延伸，那么根据本发明的织物复合层就变得特别耐久。

[0015] 作为对此的一个替代方案，也可在该关键区域中通过使至少一个该另外的加强层在绕着胎圈内芯延伸的加强层与胎体嵌件之间进行延伸来实现对胎圈区域的一种专门的加强。

[0016] 影响轮胎的胎圈区域的特别有利的特性的一个进一步的可能性是通过在根据本发明的织物复合层的情形中使加强层的端部发生交错来提供的。在此情形中，加强层的径向外端部和/或径向内端部可安排为使它们彼此相互交错。

[0017] 因此，在本发明的情形中，多个纺织加强层的端部的相互安排是特别地可变化的。在这些加强层交错的情况下相邻的加强层的端部之间的最佳范围介于7mm与20mm之间。

[0018] 安排这些加强层并由此而提供具有特定特性的整个多层复合的另一种可能性是在一种交叉支撑组件中相互临近的加强层中的这些纺织加强元件的相互安排。

[0019] 最后，在这些单个加强层中的纺织加强元件相对于轮胎的圆周方向的取向对于具有这种胎圈组件的轮胎的特性并因此而对设计用途而言是重要的。这里的情况是，这些加强元件的角度可以非常有变化地进行选择，具体是与圆周方向成4°和80°。

[0020] 在附图的基础上对本发明的其他特征、优点和细节进行更详细的描述，这些附图表示几个示范性实施方案，在这些图中：

[0021] 图1示意性地示出了穿过卡车轮胎的一个局部截面；

[0022] 图2至图5分别示出了穿过卡车轮胎的胎圈区域之一的截面，每种情况代表本发明的一个实施方案；

[0023] 图6a至6d示出了将三个加强层的径向更远外端部进行交错的可能性；

[0024] 图7a至7d示出了将三个加强层的其他端部进行交错的可能性；以及[0025] 图7c至7h示出了本发明的其他实施方案，其中这些加强层中的两个在胎圈内芯下面延伸。

[0026] 图1示意性地示出了卡车轮胎的一半的截面图，在胎圈区域中也指明了轮缘。在卡车轮胎的构件中，图中示出胎面胶2、胎体嵌件3、多层缓冲带8、内层4(特别是双层的)、侧胎壁之一5、胎圈内芯之一6、胎圈填充件之一7、胎圈包布之一9和在侧胎壁5与胎圈填充件7之间的附加的橡胶形材之一10。胎体嵌件3特别具有作为加强元件的钢线，这些钢线以与轮胎的周向方向成直角或基本上成直角延伸。胎圈内芯6包括钢缆，径向安排在胎圈内芯6之外并置于胎圈内芯6上的胎圈填充件7包括具有高弹性系数的一种橡胶混合物，并且也可以是一种多部分的形式，并因此而可包括弹性系数不同的多种橡胶混合物。将来自缓冲带8的胎体嵌件3从内至外绕着每个胎圈内芯6放置，并且为了说明本发明，用相互结合的三个部分3a、3b和3c表示该胎体嵌件3，该部分3a为胎体摺边，该部分3b为在相应的胎圈内芯6内侧径向延伸的部分，而该部分3c邻接于部分3b并在缓冲带的方向上延伸，例如延伸到具有轮胎最大截面宽度的点。如图1所示，优选将胎体嵌件3的形状设计成使胎体嵌件3主要或完全跟随中性轮廓。摺边3a的端部可达高度h1，该高度从轮缘过渡点X在径向方向上进行测量，并且介于17与70mm之间。

[0027] 根据本发明，按照该实施方案，用一至四个纺织加强层E至H以特殊方式加强轮胎的胎圈区域。所有的加强层E、F、G和H都是具有抗拉纺织加强元件的用橡胶处理过的织物层。列入考虑范围的用于纺织加强元件的材料是，例如聚酯、聚芳酰胺或聚酰胺，但也可以是混合或混杂线(如聚芳酰胺聚酰胺)。如图2至图5所示，这些加强层E、F、G和H是在胎圈填充件7与胎体嵌件3的部分3c之间延伸，三个层F、G和H仅处于该位置，而层E还绕着胎圈内芯6延伸并与之直接接触。图7e至图7h示出了具有三个加强层E、F和G的实施方案，在此实施方案中，这些层中的一个层E绕着内芯6延伸，且另一个层F或G至少在内芯6的下面延伸。在摺边3a的侧面上，层E以高度h2终止于摺边3a的末端之前，该高度从轮缘过渡点X以径向方向进行测量是介于高度h1的10％至80％之间。在胎圈内芯6或胎圈填充件7的另一侧上，加强层E达到高度h3，该高度从轮缘过渡点X以径向方向进行测量是大于h1并且介于轮胎的截面高度的0.1与0.47之间。这些高度h1、h2和h3仅在图1中示出，该图示出了在胎圈区域中具有三个加强层E、F和G的的构造。

[0028] 图2示出了本发明的一个实施方案，在此实施方案中，仅用一个层即加强层E来加强轮胎的胎圈区域。

[0029] 在示于图3中的实施方案的情况下，除了加强层E之外还提供加强层F，该加强层位于胎体嵌件3的部分3c与加强层E之间。相对于胎圈内芯6而言，该层F起始于大约在沿着胎圈内芯6的径向范围的中部。加强层F以其另一端部突出以一个长度a超过加强层E，该长度介于7与20mm之间。

[0030] 示于图4中的实施方案有三个加强层E、F和G。加强层E的安排对应于根据图3的实施方案的安排；层F位于层E与层G之间，该层G倚靠在胎体嵌件3的部分3c上、以其一个端部到达胎圈内芯6并以径向方向突出超过加强层F的端部，准确地来讲，是以一个长度a′突出超过加强层F的端部，该长度介于7与20mm之间。

[0031] 在示于图5中的本发明的构造变体的情形中提供另一个加强层H，该加强层H在加强层E(绕着胎圈内芯6延伸)的沿着胎体嵌件3的部分3c延伸的部分与胎圈填充件7之间延伸。在所示出的构造的情形中，加强层H在胎圈内芯6的方向上仅径向在胎圈内芯6之外开始，以其另一个端部突出超过所有的加强层E、F和G，并以介于7与20mm之间的一个长度a″超过加强层G。用根据图3和图4的实施方案通过类推的方式确定长度a和a′。

[0032] 在这些层E、F、G和H之一中的纺织线以径向方向形成的夹角介于4°与80°之间。在具有多个加强层E、F至E、F、G、H的构造的情形中，这些纺织线优先安排在一种交叉支撑组件中。在相邻的加强层E、F、G和H中延伸的这些纺织线相互交叉。在各个单独的加强层E、F、G和H中的纺织线角度的选择允许对轮胎胎圈的耐久性和负载能力进行优化，具体地是使轮胎特别适用于特定的用途。

[0033] 两个至四个加强层E、F、G和H的相互安排有可能具有不同的交错，同样也是为了对轮胎的负载能力进行优化并使其适合于特定的设计用途。

[0034] 图6a和6b在具有三个加强层E、F和G的构造的基础上示出了上端部的交错的各个变体。在图6a中示出了相对于胎体嵌件3开放的三个加强层E、F和G的上交错。在图6b中示出了相对于胎体嵌件3关闭或覆盖的三个加强层E、F和G的交错。在示于图6c中的构造的情形中，提供相对于胎体嵌件3关闭的三个加强层E、F和G的中心交错，且中间层F延伸最远、与胎体嵌件3接触的层G最短。在示于图6d中的构造的情形中，提供相对于胎体嵌件3开放的中心交错，且中间层F是延伸最远的层、与胎圈填充件(未示出)接触的层E是三个层E、F和G中最短的。

[0035] 图7a至7d示出了将在接近胎圈内芯6的三个加强嵌件E、F和G的端部部分交错的可能性。在这种情形中，层E是在胎圈内芯6周围延伸的层。在根据图7a的实施方案的情形中，加强层E也是与胎圈填充件相接触而延伸的层，其他的层F和G以胎体嵌件3的方向上邻接于层E。将这两个层F和G交错为使它们相对于胎体嵌件3开放。在示于图7b的变体的情形中，加强层E是与胎体嵌件3接触的层，另外的两个层F和G以胎圈填充件的方向邻接，其方式为得到相对于胎体嵌件3关闭的这三个层E、F和G的一种交错。在根据图7c和7d的实施方案的情形中，加强层E是所提供的这三个层E、F和G的中间层，图7c中的交错提供层F比层G延伸得更接近于胎圈内芯6；图7d中的情况相反。

[0036] 图7e至7f示出了胎圈内芯6附近的端部部分的交错或安排的其他可能性，在这种情形中的构造中，两个加强层卷在胎圈内芯6周围并至少部分地绕着胎圈内芯6延伸。图7e示出了在胎圈内芯6的外侧上的交错，直接倚靠在胎圈内芯6上的加强层E比加强层F在更低处终结，加强层F向外延伸得更远并达到更远。在图7f中，直接倚靠在胎圈内芯6上的层E比第二层F的端部伸得更远。在这些变体的情形中，层G是倚靠在胎圈内芯6上的层。图7g类似于图7e，层G与胎体嵌件3接触。在图7h中，在胎圈内芯6周围延伸的两个层E和F在胎圈内芯6的外侧上的胎圈内芯6的最宽范围之外终结；层G位于层E与F之间，并以下端部沿着胎圈内芯6或径向位于胎圈内芯6之外而终结。

[0037] 在具有两个加强层E和F的构造变体的情形中和在具有四个加强层E、F、G和H的实施方案的情形中也可进行类似的交错和安排。

[0038] 本发明并不仅限于所示出的实施方案。例如，加强层的相互突出超过的部分的长度小于7mm或大于20mm的构造也是可能的。而且，若加强层中的以径向方向达到最远的加强元件延伸的角度接近于胎体嵌件中加强元件的角度，则是有利的。