[发明专利]用于工地类型的重型车辆的轮胎的胎圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装至工地类型的重型车辆的子午线轮胎。

背景技术

尽管不局限于该类型的应用，但本发明将更特别地参照旨在安装于倾卸车（其为一种用于运输从采石场或露天矿场提取的材料的车辆）上的子午线轮胎进行描述。在欧洲轮胎轮辋技术组织（ETRTO）标准的含义内，这种轮胎的轮辋的标称直径为最少25”。

如下定义适应于如下：

-“子午平面”：含有轮胎的旋转轴线的平面。

-“赤道平面”：经过轮胎胎面表面的中间，并与轮胎的旋转轴线垂直的平面。

-“径向方向”：与轮胎的旋转轴线垂直的方向。

-“轴向方向”：与轮胎的旋转轴线平行的方向。

-“周向方向”：与子午平面垂直的方向。

-“径向距离”：从轮胎的旋转轴线起，与轮胎的旋转轴线垂直测量的距离。

-“轴向距离”：从赤道平面起，平行于轮胎的旋转轴线测量的距离。

-“径向地”：在径向方向上。

-“轴向地”：在轴向方向上。

-“径向地在内侧，或分别径向地在外侧”：其分别位于更小或更大的径向距离处。

-“轴向地在内侧，或分别轴向地在外侧”：其分别位于更小或更大的轴向距离处。

轮胎包括两个胎圈，所述两个胎圈提供轮胎与其上安装轮胎的轮辋之间的机械连接，所述胎圈分别由两个胎侧结合至胎面，所述胎面旨在经由胎面表面而与地面接触。

子午线轮胎更特别地包括增强件，包括径向地在胎面的内侧上的胎冠增强件和径向地在所述胎冠增强件的内侧上的胎体增强件。

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增强层，所述至少一个胎体增强层由涂布于聚合物涂布材料中的金属增强元件组成。金属增强元件基本上彼此平行，并与周向方向形成85°至95°之间的角度。胎体增强层包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈结合在一起，并在每个胎圈内围绕胎圈钢丝缠绕。胎圈钢丝包括周向增强元件，所述周向增强元件通常由金属制得，并由至少一种材料围绕，所述至少一种材料可由聚合物或纺织品组成（该列举是非穷举的）。胎体增强层从轮胎内侧向外侧围绕胎圈钢丝缠绕，以形成具有端部的卷边。在每个胎圈内的卷边允许胎体增强层锚固至胎圈的胎圈钢丝。

每个胎圈包括将胎圈钢丝径向向外延伸的填充元件。所述填充元件由至少一种聚合物填充材料制得。所述填充元件通常由至少两种聚合物填充材料的径向叠堆制得，所述至少两种聚合物填充材料沿着接触表面接触，所述接触表面沿着子午线与任何子午平面相交。所述填充元件将所述主要部分与所述卷边轴向分离。

在固化之后，聚合物材料的机械特征在于拉伸应力，所述拉伸应力为通过拉伸测试确定的变形特性。该拉伸测试由本领域技术人员根据已知方法（例如根据国际标准ISO37），在由国际标准ISO471所限定的标准温度（23+或–2℃）和湿度（50+或-5%相对湿度）条件下在测试试样上进行。对于聚合物化合物，以兆帕（MPa）表示在10%伸长下的弹性模量为对于测试试样的10%伸长所测得的拉伸应力。

在固化之后，聚合物材料也机械特征在于其硬度。硬度特别地由根据标准ASTM D2240-86确定的肖氏A硬度限定。

当车辆行驶时，安装于其轮辋上的充气的并在车辆的载荷下压缩的轮胎经受弯曲循环，特别是在其胎圈和胎侧中。

考虑到胎圈在弯曲方面类似于梁而机械表现（所述胎圈的外轴线和内轴线分别为主要部分和卷边部分），经受弯曲循环的卷边发生压缩变形，所述压缩变形有可能导致其疲劳破坏，并因此导致胎圈耐久性的降低和轮胎寿命的降低。

文献EP2216189描述了一种轮胎胎圈，所述轮胎胎圈的耐久性通过如下方式改进：当使用时，降低胎圈在轮辋上弯曲时卷边的压缩变形。该目的通过如下卷边而实现：卷边与主要部分之间的距离从胎圈钢丝径向地向外侧连续减小直至最小距离，然后连续增加直至最大距离。卷边在对应于卷边与主要部分之间的最大距离的卷边的点的外侧径向延伸。

由于胎圈在轮辋凸缘上的弯曲，弯曲循环也在聚合物填充材料中导致应力和变形，主要是剪切和压缩。

特别地，在两个聚合物填充材料之间的接触表面处，弯曲循环导致在整个径向最外的聚合物填充材料中扩散的裂纹，并有可能随时间导致对轮胎的损害（这使得轮胎需要被替换）。