CN101998909A

CN101998909A - 充气车辆轮胎

Info

Publication number: CN101998909A
Application number: CN2009801127223A
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·韦伯
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: WO2009124816A1; EP2268493A1; BRPI0911172B1; CN101998909B; BRPI0911172A2; DE102008018345A1; EP2268493B1

Abstract

本发明涉及一种具体用于商用车辆的充气车辆轮胎，该充气车辆轮胎包括一个径向胎壳(3)、多层帘线带(2)以及一个胎冠(1)，该胎冠在与地面接触的区域中具有由第一橡胶混合物构成的一个中间部段(8，8’，8”)以及由第二橡胶混合物构成的两个胎肩部段(7，7’，7”)。这两种橡胶混合物就它们的回弹值而言在环境温度下不同。在环境温度下，胎肩部段(7，7’，7”)中的所述橡胶混合物具有一个回弹值，该回弹值比中间段(8，8’，8”)中的橡胶混合物的回弹值高至少2％。

Description

充气车辆轮胎

技术领域

本发明涉及一种具体用于商用车辆的充气车辆轮胎，该充气车辆轮胎包括一个径向胎壳、多层帘线带(Gürtel)以及一个胎冠，该胎冠在接触地面的区域内具有由第一橡胶混合物构成的一个中间部段以及由第二橡胶混合物构成的两个胎肩部段，其中这两种橡胶混合物在环境温度下具有不同的回弹值。

背景技术

从US-A-4,385,653已知一种用于轿车的充气车辆轮胎，该充气车辆轮胎的胎冠具有由第一橡胶混合物构成的一个中央部段和由第二橡胶混合物构成的两个胎肩部段。这些橡胶混合物是互不相同的，其中该中间部段中的橡胶混合物的滞后损失比两个胎肩部段的要小。具有这种胎冠的轮胎应该具有更好的制动性能和较小的滚动阻力。

多份专利和专利申请致力于采用由不同橡胶混合物制成的部段来构成轮胎的胎冠。例如从EP-B 0864447已知一种轮胎，其胎冠具有由不同橡胶混合物构成的至少两个圆周部段。其中一个部段包含炭黑比例至少为40％的一种强化填充物，第二个部段包含一种白色的填充物，使用白色填充物的量至少是所述强化填充物的总量的20％。此外，在70°时，第一和第二橡胶混合物的滞后值之间的差值是较大的值的至少10％。通过这些措施，应该可以把轮胎中的温度增长控制在很小的水平。在由DE-C-19643998已知的轮胎中，胎冠应这样设计，即使得轮胎在其湿滑性能通过整个轮胎表面凹槽的深度而至少保持恒定时能够具有较小的滚动阻力，并使轮胎具有良好的导电性。为实现这一目的，至少在胎肩区域中、尤其在胎冠接触到行驶道路的轴向延伸区域的最多15％的边缘区域中的胎冠由弹性体混合物制成，所述弹性体混合物在其中包含100重量份的生胶时，包含30至80重量份的硅酸。

商用车辆轮胎，尤其是用于具有建筑用途的机动车辆上的，在胎冠的中间区域中经常会显现出典型的、明显损坏的磨损轨迹(Abriebsbild)。这些出现的损坏是裂缝、剥落和破裂，它们被称为“掉块和崩花”。而胎冠的侧面部段显现出的裂缝和破裂则少得多。这些典型的磨损轨迹可借助轮胎的支承面上的不同的压力分布来解释。

发明内容

本发明的目的是在前述类型的商用车辆轮胎中改善胎冠在中间区域中的抗“掉块和崩花”的能力，并减少胎肩区域中的热量生成。这些目标相互之间是直接矛盾的。

根据本发明，所提出的目的是这样得以实现的，即中间部段中的橡胶混合物在环境温度下具有30至50的回弹值，胎肩部段中的橡胶混合物在环境温度下具有至少高2％的回弹值。

根据本发明，胎冠在胎肩部上所具有的胎肩部段，是由一种滞后作用小于在胎冠中间部段的橡胶混合物的滞后作用的橡胶混合物构成的。因此，热量生成在轮胎的胎肩部段中更少，并且，由于在关键的帘线带边缘上生成的热量更少，还因而改善了帘线带的耐久性。同时，胎肩部段中的滚动阻力也变得更小。胎冠中间部段的橡胶混合物具有更高的滞后作用，这确保胎冠的这个部段具有良好的抗“掉块和崩花”能力。

根据本发明的一个优选实施方案，在环境温度下，回弹值的差异至少是4％，因此有利于在胎冠的中间部段中达到更好的抗“掉块和崩花”能力。

如果橡胶混合物在持续断裂抗力方面也加以优化，则尤为合适。在此有利的是使中间部段中的橡胶混合物的持续断裂抗力在环境温度下比胎肩部段的橡胶混合物的持续断裂抗力至少大10％。持续断裂抗力的差异优选至少是15％。两种橡胶混合物的这种特性对胎冠在中间部段中的所期望的抗“掉块和崩花”能力尤其有利。

橡胶混合物具体设计成这样，即，使得它在胎肩部段中具有在环境温度下为40与60(具体是在45与55)之间的回弹值，而在中间部段中则具有在环境温度下为30与50(具体是在35与45)之间的回弹值。

尤其有利的是将将橡胶混合物设置成这样，即，使得橡胶混合物在胎肩部段中具有60N/mm与120N/mm(具体是在75N/mm与115N/mm)之间的持续断裂抗力，并且，使得橡胶混合物在中间部段中具有90N/mm与150N/mm(具体是在100N/mm与130N/mm)之间的持续断裂抗力。

胎肩部段的最佳宽度的范围是胎冠宽度的10％至20％。此外，除了必要时设置的胎冠下部以外，胎冠在径向方向上由至少两层构成，其中在径向上位于最外面的层包括由按本发明的橡胶混合物构成的两个胎肩部段以及一个中间部段。

此外，如果在胎冠被设计成多层时，与径向上的最外层紧邻的层由这样的橡胶混合物构成则是有利的，即，此橡胶混合物的滚动阻力小于径向上最外层的中间部段的橡胶混合物的滚动阻力。

附图说明

下面，借助以示意的方式绘出了各实施方案的附图，对本发明的其他特征、优点和细节进行详细描述。在附图中：

图1至图3以充气车辆轮胎的胎冠区域的剖视图的形式示出了本发明的不同实施方案。

附图标记

1胎冠

2帘线带

3侧壁

5胎冠上部

5’胎冠上部

5”胎冠上部

5’a层

5”a层

5’b层

5”b层

6胎冠下部

7胎肩部段

7’胎肩部段

7”胎肩部段

8中间部段

8’中间部段

8”中间部段

具体实施方式

这些附图中示出了用于商用车辆的充气轮胎的胎冠区域的简化剖视图，其中在轮胎的常用零件中示出了：胎冠1；帘线带2，该帘线带由四个帘线带层构成并具有埋入橡胶中的、优选由钢材制成的加强件；径向胎壳3，该胎壳同样借助加强件来增强。在轮胎的侧壁中仅示出了两个径向外部的端部段。未示出具有轮胎钢丝圈、芯子型材和其他轮缘零件的轮缘部位。

在所有示出的实施方案变体中，胎冠1以公知的方式被划分成胎冠上部5(图1)、5’(图2)、5”(图3)和胎冠下部6。胎冠下部6总是具有基本恒定的、尺寸是2mm至3mm的厚度，并且尤其由一种通用于商用车辆的胎冠下部的橡胶混合物制成商用车胎冠下部。胎冠上部5、5’、5”是指胎冠1的下述部位，即此部位设置有图中未示出的由圆周凹槽、横向凹槽、裂缝等组成的纹路。宽度B总是指胎冠1的下述宽度，即，在轮胎滚压时与地面接触的宽度(在按E.T.R.T.O标准的条件下)。根据商用车辆轮胎的尺寸和使用目的，胎冠上部5、5’、5”总体上具有12mm至24mm的厚度。

在图1所示的实施方案变体中，胎冠上部5由两个沿周向环绕的、由第一生胶混合物制成的胎肩部段7以及由第二生胶混合物制成的中间部段8构成。此中间部段8在胎冠宽度B的60％至80％的宽度上延伸，并由滞后作用更高且具有良好的抗“掉块和崩花”能力的橡胶混合物构成。两个胎肩部段7尤其具有一致的宽度，并由滞后作用更低且抗“掉块和崩花”能力略差的橡胶混合物构成。

根据本发明，滞后作用更低的橡胶混合物的回弹值在环境温度下是在40与60之间，具体是在45与55之间(按照DIN 53512测定)。在160℃下被加热超过15分钟的橡胶样本在环境温度下根据DIN53515测得的按照Graves的持续断裂抗力被近似为抗“掉块和崩花”能力的尺度。在滞后作用更弱的橡胶混合物中，持续断裂抗力在60N/mm与120N/mm之间，优选是在75N/mm与115N/mm之间。

滞后作用更高的橡胶混合物的回弹值在环境温度下是在30与50之间，具体是在35与45之间。根据Graves的持续断裂抗力在90N/mm与150N/mm之间，优选是在100N/mm与130N/mm之间。

为了达到期望的性能，即中间部段8的橡胶混合物具有更好的抗“掉块和崩花”能力，并且胎肩部段7具有更小的热量生成

不同的回弹值和不同的持续断裂抗力值是很重要的：胎肩部段7中的橡胶混合物的回弹值在环境温度下应该比胎冠的中间部段8的橡胶混合物高至少2％，优选高至少4％。中间部段8中的橡胶混合物的持续断裂抗力应该比胎冠的胎肩部段7的橡胶混合物大至少10N/mm，尤其大至少15N/mm。

与两个胎肩部段7中的橡胶混合物相比，胎冠1的中间部段8的橡胶混合物具有更高的热量生成。在胎肩部段7中，尽可能小的热量生成是很重要的，因为这样可以改善在关键的帘线带边缘上的帘线带的耐久性。此外，橡胶混合物在两个胎肩部段7中是这样设计的，即其抗损坏性极小，尤其小于中间部段8的橡胶混合物的抗损坏性。橡胶混合物的抗损坏性和滞后作用是通过公知的方式来调节的，例如调节不活跃的硅成份、碳黑成份、所用的碳黑类型和/或交联程度。

在图2所示的实施方案中，胎冠上部5’在径向方向上由两层，尤其是厚度设计得一致的两层5’a、5’b构成。层5’a直接与胎冠下部6相连，并在整个胎冠宽度上延伸。与图1中示出的实施例的胎冠上部5相类似，在径向上处于外面的层5’a分成两个胎肩部段7’和一个中间部段8’。中间部段8’在胎冠宽度B的60％至80％上延伸，这两个胎肩部段7’优选被实施为相同的宽度。在胎肩部段7’和中间部段8’中的橡胶混合物的回弹弹力和持续断裂抗力与图1所示实施例的部段7和8中的橡胶混合物相当。胎冠层5’b的橡胶混合物可与中间部段8’的相一致。

图3示出了一种实施方案变体，其中胎冠上部5”在径向方向上同样由两个胎冠层5”a和5”b构成。与根据图2所述的实施方案相类似，在径向上处于外面的胎冠层5”a由两个胎肩部段7”和一个中间部段8”构成，制成的它们的橡胶混合物在环境温度下具有与如上所述的回弹值和持续断裂抗力。直接连接在胎冠下部6上的胎冠层5”b在整个胎冠宽度上延伸，并由具有比胎冠层5”a的中间部段8的橡胶混合物更小的抗损坏性和更小的滚动阻力的橡胶混合物制成，特别地，在所有应用于胎冠上部中的橡胶混合物中，胎冠层5”b中的橡胶混合物具有最小的滚动阻力。层5”b在胎肩部段中的的厚度可比在中间部段的要大。

表1包含根据本发明的用于胎肩部段7、7’和7”、中间部段8、8’、8”和层5”b的橡胶混合物(生胶混合物)的例子，并包含用测量体测出的结果(回弹(RT)、Graves(RT))，这些测量体是通过对样品在160℃下硫化超过15分钟而制得的。

在表格中标出的混合物的单个组成部分的数量是重量份(phr)，它们分别基于混合物中的100重量份的生胶。

本发明并不局限于这些示出和描述的实施方案。根据本发明实施的轮胎可以具有无胎冠下部的胎冠。此外，胎冠或胎冠上部还可由多于两层、尤其多至五层构成，其中在径向上处于最外面的层是指这样的层，即它在轴向方向上具有由根据本发明的不同橡胶混合物制成的部段。胎冠上的各层是这样实施的，即所用的橡胶混合物的滚动阻力逐层减小，因此在径向上处于最内的层中使用的是滚动阻力最小的橡胶混合物。

Claims

1.一种具体用于商用车辆的充气车辆轮胎，该充气车辆轮胎具有一个径向胎壳(3)、多层帘线带(2)以及一个胎冠(1)，该胎冠在与地面接触的区域内具有由第一橡胶混合物制成的一个中间部段(8，8’，8”)以及由第二橡胶混合物制成的两个胎肩部段(7，7’，7”)，其中这两个橡胶混合物在环境温度下具有不同的回弹值，其特征在于，该胎肩部段(7，7’，7”)中的橡胶混合物的回弹值在环境温度下比该中间部段(8，8’，8”)中的橡胶混合物的回弹值高至少2％。

2.根据权利要求1所述的充气车辆轮胎，其特征在于，在环境温度下回弹值的差异至少是4％。

3.根据权利要求1所述的充气车辆轮胎，其特征在于，该中间部段(8，8’，8”)中的橡胶混合物在环境温度下所具有的持续断裂抗力比该胎肩部段(7，7’，7”)的橡胶混合物的至少大10％。

4.根据权利要求1所述的充气车辆轮胎，其特征在于，持续断裂抗力的差异至少是15％。

5.根据权利要求1至4之任一项所述的充气车辆轮胎，其特征在于，在该胎肩部段(7，7’，7”)中的橡胶混合物具有在环境温度下为40至60的回弹值，该回弹值具体是在45至55之间。

6.根据权利要求1至4之任一项所述的充气车辆轮胎，其特征在于，该中间部段(8，8’，8”)中的橡胶混合物具有在环境温度下为30至50的回弹值，该回弹值具体是在35至45之间。

7.根据权利要求1至4之任一项所述的充气车辆轮胎，其特征在于，在该胎肩部段(7，7’，7”)中的橡胶混合物具有的持续断裂抗力为80N/mm与120N/mm之间，具体是在75N/mm与115N/mm之间。

8.根据权利要求1至4之任一项所述的充气车辆轮胎，其特征在于，在该中间部段(8，8’，8”)中的橡胶混合物具有的持续断裂抗力为90N/mm与150N/mm之间，具体是在100N/mm与130N/mm之间。

9.根据权利要求1至8之任一项所述的充气车辆轮胎，其特征在于，该胎肩部段(7，7’，7”)的宽度分别是胎冠宽度(B)的10％至20％。

10.根据权利要求1至9之任一项所述的充气车辆轮胎，其特征在于，除了必要时设置的胎冠下部(6)以外，胎冠在径向方向上还由至少两层(5a，5’b，5’a，5’b)构成，其中在径向上位于最外面的层包括两个胎肩部段(7，7’，7”)和中间部段(8，8’，8”)。

11.根据权利要求10所述的充气车辆轮胎，其特征在于，与径向上最外层(5”a)相连接的层(5”b)由其滚动阻力小于径向上最外层(5”a)的中间部段(8，8’，8”)的橡胶混合物的滚动阻力的橡胶混合物构成。