具有改进的抗外部冲击性的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及由于道路上的障碍物的撞击、例如行驶到凹坑中或人行道的边沿上对轮胎带来的问题。在这种情况下，当胎面和障碍物之间的撞击导致轮胎的内腔闭合并瞬间产生可能导致增强层断裂的垂直于轮胎壁的高动态压缩应力时，顶部和胎圈之间的轮胎壁可能被压紧于轮辋锁圈槽的突起和外部障碍物之间。在所述应力的方向上具有高刚性模量的可弹性变形的保护元件被使用，例如在轮胎的内壁上设置包含凹槽的橡胶覆层，以至少部分地吸收所述应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在轮式车辆的轮辋上安装和加压的轮胎。特别是涉及适于 提高在所述轮胎滚动期间与地面上的障碍物如人行道和凹坑发生碰撞时的 抗损坏能力的装置。
技术介绍
如所已知，在地面上滚动的充气轮胎在涉及速度和负载的正常使用情 况下受到对其胎面或侧壁的撞击，其频率和强度通常相当大。其一个主要 功能是吸收它们并且抑制它们，以便所涉及的车辆的车轮在其运动或其结 构完整性方面不会显著地受其影响。该能力是其在轮式车辆中持续使用了 上百年的主要原因。然而，当轮胎在障碍物上的撞击状况使得胎壳受撞击的壁被压入胎腔 中以致其直接遇到安装轮胎的轮辋或者更通常地遇到与轮辋直接接触的胎 壳自身的壁的另一区域时，该能力有时达到其极限。当轮辋以传统方式具 有相对于座本身径向向外延伸的突起时，该状况经常发生。这种突起通常 被设置，以防止在车轮转向期间胎圈被轴向应力推离轮辋。该突起通常被 称为轮辋箍圈或轮辋凸缘。在以上所述情况下，与障碍物的碰撞短暂地但是将非常高的载荷(有 时达到数吨)传递到被挤压部分，并且超出轮辋传递到车轮组件的机械悬 挂附件，并且甚至传递到车身。这可能严重损坏悬挂部件并且使车辆的车 身永久变形。因此，车辆设计者被迫提供足够的减振装置以防止该损坏， 并且必须设计车辆的车身以应付通常可预见到的极端情况。不幸地，即使车辆本身得到充分保护，经受该类事件的充气胎身也可 能从上述现象中遭受严重后果。在受撞击的部分中，轮胎的内壁突然在障 碍物和轮辋的径向突起之间折叠并且压紧(夹紧)。这可能使侧壁破裂， 并且于是轮胎突然失去其充气压力，其通常意味着车辆立即停止。在胎身已经抵抗处，通常发现其组件已经被该事件所损坏；侧壁中的膨胀或其他 信号告诉专业技术人员胎身的结构己经被削弱并且其侧壁可能在其组件被 重复弯曲太长时间之前破裂，其当然与用于行驶所必需的安全条件不相配。
技术实现思路
本专利技术的目的是满足这些关注点，并且减小由被道路上的障碍物如凹 坑或人行道的路边石撞击所带来的对轮胎的威胁。为此，本专利技术特别涉及一种设计为在车辆轮辋上安装和加压的轮胎， 该轮辋具有用于属于轮胎的胎圈的至少一个周向座和位于所述座附近的径 向向外突起，该轮胎以传统方式包括设有用于确保与地面接触的胎面的周 向胎冠、具有适于安装到轮辋座上的部分的至少一个胎圈和壁，该壁包括 橡胶结构和将胎冠与胎圈相连的增强层，由这些元件形成的整体与轮辋一 起限定出胎腔。根据本专利技术的基本配置，该轮胎包括位于一区段中的至少 一个保护元件，在该区段处，当胎面和其周边区域的外部障碍物之间的撞 击导致轮胎的内腔闭合并在该区域中瞬间产生垂直于轮胎壁的高压应力 时，胎冠和胎圈之间的轮胎壁可能被压紧于所述突起和所述障碍物之间。 本专利技术的基本思想是提供具有保护元件的轮胎，该保护元件拥有在所述应 力方向上具有高刚性模量的可弹性变形性的总可压缩性，以使得其在沿增 强层不会同时产生与侧壁相切的有害应力、特别是不会产生与橡胶和壁增 强层之间的连接部相切的有害应力的情况下至少部分地阻抑所述应力。申请人已经完全出乎意料地发现，当在路况非常差的道路上或者在相 对极其恶劣的车辆使用条件下滚动时经受压紧撞击的轮胎的侧壁中使用的 增强线或缆索、特别是径向胎体帘布增强层由于胎身的压紧所产生的应力 而倾向于在张力下断裂，或者至少倾向于承受超过其弹性极限的拉伸，由 此产生了有关疲劳的薄弱区域。因此，本专利技术所提供的保护元件减小了壁中、特别是轮胎增强层中围 绕压紧点处的拉伸应力，通过适当地选择其可压缩性特性，能够至少部分 地吸收在实际压紧负载方向上产生的变形应力。这里，总可压縮性或表观 可压縮性意味着保护元件的表观体积在产生变化的应力的方向上的变化。制造该保护元件的一种特别有用的方式是基于内在(本征)不可压縮材料的使用，但是利用允许该材料在所施加应力的方向上具有一定可压缩性同时保持高模量的实施例。引入该可压縮性允许由所述材料占据的表观体积或总体积的变化。本专利技术的第一方面提出一种设计为在车辆轮辋上安装和加压的轮胎，该轮辋具有用于属于轮胎的胎圈的至少一个周向座和位于所述座附近的径向向外突起，该轮胎包括 周向胎冠，其设有用于确保与地面接触的胎面； 至少一个胎圈，其具有适于安装在轮辋座上的部分；以及 壁，其包括将所述胎冠与所述胎圈相连的橡胶结构和增强层。 由这些元件形成的整体与所述轮辋一起限定出胎腔。所述轮胎还包括 位于一区段中的至少一个保护元件，在所述区段处，响应于由于胎面遇到 轮胎外部的障碍物而引起的猛烈撞击，胎冠和胎圈之间的轮胎壁可能被压 紧于所述突起和所述障碍物之间，其中所述猛烈撞击导致该区段中轮胎的 内腔的闭合和垂直于所述轮胎的壁的瞬时高压应力，所述保护元件能够在 垂直于所述轮胎壁的方向上弹性变形。使用刚度大于10MPa (并优选大于 25 MPa)和空隙率在15%和60%之间(并优选在25%和40%之间)的橡胶 基材料泡沫制造所述保护元件。本专利技术的第二方面提出一种设计为在车辆轮辋上安装和加压的轮胎， 该轮辋具有用于属于轮胎的胎圈的至少一个周向座和位于所述座附近的径 向向外突起，该轮胎包括 周向胎冠，其设有用于确保与地面接触的胎面； 至少一个胎圈，其具有适于安装在轮辋座上的部分；以及 壁，其包括将所述胎冠与所述胎圈相连的橡胶结构和增强层。 由这些元件形成的整体与所述轮辋一起限定出胎腔。该轮胎还包括位 于一区段中的至少一个保护元件，在所述区段处，响应于由于胎面遇到轮 胎外部的障碍物而引起的猛烈撞击，胎冠和胎圈之间的轮胎壁可能被压紧 于所述突起和所述障碍物之间，其中所述猛烈撞击导致该区段中轮胎的内 腔的闭合和垂直于所述轮胎的壁的瞬时高压应力。所述保护元件包括在该 区段中固定到所述橡胶和所述轮胎壁的增强层上的一层不可压縮的、可弹 性变形的材料，所述层具有当其被压紧时形成空腔的几何结构。保护元件和其在压紧情况下接触的轮胎壁之间(或者，在适当的情况下，在保护元 件的两个部分之间，如果其在压紧时接触其自身)的这些空腔的形成提供 了整体上的可压縮性，尽管使用了不可压縮材料。还可以使用一层、 一条或一束弹性体橡胶("弹性体材料")或等效 材料的一部分来制造所述保护元件，所述材料在一区域中被粘着到橡胶和/ 或轮胎壁的增强层上，其中在所述区域处，胎冠和胎圈之间的轮胎壁可能 响应于猛烈的撞击而被压紧于突起和轮胎外部的障碍物之间，所述部分具 有在其整个厚度或仅在其部分厚度上形成并且在平行于其表面的方向上彼 此间隔的空隙(孔穴)。这些空隙如此分布，以使得如果在障碍物和与轮 辋相连的不可变形突起之间的一点处径向地压紧橡胶件，则围绕该点的橡 胶可以通过向着侧旁扩展到这些空隙中而弹性地流动和变形，而不会不可 接受地将张力负载传递到围绕该点粘接橡胶的增强层。因此，本专利技术的第三方面提出一种设计为在车辆轮辋上安装和加压的 轮胎，该轮辋具有用于属于轮胎的胎圈的至少一个周向座和位于所述座附 近的径向向外突起，该轮胎包括 周向胎冠，其设有用于确保与地面接触的胎面； 至少一个胎圈，其具有适于安装在轮辋座上的部分；以及 壁，其包括将所述胎冠与所述胎圈相连的橡胶结构和增强层。 由这些元件形成的整体与所述轮辋一起限定出胎腔。该轮胎还包括位 于一区段中的至少一个保护元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设计为在车辆轮辋上安装和加压的轮胎，该轮辋具有用于属于轮胎的胎圈的至少一个周向座和位于所述座附近的径向向外突起，该轮胎包括：　.周向胎冠，其设有用于确保与地面接触的胎面；　.至少一个胎圈，其具有适于安装在轮辋座上的部分；以及 　.壁，其包括将所述胎冠与所述胎圈相连的橡胶结构和增强层；　由这些元件形成的整体与所述轮辋一起限定出胎腔，所述轮胎还包括：　.位于一区段中的至少一个保护元件，在所述区段处，响应于由于胎面遇到轮胎外部的障碍物而引起的猛烈撞击 ，胎冠和胎圈之间的轮胎壁可能被压紧于所述突起和所述障碍物之间，其中所述猛烈撞击导致该区段中轮胎的内腔的闭合和垂直于所述轮胎的壁的瞬时高压应力，所述保护元件能够在垂直于所述轮胎壁的方向上弹性变形，　所述轮胎的特征在于，使用刚度大于１０Ｍ Ｐａ（并优选大于２５ＭＰａ）和空隙率在１５％和６０％之间（并优选在２５％和４０％之间）的橡胶基材料泡沫制造所述保护元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J梅里诺洛佩斯，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]