[发明专利]具有轻量化带束结构的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及具有轻量化带束结构的轮胎。

更具体地，本发明涉及高性能轮胎，比如设计成用于大马力汽车 的轮胎，或者更一般地，本发明涉及高运行速度和/或极端驾驶条件的 应用的轮胎。

更详细地，本发明涉及高性能(HP)轮胎或超高性能(UHP)轮 胎，同样涉及适合于用在诸如跑道车赛的体育竞赛中的轮胎。

更详细地，本发明涉及包括带束结构的轮胎，该带束结构包括至 少一个带束层，所述至少一个带束层包括至少一个加强帘线，所述至 少一个加强帘线包括线芯，所述线芯包括至少一个由复合材料制成的 细长元件，所述线芯缠绕有至少一个金属细长元件。

此外，本发明还涉及包括线芯的加强帘线，所述线芯包括至少一 个由复合材料制成的细长元件，所述线芯缠绕有至少一个金属细长元 件。

此外，本发明还涉及包括至少一个加强帘线的涂胶加强层，所述 至少一个加强帘线包括线芯，所述线芯包括至少一个由复合材料制成 的细长元件，所述线芯缠绕有至少一个金属细长元件。

背景技术

用于车辆车轮的轮胎通常包括：包括至少一个胎体帘布层的胎体 结构；在胎体结构的径向外部的位置上的胎面花纹凸块(tread band)； 插在胎体结构和胎面花纹凸块之间的带束(或护胎带(breaker))结 构。通常，轮胎还包括一对设置在胎体结构的轴向相对位置上的侧壁。 所述至少一个胎体帘布层的端部回翻过两个环形加强元件(即所谓的 “胎圈芯”)或者紧固至这两个环形加强元件，包括胎圈芯的轮胎区 域被称为“轮胎胎圈”。

带束结构通常包括一个或多个带束层，带束层布置为彼此成径向 重叠关系并且与胎体结构成径向重叠关系，带束层具有织物或金属加 强细长元件(比如金属丝和/或帘线)，每个带束层中的所述加强细长 元件彼此平行并且与邻接的带束层中的加强细长元件交叉。

通常，在上述高性能轮胎的情况下，带束结构包括两个具有钢制 加强帘线的带束层。这样的带束结构保证了良好的轮胎性能(比如良 好的转向稳定性，良好的耐磨性)。然而，这些轮胎通常具有这样几 个问题，用钢量大，增大了轮胎滚动阻力，带束层的重量大，允许过 程中的离心力变大而引起侧滑并降低了高速耐久性。此外，由透过的 水和/或外部的湿气可形成铁锈，从而引起轮胎断裂。

现有技术中已经尝试替换轮胎带束结构中钢制加强帘线。

例如，美国专利US 5,246,051公开了一种充气径向轮胎，其包括 由多个带束层构成的带束结构，其中至少一个带束层为通过用热塑性 或热固性树脂完全地注入基本不弯的丝束而获得的涂胶帘线层，以形 成丝-树脂复合体，所述丝选自芬芳聚酰胺丝、高强度和高模量聚乙烯 醇丝以及碳丝。上述轮胎据说是轻量化的并具有小的滚动阻力。此外， 据说快速转动时抗带束断裂的耐久性也大大提高，同时保持高的转向 稳定性，在恶劣道路上抗带束层帘线断裂的能力也得到提高。

美国专利申请US 2002/0043319公开了一种轮胎，特别是一种弹 性体充气轮胎，其包括加强元件，其中至少一个加强元件为单丝形态 的细长复合元件，所述加强元件包括基本对称的工艺纤维，所述纤维 的长度很长，所述纤维被注入到初始拉伸模量至少为2.3GPa的热固 性树脂中，其中所述纤维彼此平行，所述细长复合元件在压缩时的弹 性变形至少等于2％，并且在弯曲状态下压缩时的破坏应力大于张拉 时的破坏应力。在具体实施例中，所述细长复合元件对轮胎位于胎面 之下的部分进行了加强。上述轮胎据说重量更轻，具有优良的操纵特 性和耐久性特性。

国际专利申请WO 2006/010658公开了一种用于弹性体产品特别 时用于车辆充气轮胎的帘布层带束层的加强帘线，其由非金属帘线线 芯制成，螺旋地缠绕有至少一个金属丝。非金属帘线线芯可由不同的 纺织纱线或帘线形成，具有对应于低载荷的充分张拉特性。由聚酰胺 (比如尼龙6.6或尼龙6)、聚酯或人造纤维制成的纱线或帘线据说是 优选的。绕着帘线线芯缠绕的金属丝据说优选地为镀黄铜的钢丝。当 上述加强帘线用作充气车辆轮胎的帘布层带束层材料的时候，该加强 帘线据说允许获得表现异常好的轮胎高速特性。

发明内容

然而，申请人发现，上述解决方案可能有一些缺陷。