[发明专利]用于充气轮胎的混合帘线

说明书

技术领域

本发明涉及充气轮胎。更具体地，本发明涉及这样一种充气轮胎，其中单个胎体增强层由混合帘线构成。

背景技术

用于充气轮胎的一个常规覆盖层采用混合帘线。混合帘线由两种不同材料形成：低初始模量的芯体纱线和高模量的包绕纱线。纱线被选择成使得帘线的“断裂点”，即当作用力对延伸曲线的斜率从相对较低的斜率改变为相对较高的斜率时，发生在处于在2%～3%延伸率之间的延伸率时，且最终帘线断裂发生在刚超过5%延伸率时。

另一常规覆盖层采用捻合(twist)在一起的芳族聚酰胺和尼龙的混合帘线，其中帘线的断裂点在4%～6%延伸率之间的延伸率处，且最终帘线断裂在超过10%延伸率处。在覆盖层中，强帘线的环箍增强效果是所需的。然而，帘线必须具有一定程度的延伸性能，以容许轮胎在轮胎模制期间膨胀成环形形状。

常规的漏气保用充气轮胎在轮胎侧壁中采用增强楔形插入件和两个胎体增强帘布层。楔形插入件在充气以及未充气状况中以压缩和弯曲应力的组合抵抗充气轮胎的径向挠曲。常规漏气保用轮胎可能在侧壁的最靠近充气轮胎的道路接触部分的区域中经受净压缩载荷。此外，在弯曲期间，侧壁的外部可能经受拉力，而侧壁的内部经受压缩应力。常规漏气保用轮胎通过采用两个增强胎体帘布层来平衡充气状态中的必需柔性与未充气状态中的刚性。轴向最外侧帘布层具有弹性模量随应变增大的帘线。轴向最内侧帘布层具有模量在充气状态的正常载荷期间超过最外侧帘布层的模量的帘线。因此，最内侧帘布层应对正常操作期间的绝大部分载荷，而最外侧帘布层不等同地有助于正常操作期间承载的载荷。当轮胎在未充气状态中操作时，载荷从轴向最内侧帘布层移向轴向最外侧帘布层，并且同样地，帘布层不等同地有助于所承载的载荷。最外侧帘布层在正常充气操作期间可能不有助于轮胎侧壁的总体刚性。

另一常规漏气保用轮胎可能呈现出轮胎部件的弯曲行为，来实现改善的舒适感和操作性能，以及改善的漏气保用性能。该漏气保用充气轮胎可以具有单个胎体帘布层、设置在胎体帘布层的径向外侧处于轮胎的胎冠部分中的至少一个带束层、和定位成在侧壁部分中与胎体帘布层相邻的至少一个插入件。插入件可以为充气轮胎载荷提供支承，以允许轮胎在亚充气状况中操作。胎体帘布层包括至少一个复合材料帘线，其由围绕至少一个第二纱线螺旋形地捻合的至少两个第一纱线形成。第一纱线和第二纱线具有不同弹性模量，第一纱线的模量大于第二纱线的模量。第一和第二纱线可以选自以下这组材料：芳族聚酰胺、PK、PBO、人造纤维、尼龙、聚酯、PET和PEN。第一纱线可以具有处于550～3300分特范围内的线密度值，而第二纱线可以具有处于940分特～3680分特范围内的线密度值。

在形成常规漏气保用轮胎的复合材料帘线时，第一纱线的数量可以小于十，而第二纱线的数量可以小于五。第一和第二纱线的优选比值为2/1、3/1、2/2、3/2、2/3、3/3或4/3。复合材料帘线可以被配置成具有处于15～40每英寸经密(EPI)(或5.9～15.8每厘米经密)范围内的每英寸经纱数。

定义

“三角胶”是指定位成沿径向高于胎圈芯体并处于帘布层与反包帘布层之间的弹性体填料。

“环形”是指形成为类似环。

“高宽比”是指其断面高度与其断面宽度的比值。

“轴向”和“轴向地(沿轴向)”在本文中用于指平行于轮胎旋转轴线的线或方向。

“胎圈”是指轮胎的包括环形抗拉构件的部分，其由帘布层帘线包绕，并且成形为具有或不具有其它增强元件，比如外护圈包布(flipper)、胎跟加强层(chipper)、三角胶、护趾胶和胎圈包布，以适于设计轮辋。

“带束结构”是指由平行的帘线构成的至少两个环形层或帘布层，所述帘线是织造的或非织造的，位于胎面下方，未锚定至胎圈，并且具有相对于轮胎的赤道面倾斜的帘线。带束结构还可以包括以相对较小的角度倾斜的平行帘线的帘布层，用作限制层。

“斜交轮胎(交叉帘布层)”是指这样的轮胎，其中胎体帘布层中的增强帘线相对于轮胎的赤道面从胎圈到胎圈以大约25°～65°的角度横跨轮胎对角地延伸。如果存在多个帘布层，则帘布层帘线在交错层中以相反角度延伸。

“缓冲层”是指平行增强帘线的至少两个环形层或帘布层，所述平行增强帘线相对于轮胎的赤道面与胎体帘布层中的平行增强帘线具有相同的角度。缓冲层通常关联于斜交轮胎。

“捻绳”是指通过将两个或更多个绞合纱线捻合在一起而形成的帘线。

“胎体”是指除带束结构、胎面、底胎面和帘布层之上的侧壁橡胶外的轮胎结构，但是包括胎圈。