具有轻量化带束结构的轮胎制造技术

一种轮胎，包括：基本环形的胎体结构，具有终止于各自的胎圈结构中的相对的侧向边缘；带束结构，相对于该胎体结构设置在径向外部的位置上，该带束结构包括至少一个带束层；胎面花纹凸块，径向地叠加在该带束结构上；一对侧壁，相对于该胎体结构侧向地设置在相对两侧；其中该至少一个带束层包括至少一个加强帘线，该加强帘线包括线芯，该线芯包括至少一个第一细长元件，该第一细长元件包括至少一种复合材料，该复合材料包括多个嵌入到聚合材料中的细长纤维，该线芯缠绕有至少一个第二细长元件，该第二细长元件包括至少一个基本金属线。优选地，该轮胎为高性能（ＨＰ）或超高性能（ＵＨＰ）轮胎，或者适合于用在诸如跑道车赛的体育竞赛中的轮胎。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有轻量化带束结构的轮胎。更具体地，本专利技术涉及高性能轮胎，比如设计成用于大马力汽车 的轮胎，或者更一般地，本专利技术涉及高运行速度和/或极端驾驶条件的 应用的轮胎。更详细地，本专利技术涉及高性能(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竟赛中的轮胎。更详细地，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。
技术介绍
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紋凸块(tread band); 插在胎体结构和胎面花紋凸块之间的带束(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 "胎圏芯")或者紧固至这两个环形加强元件，包括胎圏芯的轮胎区域被称为"轮胎胎圏"。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完全地注 入基本不弯的丝束而获得的涂胶帘线层，所述丝带有热塑性或热固性 树脂，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，所迷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。
技术实现思路
然而，申请人发现，上述解决方案可能有一些缺陷。具体地，申请人已经注意到，上述加强元件或帘线没有表现出足够的断裂载荷、足够的刚度、断裂时足够的伸长以及足够的抗弯性，以有利地用于轮胎制造，特别是用于轮胎带束结构。更具体地，申请人已经注意到，使用上述加强元件或帘线时，在使用钢制加强元件或帘线的情况下，不能获得足够的带束结构刚性。因此，可能消极地影响轮胎高速特性，比如轮胎转向稳定性和轮胎高速耐久性。此外，申请人已经注意到，在比如通过充气管道(inflated tube) 使轮胎内部增压的轮胎硫化步骤过程中，带束结构的伸长可变得足以 将轮胎压靠着模具，结果有时成型变得不完全，不期望的应力和/或应 变残留在带束结构和胎面花紋凸块中。因此，可能消极地影响轮胎高 速性能比如轮胎转向稳定性和轮胎高速耐久性。申请人面对的问题是提供一种轮胎，尤其是高性能轮胎，具有轻 量化和低滚动阻力，而不会消极地影响其高速性能比如轮胎转向稳定 性和轮胎高速耐久性。申请人已经发现，可以通过为轮胎设置包括至少一个带束层的代 数结构来获得上述性能，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，申请人已经发现，所述带束结构在硫化步骤过程中显示了 足够的伸长率。根据第一个方面，本专利技术涉及一种轮胎，其包括 -基本环形的胎体结构，其具有终止于各自的胎圈结构中的相对 的侧向边纟彖；-带束结构，其相对于所述胎体结构设置在径向外部的位置上， 所述带束结构包括至少一个带束层；-胎面花紋凸块，其径向地叠加在所述带束结构上； - 一对侧壁，其相对于所述胎体结构侧向地i殳置在相对两侧； 其中所述至少 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第一细长元件，所述至少 一个第一细长元件包括至少一种复合材料，所述复合材料包括多个嵌 入到聚合材料中的细长纤维，所述线芯缠绕有至少一个第二细长元件， 所述至少一个第二细长元件包括至少一个基本金属线。根据另一个方面，本专利技术还涉及一种加强帘线，其包括线芯，所 述线芯包括至少 一个第 一细长元件，所述至少 一个第 一细长元件包括 至少 一种复合材料，所述复合材料包括多个嵌入到聚合材料中的细长 纤维，所述线芯缠绕有至少一个第二细长元件，所述至少一个第二细 长元件包括至少 一个基本金属线。根据另一个方面，本专利技术还涉及一种涂胶加强层，其包括至少一 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 个第一细长元件，所述至少一个第一细长元件包括至少一种复合材料， 所述复合材料包括多个嵌入到聚合材料中的细长纤维，所述线芯缠绕 有至少一个第二细长元件，所述至少一个第二细长元件包括至少一个 基本金属线。在上述各方面的至少一个方面中，本专利技术可显示出下文中描述的 一个或多个优选特征。根据一个优选实施例，所述至少一个加强帘线包括线芯，所述线芯包括至少两个第一细长元件，所述至少两个第一细长元件相互平行布置o根据另一个优选实施例，所述至少一个加强帘线包括线芯，所述 线芯包括至少三个细长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎，其包括：　－基本环形的胎体结构，其具有终止于各自的胎圈结构中的相对的侧向边缘；　－带束结构，其相对于所述胎体结构设置在径向外部的位置上，所述带束结构包括至少一个带束层；　－胎面花纹凸块，其径向地叠加在所述带束结构 上；　－一对侧壁，其相对于所述胎体结构侧向地设置在相对两侧；　其中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第一细长元件，所述至少一个第一细长元件包括至少一种复合材料，所述复合材料 包括多个嵌入到聚合材料中的细长纤维，所述线芯缠绕有至少一个第二细长元件，所述至少一个第二细长元件包括至少一个基本金属线。

【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：G达吉尼，S特雷索尔迪，B拉姆帕纳，D蒂雷利，S范范尼，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]