CN101541564A - 具有轻质胎圈芯体的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎，其包括：基本上环形的胎体结构(CS)，其相对侧边缘分别与左右侧胎圈结构关联，所述胎圈结构包括至少一个胎圈芯体(BC)和至少一个胎圈填充体(6)；施加在所述胎体结构径向外侧位置的带结构(7)；径向叠置在所述带结构上的胎面束带(TB)；侧向施加在所述胎体结构相对两侧的一对侧壁(SW)，其中所述至少一个胎圈芯体包括：至少一条第一细长元件(21、30)，其包括至少一种复合材料，该复合材料包括嵌入聚合物材料中的多条细长纤维，所述复合材料的挠曲模量根据标准ASTM D790－03测量，在23℃时不低于或等于10GPa，优选介于20GPa和200GPa之间；至少一条第二细长元件，其包括至少一条金属导线。

Description

具有轻质胎圈芯体的轮胎
技术领域
本发明涉及一种设置有轻质胎圈芯体的轮胎。
具体地说，本发明涉及一种设置有轻质胎圈芯体的轮胎，所述胎圈芯体有助于降低轮胎总体重量，同时确保将其良好地锚定在安装轮胎的车轮轮毂上。
背景技术
轮胎通常包括：包括至少一个胎体敷层的胎体结构；位于胎体结构径向外侧的胎面束带；插置在胎体结构和胎面束带之间的带结构。轮胎一般还包括一对施加到胎体结构轴向相对位置的侧壁。至少一个胎体敷层的端部折回或固紧到两个环形增强元件，即所谓的“胎圈芯体”，并且包括胎圈芯体的轮胎区域称为“胎圈芯体”。
一般来说，在胎圈芯体径向外侧位置，胎圈芯体进一步包括合成橡胶插件，通常称为“胎圈填充体”或者“胎圈冠”，其具有基本上三角形截面并从各胎圈芯体向外径向延伸。
轮胎胎圈，特别是其胎圈芯体，一般需要实现多种功能。
首先，胎圈芯体发挥将轮胎胎体锚定在轮胎胎圈内的功能，胎体绳股承受与轮胎充气压力以及轮胎曲率比成比例的纵向应力。胎体绳股还要承受轮胎行进过程中由离心力、横向推力和/或作用在轮胎上的扭矩带来的纵向应力和扭曲应力。
此外，胎体芯体要发挥这样的功能：将轮胎锚定到各车轮轮毂，从而在无内胎轮胎的情况下，确保轮胎和车轮轮毂之间的密封效果，车轮轮毂设置在对应的胎圈安装位置并且一般包括两个基本上锥形的同轴表面，所述锥形同轴表面作为轮胎胎圈的支撑基础。所述表面一般终止于径向向外伸出的法兰，该法兰支撑所述胎圈的轴向外表面并且胎圈的外表面借助轮胎充气压力而抵靠该法兰。由胎圈座的锥形形状与胎圈芯体协作来确保胎圈正确定位在其支座内。
胎圈芯体需要承受轮胎配合在各车轮轮毂的操作引起的相关变形。实际上，胎圈芯体径向内环形表面的直径小于轮毂法兰的径向外径，并且这样选择以使一旦胎圈芯体定位在轮毂的各胎圈座中，在经过该法兰之后，就被轮胎填充流体的压力沿着胎圈座的分离表面抵靠法兰的轴向内表面。一般来说，将轮胎配合在各轮毂的操作以轮胎胎圈变形(椭圆化)开始，以使轮胎胎圈一部分能越过该法兰。接着，轮胎胎圈的剩余部分完全越过该法兰，以使胎圈定位最近的胎圈座中。然后，向着相对的胎圈座轴向推压胎圈，从而使其落入轮毂中央凹槽内。这样，一旦胎圈定位在上述中央凹槽内，则轮胎赤道平面可以相对于轮毂赤道平面倾斜，从而也允许相对的胎圈借助其椭圆化变形(因此各胎圈芯体的椭圆化变形)越过该法兰，并定位在对应的胎圈座内。最后，将轮胎冲胀，以使两个胎圈靠接法兰轴向内表面。鉴于胎圈的刚性，轮胎配合到轮毂/从轮毂拆卸都需要使用杠杆，由此可以施加足够的力使胎圈芯体变形，将基本上圆形的胎圈配置变为椭圆形，从而如上所述那样，允许胎圈越过该法兰。但是，使用杠杆作用在形成胎圈的细长元件上，可能导致局部超过所述元件的弹性应变极限，由于可能在轮胎行进过程中对胎圈芯体的结构强度属性造成负面影响，并且在某些情况下可能导致轮胎胎圈芯体一个或多个细长元件断裂，所以特别不希望出现这种情形。
除了上述功能外，还要求胎圈芯体确保车辆在加速和减速过程中，从轮毂向轮胎传递扭矩(牵引扭矩和制动扭矩)。因此，要求轮胎与轮毂的锚定情况适于防止轮胎相对于安装轮毂滑动。这一方面对于任何车辆(乘用轿车、卡车、摩托车)都非常重要，因此在高性能(HP)和超高性能(UHP)轮胎中特别关键，这些轮胎设计地用于大马力轿车，这些轿车一般参与非常高的运行速度(例如，高于200km/h)和/或极端驾驶条件，其中经常会出现漂移和相关加速/减速操作。
常用胎圈芯体由钢丝或钢丝绳股形成。但是，现有技术中也建议用替代材料。
例如，英国专利GB1,072,277公开了一种用于气压轮胎的轻质胎圈芯体。具体地说，该文件公开了一种胎圈芯体增强件，其包括以环氧树脂浸渍的连续单丝玻璃纤维连续绕制的环形结构，所述结构包含重量8％到40％的环氧树脂和重量60％到92％的玻璃纤维。上述胎圈芯体据说特别用于飞机轮胎。
日本专利申请公开JP 04/133807公开了一种气压轮胎，其特征在于，具有通过环形绕制非金属纤维绳股而制造的胎圈芯体，该纤维绳股最小拉伸模量为350g/D，最大弯曲力至少为0.1Kg，且熔点或软化点至少为170℃。优选，所述非金属纤维从以下材料中选择：聚芳基酰胺纤维、碳纤维、玻璃纤维，这些纤维也可以用作复合纤维。上述胎圈芯体据说特别用于轻质轮胎。
但是，以上报道的轻质胎圈芯体可能存在一些缺陷。
具体地说，所述轻质胎圈芯体可能不能保证轮胎使用过程中的胎圈机械抗性(胎圈芯体结构完整性)及其安全性，以及轮胎均匀性(例如，轮胎几何尺度的规则性，轮胎沿着径向的刚性以及轮胎质量沿着圆周方向的均匀分布)。此外，所述轻质胎圈芯体可能不能保证轮胎胎圈良好地锚定到轮毂，以使车辆产生的扭矩(例如，由引擎或制动器产生)可以从轮毂传递到轮胎，导致轮胎在轮毂上发生明显的滑动。
发明内容
发明人面对的问题是提供一种有助于降低轮胎总体质量的胎圈芯体，特别是在大马力车辆的情况下，这是严重影响轮胎性能，诸如滚转抗性的因素，同时确保胎圈芯体机械抗性、轮胎稳定地锚定到轮毂、以及轮胎均匀性。
申请人发现上述目标可以通过提供一种胎圈芯体来实现，该胎圈芯体包括复合材料制成的细长元件和金属细长元件两者。
根据第一方面，本发明涉及一种轮胎，其包括：
-基本上环形的胎体结构，其相对侧边缘分别与左右侧胎圈结构关联，所述胎圈结构包括至少一个胎圈芯体和至少一个胎圈填充体；
-施加在所述胎体结构径向外侧位置的带结构；
-径向叠置在所述带结构上的胎面束带；
-侧向施加在所述胎体结构相对两侧的一对侧壁；
其中所述至少一个胎圈芯体包括：
-至少一条第一细长元件，其包括至少一种复合材料，该复合材料包括嵌入聚合物材料中的多条细长纤维，所述复合材料的挠曲模量根据标准ASTM D790-03测量，在23℃时不低于或等于10GPa，优选介于20GPa和200GPa之间；
-至少一条第二细长元件，其包括至少一条金属导线。
对于说明书和权利要求书来说，除非以其他方式指明，否则表示数目、数量、百分比等的全部数字都应该理解为在任何场合下可以由术语“大约”进行修正。而且，全部的范围包括所公开的最大值和最小值的任意组合，并且包括它们之间的任何中间范围，该中间范围或许在文中具体列举出来，或许没有。
对于说明书和权利要求书来说，术语“细长元件”用来指代单一导线(即，单丝)、或通过绞合至少两条单一导线而形成的纺线或绳股。
优选，本发明的胎圈芯体中，金属材料和复合材料量之间的比率(体积百分比)，相对于胎圈芯体总体积来说，介于3％和80％之间。更优选，所述比率相对于胎圈芯体总体积来说，介于5％和60％之间。上述范围特别优选，因为它们可以确保轮胎胎圈在轮毂上的环箍力、胎圈芯体所需的较高抗拉强度以及胎圈芯体重量三者之间达到令人满意的平衡。
附图说明
从本发明胎圈芯体优选但非排他的实施方式的详细说明中，其他特征和优势将变得更加容易理解。本说明书应该参照附图阅读，附图作为非限制性的示例给出。
附图中：
图1a和1b分别示出了本发明胎圈芯体片段元件和胎圈芯体的第一实施方式；
图2a和2b分别示出了本发明胎圈芯体片段元件和胎圈芯体的第二实施方式；
图3a和3b分别示出了本发明胎圈芯体片段元件和胎圈芯体的第三实施方式；
图4a和4b分别示出了本发明胎圈芯体片段元件和胎圈芯体的第四实施方式；
图5a和5b分别示出了本发明胎圈芯体片段元件和胎圈芯体的第五实施方式；
图6a示出了本发明胎圈芯体中使用的混合绳股的示意截面图；
图6b和6c分别示出了本发明胎圈芯体片段元件和胎圈芯体的第六实施方式；
图7示出了本发明胎圈芯体的第七实施方式；
图8a和8b分别示出了本发明第八实施方式的环形插件和胎圈芯体；
图9a和9b分别示出了本发明第九实施方式的环形插件和胎圈芯体；
图10a和10b分别示出了本发明第十实施方式的环形插件和胎圈芯体；
图11是示出图1a所示胎圈芯体片段元件布置的环圈的示意侧视图；
图12示出了本发明胎圈芯体的第十一实施方式；
图12a示出了本发明胎圈芯体的第十二实施方式；
图12b示出了本发明胎圈芯体的第十三实施方式；
图13是包含本发明胎圈芯体的轮胎的局部截面示意图。
具体实施方式
常用胎圈芯体结构是所谓的“Alderfer”结构，其具有“m×n”类型的配置，其中“m”表示轴向相邻导线或绳股(通过编织至少一对导线形成)，而“n”表示所述绳股径向叠置的层数。这种结构利用包括预定数目的绳股(通常是织物或金属绳股)的橡胶化的片段元件并将所述橡胶化的片段元件绕制(盘绕)从而形成彼此径向叠置的期望数目的料层而形成。这种构造方法允许形成的胎圈芯体截面轮廓基本上为四边形。常见的Alderfer结构示例为4×4、5×5、4×5和6×5结构。
另外的传统胎圈芯体结构是所谓的“圆形线缆”胎圈芯体。这种胎圈芯体具有中央芯部，例如用单一导线形成，该导线头对头地焊接，从而形成环圈，另一条单独导线围绕该环圈绕制并优选借助紧固元件诸如例如金属(例如，黄铜)夹子或片段而最终接合到其本身，从而形成至少一个护套层。根据所获得的护套层的数目，“圆形线缆”胎圈芯体具有不同的配置，诸如例如下述配置：1×1.5mm+(6+12)×1.3mm，其中数字“1”表示中央芯部(例如，用直径为1.5mm的单一导线形成)，数字“6”表示另一条直径为1.3mm的单一导线围绕中央芯部绕制(例如，遵循S形绕制方向)6次，从而形成第一护套层，数字“12”表示同样的另一条导线围绕所述第一护套层接着绕制(例如，遵循与S形绕制方向相反的Z形绕制方向)12次，从而在所述第一护套层的径向外侧位置形成第二护套层。另一些配置例如可以为：1×3.0mm+(9)×1.5mm、1×3.0mm+(8)×1.8mm、1×1.8mm+(7)×1.4mm。
另一种传统胎圈芯体结构是所谓的“单导线胎圈芯体”。这是用单一橡胶化绳股形成的，该绳股绕制成第一层轴向相邻的匝线(绳圈)，然后同一条绳股在所述第一层的径向外侧位置进一步绕制成第二层，如此类推，形成若干径向叠置的层。因此，通过改变每一层中的匝数，可以获得几何形式不同的胎圈芯体截面轮廓，例如六边形截面。常规六边形胎圈芯体例如可以由布置成配置：3-4-5-4-3的19道绕线形成。该一系列数字表示具体的橡胶化绳股绕制成前三道彼此轴向相邻的匝线，然后依次提供4道彼此轴向相邻的匝线，形成径向叠置在第一层上的第二层，随后是5道彼此轴向相邻的匝线，从而形成径向叠置在第二层上的第三层，然后是4道彼此轴向相邻的匝线，形成径向叠置在第三层上的第四层，最后是3道彼此轴向相邻的匝线，形成径向叠置在第四层上的第五层。其他配置例如可以是：4-5-4-3和5-6-5-4。
另一种传统胎圈芯体结构通过多条橡胶化绳股形成，每一具体绳股径向绕制在其本身上，形成径向叠置的绕制匝线(绳圈)叠置件(即，一系列)。若干匝线叠置件，可能垂直延伸程度不同(即，不同数量的绕制匝线径向彼此叠置)，彼此轴向相邻，因此形成前述胎圈芯体。优选，所述导线具有预定的截面(例如，基本上六边形截面)，以使轴向相邻的绳圈的导线可以耦接在一起，形成组件(即，胎圈芯体)，该组件由均等但不同的元件(模块化元件)组成，并且具有紧凑截面，即该紧凑截面不包括中空空间或干涉部，并且面积对应于所述不同元件截面积的总和。
图13示出了轮胎TI的局部截面图，该轮胎包括：胎体结构；两个终止于胎圈B并轴向隔开的侧壁SW。为了将轮胎紧固到对应的安装轮毂R，每个胎圈B包括胎圈芯体BC和位于胎圈芯体BC径向外侧位置的对应的胎圈冠(bead apex)6。
胎体结构CS包括一个或多个胎体敷层CP(在图13中仅示出一层)，所述敷层与胎圈芯体BC关联。根据图13所示实施方式，通过将胎体敷层端部围绕胎圈芯体BC卷起，从而将胎体敷层CP与各胎圈芯体BC关联。可以选择的是(所述实施方式未示出)，胎体敷层CP使其端部与胎圈芯体BC整体关联，正如例如欧洲专利EP928,680所述的那样，由此，通过在环形(toroidal)支撑件上连续生产并组装轮胎结构元件，制造出绿色轮胎。具体地说，通过在环形支撑件上轴向重叠和/或径向叠置片段状元件，从而制造所述轮胎，所述片段状元件是单纯合成橡胶材料的片段，或者内嵌增强元件的合成橡胶材料片段，所述增强元件通常是织物或金属绳股或者橡胶化的金属导线或绳股。根据所述过程，优选借助机器人系统在多个工作站之间移动环形支撑件，借助自动化流程，在每个工作站实施轮胎的生产步骤。
轮胎TI进一步包括插置在胎体结构CS和胎面束带TB之间的带结构7，所述带结构优选包括两个带材层，通常包括金属绳股，这些金属绳股在每一层中彼此平行并穿插相邻层中金属绳股。每一层中的所述金属绳股相对于轮胎赤道平面Y-Y对称倾斜。优选，在径向最外侧的位置，带结构还包括第三带材层，其设置有橡胶化绳股，优选为织物绳股，该绳股圆周取向，即相对于轮胎赤道平面Y-Y基本上设置在零度角。
第一实施方式
图1a、1b和11示出了本发明的第一实施方式。具体来说，图1a示出了胎圈芯体片段元件的一部分的透视图。片段元件11包括多个嵌入合成橡胶材料41中、轴向相邻的细长元件21、31。如图11所示，通过绕制(盘绕)片段元件11以形成多个层，从而形成胎圈芯体51(在图1b中以透视图示出其一部分)，所述多个层彼此径向叠置，形成胎圈芯体51。在图11中，绕制片段元件形成多个径向叠置层，以附图标记1表示。
术语“相邻”用在说明书和权利要求书中，可能表示接触，也可能不表示接触，但是总是表示两者之间不存在同类的任何事物。如果两个细长元件(至少部分)接触或者它们不接触(例如，在两者之间存在橡胶)，则认为这两个细长元件彼此相邻。如果两者之间存在第三个细长元件，则认为这两个细长元件不彼此接触。
图1b中所示胎圈芯体51是6×4“Alderfer”胎圈芯体，其中数字“6”表示每个片段元件11中存在的轴向相邻的细长元件21、31的数目，而数字“4”表示片段元件11中径向叠置层(绳圈)的数目。
图1b中所示6×4胎圈芯体布置是本发明胎圈芯体的一个示例。显然，根据本发明，可以提供多种不同的胎圈芯体布置(即，具有不同层数以及每一片段元件中具有不同数量的细长元件的胎圈芯体)。
根据图1a所示实施方式，片段元件11由六条轴向相邻细长元件21、31形成。具体来说，片段元件11由第二金属细长元件31和复合材料制成的第一细长元件21形成。
根据图1a所示实施方式，轴向相邻细长元件21、31布置成交替配置中，其中第二细长元件31插置在两条第一细长元件21之间，从而实现1∶1序列。
因此，图1b所示胎圈芯体51包括第一系列第二细长元件31和第二系列第一细长元件21。
根据本发明，术语“系列”用来指代单一细长元件径向叠置绳圈的叠置件。
因此，胎圈芯体51包括至少一个第一系列第二细长元件31和至少一个第二系列第一细长元件21。详细地说，胎圈芯体51包括三个第一系列第二细长元件31和三个第二系列第一细长元件21，所述第一和第二系列布置成交替配置。更详细地说，根据第一实施方式，每个第一系列与至少一个第二系列轴向相邻。
申请人发现，在轮胎中布置胎圈芯体，使其包含金属细长元件的侧部面对轮毂法兰，则可以有利地改善轮胎完整性以及驱动安全性。这意味着，将金属细长元件位于其中的片段元件定位在轴向边缘，且该轴向边缘在整合到胎圈芯体时面对轮毂法兰，则特别具有优势。详细地说，申请人发现，优选提供这样的胎圈芯体，其金属细长元件位于轮毂法兰附近，且由复合材料制成的细长元件位于轮胎内表面附近。这样，对于机械应力更具抗性的胎圈芯体部分的位置对应于轮胎行进过程中以及轮胎安装到轮毂/从其拆卸的过程中产生最强应力的轮毂法兰。
根据本发明，所述第一细长元件21用复合材料制成，该复合材料在聚合物材料中嵌入了多条细长纤维，根据标准ASTM D790-03测量，所述复合材料挠曲模量在23℃时不低于或等于10GPa，优选介于20GPa到200PGa之间。
根据进一步的优选实施方式，根据标准ASTM D3916-02测量，所述复合材料的极限抗拉强度在23℃时不低于或等于600MPa，优选介于1000MPa和2500MPa之间。
根据进一步的优选实施方式，根据标准ASTM3916-02测量，所述复合材料的拉伸模量在23℃时不低于或等于20GPa，优选介于30GPa和200GPa之间。
根据进一步的优选实施方式，根据标准ASTM D792-00测量，所述复合材料的比重低于或等于3.0g/cm3，优选介于1.0g/cm3和2.5g/cm3之间。
根据一种优选实施方式，根据标准ASTM D790-03测量，所述聚合物材料的挠曲模量在23℃时不低于或等于0.5GPa，优选介于2.0GPa和25GPa之间。
根据进一步的优选实施方式，根据标准ASTM D638-03测量，所述聚合物材料的极限抗拉强度在23℃时不低于或等于40MPa，优选介于50MPa和200MPa之间。
根据进一步的优选实施方式，所述聚合物材料例如可以从以下材料中选择：热塑性树脂、热固性树脂或者它们的混合物。特别优选热固性树脂。
根据进一步的优选实施方式，所述热塑性树脂例如可以从以下材料中选择：尼龙-6，6、尼龙-6、尼龙-4，6、聚酯(诸如例如，聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚缩醛，或者它们的混合物。特别优选聚对苯二甲酸二乙醇酯。
根据进一步的优选实施方式，所述热固性树脂例如可以从以下材料中选择：乙烯基酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂(诸如例如，异苯二甲酸聚酯树脂)、酚醛树脂、三聚氰胺-醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、呋喃树脂、硅树脂、丙烯树脂，或者它们的混合物。特别优选乙烯基酯树脂、环氧树脂或者它们的混合物。
根据一种优选实施方式，根据标准ASTM D885-03测量，所述细长纤维极限抗拉强度不低于或等于1500MPa，优选介于1800MPa和4000MPa之间。
根据进一步的优选实施方式，根据标准ASTM D885-03测量，所述细长纤维的拉伸模量不低于或等于50GPa，优选介于60GPa和250GPa之间。
根据进一步的优选实施方式，所述细长纤维例如可以从以下纤维材料中选择：玻璃纤维、芳族聚酯胺纤维(例如，聚芳基酰胺纤维，诸如例如
Figure A20068005645500161
)、聚乙烯醇纤维、碳纤维，或者它们的混合物。特别优选玻璃纤维。“E”型玻璃纤维特别优选。
根据一种优选实施方式，所述细长纤维在复合材料中的含量，相对于复合材料总重量来说，占重量的30％到95％，优选占重量的50％到90％。
具有优势的是，所述复合材料可以通过拉挤成型方式连续制造。这是一种已知的技术，包括从卷轴解绕连续纤维，并将其浸入聚合物材料(即，树脂)池中，浸渍它们。例如，在使用热固性树脂时，纤维经过液体树脂，或者经过单体与低聚合体的液体混合物，然后浸渍纤维经过模具，赋予复合材料期望形状，并将未固结树脂液体和夹杂在纤维束中的气泡除去。然后，获得的复合材料经过管状模具，在这里将其加热，形成半固结复合材料。接下来，获得的半固结复合材料例如借助UV辐射或加热而进一步固结，完成固结反应。如果使用热塑性树脂，则复合材料可以像使用热固性树脂那样以相同方式处理，其中熔融树脂池可以用作液体池。任选地，树脂粉末可以提前扑撒在纤维周围，以促使实施浸渍过程。任选，优选从上述材料中选择的额外热塑性树脂涂层可以施加在获得的复合材料上。为此，复合材料经过熔融树脂池，并且预浸渍复合材料经过模具，获得所述涂层。
可以用于本发明并且可以买到的复合材料示例是来自Saint-Gobain Vetrotex的Tecniconsult S.P.A.的
Figure A20068005645500163
Getv。
任选地，为了改善其与合成橡胶材料41的粘结效果，所述第一细长元件21可以通过将其浸入包含间苯二酚甲醛树脂和乳胶混合物的溶液中(这种混合物一般称为“间苯二酚甲醛乳胶RFL”)，接着使其干燥。所用的乳胶可以是：乙烯基吡啶/苯乙烯-丁二烯(VP/SBR)、苯乙烯-丁二烯(SBR)、天然橡胶的乳胶(NR)、羧化和氢化丙烯晴-丁二烯(X-HNBR)；氢化丙烯晴(HNBR)、丙烯晴(NBR)、乙烯-丙烯-二烯系单体(EPDM)、氢磺化聚乙烯(CSM)，或者它们的混合物。
任选地，所述第一细长元件21可以利用溶剂介质中的粘结剂浸渍，以获得覆盖所述纤维的额外层。优选，溶剂介质中的粘结剂是聚合物、可能是卤化聚合物，有机化合物、诸如异氰酸酯，和矿物填料、诸如炭黑的混合物。额外层围绕所述细长元件形成环圈，对于保证良好地连接到特定类型的橡胶特别具有优势，所述特定类型的橡胶诸如丙烯晴(NBR)、氢化丙烯晴(HNBR)、羧化和氢化丙烯晴-丁二烯(X-HNBR)、可硫化的氢化丙烯晴(ZSC)、氢磺化聚乙烯(CSM)、烷基化的氢磺化聚乙烯(ACSM)、或者乙烯-丙烯-二烯系单体(EPDM)。
根据一种优选实施方式，所述第一细长元件的直径介于0.2mm和3.0mm之间，优选介于0.6mm和2.5mm之间。
根据本发明，所述第二细长元件31用金属制成。
根据一种优选实施方式，所述第二细长元件的直径介于0.2mm和3.0mm之间，优选介于0.6mm和2.5mm之间。
根据进一步的优选实施方式，所述第二细长元件31用钢或合金钢制成。钢可以是标准NT(标准抗拉强度)钢，其断裂强度介于2600N/mm2(或者2600MPa)和3200N/mm2之间，HT(高抗拉强度)钢，其断裂强度介于3000N/mm2和3600N/mm2之间，SHT(超高抗拉强度)钢，其断裂强度介于3300N/mm2和3900N/mm2之间，UHT(极高抗拉强度)钢，其断裂强度介于3600N/mm2和4200N/mm2之间。所述断裂强度值特别取决于钢中的碳含量。
根据进一步的优选实施方式，所述第二细长元件31由金属单丝构成，即单根金属导线。
可以选择的是，所述第二细长元件31通过绞合至少两条金属导线制成。
第二实施方式
图2a和2b分别示出了根据本发明第二实施方式的胎圈芯体片段元件12和胎圈芯体52的一部分的透视图。
图2a所示的胎圈芯体片段元件12包括多条嵌入合成橡胶材料42中的轴向相邻细长元件22、32。详细地说，胎圈芯体片段元件12包括复合材料制成的第一细长元件22和三条第二金属细长元件32。
如图11示意性地表示以及参照本发明第一实施方式所述，胎圈芯体52(在图2b中局部示出)通过绕制(盘绕)片段元件12形成多个彼此径向叠置的层来形成。在图11中，绕制片段元件以获得多个径向叠置的层，以附图标记1示出。
图2b所示的胎圈芯体52是参照本发明第一实施方式论述过的6×4“Alderfer”胎圈芯体。
根据图2a所示第二实施方式，片段元件12由六条轴向相邻细长元件22、32形成。具体地说，不同于第一实施方式中第一和第二细长元件布置成交替配置，根据图2a所示的第二实施方式，第二细长元件32轴向相邻并定位在片段元件12第一轴向端部，而第一细长元件22轴向相邻并定位在片段元件12第二轴向端部，第二轴向端部相对着所述片段元件的第一轴向端部。
因此，根据第二实施方式，胎圈芯体设置有形成胎圈芯体一部分的第二细长元件32和形成胎圈芯体剩余部分的第一细长元件22。
图2b所示胎圈芯体52包括至少一个第一系列第二细长元件32和至少一个第二系列第一细长元件22。详细地说，胎圈芯体52包括三个第一系列第二细长元件32和三个第一系列第二细长元件22，其中三个第一系列轴向相邻，形成胎圈芯体轴向外侧部分，而三个第二系列轴向相邻，形成胎圈轴向内侧部分。
优选，第二金属细长元件32形成胎圈芯体32轴向外侧部分，即靠近轮毂法兰的胎圈芯体部分。
优选，以复合材料制成的第一细长元件22形成胎圈芯体52轴向内侧部分，即靠近轮胎内表面因此靠近轮毂柱状中央凹槽的胎圈芯体部分。
优选，该实施方式中的细长元件22和32分别与第一实施方式中的细长元件21和31具有相同的特征。
第三实施方式
图3a和3b分别示出了根据本发明第三实施方式的胎圈芯体片段元件13一部分和胎圈芯体13一部分的透视图。
图3a所示胎圈芯体片段元件13包括嵌入合成橡胶材料43内的多条轴向相邻的细长元件23、33。详细地说，胎圈芯体片段元件13包括由复合材料制成的两条第一细长元件23和4条第二金属细长元件33。
如图11示意性地表示和参照本发明第一实施方式所述，胎圈芯体53(在图3b中局部示出)通过绕制(盘绕)片段元件13形成多个彼此径向叠置的层来形成。在图11中，绕制片段元件形成多个径向叠置的层，以附图标记1示出。
图3a所示的胎圈芯体是已经参照本发明第一实施方式论述过的6×4“Alderfer”胎圈芯体。
根据图3a所述的第三实施方式，片段元件13由六条轴向相邻的细长元件23、33形成。与上述第一实施方式相同的是，图3a示出了第一和第二细长元件的交替序列，其中交替单元由两条类型相同的细长元件形成。详细地说，根据该实施方式，片段元件13由两条定位在片段元件13轴向端部的第二细长元件33形成，而两条第一细长元件23定位在片段元件13中部，即位于第二细长元件33的两个单元之间。
因此，根据该第三实施方式，胎圈芯体53设置有形成胎圈芯体轴向内侧部分和外侧部分的第二细长元件33和形成胎圈芯体中央部分的第一细长元件23。
优选，该实施方式中的细长元件23和33分别与前述第一实施方式的细长元件21和32具有相同特征。
第四实施方式
图4a和4b分别示出了根据本发明第四实施方式的胎圈芯体片段元件14一部分和胎圈芯体54一部分的透视图。
图4a所示胎圈芯体片段元件14包括嵌入合成橡胶材料44的多条轴向相邻的细长元件24、34。详细地说，胎圈芯体片段元件14包括两条以复合材料制成的第一细长元件24和4条第二金属细长元件34。
如图11示意性地表示和参照本发明第一实施方式所述，胎圈芯体54(在图4b中局部示出)通过绕制(盘绕)片段元件14形成多个彼此径向叠置的层来形成。在图11中，绕制片段元件形成多个径向叠置的层，以附图标记1示出。
图4b所示的胎圈芯体54是已经参照本发明第一实施方式所述的6×4“Alderfer”胎圈芯体。
根据图4a所示的第四实施方式，片段元件14由六条轴向相邻细长元件24、34形成。具体地说，根据所述实施方式，第一细长元件24定位在片段元件14轴向端部，而彼此轴向相邻的第二细长元件34形成片段元件14的中央部分。
因此，根据第四实施方式，胎圈芯体54设置有形成所述胎圈芯体内侧和外侧部分的第一细长元件24和形成所述胎圈芯体中央部分的第二细长元件34。
优选，该实施方式的细长元件24和34分别于第一实施方式中的细长元件21和31具有相同特征。
第五实施方式
图5a和5b分别示出了根据本发明第五实施方式的胎圈芯体片段15a和15b的一部分以及胎圈芯体55一部分的透视图。
胎圈芯体55通过两个胎圈芯体片段元件15a、15b形成。详细地说，第一胎圈芯体片段元件15a仅包括第二金属细长元件35，而第二胎圈芯体片段15b仅包括以复合材料制成的第一细长元件25。
如图11示意性地表示和参照本发明第一实施方式所述，胎圈芯体55(在图5b中局部示出)通过绕制(盘绕)片段元件15a、15b形成多个彼此径向叠置的层来形成。详细地说，第一片段元件15a绕制(如图11所示)成期望数目的彼此径向叠置的层(在图5b中为两层)。接着，类似于绕制第一片段元件15a，也将第二片段元件15b绕制成期望数目的层(在图5b中为两层)，所述第二片段元件15b的层径向叠置第一片段元件15a的层。第一片段元件15a的最后一层(即，径向外侧层)例如通过对接拼合而机械地连接到第二片段元件15b的第一层(即，径向外侧层)。
图5b所示胎圈芯体55是惨遭本发明第一实施方式所述的6×4“Alderfer”胎圈芯体。
因此，根据第五实施方式，胎圈芯体55设置有形成胎圈芯体径向内侧部分的第二细长元件35和形成胎圈芯体径向外侧部分的第一细长元件25。
可以选择的是(该实施方式未示出)，胎圈芯体55设置有形成胎圈芯体径向内侧部分的第一细长元件25和形成胎圈芯体径向外侧部分的第二细长元件35。
优选地，该实施方式的细长元件25和35分别与第一实施方式的细长元件21和31具有相同特征。
第六实施方式
图6b和6c分别示出了根据本发明第六实施方式的胎圈芯体片段元件16一部分和胎圈芯体56一部分的透视图。
图6a示出了用来生产图6c局部示出的胎圈芯体56的绳股26的截面图。
如图6b所示，片段元件16包括六条嵌入合成橡胶材料46的轴向相邻的细长元件26、36。详细地说，片段元件16包括轴向布置成交替配置的三条第二细长元件36和另外三条细长元件26，其中第二细长元件插置在另外两条细长元件26之间，从而得到1∶1的序列。
根据该实施方式，第二细长元件36由金属制成。优选，第二细长元件36由钢或合金钢制成。
根据该实施方式，另外细长元件26是包括至少一条第二细长元件26s和至少一条以复合材料制成的第一细长元件26c的绳股，所述至少一条第二金属细长元件26s与至少一条第一细长元件26c绞合在一起。
如图6a所示，优选另外细长元件26包括由一簇第二金属细长元件26s包围的第一细长元件26c。换句话说，另外细长元件26通过将多条第二金属细长元件26c绞合在第一细长元件26c周围而形成，第一细长元件26c表示绳股芯部。
优选，第二细长元件26s由金属制成。优选，第二细长元件26s由钢或合金钢制成。
优选，绳股26的直径介于0.8mm和2.5mm之间。更优选绳股26直径介于1.5mm和2.0mm之间。
优选，绞合在细长元件26c周围的第二细长元件26s介于3条和8条之间。
优选，第二细长元件26s的扭绞节距介于12mm和22mm之间。
可以选择的是(该实施方式未示出)，另外细长元件26包括一簇被第一细长元件包围的第二金属细长元件。换句话说，另外细长元件26通过在第二细长元件周围绞合多条第二细长元件而形成，第二细长元件作为绳股芯部。
如图11示意性地示出和参照本发明第一实施方式所述，胎圈芯体56(在图6c中局部示出)通过绕制(盘绕)片段元件16形成多个彼此径向叠置的层而形成。在图11中，绕制片段元件形成多个径向叠置的层，以附图标记1示出。
图6c所示胎圈芯体56是参照本发明第一实施方式所述6×4“Alderfer”胎圈芯体。
优选本实施方式的细长元件26c和36以及26s分别与第一实施方式的细长元件21和31具有相同特征。
第七实施方式
图7示出了本发明第一实施方式的胎圈芯体一部分的透视图。详细地说，胎圈芯体57通过绕制单一橡胶化细长元件27而形成。
根据该实施方式，单一细长元件27用于实现胎圈芯体57，是图6a所示(元件26)并参照第六实施方式所述的细长元件。
详细地说，胎圈芯体57通过绕制单一细长元件27(嵌入合成橡胶材料47中)从而形成轴向相邻匝线(绳圈)的第一层，然后，在所述第一层轴向外侧位置，进一步盘绕相同的细长元件，从而在该一层径向外侧位置形成第二层，以此类推，从而形成多个径向叠置的层。因此，通过改变每一层中的匝线数目，可以获得几何形状不同的胎圈芯体的截面轮廓。例如，可以获得如图7所示截面为六边形的胎圈芯体。
图7示出了由19道线圈布置成配置：3-4-5-4-3而形成的正六边形胎圈芯体。该系列数字表示单一橡胶化细长元件盘绕成：i)彼此轴向相邻的前3道匝线，形成第一层；ii)由4道彼此轴向相邻的匝线形成的第二层，第二层与第一层径向叠置；iii)由彼此轴向相邻的5道匝线形成的第三层，第三层与第二层径向叠置；iv)由彼此轴向相邻的4道匝线形成的第四层，第四层与第三层径向叠置；v)由彼此轴向相邻的3道匝线形成的第五层，第二层与第四层径向叠置。第一层胎圈芯体57的径向内层，而第五层的径向外层。
第八实施方式
图8a和8b分别示出了根据本发明第八实施方式的胎圈芯体58环形插件68的透视图，所述胎圈芯体包括两个或更多个环形插件68。
详细地说，胎圈芯体58例如在上述欧洲专利EP928,680中进行了说明，据此，胎圈芯体包括环形结构，该结构包括至少一个环形插件，后者基本上为与环形支撑件几何旋转轴线同心的环圈形式，并定位于靠近轮胎第一胎体敷层的对应圆周内边缘，其中轮胎在所述环形支撑件上制造。根据该文件，环形插件由至少一条细长元件制成，该细长元件绕制起来形成多个基本上同心的绳圈。一般来说，与第一环形插件相结合的是与第一环形插件以面对面关系同轴设置的基本上以环圈形式延伸的第二环形插件。插置在第一和第二环形插件之间的是至少一个以合成橡胶支撑的填充体。此外，第三环形插件可以通过在第二环形插件和第三环形插件之间插置另外的填充体而与第二环形插件组合。
根据图8a所示的实施方式，环形插件68通过绕制形成多个基本上同心绳圈的细长元件28而形成。
详细地说，用来形成环形插件68的细长元件28对应于上述图6a中的细长元件26。具体来说，细长元件28是包括至少一条以复合材料制成的第一细长元件28c和至少一条第二金属细长元件28s的绳股。更具体地说，细长元件28包括被多条第二金属细长元件28s包围的第一细长元件28c，所述第二金属细长元件28s与第一细长元件28c绞合。
可以选择的是(该实施方式未示出)，细长元件28包括被一簇第一细长元件包围的第二金属细长元件。换句话说，细长元件28通过围绕第二细长元件绞合多条第一细长元件而形成，第二细长元件作为绳股芯部。
优选胎圈芯体58由超过一个环形插件68形成。根据图8b所示实施方式，环形插件68与第二环形插件68’关联，填充体78插置在两者之间。
优选第二环形插件68’与第一环形插件68相同，即第二环形插件由上述细长元件28制成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第二环形插件68’可以通过绕制橡胶化的金属细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第二金属细长元件31)而形成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第二环形插件68’可以通过绕制以复合材料制成的橡胶化的细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第一细长元件21)而形成。
优选第二环形插件68’与第三环形插件68”关联，第二填充体78’插置在两者之间。第三环形插件68”与第一环形插件68相同，即第三环形插件由上述细长元件28制成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第三环形插件68”可以通过绕制橡胶化的金属细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第二金属细长元件31)而形成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第三环形插件68”可通过绕制以复合材料制成的橡胶化的细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第一细长元件21)而形成。
填充体优选由硬度介于70°和90°Shore A之间的合成橡胶材料制成。
第九实施方式
图9a和9b分别示出了根据本发明第九实施方式的环形插件69和胎圈芯体59的透视图，所述胎圈芯体包括两个或更多个环形插件69。
正如参照第八实施方式所述，胎圈芯体可以例如上述欧洲专利EP928,680所述的那样形成。
根据图9a所示的实施方式，环形插件69通过绕制片段元件19而形成，该片段元件包括细长元件39和另外细长元件29，绕制所述片段19形成多个基本上同心的绳圈，这些绳圈限定环形插件69。
根据该实施方式，另外细长元件29对应于上述图6a中的细长元件26。具体地说，另外细长元件29是包括至少一条以复合材料制成的第一细长元件29c和至少一条第二金属细长元件29c的绳股。更具体地说，另外细长元件29包括被多条第二金属细长元件29s包围的第一细长元件29c，第二金属细长元件29s与所述第一细长元件29c绞合。
可以选择的是(该实施方式未示出)，另外细长元件29包括被一簇第一细长元件包围的第二金属细长元件。换句话说，另外细长元件通过围绕第二细长元件绕制多条第一细长元件而形成，第二细长元件作为绳股芯部。
根据该实施方式，细长元件39优选以金属制成。优选所述金属为钢或合金钢。
可以选择的是(该实施方式未示出)，细长元件39以复合材料制成。
优选，胎圈芯体59包括超过一个环形插件69。根据图9b所示实施方式，环形插件69与第二环形插件69’关联，填充体79插置在两者之间。
优选，第二环形插件69’与第一环形插件69相同，即第二环形插件通过绕制上述片段元件19而形成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第二环形插件69’可以通过绕制橡胶化的金属细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第二金属细长元件31)而形成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第二环形插件69’可以通过绕制以复合材料制成的橡胶化的细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第一细长元件21)而形成。
优选，第二环形插件69’与第三环形插件69”关联，第二填充体79’插置在两者之间。优选，第三环形插件69”与第一环形插件69相同。可以选择的是(该实施方式未示出)，第三环形插件69”可以通过绕制橡胶化的金属细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第二金属细长元件31)而形成。可以选择的是(该实施方式未示出)，第三环形插件69”可以通过绕制以复合材料制成的橡胶化的细长元件(例如，参照第一实施方式所述的第一细长元件21)而形成。
第十实施方式
图10a和10b分别示出了根据本发明第十实施方式的环形插件610和胎圈芯体510的透视图，所述胎圈芯体包括两个或更多个环形插件610。
正如参照第八实施方式所述，胎圈芯体510通过例如上述欧洲专利EP928,680所述那样形成。
胎圈芯体510包括三个环形插件610、610’、610”和插置在它们之间的两个填充体710、710’。每个环形插件610、610’、610”基本上呈环圈形式，并且定位于靠近轮胎胎体敷层对应圆周内边缘。
根据该实施方式，环形插件610、610’、610”由绕制成多个基本上同心绳圈的单一橡胶化的细长元件制成。
根据图10b所示的优选实施方式，环形插件610’、610”由金属细长元件310制成，而第三环形插件610通过绕制以复合材料制成的细长元件210而形成。优选，该实施方式中的细长元件210和310与第一实施方式中的细长元件21和31相同，并且分别具有相同特征。
优选，通过绕制以复合材料形成的细长元件210而获得的环形插件610布置在胎圈芯体510的轴向内侧部分，即靠近轮胎内表面的胎圈芯体部分。
第十一实施方式
图12示出了根据本发明第十一实施方式的“圆形线缆”胎圈芯体一部分的透视图。
图12所示“圆形线缆”胎圈芯体17包括以第二细长元件40制成的中央芯部，该中央芯部头对头焊接，形成环圈，第一细长元件30围绕该环圈绕制(S方向)并最终接合到其本身，形成第一护套层。然后，相同的第一细长元件30围绕第一护套层绕制(Z方向)并最终接合到其本身，形成位于所述第一护套层轴向外侧的第二护套层。
图12所示“圆形线缆”胎圈芯体具有以下配置：1×1.5mm+(6+12)×1.3mm。
图12所示中央芯部具有圆形截面。可以选择的是，中央芯部可以为长圆形，或者可以为三角形(该实施方式未示出)。在这种情况下，卷绕在所形成的“圆形线缆”胎圈芯体的护套层示出与中央芯部相同的形状。
优选，该实施方式的细长元件30和40与第一实施方式的细长元件21和31相同，并分别具有相同特征。
第十二实施方式
图12a示出了根据本发明第十二实施方式的“圆形线缆”胎圈芯体一部分的透视图。
图12a所示“圆形线缆”胎圈芯体17a包括以第二细长元件40制成的中央芯部，该中央芯部头对头焊接，形成环圈，另外细长元件26围绕该环圈绕制(S方向)并最终接合到其本身，形成第一护套层。然后，相同的另外细长元件26围绕所述第一护套层绕制(Z方向)并最终接合到其本身，形成位于所述第一护套层径向外侧的第二护套层。
图12a所示“圆形线缆”胎圈芯体具有以下配置：1×1.5mm+(6+12)×1.3mm。
优选，该实施方式的细长元件40与第一实施方式的细长元件31相同，并具有相同的特征。
另外细长元件26对应于上述图6a所示的细长元件26。
可以选择的是(该实施方式未示出)，所述第一护套层可以由第二细长元件40制成。
可以选择的是(该实施方式未示出)，所述第二护套层可以由第二细长元件40制成。
第十三实施方式
图12b示出了根据本发明第十三实施方式的“圆形线缆”胎圈芯体一部分的透视图。
图12b所示“圆形线缆”胎圈芯体17b包括以第二细长元件制成的中央芯部，该中央芯部头对头焊接，形成环圈，第一细长元件30围绕该环圈绕制(S方向)并最终接合到其本身，形成第一护套层。然后，第二细长元件40围绕该第一护套层绕制(Z反向)并最终接合到其本身，形成位于所述第一护套层外侧的第二护套层。
图12b所示“圆形线缆”胎圈芯体具有以下配置：1×1.5mm+(6+12)×1.3mm。
优选，该实施方式的细长元件30和40与第一实施方式的细长元件21和31相同，并分别具有相同特征。
可以选择的是(该实施方式未示出)，所述第一护套层可以由第二细长元件40制成，该第二护套层可以由以第一细长原件30制成。
为了进一步说明本发明，以下给出一些说明性的示例。
示例1
如图1b所示，类似于本发明第一实施方式胎圈芯体的胎圈芯体(胎圈芯体A)，通过绕制包括5条细长元件的片段元件形成5个径向叠置的层，从而获得5×5Alderfer结构。
与胎圈芯体A具有相同的5×5Alderfer结构的胎圈芯体(胎圈芯体B)，利用传统钢丝制成。
所获得胎圈芯体的特征如下表1给出。
表1
＊：绕制胎圈芯体片段元件第一匝线时的鼓轮周长；
＊＊：根据标准ASTM D4975-02测量；
＊＊＊：
Figure A20068005645500301
Getev 100/101：由乙烯基酯树脂(20％重量)、“E”型玻璃纤维(80％重量)(Tecniconsult S.P.A.)制成的复合材料，具有以下特征：
-挠曲模量，根据标准D790-03测量，在23℃时为48GPa；
-极限抗拉强度，根据标准ASTM D3916-02测量，在23℃时为1450Mpa；
-拉伸模量，根据标准ASTM D3916-02测量，在23℃时为50GPa；
-比重，根据标准ASTM D792-00测量，为2.1g/cm3；
＊＊＊＊：将形成胎圈芯体B的每条金属细长元件的断裂载荷相加得到的总和，或者将每条金属细长元件的断裂载荷与形成胎圈芯体A(本发明)的以复合材料制成的每条细长元件的断裂载荷相加得到的总和，所述断裂载荷根据标准ASTM D4975-02测量。
根据本发明的胎圈芯体A利用片段元件获得，其中轴向相邻的细长元件的序列为：“MCMCM”，其中“M”表示金属细长元件，而“C”表示复合材料细长元件。
表1示出了根据本发明的胎圈芯体A的重量显著地低于仅用钢制元件制成的传统胎圈芯体B的重量。
此外，表1示出了，虽然显著降低了总体胎圈芯体重量，但是胎圈芯体A最小理论断裂载荷并未受到不利影响。
示例2
类似于图12所示本发明第十一实施方式胎圈芯体的胎圈芯体(胎圈芯体C)，利用钢制细长元件制成，该钢制细长元件头对头焊接，形成环圈(中央芯部)，以复合材料制成的细长元件围绕该环圈绕制(S方向)并最终接合到其本身，形成第一护套层。然后，以复合材料制成的相同细长元件围绕所述第一护套层绕制(Z方向)并最终接合到其本身，形成位于该第一护套层径向外侧的第二护套层，从而获得具有以下配置的“圆形线缆”胎圈芯体：1×1.5mm+(6S+12Z)×1.3mm。
与胎圈芯体C具有相同配置1×1.5mm+(6S+12Z)×1.3mm的“圆形线缆”胎圈芯体(胎圈芯体D)利用传统钢丝制成。
所获得的胎圈芯体的特征如下表2给出。
表2
Figure A20068005645500311
＊：形成胎圈芯体的中央芯部的金属细长元件所绕制的鼓轮周长；
＊＊：
Figure A20068005645500312
Getev 130/101：由乙烯基酯树脂(20％重量)、“E”型玻璃纤维(80％重量)(Tecniconsult S.P.A.)的复合材料，具有以下特征：
-挠曲模量，根据标准D790-03测量，在23℃时为48GPa；
-极限抗拉强度，根据标准ASTM D3916-02测量，在23℃时为1450Mpa；
-拉伸模量，根据标准ASTM D3916-02测量，在23℃时为50GPa；
-比重，根据标准ASTM D792-00测量，为2.1g/cm3；
＊＊＊：将形成胎圈芯体D(比较例)的中央芯部以及围绕中央芯部的两个护套层的每条金属细长元件的断裂载荷详相加得到的总和，或将形成胎圈芯体C(本发明)中央芯部的金属细长元件的断裂载荷与围绕中央芯部形成两个护套层的以复合材料制成的每条细长元件的断裂载荷相加得到的总和，所述断裂载荷根据标准ASTM D4975-02测量；
＊＊＊＊：将“圆形线缆”胎圈芯体插入测力计来确定。挠曲刚度值表示为相对于固定作为100的比较例“圆形线缆”胎圈芯体的值的百分比(100对应于施加的力(N)导致“圆形线缆”胎圈芯体溃缩50mm)。
表2示出了本发明的胎圈芯体C的重量显著低于(＜60％)仅由钢制元件形成的传统胎圈芯体D的重量.
此外，表2示出本发明胎圈芯体的挠曲刚度并未受到显著的不利影响。
此外，表2示出了即使总体胎圈芯体重量显著下降，但是胎圈芯体C的最小理论断裂载荷并未受到不利影响。

Claims (30)

1.一种轮胎，包括：
-基本上环形的胎体结构，其相对侧边缘与相应的右侧和左侧胎圈结构关联，所述胎圈结构包括至少一个胎圈芯体和至少一个胎圈填充体；
-施加在所述胎体结构径向外侧位置的带结构；
-径向叠置在所述带结构上的胎面束带；
-侧向施加在所述胎体结构相对两侧的一对侧壁；
其中所述至少一个胎圈芯体包括：
-至少一条第一细长元件，其包括至少一种复合材料，该复合材料包括嵌入聚合物材料中的多条细长纤维，所述复合材料的挠曲模量根据标准ASTM D790-03测量，在23℃时不低于或等于10GPa；
-至少一条第二细长元件，其包括至少一条金属导线。
2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述复合材料的挠曲模量根据标准ASTM D790-03测量，在23℃时介于20GPa和200GPa之间。
3.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM D3916-02测量，所述复合材料的极限抗拉强度在23℃时不低于或等于600MPa。
4.如权利要求3所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTMD3916-02测量，所述复合材料的极限抗拉强度在23℃时介于1000MPa和2500MPa之间。
5.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM3916-02测量，所述复合材料的拉伸模量在23℃时不低于或等于20GPa。
6.如权利要求5所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM3916-02测量，所述复合材料的拉伸模量在23℃时介于30GPa和200GPa之间。
7.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM D792-00测量，所述复合材料的比重低于或等于3.0g/cm3。
8.如权利要求7所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTMD792-00测量，所述复合材料的比重介于1.0g/cm3和2.5g/cm3之间。
9.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM D790-03测量，所述聚合物材料的挠曲模量在23℃时不低于或等于0.5GPa。
10.如权利要求9所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTMD790-03测量，所述聚合物材料的挠曲模量在23℃时介于2.0GPa和25GPa之间。
11.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM D638-03测量，所述聚合物材料的极限抗拉强度在23℃时不低于或等于40MPa。
12.如权利要求11所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTMD638-03测量，所述聚合物材料的极限抗拉强度在23℃时介于50MPa和200MPa之间。
13.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述聚合物材料从以下材料中选择：热塑性树脂、热固性树脂或者它们的混合物。
14.如权利要求13所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性树脂从以下材料中选择：尼龙-6，6、尼龙-6、尼龙-4，6、聚酯(诸如，聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚缩醛，或者它们的混合物。
15.如权利要求13所述的轮胎，其特征在于，所述热固性树脂从以下材料中选择：乙烯基酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂(诸如，异苯二甲酸聚酯树脂)、酚醛树脂、三聚氰胺-醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、呋喃树脂、硅树脂、丙烯树脂，或者它们的混合物。
16.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM D885-03测量，所述细长纤维的极限抗拉强度不低于或等于1500MPa。
17.如权利要求16所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTMD885-03测量，所述细长纤维的极限抗拉强度介于1800MPa和4000MPa之间。
18.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTM D885-03测量，所述细长纤维的拉伸模量不低于或等于50GPa。
19.如权利要求18所述的轮胎，其特征在于，根据标准ASTMD885-03测量，所述细长纤维的拉伸模量介于60GPa和250GPa之间。
20.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述细长纤维从以下纤维材料中选择：玻璃纤维、芳族聚酯胺纤维、聚乙烯醇纤维、碳纤维，或者它们的混合物。
21.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述细长纤维在所述复合材料中的含量，相对于所述复合材料总重量来说，占重量的30％到95％。
22.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第一细长元件的直径介于0.2mm和3.0mm之间。
23.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第二细长元件用钢制成。
24.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第二细长元件由金属单丝构成。
25.如权利要求1-23任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第二细长元件通过绞合至少两条金属导线制成。
26.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述第二细长元件的直径介于0.2mm和3.0mm之间。
27.如前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述至少一个胎圈芯体包括以第二细长元件制成的中央芯部，该中央芯部头对头焊接，以形成环圈，第一细长元件围绕该环圈绕制并最终接合到其本身，以形成至少一个护套层。
28.一种胎圈芯体，包括以第二细长元件制成的中央芯部，该中央芯部头对头焊接，以形成环圈，第一细长元件围绕该环圈绕制并最终接合到其本身，以形成至少一个护套层，其中：
-所述第一细长元件包括至少一种复合材料，该复合材料包括嵌入聚合物材料的多条细长纤维，所述复合材料的挠曲模量根据标准ASTM D790-03测量，在23℃时不低于或等于10GPa；
-至少一条第二细长元件，其包括至少一条金属导线。
29.如权利要求29所述的胎圈芯体，其特征在于，所述第一细长元件如权利要求2-22中任一项所限定。
30.如权利要求28或29所述的胎圈芯体，其特征在于，所述第二细长元件由权利要求23-26中任一项所限定。
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