CN103025543B - 用于重型运输车辆的车轮的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种轮胎，所述轮胎包括：包括至少一个胎体帘布层（101）的胎体结构；施加到相对于所述胎体结构的径向外部位置中的带束层结构（105）；以及施加到相对于所述带束层结构的径向外部位置中的胎面带（106）。所述带束层结构（105）包括至少一个增强条带（105d），所述增强条带（105d）结合有基本沿周向方向布置的多个增强元件。所述增强元件包括至少一根高伸长率金属帘线。所述金属帘线包括多（m）根缠结股线（201）并且每根股线包括多（n）根丝线（202、203）。有利地，每根股线（201）的所有丝线（202、203）具有不大于0.175mm的直径。

Description

用于重型运输车辆的车轮的轮胎

技术领域

本发明涉及用于车轮的轮胎，具体地涉及用于重型运输车辆例如卡车、客车、拖车以及通常轮胎经受高负载的车辆的车轮的轮胎。本发明也可以应用于轻型运输车辆，即轻型卡车。

背景技术

文献US4,420,025、US4,945,967、EP0,572,906、EP0,785,096、EP0,937,589、WO2007/073753、WO2009/001376和WO2009/076970描述了用于运输车辆的车轮的轮胎，具体地，描述了用于所述轮胎的特定增强结构。WO2010/073270A1、US2004/026000和EP0,335,588A2描述了用于车轮的其他轮胎。

发明内容

用于轻型或重型运输车辆例如卡车、客车、拖车或类似车辆的车轮的轮胎通常经受特别苛刻的使用条件。事实上，这种轮胎可能在相对恶劣的环境（即，例如在很低的温度或很高的温度下，与灰尘的、泥泞的或具有各种凹凸类型的表面相接触，等）中使用，并且由此必须具有特别良好的应力抵抗性。即使当在城市环境中使用且由此在并非特别恶劣的环境中使用时，运输车辆轮胎也必须在任意情况下能够承受各种类型的应力，这些应力例如当驶上或离开路面和/或其他类似障碍物时发生。

运输车辆轮胎也可以用于旨在在非城市道路和/或高速公路上的长行程的车辆：在这种情况下，当装配到用于运输人员的车辆（客车）上时和当装配到用于运输货物的车辆（卡车，铰接式卡车等）上时，轮胎都必须确保就驾驶舒适性方面的出色性能。事实上，现代运输车辆的驾驶者要求车辆应当在操控方面稳定，并且在沿着直线行驶而经过较小的凹凸时需要最低的校正（或没有校正），但是同时当绕弯道行驶时应当快捷地和/或均匀地响应，使得在任意情况下保证校正驾驶精度。最新一代的重型运输车辆需要改进的操控性能，这是由于为了满足市场需求，它们由于更强的发动机、改良的悬挂系统、在牵引单元与拖车之间的不同重量分配等而被设计为承载更大的负载。

由此为了正确的设计旨在用于运输车辆且具体地用于重载运输车辆的轮胎，必要的是考虑车辆使用者和/或车队经理的日益要求且认为有利的这些需求。

通常，上述特性彼此冲突。事实上，为了能够确保就完整性而言的必要特性，这些轮胎的结构通常被加强和增强以便能够承受各种变化的应力。例如，用于运输车辆的轮胎的内部结构包括多个层——胎体帘布层和/或带束层——这些层包括具有高断裂负载的金属帘线，该金属帘线确保轮胎本身具有特别良好的应力抵抗性，但是同时导致轮胎具有不利地影响驾驶舒适性的刚度特性。

为了提高所述轮胎的驾驶舒适性，本申请人已经测试了包括具有较小直径的金属丝线的增强帘线的使用。这些较小直径的丝线具有较高的柔韧性和轻重量，本申请人认为这些特征将导致轮胎结构的刚度减小，同时增加舒适性。

另一方面，众所周知的是这些具有较小直径的金属丝线的断裂负载比通常在旨在结合到重型运输车辆轮胎的增强层中的帘线中使用的丝线的断裂负载小很多。

由此为了符合人们通常所预期的，本申请人认为，选择使用具有较小直径的丝线在没有对轮胎结构的其他部分的任意进一步修改的情况下由于所使用的金属丝线的断裂负载的减小而将损害轮胎本身的应力抵抗性并且由此将损害所述轮胎的完整性。由此预期的应力抵抗性的下降应当通过对轮胎的其他结构部件的增强来补偿。

意外地，本申请人已经替代地发现，将包括高伸长率帘线（沿基本周向方向布置且由具有较小直径的丝线形成）的橡胶处理条带设置在用于运输车辆的轮胎的带束层结构的径向外部的位置以及带束层结构本身的轴向端部处不仅能够显著改进重型运输车辆的驾驶舒适性，而且能够以完全意想不到的方式改进轮胎的应力抵抗性。

该结果已经由很多严格的室内和室外测试证实，这些测试已经由本申请人实施且其中的一些在下文作为示例被描述。在并非必须限制于任意具体解释性理论的情况下，本申请人认为，这种完全非预期的协同效应已经由于带束层结构的总体工作性能的改进而获得，该带束层结构显现为能够在其所有增强层中更有效地吸收且耗散由于与不平的路面碰撞所产生的应力，而且同时确保对由方向盘的运动所导致和/或源自于车辆的驱动轴的应力的即时和精确的响应。

有利地，较小直径的丝线的使用也使得有可能提供具有较小厚度的半制成品，从而导致轮胎的均匀性的改进和总重量的减小。此外，由于介于结合到橡胶处理条带中的帘线的丝线之间的间隙和空气的非常有限（如果不是基本上为零）的存在，由此也大大提高了耐腐蚀性。

根据第一方面，本发明涉及用于车轮的轮胎，所述轮胎包括：胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层；带束层结构，所述带束层结构施加到关于所述胎体结构的径向外部的位置；以及胎面带，所述胎面带施加到关于所述带束层结构的径向外部的位置。所述带束层结构包括至少一个增强条带，所述至少一个增强条带结合有基本沿周向方向（例如，相对于周向方向成介于大约0°与6°之间的角度）布置的多个增强元件。所述增强元件包括至少一根高伸长率金属帘线。所述金属帘线包括多根缠结股线并且每根股线包括多根丝线。有利地，每根股线的基本所有丝线的直径不大于0.175mm，优选地不大于0.16mm，并且更优选地不大于0.15mm。

术语“高伸长率（HE）金属帘线”应当理解为指的是以下帘线：

a.具有等于至少3.5%的断裂伸长率；并且优选地

b.具有介于1%与3%之间的部分负载伸长率。“部分负载伸长率”应当理解为指的是在使帘线经受50N的拉伸力时所获得的百分比伸长率与在使帘线经受2.5N的拉伸力时所获得的百分比伸长率之间的差异。

使用BISFA E6方法（人造纤维标准化国际局，用于测试钢轮胎帘线的国际商定方法，1995年版）计算上述特征“a”（在断裂负载下的高伸长率）。使用BISFA E7方法（人造纤维标准化国际局，用于测试钢轮胎帘线的国际商定方法，1995年版）计算上述特征“b”（在低负载下的高伸长率%）。

表述“基本上所有丝线具有不大于0.175mm的直径”应当理解为指的是除了其中每根股线的所有丝线具有小于或等于0.175mm的直径的构造以外，还指的是其中每根股线中的一根或两根丝线具有大于0.175mm的直径而所述股线的其余丝线均具有小于或等于0.175mm的直径的构造。

根据另外的方面，提供了一种橡胶处理带，所述橡胶处理带构造为形成用于车轮的轮胎的增强条带。所述橡胶处理带具有带纵向轴线的细长形式。所述橡胶处理带包括基本平行于所述纵向轴线布置的多个增强元件。所述增强元件包括至少一根高伸长率金属帘线。所述至少一根金属帘线又包括多根缠结的股线并且每根股线包括多根丝线。有利地，每根股线的基本所有丝线的直径不大于0.175mm，优选地不大于0.16mm，并且更优选地不大于0.15mm。

本发明在上述方面中的一个或多个中可以具有以下所示的优选特征中的一个或多个。

在一些实施例中，如上述，每根股线的基本所有丝线的直径不大于大约0.16mm，并且优选地不大于大约0.15mm。例如，所述丝线可以具有大约0.14mm或大约0.12mm的直径。有利地，所述金属帘线的所述股线在所述丝线的布置、所述丝线的数目和所述丝线的直径方面具有相同的特征。

所述增强条带可以由包括多个所述增强元件的单匝橡胶处理带形成，其中，所述橡胶处理带的第一端部径向叠置在位于重叠区域中的第二端部上。可选地，所述增强条带可以由径向叠置的两匝或更多匝橡胶处理带形成。

所述多个增强元件能够包括由具有第一直径的丝线所形成的第一数目的增强元件和由具有第二直径的丝线所形成的第二数目的增强元件，其中所述第一直径小于所述第二直径。

有利地，由具有第一直径的丝线所形成的增强元件可以布置在轴向最内的位置，而由具有第二直径的丝线所形成的增强元件可以布置在轴向最外的位置。

根据一些实施例，所述金属帘线具有n×m的构造，其中n代表股线的数目且可以等于2、3、4或5，并且其中m代表在每根股线中丝线的数目且可以等于5、6或7。

优选地，所述金属帘线的至少一根股线包括中央丝线和冠顶丝线，所述冠顶丝线布置为形成绕所述中央丝线的单个环形冠顶环。在一个实施例中，所述中央丝线的直径比所述冠顶丝线的直径大不超过25%的百分比。

所述带束层结构可以包括结合有多个增强元件的至少两个径向叠置的主带束层，所述多个增强元件基本彼此平行。每个层中的增强元件优选地相对于所述轮胎的周向方向倾斜，并且定向为与相邻层的增强元件交叉。

上述增强条带可以有利地布置在相对于所述至少两个主带束层的径向外部的位置。

在优选实施例中，所述增强条带有利地布置在所述至少两个主带束层的径向最外层的相应的轴向外端部处。

布置在相对于所述至少两个主带束层的径向最外位置中且设计用于保护轮胎的最内层免于穿透性石头和/或碎屑的另外的带束层可以至少部分地与增强条带重叠，优选地基本与整个增强条带重叠。有利地，在该构造中，所述带束层结构的径向最外层定位成防护横向增强条带，从而改进其耐腐蚀性。这产生了在重构轮胎的可能性方面的显著优点，这是由于横向增强条带不发生腐蚀现象并且由于在横向增强条带的重构期间其不会有在移除残留的胎面带期间被无意中移除的风险。

在一个实施例中，上述增强条带可以施加在所述至少两个主带束层之间。所述增强条带可以优选地在径向外部的位置布置在所述至少两个主带束层之间。

在一个实施例中，上述增强条带可以施加在所述至少一个胎体帘布层与所述径向最内带束层之间。所述增强条带可以优选地在所述胎体帘布层的冠顶部分的轴向外部的位置布置在所述至少一个胎体帘布层与所述至少两个主带束层的所述径向最内带束层之间。

附图说明

参照附图阅读下面对在下文作为非限制性示例提供的本发明的多个优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点将更清楚地显现，其中：

-图1是根据本发明的第一实施例的轮胎的局部截面图；

-图2是根据本发明的另一实施例的轮胎的局部截面图；

-图3a和图3b为具有用于形成根据图1或图2的轮胎的带束层结构的横向增强条带的增强元件的弹性体材料带的示意性截面图；

-图4a和图4b为用于根据本发明的实施例的带束层结构的横向增强条带的增强元件的示意性截面图;

-图5为用于三种不同增强元件的负载/伸长率的曲线图，一个根据现有技术而两个根据本发明的实施例；

-图6示出了图5的负载/伸长率的曲线图的放大部分；

-图7是示出了下述测试1和2的结果的负载/伸长率的曲线图；

-图8是示出了下述测试3的结果的负载/伸长率的曲线图。

具体实施方式

为了简单起见，图1和图2仅示出了轮胎100的一部分，未示出的剩余部分基本相同且关于轮胎的赤道面X-X对称布置。在各个附图中，相同的附图标记表示相同或功能上等同的部件。

根据图1和图2的轮胎为用于轻型或重型运输车辆例如卡车、客车、拖车、厢式车和通常轮胎经受高负载的车辆的车轮的轮胎。优选地，这种轮胎设计用于安装到直径大于或等于16"，通常直径大于或等于17.5"的的轮辋上。重型运输车辆例如为属于M2-M3、N2-N3和02-04类别的车辆（根据“车辆构造的ECE综合决议（R.E.3），附件7，动力驱动车辆和拖车的分类和定义”）。重型车辆的类别包括卡车、牵引车/拖车、货车、客车、大型厢式车以及类似的车辆。

在本说明书和下面的权利要求书中，术语“赤道面”应当理解为指的是垂直于轮胎的旋转轴线且包括其中心线的平面。

轮胎100包括至少一个胎体帘布层101，至少一个胎体帘布层101的相对的侧边缘与相应的胎圈结构111相关联，胎圈结构111包括胎圈芯108和至少一个胎圈填料107。所述至少一个胎体帘布层101和所述胎圈结构111的关联通常通过以下实现：将所述至少一个胎体帘布层101的相对侧边缘围绕所述胎圈芯108和所述至少一个胎圈填料107折叠以便形成胎体翻转110。

所述至少一个胎体帘布层101通常包括用于增强胎体帘布层的多个元件，所述多个元件彼此平行地布置并且至少部分地涂覆有交联的弹性体材料层。这些胎体帘布层增强元件（特别是在卡车轮胎的情况下）通常由金属帘线优选地为钢帘线制成。织物纤维例如人造丝、尼龙、聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯或它们的混合物可以用于特定类型的轮胎（例如，用于轻型运输的轮胎，即用于轻型卡车的轮胎）。

所述至少一个胎体帘布层101通常为子午线型的，即结合有沿基本垂直于周向的方向布置的增强元件。

带束层结构105施加到相对于所述至少一个胎体帘布层101的径向外部的位置。带束层结构105将在本说明书的其余部分更详细地描述。

在根据图1和图2的实施例中，包括交联弹性体材料的内衬104布置在胎面带106的侧边缘与胎侧103相连的区域中。内衬104也可以仅布置在胎体帘布层101、带束层结构105和胎侧103之间。

侧边缘与胎侧103相连的胎面带106在周向上施加到相对于所述带束层结构105的径向外部的位置。在外部，胎面带106具有适于与地面接触的滚动表面106a。周向沟槽106b（其可以通过横向胎纹沟（未示出）相连）限定了包括各种形状和尺寸的多个肋和/或胎块的胎面带花纹，所述肋和/或胎块分布在滚动表面106a上。

胎侧103在外部施加到胎体帘布层101上。胎侧103在轴向外部的位置从胎圈结构111延伸到胎面带106。

在根据图1和图2的实施例中，弹性体层102（通常称为衬里，其向轮胎提供对于充气空气的必要不透性）设置在相对于胎体帘布层101的径向内部的位置。

优选地，根据本发明的轮胎100具有介于0.35与1.1之间，更优选地介于0.45与1.0之间的高宽比（H/C）。

所述高宽比为轮胎的横截面的高度H（即在轮胎的赤道面中从轮辋的公称直径到轮胎的外径之间的径向距离）与轮胎的横截面的宽度C（在图1和图2中，尺寸C/2，即C的一半被示出）（即，平行于轮胎的旋转轴线的、介于胎侧的外表面之间的最大线性距离（根据E.T.R.T.O.2010版，页G3和G4））。

带束层结构105通常包括两个主带束层105a和105b，两个主带束层105a和105b径向叠置且结合有多个带束层增强元件，增强元件通常为金属帘线，优选地为钢帘线。所述带束层增强元件在每个带束层中彼此平行且与相邻带束层的增强元件交叉，并且优选地相对于轮胎的周向方向成介于10°与70°之间的角度、且优选地成介于12°与40°之间的角度对称地倾斜。带束层增强元件通常涂覆有交联弹性体材料。

优选地，所述带束层增强元件具有在所述两个主带束层105a和105b上的、沿周向方向的、在轮胎100的赤道面X-X的附近测量的介于30帘线/dm与80帘线/dm之间的密度，优选地介于40帘线/dm与65帘线/dm之间的密度。

此外，带束层结构105还可以包括第三带束层105c，第三带束层105c施加作为带束层结构105的径向最外层且设有增强元件，增强元件通常为金属帘线，优选地为钢帘线。第三带束层105也称为“防石带束层”。所述防石带束层的所述增强元件彼此平行地布置且相对于轮胎的周向方向成介于10°与60°之间，优选地介于12°与40°之间的角度倾斜。所述防石带束层的所述增强元件通常涂覆有交联弹性体材料。所述第三带束层105c作为防止石头和/或碎屑穿透的防护层，这些石头/碎屑可能被捕获在胎面带（106b）的沟槽中且导致对内部带束层或者甚至对胎体帘布层101的损害。

优选地，第三带束层105c的所述增强元件具有在所述第三带束层105c上、沿周向方向在轮胎100的赤道面X-X的附近中测量的介于30帘线/dm与80帘线/dm之间的密度，优选地介于35帘线/dm与65帘线/dm之间的密度。

在实施例（附图中未示出）中，带束层结构能够包括布置在至少一个胎体帘布层101与径向最内主带束层105a之间的至少一个另外的带束层。所述另外的带束层包括彼此平行的增强元件。在该另外的层中，增强元件能够相对于轮胎的周向方向以比在主带束层中使用的角度大的角度倾斜，该角度通常介于大约60°与大约90°之间，并且优选地介于大约65°与大约80°之间。

有利地，轮胎100的带束层结构105还包括施加到相对于第二主带束层105b的径向外部位置中的零度增强层105d。该层105d可以与主带束层基本一样宽。但是，通常，该层105d形成有基本位于带束层105的轴向端部处的有限宽度的带。

在图1和图2中所示的实施例中，层105d包括横向增强条带105d，其被称为“零度增强条带”、“横向增强条带”或简称为“增强条带”。该横向增强条带105d位于轮胎的轴向端部处且施加到相对于第二主带束层105b的径向外部的位置。所述增强条带105d通常结合有多个增强元件，增强元件通常为金属帘线，优选地为钢帘线。不同于带束层结构的其他层，零度增强条带中的增强元件以大致周向方向定向，由此相对于轮胎的赤道面X-X形成几度的角度（例如，介于大约0°与6°之间的角度），并且涂覆有交联弹性体材料。

在图1和图2中所示的实施例中，零度增强条带105d由径向重叠的预定宽度的一匝、两匝或三匝橡胶处理带形成。橡胶处理带（其中图1和图2中所示的实施例的零度增强条带105d利用其形成）具有与条带105d本身的宽度基本相同的宽度。图3a和图3b示出了适于形成增强条带105d的橡胶处理带105d'的实施例。橡胶处理带105d包括多个增强元件，通常为金属帘线。橡胶处理带105d中的增强元件的数目基于橡胶处理带本身的宽度而不同。它们基本彼此平行地布置。根据实施例，增强元件布置在橡胶处理带中，具有介于30帘线/dm与70帘线/dm之间的密度。橡胶处理带具有纵向轴线并且橡胶处理带中的增强元件基本平行于所述纵向轴线布置。橡胶处理带的宽度基于增强元件的数目而不同。优选地，橡胶处理带（以及由此零度增强条带105d）的宽度介于带束层结构的最大宽度（即，带束层沿横向方向延伸最远的宽度）的大约10%与20%之间。在一些实施例中，橡胶处理带的宽度可以介于大约12.0mm与大约60.0mm之间。在某些实施例中，橡胶处理带的厚度介于大约1mm与大约1.5mm之间。

图3a、图3b以示意形式示出了第一匝橡胶处理带105d'和第二匝橡胶处理带（其径向叠置在第一匝上）的截面图。

根据优选实施例，第三带束层105c可以径向布置在相对于零度增强条带105d的外部。由此，第三带束层至少部分地覆盖零度增强条带105d。这确保对零度增强条带105d的至少一部分的有利的和重要的防护。

图2示出了该优选实施例的构造。与图1相比的差异包括第三带束层105c的一部分（径向最外部分）径向地布置在零度增强条带105d的外侧上。由此，第三带束层105c部分地覆盖零度增强条带105d。

优选地，第三带束层105c在零度增强条带105d的宽度的至少一半上覆盖零度增强条带105d。在一个实施例中，第三带束层基本上覆盖整个零度增强条带105d（例如，零度增强条带的至少80%）。这导致至少两个主要优点。首先，零度增强条带105d更少受到由石头、碎屑或其他异物（能够从胎面径向朝向轮胎的内侧透过且能够容许氧化剂（例如水或水汽）朝向零度增强条带的增强元件渗透）所导致的损害。这确保增强条带105d保持不受损害且极大地减小在胎面带翻新期间轮胎由于增强元件的腐蚀而被废弃的可能性。其次，轮胎的翻新能够更容易地和安全地执行。事实上，胎面可以在没有撕裂和解开增强条带的风险的情况下被移除。

作为对图1、图2、图3a、图3b中所示的构造的替代，零度增强条带可以由包括增强帘线的轴向相邻的螺旋橡胶处理带形成。

作为对施加到相对于第二主带束层105b的径向外部位置中的增强条带105d的附加或替代，可以构想介于主带束层105a、105b之间的零度增强层（例如，布置在轴向外部位置中的条带）和/或介于轮胎的胎体101与径向最内主带束层105a之间的零度增强层（例如，布置在轴向外部位置中的条带）。这些实施例在图中未示出。

同样在这种情况下，布置在主带束层之间和/或在胎体与径向最内主带束层之间的上述零度增强层可以由包括增强帘线的轴向相邻的螺旋橡胶处理带形成。

根据本发明的实施例，零度增强条带（或层）105d包括高伸长率金属帘线。这些帘线包括绞合到一起的特定数目“n”根股线。

股线的数目“n”可以为二、三、四、五或更多。根据一个实施例，每根金属帘线包括三根股线，股线以螺旋绕组，例如S状绕组的形式（即，沿顺时针方向）绞合到一起。图4a或图4b中的帘线横截面200中示意性示出了根据本实施例的股线的布置的示例。

参照图4a或图4b，每根股线201可以包括“m”根丝线，“m”根丝线被分为中央丝线202和“m-1”根冠顶丝线203。冠顶丝线203基本布置为形成单个环，该单个环布置为围绕所述中央丝线202的环形冠顶。冠顶丝线203数目上可以为五、六或多于六。根据优选实施例，它们在数目上为六。丝线202、203缠结以形成呈螺旋绕组，例如S状绕组形式的股线201。

由三根股线形成的金属帘线（其中每根股线包括7根丝线）被称为“3×7”。通常，通过帘线丝线的平均直径的指示而完成该标号。由此，由三根股线形成的金属帘线（其中丝线具有0.14mm的直径）被称为“3×7×0.14”。最后，附加的缩写“HE”表明金属帘线为高伸长率类型。

图4a以示意性形式示出了根据本发明的实施例的具有三根股线201的金属帘线200的横截面图，其中三根股线201绞合到一起且每根股线包括中央丝线202和六根冠顶丝线203（m=3而n=7）。

便利地，根据本发明的实施例，在每根股线中的所有丝线都具有相同的直径并且所有股线都具有相同的特征。每根丝线的直径不大于大约0.175mm。例如，每根丝线的直径可以为大约0.16mm、0.15mm、0.14mm或0.12mm。

可选地，根据本发明的另一实施例，每根股线的丝线可以具有相互不同的直径。在某些构造中，大多数丝线具有小于或等于0.175mm的直径，但在每根股线中的一根或两根丝线的直径大于0.175mm，通常稍大，例如0.18mm。例如，大多数丝线的直径等于0.14mm或0.12mm。

如例如在图4b中所示，具有较大直径的丝线可以为中央丝线。例如，中央丝线202可以具有0.14mm的直径D₂₀₂，而冠顶丝线203的直径D₂₀₃可以等于0.12mm。

中央丝线202的直径D₂₀₂比冠顶丝线203的直径D₂₀₃大优选地不超过25%的百分比。更优选地，中央丝线202的直径D₂₀₂比冠顶丝线203的直径D₂₀₃大优选地不超过20%的百分比。例如，中央丝线202的直径D₂₀₂比冠顶丝线203的直径D₂₀₃大大约5-7%。

根据本发明的实施例，股线201中的每一根在丝线数目、丝线布置和丝线直径的方面均具有相同特征。根据本发明的实施例，股线201中的每一根就丝线的绞距和丝线的材料而言也具有相同特征。

根据优选实施例，股线201的丝线202、203以螺旋绕组的形式（例如S状绕组）绞合在一起。优选地，丝线202、203的绞距介于大约2mm与大约10mm之间。

根据优选实施例，股线201又以螺旋绕组的形式（例如S状绕组）绞合在一起。优选地，股线201的绞距介于大约3mm与大约12mm之间。

如上述，丝线优选地为NT（正常拉伸）、HT（高拉伸）、SHT（超高拉伸）或UHT（极高拉伸）钢丝线。它们通常涂覆有黄铜或一些其他耐腐蚀覆层（例如，Zn/Mn）。在一个实施例中，中央丝线和冠顶丝线由相同的材料制成且已经进行同样的耐腐蚀处理。在其他有利的实施例中，中央丝线为钢，其具有比冠顶丝线（例如，NT钢）更好的拉伸强度特性（例如HT钢）和/或已经经历了优异的耐腐蚀处理。这种改进的耐腐蚀处理可以有利地包括例如更大厚度的黄铜覆层。可选地，中央丝线可以涂覆有Zn/Mn，而冠顶丝线可能代之涂覆有黄铜。

表1示出了对三根不同丝线直径的帘线的多个特性，即“3×7×0.20”（帘线A，比较），“3×7×0.12”（帘线B，本发明）和“3×7×0.14”（帘线C，本发明）。

表1

图5示出了用于帘线A（比较）、B（本发明）和C（本发明）的负载/伸长率曲线图。图6示出了图5的负载/伸长率曲线图的放大部分。

有利地，帘线B和C具有比帘线A的直径小很多的直径。由此，帘线B或C可以用来制造厚度比使用帘线A制造的增强条带的厚度小的零度增强条带。例如，通过利用弹性体材料涂覆帘线，厚度为大约0.15-0.20mm的两个半层（上层和下层）围绕帘线B形成以便获得厚度介于大约1.12mm与大约1.22mm之间的增强条带。类似地，通过利用弹性体材料涂覆帘线C，厚度为大约0.15-0.20mm的两个半层（上层和下层）围绕所述帘线C形成，以便获得厚度介于大约1.26mm与大约1.36mm之间的增强条带。

由于具有帘线B或C（根据本发明）的增强条带的较小厚度，能够减小在零度增强条带的轴向端部处的厚度的不均匀性。具体地，有利地，集中在零度增强条带的轴向内端部处的厚度的不均匀性减小。由此，再次参照图1，在防石带束层与零度增强条带之间的台阶（沿径向方向）减小。这导致了就驾驶舒适性、轮胎的较少的集中加热和更好磨损而言的优点。有利地，参照图2，由于零度增强条带的较小厚度（沿径向方向），因此能够轴向延伸防石带束层以便至少部分地覆盖零度增强条带。防石带束层可以保护增强条带免受过多的应力（例如，与障碍物和/或透过的石头和/或碎屑的碰撞所导致的应力）。这大大减少了带束层发生分离的可能性。这种构造也已经证实为在胎面带翻新期间特别有利，这是由于其消除了当移除旧的胎面时无意中接合和移除零度增强条带的风险。

表1还表明，在与帘线A相比时帘线B和C的重量减小。帘线重量的这种减小可以有利地导致轮胎的重量减小大约0.5kg到1.0k g。

再次考虑表1中所示的值以及图5和图6中所示的曲线图，值得注意的是帘线B或C的断裂负载比帘线A的断裂负载低大约35%与45%之间的百分比。但是，没有注意到根据本发明的轮胎的应力抵抗性和/或完整性特征的劣化。相反，由本申请人执行的测试已经令人惊讶地表明，存在这些特性的改进。

零度增强条带中的帘线可以全部具有相同的直径。根据本发明的有利的实施例，多个增强元件能够包括由具有第一直径的丝线所形成的第一数目的增强元件和由具有第二直径的丝线所形成的第二数目的增强元件，其中第一直径小于第二直径。

有利地，由具有较小直径的丝线所形成的增强元件可以布置在轴向最内的位置，而由具有较大直径的丝线所形成的增强元件可以布置在轴向最外的位置。例如，条带能够包括由具有0.12mm直径的丝线所形成的多个增强元件（金属帘线）和由具有0.14mm直径的丝线所形成的多个增强元件。在该实施例中，在轮胎的制造期间，条带被缠绕为使得由具有0.14mm直径的丝线所形成的金属帘线布置在成品轮胎的轴向外侧。

本申请人还执行对包括帘线A、B和C的零度增强带的拉伸和压缩测试。具体地，全都具有相同宽度且利用金属帘线A、B和C进行增强的以下橡胶处理带被进行比较：

-带A（参考）：由15根帘线A3×7×0.20HE增强的橡胶处理带；

-带B（本发明）：由18根帘线B3×7×0.12HE增强的橡胶处理带；和

-带C（本发明）：由17根帘线C3×7×0.14HE增强的橡胶处理带。

执行以下测试：

-测试1：在硫化带上执行拉伸测试；

-测试2：在未硫化带上执行拉伸测试；

-测试3：在硫化带上执行环压测试。

表2（测试1和测试2）和表3（测试3）中示出了测试条件的细节。

表2

测试件的长度（mm）	200
		拉伸速度（mm/min）	5
最大负载（N）	400
		初始预加负载（N）	5

表3

环直径（mm）	80
		压缩速度（mm/min）	100
破碎程度（mm）	25
		初始预加负载（N）	0.5

图7为示出了对于低负载的测试1和2的结果的负载/伸长率曲线图。在各种带之间——无论是在未处理状态或是在硫化状态下——没有注意到大的表现差异。

图8为示出了测试3的结果的曲线图。根据本发明的带比带A（比较带）显著（并且有利地，为了驾驶舒适性）地硬度小。

为了估计结合到带中的帘线的耐腐蚀性，本申请人还执行了关于渗透性的实验测试。通过（硫化和未硫化）带A、B和C在醇浴中的浸渍（一次一个）且计算所排出的空气而执行渗透性测试。表4中示出了渗透性测试的结果。

表4

带A-未硫化	100
		带B-未硫化	45
带C-未硫化	61
		带A-硫化	100
带B-硫化	14
		带C-硫化	30

从所获得的结果，显而易见的是，带B和C包含比带A少很多的空气，因此它们不易发生腐蚀现象。

申请人还对具有适于重型车辆的转向轴的胎面带花纹的轮胎315/80R22.5执行室内和室外测试。制造和测试三种类型的轮胎：轮胎A（具有两个类型A条带）、轮胎B（具有两个类型B条带）和轮胎C（具有两个类型C条带）。在轮胎B和C中布置防石带束层以部分覆盖相应的条带。

室内测试

对轮胎A、B和C执行的室内测试包括：使轮胎在预定负载下从特定速度开始旋转且逐渐增大速度直到发生带束层的分离为止。实现轮胎B和C中的带束层的分离所需的时间比对于轮胎A所需的时间分别大29%和30%。

第一室外测试

第一室外测试包括相对于路牙的方向以小角度反复驶上/离开路牙。在测试的最后，对于每种轮胎计算在轴向最外纵向沟槽中所形成的切口的总长度。通过将单个切口的长度加到一起获得总长度。在轮胎C中所形成的切口的总长度比在轮胎A中所形成的切口的总长度小22%。在轮胎B中所形成的切口的总长度比在轮胎A中所形成的切口的总长度小78%。

尽管使用具有低断裂负载的帘线，但是该测试的结果由此令人惊讶地显然有利于轮胎B和C。本申请人认为，这种显著的改进是由于增强条带B和C在与增强条带A相比时的较大的适应性和可变形性。

第二室外测试

第二室外测试在跑道上进行，使用安装在拖车上的四个轮胎，并且可选地以恒定的速度沿着直线路径拉动拖车预定小时数且围绕八字形路线拉动拖车预定小时数。在沿着直线路段行驶期间，轮胎主要受热应力影响。在围绕八字形路线行驶期间，轮胎还主要受（交替的）机械应力的影响。测试在预定公里数已经完成或者轮胎胎面的分离发生之后终止（胎面被替换以继续其他轮胎的测试）。测试使用轮胎A、B和C执行。

在所有轮胎A的情况下，在已经覆盖预定总距离的70%之前发生胎面的分离。

四个轮胎B中的两个完成预定的总距离。在第三和第四轮胎B的情况下，在行驶预定总距离的整体99%和66%之后发生胎面的分离。

四个轮胎C中的三个完成预定的总距离。第四轮胎整体完成预定总距离的大约92%。

该测试的结果由此也意外地有利于轮胎B和C。

第三室外测试

第三室外测试包括道路驾驶测试。测试由测试驾驶者执行，驾驶者使用相同的车辆（该车辆又装配有轮胎A、B和C，具有相同的运输负载和轮胎充气压力）覆盖混合性质（例如，弯道、直线路段、上坡和下坡路段）的同一段高速公路。

测试驾驶者表述对于轮胎行为的一系列主观评价。轮胎A用作参考轮胎。表5示出了由测试驾驶者评估的参数和符号（+、-、=），符号“+”表示测试驾驶者检测到与轮胎A相比的改进，符号“-”表示与轮胎A相比时性能较差，而符号“=”表示没有差异。

具体地：

·关于沿着直线行驶的评价，测试驾驶者主要评估前轮胎对转向性能，具体地对维持车辆在所有行驶条件下的方向的能力的影响；

·关于操控性的评价，测试驾驶者主要评估前轮胎对转向性能且具体地对车辆对于设定转向角的反应时间的影响；

·关于在超车之后的重新调整和侧向稳定性，测试驾驶者评估前轮胎和后轮胎对性能且具体地对当突然从一个车道改变到另一车道时车辆的重新调整时间和表现的影响；

·关于舒适性，测试驾驶者主要评估前轮胎对转向性能且具体地对当在粗糙的路面上行驶（和/或方向盘振动）时的撞击阻尼时间的影响。

表5

评估的参数	轮胎B	轮胎C
			沿着直线行驶-定心在直线路径上	+	+
沿着直线行驶-定心在起伏路径上	+	+
			沿着直线行驶-围绕0°转向角加载	+	+
沿着直线行驶-跑道影响	＝	＝
			操控性-及时性	＝	＝
操控性-逐步推进	+	+
			操控性-围绕弯道定心	＝	＝
操控性-定心在小角度上	+	+
			在超车之后的重新调整	+	+
横向稳定性-顺从性	+	+
			横向稳定性-负载的逐渐传递	+	+
横向稳定性-“摇摆”效果	＝	＝
			舒适性-柔软性	+	+

在所示的评价中，测试驾驶者表述对轮胎B和C的非常积极的观点，这显示了：在无需进行明显和频繁的校正转向的情况下维持直线行驶的改进的能力；在无需侧向推进的突然变化的情况下更均匀地维持设定转向角；对所设定的转向角以及由此产生的负载传递的非常逐渐的响应；当在超车之后移动回到车道内时的较少摇摆。

Claims (12)

1.一种用于车轮的轮胎(100)，包括：

-胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层(101)；

-带束层结构(105)，所述带束层结构施加到相对于所述至少一个胎体帘布层(101)的径向外部的位置；和

-胎面带(106)，所述胎面带施加到相对于所述带束层结构(105)的径向外部的位置；

其中，所述带束层结构(105)包括至少一个增强条带(105d)，所述增强条带结合有基本沿周向方向布置的多个增强元件；

其中，所述至少一个增强条带(105d)由径向叠置的两匝或更多匝橡胶处理带形成；

其中，所述增强元件包括至少一根高伸长率金属帘线；

其中，所述金属帘线包括多根缠结股线(201)并且每根股线包括多根丝线(202，203)；

其中，每根股线的所有丝线具有不大于0.175mm的直径；

其中，所述带束层结构还包括布置在径向外部位置且在所述至少一个增强条带(105d)的至少一半上延伸的另外的带束层(105c)；

其中，所述至少一根高伸长率金属帘线具有n×m构造，其中n代表股线的数目且能够等于2、3、4或5，并且其中m代表在每根股线中丝线的数目且能够等于5、6或7；

其中，所述金属帘线的至少一根股线包括中央丝线(202)和冠顶丝线(203)，所述冠顶丝线布置为形成围绕所述中央丝线(202)的单个环形冠顶环。

2.根据权利要求1所述的轮胎(100)，其中，每根股线的所有丝线(202，203)的直径不大于0.16mm。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎(100)，其中，所述多个增强元件包括具有第一直径丝线的第一数目的增强元件和具有第二直径丝线的第二数目的增强元件，其中，所述第一直径小于所述第二直径。

4.根据权利要求3所述的轮胎(100)，其中，具有第一直径丝线的增强元件布置在轴向最内位置，而具有第二直径丝线的增强元件布置在轴向最外位置。

5.根据权利要求1所述的轮胎(100)，其中，所述另外的带束层(105c)基本上在所述至少一个增强条带的整个宽度上延伸。

6.根据权利要求1所述的轮胎(100)，其中，所述中央丝线(202)的直径比所述冠顶丝线(203)的直径大不超过25％的百分比。

7.根据权利要求1至2和5至6中任一项所述的轮胎(100)，其中，所述带束层结构(105)包括结合有多个主带束层增强元件的径向叠置的至少两个主带束层(105a，105b)，所述主带束层增强元件基本彼此平行，在每个主带束层中的主带束层增强元件相对于所述轮胎的周向方向倾斜并且定向为与相邻主带束层的主带束层增强元件交叉。

8.根据权利要求7所述的轮胎(100)，其中，所述至少一个增强条带布置在相对于所述至少两个主带束层(105a，105b)的径向外部的位置。

9.根据权利要求8所述的轮胎(100)，其中，所述至少一个增强条带(105d)布置在所述至少两个主带束层(105a，105b)的径向最外层的相应的轴向外端部处。

10.根据权利要求7所述的轮胎(100)，其中，所述至少一个增强条带(105d)布置在所述两个主带束层(105a，105b)之间。

11.根据权利要求7所述的轮胎(100)，其中，所述至少一个增强条带(105d)布置在所述胎体结构与所述两个主带束层(105a，105b)的径向最内层之间。

12.根据权利要求1所述的轮胎(100)，其中，每根股线的所有丝线(202，203)的直径不大于0.15mm。