CN106573496A - 用于车轮的轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种用于车轮的轮胎(100)，包括带束结构，所述带束结构包括由多个加强帘线(10)构成的至少一层加强层，每个加强帘线的总体截面面积在0.110mm2至0.135mm2之间，泰伯式刚度在20TSU至28TSU之间；优选地，每个加强帘线(10)由两根金属丝(11)构成，每根金属丝的直径大于或等于约0.27mm且小于0.30mm。

Description

用于车轮的轮胎
技术领域
本发明涉及用于车轮的轮胎。
优选地，本发明的轮胎是HP(高性能)或UHP(超高性能)轮胎，用来装配轿车、小型货车、家用轿车、SUV(运动型多功能车)和/或CUV(跨界休旅车)这类主要用于载人的车辆，通常是可让行进速度至少高于160km/h的轮胎。
本发明的轮胎可用作夏季轮胎、冬季轮胎或“四季”轮胎(可全年使用的轮胎)。
背景技术
高性能轮胎和超高性能轮胎通常定义为HP或UTP轮胎，尤其是可让速度高于200km/m，直至超过300km/h的轮胎。根据E.T.R.T.O-(欧洲轮胎轮辋技术组织)标准和赛车轮胎(尤其用于高功率四轮车辆)，这类轮胎的实例属于“T”、“U”、“H”、“V”、“Z”、“W”、“Y”类。通常，属于这些类别的轮胎的宽度等于或大于185mm，优选不大于325mm，更优选在195mm至325mm之间。这样的轮胎优选安装在装配直径等于或大于16英寸的轮辋上，所述装配直径优选不大于24英寸，更优选在17英寸至22英寸之间。SUV和CUV用于表示高级车辆，通常是四轮驱动车辆，活塞容积排量等于或大于1800cc，更优选在2000cc至6200cc之间。优选地，这样的车辆的质量大于1400Kg，更优选在1500Kg至3000Kg之间。
在本说明书以及随后的权利要求书中，适用下列定义。
术语轮胎的“赤道面”用于表示垂直于轮胎的旋转轴线并将轮胎分成两个对称相等的部分的平面。
术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内侧/外侧”和“轴向内侧/外侧”分别参照垂直于轮胎旋转轴线的方向和平行于轮胎旋转轴线的方向使用。另一方面，术语“圆周”和“圆周地”参照轮胎的环形延伸方向(即，轮胎的滚动方向)使用，所述方向对应于位于与轮胎赤道面重合或平行的平面上的方向。
术语“弹性材料”用于表示包括至少一种弹性聚合物和至少一种加强填料的成分。优选地，这种成分也包括如交联剂和/或塑化剂等的添加剂。由于存在交联剂，这种材料可通过加热而被交联。
术语“帘线”或表述“加强帘线”或“加强元件”用于表示由一根或多根覆盖有弹性材料基体或嵌入在弹性材料基体中的线状元件(后文也称之为“丝”)构成的元件。根据环境和特定的应用，上述丝状元件可由织物和/或金属材料制成。
术语帘线或丝的“直径”或“厚度”用于表示根据方法BISFA E10(国际人造纤维标准化局，轮胎钢帘线国际统一测试方法，1995年版)的规定所测量的帘线或丝的厚度。
通过用构成所述面积的丝数量乘以每根丝的几何截面，帘线的截面面积用几何学方法计算，例如，在丝相同的情况下，A＝nwires*d2*π/4，其中，A是帘线的截面面积，nwires是构成所述面积的丝数量，d是丝的直径，π是希腊P常数。
表述加强帘线的“断裂伸长率”用于表示出现断裂时用方法BISFAE6(国际人造纤维标准化局，轮胎钢帘线国际统一测试方法，1995年版)求出的伸长率。
表述加强帘线的“断裂能”用于表示使加强帘线断裂所必要的能量，其利用根据方法BISFA E6(国际人造纤维标准化局，轮胎钢帘线国际统一测试方法，1995年版)获得的增值比方法，通过计算由拉伸曲线包围的面积求出。
表述“泰伯式刚度”用于表示被定义为弯曲力矩的刚度，其根据标准BISFA E8(国际人造纤维标准化局，轮胎钢帘线国际统一测试方法，1995年版)通过泰伯测试装置求出。这种刚度的测量单位用“TSU(泰伯式刚度单位)”表示。
表述“柱塞测试”用于表示轮胎的强度测试，所述测试的执行是通过压缩缓慢移动的柱塞，直至轮胎断裂。在本情况中，根据方法FMV SS 139(交通运输部，国家公路交通安全管理局，第571部分-联邦机动车辆安全标准：分部B)执行该测试。
表述“滚动阻力”用于表示阻碍轮胎滚动的力，更通俗来说是在滚动每单位行进距离时轮胎所消耗的能量。根据标准ISO28580执行滚动阻力的测试。
用于车轮的轮胎通常包括胎体结构、相对于胎体结构设置在径向外部位置中的带束结构、以及相对于带束结构设置在径向外部位置中的胎面带，轮胎与路面的接触通过所述胎面带发生。
胎体结构和带束结构两者都典型地包括多个加强帘线，所述加强帘线由织物或金属材料制成，嵌入在弹性材料基体中。
加强帘线可使用在轮胎的其他部件中，例如使用在胎圈结构中(既用作环形锚固元件，又用作侧向加强层或包围胎圈本身的加强层)，在应用于重载车辆的特定情况中，可使用在带束结构的侧加强层和/或防石击层中。
EP 0 237 462,US 6,293,326,US 6,273,160,US 6,146,760,US 5,888,321和美国法定发明注册第H1333号(Unitary States Statutory Invention Registrationn.H1333)描述了可使用在用于车轮的轮胎中的加强帘线的各种结构。
发明内容
在HP和UHP轮胎的带束结构中，申请人长期以来一直使用包括钢丝的加强帘线。
使用在加强元件中的金属帘线的丝优选由NT(普通拉伸)、HT(高拉伸)、ST(超拉伸)或UT(特高拉伸)钢制成。典型地，这类钢丝的碳含量小于约1％。优选地，碳含量大于或等于约0.7％，甚至更优选地，碳含量在约0.7％至约0.9％之间。钢丝典型覆盖有黄铜或其他耐腐蚀涂层(如，Zn/Mn)。
NT“普通拉伸钢”丝是指极限拉伸强度约为2800±200MPa的碳钢丝，例如，丝直径为0.28mm、极限拉伸强度至少为约2700MPa的碳钢丝。
HT“高拉伸钢”丝是指极限拉伸强度约为3200±200MPa的碳钢丝，例如，丝直径为0.28mm、极限拉伸强度至少为约3100MPa的碳钢丝。
ST“超高拉伸钢丝”是指极限拉伸强度约为3500±200MPa的碳钢丝，例如，丝直径为0.28mm、极限拉伸强度至少为约3400MPa的碳钢丝。
UT“特高拉伸钢”丝是指极限拉伸强度约为3900±200MPa的碳钢丝，例如，丝直径为0.28mm、极限拉伸强度至少为约3800MPa的碳钢丝。
公差±200MPa表示，对于每类钢，由于丝直径不同(极限拉伸强度通常与丝直径成反比)，例如，丝直径约在0.12mm至0.40mm之间，包括最小和最大极限拉伸强度。
本申请人所使用的第一种类型加强帘线是2+1×0.28类型。这种加强帘线由两根笔直的由钢制成的丝构成，尤其是由碳重量含量约等于约0.70％(C70)的NT(普通拉伸)钢制成，具有等于±0.2％-0.3％的公差百分比，另外的丝缠绕在这两根丝上，该另外的丝也由碳含量为C70的NT钢制成，缠绕节距等于16mm。这种加强帘线的丝的直径等于0.28mm。
这些帘线的截面面积约等于0.185mm2，泰伯式刚度约为35TSU。由于钢密度和类型不同，因此可以实现不同的耐冲击性。但是，申请人已经基本上发现，由于这类加强帘线刚度高，因此它们在完整性和结构强度方面给予轮胎的带束结构极佳的机械特性。因此，它们适于制造特别坚固的带束结构。
但是，本申请人已经发现，使用这种类型加强帘线的轮胎的滚动阻力和驾驶性能应该改善，以努力降低耗油量，提高驾驶响应性和舒适性。
本申请人使用在HP和UHP轮胎中的第二种类型加强帘线是3×0.22HT类型。这种加强帘线由三根HT(高拉伸)钢丝构成。这三根钢丝捻合在一起，捻距等于12.5mm，所有钢丝的直径等于0.22mm。
3×0.22类型的加强帘线比2+1×0.28类型的加强帘线更轻、更薄。它们的截面面积等于0.114mm2，允许制造成特别轻的带束结构。3×0.22帘线中的钢量比2+1×0.28帘线中的钢量要少得多，且被认为适合提供密度更大、钢强度更大以接近2+1×0.28帘线的机械性能。该密度典型受帘线之间可达到的最小间距限制，该最小间距是为避免微动现象(即，滑动引起的磨损)而必须保留的最小间距。包含3×0.22类型加强帘线的带束结构在完整性和结构强度方面的机械特性劣于包含2+1×0.28类型加强帘线的带束结构的机械特性。
本申请人已经发现，使用3×0.22HT类型加强帘线的轮胎相对于使用2+1×0.28类型加强帘线的轮胎具有更好的滚动阻力，原因是用这种帘线形成的织物厚度小。
3×0.22HT帘线的泰伯式刚度等于15TSU。根据本申请人，这种低刚度将导致更好的驾驶性能，原因在于这可让胎面更好地适应路面的不平整，并且这种低刚度将导致更好的舒适性，原因在于轮胎倾向于吸收这种不平整性。
本申请人已经考虑制造机械特性优于使用3×0.22类型加强帘线的轮胎并且同时滚动阻力和驾驶性能方面的特性优于使用2+1×0.28类型加强帘线的轮胎的HP和UHP轮胎的问题。
EP 0 237 462描述了在轮胎的带束结构中使用2×0.30HT类型加强帘线。这种加强帘线比2+1×0.28类型加强帘线更轻、更薄；特别地，它们的截面面积约为0.141mm2，因此，它们的重量介于3×0.22类型帘线的重量和2+1×0.28类型帘线的重量之间。申请人已经发现，对于带束结构中相同密度的加强元件，使用2×0.30HT类型加强帘线的轮胎的机械特性要劣于使用2+1×0.28类型加强帘线的轮胎的机械特性。但是，这类轮胎比使用2+1×0.28类型加强帘线的轮胎具有更好的滚动阻力以及性能相当的驾驶性能和舒适性。对这些帘线所测量的泰伯式刚度等于30TSU。
机械性能优于使用3×0.22类型加强帘线的轮胎的机械特性并且同时滚动阻力和驾驶性能方面的特性优于使用2+1×0.28类型加强帘线的轮胎的滚动阻力和驾驶性能方面的特性的实现由于要在帘线上获得相反的效果而似乎是不能解决的任务。
申请人已经尝试使用2×0.28类型加强帘线，即，所述加强帘线由直径均为0.28mm的两根钢丝构成。
这种帘线的截面面积等于0.123mm2，因此，比3×0.22类型帘线稍大。申请人的意图是，如果以相等的密度使用，这种帘线将允许带束的紧凑，例如，能再现配备有包含3×0.22类型帘线的带束的轮胎的滚动阻力值。但是，预料到的是，由于钢丝直径更大，因此刚度(泰伯式刚度等于24TSU)比3×0.22类型加强帘线的刚度更大，这将导致在驾驶性能和舒适性能方面的表现劣于配备有包含3×0.22类型加强帘线的带束的轮胎。
但是，令人惊讶的是，通过与2+1×0.28类型帘线比较，申请人已经发现，使用2×0.28类型加强帘线的轮胎的滚动阻力的降低程度要远远大于使用2×0.30类型的加强帘线的轮胎，形成对照的是，2×0.28类型加强帘线的重量相对于2×0.30类型加强帘线仅有限降低，此时在另一方面，将预料到能达到基本相同或仅稍微更好的效果。
甚至更为惊讶的是，申请人已经发现，尽管2×0.28类型加强帘线比3×0.22类型加强帘线更重，但是，其允许滚动阻力和驾驶性能优于使用3×0.22类型加强帘线所达到的滚动阻力和驾驶性能，此时另一方面，将预料到能获得相反的效果。
根据本申请人，通过使用2×0.28类型加强帘线所达到的令人惊讶的效果突出表明：实际滚动阻力和驾驶性能也受除了加强帘线的重量和厚度以外的因素或参数影响。
不受限于任何解释理论，申请人认为，轮胎在滚动阻力和驾驶性能方面的表现至少部分地受所使用的特定加强帘线的柔性和/或刚度控制。申请人已经确实发现，2×0.28类型加强帘线具有中间刚度值，该中间刚度值介于2+1×0.28类型加强帘线(与2×0.30类型加强帘线类似)和3×0.22类型加强帘线的刚度值之间。根据申请人，该参数将与决定轮胎结构中使用的钢量和橡胶量的其他因素(如，帘线厚度及其特定强度)一起影响轮胎的滚动阻力、驾驶性能和舒适性，这不能通过对这些特性进行线性外推而预见。
因此，申请人已经惊讶地发现，帘线存在允许轮胎在重量、滚动阻力、驾驶性能、机械强度和抗穿透性方面获得优化性能的厚度范围和刚度范围。
因此，本发明涉及用于车轮的轮胎，其包括带束结构，所述带束结构包括至少一层加强层，所述加强层由多个加强帘线构成，其中，所述多个加强帘线中的每个加强帘线的总体截面面积在0.110mm2至0.135mm2之间，泰伯式刚度在20TSU至28TSU之间。
优选地，所述多个加强帘线中的每个加强帘线由两根金属丝组成。
优选地，每根金属丝的直径大于或等于约0.27mm。
优选地，每根金属丝的直径小于0.30mm。
在优选实施例中，每根金属丝的直径在约0.27mm至0.30mm之间，更优选在约0.27mm至约0.29mm之间，包括极端值。
优选地，所述两根金属丝中的第一金属丝的直径小于或等于约0.29mm。
更优选地，所述第一金属丝的直径约等于0.28mm。
优选地，所述两根金属丝中的第二金属丝的直径小于或等于约0.29mm。
更优选地，所述第二金属丝的直径约等于0.28mm。
优选地，所述至少一层带束层包括数量大于或等于约85、更优选大于或等于约100、甚至更优选大于或等于约105的加强帘线。
优选地，所述至少一层带束层包括数量小于或等于约130、更优选小于或等于约120、甚至更优选小于或等于约115的加强帘线。
在优选实施例中，所述数量在约85至约130之间，优选在约100至约120之间，甚至更优选在约105至约115之间，包括端点值。
例如，所述数量约等于110。
优选地，所述加强帘线相对于轮胎的大致圆周方向倾斜一预定倾斜角。
优选地，所述倾斜角大于或等于约15°，更优选大于或等于约20°，甚至更优选大于或等于约23°。
优选地，所述倾斜角小于或等于约45°，更优选小于或等于约40°，甚至更优选小于或等于约35°。
在优选实施例中，所述倾斜角在约15°至约45°之间，更优选在约20°至约40°之间，甚至更优选在约23°至约35°之间，包括端点值。
例如，所述倾斜角可以约等于27°。
在优选实施例中，所述两根金属丝以预定捻距捻合在一起。
优选地，所述捻距大于或等于约10mm，更优选地，大于或等于约12.5mm，甚至更优选地大于或等于约14mm。
优选地，所述捻距小于或等于约20mm，更优选小于或等于约18mm。
例如，所述捻距约等于16mm。
优选地，所述金属丝由钢制成，钢选自于NT(普通拉伸)或HT(高拉伸)或ST(超拉伸)或UT(特高拉伸)钢。
甚至更优选地，所述金属丝由HT(高拉伸)或ST(超拉伸)钢制成。
附图说明
通过下面参照附图对本发明的优选实施例的详细描述，本发明的轮胎的其他特征和优点将变得更清楚。附图如下：
图1是根据本发明实施例的轮胎的一部分的半截面局部示意图；
图2是使用在图1的轮胎的带束结构中的加强帘线的长度部分的透视图；
图3是图2的加强帘线的实施例和使用在申请人生产的相应已知轮胎中的两种加强帘线的载荷-伸长率曲线图。
具体实施方式
为简单起见，图1仅示出了根据本发明的轮胎100的实施例的一部分，未示出的剩余部分大致相同并且关于轮胎的赤道面M-M对称地布置。
图1中的轮胎100尤其是用于四轮车辆的实施例。
优选地，轮胎100是HP或UHP轮胎。
在图1中，“a”表示轴向方向，“c”表示径向方向，“M-M”表示轮胎100的赤道面，“R-R”表示轮胎100的旋转轴线。
轮胎100包括至少一个胎体结构101，胎体结构101则包括至少一个胎体层111。
在下文，为了解释简单起见，将参照包括单个胎体层111的轮胎100的实施例。但是，应该理解的是，所述内容类可类似地应用于包括多于一个的胎体层的轮胎中。
胎体层111具有轴向相对的端部边缘，所述端部边缘与相应的环形锚固结构102(称之为“胎圈芯”)接合，该环形锚固结构可与弹性填料104相关联。轮胎的包括胎圈芯102和弹性填料104的区域形成环形加强结构103(称之为“胎圈”)，其用于将轮胎100锚固在相应的安装轮辋(未示出)上。
胎体层111包括多个加强元件(未示出)，所述加强元件覆盖有弹性材料或者结合在交联弹性材料基体中。
胎体结构101是径向类型的，即，胎体层101的加强元件设置在包含轮胎100的旋转轴线R-R且大致垂直于轮胎100的赤道面M-M的平面上。所述加强元件通常由织物帘线(如，由人造丝、尼龙、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成)构成，但是并不是排除它们用金属帘线制成的可能性。
通过将所述至少一个胎体层101的相对两侧边缘绕胎圈芯102向后折叠(或翻转)，而使每个环形加强结构103与胎体结构101相关联，以形成胎体结构101的所谓卷起部101a。
在一实施例中，通过相对于胎体层111应用在径向外部位置上的第二胎体层(图1中未示出)，可使胎体结构101与环形加强结构103相联接。
设置耐磨层105，以便沿环形加强结构103的轴向内、外区域和径向内、外区域包围环形加强结构103，从而当轮胎100安装在轮辋上时，耐磨层设置在环形加强结构和车轮轮辋之间。但是，可以不设置这种耐磨层105。
带束结构106相对于胎体结构101被关联在径向外部位置上。带束结构106包括一个或多个带束层106a、106b，它们被设置成径向地相互叠置。
层106a、106b包括多个加强帘线10。优选地，这些加强帘线10具有相对于轮胎100的圆周方向交叉的取向。
在相对于带束层106a、106b的径向外部位置上，可以应用至少一个零度加强层106c，一般称为“零度带束”。这种层通常结合大致定向在圆周方向上的多个加强帘线。因此，这些帘线相对于轮胎100的赤道面M-M形成较小度数的角度(典型约小于10°，例如在约0°至约6°之间)。
加强帘线10和零度带束层的加强帘线覆盖有弹性材料，或者结合在交联弹性材料基体中。
由弹性材料制成的胎面带109，与构成轮胎100的其他半成品一样，相对于带束结构106被应用在径向外部位置上。
由弹性材料制成的相应侧壁108也应用在胎体结构101的侧表面上，并且相对于胎体结构101本身位于径向外部位置上。每个侧壁108从胎面带109的一个侧边缘延伸直至相应的环形加强结构103。
耐磨层105(如果设置)至少延伸直至相应的侧壁108。
在一些特定的实施例中，与在此所示和所述的实施例一样，通过将加强层120(通常称之为“包布”)或另外的条形插入件设置在轮胎胎圈中，而提高侧壁108的刚度。
包布120绕相应的胎圈芯102和弹性填料104缠绕，以至少部分地包围它们。包布120设置在胎体层111和环形加强结构103之间。通常，包布接触胎体层101和所述环形加强结构103。
包布120典型地包括结合在交联弹性材料中的多个金属或织物帘线。
在一些特定的实施例中，与在此所示和所述的实施例一样，胎圈103还可包括通常称之为“胎圈包布”或保护层的另一保护层121，其具有提高环形加强结构103的刚度和完整性的作用。
胎圈包布121通常包括结合在非交联弹性材料中的多个帘线，这些帘线通常由织物材料(如，芳纶或人造丝)或金属材料(如，钢帘线)制成。
胎面带109在其径向外部位置上具有用于接触地面的滚动表面109a。圆周槽形成在滚动表面109a上，这些圆周槽通过横向凹口(图1中未示出)连接，以在滚动表面109a上限定各种形状和尺寸的多个区块。为简单起见，图3中示出滚动表面109a是光滑的。
下层107设置在带束结构106和胎面带109之间。
在一些特定的实施例中，与在此所示和所述的实施例一样，由弹性材料110构成的层(通常称之为“迷你侧壁”)可以设置在侧壁108和胎面带109之间的连接区域中。通常，迷你侧壁通过与胎面带109共挤出而获得，并且允许提高胎面带109和侧壁108之间的机械相互作用。
优选地，侧壁108的端部部分直接覆盖胎面带109的侧边缘。
在无内胎轮胎的情况下，一层橡胶112(通常称之为“垫布”)也可相对于胎体层101设置在径向内部位置上，以向轮胎100的充气空气提供必要的不可渗透性。
可根据本发明制成交叉的带束层106a、106b的加强帘线。它们可由图2所示类型的加强帘线10构成。
帘线10包括两根金属丝11。这两根金属丝11优选是相同的，因此，它们使用相同的参考数字。
金属丝11优选捻合在一起，捻距P在约10mm至约20mm之间，更优选在约12.5mm至约18mm之间，例如，约等于16mm。
帘线10的每根金属丝11除了绕另外一根金属丝11捻合以外，还可单独绕其自身以一预定捻距捻合，所述预定捻距可以等于捻距P或不等于捻距P。
金属丝11的直径优选大于或等于约0.27mm且小于0.30mm，更优选小于或等于约0.29mm。
在本发明的优选实施例中，金属丝11的直径约等于0.28mm。
因此，图2中的帘线10的结构可表示为2×0.28。根据这种符号，实际上，符号“×”之前的数字表示捻合在一起的丝的数量，符号“×”之后的数字表示该丝的直径。
可使用直径或材料不同的丝11来制成与图2中的结构类似的结构。
帘线10的极限拉伸强度优选不低于约360N，优选不低于约380N。
例如，所述极限拉伸强度约等于420N。
帘线10的断裂伸长率优选不小于约1.9％。
例如，所述断裂伸长率约等于2％。
帘线10的刚度TSU(泰伯式刚度单位)不低于约20，优选不低于约22。
优选地，刚度TSU不大于28，更优选不大于26。
例如，所述刚度TSU约等于24。
帘线10的总体截面面积在0.110mm2和0.135mm2之间。
在本发明的优选实施例中，图2中的帘线10使用在带束层106a、106b两者中。在这种情况下，每个带束层106a、106b的帘线10相对于轮胎100的圆周方向倾斜一预定倾斜角。该倾斜角在约15°至约45°之间，优选在约20°至约40°之间，更优选在约23°至约35°之间，包括端点值。例如，该倾斜角约等于27°。两个相邻带束层106a、106b的帘线的倾斜角相对于轮胎100的圆周方向优选相对。
本申请人已经发现，当帘线10的倾斜角在上述数值范围内时，在转弯情况下(例如，转弯时速度为100Km/h所测量)的驾驶性能和在笔直路线情况下(理解为在压印区域检测到的较小运动，并且例如在笔直路线下速度为100Km/h所测量)的驾驶性能被优化。
优选地，每个带束层106a、106b包括多个所述帘线10，所述帘线10的数量在约85至约130之间，优选在约100至约120之间，甚至更优选在约105至约115之间，包括端点值。
在本发明的优选实施例中，所述数量约等于110。
每根金属丝11覆盖有一层弹性材料，所述弹性材料的厚度优选小于约1.0mm，更优选小于约0.97mm。优选地，所述层的厚度大于0约.70mm，例如，等于约0.90mm。
这样，加强层中的金属丝11的橡胶涂层和金属丝的密度之间获得了优化。
在其优选实施例中，金属丝11由碳含量高的钢制成。特别地，使用HT或ST钢，以便为帘线提供特定的抗压性和抗牵引性。
图2中的帘线10也可使用在与图1不同的轮胎实施例中，这种轮胎可以是夏季轮胎或冬季轮胎或四季轮胎。
本申请人对根据前述国际方法BISFA E6由两根具有为0.28mm的相等直径的ST钢丝制成的上述帘线10(后文也表示为“INV帘线”)进行牵引，并将这样的帘线的性能与上述2+1×0.28NT类型帘线(后文也表示为“帘线A”)和3×0.22类型帘线(后文也表示为“帘线B”)进行比较。
执行这种测试的方式是，将试样在其端部处锁定在夹钳之间，提供5N的预载荷，然后对卡钳施加100mm/min的分离速度，直到试样断裂。
在帘线A中，螺旋缠绕的钢丝的左旋缠绕节距等于16mm。
在帘线B中，捻合在一起的三根钢丝的左旋捻距等于12.5mm。
在帘线INV中，捻合在一起的两根钢丝的左旋捻距等于16mm。
下表1表示这三种帘线经测试的机械特性。
表1
图3的曲线图示出了上述帘线的载荷-伸长率性能。从该曲线图以及表1可看出，帘线INV的极限拉伸强度值介于帘线A的极限拉伸强度值与帘线B的极限拉伸强度值之间，并且该值更接近于帘线B的极限拉伸强度值。帘线INV和帘线B两者的载荷/伸长率曲线也接近。
还应该注意到，帘线INV的断裂伸长率大于帘线A和帘线B的断裂伸长率。
表1还示出了对上述每个帘线所测量的断裂能和泰伯式刚度。
帘线INV的断裂性能(断裂能)接近帘线A的断裂性能，帘线A已知具有极佳的结构强度特性，而帘线INV的泰伯式刚度是帘线A和帘线B的泰伯式刚度之间的中间值。
本申请人已经制造了加强层A1、加强层B1和加强层INV1，加强层A1包含98根帘线A(包围每根金属丝的弹性材料的厚度等于0.105mm)，加强层B1包含110根帘线B(包围每根金属丝的弹性材料的厚度等于0.090mm)，加强层INV1包括110根帘线INV(包围每根金属丝的弹性材料的厚度等于0.090mm)。
下表2示出了上述加强层的技术特性。
表2
对上述每个加强层所测量的断裂能在下表3中示出:
表3
加强层 断裂能
[J]
A1 521
B1 472
INV1 565
从表3将能看出，特别对照断裂能，包含帘线INV的加强层的机械性能甚至比包含帘线A的加强层的机械性能更优；这种性能将确保轮胎抗外部应力的性能更好。
为了评估本发明的轮胎100在滚动阻力、驾驶性能和抗外部应力(柱塞测试)方面的性能，本申请人已经分别使用在相应的带束结构中包含加强层INV1的轮胎(这类轮胎因而对应于本发明的轮胎100，下文表示为“轮胎TINV1,......,TINVn”)、在带束结构中包含加强层A1的已知轮胎(下文称之为“轮胎TA1,......,TAn”)以及在带束结构中包含加强层B1的已知轮胎(下文称之为“轮胎TB1,......,TBn”)执行了一系列对比测试。下标表示其涉及的轮胎与相同类型的其他轮胎的不同仅在于其具有不同的尺寸。除此以外，上述轮胎的区别仅在于相应的带束结构中使用的帘线的类型不同。
在已执行的所有测试中，取指数100作为参照，对上述轮胎在滚动阻力、驾驶性能和柱塞测试方面的性能进行评估。“滚动阻力”这项指标相对于指数100增加，表示滚动阻力的有利改善百分比，即，滚动阻力降低百分比。“驾驶性能”这项指标相对于指数100增加表示驾驶性能的有利改善百分比。“柱塞测试”这项指标相对于指数100增加表示抗静压的有利改善百分比。
在第一系列测试中，轮胎TINV1、TA1和TB1的尺寸均为245/45R19。轮胎TA1的重量为12.60kg，轮胎TB1的重量为12.20kg，轮胎TINV1的重量为12.30kg。
下表4扼要示出了这些测试的结果。
表4
轮胎 滚动阻力 驾驶性能 柱塞测试
TA1 98 95 130
TB1 100 100 100
TINV1 106.5 110 120
在第二系列测试中，对轮胎TINV2和TB2进行比较。这两种轮胎的尺寸均为225/40R18。轮胎TB2的重量为9.87kg，轮胎TINV2的重量为9.90kg。
下表5扼要示出了这些测试的结果。
表5
轮胎 滚动阻力 驾驶性能 柱塞测试
TB2 100 100 100
TINV2 106.5 105 111
在第三系列测试中，对轮胎TINV3和TB3进行比较。这两种轮胎TINV3和TB3的尺寸均为275/40RF19。轮胎TB3的重量为10.92kg，轮胎TINV3的重量为10.95kg。
下表6扼要示出了这些测试的结果。
表6
轮胎 滚动阻力 驾驶性能 柱塞测试
TB3 100 100 100
TINV3 103 110 138
在第四系列测试中，对轮胎TINV4和TB4进行比较。这两种轮胎TINV4和TB4的尺寸均为205/55R16，重量为8.25kg。
下表7扼要示出了这些测试的结果。
表7
轮胎 滚动阻力 驾驶性能 柱塞测试
TB4 100 100 100
TINV4 105 105 110
在第五系列测试中，对轮胎TINV5、TA5和TB5进行比较。所有轮胎的尺寸均为245/45R18。轮胎TA5的重量为12.10kg，轮胎TB5的重量为11.60kg，轮胎TINV5的重量为11.70kg。
下表8扼要示出了这些测试的结果。
表8
轮胎 滚动阻力 驾驶性能 柱塞测试
TA5 100 100 100
TB5 104 105 80
TINV5 108 108 95
所有这些测试突出表明，本发明的轮胎100在滚动阻力和驾驶性能方面的性能令人惊讶地优于包含3×0.22类型帘线的轮胎的本来就极佳的性能。这些测试也突出表明，本发明的轮胎100在完整性和结构强度两方面的机械特性比使用3×0.22类型加强帘线的轮胎要好得多，接近于包含2+1×0.28类型帘线的轮胎的优化性能。
因此，本申请人执行的这些测试的结果证实了，利用本发明的轮胎100，由于带束结构中所使用的帘线的特定结构，可以在滚动阻力和驾驶性能方面实现极佳的性能，并且可以在完整性和结构强度方面实现良好的性能，从而获得优于本申请人目前所使用的轮胎的综合性能。
已经参照一些优选实施例描述了本发明。可对上述实施例进行各种改进，而这些改进仍落入本发明的由下面的权利要求所限定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种用于车轮的轮胎(100)，所述轮胎包括带束结构，所述带束结构包括至少一层加强层，所述加强层由多个加强帘线构成，其中，所述多个加强帘线中的每个加强帘线(10)的总体截面面积在0.110mm2至0.135mm2之间，并且泰伯式刚度在20TSU至28TSU之间。
2.根据权利要求1所述的轮胎(100)，其中，所述多个加强帘线中的每个加强帘线(10)由两根金属丝(11)构成，每根金属丝的直径大于或等于约0.27mm且小于0.30mm。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎(100)，其中，所述至少一层加强层包括一数量的所述加强帘线(10)，所述加强帘线的数量在约85至约130之间，优选在约100至约120之间，更优选在约105至约115之间，包括端点值。
4.根据前述任一权利要求所述的轮胎(100)，其中，所述至少一层加强层是轮胎(100)的带束结构(106)的交叉带束层(106a,106b)，并且其中，所述加强帘线(10)相对于轮胎(100)的大体圆周方向倾斜一预定倾斜角。
5.根据权利要求4所述的轮胎(100)，其中，所述预定倾斜角在约15°至约45°之间，优选在约20°至约40°之间，更优选在约23°至约35°之间，包括端点值。
6.根据前述任一权利要求所述的轮胎(100)，其中，所述两根金属丝中的第一金属丝(11)的直径小于或等于约0.29mm。
7.根据权利要求6所述的轮胎(100)，其中，所述第一金属丝(11)的直径约等于0.28mm。
8.根据前述任一权利要求所述的轮胎(100)，其中，所述两根金属丝中的第二金属丝(11)的直径小于或等于约0.29mm。
9.根据权利要求8所述的轮胎(100)，其中，所述第二金属丝(11)的直径约等于0.28mm。
10.根据前述任一权利要求所述的轮胎(100)，其中，所述两根金属丝(11)以预定捻距(P)捻合。
11.根据权利要求10所述的轮胎(100)，其中，所述捻距(P)大于或等于约10mm，更优选大于或等于约12.5mm，甚至更优选大于或等于约14mm，甚至更优选地，所述捻距(P)小于或等于约20mm。
12.根据权利要求10或11所述的轮胎(100)，其中，所述捻距(P)约等于16mm。
13.根据前述任一权利要求所述的轮胎(100)，其中，所述金属丝(11)由NT钢或HT钢或ST钢或UT钢制成。
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