CN109952209A - 摩托车轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种摩托车轮胎(100)，包括胎体结构(2)、布置在相对于胎体结构(2)的径向外部位置中的零度带束结构(10)和布置在相对于带束结构(10)的径向外部位置中的胎面带(20)。带束结构(10)包括至少一条混合增强帘线(11)，当承受等于约50N的负荷时，所述增强帘线具有大于4％的伸长率，并且对于介于4％到至少9％之间的伸长率，所述增强帘线具有随着伸长率增加而单调发展的切向模量。

Description

摩托车轮胎
技术领域
本发明涉及一种摩托车轮胎，特别是用于活塞排量低于500cc的摩托车的摩托车轮胎。
优选地，本发明的轮胎用于能够达到不大于240km/h、优选不大于210Km/h的速度的摩托车中。
背景技术
摩托车轮胎通常具有高横向曲率，以便在摩托车倾斜转弯时提供与路面足够的接触表面。
这种轮胎还需要确保骑行稳定性、可控性、方向性、操控性、舒适性以及高里程和规则磨损。
摩托车轮胎典型包括承载结构和胎面带，该胎面带布置在相对于承载结构的径向外部位置中并且旨在确保轮胎与沥青的附着。
在活塞排量大于500cc的摩托车轮胎的情况下，承载结构尤其是包括胎体结构和布置在胎体结构与胎面带之间的带束结构。
胎体结构旨在支撑摩托车、骑手和可能的乘客和/或负载的重量以及旨在承受充气压力和轮胎在行驶期间因与路面接触而承受的所有横向应力和纵向应力。
带束结构旨在将上述横向应力和纵向应力传递给胎体结构，并有助于赋予轮胎期望特性的结构强度、性能(即，附着性、骑行稳定性、可控性、方向性、操控性)和舒适性。
胎体结构和带束结构包括嵌入弹性体材料基质中的增强帘线。
EP 0294153、EP 0335588、EP 461646、EP 0467585、EP 1698493、EP 2065222、EP2551127、US 3977172、US 4155394、US 5558144、US 6533012、US 6799617、US 2004221937和US 20140069563描述了轮胎的示例，所述轮胎包括子午线胎体结构和零度带束结构，所述子午线胎体结构和零度带束结构包括纺织或混合增强帘线。
发明内容
在本说明书的其余部分和在随后的权利要求中，当引述某些角度的某些值时，意思是指绝对值，即相对于参照平面的正值和负值，除非另有说明。
此外，当引述介于最小值到最大值之间的任何数值范围时，上述最小值和最大值是意思是包含在上述范围内。
在下文中，适用以下定义。
表述“摩托车轮胎”用来指具有高曲率比、特别是曲率比大于0.200以便能够在摩托车在弯道上行驶期间达到高外倾角的轮胎。
表述轮胎的“赤道面”用来指垂直于轮胎的旋转轴线的平面，该平面将轮胎分成两个对称相等部分。
表述“曲率比”，参照在此所附的图1，用来指轮胎的横向曲率值，该横向曲率由在赤道面X-X上测量的胎面带的顶部与通过胎面带的端点O的线b-b之间的距离ht和胎面带的所述端点O之间的距离wt之间的比值来定义。如果不容易识别胎面带的端点，例如由于缺少如图1中的点O那样的精确参照，则假设距离wt是轮胎帘线的最大测量值。
表述“外倾角”用来指安装在摩托车车轮上的轮胎的赤道面与垂直于路面的平面之间的角度。
术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内部/外部”和“轴向内部/外部”分别参照基本上平行于轮胎的赤道面的方向和基本上垂直于轮胎的赤道面的方向来使用，即分别参照基本上垂直轮胎的旋转轴线的方向和基本上平行于轮胎的旋转轴线的方向来使用。
术语“周向”和“周向地”参照轮胎的环形延伸方向来使用，即参照轮胎的滚动方向来使用，该滚动方向对应于位于与轮胎的赤道面重合或基本上平行于轮胎的赤道面的平面上的方向。
术语“基本上轴向方向”用来指相对于轮胎的赤道面倾斜介于约70°到约90°之间的角度的方向。
表述“基本上周向方向”用来指相对于轮胎的赤道面以介于约0°到约30°之间的角度取向的方向。
表述轮胎的“中央部分”和“胎肩部分”分别用来指轮胎的横跨赤道面的部分和轮胎的两个相对的轴向端部部分中的任何一个轴向端部部分。
表述“弹性体材料”用来指包含至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，这种组合物还包含添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料可以通过加热交联。
术语“帘线”或表述“增强帘线”用来指由一个或多个线状元件或细丝(下文中也称为“线”或“纤维”)构成的元件，所述线状元件或细丝可以涂覆有弹性体材料基质或可以被结合在弹性体材料基质中。
表述“切向模量”用来指依照BISFA标准，在负荷-伸长率曲线的任何点处测量的负荷和伸长率之间的比率。通过计算限定上述曲线的负荷-伸长率函数的一阶导数来跟踪这样的曲线，该曲线以Tex表述的线性密度归一化。因此，该模量以cN/Tex表述。
表述“初始切向模量”用来指在负荷-伸长率曲线的原点处(即，伸长率等于零)计算的切向模量。
表述“高模量”用来指等于或大于3000cN/Tex的初始模量。表述“低模量”用来指低于3000cN/Tex的初始模量。
表述“混合增强帘线”用来指包括至少一根由具有高模量的材料制成的线和至少另一根由具有低模量的另一种材料制成的线的增强帘线。
表述“增强带状元件”用来指细长产品，其具有扁平轮廓的横截面并且包括与该细长产品的纵向延伸平行地延伸的一条或多条增强帘线，所述增强帘线结合在至少一层弹性体材料中或至少部分地涂覆有至少一层弹性体材料。
表述“子午线胎体结构”用来指包括多条增强帘线的胎体结构，每条增强帘线沿基本上轴向方向取向。所述增强帘线可以结合在单个胎体帘布层中或结合在径向叠置的多个胎体帘布层(优选两个)中。
表述“零度带束结构”用来指包括依照基本上周向缠绕方向缠绕在胎体结构上的至少一条增强帘线的带束结构。
表述帘线或线或纤维的“线密度”或“计数”用来指每单位长度的帘线或线或纤维的重量。线密度可以以dtex(每10km长度克)测量。
出于本发明的目的，依照BISFA(Bureau International pour laStandardization des Fibers Artificielles)规定的测试，参照扁平线进行线密度和初始切向模量的测量，在测试步骤中不施加捻转。特别是：
-对于芳纶纤维(AR)，参照BISFA-用于对位芳纶纤维纱线的测试方法；2002年版：
·确定线密度-第6章；
·确定拉伸性能-第7章-测试程序-第7.5段-采用初始预张紧程序；
·使用Zwick测力计-Roell Z010进行牵引；
-对于聚酯(PET)，参照BISFA-用于聚酯纱线的测试方法-2004年版：
·确定线密度-第6章-程序A；
·确定拉伸性能-第7章-程序A；
·实验室样品的制备：松弛样品的制备-第7.4.1.1段＝>在可收缩卷轴上制备样品；
·制备实验室样品并进行测试：手动测试-第7.5.2.1段＝>c)；
·启动程序＝>e)程序启动时预拉伸；
·使用Zwick测力计-Roell Z010进行牵引；
-对于尼龙(NY)，参照BISFA-用于聚酰胺纱线的测试方法-2004年版：
·确定线密度-第6章-程序A；
·确定拉伸性能-第7章-程序A；
·实验室样品的制备：松弛样品的制备-第7.4.1.1段＝>在可收缩卷轴上制备样品；
·制备实验室样品并进行测试：手动测试-段落7.5.2.1＝>c)；
·启动程序＝>e)程序启动时预拉伸；
·使用Zwick测力计-Roell Z010进行牵引。
目前，本申请人已经发现，活塞排量低于500cc的摩托车市场除了持续增长外，还需要在速度和负荷两方面提高性能，这并不总是可以通过目前生产和出售的中等性能轮胎的结构实现。
因此，本申请人已经想到提出一种新型的中等性能轮胎，其具有胎体结构(优选子午线胎体结构)和位于相对于胎体结构的径向外部位置中的零度带束结构。
然而，本申请人已经观察到，钢质增强帘线在零度带束结构中(如在高性能和超高性能轮胎中)的使用一方面将允许实现市场所需的提高的性能，另一方面将使零度带束结构在例如刚性方面相对于中等性能的轮胎市场的真实要求而言变得过大。
因此，本申请人已经想到在上述新型中等性能轮胎的零度带束结构中使用延展性较大且刚性较小的增强帘线，以便允许对高变形产生较大的弹性响应。
根据本申请，用于满足轮胎特性方面(例如，对高变形的弹性响应)的上述需求的解决方案将在上述类型的中等性能轮胎的零度带束结构中使用由低模量材料制成的增强帘线，正如目前由本申请人生产和出售的中等性能轮胎中那样。
然而，本申请人已经观察到尼龙增强帘线可能限制市场所需的性能的提高。这是因为尼龙的模量在高于某一伸长率临界值的情况下减小，并且为了获得所需的提高的性能，尼龙增强帘线将在伸长率大于上述伸长率临界值的情况下工作。
此外，本申请人已经观察到使用尼龙增强帘线还将导致另外的缺点。
第一个缺点与以下事实相关：由于尼龙的有限的热稳定性和高延展性，在硫化结束时，零度带束结构将经历高自由收缩，这将在放气轮胎中产生非常平坦的外部轮廓。根据本申请，这在实践中将构成可能限制轮胎的商业成功的可见缺陷。实际上，对摩托车感兴趣的用户，更尤其是对能够提供中-高性能的摩托车感兴趣的用户，即使在放气时也会寻找和欣赏具有非常弯曲轮廓的轮胎。当使用者观察在放气时具有非常平坦的外轮廓的轮胎时，使用者将会对这种轮胎提供所需性能的有效能力产生负面看法。
当外倾角增加时，非常平坦的外轮廓也将导致轮胎的非渐进(non-progressive)行为，引起摩托车骑手不满。
非常平坦的外轮廓还将导致轮胎的中央部分与其胎肩部分之间出现高的应力差，并且因此导致轮胎在直线行驶期间的响应与转弯期间的响应不同并且未被优化。
与尼龙的高延展性相关的另一个缺点是充气轮胎的过大尺寸可变性，导致难以保持设计步骤中限定的轮廓。而且，一旦轮胎充气，胎面带的凹槽底部处的弹性体材料层上就将会出现高应力，导致产生裂缝或微裂纹的风险，这将不可避免地有损轮胎质量。
因此，本申请人已经想到在上述新型的表现欠佳的轮胎的零度带束结构中使用这样的增强帘线，即，其既能够确保对低负荷的适当弹性响应，像由尼龙制成的增强帘线一样，以便允许单阶段制造系统中的可加工性，又能够确保对高负荷的适当弹性响应，以便获得对不规则或粗糙路面上的冲击的期望抵抗。然而，根据本申请人，与尼龙制成的增强帘线不同，这种增强帘线应该像具有高模量的那些增强帘线一样随着伸长率的增加而具有不断增加的模量，以便随着应力增加而获得带束结构的渐进地增加的硬化，并且以这种方式实现期望的提高的性能。上述增强帘线还应该由具有足够热稳定性和尺寸恒定性的材料制成，以便克服上文参照尼龙所讨论的缺点。
本申请人已经发现，通过在上述新型的表现欠佳的轮胎的零度带束结构中使用混合增强帘线实现了上述所有需求，所述混合增强帘线在承受等于约50N的负荷(低负荷)时具有大于4％的伸长率，并且对于大于4％的伸长率和对于在轮胎行驶期间达到的所有伸长率值，具有随着伸长率的增加而单调的切向模量。实际上，本申请人已经证实：
-上述低负荷伸长率使得可以对高变形也提供适当弹性响应，以及使得可以进行单阶段制造工艺，并因而保持轮胎的销售价格下降；
-随着轮胎的负荷和行驶速度的增加，上述模量的单调发展导致带束结构的刚性渐进地增加，从而获得提供所期望的提高的性能的推力渐进性；
-在混合增强帘线中高模量材料的存在提供了更大的热稳定性和尺寸恒定性。
本申请人将会预期的是，相对于尼龙增强帘线的刚性，上述轮胎中由高模量材料制成的混合增强帘线的存在除了在高负荷下将引起较大的刚性之外，甚至在低负荷下也将引起较大的刚性，从而在实践中防止单阶段制造工艺的启动。
而是，本申请人发现混合增强帘线在低负荷下保持所期望的可变形性，从而仅在高负荷下提供所期望的刚性。
在不希望与任何解释性理论相联系的情况下，本申请人认为在混合增强帘线中，高模量材料提供的贡献随着负荷的增加而渐进地增加，从而相对于由低模量材料仅在高负荷下提供的贡献占优势权重。
因此，本发明涉及一种摩托车轮胎，其包括胎体结构、布置在相对于胎体结构的径向外部位置中的零度带束结构以及布置在相对于带束结构的径向外部位置中的胎面带。
优选地，胎体结构是子午线胎体结构。
优选地，带束结构包括至少一条混合增强帘线。
优选地，当承受等于约50N的负荷时，所述至少一条增强帘线具有大于4％的伸长率。
优选地，对于介于4％到至少9％之间的伸长率，所述至少一条增强帘线具有随伸长率增加而单调发展的切向模量。
本申请人认为，具有如上所述的承载结构的轮胎具有本申请人目前生产和出售的表现欠佳的轮胎的在抗冲击性、可加工性和成本方面的有利特性。然而，相对于本申请人目前生产和出售的表现欠佳的轮胎，本发明的轮胎具有更大的热稳定性和尺寸恒定性，并且随着负荷增加具有推力渐进性，这使得可以获得市场所需的提高的性能。
在优选实施例中，所述至少一条增强帘线在低负荷下具有等于或大于本申请人目前生产和出售的表现欠佳的轮胎中使用的尼龙增强帘线的伸长率。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约50N的负荷时，所述伸长率大于5.5％，更优选地等于或大于6％，例如等于约7％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受介于约10N到约50N的负荷时，所述伸长率介于约1％到约7％之间。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约40N的负荷时，所述伸长率大于5％，更优选地等于或大于5.5％，例如等于约6％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约30N的负荷时，所述伸长率大于4％，更优选地等于或大于4.5％，例如等于约5％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约20N的负荷时，所述伸长率大于2％，更优选地等于或大于3％，例如等于约4％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约10N的负荷时，所述伸长率大于1％，更优选地等于或大于1.5％，例如等于约2％。
优选地，对于高达11％、甚至更优选高达12％、更一般而言高达轮胎行驶期间能够达到的最大伸长率值的伸长率，所述模量随着伸长率增加而单调发展。
在优选实施例中，即使当承受中等负荷(介于约50N到约130N之间的负荷)时，所述至少一条增强帘线的伸长率也等于或大于上述尼龙增强帘线的伸长率。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受介于约50N到约130N之间的负荷时，所述伸长率介于约5.5％到约10.5％之间。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约60N的负荷时，所述伸长率大于6.5％，更优选地等于或大于7％，例如等于约7.5％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约70N的负荷时，所述伸长率大于7％，更优选地等于或大于7.5％，例如等于约8％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约80N的负荷时，所述伸长率大于7.5％，更优选地等于或大于8％，例如等于约8.5％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约90N的负荷时，所述伸长率大于8.5％，例如等于约9％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约100N的负荷时，所述伸长率大于9％，例如等于约9.5％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约120N的负荷时，所述伸长率等于或大于约10％。
在优选实施例中，对于介于约5到至少9％之间、优选至少10％的所有伸长率值，所述至少一条增强帘线的切向模量大于尼龙增强帘线的切向模量。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约130N的负荷时，所述伸长率等于约10.5％。在这种情况下，该增强帘线的伸长率基本上等于上述尼龙增强帘线的伸长率，但该增强帘线的切向模量大于尼龙增强帘线，因此刚性更大。
在优选实施例中，所述至少一条增强帘线在高负荷(大于约130N的负荷)下具有低于上述尼龙增强帘线的伸长率。因此，在高负荷下，所述至少一条增强帘线比尼龙增强帘线刚性更大。这种更大的刚性以及随着负荷增加而渐进地增加的事实提供了所期望的相对于本申请人目前生产和出售的表现欠佳的轮胎提高的性能。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约140N的负荷时，所述伸长率小于约11％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约150N的负荷时，所述伸长率小于约12％。
优选地，当所述至少一条增强帘线承受等于约160N的负荷时，所述伸长率小于约13％。
优选地，对于等于约9％的伸长率，所述切向模量大于约800cN/Tex，更优选地大于约1000cN/Tex，甚至更优选地大于约1200cN/Tex，例如等于约1500cN/Tex。
优选地，所述至少一条增强帘线的极限拉伸强度大于或等于约180N，更优选地大于或等于约200N，例如等于约210N。
优选地，所述至少一条增强帘线包括捻合在一起的两根织物线。
优选地，所述两根线中的第一线具有高的初始切向模量。
优选地，所述两根线中的第二线具有低的初始切向模量。
优选地，所述第一线的初始切向模量等于或大于约3000cN/tex，甚至更优选地等于或大于约4000cN/tex。
优选地，所述第一线的初始切向模量等于或小于约7000cN/tex。
在优选实施例中，所述第一线的初始切向模量介于约3000cN/tex到约7000cN/tex之间，更优选地介于约4000cN/tex到约7000cN/tex之间，包括极值。
优选地，所述第二线的初始切向模量等于或小于约3000cN/tex，优选地等于或小于约2000cN/tex，甚至更优选地等于或小于约1500cN/tex。
优选地，所述第二线的初始切向模量等于或大于约200cN/tex。
在优选实施例中，所述第二线的初始切向模量介于约200cN/tex到约3000cN/tex之间，更优选地介于约200cN/tex到约2000cN/tex之间，甚至更优选地介于约200cN/tex到约1500cN/tex之间，包括极值。
优选地，所述第一线由芳族聚酰胺(芳纶)纤维制成。可替代地，所述第一线可由以下材料中的任意材料制成：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维、聚酮纤维、聚乙烯醇纤维、具有高初始切向模量的纤维素纤维(例如，人造纤维)、玻璃纤维、碳纤维。
优选地，所述第二线由脂族聚酰胺(尼龙)纤维制成。可替代地，所述第二线可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维制成。
优选地，所述第一线具有与所述第二线不同的线密度，更优选地比所述第二线低的线密度。
优选地，所述第一线的线密度大于或等于约440dtex，更优选地大于或等于约840dtex。
优选地，所述第一线的线密度小于或等于约1680dtex，更优选地小于或等于约1100dtex。
在优选实施例中，所述第一线的线密度介于约440dtex到约1680dtex之间，更优选地介于约840dtex到约1100dtex之间，包括极值。例如，所述第一线的线密度等于约840dtex。
优选地，所述第二线的线密度大于或等于约470dtex，更优选地大于或等于约940dtex。
优选地，所述第二线的线密度小于或等于约1880dtex，更优选地小于或等于约1400dtex。
在优选实施例中，所述第二线的线密度介于约470dtex到约1880dtex之间，更优选地介于约940dtex到约1400dtex之间，包括极值。例如，所述第二线的线密度等于约940dtex。
优选地，所述两根线中的每根线在其自身上加捻，每米捻数与另一根线的每米捻数不同。
更优选地，所述第一线的每米捻数大于所述第二线的每米捻数。
优选地，施加于所述第一线的加捻大于或等于约250捻/米，更优选地大于或等于约400捻/米。
优选地，施加于所述第二线的加捻小于或等于约200捻/米，更优选地小于或等于约135捻/米。
优选地，施加于由上述线形成的增强帘线的加捻大于或等于约250捻/米，更优选地大于或等于约400捻/米。
优选地，所述胎体结构包括由织物材料制成的多条增强帘线，所述织物材料为例如尼龙、人造丝、PET、PEN、Lyocell、芳纶。
优选地，依照E.T.R.T.O分类，所述轮胎具有低于或等于V的速度指数，对应于高达240km/h的最大速度。更优选地，该速度指数等于或低于H，对应于高达210km/h的最大速度。
优选地，在前轮胎的情况下，所述轮胎的重量小于约3900g，更优选地小于约3700g，例如等于约3600g。
优选地，在后轮胎的情况下，所述轮胎的重量小于约5800g，更优选地小于约5600g，例如等于约5500g。
附图说明
从以下参照附图对其一些优选实施例的详细描述中，本发明的轮胎的另外特征和优点将变得更加清楚。在所述附图中：
图1是根据本发明的一实施例的轮胎的一部分的轴向截面的示意性透视截面图；
图2是在图1的轮胎的带束结构中使用的增强帘线的实施例的透视图；
图3显示了图2的增强帘线(曲线A)以及在本申请人生产和出售的已知轮胎中使用的两条增强帘线(曲线B和曲线C)的负荷-伸长率图；
图4显示了图3的曲线A和曲线B的增强帘线的切向模量随着伸长率变化而发展的图。
图5显示了在轮胎的假想硫化期间和在这种硫化之后图3的曲线A和曲线B的增强帘线所经受的伸长/收缩的定性曲线图。
具体实施方式
在图1中，根据本发明的摩托车轮胎整体用附图标记100标记。特别地，它是构造成在活塞排量低于500cc、优选地大于125cc的摩托车的前轮或后轮上使用的轮胎。
轮胎100优选地具有等于或低于V的速度指数，对应于高达240km/h的最大速度，更优选地具有等于或低于H的速度指数，对应于高达210km/h的最大速度。
在前轮胎的情况下，轮胎100的重量优选地小于约3900g，更优选地小于约3700g，例如等于约3600g，在后轮胎的情况下，轮胎的重量优选地小于约5800g，更优选地小于约5600g，例如等于约5500g。
在轮胎100中，限定了赤道面X-X和垂直于赤道面X-X的旋转轴线Z。还限定了基本上平行于旋转轴线Z的轴向(或横向或侧向)方向和基本上平行于赤道面X-X并且对应于轮胎100的滚动方向的周向(或纵向)方向。
轮胎100包括胎体结构2，该胎体结构则包括至少一个胎体帘布层。
胎体结构2在其轴向截面中具有基本上环面构造。
胎体结构2包括相对于赤道面X-X对称布置的胎冠部分2a以及相对于胎冠部份2a布置在轴向相对两侧上的相对的胎侧部分2b。
所示的胎体结构2包括胎体帘布层3，该胎体帘布层从胎体结构2的一胎侧部分2b轴向延伸到相对的胎侧部分2b。
胎体帘布层3优选地在其径向内壁上涂覆有密封层4，即所谓的“衬里”，所述密封层基本上由一层不透空气的弹性体材料构成并且构造成一旦充气便确保轮胎100自身的密闭密封。
胎体帘布层3在其相应的轴向相对的侧边缘3a处与相应的环形增强结构5接合，该环形增强结构通常称为“胎圈芯”。
胎体帘布层3的每个侧边缘3a绕相应的胎圈芯5卷起。
渐缩弹性体填料6施加在胎圈芯5的外周边缘上。弹性体填料6占据在胎体帘布层3和相应的卷起的侧边缘3a之间限定的空间。
在未示出的替代实施例中，胎体帘布层具有不与卷起相关联的相对的侧边缘，其中特定的环形增强结构设置有两个金属环形插入件。在这种情况下，由弹性体材料制成的填料可以布置在相对于第一环形插入件的轴向外部位置中。另一方面，第二环形插入件布置在相对于胎体帘布层的端部的轴向外部位置中。最后，完成环形增强结构的另一填料可以设置在相对于所述第二环形插入件的轴向外部位置中，但不一定与所述第二环形插入件接触。
轮胎的包括胎圈芯5和弹性体填料6的区域形成所谓的“胎圈”，在图1中整体上用15标记。胎圈15构造成通过将轮胎弹性地强制装配在未示出的对应安装轮辋上而被锚固。
在下文中更详细地描述的带束结构10在胎冠部分2a的至少一个轴向部分处设置在相对于前述胎体结构2的径向外部位置中。
胎面带20设置在相对于带束层结构10的径向外部位置中。借助于胎面带20，轮胎100与路面接触。
胎面带20典型具有由多个沟槽21限定的胎面花纹，该沟槽不同地定位在轮胎的不同区域中。为了清楚说明起见，图1仅示出和/或仅显示了轮胎100的沟槽21中的一些。
轮胎100还可以包括位于胎体结构2的相对胎侧部分2b中的每个胎侧部分处的相应侧壁25，所述侧壁从胎面带20延伸到轮胎100的胎圈15。
本发明的轮胎100的区别在于高的横向曲率(以及因此高的曲率比)以及优选在于降低的侧壁。
优选地，曲率比大于或等于0.200，更优选地大于或等于0.250。在轮胎100被构造成安装在用于更多运动用途的车轮上的情况下，曲率比也可以超过0.300。该曲率比典型地小于或等于0.800，优选地小于或等于0.500，甚至更优选地小于或等于0.400。
参照图1，表述“具有低侧壁或降低的侧壁的轮胎”用来指这样的轮胎，其中，距离H-ht与高度H之间的比率优选地小于0.65，更优选地小于0.6，例如等于0.55，所述高度H是在赤道面X-X上在胎面带20的径向最高点和装配直径之间测量的，所述装配置基本上由经过轮胎的胎圈15的基准线L限定。
胎体结构2的胎体帘布层3优选地由弹性体材料制成并且包括多条增强帘线30，所述增强帘线优选地布置成基本上相互平行并且沿着基本上轴向方向取向。更优选地，每条增强帘线30属于轮胎100的相应径向平面。
因此，胎体结构2是子午线胎体结构。
为了清楚说明起见，在图1中，附图标记30仅与所示的一些增强帘线相关联。
在图1所示的实施例中，所有增强帘线30都属于单个胎体帘布层3。
在未示出的替代实施例中，胎体结构2包括至少两个胎体帘布层，所述两个胎体帘布层径向叠置，并且增强帘线30总是布置成基本上相互平行并且沿着基本上轴向方向取向。
在未示出的另一个实施例中，胎体结构2包括至少两个胎体帘布层，所述至少两个胎体帘布层径向叠置，每个胎体帘布层包括多条基本上相互平行布置的增强帘线。所述至少两个胎体帘布层一个在另一个上方交叉，使得第一胎体帘布层的增强帘线相对于第二胎体帘布层的增强帘线和相对于赤道平面X-X倾斜。
在第一胎体帘布层中，增强帘线布置成与赤道面X-X形成的角度在约10°到约70°之间的范围内，优选地在约15°到约45°之间的范围内。
在第二胎体帘布层中，增强帘线布置成与赤道面X-X形成的角度在约10°到约70°之间的范围内，优选地在约15°到约45°之间的范围内。
第二胎体帘布层的增强帘线相对于第一胎体帘布层的增强帘线以相反的方式布置。换句话说，上述增强帘线相对于赤道面X-X具有相同的倾斜角度，但它们具有相反的取向。
图1中所示的胎体结构2的增强帘线30优选地包括织物帘线，所述织物帘线选自在构建轮胎胎体中通常采用的织物帘线，例如尼龙、人造丝、PET、PEN、Lyocell、芳纶，其中，基本线具有介于约0.35mm到约1.5mm之间的直径。
轮胎100的带束结构10是零度类型的。它通过将包括单条增强帘线11的一个或多个层或者包括多条增强帘线11的由涂覆有橡胶的织物制成的增强带状元件沿着轴向方向并排地缠绕到胎体结构2的胎冠部分2a上以形成基本上依照轮胎100的周向方向取向(优选地，相对于赤道面X-X具有介于0°到5°之间的角度)的多个线圈11a而形成。在使用增强带状元件的情况下，其可以包括多达七条增强帘线11，更优选地包括两条或三条或四条增强帘线11。
为了清楚说明起见，在图1中，附图标记11a仅与所示的一些线圈相关联，并且附图标记11仅与所示的多条增强帘线11中的一些相关联。
优选地，由线圈11a限定的缠绕物在整个胎冠部分2a上延伸，其缠绕节距在轴向方向上可以是恒定的或可变的。
带束结构10还可包括一个或多个由弹性体材料制成的支撑层(未示出)，所述支撑层布置在增强帘线11的层和胎体帘布层3之间，并且线圈11a缠绕在该支撑层上。这样的支撑层(多个支撑层)可以在具有轴向延伸的表面上延伸，该具有轴向延伸的表面基本上对应于线圈11a在其上延伸的表面。
在未示出的实施例中，在轮胎100中可以设置支撑层。支撑层包括分散在弹性体材料中的短增强纤维，例如芳纶纤维(芳族聚酰胺)。
在未示出的另一实施例中，除了上述支撑层之外或者作为上述支撑层的替代，可以在轮胎100中设置用织物帘线增强的至少一个层(完全类似于可在胎体结构2中使用的帘线)。这样的层基本上轴向地取向(例如，相对于轮胎100的赤道面X-X具有介于65°到115°之间的角度)并且至少在胎体结构2的胎冠部分2a上轴向延伸或者甚至在更大的部分上轴向延伸，但不绕胎圈线5卷起。
在轮胎100的一实施例中，在带束结构10和胎面带20之间布置有弹性体材料的附加层(未示出)。优选地，这种附加层在胎体结构2的胎冠部分2a上轴向延伸。可替代地，前述附加层可以在比带束结构10的轴向延伸短的表面上轴向延伸，例如仅在带束结构10的轴向相对的两个侧部分上延伸。
在轮胎100的带束结构10中使用的增强帘线11是由织物材料制成的混合增强帘线。
参照图2，在其优选实施例中，增强帘线11包括第一线111a和第二线111b。
优选地，第一线111a具有高的初始切向模量。更优选地，第一线111a的初始切向模量介于约3000cN/tex到约7000cN/tex之间，甚至更优选地介于约4000cN/tex到约7000cN/tex之间，包括极值。
优选地，第二线111b具有低的初始切向模量。更优选地，第二线111b的初始切向模量介于约200cN/tex到约3000cN/tex之间，更优选地介于约200cN/tex到约2000cN/tex之间，甚至更优选地介于约200cN/tex到约1500cN/tex之间，包括极值。
优选地，第一线111a可以由例如芳族聚酰胺(芳纶)纤维制成。可替代地，所述第一线可以由例如以下材料中的任意材料制成：聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维、聚酮纤维、聚乙烯醇纤维、具有高的初始切向模量的纤维素纤维(例如，莱赛尔纤维或人造丝纤维)、玻璃纤维、碳纤维。
优选地，第二线111b可以由例如脂族聚酰胺(尼龙)纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维制成。
优选地，增强帘线11(即，捻合在一起的两根线111a/111b的组件)在其自身上加捻，其每米捻数大于或等于约250捻/米，更优选地大于或等于约400捻/米。
除了绕另一根线111b、111a加捻之外，每根线111a、111b优选地以预定每米捻数在其自身上加捻，所述预定每米捻数可以等于或不等于另一根线的每米捻数。
在增强帘线11的优选实施例中，第一线111a在其自身上加捻，其每米捻数与第二线111b的每米捻数不同，优选地大于第二线的每米捻数。
优选地，第一线111a的每米捻数大于或等于约250捻/米，优选地大于或等于约400捻/米。
优选地，第二线111b的每米捻数小于或等于约200捻/米，优选地小于或等于约135捻/米。
优选地，第一线111a的线密度介于约440dtex到约1680dtex之间，更优选地介于约840dtex到约1100dtex之间，例如等于约840dtex。
优选地，第二线111b的线密度介于约470dtex到约1880dtex之间，更优选地介于约940dtex到约1400dtex之间，例如等于约940dtex。
本申请人已经依照BISFA方法使增强帘线11经受牵引。图3显示了所获得的负荷-伸长率曲线。该曲线用A标记。
在图3中可以看出，当增强帘线11承受约10N到约50N的负荷时，其伸长率介于约1％到约7％之间。
更特别地：
-当增强帘线11承受等于约50N的负荷时，其伸长率大于4％，更优选地等于或大于5％，甚至更优选地等于或大于6％，例如等于约7％；
-当增强帘线11承受等于约40N的负荷时，其伸长率大于5％，更优选地等于或大于5.5％，例如等于约6％；
-当增强帘线11承受等于约30N的负荷时，其伸长率大于4％，更优选地等于或大于4.5％，例如等于约5％；
-当增强帘线11承受等于约20N的负荷时，其伸长率大于2％，更优选地等于或大于3％，例如等于约4％；
-当增强帘线11承受等于约10N的负荷时，其伸长率大于1％，更优选地等于或大于1.5％，例如等于约2％。
因此，增强帘线11在低负荷下具有高伸长率。因此，它允许通过单阶段工艺制造轮胎，如本申请人所期望的那样。
在图3的曲线图中还可以看出，当增强帘线11承受约50N到约130N的负荷时，其伸长率介于约5.5％和约10.5％之间。
特别是：
-当增强帘线11承受等于约60N的负荷时，其伸长率大于6.5％，更优选地等于或大于7％，例如等于约7.5％；
-当增强帘线11承受等于约70N的负荷时，其伸长率大于7％，更优选地等于或大于7.5％，例如等于约8％；
-当增强帘线11承受等于约80N的负荷时，其伸长率大于7.5％，更优选地等于或大于8％，例如等于约8.5％；
-当增强帘线11承受等于约90N的负荷时，其伸长率大于8.5％，例如等于约9％；
-当增强帘线11承受等于约100N的负荷时，其伸长率大于9％，例如等于约9.5％；
-当增强帘线11承受等于约120N的负荷时，其伸长率等于或大于约10％。
因此，增强帘线11在中等负荷下也具有高伸长率。因此，它允许轮胎变形以便吸收典型存在于不平坦或不规则路面上的粗糙度，如市场所要求的那样。
在图3的曲线图中还可以看出：
-当增强帘线11承受等于约130N的负荷时，其伸长率等于约10.5％；
-当增强帘线11承受等于约140N的负荷时，其伸长率小于约11％；
-当增强帘线11承受等于约150N的负荷时，其伸长率小于约12％；
-当增强帘线承受等于约160N的负荷时，其伸长率小于约13％。
因此，增强帘线11在高负荷下具有低伸长率，其通过随着伸长率增加负荷-伸长率曲线的增加在曲线图中突出显示。因此，它允许轮胎100的提高的性能，如市场所要求的那样。
增强帘线11的极限拉伸强度优选地大于或等于约180N，更优选地大于或等于约200N，例如等于约210N。
图4示出了增强帘线11的切向模量随着伸长率变化的发展。
在图4中可以看出，对于介于4％到至少9％、更优选地高达至少10％、甚至更优选地高达至少11％、甚至更优选地高达至少12％、并且更一般地高达轮胎100在行驶期间能够达到的最大伸长率值之间的伸长率，增强帘线11具有随着伸长率增加而单调发展的切向模量。
特别地，在等于约9％的伸长率下，增强帘线11的切向模量大于约800cN/Tex，更优选地大于约1000cN/Tex，甚至更优选地大于约1200cN/Tex，例如等于约1500cN/Tex。
图3还显示了本申请人生产和出售的已知轮胎中使用的两条增强帘线的负荷-伸长率曲线。
用B标记的曲线属于目前在本申请人的表现欠佳的轮胎中使用的增强帘线，而用C标记的曲线属于在本申请人的高性能轮胎中使用的增强帘线。
由曲线B标识的增强帘线包括捻合在一起的由尼龙制成的两根线，两根线都具有等于940dtex的线密度。在下文中，这种增强帘线是指“尼龙增强帘线”。
由曲线C标识的增强帘线包括捻合在一起的由芳纶制成的两根线，两根线都具有等于1680dtex的线密度。在下文中，这种增强帘线是指“芳纶增强帘线”。
在图3中可以看出，芳纶增强帘线在低负荷下具有小于4％的伸长率，所述伸长率不适于允许单阶段制造工艺的启动，而增强帘线11和尼龙增强帘线在低负荷下具有大于4％的伸长率，允许单阶段制造工艺的启动。
除了增强帘线11的切向模量的发展之外，图4还示出了尼龙增强帘线的发展(未示出芳纶增强帘线的发展，这是因为它超出了范围)。应该观察到，尼龙增强帘线在高伸长率下具有降低的切向模量，该切向模量不适于允许提高轮胎的性能。
比较图3和图4中的增强帘线11的曲线(曲线A)与尼龙增强帘线的曲线(曲线B)，可以看出，增强帘线11具有：
-当承受低负荷和中等负荷(小于130N)时，伸长率大于尼龙增强帘线的伸长率，对于介于约5％到至少9％、优选地至少10％之间的伸长率，切向模量总是大于尼龙增强帘线的切向模量；
-当承受等于约130N的负荷时，伸长率基本上等于尼龙增强帘线的伸长率，并且切向模量大于尼龙增强帘线的切向模量；
-当承受高负荷(大于130N)时，伸长率小于尼龙增强帘线的伸长率，并且与尼龙增强帘线不同，切向模量继续增加。
在中等负荷和高负荷下模量随着伸长率变化的发展表明增强帘线11最初具有比尼龙增强帘线甚至更大的变形能力(这确认了吸收由不平坦或不规则路面引起的变形的能力)，并且随着其伸长而变得渐进地更刚性，从而随着负荷增加而以更高模量工作，直至以高伸长率、高模量工作。由于具有高伸长率的区域是为了能够相对于本申请人目前生产和出售的表现欠佳的轮胎提供更高的性能的增强帘线11的位置，因此增强帘线11适合于满足来自市场的提高的性能的需求。
如上所述，在轮胎100中使用增强帘线11为该轮胎提供了所期望的热稳定性和尺寸恒定性，从而克服了上面有关尼龙增强帘线所述的缺点。这种有利效果参照图5描述。
图5示意性地和定性地示出了在轮胎100的假想硫化期间、直到前述增强帘线达到负荷相等、伸长率相同的时刻、以及在该硫化之后的增强帘线11和尼龙增强帘线的行为。
用V标记的线表示理论平衡操作状态，在该假想硫化结束时以及在将弹性体材料假想地引入到硫化模具中之前，两条增强帘线都将处于该理论平衡操作状态。在硫化期间，通过在模具中引入蒸汽可以保持这种平衡状态。
用M标记的线表示一旦将蒸汽引入硫化模具中以及在假设从模具中消除蒸汽之后前述弹性体材料的行为。弹性体材料将受到压缩并且因此收缩。
线M与曲线A和曲线B以及用a和b标记的线的交点表示增强帘线11和尼龙增强帘线以及包入或包含它们的弹性体材料分别在消除硫化模具中的蒸汽之后所处的平衡状态。应该观察到，由于曲线A相对于曲线B具有较大的凹度，增强帘线11相对于尼龙增强帘线将处于更大伸长率的状态。这表明，实际上在硫化结束时，轮胎100具有比假想轮胎所具有的轮廓更加弯曲的轮廓，该假想轮胎与轮胎100的不同之处仅在于其在零度带束结构中具有尼龙增强帘线。
考虑到尼龙增强帘线和增强帘线11还经受收缩，该收缩在图5中分别由用Rb标记的线和用Ra标记的线代表(尼龙增强帘线的自由收缩大于增强帘线11的自由收缩)，尼龙增强帘线和增强帘线11的有效平衡状态将是分别由线bl和由线a1标识的有效平衡状态。因此，相对于分别由线bl和由线a1标识的有效平衡状态，在前述平衡状态下，尼龙增强帘线和增强帘线11将具有甚至更低的伸长率。这表明，轮胎100的轮廓比包括尼龙增强帘线的前述假想轮胎的轮廓弯曲得多。这种“非常弯曲”的轮廓将使用户视觉确认轮胎100虽然不是高性能轮胎但是相对于本申请人目前生产和出售的表现欠佳的轮胎实现了所期望的性能提高。
当然，本领域技术人员可以对上述轮胎进行进一步的修改和变型，以便满足特定的和可能的应用要求，所述修改和变型在任何情况下都落在由所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (20)

1.一种摩托车轮胎(100)，包括胎体结构(2)、布置在相对于所述胎体结构(2)的径向外部位置中的零度带束结构(10)、和布置在相对于所述带束结构(10)的径向外部位置中的胎面带(20)，其中，所述带束结构(10)包括至少一条混合增强帘线(11)，当承受等于约50N的负荷时，所述混合增强帘线具有大于4％的伸长率，并且对于介于4％到至少9％之间的伸长率，所述混合增强帘线具有随着所述伸长率的增加而单调发展的切向模量。
2.根据权利要求1所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述胎体结构(2)是子午线胎体结构。
3.根据权利要求1或2所述的摩托车轮胎(100)，其中，当所述至少一条增强帘线(11)承受介于约10N到约50N之间的负荷时，所述伸长率介于约1％到约7％之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，当所述至少一条增强帘线(11)承受等于约20N的负荷时，所述伸长率大于2％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，当所述至少一条增强帘线(11)承受介于约50N到约130N之间的负荷时，所述伸长率介于约5.5％到约10.5％之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，当所述至少一条增强帘线(11)承受等于约100N的负荷时，所述伸长率大于9％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，当所述至少一条增强帘线(11)承受等于约150N的负荷时，所述伸长率小于12％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，对于等于约9％的伸长率，所述切向模量大于约800cN/Tex。
9.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述至少一条增强帘线(11)的极限拉伸强度大于或等于约180N。
10.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述至少一条增强帘线(11)包括以预定的加捻节距捻合在一起的两根织物线(111a，111b)。
11.根据权利要求10所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)具有彼此不同的线密度。
12.根据权利要求10或11所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第一线(111a)具有高的初始切向模量。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第二线(111b)具有低的初始切向模量。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第一线(111a)具有介于约3000cN/tex到约7000cN/tex之间的初始切向模量，包括极值。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第二线(111b)具有介于约200cN/tex到约3000cN/tex的初始切向模量。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第一线(111a)由芳族聚酰胺纤维制成。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第二线(111b)由脂族聚酰胺纤维制成。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的第一线(111a)具有介于约440dtex到约1680dtex之间的线密度，并且所述两根线(111a，111b)中的第二线(111b)具有介于约470dtex到约1880dtex之间的线密度，包括极值。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，所述两根线(111a，111b)中的每根线在其自身上加捻，其每米捻数与另一根线的每米捻数不同。
20.根据前述权利要求中任一项所述的摩托车轮胎(100)，其中，根据E.T.R.T.O.分类，所述轮胎(100)具有低于或等于V的速度指数。
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