CN1222458A - 二轮车辆的高横向曲率轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种二车车辆的高横向曲率轮胎,其带结构的数个加强帘线相对于轮胎的中分面以一倾斜的方向延伸;该带结构进一步包括径向外层,其包括数个周向绕组,各绕组沿轴向并列设置,不可伸长的帘线以本质上相对于轮胎的中分面的零度角缠绕,缠绕方向适合于弹性材料部分的压应力状态,该弹性材料介于相邻的加强帘线之间,该帘线包括在所述至少一个径向内层的带内。该轮胎的优点是磨耗规则性、直线和曲线上的动力性能得到优化,百公里屈服性指标改善和自重低。

Description

二轮车辆的高横向曲率轮胎及其制造方法

在更总体的方面，本发明涉及一种二车车辆的高横向曲率轮胎。

更特别是，本发明涉及一种尽管不是唯一的但特别用于所谓的高性能“旅行”式摩托-自行车的轮胎，这种轮胎包括：

胎体结构，其至少具有一个胎体帘布层，该胎体帘布层具有加强帘线，各帘线在本质上相互平行，并相对于轮胎的中分面以一倾斜的方向延伸；

带结构，其与胎体结构同轴地延伸，包括径向内层，其包括由弹性材料制成的至少一个带，该带具有数个加强帘线，各帘线在本质上相互平行，并相对于轮胎的中分面以一倾斜的方向延伸；

蹋面，其绕带结构同轴地延伸。

在二轮轮胎的制造领域，特别是装备在所谓“旅行”式摩托-自行车上的轮胎，不断地需要更高的性能，“旅行”式摩托一自行车的气缸排量通常大于1000cm³、其重量大并且力矩也大，所述性能包括车辆的高速稳定性、百公里屈服、磨耗均匀性和规则性、在直线和曲线上的路面动力性能、和低自重。

为了满足该需要，很久以来，所制造的二轮车辆的轮胎的胎体结构包括两个由橡胶浸渍的帘布层，该帘布层具有加强帘线，各帘线相对于轮胎的中分面沿对称的倾斜方向延伸；该胎体结构也称作交叉帘布层，其可有过渡结构(缓冲层)，还可有数个由橡胶浸渍的纤维的带，该带具有数个加强帘线，各帘线相对于轮胎的中分面呈一角度。

尽管该轮胎结构能保证摩托-自行车的极其规则的曲线性能，这种轮胎的使用存在的问题有：舒适性、高速时车辆的稳定性、特别是蹋面的规则磨耗，这通常与橡胶大块掉下有关，该现象在本领域中的术语是“剥落”。

为了防止该缺点，已经建议采用的轮胎具有径向胎体并且设有带结构，该带结构包括至少数个由橡胶浸渍的纤维的带，该带具有帘线，各帘线相对于轮胎的中分面呈一角度，另外，帘线的绕组特别是由金属制成，沿周向延伸，在本领域中，沿周向延伸的帘线称作“零度帘线”。

尽管这种轮胎改善了车辆在直线上的舒适性和高速稳定性，在本质上消除了剥落现象，但其横向的低刚度大大地损害了其曲线性能。

事实上，装备有这种轮胎的摩托-自行车特别是针对曲线运行的不理想的“浮动性”，即熟知的术语“沉浮效果”，该沉浮现象使摩托-自行车经受摆动现象，该摆动现象不容易衰减，在某些情况下，甚至发散。在极端情况下，该现象甚至使司机对车辆失去控制，造成明显的恶化后果。

根据本发明，本申请人已经理解，车辆的性能包括在直线和曲线上的高速稳定性、百公里屈服、磨耗规则性和均匀性、道路性能、和低重量，实现车辆的适当性能的问题可这样解决，即：胎体结构与带结构相互结合，胎体结构具有至少一个帘布层，该帘布层设有加强帘线，该帘线相对于轮胎的中分面倾斜地延伸，带结构包括组合的至少一个由弹性材料制成的带和一径向外层，该带包括数个加强帘线，该帘线相对于轮胎的中分面倾斜地延伸，径向外层包括数个零度帘线，零度帘线根据预定的缠绕方向缠绕在带上。

在第一方面，本发明由此提供了一种上述的轮胎，其特征在于：带结构进一步包括径向外层，其包括至少一个沿周向不可伸长的帘线的数个周向绕组，各绕组沿轴向并列设置，不可伸长的帘线以本质上相对于轮胎的中分面的零度角缠绕，缠绕方向适合于弹性材料部分的压应力状态，该弹性材料介于相邻的加强帘线之间，该帘线包括在所述至少一个径向内层的带内。

更特别是，本申请人已经发现，在下列情况下可达到最佳结果，即：沿周向不可伸长的帘线的缠绕方向在缠绕的起始端与径向内层带的加强帘线形成了一锐角，在远离轮胎的中分面的方向上测量，该锐角不小于25度。

根据本发明，本申请人特别地发现，这种轮胎结构同时达到了两种理想的性能，一是车辆在直线上的舒适性、磨耗规则性和均匀性、和高速稳定性；一是道路稳定性、曲线稳定性和低重量。

事实上，该胎体结构的优点是，本发明的轮胎可产生大的曲线推力，其足以平衡影响摩托-自行车的离心力，获得非常均匀的曲线性能。

已经发现，该特征的优点是，装备有数个具有该结构的轮胎的摩托-自行车具有平稳的驾驶性能，司机在曲线上驾驶车辆时，仅需简单地倾斜车辆，不需改变车辆内部的特别是不需改变操作杆的操纵角度状态。

另外，根据本发明，还意外地发现，带结构的优点是，本发明的轮胎一方面可达到所需的曲线推力和浮动性，条件是使各具有径向内层和径向外层的胎体帘布层以一适当的冠部角度相互组合，径向内层带包括倾斜的帘线，径向外层带包括零度帘线；本发明的轮胎一方面可达到均匀和规则的磨耗，条件是径向外层带包括零度帘线，该零度帘线以一预定的缠绕方向缠绕在径向内层带上。

有优点的是，交叉帘布层胎体使轮胎横向强度和曲线稳定性好，而上述的带结构使轮胎尺寸稳定、方向稳定、较低的能量吸收，同时，滚动阻力低，在本质上消除了剥落现象。

特别是，已经发现，在轮胎的所有工作条件下，具有零度帘线的径向外层的带结构增加了方向稳定性和与地面的接触面积。

该特征的优点是，由与地面摩擦产生的应力和在蹋面的橡胶成份中由滞后扩散所产生的应力都减小了，在具有带结构的零度帘线的径向外层的本质上不可伸长性的平衡作用下，在运行过程中由于离心力所产生的过热也减小了。

另外，胎体和带结构的适当组合使轮胎的重量减小，在所有的可保证的优点中，由非悬挂质量产生的惯性效果减小了。

根据本发明的特定的推荐实施例，轮胎的胎体结构包括至少一对叠置的帘布层，每个帘布层包括加强帘线，该帘线相互平行，相对于轮胎的中分面沿一倾斜的方向与相邻帘布层的帘线相面对地特别是对称地延伸。

特别是，胎体结构的帘布层中的加强帘线形成一冠部角度，该角度在轮胎的中分面上测量不小于25度，更特别是，相对于轮胎的中分面在25至70度之间。

在该方式下，轮胎达到了优化的曲线性能，产生了适当的曲线推力。

在本发明的另外一个实施例中，证明是有优点的是，在胎体帘布层之间夹以至少一弹性材料层，而在相同帘布层内形成的加强帘线的冠部角度减小。

这种层可包括适当的粘接元件，其适合于增加可拉伸性，不会在本质上改变弹性材料在未硫化状态下的粘接性能。

在该方式下，很薄的层可吸收撕裂应力，在轮胎的滚动过程中，在胎体结构的帘布层之间会产生撕裂应力，该薄层的厚度在0.075mm至0.5mm之间。

特别是，所述粘接元件包括所谓的芳族聚酰胺浆(聚对苯二甲酸对苯二胺的短纤维化的纤维)，其型号在商业上是熟知的“Kevlar-pulp”或“Twaron-pulp”(Kevla和Twaron分别是DuPont和Akzo公司的商标)。

特别是，所述短纤维化的纤维包括在制成所述层的弹性材料中，在每100份重量的橡胶中所占的重量的值是1至10(phr)，所采用的纤维长度在0.1mm至2.5mm之间。

根据本发明，绕胎体结构同轴延伸的带结构包括径向内层，其包括由弹性材料制成的至少一个带，该带具有数个加强帘线，各帘线在本质上相互平行，并沿相对于轮胎的中分面的一倾斜的方向延伸。

特别是，包括在带结构的径向内层的带中的加强帘线相对于轮胎结构的径向外层的帘线对称地沿倾斜的方向延伸。

特别是，进一步地，包括在带结构的径向内层的带中的加强帘线在本质上由高模数纤维的材料构成，该材料选自：尼龙、聚-2,6-萘二甲酸乙二脂(PEN)、聚对苯二甲酸乙二脂(PET)、和玻璃。

更特别是，所述加强帘线在本质上由聚对苯二甲酸对苯二胺构成，其型号在商业上是熟知的Kevlar(DuPont公司的商标)。

特别是，带结构的径向内层的带中的加强帘线形成一冠部角度，该角度在轮胎的中分面上测量不小于25度，更特别是，相对于轮胎的中分面在25至70度之间。

在该方式下，包含由于离心力产生的推力的带和/或胎体结构的效果的优点增加了。

特别是，包含在胎体帘布层或带结构的径向内层的带中的加强帘线由不同于沿径向相邻的帘布层或带的加强元件的材料制成。

在这种情况下，所选择的材料的模数最好沿径向朝外侧的方向增加；通过这样做，由于离心力产生的推力被带结构承受的优点进一步增加了。

在本发明的一个实施例中，带结构的径向内层还可进一步包括辅助支撑元件，该辅助支撑元件在本质上由弹性材料制成的层构成，这种层包括适当的粘接元件，其适合于增加可拉伸性，不会在本质上改变弹性材料在未硫化状态下的粘接性能。

在该方式下，有优点的是，可适当地使零度帘线(特别是由金属制成)和胎体结构的径向内层的加强帘线相互间隔，以减小胎体帘线和零度帘线和胎体结构的径向内层的加强帘线之间的疲劳现象的可能性。

特别是，所述粘接元件包括所谓的芳族聚酰胺浆(聚对苯二甲酸对苯二胺的短纤维化的纤维)，其型号在商业上是熟知的“Kevlar-pulp”或“Twaron-pulp”(Kevla和Twaron分别是DuPont和Akzo公司的商标)。

特别是，所述短纤维化的纤维包括在制成所述层的弹性材料中，数量在1至10phr之间，所采用的纤维长度在0.1mm至2.5mm之间。

有优点的是，由弹性材料制成的所述层的厚度在0.5至3mm之间。

特别是，所述短纤维化的纤维是预定向的，例如，方法是根据力的主方向进行压延操作，在轮胎的制造方法过程中，支撑元件承受所述的力。该方向在通常情况下是轮胎的周向，上述预定方向的操作尤其是在制造过程中由压延所述的层进行的。

由芳族聚酰胺浆加强的弹性材料在未硫化状态下缓冲层的拉伸应力在3至7Mpa之间，拉伸应力在0.6至3Mpa之间的伸长50％；而没有芳族聚酰胺浆的相同的弹性材料在未硫化状态下缓冲层的拉伸应力在1至2Mpa之间，拉伸应力在0.2至0.5Mpa之间的伸长50％。

特别是，构成所述辅助支撑元件的材料是天然橡胶基的成分，其炭黑含量在30至70phr，并有在本领域中所熟知的通常的成分(增塑剂、保护剂、抗分解剂、和硫化剂)，以尽可能获得与所述层粘接在其上的元件相类似的弹性母材。

如上所述，带结构的径向外层包括至少一个不可伸长的帘线的数个周向绕组，各绕组沿轴向并列设置，不可伸长的帘线以本质上相对于轮胎的中分面的零度角缠绕，在本领域中，沿周向延伸的帘线称作“零度帘线”。

根据本发明，用于形成所述绕组的缠绕方向适合于弹性材料部分的压应力状态，该弹性材料介于连续的加强帘线之间，该帘线包括在径向内层的带内。

换句话说，帘线的缠绕方向是这样的，即：径向内层带内的帘线没有远离相邻帘线的压应力状态，导致不理想的撕裂应力，该撕裂应力可能使相邻的由弹性材料部分相互分离。

有优点的是，正如下文更清除地看到的，这一点可如此实现，即：在制造过程中，使零度帘线的缠绕方向与组装辊的滚动方向相反，在该方式下，在缠绕中传递至包含在下面的带结构的径向内层的带中的帘线上的应力具有一个分量，该分量垂直于帘线并且指向轮胎的中分面。

另外，有优点的是，即使没有辅助支撑元件，在缠绕过程中带也可有效地保持零度帘线。

特别是，带结构的径向外层的零度帘线是高拉伸率的金属帘线，该帘线由高含碳量的钢丝制成。

另外，零度帘线可以是芳族聚酰胺纤维帘线。

当制造要安装在摩托-自行车的后轮上的轮胎时，在本质上相对于轮胎的中分面呈零度设置的帘线绕组尤其是沿带结构的轴向的分布厚度是不变的。

可替代的是，当制造要安装在摩托-自行车的前轮上的轮胎时，在本质上相对于轮胎的中分面呈零度设置的帘线绕组的分布厚度尤其是沿带结构的轴向变化。

根据本发明的最后一个实施例，帘线绕组的分布厚度在层内从中分面至两端逐渐变化，特别是根据预定的关系变化，其数值在轮胎中分面两侧的区域内不大于15帘线/厘米。

在该方式下，可有优点地同时使带结构中间柔和两侧硬，中间柔可吸收和衰减由于地面的不平顺引起的振动，而两侧硬可产生大的滑动抗力。

根据本申请人的试验，该关系可方便地由下式表达： $N_X=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$ 其中：-No是帘线绕组的数目，该绕组设置在位于带结构的中分面两侧的均匀长度的中部；-R是所述中部的中心至轮胎转轴的距离；-r是一个所述均匀部分的中心至轮胎转轴的距离，该均匀部分包括带结构的中分面和所述径向外层的两端之间的区域；-K是一个考虑了下列因素的参数，这些因素包括帘线的组成材料和形状、帘线周围的橡胶的数量、在所述均匀部分的带结构的径向内层部分的重量，该参数随材料种类和沿冠部轮廓的带结构的径向内层的结构特征的不同而变化，该冠部轮廓与参考值不同。

如果所有的帘线具有相同的形状并且各层内所有相连的材料都是相同的，参数K可在本质上趋近于1，如果沿带结构的周向方向材料是不同的并且加强元件的形状是变化的，参数K就有不同的值。

根据该关系分布的帘线既保证了轮胎使用过程中由离心力的产生的作用在带结构上的应力的均匀性，又保证了沿轴向的必要的刚度不同。

很明显，本领域的技术人员可发现其它的关系式，根据上述的设计的变种，可同时实现沿轴向的刚度渐变和轮胎带结构的应力均匀性，方法是以可控制的和预定的方式改变上述帘线的厚度。

至于中分面两侧部分的零度帘线，这是厚度最小的区域，该厚度尤其是不大于8帘线/厘米，更特别是在3至6帘线/厘米之间。

特别是，所述部分的宽度为带结构的轴向尺寸的10％至30％之间。

方便的是，所述中分部分的帘线的数量为轮胎的邻近肩部处的帘线数量的60％至80％之间，在该区域处，所述帘线的厚度尤其是不大于10帘线/厘米，更特别是在6和8帘线/厘米之间。

根据第二方面，根据本发明还提供了制造上述高横向曲率轮胎的方法，其包括下列操作步骤：-在主组装辊上产生胎体结构，该胎体结构包括至少一个帘布层，该帘布层具有加强帘线，各加强帘线在本质上相互平行，并且相对于该辊的中分面沿倾斜方向延伸；在木梳状的辊上产生至少一个由弹性材料制成的带，该带具有数个加强帘线，各加强帘线在本质上相互平行，并且相对于该辊的中分面沿倾斜方向延伸；-向所述的至少一个带传递横向曲线轮廓，方法是使与木梳状的辊相关的数个可径向移动的凸扇沿径向膨胀；-在所述至少一个带上沿周向缠绕至少一个不可伸长的帘线，使形成数个依次并列设置的周向的绕组，从而形成具有横向曲线轮廓的带结构；-把蹋面周向地缠绕在带结构上；-把带结构和所述蹋面缠绕在胎体结构上，其中，所述至少一个不可伸长的帘线缠绕在至少一个带结构的带上，缠绕方向在本质上相对于木梳状辊的中分面呈零度角，该缠绕方向适合于使由弹性材料制成的部分呈压应力状态，该弹性材料介于相邻的加强帘线之间，该加强帘线包含在径向内层的所述至少一个带内。

在该方法的一个推荐的实施例中，不可伸长的帘线以如此方式缠绕在带结构的带上，即：帘线绕组沿带结构的轴向以变化的厚度分布，特别是根据上述的分布规律分布。

如上所述，有优点的是，已经发现，在缠绕过程中，带可有效地保持零度帘线，即使没有旨在增加零度帘线粘接性的辅助元件，也是如此。

根据另外一个实施例，本发明的方法进一步包括在带结构的带上敷设辅助支撑元件的步骤，该辅助支撑元件在本质上由弹性材料制成的层构成，特别是包括适当的粘接元件，其适合于改善拉伸性，不会在本质上改变粘接性能。

根据另外一个实施例，本发明的方法可包括进一步的步骤，在胎体帘布层之间设置由弹性材料制成的层，其目的如上所述是吸收撕裂应力，该撕裂应力是在轮胎滚动过程中在上述的帘布层之间产生的。

有优点的是，上述由弹性材料制成的层包括具有上述特性的粘接元件。

通过下面对根据本发明的轮胎的一个推荐但并不局限于此的实施例的详细说明，本发明的其它特征和优点将得到最深入的理解。这种说明是结合附图进行的。

在附图中：

图1是根据本发明的轮胎的横向截面图；

图2是一示意和简化的平面图，示出了如图1所述的轮胎的胎体和带结构的某些部分；

图3是一示意和简化的平面图，示出了本发明的轮胎的另外一个实施例的胎体和带结构的某些部分；

图4-8示意地示出了根据本发明的轮胎制造方法的某些步骤。

在图1中，代码1表示二轮车辆的高横向曲率轮胎，特别是，该轮胎安装在所谓的“旅行”式高性能摩托-自行车的后轮上。

众所周知，轮胎的横向曲率的大小由特定的比值进行限定，该比值的术语通常为“曲度”(camber)，是距离ht和距离wt之间的比值，距离ht(沿中分面x-x进行测量)是从通过蹋面两端C的直线b-b测量的轮胎冠部的距离，而距离wt是在所述两端之间测量的轮胎的弦的尺寸。

如果轮胎的两端不容易分辨，例如缺少准确的基准，如图1中由C表示的边缘，距离wt可假定是轮胎的最大弦的尺寸。

轮胎1包括胎体结构2，其包括至少一个胎体帘布层，该帘布层的两个侧边缘2a和2b分别绕压边芯5折返。

在压边芯5的外周边，设有弹性填料6，该弹性填料6注满了胎体结构2和其折返的侧边缘2a和2b之间的空间。

正如所熟知的，包括压边芯5和填料6的轮胎的区域形成了所谓的压边，其在总体上由标记7表示，该压边的设置是为了把轮胎1锚定在相应的轮毂上，图中没有示出该轮毂。

根据一个推荐的实施例，胎体结构2包括一对径向内侧和径向外侧的胎体帘布层3和4，胎体帘布层3和4本身实质上由弹性测量层构成，例如由天然橡胶基的材料制成，包括数条加强帘线8和9(图2)。

有优点的是，在各帘布层内，所述加强帘线在本质上相互平行，并且沿一倾斜方向延伸，该倾斜方向相对于轮胎1的中分面x-x与相邻帘布层的帘线对称。

径向内侧的胎体帘布层3的加强帘线8由尼龙织物纤维构成，相对于轮胎1的中分面x-x的角度α1大约为50度(图2)。

径向外侧的胎体帘布层4的加强帘线9由尼龙织物纤维构成，与径向内侧的胎体帘布层3的加强帘线8对称地倾斜设置，相对于轮胎1的中分面x-x的角度α2大约为50度(图2)。

根据一推荐实施例，胎体结构2还包括带25，该带25由加强织物材料制成，相对于胎体结构的折返边缘2a和2b位于轴向的外侧。

更具体地说，带25径向地从压边芯5的径向的内边缘至少延伸至折返边缘2a和2b的自由端，特别是略微延伸至超过该折返边缘2a和2b的自由端，该带25包括由金属或织物材料，如尼龙、人造纤维或芳族聚酰胺，制成的加强帘线。

特别是，该加强帘线在本质上相互平行，并且沿一倾斜方向延伸，特别是，相对于与带25相邻的折返边缘2a和2b径向外侧的胎体帘布层4的加强帘线9对称地设置，该加强帘线相对于轮胎1的径向角度在20至50度之间。

带结构10包括径向内层10a和径向外层10b，该径向内层10a和径向外层10b都包括加强元件，带结构10与所述胎体结构2为同轴关系。

更特别是，径向内层10a包括带11橡胶材料制成，包括数个加强帘线12，该加强帘线12在本质上相互平行，并且相对于轮胎1的中分面x-x与胎体结构2的径向外侧的胎体帘布层4的加强帘线9对称地沿一倾斜方向延伸。

特别是，加强帘线12相对于轮胎1的中分面x-x的角度β大约为70度(图2)。

特别是，和现有技术相比，带结构10在区域“E”(包括带的轴向尺寸的10％至30％)处具有减小的刚度，该区域“E”位于轮胎1的中分面x-x的两侧(图1)；如此较低的刚度可分别地如此获得，即改变加强帘线12的厚度、改变加强帘线12的材料、改变径加强帘线12相对于轮胎1的中分面x-x的方向、或改变所述参数的任何组合。

特别是，对于给定的材料、结构和敷设角度，如图2所示，该加强帘线相对于中分面x-x沿倾斜方向延伸，在该中分面x-x的两侧的具有均匀的宽度，该加强帘线的总体厚度不大于，特别是小于所述传统带的通常厚度，众所周知，数量级在14帘线/厘米。

通常，带11的加强帘线12单丝状结构和/或丝线，可扭或不扭在一起，其帘线由不同的织物材料制成，如由rayon或棉花等人造纤维、由聚酰胺如尼龙和芳族聚酰胺等合成纤维、或金属制成。

带结构10的径向外层10b包括数个沿轴向并列的帘线14或帘带(特别是包括2至5个帘线)的周向绕组14a，该绕组沿周向不可伸长，从胎体结构10的一端螺旋缠绕至另一端。

这里要特别指出，下文的说明都用术语帘线，只要文字允许，该术语也指单根的金属丝或不纽结的丝线。

另外，还要指出，带结构10沿周向的常数的缠绕间距在任何情况下可根据胎体结构2的曲率沿轴向产生变化的厚度。

根据上述结构，帘线14形成有数个周向的绕组14a，各绕组在本质上沿轮胎的滚动方向延伸，该方向相对于轮胎1的中分面x-x通常称为“零度”的设置。

特别是，帘线绕组14a以预定间距缠绕在胎体结构2上，在后轮胎的情况下，该间距是常数，在前轮胎的情况下，该间距是变化的。在后一情况下，厚度是变化的，该厚度从带结构10的中心位置向端部增加，这从下文可看得更清楚。

即使绕本身和间距的变化包括不是零度的缠绕角度，该角度保持很小，在本质上仍然可看作是零度。

根据本发明，帘线14的缠绕方向适合于产生压应力部分，该部分由弹性材料制成，位于相邻的加强帘线12之间，该帘线12包括在径向内层10a的下层带11中。

换句话说，帘线14的缠绕方向是这样的，即：加强帘线12包括在径向内层10a的下层带11中，半球与帘线14相接触，该帘线12沿远离轮胎1的中分面的方向呈拉应力状态。

有优点的是，正如下文可更清楚地看到的，这一点可如此实现，即：以分散撕裂应力的方式把帘线14的初始部分锚定在带11上，该撕裂应力是在预定数量(特别是4至10个或更多)的带11的帘线12敷设在各自的组装辊上时所产生的；或者以如此的方向缠绕帘线14，在该方向上，传递至带11的帘线12的应力具有垂直于帘线12的分量，该垂直方向远离轮胎1的中分面x-x。

在一个推荐的实施例中，上述帘线14是熟知高拉伸性(HE)金属帘线，例如，其使用和特征在本申请人的欧洲专利No.0461464中已经进行了广泛的说明。

更详细地说，这些帘线包括给定数目的股，一般为1至5股，特别是3至4股，每股包括给定数目的金属丝，一般为2至10个，特别是，4至14个，该金属丝的直径大于0.10mm，特别是，在0.12mm至0.35mm之间。股中的金属丝和帘线中的股都沿相同方向螺旋缠绕在一起，金属丝和股的缠绕间距是相同或不同的。

特别是，这些帘线由高碳钢(HT)钢丝制成，即含碳量大于0.9％。特别是，在本申请人准备的特定样品中，层10b的螺旋缠绕由单个帘线14构成，即熟知的3×4×0.20HEHT型的帘线，从带结构的一端螺旋缠绕至另外一端：上述说明限定了一种金属帘线，该金属帘线包括3股，每股包括4个直径为0.20mm的金属丝，各金属丝按相同方向缠绕成股；如的熟知的，缩写HE表示“高拉伸性”；缩写HT表示“高抗张力”的钢。

这种帘线的最终拉伸率在4％至8％之间，具有熟知的典型的抗拉伸应力的性能，具有所谓的“弹簧性能”。

另外一方面，这种性能是理想的，其可有优点地控制在硫化之前缠绕在未硫化的轮胎中的零度元件的预载荷状态。

例如，这可方便地由在缠绕帘线的同时把一部分应力传递至绕事先设置在组装辊上的径向内层10a而实现：很明显，将会看到，只有具有足够机械强度的层可支撑有应力的帘线的缠绕，而不会被撕裂。

很明显，为了本发明的目的，推荐使用金属帘线不排除使用其它的帘线，特别是由芳族聚酰胺纤维制成的熟知的织物帘线，如商业上熟知的注册商标为Kevlar的DuPont公司的产品。

如上所述，当制造适合于安装在摩托-自行车的前轮上的轮胎时，帘线14a的分布厚度尤其是沿外层10b从轮胎1的中分面x-x向其两个肩部F和G逐渐变化，特别是，根据预定的关系进行变化。

在特定的有优点的实施例中，沿带结构10的轴向方向，上述关系在本质上保持定值，该定值是设置在给定的均匀段内的帘线14的绕组14a的质量与从该所述段的中心至轮胎1的转轴的距离的平方的乘积，这样，在轮胎的滚动过程中，在各所述段中所产生的离心力都是大小相同的，从而使带结构10从一端至另外一端的应力状态是均匀的。

特别是，帘线14的绕组14a的沿轴向的厚度分布下列关系式确定： $N_X=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$ 其中：-No是帘线14的绕组14a的数目，该帘线14设置在位于中分面x-x两侧的均匀值如1cm的中部；-R是径向外层10b的所述中部的中心至轮胎1的转轴的距离；-r是一个所述均匀部分的中心至轮胎1的转轴的距离，该均匀部分位于包括带结构10的径向外层10b中心和两端之间的区域；-K是一个考虑了下列因素的参数，这些因素包括帘线14的组成材料和形状、帘线14周围的橡胶的数量、在所述均匀部分的带结构10的径向内层10a的重量，该参数随材料种类和沿冠部轮廓的带结构10的径向内层10a的结构特征的不同而变化，该冠部轮廓与参考值不同。

如果帘线14具有相同的形状并且各层内所有相连的材料都是相同的，参数K可在本质上趋近于1，如果沿带结构10的周向方向材料是不同的并且加强元件的形状是变化的，参数K就有不同的值。

仅作为例子，包括零度帘线的层可以在中心位置包括(芳族聚酰胺的)织物帘线，而在相邻的侧部包括金属帘线(HE)，反之亦然。

很明显，本领域的技术人员可发现其它的关系式，根据上述的设计的变种，可同时实现沿轴向的刚度渐变和轮胎带结构的应力均匀性，方法是以可控制的和预定的方式改变上述帘线的厚度。

中分区域E是厚度最小的区域，至于在中分区域E处的零度帘线的厚度，该厚度尤其是不大于8帘线/厘米，更特别是在3至6帘线/厘米之间。

特别是，所述中分区域E的宽度为带结构10的轴向尺寸的10％至30％之间。

方便的是，所述中分区域E中的帘线14的数量为轮胎1的邻近肩部F和G处的帘线数量的100％至80％之间，在该区域处，所述帘线的厚度尤其是不大于10帘线/厘米，更特别是在10和8帘线/厘米之间。

根据另外一个实施例，如图3所示，带结构10的径向内层10a进一步包括辅助支撑元件，该辅助支撑元件在本质上由层13构成，层13由弹性材料制成。

特别是，构成辅助元件的弹性材料包括均匀分布的加强纤维填料，该填料的材料来自织物和金属纤维、玻璃纤维或芳族聚酰胺短纤维。

方便的是，同样的辅助元件包括加强纤维填料，该填料包括所谓的芳族聚酰胺浆(聚对苯二甲酸对苯二胺的短纤维化的纤维)，其型号在商业上是熟知的“Kevlar-pulp”或“Twaron-pulp”(Kevla和Twaron分别是DuPont和Akzo公司的商标)，所述填料还包括相当的粘接元件，其适合于提高弹性材料在未硫化状态下的机械强度和可拉伸性，而不会在本质上改变其粘接性能。

事实上，已经发现，芳族聚酰胺纤维分布在构成该纤维的弹性材料中，在该芳族聚酰胺纤维中，辅助支撑元件13可以是极其的薄层，不会经受任何撕裂，这是因为在轮胎的制造过程中，其是永久的定位。

更特别是，已经发现，实现最佳结果的条件是，把芳族聚酰胺浆包括在未硫化的弹性材料的成份中，数量是1至10phr(在每100份重量的橡胶中所占的重量)，所采用的纤维长度在0.1mm至2.5mm之间。

在该方法中，在制造轮胎1时有优点的是，可制造和采用减轻重量的辅助元件13，其厚度尤其是在0.25mm左右或更小。

在轮胎1的制造步骤中，机械应力传递至辅助元件13，对机械应力的阻抗可进一步增加，方法是通过压延使辅助元件变形，这样，在构成辅助元件的弹性层内，芳族聚酰胺纤维可根据选定的方向预定向。该选定的方向在通常情况下，至少在采用上述类型的轮胎时，是轮胎的周向，该方向与从压延机内出来的层的纵向相互重合。

蹋面15使轮胎1与地面相接触，该蹋面15以熟知的方式贴附在上述的带结构10上。

蹋面15模铸有适当的蹋面图案，该图案以熟知的方式包括数个块，所有的块都由标记16表示，都限定在数个槽17之间，在图1中只能看到一部分块。

特别是，参照附图4至8，下面将说明根据本发明的制造上述轮胎1的方法的操作步骤。

在第一操作步骤中，在任何附图中都没有示出，胎体结构2包括两个叠置的帘布层3、4和织物加强材料带35，在帘布层3和4之间可夹有一弹性材料层，尤其是适当的粘接元件；带35在外侧与帘布层4的两个自由端相关联，该胎体结构2以熟知的方式置于主组装辊18上，随后根据曲线的横向轮廓成形，这在下面会更加清楚地看出。

在第二操作步骤中，形成带结构10的径向内层10a的带结构11(如果有的话可能是辅助支撑元件13)置于木梳状的辊19上，辊19包括数个沿周向相互间隔的手指体20，这种结构形成了具有预定直径的圆柱面(图4)。

然后，数个凸扇21通过木梳状的辊19的手指体20之间的开口沿径向膨胀，然后再从所述辊内取出(图5)。

在该方法中，带11(和可能的辅助支撑元件13)经受了永久变形，以得到凸扇21的外侧的曲线轮廓形状。

有优点的是，凸扇21的径向外轮廓21a在本质上对应于产品轮胎的高横向曲率轮廓，更好的是，对应于产品轮胎的带结构的径向内层表面的曲线轮廓。

因此，在该方法中，转换至带结构10的横截面轮廓在本质上对应于轮胎1的轮廓。

在这样形成的带结构10的径向内层10a上，随后进行不可伸长的帘线14的缠绕，使数个绕组14a依次并列设置，例如，从辅助支撑元件13的一个边缘开始，如图5所示。

在该步骤中，构成带11的未硫化的弹性材料的粘性保证了在可膨胀的凸扇21上的各绕组14a的稳定定位，不会产生这样的绕组沿所述凸扇外轮廓的不理想的滑动。

如上所述，不可伸长的帘线14沿一缠绕方向进行缠绕，该缠绕方向在图2和3中由箭头“f”表示，以适应于由弹性材料制成的部分的压应力，该弹性材料介于相邻的加强帘线12之间，加强帘线12包括在径向内层10a的带11内。

换句话说，不可伸长的帘线14的缠绕方向“f”适合于把帘线12包含在带11内，在缠绕的开始端，沿远离轮胎的中分面测量，锐角β尤其是在25至75度之间，在这里考虑的特定的例子中，等于70度。

帘线14沿缠绕方向“f”缠绕可有优点地实现这样的效果，即：传递至包含在带11的帘线12上的应力具有一个分量，该分量垂直于帘线12并且指向轮胎1的中分面x-x。

特别是，不可伸长的帘线14的缠绕方向“f”与可膨胀的凸扇21的转动方向相反，在图2和图3中，凸扇21的转动方向由字母“F”表示。

一旦缠绕完成，就在带结构10上贴附蹋面15，这在可能的压力辊22(如图6所示)的帮助下进行，带结构10是在木梳状的辊19的可膨胀的凸扇21上形成的。

以熟知的方法，带结构10和贴附在其上的蹋面15由转换环23同轴地安装在胎体结构2上，转换环23上设有适当的夹紧元件24，胎体结构2事先在主组装辊18上形成。

胎体帘布层3、4开始呈圆筒形的套状，该帘布层3和4沿径向膨胀，轴向与压边芯5相接触，该操作由主组装辊18控制，其内部可注入空气，以贴附在带结构10的径向内层表面上，更准确地说是贴附在带11的表面上。

这样组装所轮胎1随后从主组装辊18上取下，以熟知的方式去进行最后的模型硫化步骤。

为了评价本发明的轮胎达到的质量改善，进行了一组试验，以比较本发明的轮胎和具有相同的用途但具有不同结构的熟知的轮胎。

更特别是，在上述的特定实施例中，本发明的轮胎安装在所谓“旅行”式摩托-自行车的前轮和后轮上，以与下列两个熟知类型的轮胎相比较：

1)第一对轮胎为Metzeler ME1型(A型)，这种轮胎具有交叉帘布层的胎体和带结构，该带结构具有橡胶液浸渍的织物带，在前轮和后轮上，该织物带具有相对于轮胎的中分面的呈一角度的帘线；

2)第二对轮胎(B型)，包括：

2a)后轮轮胎Metzeler ME2型，其具有径向胎体和带结构，该带结构缠绕有零度的帘线；

2b)前轮轮胎Metzeler ME2型，其具有径向胎体和带结构，该带结构包括橡胶液浸渍的纤维带，该橡胶液浸渍的纤维带具有相对于轮胎的中分面呈一角度的的帘线。

试验中采用的摩托-自行车的参数如下：-型号       ：BMW TOURING-前轮

尺寸    ：120/70-B17 58V

充气压力：2.5巴

轮毂    ：3.50’-后轮

尺寸    ：160/70-B17 79V

充气压力：2.9巴

轮毂    ：4.50’

试验的目的是评价驾驶行为主要参数的质量水平，特别是依靠胎体结构/带结构组件的组成的参数，每个参数的赋值在0至10之间。

表Ⅰ列出了试验的结果。表Ⅰ

参数	A型	B型	本发明
				摇摆	5	6	8
操纵	7	6	8
				方向稳定性	5	6	8
曲线上的方向稳定性	6	5	8
				舒适性	5	7	8
磨耗均匀性	6	7	7
				百公里屈服	5	7	7

观察上表的结果，立刻可发现本发明的胎体与现有技术相比所实现的改进。

另外，必须指出，这种改善的效果同时实现了用于摩托-自行车的轮胎的重量的减小，前轮的重量大约减小0.2kg，后轮的重量大约减小0.5kg，有非悬挂质量惯性的减小的优点，因此，车辆操纵性能得到了改善。

很明显，本领域的技术人员可对上述发明进行修改和变化，以满足特定和相关的使用要求，但这种修改和变化都会落入本发明的保护范围内，本发明的保护范围由所附权利要求书进行限定。

Claims (19)

1．一种二车车辆的高横向曲率轮胎，包括：

a)胎体结构(2)，其至少具有一个胎体帘布层(3,4)，该胎体帘布层具有加强帘线(8,9)，各帘线在本质上相互平行，并相对于轮胎的中分面(x-x)以一倾斜的方向延伸；

b)带结构(10)，其与胎体结构(2)同轴地延伸，包括径向内层(10a)，其包括由弹性材料制成的至少一个带(11)，该带具有数个加强帘线(12)，各帘线在本质上相互平行，并相对于轮胎的中分面(x-x)以一倾斜的方向延伸；

c)蹋面(15)，其绕带结构(10)同轴地延伸；其特征在于：带结构(10)进一步包括径向外层(10b)，其包括至少一个沿周向不可伸长的帘线(14)的数个周向绕组(14a)，各绕组沿轴向并列设置，不可伸长的帘线以本质上相对于轮胎的中分面(x-x)的零度角缠绕，缠绕方向适合于弹性材料部分的压应力状态，该弹性材料介于相邻的加强帘线(12)之间，该帘线包括在所述至少一个径向内层(10a)的带(11)内。

2．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于：胎体结构(2)包括至少一对叠置的帘布层(3,4)，每个帘布层包括加强帘线(8,9)，该帘线在本质上相互平行，相对于轮胎的中分面(x-x)沿一倾斜的方向与相邻帘布层(3,4)的帘线对称地延伸。

3．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于：胎体结构(2)的帘布层(3,4)中的加强帘线(8,9)形成一角度，该角度相对于轮胎的中分面(x-x)不小于25度。

4．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于：包含在带结构(10)的径向内层(10a)的至少一个带(11)内的加强帘线(12)形成一角度，该角度相对于轮胎的中分面(x-x)不小于25度。

5．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于：包含在所述至少一个帘布层(3,4)中的，或包含在带结构(10)的径向内层(10a)的至少一个带(11)内的加强帘线(8,9,12)的制造材料不同于径向相邻的帘布层(3,4)或带(11)的制造材料。

6．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于：带结构(10)的径向内层(10a)进一步包括辅助支撑元件(13)，其在本质上由弹性材料制成的层构成。

7．如权利要求2所述的轮胎，其特征在于：进一步包括由弹性材料制成的层，该层介于所述胎体结构(2)的叠置的帘布层(3,4)之间。

8．如权利要求6或7所述的轮胎，其特征在于：所述由弹性材料制成的层包括适当的粘接元件，其适合于增加可拉伸性，不会在本质上改变粘接性能。

9．如权利要求8所述的轮胎，其特征在于：所述粘接元件包括芳族聚酰胺浆。

10．如权利要求1所述的轮胎，其特征在于：在本质上相对于轮胎的中分面(x-x)呈零度设置的所述帘线绕组(14a)沿所述带结构(10)的轴向的分布厚度是变化的。

11．如权利要求10所述的轮胎，其特征在于：所述帘线绕组(14a)的厚度从中分面(x-x)至带结构(10)的两端逐渐增加，所述厚度数值在中分面(x-x)两侧的区域内不大于15帘线/厘米。

12．如权利要求11所述的轮胎，其特征在于：所述帘线绕组(14a)的分布厚度由下式表达： $N_X=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$ 其中：-No是帘线绕组(14a)的数目，该绕组设置在位于中分面(x-x)两侧的均匀长度的中部；-R是所述中部的中心至轮胎转轴的距离；-r是一个所述均匀部分的中心至轮胎转轴的距离，该均匀部分包括中分面(x-x)和带结构(10)的所述径向外层(10b)的两端之间的区域；-K是一个考虑了下列因素的参数，这些因素包括帘线(14)的组成材料和形状、帘线(14)周围的橡胶的数量、在所述均匀部分的带结构(10)的径向内层(10a)的重量，该参数随材料种类和沿冠部轮廓的带结构(10)的径向内层(10a)的结构特征的不同而变化，该冠部轮廓与参考值不同。

13．一种制造高横向曲率轮胎的方法，其包括下列操作步骤：

-在主组装辊(18)上产生胎体结构(2)，该胎体结构包括至少一个帘布层(3,4)，该帘布层具有加强帘线(8,9)，各加强帘线在本质上相互平行，并且相对于该辊的中分面沿倾斜方向延伸；

-在木梳状的辊(19)上产生至少一个由弹性材料制成的带，该带具有数个加强帘线(12)，各加强帘线在本质上相互平行，并且相对于该辊的中分面沿倾斜方向延伸；

-向所述的至少一个带(11)传递横向曲线轮廓，方法是使与木梳状的辊(19)相关的数个可径向移动的凸扇(21)沿径向膨胀；

-在所述至少一个带(11)上沿周向缠绕至少一个不可伸长的帘线(14)，使形成数个依次并列设置的周向的绕组(14a)，从而形成具有横向曲线轮廓的带结构(10)；

-把蹋面(15)周向地缠绕在带结构(10)上；

-把带结构(10)和所述蹋面(15)缠绕在胎体结构(2)上，其中，所述至少一个不可伸长的帘线(14)缠绕在至少一个带结构(10)的带(11)上，缠绕方向在本质上相对于木梳状辊(19)的中分面呈零度角，该缠绕方向适合于使由弹性材料制成的部分呈压应力状态，该弹性材料介于相邻的加强帘线(12)之间，该加强帘线包含在径向内层(10a)的所述至少一个带(11)内。

14．如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述至少一个不可伸长的帘线(14)缠绕在所述至少一个带结构(10)的带(11)上，所获得的帘线绕组(14a)沿所述带结构(10)的轴向的分布厚度是变化的。

15．如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述帘线绕组(14a)的厚度从木梳状辊(19)的中分面至带结构(10)的两端逐渐增加，所述厚度数值在中分面两侧的区域内不大于15帘线/厘米。

16．如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述帘线绕组(14a)的分布厚度由下式表达： $N_X=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$ 其中：-No是帘线绕组(14a)的数目，该绕组设置在位于带结构(10)的中分面(x-x)两侧的均匀长度的中部；-R是所述中部的中心至轮胎转轴的距离；-r是一个所述均匀部分的中心至轮胎转轴的距离，该均匀部分包括中分面(x-x)和带结构(10)的所述径向外层(10b)的两端之间的区域；-K是一个考虑了下列因素的参数，这些因素包括帘线(14)的组成材料和形状、帘线(14)周围的橡胶的数量、在所述均匀部分的带结构(10)的径向内层(10a)的重量，该参数随材料种类和沿冠部轮廓的带结构(10)的径向内层(10a)的结构特征的不同而变化，该冠部轮廓与参考值不同。

17．如权利要求13所述的方法，其特征在于：进一步包括下列步骤，即：在所述至少一个具有加强帘线(12)的带结构(10)上敷设辅助支撑元件(13)，其在本质上由弹性材料制成的层构成。

18．如权利要求17所述的方法，其特征在于：进一步包括下列步骤，即：在构成所述辅助支撑元件(13)的弹性材料中混入粘接元件，其适合于增加可拉伸性，不会在本质上改变粘接性能。

19．如权利要求18所述的轮胎，其特征在于：所述粘接元件包括芳族聚酰胺浆。

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