CN104379365B - 用于控制轮胎触地区域的方法和用于车轮的轮胎 - Google Patents

用于控制轮胎触地区域的方法和用于车轮的轮胎 Download PDF

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Abstract

一种控制外倾角不同于零的、在直轨道上运行的轮胎的触地区域对称性的方法，其中，所述方法包括以下步骤：在内胎肩(在负弯度的情况下)或外胎肩(在正弯度的情况下)处减小轮胎(2)在触地区域上的接触压力；将放置成与触地区域相一致的胎面带(9)的任何中线(lm)布置成基本平行于地面；本发明还限定轮胎和用于机动车辆的车轮，其中，胎面带(9)的中线(lm)与轮胎(2)的旋转轴线(X‑X)形成绝对值基本等于外倾角(β)的角度(α)；本发明还包含用于制造这种轮胎的工艺，其中，具有对称外轮廓的生轮胎在硫化和模制步骤期间变形，直到在胎面带(9)的任何中线(lm)与硫化轮胎(2)的旋转轴线(X‑X)之间形成不同于零的预定角度(α)。

Description

用于控制轮胎触地区域的方法和用于车轮的轮胎
技术领域
本发明的目的是一种用于控制轮胎触地区域的方法和用于机动车轮的轮胎。
优选地，本发明涉及UHP(超高性能)类型的公路轮胎，并且涉及竞赛轮胎，所述竞赛轮胎使具有高驱动性能的机动车辆配有甚至比300Km/h大的直线速度。
背景技术
用于机动车轮的轮胎一般包括与带束结构关联的胎体结构。胎面带被布置在相对于带束结构的径向外部位置。胎面是轮胎的与路面直接接触且与路面换力的部分，所述力允许沿由驾驶员设定的轨道驱动车辆。
安装或未安装在轮辋上的轮胎的径向半剖面指代轮胎的沿径向平面截取的剖面，即，该径向平面包含轮胎(或安装在轮辋上的轮胎)的旋转轴线，所述轮胎被分成前述旋转轴线的两个部分。
外倾角"β"指代与在车轮的旋转轴线和垂直于地面穿过轮毂旋转中心的轴线之间形成的角度互补的角度。如果车轮朝向车辆倾斜、或换言之如果轮胎的接触地面的下部分比上轮胎部分更远离车辆，则这个角度习惯上为负。
轮胎(生轮胎或硫化轮胎和模制轮胎)的中线平面"PT"指代正交于轮胎的旋转轴线且与轮胎胎圈的轴向外端轴向等距的平面。
车轮的中线平面"Pw"指代正交于车轮的旋转轴线且与用于轮辋胎圈(轮辋边缘)的两个壳体的轴向内端轴向等距的平面，轮胎安装在所述轮辋上。
当轮胎安装在轮辋上时，两个平面必须一致(PT＝Pw)。
观察到的是，胎面带的轴向端部(其在未变形轮胎中限定与胎面带的周向边缘对应的两个周边)在本文中指代轮胎的轴向端点，所述轴向端点在处于运转状态、未瘪缩(安装在轮辋上且充气到工作压力)的轮胎被等于大约两倍额定负载的负载超载时接触路面。
胎面带的中间周向线指代与胎面带自身的两个轴向端部等距的一组点"M"(其在未变形轮胎中限定一周边)。前述线是胎面带的径向外部线。
胎面带的中线"lm"指代在轮胎的径向半剖面上将胎面带的两个轴向端部结合的直线。
胎面带的对称轴线"S"指代在轮胎的径向半剖面上将胎面带自身分成两个相等镜像部分的直线。
径向距离指代沿正交于轮胎的旋转轴线"X-X"且与所述旋转轴线相交的方向测量的距离。
文献EP 0755808示出一种轮胎，所述轮胎包括围绕轮胎从一个胎圈延伸到另一个胎圈的胎体结构、两个侧壁和胎面区域。当轮胎安装在轮辋上且充气到预定压力时，胎面区域是非对称的且具有沿轴向方向相对于轮胎剖面的中心线朝内侧壁移位的轮胎最大直径点。与外侧壁最大直径点相距的径向距离比与内侧壁最大直径点相距的径向距离大，使得胎面区域具有非对称轮廓。
文献JP 2009126424示出一种轮胎，所述轮胎具有设有低滚动阻力的第一胎面、设有高"抓地力"的第二胎面、和第三胎面。对于小外倾角，在第二和第三胎面与路面分开的同时第一胎面靠在地上。对于高外倾角，第二和第三胎面与路面接触。
申请人已经观察到，轮胎经常以用于优化车辆自身性能的外倾角安装在机动车辆上。更准确地，申请人已经观察到，在具有对称轮廓的轮胎中，在车辆在直线上运行期间，具有不同于零的外倾角的几何结构产生具有非均匀压力分布的触地区域。例如，在机动车辆直线前进期间，负外倾角产生相对于垂直于地面、包含行进方向且穿过轮毂旋转中心的平面非对称的触地区域，并且如此使得由于轮胎和路面之间的接触压力产生的力的施加点朝向轮胎内侧壁(机动车辆侧)移位。
申请人认为这种效果主要由于胎面带中线并非平行于支撑路面而是倾斜的事实引起。由此可见，随着车轮每次旋转，触地区域的内部分(机动车辆侧)变平且比外部分变形更多，并且这意味着由于压力分布的低效而使胎面中的轮胎非均匀磨损(朝向内部分更大)，随时间不规则变化且性能并非最佳，这也负面地影响在弯道上的性能。
发明内容
为此目的，申请人已经设定改进轮胎性能的目的。具体地，申请人已经察觉到提出一种用于机动车轮的轮胎的需要，所述轮胎在运转期间确保胎面更均匀磨损，随时间更规则变化，并且防止轮胎的性能水平在其寿命期间过度降低。具体地，申请人已经察觉到下述的重要性：确保在直线上运行期间在轮胎触地区域上尽可能均匀的压力分布，同时维持外倾角在弯道上的积极效果。
申请人最后发现，通过制造这样一种用于机动车轮的轮胎，可以使得放置成与地面上的触地区域相一致的胎面带中线基本平行于地面，在所述轮胎中，在轮胎的径向半剖面中成对称形式的胎面带相对于传统对称轮胎以等于外倾角的角度旋转，所述轮胎以所述外倾角安装在机动车辆上。因此，可以使得轮胎在所述触地区域处的变形在直线运行时为均匀的。轮胎的几何结构因此根据外倾角而被优化，所述外倾角由将安装所述轮胎的机动车辆型号的制造商规定。
更特别地，依据第一方面，本发明涉及用于控制在直轨道上运行的至少一个相同轮胎的触地区域的对称性的方法，其包括：
将所述至少一个轮胎以不同于零的外倾角安装在机动车辆上；
将轮胎的任何胎面带中线布置成一旦与触地区域相一致就基本平行于地面，以便在外倾角为负的情况下在机动车辆的内胎肩处、或在外倾角为正的情况下在机动车辆的外胎肩处减小轮胎在触地区域上的接触压力。
申请人认为在利用外倾角的任何情况下维持胎面带的靠在地面上的部分的中线基本平行于地面允许获得：
-在直道上，触地区域的长度(在车辆行进方向上测量)沿轴向方向(正交于车辆行进方向)的变化被减小，并且压力分布相对于对于该机动车辆型号以不同于零的最佳外倾角安装的具有对称剖面的轮胎的压力分布更均匀；
-在弯道上，在外车轮(一个或多个)上的外倾角的有益效果仍然被维持，该外倾角更好地支撑在基本横向于行进方向的方向上由路面施加到轮胎上的向心力。
根据第二方面，本发明涉及用于机动车轮的轮胎，该轮胎包括：
胎体结构，其包括距轮胎的旋转轴线径向距离相同的一对胎圈；胎面带，其布置在相对于胎体结构的径向外部位置；其中，在轮胎的每个径向半剖面上，胎面带关于其对称轴线对称；
其中，在每个径向半剖面中，胎面带中线和轮胎的旋转轴线形成不同于零的预定角度。
换言之，通过在上述径向半剖面中观察轮胎，胎面带及优选地还有带束结构和胎体结构的胎冠部分具有相对于其与轮胎的中线平面分开的对称轴线的对称形状，这类似于传统对称轮胎。胎面带及优选地还有带束结构和胎体结构的胎冠部分因此优选地围绕属于这些元件中的其中一个的点旋转上述预定角度。胎面带通过限定基本截头锥形形状而围绕旋转轴线周向延伸。
申请人认为具体要求保护的轮胎的几何结构允许其以不同于零的外倾角安装在机动车辆上、同时维持中线平行于支撑表面，使得轮胎在触地区域处的变形不规则性(作为触地区域长度的分布的非对称性)最小化。事实上，在直道上或当车辆停止时，触地区域和沿所述区域的轴向延伸部分的压力分布导致基本对称，原因在于(在具有对称轮廓的轮胎中，所述轮胎具有负外倾角)不存在由内侧壁(机动车辆侧)相对于外侧壁由于胎面的中线相对于地面的倾斜(等于外倾角)而更加变平所带来的影响。轻微的残余非对称性仅是由于中间周向线相对于轮毂中心的正交于公路平面的突起未对准，撞击轮胎的竖直力在轮毂中心处被传递。
根据第三方面，本发明涉及用于机动车辆的车轮，包括：
轮辋，其包括用于胎圈的两个壳体，所述两个壳体与车轮的旋转轴线径向距离相同；
轮胎，其安装在轮辋上、充气到工作压力且包括胎面带；
其中，在车轮的每个径向半剖面中，胎面带关于其对称轴线对称；
其中，在每个径向半剖面中，胎面带的中线和车轮的旋转轴线形成不同于零的预定角度。
根据第四方面，本发明涉及机动车辆，该机动车辆包括：
以不同于零的预定外倾角安装的至少一个车轮；
其中，车轮包括轮辋和安装在轮辋上且充气到工作压力的轮胎；
其中，在每个径向半剖面中，胎面带的对应中线与轮胎的旋转轴线形成基本等于所述预定外倾角的预定角度，以使得放置成与触地区域相一致的任何胎面带的中线基本平行于地面。换言之，放置成与触地区域相一致的胎面带的每个中线与车轮的旋转轴线形成绝对值等于外倾角、符号相反的角度。相反于外倾角的角度(在中线与旋转轴线之间)指代通过在径向平面中观察车轮，施加到旋转轴线以使得其平行于与地面接触的中线(即，放置成与触地区域相一致)的旋转方向相反于由车轮倾斜预定外倾角的旋转方向，或反之亦然，施加到与地面接触的中线以使得其平行于旋转轴线的旋转方向相反于使车轮变直且使得其呈现零外倾角所需的旋转方向。
根据第五方面，本发明涉及制造用于机动车辆的车轮的轮胎的工艺，所述工艺包括：
构造生轮胎，所述生轮胎包括具有一对胎圈的至少一个胎体结构和布置在相对于胎体结构的径向外部位置的胎面带；
其中，所述生轮胎的任何横向半剖面具有外轮廓，所述外轮廓关其中线平面对称；
硫化和模制所述生轮胎；
其中，在硫化和模制步骤期间，所述轮胎被变形，直到在胎面带的任何中线与硫化和模制轮胎的旋转轴线之间形成不同于零的预定角度。
申请人认为，依据本发明的前述工艺允许制造所述轮胎无需过多地增加成本，原因在于可以使用传统类型的设施和工艺构造对称生轮胎，即，具有外轮廓对称的剖面的轮胎。仅硫化和模制必须使用特殊设施。
在前述方面的至少一个中，本发明也可以具有一个或多个下文描述的优选特征。
优选地，胎面带的中间周向线朝向机动车辆的外侧相对于包括所述至少一个轮胎的至少一个车轮的中线平面移位预定距离。这种解决方案在使得在直道上的触地区域和压力分布的非对称性轻微突出的同时改进在弯道上的性能，原因在于每个外轮胎相对于曲线(作用在车辆的轴线上的大多数向心力在所述曲线上被释放)变形，并且触地区域呈现这样一种构型，所述构型进一步减小是直线运行特点的已经开始轻微突出的非对称性(相对于中线平面Pw)。
此外，这种优选解决方案还增加(相对于已经由负弯度提供的增加)机动车辆的轮迹，从而赋予机动车辆更好的稳定性。
优选地，所述轮胎的胎面带中线在弯道上运行期间维持基本平行于地面。
在地面上的触地区域和压力分布的效率因此在直道上和在弯道上都被最大化。
优选地，在直轨道上运行期间在安装在所述机动车辆中的一组四个轮胎上控制触地区域的对称性。
优选地，依据本发明的轮胎是UHP或竞赛类型的公路轮胎。
优选地，胎面带是光滑的。
优选地，胎面带设有胎面设计。
更详细地，本发明优选地涉及专用于很大功率车辆的高性能轮胎、或更一般地涉及高运行速度和/或极端驾驶情况的应用，诸如，UHP(超高性能)类型的轮胎或在运动项目中使用的轮胎、例如在赛道上的赛车(具有甚至超过300Km/h的直线速度)。这些轮胎的性能从依据本发明的轮胎和车轮的积极效果获益，比其他功能要求更少的轮胎可能获益更多。
优选地所述预定角度具有比大约0.5°宽的幅度。
优选地所述预定角度具有比大约5°小的幅度。优选地，所述预定角度介于大约0.5°和大约5°之间。
这种角度在通常用作公路或竞赛机动车辆的外倾角的值的领域中选定。
依据轮胎的优选实施方式，胎面带的轴向端部与轮胎的中线平面轴向隔开相同的距离。这意味着相对于传统对称轮胎，胎面带(及优选地还有带束结构和胎体结构的胎冠部分)简单地围绕由轮胎的中线平面"PT"与胎面带的中线"lm"之间的交叉点指代的点"i"旋转。
依据不同的实施方式，胎面带的中间周向线相对于轮胎的中线平面轴向移位预定距离。
这意味着相对于传统对称轮胎，胎面带(及优选地还有带束结构和胎体结构的胎冠部分)除了旋转之外也沿轴向方向(即，平行于旋转轴线的方向)移位。
优选地，所述预定距离介于大约3mm和大约30mm之间。
这种范围等同于当具有700mm外直径的车轮(安装在轮辋上且充气到工作压力的轮胎)从零弯度转到最小0.5°且最大5°的外倾角时依据简化公式δy＝Dex*β*π/360的中心线点的横向移位，在所述简化公式中，δy是带移位、Dex是车轮的外直径，β是外倾角。
优选地，胎面带的轴向端部具有与轮胎的中线平面的不同的轴向距离。
优选地，距中线平面轴向最远的轴向端部也距旋转轴线径向最远。
这意味着通过在所述径向半剖面中观察轮胎，胎面带的顺时针旋转与相同胎面带的向左平移对应，而胎面带的逆时针旋转与相同胎面带的向右平移对应。
优选地，胎圈相对于中线平面对称。
胎圈的位置和形状基本等于传统对称轮胎的位置和形状。
优选地，轮胎具有相对于中线平面非对称的侧壁。
胎面带的旋转和平移主要通过胎圈的变形获得。如果胎面带仅旋转，则其中一个胎圈相对于对称轮胎被径向压缩而另一个被径向延伸。如果胎面带也平移，则其中一个胎圈朝向中线平面旋转而另一个远离所述中线平面旋转。
优选地，胎面带的中间周向线相对于车轮的中线平面轴向移位预定距离。
优选地，轮辋具有用于胎圈的壳体，所述壳体关于中线平面对称。
优选地，安装在轮辋上且充气到工作压力的轮胎具有相对于中线平面非对称的侧壁。
优选地，外倾角为负。
这种优选解决方案被采用以具体地用于很大功率的车辆和/或竞赛车辆，并且确保在弯道上更好的支撑性和更好的直线稳定性。
优选地，外倾角的宽度比大约0.5°宽。
优选地，外倾角的宽度比大约5°小。
优选地，外倾角介于大约-0.5°和大约-5°之间。
优选地，胎面带的中间周向线相对于车轮的中线平面轴向移位预定距离。
优选地，中间周向线相对于机动车辆朝向外侧移位。
优选地，胎面带的距中线平面轴向最远的轴向端部也距旋转轴线径向最远。
由以上描述特点得到的车轮的非对称性使得轮胎和公路之间的接触朝向外侧移位，从而增加轮迹且同时确保在直道上和在弯道上的最大可能接触面积。
优选地，轮辋具有用于胎圈的壳体，所述壳体关于中线平面对称。
优选地，轮辋实质上是传统轮辋，无需任何修改以接收实现依据本发明车轮的轮胎。
优选地，在轮胎的径向半剖面中，胎面带关于其对称轴线对称。
优选地，轮胎具有相对于车轮的中线平面非对称的侧壁。
优选地，在硫化和模制之后，当在轮胎的径向半剖面中看去时，胎面带关于其对称轴线对称。
硫化和模制使侧壁变形，从而增加胎面带的其中一个周向边缘的直径且减小另一个的直径，但是优选地在每个径向半剖面中，胎面带维持基本未变形且优选地胎圈维持关于中线平面对称。
在一优选实施方式中，在硫化和模制期间，胎面带相对于轮胎的中线平面轴向移位预定距离。
优选地，在硫化和模制期间，胎面带的两个轴向端部中的其中一个远离中线平面轴向移动且远离旋转轴线径向移动，而所述两个轴向端部中的另一个靠近中线平面轴向移动且靠近旋转轴线径向移动。
胎面带的旋转移位借助于侧壁(一个朝向轮胎的中线平面而另一个远离轮胎的中线平面)基本围绕相应胎圈的旋转实现。相对于生轮胎，每个侧壁在上述径向半剖面中的延伸部分(作为由与每个侧壁的轴向内面和轴向外面等距的点形成的线的长度)变化非常小，即，侧壁在模制和硫化中不受到过量且破坏性的拉伸或压缩变形。
优选地，在硫化和模制之后，在轮胎的每个径向半剖面中看去时，胎面带维持基本未变形。
优选地，在硫化和模制之后，胎圈相对于轮胎的中线平面对称。
附图说明
通过详细说明根据本发明的用于控制外倾角不同于零的在直轨道上运行的至少一个相同轮胎的触地的区域对称性的方法、用于机动车轮的轮胎、用于机动车辆的车轮、机动车辆以及用于制造用于机动车轮的轮胎的工艺的优选但非排他的实施方式，其他特点和优点将变得更清楚。
仅作为非限制性示例提供的这些说明将在下文中参考一组附图给出，附图中：
-图1示出根据本发明的第一实施方式的用于机动车辆的车轮的径向半剖面；
-图2示出根据本发明的第二实施方式的用于机动车辆的车轮的径向半剖面；
-图3示意性示出在相应运转状态下的、设有图1的车轮的机动车辆；
-图3a示出在与公路平面正交的轮胎的径向剖面处计算的图3的车轮的触地接触压力的横向分布；
-图4示意性示出在相应运转状态下、设有图2的车轮的机动车辆；
-图4a示出在与公路平面正交的轮胎的径向剖面处计算的图4的车轮的触地接触压力的横向分布；
-图5示意性示出，设有传统对称车轮(属于现有技术)的机动车辆，所述传统对称车轮具有与图3和4的车轮相同的外倾角；
-图5a示出在与公路平面正交的轮胎的径向剖面处计算的图5的车轮的触地接触压力的横向分布。
具体实施方式
参考上述附图，用于机动车辆的车轮整体用1指示，该车轮包括轮胎2。
轮胎2具有胎体结构3，胎体结构包括优选地被不可渗透的弹性体材料层或所谓衬里4在内部覆盖的至少一个胎体帘布层3a。两个环形锚固结构5与一个或多个胎体帘布层3a的相应末端垫带相接合，每个环形锚固结构包括优选地承载在径向外部位置处的弹性体填料5b的所谓胎圈芯5a。环形锚固结构5靠近通常以"胎圈"6的名称识别的区域结合，在胎圈处轮胎2和相应安装轮辋7之间的接合通常依据由环形锚固结构5的内径尺寸确定的轮辋直径形成。通常包括一个或多个带束层8a的带束结构8围绕一个或多个胎体帘布层3a周向施加，并且胎面带9周向重叠在带束层8a上。两个侧壁10在一个或多个胎体帘布层3a上的侧向相反位置上施加，每个侧壁从对应胎圈6延伸到胎面带9的对应侧缘。
本身已知的轮辋7具有设有径向外部通道的基本柱形的本体11，轮胎2被置放在所述径向外部通道上。基本柱形的本体11界定轴向外壳体12a(即，当轮辋安装在所述机动车辆上时指向机动车辆的外侧)和轴向内壳体12b(即，当轮辋安装在所述机动车辆上时指向机动车辆侧)，每个壳体分别用于轮胎1的每个胎圈6，由相对于与车轮1的旋转轴线"X-X"(在此与轮胎2的旋转轴线基本一致且以相同方式指示)正交的中线平面"Pw"对称的径向外部的相应环形槽限定。轮辋7还包括相对于基本柱形的本体11在径向内部的本体13，在所述本体13中，设置用于将车轮1联接到机动车辆的轮毂的装置(未示出，例如通过孔和相关螺栓限定)。在所示实施方式中，径向内部本体13相对于中线平面"Pw"偏移，并且朝向轮辋7的轴向外壳体12a移位，以便给置放轮毂和制动装置(例如制动盘和制动钳)提供在基本柱形的本体11内侧的必要空间。
沿轮辋7直径测量的、分别为12a、12b的两个轴向外/内壳体中的每个与旋转轴线"X-X"的径向距离"r"是相同的。平行于旋转轴线"X-X"测量的、分别为12a、12b的两个轴向外/内壳体中的每个与中线平面"Pw"的轴向距离"x"是相同的。
轮胎1的两个胎圈6也相对于中线平面"Pw"(或"PT")对称，每个胎圈安装在相应轴向外/内壳体12a、12b中。沿轮辋7直径测量的两个胎圈6中的每个距旋转轴线"X-X"的径向距离"r"是相同的。平行于旋转轴线"X-X"测量的两个胎圈6中的每个距中线平面"Pw"(或"PT")的轴向距离"x"是相同的。
当轮胎2未安装在轮辋上和当轮胎安装在轮辋上、充气到工作压力但未受到外应力时，所述轮胎2在径向剖面上具有非对称几何结构(图1和2)。
在附图中示出的两个实施方式中，除了胎圈6之外，胎体结构3、带束结构8、胎面带9以及轮胎2的侧壁10关于中线平面"Pw"(或"PT")非对称。
在图1和3中示出的相对于传统对称轮胎的第一实施方式中，在轮胎2的径向半剖面中看到，胎面带9与带束结构8一起在胎体结构3的胎冠部分处围绕对应于中线平面"Pw"(或"PT")的直线与胎面带9的中线"lm"之间的交叉点"i"以预定角度“α”刚性转动。
胎体结构3的胎冠部分指代胎体结构的与带束结构8和胎面带9关联的径向外部部分。
在图1中作为示例示出的实施方式中，该预定角度"α"等于大约3°。优选地，该预定角度"α"介于大约0.5°和大约5°之间。
在上述径向半剖面(图1)中，胎面带9与带束结构8和胎体结构3的胎冠部分一起相对于对称轴线"S"维持对称，所述对称轴线"S"以相同预定角度"α"相对于中线平面"Pw"(或"PT")倾斜。
对称轴线"S"在属于胎面带9的中间周向线的点"M"处与胎面带9的径向外表面交叉。胎面带9的两个轴向相反部分9a和9b沿平行于车轮1的旋转轴线"X-X"的方向测量的距中线平面"Pw"(或"PT")的轴向距离"Z"相同。所述两个相反轴向端部9a和9b还具有沿车轮1直径测量的距设置在轮辋7上的轴向外/内壳体的径向距离"dl，d2"。具体地，轴向外部的轴向端部9a距相应轴向外壳体12a的径向距离"dl"比轴向内部的轴向端部9b距相应轴向内壳体12b的径向距离"d2"大。
因此胎面带9的中线"lm"相对于旋转轴线"X-X"(或如图1所示，相对于平行于上述旋转轴线"X-X"的直线)倾斜(朝向轮辋7的轴向内壳体12b)预定角度"α"。
在胎面带9的径向外表面和中线"lm"之间平行于对称轴线"S"测量的最大距离(或弯度)位于对称轴线"S"自身处。换言之，胎面带9的最大厚度(其位于对称轴线"S"处)位于中间周向线处且靠近车轮1或轮胎2的中线平面"Pw"(或"PT")。
仅参考径向半剖面示出的二维几何结构与轮胎2对应，其中将胎面带9的相反周向边缘(构成两个相反轴向端部9a和9b的点的集合)连接的理论表面是截头锥体。截头锥体朝向轮辋7的轴向内壳体12b成锥形。
具有较小直径的周向边缘与侧壁10关联，所述侧壁相对于对应的传统对称轮胎的侧壁被径向变平。具有较大直径的周向边缘与另一侧壁10关联，所述另一侧壁相对于对应的传统对称轮胎的另一侧壁被径向延展。
例如，胎面带9的弯度可以等于胎面带的宽度(两个相反轴向端部9a和9b之间的距离)的大约1/30。由此可见，胎面带9的径向外表面仅轻微弯曲且具有基本截头锥形的形状。
具有充气到工作压力的轮胎2的车轮1以不同于零(图3)的外倾角"β"安装在机动车辆"C"上。在图3中示出的实施方式中，该外倾角"β"为负且等于大约-3°。外倾角"β"的绝对值等于上述预定角度"α"的绝对值。
由于轮辋7的轴向内壳体12b指向机动车辆"C"地安装，截头锥体朝向机动车辆"C"自身成锥形。假定外倾角"β"为负且等于预定角度“α”，即，等于在截头锥体所属的锥形表面的顶点处的角度的一半，则导致放置在地面的胎面带9的中线"lm"平行于地面自身(图3)。
在直道上，由轮毂释放到轮辋上而后通过轮胎2释放到地面上的竖直力"F"(或反之亦然，借助于轮胎2和轮辋7从地面作用到轮毂上的力)产生在轮胎2的触地区域上的压力分布。在图3a中，依据本发明的第一实施方式示出触地区域的横向压力分布"P1"(沿轴向延伸部分)。
图5a中示出设有传统对称轮胎2'的车轮1'的触地区域的横向压力分布"P3"，所述传统对称轮胎以与图3的依据本发明安装车轮1相同的外倾角"β"安装在机动车辆"C"上。在图5a中，依据现有技术的旋转轴线"X’-X’"、中线"l'm"、与胎面带的两个轴向端部等距的一组点"M'"、车轮1的对称平面"P'w"以及轮胎2'的对称平面"P'T"由角分号标注。
如可以观察到的，在图3a的轮胎2上的横向压力分布比图5a的传统轮胎2'的更均匀。具体地，在图5的传统轮胎2'中，触地接触压力"P3"的横向分布非常不对称，原因在于轮胎2'的内侧由于负弯度以及相应中线相对于路面倾斜而更加变平。
在图3的依据本发明的轮胎2中，触地接触压力"P1"的横向分布(图3a)仅轻微非对称，并且这种轻微非对称仅是因为触地区域的中心线(其对应于胎面带9的与触地区域相对应放置的中间周向线)与力"F"起作用所沿的竖直线之间未对准。压力分布"P1"的非对称被减小，原因在于相对于旋转轴线"X-X"倾斜了等于外倾角"β"的预定角度"α"(符号与之相反)的中线"lm"平行于路面。
考虑到旨在作为横向压力分布“P1”、"P3"被触地区域的宽度"W1"、"W3"相除的积分的平均压力，依据现有技术的分布"P3"的峰值压力"P3max"是相同分布的平均压力"P3av"的大约两倍。取而代之的是，依据第一实施方式的分布"P1"的峰值压力"P1max"是平均压力"P1av"的仅大约4/3。
图2和4中示出的第二实施方式与第一实施方式不同，原因在于胎面带9与带束结构8和胎体结构3的胎冠部分一起，除了刚性旋转预定角度"α"之外，也沿轴向方向朝向轮辋7的轴向外壳体12a平移。每个径向半剖面的胎面带9的对称轴线"S"相对于车轮1或轮胎2的中线平面"Pw"(或"PT")轴向移位预定距离"Dx"。同样地，中间周向线基本移位相同的预定距离"Dx"。优选地，该预定距离"Dx"介于大约3mm和大约30mm之间。
由此可见，轴向外部的轴向端部9a相对于轴向内部的轴向端部9b距中线平面"Pw"(或"PT")和距旋转轴线"X-X"都更远。在所示实施方式中，中线平面"Pw"距轴向外部的轴向端部9a的轴向距离"Z1"比中线平面"Pw"距轴向内部的轴向端部9b的轴向距离"Z2"大。
与轴向外部的轴向端部9a对应的侧壁10围绕相应胎圈6朝向车轮1的外侧旋转，以远离中线平面"Pw"(或"PT")移动，同时与轴向内部的轴向端部9b对应的侧壁10围绕相应胎圈6朝向车轮1的内部旋转，以靠近中线平面"Pw"(或"PT")移动。
同样，具有充气到工作压力的轮胎2的根据第二实施方式的车轮1以等于大约-3°且绝对值等于预定角度"α"的外倾角"β"安装在机动车辆"C"上(图4)。
相对于图3的车轮1的不同之处在于，胎面带9距机动车辆"C"比预定距离"Dx"更远，而轮毂的轮辋7的位置与力"F"起作用所沿的竖直线的位置是相同的。
如可以观察到的，在直线上运行期间，图4a的轮胎2的横向压力分布比图5a的传统轮胎2'的更均匀，虽然不如图3a的轮胎2均匀。实际上，根据第二实施方式的分布"P2"的峰值压力"P2max"是平均压力"P2av"(作为横向压力分布"P2"被宽度"W2"相除的积分)的大约3/2。这种相对于图3a的轮胎2更明显但仍有限的非对称是由于触地区域的中心线(其与放置成与触地区域相一致的胎面带9的中间周向线对应)与力"F"起作用所沿的竖直线之间较大的未对准。
如上所述的非对称轮胎2优选地借助于构造具有这样的剖面的传统生轮胎而制造，所述剖面具有关于其中线平面"PT"对称的外轮廓。优选地但非排他地，对称生轮胎借助于组装在成型支撑件上的相应构件而构成。在构造对称生轮胎之后，执行硫化和模制处理，从而借助于下述确定轮胎的结构稳定性：弹性成分的交联、例如参考两个示出实施方式在前文描述的将非对称形状赋予硫化轮胎、以及将理想胎面设计施加到相同轮胎上且将可能的独特图形标记施加在轮胎侧壁处。
为此目的，生轮胎被引入硫化模具，所述硫化模具包括彼此邻近设置的多个部分，所述部分一旦闭合，就界定出适于将理想形状赋予硫化轮胎2的硫化和模制腔体。
具体地，为了通过硫化和模制获得根据图1和3的第一实施方式的轮胎2，一个侧壁10被径向压缩以减小胎面带9的对应轴向端部9b的直径，而另一侧壁10被径向延伸以增加胎面带9的对应轴向端部9a的直径，以使得所述胎面带9旋转上述预定角度"α"。
为了获得根据图2和4的第二实施方式的轮胎2，一个侧壁10除了被径向压缩之外还围绕相应胎圈6旋转，以减小胎面带9的对应轴向端部9b的直径且使之朝向中线平面"PT"移位。另一侧壁10被径向延伸且围绕相应胎圈6旋转以增加胎面带9的对应轴向端部9a的直径，且使其远离中线平面"PT"移动，使得所述胎面带9旋转上述预定角度"α"且平移上述距离"Dx"。
所述轮胎2允许启用控制优选在机动车辆"C"中的一组四个轮胎2上的、外倾角不同于零的、在直轨道上运行的轮胎的触地区域的对称性的方法。如同在图5中示出的，在外倾角不同于零的传统对称轮胎中，接触压力分布非常不对称且朝向轮胎2'的胎肩移位，这导致主要由于胎面带中线"lm"的倾斜而引起的更加变平。如果外倾角为负，则更加变平的胎肩是朝向机动车辆的内胎肩；如果外倾角为正，则更加变平的胎肩是外胎肩。
所述方法用于在外倾角β为负的情况下在内胎肩处、或外倾角β为正的情况下在外胎肩处减小轮胎在触地区域上的接触压力，以将放置成与触地区域相一致的胎面带9的任何中线"lm"都布置成基本平行于地面(图3)。
所述方法也优选地用于使得胎面带9的中间周向线朝向机动车辆"C"的外侧相对于所述车轮1的中线平面"PW"移位预定距离"Dx"(图4)。轮胎2的胎面带9的中线"lm"在弯道上运行期间维持基本平行于地面，从而在这种工作状态下也限制触地区域的非对称性。

Claims (28)

1.一种用于机动车轮的轮胎，包括：
胎体结构(3)，其包括一对胎圈(6)，所述胎圈与轮胎(2)的旋转轴线(X-X)的径向距离相同；
相对于胎体结构(3)布置在径向外部位置的胎面带(9)；
其中，在轮胎(2)的每个径向半剖面上，胎面带(9)相对于胎面带的对称轴线(S)对称；
其中，在每个径向半剖面上，胎面带(9)的中线(lm)与轮胎(2)的旋转轴线(X-X)形成不同于零的预定角度(α)，其中胎面带(9)的轴向端部(9a，9b)距轮胎(2)的中线平面(PT)的轴向距离(z1，z2)不同，
其中，距中线平面(PT)轴向最远的轴向端部(9a)也是距旋转轴线(X-X)径向最远的轴向端部。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述预定角度(α)比0.5°宽。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述预定角度(α)比5°小。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎面带(9)的轴向端部(9a，9b)与轮胎(2)的中线平面(PT)轴向隔开相同距离。
5.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎面带(9)的中间周向线相对于轮胎(2)的中线平面(PT)轴向移位预定距离(Dx)。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其中，所述预定距离(Dx)介于3mm和30mm之间。
7.根据权利要求1所述的轮胎，其中，胎圈(6)相对于中线平面(PT)对称。
8.根据权利要求1所述的轮胎，具有相对于中线平面(PT)不对称的侧壁(10)。
9.一种用于控制在直轨迹上运行的相同的至少一个轮胎(2)的触地区域的对称性的方法，包括：
将所述至少一个轮胎(2)以不同于零的外倾角(β)安装到机动车辆(C)上；
将轮胎(2)的胎面带(9)的任何中线(lm)布置成一旦与触地区域相一致时就基本平行于地面，以便在外倾角(β)为负的情况下在机动车辆(C)的内胎肩处、或在外倾角(β)为正的情况下在机动车辆(C)的外胎肩处减小轮胎(2)在触地区域上的接触压力，
所述方法还包括：使胎面带(9)的中间周向线朝向机动车辆(C)的外侧相对于包括所述至少一个轮胎(2)的至少一个车轮(1)的中线平面(Pw)移位预定距离(Dx)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在弯道上运行期间，所述轮胎(2)的胎面带(9)的中线(lm)维持基本平行于地面。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在直轨道上运行期间在安装在所述机动车辆(C)中的一组四个轮胎(2)上控制触地区域的对称性。
12.一种机动车辆，包括：
以不同于零的预定外倾角(β)安装的至少一个车轮(1)；
其中，车轮(1)包括轮辋(7)和安装在轮辋(7)上且充气到工作压力的轮胎(2)；
其中，在每个径向半剖面上，胎面带(9)的对应中线(lm)和轮胎(2)的旋转轴线(X-X)形成基本等于所述预定外倾角(β)的预定角度(α)，以使得放置成与触地区域相一致的胎面带(9)的任何中线(lm)基本平行于地面，
其中，胎面带(9)的中间周向线相对于车轮(1)的中线平面(Pw)轴向移位预定距离(Dx)。
13.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，外倾角(β)为负。
14.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，外倾角(β)介于-0.5°和-5°之间。
15.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，中间周向线相对于机动车辆(C)朝向外侧移位。
16.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，胎面带(9)的距中线平面(Pw)轴向最远的轴向端部(9a)也是距旋转轴线(X-X)径向最远的轴向端部。
17.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，轮辋(7)具有用于胎圈(6)的壳体(12a、12b)，所述壳体关于中线平面(Pw)对称。
18.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，在轮胎(2)的径向半剖面中，胎面带(9)相对于胎面带的对称轴线(S)对称。
19.根据权利要求12所述的机动车辆，其中，轮胎(2)具有相对于车轮(1)的中线平面(Pw)非对称的侧壁(10)。
20.一种制造用于机动车轮的轮胎的工艺，包括：
构造生轮胎，所述生轮胎包括具有一对胎圈(6)的至少一个胎体结构(3)和布置在相对于胎体结构(3)的径向外部位置的胎面带(9)；
其中，所述生轮胎的任何横向半剖面具有关其中线平面(PT)对称的外轮廓；
硫化和模制所述生轮胎；
其中，在硫化和模制步骤期间，所述轮胎被变形，直到在胎面带(9)的任何中线(lm)与被硫化和模制的轮胎(2)的旋转轴线(X-X)之间形成不同于零的预定角度(α)，
其中，在硫化和模制期间，胎面带(9)的两个轴向端部(9a，9b)中的其中一个远离中线平面(PT)轴向移动且远离旋转轴线(X-X)径向移动，而所述两个轴向端部(9a，9b)中的另一个靠近中线平面(PT)轴向移动且靠近旋转轴线(X-X)径向移动。
21.根据权利要求20所述的工艺，其中，在硫化和模制之后，在轮胎(2)的径向半剖面中看去时，胎面带(9)相对于其对称轴线(S)对称。
22.根据权利要求20所述的工艺，其中，在硫化和模制期间，胎面带(9)相对于轮胎(2)的中线平面(PT)轴向移位预定距离(Dx)。
23.根据权利要求20所述的工艺，其中，在硫化和模制之后，在轮胎(2)的每个径向半剖面中看去时，胎面带(9)维持基本未变形。
24.根据权利要求20所述的工艺，其中，在硫化和模制之后，胎圈(6)相对于轮胎的中线平面(PT)对称。
25.一种用于机动车辆的车轮，包括：
轮辋(7)，所述轮辋包括用于胎圈(6)的两个壳体(12a、12b)，所述两个壳体距车轮(1)的旋转轴线(X-X)的径向距离(r)相同；
轮胎(2)，所述轮胎安装在轮辋(7)上，充气到工作压力且包括胎面带(9)；
其中，在车轮(1)的每个径向半剖面中，胎面带(9)相对于其对称轴线(S)对称；
其中，在每个径向半剖面中，胎面带(9)的中线(lm)和车轮(1)的旋转轴线(X-X)形成不同于零的预定角度(α)，其中，胎面带(9)的中间周向线相对于车轮(1)的中线平面(Pw)轴向移位预定距离(Dx)。
26.根据权利要求25所述的车轮，其中，胎面带(9)的距中线平面(Pw)轴向最远的轴向端部(9a)也是距旋转轴线(X-X)径向最远的轴向端部。
27.根据权利要求25所述的车轮，其中，轮辋(7)具有用于胎圈(6)的壳体(12a、12b)，所述壳体关于中线平面(Pw)对称。
28.根据权利要求25所述的车轮，该车轮具有相对于中线平面(Pw)不对称的侧壁(10)。
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