CN107848347A - 用于车辆车轮的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎。所述轮胎(100)包括：至少一个隔音层(301)，所述隔音层具有径向高度(t)和轴向宽度(L)，其中，所述隔音层(301)附接到轮胎(100)的位于胎面带(109)处的径向内表面(113)。隔音层(301)的径向高度(t)和轮胎(100)的最大截面宽度(C)之间的比t/C小于或等于大约0.2。隔音层(301)连同径向内表面(113)一起界定了通道(309)，所述通道沿着圆周方向延伸。通道(309)的通道截面(Ar)的面积和隔音层(301)的整个截面(S)的面积之间的比Ar/S介于大约0.04和大约0.2之间。

Description

用于车辆车轮的轮胎

技术领域

本发明涉及用于车辆车轮的轮胎。特别地，本发明涉及高性能(HP)或者超高性能(UHP)轮胎。特别地，本发明涉及HP或者UHP轮胎，所述HP或者UHP轮胎包括隔音泡沫，由于衰减轮胎自身的腔噪音，因此所述隔音泡沫能够减小在车辆乘客舱中所感受到的噪音。更加特别地，本发明涉及隔音轮胎，所述隔音轮胎能够承受作为HP或UHP轮胎的典型特征的高应力并且有效地耗散在滚动期间产生的热量。

背景技术

用于车辆车轮的轮胎通常安装在对应轮辋上，以形成车轮，所述车轮旨在联接到车辆轮毂。

在将轮胎和轮辋组装之后，轮胎的内表面和轮辋限定了内环形腔，所述内环形腔旨在用增压流体(通常为空气)充气，以为了支撑作用在轮胎上的负荷。

在轮胎在道路上滚动期间，内环形腔中存在的空气发生振动，这是因为其周期性地在胎面压扁步骤中被压缩，从而产生了在腔中共振的声波。

由腔中的空气共振产生的噪音(已知为腔噪音)随后通过传递通过轮辋、轮毂、悬架和框架传播到车辆的乘客舱并且使得乘客感觉到非常烦躁。

空气在腔中共振的频率与轮胎周长成反比并且还取决于腔自身的形状、腔内部衬里的材料的性质和形状。顺便提及，共振频率可以介于大约50Hz至400Hz之间，通常对于直径为大约600mm至800mm的汽车轮胎而言介于大约180Hz至220Hz之间，而对于直径为大约750mm至1200mm的重型车辆轮胎而言介于130Hz至150Hz之间。

在机动车领域中，越来越需要大幅改进驾驶员和乘客的舒适性并且特别地降低车辆的噪音。

机动车工业趋于生产更轻的车辆和/或设置有甚至更安静的发动机，例如，电动机，相比之下，其中道路噪音使人感到更加烦躁。

因此对于高档车辆和跑车而言越发感觉到要减小腔噪音的问题，在所述高档车辆中，舒适并且具体地隔音是重要需求，对于所述跑车而言实际上降低的分布并且特别地刚性的阻尼和传动系统是典型的，所述降低的分布并且特别地刚性的阻尼和传动系统基本不能减弱噪音，所述噪音实际上从轮胎无变化地传递到车厢。

为了减小这种类型的噪音，已知通过将隔音材料的条附接(例如，粘合)在衬里的内表面上而在轮胎的内腔中引入隔音材料。隔音材料能够减少音波。

在以下文献中公开了隔音轮胎。

文献US 20130048181描述了一种用于车辆的轮胎，所述轮胎设置有用于阻尼噪音的泡沫插入件，所述泡沫插入件插入到轮胎腔中。设置有可透气结构的层安置在泡沫插入件和轮胎的位于胎面处的径向内表面之间。该层适于使得空气流道至少部分与所述径向内表面接触。该层将泡沫插入件与轮胎的径向内表面分隔开。通常，该层的厚度介于1.5cm至3cm之间。该可透气的层由金属纤维制成。

文献EP 2123491涉及一种适于吸收噪音的元件，所述元件允许在轮胎经过钉子时快速以及可靠地密封轮胎。这种元件由多孔材料制成并且附接到轮胎的位于胎面处的内表面。适于吸收噪音的元件在其径向外周表面上具有多条槽。槽界定了多孔材料的与轮胎的内表面接触并且粘合的部分。槽截面的最大面积介于20mm²和100mm²之间。如果因钉子或类似元件而在胎面中形成通孔，则通过轮胎阀引入的密封液体被引导到孔中，直到密封孔为止。

在轮胎在道路上滚动期间，形成轮胎的粘弹性材料的变形产生热量。隔音材料的存在以及将隔音材料附接到衬里的粘合剂的存在不允许有效地将空气排放到内部并且因此不允许释放胎面带处产生的热量，所述空气会碰触衬里。已知这样的轮胎，所述轮胎设置有隔音材料，所述隔音材料设置有适于耗散这种热量的通道和/或室。

文献JP 2004 82947描述了一种轮胎，所述轮胎设置有大体积但是轻的元件，所述元件适于吸收噪音并且连结到轮胎的内周表面。噪音吸收元件具有U状截面并且界定了位于轮胎的环面体积内部的气室。噪音吸收元件设置有连通通道，所述连通通道使得气室与环面体积相联。因为由于连通通道而允许空气在气室和环面体积之间穿过，所以可以防止加热气室中的空气并且防止轮胎因热效应老化。

发明内容

由轮胎耗散为热量的能量随着速度和轮胎的各个部件达到的温度而增加并且取决于该所耗散的能量和移除局部产生的热量的可能性。本申请人已经发现的是该现象特别地在高速和非常高速(高于240km/h)时表现显著。

通常称作“HP”或者“UHP”轮胎的高性能和超高性能轮胎特别地是允许达到超过200km/h直至300km/h的速度的轮胎。特别地，对于四轮高功率车辆，这种轮胎的示例是属于按照E.T.R.T.O(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准和竞赛(比赛)轮胎的类别“T”、“U”、“H”、“V”、“W”、“Y”、“ZR”的轮胎。通常，属于这些类别的轮胎具有这样的最大截面宽度(C，弦)，所述最大截面宽度等于185mm或更大，优选地不大于375mm，更加优选地介于195mm和325mm之间。这些轮胎优选地安装在轮辋上，所述轮辋具有这样的安置直径，所述安装直径等于或大约16英寸，优选地不大于24英寸，更加优选地介于17英寸和22英寸之间。通常，HP或UHP轮胎可以具有胎肩H的高度和最大截面宽度C之间的H/C比，所述H/C比例如介于0.20和0.70之间。

本申请人已经注意到的是在非常高速度的条件(通常超过280Km/h)下的过热对于高性能(HP)和超高性能(UHP)轮胎而言至关重要，所述高性能和超高性能轮胎设置有聚合泡沫(所述聚合泡沫设计成提供高性能和超高性能并且同时确保行驶的高舒适性)。

这些泡沫通常还是热绝缘体。

在高速条件下并且特别地在严苛的驾驶条件下，轮胎胎面可能过热并且传递热量到内部，其中，温度可以达到120℃或更高。

在高速条件下的使用期间由轮胎的某些部件达到的温度可以高到分解和/或改变制成轮胎的弹性体材料。如果不能适当控制，则例如在轮胎的赤道面处的胎面区域中(特别地，其中材料厚度更大并且其中通常设置有肋状部或胎面块体行)轮胎的过热会影响轮胎的结构完整性，直至导致实际的破坏(例如：弹性体层分离、帘线与弹性体材料脱离、胎面块体破坏和脱离)。

换言之，与不存在隔音的相同情况相比，其内表面衬有难以耗散热量的隔音元件的轮胎中产生的热量更大程度上保持在壳体中，并且由高速热机制导致的破坏条件在低速下实现。

本申请人已经注意到的是用于在存在设置有气室的隔音元件的情况中耗散热量的已知解决方案(例如在JP 2004 82947中描述的那样)不适于应用在高性能和超高性能轮胎中。

在轮胎滚动期间，隔音层实际上承受离心力，所述离心力往往将其推压在轮胎自身的径向内表面上。然而，该力在胎印区域处突然为零。因此隔音层准确地因通过胎印区域而承受力/变形的周期性变化。

HP和UHP轮胎承受的速度和加速度使得产生非常高的力和力变化，它们能够使隔音层变形，以至使其与轮胎的侧壁发生干涉，乃至塌缩、破坏和与轮胎的径向内表面脱离。

本申请人已经注意到的是诸如在JP 82 947 2004中描述的那样存在气室(适于耗散产生的热量)从结构上削弱了隔音层并且加剧上述缺陷。

因此，本申请人已经设定目的以提高用于车辆车轮的设置有隔音层的高性能和超高性能(HP和UHP)轮胎的可靠性。

本申请人已经假设为了实现这个目的，可以作用于隔音层几何结构，以允许耗散在轮胎结构内部发展的热量。

这种特定几何结构必须允许热量有效地从轮胎的胎冠区域朝向轮胎自身的内腔传递并且同时在承受作为HP或UHP轮胎的典型特征的应力时限制所述隔音层的变形和确保所述隔音层的完整性。

本申请人已经发现的是存在通道有助于热量耗散，所述通道具有优选地圆周的延伸部，所述延伸部限定在隔音层和轮胎的径向内表面之间。通道连同所述径向内表面一起界定了热量耗散路径，所述热量耗散路径有助于碰触径向内表面的气流。气流从位于胎面带处的弹性体材料移除热量并且将移除的热量朝向轮胎腔的内区域引导。可以通过因在运转条件下轮胎滚动期间并且特别地在通过胎印区域期间通道的周期性压扁的泵送作用而增加这种气流。

隔音层的材料可以是闭孔类型的聚合泡沫。通道和轮胎的内室之间的气道通过通道自身进行。

优选地，隔音层的材料可以是开孔类型的聚合泡沫。在这种情况中，通道和轮胎的内室之间的气道还可以通过隔音层的材料的泡孔进行。

本申请人已经发现的是这样的隔音层允许获得理想的效果，所述隔音层在尺寸延伸方面紧凑并且设置有通道，所述通道的尺寸使得允许充分交换热量而同时又不会从结构上削弱所述隔音层。

在本说明书和以下权利要求中，应用了以下定义。

轮胎的“赤道面”表示垂直于轮胎旋转轴线并且将轮胎分成两个对称的相等部件的平面。

术语“径向”和“轴向”以及短语“径向内/外”以及“轴向内/外”用于分别表示垂直于轮胎旋转轴线以及平行于轮胎旋转轴线的方向。参照轮胎的环形延伸部(即，轮胎的滚动方向)使用术语“圆周”和“圆周地”。

特别地，根据第一方面，本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎，所述轮胎具有最大截面宽度并且包括：

胎面带；

至少一个隔音层，所述隔音层的轮廓具有径向高度和轴向宽度，其中，所述隔音层附接到轮胎的位于胎面带处的径向内表面；

其中，隔音层连同径向内表面一起界定了通道；

其中，通道沿着基本圆周方向延伸；

其中，在径向截面中，通道的通道截面的面积和隔音层的整个截面的面积之间的比Ar/S介于大约0.04和大约0.2之间。

优选地，隔音层的整个截面的径向高度和轮胎的最大截面宽度之间的比t/C小于或等于大约0.2。

优选地，在径向截面中，通道布置成横跨轮胎的赤道面。

由形成在隔音层的径向外部面中的槽和轮胎的所述径向内表面界定通道，所述槽与轮胎的径向内表面相联。换言之，所述槽形成在隔音层的面中并且由轮胎的径向内表面闭合。

为了防止从结构上削弱隔音层，其不具有与槽横向交叉以将通道连接到轮胎的内腔的通路。

“最大截面宽度”(或者最大弦)表示轮胎轮廓的最大宽度。换言之，最大截面宽度是具有轮胎轮廓的两个轴向最外点以作为其端点的分段的尺寸。

“隔音层的整个截面”表示所述层的胎印部分的表面，因此还包括形成在隔音层中的槽部分的表面。因此理解的是设置有槽的层和没有设置槽的相同层具有相同的整个截面。例如，在具有大体三角形径向截面的隔音层的情况中，层的整个截面S具有等于层的径向高度与层的轴向宽度的乘积的面积。

基本圆周方向表示大体面向轮胎旋转方向的方向。所述基本圆周方向可以相对于赤道面倾斜，但是倾角不超过20°。

本申请人已经验证的是隔音层的紧凑性和通道的尺寸允许制造更加良好地运转、可靠以及安全的隔音类型的高性能和超高性能(HP和UHP)轮胎。

本申请人已经验证的是本发明的结构增加了隔音层的完整性并且同时允许从产生热量最多的区域移除热量，从而降低了过度局部加热可能损坏轮胎的风险。

本申请人已经验证的是特别地，根据本发明的轮胎允许限制隔音层的变形，从而防止其塌缩。

本申请人还已经验证的是在通道区域中(其中轮胎的径向内表面(通常衬有气密弹性体层或衬里)没有与隔音材料接触)，在胎面带处产生的热量在与径向内表面接触的空气中流动并且通过空气自身运动移除。实际上，通道使得空气自由流动。

本发明在其上述方面中的至少一个中可以具有以下优选特征中的一个或多个。

优选地，比Ar/S介于大约0.06和大约0.18之间。更加优选地，比Ar/S介于大约0.07和大约0.16之间。

优选地，通道的通道截面的面积介于大约150mm²和大约1600mm²之间。更加优选地，通道的通道截面的面积介于大约300mm²和大约1500mm²之间。更加优选地，通道的通道截面的面积介于大约500mm²和大约1200mm²之间。

优选地，在径向截面中，通道具有最大径向尺寸。“最大径向尺寸”表示通道的在径向截面中并且沿着平行于参照轮胎的径向方向的方向测量的最大宽度。

优选地，通道的最大径向尺寸和隔音层的整个截面的径向高度之间的比r/t介于大约0.2和大约0.8之间。更加优选地，最大径向尺寸和径向高度之间的比r/t介于大约0.3和大约0.7之间。

本申请人相信的是通过保持隔音层的高度相对较低，层自身在滚动期间(特别地在高速条件下)没有承受过度的力和力变化。

优选地，在径向截面中，通道具有的最大径向尺寸大于或等于大约10mm。更加优选地，通道具有的最大径向尺寸大于或等于大约15mm，甚至更加优选地大于或等于大约20mm。优选地，在径向截面中，通道具有的最大径向尺寸小于或等于大约35mm。更加优选地，在径向截面中，通道具有的最大径向尺寸小于或等于大约30mm。

优选地，在径向截面中，通道具有最大轴向尺寸。“最大轴向尺寸”表示通道的在径向截面中并且沿着平行于参照轮胎的轴向方向的方向测量的最大宽度。

优选地，通道的最大轴向尺寸和隔音层的轴向宽度之间的比x/L介于大约0.1和大约0.4之间。更加优选地，最大轴向尺寸和轴向宽度之间的比x/L介于大约0.2和大约0.3之间。

优选地，在径向截面中，通道具有的最大轴向尺寸介于大约30mm和大约100mm之间。更加优选地，在径向截面中，通道具有的最大轴向尺寸介于大约50mm和80mm之间。

优选地，隔音层的整个截面介于大约1200mm²和大约8000mm²之间。更加优选地，隔音层的整个截面介于大约2400mm²和大约4800mm²之间。

本申请人相信的是正确设定通道的尺寸允许获得充分的空气流动以为了移除在滚动期间在衬有隔音层的轮胎部分附近中产生的热量，而同时保持层自身的足够的结构强度。

优选地，隔音层的轴向宽度与轮胎的最大截面宽度之间的比L/C介于大约0.5和大约0.9之间。更加优选地，隔音层的轴向宽度与最大截面宽度之间的比L/C介于大约0.6和大约0.8之间。

优选地，隔音层的轴向宽度介于大约80mm和大约200mm之间。更加优选地，隔音层的轴向宽度介于大约100mm和大约180mm之间，更加优选地介于120mm和160mm之间。

优选地，整个截面的径向高度和最大截面宽度之间的比t/C介于大约0.04和大约0.2之间。更加优选地，整个截面的径向高度和最大截面宽度之间的比t/C介于大约0.05和大约0.018之间，甚至更加优选地，比t/C介于大约0.1和大约0.16之间。

优选地，隔音层的整个截面的径向高度介于大约15mm和大约40mm之间。更加优选地，隔音层的整个截面的径向高度介于大约20mm和大约30mm之间。

优选地，胎面带包括中央或者基本定位在轮胎的赤道面处的肋状部(或者块体行)。肋状部具有轴向宽度。优选地，通道的最大轴向尺寸和肋状部的宽度之间的比x/k介于大约0.7和大约1.2之间。更加优选地，通道的最大轴向尺寸和肋状部的宽度之间的比x/k介于大约0.9和大约1.1之间。通道位于肋状部处，在所述肋状部处存在产生的热量的最高程度。通道的轴向宽度与肋状部的轴向宽度相关，以便优化从该区域移除的热量。

优选地，在径向截面中，通道的最大轴向尺寸位于轮胎的径向内表面处。换言之，形成在隔音层中的槽在与轮胎的径向内表面相联的面处具有最大宽度。优选地，在径向截面中，通道从轮胎的径向内表面朝向所述轮胎的内部渐缩。

优选地，在径向截面中，通道的最大径向尺寸位于轮胎的赤道面处。优选地，在径向截面中，通道相对于轮胎的赤道面基本对称。

优选地，在径向截面中，通道具有包括弯曲部分的轮廓。优选地，在径向截面中，通道具有半圆形或者半椭圆形轮廓。换言之，隔音材料中的槽具有弯曲的半圆形或椭圆形轮廓。优选地，在径向截面中，通道具有基本三角形形状。这些轮廓允许隔音层更好地承受在轮胎滚动期间产生的应力。

优选地，通道的属于隔音层的内表面没有尖锐角部或者具有倒圆角部。优选地，所述倒圆角部的圆角半径为至少1mm。没有角部或者倒圆任何现有角部允许防止/限制承受周期性负荷的隔音材料的破坏的触发。

优选地，隔音层的最小厚度为至少5mm，更加优选地为至少8mm。优选地，所述最小厚度位于通道的最大径向尺寸处。

优选地，通道与轮胎的径向内室流体连通。

本申请人相信的是在滚动期间，通道内部的空气承受泵送作用，原因在于通道在其位于胎印区域外部时由于离心力被部分压扁而在位于胎印区域处时膨胀。通过碰触径向内表面来移除热量的空气将因此被泵送离开通道而经由所述通道的端部进入到轮胎的径向内室中。

在一个实施例中，通道围绕主轮胎轴线沿着圆周连续延伸。优选地，通道的圆周延伸方向位于轮胎的赤道面上。

优选地，通道具有相互面对的相对端部。优选地，相对端部是开放的。优选地，相对端部中的至少一个是闭合的。

优选地，通道的通道截面沿着所述通道的整个圆周延伸部是恒定的。

在一个实施例中，通道的通道截面沿着所述通道的圆周延伸部是可变的。

在一个实施例中，通道包括多个不同并且圆周地间隔开的节段。

优选地，所述多个节段中的节段相互连通。

优选地，所述多个节段中的每个节段具有闭合的圆周端部。优选地，所述多个段中的每个节段具有开放的圆周端部。

一个或多个开放端部允许空气在通道中流动并且碰触轮胎的径向内表面直到进入到由轮胎界定的径向内室中为止。

在一个实施例中，隔音层包括多个离散并且圆周地间隔开的块体。优选地，块体的数量介于四个和十二个之间。优选地，相继的块体在它们之间界定了相应间隙。

优选地，每个块体具有所述通道的节段。

优选地，所述节段中的每一个具有第一端部，所述第一端部在界定在两个相继块体之间的间隙中开放。优选地，所述节段中的每一个具有与第一端部相对的第二端部。优选地，所述第二端部闭合。优选地，所述第二端部开放。优选地，所述节段中的每一个具有在界定在两个相继块体之间的相应间隙中开放的第一端部和第二端部。以这种方式，在通道内循环的热空气流的至少一部分耗散在腔内，从而增加了换热。空气从每个节段内流动通过开放端部和间隙直至轮胎的内室，在所述每个节段内所述空气从径向内表面移除热量。

在一个实施例中，通道部分的通道截面沿着所述通道的圆周延伸部是可变的。

通道可以包括一系列的渐缩节段。渐缩方向可以相对于轮胎的滚动方向或者沿着相反方向定向。

换言之，所述节段的通道截面在沿着轮胎的滚动方向前进时相应地减小或者增加。根据本申请，这种规定将有助于在压扁期间从通道排出空气，在轮胎滚动期间从胎印区域离开时隔音层承受所述压扁。

根据一个实施例，通道节段相对于平行于赤道面的方向倾斜不大于20°，优选地不超过15°，甚至更加优选地不超过10°。

优选地，块体的通道节段相对于平行于赤道面的方向具有相同的倾角。以这种方式，存在于相继块体上的两个节段的面对端部轴向偏离并且空气更加自由地在轮胎腔中流动。

在替代实施例中，块体的通道节段具有这样的倾角，所述倾角相对于平行于赤道面的方向两两相对。

在一个实施例中，隔音层包括单个条，所述条围绕轮胎的主轴线布置为圆周状。

优选地，所述条具有彼此相对的并排(juxtaposed)端部部分。优选地，相对端部部分在它们之间界定了间隙。优选地，相对端部部分互连。

优选地，隔音层的材料具有的密度小于大约50kg/m³，更加优选地介于大约15kg/m³和大约45kg/m³之间，甚至更加优选地介于大约20kg/m³和大约40kg/m³之间。层的结构和通道的结构使得可以采用具有这样低密度的泡沫，而同时又不会有因在轮胎滚动期间作用的力而造成的结构塌缩的风险。

优选地，轮胎包括插置在隔音层和轮胎的径向内表面之间的粘合材料层。优选地，在通道处，轮胎没有粘合材料层。

优选地，本发明的轮胎是旨在配备到用于主要运送人员的车辆(例如，轿车、小型货车、家庭轿车、SUVs(运动型多用途车)和/或CUV(混合型多用途车))的HP(高性能)或UHP(超高性能)的轮胎，通常为允许在高于至少160km/h的速度条件下驾驶的轮胎。SUV和CUV表示这样的车辆，所述车辆具有提高的分布，通常为四轮驱动。本发明的轮胎可以用作夏季或冬季或者“全季”(四季可用的轮胎)轮胎。

附图说明

从根据本发明的高性能隔音轮胎的优选但不排外的详细描述中其它特征和优势将变得更加清晰。

在下文中参照附图给出了描述，所述附图仅仅为了图解而非限制，在所述附图中：

图1示意性示出了根据本发明的用于车辆的高性能和隔音轮胎的径向截面；

图2示出了根据实施例的图1中的轮胎的赤道截面；

图3示出了根据不同实施例的图1中的轮胎的赤道截面；

图4示出了图3中的轮胎的元件的透视图；

图5示出了图3中的轮胎的变形方案的完整径向截面；

图6示出了图3中的轮胎的另一个变形方案的完整径向截面；

图7示出了根据再一个实施例的图1中的轮胎的赤道截面的一部分；

图8示出了图4中的元件的变形方案的正视图；

图9示出了图4中的元件的再一个变形方案的正视图；

图10示出了锤击测试的曲线图；

图11示出了前轮胎的完整性测试的曲线图；

图12示出了后轮胎的完整性测试的曲线图；

图13示出了在轮胎转动一整圈期间胎面区域的对应轮胎部分承受的典型径向加速度关于时间的曲线。

具体实施方式

图1示意性示出了根据本发明的用于车辆车轮的高性能和隔音轮胎100的径向截面，所述高性能和隔音轮胎包括隔音层，所述隔音层设置有通道。

特别地在图1中，“a”表示轴向方向，而“Y”表示径向方向，特别地Y-Y表示赤道面的轮廓。用于车辆的轮胎100包括至少一个胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体层101，所述胎体层具有相应的相对端部折片，所述相对端部折片与相应环形锚固结构102接合，所述相应环形锚固结构称作胎圈芯，所述胎圈芯可以联接到胎圈填充件104。包括胎圈芯102和填充件104的轮胎区域形成了胎圈结构103，所述胎圈结构旨在将轮胎100锚固到未示出的对应安装轮辋。

胎体结构通常为径向类型，即，所述至少一个胎体层101的增强元件位于这样的平面上，所述平面包括轮胎100的旋转轴线X-X并且基本垂直于轮胎100的赤道面Y-Y。所述增强元件通常由纺织帘线(例如，人造丝、尼龙、聚酯(例如，聚萘二甲酸乙二醇酯))构成。每个胎圈结构103通过围绕环形锚固结构102往回翻折所述至少一个胎体层101的相对的侧向边缘以便形成如图1所示的所谓的胎体折片101a而联接到胎体结构。

在一个实施例中，胎体结构和胎圈结构103之间的联接可以由第二胎体层(图1中未示出)提供，所述第二胎体层施加在相对于第一胎体层101的轴向外部位置中。

耐磨条105布置在每个胎圈结构103的外部位置中。

胎体结构联接到带束结构106，所述带束结构包括一个或者多个带束层106a、106b，所述带束层相对于彼此并且相对于胎体层101径向叠置而且通常具有纺织和/或金属增强帘线，所述纺织和/或金属增强帘线包含在弹性体层中。这种增强帘线可以具有相对于轮胎100的圆周延伸方向的交叉定向。“圆周”方向指的是大致面向轮胎旋转方向的方向。

至少一个圆周增强层106，通常已知为“0°带束”施加在带束层106a、106b的径向最外部位置中，所述带束层包括至少一个圆周带束层。

增强层(圆周带束)可以包括多个通常为纺织和/或金属的帘线。

胎面带109施加在位于带束结构106径向外部的位置处。

而且，相应侧壁108施加在胎体结构的侧表面上的轴向外部位置中，每面侧壁从胎面109的在相应胎圈结构103处的侧边缘100中的一个延伸。包括在侧边缘110之间的轮胎部分表示轮胎胎冠。在这个胎冠处，带束结构106因此优选地延伸直到胎面带109的径向内部位置中的侧边缘110。

在径向外部位置中，胎面带109具有滚动表面109a，所述滚动表面旨在与地面接触。

圆周槽107大体形成在滚动表面109a上，所述圆周槽由横向凹口(图1中未示出)连接，以便限定各种形状和尺寸的多个块体114，所述多个块体优选地以肋状部形式或者根据圆周行分布在这个表面109a上。图1中的轮胎具有通常但是不排外地居中位于赤道面Y-Y处的肋状部(或者块体行)114’。

底层111可以布置在带束结构106和胎面带109之间。

气密弹性体材料层122(已知为“衬里”)向轮胎的充气空气提供了所需的不透气性并且通常布置在相对于胎体层101的径向内部位置中。

轮胎100具有最大截面宽度或弦C和胎肩高度H而且优选地是高性能或超高性能(UHP或HP)类型。弦C优选地介于大约185mm和大约375mm之间，甚至更加优选地弦C介于195mm和325mm之间。优选地，胎肩高度H和最大截面宽度之间的比H/C介于0.20和0.70之间。例如，轮胎100旨在配备到用于主要运送人员的车辆(例如，轿车、小型货车、家庭轿车、SUVs(运动型多用途车)和/或CUV(混合型多用途车))并且可以用作夏季、冬季或“全季”轮胎。

包括开孔或者闭孔泡沫的隔音层301粘附到气密弹性体材料层112的径向内表面113。隔音层301位于胎面109处。例如，泡沫包括发泡聚氨酯或者聚烯烃材料。隔音层具有的密度小于大约50Kg/m³，例如介于大约15Kg/m³和大约45Kg/m³之间，更加优选地介于大约20Kg/m³和大约40Kg/m³之间。

隔音层301可以制成利用适当粘合剂(例如丙烯酸粘剂)通过粘合而粘附到轮胎100的径向内表面113(特别地粘附到气密弹性体材料层112)。在图1示出的实施例中，粘合材料层302示出为插置在径向内表面113和隔音层301之间。

根据图2示出的实施例，可以由单个条303限定隔音层301，所述隔音层在图1中仅仅可见径向截面，所述单个条卷绕以形成圆周部，其中，所述圆周部的相对端部部分304并排。

在其它实施例中，如图3、4、5、6和7所示，隔音层301包括多个离散块体305，所述多个离散块体沿着圆周一个接一个地布置。块体305可以相互间隔开。块体305中的每一个成形为如某种瓦状体。图3中示出的块体305例如为十二个，但是数量可以根据轮胎尺寸和块体自身的尺寸变化。

隔音层301(单个条303的形式和离散块体305的形式)一旦与轮胎100相联就具有：径向外部面306，所述径向外部面附接到轮胎100的径向内表面133；和径向内部面307，所述径向内部面面向所述轮胎100的旋转轴线。

图4示出了所述块体305中的一个或者所述条303的一段。

槽308形成到隔音层301的径向外部面306中。槽308沿着圆周方向延伸并且位于轮胎100的赤道面Y-Y处。所述槽308连同轮胎100的面向槽308自身的径向内表面113的一部分一起界定了通道309。换言之，通道309具有其内表面，所述内表面部分由槽308(并且因此隔音)以及部分由属于轮胎100的气密材料层112(衬里)界定。槽308连续地或者作为一系列离散节段围绕轮胎100的旋转轴线X-X延伸。

在轮胎100的径向平面中(根据图1中的视图)，隔音层301具有：轴向宽度L，平行于轮胎100的旋转轴线测量所述轴向宽度；和径向高度t，平行于所述轮胎100的径向方向测量所述径向高度。

隔音层301的轴向宽度L优选地介于弦C的大约50％和大约90％之间。更加优选地，隔音层301的轴向宽度L优选地介于弦C的大约60％和大约80％之间。换言之，隔音层301的轴向宽度L和最大截面宽度C之间的比L/C介于大约0.5和大约0.9之间，更加优选地介于大约0.6和大约0.8之间。例如，最大截面宽度C等于250mm并且隔音层301的径向宽度L为160mm(L/C＝0.64)。

隔音层301的径向高度t沿着轴向宽度基本恒定。隔音层301的径向高度t和轮胎100的最大截面宽度C之间的比t/C小于或等于大约0.2。优选地，高度t和最大截面宽度C之间的比t/C介于大约0.04和大约0.2之间。更加优选地，径向高度t和最大截面宽度C之间的比t/C介于大约0.05和大约0.018之间，更加优选地介于大约0.1和大约0.16之间。例如，最大截面宽度C等于250mm并且径向高度t等于30mm(t/C＝0.12)。

在图1的实施例中，通道309相对于轮胎100的赤道面Y-Y居中并且具有相对于所述赤道面Y-Y的对称形状。

在径向截面中(如图1中)，通道309具有最大轴向尺寸x，所述最大轴向尺寸位于轮胎100的径向内表面113处并且从所述径向内表面113朝向所述轮胎100的内部渐缩。以这种方式，通道309的最大径向尺寸r位于轮胎100的赤道面Y-Y处。

优选地，最大径向尺寸r和径向高度t之间的比r/t介于大约0.2和大约0.8之间，更加优选地介于大约0.3和大约0.7之间。优选地，最大径向尺寸r大于或等于大约10mm。优选地，最大径向尺寸r小于或等于大约35mm。例如，t＝30mm并且r＝15mm(r/t＝0.5)。

优选地，最大轴向尺寸x和轴向宽度L之间的比x/L介于大约0.1和大约0.4之间，更加优选地介于大约0.2和大约0.3之间。例如，L＝160mm并且x＝30mm(x/L＝0.1875)。通道309的截面(在径向平面中)具有半圆形形状，其半径为15mm。

最大轴向尺寸x还与肋状部114的轴向宽度k相关。优选地，最大轴向尺寸x和肋状部114’的轴向宽度k之间的比x/k介于大约0.7和大约1.2之间。在图1的截面中，这种比大约等于0.8。其中，x＝30mm，k＝37.5mm。

如在图1中在径向截面中所见，通道309具有通道截面Ar的面积。在相同的径向截面中，隔音层301具有理解为所述层301的截面的表面的总面积S，所述总面积还包括通道309的通道截面Ar的面积。换言之，隔音层301的总截面S是由隔音层301的轮廓界定的表面和通道309的通道截面Ar的面积的总和。又换言之，隔音层301的总截面S界定在轮胎100的径向内表面113和隔音层301的径向最内部的轮廓部分之间。

在所述径向截面中，通道309的通道截面Ar的所述面积和隔音层301的整个截面S的面积之间的比Ar/S小于或等于大约0.2。

优选地，通道309的通道截面Ar的面积介于大约300mm²和大约1600mm²之间。在半径为15mm的半圆形形状的条件下，通道面积Ar＝353.43mm²。

优选地，隔音层301的整个截面S介于大约1200mm²和大约8000mm²之间，更加优选地介于大约2400mm²和大约4800mm²之间。例如，隔音层301具有大体矩形形状，其中，t＝30mm并且L＝160mm。结果S＝4800mm²。

优选地，比Ar/S介于大约0.06和大约0.18之间，更加优选地介于大约0.07和大约0.16之间。例如，在Ar＝353.43mm²并且S＝4800mm²的条件下，比Ar/S＝0.0736。

优选地，通道309的属于隔音层301的内表面(即，槽308的内表面)没有尖锐角部或具有倒圆角度，其中，圆角半径例如为至少1mm。

在图1示出的实施例中，通道309的截面(在径向平面中)具有半圆形形状，其中，半圆周属于隔音层301并且基部分段由轮胎100的径向内表面113限定。

在图9的实施例中，通道309的截面(在径向平面中)具有半椭圆形形状。在图8的实施例中，通道309的截面(在径向平面中)具有等腰三角形形状，其中，由两条相等的边限定的顶角布置在赤道面Y-Y上并且倒圆。

在上述几何结构的情况中，隔音层301的最小厚度p位于通道309的最大径向尺寸r处，即，位于赤道面Y-Y上。最小厚度p为至少5mm，更加优选地为至少8mm。例如，在t＝30mm并且r＝15mm的条件下，p＝15mm。

在图2的实施例中，通道309围绕轮胎100的主轴线沿着圆周连续延伸。通道309的通道截面Ar的面积沿着所述通道309的整个圆周延伸部是恒定的。条303的相对端部部分304彼此面对但是相互间隔开，以便在它们之间界定间隙310。通道309的开放端部相互面对并且在所述间隙310中开放。以这种方式，通道309与由轮胎100和所述轮胎100安装在其上的轮辋界定的径向内室115流体连通。

在图3的实施例中，通道309的节段311形成在块体305中的每一个中。两个相继块体305在它们之间界定了相应间隙310。节段311中的每一个具有相对端部，所述相对端部在两个间隙310中开放，所述间隙位于块体305的其中形成了节段311的那侧。每个节段311通过间隙310与径向内室155流体连通。

在图3中的实施例的相应的两个变形方案中，如图5和6所示，通道309的节段311相对于圆周方向成大约15°的角度β。每个节段311优选地仍居中位于赤道面Y-Y上。

在图5的实施例中，所有节段311沿着相同方向旋转所述角度β，从而存在于相继块体305上的两个节段311的面对端部轴向偏离。

在图6的实施例中，相继块体305的通道的两个节段311相对于赤道面Y-Y具有相对的倾角。

在图3的实施例的变形方案中，如图6所示，节段311中的每一个具有通道截面Ar的面积，所述通道截面的面积沿着其圆周延伸部是可变的。节段311从其端部朝向相对端部渐缩。每个节段311具有开放的两个端部(未示出)或者开放的一个端部和例如由隔音层312的没有被通道309交叉的部分闭合的相对的一个端部(图7)。

优选地，块体305布置成使得通道309具有一系列节段311，所述一系列节段均等地布置并且具有带有按照轮胎滚动方向R的减小和/或闭合截面的端部。减小和/或闭合的端部因此是在车辆向前移动期间首先进入到轮胎100的胎印区域的端部。

在所有实施例中，不存在与隔音层交叉的制成将通道连接到轮胎的内腔的通路或者交叉孔。

在示出的所有实施例中，粘合材料层302既没有布置在通道309处也没有布置在间隙310处，以防止层的部分和衬里之间不期望的粘合并且以便更好地允许热传递。

在在道路上滚动期间，相信的是轮胎100可能主要在胎面带109处产生热量并且特别地在肋状部114’处产生热量。通道309内的空气承受泵送作用，原因在于通道309在其位于胎印区域外部时由于离心力被部分压扁而在位于胎印区域处时膨胀。

实际上，在轮胎100滚动期间，隔音层301承受离心力，所述离心力往往将其压抵在轮胎100自身的径向内表面113上。该力周期性作用，原因在于其在胎印区域处突然为零。

图13示出了轮胎100的一部分在轮胎转动期间可能承受的所形成的径向加速度关于时间的示例性曲线。在轮胎转动一整圈的第一部分期间，加速度基本恒定并且根据轮胎100的转速的平方取值，在所述第一部分期间对应于所述部分的胎面区域没有接触地面。在轮胎转动一整圈的第二部分期间，在轮胎100和地面之间的接触区域一开始处，加速度水平在因轮胎在从圆周构造改变为平整构造期间承受的变形而初始增加之后基本下降为零，如可以在图13的中央部分中观察到的那样，在所述第二部分期间，对应于所述部分的胎面区域接触地面。当对应于所述轮胎部分的胎面区域离开接触区域时，加速度水平进一步增加。

由于离心力周期性变化，因此将移除热量的碰触径向内表面113的空气泵送出通道309而通过所述通道的端部和/或隔音材料的泡孔(在它们是开孔的情况中)进入到轮胎100的径向内室115中。

测力计锤击测试

执行利用测力锤的静态测试，以为了评估噪音吸收能力。

在安装在相应轮辋上的245/30ZR20轮胎上执行测试，所述轮胎在大约25℃的室温条件下被充气至2.1bar的初始内压，其中，轮胎胎面带搁置在地面上并且用480kg的竖直力(通过轮毂施加)加载。通过锤为轮胎施加竖直力Fz并且测量频率响应。

·A﹣没有隔音层的轮胎；

·B、C、D﹣具有完全(没有通道)隔音层的轮胎，所述隔音层的密度分别为20、30和40kg/m³，其中，隔音层包括多个块体/瓦状体，每个块体/瓦状体的尺寸为160mm(轴向宽度L)×220mm(圆周长度)×30mm(径向高度t)；

·E﹣具有隔音层(由类似于B、C和D的瓦状体的瓦状体形成)的轮胎，所述隔音层的密度为40kg/m³，所述隔音层设置有根据本发明的实施例的通道(具有15mm的最大径向尺寸的半圆形轮廓)。

如可以看到的那样，在具有完全隔音层(B、C、D)的轮胎中完全不存在在没有隔音层(A)的轮胎中存在的210Hz的峰值。应当注意到的是在根据本发明的轮胎(E)中也不存在该峰值。这证明隔音层适当地执行其噪音吸收功能并且尤其是存在通道不会改变这种噪音吸收能力。

高速完整性测试

在相应轮胎100上执行两个高速完整性测试。

通过使得轮胎在500kg的负荷作用下在直径为2m的鼓上旋转在用于245/30ZR20前轮的UHP轮胎上执行第一测试(测试1)，所述UHP轮胎在大约25℃的室温条件下被充气至3.6bar的初始内压。

通过使得轮胎在550kg的负荷作用下在直径为2m的鼓上旋转在用于305/35ZR19后轮的UHP轮胎上执行第二测试(测试2)，所述UHP轮胎在大约25℃的室温条件下被充气至2.7bar的初始内压。

两个测试在预定时间内将轮胎速度从0km/h提高到高初始速度值(步骤1)，然后在预定时间内继续增加速度一默认值(步骤2、步骤3，…步骤n)直到轮胎中出现故障或者破坏为止。

在以下表格1和2中示出了测试结果并且在图11和图12中用曲线示出了测试结果。

接受两种测试的轮胎具有以下构造：

·F、F’﹣没有隔音层的轮胎；

·G、G’﹣具有完全(没有通道)隔音层的轮胎，所述隔音层的密度为40kg/m³，其中，隔音层包括多个块体/瓦状体，每个块体/瓦状体的尺寸为160mm(轴向宽度L)×220mm(圆周长度)×30mm(径向高度t)；

·H、H’﹣具有隔音层(由类似于G、G’的瓦状体的瓦状体形成)的轮胎，所述隔音层的密度为40kg/m³，所述隔音层设置有根据本发明的通道(具有15mm的最大径向尺寸r的半圆形轮廓)。

第一测试的轮胎设置有传感器，用于测量滚动期间的内室温度。

表格1和2示出了在每个步骤中相应轮胎的内室中达到的温度(℃)。

表格1

表格2

在图11(表格1)和12(表格2)中分别示出了上述表格中的数据。如可以看到的那样，在没有隔音层的轮胎的室中达到的温度F、F’高于在另两种情况G、G’、H、H’中达到的温度。这种现象是由于这样的事实，即，隔音层是热绝缘体并且防止热量抵达轮胎内部。根据本发明的轮胎(设置有具有通道的隔音层)的室内部达到的温度H、H’高于在设置有没有通道的隔音层的轮胎室中达到的温度G、G’。这意味着通道309允许更加有效地从胎面带处的轮胎结构移除热量直至使其抵达轮胎的内部。相反地，没有通道的隔音层保持轮胎的内部部分的温度更低并且对应地对应于胎面带的区域的温度更高。

实际上，如可以在表格1和图11的曲线图中所见，设置有没有通道的隔音层的轮胎的测试G在另两个测试F、H之前结束，这可能是由于由轮胎结构达到的更高温度致使屈服。

针对根据本发明的轮胎G’以及轮胎F’、H’，在表格2和图12中示出了类似结果。

Claims (17)

1.一种用于车辆车轮的轮胎，其包括：

胎面带(109)；

至少一个隔音层(301)，所述隔音层具有径向高度(t)和轴向宽度(L)，其中，所述隔音层(301)附接到所述轮胎(100)的位于所述胎面带(109)处的径向内表面(113)；

其中，所述隔音层(301)连同所述径向内表面(113)一起界定了通道(309)；

其中，所述通道(309)沿着基本圆周方向延伸；

其中，在径向截面中，所述通道(309)的通道截面(Ar)的面积和所述隔音层(301)的整个截面(S)的面积之间的比Ar/S介于大约0.04和大约0.2之间。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述隔音层(301)的所述整个截面的所述径向高度(t)和所述轮胎(100)的最大截面宽度(C)之间的比t/C小于或等于大约0.2。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述通道(309)的所述通道截面(Ar)的面积介于大约150mm²和大约1600mm²之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的轮胎，其中，在径向截面中，所述通道(309)具有最大径向尺寸(r)，其中，所述最大径向尺寸(r)和所述整个截面的所述径向高度(t)之间的比r/t介于大约0.2和大约0.8之间。

5.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，在径向截面中，所述通道(309)具有最大径向尺寸(r)，所述最大径向尺寸大于或等于大约10mm。

6.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，在径向截面中，所述通道(309)具有最大轴向尺寸(x)，其中，所述最大轴向尺寸(x)和所述隔音层的所述轴向宽度(L)之间的比x/L介于大约0.1和大约0.4之间。

7.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，所述整个截面(t)的所述径向高度和最大截面宽度(C)之间的比t/C介于大约0.05和大约0.18之间。

8.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，在径向截面中，所述通道(309)相对于所述轮胎(100)的赤道面(Y-Y)基本居中。

9.根据权利要求6所述的轮胎，其中，所述胎面带(109)包括中央肋状部(114’)，所述中央肋状部基本定位在所述轮胎(100)的赤道面(Y-Y)处并且具有轴向宽度(k)，其中，所述最大轴向尺寸(x)和所述中央肋状部(114’)的所述轴向宽度(k)之间的比x/k介于大约0.7和大约1.2之间。

10.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，在径向截面中，所述通道(309)具有带有曲线轮廓的部分。

11.根据前述权利要求所述的轮胎，其中，在径向截面中，所述通道(309)具有带有半圆形或半椭圆形轮廓的部分。

12.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，所述隔音层(301)包括多个离散并且沿着圆周间隔开的块体(305)而且每个块体(305)具有所述通道(309)的节段(311)。

13.根据前述权利要求所述的轮胎，其中，所述节段(311)中的每一个具有第一端部，所述第一端部在界定在两个相继块体(305)之间的间隙中开放。

14.根据前述权利要求所述的轮胎，其中，所述节段(305)中的每一个具有与第一端部相对并且闭合的第二端部。

15.根据前述权利要求1至12中的一项所述的轮胎，其中，所述节段(305)中的每一个具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部在界定在两个相继块体(305)之间的相应间隙(310)中开放。

16.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，所述隔音层(301)的材料具有小于大约50Kg/m³的密度。

17.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其包括粘合材料层(302)，除了在所述通道(309)处之外，所述粘合材料层插置在所述轮胎(100)的所述隔音层(301)和所述径向内表面(113)之间。