CN113165437B - 包括加强结构的车辆用轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轮胎(1)，其与标准轮胎相比具有改进的性能，而且不会使滚动阻力变差。根据本发明，轮胎(1)包括加强结构(7)，所述加强结构(7)包括两个加强元件(8)，每个加强元件在环形内部腔体(6)中从与胎冠的径向内表面(23)连接的胎冠界面(81)连续延伸至与胎圈的轴向内表面(41)连接的胎圈界面(82)。加强结构(7)沿周向围绕轮胎的整个圆周分布。胎冠界面(81)设置在相对于赤道平面(XZ)的轴向距离A处，所述轴向距离A至多等于轴向宽度S的0.45倍，并且胎圈界面(82)设置在相对于胎圈的轴向内表面(41)的径向最内点(I)而言的径向距离B处，所述径向距离B至少等于径向高度H的0.10倍且至多等于径向高度H的0.5倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种旨在装配至车辆的子午线轮胎。
在本文更特别研究的轮胎领域是客运车辆轮胎，其子午横截面的特征在于，在欧洲轮胎和轮辋技术组织或ETRTO标准的含义内，截面宽度S和截面高度H的以百分比表示的比值H/S至多等于65，并且截面宽度S至少等于195mm。此外，在轮辋基座处的直径D限定了轮胎的安装轮辋的直径，该直径D至少等于15英寸并且通常至多等于21英寸。在本发明的上下文中更特别研究的示例是尺寸为255/35R19的轮胎。
然而，根据本发明的轮胎可以同样用在任何其它类型的车辆上如两轮车辆、重型车辆、农用车辆、施工场地车辆或飞机上，或者更一般而言用在任何滚动设备上。
背景技术
在下文中，按照惯例，周向方向XX’、轴向方向YY’和径向方向ZZ’分别是指在轮胎的旋转方向上与轮胎的胎面表面正切的方向，与轮胎的旋转轴线平行的方向，以及与轮胎的旋转轴线垂直的方向。“沿径向位于内侧”和“沿径向位于外侧”分别意指“更接近轮胎的旋转轴线”和“更远离轮胎的旋转轴线”。“沿轴向位于内侧”和“沿轴向位于外侧”分别意指“更接近轮胎的赤道平面”和“更远离轮胎的赤道平面”，轮胎的赤道平面XZ为经过轮胎的胎面表面的中间并且与轮胎的旋转轴线垂直的平面。
通常，轮胎包括具有两个轴向端部的胎冠，两个轴向端部各自由胎侧然后是胎圈(其旨在与轮辋接触)沿径向朝向内侧延伸，该组件界定了环形内部腔体。更具体地，胎冠沿径向从外侧到内侧包括：旨在经由胎面表面与地面接触的胎面，以及旨在增强轮胎胎冠的胎冠增强件。胎体增强件将两个胎侧彼此连接，并且在每个胎圈中锚固至通常为胎圈线类型的周向增强元件。
与轮胎有关的标准(例如ETRTO的标准)例如限定了具有给定尺寸的轮胎的标称使用条件，所述给定尺寸的特征在于截面宽度S、截面高度H和轮辋基座直径D。因此，具有给定尺寸的轮胎旨在安装于标称轮辋上、充气至标称压力P并且承受标称负荷Z。因此，轮胎借助于其得自充气压力的充气刚度并借助于其固有的结构刚度来吸收施加至轮胎的负荷。
轮胎需要满足许多性能标准，举例而言但非穷举地，如操控性、滚动阻力、抓地力、磨损和噪音，这通常涉及相互矛盾的设计选择。因此，通常情况下，为改进一个给定性能方面而做出的设计选择会导致另一性能方面变差。例如当在操控性和滚动阻力之间寻求令人满意的折衷时就是这种情况。
已知的是，轮胎的操控性的特征在于其能够承受行驶过程中所经受的各种机械应力负荷例如侧偏应力负荷和/或横向应力负荷，所述轮胎的操控性基本上分别取决于轮胎的机械侧偏刚度DZ和横向刚度KYY。这些机械刚度越高，轮胎的操控性越好。
在现有技术中，为了改进轮胎的操控性，本领域技术人员例如设计了非常坚硬的轮胎胎圈，该轮胎胎圈由于大的轴向厚度和/或大的径向高度而具有很大的体积，并且包含具有高弹性模量和高滞后性的弹性体材料，即坚硬且耗散的材料。与这种设计相对应的是，滚动阻力值增大，因此滚动阻力性能变差，并且相应地增加了燃料消耗。
在文献WO2017005713中提出了一种常规轮胎的替代性解决方案，其形式为轮胎型设备，该轮胎型设备包括：径向外部旋转结构和径向内部旋转结构；由相同的承载元件构成的承载结构，其在接地面外时张紧并且在接地面中时压缩；以及两个胎侧。承载元件呈丝状，分别通过径向外部织物连接至径向外部旋转结构的径向内表面以及通过径向内部织物连接至径向内部旋转结构的径向外表面。此外，每单位面积径向外部旋转结构上的承载元件的平均表面密度D(以1/m2表示)至少等于(S/SE)*Z/(A*Fr)，其中S为径向外部旋转结构的径向内表面的面积(以m2计)，SE为径向外部织物与径向外部旋转结构的径向内表面的连接面积(以m2计)，Z为以N计的标称径向负荷，A为以m2计的与地面的接触面积，Fr为承载元件的以N计的断裂力。该解决方案可以消除常规轮胎的耗散胎圈，从而大大降低滚动阻力，同时由于承载结构的丝状元件对机械侧偏应力负荷和横向应力负荷起作用，从而确保了良好的操控性。然而，该轮胎设备的缺点特别在于需要使用非标准轮辋。
发明内容
本发明人设定了如下目的，设计能够安装在标准轮辋上的轮胎，该轮胎与现有技术的标准轮胎相比具有改进的操控性，并且滚动阻力至多等于该参比轮胎的滚动阻力。
该目的已经通过一种旨在安装于标称轮辋上并充气至标称压力P的车辆轮胎来实现，所述车辆轮胎在经安装和充气的状态下具有轴向宽度S和径向高度H，并且包括：
-胎冠，其具有旨在与地面接触的胎面径向外表面、以及两个轴向端部，每个轴向端部由胎侧然后是胎圈沿径向朝向内侧延伸，所述胎圈旨在与轮辋接触，
-胎冠、胎侧和胎圈界定环形内部腔体，
-轮胎具有经过其胎面表面的中间并与旋转轴线垂直的赤道平面，
-轮胎包括加强结构，所述加强结构包括两个加强元件，每个加强元件在环形内部腔体中从与胎冠的径向内表面连接的胎冠界面连续延伸至与胎圈的轴向内表面连接的胎圈界面，
-加强结构沿周向围绕轮胎的整个圆周分布，
-胎冠界面设置在相对于赤道平面的轴向距离A处，所述轴向距离A至多等于轴向宽度S的0.45倍，
-胎圈界面设置在相对于胎圈的轴向内表面的径向最内点而言的径向距离B处，所述径向距离B至少等于径向高度H的0.10倍且至多等于径向高度H的0.5倍。
本发明的原理是将旨在增加轮胎的整体刚度的加强结构引入到常规轮胎中，该刚度具有由轮胎的增强结构提供的被称为结构刚度的结构分量、以及由充气气体的压力提供的被称为轮胎刚度的轮胎分量。加强结构有助于轮胎刚度。
更具体地，与参比轮胎相比，根据本发明的加强结构使得可以同时增加轮胎的径向刚度KZZ、横向或轴向刚度KYY以及侧偏刚度DZ。以daN/mm表示的径向刚度KZZ为在施加等于1mm的径向位移时轮胎产生的径向力FZ。以daN/mm表示的横向或轴向刚度KYY为在施加等于1mm的轴向位移时轮胎产生的轴向力FY。最后，以daN/°表示的侧偏刚度DZ为在行驶过程中围绕径向轴线ZZ'施加1°的角度时轮胎产生的轴向力FY。
通过增加径向刚度KZZ，加强结构限制了行驶过程中胎冠的径向变形，尤其是反向变形，即与接地面(在所述接地面中轮胎的胎面表面与地面接触)相反的径向变形。因此，在轮胎的行驶过程中，随着车轮转动，加强结构使得可以限制轮胎特别是其胎面的周期性变形的幅度，并因此限制产生的能量耗散，从而有助于降低滚动阻力。此外，在径向应力负荷下，接地面不变，即基本上保持相同的表面积，从而能够在抓地力方面保持与参比轮胎相同的性能。
通过增加横向或轴向刚度KYY和侧偏刚度DZ，加强结构有助于改进在横向应力负荷下(例如当以漂移推力行驶时)的操控性。此外，在横向应力负荷下，接地面确保了使接触压力尽可能均匀地分布，从而能够提高在横向抓地力方面的性能。
此外，加强结构至少部分地有助于承载施加到轮胎上的负荷，从而使得轮胎(借助于其轮胎刚度和固有的结构刚度)与加强结构共同抵抗施加的负荷。关于承载负荷，当轮胎经受标称径向负荷Z时，加强结构中与轮胎的接触于地面的部分连接的部分在压缩下屈曲，而加强结构中与轮胎的未接触于地面的部分连接的部分至少有一部分处于张力下。
结果是，加强结构的存在使得可以减小轮胎的增强结构对承载负荷的贡献，因此在适当情况下可以通过例如减小胎圈的体积来减小轮胎固有的结构刚度。由于众所周知常规轮胎的胎圈因其体积以及制成其的弹性体配混物的滞后倾向性质而耗散大量的能量，所以减小胎圈的体积可以显著地降低滚动阻力。
从结构的角度来看，根据本发明，加强结构包括两个加强元件，所述加强元件在环形内部腔体中从与胎冠的径向内表面连接的胎冠界面连续延伸至与胎圈的轴向内表面连接的胎圈界面。换言之，加强结构包括两个将轮胎的胎冠连接至胎圈的加强元件，这样在轮胎的胎冠与每个胎圈之间产生三角剖分。加强元件分别与胎冠和胎圈之间的连接可以是直接连接或间接连接，例如经由附接装置连接。
此外，加强结构沿周向围绕轮胎的整个圆周分布。更具体地，加强结构沿周向围绕轮胎的整个圆周连续地延伸，或者沿周向围绕轮胎的整个圆周周期性地分布。结果是，轮胎的胎冠与胎圈之间的三角剖分围绕轮胎的整个圆周是有效的。
同样根据本发明，加强元件的胎冠界面设置在相对于赤道平面的轴向距离A处，所述轴向距离A至多等于轴向宽度S的0.45倍。超过该值，加强元件的方向相对于径向方向ZZ’形成的角度太小，这使得分别对横向刚度KYY和侧偏刚度DZ的贡献不足。但是，即使在接近0°的角度的情况下，本发明人也能够分别观察到径向刚度KZZ、横向刚度KYY和侧偏刚度DZ的增加。
还根据本发明，加强元件的胎圈界面设置在相对于胎圈的轴向内表面的径向最内点而言的径向距离B处，所述径向距离B至少等于径向高度H的0.10倍且至多等于径向高度H的0.5倍。超过径向高度H的0.5倍，任何加强元件的方向相对于径向方向ZZ’形成的角度都太大，这使得对径向刚度KZZ的贡献不足。低于径向高度H的0.10倍，胎圈界面位于胎圈线附近的胎圈刚性区域，促进了轮胎的接触地面的胎冠与接触轮辋的胎圈之间的噪音传输。因此，基于以下两种要求之间的折衷来选择径向距离B：通过加强元件相对于赤道面的适当倾斜而分别使得径向刚度、横向刚度和侧偏刚度充足的要求，以及使噪音水平可接受(避免将胎圈界面设置在胎圈的刚性区域中)的要求。此外，沿径向足够高地设置胎圈界面使得：因将该界面设置在轮胎的相比于胎圈不那么硬的区域中，所以加强元件的长度变化的容差更大。
优选地，两个加强元件对称地设置在赤道平面的两侧。该实施方案允许使通过加强结构的力均等地分布在轮胎的两个半部之间，因此使得在行驶期间可以对称地操控轮胎。此外，对称的加强结构更易于制造。
有利地，胎冠界面设置在相对于赤道平面的轴向距离A处，所述轴向距离A至少等于轴向宽度S的0.05倍且至多等于轴向宽度S的0.15倍。本发明人已经有效地证实轴向距离A基本上等于轴向宽度S的0.10倍是有利的实施方案。
优选地，胎圈界面设置在相对于胎圈的轴向内表面的径向最内点而言的径向距离B处，所述径向距离B至多等于径向高度H的0.35倍。根据本发明人，就分别是运行状况与噪音的性能方面之间的折衷而言，径向距离B在径向高度H的0.1倍和0.35倍之间的数值范围是最佳的。
胎冠界面有利地分布在至少等于轴向宽度S的0.1倍的宽度A1上。低于该值，胎冠界面处的局部应力变得太高，因此存在胎冠界面脱离的风险。
根据胎冠界面的优选实施方案，胎冠界面包括由弹性体配混物制成的缓冲体，所述缓冲体至少部分地设置在加强元件与胎冠的径向内表面之间。在胎冠界面处存在弹性体缓冲体使得可以更好地分配局部界面应力。
胎冠界面分布在宽度A1上，胎圈界面有利地分布在至少等于宽度A1的宽度B1上。具体地，胎圈界面必须传递与胎冠界面相同的拉伸力，因为这两个界面是在张力下工作的加强元件的两个端部；但随着加强元件相对于附接表面的倾斜度越大，胎圈处的法向脱离力越大。因此，必须充分分配该法向力。
根据胎圈界面的优选实施方案，胎圈界面包括由弹性体配混物制成的缓冲体，所述缓冲体至少部分地与加强元件和胎圈的轴向内表面接触。在胎圈界面处存在弹性体缓冲体使得可以更好地分配局部界面应力。
根据胎圈界面的优选实施方案的变体形式，胎圈界面的由弹性体配混物制成的缓冲体至少部分地与增强层接触，使得所述缓冲体由加强元件、胎圈的轴向内表面和增强层界定。通过包括位于加强元件的中间平面两侧的两个增强层元件，沿径向朝向外侧界定缓冲体的增强层的存在使得可以更加对称地锚固加强元件。该增强层还使得可以限制弹性体缓冲体的变形，从而限制该缓冲体中的能量耗散，这有助于降低滚动阻力。
关于构成加强结构的材料，任何加强元件有利地包含聚合物材料例如脂族聚酰胺、芳族聚酰胺或聚酯，或者金属材料例如钢材或玻璃类材料或碳类材料，或者以上材料的任意组合。在轮胎领域中通常使用聚合物材料(特别是弹性体材料)以及金属材料(例如钢材)。玻璃和碳是可以在轮胎中使用的替代性材料。在材料的第一变体形式中，任何加强元件有利地包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。由于PET的机械性能(例如其在张力下的抗断裂性)与成本之间的良好折衷，因此PET常用于轮胎领域中。在材料的第二变体形式中，任何加强元件还有利地包含脂族聚酰胺，例如尼龙。出于与PET相同的原因，尼龙也常用于轮胎领域中。
在有利的实施方案中，加强元件是未密封的。因此，加强元件允许充气气体从加强元件的一侧穿过到另一侧。结果是，加强元件并未界定出轮胎的次级加压腔。未密封被理解为意指加强元件相对于轮胎的充气气体而言是未密封的并因此能透过该充气气体，使得环形内部腔体中的压力始终都是均匀的。
根据加强元件的优选实施方案，每个加强元件包括丝状增强元件，所述丝状增强元件至少分别在胎冠界面和胎圈界面的附近涂覆有弹性体配混物，使得加强元件是未密封的。丝状增强元件或一维增强元件具有丝状类型的机械性能，这意味着它们只能承受沿其平均线的拉伸力或压缩力。通常，丝状增强元件为由纺制织物长丝的组件构成的织物增强体或者由金属丝线的组件构成的金属帘线，所述纺制织物长丝由聚合材料(例如脂族聚酰胺、芳族聚酰胺或聚酯)制成，所述金属丝线通常由钢材制成。此外，丝状增强元件除了胎冠界面和胎圈界面的附近之外至少部分未被涂覆，或者涂覆有包括孔的弹性体配混物，以允许充气气体从加强元件的一侧穿过到另一侧，如上文已经描述的。换言之，与轮胎领域中通常使用的增强织物不同，丝状增强元件没有完全涂覆有弹性体配混物。结果是，如上文已经描述的，加强元件并未界定出轮胎的次级加压腔。
根据加强元件的优选实施方案的第一变体形式，每个加强元件由相互平行并与周向方向形成角度C1的一组丝状增强元件构成，所述角度C1至少等于85°且至多等于95°。在该第一变体形式中，加强元件因此包括设置在大体子午平面中的单层丝状增强元件，子午平面由轴向方向和径向方向限定。
根据加强元件的优选实施方案的第二变体形式，每个加强元件由相互平行并与周向方向形成角度C1的第一组丝状增强元件构成，所述角度C1至少等于45°且至多等于75°，所述第一组丝状增强元件相对于第二组丝状增强元件交叉，所述第二组丝状增强元件相互平行并且与周向方向形成至少等于45°且至多等于75°的角度C2。在该第二变体形式中，加强元件因此包括两层丝状增强元件，这些丝状增强元件从一个层至另一个层交叉，并且相对于周向方向明显倾斜，但不必以相同角度倾斜。丝状增强元件的这种明显倾斜有助于增加周向刚度KXX，所述周向刚度KXX对应于在等于1mm的周向位移中轮胎产生的周向力FX。结果是，其使得可以限制接地面(在所述接地面中轮胎与地面接触)在纵向制动或加速应力负荷下的变形。
关于该第二变体形式，角度C1和C2还优选地绝对值相等但是相反。在这种特定情况下，丝状增强元件相对于周向方向以对称方式倾斜，从而在轮胎的两个滚动方向上产生相同的周向加强性。
附图说明
在下文参考的附图中举例说明本发明，这些附图并未按比例绘制并且在下文进行描述：
-图1：根据本发明的轮胎的子午截面。
-图2：根据本发明的优选实施方案的轮胎的子午截面，其中在胎冠界面和胎圈界面处具有弹性体缓冲体。
-图3：本发明的优选实施方案的立体图，其中加强元件包括丝状增强元件。
-图4：包括丝状增强元件的加强元件，所述丝状增强元件在胎冠界面和胎圈界面的附近涂覆有弹性体配混物。
-图5：包括丝状增强元件的加强元件，所述丝状增强元件涂覆有具有孔的弹性体配混物。
-图6：包括一组基本径向的丝状增强元件的加强元件。
-图7：包括两组丝状增强元件的加强元件，这些丝状增强元件相对于周向方向倾斜并且从一组至另一组交叉。
-图8：根据本发明的轮胎与现有技术的参比轮胎之间的径向刚度KZZ的比较。
-图9：根据本发明的轮胎与现有技术的参比轮胎之间的横向或轴向刚度KYY的比较。
具体实施方式
图1示出根据本发明的轮胎的子午截面。轮胎1旨在安装于标称轮辋5上并充气至标称压力P，在经安装和充气的状态下具有轴向宽度S和径向高度H。轮胎1包括胎冠2，所述胎冠2具有旨在与地面接触的胎面径向外表面21、以及两个轴向端部22，每个轴向端部由胎侧3然后是旨在与轮辋5接触的胎圈4沿径向朝向内侧延伸。胎冠2、胎侧3和胎圈4界定环形内部腔体6。轮胎1具有经过其胎面表面21的中间并与旋转轴线YY’垂直的赤道平面XZ。根据本发明，轮胎1包括加强结构7，所述加强结构7包括两个加强元件8，所述加强元件8在环形内部腔体6中从与胎冠的径向内表面23连接的胎冠界面81连续延伸至与胎圈的轴向内表面41连接的胎圈界面82。加强结构7沿周向围绕轮胎的整个圆周分布。构成加强结构7的两个加强元件8在环形内部腔体6内不彼此连接，在环形内部腔体6中连续延伸而不与赤道平面XZ相交并且相对于赤道平面XZ对称。加强元件8的胎冠界面81设置在相对于赤道平面XZ的轴向距离A处，所述轴向距离A至多等于轴向宽度S的0.45倍。加强元件8的胎圈界面82设置在相对于胎圈的轴向内表面41的径向最内点I而言的径向距离B处，所述径向距离B至少等于径向高度H的0.10倍且至多等于径向高度H的0.5倍。
图2示出根据本发明的优选实施方案的轮胎的子午截面，其中在胎冠界面和胎圈界面处具有弹性体缓冲体。下面描述关于图1的附加元件。胎冠界面81分布在至少等于轴向宽度S的0.1倍的宽度A1上，并且包括由弹性体配混物制成的缓冲体811，所述缓冲体811至少部分地设置在加强元件8与胎冠的径向内表面23之间。胎圈界面82分布在至少等于宽度A1的宽度B1上，并且包括由弹性体配混物制成的缓冲体821，所述缓冲体821至少部分地与加强元件8和胎圈的轴向内表面41接触。最后，胎圈界面82的由弹性体配混物制成的缓冲体821至少部分地与增强层822接触，使得所述缓冲体821由加强元件8、胎圈的轴向内表面41和增强层822界定。
图3示出本发明的优选实施方案的立体图，其中加强元件包括丝状增强元件。加强结构7由两个加强元件8构成，所述加强元件8包括丝状增强元件83，所述丝状增强元件83在环形内部腔体中从与胎冠的径向内表面23连接的胎冠界面81连续延伸至与胎圈的轴向内表面41连接的胎圈界面82。加强元件8是未密封的。在这种情况中，丝状增强元件83至少分别在胎冠界面81和胎圈界面82的附近涂覆有弹性体配混物84，使得加强元件8是未密封的。
图4示出包括丝状增强元件的加强元件，所述丝状增强元件在胎冠界面和胎圈界面的附近涂覆有弹性体配混物。加强元件8包括丝状增强元件83，所述丝状增强元件83分别在胎冠界面81和胎圈界面82的附近涂覆有弹性体配混物84，使得加强元件8是未密封的。结果是，充气气体的压力在加强元件8的两侧是相同的，因此不会界定出压力与主腔体的压力不同的次级腔体。
图5示出包括丝状增强元件的加强元件，所述丝状增强元件涂覆有具有孔的弹性体配混物。加强元件8包括丝状增强元件83，所述丝状增强元件83沿着其介于胎冠界面81与胎圈界面82之间的整个长度涂覆有弹性体配混物84，所述弹性体配混物84包括孔，使得加强元件8是未密封的。这是未密封的加强元件的另一实施方案。
图6示出包括一组基本径向的丝状增强元件的加强元件。加强元件8由相互平行并与周向方向XX’形成角度C1的一组丝状增强元件83构成，所述角度C1至少等于85°且至多等于95°。丝状增强元件83全都分别在胎冠界面81和胎圈界面82的附近涂覆有弹性体配混物84，使得加强元件8是未密封的。
图7示出包括两组丝状增强元件的加强元件，这些丝状增强元件相对于周向方向倾斜并且从一组至另一组交叉。加强元件8由相互平行并与周向方向XX’形成角度C1的第一组丝状增强元件83构成，所述角度C1至少等于45°且至多等于75°，所述第一组丝状增强元件83相对于第二组丝状增强元件83交叉，所述第二组丝状增强元件83相互平行并且与周向方向XX’形成至少等于45°且至多等于75°的角度C2。在所示的情况中，角度C1和C2绝对值相等但是相反，亦即相对于周向方向XX’是对称的。丝状增强元件83全都分别在胎冠界面81和胎圈界面82的附近涂覆有弹性体配混物84，使得加强元件8是未密封的。
图8示出根据本发明的轮胎与现有技术的参比轮胎之间的径向刚度KZZ的比较图。对于给定的充气压力P和给定的径向变形f，由根据本发明的轮胎产生的径向力Z高于由参比轮胎产生的径向力Z。径向力Z随轮胎的径向变形f(即轮胎的胎冠的径向位移)变化的曲线的梯度表示轮胎的径向刚度KZZ。因此，根据本发明的轮胎的径向刚度KZZ高于参比轮胎的径向刚度KZZ。
图9示出根据本发明的轮胎与现有技术的参比轮胎之间的横向或轴向刚度KYY的比较图。对于给定的充气压力P、给定的径向变形f和给定的横向偏移d，由根据本发明的轮胎产生的横向力Y高于由参比轮胎产生的横向力Y。横向力Y随轮胎的横向偏移d(即轮胎的横向位移)变化的曲线的基本线性部分的梯度表示轮胎的横向刚度KYY。在所示的情况中，横向力Y的曲线的基本线性部分对应于至多等于约20mm的横向偏移。因此，根据本发明的轮胎的横向刚度KYY高于参比轮胎的横向刚度KYY。横向偏移超过20mm，由于轮胎的胎面表面在地面上滑动而使得横向力Y达到了平稳水平。在本发明的情况中，因为在横向力Y下更高的横向刚度KYY能够接地面中的压力保持更均匀的分布，所以横向力Y的这种稳定出现在更高的水平(超过25mm)。
更特别地在尺寸为255/35R19的客运车辆轮胎的情况下研究了本发明。如此，将参比轮胎R与根据本发明的第一实施例的轮胎I1进行了比较，轮胎I1具有根据图2的胎冠界面和胎圈界面并且包括根据图4的两个加强元件，所述加强元件由相互平行并与周向方向形成基本等于90°的角度C1的一组帘线型丝状增强元件构成。还将其与根据本发明的第二实施例的轮胎I2进行了比较，轮胎I2具有根据图2的胎冠界面和胎圈界面并且包括根据图7的两个加强元件，所述加强元件由相互平行并与周向方向形成等于60°的角度C1的第一组帘线型丝状增强元件构成，所述第一组帘线型丝状增强元件相对于第二组帘线型丝状增强元件交叉，所述第二组帘线型丝状增强元件相互平行并且与周向方向形成角度C2，所述角度C2与所述角度C1绝对值相等但是相反。
参比轮胎R、根据本发明的轮胎I1和根据本发明的轮胎I2分别安装于标称9J19轮辋上并充气至2.5巴的标称压力P。在经安装和充气的状态下，它们的轴向宽度S和径向高度H分别等于255mm和89mm。
第一实施例I1的特征在于如图2所示的加强结构，该加强结构具有相对于轮胎的赤道平面对称的两个加强元件。每个加强元件由并置的帘线型丝状增强元件组成，这些帘线型丝状增强元件具有等于0.8mm2的横截面积，相互平行并且以等于1.25mm的间距分布。加强元件的组成材料是由织物增强体(其由聚酯(或PET)制成)制成的织物，所述织物增强体在胎冠界面和胎圈界面的附近涂覆有弹性体配混物。织物增强体设置在轮胎的大体子午平面中。胎冠界面和胎圈界面分别分布在轴向宽度A1和轴向宽度B1上，所述轴向宽度A1介于轮胎的轴向宽度S的0.1倍和0.15倍之间，所述轴向宽度B1介于轮胎的径向高度H的0.25倍和0.3倍之间。此外，它们分别包括设置在加强元件与附接壁之间的弹性体缓冲体。此外，胎冠界面和胎圈界面是通过热硫化制得的。
第二实施例I2与第一实施例I1的不同之处在于两个加强元件的组成，每个加强元件由相对于彼此交叉的两组帘线型丝状增强元件构成，所述两组帘线型丝状增强元件与周向方向形成两个绝对值等于60°但是相反的角度C1和C2。
下表1分别汇总了第一实施例的轮胎I1与参比轮胎R之间以及第二实施例的轮胎I2与参比轮胎之间获得的性能差异：
表1
表1的结果表明本发明在滚动阻力与操控性之间的性能折衷得到改进。应该注意的是，这种折衷是可变的。具体地，在轮胎充气期间施加到加强元件的预应力可以改变，从而使得刚度(特别是横向刚度KYY)根据预应力的水平而变化。
Claims (9)
1.一种车辆轮胎（1），所述车辆轮胎（1）旨在安装于标称轮辋（5）上并充气至标称压力P，在经安装和充气的状态下具有轴向宽度S和径向高度H，并且包括：
- 胎冠（2），其具有旨在与地面接触的胎面径向外表面（21）、以及两个轴向端部（22），每个轴向端部由胎侧（3）然后是胎圈（4）沿径向朝向内侧延伸，所述胎圈（4）旨在与轮辋（5）接触，
- 所述胎冠（2）、所述胎侧（3）和所述胎圈（4）界定环形内部腔体（6），
- 所述轮胎（1）具有经过其胎面径向外表面（21）的中间并与旋转轴线（YY’）垂直的赤道平面（XZ），
其特征在于，所述轮胎（1）包括加强结构（7），所述加强结构（7）包括两个加强元件（8），每个加强元件在所述环形内部腔体（6）中从与所述胎冠的径向内表面（23）连接的胎冠界面（81）连续延伸至与所述胎圈的轴向内表面（41）连接的胎圈界面（82）；所述加强结构（7）沿周向围绕轮胎的整个圆周分布；所述胎冠界面（81）设置在相对于所述赤道平面（XZ）的轴向距离A处，所述轴向距离A至多等于轴向宽度S的0.45倍；所述胎圈界面（82）设置在相对于所述胎圈的轴向内表面（41）的径向最内点（I）而言的径向距离B处，所述径向距离B至少等于径向高度H的0.10倍且至多等于径向高度H的0.35倍；所述加强元件是未密封的，从而所述加强元件并未界定出轮胎的次级加压腔；所述加强元件不与所述赤道平面（XZ）相交。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述两个加强元件（8）对称地设置在所述赤道平面（XZ）的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述胎冠界面（81）设置在相对于所述赤道平面（XZ）的轴向距离A处，所述轴向距离A至少等于轴向宽度S的0.05倍且至多等于轴向宽度S的0.15倍。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述胎冠界面（81）分布在宽度A1上，所述宽度A1至少等于轴向宽度的0.1倍。
5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述胎冠界面（81）包括由弹性体配混物制成的第一缓冲体（811），所述第一缓冲体（811）至少部分地设置在所述加强元件（8）与所述胎冠的径向内表面（23）之间。
6.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述胎圈界面（82）包括由弹性体配混物制成的第二缓冲体（821），所述第二缓冲体（821）至少部分地与所述加强元件（8）和所述胎圈的轴向内表面（41）接触。
7.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，任何加强元件（8）包含聚合物材料或金属材料或玻璃类材料或碳类材料，或者以上材料的任意组合。
8.根据权利要求7所述的轮胎，其中，所述聚合物材料选自脂族聚酰胺、芳族聚酰胺或聚酯，所述金属材料选自钢材。
9.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，每个加强元件（8）包括丝状增强元件（83），所述丝状增强元件（83）至少分别在所述胎冠界面（81）和所述胎圈界面（82）的附近涂覆有弹性体配混物（84），使得所述加强元件（8）是未密封的。
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