CN1172029A - 特别使用在机动车后轮上的高横向曲率轮胎 - Google Patents

Abstract

一种特别安装在机动车后轮上的高横向曲率的轮胎(1)包括围绕一带结构(6)共轴延伸的胎面带(8),其中,在沿基本垂直于轮胎运转方向(D)的方向上延伸的多条槽(11)之间限定多个橡胶块(10),所述槽包括一个连接于相对的入口侧壁(13)和出口侧壁(14)的底部(12)。在胎面带(8)的赤道区域(E)中,槽(11)的入口壁(13)相对于槽的底部(12)向着轮胎滚动方向倾斜,并且相对于一个与底部(12)相切的平面(π)形成一个50°至80°的角(α)。

Description

特别使用在机动车后轮上的高横向曲率轮胎

本发明涉及一种特别使用在机动车上的高横向曲率轮胎，它包括：

-一个复曲面形的帘布层结构，它具有高横向曲率且设有一中央冠部和两个侧壁，两侧壁终止于一对胎边，以便锚固在相应的安装轮圈上；

-圆周方向上不可延伸的一个带结构，其围绕帘布层结构共轴地延伸；

-一个胎面带，它围绕带结构共轴地延伸，具有多个在多条槽之间限定的橡胶块所述槽沿着基本垂直于轮胎运转方向的方向延伸，所述槽具有一个连接相对的入口侧壁和出口侧壁的底部，所述入口和出口侧壁基本相对于所述底部垂直地延伸。

在下述说明及权利要求书中，术语“基本垂直于槽底部的侧壁”是指相对于一个垂直于底部的平面形成一个从0°至5°范围内的角度的壁。

更具体来说，本发明涉及用于两轮机动车的后轮胎，其中，高横向曲率是由一个比值限定的，该比值为在赤道平面上测量的胎面冠部至穿过胎面带轴向两端的直线的高度和所述胎面带两端之间的距离之间的比值。所述比值最好不低于0.15。

在以下的描述和权利要求书中，所述比值将称为“曲率比值”。

大家知道，长期以来生产的两轮机动车的轮胎都具有帘布层结构，其包括两层橡胶化的织物，由相对于轮胎赤道平面对称倾斜的帘线加固，这种结构通常称为“交叉帘布层”，可能是一种包括两个橡胶化织物带的条，其设有相对于轮胎赤道平面倾斜的帘线。

虽然这样的轮胎结构可以保证机动车的极正常的弯路方向稳定性(curve holding)，但是使用这种轮胎，由于过度的刚性，涉及到车辆的舒适性、稳定性、直线行驶性，以及司机的疲劳等问题。

上述轮胎结构在受到的变形作用下实际上积蓄了弹性能量，其几乎瞬时地在应力结束时回弹释放，从而放大了由路面层传递的不平衡性，因此降低了车辆的稳定性。

为了克服上述问题，最近提出了采用径向帘布层轮胎，其具有纺织的或金属帘线的带结构，具体来说，后轮胎设有一种带结构，它包括，有时是专门包括圆周方向帘线，最好是金属帘线的绕组，这种帘线也称为零度帘线。

轮胎的这种带结构无疑地已经改善了舒适性和行驶稳定性，由于这种后轮胎具有显著的减振效果，因而实际上，在直线高速行驶时，车辆的振荡已经消失。

但是，尽管轮胎采用了上述带结构，仍尚未完全解决下述问题，即，在轮胎胎面上限定橡胶块的槽的边缘磨损得极不规则和均匀，常常伴随着发生本专业中称为胎面剥落的问题。

上述现象在安装在汽车后轮上的轮胎中特别显著，其原因于槽的边缘承受公路摩擦作用，以及在槽的入口边缘上游的橡胶块朝向轮胎滚动方向的过度活动性。

在这一方面已经发现，这种过度的活动性，由于滞后作用造成的高能量消耗，从而引起轮胎胎面的橡胶成分的局部过热，这种过热又引起橡胶成分变劣，促成了上述胎面剥落现象。

在本专业中缺少补救上述现象的技术方案，而本申请人现已认识到上述问题可以通过下述胎面带来克服，这种胎面带：

-在车辆主要行驶(直路)过程中受到应力的，轮胎的中央部分，即，赤道区域中的槽的上游的橡胶块具有较低的活动性，以及

-轮胎胎面的两相对的侧向区域中的橡胶块则具有较高的活动性，以便保证在曲线路径上行驶时获得轮胎和公路间足够的附着力所必须的滞后作用(hysteresis)引起的能量消耗。

因此，本发明提供一种上述种类的两轮机动车的轮胎，其特征在于：在胎面带的赤道区域中，上述槽的入口壁相对于上述底部朝向轮胎的滚动方向倾斜，并相对于与上述底部相切的一个平面形成一个50°至80的角(α)。

在下面的说明和权利要求书中，提到槽的结构特征时，所用术语“入口”和“出口”分别是指在轮胎运转中首先受到应力或首先与地接触的槽的部分，以及在车轮转过预定角度后受到应力的槽的部分。

同样，在下面的说明和权利要求书中，当提到槽的位置时，术语“向上”和“向下”分别是指在轮胎运转中先于或后于所述槽受到应力或接触地面的胎面带部分，例如橡胶块。

另外，在下面的说明和权利要求书中，所有的角度值都是从与槽底部相切的一个平面(π)开始在逆时针方向上测量的。

按照本发明，已经注意到，当由槽的入口壁形成的角G的值在上述的范围内时，在车辆直道行驶中承受较大应力的区域(赤道区域)中在槽的向上位置的橡胶块刚度增大，从而使上述胎面剥落现象基本消失。

现已发现有以下优点：

a)可提高轮胎胎面的耐磨性，从而可减轻轮胎重量，因此减小由冲击或路面不平引起的车辆稳定性的干扰作用，以及因为轮胎惯性降低而缩短制动距离；

b)可提高轮胎胎面的磨损均匀性，从而改善轮胎胎面的直线行驶性；

c)可降低轮胎的滚动阻力，从而减小磨损。

角(α)最好为60°至70°，最佳值为65°，实际上，已经发现在上述范围内时槽上游位置的橡胶块有最佳的刚性，而在60°以下时则表现出牵引性能逐渐下降、磨损增大及滚动不平稳等不利情况。

与槽内壁理想倾角相关的胎面带的赤道区域最好在轮胎的赤道平面任一侧延伸一个宽度为胎面带轴向展开图的10％至35％的部分。

更为有利的是，上为道区域在轮胎赤道平面任一侧延伸一个宽度为胎面带轴向展开图的25％至30％的部分，这里，术语“轴向展开图”是指沿轮胎周面测量的胎面带的宽度。

槽的入口壁的倾角，即，角(α)的值在上面规定的胎面带赤道区域内最好是基本恒本定的。

事实上已经发现，上述特征有利于实现在汽车直驶时受应力较大的胎面区域提高橡胶块的刚性，以便使上述胎面剥落现象基本消失。

为了提高相应于所述赤道区域以外的两个相对的侧向区域的橡胶块的活动性，当背离赤道平面(X-X)移动时角(α)的值线性增加，并且按照车胎的弦长增至一个80°至90°的最大值，该值是在胎面带两相对端部附近达到的。

换言之，槽内壁相对于与其底部相切的平面(π)的倾角逐渐增大，直至其达到(只是相对应于抬面带的两相对端部)“基本垂直”的形状，该形状，对于在现有技术的轮胎上所形成的槽来说，则是沿胎面带整个轴向展开图都显示出来。

由于按照人们想要实现的特殊胎面花纹，槽的长度也可以短于胎面带整个轴向展开图，因而槽的入口壁倾角按照上面描述的变化规律取一个预定的值，这取决于其在所述胎面带上的位置(赤道区域而非侧向区域)。

这就是说，只是对于那些具有跨越胎面带整个轴向展开图的长度的槽，才发生槽的入口壁倾角的上述从50°至90°的变化，而对于那些只位于胎面带的侧向区域中，且所具有的长度使其在赤道区域之外的槽来说，当背离轮胎赤道平面移动时，入口壁的倾角可限制在一个范围，例如，从65°的最小值至85°的最大值。

另外，按照本发明的一个推荐的特征，在胎面带的赤道区域中，胎面带上形成的槽的出口壁相对于其底部在与轮胎的滚动方向相反的方向上倾斜，且相对于与所述底部相切的平面(π)形成一个90°至100°的角(α′)。

换言之，槽的出口壁在胎面带的赤道区域中显示一种“基本垂直”的形状，这使槽下游位置的橡胶块具有活动性以保证足够的直线行驶性。

以一种与槽的入口壁形成的角(α)相同的方式，角(α′)沿胎面带的赤道区域最好也是基本恒个定的。

按照本发明的一个推荐的特征，在所述赤道区域(X-X)以外的胎面带两相对侧向区域中，当背离赤道平面(X-X)移动时，槽的出口壁形成的角(α′)作为轮胎弦长的函数线性增大至一个100°至130°的最大值，该值是在胎面带的两相对端部附近达到的。

所述角(α′)推荐在110°和120°之间，最好为大约115°。

换言之，槽的出口壁相对于与其底部相切的平面(π)，在与轮胎滚动方向相反的方向上的倾角逐渐减小，直至在胎面带的两侧向区域，其达到一种形状，该形状“对称于”在胎面带赤道区域中的槽的形状。

以这种方式，已经发现，在胎面带的两侧向区域中，在槽下游的橡胶块具有最佳刚性，其连同在上游的橡胶块的活动性使轮胎具有足够的直线行驶性，并使轮胎的磨损更加均匀。

在本发明的一个推荐实施例中，槽按照一条基本平行于胎面带的所谓的磨损波(也称为“SChlamack波”，这是根据使这种现象理论化的研究者的名字命令的)的曲线路径沿胎面带横向延伸。

事实上，槽的上述结构可以有利地减小胎面带的磨损，有助于降低车辆行驶中的轮胎噪音。

最好沿着上述磨损波，所述槽在赤道区域之外的胎面带的两个侧向区域中具有一个在槽的上游的曲率中心。

在上述侧向区域中，槽最好具有160至240mm的曲率半径。

双重曲折路径的槽的至少一个侧向区域最好在轮胎赤道平面和胎面带一个端部区域之间沿胎面带轴向延伸。

在本发明的一个推荐实施例中，具有双重曲折路径的槽的两侧向区域由一个中间区域连接，该中间区域具有位于所述槽下游的曲率中心。

上述中间部分最好在轮胎赤道区域的至少一部分中沿胎面带轴向延伸，并具有一个70至90mm的曲率半径。

按照本发明的这个实施例，具有双重曲折路径的槽发挥在胎面带的两相对部分中形成的且按照磨损波成形的槽之间的连接件的作用。

有利的是，双重曲折的槽不仅使磨损均匀并减小磨损速度，而且也有助于更有效地排出在轮胎接触地面区域之下存在的水。

在本发明的一个推荐实施例中，轮胎的带结构包括至少一个径向外层，它包括许多圆周方向的帘线匝，这些帘线匝并排轴向布置，帘线以相对于轮胎赤道平面基本为零度地缠绕(零度帘线)。

有利的是，采用上述带结构可以在所有使用条件下增加带结构和轮胎接触地面区域的挠性。

由于这个特征，由于在路上滑动引起的应力和由于在胎面带橡胶成分中由于滞后消耗(hysteresis dissippation)引起的应力都可被减小。

另外，这种有利的特征可以减小所谓的“实心面积”，即，在胎面花纹的下述一个部分上的由橡胶块所占据的面积，该部分长度等于抬面花纹节距，而宽度等于抬面带轴向展开图。

在下面的说明和权利要求书，术语“胎面花纹节距”是指胎面花纹的一部分沿胎面带圆周方向展开测量的长度，上述的部分在胎面带整个圆周方向展开图上定期重复有限的几次。

因此在这种情形中，胎面花纹节距等于沿胎面带的圆周方向展开图测量的，胎面花纹两相邻重复部分的起始点之间的距离。

按照本发明的这个实施例可减小实心面积，这可以获得下述附加优点。

a)提高胎面带的耐磨性，从而提高其可行驶的里程；

b)可改善轮胎排出在接触地面的区域之下存在的水的能力；

c)改善轮胎的制动性能，从而减小车辆的制动距离；

d)在干路(干附着力)和湿路(湿附着力)上都可以改善直线行驶性。

在轮胎的这个实施例中，实心面积应为长度等于抬面花纹节距而宽度等于抬面带轴向展开图的所述部分的总面积的75％至90％，最好为80％至85％。

包括零度帘线的轮胎带结构的上述径向外层最好适当地由单帘线或由一条具有若干高伸长度的金属帘线的橡胶化织物构成，最好有1至5根帘线螺旋式从帘布层结构的中央冠部的一端向另一端绕在帘布层结构上。

另外，以相对于轮胎赤道平面基本为零度布置的帘线匝最好沿着带结构的轴向展开图以变化的稠密度分布。

按照本发明的这个实施例，帘线匝的分布稠密度沿带结构逐渐变化，最好按照一个预定的关系从赤道平面向着带结构的两端部逐渐增大。

有利的是，上述特征可以获得在轴向上不同的刚度，以及在使用中使轮胎带结构的应力更为均匀。

按照本申请人的试验，上述关系可以方便的表示为下式： $N_x=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$

式中，No是在赤道平面任一侧的单位长度的中心部分中布置的帘线匝的数目；

R是所述部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

r是赤道平面和所述径向外层的轴向端之间单位部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

K是一个参数，该参数考虑到组成材料和帘线结构，以及在所述单位部分围绕帘线的橡胶量和径向内层部分的重量，该参数沿冠部轮廓随着材料种类及带条的结构特征的变化而变化，从一基准值发散。

如果帘线在整个层上具有相同的的结构且所有连接材料是相同的，上述参数K可以取一个基本接近于1的值，或者可以按照沿带结构的周边延伸，加固件材料及结构的变化而取不同的值。

帘线按照上述关系的分布可保证在轮胎使用过程中由于离心力而作用在带结构上的应力的均匀性及沿轴向所需要的变化的刚度。

显然，本专业技术人员可以发现其它关系，按照前述设计变量，这些关系通过以可控方式改变上述帘线的稠密度同时实现沿轴向的区别的刚度和在运转轮胎的带结构中应力的均匀性。

在发生最大稀疏化的赤道平面的任一侧上的区域中，零度帘线的缠绕稠密度不大于每厘米8条帘线，最好为每厘米3至6条帘线。

所述区域的轴向宽度最好从带结构的轴向展开图的10％变化至30％。

在所述中央区域中的帘线数量最好等于一个值，该值在靠近轮胎肩部的帘线数量的60％和80％之间，在轮胎肩部附近，所述帘线的稠密度最好不大于每厘米10条帘线，最好为每厘米6至8条帘线。

帘线匝最好包括由高碳钢丝制成的高伸长度金属帘线。

或者，帘线匝包括芳族聚酰胺纺织帘线。

上述径向外层的帘线匝最好绕在位于径向内部位置上的一个辅助支承件上，在一个推荐实施例中，上述支承件是放置在所述帘线匝和帘布层之间的一层弹性材料，在该层中可以弥散粘合剂。

为了本发明的目的，所述粘合剂可以是从下述一组材料中选择的加固纤维填料，这组材料包括：纺织、金属、玻璃纤维或芳族聚酰胺短原纤维。

所述加固纤维填料最好沿一个优选的方向取向，该方向平行或倾斜于轮胎的赤道平面。

更为有利的是，加固纤维填料最好是由芳族聚酰胺原纤维构成的短纤维，其均匀地分布在弹性材料层中，含量为1至10phr(每100份高弹体重量中的份数)。

或者，按照本发明的另外的实施例，所述辅助支承件可以包括两个轴向并置的条，其上设有加固件，加固件的方向相对于轮胎赤道平面在每条中是倾斜的，在两条中是相反方向倾斜的，或者可以包括两个位于赤道平面每侧的径向叠置的条，其设有加固件，加固件的方向相对于轮胎赤道平面在每条中是倾斜的，在两条中是相反方向倾斜的。

在这种情形中，所述径向内层的加固件可从下述一组中选择，该组包括纺织帘线和金属帘线；此外，在上述条之一中的加固件的材料可以不同于径向相邻的另一条中的加固件的材料。

在本发明的另一实施例中，已经发现，帘布层边缘线中使用芳族聚酰胺纤维，可以改善轮胎结构，使其具有改善的边缘挠性，从而使轮胎更容易地安装在轮圈上。

现在对照以下附图，仅以举例的方式详述本发明的推荐实施例，进一步阐明本发明的特征和优点。

图1是沿图2中I-I线的按照本发明的轮胎的横剖图；

图2是按照本发明的轮胎的一部分胎面带的平面展开图；

图3和4分别表示沿图2中A-A′和B-B′线在胎面带轴向展开图的不同位置上截取的槽的横剖图；

图5表示作为沿图1的轮胎的弦测量的离开赤道平面的距离的函数的、由槽的入口和出口壁构成的角α和α′的推荐变化法则曲线图；

图6a-6c表示图1的轮胎的槽的放大横剖面，它们分别在图1的轮胎的胎面带相对两端处和在赤道平面上截取。

在图1中，标号1代表用于两轮机动车的，特别是安装在汽车后轮上的高横向曲率(high-transverse-curvature)轮胎。

大家知道，轮胎的横向曲率是由一个比值限定的，该比值为在赤道平面X-X上测量的，胎面冠部至穿过胎面带两端部C的直线b-b的距离ht和所述两端部之间沿轮胎弦长测量的距离wt之间的比值，在两轮机动车中，所述横向曲率具有较高的值，通常在装在后轮上的轮胎中不低于大约0.15，在前轮的轮胎中甚至更高，而在汽车轮胎中该值通常低于0.05。

如果由于缺少精确的基准如图1中由C代表的角部而不能容易地辨识胎面端部，那么，轮胎最大弦长的值可假定为距离wt。

上述横向曲率的值称为“曲率比值”。

在本发明的轮胎中，上述值最好在0.15和0.30之间。

轮胎1包括一个帘布层结构2，它具有一个中央冠部16，冠部16包括至少一个帘布层3，其限定了两个侧壁，侧壁的侧缘3a绕一缘芯4翻迭。

在缘芯4的外周缘上，弹性填料5充填帘布层3和它的翻迭的侧缘3a之间形成的空间。

大家知道，包括缘芯4和填料5的胎区构成所谓的“胎边(bead)”15，其用于将轮胎锚定在相应的安装轮圈上(未画出)。

一带结构6与所述帘布层结构2共轴地设置，它包括至少一个径向外层。径向外层包括一或若干帘线7从帘布层结构2的一端至另一端相互平行、并排设置在中央冠部16上。

按照上述布置，帘线7构成许多圆周方向的帘线匝7a，其基本按照轮胎的滚动方向定向，与其相对于轮胎的赤道平面X-X的位置相关，该方向通常称为“处于零度”。

带结构6最好由单帘线或一条橡胶化织物构成，包括并排布置的帘线，最好多达五根，它们从一端至另一端在帘布层2的所述冠部16上螺旋式缠绕。

上述帘线最好是公知的高伸长率(HE)的金属帘线，其使用和特征公开在本申请人的欧洲专利第EP0461646号中，进一步细节可参阅该文件。

简言之，所述帘线由一定数目的股构成，从1股至5股，最好为3股至4股，每股由一定数目的单线构成，从2根至10根，最好为4至7根，直径大于0.10mm，最好为0.12至0.35mm。在股内的线和帘线内的股在同向上螺旋式缠绕，这些线和股缠绕的螺距可相等，也可以不同。

上述帘线最好由碳含量高于0.9％的高碳(HT)钢丝制成。具体来说，在由本申请人制备的一个具体样品中，圆周帘线匝7a层的螺旋式缠绕是由称为3×4×0.20HE HT的单帘线7构成的，它从带结构的一端螺旋式缠绕至另一端。上面的描述限定一根由三股构成的金属帘线，每股由4根单线构成，单线与股同向缠绕，直径为0.20mm，缩写HE的意思是“高伸长率”，缩写HT的意思是“高抗拉的”钢，即，高碳钢。

上述帘线具有的最终伸长率为4％至8％，具有典型的拉应力性能，即所谓的“弹簧性能”，这对于这种高横向曲率轮胎的构成和成形是特别有益的。

显然，推荐使用金属线并不排除为本发明的目的使用其它帘线，特别是使用由芳族聚酰胺纤维及其组合制成的纺织帘线，仅以举例来说，可以构想一种零度帘线层，它在中央位置包括(芳族聚酰胺的)纺织帘线，而在相邻的两个侧向部分则为金属帘线，反之亦可。关于帘线围绕胎体的不同缠绕技术，由于是公知的，因而这里不再赘述。

按照图1所示的带结构6的另一个有利的实施例，帘线7的匝(7a)相对于轮胎的赤道平面X-X以基本为零度角布置，沿着带结构6的轴向展开图以变化的稠密度分布。

在这种情形中，帘线匝的分布稠密度沿所在层从赤道平面向两端部，最好按照下述关系式变化： $N_x=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$

式中，No是在赤道平面任一侧的单位长度的中心部分中布置的帘线匝的数目；

R是所述部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

r是赤道平面和所述径向外层的轴向端之间单位部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

K是一个参数，该参数考虑到组成材料和帘线结构，以及在所述单位部分围绕帘线的橡胶量和径向内层部分的重量，该参数沿冠部轮廓随着材料种类及带条的结构特征的变化而变化，从一基准值发散。

在轮胎1的赤道平面X-X的任一侧的区域中的零度帘线的稠密度最好在每厘米3至6根帘线，而靠近带结构6的两端部则为每厘米6至8根帘线。

带结构6最好还包括一辅助支承件9，它基本由设置在帘线层和帘布层3之间的一弹性材料片构成，在其上缠绕由帘线7构成的帘线匝7a(图1)。

上述辅助支承件9有若干功能。首先，由于它的附着性和结构拉力，在带结构的制造过程中，它可与帘线7构成的帘线匝7a保持适当的相互连接，在制造过程及在其后的将所述结构与帘布层结构2组装起来的加工阶段中给予带结构6足够的结构稳定性。当完成硫化后，辅助支承件9在轮胎运转时还提供以下优点，改善了轮胎的性能特点，特别是增加了其防滑性能。另一方面，辅助支承力9应尽可能地薄，以便充分地限制其重量，使其处于轮胎的最大半径区域内，与离心力的产生相关，是极为重要的。

为了使辅助支承件9的制造和使用能够适当地减小厚度，构成所述辅助支承件的橡胶成分(最好是碳黑含量为30-70phr的天然橡胶基成分)最好应含有均匀弥散的加固填料。

上述弥散的加固填料最好由偶合剂构成，偶合剂适于增加材料在天然态时的机械阻力和拔出特性，但是又不显著改变其附着特性。

与此相关，推荐使用下述芳族聚酰胺浆(聚-对亚苯基-对苯二酰胺(poly-paraphenylen-terephtalamide)的短原纤维)：商品名称为“Kevla r^浆”或“Twaron^浆”(Kevlar^和Twaron^分别是DuPond和Akzo的注册商标)。

由上述芳族聚酰胺浆加固的弹性材料在原状态的最终抗拉应力负荷为3至7MPa，在0.6至3MPa的拉负荷下的伸长率为50％。

已经发现，在构成辅助支承件9的弹性材料成分中弥散有芳族聚酰胺纤维时，辅助支承件9可呈现极薄的片状，同时能够承受在轮胎制造过程中在其上引起的永久变形及应力。

更具体来说，已经发现，在生弹性体中加入1至10phr(每100份重量的橡胶中所占份数)的芳族聚酰胺浆并使用0.1至2.5mm长的纤维，可以取得最佳效果。实际上，在轮胎制造中可以制造和使用厚度为0.075至0.5mm，最好为大约0.25mm或更薄的辅助支承件。

通过砑光使辅助支承件9成形可以进一步提高对不同应力的抵抗力，因此，在构成辅助支承件的弹性材料片中可以按照优选的方向对芳族聚酰胺纤维进行预取向处理，上述优选方向可以是轮胎的横向，至少用于本发明的轮胎时是这样，不过取纵向也可以得到很好的效果。

轮胎1接触地面的胎面带8以一种公知的方式施加在上述的带结构6上。

胎面带8包括许多在槽11之间限定的橡胶块10，槽11在基本垂直于轮胎运转方向的方向上延伸，轮胎运转方向在图2中由箭头D标出。

为方便起见，在本说明书中所用术语“橡胶块”是指基本在轴向上延伸的，在相邻槽11之间的胎面带8的狭长部分。

每条上述的槽11包括一连接于相对的入口壁13和出口壁14的底部12，按照沿胎面带8的轴向展开图考虑的位置，上述两壁具有相对于底部12的预定倾角。

更具体来说，按照本发明，槽11的入口和出口侧壁13，14的倾角，在图1中由E标出的胎面带8的赤道区域中，具有恒定的预定值。

胎面带8的上述赤道区域E在轮胎1的赤道平面X-X的任一侧最好延伸一个宽度，该宽度为所述胎面带轴向展开图的10％至35％。

更为有利的是，赤道区域E在轮胎的赤道平面X-X任一侧延伸一个为胎面带8的轴向展开图的25％至30％的宽度。

在赤道区域E中，槽11的入口壁13向着轮胎的滚动方向倾斜，并且相对于底部12构成一个50°至80°的角α(图3)。

如上所述且如图3所示，槽11的入口和出口壁13，14的倾角的值都是从与槽底部12相切的平面π开始逆时针方向测量的。

按照图3所示的一个推荐实施例，槽11的入口壁13相对于平面π形成一个大约为65°的角α。

换言之，槽11的入口壁13相对于一个垂直于底部12的平面形成一个大约为25°的角。

在胎面带8的赤道区域E中，槽11的出口壁14朝向一个与轮胎滚动方向相反的方向倾斜，并且相对于平面π形成一个90°至100°的角α′。

按照图3所示的一个推荐实施例，槽11的出口壁14相对于平面π形成一个大约为95°的角α′。

换言之，槽11的出口壁14相对于一个垂直于底部12的平面形成一个大约为5°的角，这是在与轮胎滚动方向相反的方向上测量的。

按照本发明，在赤道区域E以外的胎面带8的两相对的侧向区域F，G中，按照轮胎1的弦长，当背离赤道平面X-X趋向胎面带8的两相对端部8a，8b时，槽11的入口和出口壁13，14的倾角线性变化。

更具体来说，按照弦长，槽11的入口壁13相对于与底部12相切的平面π形成的角α线性增加，在胎面带8的端部8a，8b达到一个80°至90°的值(图4)。

换言之，在胎面带8的两相对侧向区域F，G中，槽11的入口壁13相对于平面π的倾角线性增加，直到在上述端部8a。8b达到最大值。

在端部8a，8b，槽11相对于平面π最好形成一个85°的角α，即，相对于一个垂直于底部12的平面形成一个大约为5°的角(图4)。

图5表示角α的推荐的变化规律，它作为沿其弦长测量的至轮胎1的赤道平面X-X的距离的函数。

显然，只有那些跨越胎面带8的整个轴向展开图的槽11涉及上面限定的整个值的范围内的入口壁13的倾角变化，而对于那些在胎面带8的侧向区域F，G区域中，其长度未触及赤道区域E的槽11，当趋近于赤道平面X-X时，角α的变化可限制于从最大值90°至最小值65°的区段。

按照本发明，槽11的出口壁14相对于与底部12相切的平面π形成的角α′，按照在胎面带8的侧向区域F，G中轮胎的弦长，线性减小，在胎面带8的端部8a，8b达到100°至130°的一个值(图4)。

换言之，从图3和4可以清楚地看出，在胎面带8的侧向区域F，G中，槽11的出口壁14相对于平面π，在与轮胎滚动方向相反的方向的倾角，当背离赤道平面移动时线性减小，直至其在上述端部8a，8b处达到最小倾角。

在端部8a，8b，槽11的出口壁14相对于平面π最好形成一个等于115°的角α′，即，相对于垂直于底部的平面形成一个大约等于25°的角。

在这种情形中，也是只有那些跨越胎面带8的整个轴向展开图的槽11涉及上面规定的整个值的范围内的出口壁14的倾角变化，而对于那些在胎面带8的侧向区域F，G中，其长度不触及赤道区域E的槽11来说，当趋近于赤道平面X-X时，角α′的变化可限制在一个从130°至100°的区间。

作为沿其弦长测量的至轮胎1的赤道平面X-X的距离的函数，角α′的推荐变化规律在图5中由曲线表示。

图6A-6C表示在轮胎1的赤道区域E中，和在胎面带8的端部8a，8b截取的槽11的多个横截面。

在轮胎1的一个推荐实施例中，槽11按照一条基本平行于胎面带的所谓磨损波(wear wave)(也称为“Schalamack波”)的曲线路径横过胎面带8。

为此目的，在胎面带8的在赤道区域E外侧的侧向区域F，G中，槽11具有至少一个曲率中心，其位于槽的上游。

在上述的侧向区域F，G中，槽11的曲率半径R₁在160至240mm的范围内，最好在180至200mm的范围内，最佳值为大约190mm。

在胎面带8的一个长度等于胎面花纹节距的部分中，本发明的轮胎1具有至少一条槽，最好一对槽11a。11b，其按照一条曲线的，基本为双重曲折(double-inflected)的路径基本穿过胎面带8的整个轴向展开图。

每条所述槽11a，11b包括相对的两侧向部分，其曲率中心分别在轮胎1的赤道平面X-X的两侧，在槽的上游(图2)。

在这种情形中，具有双重曲折路径的槽11a，11b的相对的两侧向部分(位于胎面带8的两相对的侧向区域F，G中)的曲率半径在160至240mm的范围内，最佳值等于大约190mm。

此外，按照本发明的另一个推荐的特征，具有双重曲折路径的槽11a，11b的至少一个侧向部分沿着胎面带8，在轮胎1的赤道平面和胎面带的侧向区域F，G之一之间横向延伸。

更精确地说，在本实例中，槽11a具有一个侧向部分，该侧向部分在赤道平面X-X和侧向区域F之间延伸，而槽11b则具有一个侧向部分，该侧向部分在赤道平面X-X和侧向部分G之间延伸。

槽11a，11b的相对的侧向部分最好通过一个中间部分相连，该中间部分沿胎面带8，在赤道区域E的至少一部分中横向延伸，其曲率中心位于所述槽的下游。

更精确来说，在本实例中，槽11a的中间部分在赤道平面X-X和侧向区域G的一部分之间延伸，而槽11b的中间部分在赤道平面X-X和相对的侧向区域F的一部分之间延伸。

上述中间部分最好具有70至90mm的曲率半径R₂，曲率半径的最佳值大约为80mm。

象附图中所示的情形那样，当带结构6具有许多零度帘线构成的帘线匝7a时，本发明的轮胎1，在胎面带8的长度等于胎面花纹节距，而宽度等于抬面带8的轴向展开图的一个部分中，所具有的所谓“实心面积”比现有技术的轮胎有适当的减小。

所谓“实心面积”宜在所述部分总面积的75％至90％的范围内，最好在80％至85％的范围内。

本申请人进行的反复试验表明，按照本发明的轮胎除了解决减少及可能消除胎面剥落现象的问题以外，与现有技术的轮胎相比，还具有许多优点。

其中，可以提及下述优点：

a)改善了轮胎胎面的耐磨性，从而可减轻轮胎重量，因此可以减小冲击或路面不平对车辆平衡性的干扰作用，以及由于轮胎惯性小而减小了制动距离；

b)提高了胎面磨损均匀性，从而改善了胎面的直线行驶性；

c)增加了轮胎可以行驶的里程；

d)提高了在胎面带上形成的橡胶块的热稳定性；

e)降低了轮胎的滚动阻力，从而减小了磨损；

f)改善了轮胎排出在接触地面区域下面存在的水的性能；

g)在干路(干附着力)和湿路(湿附着力)上都改善了直线行驶性。

显然，本专业技术人员可以对上述的本发明进行各种修改和变化，以便满足各种具体要求，但是这些修改和变化都不超出本发明的范围。

Claims (27)

1.一种用于两轮机动车的轮胎，包括：

-一个复曲面形的帘布层结构(2)，它具有高横向曲率且设有一中央冠部16和两个侧壁，两侧壁终止于一对胎边(15)，以便锚固在相应的安装轮圈上；

-一个带结构(6)，它在圆周方向上是不可延伸的，围绕帘布层结构(2)共轴地延伸；

-一个胎面带(8)，它围绕带结构(6)共轴地延伸，具有多个在多条槽(11)之间限定的橡胶块(10)，所述槽沿着基本垂直于轮胎运转方向的方向延伸，所述槽(11)具有一个连接相对的入口侧壁(13)和出口侧壁(14)的底部(12)，所述入口和出口侧壁基本与所述底部(12)垂直地延伸；

其特征在于：在胎面带(8)的赤道区域(E)中，所述槽(11)的入口壁(13)向着轮胎的滚动方向相对于所述底部(2)倾斜，并相对于一个与所述底部(12)相切的平面(π)形成一个50°至80°的角(α)。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于：所述角(α)在60°和70°之间。

3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于：所述赤道区域(E)在轮胎的赤道平面(X-X)的任一侧延伸一个长度为所述胎面带(8)的轴向展开图的10％至35％的部分。

4.根据权利要求1或3所述的轮胎，其特征在于：所述角(α)在轮胎的所述赤道区域(E)中是基本恒定的。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于：在所述赤道区域(E)以外的，胎面带(8)的两相对侧向区域(F，G)中，所述角(α)按照轮胎的弦长线性增加至一个80°至90°的最大值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其特征在于：在胎面带(8)的所述赤道区域(E)中，所述槽(11)的出口壁(14)相对于所述底部(12)向着与轮胎滚动方向相反的方向倾斜，并且相对于一个与所述底部(12)相切的平面(π)形成一个90°至100°的角(α′)。

7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于：所述角(α′)在轮胎的所述赤道区域(E)中是基本恒定的。

8.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于：在所述赤道区域(E)以外的，胎面带(8)的两相对侧向区域(F，G)中，所述角(α′)按照轮胎的弦长线性增加至一个100°至130°的最大值。

9.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于：所述角(α′)的最大值在110°和120°之间。

10.根据前述任一项权利要求所述的轮胎，其特征在于：所述槽(11)沿胎面带(8)按照一条基本平行于抬面带(8)的磨损波的曲线路径横向延伸。

11.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于：在所述赤道区域(E)以外的，胎面带(8)的两相对侧向区域(F，G)中，所述槽(11)具有至少一个位于槽上游的曲率中心。

12.根据权利要求11所述的轮胎，其特征在于：所述槽(11)具有一个160至240mm的曲率半径。

13.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于：它包括至少一条沿着胎面带(8)的基本整个轴向展开图，按照一条双重曲折的曲线路径延伸的槽(11a，11b)，其包括曲率中心位于所述槽(11a，11b)上游并在相对于轮胎赤道平面(X-X)两相对侧的两相对的侧向部分。

14.根据权利要求13所述的轮胎，其特征在于：所述两相对的侧向部分具有160至240mm的曲率半径(R₁)。

15.根据权利要求13所述的轮胎，其特征在于：所述至少一条槽(11a，11b)的所述侧向部分中的至少一个沿胎面带(8)在轮胎的所述赤道平面(X-X)和胎面带(8)的一个侧向区域(F，G)之间横向延伸。

16.根据权利要求13所述的轮胎，其特征在于：所述至少一条槽(11a，11b)的侧向部分通过一个曲率中心在所述槽(11a，11b)下游的中间部分相连接。

17.根据权利要求16所述的轮胎，其特征在于：所述中间部分沿胎面带(8)在轮胎的所述赤道区域(E)的至少一部分中横向延伸。

18.根据权利要求16所述的轮胎，其特征在于：所述中间部分具有70至90mm的曲率半径(R₂)。

19.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于：所述带结构(6)包括至少一个径向外层，其包括许多轴向并排布置的帘线(7)的帘线匝(7a)，帘线(7)以相对于轮胎的赤道平面(X-X)基本为零度的角缠绕。

20.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于：在胎面带(8)的一个长度等于抬面花纹节距，而宽度等于抬面带(8)的轴向展开图的部分中，由所述橡胶块(10)占据的面积为所述部分面积的75％至90％。

21.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于：相对于轮胎赤道平面(X-X)基本为零度角布置的所述帘线匝(7a)沿所述带结构(6)的轴向展开图以变化的稠密度分布。

22.根据权利要求21所述的轮胎，其特征在于：所述帘线匝(7a)的稠密度从所述赤道平面(X-X)向着带结构(6)的两端部逐渐增大。

23.根据权利要求22所述的轮胎，其特征在于：所述帘线匝(7a)分布和稠密度是由下述关系式给出的： $N_x=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$

式中，No是在赤道平面任一侧的单位长度的中央部分中布置的帘线匝的数目；

R是所述部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

r是赤道平面和所述径向外层的轴向端之间单位部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

K是一个参数，该参数考虑到组成材料和帘线结构，以及在所述单位部分围绕帘线的橡胶量和径向内层部分的重量，该参数沿冠部轮廓随着材料种类及带条的结构特征的变化而变化，从一基准值发散。

24.根据权利要求23所述的轮胎，其特征在于：沿所述带结构(6)的轴向展开图，所述稠密度为每厘米3至8条帘线。

25.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于：所述带结构(6)还包括一个处于径向内部位置的辅助支承件(9)。

26.根据权利要求25所述的轮胎，其特征在于：所述辅助支承件(9)包括一弹性材料片，其夹置在带结构(6)和帘布层(3)之间，所述弹性材料片在其弹性材料中弥散有粘合剂。

27.一种用于两轮机动车的轮胎，包括：

-一个复曲面形的帘布层结构(2)，它具有高横向曲率且设有一中央冠部16和两个侧壁，两侧壁终止于一对胎边(15)，以便锚固在相应的安装轮圈上；

-一个带结构(6)，它在圆周方向上是不可延伸的，围绕帘布层结构(2)共轴地延伸；

-一个胎面带(8)，它围绕带结构(6)共轴地延伸，具有多个在多条槽(11)之间限定的橡胶块(10)，所述槽沿着基本垂直于轮胎运转方向的方向延伸，所述槽(11)具有一个连接相对的入口侧壁(13)和出口侧壁(14)的底部(12)，所述入口和出口侧壁基本与所述底部(12)垂直地延伸；

其特征在于：所述多个橡胶块包括位于赤道区域(E)中的槽(11)的上游的第一橡胶块，和位于胎面的两相对侧向区域(F，G)中的第二橡胶块，其中，所述第一橡胶块的活动性低于所述第二橡胶块的活动性。

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