CN1208701A - 特别用于两轮机动车的高横向曲率轮胎对 - Google Patents

Abstract

特别用于两轮机动车的高横向曲率轮胎对,其后轮胎的带结构包括一层相对于轮胎赤道平面基本成零度角设置、最好缠绕在由芳族聚酰胺浆加固的弹性材料片上的不可伸展的帘线,而后轮胎的带结构包括至少一个不可伸展的帘线的径向外层,帘线相对于轮胎赤道平面基本成零度角设置且以轴向变化的稠密度分布,最好还设有另一个径向在内位置上的加固层。零度帘线最好是高碳钢丝制成的高伸长率金属帘线。

Description

特别用于两轮机动车的 高横向曲率轮胎对

本发明涉及两轮机动车，更具体来说，涉及特别用于两轮机动车的高横向曲率轮胎对，涉及所述轮胎对中的一个轮胎，特别是前轮胎，以及涉及一种通过所述轮胎对控制车辆性能的方法。

本发明特别涉及一种两轮机动车的轮胎对，其中，前轮胎中的在任何性况下都不低于0.15的横向曲率高于相应后轮胎的横向曲率。

更具体来说，本发明涉及所述轮胎对中的结构，换言之，本发明涉及一种轮胎对，其轮胎设有一径向结构的帘布层，最好具有一个形状比值(H/C)≤80％和/或其在安装轮圈上，轮圈宽度大于等于轮胎公称帘线(nominal cord)的60％。

大家知道，当两轮机动车沿曲线轨迹行驶时，它在弯道外侧上倾斜，形成一个称为“外倾角”的角度，相对于路面的垂向面其值可达65°；由于这种运转，轮胎引起一个与作用在车辆上的离心力抵销的外倾推力。

轮胎原来具有一帘布层结构，它包括两层橡胶化结物，以帘线加固，对称地倾斜于轮胎赤道平面，通常称为交叉帘布层结构，还可有一带结构，也是由成对的橡胶化织物条构成，其帘线倾斜于轮胎的赤道平面。

上述帘布层结构能够形成重要的外倾推力；另外，轮胎对具有在弯道上很均衡的性能，虽然两轮胎具有不同的尺寸，但是它们施加性质近似的外倾推力，这些外倾推力大体上足以平衡作用在车辆上的离心推力。

因此，在弯道上驾驶车辆并不特别困难，车辆具有平衡的驾驶特性，因而驾驶员几乎可以本能地只要使车辆倾斜就可以沿曲线轨迹行驶，而无需调整其姿态，特别是把手的转向角。

为了验征上面的描述，摩托车驾驶员肯定可以想到，他们可以沿弯道行驶而无需用手握住把手，而只要移动其重心即可。

然而在下述方向也存在问题：骑驶的舒适性，车辆的方向稳定性及驾驶的疲劳；这些都与轮胎的过大刚度有关，在施加的变形作用下轮胎结构蓄积弹性能量，当应力停止时，其瞬间反弹，从而放大了来自路面的干扰，这使车辆丧失稳定性。特别是当在直道上行驶时，上述过大的刚度在低速时在前轮胎上引起高频(8-10Hz)振荡(前轮摆振作用)，而在高速时在车辆上引起低频(3-4Hz)的振荡，从而使驾驶变得不稳定。

为了克服上述问题，近来采用了径向帘布层轮胎，其具有一个纺织或金属帘线构成的带结构，特别是后轮胎设有一带结构，它包括(有时是以一种独有的方式)圆周方向的最好是金属的帘线缠绕，而前轮胎则具有一种带结构，其设有倾斜帘线的径向重叠的条。

这种轮胎对肯定在骑驶舒适性和驾驶稳定性方面有所改善：实际上高速直驶时的车辆振荡已经消失，后轮胎具有重要的减振作用，但是，前轮摆振作用基本并未改变。

但是，在直道上性能的改善已引发一个新的问题，轮胎的径向结构连同圆周方向(0°)布置的帘线带结构，不能产生合乎需要的外倾推力，这也关系到车辆的日益提高的性能要求。

更具体来说，与前轮胎的推力(曲线的)相比，后轮胎提供的推力较低且性质不同(它是直线型的)。因此，这样装备的车辆失去了平衡性能(neutral behaviour)，而获得了过度转向性能(over-steeringbehaviour)；在弯道上，后轮不能抵销在轴线上作用的增大的离心力，在一定点上滑移，从而倾向于向弯道外侧移出其轨迹，而前轮胎则靠近弯道的内侧。

换言之，当速度增加且轨迹的曲率半径减小时，只靠车辆倾斜不再是以补偿离心力的作用，因而不再能保证行驶的稳定性：需要增加由轮胎施加的推力，这种增加是通过由驾驶员通过把手进行操作而改变车辆姿态而获得的，本专业技术人员称之为“手推转向(pushsteer)”，也就是说，使前轮胎的滚动平面相对于曲线轨迹的切向倾斜一个称为“偏行角”的角度，该角度朝向与轨迹弯曲相反的方向。

这样就得到一个充分的推力，它是外倾推力和滑动外倾的总和，外倾推力是轮胎赤道平面相对于垂向平面倾斜而产生的，滑动外倾是前轮滚动平面角度变化而引起的。

分派给偏行角的值取决于前轮胎的结构和性能特征，这是与下述一点相关的，即，轮胎能够在偏行角的值和滑动推力的值之间传递，再加上其外倾推力和由后轮胎施加的推力。

在移出弯道时却需要一种相反的操作，本专业技术人员称之为“手拉转向(pull steer)”，即，使把手向着弯道内侧倾斜以提起车辆，使其再次沿曲线轨迹行驶。因此，通过车辆装备的轮胎对可显着控制车辆性能，因此必须选择和验证轮胎对。

有人已提出进行这项工作的技术方案，专利文献EP280,889提出一种进行上述选择而无需进行试验控制的方法，按照该专利的技术方案，如果把滑动响应(slip response)定义为S1和S2，即，分别对于前，后轮胎的，联系偏行角和滑动推力的函数，那么，函数S2-S1表现为单调增加函数的轮胎对将是可以接受的。

实际上，上述方法并未解决问题，这是因为滑动响应也取决于轮胎的充气压力，在任何情况下，结果没有一个绝对的值：事实上，尽管有些轮胎对符合上述规律，但它们并不是可以接受的，也有相反的情况。

按照本发明，本申请人现已确信存在解决上述新轮胎引起的问题的一种不同的方法；这种方法并不在于承受问题的存在并试图以最有效的方式在大量前，后轮胎中选择轮胎，以便组成一个可以接受的轮胎对或组合，本发明在于设计上述轮胎对的结构以避免出现上述问题，使装备了本发明的轮胎对的车辆重新具有在弯道上的平衡性能，以及吸收震动和减震的性能。

本发明的第一个方面涉及一种控制装在机动车辆上的轮胎对的总体滑动推力的方法，更具体来说，涉及一种通过轮胎结构控制机动车辆性能的方法，更可取的是涉及一种至少在前轮胎的带结构中，改变圆周方向设置的一层帘线的加固帘线的稠密度，从而控制沿曲线轨迹的车辆所作用的滑动推力的方法。

本发明的第二方面涉及两轮机动车的轮胎，它包括一个高横向曲率的复曲面形的径向帘布层，该帘布层具有一中央冠部和两个终止于一对胎缘的侧向壁，胎缘用于将轮胎锚固在相应的安装轮圈上；一个沿冠部施加在所述帘布层上的胎面带，以及一个夹置在所述帘布层和胎面带之间的圆周方向不可伸展的带结构，其特征在于：

后轮胎的带结构包括至少一个径向外层，它由多个轴向并排的圆周方向的帘线匝构成，帘线以相对于轮胎赤道平面基本成零度角缠绕，

前轮胎的带结构包括至少一个径向外层，其设有多个相对于轮胎迹道平面基本成零度角设置的帘线匝，其从所述带结构的一端至另一端以变化的稠密度轴向分布，以及最好包括一个设置在径向在内位置上的附加加固层。

所述轮胎对的轮胎最好具有不低于0.3的曲率比值，后轮胎的曲率比值低于前轮胎。

在后轮胎的带结构中的径向外层由单帘线或包括2至5根高伸长率金属帘线的橡胶化织物窄带构成，它们按照相对于轮胎赤道平面基本成零度的角，从所述冠部的一端至另一端螺施式缠绕在帘布层上。

关于前轮胎，带结构的径向外层的帘线匝包括高伸长率的金属帘线，从赤道平面至带结构两端其分布稠密度逐渐增加，在赤道平面任一侧上预定宽度的一个区域中，上述稠密度不超过每厘米8根帘线。

在所述层中至少一个的帘线匝最好是缠绕在径向在内位置上的另一个加固层上，在第一实施例中，所述另一加固层是一弹性材料片，位于所述帘线匝和帘布层之间，可充填粘着装置弥散在所述弹性材料中。

或者，按照另一实施例，最好在前轮胎的带结构中的所述径向内层可以包括两个轴向并排关系设置的条，其中设有加固件，相对于轮胎赤道平面，加固件在每个条中倾斜取向，而在两个条中相反取向。

所述径向内层中的加固件可以从包括纺织帘线和金属帘线的一组中选择；另外，在所述条中的一个中的加固件的材料可以不同于径向相邻条中的加固件的材料。

关于弹性材料片构成的径向内层，弥散在所述弹性材料中的粘着装置最好是均匀分布在所述弹性材料中的芳族聚酰胺短原纤维结构的纤维，其单位体积的密度为总体积的0.5％至5％，最好是沿着一个圆周方向上的或倾斜于上述赤道平面的优选方向取向。

在任何实施例中，所述径向内层可以在轮胎的赤道平面处，在一个宽度最好为所述带结构轴向延伸的10％至30％的部分上是中继的。

现在通过举例而不是限定的方式，对照以下附图详述本发明。

图1是按照本发明的轮胎对中后轮轮胎的横剖图。

图2是按照本发明的轮胎对中前轮轮胎的横剖图。

图3以示意平面图表示前轮轮胎的带结构的不同替代实施例。

图4是在上述轮胎对的两轮胎和公知的前轮胎中滑动推力和外倾推力组合的定性曲线图。

现在参阅图1，按照本发明的机动车辆中特别用于后轮的高横向曲率轮胎的标号为1。

大家知道，轮胎的横向曲率定义为胎面中心至胎面两端C连线b-b的，在赤道平面X-X上测量的距离ht和上述胎面两端之间距离wt之间的比值，在两轮机动车的轮胎中，它是一个很高的值，通常高于0.15，而汽车轮胎中该比值通常低于0.05。

如果胎面两端例如由于缺乏精确基准(如图1中标号C指示的角部)而不易识别，那么，完全可以将轮胎中的最大弦长的测值作为距离wt。

上述横向曲率的值称为“曲率比值”，通常也称为“胎面曲率”。

在本发明的轮胎中，该值最好在0.15和0.45之间。

轮胎1包括一个帘布层结构2，它包括至少一个帘布层3，其两个相对的侧缘3a在相应的胎缘填充芯4上弯回。弹性充填物5施加在胎缘填充芯4的外周缘上，占据帘布层3和帘面层相应弯回的侧缘3a之间的空间。

大家知道，包括胎缘填充芯和充填物的轮胎区域构成胎缘，其结构能够将轮胎锚定在相应的安装轮圈(未画出)上。

一带结构6与帘布层相配合，它由一根或多根帘线7构成，在帘布层冠部上从一端至另一端，以平行且并排的关系布置，构成基本在轮胎滚动方向上的许多圆周方向的帘线匝7a，通常称为相对于轮胎的赤道平面“成零度”布置。上述带结构最好由单帘线或一窄条橡胶化纤维(包括多至5条并排设置的帘线)构成，它们在所述帘布层冠部上从一端向另一端螺旋式缠绕。

上述帘线最好是高伸长率(HE)的公知金属帘线，其用途和特征在本申请人的欧洲专利第EP 0461646号中已作详细描述，细节就参阅该文献。

简言之，上述帘线由若干条构成，条数为1至5，最好为3至4，每条由一定数目的单线构成，线数为2至10，最好为4至7。直径为大于0.10mm，最好在0.12-0.35mm的范围内。在条中的线和在帘线中的条在相同方向上螺旋式缠绕，对于线和条来说，缠绕的节距可以相同，也可以不同。

上述帘线最好由高碳钢丝(HT丝)构成，即，含有0.9％以上的碳。具体来说，在本申请人制备的一个具体试样中，螺旋式缠绕的层9由单帘线7构成，帘线7称为3×4×0.20 HE HT帘线，从带结构的一端至另一端螺旋式缠绕。上述标识限定了一种金属帘线，它以单向缠绕，由三条构成，每条由直径为0.20mm的四根单线构成，缩写HE的意思是“高伸长率”，缩写HT的意思是“高抗拉力的”钢，即，高碳钢。

上述帘线的最终伸长率为4％和8％之间，这是一种典型的公知的牵到性能，称为“弹簧性能(spring behaviour)”，是构制和模制上述高横向曲率的轮胎所必需的。

特别推荐使用金属帘线并不排除使用其它帘线，具体来说，如必要可采用适当措施，可使用公知的芳族聚酰胺纺织纤维，例如可以铺设一层零度帘线，由在中间位置的纺织(芳族聚酰胺)帘线和在相邻的两侧向位置的金属(HE)帘线构成，反之亦可。在帘布层上的不同的帘线螺旋式缠绕技术是公知的，这里不再赘述。

一胎面带8以公知的方式施加在带结构6上，轮胎借助胎面带接触地面。

如图1所示，由帘线7形成的帘线匝7a最好缠绕在一辅助支承件9上，该支承件基本由一片夹在帘线层7和帘布层3之间的弹性材料构成。

上述辅助支承件9执行不同的功能。首先，在制备带结构的步骤中，由于其附着物性和结构阻力，它很方便地使帘线匝7a保持连接在一起，使带结构6在其制造过程和在带结构与帘布层结构2的组装之前的操作步骤中具有足够的结构稳定性。当完成硫化时，在使用中的轮胎中，辅助支承件9可对轮胎的性能特征带来进一步的好处，具体来说，它可增加在滑动中的推力性能。因此，辅助支承件9应该尽可能地薄；以限制其重量，由于该支承件设置在半径最大的轮胎区域中，因而它在产生离心力方面起着很重大的作用。

为了能够制造和使用适当减小厚度的辅助支承件9，按照本发明已提出，构成辅助支承件的配料(最好是含有30至70phr的碳黑的天然橡胶基配料)设有由粘合装置构成的均匀弥散的加固充填料，以便增加弹性材料在生状态下的机械阻力和可拉伸特性，而基本不改变其附着特性。在这一方面推荐使用芳族聚酰胺桨(聚-对亚苯基-对苯二酰胺(poly-para-phenylene-terephthalamide)的短原纤维结构的纤维)，其商品名称为“Kevlar浆”或“Twaron浆”(Kevlar和Twaron分别是DuPond和Akzo的注册商标)。

由上述芳族聚酰胺加固的弹性材料在生态下具有的最终抗拉强度为3至7MPa，在0.6至3MPa的拉应力下伸长率为50％。

已经发现，在构成辅助支承件9的弹性材料配料中弥散芳族聚酰胺纤维，可以将这种支承件制成很薄的片状，但是，在生轮胎制造过程中却可阻止其中产生的塑性变形和应力。

更详细来说，已经发现，在弹性材料生配料中放入1至10phr(每100份橡胶重量中的份数)的芳族聚酰胺浆，并使用0.1至2.5mm长的纤维，可以达到最佳效果。实际上，在轮胎制造中，可以生产和使用厚度为0.075至0.5mm，最好为大约0.25mm或更薄的辅助支承件9。

砑光辅助支承件9可进一步增加对不同应力的抵抗力，使芳族聚酰胺纤维在构成辅助支承件本身的弹性材料片中以优选的方向来事先取向，至少在本发明的轮胎对中所使用的这种优选的方向可以是轮胎的横向，不过如果在纵向上进行取象也可以取得很好的效果。

在图2中，用于两轮机动车的轮胎时，特别适于安装在前轮上的高横向曲率轮胎的标号为2。

大家知道，为了使车辆具有良好的转向性和稳定性，前轮胎必须具有减小的横截面宽度，正是由于这一点，产生了胎面的高横向曲率。

在按照本发明的轮胎对的前轮胎中，上述曲率的值最好大于0.30，最好大于相应后轮的该值。

在其最一般的结构中，以及对于在本文中未明确描述的特征，图2所标的轮胎与图1所示轮胎并没有什么不同，因此在两图中使用了相同的标号。

前轮胎也包括一个施加在帘布层冠部上的带结构6，它包括至少一个加固件的径向外层7，加固件是在圆周方向上的，上述带结构最好也包括至少一个加固的径向内层9。该径向内层基本上相当于后轮胎中的辅助支承件9，不同之处是，在前轮胎中结构更为复余。

径向外层中的加固件最好是与上述后轮胎中相同种类的帘线，以圆周方向，即，以零度缠绕在帘布层上。

在这种情形中，上述径向外层也是由许多帘线匝构成的，帘线匝最好由至少为一根帘线或若干(最好2至5根)帘线的窄带螺旋式缠绕在帘布层冠部上形成的，但是，这种缠绕最好是以变化的螺距进行的，在各种情况下，其变化的稠密度从中央向带结构的两端逐渐增加。

尽管螺旋缠绕本身和螺距的可变性都要引起一个非零度的缠绕角，但是该角的值保持很小，可以总是认为它是零度角。具体来说，在本发明中，不超过5°，最好不超过3°的角可以认为“基本等于零度”。还应指出，沿着带结构的周边是不变的缠绕螺距，由于帘布层曲率的作用，总是在轴向上引起可变的稠密度。

按照本发明，帘线7匝的分布稠密度，沿着所在层从赤道平面至两个端部，最好按照一个预定的关系变化。根据本申请人的试验，上述关系可以方便地表示为： $N_X=K\frac{R^2}{r^2}\mathrm{No}$

其中，

No是在赤道平面任一侧单位值(例如1cm)中央长度中设置的帘线匝的数目；

R是在径向最外层中的所述中央长度的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

r是在径向最外层的中心和两端之间区域中的所述单位长度之一的中心和轮胎转动轴线之间的距离；

k是考虑到帘线的构成材料和结构，及帘线上的橡胶量，以及最近所述单位长度的径向最外层部分的重量而设的参数，它在材料种类和带结构的条的结构特征沿冠部轮廓发生变化时发生变化，从基准值发散。

在整个层的延伸上帘线具有相同结构且所有连接材料相同的情况下，该参数取基本等于1的值，而在沿着带结构的周边延伸，材料及加固件结构变化时，该参数则取不同的值。

尽管处于0°的帘线的轴向稠密度有所变化，按照上述关系的帘线分布可以保证在轮胎使用中，由于离心力作用在带结构上的应力的均匀性，这是为实现在轴向上变化的刚度所需要的，这一点将在下文详述。

本专业技术人员显然可以找出其它关系，取决于上述设计变量，这种关系可以其通过以可控和预的方式改变所述帘线的稠密度来同时实现在轴向上的不同刚度和在使用中轮胎带结构中应力的均匀性。

本专业技术人员还能够使用上述方法来制造后轮胎带结构及两轮胎的带结构，将两种轮胎的不同特点结合起来，以便实现机动车辆在滑动中的平衡性能(neutral behaviour)。

关于在最大稀疏化出现的赤道平面任一侧区域的零度帘线的稠密度，它不应超过每厘米8根帘线，最好为每厘米3至6根帘线。

上述区域最好为带结构轴向延伸的10％至30％。

在上述中央区域中的帘线数量等于一个靠近轮胎肩部的帘线数量的60％至80％的值，在轮胎肩部附近的帘线稠密度不应超过每厘米10根帘线，最好为每厘米6至8根帘线。

现在考虑上述径向内层，对于其制造可有不同的替代实施例，根据具体的要求，本专业技术人员可从其中选择最适宜的一种。

径向内层的加固件可以是在任何情况下都处于与赤道平面成交叉方向的单独的线或帘线，也可以是加固填充物如纤维填充物，它可以随意放置，但最好按照与赤道平面平行或交叉的优选方向放置。

上述层的加固件可以是单丝和/或纽绞的或非扭绞的纱，它们可以是多种纺织材料如天然纤维或合成材料如酰胺、尼龙和芳族聚酰胺，或者金属材料。

应指出的是，在下面的说明中，将总是使用术语“帘线”，该术语当上、下文充许时总是指单线或非纽绞纱。

首先，所述层可以包括在弹性基体中的加固件构成的橡胶化织物的两个径向叠置的条9a，9b，加固件在两个条中是在相互交叉，而且最好对称地倾斜于赤道平面X-X的两个优选方向上取向，其方式基本类似于现有技术的带结构。

新式带结构和现有技术带结构的基本差别是，在赤道平面任一侧的一个大的区域(带结构轴向延伸的10％至30％)上，新式带结构有较低的刚度；这种较低的刚度可以通过下述方式方便地获得，即，对所述加固件的稠密度，或对构成材料，或对所述加固件相对于赤道平面的取向进行处置，或者是上述上述措施的组合。上述刚度值可以按照不同方式表示，例如由所述加固件的稠密度表示(所有其它条件相同)，但是，更一般地是由弹性模数或在轮周向上测量的所述径向内层的拉应力来表示；所述层的刚度最好不超过现有技术中的相当的带结构的刚度的65％。

具体来说，材料、结构和铺设角度相同时，在赤道平面任一侧，在倾斜于赤道平面的方向上，相交于单位宽度的正截面(right section)的加固件的总体稠密度不超过，最好低于现有技术带结构的加固件密度(每厘米大约14根帘线)。

所述帘线相对于赤道平面的夹角为18°至50°，最好为22°至45°。

按照一个推荐的替代实施例，所述条在赤道平面处是中断的，从而形成一个宽度为所述带结构的轴向延伸的10％至30％的区域a(图3)，在该区域中只存在周向的加固帘线7。

上述技术方案的优点在于，对于带结构的侧向部分可以选择所述条的适当稠密度值而不相应地加密带结构的中央冠部。

具体来说，已经发现尼龙帘线名称940/2、每厘米4至8根帘线的稠密度值适于与30°至50°相对于的径向的取向角一起使用。

在一个特别推荐的实施例中，两个条是由相同材料的帘线构成的，而在另一个实施例中，一个条的帘线材料不同于另一条的帘线材料，例如可以选择尼龙/芳族聚酰胺或芳族聚酰胺/金属组合；在这种情形中，在上述规定范围内的所述帘线的角度最好相互不同并且是非对称的。

在一种替代技术方案中，径向内层只是由沿周边轮廓轴向以并排关系设置的两个条构成的，每个条设有倾斜于赤道平面交叉方向上的加固件，因此，这两条形成基本呈鱼骨形加固件结构。在这种情形中，并排的两条也可以保持相互靠近，或者也可以沿着相面对的纵缘接合，或者相互完全分离。象在叠置的条的情形中指出的那样，在所述面对的纵缘之间保持相同的轴向宽度似乎是有益的。

关于所述两个条的加固件的构成材料、取向和稠密度的上面的描述也适用于刚刚描术的条。

在本发明的另一个有利的实施例中，所述径向内层是由弹性材料片9e构成的，如后轮胎中的片9，象在已描述的条9c，9d的情形一样，它在赤道平面X-X处可以是连续的或中断的；该片最好填充断的短纤维构成的加固填充物，短纤维无序地弥散在弹性材料中，但是最好以圆周方向、轴向的预定方向取向，或者当片9e是由两个不同且轴向相邻的片构成时，以倾斜于轮胎赤道平面的方面取向。

这上述情形中，已无从谈起纤维的线性稠密度，但是必须考虑其单位体积分布密度：该密度最好为总体积的0.5％至5％。所述片的厚度不超过1mm，最好在0.3和0.8mm之间。

所述填充物与上面用作后轮胎带结构支承件9的描述一样是相同的。

图4以定性的方式表示对于某些轮胎来说，轮胎施加的滑动推力和外倾推力的组合。在座标图中表示的这种组合是以在车辆倾角变化时的千克(y座标轴)及在标准工作压力、额定载荷和通常车辆使用的轮圈的条件下的度(x座标轴)表示的。直线a和p分别表示本发明轮胎对的前、后轮胎的上述函数。

而线c则表示具有交叉帘线条构成的带结构的现有技术的前轮胎所施加的滑动推力和外倾推力的组合。

可以看出，这种组合是曲线函数，其与后轮胎的基本为直线的函数相结合仍为一个曲线函数。

这基本上意味着，装备有由线a和c所示性能的前、后轮胎的车辆具有一种弯道性能，它随着相对于路面的倾角而变化，这是由于两轮胎中的推力组合不是线性的，它是直线的推力(后轮胎)与非直线推力(前轮胎)的组合，因此，需要车辆姿态的连续调整。

可以看出，从定性上说，推力a和p则是理想的函数，具体来说，基本上是直线函数，因此，其组合基本上也是直线函数，其值随车辆倾角以连续均匀的方式变化，因此，车辆具有弯道转向的平衡性能，这就是说不需要对把手的调整，而只需随离心力增加而逐渐增加倾角。

为了评估按照本发明的轮胎对所得到的定性结果，进行了一系列道路和轨迹试验，并且将本发明的轮胎对与市售最佳品牌的，用于相同车型的相当的轮胎对进行了对比。

这些轮胎是申请人通常生产的轮胎和两种在正常驾驶和极限驾驶条件下被判定为最佳的、竞争对手的两种不同制造厂商的轮胎。

所用车辆的特征如下：

摩托车    HONDA CBR 1000F

前轮胎    规格120/70 ZR17

充气压力  2.5bars

轮圈      3.50-17

后轮胎    规格170/60 ZR17

充气压力  2.9bars

轮圈      5.50-17

道路试验为的是评估在行驶时特别取决于带结构的最重要的性能特征的定性水平，主观判定转化成1至7分，最高得分给予表现出每种评估特征的最佳性能的轮胎对。轮胎标识如下：

A：    本发明的轮胎对

B：    PIRELLI轮胎对(目前生产的MTR01；MEZ2)

C：    竞争对手的第一种轮胎对

D：    竞争对手的第2种轮胎对

应该注意的是，一种以上特征相互不同的不同对比轮胎对的各个结构和性能特征并不分开评估，而只是评估轮胎装备的总体性能，它是由成品所有特征，主要是受两轮胎的带结构类型影响的。另一方面，试验的专门目的是评估本发明轮胎对与目前市售最佳轮胎装备相比的总体结果。

在所有情形中，构成本发明轮胎对的轮胎是按下述方式制造的：

前轮胎具有带有人造丝(名称1220/2)帘线的径向双层帘布及一个由金属帘线3×4×0.20 HE HT的径向外层构成的带结构，其最终伸长率相应于6％，分布稠密度从赤道平面处的每厘米4根帘线的最小值增加至在肩部的每厘米8根帘线的最大值，如前所述，由两根帘线的窄带螺旋式缠绕而成，径向内层的厚度为0.5mm，混合有芳族聚酰胺浆，其取向为圆周方向，

后轮胎具有带有尼龙(名称1400/2)帘线的径向双层帘布和由3×4×0.20 HE HT型三根钢帘线的窄带构成的带结构层，其伸长率相应于6％，在大约400克的张力下，以5mm的轴向缠绕螺距螺旋式缠绕在帘布层上。

与此对照，竞争对手的两种轮胎基本相同，前轮胎具有尼龙的径向双层帘布，以及一对径向叠置的带结构的条，其设有芳族聚酰胺帘线，在两个条中对称地相互交叉，分布稠密度为每厘米9根帘线，相对于赤道平面的倾角为23°，按照现有技术，所有上述值是沿轮胎冠部方向测量的。其后轮胎设有尼龙的双层帘布和由圆周方向的芳族聚酰胺帘线构成的带结构，帘线以取决于轮胎的不同稠密度螺旋式缠绕，分别为每分米130线和每分米160线。

下述表格为不同轮胎对之间的对比结果：

                 表

试验/轮胎           A    B    C    D

前轮振摆的敏感性    7    5    5    4.5

驾驶性能            7    6    6    6

减震能力            7    6    6    5

转向稳定性          7    7    6    5

制动性能            7    5.5  4    4.5

舒适性              7    6    6    5.5

可以看出，本发明的轮胎对的性能总体上优于竞争对手的轮胎对，特别是前轮振摆的敏感性方面，以及对路面不平的减震性能和制动性能，即方向稳定性和制动距离。

本发明实现了所有的目的，特别是消除了前轮振摆作用和前轮胎对路面不平的不良减震能力，以及在制动时在弯道上的过度转向和车辆升起的倾向。

本发明的轮胎对完全恢复了在弯道上的平衡性能，这是借助新型前轮胎的带结构实现的，其设有在中央区域稀疏化的零度缠绕的帘线，实际上，这种结构使轮胎具有在弯道上的直线型的反应，即，与后轮胎定性上完全相同的反应，因而两个轮胎的反应组合，在弯道上的车辆反应仍是直线型的反应，结果在驾驶时具有平衡性能。

另外，由于前轮胎带结构的刚度总体下降，上述反应在两个轮胎之间得到平衡，并且可以通过同时增加后轮胎的横向刚度而得到进一步的调节，后轮胎横向刚度的增加是通过增设辅助支承件的方式实现的，辅助支承件是由用芳族聚酰胺浆增强的弹性材料制成的。

令人惊讶且与所有预期相反的是，通过使车辆在弯道上恢复平衡性能，前轮胎带结构的刚度减小，结合以后轮胎的性能特征，已经使带结构在其侧向部分具有高横向刚度的需要不再是必不可少的了，然而以前这种刚度却是必须的，以便在弯道行驶时支承由施加在前轮胎上的偏行角引起的滑动推力。

因此，在前轮胎中使用单条或双条的加固内层，已经变成对于特定车辆或具体轮胎结构来说的选择性的，适合于情况需要的措施，该加固内层最好在中央胎面部分中断，以便荷合下述的双重的，相互抵触的需要，即，在直道行驶条件下带结构的高度挠性和在弯道行驶时的高刚度。实际上，在带结构的两个侧向部分中，在相对于赤道平面的交叉方向上取向的加固件补偿了由于取代普通带结构的条而引起的刚度减小。

具体来说，通过控制加固件的整体稠密度值，以及控制下层的加固件的铺设角度可以实现从一个区域至另一区域不同的带结构的刚度值，该刚度值向着带结构端部是增加的，以便吸收和减小路面不平造成的振动，同时随车辆倾角而变大的重要的横向推力，从而使轮胎具有很好的方向稳定性和对前轮振摆的大的不敏感性，以及高的驾驶舒适性。

也已经出乎预料地发现，由于设有带有零度加固件的一层，且加固件在轴向上的稠密度是变化的，因而使带结构有更大的变形能力，这改善了在直道和弯道上制动的车辆稳定性，在不同的行驶条件中当改变车速和车上载荷时作用在两轮胎上力并不发生性质上的改变。具体来说，在制动动作过程中，前后轮胎之间的负载分布承受变化，但是当在弯道行驶时，这个情况在零度带结构的前轮胎上并不产生推力中断，然而在现有技术的轮胎上却会产生，这是由于其相关于车辆倾角的推力函数是非直线性的缘故。

除上述情况以外，所述带结构设有零度加固件，具有更大的挠性，因而能够在制动中使轮胎增大与地面接触的面积，因此减小了车辆制动距离，这有利于驾驶安全。

本专业技术人员一旦理解了前述的本发明，就能够实现与本发明相关的变量的全部选择、变化和修正，这有助于他解决他必须处理的具体技术问题。

Claims (20)

1.两轮机动车的轮胎对，所述轮胎包括一个高横向曲率的复曲面形的径向帘布层，其具有一个中央冠部和两个以一对胎缘为终止的侧壁，胎缘用于将轮胎锚固在相应的安装轮圈上；一个沿冠部方向施加在所述帘布层上的胎面带；以及设在所述帘布层和胎面带之间的在圆周方向不可伸展的带结构，其特征在于：

后轮胎的带结构包括至少一个径向外层，它由多个轴向并排的圆周方向的帘线匝(7a)构成，帘线(7)以相对于轮胎赤道平面基本成零度角缠绕，

前轮胎的带结构包括至少一个径向外层，其设有多个相对于轮胎赤道平面基本成零度角设置的帘线匝，其从所述带结构的一端至另一端以变化的稠密度轴向分布。

2.根据权利要求1所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：所述轮胎的曲率比值不低于0.3，后轮胎的曲率比值低于前轮胎。

3.根据权利要求1所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：在后轮胎中的带结构的所术帘线层是一条包括1至5根高伸长率金属帘线的橡胶化织物窄带构成的，其在所述帘布层上从所述冠部的一端至另一端，以相对于轮胎赤道平面基本为零度的角螺旋式缠绕。

4.根据权利要求1所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：在前轮胎的带结构中的径向外层的所述帘线匝包括由高碳钢丝制成的高伸长率金属帘线。

5.根据权利要求4所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：所述帘线匝的稠密度从带结构两端部逐渐增加，在赤道平面任一侧的单位宽度区域，其值不超过每厘米8根帘线。

6.根据权利要求1所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：在所述轮胎中的至少一个的带结构中的所述径向外层的帘线匝缠绕在至少另一个处于径向在内的位置上的加固层上。

7.根据权利要求6所述的轮胎对，其特征在于：在所述轮胎中的至少一个的带结构中的所述径向内层在轮胎的赤道平面处，在一个宽度为所述带结构轴向延伸的10％至30％的部分上是中断的。

8.根据权利要求6所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：所述径向内层是由一片弹性材料(9)构成的，其夹置在带结构(2)和帘布层(3)之间，包括弥散在所述片的弹性材料中的联结装置。

9.根据权利要求8所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：所述联结装置是加固纤维填充物，其材料是从包括纺织、金属或玻璃纤维的一组中选择的。

10.根据权利要求9所述的轮胎对，其特征在于：所述加固纤维填充物是短原纤维结构的芳族聚酰胺纤维。

11.根据权利要求10所述的轮胎对，其特征在于：所述加固纤维填充物均匀地弥散在所述弹性材料中，其单位体积的密度为总体积的0.5％至5％。

12.根据权利要求9所述的轮胎对，其特征在于：所述加固纤维填充物沿着一个倾斜于所述赤道平面的优选方向取向。

13.根据权利要求6所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：在前轮胎的带结构中，所述径向内层是由轴向面对的条构成，条内设有加固件，相对于轮胎赤道面，加固件在每个条中倾斜取向，而在所述条中是相反取向的。

14.根据权利要求13所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：在所述径向以内层的加固件是从包括纺织帘线和金属帘线的一组中选择的。

15.根据权利要求13所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：所述径向内层包括在赤道平面两侧的两个径向重叠的条，它们设有加固件，相对于轮胎赤道平面，加固件在每个条中倾斜取向，而在两个条中是相反取向的；

16.根据权利要求15所述的两轮机动车的轮胎对，其特征在于：在所述条之一中的加固件的材料与径向相邻的加固件的材料不同。

17.两轮机动车的轮胎对，它包括高横向曲率的复曲面形径向帘布层，其曲率比值不低于0.3，设有一中央冠部和以一对胎缘终止的两个侧向壁，胎缘用于将轮胎锚固在相应的安装轮圈上；一个沿冠部施加在所述帘布层上的胎面带；以及一个夹置在所述帘布层和胎面带之间的圆周方向不可伸展的带结构，其特征在于：所述带结构包括至少一个径向外层，该径向外层设有帘线匝，这些帘线匝相对于轮胎的赤道平面基本成零度角设置，从所述带结构的一端至另一端以变化的稠密度轴向分布。

18.一种控制装在机动车辆上的轮胎对中的总滑动推力的方法，所述轮胎包括一个高横向曲率的复曲面形的径向帘布层，它具有一个中央冠部和两个终止于一对胎缘的侧向壁，胎缘用于锚固在相应的轮圈上；一个沿冠部施加在所述帘布层上的胎面带和一个夹设在所述帘布层和胎面带之间的圆周方向不可伸展的带结构，其特征在于联结在所述机动车辆上：

一个后轮胎，其设有一个带结构，该带结构包括至少一个径向外层，该径向外层由许多轴向并排设置的圆周方向的帘线匝(7a)，其帘线(7)相对于轮胎赤道平面基本成零度角缠绕，以及

一个前轮胎，其设有一个带结构，该带结构包括至少一个径向外层，该径向外层设有许多相对于轮胎赤道平面基本成零度角设置，从所述带结构一端至另一端以变化的稠密度轴向分布的帘线。

19.一种通过构成机动车辆的设备的轮胎对结构控制机动车辆性能的方向，其特征在于：两轮胎均设有带结构，带结构包括至少一个径向外层，该径向外层设有许多加固帘线匝，帘线匝相对于轮胎赤道平面基本成零度设置，沿着每个带结构的轴向延伸，帘线匝的数目及分布使得两轮胎的性能相互组合，以便实现机动车辆在滑动中的平衡性能(neutral behaviour)。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：通过改变至少在前轮胎的带结构中的所述帘线匝在轴向上的稠密度，以便控制机动车辆在曲线轨迹上的施加的滑动推力(slip thrust)。

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