[发明专利]轻质轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及用于陆地车辆的子午线轮胎，更具体地涉及用于客运车辆的子午线轮胎。本发明最具体地涉及轻质轮胎。

背景技术

对轮胎所进行的致力于减少车辆能耗的研究目前呈现越来越大的重要性。在由轮胎设计者探索的有前景的方法中，可以提及特别是通过使用低滞后材料来减少轮胎的滚动阻力而且还减少轮胎的重量。已经提出通过减少材料的厚度和增强元件（使用织物帘线）或橡胶复合物的密度，或者通过使用能够减少例如胎圈区域中的一定体积的内部橡胶复合物的增强元件，从而减少轮胎的重量。这种轮胎例如描述于美国专利6,082,423和其所引用的文献中。

所获得的重量减少通常有限，这是因为用于减少重量的措施还造成轮胎具有降低的结构刚度、更短的磨损寿命、增加的噪声排放和降低的耐久性。

减少轮胎质量的另一种方式通常在于减少其直径。当然，这种减少对轮胎的使用能力、其磨损寿命及其结构对于车轮上给定使用负荷的耐久性不无影响。国际标准例如ETRTO（欧洲轮胎轮辋技术组织）或JATMA（日本汽车轮胎制造商协会）的国际标准对于每种公称尺寸限定了轮胎的物理尺寸，例如当装配至给定直径和宽度的轮辋上时其截面高度及其截面宽度。它们还限定了轮胎的“负荷能力”，亦即在限定的使用压力下车轮上可允许的最大静负荷。

在这些标准中，是通过半经验关系式从公称尺寸推导负荷能力。这些关系式设定轮胎的最大静载挠度（通过尺寸归一化）并且基于现有技术的轮胎的截面轮廓的标准几何形状。它们预言，当截面高度或宽度减少而所有其它参数相同时，轮胎的负荷能力自然减少。

然而，这些标准在截面轮廓的尺寸方面为设计者留出一定程度的自由度，使得有可能在减少轮胎的质量和滚动阻力的情况下使用。轮胎的大多数质量及其大多数滚动阻力源自轮胎的胎冠区域。因此，减少胎冠的宽度会造成胎冠对质量的贡献的几乎成比例的增加和（正如经验证明）胎冠对滚动阻力的贡献的增加。

发明内容

本发明的目的是，对于公称尺寸的给定轮胎，当轮胎被装配在给定的安装轮辋上时，并且在给定的使用压力下，尽可能好地利用轮胎几何形状的设计从而减少轮胎的重量并且减少其滚动阻力，同时维持其主要性能特征，特别是其负荷能力及其抗摔落性。

通过如下轮胎实现所述目的，所述轮胎具有旋转轴线并且包括：

两个胎圈，所述胎圈被设计成与安装轮辋接触，每个胎圈包括至少一个环形增强结构，从而限定垂直于所述轮胎的所述旋转轴线并且离每个胎圈的所述环形增强结构等距的中平面，所述环形增强结构在任一径向横截面中具有径向最内点；

两个胎侧，所述胎侧将所述胎圈径向向外延伸，所述两个胎侧在包括胎冠增强件的胎冠中结合，其中所述胎冠增强件具有两个轴向端部，所述胎冠增强件由胎面覆盖；

至少一个胎体增强件，所述胎体增强件从所述胎圈延伸通过所述胎侧直至所述胎冠，所述胎体增强件包括多个沿径向取向的胎体增强元件并且通过围绕所述环形增强结构的卷边而锚固在所述两个胎圈中；

其中，当所述轮胎被装配在所述安装轮辋上并且充气至其使用压力时：

所述轮胎具有最大轴向宽度SW使得比率TW/SW≤75%（并且优选TW/SW≤73%），其中TW表示在所述胎冠增强件的两个轴向端部之间的轴向距离，在离所述环形增强结构的所述径向最内点的径向距离X处达到所述最大轴向宽度SW；

穿过所述环形增强结构的所述径向最内点的轴向方向与所述轮胎的外表面的两个交叉点的轴向距离RW使得TW/RW≤85%（并且优选TW/RW≤83%）；

所述轮胎满足如下三个条件：X/SH≤50%、Y/SH≥80%和Z/SH≥90%，其中SH表示在所述轮胎的所述径向最外点与所述环形增强结构的所述径向最内点之间的距离，Y表示在（i）具有与所述胎冠增强件的轴向端部相同的轴向位置的所述胎体增强件的点与（ii）所述环形增强结构的所述径向最内点之间的径向距离，和Z表示在所述胎体增强件的所述径向最外点与所述环形增强结构的所述径向最内点之间的径向距离；

在具有与所述胎冠增强件的轴向端部相同的轴向位置的所述胎体增强件的点处的所述胎体增强件的切线与所述轴向方向之间的角度α的绝对值小于或等于22°；并且

在所述胎体增强件上的任一点处，曲率半径ρ使得