[发明专利]用于车辆车轮的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎。

优选地，本发明涉及一种UHP(超高性能)类型的公路轮胎和装配能够达到甚至高于300km/h的直线速度的高驱动性能的汽车的竞赛轮胎。

背景技术

用于车辆车轮的轮胎通常包括与带束结构相联的胎体结构。胎面带相对于带束结构布置在径向外部位置。胎面是轮胎的与路面直接接触并且与路面交换力的部分，这些力允许沿着由驾驶员设定的轨迹驱动汽车。

外倾角指的是与形成在车轮的旋转轴线和垂直于地面且通过轮毂的旋转中心的轴线之间的角度互补的角度。在车轮朝向汽车倾斜的情况下，换言之，在轮胎的接触地面的下部部分比轮胎上部部分更远离汽车的情况下，这个角度通常为负的。

轮胎的中线平面“P_T”指的是正交于轮胎的旋转轴线并且与轮胎的胎圈的轴向外端部沿着轴向等距的平面。

轮胎的“胎圈”指的是轮胎的径向内部区域，在所述径向内部区域处，轮胎和相应的安装轮辋相互接合。每个胎圈均通常与环形锚固结构结合成一体，所述环形锚固结构包括通常称作胎圈芯的至少一个环形增强插入件，所述环形增强插入件在径向外部外置处承载填充件。通常由弹性体材料制成的填充件具有基部部分，所述基部部分接合到胎圈芯，并且远离轮胎的旋转轴线渐缩成锥形，直到渐缩成径向外部顶端为止。特别地，每个称作“胎圈”的区域均被包括在轮胎的径向内边缘中的一个和相应填充件的径向外顶端之间。

车轮的中线平面“P_W”指的是正交于车轮的旋转轴线且与安装有轮胎的轮辋的用于胎圈的两个容纳部(轮辋边缘)的轴向内端部沿着轴向等距的平面。

当轮胎被安装在轮辋上时，所述两个平面必须重合(P_T≡P_W)。

可以看出，胎面带的轴向端部部分(所述轴向端部部分在未变形的轮胎中限定对应于胎面带的圆周边缘的两个圆周)在这个背景下指的是轮胎的这样的轴向端点：当轮胎在未塌缩(安装在轮辋上且被充气至工作压力)且外倾角等于0度的工作状态时超载等于约两倍额定负载的负载时，轮胎的所述轴向端点接触路面。

胎面带的中间圆周线指的是胎面带(其在未变形的轮胎中限定圆周)的与胎面带自身的两个轴向末端等距的一组点。

胎面带的中间线指的是在轮胎的径向截面中连结胎面带的两个轴向端部部分的直线。

EP 0 755 808描述了一种轮胎，所述轮胎包括：胎体结构，所述胎体结构围绕轮胎从一个胎圈延伸至另一个胎圈；两个侧壁和胎面区域。当轮胎安装在轮辋上且被充气至预定压力时，胎面区域是不对称的，且胎面区域的轮胎的最大直径的点相对于轮胎截面的中央线沿着轴向方向朝向内侧壁移动。与外侧壁的最大直径的点相距的径向距离大于与内侧壁的最大直径的点相距的径向距离，使得胎面区域具有不对称的轮廓。

JP2009126424描述了一种轮胎，所述轮胎具有：设置有低滚动强度的第一胎面；具有高“抓地力”的第二胎面；和第三胎面。在小外倾角的情况下，第一胎面抵靠地面，而第二和第三胎面与路面分离。在高外倾角的情况下，第二和第三胎面与路面相接触。

发明内容

本申请人观察到轮胎通常以一定的外倾角安装在汽车上，以优化汽车特性。

更精确地，本申请人观察到，在汽车直线行驶期间，具有非零外倾角的几何结构在具有对称轮廓的轮胎中产生了压力分布不均匀的胎印区域。例如，在车辆直线前进期间，负的外倾角产生这样的胎印区域，所述胎印区域相对于垂直于地面、包含前进方向且通过轮毂的旋转中心的平面是不对称的；由于轮胎和路面之间的接触压力，这种不对称使得产生的力的施加点朝向轮胎的内侧壁(车辆侧)移动。本申请人认为这种作用的主要原因在于胎面带的中间线不平行于支撑路面，而是倾斜的。结果是，对于车轮的每一圈转动，胎印区域的内部分(车辆侧)被压缩和变形的程度大于外部分被压缩和变形的程度，并且，这意味着轮胎在胎面中会发生不均匀的磨损(在内部分附近磨损更严重)、随着时间不规律和非最优的性能，原因在于压力分布不充分，这也对弯道上的特性具有不利影响。

在这个领域中，本申请人想要提高轮胎的性能。特别地，本申请人认识到需要提供一种用于车辆车轮的轮胎，所述轮胎确保在工作期间胎面更均匀地磨损、随着时间更为规律，并且允许防止轮胎性能水平在其使用寿命期间出现大幅下降。

特别地，本申请人认识到在直线行驶和弯道行驶期间确保轮胎的胎印区域上的压力分布尽可能均匀的重要性。