[发明专利]用于控制轮胎触地区域的方法和用于车轮的轮胎

说明书

技术领域

本发明的目的是一种用于控制轮胎触地区域的方法和用于机动车轮的轮胎。

优选地，本发明涉及UHP(超高性能)类型的公路轮胎，并且涉及竞赛轮胎，所述竞赛轮胎使具有高驱动性能的机动车辆配有甚至比300Km/h大的直线速度。

背景技术

用于机动车轮的轮胎一般包括与带束结构关联的胎体结构。胎面带被布置在相对于带束结构的径向外部位置。胎面是轮胎的与路面直接接触且与路面换力的部分，所述力允许沿由驾驶员设定的轨道驱动车辆。

安装或未安装在轮辋上的轮胎的径向半剖面指代轮胎的沿径向平面截取的剖面，即，该径向平面包含轮胎(或安装在轮辋上的轮胎)的旋转轴线，所述轮胎被分成前述旋转轴线的两个部分。

外倾角β指代与在车轮的旋转轴线和垂直于地面穿过轮毂旋转中心的轴线之间形成的角度互补的角度。如果车轮朝向车辆倾斜、或换言之如果轮胎的接触地面的下部分比上轮胎部分更远离车辆，则这个角度习惯上为负。

轮胎(生轮胎或硫化轮胎和模制轮胎)的中线平面P_T指代正交于轮胎的旋转轴线且与轮胎胎圈的轴向外端轴向等距的平面。

车轮的中线平面P_w指代正交于车轮的旋转轴线且与用于轮辋胎圈(轮辋边缘)的两个壳体的轴向内端轴向等距的平面，轮胎安装在所述轮辋上。

当轮胎安装在轮辋上时，两个平面必须一致(P_T＝P_w)。

观察到的是，胎面带的轴向端部(其在未变形轮胎中限定与胎面带的周向边缘对应的两个周边)在本文中指代轮胎的轴向端点，所述轴向端点在处于运转状态、未瘪缩(安装在轮辋上且充气到工作压力)的轮胎被等于大约两倍额定负载的负载超载时接触路面。

胎面带的中间周向线指代与胎面带自身的两个轴向端部等距的一组点M(其在未变形轮胎中限定一周边)。前述线是胎面带的径向外部线。

胎面带的中线lm指代在轮胎的径向半剖面上将胎面带的两个轴向端部结合的直线。

胎面带的对称轴线S指代在轮胎的径向半剖面上将胎面带自身分成两个相等镜像部分的直线。

径向距离指代沿正交于轮胎的旋转轴线X-X且与所述旋转轴线相交的方向测量的距离。

文献EP 0755808示出一种轮胎，所述轮胎包括围绕轮胎从一个胎圈延伸到另一个胎圈的胎体结构、两个侧壁和胎面区域。当轮胎安装在轮辋上且充气到预定压力时，胎面区域是非对称的且具有沿轴向方向相对于轮胎剖面的中心线朝内侧壁移位的轮胎最大直径点。与外侧壁最大直径点相距的径向距离比与内侧壁最大直径点相距的径向距离大，使得胎面区域具有非对称轮廓。

文献JP 2009126424示出一种轮胎，所述轮胎具有设有低滚动阻力的第一胎面、设有高抓地力的第二胎面、和第三胎面。对于小外倾角，在第二和第三胎面与路面分开的同时第一胎面靠在地上。对于高外倾角，第二和第三胎面与路面接触。

申请人已经观察到，轮胎经常以用于优化车辆自身性能的外倾角安装在机动车辆上。更准确地，申请人已经观察到，在具有对称轮廓的轮胎中，在车辆在直线上运行期间，具有不同于零的外倾角的几何结构产生具有非均匀压力分布的触地区域。例如，在机动车辆直线前进期间，负外倾角产生相对于垂直于地面、包含行进方向且穿过轮毂旋转中心的平面非对称的触地区域，并且如此使得由于轮胎和路面之间的接触压力产生的力的施加点朝向轮胎内侧壁(机动车辆侧)移位。

申请人认为这种效果主要由于胎面带中线并非平行于支撑路面而是倾斜的事实引起。由此可见，随着车轮每次旋转，触地区域的内部分(机动车辆侧)变平且比外部分变形更多，并且这意味着由于压力分布的低效而使胎面中的轮胎非均匀磨损(朝向内部分更大)，随时间不规则变化且性能并非最佳，这也负面地影响在弯道上的性能。

发明内容

为此目的，申请人已经设定改进轮胎性能的目的。具体地，申请人已经察觉到提出一种用于机动车轮的轮胎的需要，所述轮胎在运转期间确保胎面更均匀磨损，随时间更规则变化，并且防止轮胎的性能水平在其寿命期间过度降低。具体地，申请人已经察觉到下述的重要性：确保在直线上运行期间在轮胎触地区域上尽可能均匀的压力分布，同时维持外倾角在弯道上的积极效果。