[发明专利]在内部环形腔体中具有增强结构的用于车辆的充气轮胎

说明书

本发明涉及一种充气轮胎(1)，其与标准充气轮胎相比具有改进的性能，而且不会使滚动阻力变差。根据本发明，充气轮胎(1)包括加强结构(7)，所述加强结构(7)包括至少一个加强元件(8)，所述加强元件(8)在内部环形腔体(6)中从与胎冠的径向内表面(23)连接的胎冠界面(81)连续延伸至与胎圈的轴向内表面(41)连接的胎圈界面(82)；所述加强结构(7)沿周向分布在充气轮胎的圆周上；轴向最外加强元件(8)的胎冠界面(81)设置在相对于赤道平面(XZ)的轴向距离A处，所述轴向距离A至多等于轴向宽度S的0.45倍；径向最外加强元件(8)的胎圈界面(82)设置在相对于胎圈的轴向内表面(41)的径向最内点(I)而言的径向距离B处，所述径向距离B至多等于径向高度H的0.5倍。

技术领域

本发明涉及一种旨在装配至车辆的子午线轮胎。

在本文更特别研究的轮胎领域是客运车辆轮胎，其子午横截面的特征在于，截面宽度S和截面高度H在欧洲轮胎和轮辋技术组织或ETRTO标准的含义内满足以百分比表示的比值H/S至多等于65，以及截面宽度S至少等于195mm。此外，在基座处的直径D限定了轮胎的安装轮辋的直径，该直径D至少等于15英寸并且通常至多等于21英寸。在本发明的上下文中更特别研究的示例是尺寸为205/55R16的轮胎。

然而，根据本发明的轮胎可以同样用在任何其它类型的车辆如两轮车辆、重型车辆、农用车辆、施工场地车辆或飞机上，或者更一般而言用在任何滚动设备上。

背景技术

在下文中，按照惯例，周向方向XX’、轴向方向YY’和径向方向ZZ’分别是指在轮胎的旋转方向上与轮胎的胎面表面正切的方向，与轮胎的旋转轴线平行的方向，以及与轮胎的旋转轴线垂直的方向。“沿径向位于内侧”和“沿径向位于外侧”分别意指“更接近轮胎的旋转轴线”和“更远离轮胎的旋转轴线”。“沿轴向位于内侧”和“沿轴向位于外侧”分别意指“更接近轮胎的赤道平面”和“更远离轮胎的赤道平面”，轮胎的赤道平面XZ为经过轮胎的胎面表面的中间并且与轮胎的旋转轴线垂直的平面。

通常，轮胎包括具有两个轴向端部的胎冠，每个轴向端部由胎侧然后是旨在与轮辋接触的胎圈沿径向朝向内侧延伸，该组件界定了环形内部腔体。更具体地，胎冠沿径向从外侧到内侧包括：旨在经由胎面表面与地面接触的胎面，以及旨在增强轮胎胎冠的胎冠增强件。胎体增强件将两个胎侧彼此连接，并且在每个胎圈中锚固至通常为胎圈线类型的周向增强元件。

与轮胎有关的标准例如ETRTO的标准限定了具有给定尺寸的轮胎的标称使用条件，所述给定尺寸的特征在于截面宽度S、截面高度H和基座直径D。因此，具有给定尺寸的轮胎旨在安装于标称轮辋上、充气至标称压力P并且承受标称负荷Z。因此，轮胎借助于其得自充气压力的充气刚度并借助于其固有的结构刚度来吸收施加至轮胎的负荷。

轮胎需要满足许多性能标准，举例而言但非穷举地如操控性、滚动阻力、抓地力、磨损和噪音，这通常涉及相互矛盾的设计选择。因此，通常情况下，为改进一个给定性能方面而做出的设计选择会导致另一性能方面变差。例如当在操控性和滚动阻力之间寻求令人满意的折衷时就是这种情况。

已知的是，轮胎的操控性的特征在于其承受行驶过程中所经受的各种机械应力负荷例如侧偏应力负荷和/或横向应力负荷的能力，所述轮胎的操控性基本上分别取决于轮胎的机械侧偏刚度D_Z和横向刚度K_YY。这些机械刚度越高，轮胎的操控性越好。

在现有技术中，为了改进轮胎的操控性，本领域技术人员例如设计了非常坚硬的轮胎胎圈，该轮胎胎圈由于高轴向厚度和/或高径向高度而具有很大的体积，并且包含具有高弹性模量和高滞后性的弹性体材料，即坚硬且耗散的材料。与这种设计相对应的是，滚动阻力值增大，因此滚动阻力性能变差，并且相应地增加了燃料消耗。