[发明专利]经增强的轻质轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及用于陆地车辆的子午线轮胎，更特别地涉及用于客车车辆的子午线轮胎。本发明更特别地涉及轻质轮胎，并涉及适合用于增加这些轮胎对在其碰撞地面上的障碍物(如人行道或凹坑)时所暴露的损坏的抗性的设置。

背景技术

对用于降低车辆的能量消耗的轮胎的研究目前蓄势待发。在轮胎设计者所开发的有希望的方法中，可提及降低轮胎的滚动阻力(特别是通过使用低滞后性材料)，以及降低轮胎重量。已提出通过降低材料的厚度和增强元件或橡胶配混物的密度(织物帘线的使用)，或者通过使用允许降低内衬配混物(例如在胎圈区域中)的某些体积的增强元件，从而降低轮胎重量。这种轮胎描述于例如美国专利US 6,082,423和其中引用的文献中。

降低轮胎质量的另一方式通常涉及降低其尺寸。当然，这种降低并非没有影响轮胎使用能力。国际标准(如ETRTO或JATMA的那些)限定了对于每个标称尺寸的轮胎的物理尺寸，例如当安装至给定直径和宽度的轮辋上时轮胎的截面高度及其截面宽度。同时，所述国际标准限定了轮胎的“载荷能力”，即在给定使用压力下车辆车轮上的最大可容许静载荷。

在这种标准中，使用半经验关系由标称尺寸推导载荷能力。这些关系设定了由轮胎尺寸标准化的轮胎的最大静载挠度，并基于目前技术的轮胎的截面轮廓的标准几何形状。它们预测当所有其他项目相等，截面高度或宽度减少时，轮胎的载荷能力显然降低。

对于车辆车轮上的给定工作载荷，轮胎尺寸的减少显然并非没有影响关于轮胎的可用性、轮胎的磨损寿命和轮胎结构的耐久性。

然而，这些标准给予设计者有关在降低轮胎的质量和滚动阻力的情况下有可能使用的截面轮廓的尺寸的一定程度的自由度。轮胎质量的大部分以及轮胎滚动阻力的大部分源自其胎冠区域。因此，降低胎冠的宽度将导致胎冠对质量的贡献的几乎成比例的增加，以及如经验显示，胎冠对滚动阻力的贡献的增加。

当轮胎在正常使用条件(就速度和载荷而言)下在地面上滚动时，其可经受胎面或胎侧上的冲击，所述冲击的频率和强度通常是显著的。轮胎的主要功能之一在于，其应该吸收这些冲击并降低这些冲击，而不实质上影响所讨论的车辆的车轮的移动或完整性。

然而，当撞击条件使得撞击的轮胎的胎侧在气囊内部与轮胎上安装轮胎的轮辋直接邻接，或者更通常地使得撞击的轮胎的胎侧在轮胎的胎侧本身的另一区域上直接承载于车轮轮辋上时，所述吸收能力往往遭遇其极限。当轮辋相对于实际座位具有外部径向突出部时尤其如此。这种突出部(通常称为“轮辋凸缘”)通常设置用于防止轮胎胎圈在车辆操纵过程中由于轴向定向的应力的作用而脱离轮辋。

障碍物的撞击可随后将短暂但极强的载荷(在某些情况中可能达到数吨)传递至邻接的部件上，以及传递超过轮辋至车轮组件的机械悬架附件上，或者甚至传递至车身上。它们能够产生对悬架构件的严重损坏，并能够使车身永久变形。因此，车辆设计者必须提供足够的减震系统以防止所述损坏，并根据通常可预测的极端情况设计车身。

不幸地，即使当车辆严格来说被适当保护，经受此类事件的轮胎也易于严重遭受上述现象的后果。在受到冲击影响的部段中，轮胎的内壁在障碍物与轮辋凸缘之间突然折叠和收缩。这可导致壁破裂，且轮胎突然失去其充气压力，这通常意味着车辆立即不能移动(immobilized)。然而，即使当轮胎经受所述撞击时，常常发现其部件已被事故损坏：胎侧中的压痕或其他迹象对于轮胎专家而言表示轮胎的结构已被削弱，且轮胎的胎侧具有在相对长期内在轮胎部件被反复弯曲的作用下破裂的风险，这显然与安全驾驶所需的条件不相符。

经证实，小尺寸的轻质轮胎特别易受此类损坏的伤害。

发明内容

本发明的目的在于解决这些问题，并在轻质轮胎面临与道路上的障碍物接触的冲击时(例如当遇到凹坑或人行道时)降低轻质轮胎所遭受的风险。

该目的通过一种轮胎实现，所述轮胎具有旋转轴线，并包括：

两个胎圈，所述两个胎圈旨在与安装轮辋接触，每个胎圈包括至少一个环状增强结构，并限定垂直于轮胎的旋转轴线并与每个胎圈的环状增强结构等距设置的中平面，所述环状增强结构在任意径向横截面中具有径向最内点；

两个胎侧，所述两个胎侧将所述胎圈径向向外延伸，并在包括具有两个轴向端部的胎冠增强件的胎冠中会合，所述胎冠增强件由胎面覆盖；

至少一个胎体增强件，所述至少一个胎体增强件从所述胎圈延伸通过所述胎侧直至胎冠，所述胎体增强件包括多个径向取向的胎体增强元件，并通过围绕所述环状增强结构件的卷边(upturn)而锚固于所述两个胎圈中，以形成所述胎体增强件的主要部分和缠绕部分；