专利名称：特别使用在机动车前轮上的高横向曲率轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别使用在机动车上的、曲率比值不低于0.3的高横向曲率轮胎，它具有-一个复曲面形的帘布层结构，它具有高横向曲率且设有一中央冠部16和两个侧壁，两侧壁终止于一对胎边，以便锚固在相应的安装轮圈上；-圆周方向上不可延伸的一个带结构(6)，围绕帘面层结构共轴地延伸；-一个胎面带，它围绕带结构共轴地延伸，具有多个在多条槽之间限定的橡胶块所述槽沿着基本垂直于轮胎运转方向的方向延伸，所述槽具有一个连接相对的入口侧壁和出口侧壁的底部，所述入口和出口侧壁基本相对于所述底部垂直地延伸。
在下述说明及权利要求书中，术语“基本垂直于槽底部的侧壁”是指相对于一个垂直于底部的平面形成一个从0°至5°范围内的角度的壁。
更具体来说，本发明涉及用于两轮机动车的前轮胎，其中，高横向曲率是由特定的比值限定的，该比值为在赤道平面上测量的胎面冠部至穿过胎面带轴向两端的直线的高度和所述胎面带两端之间的距离之间的比值。所述比值最好不低于0.3，无论如何要高于相应后轮胎的比值，后轮胎的该比值通常不低于0.15。
在以下的描述和权利要求书中，所述比值将称为“曲率比值”。
大家知道，长期以来生产的两轮机动车的轮胎都具有帘布层结构，其包括两层橡胶化的织物，由相对于轮胎赤道平面对称倾斜的帘线加固，这种结构通常称为“交叉帘布层”，可能是一种包括两个橡胶化织物带的条，其设有相对于轮胎赤道平面倾斜的帘线。
虽然这样的轮胎结构可以保证机动车的极正常的弯路方向稳定性(curve holding)，但是使用这种轮胎，由于过度的刚性，涉及到车辆的舒适性、稳定性、直线行驶性，以及司机的疲劳等问题。
上述轮胎结构在受到的变形作用下实际上积蓄了弹性能量，其几乎瞬时地在应力结束时回弹释放，从而放大了由路面层传递的不平衡性，因此降低了车辆的稳定性。
具体来说，在直线行驶中，上述过大的刚性在低速时在前轮胎上引起高频(8-10Hz)振荡(前轮横摆)，从而引起驾驶不稳定。
为了克服上述问题，本申请人在1996年5月22日提出的共同未决专利申请第MI96A001026号中曾提出使用径向帘布层轮胎，其设有一种带结构，它包括圆周方向的帘线，最好是金属帘线，也称为零度帘线。
这种轮胎无疑地改善了舒适性和驾驶稳定性，实际上，在直道高速中车辆的振荡已经消失，特别是前轮横摆已基本消除。
即使改善了舒适性，减少了司机的疲劳，但是前述轮胎尚未，至少是至今尚未改善车辆的湿路附着力，也未提高耐磨性，因而未提高胎面带可行驶的里程。
按照本发明，本申请人认识到，可以通过下述方式解决实现上述理想特性的问题，即，将具有零度帘线的带结构与胎面的特殊花纹相结合，形成由橡胶块占据的面积与由槽占据的面积之间的一定比值(即实/空面积比值)。
因此，本发明提供了一种上述的轮胎，其特征在于a)所述带结构(6)具有至少一径向外层(9a)，所述径向外层包括许多环绕的帘线(7)的匝(7a)，它们并排轴向布置，相对于轮胎的赤道平面(X-X)基本成零度角地缠绕；以及b)在胎面带(8)的一个长度等于胎面花纹节距(P)且宽度等于胎面带(8)的轴向展开图的部分中，由所述橡胶块(10)占据的面积为所述部分总面积的70％和90％之间。
按照本发明，本申请人发现，通过采用具有零度帘线的带结构，可以获得设计胎面花纹的较高自由度，基本克服了需要大的实心面积(即由橡胶块占据的面积)的限制，从而保证了轮胎的足够耐磨性。
事实上，按照本发明，已意外地发现，通过采用具有零度帘线的带结构，与现有技术的轮胎相比，可以减少橡胶块的面积，从而减小实/虚面积比值，而不影响轮胎的耐磨性，同时获得了下述重要优点a)改善了排出在轮胎接触地面的区域下面存在的水的能力(飘滑现象)；b)层管在轮胎接触地面的区域存在较大的空心面积，但是改善了轮胎的横摆现象；c)不管使用条件如何，特别是当在曲线路径上行驶时可保持轮胎的高度的方向稳定性；d)改善了车辆的制动性能，减小了车辆刹车距离。
更具体来说，按照本发明，如上所述，在胎面带的一个长度等于胎面花纹节距，且宽度等于胎面带轴向展开图的部分中，橡胶块所占据的面积为所述部分总面积的70％至90％时，可取得上述优点。
在下面的说明和权利要求书中，术语“胎面带的轴向展开图”是指沿轮胎的周面测量时胎面带宽度的延伸。
在下面的说明和权利要求书，术语“胎面花纹节距”是指胎面花纹的一部分沿胎面带圆周方向展开测量的长度，上述的部分在胎面带整个圆周方向展开图上定期重复有限的几次。
因此在这种情形中，胎面花纹节距等于沿胎面带的圆周方向展开图测量的，胎面花纹两相邻重复部分的起始点之间的距离。
上述长度等于胎面花纹节距而宽度等于胎面带的轴向展开图的部分的实心面积最好为所述部分总面积的80％和85％之间，最佳值为大约83％。
另外，在带结构的径向外层中采用了具有零度帘线的带结构，在轮胎的任何使用条件下可以增加方向稳定性和轮胎的接触地面的面积。
由于这个特征，由于在路上滑动引起的应力和由于在胎面带橡胶成分中由于滞后消耗(hysteresis disspation)引起的应力都可被减小。
帘线匝最好是由高碳钢丝制成的高伸长度帘线。
或者，帘线匝可以是芳族聚酰胺纺织帘线。
另外，相对于轮胎赤道平面基本成零度布置的帘线匝最好沿带结构的轴向展开图以变化的稠密度分布。
按照本发明的这个实施例，帘线匝的分布稠密度沿带结构逐渐变化，最好是按照预定的关系从赤道平面向着带结构的两端逐渐增加。
以这种方式，很有利地可以得到一种带结构，其在中部是挠性的，以便吸收和阻尼由于路面不平引起的振动，而同时在两侧是刚性的，以便形成高的防滑性能。
按照本申请人的试验，上述关系可以方便表示成下式Nx=KR2r2No]]>式中，No是在赤道平面任一侧的单位长度的中心部分中布置的帘线匝的数目；R是所述部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；r是赤道平面和所述径向外层的轴向端之间单位部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；K是一个参数，该参数考虑到组成材料和帘线结构，以及在所述单位部分围绕帘线的橡胶量和径向内层部分的重量，该参数沿冠部轮廓随着材料种类及带条的结构特征的变化而变化，从一基准值发散。
如果帘线在整个层上具有相同的的结构且所有连接材料是相同的，上述参数K可以取一个基本接近于1的值，或者可以按照沿带结构的周边延伸，加固件材料及结构的变化而取不同的值。
帘线按照上述关系的分布可保证在轮胎使用过程中由于离心力而作用在带结构上的应力的均匀性及沿轴向所需要的变化的刚度。
显然，本专业技术人员可以发现其它关系，按照前述设计变量，这些关系通过以可控方式改变上述帘线的稠密度同时实现沿轴向的区别的刚度和在运转轮胎的带结构中应力的均匀性。
在发生最大稀疏化的赤道平面的任一侧上的区域中，零度帘线的缠绕稠密度不大于每厘米8条帘线，最好为每厘米3至6条帘线。
所述区域的轴向宽度最好从带结构的轴向展开图的10％变化至30％。
在所述中央区域中的帘线数量最好等于一个值，该值在靠近轮胎肩部的帘线数量的60％和80％之间，在轮胎肩部附近，所述帘线的稠密度最好不大于每厘米10条帘线，最好为每厘米6至8条帘线。
上述径向外层的帘线匝缠绕在加固的径向内层上，在一个推荐实施例中，径向内层基本由一个放置在所述帘线匝和帘布层之间的弹性材料层构成，在弹性材料中可以充填粘合剂。
所述粘合剂最好包括加固纤维填料，它是从下述一组中选择的纺织、金属和玻璃纤维或芳族聚酰胺原纤维构成的短纤维，加固纤维填料可以随意布置，或者按照一个倾斜于上述赤道平面的优选的方向来取向。
所述加固纤维填料最好在弹性基体中均匀地分布，单体体积的密度最好为总体积的0.5％至5％之间。
加固纤维填料最好是由芳族聚酰胺原纤维构成的短纤维，其均匀地分布在弹性材料层中，其含量为每100份高弹体重量占1至10份重量。
按照另一个实施例，径向内层可以包括两个轴向并排布置的条，其设有在每个条中倾斜且在两个条中相对于轮胎赤道平面相反取向的加固件。
或者，径向内层可包括两个径向叠置的条，其设有在每个条中相互平行的加固件，与相邻条的加固件方向交叉，且相对于轮胎赤道平面对称地倾斜；在这种情形中，在一个所述条件的加固件的材料可以不同于径向相邻的条中的加固件的材料。
所述径向内层的加固件可从纺织帘线和金属帘线构成的组中选择。
在任意实施例中，所述径向内层最好可以对应于赤道平面中断一个部分，该部分的宽度为所述带的轴向展开图的10％至30％。
在本发明的一个推荐实施例中，槽按照一条基本平行于胎面带的所谓的磨损波(也称为“Schlamack波”，这是根据使这种现象理论化的研究者的名字命名的)的曲线路径沿胎面带横向延伸。
事实上，槽的上述结构可以有利地减小胎面带的磨损，有助于降低车辆行驶中的轮胎噪音。
最好沿着上述磨损波，所述槽在赤道区域之外的胎面带的两个侧向区域中具有一个在槽的上游的曲率中心。
在上述侧向区域中，槽最好具有120至180mm的曲率半径。
本发明的轮胎最好具有按照基本双重曲折的曲线路径沿着基本整个胎面带的轴向展开图延伸的至少一条槽，它包括相对的侧向部分，其各自的曲率中心位于所述槽的上游，且在轮胎的赤道平面的相对两侧。
另外，在这种情形中，所述相对的侧向部分最好也具有120至180mm的曲率半径。
另外，所述至少一条槽的所述侧向部分之一最好沿着轮胎的赤道区域的整个宽度和胎面带的所述侧向区域之一的整个宽度伸过胎面带。
所述至少一条槽的两侧向部分最好通过一个中间部分相连，该中间部分具有位于所述槽下游的曲率中心。所述中间部分在所述赤道区域之外且在所述侧向区域之一的至少一部分中沿胎面带横向延伸。
所述中间部分最好具有一个20至40mm的曲率半径。
按照本发明的这个实施例，具有双重曲折的槽起到在胎面带的相对的部分中，按照磨损波成形的槽之间的连接件的作用。
有利的是，双重曲折的槽不仅使胎面带的磨损更为均匀，降低了磨损速度，而且也有助于更有效地排出在轮胎与地接触面之下存在的水。
这样，轮胎的排水性能得到改善，在其安装在汽车前轮上时，使后轮胎基本在一条没有水的“路径”上运行。
按照本发明的另一个实施例，特别是在高性能轮胎的情形中，在轮胎的赤道区域中，槽的出口壁相对于所述底部向着与轮胎滚动方向相反的方向倾斜，且相对于与所述底部相切的平面(π)形成一个100°至130°的角(α′)。
在下面的说明和权利要求书中，提到槽的结构特征时，所用术语“入口”和“出口”分别是指在轮胎运转中首先受到应力或首先与地接触的槽的部分，以及在车轮转过预定角度后受到应力的槽的部分。
同样，在下面的说明和权利要求书中，当提到槽的位置时，术语“向上”和“向下”分别是指在轮胎运转中先于或后于所述槽受到应力或接触地面的胎面带部分，例如橡胶块。
另外，在下面的说明和权利要求书中，所有的角度值都是从与槽底部相切的一个平面(π)开始在逆时针方向上测量的。
按照本发明，已经注意到，当由槽的入口壁形成的角α′的值在上述范围内时，在车辆行驶中，特别是在制动中，在胎面带承受较大应力的区域中在槽向下的位置上的橡胶块刚度增加，使磨损现象显著减少，同时使胎面带的磨损更为均匀。
由于槽的出口壁的上述结构，已经获得了下述附加优点a)可以减轻轮胎的重量，因而减少由于冲击或路面不平引起的对车辆平衡性的干扰作用，以及因为轮胎惯性较小，从而减小了制动距离；b)提高了轮胎的制动能力，这可以进一步减小车辆的制动距离；c)提高了轮胎胎面的磨损均匀性，从而有利地提高了胎面的直线行驶性；d)降低了轮胎的滚动阻力，从而降低了能耗。
角α′最好在100°和120°之间，最佳值为大约115°，事实上，在上述值的范围内已经发现在槽的下游的橡胶块有最佳的刚度，而在130°以上时，轮胎已显示了不利的一面，附着力逐渐下降、磨损增加、滚动不平衡性增加。
与槽的出口壁理想倾角相关的胎面带的赤道区域在轮胎的赤道平面任一侧延伸一个部分，该部分宽度为所述胎面带的轴向展开图的10％至35％。
在轮胎的赤道平面的任一侧，上述赤道区域更为有利的是延伸一个部分，该部分的宽度为胎面带轴向展开图的25％至30％。
槽的出口壁的倾角，即角(α′)的值在上面规定的胎面带赤道区域中最好是基本恒定的。
实际上已经发现，上述特征有助于在制动中，在受应力较大的胎面区域中实现橡胶块的刚度，以便显著减少上述不规则磨损现象，以及随之发生的槽的出口边缘快速变劣及轮胎的制动能力下降。
与之相反，在胎面的赤道区域之外的两个侧向部分上，当背离赤道平面(X-X)移动时，按照轮胎的弦长，角(α′)的值线性减小至一个90°至100°的最小值，该最小值是在胎面带的两相对端部附近达到的。
换言之，槽的出口壁相对于与其底部相切的平面(π)的倾角逐渐增大，直至达到(只是相应于胎面带的两相对端部)“基本垂直的”形状，而在现有技术的轮胎上形成的槽，在胎面带的整个轴向展开图上都显示“基本垂直的”形状。
由于按照人们想要实现的特殊胎面花纹，槽的长度也可以短于胎面带整个轴向展开图，因而槽的出口壁倾角按照上面描述的变化规律取一个预定的值；这取决于其在所述胎面带上的位置(赤道区域而非侧向区域)。
这就是说，只是对于那些具有跨越胎面带整个轴向展开图的长度的槽，才发生槽的入口壁倾角的上述从130°至90°的变化，而对于那些只位于胎面带的侧向区域中，且所具有的长度使其在赤道区域之外的槽来说，当背离轮胎的赤道平面移动时，与出口壁相对于平面π的倾角成反比，α′值的变化可以限制在一个范围内，例如，从115°的最大值(壁的最小倾角)至95°的最小值(壁的最大倾角)。
另外，按照本发明的一个推荐的特征，在胎面带的赤道区域中，胎面带上形成的槽的入口壁相对于其底部向着轮胎的滚动方向倾斜，且相对于与所述底部相切的平面(π)形成一个80°至90°的角(α)。
换言之，槽的入口壁在胎面带的赤道区域中显示一种“基本垂直”的形状，这使其上游的橡胶块具有活动性以保证足够的直线行驶性。
以一种与槽的出口壁形成的角α′相同的方式，角α在胎面带的整个赤道区域上最好是基本恒个定的。
按照本发明的一个推荐的特征，当背离赤道平面(X-X)移动，而且按照在所述赤道区域之外的两相对的侧向区域中轮胎的弦长，槽的入口壁形成的角α线性减小至一个50°至80°的最小值，该值是在胎面带的两相对端部上达到的。
所述角α推荐在60°和70°之间，最好为大约65°。
换言之，槽的入口壁相对于与其底部相切的平面(π)向着轮胎滚动方向的倾角逐渐减小，直至在胎面带的两侧向区域，其达到一种形状，该形状“对称于”胎面带赤道区域的槽所显示的形状。
以这种方式，在槽上游的橡胶块的最佳刚性在胎面带的侧向区域中得以实现，它连同在下游的橡胶块的活动性，使轮胎具有足够的方向稳定性和直线行驶性。
在本发明的另一个实施例中，已经发现，用芳族聚酰胺纤维制成帘布层胎边，可以得到一种轮胎结构，它使胎边具有改善的挠性，便于轮胎在轮圈上的安装操作。
现在参照以下附图，仅以举例的方式详述本发明的推荐实施例，进一步阐明本发明的特征和优点。
图1是沿图2中I-I线的按照本发明的轮胎的横剖图；图2是按照本发明的轮胎的一部分胎面带的平面展开图；图3表示第一方便实施例中无底层帘布层的带结构部分的简化示意平面图；图4与图3的视图相似，表示上述带结构径向内层的一个不同的替代实施例；图5表示作为沿图1的轮胎的弦测量的离开赤道平面的距离的函数的、由槽的入口和出口壁构成的角α和α′的推荐变化法则曲线图；图6a-6c表示图1的轮胎的槽的放大横剖面，它们分别在图1的轮胎的胎面带相对两端处和在赤道平面上截取；图7和8是沿图2的A-A′线和B-B′线的、是在沿胎面带的轴向展开图的不同位置上截取的槽的横剖面图。
在图1中，标号1代表用于两轮机动车的，特别是安装在汽车前轮上的高横向曲率(high-transverse-curvature)轮胎。
大家知道，为了获得车辆的良好方向稳定性和良好的可控性，前轮胎必须具有一个减小宽度的截面，这就引起对胎面带(tread band)的高横向曲率的需要。
这种横向曲率的量是由胎冠离开穿过胎面带的两端C的直线b-b的距离ht(沿赤道平面X-X测量)和在上述两端之间沿轮胎的弦测量的距离wt之间的比值限定的。
如果由于缺少精确的基准如图1中由C代表的角部而不能容易地辨识胎面端部，那么，轮胎最大弦长的值可假定为距离wt。
如上所术，上述比值称为胎面带的曲率比值。
机动车前轮胎的曲率比值通常大于0.3，而在任何情况下总要比相应后轮胎的曲率比值大，而后轮胎的曲率比值通常不小于0.15。
轮胎1包括一个帘布层结构2，它具有一个中央冠部16，冠部16包括至少一个帘布层3，其限定了两个侧壁，侧壁的侧缘3a绕一缘芯4翻迭。
在缘芯4的外周缘上，弹性填料5充填帘布层3和它的翻迭的侧缘3a之间形成的空间。
大家知道，包括缘芯4和填料5的胎区构成所谓的“胎边(bead)”15，其用于将轮胎锚定在相应的安装轮圈上(未画出)。
一个包括至少一径向外层9和最好至少一径向内层9b的带结构6与上述帘布层结构2是共轴的，径向内、外层9a和9b都具有结构加固件。
更具体来说，径向外层9a的加固件是帘线7，至少一条帘线或几条帘线(2条至5条)的条在中央冠部16上，从帘布层结构2的一端向另一端螺旋形缠绕。
按照上述布置，帘线7构成许多圆周匝7a，其基本方向符合轮胎的滚动方向，该方向根据其相对于轮胎赤道平面X-X的位置通常称为处于“零度”。
帘线匝7a最好按照可变间距在帘布层结构2上缠绕，从中央向带结构6的两端无论如何要有可变的稠密度增加，下面将进一步说明。
即使本身呈螺旋形缠绕且间距是可变的，这要引起不同于零度的缠绕角，但是缠绕角仍很小，可以基本认为总是等于零度。
这里规定下面的描述将总要提到帘线，该术语的意思是指单帘线或未扭曲的帘线。
还需指出的是，沿着带结构6的周边延伸，由于帘布层结构2的曲率的作用，在任何情形中都会引起在轴向上的可变稠密度。
在一个推荐实施例中，上述帘线7为公知的高伸长率(HE)金属帘线，其用途和特征例如在本申请人的欧洲专利第0461464号中已作详细描述。
上述帘线最好是由碳含量高于0.9％的高碳(HT)钢丝制成的。具体来说，在由本申请人制备的一个具体样品中，圆周帘线匝7a层的螺旋式缠绕是由称为3×4×0.20HE HT的单帘线7构成的，它从带结构的一端螺旋式缠绕到另一端。上面的描述限定一根由三股构成的金属帘线，每股由四根单线构成，单线与股同向缠绕，直径为02.0mm；缩写HE的意思是“高伸长率”；缩写HT意思是“高抗拉的”钢，即，高碳钢。
上述帘线具有的最终伸长率为4％至8％，具典型的拉应力性能，即所谓的“弹簧性能”。
绕帘布层缠绕帘线的不同技术也是公知的，由于它们并不是构成本发明的部分，本说明书不再赘述。
虽然，推荐使用金属线并不排除为本发明的目的使用其它帘线，特别是由芳族聚酰胺纤维制成的纺织帘线，商业名称为Dupont注册的商标“Kevlar”。
帘线匝7a的分布稠密度最好从赤道平面X-X向两端沿所在层逐渐变化，最好按一个预定关系变化。
在一个特别有利的实施例中，上述关系将沿带结构的整个轴向展开图的，在一定值的单位部分中布置的帘线匝的质量与所述部分的中心和轮胎的转动轴线r-r之间的距离的平方的剩积保持在一个基本恒定的值，因此，在轮胎转动过程中，在每个所述部分中产生的离心力具有完全相同的值，因而使从带的一端至另一端具有均匀的拉力状态。
帘线匝的轴向分布稠密度最好由下述关系式表示Nx=KR2r2No]]>式中，No是在赤道平面任一侧的单位长度的中心部分中布置的帘线匝的数目；R是所述部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；r是赤道平面和所述径向外层的轴向端之间单位部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；K是一个参数，该参数考虑到组成材料和帘线结构，以及在所述单位部分围绕帘线的橡胶量和径向内层部分的重量，该参数沿冠部轮廓随着材料种类及带条的结构特征的变化而变化，从一基准值发散。
如果帘线在整个层上具有相同的结构且所有连接材料是相同的，上述参数K可以取一个基本接近于1的值，或者可以按照沿带结构的周边延伸，加固件的材料和结构的变化而取不同的值。
仅仅举例来说，可以构想一个零度帘线层，它包括在中央部位的芳族聚酰胺纺织帘线和在邻接侧部的金属帘线(HE)，反之亦可。
显然，本专业技术人员可以发现其它关系，按照前述设计变量，这些关系通过以可控方式改变上述帘线的稠密度同时实现沿轴向区别的刚度和在运转轮胎的带结构中应力的均匀性。
在发生最大稀疏化的赤道平面的任一侧上的区域中，零度帘线的缠绕稠密度不大于每厘米8条帘线，最好为每厘米3至6条帘线。
所述区域的轴向宽度最好从带结构的轴向展开图的10％变化至30％。
在所述中央区域中的帘线数量最好等于一个值，该值在靠近轮胎肩部的帘线数量的60％和80％之间，在轮胎肩部附近，所述帘线的稠密度最好不大于每厘米10条帘线，最好为每厘米6至8条帘线。
现在考虑带结构6的径向内层9b，各种不同的实施例是可能的，本专业技术人员可以按照具体的要求从中选择最适合的一个。
首先，层9b可以包括两个橡胶化纤维条17，18，在弹性基体中设有加固件，按照在两个条中相互交叉的两个优选方向定向，最好基本按照与现有技术中的普通带结构相同的方式，相对于赤道平面X-X对称式倾斜。
与现有技术的带结构的基本区别在于，在赤道平面的任一侧上，在(从带的轴向宽度的10％至30％的)宽的区域a上，本发明的带具有更为减小的刚度；所述更为减小的刚度可以通过下述方式方便地实现，即，在所述加固件的稠密度上，或在构成材料上，或在其相对于赤道平面的定向上，或在上述各项的任意组合上采取措施。
上述刚度可按照不同方式表达，例如，通过所述加固件的稠密度(其它条件相同)来表达，或者更一般地由带结构6的所述径向内层9b的弹性模数或最终拉应力来表达，它们是在轮胎的圆周方向上测量的；所述层9b的刚度最好不超过现有技术的相当的带的刚度的65％。
具体来说-材料、结构和铺设角度相同-如图3所示，加固件在赤道平面任一侧，沿着相对于赤道平面倾斜的方向横过单位宽度的正截面(right section)，这些加固件的总体稠密度不超过，最好低于传统带的常用稠密度，大家知道，传统带的常用稠密度为每厘米14条帘线左右。
所述帘线相对于赤道平面(X-X)的夹角在18°和50°之间，最好在20°和45°之间。
按照一个有利的实施例，所述叠置的条17，18在赤道平面X-X上是中断的，从而形成一个宽度为所述带的轴向延伸的10％至30％的区域a，在该区域中只存在圆周方向的加固帘线7。
象现有技术中的情形一样，所述条的端缘呈分级关系。
上述实施例的优点是，在上述条17，18中可以为带结构6的侧部选择适当的稠密度值，而不相应加密带结构的中央冠部。
具体来说，已经发现，对于称为940/2的尼龙帘线来说，每厘米4至8条帘线的稠密度值适于与相对于径向的30°至50°的定向角一起使用。
所述条的加固件最好是单丝和/或扭绞或未扭绞的纱线，其帘线是由不同的纺织材料，如天然纤维、人造丝或棉、合成纤维如聚酰胺、尼龙或芳族聚酰胺，或者甚至是金属的。
在一个推荐实施例中，两个条17，18具有相同材料的帘线，而在另一实施例中，一个条的帘线与另一条的帘线的材料不同，例如可以选择尼龙-芳族聚酰胺组合或芳族聚酰胺-金属组合；在这种情形中，在上述范围中的所述帘线的角度(β)最好相互不同且不对称。
在图4所示的另一种替代方案中，径向内层9b由两个条17，18构成，这两个条沿周边轮廓并排轴向布置，每个条设有加固件，这种加固件在交叉方向上定向，相对于赤道平面倾斜，因此，这两个条形成加固件的基本呈鱼刺形的结构。
在上述情形中，两个并排的条也可以保持相互靠近，或者也可以沿其面对的纵缘相接合，或者完全分开。在这种情形中，相面对的边缘保持与上述叠置的条的情形中的相同轴向宽度是有益的。
与所述两个条的加固件的组成材料、定向及稠密度的前面的评述也适用于刚刚描述的条。
在本发明的另一个有利的实施例中，所述径向内层9b由一层弹性材料构成，如前所述，它在赤道平面X-X处可以是轴向连续的，也可以是中断的，在弹性基体中填充有短的断续纤维构成的加固填料，它们可以随意弥散在弹性基体中，但最好基本在轴向上或在倾斜于赤道平面X-X的方向上定向，与相邻层部的方向对称。
在这种情形中，人们无法再言及纤维的稠密度，但是，应该考虑其单位体积的分布密度该密度最好在总体积的0.5％和5％之间。
所述纤维加固填料可很方便地由下述材料制成，即，这种材料可从包括纺织、金属、玻璃纤维或芳族聚酰胺原纤维构成的短纤维的一组中选择。
为了本发明的目的，使用称为“芳族聚酰胺浆”或“Kevlar浆”的短的芳族聚酰胺原纤维构成的纤维被证明是有利的。
轮胎1借以着地的胎面带8以一种公知的方式施加在前述的带结构6上。
胎面带8包括多个橡胶块10，这些橡胶块是在多条槽11之间限定的，这些槽11在基本垂直于轮胎运行方向(图2中箭头D所示)的方向上延伸。
为了方便起见，术语“橡胶块”在本说明书中用来指示胎面带8的一个狭长部分，该狭长部分在两相邻的槽11之间，在主要呈轴向的方向上延伸。
每条所述槽11包括连接于相对的入口和出口侧壁13，14的一个底部12，按照沿胎面带8的轴向展开图考虑的位置，侧壁13和14相对于底部12具有预定的倾角。
更具体来说，按照本发明，槽11的入口和出口侧壁13，14的倾角，在图1和2中由E指示的胎面带8的赤道区域中，具有恒定的和预定的值。
胎面带8的上述赤道区域E在轮胎的赤道平面X-X的任一侧宜于延伸一个宽度，该宽度为所述胎面带的轴向展开图的10％至35％。
胎面带8的赤道区域E在轮胎1的赤道平面X-X的任一侧最好延伸一个长度，该长度为所述胎面带轴向展开图的25％至30％。
在赤道区域E中，槽11的入口壁13向着轮胎的滚动方向倾斜，并相对于与底部12相切的平面π成一个80°至90°的角α(图7)。
如上所述，且如图7和8所示，限定槽11的入口和出口侧壁13，14的倾斜的角度值都是从相切于所述槽的底部12的上述平面π开始沿逆时针方向测量的。
按照图7所示的一个推荐实施例，槽11的入口壁13相对于平面π成一个大约等于85°的角α。
换言之，槽11的入口壁13相对于一个垂直于底部12的平面成一个大约等于5°的角。
在胎面带8的赤道区域E中，槽11的出口壁则向着轮胎滚动的方向(即向着图7中的左侧)倾斜，相对于平面π形成一个100°至130°的角α′。
按照图7所示的一个推荐实施例，槽11的出口壁14相对于平面π成一个大约等于115°的角α′。
换言之，槽11的出口壁14相对于一个垂直于底部12的平面成一个大约等于25°的角，它是在与轮胎滚动方向相反的方向上测量的。
按照本发明，在赤道区域E之外，在胎面带8的相对的侧向区域F，G中，槽11的入口和出口侧壁13，14的倾角，作为轮胎1的弦长的函数，当背离赤道平面X-X趋向于胎面带8的相对端部8a，8b移动时，是线性变化的。
更具体来说，槽11的入口壁13与相切于底部12的平面π所成的角α按照弦长线性减小，并在胎面带8的端部8a，8b达到一个50°至80°的值(见图8)。
换言之，在胎面带8的相对的侧向区域F，G中，槽11的入口壁13相对于平面π的倾角线性减小直至其达到在所述端部8a，8b处的最小倾角。
在端部8a，8b处，槽11的入口壁13相对于平面π最好构成一个等于65°的角，即，它相对于垂直于底部12的平面或一个大约等于25°的角(见图8)。
作为沿其弦长(由wt标出)测量的离开轮胎1的赤道平面X-X的距离的函数，角α的推荐变化规律在图5中由曲线表示。
虽然，只有那些跨越胎面带8的整个轴向展开图的槽11涉及上面限定的整个值的范围内的入口壁13的倾角变化，而对于那些在胎面带8的侧向区域F，G区域中，其长度未触及赤道区域E的槽11，当趋近于赤道平面X-X时，角α的变化可限制于从最小值50°至最大值80°的区段。
按照本发明，槽11的出口壁14相对于与底部12相切的平面π形成的角α′，作为在胎面带8的侧向区域F，G中轮胎弦长的函数，线性减小，在胎面带8的端部8a，8b达到90°至100°的一个值(图8)。
换言之，从图7和8可以清楚地看出，在胎面带8的侧向区域F，G中，槽11的出口壁14相对于平面π，在与轮胎滚动方向相反的方向上的倾角，当背离赤道平面移动时线性增大，直至其在上述端部8a，8b处达到最大倾角。
槽11的出口壁14相对于平面π最好形成一个等于95°的角，即，相对于垂直于底部的平面形成一个大约等于5°的角(图8)。
在这种情形中，也是只有那些跨越胎面带8的整个轴向展开图的槽11涉及上面规定的整个值的范围内的出口壁14的倾角变化，而对于那些在胎面带8的侧向区域F，G中，其长度不触及赤道区域E的槽11来说，当趋近于赤道平面X-X时，角α′的变化可限制于从最大值130°至最小值100°的区间。
作为沿其弦长测量的离开轮胎1的赤道平面X-X的距离(由wt指示)的函数，角α′的推荐变化规律在图5中由曲线表示。
另一方面，图6A-6C表示沿轮胎1的赤道区和沿胎面带8的端部8a，8b截取的槽11的多个横截面。
在图2所示的轮胎1的一个推荐实施例中，槽11按照一条基本平行于胎面带的所谓磨损波(wear wave)(也称为“Schalamack波”)的曲线路径横过胎面带8。
为此目的，在胎面带8的在赤道区域E外侧的侧向区域F，G中，槽11具有至少一个在槽上游的曲率中心。
在上述的侧向区域F，G中，槽11的曲率半径R1在120至180mm的范围内，最好在140至160mm的范围内，最佳值为大约150mm。
在胎面带8的一个长度等于胎面花纹节距的部分中，本发明的轮胎1具有至少一条槽，最好一对槽11a。11b，其按照一条曲线的，基本为双重曲折(double-inflected)的路径穿过胎面带的整个轴向展开图。
每一所述槽11a，11b包括相对的侧向部分，其曲率中心分别在轮胎1的赤道平面X-X的两侧，在槽的上游(图2)。
在这种情形中，具有双重曲折路径的槽11a，11b的相对的侧向部分(位于胎面带8的两相对的侧向区域F，G中)的曲率半径在120至180mm的范围内，最好在140至160mm的范围内，最佳值等于大约150mm。
此外，按照本发明的另一个推荐的特征，具有双重曲折路径的槽11a，11b的至少一个侧向部分沿着胎面带8横过轮胎1的基本整个赤道区域E和胎面带的侧向区域F，G中的整个一个。
更精确地说，在本实例中，槽11a具有一个侧的部分，该侧向部分基本穿过赤道区域E的整个宽度和侧向区域F的整个宽度，而槽11b则显示相关于赤道平面X-X的镜象形态，具有一个侧向部分，该侧向部分基本穿过赤道区域E的整个宽度和侧向部分G的整个宽度。
槽11a，11b的相对的侧向部分最好通过一个中间部分相连，该中间部分沿胎面带8，在赤道区域E外侧且在侧向区域F，G的至少一部分中横向延伸，具有位于所述槽的下游的曲率中心。
更精确来说，在本实例中，槽11a的中间部分在赤道平面X-X和侧向区域G的一部分之间延伸，而槽11b的中间部分在赤道平面X-X和相对的侧向区域F的一部分之间延伸。
上述中间部分最好具有20至40mm的曲率半径R2，曲率半径的最佳值大约为30mm。
本申请人进行的反复试验表明，按照本发明的轮胎，除了解决了改善湿路附着力及增加耐磨性及胎面行驶里程的问题以外，与现有技术的轮胎相比，还有一系列优点。
这些优点包括a)可以减轻轮胎重量，因而减少由于冲击或路面不平引起的对车辆平衡性的干扰作用，以及因轮胎的较小惯性而减小了制动距离；b)提高了胎面磨损的均匀性，从而有利地提高胎面的直驶性能；c)提高了在胎面带形成的橡胶块的热稳定性；d)降低了轮胎的滚动阻力，从而减小磨损；e)改善了轮胎排出在接触地面区下面存在的水的能力。
最后，由于采用了带有零度帘线的带结构，本发明的轮胎在设计胎面带花纹时没有了选择实/空面积比值的限制，而这些限制则局限了现有技术轮胎上槽的形状和位置。
随之而来的设计自由度不仅可改善轮胎的上述性能，而且也可使获得的胎面花纹具有从美观角度来看的极好特征，从而带来各种商业上的优点。
显然，本专业技术人员可以对上述的本发明做出各种修改和变化以满足具体和应急的要求，但是这些修改和变化都不超出权利要求所限定的保护范围。
权利要求
1.一种用于两轮机动车的轮胎，它具有不低于0.3的曲率比值，它包括-一个复曲面形的帘布层结构(2)，它具有高横向曲率且设有一中央冠部16和两个侧壁，两侧壁终止于一对胎边(15)，以便锚固在相应的安装轮圈上；-一个带结构(6)，它在圆周方向上是不可延伸的，围绕帘布层结构(2)共轴地延伸；-一个胎面带(8)，它围绕带结构(6)共轴地延伸，具有多个在多条槽(11)之间限定的橡胶块(10)，所述槽沿着基本垂直于轮胎运转方向的方向延伸，所述槽(11)具有一个连接相对的入口侧壁(13)和出口侧壁(14)的底部(12)，所述入口和出口侧壁基本与所述底部(12)垂直地延伸；其特征在于a)所述带结构(6)具有至少一径向外层(9a)，所述径向外层包括许多环绕的帘线(7)的匝(7a)，它们并排轴向布置，相对于轮胎的赤道平面(X-X)基本成零度角地缠绕；以及b)在胎面带(8)的一个长度等于胎面花纹节距(P)且宽度等于胎面带(8)的轴向展开图的部分中，由所述橡胶块(10)占据的面积为所述部分总面积的70％和90％之间。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于在胎面带(8)的一个长度等于胎面花纹节距(P)且宽度等于胎面带(8)的轴向展开图的所述部分中，由所述橡胶块(10)占据的面积为所述部分总面积的80％和85％之间。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于相对于轮胎的赤道平面(X-X)基本成零度角布置的所述帘线匝(7a)沿所述带结构(6)以变化的稠密度分布。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于所述帘线匝(7a)的稠密度从所述赤道平面(X-X)向带结构(6)的两端部逐渐增大，所述稠密度在赤道平面(X-X)任一侧的区域中具有一个不大于每厘米8条帘线的值。
5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于所述帘线匝(7a)分布的稠密度是按照下述关系式分布的Nx=KR2r2No]]>式中，No是在赤道平面任一侧的单位长度的中心部分中布置的帘线匝的数目；R是所述部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；r是赤道平面和所述径向外层的轴向端之间单位部分的中心和轮胎转动轴线之间的距离；K是一个参数，该参数考虑到组成材料和帘线结构，以及在所述单位部分围绕帘线的橡胶量和径向内层部分的重量，该参数沿冠部轮廓随着材料种类及带条的结构特征的变化而变化，从一基准值发散。
6.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于所述带结构(6)还包括一个在径向内部位置的加固层(9b)。
7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于所述径向内层(9b)在轮胎的赤道平面(X-X)处中断一个部分， 中断部分的宽度为所述带结构(6)的轴向展开图的10％至30％。
8.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于所述径向内层(9b)基本由夹在带结构(6)和帘布层(3)之间的一层弹性材料构成，该层包括弥散在弹性材料中的粘合剂。
9.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于所述带结构(6)的径向内层(9b)包括并排轴向布置的条(17，18)，其设有在每个条中以相互交叉方向定向且相对于轮胎的赤道平面(X-X)倾斜的加固件。
10.根据权利要求9所述的轮胎，其特征在于所述径向内层(9b)在赤道平面每侧包括两个径向叠置的条(17，18)，其设有在每个条(17，18)中取向的加固件，其方向相互交叉且相对于轮胎的赤道平面(X-X)倾斜。
11.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于所述条(17，18)之一中的加固件的材料不同于径向相邻的条中的加固件的材料。
12.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于所述槽(11)按照基本平行于胎面带(8)的磨损波的曲线路径沿胎面带(8)横向延伸。
13.根据权利要求12所述的轮胎，其特征在于在胎面带(8)的赤道区域(E)之外的相对的侧向区域(F，G)中，所述槽(11)具有至少一个位于其上游的曲率中心。
14.根据权利要求12所述的轮胎，其特征在于所述槽(11)具有一个120至180mm的曲率半径(R1)。
15.根据权利要求12所述的轮胎，其特征在于它具有按照基本双重曲折的曲线路径沿着基本整个胎面带(8)的轴向展开图延伸的至少一条槽(11a，11b)，它包括相对的侧向部分，其各自的曲率中心位于所述槽(11a，11b)的上游，且在轮胎的赤道平面(X-X)的相对两侧。
16.根据权利要求15所述的轮胎，其特征在于所述相对的侧向部分具有120至180mm的曲率半径(R1)。
17.根据权利要求15所述的轮胎，其特征在于所述至少一条槽(11a，11b)的所述侧向部分之一沿着轮胎的赤道区域(E)的整个宽度和胎面带(8)的所述侧向区域(F，G)之一的整个宽度伸过胎面带(8)。
18.根据权利要求15所述的轮胎，其特征在于所述至少一条槽(11a，11b)的两侧向部分通过一个中间部分相连，该中间部分具有位于所述槽(11a，11b)下游的曲率中心。
19.根据权利要求18所述的轮胎，其特征在于所述中间部分在所述赤道区域(E)之外且在所述侧向区域(F，G)之一的至少一部分中沿胎面带(8)横向延伸。
20.根据权利要求18所述的轮胎，其特征在于所述中间部分具有一个20至40mm的曲率半径(R2)。
21.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于在胎面带(8)的赤道区域(E)中，所述槽(11)的出口壁(14)相对于所述底部(12)向着与轮胎滚动方向相反的方向倾斜，且相对于与所述底部(12)相切的平面(π)形成一个100°至130°的角(α′)。
22.根据权利要求21所述的轮胎，其特征在于所述角(α′)在110°和120°之间。
23.根据权利要求21所述的轮胎，其特征在于所述角(α′)沿轮胎的赤道区域(E)是基本恒定的。
24.根据权利要求21所述的轮胎，其特征在于所述赤道区域(E)在轮胎的赤道平面(X-X)的任一侧延伸一个部分，该部分的长度为胎面带(8)的轴向展开图的10％至35％。
25.根据权利要求21所述的轮胎，其特征在于在胎面带(8)的相对的侧向区域(F，G)，在所述赤道区域(E)之外，角(α′)根据轮胎的弦长线性地减小至一个90°至100°的最小值。
26.根据权利要求21所述的轮胎，其特征在于在胎面带(8)的赤道区域(E)中，所述槽(11)的入口壁(13)相对于所述底部(12)向着轮胎的滚动方向倾斜，且相对于与所述底部(12)相切的平面(π)形成一个80°至90°的角(α)。
27.根据权利要求26所述的轮胎，其特征在于所述角(α)沿轮胎的赤道区域(E)是基本恒定的。
28.根据权利要求26所述的轮胎，其特征在于在胎面带(8)的相对的侧向区域(F，G)，在所述赤道区域(E)之外，所述角(α)按照轮胎的弦长线性减小至一个50°至80°的最小值。
29.根据权利要求28所述的轮胎，其特征在于所述角(α)在60°和70°之间。
全文摘要
在特别安装在机动车前轮上的高横向曲率轮胎(1)中具有一个带结构(6),其在一径向内层(9a)中包括许多并排布置的环绕的帘线(7)的匝(7a),它们相对于轮胎的赤道平面(X－X)成零度角缠绕,在胎面带(8)的一个长度等于胎面花纹节距(P)且宽度等于胎面带(8)的轴向展开图的部分中橡胶块(10)占据的面积为所述部分总面积的70%至90%。这种轮胎可显著减小横摆,具有良好的湿路附着力,且可减少制动距离和在湿路上的漂滑现象。
文档编号B60C1/00GK1172028SQ9711477
公开日1998年2月4日 申请日期1997年7月28日 优先权日1996年7月29日
发明者贾恩卡洛·阿默兰, 彼得·克隆塔勒 申请人:倍耐力轮胎有限公司