噪声排放减少的抗负载车辆充气轮胎的制作方法
- 国知局
- 2024-08-02 16:51:53
本发明涉及一种车辆充气轮胎,特别是一种在操作期间噪声排放减少的抗负载车辆充气轮胎。
背景技术:
1、现代车辆充气轮胎在使用期间通常会经受各种各样的机械负载。当车辆充气轮胎碾过障碍物(例如坑洼或路缘形式的障碍物)时,通常会发生特别严重的机械负载。特别地,当车辆充气轮胎基本上垂直地碰到障碍物的边缘时,车辆充气轮胎经受严重的负载并变形。这涉及到车辆充气轮胎的胎侧壁在轮辋凸缘与障碍物之间被压皱和压扁。因此,局部出现非常大的力,这可能例如会导致轮胎胎体中的加强帘线撕裂,并且因此导致局部材料失效。
2、当存在上述形式的负载时在车辆充气轮胎中出现的材料缺陷通常表现为由于所经历的变形而产生的材料裂纹,材料裂纹发生在车辆充气轮胎的胎肩区域和胎圈区域两者中。这种特征性的缺陷模式有时也被称为“蛇咬伤”,因为两条裂纹类似于蛇的尖牙。现代车辆充气轮胎的基本结构在现有技术中是众所周知的,并且例如在jp 2001191722a、jp2019026231、us 3554261 a、us 4185675 a1或us2014/0124116a1中披露。
3、已知的是,通过在车辆充气轮胎中使用多个胎体帘布层,使得胎体在侧面区域具有多帘布层结构,从而为轮胎提供了必要的机械抗力,可以增加车辆充气轮胎对碾过坑洼或其他障碍物时发生的这种损坏的阻抗力。然而,不利的是,附加的胎体帘布层增加了车辆充气轮胎的总重量并且在大多数情况下还增加了轮胎的滚动阻力。然而,尤其最不利的是,附加的胎体帘布层还更强烈地传递在操作期间出现的行驶噪声并且导致操作期间更高的噪声水平,这也被称为“隆隆噪声”。因此,在一方面优化的胎侧壁坚固性与另一方面低滚动阻力和有利的噪声排放(特别是在高达180hz的频率范围内)之间存在目标冲突。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是消除或至少减少现有技术的缺点。
2、特别地,本发明的目的是提供一种车辆充气轮胎,利用该车辆充气轮胎可以改善胎侧壁坚固性和有利的滚动阻力以及有利的噪声行为之间的目标冲突。特别地,本发明的目的是尽可能最佳地优化胎侧壁坚固性和车辆充气轮胎操作期间出现的噪声之间的目标冲突。
3、期望的是,所提供的车辆轮胎应当具有优异的行驶特性,并且在滚动越过有角度的障碍物时还具有对机械损坏的良好阻抗力,这应当有利地与使用多个胎体帘布层的那些车辆轮胎相当。在这方面,本发明的目的是应当减少或甚至完全抑制被称为“蛇咬伤”的缺陷的发生,或者应当降低对这些缺陷的易感性以及这些缺陷对操作安全性的影响。
4、在这方面,期望的是,所提供的车辆充气轮胎在用于解决上述问题的结构设计措施方面非常灵活,并且所发现的解决方案可以容易地适应车辆充气轮胎的不同现有构造。在这方面,期望的是,所提供的车辆充气轮胎应当能够使用当今在现代车辆充气轮胎的生产中已经使用的这样的材料和生产方法来生产。
5、本发明的补充目的是具体说明优选配置,利用这些优选配置可以进一步提高所提供的车辆充气轮胎对机械损坏的阻抗力,并且允许所提供的车辆充气轮胎对不同的负载情况具有特定适应性,使得所提供的车辆充气轮胎可以针对有特别需求的应用进行专门设计。
6、本发明的补充说明是,所提供的车辆充气轮胎的总重量和滚动阻力与具有多帘布层胎体设计的车辆充气轮胎相比不应当是不利的,并且理想地甚至是改进的。
7、本发明的发明人现在已经认识到,如果代替附加的胎体帘布层,仅将加强元件选择性地放置在车辆充气轮胎的特定位置处(如权利要求中所限定的),则可以出乎意料地实现上述目的。可以从实验中得出这一出乎意料的教导,其中,多帘布层轮胎胎体的最低胎体帘布层在轮胎胎体的胎侧壁区域中被专门选择性地中断,使得分裂的胎体帘布层的两部分之间不存在直接连接。通过将胎体帘布层中断,最初实现了胎侧壁的弹簧刚度,类似于仅单帘布层胎体的弹簧刚度。这出乎意料地允许车辆充气轮胎使用期间的噪声水平得到改善,特别是在高达180hz的低频范围内。同时,出乎意料地,可以在车辆充气轮胎的在碾过障碍物的情况下发生胎侧壁压扁并产生缺陷的区中有效地保持双帘布层胎体设计,从而局部地确保必要的机械稳定性和抗损坏性。基于这些有希望的结果,本发明的发明人成功地进一步有利地发展了该教导,出乎意料地发现,上述优点可以通过专门选择性地使用加强元件来实现,从而可以实现轮胎结构的显著简化、轮胎重量的进一步减小以及滚动阻力的改善,而不会对机械稳定性和抗“蛇咬伤”性产生不利影响。
8、因此,上述目的通过如权利要求中所限定的本发明主题来实现。根据本发明的优选配置从从属权利要求和随后的细节中将显而易见。
9、下文被称为优选的实施例与被称为优选、特别优选的实施例的其他实施例的特征相组合。因此,最特别优选的是下文被称为特别优选的实施例中的两个或更多个实施例的组合。其中被称为在某种程度上是优选的一个实施例的特征与被称为在某种程度上是优选的其他实施例的一个或多个另外的特征相组合的实施例同样是优选的。
10、本发明涉及一种车辆充气轮胎,该车辆充气轮胎包括:
11、a)轮胎胎体,该轮胎胎体具有第一胎圈区域、第一胎侧壁区域、中央区域、第二胎侧壁区域和第二胎圈区域,
12、b)胎面,该胎面相对于轮胎胎体在径向方向上位于外部并布置在中央区域之上,
13、c)第一钢丝圈外包布和第二钢丝圈外包布,该第一钢丝圈外包布布置在第一胎圈区域处,该第二钢丝圈外包布布置在第二胎圈区域处,
14、d)第一上部加强元件和第二上部加强元件,该第一上部加强元件布置在中央区域处且在第一胎侧壁区域处,该第二上部加强元件布置在中央区域处且在第二胎侧壁区域处,以及
15、e)第一下部加强元件和第二下部加强元件,该第一下部加强元件布置在第一胎圈区域处,该第二下部加强元件布置在第二胎圈区域处,
16、第一上部加强元件和第二上部加强元件位于距第一下部加强元件和第二下部加强元件一定距离处。
17、具有轮胎胎体的车辆充气轮胎是本领域技术人员从现有技术中已知的。根据本发明的车辆充气轮胎在此优选的是,其中,该车辆充气轮胎是汽车轮胎。此外,按照惯例,旨在随后与路面接触的胎面设置在轮胎胎体上方,即在径向上位于外部。根据本发明的车辆充气轮胎在此优选的是,其中,胎面在背离轮胎胎体的外侧上具有花纹。根据本发明的车辆充气轮胎还优选的是,其中,胎面包括一种或多种胎面橡胶材料。
18、另外,从现有技术中已知的车辆充气轮胎通常在两侧均具有胎圈区域,该胎圈区域旨在当车辆充气轮胎装配在轮辋上时提供必要的稳定性。
19、现代车辆充气轮胎在大多数情况下具有理想的旋转对称性,使得它们通常沿着整个圆周具有基本上相同的截面。因此,技术人员通常通过呈现截面视图来描述车辆充气轮胎的结构。然而,对于技术人员来说不言而喻的是,轮胎胎体及其区域、胎面和钢丝圈外包布是丝状或环形元件,这些元件通常围绕整个车辆充气轮胎延伸。
20、车辆充气轮胎是弹性体产品,这些产品的形式和形状不仅很大程度上取决于构造,而且还取决于车辆充气轮胎内部的压力或使用期间承受的负载。在这方面,技术人员完全意识到,在车辆充气轮胎的截面视图中精确描述部件的位置非同小可。因此,识别胎体上的不同区域是有用的,相对于这些区域可以容易地限定所使用的部件的位置。根据本领域技术人员的理解,轮胎胎体具有中央区域,该中央区域在胎面下方延伸并且在两侧被轮胎胎体的胎侧壁区域框住。在这方面,根据本发明的车辆充气轮胎与大多数轮胎构造相关,其中,中央区域的宽度对应于胎面的宽度(在每种情况下横向于周向方向),并且胎面沿径向向外方向完全布置在中央区域上方。
21、胎侧壁区域位于车辆充气轮胎中的轮胎胎侧壁的区域中,车辆充气轮胎的通常被技术人员称为轮胎胎肩的部分位于中央区域与两个胎侧壁区域之间的过渡部处。两个胎侧壁区域的下端与胎圈区域(即,轮胎胎体的布置在轮胎胎圈的区域中的区域)邻接。由于上文限定的车辆充气轮胎在两侧均具有所谓的钢丝圈外包布,因此技术人员可以通过钢丝圈外包布的位置容易地识别相应的胎圈区域。因此,根据本发明的车辆充气轮胎与大多数轮胎构造相关,其中,轮胎胎体的第一胎圈区域从轮胎胎体在径向方向上的最低点延伸至第一钢丝圈外包布的水平,并且其中,轮胎胎体的第二胎圈区域从轮胎胎体在径向方向上的最低点延伸至第二钢丝圈外包布的水平。
22、再次,因此,根据本发明的车辆充气轮胎与大多数轮胎构造相关,其中,第一胎侧壁区域布置在第一胎圈区域与中央区域之间,并且其中,第二胎侧壁区域布置在第二胎圈区域与中央区域之间,和/或其中,第一胎侧壁区域和第二胎侧壁区域不位于胎面下方且不位于钢丝圈外包布下方,和/或其中,从中央区域到第一胎侧壁区域和第二胎侧壁区域的过渡发生在轮胎胎肩的水平处。
23、尽管理论上将轮胎胎体细分为各个区域乍一看似乎是人为的,然而对于技术人员来说在实践中获得是容易且可靠的,因为技术人员在实践中可以容易地识别中央区域,该中央区域在轮胎的胎肩处延伸至两个胎侧壁区域,这两个胎侧壁区域进而延伸至钢丝圈外包布的水平处的胎圈区域。除了这些区域之外,在大多数情况下,现代车辆充气轮胎的轮胎胎体还包括翻边区域,即轮胎胎体的以下区域:这些区域在胎圈区域的端部处围绕胎圈翻边,并且在轮胎胎体的侧部上作为翻边而沿胎面方向返回。
24、因此,根据本发明的车辆充气轮胎包括至少四个不同的加强元件,其中两个加强元件布置在车辆充气轮胎的上部区域中,并且两个加强元件布置在车辆充气轮胎的下部区域中。上部加强元件布置在轮胎胎肩的区域中(即,布置在中央区域与胎侧壁区域之间的连接部处),使得它们分别与中央区域以及第一胎侧壁区域和第二胎侧壁区域接触。对应地,这些加强元件也称为胎肩加强件。相比之下,第二对加强元件布置在相应的胎圈区域中,即,紧固到轮胎胎体,使得下部加强元件至少部分地延伸到相应的胎圈区域中。
25、上述关于相应加强元件之间的距离的定义意味着上部加强元件不与下部加强元件直接接触,即,第一上部加强元件和第一下部加强元件彼此分开并相距一定距离,第二上部加强元件和第二下部加强元件同样彼此分开并相距一定距离。应当理解,第一下部加强元件和第二下部加强元件也分别与相对的第二上部加强元件和第一上部加强元件分开。因此,至少下部加强元件是单独的加强元件。
26、鉴于车辆充气轮胎中普遍存在的对称性,技术人员可以理解为什么在大多数情况下布置在车辆充气轮胎的胎侧壁区域中的上述部件分别由第一元件和第二元件限定,因为它们可理解地存在于车辆充气轮胎的两侧。对于某些高度专业化的应用来说,可以有利的是,有所不同地设计车辆充气轮胎的不同侧,并且为此目的例如使第一下部加强元件和第二下部加强元件的类型和/或位置在车辆充气轮胎的不同侧上有所不同。然而,技术人员理解,对于大多数应用来说,显然优选的是,车辆充气轮胎在车辆充气轮胎的两侧上具有基本上相同的构造,使得第一元件和第二元件在每种情况下都以相同的方式设计和定位。对应地,在所有随后的考虑中,最特别优选的是,优选实施例的相应特征在车辆充气轮胎的两侧上以相同的方式实施,即分别针对第一元件和第二元件。
27、如上所述,钢丝圈外包布和加强元件布置在胎体上。根据本领域技术人员的理解,这意味着部件安装在胎体上,使得它们至少部分地与轮胎胎体直接接触,并且例如没有被附加的缓冲层帘布层或被与任何薄的粘合促进层分开的单独的橡胶层分开。
28、原则上,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,该车辆充气轮胎还包括布置在第一胎侧壁区域的外侧上的第一胎侧壁和/或布置在第二胎侧壁区域的外侧上的第二胎侧壁。
29、根据发明人的评估,特别对于车辆充气轮胎的总重量有利的是,第一上部加强元件和第二上部加强元件被设计为单独的元件,这些元件在每种情况下布置在胎肩区域中,即如上所述在中央区域与相应胎侧壁区域之间的过渡部处。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件和第二上部加强元件彼此相距一定距离。
30、然而,所发现的对此的有力替代方案是如下这样的配置,其中第一上部加强元件和第二上部加强元件没有被设计为单独的,而是由单个加强帘布层形成,该单个加强帘布层对应地从第一胎侧壁区域穿过中央区域延伸到第二胎侧壁区域中。这有利地具有实现大刚度的效果(特别是在胎面下方的区域中),这对于某些应用可以是有利的。在这种情况下,车辆充气轮胎的上部部分中的对应结构类似于比如可以用所谓的1/2胎体帘布层获得的实施例。因此,替代性地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件和第二上部加强元件由加强帘布层形成,其中,加强帘布层优选地在整个中央区域之上延伸到胎侧壁区域中。
31、可以认为,根据本发明的车辆充气轮胎的优点在于,加强元件可以灵活地定位,具体地定位在轮胎胎体的内侧和外侧上。根据本领域技术人员的理解,术语“内侧”在此指的是轮胎胎体的面向环形车辆充气轮胎的内部的一侧,即,在车辆充气轮胎的在操作期间填充有空气的空腔的方向上的一侧。根据发明人的评估,将加强元件安装在轮胎胎体的外侧上可能是有利的,因为这在典型的轮胎构造过程中更容易生产。然而,对于不期望的机械损坏的保护效果,根据发明人的评估,优选的是定位在轮胎胎体的内侧上。在此背景下,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件和第二上部加强元件布置在轮胎胎体的外侧或内侧上、优选地布置在内侧上,和/或其中,第一下部加强元件和第二下部加强元件布置在轮胎胎体的外侧或内侧上、优选地布置在内侧上。
32、基于发明人的实验,特别有利的是,加强元件在每种情况下布置在轮胎胎体的同一侧上。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件和第一下部加强元件布置在轮胎胎体的同一侧上,和/或第二上部加强元件和第二下部加强元件布置在轮胎胎体的同一侧上,优选地所有加强元件布置在轮胎胎体的同一侧上。
33、现代车辆充气轮胎通常包括所谓的轮胎内层,该轮胎内层特别用于轮胎的气密密封。如果提供这样的轮胎内层,则认为将加强元件布置在轮胎内层与轮胎胎体之间是特别有利的。可以看出这种配置的具体优点是,加强元件不仅允许提高机械稳定性和对“蛇咬伤”的更大阻抗力,而且还在特别承受负载的区域中为轮胎内层提供附加的密封层,使得加强元件还防止了轮胎内层的不必要的穿孔。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,该车辆充气轮胎还包括在径向方向上相对于轮胎胎体向内的轮胎内层,其中,第一上部加强元件和/或第一下部加强元件和/或第二上部加强元件和/或第二下部加强元件、优选地所有加强元件布置在轮胎胎体与轮胎内层之间。
34、发明人提出的问题解决方案对于车辆充气轮胎的其余结构有利地非常灵活,使得在轮胎胎体与胎面之间还可以使用附加的帘布层,例如缓冲层帘布层,使得车辆充气轮胎的特性可以进行专门调整,而不会不利地影响本发明所带来的优点。相应地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,该车辆充气轮胎在中央区域之上在胎面与轮胎胎体之间还包括至少一个另外的帘布层、优选地恰好一个另外的帘布层,其中,该另外的帘布层优选地是缓冲层帘布层,其中,该另外的帘布层特别优选地包括嵌入在帘布层橡胶材料中的帘布层强度构件,其中,该另外的帘布层特别优选地与第一上部加强元件和/或第二上部加强元件重叠,或者其中,胎面直接布置在轮胎胎体的径向外侧上。
35、如上所述,在许多情况下,常见的是轮胎胎体围绕轮胎胎圈翻转,从而产生与相应胎圈区域邻接的所谓的翻边区域。对于车辆充气轮胎的稳定性以及在轮辋上的牢固固定,这通常是优选的。在存在翻边区域的情况下,发明人提出相应的钢丝圈外包布可以有利地采用两部分式设计。通过整体形式基本上相同的钢丝圈外包布,使翻边区域实际上穿过钢丝圈外包布,使得钢丝圈外包布被翻边区域分成两个区域。由此,钢丝圈外包布的一部分布置在轮胎胎体的翻边区域与胎圈区域之间,而钢丝圈外包布的第二部分(也称为“外三角胶”)位于翻边区域的外侧。这产生了特别有利的结构,该结构可以特别牢固地固定在轮辋上,并且在车辆充气轮胎的侧部区域中具有优异的机械特性,同时在操作期间产生低噪声。对应地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,轮胎胎体还包括连接到第一胎圈区域的第一翻边区域和/或连接到第二胎圈区域的第二翻边区域,其中,第一翻边区域和/或第二翻边区域相对于相应胎圈区域优选地位于外部。根据本发明的车辆充气轮胎在此特别优选的是,其中,第一钢丝圈外包布和/或第二钢丝圈外包布具有两部分式设计,其中,第一钢丝圈外包布优选地部分地布置在第一胎圈区域与第一翻边区域之间并且部分地布置在第一翻边区域的外侧上,和/或其中,第二钢丝圈外包布优选地部分地布置在第二胎圈区域与第二翻边区域之间并且部分地布置在第二翻边区域的外侧上。
36、原则上,可以使轮胎胎体的翻边区域足够长,以至于所得的翻边区域沿着轮胎胎体的胎圈区域和胎侧壁区域延伸,例如直到胎面。然而,对于要在根据本发明的车辆充气轮胎中使用的加强元件,已经发现特别有利的是,将翻边区域的高度选择成使得翻边区域的端部相对于轮胎胎体位于与相应的下部加强元件大约相同的水平处。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,轮胎胎体的侧部上的第一翻边区域和/或第二翻边区域延伸得足够高,以至于相应翻边区域在相应胎侧壁区域中的端部布置在相应下部加强元件的水平处。
37、对于胎侧壁的最大可能的抗压扁性,原则上实际优选的是提供多个胎体帘布层。然而,为了解决上述目标冲突,显然优选的是,轮胎胎体仅包括一个胎体帘布层,因为这与根据本发明使用的加强元件相结合而允许在碾过障碍物时具有良好的抗机械损坏性,同时具有优异的噪声特性。在现有技术中,提出了胎面下方的一个胎体帘布层或多个胎体帘布层之一可以设置有中断部,这对于特定应用可能是有利的。然而,对于根据本发明的车辆充气轮胎,显然优选的是,至少一个或甚至所有胎体帘布层是连续的胎体帘布层,即没有被中断的胎体帘布层。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,轮胎胎体包括一个或多个胎体帘布层、优选地恰好一个胎体帘布层,和/或其中,至少一个胎体帘布层、优选地所有胎体帘布层作为连续的胎体帘布层延伸穿过轮胎胎体的所有区域。
38、原则上,根据本发明的车辆充气轮胎在轮胎胎体的结构方面非常灵活。然而,显然优选的是,胎体帘布层包括嵌入在橡胶材料中的强度构件。在这方面,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,一个或多个胎体帘布层包括嵌入在胎体橡胶材料中的多个胎体强度构件。
39、在这方面,本发明的发明人已经成功地确定了强度构件和橡胶材料,利用它们可以在根据本发明的车辆充气轮胎中获得高性能轮胎胎体。具体地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,胎体强度构件选自由金属强度构件和织物强度构件组成的组、优选地选自织物强度构件、特别优选地选自具有至少一根纱线的织物强度构件,其中,纱线由如下材料组成,该材料选自由芳族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮、聚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯、人造丝、粘胶、碳纤维、天然纤维、玻璃纤维和pbo(聚(对亚苯基-2,6-苯并二恶唑))组成的组,最特别优选地选自由芳族聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的组。根据本发明的车辆充气轮胎还优选的是,其中,胎体橡胶材料可以通过使可硫化的胎体橡胶混合物硫化来生产,其中,可硫化的胎体橡胶混合物优选地包含至少一种二烯橡胶和至少一种填料。
40、在许多情况下,车辆充气轮胎在胎圈中具有所谓的胎圈芯。对于根据本发明的车辆充气轮胎,强烈优选的是胎圈芯的存在,这些胎圈芯在本发明的范围内被指配给可以包括胎圈芯的第一钢丝圈外包布或第二钢丝圈外包布。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一钢丝圈外包布和/或第二钢丝圈外包布包括胎圈芯,其中,胎圈芯优选地为六角芯。
41、根据发明人的评估,特别有利的是,钢丝圈外包布由比加强元件的橡胶材料具有更大的刚度并因此具有更高的弹性模量的橡胶材料形成。在这方面,根据本发明的车辆充气轮胎首先优选的是,其中,第一钢丝圈外包布和/或第二钢丝圈外包布包括钢丝圈外包布橡胶材料。根据本发明的车辆充气轮胎在此优选的是,其中,钢丝圈外包布橡胶材料可以通过使可硫化的钢丝圈外包布橡胶混合物硫化来生产,其中,可硫化的钢丝圈外包布橡胶混合物优选地包含至少一种二烯橡胶和至少一种填料。根据本发明的车辆充气轮胎特别优选的是,其中,钢丝圈外包布橡胶材料具有比胎体橡胶材料更高的弹性模量,其中,钢丝圈外包布橡胶材料优选地具有比加强元件的橡胶材料更高的弹性模量。在本发明的上下文中,术语“弹性模量”表示平均动态储能模量e',其对于橡胶材料而言是根据din 53513:1990-03在55℃下通过动态机械测量来确定的,其中,平均动态储能模量e'是在0.15%伸长率和8%伸长率下的两次测量的平均值。
42、发明人已经认识到,根据本发明使用的加强元件可以有利地制造得特别薄,而不失去胎侧壁坚固性的有利效果,这对于总重量和滚动阻力特别有利。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件和/或第一下部加强元件和/或第二上部加强元件和/或第二下部加强元件、优选地所有加强元件的厚度在0.2mm至4.0mm的范围内,优选地在0.5mm至2.5mm的范围内,特别优选地在0.9mm至1.8mm的范围内。
43、即使原则上至少理论上可以使用不同的材料作为加强元件、例如金属加强元件,对于根据本发明的车辆充气轮胎的所有实施例的性能和加工特性而言,无条件优选的是,加强元件至少部分地、优选地基本上完全地由橡胶材料组成。对应地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件包括第一橡胶材料,和/或其中,第二上部加强元件包括第二橡胶材料,和/或其中,第一下部加强元件包括第三橡胶材料,和/或其中,第二下部加强元件包括第四橡胶材料。根据本发明的车辆充气轮胎还优选的是,其中,第一橡胶材料和/或第二橡胶材料和/或第三橡胶材料和/或第四橡胶材料、优选地所有橡胶材料可以通过使对应的可硫化的橡胶混合物硫化来生产,其中,对应的可硫化的橡胶混合物优选地包含至少一种二烯橡胶和至少一种填料。
44、在这方面,已经发现,根据本发明的车辆充气轮胎的优点在于,加强元件可以由相同的橡胶材料生产以确保它们易于生产。对应地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一橡胶材料和第二橡胶材料是相同的,和/或第三橡胶材料和第四橡胶材料是相同的,优选地所有橡胶材料是相同的。
45、根据发明人的评估,为了确保在碾过障碍物时最大可能的胎侧壁坚固性和经优化的对机械负载的阻抗力,最特别优选的是,加强元件由具有比胎体中使用的橡胶材料更大的刚度的橡胶材料形成。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一橡胶材料和/或第二橡胶材料和/或第三橡胶材料和/或第四橡胶材料、优选地所有橡胶材料具有比胎体橡胶材料更高的弹性模量。
46、除了完全由橡胶材料形成的这样的加强元件之外,优选的是,这样的加强元件包括嵌入在对应的橡胶材料中的多个强度构件,其中,有利地可以使用与轮胎胎体的强度构件相同的材料。相应地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件包括多个第一强度构件,和/或其中,第二上部加强元件包括多个第二强度构件,和/或其中,第一下部加强元件包括多个第三强度构件,和/或其中,第二下部加强元件包括多个第四强度构件。根据本发明的车辆充气轮胎在此优选的是,其中,第一强度构件和/或第二强度构件和/或第三强度构件和/或第四强度构件、优选地所有强度构件选自由金属强度构件和织物强度构件组成的组、优选地选自织物强度构件、特别优选地选自具有至少一根纱线的织物强度构件,其中,纱线由如下材料组成,该材料选自由芳族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮、聚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯、人造丝、粘胶、碳纤维、天然纤维、玻璃纤维和pbo(聚(对亚苯基-2,6-苯并二恶唑))组成的组,最特别优选地选自由芳族聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的组。
47、然而,为了实现最佳的轮胎特性、特别是在有利的胎侧壁坚固性的同时具有有利的噪声行为,根据发明人的知识,显然优选的是,在加强元件中使用与在轮胎胎体中不同的强度构件,其中,例如在加强元件中使用芳族聚酰胺会产生优异的结果。附加地或替代性地,还优选的是,下部加强元件的强度构件与上部加强元件的强度构件不同。这种有利的配置使得可以特别好地根据具体要求调整车辆充气轮胎的胎侧壁特性,例如,在下部加强元件中使用更具刚度的强度构件,而对于上部加强元件而言,重点放在柔性上。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一强度构件和/或第二强度构件和/或第三强度构件和/或第四强度构件与胎体强度构件不同,优选地第三强度构件和第四强度构件与胎体强度构件不同,特别优选地所有强度构件与胎体强度构件不同,优选地在材料和/或纯度方面不同。根据本发明的车辆充气轮胎同样优选的是,其中,第一强度构件和第二强度构件不同于第三强度构件和第四强度构件。
48、本发明的发明人出乎意料地发现,如果加强元件中的强度构件的对准不对应于胎体强度构件的对准,例如,如果传统的子午线轮胎(帘线角度为大约90°)中的加强元件中的强度构件本身的帘线角度不同于90度,则包括强度构件的加强元件可以实现特别有利的效果。当从上方观察强度构件的帘布层时,这产生交叉编织的织物,由此可以在加强元件的区域中实现特别高的稳定性。相应地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件中和/或第一下部加强元件中和/或第二上部加强元件中和/或第二下部加强元件中的强度构件、优选地第一下部加强元件中和第二下部加强元件中的强度构件相对于周向方向具有在30°至90°、优选地为70°至86°的范围内的帘线角度,和/或其中,第一上部加强元件中和/或第一下部加强元件中和/或第二上部加强元件中和/或第二下部加强元件中的强度构件、优选地第一下部加强元件中和第二下部加强元件中的强度构件相对于周向方向具有与轮胎胎体中的胎体强度构件的帘线角度不同的帘线角度。加强元件中偏离90°的帘线角度与胎体强度构件的具有相反帘线角度(即也偏离90°)的胎体帘布层相结合,在加强元件的区域中产生特别高的稳定性。在此优选的是,胎体强度构件相对于旋转方向具有约82°的帘线角度,并且加强元件中的强度构件相对于旋转方向具有约82°的帘线角度,但是强度构件的节距具有不同的正负号,使得加强元件中的强度构件在周向方向上与胎体强度构件成约164°的角度。
49、根据发明人的评估,下部加强元件的位置可以并且应当有利地与车辆充气轮胎的构造的其余部分相匹配,具体地是通过调整下部加强元件在轮胎胎体上的相对位置、即下部加强元件的高度。对于一些应用,在此可能优选的是,下部加强元件排他地布置在相应胎圈区域中,即,不延伸到胎侧壁区域中,并且因此最终基本上终止于与钢丝圈外包布相同的水平处。然而,根据发明人的评估,对于大多数应用,有利的是,来自胎圈区域的下部加强元件延伸超出钢丝圈外包布的端部到胎侧壁区域中,因为在许多情况下,该区域承受特别高的机械负载,并且下部加强元件的额外加强允许特别高效地提高耐用性。然而,关于优化噪声产生,发明人提出,下部加强元件也不应当过远地延伸到轮胎胎体的胎侧壁区域,使得有利的是,大部分加强元件布置在轮胎胎体上的胎圈区域中。鉴于此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一下部加强元件和/或第二下部加强元件、优选地这两个下部加强元件完全布置在相应胎圈区域上。替代性地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一下部加强元件和/或第二下部加强元件、优选地这两个下部加强元件在每种情况下布置在对应的胎侧壁区域中和对应的胎圈区域中,其中,基于加强元件的相应宽度,第一下部加强元件和/或第二下部加强元件特别优选地布置在相应胎侧壁区域的5%至50%、优选地10%至40%、特别优选地15%至30%中。
50、本发明的发明人已经有利地成功地指定了适合于加强元件的宽度,即在截面中沿着轮胎胎体的走向的范围。具体地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一下部加强元件和/或第二下部加强元件、优选地这两个下部加强元件具有在20mm至100mm的范围内、优选地在30mm至80mm的范围内、特别优选地在40mm至60mm的范围内的宽度,和/或其中,第一上部加强元件和/或第二上部加强元件、优选地这两个上部加强元件具有在20mm至100mm的范围内、优选地在30mm至80mm的范围内、特别优选地在40mm至60mm的范围内的宽度。
51、除了上面指定的尺寸之外,发明人还能够指定上部加强元件与下部加强元件之间的特别有利的距离,准确地说无论是就绝对值而言还是相对于下部加强元件的长度而言,这在实践中经常被证明是有用的参考。根据本发明的车辆充气轮胎特别优选的是,其中,第一上部加强元件和第一下部加强元件和/或第二上部加强元件和第二下部加强元件沿着轮胎胎体相对于彼此的距离在0.1mm至50mm的范围内、优选地在1mm至40mm的范围内、特别优选地在5mm至30mm的范围内、最特别优选地在10mm至20mm的范围内,和/或其中,第一上部加强元件和第一下部加强元件和/或第二上部加强元件和第二下部加强元件沿着轮胎胎体相对于彼此的距离在相应下部加强元件的宽度的10%至90%、优选地20%至80%、特别优选地30%至70%、最特别优选地40%至60%的范围内。
52、然而,如果上部加强元件和相关联的下部加强元件布置在轮胎胎体的不同侧上,但是在每种情况下,在侧部区域中沿着轮胎胎体延伸得过远以至于实际上存在重叠,并且上部加强元件与下部加强元件之间在轮胎胎体的子区段中的距离仅由轮胎胎体本身来确保,则获得关于最佳胎侧壁坚固性的特别有利的配置。出乎意料地,这种重叠不会过度不利地影响噪声产生,而是在对应的子区段中产生特别厚的多帘布层组件,使得可以局部地实现特别高的机械稳定性。因此,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,第一上部加强元件和第一下部加强元件和/或第二上部加强元件和第二下部加强元件布置在轮胎胎体的不同侧上并且两者与轮胎胎体的相同子区段接触。
53、与上面指出的下部加强元件的有利布置类似,发明人还成功地为上部加强元件提供有利的定位,根据发明人的评估,如果上部加强元件不过远地延伸到胎侧壁区域中,则往往会更有利。具体地,根据本发明的车辆充气轮胎优选的是,其中,基于加强元件的相应宽度,第一上部加强元件和/或第二上部加强元件布置在相应胎侧壁区域的10%至70%、优选地20%至60%、特别优选地30%至50%中,和/或其中,基于加强元件的相应宽度,第一上部加强元件和/或第二上部加强元件布置在中央区域的30%至90%、优选地40%至80%、特别优选地50%至70%中。
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