本發(fā)明的主題大體上涉及用于包含寬底單輪胎的輪胎的一種主體簾布層或胎體的新穎的形狀。

背景技術：

輪胎的主體簾布層，有時也稱為胎體或胎體簾布層，從胎圈部分穿過兩個對置的側(cè)壁部分和輪胎的胎冠部分延伸。其構(gòu)造中通常使用包含稱為例如簾線的基本上不可延伸的材料的一層或多層。對于徑向輪胎，這些簾線通常定向在從輪胎的赤道面測量大于大約80度的位置。在充氣輪胎中，主體簾布層有助于限制充氣壓力并且確定充氣后輪胎的整體形狀。當輪胎充氣到給定壓力時，主體簾布層將在子午面中具有特定形狀或輪廓，被稱作平衡曲線(equilibrium curve)。

主體簾布層設計為所有輪胎尤其是為寬底單(wide-based single，WBS)輪胎造成難題，寬底單輪胎是這樣的輪胎：它們具有相對較寬的胎冠部分，并且可以用來取代各具有相對較窄的胎冠部分的一對輪胎。所有輪胎，尤其是WBS輪胎，通常在輪胎中心與胎肩區(qū)域之間有硬度差異。這個差異可能相比于被單WBS輪胎取代的常規(guī)雙輪胎中的任一個輪胎都尤其明顯。硬度差異可能導致輪胎在充氣時不均勻地增大，這包含沿著胎面所在的胎冠部分的增大差異。因此，當輪胎滾動時，輪胎胎肩的運動可能比中心更強烈，這樣可能引起一些問題，例如胎面中的溝槽底部開裂，以及接地面形狀對載荷變化的敏感性增大。

常規(guī)上，用于輪胎設計和構(gòu)造的平衡曲線是基于傳統(tǒng)的三層隔膜模型。令人遺憾的是，因為輪胎尤其是WBS輪胎的中心與胎肩區(qū)域之間有很大的硬度差異，所以這種傳統(tǒng)模型可能會得到充氣增大不均勻的輪胎。同樣，這種不均勻的充氣增大可能會在輪胎的胎肩中形成活動點，這個活動點可能會對胎肩溝槽的底部造成較大應力，并且相對于輪胎的中心減小胎肩區(qū)域的硬度。

先前實現(xiàn)均勻充氣增大的嘗試是集中于例如增加胎冠部分中的帶束層組合件的結(jié)構(gòu)性剛度，以便在機械上限制不希望的充氣增大。令人遺憾的是，這種方法會增加輪胎成本以及輪胎質(zhì)量。質(zhì)量增加可能不利地影響例如滾動阻力之類的輪胎性能。

因此，采用提供更均勻充氣增大的主體簾布層的輪胎將是有用的。可以具有中心與胎肩之間的更小硬度差異的此輪胎將是有益的。在比如例如WBS輪胎之類的輪胎中具有還能防止或阻止例如胎面中的溝槽底部開裂、減小載荷變化敏感性和/或提供其它益處的這些特征將是有用的。如果既能實現(xiàn)這些有利的益處，又不會增加質(zhì)量或?qū)L動阻力或其它性能標準造成不良影響，則將尤其有益。一種形成或設計此輪胎的方法也將是有用的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種在輪胎的胎冠區(qū)域中具有均勻充氣增大的輪胎。更具體來說，輪胎具備主體簾布層，所述主體簾布層沿著輪胎的胎肩和上部側(cè)壁區(qū)域從常規(guī)平衡曲線位移，其位移的方式沿著胎冠區(qū)域提供更均勻的充氣增大，以便減少輪胎的中心與胎肩之間的硬度差異，降低載荷敏感性和/或減少開裂傾向——尤其是沿著胎肩中的胎面的溝槽底部的開裂傾向?？梢栽诓辉黾虞喬サ馁|(zhì)量或?qū)鐫L動阻力之類的某些其它性能因素造成不利影響的前提下提供這些改進。實情為，可以通過改變輪胎的主體簾布層的子午面中的幾何形狀(即形狀或輪廓)來獲得改進。本發(fā)明還提供一種用于設計或構(gòu)造此輪胎的方法。本發(fā)明的另外目標和優(yōu)點將部分在以下描述中進行闡述，或可以從所述描述中顯而易見，或可以通過實踐本發(fā)明來習得。

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提供一種輪胎。輪胎限定徑向方向、軸向方向和輪胎中心線。所述輪胎包含：一對對置的胎圈部分；一對對置的側(cè)壁部分，其與對置的胎圈部分連接；胎冠部分，其連接對置的側(cè)壁部分；主體簾布層，其在胎圈部分之間并且通過側(cè)壁和胎冠部分延伸，主體簾布層具有沿著子午面的曲線，其中s是沿著所述曲線從輪胎的中心線的mm單位的長度。

所述輪胎具有安置于胎冠部分中的至少兩個帶束簾布層。每個帶束簾布層包含帶束簾布層加強元件，其從一個帶束簾布層到其它帶束簾布層交叉。帶束簾布層加強元件相對于輪胎的赤道面形成10°與45°之間的角度。對此輪胎，s_M用于指代至少兩個帶束簾布層中在子午面中的最寬帶束簾布層的沿著軸向方向的最大曲線寬度的二分之一。輪胎還包含周向?qū)?，其包含周向加強元件并且沿著軸向方向具有小于帶束簾布層中的每一個的軸向?qū)挾鹊膶挾取?/p>

輪胎還具有一或多個安置于胎冠部分中的帶束簾布層，其中s_M是一或多個帶束簾布層中的最寬帶束沿著軸向方向的最大曲線寬度的二分之一。

當對于主體簾布層構(gòu)造基礎曲線時，主體簾布層沿著輪胎中心線的至少一側(cè)以偏離D(s)位于基礎曲線的徑向內(nèi)側(cè)，其中沿著主體簾布層的曲線在點s_b+54mm處-7.5mm≤D(s)≤-3mm，并且其中s_b等于s_M-60mm。D(s)的負值指代對于這樣的值主體簾布層位于基礎曲線的徑向內(nèi)側(cè)。

對此示例性實施例，當輪胎從大約0.5巴的壓力充氣到大約最大側(cè)壁壓力時，輪胎可具有小于或等于大約1.25mm的充氣增大幅度A。示例性輪胎可具有大于或等于大約2000mm的胎冠半徑。另外舉例而言，這個示例性輪胎可具有大于或等于大約3000mm的胎冠半徑。所述一或多個帶束簾布層可以包含多個帶束簾布層。當主體簾布層表示為子午面中的曲線C(s)并且L是主體簾布層一半長度時，L可以在大約60mm到大約222mm的范圍內(nèi)。所述至少一個帶束簾布層可在子午面中具有例如大約102mm到大約222mm的范圍內(nèi)的帶束寬度。對此示例性輪胎，當對于主體簾布層構(gòu)造基礎曲線時，主體簾布層可以沿著輪胎中心線的兩側(cè)以偏離D(s)位于基礎曲線的徑向內(nèi)側(cè)，其中沿著主體簾布層的輪廓在點s_b+54mm處-7.5mm≤D(s)≤-3mm，其中s_b等于s_M-60mm。這個示例性輪胎可具有在50或55的范圍內(nèi)的高寬比。這個示例性輪胎可具有在445mm到455mm的范圍內(nèi)的截面寬度?；A曲線可以在0.5巴的參考壓力下構(gòu)造。

參考以下描述以及所附權利要求書，本發(fā)明的這些以及其它特征、方面以及優(yōu)點將得到更好的理解。并入在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖圖示了本發(fā)明的實施例，并且與所述描述一起用以說明本發(fā)明的原理。

附圖說明

本說明書中闡述本發(fā)明的針對所屬領域的一般技術人員的完整且啟發(fā)性揭示內(nèi)容(包含其最佳模式)，說明書參考附圖，在所述附圖中：

圖1示出本發(fā)明的輪胎的示例性實施例的橫截面圖。橫截面是沿著輪胎的子午面截取的，并且未必是按比例繪制的。

圖2示出本發(fā)明的示例性主體簾布層和常規(guī)主體簾布層的橫截面圖。僅僅示出了表示每個主體簾布層的曲線的二分之一——即沿著輪胎中心線的一側(cè)的曲線部分。

圖3是用于在本文中定義某些術語的主體簾布層或曲線的二分之一的橫截面圖。

圖4是用于描述主體簾布層的充氣增大的兩條曲線的橫截面圖。

圖5是示出當充氣到參考壓力與標稱壓力之間時主體簾布層的形狀變化的橫截面圖。

圖6是常規(guī)主體簾布層相對于本發(fā)明的示例性主體簾布層的充氣增大的曲線圖。

圖7是參考曲線和示例性輪胎的最長(即沿著軸向方向最寬)的帶束層的二分之一的橫截面圖。還描繪基礎曲線的構(gòu)造。

圖8是主體簾布層離用于圖例中表示的四個常規(guī)商用輪胎中的每一個的相應基礎曲線BC的距離的曲線圖。

圖9提供本發(fā)明的示例性新主體簾布層H離用于圖例中表示的尺寸的四個輪胎的基礎曲線的距離(D_RX(s))的基于FEA(有限元分析)模擬的曲線圖。

圖10是圖8的輪胎的充氣增大(G(s))的曲線圖，其示出了常規(guī)主體簾布層的不均勻充氣增大。

圖11是圖9的輪胎的充氣增大(G(s))的曲線圖，其針對每個示例性輪胎示出本發(fā)明的發(fā)明性主體簾布層得到的胎冠部分的均勻充氣增大。

圖12是用于具有不同輪胎寬度的三個輪胎中的每一個的主體簾布層的二分之一的橫截面圖的比較。

圖13是隨四個不同輪胎尺寸的s'而變的離基礎曲線的距離(即偏差)的曲線圖，其中每個輪胎是用本發(fā)明的發(fā)明性主體簾布層建模的。

圖14提供隨著高斯擬合s'而變的離基礎曲線的距離和示例性主體簾布層的曲線圖。

圖15示出隨著計算機模擬示例性主體簾布層H和示例性主體簾布層的另一實例J的s'而變的離基礎曲線的距離的曲線圖，這兩者都穿過本專利中限定的受保護區(qū)域。

圖16、圖17、圖18和圖19示出從本文中更完整描述的計算機模型導出的某些實驗數(shù)據(jù)。

圖20是本文中更完整描述的隨著D_o而變的增大幅度A的曲線圖。

圖21、圖22、圖23和圖24描繪本文中更完整描述的某些實驗數(shù)據(jù)。

圖25是可以配備有本發(fā)明的示例性主體簾布層的示例性輪胎的正視圖。

圖26是本發(fā)明的輪胎的示例性實施例的示意性表示。圖27是本發(fā)明的輪胎的另一示例性實施例的示意性表示。對于圖26和圖27中的每一份圖，該圖示是沿著子午面截取的輪胎的橫截面，其中僅示出輪胎的二分之一——應了解，輪胎可以構(gòu)造成圍繞赤道面基本上對稱。

圖28、圖29、圖30、圖31、圖32和圖33是常規(guī)輪胎與本發(fā)明的示例性輪胎比較的印跡或接地面的曲線圖。該曲線圖表示本文中更完整地描述的垂直應力、縱向應力和印跡變化。

具體實施方式

出于描述本發(fā)明的目的，現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的實施例，圖式中示出了本發(fā)明的實施例的一個或多個實例。每個實例是為了說明本發(fā)明而提供，而非限制本發(fā)明。實際上，所屬領域的技術人員將顯而易見，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可以在本發(fā)明中進行各種修改和改變。舉例來說，被示出或描述為一個實施例的一部分的特征可以與另一實施例一起使用以產(chǎn)生再一實施例。因此，希望本發(fā)明涵蓋如落入所附權利要求書及其等效物的范圍內(nèi)的此類修改和改變。

如本文所使用，應用以下定義：

“子午面”是輪胎的旋轉(zhuǎn)軸所在的平面。圖1是沿著子午面截取的本發(fā)明的示例性輪胎100的橫截面。如本文所使用，子午面包含笛卡爾坐標系的y-z平面，其中y＝0沿著輪胎的中心線C/L定位。

輪胎的“中心線”(C/L)是從子午面中看將輪胎分成兩半的一條線。

“赤道面”是垂直于將輪胎沿著其中心線(C/L)分成兩半的子午面的平面。如本文所使用，赤道面包含笛卡爾坐標系的x-z平面。

輪胎的“胎冠部分”是在輪胎的側(cè)壁部分之間沿著軸向方向A(其是平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸的方向)延伸的部分，包含胎面以及在胎面徑向內(nèi)側(cè)定位的組件。

“主體簾布層”或“胎體”或“胎體簾布層”是在輪胎的相對側(cè)上的胎圈部分之間延伸并且從所述胎圈部分延伸通過相對的側(cè)壁部分并且跨越輪胎的胎冠部分的層。如本文所使用，主體簾布層具有加固件，比如例如相對于子午面成10度或更小的角度的簾線。

“帶束簾布層”是主要位于胎冠部分中、在胎面部分的徑向內(nèi)側(cè)并且在主體簾布層的徑向外側(cè)的簾布層。帶束簾布層不延伸超過輪胎的胎肩部分。

“平衡曲線”是指在輪胎的子午面中看到的主體簾布層的形狀或幾何形狀的模型。輪胎，包含主體簾布層，當安裝到車輪或輪輞上并且充氣時具有平衡形狀。平衡曲線可用于例如在這個平衡條件下為主體簾布層的形狀建模。

“最大側(cè)壁壓力”是指通常標記在輪胎的側(cè)壁上的輪胎的最大充氣壓力。

“徑向方向”垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸。在以下描述中也使用笛卡爾坐標系，其中y軸平行于旋轉(zhuǎn)軸而z軸平行于徑向方向。

輪胎的“周向方向”(也稱為縱向方向)是與輪胎的邊緣相對應的方向并且由輪胎在正常操作期間的旋轉(zhuǎn)方向界定。

本領域的技術人員將理解，本文中根據(jù)輪胎和輪輞協(xié)會(Tire and Rim Association)公開和使用的慣例參考輪胎尺寸。

本文中和隨附權利要求書中使用例如帶束、胎圈和/或簾布層之類的術語，并不將本發(fā)明限于從半成品構(gòu)造的輪胎或由必須從扁平輪廓改變成環(huán)面形式的輪廓的中間產(chǎn)品形成的輪胎。

圖1提供沿著本發(fā)明的輪胎100的示例性實施例的子午面的橫截面。輪胎100包含一對對置的胎圈部分102、104。一對對置的側(cè)壁部分106、108與對置的胎圈部分102、104連接。胎冠部分110連接對置的側(cè)壁部分106、108。一或多個帶束簾布層112、114和116安置于胎冠部分110中。帶束簾布層112、114和116是用例如簾線118、120和122之類的元件加強的層——每一層的簾線與赤道面或x-z平面(即赤道面EP)形成相同或不同角度。

至少一個本發(fā)明的示例性主體簾布層H在胎圈部分102、104之間延伸，穿過對置的側(cè)壁部分106、108和胎冠部分110。主體簾布層包括相對于子午面以通常10度或更小的角度定向的元件。胎面部分124位于胎冠部分110中，在帶束簾布層112、114和116的徑向外側(cè)。胎面部分124包含肋狀物126，肋狀物126通過沿著每個胎肩部分132和134的溝槽(例如第一溝槽128和130)隔開。應注意，本發(fā)明不限于圖1中所示的輪胎100的特定尺寸或外觀。實情為，本發(fā)明還可用于具有例如與圖1中所示的不同的寬度、高寬比、胎面特征和帶束的輪胎——應了解，僅舉例提供輪胎100。另外，本發(fā)明不限于具有如胎圈部分102、104所示的圍繞胎圈芯的上翻部分的主體簾布層。

如上所述，本發(fā)明提供一種具有沿著輪胎的整個胎冠部分110的更均勻的充氣增大——即輪胎在被充氣時的增大——的輪胎。這樣的均勻增大能減小輪胎100的中心與胎肩之間的硬度差異，降低載荷敏感性，和/或減小開裂傾向——尤其是沿著例如輪胎100的胎面部分124的溝槽128和/或130中的一或多個溝槽底部開裂。

在典型的輪胎制造過程中，在模具中將輪胎硫化，輪胎在模具中呈現(xiàn)其最終幾何形狀。常規(guī)上，主體簾布層通常設計成在模具中盡可能接近平衡以便于制造。對于本發(fā)明，提供一種偏離常規(guī)平衡曲線(即主體簾布層的常規(guī)幾何形狀)的發(fā)明性主體簾布層H(圖1中的主體簾布層H只是它的一個實例)。已發(fā)現(xiàn)這種發(fā)明性偏離能補償加強復合物典型的結(jié)構(gòu)效應，這種結(jié)構(gòu)效應發(fā)生在輪胎的胎肩部分132和/或134中的靠近帶束末端的位置。此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將主體簾布層H安置成使其以特定方式沿著胎肩和上部側(cè)壁部分從常規(guī)平衡曲線偏離(即位移)，可以實現(xiàn)均勻的充氣增大。如圖2中舉例所示并且本文中更具體描述，這個新主體簾布層H與常規(guī)主體簾布層P(使用常規(guī)平衡曲線建模)有很大差異。

如本文所使用，參照兩條曲線之間的差異，可以更全面地理解術語“充氣增大”。更具體來說，假設R是標示子午面中的主體簾布層的形狀的參考曲線，X是標示子午面中的另一主體簾布層的形狀的另一曲線，并且D_RX標示沿著從曲線R朝向曲線X的在任何給定點垂直于曲線R的方向的曲線X離曲線R的距離。還假設曲線R和X是共面的，并且在眾所周知的圓柱形極坐標系中處于相同的y-r平面中?？梢栽诘芽杫-z平面中指定曲線R和X，因為任何y-r平面可以旋轉(zhuǎn)到y(tǒng)-z平面中——即本文所定義的子午面。

參看圖3，參考曲線R可以通過限定而根據(jù)其曲線長度s參數(shù)化。假設s∈[0,L]，其中L是從s＝0的曲線R的總長度(因為參考曲線R可以表示主體簾布層，L在本文中也被稱作主體簾布層的一半長度)。這個曲線具有切線向量和法線向量如圖4中所說明，用如下方式限定點R(s₀)處的曲線R與曲線X之間的距離D_RX(s₀)：

1.定位點R(s₀)并且計算在此點曲線的垂線。

2.形成與穿過R(s₀)的共線的光線。這個光線將在一組點{q_i}處與曲線X相交。

3.將D_RX(s₀)定義為D_RX(s₀)≡min_i‖q_i-R(s₀)‖。這確保如果法線光線在多于一個點與曲線X相交，則將選擇最近的點。

因此，如果曲線X表示充氣之后的示例性輪胎100的主體簾布層H并且參考曲線R表示此充氣之前的主體簾布層H，則如上所述，一個點處的充氣增大可以確定為D_RX(s₀)≡min_i‖q_i-R(s₀)‖。舉例而言，如果在y-z平面(即子午面)中切割輪胎100，則主體簾布層H將限定曲線C，其可以根據(jù)其曲線長度s:參數(shù)化。曲線C具有切線向量和法線向量類似地，還可以分別通過具有法線向量和的曲線I(s₁)和E(s₂)描述輪胎100的內(nèi)表面I和外表面E。

使用這些定義，在本發(fā)明的一種示例性方法中，可以在輪胎的極低壓力狀態(tài)(在本文中被稱作“參考壓力”)與期望設計壓力(在本文中被稱作“標稱壓力”——這可以例如是最大側(cè)壁壓力)之間測量到充氣增大。優(yōu)選地，參考壓力足夠高，可以將輪胎100的胎圈部分102、104安放在輪輞上，但是又足夠低，可以避免以其它方式改變輪胎100的形狀。更具體來說，為了保持邊界條件在這兩個壓力狀態(tài)之間不變，對于本示例性方法，輪胎100的胎圈部分102、104在輪輞上的位置固定在其在標稱壓力下占據(jù)的位置。這可以例如實驗上通過使用內(nèi)部胎圈支座實現(xiàn)，并且還可以容易用例如計算機使用有限元分析(FEA)模擬或建模。

接下來，在任何期望方位角下對輪胎100進行測量，得到曲線I、E和/或C。舉例來說，可以直接測量(例如通過x射線技術)或通過FEA從計算機模型獲得主體簾布層H的曲線C(s)。如圖5中所示出，用上文指定的邊界條件獲得的兩個主體簾布層曲線可以被定義為C(s)^N(標稱壓力下的主體簾布層曲線)和C(s)^R(參考壓力下的主體簾布層曲線)。接著將點s₀處的主體簾布層的充氣增大G(s₀)定義為

圖6示出使用FEA在0.5巴的參考壓力和8.3巴的標稱壓力下向常規(guī)445/50R22.5WBS輪胎應用這種測量充氣增大的示例性方法的結(jié)果。在輪胎中心線處y＝0的情況下，這種常規(guī)輪胎的胎面帶從-195mm(毫米)延伸到+195mm。雖然僅示出輪胎的一側(cè)(即，中心線C/L的左側(cè))，但是應了解，該結(jié)果對于圍繞輪胎中心線對稱地構(gòu)造的輪胎將基本上是對稱的。稍后進一步描述線b和M'。

如圖6中通過曲線U所示，具有常規(guī)主體簾布層的445/50R22.5WBS輪胎在輪胎的胎冠部分各處遇到不均勻或不均一的充氣增大。在大約142mm處可以看到較大的峰，對應的峰對稱地位于中心線(未圖示)的另一側(cè)上。令人遺憾的是，這些大峰與胎面部分124的第一胎肩溝槽128或130的位置緊密對準，并且使相應溝槽底部處在強拉伸延伸下，這樣可能會大大促進裂紋形核和傳播。這樣的強增大，結(jié)合胎面部分124的邊緣處的增大的急劇減少，可能會使溝槽128或130的位置中的輪胎的胎冠部分110彎曲。這樣又會在輪胎的胎冠部分110中引入鉸接點，其中輪胎結(jié)構(gòu)上彎曲而不是氣動地作用，因而會減小輪胎的整體垂直硬度。這個鉸接點會在存在或不存在胎肩溝槽的情況下發(fā)生，但是當它與溝槽的位置重合時可能尤其會造成問題。

因為這個鉸接點處的彎曲程度會隨載荷改變，所以隨著載荷的變化，輪胎的印跡可能相對于輪胎的中心線C/L在胎肩132和134處的演變很快。舉例來說，在高載荷下，胎肩132和134的長度可能相對于中心與地面的接觸過多。相反，在較低的載荷下，胎肩132和134可能相對于中心變得過短，并且在最低使用載荷下甚至可能完全失去與地面的接觸。這種現(xiàn)象被稱為載荷敏感性，這對于均勻并且有規(guī)律的胎面磨損是不希望的，并且可能會導致輪胎的更換里程縮短。

對比之下，本發(fā)明解決這個問題的辦法是通過在胎冠部分110各處提供圖6中通過示例性曲線K表示的扁平并且穩(wěn)定的充氣增大曲線。這個示例性充氣增大是通過如下方式獲得的：提供用于輪胎100的示例性主體簾布層H的在子午面中查看的某一發(fā)明性幾何形狀或曲線(沿著中心線的一側(cè)或兩側(cè))。本文中參看可以針對任何期望輪胎明確地構(gòu)造的“基礎曲線”(圖中標示為BC)指定和主張用于主體簾布層H的這個發(fā)明性曲線的位置。更具體來說，所屬領域的技術人員將理解，基礎曲線可以由實際輪胎的物理樣品的測量值明確地構(gòu)造，或者由比如例如計算機模擬模型或計算機輔助設計(CAD)模型之類的輪胎的一或多個模型構(gòu)造。因此，本文中使用基礎曲線為本發(fā)明的主體簾布層的將來測量和位置規(guī)范提供清晰的參考。

因此，如現(xiàn)在將參看圖7所示的具有帶束簾布層W和主體簾布層H的假設輪胎的示例性輪廓所述，限定并構(gòu)造在本說明書中和隨附權利要求書中使用的“基礎曲線”。應理解，本發(fā)明的輪胎可具有多于一個帶束簾布層。帶束簾布層W用于表示沿著軸向方向具有最長帶束長度的帶束簾布層——即在子午面中看的最寬帶束。舉例來說，如圖1中所示，帶束簾布層122是最寬的帶束簾布層并且在圖7中將表示為帶束簾布層W。參看圖25，除了沿著軸向方向的最長帶束長度之外，帶束簾布層W也是具有相對于赤道面EP在大約-80度≤α≤+80度范圍內(nèi)的角度α的簾線或類似加固件的最長帶束。因此，帶束簾布層W的這個定義不包括胎冠部分中的任何可以實際上充當主體簾布層的帶束。

作為構(gòu)造基礎曲線的一部分，使用形狀主體簾布層H確定主體簾布層H的形狀，假設當輪胎在0.5巴的參考充氣壓力(例如，圖5中標示為C(s)^R)下安裝在應用輪輞上，此輪輞提供上文在論述充氣增大時闡述的邊界條件。如上所述，在輪胎的實際物理樣品的情況下，可以使用例如X射線技術或激光輪廓測定法實驗上測量在這樣的低充氣條件下子午面中的主體簾布層H的形狀。在比如例如計算機生成模型之類的輪胎模型的情況下，可以使用例如有限元分析(FEA)來確定這樣的低充氣條件下子午面中的主體簾布層H的形狀。

圖7示出子午面中看到的輪胎100的主體簾布層H的一部分的形狀，并且僅僅示出主體簾布層H的二分之一。圖7中標示為BC的基礎曲線以及本發(fā)明的其余描述將使用y-z平面的左手邊(負y)(即在圖1中看，在中心線C/L左側(cè)的輪胎部分)闡述，但是應了解，本發(fā)明對于具有對稱帶束架構(gòu)(即相對于圍繞z軸的180°旋轉(zhuǎn))的輪胎胎冠部分是對稱的。主體簾布層H與y＝0線的交叉點限定輪胎中心線處的點a?？梢酝ㄟ^曲線C^R(s)在y-z平面中將主體簾布層H參數(shù)化，其中s是從點a測量到的曲線長度。顯然s∈[0,L]，其中L是主體簾布層的一半長度(即子午面中沿著曲線C^R(s)測量到的主體簾布層H的整個長度的二分之一)。

接下來，考慮輪胎的胎冠部分中的所有具有成大約-80度≤α≤+80度范圍內(nèi)的角度α的簾線的帶束簾布層(比如，例如，圖1中的簾布層112、114和116)，接著將M限定為位于在子午面中看的所有這樣的帶束中的最寬帶束(即，對于此實例為帶束W)的末端的點，其中參數(shù)s_M表示在子午面中沿著這樣的帶束W的軸向方向的最大曲線一半寬度。另外，s_b被定義為s_b＝s_M-60mm，并且點b被定義為b＝C^R(s_b)。

使用上文的定義，由兩個部分構(gòu)造基礎曲線BC。繼續(xù)圖7，基礎曲線BC的第一部分包含具有胎冠半徑r_s的圓弧A，它開始于點a并且穿過點b。通過要求該圓弧與水平直線在點a成切線來確定胎冠半徑r_s。應注意，這就相當于要求描述圓弧的圓心位于y＝0線上。

為了指定基礎曲線BC的第二部分，現(xiàn)在限定幾個另外的點。首先，假設s_e是主體簾布層H在y中具有其最小值時的參數(shù)值。赤道點e被定義為e＝C^R(s_e)＝(y_e,z_e)。中間點f(未必在主體簾布層H上)被定義為f＝(y_e,z_e-30mm)。Q被定義為穿過點e和f的垂直線。

接下來，穿過f構(gòu)造水平直線。與主體簾布層H的最接近相交的點被定義為點t，它發(fā)生在參數(shù)s_t下，從而使得t＝C^R(s_t)。半徑20mm的圓C構(gòu)造成在點t與主體簾布層成切線。圓心限定為沿著由主體簾布層H在點t處的垂線限定的在主體簾布層H橫向外側(cè)20mm處的點g。

因此，基礎曲線BC的第二部分包含徑向平衡曲線E，現(xiàn)在可以用以下方式確定徑向平衡曲線E?？偟膩碚f，徑向平衡曲線通過2個參數(shù)表征：r_c，中心半徑，和r_e，赤道半徑。這里r是常見圓柱形極坐標；當在yz平面中時它等于z。徑向平衡曲線E可以通過差分等式描述，并且還可以通過計算每個后續(xù)半徑處的曲線的切線角度和曲率κ從中心半徑開始明確地構(gòu)造。用于徑向平衡曲線的切線角度和曲率的表達式是眾所周知的，并且如下給定：

為了唯一地確定徑向平衡曲線E的參數(shù)r_s和r_e，施加三相切條件(tri-tangency condition)。首先，徑向平衡曲線E必須與弧形A成切線?？偟膩碚f，這兩條曲線的切線交叉點將發(fā)生在點k≠b。其次，徑向平衡曲線E必須與線Q相切。應注意，這個切點總的來說d≠e，但是這些點將非常接近。最后，徑向平衡曲線E必須與圓C成切線。應注意，總的來說，這個切點將在點q≠t，但是q非常接近t。這些約束條件唯一地確定徑向平衡曲線E。

因此，從上面兩部分作為從a到k的弧線段A與點k和q之間的徑向平衡曲線E的并集限定基礎曲線BC。可以通過本領域技術人員已知的許多方式確定徑向平衡曲線的值r_c和r_e。舉例來說，一種方法開始是通過取r_c＝z_b并且r_e＝z_e然后迭代尋解。

點M'被定義為沿著基礎曲線BC參數(shù)距離s_M的點。應注意，總的來說，點M'將不是精確地處在沿著垂直于基礎曲線BC并且穿過點M的線N_m的位置，但是它通常將是接近的。

使用上文對基礎曲線BC的定義，應理解，本發(fā)明的示例性主體簾布層H的新幾何形狀或形狀與沿著輪胎100的胎肩和上部側(cè)壁區(qū)域的基礎曲線BC的形狀有很大不同。此外，可以如將描述的，通過根據(jù)曲線長度s按參數(shù)規(guī)定示例性主體簾布層H的這個發(fā)明性幾何形狀從基礎曲線BC的偏離來劃定這個發(fā)明性幾何形狀。

圖8提供針對四種常規(guī)商用輪胎中的每一種的主體簾布層離相應基礎曲線BC的距離的曲線圖：275/80R22.5北美長途轉(zhuǎn)向輪胎、315/70R22.5歐洲區(qū)域轉(zhuǎn)向輪胎、385/65R22.5歐洲區(qū)域拖車輪胎和445/50R22.5北美長途W(wǎng)BS驅(qū)動輪胎。對于所示出的每個輪胎，相關聯(lián)的曲線示出了根據(jù)上文闡述的定義、輪胎的主體簾布層離針對所述特定輪胎構(gòu)造的基礎曲線BC的距離(D_RX(s)，如上文所述確定)。這里，參考曲線R是基礎曲線，并且測量曲線X是上文針對充氣增大描述的邊界條件下在0.5巴下的主體簾布層C^R。

相比而言，圖9提供本發(fā)明的示例性新主體簾布層H離根據(jù)上文闡述的定義針對每個特定輪胎構(gòu)造的基礎曲線的距離(D_RX(s))的針對每個輪胎的曲線圖。所述結(jié)果表示驅(qū)動輪胎的FEA模擬?？梢钥闯?，本發(fā)明的示例性主體簾布層H的形狀對于多種多樣的尺寸和應用是不同的，并且與所指出的常規(guī)卡車輪胎明顯不同。

另外，示例性的新主體簾布層H提供輪胎100的胎冠部分110各處的期望的均勻充氣增大。舉例來說，圖10和圖11分別是與圖8和圖9中相同的輪胎的充氣增大(G(s)，用前述方式確定)的曲線圖。圖10示出使用常規(guī)主體簾布層得到的不均勻的充氣增大，而圖11示出使用本發(fā)明的發(fā)明性主體簾布層對于相同輪胎的胎冠部分中的示例性均勻充氣增大。針對每個曲線圖描繪的三角形表示先前限定的s_M的位置。

再次參照圖9，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，為了提供均勻的充氣增大，隨著輪胎寬度改變，本發(fā)明的示例性新主體簾布層H系統(tǒng)地偏離基礎曲線BC。這在圖12和圖13中有清晰圖示。更具體來說，圖12示出了對于圖11中的模擬275/80R22.5、385/65R22.5和445/50R22.5驅(qū)動輪胎的本發(fā)明的示例性主體簾布層H離基礎曲線BC的距離。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，新主體簾布層H的曲線的形狀沿著上部側(cè)壁和胎冠區(qū)域基本上是不變的。因此，如本文和隨附權利要求書中所使用的，假設D(s)表示基礎曲線BC與主體簾布層H在沿著基礎曲線BC的位置s處的偏離，其中D(s)的負值指代在基礎曲線BC徑向內(nèi)側(cè)的位置離基礎曲線BC的距離，并且正值指代在基礎曲線BC徑向外側(cè)的位置離基礎曲線的距離。偏離D(s)≡D_BCH(s)，并且用類似于先前針對圖4中s_o處的參考曲線R與X之間的距離描述的方式確定。因此，可以通過如下限定新移位的參數(shù)s′來規(guī)定針對一系列輪胎尺寸的示例性新主體簾布層H的離基礎曲線的偏離D(s)：

等式1：

s′＝s-s_b

其中

s'是沿著基礎曲線BC的移位長度

s是沿著基礎曲線的長度

s_b是沿著基礎曲線BC的點b的參數(shù)化長度

(點b在上文定義為s_b＝s_M-60mm)

圖13示出當針對位于對應于s′＝0和s′＝s_d-s_b的s＝s_b與s＝s_d之間的位置描繪此新移位的參數(shù)s'時研究的所有輪胎之間的對準–?？梢允褂酶咚狗植既缦聰M合在任何點s′處新主體簾布層H離基礎曲線的偏離D(s)的曲線：

等式2：

$D\left(s^{\′}\right)=D_0\exp \{-\frac{{(s^{\′}-\mathrm{\μ})}^2}{2{\mathrm{\σ}}^2}\}$

其中：

D(s′)是示例性主體簾布層H離給定輪胎的基礎曲線BC的距離或偏離，其中負值指示在基礎曲線BC的徑向內(nèi)側(cè)的位置，并且

正值指示在基礎曲線BC的徑向外側(cè)的位置。

D₀是量值

μ是均值

σ是距離或偏離函數(shù)的標準偏離

圖14是具有本發(fā)明的示例性新主體簾布層的圖13的445/50R22.5輪胎的移位曲線長度s'的曲線圖N與使用等式2創(chuàng)建的曲線圖J的比較，其中D₀＝-4.5mm、μ＝0.53mm并且μ＝24mm。出于清楚起見僅僅示出445/50R22.5尺寸。如圖所示，等式2的高斯分布使用所指示的值擬合得很好。再次參照圖13，偏離D(s')在圍繞s'＝54mm為中心的區(qū)域中是負的，并且在s＝s_d(s'＝s_d–s_b)回到接近零。此外，通過s＝s_b(s'＝0)的幾何構(gòu)造，偏離D(s')是零。大約s'＝54mm處的偏離與典型的制造公差相比較大，典型制造公差可以是大約例如0.5mm。

因此，返回到圖1，在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在點s_b+54mm，主體簾布層H位于示例性輪胎100的基礎曲線BC的徑向內(nèi)側(cè)，偏離D(s)在-7.5mm≤D(s)≤3mm范圍內(nèi)。如前所述，點s_b被定義為s_b＝s_M-60mm，并且點s_M表示如上文所述的胎冠區(qū)域中的最寬帶束簾布層的最大曲線的一半寬度。

圖15提供隨著移位曲線長度s'而變的偏離D(s)的圖示。加括號的區(qū)域Z從-7.5mm≤D(s)≤-3mm延伸。還描繪用于包含本發(fā)明的示例性主體簾布層的尺寸445/50R22.5的示例性輪胎的D(s)的曲線圖H，該曲線圖與其基礎曲線隔開加括號的區(qū)域Z內(nèi)的量。曲線圖J是假設曲線，是出于說明的目的示出的，其也將落在加括號的區(qū)域內(nèi)。

當用此主體簾布層H構(gòu)造時，輪胎100具有充氣增大幅度A，當輪胎100從大約0.5巴的壓力充氣到大約最大側(cè)壁壓力時，充氣增大幅度A小于或者等于大約1.25mm。返回參看圖7，如本文所使用，胎肩部分基于曲線BC被定義為點M'和b之間的部分。在給定方位角θ下這個區(qū)域中的充氣增大G的最大值、最小值和幅度用以下方式限定：

等式3：

$G_{max}\left(\mathrm{\θ}\right)=\underset{s\∈\[b,0.9*s_M\]}{max}G(s,\mathrm{\θ})$

等式4：

$G_{\min }\left(\mathrm{\θ}\right)=\underset{s\∈\[b,0.9*s_M\]}{\min }G(s,\mathrm{\θ})$

等式5

A(θ)＝G_max(θ)-G_min(θ)

充氣增大的基于FEA的計算通常是2d軸對稱模擬，自動預測所有方位角下的相同幅度。然而，對于物理輪胎測量，充氣增大可能圍繞輪胎對于不同方位角是不同的。因此，本文和隨附權利要求書中所使用的充氣增大幅度測量值A的最終測量值用以下方式被定義為n≥4個均勻隔開的方位角測量值的平均值：

在一個示例性實施例中，當用此主體簾布層H構(gòu)造時，當輪胎從大約0.5巴的壓力充氣到大約最大側(cè)壁壓力并且具有大于或等于大約2000mm的胎冠半徑r_s時，輪胎100具有小于或等于大約1.25mm的充氣增大幅度A。在再一示例性實施例中，輪胎100具有在子午面中的帶束寬度在大約120mm到大約444mm的范圍內(nèi)的至少一個帶束簾布層。在再一實施例中，輪胎100具有在子午面中的帶束寬度在大約204mm到大約444mm的范圍內(nèi)的至少一個帶束簾布層。在再一示例性實施例中，輪胎100具有50到55的范圍內(nèi)的高寬比和/或445mm到455mm的范圍內(nèi)的截面寬度。舉例來說，輪胎100可具有445/50R22.5的輪胎尺寸，或者，在另一個實例中，可具有455/55R22.5的輪胎尺寸。

參看圖16、圖17、圖18和圖19，可以另外參照被構(gòu)造成計算機或CAD(計算機輔助設計)模型并且被提交給FEA分析的某些輪胎設計理解本發(fā)明。更具體來說，使用445/50R22.5和455/55R22.5的尺寸創(chuàng)建四個WBS輪胎的計算機模型。在CAD系統(tǒng)中創(chuàng)建每個尺寸的兩種設計，一種設計的胎冠半徑r_s＝2000mm，第二種設計的胎冠半徑r_s＝10000mm。之所以選擇這些半徑，是因為2000mm表示W(wǎng)BS輪胎的非常彎曲的表面，而10,000mm和以上基本上是扁平的。接著使用上述設計方法通過在10個步驟中從大約0.2mm到大約7.7mm改變參數(shù)D₀，借此模擬這四種輪胎中的每一種的10種版本。對于所有輪胎模型執(zhí)行FEA模擬。

圖16、圖17、圖18和圖19中闡述這些參數(shù)化研究的結(jié)果。圖16示出了胎冠半徑為2000mm的尺寸為445/50R22.5的輪胎。圖17描繪胎冠半徑為10000mm的尺寸為445/50R22.5的輪胎。圖18描繪胎冠半徑為2000mm的尺寸為455/55R22.5的輪胎。圖19描繪胎冠半徑為10000mm的尺寸為455/55R22.5的輪胎。在圖16、圖17、圖18和圖19中的每一個中，所圖示的區(qū)域從s'＝0延伸到s'＝s_m–s_b＝60mm，其反映限定充氣增大幅度A的區(qū)域。圖20提供用于圖16、圖17、圖18和圖19的研究中的每個輪胎的隨參數(shù)D_o而變的充氣增大幅度A的概況。最大充氣增大幅度發(fā)生在從s'＝0到s'＝s_m–s_b＝60mm的區(qū)域中，其反映限定充氣增大幅度A的區(qū)域。圖20明確示出了范圍-7.5mm≤D(s)≤-3mm采集了充氣增大幅度A小于或等于大約1.25mm的偏離范圍。

通過在具有較高臭氧等級的環(huán)境中在滾筒上在載荷下滾動輪胎，執(zhí)行沿著輪胎的胎面部分中的溝槽底部(例如圖1的示例性輪胎100中的溝槽底部128或130)的開裂測試。圖21和圖22示出了此測試的結(jié)果，測試中涉及市售445/50R22.5WBS輪胎(通過字母W和A標示)和根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例具有相對于其基礎曲線定位的主體簾布層的445/50R22.5WBS輪胎(通過字母B和C標示)。圖21提供此測試在30,000km時的裂紋密度的曲線圖，而圖22提供80,000km時的裂紋密度的曲線圖。每個輪胎對于胎面部分用兩種不同的化合物制造，從而使得字母W和B具有化合物1而字母A和C具有化合物2。如圖21和圖22中所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例構(gòu)造的輪胎(通過字母B和C標示)在30,000km測試之后沒有可見的裂紋，并且在80,000km之后裂紋數(shù)目和強度也大大減少。

本發(fā)明還提供一種設計或構(gòu)造輪胎100的示例性方法。這樣的方法可以用于改善現(xiàn)有輪胎設計的主體簾布層可以用于創(chuàng)造新的輪胎設計。在任一情況下，對于此示例性方法，設計者開始將是創(chuàng)建輪胎模型，模型包含表示當輪胎被充氣到參考壓力時沿著子午面的主體簾布層的形狀的參考曲線，其中s是沿著參考曲線從輪胎的中心線的以mm為單位的長度。對于現(xiàn)有輪胎，可以如上文所述使用接受了例如X射線、激光輪廓測定法或其它技術的輪胎樣品的物理測量值來創(chuàng)建參考曲線。對于新得輪胎設計，可以從例如輪胎的CAD模型或其它計算機模型創(chuàng)建參考曲線。參考壓力可以例如是0.5巴或如上文所闡述的其它壓力。

接下來，基于參考壓力下的輪胎的參考曲線為輪胎構(gòu)造基礎曲線。例如如先前描述構(gòu)造基礎曲線。

使用該基礎曲線，為沿著子午面的主體簾布層形狀創(chuàng)建目標參考曲線。這個目標參考曲線是有待用于輪胎中的新主體簾布層——比如例如上文所論述的示例性主體簾布層H——的期望曲線或幾何形狀。通過將參考曲線再定位成沿著主體簾布層的曲線在點s_b+54mm處在輪胎中心線的至少一側(cè)上從基礎曲線具有在-7.5mm≤D(s)≤-3mm的范圍內(nèi)的偏離D(s)，借此創(chuàng)建目標參考曲線，其中s_b等于s_M-60mm，并且s_M是長度L的二分之一。還可以通過在輪胎中心線的兩側(cè)上再定位參考曲線來創(chuàng)建目標參考曲線。如本文所使用，這個表達式-7.5mm≤D(s)≤-3mm包含該范圍的端點——即-3mm和-7.5mm。

對于現(xiàn)有的輪胎，該設計將改變成包含主體簾布層的新形狀。這將包含制造具有新主體簾布層的輪胎的改變。對于新設計的輪胎，該設計將包含用于主體簾布層的新輪廓或曲線。因此，本發(fā)明包含具有提供本文所述的均勻充氣增大的新發(fā)明性主體簾布層的所構(gòu)造和制造的輪胎。

某些輪胎用于在相對較長的旅途中以高速公路的速度行駛。例如高寬比大于0.5的卡車輪胎的磨損性能改善和翻新之后，輪胎的胎冠部分也具有良好的耐久性可能變得較為重要。舉例來說，胎冠部分可能會發(fā)生剪切層之間的剪切應力。當伴有輪胎操作期間靠近胎冠中的某些層的末端的溫度的明顯增加時，有可能在輪胎橡膠中靠近這樣的末端的位置出現(xiàn)和傳播裂紋。

圖26提供具有如先前描述構(gòu)造的示例性發(fā)明性主體簾布層H的本發(fā)明的輪胎200的另一示例性實施例。對此實施例，輪胎200具有50或更大的高寬比，其中高寬比被定義為當輪胎充氣到額定壓力時，100乘以輪胎在其輪輞上的高度與輪胎的最大軸向?qū)挾萐的比率的乘積。這樣的狀態(tài)下的輪胎的高度被定義為胎面的最大半徑與胎圈的最小半徑之間的差異。以類似于圖1的方式，示例性主體簾布層H錨定在一對對置的胎圈部分(未圖示)中，并且穿過通過胎冠部分210連接的對置側(cè)壁部分(圖26中僅僅示出了一個側(cè)壁部分206)。主體簾布層H可以由比如例如金屬簾線的單層加強元件形成。在胎冠部分210中，如將描述的，主體簾布層H沿著沿圓周方向被幾個加強層(例如241、242、243和244)卷繞。胎面部分224位于加強層的徑向外側(cè)并且卷繞在加強層上。

對此示例性實施例，輪胎200包含至少兩個帶束簾布層241和243，安置于胎冠部分210中。帶束簾布層241和243各自包含帶束簾布層加強元件，其由非卷繞的不可延伸的元件構(gòu)成，該元件比如例如是金屬簾線，對于每個帶束簾布層，該金屬簾線分別在帶束簾布層241和243的整個軸向?qū)挾壬鲜沁B續(xù)的。如本文所使用，當簾線在斷裂載荷的10％的拉力下具有至多等于0.2％的相對伸長率時，簾線是“不可延伸的”。在一個實施例中，這些簾線可以相對于輪胎200的赤道面EP形成10°(度)與45°之間的角度α(見圖25)，或在另一個實施例中相對于赤道面EP形成18°的角度α。在一個示例性實施例中，相應帶束簾布層241和243的簾線相對于彼此交叉(即+α和-α)。每根簾線可以由各自直徑大約0.26mm的9根導線構(gòu)造。簾線可以用2.25mm的步幅安置于帶束簾布層241的一或多種橡膠材料中，其中步幅是沿著垂直于簾線的方向測量到的簾線中心線之間的距離。舉例來說，每個帶束簾布層241和243可以具有大約1.88mm的厚度，包含橡膠材料和簾線。

對此示例性實施例，帶束簾布層241具有可以等于183mm的軸向?qū)挾萀₂₄₁，而帶束簾布層243可以具有172mm的軸向?qū)挾萀₂₄₃。在另一個示例性實施例中，帶束簾布層241和243的軸向?qū)挾染哂?0mm與30mm之間的差異。如本文所使用，帶束簾布層的軸向?qū)挾仁窃谳喬サ姆浅錃鉅顟B(tài)下在輪胎的子午面沿著軸向方向A測量到的(例如如圖1和圖26所示)。

輪胎200包含周向?qū)?42，其包含周向加強元件，該周向加強元件在周向?qū)?42的整個軸向?qū)挾壬鲜沁B續(xù)的。如本文所使用，周向加強元件是相對于赤道面EP形成大約0°的角度α(見圖25)或-2.5°≤α≤+2.5°范圍內(nèi)的角度α的加強元件。在一個示例性實施例中，周向加強元件是從各自直徑大約0.23mm的21根導線構(gòu)造的不可延伸的金屬簾線。這樣的周向加強元件可以用1.55mm的步幅安置于一或多種橡膠材料內(nèi)。舉例來說，周向?qū)?42可以具有大約1.2mm的厚度，包含橡膠材料和簾線。對此示例性實施例，周向?qū)?42示出為徑向鄰近于帶束簾布層241和243并且在帶束簾布層241與243之間。在其它示例性實施例中，周向?qū)?42可以位于帶束簾布層243的徑向外側(cè)或帶束簾布層241的徑向內(nèi)側(cè)。對于圖26中所示的實施例，周向?qū)?42可具有147毫米的軸向?qū)挾萀₂₄₂。

圖27示出輪胎200的另一示例性實施例，其中相同參考標號指代與圖26的示例性實施例相同或相似的特征。圖27中的示例性輪胎200包含圖26的元件以及兩個額外層240和244。更具體來說，對此示例性實施例，輪胎200示出為具有任選的保護層244，其位于周向?qū)?42的徑向外側(cè)，并且徑向鄰近于帶束簾布層241或243中的至少一個——在這種情況下是帶束簾布層243。保護層244包含彈性加強元件或彈性簾線。如本文所使用，當加強簾線在等于斷裂載荷的拉力下具有至少等于4％的相對伸長率時，加強簾線是彈性的。彈性加強元件在一個實施例中相對于輪胎200的赤道面EP成10°(度)與45°之間的角度α定向，或者在另一個實施例中相對于赤道面EP成18度的角度α定向。在再一實施例中，保護層244的彈性加強元件處在與層244徑向鄰近的主體簾布層(在這種情況下是帶束簾布層243)相同的角度α下。在一個示例性實施例中，保護層244的彈性加強元件是由各自直徑大約0.35mm的8根導線構(gòu)造的金屬簾線。這樣的彈性加強元件可以用3.15mm的步幅安置于一或多種橡膠材料內(nèi)。舉例來說，保護層244可以具有大約1.7mm的厚度，包含橡膠材料和簾線。對于圖26中所示的實施例，保護層244可具有25mm的軸向?qū)挾萀₂₄₄。應理解，可以提供不具有保護層244的輪胎200。

此外，圖27的輪胎200還包含補充層240，其安置于帶束簾布層H的徑向外側(cè)和其它層241、242、243和244的徑向內(nèi)側(cè)。補充層240可以具有基本上等于L₂₄₃(即帶束簾布層243的軸向?qū)挾?的軸向?qū)挾?。替代地，補充層240可以具有與帶束簾布層243不同的寬度。舉例來說，在一個示例性實施例中，L₂₄₃是172mm而L₂₄₀是160mm。補充層240可以包含由例如相對于輪胎200的赤道面EP形成90°的角度α(見圖25)的金屬簾線構(gòu)造的補充加強元件。在一個示例性實施例中，補充層240的簾線可以由各自直徑大約0.26mm的9根導線構(gòu)造。簾線可以用1.8mm的步幅安置于帶束簾布層241的一或多種橡膠材料中。舉例來說，補充層240可以具有大約1.7mm的厚度，包含橡膠材料和簾線。

圖28示出在7.2巴的充氣壓力下并且在37850牛頓載荷下的445/50R22.5尺寸的常規(guī)輪胎的分析結(jié)果，而圖29示出相同尺寸的輪胎在相同壓力和載荷下，但是具有如對于圖27的實施例所描述的發(fā)明性主體簾布層H和簾布層或?qū)?。當讀者查看時，圖28、圖29、圖30和圖31中的所有曲線圖的滾動方向RD在頁上都是朝下的。每個曲線圖300和302的形狀表示輪胎印跡或接地面在載荷下的形狀，而輪廓線VS表示垂直應力區(qū)域，其中K部分具有最高的垂直應力區(qū)域。如圖所示，圖29的發(fā)明性輪胎合意地具有更均勻的接地面形狀，以及更均一的垂直應力分布。

圖30表示圖28的載荷輪胎的接地面中的縱向應力的曲線圖304，而圖31表示圖29的載荷的發(fā)明性輪胎的接地面中的縱向應力的曲線圖306。對于這些曲線圖，輪廓線LS表示縱向應力，其中K部分具有最高縱向應力區(qū)域。如圖所示，同樣，圖31的發(fā)明性輪胎與圖30的常規(guī)輪胎相比，合意地具有更均勻的接地面形狀。此外，圖30的常規(guī)輪胎沿著左、中心和右部分具有相對高的縱向應力K。對比之下，圖31的發(fā)明性輪胎沿著中心部分不具有這樣相對高的縱向應力，并且沿著左右部分的應力略小于圖30的輪胎。

圖32示出圖28和圖30的常規(guī)輪胎當充氣到7.2巴時受到8000、15470、22930、30390和37850牛頓下的載荷的接地面變化。圖33示出了圖29和圖31的發(fā)明性輪胎當充氣到7.2巴時也受到8000、15470、22930、30390和37850牛頓下的載荷的接地面變化。如圖所示，圖31的發(fā)明性輪胎的接地面更均勻，并且隨著載荷的增加，能保持更期望的略微矩形的形狀。相比而言，圖32的常規(guī)輪胎在受到載荷期間從更橢圓形的形狀不當?shù)孛黠@變化成蝴蝶結(jié)形狀。

盡管已關于具體示例性實施例及其方法詳細地描述本發(fā)明，但是應了解，在理解前述內(nèi)容之后所屬領域的技術人員可以容易地對此類實施例的變體以及等效物作出更改。因此，本發(fā)明的范圍是示例性的而非限制性的，并且本發(fā)明并不排除包含所屬領域的技術人員使用本文所披露的教示將容易地顯而易見的對本發(fā)明的這些修改、變化和/或添加。