CN102256815A

CN102256815A - 具有改进胎圈的轮胎

Info

Publication number: CN102256815A
Application number: CN2009801518547A
Authority: CN
Inventors: B·达瓦尔
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2029-12-21
Also published as: WO2010072736A1; RU2472636C1; FR2940187B1; US20120073724A1; FR2940187A1; JP5420676B2; CN102256815B; EP2379355A1; EP2379355B1; JP2012513331A; BRPI0922391A2; BRPI0922391A8

Abstract

一种轮胎，包括：两个胎圈(20)；两个胎侧(30)，所述胎侧(30)在胎冠中接合；以及至少一个胎体增强件(60)，所述胎体增强件(60)从所述胎圈经过所述胎侧延伸到所述胎冠，所述胎体增强件通过围绕环形增强结构(70)的向上包边而锚固在两个胎圈中，从而在每一个胎圈中形成引入部分(61)和卷绕部分(62)，其中每一个胎圈包括胎圈填料(110)和外带部(120)，所述外带部(120)在轴向上位于所述胎体增强件和所述胎圈填料两者的外侧，其中所述外带部(120)由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，该弹性模量和粘性模量在23℃下测得。

Description

具有改进胎圈的轮胎

技术领域

本发明涉及用于乘用车辆的的轮胎，特别是涉及这些轮胎的胎圈。

背景技术

用于乘用车辆的轮胎通常包括：

两个胎圈，所述胎圈设计为与车轮轮辋接触，每一个胎圈包括至少一个环形增强结构和胎圈填料，该胎圈填料在径向上位于环形增强结构的外侧；

两个胎侧，所述胎侧使胎圈在径向上向外侧延伸，两个胎侧在胎冠中接合；

胎冠，所述胎冠包括由胎面覆盖的胎冠增强件；

至少一个胎体增强件，所述胎体增强件从胎圈经过胎侧延伸到胎冠，并且包括多个胎体增强元件。胎体增强件通常通过围绕环状增强结构的向上包边而锚固在两个胎圈中，从而在每一个胎圈中形成“引入部分”和“卷绕部分”。胎圈填料至少部分地位于胎体增强件的引入部分和卷绕部分之间。

文献US 5 526 863教导了提出了一种特殊胎圈，目的是减小胎圈体积并改进这样的轮胎的滚动阻力。该文献中公开的轮胎包括胎圈填料，该胎圈填料包括：

渐缩径向截面的第一部分，该第一部分在转变为第二部分之前在径向上向着外侧逐渐变薄，

第二部分，该第二部分的径向截面的宽度基本恒定，并且该第二部分在径向上位于第一部分的外侧并转变为第三部分，

第三部分，该第三部分具有渐缩径向截面并且在径向上位于第二部分的外侧。

胎圈填料在胎圈的环形增强结构的径向最内点的径向外侧延伸，直到与所述点相距的径向距离大于或等于轮胎的径向高度H的30％。

每一个胎圈还包括外带部，该外带部在轴向上位于胎体增强件和胎圈填料两者的外侧。该外带部在径向上从径向内端部向着外侧延伸直至径向外端部，从胎圈的环形增强结构的径向最内点到该径向内端部的距离小于或等于轮胎的径向高度H的20％，从外带部的径向外端部到外带部的径向内端部的径向距离大于或等于轮胎的径向高度H的40％。

自从该专利以来，油价上涨以及消费者的生态意识进一步觉醒，所以需要减小轮胎的滚动阻力，因为滚动阻力对于燃料消耗具有直接影响。因此，利用根据文献US 5 526 863的轮胎所获得的滚动阻力方面的减小已不再充分。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有相当低的滚动阻力的乘用车辆轮胎。

该目的利用一种轮胎来实现，该轮胎包括：

两个胎圈，所述胎圈设计为与车轮轮辋接触，每一个胎圈包括至少一个环形增强结构；

胎冠，所述胎冠包括由胎面覆盖的胎冠增强件；

至少一个胎体增强件，所述胎体增强件从所述胎圈经过所述胎侧延伸到所述胎冠，所述胎体增强件包括多个胎体增强元件并且通过围绕所述环形增强结构的向上包边而锚固在两个胎圈中，从而在每一个胎圈中形成引入部分和卷绕部分，每一个卷绕部分在径向上向外侧延伸到端部，该端部与所述胎圈的环形增强结构的径向最内点相距径向距离DRR，并且所述径向距离DRR大于或等于轮胎的径向高度H的15％。

每一个胎圈具有胎圈填料，所述胎圈填料在径向上位于所述环形增强结构的外侧，并且至少部分地位于所述胎体增强件的引入部分和卷绕部分之间。所述胎圈填料在所述胎圈的环形增强结构的径向最内点的径向外侧延伸，直到与所述点相距径向距离DRB，所述径向距离DRB大于或等于轮胎的径向高度H的20％。

每一个胎圈还包括外带部，所述外带部在轴向上位于所述胎体增强件和所述胎圈填料两者的外侧，每一个外带部在径向上从径向内端部向着外侧延伸直至径向外端部，所述径向内端部与所述胎圈的环形增强结构的径向最内点相距距离DRI，DRI小于或等于轮胎的径向高度H的20％，所述径向外端部在径向上位于所述胎圈的环形增强结构的径向最内点的外侧，并且从所述外带部的径向外端部到所述外带部的径向内端部的径向距离DRL大于或等于轮胎的径向高度H的25％(且优选地大于或等于轮胎的径向高度H的30％)。

根据本发明的实施方案的轮胎的所述外带部由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

该弹性模量和粘性模量在23℃下测得。

根据申请人的常识，这样的橡胶合成物从未用于轮胎的胎圈和胎侧的下部分。事实上，大部分现有轮胎的外带部的模量均比根据本发明的该实施方案的轮胎的模量大十倍甚至二十倍。

申请人已经发现，这种材料更富刚性但滞后现象相当小，因此利用这种材料呈现了极富前景的妥协。其提供了坚固的胎圈，但是轮胎的滚动阻力显著减小。

胎圈填料和外带部优选地由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

该弹性模量和粘性模量在23℃下测得。

通过优化具有这些模量的轮胎的部分的几何形状，可以进一步减小滚动阻力。在一个有利实施方案中，弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa

的橡胶合成物的那部分在任意径向截面上具有厚度E(r)，该厚度对应于垂直于所述胎体增强件的引入部分的方向与橡胶合成物的所述部分的交会部分的长度，r为从垂直于所述胎体增强件的引入部分的所述方向与所述胎体增强件的交会部分到所述环形增强结构的径向最内点的距离。所述厚度E(r)作为距离r的函数而变化，使得在距离r大于或等于轮胎的径向高度H的15％且小于或等于轮胎的径向高度H的50％的范围内(或者可替代地，在距离r大于或等于20mm且小于或等于50mm的范围内)，厚度的变分

在至少5mm上小于或等于-0.25mm/mm(且优选地小于或等于-0.3mm/mm)。

在另一个有利实施方案中，纵横比Emax/DRL大于或等于10％，其中Emax是在垂直于所述胎体增强件的引入部分处测得的所述外带部的最大宽度，且DRL是所述外带部的径向高度。

在一个有利实施方案中，所述胎圈填料包括：

附图说明

图1显示了根据现有技术的轮胎。

图2显示了根据现有技术的轮胎的局部立体图。

图3是经过根据现有技术的轮胎的四分之一的径向截面。

图4显示了如何确定轮胎的高度H。

图5显示于图3中的细节。

图6至8是经过根据本发明的实施方案的轮胎的一部分的径向截面。

图9至10显示了如何确定根据本发明的合成物部分的厚度。

图11和12显示了根据本发明的实施方案的合成物部分的厚度如何作为距离及其变分的函数而变化。

图13显示了利用根据本发明的轮胎所获得的结果。

具体实施方式

当使用术语“径向”时，重要的是在本领域技术人员之中将该词语的数个不同使用进行区别。首先，该表述指的是轮胎的半径。在此意义上，如果点P1比点P2更接近轮胎的旋转轴线，则称点P1位于点P2的“径向内侧”(或者“在径向上”位于点P2的“内侧”)。相反，如果点P3比点P4更远离轮胎的旋转轴线，则称点P3位于点P4的“径向外侧”(或者“在径向上”位于点P4的“外侧”)。当谈到径向距离时，同样采用术语的该意思。“在径向上向着内侧”意指向着较小半径；“在径向上向着外侧”意指向着较大半径。

然而，当丝线或增强件的增强元件与周向方向形成的角度大于或等于80°且小于或等于90°时，则称该丝线或增强件是“径向的”。应当注意到，在本文中，术语“丝线”应广义地进行解释，并且包括单丝、多丝、缆线、纱线或等同组件形式的丝线，并且其与丝线或涂层的材料无关，该涂层施用到其上以增强其与橡胶的粘结。

最后，本文中的“径向截面”意指沿着包含轮胎的旋转轴线的平面所呈现的截面。

“轴向”方向是平行于轮胎的旋转轴线的方向。如果点P5比点P6更接近轮胎的中平面，则称点P5位于点P6的“轴向内侧”(或者“在轴向上”位于点P6的“内侧”)。相反，如果点P7比点P8更远离轮胎的中平面，则称点P7位于点P8的“轴向外侧”(或者“在轴向上”位于点P8的“外侧”)。轮胎的“中平面”是垂直于轮胎的旋转轴线且与每个胎圈的环形增强结构等距的平面。

“周向”方向是垂直于轮胎的半径以及轴向方向两者的方向。

“环箍增强件”或“环箍层”也称为“带束层”，是包括周向对齐的增强丝线(相似于环箍)的层，这些增强丝线在轮胎高速滚动时防止胎冠增强件扩张。

为了本文的目的，表述“橡胶合成物”意指包括至少一种弹性体以及至少一种填料的橡胶组合物。

图1是根据现有技术的轮胎10的示图。轮胎10具有胎冠，该胎冠包括胎冠增强件(图1中不可见)，该胎冠增强件由胎面40覆盖；两个胎侧30，胎侧30从胎冠在径向上向内侧延伸；以及两个胎圈20，胎圈20在径向上位于胎侧30的内侧。

图2示意性地显示了根据现有技术的轮胎10的局部立体图，并且显示了轮胎的各种部件。轮胎10包括胎体增强件60以及两个胎圈20，胎体增强件60由涂覆有橡胶合成物的丝线61构成，每一个胎圈包括将轮胎10保持在车轮轮辋(未显示)上的环形增强结构70。胎体增强件60锚固在每一个胎圈20中。轮胎10还具有胎冠增强件，该胎冠增强件包括两个帘布层80和90。每一个帘布层80、90利用丝线状增强元件81和91进行增强，增强元件81和91在每一层之内平行并且从一层到另一层交叉，从而与周向方向形成的角度在10°与70°之间。该轮胎还包含环箍增强件100，环箍增强件100在径向上铺设在胎冠增强件的外侧。该环箍增强件由周向取向并螺旋缠绕的增强元件101制成。胎面40铺设在环箍增强件上；并且在轮胎10和路面之间提供接触的是该胎面40。所示的轮胎10是“无内胎”轮胎：其包括内衬50，该内衬50由不透气的橡胶复合物制成且覆盖轮胎的内表面。

图3在径向截面中示意性地显示了根据现有技术的轮胎10的四分之一。轮胎10具有设计为与车轮轮辋(未显示)接触的两个胎圈20，每一个胎圈20包括至少一个环形增强结构，在该实例中为胎圈钢丝70。两个胎侧30使胎圈20在径向上向外侧延伸，并且在胎冠25中接合，胎冠25包括由第一增强件层80和第二增强件层90制成的胎冠增强件，该胎冠增强件在径向上由胎面40覆盖。每一个增强件层包括涂覆有橡胶合成物的基质的丝线状增强件。每一个增强件层中的增强件基本互相平行，而该两层的增强件以大约20°的角度从一层到另一层交叉，这是所谓的子午线轮胎领域中的技术人员所公知的。

轮胎10还具有胎体增强件60，胎体增强件60从胎圈20沿着胎侧30延伸至胎冠25。在此，胎体增强件60包括基本取向为径向的丝线状增强件，也即是说，该丝线状增强件与周向方向形成的角度大于或等于80°且小于或等于90°。

胎体增强件60包括多个胎体增强元件，其通过围绕胎圈钢丝70的向上包边而锚固在两个胎圈20中，从而在每一个胎圈中形成进入部分61和卷绕部分62。进入部分61和卷绕部分62之间的边界被认为位于胎体增强件60与如下平面的交会部分，该平面垂直于轮胎的旋转轴线并包含胎圈中的胎体增强件60的径向最内点。卷绕部分在径向上向着外侧延伸到端部63，该端部63与胎圈的环形增强结构的径向最内点71相距径向距离DRR，该径向距离DRR大于或等于轮胎的径向高度H的15％。

轮胎的“径向高度”H限定为当轮胎10安装在安装车轮轮辋5上(如图4所示)并充气到其额定工作压力时在胎圈20的环形增强结构70的径向最内点71和胎圈40的径向最外点41(图4)之间的径向距离。

每一个胎圈包括胎圈填料110，胎圈填料在径向上位于胎圈钢丝70的外侧，并且其大部分位于胎体增强件60的进入部分61和卷绕部分62之间。

图5显示了图3中所示的轮胎的胎圈填料。胎圈填料包括渐缩径向截面的第一部分111。该第一部分111在径向上在转变为第二部分112之前向着外侧逐渐变薄，其中其径向截面具有基本恒定的轴向宽度LA，意指该宽度沿着第二部分112的长度的变化小于5％。第二部分在径向上位于第一部分111的外侧，并且转变为具有渐缩径向截面的第三部分113，该第三部分在径向上位于第二部分112外侧。

胎圈填料110在胎圈的环形增强结构的径向最内点71的径向外侧延伸，直到与所述径向最内点相距径向距离DRB，该径向距离DRB大于或等于轮胎的径向高度H的20％。在现有实例中，胎圈填料110一直延伸至轮胎的赤道。出于本文的目的，轮胎的“赤道”是胎体增强件的最大轴向延伸的点的径向高度。在经过轮胎的径向截面中，赤道呈现为在轮胎装配在车轮轮辋上且充气后经过胎体增强件的轴向宽度最大的位置的那些点的轴向直线。当胎体增强件在数个点处达到该最大轴向宽度时，最接近轮胎的中高度H/2的点的径向高度呈现为轮胎的赤道。由此限定的赤道一定不能与轮胎的中平面130相混淆，该中平面130在现有文献中有时也称为“赤道”。DRB优选地选择为使得胎圈填料在径向上并不延伸到轮胎的赤道外侧。

轮胎10的内侧表面由内衬50覆盖。

实际中同样公知的是，将外带部120在轴向上设置在胎体增强件和胎圈填料两者的外侧，如图6中所示的轮胎。每一个外带部在径向上从径向内端部121向着外侧延伸直至径向外端部122，径向内端部121与胎圈的环形增强结构70的径向最内点71相距径向距离DRI，DRI小于或等于轮胎的径向高度H的20％，在外带部的径向外端部122与外带部的径向内端部121之间的径向距离DRL大于或等于轮胎的径向高度H的25％(且优选地大于或等于轮胎的径向高度H的30％)。

胎圈填料110和外带部120通常由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′大于或等于40MPa，且粘性模量G″在9MPa与10MPa之间。

在本文中，术语“弹性模量G′”和“粘性模量G″”表示本领域技术人员所熟悉的动态属性。这些属性在由未固化合成物模制的试件上或者在由固化合成物制成的带胶试件上利用Metravib VA4000型粘性分析仪测得。所用的试件例如是在标准ASTM D 5992-96(1996首次通过的2006年9月出版的版本)中的图X2.1(圆环实施方案)所描述的试件。试件的直径“d”为10mm(因此其圆形截面为78.5mm²)，每一个橡胶合成物部分的厚度“L”为2mm，这样给出的比值“d/L”为5(与标准ISO 2856相比，在ASTM标准的第X2.4段提起过，其推荐的值d/L为2)。

在23℃的稳定温度下记录受到正弦应力的硫化橡胶合成物的试件的响应，该正弦应力为交变的简单剪切形式且频率为10Hz。试件受到的应力关于其平衡位置对称。从0.1％至50％(在向外周期上)，然后从50％至0.1％(在返回周期上)对所有变形幅度进行扫描。所用的结果是在返回周期上的变形为10％处的弹性动态剪切模量(G′)和粘性剪切模量(G″)。

本发明的目的是提供一种用于乘用车辆的轮胎，其滚动阻力小于现有技术中的轮胎(例如图3中所示的轮胎)的滚动阻力。

该目的通过如下轮胎得以实现，该轮胎包括外带部，该外带部由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2Mpa。

根据申请人的常识，这样的橡胶合成物从未用于胎圈或胎侧的下部分。

作为实例，表I给出了用于现有公知的外带部的橡胶合成物(“标准合成物”)的成分以及可以用于形成根据本发明的实施方案的外带部的橡胶合成物(“根据本发明的合成物”)的成分。复合物以phr(“每百份橡胶中的份数”)给出，也就是说，以每100份重量的橡胶中的重量份数给出。也显示了对应的动态模量。

表I

表I的注释：

[1]天然橡胶

[2]N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-对-苯二胺

[3]N-叔-丁基-2-苯并噻唑磺酰胺

橡胶合成物优选为基于至少一种二烯弹性体、增强填料和交联体系。

术语“二烯”弹性体(或橡胶)应以公知方式理解为意指至少部分(即均聚物或共聚物)源自二烯单体，即具有两个共轭或非共轭的碳-碳双键的单体的弹性体。所用的二烯弹性体优选地选自聚丁二烯(BR)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁二烯-苯乙烯共聚物(SBR)、异戊二烯-丁二烯共聚物(BIR)、异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIR)、丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物(SBIR)和这些弹性体的共混物。

一个优选实施方案使用“异戊二烯”弹性体，即异戊二烯均聚物或共聚物，换句话说，使用的二烯弹性体选自天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、各种异戊二烯共聚物和这些弹性体的共混物。

异戊二烯弹性体优选为天然橡胶或顺-1，4型的合成聚异戊二烯。在这些合成聚异戊二烯中，优选使用的聚异戊二烯的顺1，4键含量(摩尔％)大于90％，更优选为大于98％。根据其它优选实施方案，二烯弹性体可以完全或部分地由一种其它二烯弹性体构成，这样的其它二烯弹性体例如为用作共混物的SBR(E-SBR或S-SBR)或者不具有另一种弹性体，例如BR型的弹性体。

橡胶组合物还可以包括通常用于旨在制造轮胎的橡胶基质中的全部或部分添加剂，例如增强填料如炭黑，或者无机填料如二氧化硅、用于无机填料的偶联剂、防老剂、抗氧化剂、增塑剂或增量油(增量油在性质上为芳香性的或非芳香性的(特别是芳香性的或非芳香性相当轻微的粘性高或优选为低的油(例如环烷或石蜡型的油)、MES或TDAE油、在30℃至少具有高Tg的增塑树脂))、促进未硫化状态的组合物的加工(加工性)的试剂、增粘树脂、基于硫或硫给体和/或过氧化物的交联体系、促进剂、硫化活化剂或缓凝剂、抗硫化返原剂、亚甲基受体和给体(例如HMT(己撑四胺)或H3M(六甲氧甲基三聚氰胺))、增强树脂(例如间苯二酚或双马来酰亚胺)、金属盐(例如，特别是钴盐或镍盐)的公知的促粘体系。

组合物在合适的混合器中使用本领域技术人员公知的两个连续制备阶段进行制造：在高温(最大温度在110℃与190℃之间，优选在130℃与180℃之间)下的第一热机械工作或捏合阶段(称为“非生产”阶段)，随后的在低温(通常为110℃以下)下的第二机械工作阶段(称为“生产”阶段)，在该完成阶段的过程中引入交联体系。

仅以实例的方式，非生产阶段在数分钟(例如，在2与10分钟之间)的单个热机械步骤中执行，在此过程中，除了交联或硫化体系之外的所有必须的基本成分和其它添加剂均导入到适合的混合器(例如标准密闭式混合器)内。在对由此获得的混合物进行冷却之后，随后将交联体系导入保持在低温(例如在30℃与100℃之间)的开放式混合器如开炼机中。随后将所有成分混合(生产阶段)数分钟，例如在5与15分钟之间。

然后将由此获得的最终组合物压延为例如薄膜或片材特征的形式，或者挤压以形成用于根据本发明的轮胎中的外带部。

然后，通常在130℃与200℃之间的温度下，优选在压力下，硫化(或固化)能够以公知的方式进行足够长的时间，所述时间可以变化，例如在5与90分钟之间，这特别地取决于固化温度，所采用的硫化体系和所述组合物的硫化动力学。

如果将形成图6所示的轮胎中的外带部120的“标准合成物”替换为如下合成物，该合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa

则滚动阻力显著减小。

如果外带部120和胎圈填料110由如下合成物制成，则这样的减小能够进一步增强，该合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2Mpa。

除了要添加为促进胎圈填料和胎圈钢丝之间的粘合的钴盐之外，形成胎圈填料的橡胶合成物的配方可以与形成外带部的橡胶合成物的配方等同，这是本领域技术人员所公知的。

图7和8的每一个均显示了根据本发明的轮胎的优选实施方案，其中外带120更为“粗壮”，也即更短且更宽。使用这种类型的外带部进一步减小了轮胎的滚动阻力。

这些优选实施方案能够以大量不同方式为特征。一种方式是设想，在任意径向截面中厚度E(r)的部分的橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2Mpa。

该部分可以仅对应于外带部120(如果形成胎圈填料110的橡胶合成物不满足G″和G′的条件)或者对应于由外带部120和胎圈填料110形成的组件(如果用于形成外带部120和胎圈填料110两者的橡胶合成物均满足条件)。

图9和10显示了如何测量厚度E(r)，其中图10是图9中的框形标识200中包含的区域的放大。考虑胎体增强件60的引入部分61和胎圈填料110之间的界面。在该界面上的每一个点与环形增强结构70的径向最内点71相距距离r。如果在环形增强结构上存在数个径向最内点，则可以选择这些点中的任一个作为基准。对于给定距离r₀，通过追踪圆140可以发现在界面上的对应点65，该圆140以半径r₀围绕环形增强结构70的径向最内点71形成，如图9所示。然后追踪垂直于胎体增强件60的引入部分61的方向150，其穿过界面的点65。满足上述条件的橡胶合成物的那部分的厚度E(r₀)对应于在方向150上与所述部分交会部分的长度。如果方向150与卷绕部分62具有交会部分，则忽略卷绕部分62的厚度。如果外带部120和胎圈填料110由满足上述条件的合成物形成，则得到宽度E(r₀)；如果只是外带部由这种类型的合成物形成，则得到E′(r₀)。

图11显示了对于四种轮胎几何形状，厚度E如何作为距离r的函数而改变。几何形状“A”(虚线；符号：菱形)对应于根据现有技术的轮胎，例如图3所示的轮胎。该具体轮胎已经被处理为胎圈填料由满足G′和G″的上述条件的橡胶合成物形成(实际上并非如此)，简化后能使厚度进行比较。几何形状“B”(虚线；符号：正方形)、“C”(实线；符号：三角形)、“D”(实线；符号：圆形)分别对应于图6至8所示的轮胎。我们将考虑这样的情况，其中胎圈填料和外带部由满足G′和G″的上述条件的橡胶合成物形成。在半径从20mm至50mm的范围内，将看到存在这样的区域，其中对于变型“C”和“D”，厚度的变分更大。(在所考虑的实例中，H等于112mm，这意味着从20mm至50mm的距离r的范围对应于范围从径向高度H的17.9％至径向高度H的44.6％的值。)

如果我们考虑将变分V(其是简单的函数

)作为半径r的函数，则可以对该观察进行量化，如图12所示。对于变型“C”和“D”，厚度E(r)作为r的函数而变化，使得在距离r从20mm至50mm的范围(由附图标记F表示)内，厚度的变分

在至少5mm上小于或等于-0.25mm/mm。对于变型“C”，变分V的“峰值”接近-0.4mm/mm；其在大约12mm上小于或等于-0.25mm/mm，并且在大约8mm上小于或等于-0.3mm/mm。相似地，对于变型“D”，变分V的“峰值”接近-0.4mm/mm；其在大约16mm上小于或等于-0.25mm/mm，并且在大约12mm上小于或等于-0.3mm/mm。

使优选实施方案具有特征的第二种方式是考虑纵横比Emax/DRL，Emax是如下橡胶合成物的部分的最大宽度，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

Emax在垂直于所述胎体增强件的引入部分处测得，DRL是外带部的径向高度。如果纵横比Emax/DRL大于或等于10％，则滚动阻力显著减小。

在图7和8中在如下情况下表示了对于轮胎的值Emax与DRL，其中胎圈填料110和外带部120由满足上述条件的橡胶合成物制成。图7中所示轮胎(也即变型“C”)的纵横比Emax/DRL为13％，而图8中所示轮胎(也即变型“D”)的纵横比Emax/DRL为15％。作为对比，变型“B”(图6)的纵横比为7％。

图13显示了在483daN的负载下作为轮胎的侧偏刚度(corneringstiffness)D的函数的四种变型的滚动阻力RR(单位为kg每吨)。

表II总结了所测试的变型的几何形状以及不同部分的化学成分。

表II

采用变型“A”作为基准。增加外带部(变型“B”)改进了轮胎的侧偏刚度及其滚动阻力。当该外带部和胎圈填料由“根据本发明的橡胶合成物”(也即，弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2Mpa)制成时(变型“B1”和“B1bis”)，结果是滚动阻力和侧偏刚度大幅减小。简单地改变外带部的几何形状(从变型“B”转换到变型“C1”)给出了与变型“B1 bis”可比较的减小，但是略微小于利用变型“B1”观察到的减小。如果根据本发明的橡胶合成物用于该经修改的几何形状(变型“C”)，则侧偏刚度和滚动阻力的减小就相当明显。

当从变型“B”的几何形状转换到图8的几何形状而不改变橡胶合成物的类型(变型“D1”)时，轮胎的侧偏刚度增大而滚动阻力减小。更进一步，如果使用根据本发明的橡胶合成物(变型“D”)，则可以得到更小的滚动阻力，而侧偏刚度无明显改变。

Claims

1.一种轮胎，包括：

两个胎圈(20)，所述胎圈(20)设计为与车轮轮辋(5)接触，每一个胎圈包括至少一个环形增强结构(70)；

两个胎侧(30)，所述胎侧(30)使所述胎圈在径向上向外侧延伸，两个胎侧在胎冠中接合；

胎冠，所述胎冠包括由胎面(40)覆盖的胎冠增强件(80、90、100)；

至少一个胎体增强件(60)，所述胎体增强件(60)从所述胎圈经过所述胎侧延伸到所述胎冠，所述胎体增强件包括多个胎体增强元件并且通过围绕所述环形增强结构的向上包边而锚固在两个胎圈中，从而在每一个胎圈中形成引入部分(61)和卷绕部分(62)，每一个卷绕部分在径向上向外侧延伸到端部(63)，该端部(63)与所述胎圈的环形增强结构的径向最内点(71)相距径向距离DRR，并且所述径向距离DRR大于或等于轮胎的径向高度H的15％；

其中每一个胎圈具有胎圈填料(110)，所述胎圈填料在径向上位于所述环形增强结构的外侧，并且至少部分地位于所述胎体增强件的引入部分和卷绕部分之间，所述胎圈填料在所述胎圈的环形增强结构的径向最内点(71)的径向外侧延伸，直到与所述点相距径向距离DRB，所述径向距离DRB大于或等于轮胎的径向高度H的20％，

其中每一个胎圈还包括外带部(120)，所述外带部(120)在轴向上位于所述胎体增强件和所述胎圈填料两者的外侧，每一个外带部在径向上从径向内端部(121)向着外侧延伸直至径向外端部(122)，所述径向内端部(121)与所述胎圈的环形增强结构的径向最内点(71)相距距离DRI，DRI小于或等于轮胎的径向高度H的20％，从所述外带部的径向外端部(122)到所述外带部的径向内端部(121)的径向距离DRL大于或等于轮胎的径向高度H的25％，

其中所述外带部(120)由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

该弹性模量和粘性模量在23℃下测得。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述胎圈填料(110)由如下橡胶合成物制成，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

该弹性模量和粘性模量在23℃下测得。

3.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中，在任意径向截面中，弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

的橡胶合成物的部分具有厚度E(r)，该厚度对应于垂直于所述胎体增强件(60)的引入部分(61)的方向(150)与橡胶合成物的所述部分的交会部分的长度，r为从垂直于所述胎体增强件的引入部分的所述方向与所述胎体增强件的交会部分到所述环形增强结构(70)的径向最内点(71)的距离，所述厚度E(r)作为距离r的函数而变化，使得在距离r大于或等于轮胎的径向高度H的15％且小于或等于轮胎的径向高度H的50％的范围内，厚度的变分在至少5mm上小于或等于-0.25mm/mm。

4.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中纵横比Emax/DRL大于或等于10％，其中Emax是如下橡胶合成物的部分的最大宽度，该橡胶合成物的弹性模量G′小于或等于15MPa，且粘性模量G″满足：

G″[MPa]≤0.2G′[MPa]-0.2MPa，

Emax在垂直于所述胎体增强件的引入部分(61)处测得，且DRL是所述外带部(120)的径向高度。

5.根据前述权利要求中的一项所述的轮胎，其中所述胎圈填料(110)包括：

渐缩径向截面的第一部分(111)，该第一部分在转变为第二部分之前在径向上向着外侧逐渐变薄，

第二部分(112)，该第二部分的径向截面的宽度基本恒定，并且该第二部分在径向上位于第一部分(111)的外侧并转变为第三部分，

第三部分(113)，该第三部分具有渐缩径向截面，并且该第三部分在径向上位于所述第二部分(112)的外侧。