CN102639341B

CN102639341B - 具有改良胎圈的轮胎

Info

Publication number: CN102639341B
Application number: CN201080054328.1A
Authority: CN
Inventors: F·布儒瓦
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: US9649891B2; WO2011067211A2; EP2507078B1; US20120325390A1; BR112012013475A8; RU2012127574A; JP2013512814A; BR112012013475A2; EP2507078A2; FR2953457B1; FR2953457A1; BR112012013475B1; CN102639341A; WO2011067211A3; RU2527873C2

Abstract

一种轮胎，包括两个胎圈（20），每一个胎圈包括至少一个环形增强结构（70）和胎体增强件（60），所述胎体增强件（60）通过卷边锚固在所述两个胎圈中，其中每一个胎圈包括由橡胶复合物形成的胎圈填料（110），所述胎圈填料沿径向延伸至离所述胎圈的所述环形增强结构的径向最内点的径向距离DBE处，所述径向距离DBE小于或等于所述轮胎的径向高度H的10%，所述轮胎的至少一个侧壁还包括加固增强件（140），所述加固增强件（140）由沿相对于圆周方向小于或等于10°的角度取向的多个金属增强元件（145、146、147）形成，设置所述加固增强件使得在所述环形增强结构的径向最内点（71）和所述加固增强件的径向外端部（142）之间的距离DAE大于或等于所述高度H的20%且小于或等于所述高度H的40%，且使得在所述环形增强结构的径向最内点（71）和所述加固增强件的径向内端部（141）之间的距离DAI小于或等于所述高度H的20%。

Description

具有改良胎圈的轮胎

技术领域

本发明涉及用于乘用车辆的轮胎，特别是涉及这些轮胎的胎圈。

背景技术

减少运输时的温室气体排放是车辆生产商目前面临的主要挑战。通过降低滚动阻力，轮胎构成进步的有效源头，因为这对车辆的燃料消耗产生直接影响。据证实，已经例如通过由Michelin出售的Energy^TM Saver轮胎的巨大成功而获得了一些可观的进步。使用的技术使得能够在混合循环中每100千米节省将近0.2升燃料，这对应于每千米减少将近4克CO₂，或对应于在车辆的寿命内减少约一吨CO₂使其不排放至大气中。

考虑到可预见的油价升高和消费者日益增长的经济意识，仍然有必要继续努力降低轮胎的滚动阻力。

在轮胎的部件中，由胎圈和轮胎侧壁的径向内侧部分形成的组件的结构对于轮胎的滚动阻力具有非常明显的反响。其具有多种作用：其承担胎体增强件的应力并将轮胎经受的负荷从侧壁传递至轮辋。其特别是当轮胎高度负荷时对轮胎抓地性的影响是显著的。所有这些功能通常通过增强件（包括胎圈金属丝和围绕所述胎圈金属丝的胎体增强件的卷边）和由橡胶复合物形成的“胎圈填料”的组合而提供。在所要达到的刚性（特别是为了胎冠的导向）和期望的耐性之间的折衷通常导致选择一定轨迹的胎体增强件和使用大体积的（高和/或厚）且刚性的胎圈填料。遗憾的是这种几何结构造成高的滞后性损失，特别是在胎圈填料处。在远离胎圈金属丝的径向外侧区域中，由胎圈金属丝和胎体增强件的卷边提供的加固效果降低。为了在该区域中得到足够的刚性，胎圈填料不得不更大体积，这导致更大的滞后性损失。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有极低滚动阻力的乘用车辆轮胎。该目的通过尽可能大地减少胎圈填料的体积并通过提供极低滞后性的增强件而实现，所述增强件适合取代胎圈填料的加固作用。

更具体地，该目的通过一种轮胎而实现，所述轮胎包括：

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

两个侧壁，所述侧壁从所述胎圈沿径向向外延伸，所述两个侧壁在胎冠中接合，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侧壁延伸至所述胎冠，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卷边而锚固在所述两个胎圈中，从而在每一个胎圈中形成主要部分和卷绕部分，每一个卷绕部分沿径向向外延伸至端部，所述端部位于离所述胎圈的环形增强结构的径向最内点的径向距离DRE处，所述径向距离DRE大于或等于所述轮胎的径向高度H的5%且小于等于所述轮胎的径向高度H的20%，优选大于或等于所述轮胎的径向高度H的7%，且小于或等于所述轮胎的径向高度H的18%。

每一个胎圈包括由橡胶复合物形成的胎圈填料，所述橡胶复合物优选具有大于或等于40MPa且小于或等于60MPa的弹性模量，所述胎圈填料至少部分地位于所述环形增强结构的径向外侧且至少部分地位于所述胎体增强件的主要部分和卷绕部分之间，所述胎圈填料沿径向延伸至离所述胎圈的环形增强结构的径向最内点的径向距离DBE处，所述径向距离DBE小于或等于所述轮胎的径向高度H的10%。

轮胎的至少一个侧壁，优选的是两个侧壁还包括加固增强件，所述加固增强件由沿相对于圆周方向小于或等于10°（且优选小于或等于5°）的角度取向的多个金属增强元件形成，所述加固增强件被定位成使得在所述环形增强结构的径向最内点和所述加固增强件的径向外端部之间的距离DAE大于或等于所述轮胎的径向高度H的20%且小于或等于所述轮胎的径向高度H的40%，优选大于或等于所述轮胎的径向高度H的25%且小于或等于所述轮胎的径向高度H的35%，且使得在所述环形增强结构的径向最内点和所述加固增强件的径向内端部之间的距离DAI小于或等于所述轮胎的径向高度H的20%。

滚动阻力的下降基本上是由于胎圈填料的体积的减小。实际上，胎圈填料传统上是由高滞后性的橡胶复合物形成。当胎圈填料变形时，其耗散大量能量。胎圈填料体积的减小会导致轮胎侧偏刚度的下降。在根据本发明的轮胎中，侧偏刚度通过金属加固增强件的存在而巧妙地维持。

根据一个有利的实施方案，所述胎圈填料具有轴向厚度E(r)，所述轴向厚度对应于所述胎圈填料与直线的相交的长度，所述直线平行于所述轮胎的旋转轴线且在离所述环形增强结构的径向最内点的径向距离r处与所述胎圈填料相交，所述轴向厚度E(r)使得在所述轮胎的径向高度H的0%和10%之间的距离r的范围内，所述轴向厚度的变化在所述轮胎的径向高度H的至少3%上小于或等于-0.5mm/mm。

通过如下轮胎也获得良好的结果，其中所述胎圈填料具有轴向厚度E(r)，所述轴向厚度对应于所述胎圈填料与直线的相交的长度，所述直线平行于所述轮胎的旋转轴线且在离所述环形增强结构的径向最内点的径向距离r处与所述胎圈填料相交，所述轴向厚度E(r)的值使得在所述轮胎的径向高度H的0%和10%之间的距离r的范围内，所述轴向厚度的变化在所述轮胎的径向高度H的至少1.5%上小于或等于-1mm/mm。

令人惊讶地，已经观察到当加固增强件“分离”时滚动阻力的降低特别显著，也就是说由多个不连续的增强元件组成，这些增强元件位于与轮胎的旋转轴线同轴的圆中。该效果还未被完全理解：这似乎与可能通过分离形成的加固增强件的外延刚性的受控降低相关。

出乎意料地，当加固增强件的分离对应于土木工程车辆轮胎的某些补充增强件中形成的分离时（其目的是改善其耐久性方面），获得了优异的结果，正如文献US 6 935 394 B2（也被公开为WO 03/103990 A1）中所述，其以引用的方式并入本文。在根据该有利的实施方案的轮胎中，所述加固增强件由长度L0的多个不连续的增强元件组成，这些增强元件位于与安装在轮胎的轮辋上的所述轮胎的旋转轴线同轴的多个圆（C、C1、C2）中，每一个圆由相对于所述旋转轴线测得的平均半径（R、R1、R2）限定，位于半径R的圆C中的长度L0的每一个不连续的增强元件分别在接合长度L11和L12上与位于小于半径R的半径R1的圆C1中的两个不连续的增强元件进行机械接合，所述圆C1与圆C紧邻，其中所述接合长度L11和L12满足如下关系式1.5≤K≤4，其中K=(1-L12/L0)/(1-L11/L0)，且L11大于或等于L12。

通过使所有圆的所有不连续的增强件遵守该关系式，获得不连续的增强元件的端部的最佳分布。

在所述加固增强件成型之前，可以通过在轮胎胎坯上（该轮胎胎坯在构建鼓上成型为环状或其它形状）放置将加固增强件而实现该最佳分布。

无论长度L0对于所有缆线相同与否，所述关系式均适用。

更优选地，K为2≤K≤2.5。

当然，当陈述增强元件位于同轴圆中时，应理解这些增强元件可以被螺旋放置且每一个增强元件位于与圆弧相似的曲线上。

根据一个特别有利的实施方案，位于半径R的圆C中的长度L0的每一个不连续的增强元件在接合长度L11和L12上与位于半径R1的圆C1中的两个不连续的增强元件进行机械接合，所述圆C1与所述圆C紧邻，所述接合长度L11大于或等于L0的55%且小于或等于L0的75%，且所述接合长度L12大于或等于L0的10%或小于或等于L0的30%；且位于半径R的圆C中的长度L0的每一个不连续的增强元件在接合长度L21和L22上与位于半径R2的圆C2中的两个不连续的增强元件进行机械接合，所述圆C2与所述圆C1紧邻，所述接合长度L21大于或等于L0的20%且小于或等于L0的40%，且所述接合长度L22大于或等于L0的45%且小于或等于L0的65%。

在如下情况时获得出色的结果，所述安装轮辋包括形成轮辋座的部分，所述轮辋座包括基本上圆形轮廓的轮辋凸缘，且所述加固增强件的径向外端部位于直线J2上，所述直线J2经过所述轮辋凸缘的轮廓中心J且形成沿轴向朝内部且沿径向朝外部打开的角度α（阿尔法），所述角度α（阿尔法）大于或等于90°且小于或等于120°，优选大于或等于100°且小于或等于115°。

当然，有可能且甚至希望结合两个或多个所述的具体实施方案。

附图说明

图1表示根据现有技术的轮胎。

图2表示根据现有技术的轮胎的局部立体图。

图3以径向截面表示根据现有技术的轮胎的四分之一。

图4图解了如何确定轮胎的高度H。

图5至8以径向截面表示根据本发明实施方案的轮胎的一部分。

图9图解如何确定胎圈填料的轴向厚度。

图10显示在图5和图6所示的轮胎胎圈中使用的加固增强件的帘布层的增强件的排列。

图11和12表示图5所示的轮胎的胎圈填料的厚度及其变化。

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分。首先，该表述涉及轮胎的半径。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”。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”（或者沿径向位于点P4的外侧）。当一者沿更小（或更大）的半径方向前进时，则称一者“沿径向向内（或向外）”前进。当谈到径向距离时，该术语含义同样适用。

然而，当增强件的丝线或增强元件与圆周方向形成大于或等于80°且小于或等于90°的角度时，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，并且其与形成丝线的材料或施用至其上以增强其与橡胶的粘结的涂层无关。

最后，本文中的“径向截面”意指沿包含轮胎的旋转轴线的平面所取的截面。

“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”。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”（或者沿轴向位于点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。

“圆周”方向是垂直于轮胎的半径以及轴向方向两者的方向。“圆周截面”是沿垂直于轮胎的旋转轴线的平面所取的截面。

在本文中，当两个增强元件之间形成的角度小于或等于20°时，则称这两个元件是“平行的”。

表述“滚动表面”应理解为意指当轮胎滚动时与地面接触的轮胎胎面的所有点。

表述“橡胶复合物”意指包含至少一种弹性体和至少一种填料的橡胶组合物。

术语橡胶复合物的“弹性模量”应被理解为意指在根据1998年的标准ASTM D 412（试验样品“C”）的张力下获得的割线拉伸模量：在10%伸长下的表观割线模量，称为“MA 10”且以MPa表示，在第二次伸长中测得（即在一次适应循环之后）（根据1999年的标准ASTM D 1349的常规温度和湿度条件）。该弹性模量应与在压缩中获得的弹性模量区分，在压缩中获得的弹性模量的值通常非常不同于在拉伸中获得的模量。

为了便于阅读附图中所示变型的描述，同样的附图标记用于表示相同的结构元件。

图1示意性的表示根据现有技术的轮胎10。所述轮胎10具有胎冠，所述胎冠包括由胎面40覆盖的胎冠增强件（图1未示出），两个侧壁30从胎冠沿径向向内延伸，且两个胎圈20相对于侧壁30位于径向内侧。

图2示意性地表示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个部件。轮胎10包括胎体增强件60以及两个胎圈20，胎体增强件60由涂覆有橡胶复合物的丝线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锚固至每一个胎圈20。轮胎10还具有包括两个帘布层80和90的胎冠增强件。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在每一层中平行并且从一层到另一层相交，从而与圆周方向形成在10°与70°之间的角度。轮胎还含有环箍增强件100，所述环箍增强件100在胎冠增强件的径向外侧提供。该环箍增强件由沿圆周取向并螺旋缠绕的增强元件101形成。胎面40铺设在环箍增强件上；正是所述胎面40在轮胎10和路面之间提供接触。所示的轮胎10是“无内胎”轮胎：其包括“内衬”50，所述“内衬”50由不能渗透充入气体的橡胶复合物形成且覆盖轮胎的内表面。

图3示意性地以径向横截面表示由Michelin出售的Energy^TM Saver类型的参照轮胎10的四分之一。轮胎10具有两个胎圈20，所述胎圈20设计为与安装轮辋（未示出）接触，每一个胎圈20包括胎圈金属丝70。两个侧壁30从胎圈20沿径向向外延伸并在胎冠25中结合，所述胎冠25包括由胎面40沿径向覆盖的胎冠增强件，所述胎冠增强件由第一增强元件层80和第二增强元件层90形成。每一个层包括涂布有由橡胶复合物形成的基质的丝线状增强元件。每一个层的增强元件大致互相平行，而所述两层的增强元件以大约20°的角度从一层到另一层相交，正如所谓径向轮胎领域中的技术人员所公知。轮胎的中平面标记为130。

轮胎10还具有胎体增强件60，所述胎体增强件60从胎圈20沿侧壁30延伸至胎冠25。该胎体增强件60在此包括大致沿径向取向的丝线状增强元件，意味着所述丝线状增强元件与圆周方向形成大于或等于80°且小于或等于90°的角度。

胎体增强件60包括多个胎体增强元件，所述胎体增强元件通过环绕胎圈金属丝70的卷边而锚固在两个胎圈20中，从而在每一个胎圈中形成主要部分62和卷绕部分63。所述卷绕部分63沿径向向外延伸至端部64，所述端部64位于离所述胎圈的环形增强结构的径向最内点71的径向距离DRE处，此处所述径向距离DRE等于所述轮胎的径向高度H的19%。

轮胎的“径向高度”H限定为当轮胎10安装在安装轮辋5上（如图4所示）并充气至其工作压力时从胎圈20的环形增强结构70的径向最内点71到胎圈40的径向最外点41（图4）的径向距离。

每一个胎圈包括胎圈填料110，所述胎圈填料主要沿径向位于胎圈金属丝70的外侧且在胎体增强件60的主要部分62和卷绕部分63之间。此处使用的橡胶复合物具有56MPa的弹性模量。

每一个胎圈还包括外带部或层120，所述外带部或层120沿轴向位于胎体增强件和胎圈填料两者的外侧。外带部120从径向内端部121沿径向向外延伸至径向外端部122，所述径向内端部121位于离胎圈金属丝70的径向最内点71的距离DEI处，所述径向外端部122位于离胎圈金属丝70的径向最内点71的距离DEE处。在这种情况下，距离DEI等于轮胎的径向高度H的6.5%且距离DEE等于轮胎的径向高度H的41.5%。

图5至6以径向截面表示根据本发明的实施方案的轮胎的一部分。

图5示意性地表示轮胎10，所述轮胎10包括设计与安装轮辋（未示出）接触的两个胎圈20（仅示出其一），每一个胎圈包括胎圈金属丝70。两个侧壁30从胎圈20沿径向向外延伸。两个侧壁在胎冠25中结合，所述胎冠25包括由胎面40覆盖的由两个帘布层80和90形成的胎冠增强件。胎体增强件60从胎圈20经过侧壁30延伸至胎冠25。胎体增强件60包括多个胎体增强元件，所述胎体增强件通过环绕胎圈金属丝70的卷边而锚固在两个胎圈20中，从而在每一个胎圈中形成主要部分62和卷绕部分63。所述卷绕部分63沿径向向外延伸至端部64，所述端部64位于离所述胎圈金属丝70的径向最内点71的径向距离DRE处。此处所述径向距离DRE等于所述轮胎的径向高度H的16%。

胎圈20包括由橡胶复合物形成的胎圈填料110，所述橡胶复合物具有大于或等于40MPa且小于或等于60MPa的弹性模量。

作为例子，表I给出了可用作胎圈填料的橡胶复合物的组成。组成以phr（“份/百份橡胶”）给出，也就是说，重量份/100重量份的橡胶。也指出了相应的弹性模量MA 10。

	以phr表示的份
		NR[1]	100
N330[2]	75
		酚甲醛树脂	18
抗氧化剂(6PPD)[3]	1
		环烷酸钴	6
硬脂酸	0.5
		ZnO	9
HMT3H[4]	2
		硫	9
促进剂(TBBS)[5]	1
		MA10	52±2

表I

表I备注：

[1]天然橡胶

[2]炭黑系列330(ASTM)

[3]N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺

[4]六亚甲基四胺

[5]N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺

胎圈填料优选基于至少一种二烯弹性体、增强填料和交联体系。

表述“二烯”弹性体（或同等地橡胶）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，也就是说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（SBR）共聚物、异戊二烯-丁二烯（BIR）共聚物、异戊二烯-苯乙烯（SIR）共聚物、丁二烯-苯乙烯-异戊二烯（SBIR）共聚物以及这些弹性体的共混物。

一个优选的实施方案使用“异戊二烯”弹性体，也就是说异戊二烯均聚物或共聚物，换言之选自天然橡胶（NR）、合成聚异戊二烯（IR）、不同异戊二烯共聚物和这些弹性体的共混物的二烯弹性体。

异戊二烯弹性体优选为天然橡胶或顺式-1,4类型的合成聚异戊二烯。在这些合成聚异戊二烯中，优选使用顺式-1,4键（摩尔%）含量大于90%，更优选为大于98%的聚异戊二烯。根据其它优选的具体实施方案，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，所述其它二烯弹性体例如为与另一弹性体（例如BR类型的弹性体）共混或不共混使用的SBR（E-SBR或S-SBR）弹性体。

橡胶组合物还可以包括通常用于制造轮胎的橡胶基质中的全部或某些添加剂，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、抗老化剂、抗氧化剂、增塑剂或增量油，无论后者是芳族或非芳族的性质（特别是极弱芳族或非芳族的油，例如具有高粘度或优选低粘度的环烷或石蜡型的油、MES或TDAE油、具有高于30℃的高T_g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、基于硫或过氧化物和/或硫给体的交联体系、促进剂、硫化活化剂或缓凝剂、抗硫化返原剂、亚甲基受体和给体如HMT（六亚甲基四胺）或H3M（六甲氧甲基三聚氰胺）、增强树脂（如间苯二酚或双马来酰亚胺）、金属盐类型（例如，特别是钴盐或镍盐）的已知促粘体系。

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），随后的在较低温（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。

通过实例的方式，非生产阶段在数分钟（例如，在2和10min之间）的单个热机械步骤中进行，在此过程中，除了交联或硫化体系之外的所有必须的基本组分和其它添加剂均引入适合的混合器（例如标准密闭式混合器）内。在冷却由此获得的混合物之后，随后将硫化体系引入保持在低温（例如在30℃和100℃之间）的开放式混合器如开炼机中。随后将所有组分混合（生产阶段）数分钟（例如在5和15分钟之间）。

然后将由此获得的最终组合物压延为例如用于表征的薄膜或片材形式，或者挤压以形成根据本发明具体实施方案的轮胎中所使用的橡胶复合物的一个或多个层。

然后可通常在130℃和200℃之间的温度下，优选在压力下，以已知的方式进行硫化（或固化）足够长的时间，所述时间可特别取决于固化温度、所使用的硫化体系和所述组合物的硫化动力学而例如在5和90分钟之间变化。

胎圈填料110主要沿径向位于胎体增强件60的主要部分62和卷绕部分63之间的胎圈金属丝的外侧。其沿径向延伸至离胎圈金属丝70的径向最内点71的径向距离DBE处。此处径向距离DBE等于轮胎10的径向高度H的8%。胎圈填料的所述低径向高度是根据本发明的轮胎的主要特征之一。可保留体积大大减小的胎圈填料，特别地为了促进整个胎圈的制造，而不会导致明显的滞后性损失。实际上，在紧邻极为刚性的胎圈金属丝和轮辋座的周围，在滚动过程中经受的变形极低。另一方面，为了保持轮胎特别是在高负荷下的良好操纵性，有利地通过补充加固增强件的存在来补偿胎圈填料体积的减小，所述补充加固增强件本身仅产生少量滞后性损失。

实际上，侧壁30还包括加固增强件140，所述加固增强件140由沿相对于圆周方向零度或小角度（也就是说小于或等于10度）取向的多个金属增强元件形成。在胎圈金属丝70的径向最内点71和加固增强件140的径向外端部142之间的距离DAE等于轮胎10的径向高度H的35%，且在胎圈金属丝70的径向最内点71和加固增强件140的径向内端部141之间的距离DAI等于轮胎10的径向高度H的4%。

在加固增强件140和胎体增强件60的主要部分62之间沿轴向设置了“脱离接合复合物”150。通过经受剪切，该脱离接合复合物150将子午线张力从胎体增强件60传递至加固增强件140。其因此限制了加固增强件140和胎体增强件60之间的传递应力，同时调节了这些应力所施加的厚度，有助于这些应力的更好分布。

胎圈填料110具有如图9所示确定的轴向厚度E(r)。所述轴向厚度E(r)对应于所述胎圈填料与直线200的相交的长度，所述直线200平行于所述轮胎的旋转轴线（在图4中借助于标记3表示）且在离胎圈金属丝70的径向最内点71的径向距离r处与所述胎圈填料110相交。

图5中所示轮胎的胎圈填料110的轴向厚度E(r)的值绘示在图11（曲线B）中且与图3中所示参照轮胎的胎圈填料110的轴向厚度E(r)（曲线A）相比较。图12比较了两种胎圈填料的厚度的变化可以看出图5中所示的胎圈填料对应于一个具体实施方案，根据所述具体实施方案，轴向厚度E(r)的值使得在所述轮胎的径向高度H的0%和10%之间的距离r的范围内，所述厚度的变化在所述轮胎的径向高度H的略微大于3%上小于或等于-0.5mm/mm。在这种情况下，轴向厚度的变化在轮胎的径向高度H的1.5%上实际上小于或等于-1mm/mm。

图5中所示的轮胎10的加固增强件140由多个不连续的增强元件组成，这些增强元件位于与轮胎的旋转轴线同轴的多个圆（C、C1、C2）中，每一个圆由相对于旋转轴线测得的平均半径R、R1、R2限定，如图10中所示。当然图10为限制于三个层次的简化图，用以解释增强件排列的原理。加固增强件当然可包含其它绕圈方式。

图10显示了轮胎10的加固增强件140的增强元件在三个相邻圆C、C1和C2上的排列，每一个圆以由轮胎和安装轮辋形成的组件的旋转轴线为中心。所有增强元件为金属的且具有基本上同一个相同的长度L0，在本情况下为125mm。然而应注意，增强元件的长度L0不必对于所有增强元件均相同。不连续的增强元件位于其中的相邻圆C、C1和C2之间的节距等于增强元件的直径加上至少0.2mm，优选加上至少0.5mm。

图10部分地表示增强件140（参见图5），轮胎的旋转轴线垂直于该图的平面。可以看出，半径R的圆C中的长度L0的增强元件145在圆弧长度L11和L12上进行机械接合并在此处与半径R1（R1小于R）的圆C1（与圆C相邻）的两个增强元件146重叠。同样的增强元件145沿圆弧长度L21和L22进行接合并在此处与半径R2（R2小于R1）的圆C2（与圆C1相邻）的两个增强元件147重叠。在本情况下，接合长度为：L11=87.9mm（即L0的70%）；L12=37.7mm（即L0的30%）；L21=50.2mm（即L0的40%）；L22=75.3mm（即L0的60%）。这些接合长度满足关系式1.5≤K≤4，其中K=(1-L12/L0)/(1-L11/L0)。实际上，当考虑在圆C中的长度L0的增强元件145和半径R1（R1小于R）的圆C1（与圆C相邻）的增强元件146之间的接合值时，K的取值为2.3。

本领域技术人员显然知晓如何将增强元件引入轮胎。例如，增强元件可依次施加至构造前的成型轮胎或轮胎材料上。

图6以径向截面表示根据本发明的另一具体实施方案的轮胎的胎圈和侧壁的一部分。与图5中所示的轮胎10不同，该轮胎包括不向下延伸至胎圈金属丝70的加固增强件140。实际上，加固增强件140的径向内端部141处在一定的径向高度上，该径向高度使得在胎圈金属丝70的径向最内点71和加固增强件140的径向内端部141之间的距离DAI等于轮胎的径向高度的16%。

轮胎安装在安装轮辋5上，所述安装轮辋5包括形成轮辋座且在径向外侧具有基本上圆形轮廓的轮辋凸缘6的部分。圆的中心（其限定了“轮辋凸缘6的中心”）借助于标记J表示。加固增强件140的径向外端部142位于直线J2上，所述直线J2经过轮辋凸缘的中心J且形成沿轴向向内且沿径向向外打开的角度α（阿尔法），此处所述角度α（阿尔法）等于114°。

图7和8以径向截面显示了胎圈和根据本发明的其它实施方案的一部分。图7示例了根据本发明的实施方案的情况，加固增强件140可以沿轴向在胎体增强件60的卷边外侧延伸。图8显示了加固增强件140不必沿轴向位于胎体增强件60的外侧，而可沿轴向位于胎体增强件60的内侧。

根据本发明的实施方案的轮胎（对应于图5中所示的轮胎）和参照轮胎（对应于图3中所示的轮胎）在滚动时进行比较（研究尺寸：205/55R16）。在相同的负荷和相同的充气压力下，图5中所示的轮胎相对于参照轮胎获得了0.4千克/吨的改善的滚动阻力，同时具有相同的侧偏刚度。

表II显示了相对于参照轮胎的滚动阻力的所述相同结果。

变体	基数100的滚动阻力的值
		参照	100
根据本发明的轮胎	95

表II

Claims

1.一种轮胎，包括：

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

两个侧壁(30)，所述侧壁(30)从所述胎圈沿径向向外延伸，所述两个侧壁在胎冠(25)中结合，所述胎冠(25)包括由胎面(40)覆盖的胎冠增强件(80、90)；

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侧壁延伸至所述胎冠，所述胎体增强件包括多个胎体增强元件(61)并且通过围绕所述环形增强结构的卷边而锚固在所述两个胎圈中，从而在每一个胎圈中形成主要部分(62)和卷绕部分(63)，每一个卷绕部分沿径向向外延伸至端部(64)，所述端部(64)位于离所述胎圈的环形增强结构的径向最内点(71)的径向距离DRE处，所述径向距离DRE大于或等于所述轮胎的径向高度H的5％且小于或等于所述轮胎的径向高度H的20％；

其中每一个胎圈包括由橡胶复合物形成的胎圈填料(110)，所述胎圈填料至少部分地位于所述环形增强结构的径向外侧且至少部分地位于所述胎体增强件的主要部分和卷绕部分之间，所述胎圈填料沿径向延伸至离所述胎圈的环形增强结构的径向最内点的径向距离DBE处，所述径向距离DBE小于或等于所述轮胎的径向高度H的10％，

其中所述轮胎的至少一个侧壁还包括加固增强件(140)，所述加固增强件(140)由沿相对于所述轮胎的圆周方向小于或等于10°的角度取向的多个金属增强元件(145、146、147)形成，所述加固增强件被定位成使得在所述环形增强结构的径向最内点(71)和所述加固增强件的径向外端部(142)之间的距离DAE大于或等于所述轮胎的径向高度H的20％且小于或等于所述轮胎的径向高度H的40％，且使得在所述环形增强结构的径向最内点(71)和所述加固增强件的径向内端部(141)之间的距离DAI小于或等于所述轮胎的径向高度H的20％，

且其中所述胎圈填料(110)具有轴向厚度E(r)，所述厚度对应于所述胎圈填料与直线(200)的相交的长度，所述直线(200)平行于所述轮胎的旋转轴线(3)且在离所述环形增强结构(70)的径向最内点(71)的径向距离r处与所述胎圈填料相交，所述厚度E(r)使得在所述轮胎的径向高度H的0％和10％之间的距离r的范围内，所述厚度的变化在所述轮胎的径向高度H的至少3％上小于或等于-0.5mm/mm。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述径向距离DRE大于或等于所述轮胎的径向高度H的7％且小于或等于所述轮胎的径向高度H的18％。

3.根据权利要求1所述的轮胎，其中在所述环形增强结构(70)的径向最内点(71)和所述加固增强件(140)的径向外端部(142)之间的距离DAE大于或等于所述轮胎的径向高度H的25％且小于或等于所述轮胎的径向高度H的35％。

4.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述胎圈填料(110)具有轴向厚度E(r)，所述厚度对应于所述胎圈填料与直线(200)的相交的长度，所述直线(200)平行于所述轮胎的旋转轴线(3)且在离所述环形增强结构(70)的径向最内点(71)的径向距离r处与所述胎圈填料相交，所述轴向厚度E(r)的值使得在所述轮胎的径向高度H的0％和10％之间的距离r的范围内，所述轴向厚度的变化在所述轮胎的径向高度H的至少1.5％上小于或等于-1mm/mm。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述加固增强件(140)由多个不连续的增强元件组成，这些增强元件位于与所述轮胎的旋转轴线同轴的多个圆(C、C1、C2)中。

6.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述加固增强件由长度L0的多个不连续的增强元件(145、146、147)组成，这些增强元件位于与安装在轮胎的轮辋上的所述轮胎的旋转轴线同轴的多个圆(C、C1、C2)中，每一个圆由相对于所述旋转轴线测得的平均半径(R、R1、R2)限定，位于半径R的圆C中的长度L0的每一个不连续的增强元件(145)分别在接合长度L11和L12上与位于小于半径R的半径R1的圆C1中的两个不连续的增强元件(146、147)进行机械接合，该圆C1与所述圆C紧邻，其中所述接合长度L11和L12满足如下关系式1.5≤K≤4，其中K＝(1-L12/L0)/(1-L11/L0)，且L11大于或等于L12。

7.根据权利要求6所述的轮胎，其中：

(a)位于半径R的圆C中的长度L0的每一个不连续的增强元件(145)在接合长度L11和L12上与位于半径R1的圆C1中的两个不连续的增强元件(146)进行机械接合，该圆C1与所述圆C紧邻，所述接合长度L11大于或等于L0的55％且小于或等于L0的75％，且所述接合长度L12大于或等于L0的10％且小于或等于L0的30％；和

(b)位于半径R的圆C中的长度L0的每一个不连续的增强元件(145)在接合长度L21和L22上与位于半径R2的圆C2中的两个不连续的增强元件(147)进行机械接合，所述圆C2与所述圆C1紧邻，所述接合长度L21大于或等于L0的20％且小于或等于L0的40％，且所述接合长度L22大于或等于L0的45％且小于或等于L0的65％。

8.根据权利要求7所述的轮胎，其中所述安装轮辋(5)包括形成轮辋座的部分，所述轮辋座包括基本上圆形轮廓的轮辋凸缘(6)，且其中所述加固增强件的径向外端部位于直线J2上，所述直线J2经过所述轮辋凸缘的轮廓中心J且形成沿轴向朝内部且沿径向朝外部打开的角度α(阿尔法)，所述角度α(阿尔法)大于或等于90°且小于或等于120°。

9.根据权利要求8所述的轮胎，其中所述角度α(阿尔法)大于或等于100°且小于或等于115°。