[发明专利]具有改良胎圈的轮胎

说明书

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。