[发明专利]具有在沟槽底部显露的胎面底层以及整合到胎面中的由高模量橡胶制成的增强元件的轮胎

说明书

一种轮胎具有包括数个沟槽(62)的胎面(6)，所述沟槽(62)基本上沿周向定向，每个沟槽(62)具有沟槽底部(620)，所述胎面(6)主要由至少一种具有给定刚度M的橡胶混合物组成，沿径向在胎冠增强件(5)外侧并沿径向在胎面(6)内侧设置有底层(7)，所述底层在每个沟槽底部(620)显露，所述底层由至少一种具有给定刚度A的橡胶混合物组成，每个沟槽(62)沿轴向在任一侧上与楔形形状的增强元件(81)邻接，所述增强元件(81)的顶端指向外面，每个增强元件(81)由具有给定刚度B的橡胶混合物组成，沿径向在底层(7)上设置有覆盖层(80)，所述覆盖层(80)沿轴向覆盖增强元件(81)之间沟槽(62)之外的底层(7)，所述覆盖层(80)由与增强元件(81)的材料相同的材料组成，刚度满足以下不等式：AMB。

技术领域

本发明涉及轮胎，更特别地涉及滚动阻力和抓地性方面的性能得以改进的轮胎。

通常，轮胎是几何结构呈现为围绕旋转轴线旋转对称的物体。轮胎包括两个旨在安装到轮辋上的胎圈；它还包括两个连接至胎圈的胎侧、以及包含旨在与地面接触的胎面的胎冠，所述胎冠具有与两个胎侧之一的径向外端连接的第一侧并且具有与两个胎侧中的另一个的径向外端连接的第二侧。

通常通过其在子午平面(亦即包含轮胎的旋转轴线的平面)中所示的构成构件来描述轮胎的组成。径向、轴向和周向方向分别表示垂直于轮胎旋转轴线、平行于轮胎旋转轴线和垂直于任何子午平面的方向。在下文中，表述“沿径向”、“沿轴向”和“沿周向”分别意指轮胎中“在径向方向”、“在轴向方向”和“在周向方向”。表述“沿径向位于内侧”和“沿径向位于外侧”分别意指“在径向方向上更接近轮胎的旋转轴线”和“在径向方向上更远离轮胎的旋转轴线”。赤道平面CP是垂直于轮胎旋转轴线的平面，其沿轴向设置成与胎圈之间基本中间的胎面表面相交。表述“沿轴向位于内侧”和“沿轴向位于外侧”分别意指“在轴向方向上更接近轮胎的赤道平面”和“在轴向方向上更远离轮胎的赤道平面”。

背景技术

众所周知，用于道路应用的轮胎，尤其是用于乘用车辆的轮胎在滚动阻力(和由此车辆能量效率)、抓地力、引导车辆(特别是在转弯时)的动力学响应以及磨损(和由此使用车辆的总成本)方面对车辆的性能做出了重要贡献。在轮胎设计参数中，本领域技术人员知道选择制成胎面的材料和制成底层的材料的重要性。在文献FR 2 954 333中描述了底层(即插入在胎冠增强件与胎面材料之间的橡胶层)的一个示例。文献EP 2 865 543提供了另一个示例，其中底层的构成材料在此时在胎面中的沟槽的底部显露。通常，胎面下的底层材料用于以低滞后性的材料改进轮胎的滚动阻力，或者用于使胎面在剪切中变硬，但具有适度的刚度以便不会过度地抵抗轮胎的胎面在其与地面接触的接触斑块中变平。在文献FR 3010 002和FR 3 043 017中，现有技术还公开了一种轮胎，其中旨在被磨损的胎面部分包括不同的材料。

然而，刚度越低，轮胎在经受车辆转向引起的应力时漂移推力响应越不好。具体地且示意性地，沿径向位于胎冠增强件外侧的橡胶堆叠层可以被视为一系列连续的弹簧。出于这个原因，避免引入具有过低模量的材料，以便不损害侧偏刚度。然而，这会与使滚动阻力最小化的目标相冲突。即使在具有最大刚度的变体形式中，底层材料的动力学剪切模量G^*通常远小于8MPa，即使期望在操作性方面的性能最佳时也是如此。在当前文献中，注意所讨论的动力学剪切模量G*是在23℃下并在10Hz频率和10％变形的交变剪切应力下测量的动力学剪切模量G*。

文献WO 2015/170615还公开了一种轮胎，其具有由两个径向重叠的材料形成的基层(即底层)。胎面材料的模量和其tgδ(正切δ)值低于与胎面材料接触的底层材料(即两个径向最外层)的相同参数的值。底层材料的径向内层的材料的模量和其tgδ值低于与胎面材料接触的底层材料的相同参数的值。然而，根据该教导制造的轮胎在性能特性的平衡方面没有取得任何进展。