阅读说明：本技术 具有优化的结构和胎面的轮胎 (Tire with optimized structure and tread ) 是由 A·博内 F·布儒瓦 于 2018-04-25 设计创作，主要内容包括：本发明的目的是增加轮胎的耐久性,所述轮胎包括两个交叉的工作层(41、42),所述工作层(41、42)包括由单根金属线或单丝组成的增强元件,所述单根金属线或单丝具有至少等于0.20mm且至多等于0.5mm的截面。胎面的两个轴向外部部分中的至少一个轴向外部部分包含橡胶材料M1,所述橡胶材料M1具有至少等于48且至多等于60的肖氏硬度以及在23℃下测得的至少等于0.12且至多等于0.30的动力学性能tan(d)max。包含橡胶材料M1的所述至少一个轴向外部部分(22、23)的轴向外部切口(24)具有至少等于5mm的深度D和至多等于2mm的宽度W。(The aim of the invention is to increase the endurance of a tyre comprising two crossed working layers (41, 42), said working layers (41, 42) comprising reinforcing elements consisting of a single metal wire or monofilament having a section at least equal to 0.20mm and at most equal to 0.5 mm. At least one of the two axially external portions of the tread comprises a rubber material M1, said rubber material M1 having a shore hardness at least equal to 48 and at most equal to 60 and a dynamic property tan (d) max measured at 23 ℃ at least equal to 0.12 and at most equal to 0.30. The axially external cut (24) of said at least one axially external portion (22, 23) comprising rubber material M1 has a depth D at least equal to 5mm and a width W at most equal to 2 mm.)

具有优化的结构和胎面的轮胎

技术领域

本发明涉及客运车辆的轮胎，更具体地涉及这种轮胎的胎冠。

由于轮胎具有围绕旋转轴线旋转的几何形状，所以通常在包含轮胎旋转轴线的子午平面中描述轮胎的几何形状。对于给定的子午平面，径向、轴向和周向方向分别表示垂直于轮胎旋转轴线的方向、平行于轮胎旋转轴线的方向和垂直于子午平面的方向。

在下文中，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”。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赤道平面”和“在轴向方向上更远离赤道平面”。“径向距离”为相对于轮胎的旋转轴线的距离，“轴向距离”为相对于轮胎的赤道平面的距离。“径向厚度”在径向方向上测量，“轴向宽度”在轴向方向上测量。

轮胎包括胎冠、两个胎圈和两个胎侧，所述胎冠包括旨在通过胎面表面与地面接触的胎面，所述胎圈旨在与轮辋接触，所述胎侧将胎冠连接至胎圈。此外，轮胎包括胎体增强件，所述胎体增强件包括至少一个胎体层、沿径向位于胎冠的内侧并且连接两个胎圈。

轮胎的胎面在径向方向上由两个周向表面界定，其中径向最外的周向表面被称为胎面表面而径向最内的周向表面被称为胎面花纹底表面。此外，轮胎的胎面在轴向方向上由两个侧表面界定。胎面还由一种或多种橡胶配混物构成。表述“橡胶配混物”是指包含至少弹性体和填料的橡胶组合物。

胎冠包括至少一个胎冠增强件，所述胎冠增强件沿径向位于胎面的内侧。胎冠增强件包括至少一个工作增强件，所述工作增强件包括至少一个工作层，所述工作层由与周向方向形成15°和50°之间的角度的相互平行的增强元件构成。胎冠增强件还可以包括至少一个环箍层，所述环箍层由与周向方向形成0°和10°之间的角度的增强元件构成，该环箍增强件通常(但是不一定)沿径向位于工作层的外侧。

为了获得湿地面上的良好抓地性，在胎面中形成切口。切口表示缺口或沟槽或刀槽或周向沟槽，并且形成通往胎面表面的空间。在胎面表面，缺口没有特征性主要尺寸。在胎面表面，刀槽或沟槽具有两个特征性主要尺寸：宽度W和长度Lo，使得长度Lo至少等于宽度W的两倍。刀槽或沟槽因此由至少两个主侧表面界定，所述至少两个主侧表面决定其长度Lo并且由底表面连接，两个主侧表面通过非零距离彼此隔开，所述非零距离被称为刀槽或沟槽的宽度W。

根据定义，刀槽或沟槽的定义如下：

·仅由两个主侧表面界定的刀槽或沟槽被称为开放式的，

·由三个侧表面(其中两个侧表面为决定切口长度的主表面)界定的刀槽或沟槽被称为盲槽，

·由四个侧表面(其中两个侧表面为决定切口长度的主表面)界定的刀槽或沟槽被称为双盲槽。

刀槽和沟槽之间的区别在于切口的两个主侧表面分离的平均距离值，即其宽度W。在刀槽的情况下，当刀槽进入轮胎与路面接触的接触斑块时，该距离适合于允许两个相互面对的主侧表面接触。在沟槽的情况下，在通常运行条件下该沟槽的主侧表面不能彼此接触。对于客运车辆轮胎，刀槽的该距离通常至多等于1毫米(mm)。周向沟槽是基本上沿周向方向的切口，其在轮胎的整个周长上基本连续。

更具体地，宽度W为沿着切口的长度并且沿着切口的介于第一周向表面和第二周向表面之间的径向部分所确定的平均距离，所述第一周向表面沿径向以1mm的径向距离位于胎面表面的内侧，所述第二周向表面沿径向以1mm的径向距离位于底表面的外侧，从而避免与两个主侧表面与胎面表面和底表面相交的结合部相关的任何测量问题。

切口的深度为胎面表面和切口底部之间的最大径向距离。切口深度的最大值被称为胎面深度D。胎面花纹底表面，或底表面，定义为胎面表面以等于胎面深度的径向距离沿径向向内平移的表面。切口在胎面上界定被称为肋部的浮凸式元件。

背景技术

在当前的可持续发展的背景下，节约能源并由此节约原材料是工业的关键目的之一。对于客运车辆轮胎，实现该目的的研究途径之一是如文献EP 0043563所述使用独立丝线或单丝代替胎冠增强件的各个层中通常用作增强元件的金属帘线，其中使用这种增强元件的双重目的是减轻重量并且降低滚动阻力。

然而，使用这种增强元件的缺点是会导致这些单丝在压缩下屈曲，使得轮胎呈现不足的耐久性，如文献EP2537686所述。如该同一文献所述，本领域技术人员提出胎冠增强件的各个层的特殊布局以及构成胎冠增强件的增强元件的材料的特定品质，从而解决该问题。

物理现象的详细分析表明，单丝的屈曲出现在切口下方的胎面的轴向最外部分，如文献JP 2012071791、EP2016 075729、EP 2016 075721、EP 2016 075725、EP 2016075741所述。该轮胎区域的具体特征在于，当车辆在弯曲路径中运行时经受高的压缩负载。单丝的抗屈曲性取决于切口的几何形状，因此证实了胎面花纹对单丝的耐久性具有出人意料的影响。

发明内容

本发明的主要目的是最佳地优化这种轮胎的胎面，伴随着通过调节胎面的橡胶配混物的机械性能以及切口的几何形状和布局来改进轮胎的滚动阻力和单丝的耐久性的双重目的，其中所述单丝制成轮胎的工作层的增强元件。

该目的通过这样一种客运车辆轮胎来实现，所述客运车辆轮胎包括：

·胎面，其旨在通过胎面表面与地面接触，并且具有轴向宽度LT，

·所述胎面包括两个轴向外部部分，所述两个轴向外部部分各自具有至多等于轴向宽度LT的0.3倍的轴向宽度，并且包含至少一种旨在在运行期间与地面接触的橡胶材料，

·至少一个轴向外部部分包括轴向外部切口，轴向外部切口形成通往胎面表面的空间并且由至少两个由底表面连接的被称为主侧表面的侧表面界定，

·所述轴向外部切口具有由胎面表面与底表面之间的最大径向距离限定的深度D，

·所述轮胎进一步包括沿径向位于胎面内侧的胎冠增强件，

·所述胎冠增强件包括工作增强件和环箍增强件，

·所述工作增强件由两个工作层构成，两个工作层各自包括包覆在弹性体材料中的增强元件，所述增强元件相互平行并且分别与轮胎的周向方向(XX')形成绝对值至少等于20°且至多等于50°并且层与层的符号相反的定向角度(A1、A2)，

·每个帘布层中的所述增强元件由独立金属丝或单丝构成，所述独立金属丝或单丝具有横截面和断裂强度Rm，所述横截面的最小尺寸至少等于0.20mm且至多等于0.5mm，

·每个工作层中的增强元件的密度至少等于100根丝线/dm且至多等于200根丝线/dm，

·所述环箍增强件包括至少一个环箍层，所述环箍层所包括的增强元件相互平行并且与轮胎的周向方向(XX')形成绝对值至多等于10°的角度B，

·两个轴向外部部分中的一者包含旨在与运行表面接触的至少一种橡胶材料M1，所述橡胶材料M1具有至少等于48且至多等于60的肖氏硬度以及在23℃下测得的至少等于0.12且至多等于0.30的动力学性能tan(d)max，

·在包含橡胶材料M1的至少一个轴向外部部分中的轴向外部切口具有至少等于5mm的深度D，具有至多等于2mm的宽度W，并且在轮胎的周向方向上以至少等于4mm的周向间距P隔开，

·每个工作层的断裂强度Rc至少等于30000N/dm，Rc的定义为：Rc＝Rm*S*d，其中Rm为单丝的以MPa计的拉伸断裂强度，S为单丝的以mm²计的横截面积，并且d为所考虑的工作层中单丝的以单丝根数/dm计的密度。

从机械操作的观点来看，增强元件的屈曲在压缩下出现。所述屈曲仅在工作层的沿径向位于胎面轴向最外部分的内侧的那些部位出现，因为在横向负载的情况下正是在该区域压缩负载最高。这些轴向最外部分各自的最大轴向宽度为轮胎胎面的总宽度的0.3倍。

单丝的抗屈曲性还取决于轴向相邻丝线的抵抗性，其中一根开始屈曲能够通过正在屈曲的单丝周围的负载分布的影响而导致另一根屈曲。为了获得改进的耐久性能，适当的是不仅要注意单丝密度和直径条件，而且还要满足与工作层的强度有关的条件，亦即每个工作层的断裂强度R_C需要至少等于30000N/dm，Rc的定义为：Rc＝Rm*S*d，其中Rm为单丝的以MPa计的拉伸断裂强度，S为单丝的以mm²计的横截面积，并且d为所考虑的工作层中单丝的以单丝根数/dm计的密度。

屈曲是这样一种复杂且不稳定的现象，其能造成至少一个尺寸比主尺寸小一个数量级的物体(例如梁状物或壳状物)的疲劳断裂。单丝是这种横截面比其长度小得多的物体。当主尺寸受到压缩时开始所述现象。由于单丝几何形状的不对称性或者由于存在由单丝弯曲造成的横向力(对金属材料而言其为具有高度破坏性的应力负载)，所述现象持续。这种复杂现象特别高度取决于边界条件、元件的可移动性、施加负载的方向以及源自该负载的变形。如果该变形基本上不在单丝主尺寸的方向上发生，则不会出现屈曲，在由橡胶配混物基质环绕的单丝(例如轮胎工作层的那些单丝)的情况下，负载通过单丝之间的橡胶配混物的剪切而被吸收。

然而，研究工作已证实，有利的是在两个轴向外部部分(LS1、LS2)的一者中，优选在胎面中负载最重的那个轴向外部部分中使用如下所述具有低刚度的橡胶材料作为这样的材料，即在轮胎崭新时或在轮胎不是崭新但在法定安全磨损的条件下正常使用于车辆上时旨在与地面接触的材料(在下文被称为胎面材料)；所述具有低刚度的橡胶材料亦即具有如下特征的橡胶材料：

·根据标准ASTM 2240或DIN 53505测得的肖氏硬度至少等于48且至多等于60，

·在23℃下测得的动力学性能tan(d)max至少等于0.12且至多等于0.30。根据标准ASTM D 5992-96在粘度分析仪(Metravib VA4000)上测量动力学性能tan(d)max。记录在23℃经受10Hz频率下的简单交变正弦剪切应力的硫化组合物样品(厚度为4mm并且横截面为400mm2的圆柱状测试试样)的响应。从0％至50％(向外循环)，然后从50％至0％(返回循环)进行应变幅度扫描。对于返回循环，测得所观察到的tan(d)的最大值tan(d)max。在23℃下tan(d)的值越低，轮胎的滚动阻力越好。

在胎面中使用这种材料使得可以将单丝中的应力负载的幅度减小超过5％。除了这种性能之外，这些材料还提供通常具有高抓地性能的优点。

它们的低滞后性和低刚度性能意味着它们并非旨在被引入到在运行期间与地面接触的胎面材料中，而是被引入作为轮胎内部的材料以实现滚动阻力益处。在内部使用时，所施加的变形大部分为强加的变形。因此，对于相同的变形，这种材料的较低的滞后性使得滚动阻力改进。但是，由于胎面材料在强加的应力下工作：材料越软，其变形就越大。在离开接触斑块时，由于接触压力降低，因此肋部重新获得其几何形状并在轮胎运行的地面上滑动被称为滑动距离的距离。含有较软材料的肋部的滑动距离大于含有较硬材料的肋部的滑动距离。肋部磨损与滑动距离成正比。因此，这些材料在磨损方面是不利的。

本发明在于：使用柔软的胎面材料来保持单丝的耐久性，以及调节胎面的轴向外部部分中的胎面花纹以使胎面在磨损方面表现得足够好。此效果通过以下方式获得：对于深度大于5mm的切口，将在胎面的轴向外部部分中的切口的宽度限定为2mm。在这种情况下，由于切口的宽度小，因此在接触斑块中，由柔软的材料制成的肋部相互抵靠，像刚度较大的大块肋部一样起作用，变形较小并在较短的滑动距离上滑动。通过与这种胎面材料相关联的这种胎面花纹所获得的磨损性能与通过具有较硬胎面材料的现有技术的胎面花纹所获得的磨损性能处于相同的数量级。

对于浅深度，即小于5mm的深度的切口，正是出于这个特征的原因，胎面花纹的肋部的刚度也较高。

此外，通过限制胎面中轴向外部部分的胎面花纹的肋部的运动，根据本发明的胎面花纹能够更好地利用胎面材料的低滞后性潜力。这样使得可以减小轮胎的滚动阻力，这是使用单丝的主要目的之一。

此外，这种胎面花纹限制了胎面的轴向外部部分中的压缩运动，从而使得可以减小工作层的单丝中的应力，由此改进了与屈曲相关的耐久性能。

从而，根据本发明，结构、材料和胎面花纹因此“协作”以实现使工作层的单丝中的屈曲减小的主要目的，而且还实现提供更好的滚动阻力的最终设计目的。

为了保持胎面花纹刚度以允许足够的磨损性能和行为，宽度小于2mm且深度D至少等于5mm的窄切口在轮胎的周向方向(XX’)上以至少等于4mm的周向间距P隔开。周向间距为在胎面中所考虑的轴向最外部分上在两个周向相继的轴向外部切口的平均线性轮廓之间的平均周向距离。通常，轮胎胎面可以具有明显可变的周向间距从而限制路面噪声。

在切口不位于轴向外部的情况下并因此在胎面的不位于轴向外部的部分的情况下，在轮胎的横向负载情况下的压缩负载太低而不会引起屈曲。在这种部分的情况下，可以通用在轴向外部部分上所使用的设计，或者使用现有技术中已知的设计。

轴向外部切口可以是任何形状：弯曲状、正弦曲线状、之字状，因此通过适当的设计，可以允许或可以不允许其主侧表面在运行期间的相对运动。为了防止切口的主侧表面的相对运动，创建如下所述的胎面花纹元件就足够了，所述胎面花纹元件使得当所讨论的运动将要发生时一个表面抵靠另一个表面。如果将两个主侧表面设计为相互抵靠，则沿切口长度呈之字形状或正弦曲线形状的刀槽就是这种切口的示例。如果刀槽的波状在深度方向上，则主侧表面的相对径向运动将被阻止。如果刀槽在其长度方向和深度方向上具有双波状，则两个运动将均被阻止。由于胎冠元件的大的相对运动导致工作层的单丝屈曲，尤其是胎面花纹所允许的运动，所以对胎面花纹内运动的任何阻止均可以使得单丝的耐久性能改进。

因此，特别有利的是包含橡胶材料M1的至少一个轴向外部部分的轴向外部切口包括至少一个突起，所述至少一个突起将切口的宽度W在局部减小到至少等于0.2mm且至多等于0.5mm的宽度。这种突起允许设置有该突起的胎面肋部在较低的应力负载水平下彼此接触，从而针对于这些应力负载水平也获得了通过这种接触而产生的刚度增加。因此，它们使得可以限制轻负载下的磨损量，从而总体上改进磨损性能，并且更特别地可以避免局部的磨损形式。突起是指切口的至少一个侧表面的呈浮凸式的局部变化。

胎面的两个轴向外部部分可能包括一个或多个周向沟槽从而降低湿地面上打滑的风险。对于客运车辆轮胎，这些周向沟槽通常代表小宽度的接触斑块并且对单丝屈曲没有已知影响。

单丝可以具有任何横截面形状，已知椭圆形横截面相对于圆形横截面具有优势(即使当具有更小尺寸时)，因为其在弯曲时的惯性更高，并由此其抗屈曲性更高。在圆形横截面的情况下，最小尺寸对应于横截面的直径。为了保证单丝的疲劳断裂强度和位于单丝之间的橡胶配混物的抗剪切性，每个工作层的增强元件的密度至少等于100根丝线/dm且至多等于200根丝线/dm。密度意指工作层10厘米宽度内单丝的平均数目，该宽度垂直于所考虑的工作层的单丝方向测得。相继增强元件之间的距离可以固定或可变。增强元件可以在制造过程中以层或条带的形式铺设或独立铺设。

单丝的抗屈曲性还取决于轴向相邻丝线的抵抗性，其中一根开始屈曲能够通过正在屈曲的单丝周围的负载分布的影响而导致另一根屈曲。为了获得改进的耐久性能，适当的是不仅要注意单丝密度和直径条件，而且还要满足与工作层的强度有关的条件，亦即每个工作层的断裂强度R_C需要至少等于30000N/dm，Rc的定义为：Rc＝Rm*S*d，其中Rm为单丝的以MPa计的拉伸断裂强度，S为单丝的以mm²计的横截面积，并且d为所考虑的工作层中单丝的以单丝根数/dm计的密度。

对于未强加特定安装方向的轮胎，一种解决方案涉及将本发明施用于胎面的两个轴向最外部分。

对于强加特定安装方向的轮胎，一种选择是将本发明仅施用于胎面的位于车辆外侧的轴向最外部分。

客运车辆轮胎的胎面花纹通常是基本上对称的或基本上反对称的或基本上不对称的。

有利的是轴向外部切口沿轴向通往胎面的轴向外部部分的外侧，从而使得如果在湿路面上运行，则能够将存储在切口中的水移出到接触斑块的外侧。

优选地，当胎面包括至少一个周向沟槽时，轴向外部切口沿轴向通往胎面的周向沟槽的内侧，从而使得如果在湿路面上运行，则能够将存储在切口中的水移出到主储水装置。

为了抓地性能，还优选的是轴向外部切口在轮胎的周向方向(XX')上以至多等于25mm的周向间距P隔开，从而避免切口的密度过低，导致抓地性能不足。

优选地，轴向外部切口的深度D至多等于8mm，以防止胎面花纹过度柔性以及在磨损方面和滚动阻力方面的性能损失。

特别有利的是在轴向外部切口的底表面与胎冠增强件之间的径向距离D1至少等于1mm。这是因为该最少量的橡胶材料保护胎冠免于被障碍物、石头或地面上铺设的任何碎片攻击和刺穿。

优选的是在轴向外部切口的底表面与胎冠增强件之间的径向距离D1至多等于3.5mm，从而获得在滚动阻力方面表现良好的轮胎。

有利地，胎面的两个轴向外部部分各自的轴向宽度(LS1、LS2)至多等于胎面的轴向宽度LT的0.2倍。

优选地，每个工作层均包括由单独的金属丝或单丝构成的增强元件，所述单独的金属丝或单丝的横截面的最小尺寸至少等于0.3mm且至多等于0.37mm，这构成目标性能方面(重量减轻和工作层的增强元件的屈曲耐久性)的最佳平衡。

一个优选方案是每个工作层包括增强元件，所述增强元件与轮胎的周向方向(XX’)形成至少等于22°且至多等于35°的角度，这构成轮胎行为和轮胎耐久性能之间的最佳折衷。

有利的是每个工作层中的增强元件的密度至少等于120根丝线/dm且至多等于180根丝线/dm，从而保证增强元件之间的在剪切下工作的橡胶配混物的耐久性及其拉伸耐久性和压缩耐久性。

工作层的增强元件可以为直线的或可以为非直线的。所述增强元件可以以正弦曲线状、之字状或波纹状预成形，或者沿行螺旋。工作层的增强元件由钢(优选碳钢，例如“钢帘线”型帘线中使用的碳钢)制成，当然也有可能使用其它钢(例如不锈钢)或其它合金。

当使用碳钢时，其碳含量(钢的重量％)优选在0.8％至1.2％的范围内。本发明特别适用于被称为“SHT”(“Super High Tensile”)的极高强度、被称为“UHT”(“Ultra HighTensile”)的超高强度、或“MT”(“Mega Tensile”)钢帘线型的钢。碳钢增强体则具有优选高于3000MPa，更优选高于3500MPa的拉伸断裂强度(Rm)。它们的总断裂伸长(At)(其是弹性伸长和塑性伸长的总和)优选大于2.0％。

就钢增强体而言，用Rm表示的断裂强度(以MPa计)和用At表示的断裂伸长(以％计的总伸长)的测量根据1984年的ISO标准6892在张力下进行。

所使用的钢，无论其具体是碳钢还是不锈钢，其本身可以涂布有金属层，所述金属层例如改进了钢制单丝的可加工性或增强体和/或轮胎本身的磨损性能，例如粘合、耐腐蚀或抗老化的性能。根据一个优选的实施方案，所使用的钢涂布有一层黄铜(Zn-Cu合金)或一层锌；将回顾的是，在制造丝线的过程中，黄铜或锌涂层使得丝线更容易拉制，并且使得丝线更好地粘合至橡胶。然而，增强体可以覆盖有除了黄铜或锌之外的金属的薄层，所述薄层例如具有改进这些丝线的耐腐蚀性和/或其对橡胶的粘合性的功能，例如Co、Ni、Al的薄层，以及Cu、Zn、Al、Ni、Co、Sn化合物的两种或更多种的合金的薄层。

优选地，至少一个环箍层的增强元件由织物制成，所述织物为脂族聚酰胺、芳族聚酰胺、脂族聚酰胺和芳族聚酰胺的组合、聚对苯二甲酸乙二醇酯或人造丝型，因为织物材料由于其质量轻和刚度高而特别适合这种使用。环箍层中的相继增强元件之间的距离可以固定或可变。增强元件可以在制造过程中以层或条带的形式铺设或独立铺设。

有利的是环箍增强件沿径向位于工作增强件的外侧从而保证工作增强件的良好耐久性。

附图说明

借助于图1至图4将更好地理解本发明的特征和其它优点，所述图未按比例绘制而是以简化方式绘制从而使本发明更容易理解：

-图1示出根据本发明的轮胎的一部分，特别是其结构及其胎面的立体图。

-图2示出穿过胎冠的子午截面并且示出胎面的轴向外部部分22和23及其宽度。

-图3A和图3B示出客运车辆轮胎胎面的两种径向外部的子午轮廓。

-图4A和图4B示出轴向外部切口的两个横截面，所述轴向外部切口中存在局部减小其宽度W的突起。

具体实施方式

图1示出轮胎的胎冠部分。轮胎包括胎面2，所述胎面2旨在通过胎面表面21与地面接触。在胎面的轴向外部部分22和23中，存在主要沟槽26，轴向外部切口包括刀槽24和沟槽25。轮胎进一步包括胎冠增强件3，所述胎冠增强件3包括工作增强件4和环箍增强件5，所述工作增强件包括两个工作层41和42。图1进一步示出双盲切口、盲切口、简单和复杂类型(即具有平行的侧表面，或者具有在切口的主方向或其深度上带有之字形或正弦曲线形部分的侧表面，以阻止两个侧表面的某些相对运动)的沿轴向通往外部或内部的切口。

图1在胎面的轴向外部部分22和23中沿轴向轴线(YY')示出仅是轴向的轴向外部切口。实际上，该描绘仅仅是为了方便图1的可读性，取决于目标性能，尤其是湿抓地性方面的性能，可以使客运车辆的胎面中的轴向外部切口与轴向方向(YY')形成正负60°之间的角度。

图2示意性地示出穿过根据本发明轮胎的胎冠的子午截面。它特别示出了胎面的轴向外部部分22和23的宽度LS1和LS2，以及轮胎胎面的总宽度LT。还示出了沿着轮胎的子午截面测量的轴向外部切口24、25的深度D以及轴向外部切口24、25的底表面243与胎冠增强件3之间的距离D1。通过在两个子午平面上切割轮胎来获得穿过轮胎的子午截面。例如，轮胎的子午截面在周向方向上在胎面处具有约60mm的厚度。在两个胎圈之间的距离与安装在其轮辋上并轻微充气的轮胎的距离保持相同的情况下进行测量。

在图3A和图3B中，确定了胎面的轴向边缘7，所述轴向边缘7使得可以测量胎面宽度。在图3A中，胎面表面21与轮胎的轴向外表面8相交，本领域技术人员容易确定轴向边缘7。在图3B中，胎面表面21与轮胎的轴向外表面8连续，在轮胎的子午截面上绘制了在朝向胎侧过渡的区域中在所述胎面表面上的任一点处与胎面表面的切线。第一轴向边缘7为所述切线和轴向方向YY'之间的角度β等于30°的点。当所述切线和轴向方向之间的角度J等于30°的点存在若干个时，采用的是径向最外的点。使用相同方法确定胎面的第二轴向边缘。

图4示出轴向外部切口(24、25)的两个横截面，其中存在至少一个突起(244)将至多等于2mm的切口宽度W在局部减小到至少等于0.2mm且至多等于0.5mm的宽度W'。图4A示出其中在切口的侧表面(241、242)上存在两个突起(244)的横截面。图4A示出两个不对称的突起，但是在根据本发明的切口中可以使用对称的突起。图4B示出切口(24、25)的横截面，其中将切口宽度W在局部减小到至少等于0.2mm且至多等于0.5mm的宽度W'的单个突起(244)设置在侧表面241上(或可以在242上)。

本发明人基于本发明针对的尺寸为205/55R16的轮胎进行了计算，所述轮胎充气至2巴的压力，包括含钢单丝的两个工作层，所述钢单丝的直径为0.3mm，以158根丝线/dm的密度分布并且与周向方向XX'形成分别等于27°和-27°的角度。单丝具有等于3500MPa的断裂强度Rm并且工作层各自具有等于39000N/dm的断裂强度Rc。轮胎包括在轮胎胎面的两个轴向外部部分上的轴向外部切口，所述两个轴向外部部分具有的轴向宽度等于胎面的轴向宽度的0.21倍。轴向外部切口的底表面与胎冠增强件之间的径向距离D1至少等于2mm。

对各种轮胎进行了计算。不符合本发明的轮胎A包括具有矩形横截面的切口，在宽度上保持恒定的切口的宽度在2.5mm和3.5mm之间，切口的深度等于6.5mm。切口的平均周向间距为27mm。不符合本发明的该轮胎A的胎面中两个轴向外部部分的橡胶材料(旨在在运行期间与地面接触)，是一种特征在于其高刚度能够实现磨损和行为性能之间的良好折衷的材料。这种橡胶材料的性能是等于67的肖氏硬度以及等于0.35的tan(δ)max。

不根据本发明的轮胎B在所有方面均与轮胎A相同，不同之处在于该轮胎B的胎面中两个外部部分的橡胶材料(旨在在运行期间与地面接触)是一种特征在于其低刚度的材料：这种橡胶材料的性能是等于52的肖氏硬度以及等于0.17的tan(δ)max。

根据本发明的轮胎C包括具有矩形横截面的切口，在宽度上保持恒定的切口的宽度在0.5mm和1.5mm之间，切口的深度等于6.5mm。切口的平均周向间距为22mm。根据本发明的该轮胎C的胎面中两个外部部分的橡胶材料(旨在在运行期间与地面接触)与轮胎B相同，是一种特征在于其低刚度的材料：这种橡胶材料的性能是等于52的肖氏硬度以及等于0.17的tan(δ)max。

计算所使用的条件再现了弯道外侧的前轮胎(即客运车辆中负载最重的轮胎)的运行条件。模拟了两种情况，所述两种情况表示在0.3g和0.7g的侧向加速度下车辆转弯时由轮胎所经受的条件。在0.3g的横向加速度下，轮胎经受150daN的侧向负载(Fy)和568daN的垂直负载(Fz)，外倾角为0.68°。在0.7g的横向加速度下，轮胎经受424daN的侧向负载(Fy)和701daN的垂直负载(Fz)，外倾角为3°。在轮胎B和C中，旨在在运行期间与地面接触的橡胶材料在胎面的两个轴向外部部分中的使用，使得在负载最重的单丝中针对两种应力负载水平所计算的应力幅度相比于相同应力负载条件下对轮胎A所计算的这些相同应力负载减小了6.5％，仅对于轮胎C而言通过胎面花纹和材料的组合效果可以给6.5％加上10％。

在高度粗糙的路面上，轮胎A、B和C在车辆上以超过10000km的距离进行磨损测试。与轮胎A相比，轮胎B的磨损性能下降了10％以上，而轮胎C在此性能方面相对于轮胎A却改进了近40％。

此外，与轮胎B相比，根据本发明的轮胎C的滚动阻力改进了2％，轮胎B相对于轮胎A的滚动阻力表现出15％的改进。

因此，本发明确实可以协同性地改进工作层中单丝的耐久性以及轮胎的磨损性能和滚动阻力性能。

以基数100计，高于100的结果表示性能改进。