包括至少一個波狀花紋溝的胎面和生產(chǎn)該胎面的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種重型貨車的輪胎，其包括具有總厚度E和總體積V的胎面（2），該胎面具有預定用于接觸路面的滾動表面（200），該胎面具有在主方向上延伸的至少一個連續(xù)空腔或花紋溝（5），該空腔或花紋溝（5）通過由底部（53）連接的側壁（54）限定，該空腔或花紋溝具有橫截面，各空腔的底部（53）的最里面的點限定底線（530），該胎面被設計為使得各空腔或花紋溝包括嶄新狀態(tài)下的滾動表面上的多個敞開段（51）和多個封閉段（52），連接至敞開段的封閉段交替地設置，各封閉段通過橡膠橋接部與胎面表面隔開，并且所述空腔或花紋溝的底線（530）的點相對于滾動表面位于最小距離Dm和最大距離DM之間的距離處，各空腔或花紋溝的底線（530）具有波狀形狀，其正振幅等于差值（DM-Dm）。
【專利說明】包括至少ー個波狀花紋溝的胎面和生產(chǎn)該胎面的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及裝配到重型貨車上的輪胎的胎面，且更特別地涉及所述胎面的胎面花紋。
【背景技術】
[0002]在雨天駕駛要求盡可能快地移除各個輪胎與路面之間的接觸區(qū)域中的水，以確保制造胎面的材料與路面之間的接觸。為此，在胎面上形成花紋溝，所述花紋溝由于其尺寸(深度和寬度)而在用于與路面接觸的接觸塊中保持敞開，從而允許未被向前和圍繞輪胎的側面推移的水流走。
[0003]在橫截面中觀察以及就其沿著胎面表面遵循的路線而言，花紋溝可以具有任何形狀，并可以沿任何方向定向。花紋溝沿著胎面表面遵循的路線為形成于所述表面上的角邊遵循的幾何平均路線。
[0004]在預定用于重型貨車的轉向或承載軸的輪胎的情況下，通常的實踐是，所述輪胎的胎面設有深度等于或基本上等于胎面的總厚度(不包括可能已經(jīng)被提供以允許通過再開槽操作局部翻新花紋溝的胎面的任何厚度)的縱向花紋溝。通常，在所述軸上的該深度在13mm和18mm之間。對于用于傳動軸的輪胎，花紋溝深度更大并且可能達到24mm。此處，“胎面的總厚度”指在必須更換或通過翻新修復輪胎之前可以被磨耗的材料的總厚度。
[0005]在現(xiàn)有技術的所述輪胎的情況下，總空隙比通常在預定用于在行駛期間被磨耗的胎面體積的15%和25%之間。據(jù)發(fā)現(xiàn)，這些輪胎在接觸塊中具有可用空隙體積，其在嶄新狀態(tài)下相對高；在接觸塊中通向胎面表面的該空隙體積例如對于尺寸為315/70R22.5的輪胎平均約為100cm3。對于所討論的輪胎，該值在由特別ETRTO標準設定的其標稱充氣壓カ和靜カ載荷條件下獲得。
[0006]此外，為了提高輪胎與路面之間的抓地力，已知的實踐是在胎面表面上形成橡膠的邊角(棱角)。為了形成所述邊角，設置刀槽花紋，所述刀槽花紋是具有一定平均寬度的窄的細槽花紋，其設計為使得在正常載荷條件下，限定各刀槽花紋的材料的壁在經(jīng)過輪胎與路面接觸的接觸塊時可以至少部分地彼此接觸，以限制與刀槽花紋的存在有關的剛度的損失。這些刀槽花紋可具有等于待磨耗胎面的厚度或者小于該厚度的深度。
[0007]雖然花紋溝或者更籠統(tǒng)地說空腔對于排水是必不可少的，但是導致的材料的表面積的減小可能對于胎面的磨損速度性能具有明顯的影響，并且由此因為磨損速度的增大而縮短了輪胎的使用壽命。還可能影響輪胎的其他性能，特別是其運行狀態(tài)、路面噪音和滾動阻力。還發(fā)現(xiàn)，形成為具有等于待磨耗的胎面的高度的工作深度的這些花紋溝可能引起耐久性問題。在某些行駛條件下，例如石頭的異物可能卡入于這些花紋溝中并侵襲這些花紋溝的底部，并且導致在橡膠中出現(xiàn)裂紋。還觀察到，包括爬上和爬下各種障礙物的操縱可能在某些花紋溝、特別是位于胎面的側邊緣附近的花紋溝的底部產(chǎn)生裂紋。
[0008]已知在胎面上存在花紋溝導致該胎面的壓縮剛度和剪切剛度的減小，因為這些花紋溝限定與由其壁可以彼此接觸的刀槽花紋限定的部分更容易變形的材料部分。在存在花紋溝的情況下，該剛度的減小導致變形的増大并且導致胎面磨損性能的降低:對于設定的行駛距離觀察到更大的磨損(其對應于胎面磨損速度的増大)。此外，注意到，滾動阻力増大并且因而裝配有所述輪胎的車輛的燃料消耗量増大，這是與制造胎面的材料的變形周期有關的滯后損失増大的結果。
[0009]基于胎面必須具有的厚度，在重型貨車上使用的常用輪胎在胎面邊緣區(qū)域附近具有的工作溫度決定了胎面中使用的橡膠材料的選擇并且特別是要求使用滯后性能受限制的組分。
[0010]文件W003/097384A1公開了ー種重型貨車的輪胎，其具有胎面，所述胎面包括通向胎面表面的花紋溝和位于嶄新狀態(tài)下的胎面表面下面的下方空腔，所述空腔中的每個具有遵循波狀輪廓的頂部母線。
[0011]定義:
[0012]在本說明書中，胎面的胎面花紋指預定用于接觸路面的胎面部分的幾何形狀，該胎面花紋由通過切ロ(花紋溝、刀槽花紋、井、空腔)彼此限定的隆起元件形成。
[0013]胎面的總體積等于在必須移除輪胎以通過翻新更新其胎面或者替換為新輪胎之前在行駛期間可以被磨耗的材料的總體積。
[0014]胎面的總空隙(或空腔)體積等于通向或不通向嶄新狀態(tài)下的胎面表面的所有空隙體積的總和?？障吨富y溝、井或者任何種類的空腔，所述空腔預定用于通向與路面接觸的接觸塊并且不時地參與接觸塊的排水。
[0015]區(qū)塊是形成于胎面上的隆起元件，并且其由空隙或花紋溝限定并具有側壁和預定用于在行駛期間接觸路面的接觸面。
[0016]赤道中央面是垂直于輪胎的旋轉軸線并經(jīng)過輪胎上徑向距離所述旋轉軸線最遠的所有點的平面。該赤道面大體上將輪胎分成兩個大致相等的半體。
[0017]徑向方向指垂直于輪胎的旋轉軸線的方向(該方向對應于胎面厚度的方向)。
[0018]軸向方向指平行于輪胎的旋轉軸線的方向。
[0019]周向方向指垂直于軸向方向和徑向方向的方向。
[0020]照常，本文不加區(qū)別地使用術語“弾性體”和“橡膠”，這兩個術語可互換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021 ] 本發(fā)明g在提供一種預定用于裝配到重型貨車上的輪胎的胎面，并且其通過利用一種胎面花紋允許顯著且同時地改善胎面的以下性能:磨損性能、滾動阻力性能、濕路抓地性能，特別是對側邊緣附近的花紋溝底部的機械侵襲的抵抗力。
[0022]為此，本發(fā)明的一個主題是ー種重型貨車的輪胎，其包括具有總厚度E和總體積V的胎面，該胎面具有預定用于接觸路面的胎面表面，并且還具有:
[0023]-在主方向上連續(xù)的至少ー個空腔或花紋溝，該空腔或花紋溝通過由底部連接的側壁限定，該空腔或花紋溝具有橫截面，每個空腔的底部的最靠內(nèi)(或最里面)的點限定底線，
[0024]-每個空腔或花紋溝包括通向嶄新狀態(tài)下的胎面表面的多個敞開段和多個封閉段，連接至敞開段的封閉段交替地設置，(這意味著指敞開段的側面與兩個封閉段鄰接)，每個封閉段通過橡膠橋接部與胎面表面隔開，[0025]該胎面的特征在于:
[0026]-所述空腔的底線上的點處于最小距離Dm和最大距離DM之間的距離處，在嶄新狀態(tài)下的胎面上相對于胎面表面測得的這些距離最多等于胎面的厚度E，
[0027]-每個空腔或花紋溝的底線遵循波狀幾何形狀，該波狀幾何形狀具有等于差值(DM-Dm)的正振幅，并具有小于在輪胎的E.T.R.T.0.標準設定的使用條件下測得的接觸塊的平均長度的波長，
[0028]-形成于各個封閉段與胎面表面之間的橡膠橋接部是連續(xù)的。
[0029]優(yōu)選地，波狀花紋溝的底線與胎面表面之間的最小距離Dm至少等于胎面的厚度E的 25%。
[0030]術語“波狀”在本說明書中可以解釋為指在兩個高度，即最小高度(與胎面表面相距距離Dm)和最大高度(與同一胎面表面相距距離DM)之間呈之字形或甚至振蕩式。
[0031]E.T.R.T.0.使用條件規(guī)定對應于由輪胎的額定負載及其速度代碼表示的輪胎承載能力的標準充氣壓力。與路面接觸的接觸塊在輪胎靜止的情況下確定，并且由此計算接觸塊的平均長度。
[0032]措詞“處于最小距離Dm和最大距離DM之間的距離處”在此處應理解為表示相對于胎面表面，一個空腔的底部上的一些點位于等于最小距離Dm的距離處，同一底部上的其他一些點位于等于最大距離DM的距離處，同一底部上的其他一些點位于大于最小距離Dm的距離處，并且其他一些點位于小于最大距離DM的距離處。
[0033]措詞“具有等于差值(DM-Dm)的振幅的波狀幾何形狀并且其平均波長短于在由輪胎的E.T.R.T.0.標準設定的使用條件下測得的接觸塊的平均長度”被解釋為指空腔由多個空腔段形成，被稱為“敞開”的一些段至少在胎面為新胎面時通向胎面表面，而被稱為“閉合”的其他段在胎面為新胎面時完全位于胎面表面下方并因為未磨損。敞開段和閉合段交替地設置。封閉段預定用于僅當胎面被部分磨損時通向胎面表面。因此，形成ー種花紋溝，其波狀幾何形狀指當胎面為新胎面時在ー些位置該花紋溝通向胎面表面，并且在這些敞開位置之間，所述花紋溝在胎面中形成通道(其等同于該連續(xù)空腔斷續(xù)地通向胎面表面)。
[0034]沿胎面深度的各個連續(xù)和波狀空腔或花紋溝具有平均橫截面，該橫截面的表面積可以恒定或者圍繞平均值變化，以允許流體沿著所述花紋溝流動。
[0035]通過根據(jù)本發(fā)明的胎面，形成連續(xù)的橡膠橋接部，其在各個波狀花紋溝的各個封閉段的頂部徑向延伸，這是至少當胎面為新胎面時增大對由撞擊胎面的側邊緣所引起的變形或者由駛過障礙物所引起的變形的抵抗力的一種特別有效的方式。連續(xù)的橡膠橋接部被理解為指位于各個封閉段徑向外側的材料沒有任何在與空腔的主定向相同的方向上延伸的刀槽花紋或花紋溝。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的空腔可形成于作為輪胎的周向方向的主方向上，并且在該情況下，所述空腔完全圍繞輪胎延伸或者可替換地沿傾斜方向或者甚至橫向方向延伸。當然，同一胎面上的各種定向的組合是可能的，正如可以在胎面中變化的深度處形成空腔一祥。
[0037]本發(fā)明還涉及ー種獲得輪胎的胎面的方法，該胎面包括至少ー個連續(xù)波狀空腔或花紋溝，該方法包括以下步驟:
[0038]-制備未硫化的橡膠帶，
[0039]-將具有波狀幾何形狀的至少ー個嵌入件結合到該橡膠帶中，[0040]-模制并硫化胎面帯，
[0041]-至少部分地移除各嵌入件，以形成至少ー個連續(xù)的波狀空腔或花紋溝。
[0042]優(yōu)選地，包括嵌入件的空腔的底線遵循波長小于對于新輪胎在E.T.R.T.0.標準設定的使用條件下測得的接觸塊的平均長度的波狀幾何形狀。
[0043]制造這種胎面的ー種方法是將嵌入件結合到未硫化的帶材中，該嵌入件對應于將獲得的波狀連續(xù)空腔的尺寸特征。從嶄新狀態(tài)下的胎面的外表面或者至少在該外表面附近，將呈波狀幾何形狀的嵌入件定位在未硫化的帶材中?？梢酝ㄟ^利用擠出機的共擠操作執(zhí)行該操作，擠出機具有主擠出頭，在該主擠出頭中存在用于擠出嵌入件的至少ー個副擠出頭，該副擠出頭設有用于在空腔的波形的期望方向上使其移動的裝置。
[0044]可以使用與2010年申請但在本申請的申請日尚未公開的ー專利申請中所描述的用于生產(chǎn)車輛輪胎胎面的機器類似的機器執(zhí)行該共擠操作。
[0045]根據(jù)上述專利申請，所述機器包括:
[0046]-用于擠出未硫化的橡膠帶的裝置；
[0047]-用于在該胎面中形成至少沿胎面的深度呈波狀幾何形狀的至少ー個溝紋的裝置；
[0048]-用于接收ー卷條帶以形成嵌入件的裝置；以及
[0049]-用于從卷軸將條帶嵌入到溝紋或各個溝紋中的裝置。
[0050]當然，該嵌入件需要由可在硫化之后從胎面移除以顯現(xiàn)連續(xù)和波狀的空腔的材料制成。因此，可以使用具有在硫化之后并在使用輪胎之前可通過向外拉出而移除的拉伸強度的材料。
[0051]用于形成嵌入件的另一手段是使用如下材料，其中一旦該材料在胎面表面上變得至少部分地可見時，可以通過使其與水接觸而溶解消除該材料。在模制并硫化之后，可以將水引入到各個嵌入件附近，直到所述嵌入件被完全溶解。這可能緊跟著導致嵌入件與胎面表面接觸的部分磨損而發(fā)生。
[0052]另ー種可能性是由粉末材料形成嵌入件，通過其缺乏粘附力的特性，一旦輪胎開始轉動，可以在離心力的作用下簡單地除去所述粉末材料。
[0053]另ー種可能性是使用不能被硫化的材料(不包含雙鍵的飽和材料)，在模制以形成連續(xù)花紋溝之后可以移除所述材料。
[0054]用于形成波狀花紋溝的嵌入件可以有利地預先被切割為比胎面的總長度短的一些段。于是，該措施使得在模制胎面之后隨后從胎面中抽出嵌入件更容易。
[0055]當然，可以依據(jù)空腔的截面、其波形的振幅以及其平均波長采用這些不同手段的組合。一旦模制并硫化，如有必要，即如果嵌入件在胎面表面處不可見，則可以稍微對胎面進行機加工，以在胎面表面上顯現(xiàn)出空腔的敞開段。為了使嵌入件更清晰可見，可以計劃以不同于胎面的顏色對其著色。
[0056]在另ー類似的有利變型中，可以將呈中空管子形式的嵌入件引入到胎面中，所述管子在模制和硫化之后在其內(nèi)部限定連續(xù)空腔。該中空管子可以由基于至少ー種弾性體的橡膠基材料制成，該橡膠基材料可與胎面自身的材料相同或不同，此外，該材料設計成在顯現(xiàn)嵌入件的部分磨損之后保持在適當位置。為了模制空腔，提供用于在模制期間維持管子內(nèi)部壓カ的裝置是明智的(通過向管子注入可模制之后被移除的液體或者通過向管子注入加壓氣體)。
[0057]在另ー實施例中，該管子可以由不同于胎面的材料制成。例如，與制造胎面的材料的相同性能相比，該材料可具有增強的抗撕裂性。可以使用塑料材料制造該管子。
[0058]優(yōu)選地，總空隙體積至少等于與胎面的總體積V和總空隙體積的總和相等的體積的7%并且最多等于所述體積的12%。
[0059]優(yōu)選地，對于各磨損層，該胎面具有有效空隙體積Ve，該有效空隙體積促進胎面與路面接觸的接觸塊的排水，并且滿足以下公式:
[0060]0.4Se<Ve<0.8Se
[0061]其中0.4和0.8是以毫米(mm)表示的高度，Se是對于所涉及的輪胎在E.T.R.T.0.標準設定的工作(壓カ和載荷)條件的靜態(tài)條件下測得的由胎面與地面接觸的接觸塊的外部輪廓限定的表面的表面積(mm2)。
[0062]此處，各磨損層的有效空隙體積Ve指形成于胎面中用于對胎面的接觸塊排水的空隙體積，當輪胎經(jīng)受正常使用條件時確定該有效空隙體積。
[0063]本申請中的磨損層指與所述磨損層中的花紋溝的最大深度相關的胎面部分。磨損層具有小于胎面的總厚度并等于該磨損層中存在的花紋溝或空腔的最大深度的厚度。本發(fā)明的胎面包括至少兩個磨損層，其中的一些花紋溝或空腔僅僅形成于所述磨損層之一中。當然，可以并且甚至有利的是，在該構造中，各磨損層應當在上一磨損層已經(jīng)被完全磨耗之前起作用；在所述情況下，在至少兩個磨損層之間存在交疊。一旦形成于ー個磨損層中的空腔或花紋溝通向輪胎接觸路面的胎面表面以將雨天存在于所述路面上的水排走，則該磨損層起作用。第一磨損層對應于在嶄新狀態(tài)下徑向最外面的胎面部分。
[0064]0.4mm和0.8mm的高度對應于雨天路面上可能存在并且必須被排走或拾起以保持胎面與路面之間的良好接觸的水的平均高度。所述平均高度乘以表面積Se-由同一路面上的胎面的接觸塊的輪廓確定并且以_2表示的表面積(此處考慮了對應于通向胎面表面的空腔的表面積)-能夠給出當輪胎經(jīng)受標稱使用條件(內(nèi)部充氣壓力和運載負荷)時的有效空隙體積Ve的指示。如果該體積Ve小于Se的0.4倍，則其不足以達到充分的排水并且水將保持在輪胎與路面之間的接觸面處。如果該體積Ve大于Se的0.8倍，則從獲得合適的胎面剛度的觀點來看認為該體積過大。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選變型，胎面包括沿周向方向呈波狀并連續(xù)的至少ー個花紋溝，并且包括通向嶄新狀態(tài)下的胎面表面的多個敞開段和徑向并完全處于嶄新狀態(tài)下的胎面內(nèi)側的多個封閉段，以便形成延伸到敞開段的徑向最里面的點的第一磨損層。在該第一磨損層之后，其他磨損層延伸到胎面的深度中，直到所考慮的磨損層的內(nèi)部空腔的最里面的點處，敞開段具有最多等于胎面厚度的75%的平均深度，封閉段具有最多等于胎面厚度的75%的平均高度。
[0066]根據(jù)優(yōu)選變型，波狀花紋溝的底線的最小距離Dm至少等于胎面厚度的25%。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的另ー優(yōu)選變型，每個波狀花紋溝具有恒定的橫截面或者基本上恒定的表面積(其意味著其中的變化最多為10%)。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的輪胎的另一有利變型，胎面的所有磨損層具有相同的組分。
[0069]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點從下文參照附圖給出的說明中變得顯而易見，所述附圖借助于非限制性實例示出了本發(fā)明主題的ー個實施例。【專利附圖】

【附圖說明】
[0070]圖1至5示出了生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的胎面的步驟；
[0071]圖6示出了在模制和移除模制根據(jù)本發(fā)明的波狀花紋溝的嵌入件之后的胎面；
[0072]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的波狀花紋溝的變型；
[0073]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎胎面的變型；
[0074]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎胎面的變型；
[0075]圖10示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的胎面花紋。
【具體實施方式】
[0076]圖1至5示出了涉及生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的胎面的步驟。
[0077]圖1示出了未硫化的橡膠帶10的側表面11，其具有預定用于在硫化和模制之后成為胎面表面的一部分的外表面100以及預定用于放置在胎坯(生胎)上的內(nèi)表面101。該橡膠帶具有對應于胎面厚度的高度E (在外表面100和內(nèi)表面101之間測得)。在該橡膠帶10的側表面11上形成在胎面高度E中的遵循波狀線的花紋溝12。恰當?shù)卦O計該花紋溝12的尺寸，以接收類似于圖4中的實例所示的嵌入件4。
[0078]該花紋溝12具有波狀形狀并且在橡膠帶的主方向上連續(xù)。該花紋溝12包括底線120 (連接底部上最靠內(nèi)或最里面的點的線)，該底線120在最小距離Dm和最大距離DM之間波動，所述兩個距離相對于外表面100測量?；y溝12與外表面100齊平，但是可能位于相對于該外表面100的非零偏移距離處，以便形成填充嵌入件的空腔。
[0079]該花紋溝12具有等于差值DM-Dm的振幅A，其小于胎面的厚度E，而該花紋溝的起伏波形的波長入被選擇為小于利用該橡膠帶生產(chǎn)的胎面所用于的輪胎的接觸塊的平均長度。
[0080]圖2和3分別示出了在圖1中的線I1-1I和II1-1II標識的剖平面中穿過橡膠帶10的橫截面。
[0081]圖4示出了預定用于放入到波狀花紋溝12中的嵌入件4。該嵌入件4由包絡由粉末材料制成的芯體41的橡膠表層(蒙皮)40形成。
[0082]圖5示出了三條橡膠帶的組件:第一橡膠帶10設有嵌入件4，第二橡膠帶20沒有嵌入件，第三橡膠帶10’設有嵌入件4’。該第三橡膠帶10’以與橡膠帶10類似方式形成，形成于該橡膠帶10’上的花紋溝在縱向方向(其對應于垂直于附圖平面的方向)上相對于形成于第一橡膠帶10上的花紋溝偏移。
[0083]圖6示出了在模制和移除用于模制根據(jù)本發(fā)明的波狀花紋溝5的各嵌入件之后的胎面2。在已經(jīng)硫化并模制了如圖5所示的橡膠帶之后，很容易略微機加工預定成為胎面2的胎面表面200的外表面，以便顯現(xiàn)出嵌入件并且從而允許將其移除，以形成連續(xù)的波狀花紋溝5。形成于胎面的側邊緣21、22附近的這些波狀花紋溝5由一系列敞開段51形成，所述敞開段通向胎面表面并且被穿過胎面厚度的封閉段52連接在一起。在胎面表面200和這些封閉段52之間，存在橡膠橋接部210，其確保對施加于胎面?zhèn)冗吘壣系淖矒艉拓撦d具有良好的機械抗性。在該實例中，可以看出，各嵌入件4的表層40 (如圖4中所示)在花紋溝中保持在適當位置處，并且通過使用適當?shù)牟牧?，允許更進一歩提高對潛在裂紋的抵抗力。該表層形成波狀花紋溝5的側壁54和底部53。
[0084]在該特定情況下，敞開段51的長度大于封閉段52的長度，并且對于每個敞開段和封閉段，橫截面基本上相同，以確保在嶄新狀態(tài)下流體且特別是液體的最佳流通。
[0085]因此獲得ー種重型貨車的輪胎，其包括具有總厚度E和總體積V的胎面2，該胎面具有預定用于接觸路面的胎面表面200，該胎面具有:
[0086]-在主方向上連續(xù)的至少ー個空腔或花紋溝5，該空腔或花紋溝5通過由底部53連接的側壁54限定，該空腔或花紋溝具有橫截面，各空腔的底部53的最靠內(nèi)的點限定底線530,
[0087]-每個空腔或花紋溝包括通向嶄新狀態(tài)下的胎面表面的多個敞開段51和多個封閉段52，連接至敞開段的封閉段交替地設置，每個封閉段通過橡膠橋接部與胎面表面隔開，該胎面被設計為使得:
[0088]-所述空腔或花紋溝的底線530上的點處于最小距離Dm和最大距離DM之間的距離處，在嶄新狀態(tài)下的胎面上相對于胎面表面測得的這些距離最多等于胎面的厚度E，
[0089]-各空腔或花紋溝的底線530遵循波狀幾何形狀，該波狀幾何形狀具有等于差值(DM-Dm)的正振幅，并且具有小于該輪胎的在E.T.R.T.0.標準設定的使用條件下測得的接觸塊的平均長度的波長，
[0090]-形成于各封閉段52和胎面表面200之間的橡膠橋接部210是連續(xù)的，即，沒有將胎面連接至封閉段的切ロ。
[0091]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的波狀花紋溝5的變型。根據(jù)該變型，波狀花紋溝5具有若干個相繼的高度，底線530在位于與胎面表面相距一定距離Dm的位置、與胎面表面相距一定距離DMl的第一位置和與胎面表面相距一定距離DM2的第二位置之間波動，距離DM2大于距離DM1。在該情況下，花紋溝的總振幅A等于差值DM2-Dm。該波形的波長入(等于胎面表面上的兩個相繼的敞開段之間的距離)被選擇為短于在常規(guī)使用條件下行駛時輪胎接觸路面的接觸塊的平均長度，以便至少部分地使得接觸路面的接觸塊中的每個波狀花紋溝具有兩個敞開段。每個高度限定胎面的ー個磨損層。
[0092]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎的胎面3的變型，該胎面通過已結合圖1至5描述的方法獲得。以截面圖(即，包含輪胎的旋轉軸線的剖面中的截面)示出的胎面3包括預定用于在行駛期間接觸路面的胎面表面30，該胎面表面由側壁31橫向限界。該胎面3包括深度等于胎面厚度的兩個花紋溝32，所述兩個花紋溝32在側面與通過通道6延伸的刀槽花紋61鄰接或位于刀槽花紋61的側面，所述通道6預定用于隨著基本上呈現(xiàn)為胎面的一半厚度的部分磨損形成新的花紋溝。通道6以等于花紋溝32的最大深度的最大深度延伸。
[0093]此外，軸向地朝向各花紋溝32的外側，胎面包括沿周向(或縱向)方向的連續(xù)波狀花紋溝5。每個波狀花紋溝包括通向胎面表面的多個敞開段和類似于結合圖1至5所描述的多個封閉段。因此，可以增強胎面的側邊緣部分，同時享有排水花紋溝的有益效果。隨著部分磨損，這些波狀花紋溝5形成未彼此連通的空腔，并且通道6通向胎面表面允許恢復胎面的ー些排水潛力。
[0094]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎的胎面7的變型，其非常類似于圖8中所示的變型。在該特定情況下，花紋溝72被形成為具有小于胎面厚度的深度(這意味著小于在胎面達到法定磨損極限之前可以被磨耗的厚度)。[0095]在邊緣上(其指沿軸向位于各花紋溝72的外側)形成波狀且連續(xù)的花紋溝5，其包括通向嶄新狀態(tài)下的胎面的胎面表面的多個敞開段。這些波狀花紋溝的最大深度(DM)等于胎面的厚度。
[0096]在該胎面7的中心部分中形成連續(xù)的空腔5〃，其在胎面深處中呈波狀并且在制造時填充有嵌入件4"。該嵌入件預定用于當胎面磨損到該嵌入件時被除去，以形成新且連續(xù)的波狀花紋溝(在一具體變型中，嵌入件可為填充有當輪胎轉動時被除去的粉末材料的管子)。優(yōu)選地，該嵌入件在形成于胎面的邊緣部分上的連續(xù)且波狀的花紋溝5的敞開段已經(jīng)被完全磨耗之前可見。
[0097]所描述的所有實例均使用単一橡膠混合物，但是此處必須意識到，所述組分可被調(diào)整，以適用于各磨損水平。同樣，以簡化方式示出的胎面也可包括橫向花紋溝，這些橫向花紋溝可具有等于胎面厚度的深度或者具有幾乎與波狀并沿周向方向定向的花紋溝一祥的波狀外形。
[0098]當然，本發(fā)明不限于所描述和描繪的實例，并且在不脫離由權利要求所限定的范圍的情況下可以進行各種變化。特別是，雖然整個說明書致カ于描述一種預定用于裝配到重型貨車上的輪胎的應用，應當理解，包括例如本文所限定的胎面花紋和組分的胎面也形成本發(fā)明的一部分，因為所述胎面預定用于結合到輪胎上(在制造時或者在翻新所述輪胎期間)。此外，沿胎面的深度形成波狀空腔可伴隨有在前述胎面的寬度方向的波形。
[0099]所描述的實例示出了兩個磨損層；當然，可以設置更高數(shù)量的磨損層，同一花紋溝可穿過這些磨損層。
[0100]圖10示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的對應于尺寸為315/70R22.5的輪胎的胎面9的平面圖。對于作為單ー車輪安裝的該尺寸的輪胎，由E.T.R.T.0.限定的使用條件是:充氣壓力為9.00巴，每個輪胎的負荷為3750kg。
[0101]對于所討論的輪胎，該胎面9包括深度等于胎面的厚度E、為15mm的五個縱向花紋溝92，該厚度對應于預定用于在行駛期間磨耗的材料的厚度。該胎面還包括橫向定向的花紋溝。
[0102]在對應于胎面為新的且未磨損的初始狀態(tài)下，胎面在接觸路面的接觸塊中具有在標明的充氣壓力和負荷條件下測得的總空隙體積，其高且在該特定情況下等于100cm3。該體積在以上靜態(tài)條件限定的使用條件下測得。
[0103]在該特定情況下，僅存在一個磨損層，因為由縱向花紋溝所形成的總空隙體積整體上在初始狀態(tài)(新輪胎)下通向胎面表面，并且該空隙體積隨著胎面逐漸磨耗而減小。
[0104]該胎面具有等于設計成被磨耗的胎面的總體積的19%的總空隙體積。
[0105]所有花紋溝具有等于胎面厚度的深度。
[0106]該胎面的有效空隙體積Ve大于由等于Imm的高度乘以表面積St (mm2)所得到的體積，該表面積St對應于由在靜態(tài)條件以及額定壓カ和負載條件下測得的胎面的接觸塊的外部輪廓所限定的表面積。
[0107]對于該胎面，單一磨損層中用于排出與路面接觸的接觸塊中的水的有效空隙體積Ve等于胎面的總空隙體積Vt的100%，因為所有的空隙均通向新輪胎的胎面表面。
[0108]注意到，為了在新狀態(tài)下并且直到胎面到達磨損極限時獲得令人滿意的排水所需的胎面花紋的該傳統(tǒng)結構迫使空隙體積比在初始狀態(tài)(當胎面為新胎面時)下非常高并且導致(壓縮和剪切)剛度的降低，所述剛度僅可以部分地并且僅通過使用合適的材料補償。
[0109]通過本文所描述的發(fā)明且特別是通過對于相同厚度存在更大體積的材料允許胎面被制造得更剛性，從而特別是對撞擊所述胎面的側邊緣獲得更佳的抵抗力。
【權利要求】
1.重型貨車的輪胎，其包括具有總厚度E和總體積V的胎面(2)，該胎面具有預定用于接觸路面的胎面表面(200)，該胎面具有: -在主方向上連續(xù)的至少ー個空腔或花紋溝(5 )，該空腔或花紋溝(5 )通過由底部(53 )連接的側壁(54)限定，該空腔或花紋溝具有橫截面，各空腔的底部(53)的最靠內(nèi)的點限定底線(530)， -每個空腔或花紋溝包括通向嶄新狀態(tài)下的胎面表面的多個敞開段(51)和多個封閉段(52)，連接至敞開段的封閉段交替地設置，每個封閉段通過橡膠橋接部與所述胎面表面隔開， 該胎面的特征在于: -所述空腔或花紋溝的底線(530)上的點處于最小距離Dm和最大距離DM之間的距離處，在嶄新狀態(tài)下的胎面上相對于胎面表面測得的這些距離最多等于胎面的厚度E， -每個空腔或花紋溝的底線(530)遵循波狀幾何形狀，該波狀幾何形狀具有等于差值(DM-Dm)的正振幅，并具有小于在新輪胎的E.T.R.T.0.標準設定的使用條件下測得的接觸塊的平均長度的波長， -形成于各封閉段(52)與胎面表面(200)之間的橡膠橋接部是連續(xù)的。
2.根據(jù)權利要求1所述的輪胎，其特征在于，所述波狀花紋溝的底線(530)與胎面表面之間的最小距離Dm至少等于所述胎面的厚度E的25%。
3.根據(jù)權利要求1和2之一所述的輪胎，其特征在于，所述胎面包括預定用于形成在主方向上連續(xù)的空腔的至少ー個嵌入件(4、4’、4")，該空腔通過由底部連接的側壁限定，該空腔的底部的最靠內(nèi)的點限定波狀形狀的底線，該嵌入件(4、4’、4")設置在所述胎面中，以使得其僅在所述胎面被部分`磨損時在胎面表面上顯現(xiàn)。
4.根據(jù)權利要求3所述的輪胎，其特征在于，所述空腔的底線包括遵循波狀幾何形狀的嵌入件(4、4’、4")，該波狀幾何形狀具有小于新輪胎的在E.T.R.T.0.標準設定的使用條件下測得的接觸塊的平均長度的波長。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的輪胎，其特征在于，各波狀花紋溝(5)通過由與制造胎面的材料不同的材料形成的壁限定。
6.根據(jù)權利要求3所述的輪胎，其特征在于，各嵌入件(4’)被與制造胎面的材料的不同的材料包圍，該材料預定用于在嵌入件已經(jīng)被除去之后保持連接至胎面。
7.根據(jù)權利要求3所述的輪胎，其特征在于，各嵌入件(4’)呈中空管子的形式。
8.根據(jù)權利要求7所述的輪胎，其特征在于，各中空管子由弾性體材料形成，該管子設有用于在模制期間維持所述管子內(nèi)部的壓カ的裝置。
9.獲得包括至少ー個連續(xù)的波狀空腔或花紋溝(5)的胎面(2)的方法，該方法包括以下步驟: -制備未硫化的橡膠帯， -將具有至少在胎面的深度方向上呈波狀的幾何形狀的至少ー個嵌入件(4、4’、4〃)結合到該橡膠帶中， -模制并硫化所述胎面帯， _至少部分地移除各嵌入件(4、4’、4")，以形成至少ー個連續(xù)的波狀空腔或花紋溝
(5)。
10.根據(jù)權利要求9所述的獲得胎面(2)的方法，其特征在于，將具有至少在胎面的深度方向上呈波狀的幾何形狀的至少ー個嵌入件(4、4’、4〃)結合的步驟通過使用設有能夠將各嵌入件(4、4’、4")適當?shù)囟ㄎ辉谒鎏ッ娴暮穸葍?nèi)的裝置的擠出機實現(xiàn)。
【文檔編號】B60C11/04GK103492196SQ201280017043
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權日:2011年4月1日
【發(fā)明者】R·奧迪吉耶, S·奧雷松, C·貝薩克 申請人:米其林企業(yè)總公司, 米其林研究和技術股份公司