包括至少一个波状花纹沟的胎面和生产该胎面的方法

包括至少一个波状花纹沟的胎面和生产该胎面的方法
【专利摘要】本发明涉及一种重型货车的轮胎，其包括具有总厚度E和总体积V的胎面（2），该胎面具有预定用于接触路面的滚动表面（200），该胎面具有在主方向上延伸的至少一个连续空腔或花纹沟（5），该空腔或花纹沟（5）通过由底部（53）连接的侧壁（54）限定，该空腔或花纹沟具有横截面，各空腔的底部（53）的最里面的点限定底线（530），该胎面被设计为使得各空腔或花纹沟包括崭新状态下的滚动表面上的多个敞开段（51）和多个封闭段（52），连接至敞开段的封闭段交替地设置，各封闭段通过橡胶桥接部与胎面表面隔开，并且所述空腔或花纹沟的底线（530）的点相对于滚动表面位于最小距离Dm和最大距离DM之间的距离处，各空腔或花纹沟的底线（530）具有波状形状，其正振幅等于差值（DM-Dm）。
【专利说明】包括至少ー个波状花纹沟的胎面和生产该胎面的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及装配到重型货车上的轮胎的胎面，且更特别地涉及所述胎面的胎面花纹。
【背景技术】
[0002]在雨天驾驶要求尽可能快地移除各个轮胎与路面之间的接触区域中的水，以确保制造胎面的材料与路面之间的接触。为此，在胎面上形成花纹沟，所述花纹沟由于其尺寸(深度和宽度)而在用于与路面接触的接触块中保持敞开，从而允许未被向前和围绕轮胎的侧面推移的水流走。
[0003]在横截面中观察以及就其沿着胎面表面遵循的路线而言，花纹沟可以具有任何形状，并可以沿任何方向定向。花纹沟沿着胎面表面遵循的路线为形成于所述表面上的角边遵循的几何平均路线。
[0004]在预定用于重型货车的转向或承载轴的轮胎的情况下，通常的实践是，所述轮胎的胎面设有深度等于或基本上等于胎面的总厚度(不包括可能已经被提供以允许通过再开槽操作局部翻新花纹沟的胎面的任何厚度)的纵向花纹沟。通常，在所述轴上的该深度在13mm和18mm之间。对于用于传动轴的轮胎，花纹沟深度更大并且可能达到24mm。此处，“胎面的总厚度”指在必须更换或通过翻新修复轮胎之前可以被磨耗的材料的总厚度。
[0005]在现有技术的所述轮胎的情况下，总空隙比通常在预定用于在行驶期间被磨耗的胎面体积的15%和25%之间。据发现，这些轮胎在接触块中具有可用空隙体积，其在崭新状态下相对高；在接触块中通向胎面表面的该空隙体积例如对于尺寸为315/70R22.5的轮胎平均约为100cm3。对于所讨论的轮胎，该值在由特别ETRTO标准设定的其标称充气压カ和静カ载荷条件下获得。
[0006]此外，为了提高轮胎与路面之间的抓地力，已知的实践是在胎面表面上形成橡胶的边角(棱角)。为了形成所述边角，设置刀槽花纹，所述刀槽花纹是具有一定平均宽度的窄的细槽花紋，其设计为使得在正常载荷条件下，限定各刀槽花纹的材料的壁在经过轮胎与路面接触的接触块时可以至少部分地彼此接触，以限制与刀槽花纹的存在有关的刚度的损失。这些刀槽花纹可具有等于待磨耗胎面的厚度或者小于该厚度的深度。
[0007]虽然花纹沟或者更笼统地说空腔对于排水是必不可少的，但是导致的材料的表面积的减小可能对于胎面的磨损速度性能具有明显的影响，并且由此因为磨损速度的增大而缩短了轮胎的使用寿命。还可能影响轮胎的其他性能，特别是其运行状态、路面噪音和滚动阻力。还发现，形成为具有等于待磨耗的胎面的高度的工作深度的这些花纹沟可能引起耐久性问题。在某些行驶条件下，例如石头的异物可能卡入于这些花纹沟中并侵袭这些花纹沟的底部，并且导致在橡胶中出现裂纹。还观察到，包括爬上和爬下各种障碍物的操纵可能在某些花纹沟、特别是位于胎面的侧边缘附近的花纹沟的底部产生裂纹。
[0008]已知在胎面上存在花纹沟导致该胎面的压缩刚度和剪切刚度的减小，因为这些花纹沟限定与由其壁可以彼此接触的刀槽花纹限定的部分更容易变形的材料部分。在存在花纹沟的情况下，该刚度的减小导致变形的増大并且导致胎面磨损性能的降低:对于设定的行驶距离观察到更大的磨损(其对应于胎面磨损速度的増大)。此外，注意到，滚动阻力増大并且因而装配有所述轮胎的车辆的燃料消耗量増大，这是与制造胎面的材料的变形周期有关的滞后损失増大的結果。
[0009]基于胎面必须具有的厚度，在重型货车上使用的常用轮胎在胎面边缘区域附近具有的工作温度决定了胎面中使用的橡胶材料的选择并且特别是要求使用滞后性能受限制的组分。
[0010]文件W003/097384A1公开了ー种重型货车的轮胎，其具有胎面，所述胎面包括通向胎面表面的花纹沟和位于崭新状态下的胎面表面下面的下方空腔，所述空腔中的每个具有遵循波状轮廓的顶部母线。
[0011]定义:
[0012]在本说明书中，胎面的胎面花纹指预定用于接触路面的胎面部分的几何形状，该胎面花纹由通过切ロ(花纹沟、刀槽花纹、井、空腔)彼此限定的隆起元件形成。
[0013]胎面的总体积等于在必须移除轮胎以通过翻新更新其胎面或者替换为新轮胎之前在行驶期间可以被磨耗的材料的总体积。
[0014]胎面的总空隙(或空腔)体积等于通向或不通向崭新状态下的胎面表面的所有空隙体积的总和。空隙指花纹沟、井或者任何种类的空腔，所述空腔预定用于通向与路面接触的接触块并且不时地參与接触块的排水。
[0015]区块是形成于胎面上的隆起元件，并且其由空隙或花纹沟限定并具有侧壁和预定用于在行驶期间接触路面的接触面。
[0016]赤道中央面是垂直于轮胎的旋转轴线并经过轮胎上径向距离所述旋转轴线最远的所有点的平面。该赤道面大体上将轮胎分成两个大致相等的半体。
[0017]径向方向指垂直于轮胎的旋转轴线的方向(该方向对应于胎面厚度的方向)。
[0018]轴向方向指平行于轮胎的旋转轴线的方向。
[0019]周向方向指垂直于轴向方向和径向方向的方向。
[0020]照常，本文不加区别地使用术语“弾性体”和“橡胶”，这两个术语可互換。

【发明内容】

[0021 ] 本发明g在提供一种预定用于装配到重型货车上的轮胎的胎面，并且其通过利用一种胎面花纹允许显著且同时地改善胎面的以下性能:磨损性能、滚动阻力性能、湿路抓地性能，特别是对侧边缘附近的花纹沟底部的机械侵袭的抵抗力。
[0022]为此，本发明的一个主题是ー种重型货车的轮胎，其包括具有总厚度E和总体积V的胎面，该胎面具有预定用于接触路面的胎面表面，并且还具有:
[0023]-在主方向上连续的至少ー个空腔或花纹沟，该空腔或花纹沟通过由底部连接的侧壁限定，该空腔或花纹沟具有横截面，每个空腔的底部的最靠内(或最里面)的点限定底线，
[0024]-每个空腔或花纹沟包括通向崭新状态下的胎面表面的多个敞开段和多个封闭段，连接至敞开段的封闭段交替地设置，(这意味着指敞开段的侧面与两个封闭段邻接)，每个封闭段通过橡胶桥接部与胎面表面隔开，[0025]该胎面的特征在于:
[0026]-所述空腔的底线上的点处于最小距离Dm和最大距离DM之间的距离处，在崭新状态下的胎面上相对于胎面表面测得的这些距离最多等于胎面的厚度E，
[0027]-每个空腔或花纹沟的底线遵循波状几何形状，该波状几何形状具有等于差值(DM-Dm)的正振幅，并具有小于在轮胎的E.T.R.T.0.标准设定的使用条件下测得的接触块的平均长度的波长，
[0028]-形成于各个封闭段与胎面表面之间的橡胶桥接部是连续的。
[0029]优选地，波状花纹沟的底线与胎面表面之间的最小距离Dm至少等于胎面的厚度E的 25%。
[0030]术语“波状”在本说明书中可以解释为指在两个高度，即最小高度(与胎面表面相距距离Dm)和最大高度(与同一胎面表面相距距离DM)之间呈之字形或甚至振荡式。
[0031]E.T.R.T.0.使用条件规定对应于由轮胎的额定负载及其速度代码表示的轮胎承载能力的标准充气压力。与路面接触的接触块在轮胎静止的情况下确定，并且由此计算接触块的平均长度。
[0032]措词“处于最小距离Dm和最大距离DM之间的距离处”在此处应理解为表示相对于胎面表面，一个空腔的底部上的一些点位于等于最小距离Dm的距离处，同一底部上的其他一些点位于等于最大距离DM的距离处，同一底部上的其他一些点位于大于最小距离Dm的距离处，并且其他一些点位于小于最大距离DM的距离处。
[0033]措词“具有等于差值(DM-Dm)的振幅的波状几何形状并且其平均波长短于在由轮胎的E.T.R.T.0.标准设定的使用条件下测得的接触块的平均长度”被解释为指空腔由多个空腔段形成，被称为“敞开”的一些段至少在胎面为新胎面时通向胎面表面，而被称为“闭合”的其他段在胎面为新胎面时完全位于胎面表面下方并因为未磨损。敞开段和闭合段交替地设置。封闭段预定用于仅当胎面被部分磨损时通向胎面表面。因此，形成ー种花纹沟，其波状几何形状指当胎面为新胎面时在ー些位置该花纹沟通向胎面表面，并且在这些敞开位置之间，所述花纹沟在胎面中形成通道(其等同于该连续空腔断续地通向胎面表面)。
[0034]沿胎面深度的各个连续和波状空腔或花纹沟具有平均横截面，该横截面的表面积可以恒定或者围绕平均值变化，以允许流体沿着所述花纹沟流动。
[0035]通过根据本发明的胎面，形成连续的橡胶桥接部，其在各个波状花纹沟的各个封闭段的顶部径向延伸，这是至少当胎面为新胎面时增大对由撞击胎面的侧边缘所引起的变形或者由驶过障碍物所引起的变形的抵抗力的一种特别有效的方式。连续的橡胶桥接部被理解为指位于各个封闭段径向外侧的材料没有任何在与空腔的主定向相同的方向上延伸的刀槽花纹或花纹沟。
[0036]根据本发明的空腔可形成于作为轮胎的周向方向的主方向上，并且在该情况下，所述空腔完全围绕轮胎延伸或者可替换地沿倾斜方向或者甚至横向方向延伸。当然，同一胎面上的各种定向的组合是可能的，正如可以在胎面中变化的深度处形成空腔一祥。
[0037]本发明还涉及ー种获得轮胎的胎面的方法，该胎面包括至少ー个连续波状空腔或花纹沟，该方法包括以下步骤:
[0038]-制备未硫化的橡胶带，
[0039]-将具有波状几何形状的至少ー个嵌入件结合到该橡胶带中，[0040]-模制并硫化胎面帯，
[0041]-至少部分地移除各嵌入件，以形成至少ー个连续的波状空腔或花纹沟。
[0042]优选地，包括嵌入件的空腔的底线遵循波长小于对于新轮胎在E.T.R.T.0.标准设定的使用条件下测得的接触块的平均长度的波状几何形状。
[0043]制造这种胎面的ー种方法是将嵌入件结合到未硫化的带材中，该嵌入件对应于将获得的波状连续空腔的尺寸特征。从崭新状态下的胎面的外表面或者至少在该外表面附近，将呈波状几何形状的嵌入件定位在未硫化的带材中。可以通过利用挤出机的共挤操作执行该操作，挤出机具有主挤出头，在该主挤出头中存在用于挤出嵌入件的至少ー个副挤出头，该副挤出头设有用于在空腔的波形的期望方向上使其移动的装置。
[0044]可以使用与2010年申请但在本申请的申请日尚未公开的ー专利申请中所描述的用于生产车辆轮胎胎面的机器类似的机器执行该共挤操作。
[0045]根据上述专利申请，所述机器包括:
[0046]-用于挤出未硫化的橡胶带的装置；
[0047]-用于在该胎面中形成至少沿胎面的深度呈波状几何形状的至少ー个沟纹的装置；
[0048]-用于接收ー卷条带以形成嵌入件的装置；以及
[0049]-用于从卷轴将条带嵌入到沟纹或各个沟纹中的装置。
[0050]当然，该嵌入件需要由可在硫化之后从胎面移除以显现连续和波状的空腔的材料制成。因此，可以使用具有在硫化之后并在使用轮胎之前可通过向外拉出而移除的拉伸强度的材料。
[0051]用于形成嵌入件的另一手段是使用如下材料，其中一旦该材料在胎面表面上变得至少部分地可见时，可以通过使其与水接触而溶解消除该材料。在模制并硫化之后，可以将水引入到各个嵌入件附近，直到所述嵌入件被完全溶解。这可能紧跟着导致嵌入件与胎面表面接触的部分磨损而发生。
[0052]另ー种可能性是由粉末材料形成嵌入件，通过其缺乏粘附力的特性，一旦轮胎开始转动，可以在离心力的作用下简单地除去所述粉末材料。
[0053]另ー种可能性是使用不能被硫化的材料(不包含双键的饱和材料)，在模制以形成连续花纹沟之后可以移除所述材料。
[0054]用于形成波状花纹沟的嵌入件可以有利地预先被切割为比胎面的总长度短的一些段。于是，该措施使得在模制胎面之后随后从胎面中抽出嵌入件更容易。
[0055]当然，可以依据空腔的截面、其波形的振幅以及其平均波长采用这些不同手段的组合。一旦模制并硫化，如有必要，即如果嵌入件在胎面表面处不可见，则可以稍微对胎面进行机加工，以在胎面表面上显现出空腔的敞开段。为了使嵌入件更清晰可见，可以计划以不同于胎面的颜色对其着色。
[0056]在另ー类似的有利变型中，可以将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内部限定连续空腔。该中空管子可以由基于至少ー种弾性体的橡胶基材料制成，该橡胶基材料可与胎面自身的材料相同或不同，此外，该材料设计成在显现嵌入件的部分磨损之后保持在适当位置。为了模制空腔，提供用于在模制期间维持管子内部压カ的装置是明智的(通过向管子注入可模制之后被移除的液体或者通过向管子注入加压气体)。
[0057]在另ー实施例中，该管子可以由不同于胎面的材料制成。例如，与制造胎面的材料的相同性能相比，该材料可具有增强的抗撕裂性。可以使用塑料材料制造该管子。
[0058]优选地，总空隙体积至少等于与胎面的总体积V和总空隙体积的总和相等的体积的7%并且最多等于所述体积的12%。
[0059]优选地，对于各磨损层，该胎面具有有效空隙体积Ve，该有效空隙体积促进胎面与路面接触的接触块的排水，并且满足以下公式:
[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是对于所涉及的轮胎在E.T.R.T.0.标准设定的工作(压カ和载荷)条件的静态条件下测得的由胎面与地面接触的接触块的外部轮廓限定的表面的表面积(mm2)。
[0062]此处，各磨损层的有效空隙体积Ve指形成于胎面中用于对胎面的接触块排水的空隙体积，当轮胎经受正常使用条件时确定该有效空隙体积。
[0063]本申请中的磨损层指与所述磨损层中的花纹沟的最大深度相关的胎面部分。磨损层具有小于胎面的总厚度并等于该磨损层中存在的花纹沟或空腔的最大深度的厚度。本发明的胎面包括至少两个磨损层，其中的一些花纹沟或空腔仅仅形成于所述磨损层之一中。当然，可以并且甚至有利的是，在该构造中，各磨损层应当在上一磨损层已经被完全磨耗之前起作用；在所述情况下，在至少两个磨损层之间存在交叠。一旦形成于ー个磨损层中的空腔或花纹沟通向轮胎接触路面的胎面表面以将雨天存在于所述路面上的水排走，则该磨损层起作用。第一磨损层对应于在崭新状态下径向最外面的胎面部分。
[0064]0.4mm和0.8mm的高度对应于雨天路面上可能存在并且必须被排走或拾起以保持胎面与路面之间的良好接触的水的平均高度。所述平均高度乘以表面积Se-由同一路面上的胎面的接触块的轮廓确定并且以_2表示的表面积(此处考虑了对应于通向胎面表面的空腔的表面积)-能够给出当轮胎经受标称使用条件(内部充气压力和运载负荷)时的有效空隙体积Ve的指示。如果该体积Ve小于Se的0.4倍，则其不足以达到充分的排水并且水将保持在轮胎与路面之间的接触面处。如果该体积Ve大于Se的0.8倍，则从获得合适的胎面刚度的观点来看认为该体积过大。
[0065]根据本发明的优选变型，胎面包括沿周向方向呈波状并连续的至少ー个花纹沟，并且包括通向崭新状态下的胎面表面的多个敞开段和径向并完全处于崭新状态下的胎面内侧的多个封闭段，以便形成延伸到敞开段的径向最里面的点的第一磨损层。在该第一磨损层之后，其他磨损层延伸到胎面的深度中，直到所考虑的磨损层的内部空腔的最里面的点处，敞开段具有最多等于胎面厚度的75%的平均深度，封闭段具有最多等于胎面厚度的75%的平均高度。
[0066]根据优选变型，波状花纹沟的底线的最小距离Dm至少等于胎面厚度的25%。
[0067]根据本发明的另ー优选变型，每个波状花纹沟具有恒定的横截面或者基本上恒定的表面积(其意味着其中的变化最多为10%)。
[0068]根据本发明的轮胎的另一有利变型，胎面的所有磨损层具有相同的组分。
[0069]本发明的其他特征和优点从下文參照附图给出的说明中变得显而易见，所述附图借助于非限制性实例示出了本发明主题的ー个实施例。【专利附图】

【附图说明】
[0070]图1至5示出了生产根据本发明的胎面的步骤；
[0071]图6示出了在模制和移除模制根据本发明的波状花纹沟的嵌入件之后的胎面；
[0072]图7示出了根据本发明的波状花纹沟的变型；
[0073]图8示出了根据本发明的轮胎胎面的变型；
[0074]图9示出了根据本发明的轮胎胎面的变型；
[0075]图10示出了根据现有技术的胎面花紋。
【具体实施方式】
[0076]图1至5示出了涉及生产根据本发明的胎面的步骤。
[0077]图1示出了未硫化的橡胶带10的侧表面11，其具有预定用于在硫化和模制之后成为胎面表面的一部分的外表面100以及预定用于放置在胎坯(生胎)上的内表面101。该橡胶带具有对应于胎面厚度的高度E (在外表面100和内表面101之间测得)。在该橡胶带10的侧表面11上形成在胎面高度E中的遵循波状线的花纹沟12。恰当地设计该花纹沟12的尺寸，以接收类似于图4中的实例所示的嵌入件4。
[0078]该花纹沟12具有波状形状并且在橡胶带的主方向上连续。该花纹沟12包括底线120 (连接底部上最靠内或最里面的点的线)，该底线120在最小距离Dm和最大距离DM之间波动，所述两个距离相对于外表面100測量。花纹沟12与外表面100齐平，但是可能位于相对于该外表面100的非零偏移距离处，以便形成填充嵌入件的空腔。
[0079]该花纹沟12具有等于差值DM-Dm的振幅A，其小于胎面的厚度E，而该花纹沟的起伏波形的波长入被选择为小于利用该橡胶带生产的胎面所用于的轮胎的接触块的平均长度。
[0080]图2和3分别示出了在图1中的线I1-1I和II1-1II标识的剖平面中穿过橡胶带10的横截面。
[0081]图4示出了预定用于放入到波状花纹沟12中的嵌入件4。该嵌入件4由包络由粉末材料制成的芯体41的橡胶表层(蒙皮)40形成。
[0082]图5示出了三条橡胶带的组件:第一橡胶带10设有嵌入件4，第二橡胶带20没有嵌入件，第三橡胶带10’设有嵌入件4’。该第三橡胶带10’以与橡胶带10类似方式形成，形成于该橡胶带10’上的花纹沟在纵向方向(其对应于垂直于附图平面的方向)上相对于形成于第一橡胶带10上的花纹沟偏移。
[0083]图6示出了在模制和移除用于模制根据本发明的波状花纹沟5的各嵌入件之后的胎面2。在已经硫化并模制了如图5所示的橡胶带之后，很容易略微机加工预定成为胎面2的胎面表面200的外表面，以便显现出嵌入件并且从而允许将其移除，以形成连续的波状花纹沟5。形成于胎面的侧边缘21、22附近的这些波状花纹沟5由一系列敞开段51形成，所述敞开段通向胎面表面并且被穿过胎面厚度的封闭段52连接在一起。在胎面表面200和这些封闭段52之间，存在橡胶桥接部210，其确保对施加于胎面侧边缘上的撞击和负载具有良好的机械抗性。在该实例中，可以看出，各嵌入件4的表层40 (如图4中所示)在花纹沟中保持在适当位置处，并且通过使用适当的材料，允许更进一歩提高对潜在裂纹的抵抗力。该表层形成波状花纹沟5的侧壁54和底部53。
[0084]在该特定情况下，敞开段51的长度大于封闭段52的长度，并且对于每个敞开段和封闭段，横截面基本上相同，以确保在崭新状态下流体且特别是液体的最佳流通。
[0085]因此获得ー种重型货车的轮胎，其包括具有总厚度E和总体积V的胎面2，该胎面具有预定用于接触路面的胎面表面200，该胎面具有:
[0086]-在主方向上连续的至少ー个空腔或花纹沟5，该空腔或花纹沟5通过由底部53连接的侧壁54限定，该空腔或花纹沟具有横截面，各空腔的底部53的最靠内的点限定底线530,
[0087]-每个空腔或花纹沟包括通向崭新状态下的胎面表面的多个敞开段51和多个封闭段52，连接至敞开段的封闭段交替地设置，每个封闭段通过橡胶桥接部与胎面表面隔开，该胎面被设计为使得:
[0088]-所述空腔或花纹沟的底线530上的点处于最小距离Dm和最大距离DM之间的距离处，在崭新状态下的胎面上相对于胎面表面测得的这些距离最多等于胎面的厚度E，
[0089]-各空腔或花纹沟的底线530遵循波状几何形状，该波状几何形状具有等于差值(DM-Dm)的正振幅，并且具有小于该轮胎的在E.T.R.T.0.标准设定的使用条件下测得的接触块的平均长度的波长，
[0090]-形成于各封闭段52和胎面表面200之间的橡胶桥接部210是连续的，即，没有将胎面连接至封闭段的切ロ。
[0091]图7示出了根据本发明的波状花纹沟5的变型。根据该变型，波状花纹沟5具有若干个相继的高度，底线530在位于与胎面表面相距一定距离Dm的位置、与胎面表面相距一定距离DMl的第一位置和与胎面表面相距一定距离DM2的第二位置之间波动，距离DM2大于距离DM1。在该情况下，花纹沟的总振幅A等于差值DM2-Dm。该波形的波长入(等于胎面表面上的两个相继的敞开段之间的距离)被选择为短于在常规使用条件下行驶时轮胎接触路面的接触块的平均长度，以便至少部分地使得接触路面的接触块中的每个波状花纹沟具有两个敞开段。每个高度限定胎面的ー个磨损层。
[0092]图8示出了根据本发明的轮胎的胎面3的变型，该胎面通过已结合图1至5描述的方法获得。以截面图(即，包含轮胎的旋转轴线的剖面中的截面)示出的胎面3包括预定用于在行驶期间接触路面的胎面表面30，该胎面表面由侧壁31横向限界。该胎面3包括深度等于胎面厚度的两个花纹沟32，所述两个花纹沟32在侧面与通过通道6延伸的刀槽花纹61邻接或位于刀槽花纹61的侧面，所述通道6预定用于随着基本上呈现为胎面的一半厚度的部分磨损形成新的花纹沟。通道6以等于花纹沟32的最大深度的最大深度延伸。
[0093]此外，轴向地朝向各花纹沟32的外侧，胎面包括沿周向(或纵向)方向的连续波状花纹沟5。每个波状花纹沟包括通向胎面表面的多个敞开段和类似于结合图1至5所描述的多个封闭段。因此，可以增强胎面的侧边缘部分，同时享有排水花纹沟的有益效果。随着部分磨损，这些波状花纹沟5形成未彼此连通的空腔，并且通道6通向胎面表面允许恢复胎面的ー些排水潜力。
[0094]图9示出了根据本发明的轮胎的胎面7的变型，其非常类似于图8中所示的变型。在该特定情况下，花纹沟72被形成为具有小于胎面厚度的深度(这意味着小于在胎面达到法定磨损极限之前可以被磨耗的厚度)。[0095]在边缘上(其指沿轴向位于各花纹沟72的外側)形成波状且连续的花纹沟5，其包括通向崭新状态下的胎面的胎面表面的多个敞开段。这些波状花纹沟的最大深度(DM)等于胎面的厚度。
[0096]在该胎面7的中心部分中形成连续的空腔5〃，其在胎面深处中呈波状并且在制造时填充有嵌入件4"。该嵌入件预定用于当胎面磨损到该嵌入件时被除去，以形成新且连续的波状花纹沟(在一具体变型中，嵌入件可为填充有当轮胎转动时被除去的粉末材料的管子)。优选地，该嵌入件在形成于胎面的边缘部分上的连续且波状的花纹沟5的敞开段已经被完全磨耗之前可见。
[0097]所描述的所有实例均使用単一橡胶混合物，但是此处必须意识到，所述组分可被调整，以适用于各磨损水平。同样，以简化方式示出的胎面也可包括横向花纹沟，这些横向花纹沟可具有等于胎面厚度的深度或者具有几乎与波状并沿周向方向定向的花纹沟一祥的波状外形。
[0098]当然，本发明不限于所描述和描绘的实例，并且在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下可以进行各种变化。特别是，虽然整个说明书致カ于描述一种预定用于装配到重型货车上的轮胎的应用，应当理解，包括例如本文所限定的胎面花纹和组分的胎面也形成本发明的一部分，因为所述胎面预定用于结合到轮胎上(在制造时或者在翻新所述轮胎期间)。此外，沿胎面的深度形成波状空腔可伴随有在前述胎面的宽度方向的波形。
[0099]所描述的实例示出了两个磨损层；当然，可以设置更高数量的磨损层，同一花纹沟可穿过这些磨损层。
[0100]图10示出了根据现有技术的对应于尺寸为315/70R22.5的轮胎的胎面9的平面图。对于作为单ー车轮安装的该尺寸的轮胎，由E.T.R.T.0.限定的使用条件是:充气压力为9.00巴，每个轮胎的负荷为3750kg。
[0101]对于所讨论的轮胎，该胎面9包括深度等于胎面的厚度E、为15mm的五个纵向花纹沟92，该厚度对应于预定用于在行驶期间磨耗的材料的厚度。该胎面还包括横向定向的花纹沟。
[0102]在对应于胎面为新的且未磨损的初始状态下，胎面在接触路面的接触块中具有在标明的充气压力和负荷条件下测得的总空隙体积，其高且在该特定情况下等于100cm3。该体积在以上静态条件限定的使用条件下测得。
[0103]在该特定情况下，仅存在一个磨损层，因为由纵向花纹沟所形成的总空隙体积整体上在初始状态(新轮胎)下通向胎面表面，并且该空隙体积随着胎面逐渐磨耗而减小。
[0104]该胎面具有等于设计成被磨耗的胎面的总体积的19%的总空隙体积。
[0105]所有花纹沟具有等于胎面厚度的深度。
[0106]该胎面的有效空隙体积Ve大于由等于Imm的高度乘以表面积St (mm2)所得到的体积，该表面积St对应于由在静态条件以及额定压カ和负载条件下测得的胎面的接触块的外部轮廓所限定的表面积。
[0107]对于该胎面，单一磨损层中用于排出与路面接触的接触块中的水的有效空隙体积Ve等于胎面的总空隙体积Vt的100%，因为所有的空隙均通向新轮胎的胎面表面。
[0108]注意到，为了在新状态下并且直到胎面到达磨损极限时获得令人满意的排水所需的胎面花纹的该传统结构迫使空隙体积比在初始状态(当胎面为新胎面时)下非常高并且导致(压缩和剪切)刚度的降低，所述刚度仅可以部分地并且仅通过使用合适的材料补偿。
[0109]通过本文所描述的发明且特别是通过对于相同厚度存在更大体积的材料允许胎面被制造得更刚性，从而特别是对撞击所述胎面的侧边缘获得更佳的抵抗力。
【权利要求】
1.重型货车的轮胎，其包括具有总厚度E和总体积V的胎面(2)，该胎面具有预定用于接触路面的胎面表面(200)，该胎面具有: -在主方向上连续的至少ー个空腔或花纹沟(5 )，该空腔或花纹沟(5 )通过由底部(53 )连接的侧壁(54)限定，该空腔或花纹沟具有横截面，各空腔的底部(53)的最靠内的点限定底线(530)， -每个空腔或花纹沟包括通向崭新状态下的胎面表面的多个敞开段(51)和多个封闭段(52)，连接至敞开段的封闭段交替地设置，每个封闭段通过橡胶桥接部与所述胎面表面隔开， 该胎面的特征在于: -所述空腔或花纹沟的底线(530)上的点处于最小距离Dm和最大距离DM之间的距离处，在崭新状态下的胎面上相对于胎面表面测得的这些距离最多等于胎面的厚度E， -每个空腔或花纹沟的底线(530)遵循波状几何形状，该波状几何形状具有等于差值(DM-Dm)的正振幅，并具有小于在新轮胎的E.T.R.T.0.标准设定的使用条件下测得的接触块的平均长度的波长， -形成于各封闭段(52)与胎面表面(200)之间的橡胶桥接部是连续的。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述波状花纹沟的底线(530)与胎面表面之间的最小距离Dm至少等于所述胎面的厚度E的25%。
3.根据权利要求1和2之一所述的轮胎，其特征在于，所述胎面包括预定用于形成在主方向上连续的空腔的至少ー个嵌入件(4、4’、4")，该空腔通过由底部连接的侧壁限定，该空腔的底部的最靠内的点限定波状形状的底线，该嵌入件(4、4’、4")设置在所述胎面中，以使得其仅在所述胎面被部分`磨损时在胎面表面上显现。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，所述空腔的底线包括遵循波状几何形状的嵌入件(4、4’、4")，该波状几何形状具有小于新轮胎的在E.T.R.T.0.标准设定的使用条件下测得的接触块的平均长度的波长。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，各波状花纹沟(5)通过由与制造胎面的材料不同的材料形成的壁限定。
6.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，各嵌入件(4’)被与制造胎面的材料的不同的材料包围，该材料预定用于在嵌入件已经被除去之后保持连接至胎面。
7.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，各嵌入件(4’)呈中空管子的形式。
8.根据权利要求7所述的轮胎，其特征在于，各中空管子由弾性体材料形成，该管子设有用于在模制期间维持所述管子内部的压カ的装置。
9.获得包括至少ー个连续的波状空腔或花纹沟(5)的胎面(2)的方法，该方法包括以下步骤: -制备未硫化的橡胶帯， -将具有至少在胎面的深度方向上呈波状的几何形状的至少ー个嵌入件(4、4’、4〃)结合到该橡胶带中， -模制并硫化所述胎面帯， _至少部分地移除各嵌入件(4、4’、4")，以形成至少ー个连续的波状空腔或花纹沟
(5)。
10.根据权利要求9所述的获得胎面(2)的方法，其特征在于，将具有至少在胎面的深度方向上呈波状的几何形状的至少ー个嵌入件(4、4’、4〃)结合的步骤通过使用设有能够将各嵌入件(4、4’、4")适当地定位在所述胎面的厚度内的装置的挤出机实现。
【文档编号】B60C11/04GK103492196SQ201280017043
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月22日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】R·奥迪吉耶, S·奥雷松, C·贝萨克 申请人:米其林企业总公司, 米其林研究和技术股份公司