包括降噪元件的轮胎的制作方法

本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括施加在所述轮胎的内表面上的降噪元件。

背景技术：

通常，轮胎具有在运行期间围绕其旋转轴线的大致环形结构，并且所述轮胎具有垂直于旋转轴线的赤道面，所述赤道面通常是(大致)几何对称的平面(例如，忽略可能的微小不对称性，例如胎面设计和/或侧面和/或内部结构上的文字)。

“胎面带”是指位于径向最外侧的与滚动表面接触的轮胎部分，所述轮胎部分包括胎面设计，所述胎面设计通常以凸起和凹槽为特征。

“胎冠部分”是指在胎面带处的轮胎部分。

“内表面”是指将轮胎安装在相应轮辋上时不可见的轮胎表面。

“内腔”是指在安装时由轮胎的内表面和轮辋的面向轮胎的内表面的表面所界定的空间。

“内周向发展部”是指轮胎的内表面在其轴向中面上的线性发展部。

参照分别垂直于和平行于轮胎的旋转轴线的方向使用术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内/外”和“轴向内/外”。

相反，参照轮胎的环形发展部的方向，即，轮胎的滚动方向使用术语“周向”和“周向地”。

关于几何元件(例如，直线、平面、表面)的“基本垂直”是指这些元件(或平行于它们并彼此相关联的元件)形成90°+/-15°，优选90°+/-10°的角度。

关于前述几何元件“基本平行”是指这些元件(或平行于它们并彼此相关联的元件)形成0°+/-15°的角度，优选地为0°+/-10的角度。

关于前述几何元件“基本”与术语“径向，轴向，周向”一起是指这些元件(或平行于它们并彼此相关联的元件)相对于径向、轴向和周向方向形成0°+/-15°的角度，优选地0°+/-10°的角度。

已知将降噪元件施加于轮胎的内表面。表述“降噪元件”是指一种元件，一旦将所述元件施加于轮胎的内表面上(通常是位于胎面带处的内表面的部分上)，其便具有衰减因存在内腔而在滚动期间产生的噪声(腔噪声)的能力。通常通过制造所述元件的一种或多种材料的类型和/或通过其形状和/或大小来赋予前述元件这种能力。降噪元件可以是单体的(通常基本在大部分内周向发展部上发展)，或者它可以由沿着轮胎的内周向发展部按照布置的多个降噪子元件构成。单体的此元件或每个降噪子元件可以由块体构成，所述块体例如具有大致平行六面体形状，由泡沫材料制成，所述泡沫材料例如为基于聚合物泡沫的吸音材料，所述块体被粘合到轮胎的内表面的位于胎面带处的部分上。

文献ep1852279b1和us20040066083a1公开了包括降噪元件的轮胎。

wo2017001997公开了一种用于车辆车轮的轮胎，所述轮胎包括在胎圈带处固定到轮胎的径向内表面的至少一个吸音层，其中，吸音层与径向内表面一起界定了沿着周向方向延伸的通道。

us20120325383a1公开了一种用于轮胎的组件，所述组件包括布置在轮胎的腔体内以用于衰减腔噪声的由声学泡沫制成的芯。泡沫芯可以包括环形基底，所述环形基底具有布置在环形基底的外部面上的多个突起，以用于接合轮胎的内表面并且用于使环形基底与轮胎的内表面间隔开来。

技术实现要素：

在高性能轮胎和非常高性能的轮胎的背景下(即，允许达到超过200km/h和高达超过300km/h的速度的轮胎)，本申请人已经观察到，在使用轮胎期间，胎冠部分经受了由于不同因素(例如，组成它的粘弹性材料的变形，摩擦等)导致的相当大的温升。由于前述凸起与滚动表面之间的直接接触，因此胎面设计的凸起处的胎面带特别受到这种加热。

以这种温升为特征的局部温度增加可能导致损失轮胎的胎冠部分的结构完整性，甚至导致在胎圈带处形成孔(“气泡”现象)，这是由于随后由于轮胎的旋转运动和/或胎面的分层而去除的轮胎的复合物的局部分解引起。

本申请人还已经观察到，通常为了减小腔噪声的目的而在胎面带处沿着轮胎的内表面的大部分施加的降噪元件可能充当热阻，所述热阻阻碍由胎冠部分积聚的热量从胎冠部分朝向轮胎的内腔的正确耗散，从而相对于没有降噪元件的情况引起较高的温升。

根据本申请人，在某些方面，在存在施加在用于高性能和非常高性能的轮胎的内表面上的降噪元件的情况下耗散由胎冠部分积聚的热量的已知解决方案是可改进的。

例如，本申请人已经注意到，由us20120325383a1公开的类型的降噪元件由于其特殊的构造而似乎制造复杂，和/或由于与轮胎的内表面的减小接触面积而难以施加在轮胎上，所述减小接触面积使得粘结具有困难(使得需要其可能的过大尺寸和/或在轮胎腔内存在另外的刚性固定元件，结果是增加了重量和负担)。此外，在us20120325383a1中公开的降噪元件由于存在使元件远离内表面从而在元件和内表面之间形成间隙的突起，因此可能在结构上较弱，这是因为所述间隙会因通过胎印区期间的变形而促发疲劳现象的产生。

因此，本申请人已经面临这样的问题：制造一种降噪元件，所述降噪元件能够限制胎冠部分，特别是胎面带的过热，并且同时能够承受高性能和非常高性能轮胎的严酷使用条件，从而随着时间的流逝保持结构完整性和/或降噪能力和/或正确定位。

本申请人已经发现，为降噪元件提供相对于胎面带适当定位的径向贯通开口有利于有效地耗散胎冠部分所积聚的热量，而同时又不会损害元件本身的结构完整性和/或其降噪能力。

根据一方面，本发明涉及一种轮胎，其包括：胎面带，所述胎面带具有一个或多个凸起，所述凸起具有周向发展部；以及降噪元件，所述降噪元件施加在所述轮胎的内表面上，并且沿着所述内表面的周向发展部的大部分延伸。

优选地，所述降噪元件包括径向贯通的一系列开口。

优选地，所述一系列开口沿着内表面的所述周向发展部延伸。

优选地，所述一系列开口放置成使得所述一系列开口中的开口的整个设置区域的至少大部分放置在所述一个或多个凸起中的一个凸起处。

参照量的表述“大部分”指的是所述量的至少一半。

本申请人已经发现，由于热量从胎面带朝向内腔更好地径向耗散，与此同时确保降噪元件的结构完整性，甚至在非常高的速度(例如，高于300km/h)下，因此本发明允许将包括降噪元件的轮胎的性能保持在期望的水平。

本发明在降噪元件上提供了径向穿过所述元件本身的(至少)一系列开口，即，这些开口从降噪元件的面向轮胎的内表面的一侧连续延伸到元件的面向轮胎的内腔的相对侧。因此，这些开口中的每一个都由完全属于所述降噪元件的相应封闭表面界定。

开口主要放置在凸起处，即，在平面上取得胎冠部分的发展部时，开口的总体安置面积的至少大部分重叠在凸起的安置延伸部上。

这些开口不仅有利于内表面和内腔之间的直接传热，而且由于它们的定位，它们也恰好在胎冠部分的承受更高过热的区域(即，对应于凸起的区域)处有利于这种传热，从而提高了耗散效率(等于“开放”表面)，并且因此保持降噪功能。

实际上，轮胎腔内的空气可以(基本)直接(例如，排除还开口处插置在降噪元件和轮胎的内表面之间的可能粘合剂层)接触对应于凸起的内表面部分，从而例如通过对流有利于径向散热。此外，由开口留出自由的内表面部分也可以通过辐射来散热。

实际上，轮胎腔内的空气可以(基本)直接(例如，排除还开口处插置在降噪元件和轮胎的内表面之间的可能粘合剂层)接触对应于凸起的内表面部分，从而例如通过对流有利于径向散热。此外，由开口留出自由的内表面部分也可以通过辐射来散热。

因此，对于开口的体积与降噪元件的全部体积之间的比率的给定值(这会影响元件本身的结构强度和/或其降噪能力)，开口在凸起处的特定定位在散热方面优化了这些空的空间的有效性。

因此缓和了前述温升现象且实现高水平轮胎性能(例如，在支持速度方面)。

在一个或多个前述方面中，本发明可以具有一个或多个以下优选特征。

优选地，所述轮胎包括插置在所述降噪元件与所述内表面之间的粘合剂层(例如，压敏粘合剂)(用于固定元件本身)。所述粘合剂层可以或可以不存在于开口处。

优选地，所述一个或多个凸起中的每一个在周向上是连续的(基本，例如，忽略限定胎面设计的微小凹口)。

典型地，所述一个或多个凸起中的每一个也沿着轴向方向具有发展部。

优选地，所述胎面带包括多个凹槽，所述凹槽具有周向发展部，更优选地在周向上是连续的。

优选地，所述一个或多个凸起中的至少一个凸起(例如，所述凸起)由所述凹槽中的邻近于所述至少一个凸起布置并且在所述至少一个凸起的相对侧处的两个凹槽限定。

优选地，所述凸起是布置在胎面带的(基本)轴向中央部分中的凸起，例如布置在胎面带的轴向中央位置中的中央凸起。由于胎面带的轴向中央部分通常是经受更高过热的部分，因此所述一系列开口的前述定位在散热方面优化了它们的有效性。

优选地，所述降噪元件包括与所述轮胎的所述内表面(基本)完全相邻并与其接触的第一面(除了插置在所述元件和内表面之间的可能的粘合剂层之外)。换句话说，在元件和内表面之间没有腔，从而有利于粘合。

优选地，所述降噪元件包括一个或多个另外系列的径向贯通开口，其中，每个另外系列的开口沿着内表面的所述周向发展部延伸。以此方式，降噪元件的传热效率得以提高，这也可以扩展到相对于赤道面位于轴向外周的内表面的部分。

通常，所述胎面带包括至少两个凸起，优选地至少三个凸起，所述凸起具有(连续的)周向发展部，所述凸起轴向分布。

优选地，所述一个或多个另外系列开口中的至少一个，更优选地每个另外系列开口，放置成使得所述至少另一个(或每个)另外系列开口中的开口的总体安置面积的至少大部分放置在所述一个或多个凸起中(除了所述凸起之外)的一个相应的另外凸起处。以此方式，优化了另外系列开口的传热效率，这也在轮胎的内表面的除了前述凸起之外的另外凸起(例如，轴向放置在轴向中央凸起旁边的另外凸起)的区域处得以实现。

优选地，所述一系列开口和所述一个或多个另外系列开口沿着所述轮胎的轴向尺寸并排布置。

优选地，所述降噪元件包括至少两个另外系列的径向贯通开口，更优选地所述两个另外系列的径向贯通开口布置在所述一系列开口的轴向相对侧。以此方式，相对于具有至少三个凸起的胎面带以最优方式布置开口。

优选地，所述降噪元件沿着内表面的(基本)整个周向发展部延伸，例如延伸内表面的周向发展部的至少70％，更优选地至少80％。

优选地，所述一系列开口中的开口和/或所述一个或多个另外系列开口的每个另外系列开口中的开口沿着所述内表面的(基本)整个周向发展部布置，更优选地以(基本)规律的方式布置。以此方式，传热能力在周向上是均匀的，以限制轮胎的每个局部过热。

优选地，所述一系列开口中的开口和/或所述至少一个(或每个)另外系列开口中的开口的总体安置面积的所述大部分大于或等于所述总体安置面积的60％，更优选大于或等于70％，甚至更优选大于或等于80％或等于100％。以此方式，可以充分利用开口，从而优化其传热效率。

优选地，存在于元件上的所有开口的总体积与降噪元件的总体积之间的比率大于或等于0.1，更优选地大于或等于0.15，和/或小于或等于0.4，更优选地小于或等于0.35。以此方式，降噪元件被优化以促进热传递并且同时减小腔噪声，而与此同时保持适当的结构抗性。

优选地，所述一系列开口包括具有相同的形状和/或尺寸的开口。优选地，每个另外系列开口包括具有相同的形状和/或尺寸的开口。优选地，所有另外系列开口包括相同的数量的开口。优选地，所有另外系列开口中的开口具有相同的形状和/或尺寸和/或周向布置。

以此方式，开口的作用是均匀的，并且降噪元件的设计和/或构造是简化的。

优选地，每个开口的边界表面具有(基本)径向发展部。以此方式，在降噪元件的相同的厚度下，促进了热传递。

优选地，每个开口的垂直于所述开口的发展部轴线的截面沿着所述发展部轴线是恒定的。以此方式，在不损害降噪元件的机械抗性的情况下优化了热传递。

在一个实施例中，所述一系列开口中的每个开口和/或所述一个或多个另外系列开口的一个或多个另外系列开口中的每个开口具有垂直于其发展部轴线的成圆形形状的截面，所述圆形形状具有直径。优选地，所述直径大于或等于2cm和/或小于或等于6cm，更优选地小于或等于5cm。以此方式，在给定通常使用的降噪元件或降噪子元件的尺寸的情况下，开口足够大以有利于热传递，而同时又不会损害降噪元件的完整性。

在一个实施例中，所述一系列开口中的每个开口和/或所述一个或多个另外系列开口的一个或多个另外系列开口中的每个开口具有垂直于其发展部轴线的成伸长形状的截面，所述伸长形状具有主尺寸。例如，开口可以具有椭圆形、矩形等。

优选地，开口的所述主尺寸基本平行于所述周向发展部。以此方式，每个开口基本平行于凸起的周向发展部，从而有利于散热效率。

优选地，每个开口的所述主尺寸均具有大于或等于5cm和/或小于或等于15cm的长度。以此方式，有利于轮胎的内表面的热传递，而同时又不会有损降噪元件的完整性(考虑到通常使用的降噪元件或降噪子元件的尺寸)并且不会有损腔噪声衰减。

优选地，所述伸长形状包括沿着所述主尺寸的具有叶瓣形状的两个端部部分和具有减小尺寸的中央部部分，所述中央部分使所述两个端部部分相互连接。根据本申请人，这种形状有利于热传递，限制了结构损伤并保持了降噪性能。

优选地，所述一系列开口中的开口和/或所述一个或多个另外系列开口中的开口彼此(基本)轴向对准。换句话说，相同的系列的开口的中心基本属于垂直于轮胎轴线的同一平面。以此方式，开口相对于凸起和/或相应的另外凸起的安置延伸部居中。

优选地，根据有序方案将开口布置到所述降噪元件上。以此方式，所述一系列开口的布置是合理的。

优选地，所述有序方案包括沿着所述周向发展部重复的基础模块，所述基础模块通常以基本等间隔的方式重复。

优选地，所述基础模块具有平行于轮胎的赤道面的第一对称平面。优选地，所述基础模块具有垂直于轮胎的赤道面的第二对称平面。以此方式，基础模块的定义和重复是合理的。

优选地，所述基础模块包括属于所述一系列开口的第一组开口。优选地，所述第一组中的开口的数量大于或等于一个，和/或小于或等于三个。

优选地，所述基础模块包括针对每个另外系列开口的第二组开口。优选地，每个第二组中的开口的数量大于或等于两个，和/或小于或等于四个。

优选地，所述降噪元件包括多个降噪子元件，所述多个降噪子元件沿着所述轮胎的内表面的所述周向发展部在周向上按照顺序施加，更优选地彼此间隔开，甚至更优选地(基本)彼此等距(可能除了若干子元件之外)，通常轴向对准。以此方式，例如通过自动化程序，有助于将元件施加到轮胎。

优选地，所述降噪元件和/或每个降噪子元件(在非变形构造中)为平行六面体(通常为矩形，尽管不是必须的)。优选地，所述降噪元件和/或每个降噪子元件在安置部中具有矩形形状，优选地具有根据所述周向发展部布置的长边和根据轴向方向的短边。在使用中，相应的厚度沿着径向布置。

优选地，所述降噪元件包括吸音材料，更优选地，其完全由吸音材料制成，优选聚合物泡沫，优选膨胀的聚氨酯，优选具有开孔。

优选地，吸音材料的密度在约5kg/m³至约60kg/m³的范围内。

优选地，所述多个降噪子元件中的所有子元件具有彼此相等的轴向宽度(所述宽度通常根据轮胎的轴向宽度来确定)。以此方式，降噪子元件有效地发挥其降噪作用和耗散由胎冠部分积聚的热量的作用。

优选地，所述多个降噪子元件包括大于或等于五个，更优选地大于或等于十个，和/或小于或等于二十五个，更优选地小于或等于二十个的数量的降噪子元件。以此方式，可以覆盖轮胎的给定的周向发展部。

优选地，每个降噪子元件包括一个并且优选地仅一个基础模块。以此方式，通过沿着周向顺序施加子元件来保证基础模块的重复。

附图说明

图1示出了根据本发明的轮胎的胎冠部分的平面发展部的局部视图，其中一些部分以透明表示；

图2示出了沿着图1的轮胎的赤道面a-a的截面；

图3至图7分别示出了根据本发明一些实施例的降噪子元件。

具体实施方式

通过以下参考附图对一些实施例的详细描述，将进一步阐明本发明的特征和优点，这些实施例是通过示例的方式给出，而不是对本发明的限制。

参照图1和图2，它们示出了轮胎1(仅在图1中部分示出，在图2中以剖视图示出)，其包括胎面带2(仅示意性地示出)，所述胎面带仅出于说明目的而具有至少三个凸起(图1中部分地示出)，所述三个凸起具有连续的周向发展部并轴向分布。

示例性地，凸起包括布置在胎面带的轴向中央位置中的轴向中央凸起3'以及轴向地布置在中央凸起的侧部处的两个另外凸起3”。中央凸起由具有连续周向发展部的一对凹槽15限定(例如，它与另外凸起分离)，所述一对凹槽布置成邻近中央凸起3'并且在中央凸起的相对侧。在使用轮胎期间，由于轮胎的使用条件和/或车辆的构造，可能发生的是胎面带的受到更大的温升影响的凸起是两个另外凸起(3”)之一。

示例性地，轮胎1包括降噪元件4(图2)，所述降噪元件施加在轮胎的内表面5上并且基本沿着内表面5的整个周向发展部延伸。

示例性地，降噪元件4由多个(在示例中为十二个)降噪子元件4'组成，这些降噪子元件具有彼此相等的轴向宽度(在示例中周向长度也是)，沿着轮胎1的内表面5的整个周向发展部彼此等距地且按照顺序在周向上施加(如图2所示)。

示例性地，每个降噪子元件4'在未变形的构造中(在图3至图7中并且在图1的胎冠部分的平面发展部中示出)是长方体，所述长方体的长边6根据周向发展部布置而短边7根据轴向方向布置(当子元件施加到轮胎时)。在使用中，相应的厚度沿着径向布置。

示例性地，每个降噪子元件4'均完全由具有开孔的膨胀的聚氨酯的吸音泡沫制成，其密度为约30kg/m³。每个降噪子元件4'通过插置在每个子元件与内表面本身之间的压敏粘合剂层(未示出)施加在轮胎的内表面上。

示例性地，每个降噪子元件4'均包括第一面10(图2)，除了前述粘合剂层之外，第一面完全邻近轮胎1的内表面5并且与轮胎的内表面接触。

降噪元件4包括布置在轴向中央位置的一系列8的开口8'(仅在图2中完全示出)以及布置在所述一系列8开口的轴向相对侧的两个另外系列9开口9'(仅在图1和图3-7中部分示出)。

系列8和另外系列9中的每个开口是径向贯通的并由具有径向发展部且完全属于降噪元件4的相应边界表面14界定。示例性地，系列8和另外系列9中的开口轴向对准(关于同一系列)，并且它们具有垂直于其发展部轴线(未示出，垂直于开口的放置平面)的相应截面16，所述截面沿着其发展部轴线恒定。

在未示出的一个实施例中，界定开口的边界表面可以不是径向的，例如它可以具有倾斜的圆柱形状。

所述一系列8和另外系列9开口沿着轮胎的内表面5的周向发展部而发展。每个系列中的开口均以基本规则的方式沿着内表面的基本整个周向发展部布置(如图2中的系列8所示)。系列8和另外系列9中的开口在降噪元件上的布置遵循有序方案，所述有序方案包括基础模块11，所述基础模块沿着周向发展部以基本等间隔的方式重复。示例性地，每个降噪子元件4'均包括一个且仅一个基础模块11，基础模块11又包括：第一组开口，属于所述一系列8开口；和一对第二组开口，每个第二组开口均属于相应的另外系列9开口。因此，通过沿着轮胎1的内周向发展部的降噪子元件4'的顺序组合来形成所述一系列8和另外系列9开口。结果，对于每个降噪子元件，在图1和图3至7中所示的降噪子元件中形成的开口构成有序方案的单个基础模块11，根据所述有序方案布置所述一系列8和另外系列9开口。

参照图1，其示出了施加在轮胎的内表面上的降噪子元件，所述一系列8开口(仅借助于基础模块11示出)示例性地定位成使得其开口的总体安置面积完全放置在轴向中心凸起3'处。

仍然参照图1，每个另外系列9开口(甚至仅通过基础模块11示出它们)示例性地定位成使得其相应开口的总体安置面积的至少90％放置在相应的另外凸起3”处。

示例性地，每个基础模块11均具有平行于轮胎的赤道面(未示出)的第一对称平面100和垂直于轮胎1的赤道面的第二对称平面200。

在图1和图3-7中，示出了包括在相应降噪子元件4'中的基础模块11的一些实施例，其中第一组和第二组中的开口的形状和/或数量发生变化。

参照图1，所示的基础模块11包括属于系列8的三个圆形开口和两两地属于另外系列9开口的具有主尺寸l的伸长形状的四个开口。因此，所述一系列8开口包括具有相同的形状和尺寸的开口，并且所述另外系列9开口包括相同的数量的开口，其中开口具有相同的的形状、尺寸和周向布置。示例性地，另外系列9中的开口9'的伸长形状包括：沿着主尺寸的具有叶瓣形状的两个端部部分12；和减小尺寸的中央部分13，所述中央部分互连两个端部部分12。

示例性地，另外系列9开口中的每个开口的主尺寸平行于轮胎的周向方向。示例性地，系列8中的圆形开口的直径等于3cm，另外系列9中的每个开口的沿着主尺寸l的长度等于7.5cm，叶瓣部分12的半径等于1.25cm，中央部分13的长度等于1.9cm，中央部分13的宽度等于1.25cm。降噪子元件4'的示例性尺寸为22x14cm。

仍然参照图1的示例，子元件上存在的所有开口的总体积与降噪子元件的总体积(由降噪子元件的外表面的包络线定义)之间的比率等于约0.23。

在图3至图7中，示出了降噪子元件的另外实施例，每个降噪子元件均包括不同的基础模块11。基础模块11在所述一系列8和/或另外系列9开口中的开口的数量和/或形状和/或大小方面彼此不同。可以观察到，这些开口可以是圆形的，也可以是具有主尺寸的伸长形(有叶瓣或无叶瓣)。在开口具有伸长形状的情况下，主尺寸优选地平行于轮胎的周向发展部(一旦在轮胎本身的内表面上已经施加了相应的降噪子元件)。