[发明专利]包括具有橡胶泡沫材料的胎面的轮胎

说明书

本发明涉及一种具有优化的抓地力及噪音特性的轮胎。

近些年来，轮胎生产商为了能够获得比传统产品所能实现的更大的抓地力的轮胎，已经投入大量的精力来改进原始方案。通常对这种抓地力性能的强调都是以轮胎的其它特性的损失为代价的。事实上，这种产品的众多技术特征是相互矛盾的，传统的结果是一个或两个特性的改进通常会导致其它特性的损失。某些种类的性能非常明显地验证了这条规律。抓地力是很好的一个例子。

为了改进产品的抓地力性能，传统的方法是使用两层胎面结构，其中外层的硬度小于内层的硬度。有多种方案能够获得硬度小于内层的硬度的外层。例如，传统上，具有较低肖氏硬度的一层材料在其开始高效地工业应用时产生极大的限制，因为其难于控制，并且还因为该材料特别的粘。该材料粘在工具以及机器上，从而对加工过程产生较大破坏。

文件EP 0 873 884中记述了一种方案，其中外层的膨胀率在1％到100％之间。该文件特别指出大于100％的膨胀率具有多个主要缺陷，例如减弱的耐磨性以及难于在轮胎生产时产生稳定的外形。

文件FR 2 860 184描述了一种泡沫材料轮胎，其硬度非常低，具有大于500％的膨胀率。该胎面设计成用于重型车辆的轮胎中以限制对地面的损坏。这些机器还以非常低的速度移动。

为了克服这些不同的缺陷，本发明提供一种轮胎，其包括：至少一个胎体型加强结构，该加强结构在所述轮胎的每一侧上锚定在胎圈中，所述胎圈的基部将安装在轮辋座上，所述胎圈的每一者一般地径向地向外延伸并表现为侧壁的形式，所述的侧壁径向地朝向外侧连接于胎面，所述胎体型加强结构从所述胎圈向所述侧壁径向地延伸；所述轮胎还包括胎冠加强结构，所述胎圈的每一者还包括用于将所述加强结构保持在合适位置的锚定区域，所述轮胎的特征在于，所述胎面包括基本上不能够压缩的橡胶材料制成的内层和能够压缩的橡胶泡沫材料制成的外层，其中：

·所述泡沫材料的膨胀率大于50％；

·所述层的厚度大于2.0mm并且优选地大于4mm；并且

·所述外层的硬度小于肖氏A30，并且优选地介于肖氏A10到肖氏A20之间。

意料之外地，并且与预期相反地，已经观察到的是所述泡沫材料层没有使所述轮胎的驾驶性能产生非常明显的削弱。事实上，一旦经过碾压和剪切，所述硬度还原到能够接受的水平。碾压所需的时间对于驾驶来说并不构成问题。此外，在抓地力性能方面也获得了改进。此外，使用这种结构获得的磨损率在能够接受的水平上，特别是在城市路面上驾驶时。无论如何，在驾驶性能和耐磨性上的轻微的损失充分地通过抓地力性能的实质改进而得以弥补。

传统上，硬度减小的层是通过在传统的相对较硬的材料的基体中使用油和/或增塑剂而获得的。这种减小硬度的方法具有缺陷，其使得材料变粘并且难于加工。本发明的实施例并未使用所述的试剂。取而代之的是，本发明所使用的是包括单元(cells)的材料的改进结构。

根据本发明的轮胎有利地用于将安装在乘用轿车或车辆上的轮胎。

传统上，具有较低肖氏硬度的一层材料在其开始高效的工业应用的时候产生较极大的限制，因为其难于控制，并且因为所述材料特别地粘。所述材料粘在工具或者机器上，从而对加工过程产生较大破坏。根据本发明，通过使用单元结构，这些问题得以解决，该单元结构使得硬度能够通过机械的或结构的作用而减小，而不是通过使用硬度通过化学试剂而减小的一层材料而减小。具有能够压缩的材料制成的层意味着在轮胎滚动时，其消解地面的凹凸不平带来的影响。这种现象有助于局部冲击的减小以及所述压力的更好的分布。

通过本发明实现的噪音减小在3到4分贝左右或者甚至更多。这种减小在非常宽的频谱范围内分布(例如，在某些测试中处于50Hz到800Hz之间)。此外，所述的噪音减小涉及到通过固体(通过车辆结构，最大至大约500Hz)传播的噪音以及通过空气传播的噪音(从大约500Hz起)。

这种减小是由于使用具有减小的模量的外层而产生的。

所述外层的基体的硬度优选地大于肖氏A55并且优选地大于肖氏A65。

根据一个有利的实施例，所述轮胎包括中间层，其处于所述外层和所述内层之间，所述中间层具有小于所述外层的膨胀率。

所述中间层优选地具有至少20％并且优选地至少50％的膨胀率，该膨胀率小于所述外层的膨胀率。

根据一个有利的变形，所述外层的厚度小于所述轮胎的胎面块(tread blocks)的深度。

根据另一有利的变形，所述外层的厚度大于所述轮胎的胎面块的深度。