[发明专利]用于车辆车轮的设置有防止花纹沟异常的胎面带的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆车轮的设置有防止花纹沟异常的胎面带的轮胎。

特别地，本发明涉及一种用于重载或商用车辆车轮的轮胎。

背景技术

意在用于重载车辆(比如，卡车、客车、挂车和类似的车辆)上的车辆车轮的轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构具有与各自的右手和左手胎圈结构相关联的相对侧向边缘；束带层结构，所述束带层结构应用在相对于所述胎体结构的径向外部位置上；胎面带，所述胎面带径向地叠加在所述束带层结构上；一对胎侧，所述胎侧侧向地应用在相对于所述胎体结构的相对侧部上。

设计在重载车辆上使用、也在易滑道路表面上使用的轮胎特别需要在牵引能力、加速能力(pickup ability)、转向特性和操作能力上的最佳特征。

众所周知，束带层结构对轮胎的性能(例如，在转向的快速响应上和在方向的稳定性上)和其使用寿命，特别是对胎面带的磨损速度和均一性均可产生重要的影响。事实上，不均一的磨损会不利地影响轮胎的驱动性能，导致车辆从其轨迹(trajectory)上的震动和持续偏差。

而且，在轮胎中通常追求的特征是减小的和/或尽可能均一的磨损，从而提高轮胎在可运转的公里数(长的使用寿命)和运转时噪音和震动的降低上的性能。

通常，轮胎的胎面带包括：环形中心部分，所述环形中心部分跨坐轮胎的赤道平面；和两个环形胎肩部分，所述环形胎肩部分被布置在相对于所述环形中心部分的轴向相对侧部上并且通过各自的圆周花纹沟从所述环形中心部分分开。

胎面带还包括呈凹槽和沟槽形式的多个切口，所述切口被周向地和横向地布置，从而限定由胎面花纹元件形成的胎面花纹，所述胎面花纹元件通过切口彼此分开。本文使用的术语“凹槽”和“沟槽”是指在轮胎的胎面带中形成的凹处和裂口，沟槽具有比凹槽更小的宽度。

由此被切口分开的胎面花纹元件，包括意在在行驶期间与道路相接触的接触面和也限定切口的侧向面；每个侧向面和接触面的相交形成便于轮胎和道路接触(特别当道路潮湿的时候)的隆起物。

在胎面花纹元件中，圆周花纹沟限定被称作肋的多个圆周元件，所述肋可由横向凹槽或沟槽分成块。

在胎面带中，横向凹槽和沟槽依靠完全由这些沟槽限定在胎面带上的抓地前端，在牵引和加速能力上提供协助。这些沟槽此外在潮湿道路表面的情况下帮助排除水。

相反，通常为较大尺寸的圆周花纹沟改进轮胎在转向特性和抗侧向推力上的性能。圆周和横向花纹沟此外在潮湿道路表面运转期间对轮胎的印迹区域中的排水产生影响，因此减小滑水现象。

轮胎(特别是商用车辆轮胎)由于胎面区域上的异常可被卸下。异常可由于侧向横跨肋或块的不均一应变分布而产生。

胎面肋或块的中心部分承受比胎面肋或块的边缘更小的应力，事实上边缘处的应力可以大约是中心部分处的应力的两倍。应力集中通常导致胎面肋或块的边缘处的异常。

由于胎面进出印迹区域而产生周期性重复的应变和应力，可导致在花纹沟底部上出现裂缝和撕裂部分，以及局部温度的升高和弹性体材料的疲劳现象。

而且，亟待考虑的是，直接接触道路的胎面带由于摩擦会持续地磨损，而花纹沟底部的材料在轮胎的整个寿命期间保持就位，这使裂缝和撕裂更易扩散。

花纹沟底部上的这些撕裂部分可传播并抵达下部的束带层结构，所述束带层结构会露出，增加了氧化和/或腐蚀现象的发生，氧化和/或腐蚀现象因为会导致组成束带层结构的钢帘线断裂，所以是非常危险的。

此外，要避免局部温度的升高，原因在于其涉及花纹沟底部处存在的弹性体材料的特征的衰减，因此增加了在这些区域中开始出现裂缝或撕裂的可能性。

轴向最外部的圆周花纹沟沿轴向方向承受进一步的应力，导致花纹沟弯曲，使其壁部朝向彼此或远离彼此移动，特别是当车辆上下用于特定演习的路面时。

一旦异常在肋或块的边缘处出现，其将扩散到整个肋或块；并且经常扩散到相邻的肋或块。由于圆周花纹沟的底部承受的强烈疲劳应力，在轮胎滚动期间异常扩散很快。

一般来说，呈乘坐舒适性丧失和车辆操作性降低形式的异常很容易被司机感觉到，特别当异常位于转向轮胎的时候。

然而，如果有异常的轮胎是驱动轮胎或位于挂车上，则司机可能察觉不到任何不舒适，但是，他可能听到轮胎噪音的增大。在任何情况下，司机在随后目测车辆后将卸下轮胎。

当考虑到轮胎未出现异常的部分时，这可以在过早阶段发生。