[发明专利]具有声波磨损指示器的轮胎

说明书

本发明涉及机动车辆的轮胎以及如何检查它们磨损等级的领域。

当轮胎在地面上行驶时，其与地面接触的胎面带会由于摩擦而磨损。

出于明显的安全的原因，在轮胎的胎面带过度磨损并且存在导致在潮湿地面上的抓地问题的风险之前更换轮胎是重要的。

为了更加易于检查磨损且更加易于检测过度显著的磨损，轮胎一般配备有胎面磨损指示器。

一般使用的胎面磨损指示器的一个例子是在轮胎的胎面花纹的凹槽的底部产生的肋部，该肋部的高度对应于轮胎凹槽使轮胎正常地且可靠地工作所需的最小深度。因此，当轮胎的胎面带已经磨损且所述肋部的顶部与胎面带的外表面相平齐的时候，意味着已经达到凹槽深度可接受的最小深度，或者甚至超过了该最小深度。因此该轮胎由于安全原因而急需更换。

这种胎面磨损指示器的一个缺点在于，其需要机动车辆的驾驶员这方面的警觉以及对其轮胎的状况的定期的外观上的检查。目前，许多驾驶员疏于进行这些检查并且更换他们的轮胎过晚，例如在汽车修理厂地强制车辆检查的过程中，在检查轮胎的磨损状况的时候才进行更换。

本发明的显著目的是提供一种轮胎，其配备有新型磨损指示器，该磨损指示器更有效且更可靠。

为了这个目的，本发明的主题是一种车辆轮胎，其包括胎面带，该胎面带按照以下方式配置，在超出预定的径向磨损极限时，其包括被称为“发声凹处”的至少一对第一和第二凹处，每一第一和第二发声凹处分别布置在所述胎面带的第一和第二圆周凹槽中，所述一对的每一发声凹处通过被称为“发声通道”的通道与所述一对的另一发声凹处连接，所述发声通道在所述胎面带中构成，所述一对的每一凹处和相关的通道：

-径向地向轮胎的外侧开口，

-按照以下方式配置，当它们经过所述轮胎与地面接触的接触区域时，它们被地面以基本上气密的方式封闭。

由于本发明，当轮胎已经被磨损超出被认为是危险的磨损极限时，一对或多对发声凹处和一个或多个相关的发声通道出现在胎面带上。

这些凹处和相关的通道具有特殊的形状，该特殊的形状带给它们发声或声波性能，也就是说，这些凹处和相关的通道在磨损轮胎行驶时产生特有噪声。

具体而言，因为所述一对凹处和使它们彼此连接的通道按照以下方式配置，它们被地面以基本上气密的方式封闭，所以当所述一对凹处和通道经过轮胎与地面接触的接触区域时，空气被临时地密闭住。目前，在接触区域中的轮胎的变形的作用下，密闭于所述一对凹处和相关的通道中的空气被压缩，然后当胎面带与地面的接触在轮胎的后部被打破而离开接触区域并且所述一对凹处和相关的通道因此开口时，所述空气突然膨胀。

空气的膨胀持续大约几毫秒并产生特殊的噪声，有时该噪声被称为嘶嘶声或排气泵噪声(air pumping noise)，其尤其取决于所述一对凹处和相关的通道的形状和容积。

该特有噪声只在轮胎磨损超出特定极限时出现，因此构成可听的磨损指示器。因此，即使驾驶员没有定期地通过视觉检查其轮胎的表面状况，当其在驾驶时或者同时听见这种特有的嘶嘶噪声时，其也将会被通知其轮胎的过度磨损。

如果可听磨损指示器位于胎面带中其它位置上，与其可以被听到的噪声相比，由所述凹处和相关的通道发出的噪声因为在凹槽中的位置而被放大。一旦所述凹处和相关的通道已经经过接触区域，所发出的噪声还被轮胎和地面构成的牛角形放大。当所述发声凹处优选地轴向布置在轮胎的接触区域的中心部分时，通过牛角效应取得的这种放大获得最大效果。

接触区域的中心部分的含义是接触区域中在标称压力和负载条件下基本上轴向延伸过该接触区域的宽度的一半的区域，并且其相对于轮胎的正中部中面置于中心位置。

此外，与不具有发声凹处的轮胎相比，这种发声凹处可能会降低轮胎的性能，特别是降低凹槽排水的能力。连接每一对的凹处的通道能够弥补性能的这一损失，同时能够检测轮胎磨损的程度。

优选地，所述发声凹处和相关的通道的形状和容积按照以下方式确定，由经过接触区域的这对凹处和相关的通道产生的噪声的频率和强度使该噪声能够被车辆的驾驶室中的驾驶员听见。

为了检测这种嘶嘶噪声，可以使用一个或多个连接于计算机的道路噪声检测麦克风，计算机能够在道路噪声里和其中识别这种嘶嘶噪声并且能够通知驾驶员其轮胎的磨损的状况。