[发明专利]轮胎的具有改善的排水性能的胎面

说明书

本发明涉及一种轮胎胎面，其包括胎面表面并且包括多个凹部(2、2’)，至少一个第一凹部(2)沿着第一方向定向并且至少一个第二凹部(2’)沿着不同于第一方向的第二方向定向。当崭新时或被部分磨损后，所述第一和第二凹部通向同一胎面表面，所述胎面如下，即在凹部(2、2’)相交的区域中，所述凹部之一径向地在另一凹部的下面通过，在所述相交区域中在所述凹部之间具有最小的非零距离D，以使得在所述凹部之一中环流的流动不会干扰在另一凹部中环流的流动。

技术领域

本发明涉及轮胎胎面，且更特别地涉及这些胎面的胎面花纹和设置有其雨天的积水排水性能变得更加持久的胎面的轮胎，这些胎面在磨损速度方面没有处于不利地位。

背景技术

如已知，在雨天驾驶条件下使用轮胎需要尽可能快地排除轮胎在其中接触道路的接触区块中的积水，以便确保制成所述胎面的材料和该道路之间的接触。未被推到轮胎前面的水在形成于轮胎胎面中的花纹沟中流动或者被部分地收集。

这些花纹沟形成了流动网络，所述流动网络需要是持久的，也就是说，需要在轮胎的从其崭新时至其被移除时的整个工作寿命上保持有效。

在预定用于重型货车的转向轴或者承载轴的轮胎的情况下，普遍的是，为这些轮胎的胎面设置其深度等于胎面的总厚度(该总厚度未将可能被提供以便允许局部再刻沟的厚度考虑在内)的周向(备选地纵向)花纹沟。因此，能够获得一种具有如下积水排水性能的胎面，所述积水排水性能始终比最低的所谓安全性能好并且无论胎面磨损水平如何都是如此。

对于现有技术的轮胎来说，一般来说，总空隙体积介于将要在驾驶期间磨损的胎面的总体积(所述总体积对应于材料体积加上所述总空隙体积)的10％至25％的范围内。据发现，这些轮胎具有在接触区块中可用的、当胎面崭新时相对大的空隙体积(可用意味着该体积有可能能够使存在于道路上的积水通过)。当轮胎承受由E.T.R.T.O.标准所定义的其标称充气和静负载条件时，估算接触区块中通向胎面表面的空隙体积。

虽然花纹沟或者一般地说空腔对于排出接触区块中的水来说是必要的，但是所导致的胎面材料的减少可能显著地影响该胎面的磨损性能并且因此使轮胎的工作寿命因磨损速度的增大而减少。还可能影响轮胎的其他性能方面，尤其是操作方面的、路面噪音方面的和滚动阻力方面的性能。还发现，被形成为具有与可磨损胎面的高度相等的工作深度的这些花纹沟可能成为耐久性问题的原因。在某些驾驶条件下，诸如石头的异物可能卡在这些花纹沟中并且侵害这些花纹沟的底部，从而导致在橡胶中出现破裂。

因此，在胎面上生成多个花纹沟对于给定宽度的胎面来说具有减少胎面材料量的缺点，并且因此具有使轮胎的工作寿命因过高的磨损速度而减小的缺点。

此外，所述花纹沟导致压缩刚性和剪切刚性的减小，因为这些花纹沟限定了与刀槽花纹所限定的部分相比对变形更加敏感的材料部分。具体地，在刀槽花纹的情况下，当胎面部分变成接触区块时，限定这些刀槽花纹的材料壁至少可以彼此接触。在存在花纹沟的情况中的该刚性的减小导致变形的增大并且引起胎面磨损性能的降低：对于所走的设定距离发现磨损更大(这对应于胎面磨损速度的增大)。此外，对于配备有这种轮胎的车辆来说观察到，由于与制成胎面的材料的变形周期相关联的滞后损失增大，所以滚动阻力增大并且因此燃料消耗增大。

申请人的公司已经发现，花纹沟的交叉是覆盖有深的积水膜的路面上驾驶性能降低的原因。这是因为这些交叉使沿着每一个花纹沟的流动产生中断。

为了限制与花纹沟的存在相关联的刚性的减小(所述刚性是将水排出的必要性所需的)，在专利公开文献WO 2011/039194中描述的方案被提出。该方案提出了一种具有厚度E的轮胎胎面，该胎面设置有在厚度中具有波形起伏的多个波浪形花纹沟。每个波浪形花纹沟都是连续的以便允许流体流动，并且由多个外部空腔和多个内部空腔形成在胎面中，所述多个外部空腔当胎面崭新时通向胎面表面，所述多个内部空腔当胎面崭新时径向地并完全地在胎面表面内部定位。内部空腔可适于处于不同深度。