[发明专利]包括复合沟槽和刀槽的轮胎胎面

说明书

本发明为一种具有胎面花纹深度Hm的轮胎胎面(1)，其包括至少两个纵向定向的沟槽(31、41、42)，这些纵向定向的沟槽中的至少一者被称为复合沟槽(31)，亦即在崭新状态下包括交替的外部腔体(311)和内部腔体(312)，所述外部腔体(311)通向滚动表面，所述内部腔体(312)隐藏在胎面的厚度内。外部腔体(311)具有平均纵向长度Lm和至少0.9Hm的深度，并且由具有平均纵向长度Li的内部腔体隔开，Li至少等于0.5*Lm且至多等于2*Lm。在纵向方向上定向并由复合沟槽界定的至少一个肋部(21)包括以平均间距Pm嵌入的横向刀槽(5)。横向刀槽的间距Pm至多等于外部腔体(311)的平均纵向长度Lm。

技术领域

本发明涉及用于轮胎的胎面，更特别地涉及这些胎面的胎面花纹，其在雨天排水方面的性能更持久，这些胎面还表现出在磨损和滚动阻力方面的改进性能；本发明还涉及设有所述胎面的轮胎。

背景技术

众所周知，车辆（尤其是（但不仅是）重型车辆）的雨天行驶条件要求迅速排出可能位于接地面（在该接地面中轮胎或更特别是其胎面与路面接触）中的水。这种排出使得可以确保制成胎面的材料与该路面之间的接触。未被推向轮胎的前面和侧面的水流到或部分地聚集在形成于轮胎胎面的切口或空隙中。

这些切口或空隙形成的流体流动网络需要持久，亦即在轮胎崭新状态与由磨损达到制造商按照现行规定设置的极限而引起拆除之间的整个使用过程中能够起作用。

特别是对于旨在用于重型车辆的转向轴或承载轴的轮胎以及旨在用于道路或高速公路用途的某些驱动轮胎，通常的实践是在这些轮胎的胎面中形成周向沟槽（或纵向定向的沟槽），所述周向沟槽的深度等于胎面的总厚度。该总厚度不包括为了通过称为重新刻沟的操作部分翻新沟槽而可能设置的厚度，也不包括用于保护轮胎的径向最外增强元件层的增强元件的剩余厚度。因此，无论该胎面的磨损程度如何，都可以获得排水性能总是高于最小性能水平（称为安全性能）的胎面。

对于现有技术的轮胎，通常，在崭新时的总空隙体积介于行驶过程中预期会磨损的胎面的总体积的10％和25％之间（总体积对应于材料的体积加上所述总空隙体积）。发现这些轮胎的接地面中具有可用空隙体积，该可用空隙体积在崭新状态下是相对高的（可用空隙体积意指该体积有可能被路面上存在的水部分填充或完全填充）。在轮胎经受特别是由欧洲E.T.R.T.O.标准限定的常用充气条件和负载条件的情况下，评估接地面中通向胎面表面的空隙的体积。

虽然切口或更通常的腔体是排出与路面接触的接地面中的水必不可少的，但是所导致的胎面材料体积的减少可能会明显影响该胎面的磨损性能，从而可能因所述胎面的磨损率增加而造成轮胎的使用寿命缩短。

在通过模制在胎面形成的切口中，对沟槽与刀槽进行区分。不同于沟槽，刀槽具有的宽度使得界定刀槽的相对壁在进入接地面时至少部分地相互接触。

与刀槽（刀槽的壁在进入接地面时相互抵靠）界定的部分相比，由于沟槽界定的材料部分能够变形，所以这些沟槽引起压缩刚度和剪切刚度的显著降低。当存在沟槽时，这种刚度的降低导致变形的增加并且易于引起胎面的磨损性能降低。对于设定的覆盖距离，观察到更大的磨损，这对应于胎面的磨损率增加。

而且，由于与制成胎面的材料的变形周期有关的滞后性损失增加所致，观察到滚动阻力增加，因此用这种相比之下具有多于两个沟槽的轮胎装配的车辆的燃料消耗增加。

为了限制胎面的总体积的减小，可以设置被称为复合沟槽的纵向定向的沟槽，其具有如下效果：表面空隙的百分比随着磨损而显著变化（甚至是以非线性的方式），从而增加胎面的总体积，同时保持空隙的体积以使得无论轮胎的磨损程度如何均最小化水的存储。这些沟槽交替地包括在崭新状态下通向胎面表面的外部腔体和在崭新状态下隐藏在胎面厚度内的内部腔体，所述外部腔体和内部腔体是连通的，从而在崭新状态下允许水穿过外部腔体而存储在内部腔体中。