[发明专利]设置有显现改进的抗疲劳性的胎面带的用于车轮的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车轮的轮胎，该轮胎设置有显现改进的抗疲劳性的胎面带。

具体地，本发明涉及用于重载或商用车轮的轮胎。

背景技术

用于在例如卡车、公共汽车、拖车和类似车辆的重载车辆上使用的用于车轮的轮胎通常包括：胎体结构，该胎体结构具有与相应的右侧和左侧胎圈结构关联的相反的横向边缘；带束结构，该带束结构被施加在相对于所述胎体结构的径向外部的位置；胎面带，该胎面带径向地叠加到所述带束结构上；一对胎侧，该一对胎侧被侧向地施加到相对于所述胎体结构的相反侧。

在设计用于重载车辆的轮胎中特别需要的是在牵引能力、载货能力、转向性能和操纵性能方面的最佳特性，也包括在易滑的路面上的这些性能的最佳特性。

众所周知，带束结构可对轮胎的性能(例如，在对于转向的迅速响应和方向稳定性方面)及其使用寿命、特别是对胎面带的磨耗速度和均匀性产生很重要的影响。事实上，不均匀的磨损有害地影响轮胎的驾驶性，导致车辆振动和不断地偏离其轨道。

此外，在轮胎中典型追求的特征是减小的和/或尽可能均匀的磨损，从而提升在所能运行的公里数(长寿命)、运行时的噪声和振动减小方面的轮胎性能。

通常，轮胎的胎面带包括跨过轮胎的赤道面的环形中央部分、和两个环形胎肩部分，这两个环形胎肩部分设置在相对于所述环形中央部分的轴向相反侧，并且由相应的周向花纹沟与所述环形中央部分分开。

胎面带还包括花纹沟和细缝样式的多个切口，该多个切口周向地和横向地设置以限定出胎面花纹，该胎面花纹由被切口相互分开的胎面花纹元件形成。术语“花纹沟”和“细缝”在这里使用的意思是形成在轮胎的胎面带中的凹槽和狭缝，细缝具有比花纹沟的宽度小的宽度。

这样被切口分开的胎面花纹元件包括用于在行驶期间接触路面的接触面和也限定切口的侧面；每个侧面与接触面的交会形成脊部，该脊部有利于轮胎与路面的接触，特别当路面是湿的时候。

在胎面花纹元件中，周向花纹沟限定有多个名为花纹条的周向元件，该周向元件可以由横向花纹沟或细缝分成花纹块。

在胎面带中，横向细缝借助于抓地前部提供在牵引能力和载货能力方面的辅助，该抓地前部正是由这些细缝限定在胎面带上的。另外，这些细缝在湿路面的情况下帮助除水。

相反地，典型地为较大尺寸的周向花纹沟改进了轮胎在转向性能和抗侧向推力方面的性能。另外，周向的和横向的花纹沟在运行于湿路面期间影响在轮胎的着地区域中的除水，从而减小滑水现象。

轮胎、尤其是商用车轮胎可能因胎面区域中的异常而停止服务中移除。异常可能是由横向穿过花纹条或花纹块的不均匀的应力分布引起的。

胎面花纹条或花纹块的中央部分受到比胎面花纹条或花纹块的边缘小的应力，实际上，边缘处的应力可能是中央部分处的应力的大致两倍。应力集中典型地导致在胎面花纹条或花纹块的边缘处的异常。

因胎面进入和离开着地区域而引起的周期性重复的张力和应力的产生能够导致在花纹沟底部上出现裂纹和撕裂部分、以及局部的温度升高和弹性体材料的疲劳现象。

另外要考虑的事实是直接接触道路的胎面带因轮胎的摩擦力而持续地磨损，而花纹沟底部的材料对于轮胎的整个寿命都保持在其原来的位置，从而允许裂纹和撕裂较易传播。

花纹沟底部上的这些撕裂部分能够扩散并且到达下面的带束结构，该带束结构变为不受覆盖，从而造成氧化和/或腐蚀现象，这是非常危险的，因为它们导致构成带束结构的钢帘线的断裂。

此外，需要避免局部的温度增加，因为它们涉及到在花纹沟底部处的弹性体材料的特性的退化，从而增加在这些区域中开始出现裂纹或撕裂的可能性。

轴向最外周向花纹沟在轴向方向上受到进一步的应力，从而导致花纹沟弯曲，使其壁部相互靠近和远离地移动，特别是当出现车辆因特别的操作而在便道上上下运行时。

一旦异常出现在花纹条或花纹块的边缘处，其就将传播至整个花纹条或花纹块；并且经常传播至相邻的花纹条或花纹块。因为周向花纹沟的底部所受到强烈的疲劳应力，所以异常的传播在轮胎滚动期间快速地发生。

一般而言，异常容易由驾驶者感觉到，特别是当他们位于转向轮胎上时，其形式为乘坐舒适性的丧失和车辆操纵性的降低。

但是，如果具有异常的轮胎是驱动轮胎或者该轮胎是位于拖车上的，那么驾驶者可能不会感受到任何的不舒适，但是他可能听到轮胎噪声的增加。在任一情况下，由于随后对车辆进行视觉检查，驾驶者将拆下该轮胎。

当考虑到轮胎中未承受异常的部分时，这可能发生在过早的阶段。