[发明专利]用于胎面的装置

说明书

本申请是2009年1月8日提交的名称为“用于胎面的装置”的中国发明专利申请200980101887.0的分案申请。

技术领域

本发明涉及轮胎，特别是具有能显著降低滚动噪音的装置的轮胎的胎面。

背景技术

乘用车的轮胎大体具有胎体加强结构，当今在大多数情况下，该加强结构是径向的，在该结构中，胎体加强结构的加强元件排列成与周向方向成大于或等于80°的角度(这等于说加强元件要么包含在子午面(即包含旋转轴线的平面)内，要么与该子午面形成不超过20°的倾角。

这些轮胎大体具有胎冠加强结构，包括多个嵌入弹性体基材内的加强元件。该胎冠加强结构径向向外地被橡胶胎面覆盖，该胎面具有被称为胎面表面的表面，它被设计成当轮胎滚动时与道路接触。

为了确保必要的安全水平，尤其是在雨天，按惯例是为胎面提供多个大体沿周向方向(即纵向)定向的凹槽以及大体沿横向(平行于旋转轴线或与之成小角度)定向的凹槽。

具有纵向凹槽有一个问题，即空气沿这些凹槽运动会产生振动，尤其是当它们接触道路时。这些振动是共鸣的来源，它产生滚动噪音。

专利申请公布JP-01-191734研究了这一现象，提出通过在重型车辆的轮胎的胎面的厚度范围内形成通过截面较小的通道与纵向凹槽相连的球形空腔，来降低因空气在这些凹槽内振动而产生的噪音。用这种方法可以制造一种按亥姆霍兹共振腔的原理工作的共振腔：因为这种空腔的体积能精确确定，因此它能实现这一功能，并能减轻当凹槽经过道路接触区域时，空气沿凹槽运动的某些振动频率的影响，对于选择的每个频率，这些空腔的体积必须合适：可以应用于重型车辆的轮胎，因为胎面元件大体比乘用车轮胎的胎面元件厚。

对于乘用车，由于胎面较薄(即小于10毫米)，因此有必要让这些共振腔尽可能远离胎面的胎面表面，尤其是让其深度大于凹槽的深度，或者至少位于所述凹槽的深度减去法定的必要数量(由磨耗指示器、即位于凹槽底的橡胶块指示，它的径向向外表面表示胎面磨损极限，为了保持满意的安全水平，不应超过胎面磨损极限)。对于重型车辆的轮胎，如在JP-01-191734中所述的那样，尽管看起来似乎可以用模制半球形空腔的模制元件来进行轮胎的模制和脱模，并且这些空腔与凹槽相通，但对于乘用车轮胎，这变得困难，因为这些空腔的长度长(必要的体积需要有必要的长度)。

JP-01-191734的另一个问题在于当轮胎滚动时，大体积的球形空腔可以影响包含于其中的橡胶元件相对地面被压缩的方式，尤其是接触压力的分布。此外，JP-01-191734的空腔的寿命不够长，因为在胎面局部磨损之后，它们会暴露在胎面表面上，在这一点处，体积不能再保持，并且共振腔的功能被削弱。

因此人们一直在试图发明一种轮胎胎面中的空腔的新排列方式，它不仅不受胎面磨损的实质影响，相反它还容易模制和脱模，同时确保能精确控制每个空腔的体积，以便能完全充当固定频率的共振腔。“不受实质影响”在这里是指直到胎面磨损达到所述胎面厚度的2/3，空腔的体积不变。

发明内容

为此，本发明提供了一种轮胎，所述轮胎包括胎冠部分，所述胎冠部分在每一侧由侧壁轴向延长，所述胎冠部分包括由嵌入橡胶材料中的多个加强元件构成的加强结构，所述加强结构被胎面径向覆盖，所述胎面具有形成胎面表面的径向向外表面，所述胎面表面设计成当轮胎滚动时与道路接触。所述胎面包括大体沿周向方向定向且深度为H的多个凹槽，这些凹槽限定了沿周向方向布置的多个橡胶元件。胎面的至少一个橡胶元件包括多个空腔，体积为Vc的每个空腔呈大体细长形、并且总长度为Lc，每个空腔被设计成与大体沿周向方向定向的单个凹槽相通，每个空腔沿其长度Lc一直由切口延伸，所述切口沿径向向外延伸以显现在胎面表面。

该轮胎的特征在于，所述切口包括从所述空腔开始、与垂直于所述胎面表面的线形成至少10°的角度A、并且经过所述切口与所述空腔的交点的切口部分，使得当所述空腔经过道路接触区域时所述切口至少在空腔附近封闭，以便保持所述空腔的总体积Vc。这是因为对每个空腔来说，最重要的是保持恒定或者至少近似恒定的体积，以便实际获得共振腔，该共振腔会削弱以给定频率或给定的频率范围产生的声音。

在本发明的一个有利的实施方式中，总长度为Lc的每个空腔相当于亥姆霍兹共振腔，并且由总长度为L、平均横截面为S、呈大体细长形的第一部分和与第一部分相连的第二部分形成，第二部分形成长度为1、截面积s小于第一部分的平均截面积S的通道，并且被设计成与大体沿周向方向定向的凹槽相通。每个空腔沿其长度Lc被沿径向向外延伸的切口一直延长以显现在胎面表面。