[发明专利]设置有声音通道的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及设置有可闻磨损指示器的轮胎。其特别可应用于，但并不限制于任何类型的车辆，客运车辆或重型货物车辆的轮胎。

背景技术

当轮胎沿着地面逐步行驶时，其与地面接触的胎面通过摩擦而被磨损。出于显而易见的安全原因，重要的是在轮胎的胎面磨损变得过大并且承受影响其性能（特别是其在湿道路表面上的抓地性）的风险之前更换轮胎。

文献FR2937902公开了包括由发声空腔组成的均匀分布的可闻磨损指示器的轮胎。每个空腔部分地通过设置在轮胎凹槽的底部中的两个肋部而限定。每个空腔以这样的方式构造，使其以基本气密的方式被地面封闭，从而使得当其经过轮胎与地面接触的接触斑块时临时捕获空气。在轮胎在接触斑块中变形的作用下，捕获在空腔中的所述空气被压缩然后当其离开接触斑块时突然膨胀，因此空腔打开。所述空气膨胀造成仅当轮胎的磨损超过特定阈值时才会产生的特征噪声。因此，即使驾驶员不去费力地定期目视检查其轮胎的表面情况，当在驾驶过程中检测到特征噪声时，驾驶员也会获知其轮胎过度磨损。

然而，由于肋部在凹槽中的设置方式，相比于不具有发声空腔的轮胎，发声空腔可能影响轮胎的性能，特别是就凹槽的除水能力而言并因此就抓地性而言，这主要是因为使用大量肋部来限定各个空腔。轮胎的磨损状态越深，所述除水性能越为受损。

此外，轮胎及其模具的设计比较复杂，特别是因为使用大量肋部来限定各个空腔。如果指示器设置在与胎面花纹元件（例如开在通向由两个肋部限制的空腔的打开切口中）相同的位置处，将发生的是空腔不发出所期待的噪声，因为空腔不以能够捕获空气的方式封闭，并因此不能用于检测磨损。此外，如果肋部设置在与模具的特定区域（例如两个节段之间的接合部）相同的位置处，用于模制肋部的模具元件在机械上弱化，这是因为模具的多次打开和关闭。此外，如果希望观察到指示器的均匀分布，则变得难以（如果不是不可能的话）根据经验设计所有磨损指示器都满足这些与胎面花纹元件和模具元件相互作用的限制的轮胎。

发明内容

本发明的特别目的是提供设置有可闻磨损指示器的轮胎，所述可闻磨损指示器对轮胎的性能和设计的影响很小。

为此，本发明的一个主题是一种轮胎，所述轮胎包括至多30个围绕轮胎沿周向基本上均匀分布的通道，每个通道这样设置，使得：

a）当超过预定磨损阈值时其满足如下条件：

-A：通道通向轮胎的胎面花纹元件，优选沿轴向，和/或通向周向凹槽，和

-B：通道包括沿径向开在轮胎外部中并且由至少两个边缘角部限定的开口，当所述边缘角部经过轮胎与地面接触的接触斑块时能够与地面接触，将所述边缘角部彼此相隔的周向距离大于或等于值D，所述值D大于或等于2mm，优选大于或等于3mm，高度优选大于或等于4mm。

b）在达到所述预定磨损阈值（SA1、SB1）之前，其不满足条件A和B中的至少一个。

换言之，存在比预定阈值更高的磨损阈值，使得在预定阈值与所述更高的阈值之间，轮胎满足条件A和B。此外，存在并未与预定阈值一样高的磨损阈值，使得在该未与预定阈值一样高的阈值与预定阈值之间，轮胎不满足条件A和B中的至少一个。

当轮胎行驶时，一旦达到轮胎的磨损阈值时，当这种通道经过轮胎与地面接触的接触斑块时产生特征噪声。本发明人提出这样的假设：所述噪声通过至少三个具有协同作用的不同物理现象产生。

一方面，一旦达到磨损阈值，由每个边缘角部在地面上的撞击产生噪声。相反地，当周向距离低于值D时，例如等于2mm或2.5mm或3mm或甚至是4mm（取决于轮胎的类型），当边缘角部经过轮胎与地面接触的接触斑块时由于橡胶的弹性而彼此接触。由于开口随后封闭，产生的撞击噪声极弱并且难以检测和利用。

另一方面，一旦达到磨损阈值，当通道经过接触斑块时被地面覆盖。以这样的方式覆盖，由于上述边缘角部的撞击而造成的振动使得通道形成进入共振的管部，当轮胎沿着地面运行时所述边缘角部形成管部的边缘。共振因此造成由频率范围表征的共振噪声，所述频率范围集中于取决通道长度（几乎独立于行驶速度的特征）的共振频率，但是所述频率范围的振幅随着管部的横截面而变化，所述管部的横截面本身随着轮胎的磨损而变化。

最后，由于通道通向胎面花纹元件，由通道产生的噪声通过与轮胎胎面花纹的网络进行可闻联接而放大。与升高的元件（例如橡胶块）相反，胎面花纹元件意指在胎面中产生空隙的元件，例如切口、凹槽或沟槽。