CN101827717B - 具有噪声减少装置的带凹槽胎面带 - Google Patents

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Abstract

胎面带(1)，其具有被至少一个腔(2)打断的滚动表面(3)，该腔被腔壁(20)所限定，腔壁(20)包括通过侧壁(22)而延伸的基壁(21)，该侧壁(22)与所述滚动表面相交以形成至少一个边缘(31)，所述带在所述腔(2)的所述壁的至少一部分上具有多条支承绳股(4)，每一条所述支承绳股(4)包括两端，这两端中的一者(41)固定于所述腔壁(20)，所述带的特征在于，每一条所述支承绳股(4)包括至少一个分支，该分支通过至少一条分支绳股(5)的连接而形成。

Description

具有噪声减少装置的带凹槽胎面带
技术领域
本发明涉及轮胎，并且特别地，涉及减小轮胎的滚动噪声的装置。
背景技术
轮胎的胎面上的凹槽以及通过这些凹槽的空气气流而产生的声共振会产生滚动噪声，为了减小这些滚动噪声，已知的方式是使用绳股(strands)或伸出物而提供为所述凹槽划界(delimit)的壁。在防止声共振的产生的同时，这些绳股或伸出物使得水能够通过，从而保证了在雨天天气中以及在被水覆盖的路面上的安全行驶。(特别地指出可以参考公开文件JP11-91319-A和EP0691224-A2)。
然而，已经发现经常不能够获得包括多条绳股具有填充绳股的较高体积密度的结构，从而不能够明显地改进声共振的减小效果。此外，需要具有适当的绳股的长度，从而令人满意地填充所述凹槽，并且这使得难于安装较长长度的绳股。
发明内容
本发明的一个目的是为该问题提供解决方案，换言之，提出一种胎面，其具有向该胎面的胎面表面上开口的腔，并且其具有绳股，腔的填充密度大大地高于传统的密度。
为了实现这个目的，提出了一种胎面，其具有胎面表面，在该胎面表面上开出至少一个腔(例如凹槽)，所述腔被腔壁所包围，所述腔壁包括通过侧壁而延伸的基壁，该侧壁与胎面表面相交以形成至少一个边缘拐角，该胎面在所述腔的所述壁的至少一部分上具有多条支承绳股，每一条支承绳股包括两端，这两端中的一者连接于所述腔壁，该胎面的特征在于，每一条所述支承绳股包括至少一个分支，该分支通过至少一条分支绳股的连接而形成。
在根据本发明的胎面的一个实施例中，连接于所述腔壁的所述支承绳股只连接于所述腔的基壁上而并不连接于所述侧壁上。
优选地，所述支承绳股的材料从下面一组材料中进行选择：尼龙、PET、腈纶、棉、亚麻、毛料或人造丝纤维。
所述支承绳股的长度范围在0.3至5mm之间，其直径至少为20微米(μ)至多为80微米(μ)。
此外，所述分支绳股的材料从如下类型的纤维材料组成的组中进行选择：尼龙、PET、腈纶、棉、亚麻、毛料或人造丝。所述分支绳股的长度范围在0.2至3.2mm之间，其直径至少为20微米(μ)至多为80微米(μ)。
优选地，根据本发明的胎面的支承绳股的密度为每单位面积上具有至少2条绳股、至多50条绳股，该单位面积以mm2(平方毫米)进行表示。
为了现实的目的，所述支承绳股通过使用植绒(flocking)工艺而施加于胎面的所述腔中(典型地参考公开的专利文件EP0691224A2中所述)。同样，具有所述分支绳股的分支通过使用同一种植绒工艺而形成。可以使用遮罩(masks)，这些遮罩在所述胎面的确定部分上集中了支承绳股和分支绳股的应用。根据已知的植绒工艺，在使用粘合剂而涂覆将要容纳所述支承绳股的表面之后，所述分支绳股通过静电而得以沉积，此沉积的方法是：使所述绳股和所述胎面受到电场的作用，该电场产生大约10kV的较高电势差。相同的操作重复地作用于所述分支绳股上。
虽然两个实施例表现出了对于解决所述问题的相同优点，但是在这两个不同的实施例之间存在区别。这两个实施例是：使用所述分支绳股来延长所述支承绳股的应用，或者每一条支承绳股都具有多条分支绳股以产生较高体积密度的分支绳股的应用。在第一实施例中(延长所述支承绳股)，较高密度的绳股同样地在所述凹槽中获得，因为由于所述绳股被延长它们易于弯折及弯曲以占据更大的体积。
通过该工艺，能够将更长的绳股应用于所述胎面中的腔，这是通过使用具有相同或不同性质的绳股而延长所述支承绳股而实现的。
刚刚所描述的工艺是将多条纤维应用于任何主体(典型地为轮胎)的腔的表面上的有效方式，从而它们占据了较高的体积密度。为了这个目的，根据本发明的工艺包括以下步骤：
-使用适当的粘合剂涂覆将要接受所述绳股的表面；
-通过使所述胎面受到产生较高电势差的电场的作用，将所述支承绳股通过静电沉积在所述表面上；
-使用粘合剂涂覆所述支承绳股，从而连接所述分支绳股；
-通过使所述绳股和所述胎面受到产生较高电势差的电场的作用，通过静电沉积所述分支绳股；
最后的操作步骤可以按照需要而重复多次。
本发明的其它特征和优点将通过下文的说明而变得明晰，这些说明是通过参考所附的附图并且通过非限定性的实例而给出的，这些附图和实例示出了本发明的主题的一些实施例。
附图说明
图1示出了凹槽的横截面，该凹槽的底部具有多条通过分支绳股而延长的支承绳股；
图2示出了凹槽的第二实施例，该凹槽具有多条支承绳股，多条分支绳股接合于该支承绳股；
图3示出了凹槽的横截面视图，该凹槽的侧壁具有支承多个分支的多条绳股；
图4示出了植绒工艺的实现方式，该工艺使得所述分支绳股能够连接于所述支承绳股，从而延长了这些支承绳股；
图5示出了植绒工艺的实现方式，其中多条分支绳股和单条支承绳股相结合。
具体实施方式
图1示出了形成于轮胎的胎面1中的凹槽2的横截面。凹槽2包括基壁21，其通过侧壁22而延伸，侧壁22与胎面的胎面表面3在边缘拐角31处相交。凹槽2具有深度H和宽度L。
在本发明的第一实施例中，凹槽2的基壁21具有多条支承绳股4，该支承绳股4的一端41连接于所述壁21。这些支承绳股4由尼龙制成，并且其最大长度为3mm，这一长度等于深度H的40％，在该实例中，深度H等于7.5mm。这些支承绳股4通过植绒工艺而连接于基壁21，该植绒工艺可以这样描述：在粘合剂组合物已经沉积在所述凹槽的基壁上之后，在凹槽中的粘合剂和所述支承绳股或者支承纤维受到电场的作用，该电场在所述支承绳股或者支承纤维的整体和所述基壁之间产生较高电势差。按照这种方式，所述支承绳股以适当的密度被固定到壁上。随后，在所述支承绳股和被选为与该支承绳股相同的分支绳股之间进行相似的操作。在这个随后的操作中并且在施加电场之前，使得所述分支绳股发生粘附的组合物被喷涂在这些支承绳股上。如上文所述，那么就能够使得特别地使用相同绳股的所述支承绳股延长(如图4所示)。所述支承绳股以及所述分支绳股的平均长度在此为3mm。这最后的操作可以重复进行，从而延长了所述分支绳股，则它们在很大程度上占据了所述凹槽的整个深度。支承绳股的密度为每单位面积上有30条绳股，该单位面积以平方毫米表示(mm2)。该密度优选地在每mm22条绳股至50条绳股的范围内。
在该特定实例中的分支绳股5是与支承绳股4具有相同的尺寸以及相同性质的绳股，换言之，由尼龙制成的绳股。这些分支绳股5具有基本上为圆形的横截面，具有42微米的直径(优选地在20至80微米之间的范围内)。
在图2所示的第二实施例中，一旦支承绳股4已经以与第一实施例完全相同的方式被连接，则导致多条分支绳股5被粘附于每一支承绳股4上；在这种情况下，则优选地使用与所述支承绳股的尺寸相比具有较小横截面和较短长度的分支绳股5。在所给的实例中，分支绳股5由尼龙制成，并且具有大约0.8mm的平均长度。沉积工艺在图5中所示。在该实施例中，所述支承绳股的密度优选地选择为每单位面积(mm2)上具有2条绳股至15条绳股，从而允许有效的分支，换言之，通过分支绳股获得较高程度的体积占有。这种程度的体积占有是通过每条支承绳股具有多条分支绳股而获得的，所述的多条是指至少5条。
平均地，每条支承绳股支承5至15条分支绳股，从而获得最佳的并且因而是尽可能高的所述凹槽体积的占有程度。在已经使用了第一系列的分支绳股之后，喷涂粘合剂的操作以及之后的形成分支的操作可以重复进行：当在这种情况时，新的分支绳股从支承绳股和已经就位的分支绳股上分支出来。
当然，能够将第一实施例(图1)和第二实施例(图2)结合起来，这种结合的方法是：将第二实施例中所示的分支带接合到第一实施例的延长了的支承带上。
在未示出的实施例中，多条支承绳股的两端都粘附于所述凹槽的基壁；特别地在液流的作用下的情况下(例如在雨天行进的时候)，这种结构对于支承绳股和分支绳股的集合体来说，提供了更好的锚定。
优选地，所述支承绳股被选为具有以下的尺寸：长度范围在0.3至5mm之间(对于平均深度范围在7至8mm之间的凹槽来说)，并且直径范围在20至80微米之间。对于结合有分支绳股的支承绳股来说，重要的是具有适当的抗弯刚度，从而在行驶于潮湿路面上时不会过大地阻碍流过凹槽的液流。
为了在乘用车辆的轮胎性能(具有平均凹槽尺寸为：凹槽深度H的范围在7至8mm之间，宽度L的范围在6至7mm之间)中取得显著效果，推荐在每一条支承绳股上形成有至少一条且至多十条分支。支承绳股的表面密度越高，越不需要形成分支(仅有一条就可以满足)；相比之下，通过结合有较高数量的分支(至少多于5条)的支承绳股的较低的表面密度，可以通过所述绳股获得较高的凹槽的体积占有。
图3示出了根据本发明的胎面凹槽的实施例。在该实施例中，凹槽2的侧壁22具有多条支承绳股4，这些支承绳股4连接于所述壁，多条分支绳股5通过粘合剂接合于这些支承绳股4。在该实施例中，在所述凹槽的底部附近可以留下实际上没有绳股或者至少具有减小的绳股密度的通道23。因此，当胎面部分地磨损的时候，深度相应地减小的凹槽实际上没有被所述绳股所阻塞，从而保持了充分的水清理功能。
在一个未描述的根据本发明的胎面的实施例中，所述支承绳股被布置成具有适当的密度，从而使得所述分支绳股能够尽可能紧密地连接于所述支承绳股的端部，该支承绳股连接于腔的壁上。
图4示出了植绒工艺的实现形式，其中支承绳股402的直径范围在20至80微米之间，并且平均长度在3至5mm之间(包括端点值在内)，支承绳股402通过分支绳股403而得以延长，分支绳股403的尺寸特性与所述支承绳股相同。首先，主体400通过用于连接所述绳股的粘合剂401而涂覆于一个表面上。在主体400和粘合剂401受到较高正电荷作用的同时，支承绳股402受到较高的负电荷作用(图4.1)。在这些电荷的作用下，支承绳股402被释放并被喷涂到主体400的涂覆了粘合剂的表面上(图4.2)。支承绳股402的密度范围在主体400的每平方毫米面积上具有2条绳股至50条绳股之间(包括端点值在内)。在第二个步骤中(图4.3)，分支纤维403被喷涂到已经就位于主体400的支承纤维上，其方法是使这些分支纤维受到较高的负电荷的作用，同时使主体400、粘合剂401和支承纤维402受到较高正电荷的作用。图4.4示出了覆盖有支承绳股402的主体400的表面，所述支承绳股402通过分支绳股403而延伸。用于通过粘合而涂覆支承绳股402和分支绳股403的粘合剂401是环氧型树脂或者优选地为水溶性粘合剂，从而减少由于分支绳股403附着到支承绳股402上而产生的刚度的增加。
在图5所示的另一实施例中，，使用了与在图4中所示的实施例的描述中一样的支承绳股502。第一个步骤(图5.1和5.2)是以相同的方式将支承绳股402施加于主体500的涂覆了粘合剂的表面501上。在第二个步骤中(图5.3)，尺寸小于支承纤维的分支纤维503的集合体受到负电荷的作用。通过这一操作，多条分支纤维503能够以图5.4中所示的方式连接于每一条支承纤维502上。此处的支承绳股502的密度的范围优选地在每平方毫米2条绳股至15条绳股之间(包括端点值在内)。分支绳股503的长度范围在0.2至1mm之间，直径的范围在10至30微米之间。
本发明不限于所述和所示的实施例，在不超出本发明的范围的情况下可以进行各种改变。
特别地，能够使用由橡胶制成的绳股，其直径范围在0.1至0.4mm之间，长度在1至3mm之间。在这种情况下，表面密度优选地为至少每mm2具有2条绳股、至多每mm2具有20条绳股。

Claims (10)

1.一种胎面(1)，其具有胎面表面(3)，在该胎面表面(3)上开出至少一个腔(2)，所述腔被腔壁(20)所包围，所述腔壁(20)包括通过侧壁(22)而延伸的基壁(21)，该侧壁(22)与所述胎面表面相交以形成至少一个边缘拐角(31)，该胎面在所述腔(2)的所述腔壁的至少一部分上具有多条支承绳股(4)，每一条所述支承绳股(4)包括两端，这两端中的一者(41)连接于所述腔壁(20)，该胎面的特征在于，每一条所述支承绳股(4)包括至少一个分支，该分支通过连接至少一条分支绳股(5)而形成。
2.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，连接于所述腔壁的所述支承绳股只连接于所述腔的基壁上。
3.如权利要求1或2所述的胎面，其特征在于，所述支承绳股的材料从下面一组材料中进行选择：尼龙、PET、腈纶、棉、亚麻、毛料或人造丝纤维。
4.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述支承绳股的长度至少为0.3mm且至多为5mm，所述支承绳股的直径在20至80微米之间。
5.如权利要求4所述的胎面，其特征在于，支承绳股的密度至少等于每mm2 2条绳股且至多等于每mm2 50条绳股。
6.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述分支绳股的材料从下面一组材料中进行选择：尼龙、PET、腈纶、棉、亚麻、毛料或人造丝纤维。
7.如权利要求6所述的胎面，其特征在于，所述分支绳股的长度范围在0.2至3.2mm之间，其直径范围在20至80微米之间。
8.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述分支绳股(5)的横截面的直径小于所述支承绳股(4)的横截面的直径，并且所述分支绳股(5)的长度小于所述支承绳股的长度。
9.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述分支绳股和所述支承绳股通过“植绒”工艺而连接。
10.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述支承绳股只连接于所述腔的侧壁(22)，从而留下没有朝向所述腔的基壁(21)的任何伸出物的通道(23)。
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