用于轮胎胎面槽的疏水图案制造技术

一种用于充气轮胎的胎面，胎面包括多个槽，槽包括：槽表面(122)；和在槽表面(122)上的配置中彼此间隔开的多个元件(410)。各元件(410)均具有限定体积的形状，该形状包括：在平行于槽表面(122)的平面(420)中的第一截面形状(425)；和在垂直于槽表面(122)的平面(430)中的第二截面形状(435)。配置包括在元件(410)之间的空间中的空隙体积以及在0.5至0.75之间的空隙率，其中空隙率被限定为配置中的空隙体积相对于元件(410)的总体积的比率。积相对于元件(410)的总体积的比率。积相对于元件(410)的总体积的比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轮胎胎面槽的疏水图案


[0001]本专利技术涉及用于轮胎胎面槽的疏水图案，以得到具有增加的排水能力的胎面。

技术介绍

[0002]充气轮胎领域的部分研究集中在获得在湿路面抓地力方面具有改进性能的胎面上。
[0003]如本领域技术人员所知，胎面在潮湿条件下的路面上的抓地力是胎面本身去除在路面和胎面之间形成的水层的能力的函数。该水层必然会使胎面在路面上的有效抓地力打折。为了便于去除水层，胎面设有槽。事实上，通过胎面的槽实现了排水步骤。
[0004]在这方面，重要的是解释充气轮胎在潮湿条件下的性能如何提供第一排水步骤和接触步骤，其中，在第一排水步骤中从胎面去除位于胎面和路面之间的水层，在接触步骤中胎面的花纹块贴附至路面。排水步骤越短并且去除的水越多，则湿路面抓地就越有效。
[0005]众所周知，用于缩短排水步骤以及增大排水量的解决方案是增加胎面内的槽的体积。这种解决方案虽然成功地使排水步骤更短且更有效，但会导致胎面和路面之间的接触面减小，从而损害接触步骤本身，并因此损害制动和转向动作。此外，已知槽的体积的增加会对胎面的耐磨性产生负面影响。
[0006]在轮胎行业中已知，胎面的槽的特定表面纹理可以有利于更快地使水排空。这样的解决方案具有仅影响槽表面而不影响槽的数量和/或尺寸的巨大优点，因此不会减少胎面本身和路面之间的接触表面。
[0007]仍然需要对轮胎胎面的槽表面进行改进，以便赋予更好的疏水特性以增强排水性。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于充气轮胎的胎面，该胎面包括：
[0009]多个槽，该槽包括：
[0010]槽表面；和
[0011]在槽表面上的配置中彼此间隔开的多个元件，
[0012]其中每个元件具有限定体积的形状，该形状包括：
[0013]在平行于槽表面的平面中的第一截面形状，其中第一截面形状的在槽表面处限定的最小尺寸限定了元件的基部的宽度w，其中0.1mm≤w
[0014]≤3mm；
[0015]在垂直于槽表面的平面中的第二截面形状，其中第二截面形状的从槽表面处的基部到顶部的最大尺寸限定了元件的高度h，其中0.1mm≤h
[0016]≤3mm；并且
[0017]高度h除以宽度w的纵横比至少为1且至多为30；
[0018]其中，配置包括：
[0019]在元件之间的空间中的空隙体积；和
[0020]在0.5至0.75之间的空隙率，其中空隙率被限定为配置中的空隙体积相对于元件的总体积的比率。
[0021]本专利技术人已经获悉，通过在充气轮胎的胎面的槽的表面中的至少一个表面上配置间隔开的元件，可以改变槽表面的物理性质。尤其地，可以通过在槽表面上结合元件来改变槽表面的疏水特性。
[0022]在本专利技术的范围内，表面的疏水特性对应于由静态水滴与所述表面接触时形成的接触角。因此，大于90
°
的接触角将会对应于具有疏水特性的表面，而小于90
°
的接触角将会对应于具有亲水特性的表面。
[0023]应当理解，元件之间的空间由如下的三维空间限定：在配置中的元件之间可用的三维空间，即，在槽表面的平面和越过元件的顶部的平面之间(这两个平面以高度h分开)可用的三维空间。这些元件可以被认为是来自槽表面的突起，即使它们是通过从初始的槽表面去除材料、即降低槽表面而创建的。当从胎面外部观察时，槽表面是槽内的最低的表面。因此，空隙体积可以被认为是元件总体积的负值。换言之，由元件之间的总可用面积乘以它们的高度h来限定空隙体积。无论是通过向初始的槽表面添加材料还是从初始的槽表面去除材料来形成元件，都可以限定空隙体积。
[0024]可以获悉，空隙率被限定为配置中的总空隙体积相对于元件的总体积的比率，例如在槽表面上的配置的任意给定总体体积中总空隙体积除以总元件体积。例如，如果空隙率为0.5，则元件的体积是配置内的空隙体积的两倍。空隙率越大，总空隙体积越大，并且相邻元件之间的空间越大，这预计至少在新形成配置时增大由元件提供的接触角。
[0025]然而，已经发现将空隙率限制为0.75是有益的，使得元件的相对体积保持大于空隙体积。专利技术人已经意识到，元件的体积对于它们的耐久性很重要，并且增大它们的体积提供了抗老化性，其中元件随着时间的推移的侵蚀往往会趋于降低槽表面的疏水特性。因此，空隙率被选择为在0.5和0.75之间，因为已经发现这一点在新形成配置时的良好疏水表现和在胎面的使用寿命期间的抗老化性之间提供了平衡。在一些优选的实施方式中，空隙率被选择为例如在0.55和0.75之间、例如在0.6和0.75之间、例如在0.65和0.75中间、例如在0.7和0.75中间、例如在0.5和0.7之间、例如0.5和0.65之间、例如0.5和0.6之间、例如0.5和0.55之间。
[0026]多个元件被配置在槽表面上意味着它们物理地与槽表面不同，无论是从表面突出还是通过压印到表面中而被创建。元件在槽表面上的效果是改变表面的疏水特性。在一些实施方式中，多个元件配置在多个槽表面中的至少两个、例如至少三个槽表面上。在一些实施方式中，多个元件配置在基本上所有的槽表面上，例如槽表面完全被元件覆盖。在优选的实施方式中，元件从槽表面突出。优选地，在使元件在槽表面上突出的配置中，元件彼此间隔开。
[0027]可以获悉，槽可以具有一个或多个槽表面。例如，槽可以具有基部表面和两个侧壁表面，从而槽在垂直于轮胎胎面的表面的平面中具有基本上U形的截面。然而可以获悉，槽可以具有任何合适和/或期望的截面，并且因此包括任何合适和/或期望数量的表面。在一些实施方式中，槽可以仅包括直的表面，例如具有多边形的截面。在一些实施方式中，槽可以包括弯曲表面，例如半圆形的截面。在一些实施方式中，槽可以包括弯曲的和/或直的表
面的任何合适和/或期望的组合，例如具有直的侧面和弯曲(例如圆顶形状)的基部表面的子弹形状。
[0028]可以获悉，槽表面的疏水特性可能直接受到元件大小(例如元件体积)、元件形状(例如第一截面形状和第二截面形状、纵横比)和相邻元件之间的空间(例如空隙体积)中的一项或多项的影响。因此，空隙率可以被认为是值得关注的关键参数，因为它将元件的体积与由元件之间的空间限定的空隙体积联系起来。
[0029]在一些实施方式中，第二截面形状可以是任何合适和/或期望的形状。例如，元件的总体形状通常可以是圆柱形、圆锥形、立方体形、长方体形、多边形、锥体形、抛物线形或双曲线形。在一组实施方式中，第二截面形状是正方形或矩形。因此，该元件可以具有圆柱体或三棱柱的总体形状。
[0030]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于充气轮胎的胎面，该胎面包括多个槽，该槽包括：
[0031]槽表面；和
[0032]在槽表面上的配置中彼此间隔开的多个元件，
[0033]其中每个元件具有限定体积的圆柱体或三棱柱的形状；以及
[0034]其中，配置包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于充气轮胎的胎面，所述胎面包括：多个槽，所述槽包括：槽表面；和在所述槽表面上的配置中彼此间隔开的多个元件，其中每个元件具有限定体积的形状，所述形状包括：在平行于所述槽表面的平面中的第一截面形状，其中所述第一截面形状的在所述槽表面处限定的最小尺寸限定了所述元件的基部的宽度w，其中0.1mm≤w≤3mm；在垂直于所述槽表面的平面中的第二截面形状，其中所述第二截面形状的从所述槽表面处的所述基部到顶部的最大尺寸限定了所述元件的高度h，其中0.1mm≤h≤3mm；并且所述高度h除以所述宽度w的纵横比至少为1且至多为30；其中，所述配置包括：在所述元件之间的空间中的空隙体积；和在0.5至0.75之间的空隙率，其中所述空隙率被限定为所述配置中的所述空隙体积相对于所述元件的总体积的比率。2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述第二截面形状包括所述宽度w和所述高度h，其中在所述第二截面形状的所述基部处的所述宽度w大于在所述第二截面形状的所述顶部处的相应的宽度w'。3.一种用于充气轮胎的胎面，所述胎面包括多个槽，所述槽包括：槽表面；和在所述槽表面上的配置中彼此间隔开的多个元件，其中，每个元件具有的形状包括：在平行于所述槽表面的平面中的第一截面形状，其中所述第一截面形状的在所述槽表面处限定的最小尺寸限定了所述元件的基部的宽度w；在垂直于所述槽表面的平面中的第二截面形状，其中所述第二截面形状的从所述槽表面处的所述基部到顶部的最大尺寸限定了所述元件的高度h；其中所述第二截面形状包括所述宽度w和所述高度h，其中在所述第二截面形状的所述基部处的所述宽度w大于在所述第二截面形状的所述顶部处的相应的宽度w'。4.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田晋平，P，
申请(专利权)人：普利司通欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：