CN101213097A - 包括带切口的胎面花纹的行驶胎面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轮胎的行驶胎面(1)，包括至少一个由具有相同定向的槽(3)限定的纵向肋(2)，每个肋包括实质上横向定向并且进入限定所述肋的槽的多个切口(10)，每个切口包括至少三个部分，这些部分中的至少二个(11)实质上为横向定向并进入槽(3)，至少一个其它部分(12)实质上纵向定向。所述胎面的特征在于，实质上纵向定向的切口的所有部分(12)没有任何阻碍限定它们的表面的装置，实质上横向定向的部分(11)包括用于限制这些面中的一个相对于其它面的至少在胎面的厚度方向上的运动的幅度的装置。

Description

包括带切口的胎面花纹的行驶胎面

技术领域

本发明涉及特别用于重型车辆的轮胎的胎面的领域，更加具体地，本发明涉及这些胎面的胎面花纹。

背景技术

为了使轮胎在潮湿的路面上具有满意的抓地性能，公知的技术是，为每个胎面提供的胎面花纹由总体上周向或纵向定向的肋形成(也就是说，它们可以依照此方向Z字形延伸)并且为这些肋提供宽度比槽的宽度小的多个切口(作为一般惯例，切口的平均宽度最多为2mm)；这些切口通常为横向，也就是说由经过这些切口端点的直线形成的方向与圆周方向的形成的角度不是0°(通常大于40°)。每个横向切口可以仅延伸超过胎面有效厚度的一部分或者延伸超过胎面的全部有效厚度(依照定义，胎面的有效厚度对应于能够磨损而仍遵守现行法规的胎面厚度)。当然，所获得的性能也与胎面选用材料的性质有关：对重型车辆轮胎的应用特别要求材料具有与所期望行驶距离相匹配的磨损性能。

然而，包含众多切口的用于重型车辆轮胎的传统胎面在使用的时候或多或少开始快速地显现磨损，这种磨损位于所述切口的脊部附近。“局部磨损”在此理解为表示磨损并不是均匀地影响胎面的全部行驶表面，但是在所述行驶表面的一些部分有更为显著的磨损。

虽然这种磨损从行驶过程中的性能来讲并不是有害的，然而它使得必须更换轮胎或者更新胎面的时间可以更快达到。

这种磨损部分地与胎面刚度的降低有关，刚度的降低部分地与以下情况的可能性有关：在进入与路面接触时，限定出每个切口的材料的外表面相对于彼此而滑动。

已经提出的是，特别是在专利EP 768958 B1中，提供用于阻碍限定出每个切口的材料表面的相对运动的装置。这种阻碍装置的一个实施方案包括为表面提供多个相互接合的起伏，这些起伏至少在一个方向延伸。为了在胎面的厚度方向(也就是说，在胎面配置在轮胎上时的大致径向)限制或者甚至阻碍限定一个切口的两个面之间的相对运动，起伏在垂直于所述方向的方向上产生。

然而，已经注意到的是，保持优良的抓地性能的同时，磨损性能可以进一步提高。

对于本质上由具有平均宽度小于2mm的多个切口的周向肋形成的轮胎胎面花纹来说，有必要使其产生大量的脊部以及长度较长的脊部，这些切口限定出多个橡胶元件，它们的表壁相互阻碍，具有立竿见影的效果(也就是说具有非常显著地缩短的延迟或者甚至零延迟)，并且不产生局部磨损(称为“非规则磨损”)。

发明内容

为此目的，本发明提供一种具有胎面花纹的轮胎胎面，其包括：由具有相同定向的槽所限制的至少一个纵向肋，每个肋包括本质上横向定向并且开放进入限定出所述肋的槽的多个切口，在每个肋上由相互面对的材料的表面所限定的每个切口包括至少三个部分，这些部分中的至少两个部分本质上横向定向(也就是说，与胎面纵向的角度至少等于60°)并且开放进入限定出纵向肋的槽并形成切口的末端部分，至少一个第三部分本质上纵向定向(也就是说，在行驶表面上其轨迹与纵向形成最多等于10°的平均角度)。

切口的部分在限定它们的材质的面上包括用于限制这些面中的一个相对于其它面的至少在胎面的厚度方向上的运动的幅度的装置。该胎面的特征在于，本质上纵向定向的切口的所有部分完全没有阻碍这些面的任何装置，这些面处于胎面的厚度方向或者胎面厚度的横向，该胎面的特征还在于总体上横向定向的每个部分完全与同一个切口的横向定向的任何其它部分的纵向错开(offset)。

当轮胎配置这种胎面时，胎面的纵向对应于周向。横向对应于与纵向垂直的方向并且对应于胎面的厚度方向。

总体上横向定向的一部分被称为在纵向与同一个切口的横向定向的任何其它部分“完全错开”，其条件是，所述部分的所有点相对于与纵向垂直的平面在同一侧，并且总体上横向定向的其他部分的所有点在该平面的另一侧。

为了达到所期望的效果，本质上要获得上述组合效果，也就是说，至少在胎面的厚度方向，总体上横向定向的所有部分具有限制限定出它们的材料的面的相对运动的装置，并且在每个总体上横向定向切口的所述部分之间具有不限制相对运动的切口部分。因此，与道路接触的同时，由于不阻碍或限制相对运动的总体上纵向定向部分的存在，总体上横向定向的第一切口部分将不会有所述的接触并不会进入相同的总体上横向定向的其它切口部分。总体上纵向定向的这些部分实际上承担脱离连接(decoupling)的角色。

有利地，推荐的是，为至少一些本质上横向定向的切口部分提供用于限制限定切口的外表面的横向相对运动的装置。

用于限制一个面相对于外表面在一个方向的相对运动幅度的装置可以从以下变体形式中选择：

-至少一个起伏，其位于在期望减少运动的方向上，

-至少一个减缓元件(reliefelement)，其位于与外表面上的至少一个减缓元件协同作用的面上(这些减缓元件可以是空腔和突起)，

-至少一个橡胶元件，其连接一个横向切口和同一横向切口的两个相对面(如专利EP 1007378 B1所具体描述)。

减缓元件(突起和空腔)可以是任何几何形式；然而，优选地这些形式均类似，以使得协同作用更加有效。当然，可以在限定切口的壁上只形成突起而在相对的壁上只形成与突起互补的空腔。

附图说明

以附图为参考在下面给出的描述中本发明的其它特征和优点将趋于明朗，附图通过非限制性的例子说明了本发明主题实施方案的形式。

在这些附图中：

图1是根据第一变化形式的根据本发明的轮胎胎面的胎面花纹的平面图；

图2描述了形成在图1的胎面花纹上的切口的行驶表面上的轨迹的视图；

图3描述了适配于用于模制图2中所示的切口的模具中的薄层；

图4描述了根据本发明的具有多个切口的胎面的肋的局部视图；

图5描述了用于模制根据本发明的切口的薄层的变化形式。

具体实施方式

图1描述了用于尺寸为11 R 22.5的重型车辆轮胎的根据本发明的胎面花纹1的局部视图。

该胎面花纹包括五个槽3，槽3总体上周向定向限定出六个周向肋2、4，其中两个周向肋形成胎面的边缘4。除了形成胎面边缘的肋，在每个肋上具有总体上横向定向的多个切口10，与纵向(在附图中标记为XX’方向)形成绝对值等于70°的平均角度。在一些肋上该角度具有正标记，在其它肋上该角度具有负标记。

槽具有6mm的平均宽度和16mm的深度。

切口具有0.6mm的平均宽度和与槽相同的深度。

每个切口10由切口的多个部分形成：纵向定向的中心部分12在每一侧面被总体上横向定向的部分11所环绕。正如局部地描述了用于模制这种切口的薄层的图3中所示，总体上横向定向的部分11在限定它们的材料的面上在深度方向(也就是在胎面的厚度的方向)包括多个Z字形。

在描述了胎面行驶表面上的切口10的轨迹的图2中可以看到，除了在深度方向的Z字形外，总体上横向定向的每个部分包括横向的Z字形111、112、113。

切口10的平均定向由直线Dm形成的角度给出，直线Dm经过肋2的边缘上的切口的端部，切口在肋2的边缘中模制。

根据这种布置，即使被深度切开，在接触地面的时候，由于在厚度方向和横向出现的Z字形所产生的机械阻碍，胎面的坚硬度会保持在适当的水平。此外，在行驶过程中，总体上横向定向的第一部分从与地面接触的区域出现，而总体上横向定向的第二部分不会因此而有相反的影响，缺乏对于限定该部分的面之间的相对运动的阻碍装置的纵向定向的中间区域作为总体上横向定向的所述部分之间的脱离连接装置。

为了得到总体上纵向定向的中间区域和总体上横向定向的部分之间的最佳脱离连接效果，优选地横向定向的部分完全位于两个平面P’和P”所限定的体积以外，两个平面P’和P”平行于胎面的轴向YY’并垂直于胎面的外表面(对应于行驶表面)且分别经过纵向地最远离中间区域的端部(如图2所示)。

图3描述了用于配入胎面模具的刃部10’。此刃部包括环绕中间部分12’的两个端部11’，该中间部分12’与每个端部11’形成等于90度的角。此外，每个端部包括三个小平面111’、112’、113’，每个所述小平面在刃部的高度方向包括多个起伏。合并时，这些小平面和起伏能够起到对由这种刃部模制的切口的壁进行机械阻碍的作用。为满足本发明的本质条件，中间部分完全没有任何阻碍装置。在一个变化形式中(图未示出)，可以准备稍稍增加此中间部分的厚度，从而进一步改善由此部分模制的切口的相对面之间的脱离连接。

与没有任何阻碍元件并仅仅包括多个横向切口的同样尺寸的轮胎相比，在重现实际行驶条件下的行驶测试使得能够评估由根据本发明的轮胎所提供的磨损性能的改进。测试车辆轮胎轮换数量的非常显著的减少量化了非规则磨损性能的改进。车辆的轮胎的轮换包括，在前轴上出现的非规则磨损达到预定阀值时将前轴的轮胎与后轴的轮胎轮换，之所以需要这种操作是为了使得磨损更加规则。对于参照轮胎，重型车辆上的轮胎在50,000至150,000km之间的里程进行轮换。根据本发明的大部分轮胎在200,000km之前不需要轮换，一些轮胎甚至达到300,000km的距离。关于非规则磨损的这种改进的影响还可以使得轮胎的总寿命显著延长(由完全磨损需要更换前的总行驶距离测算)。对于根据本发明的所有轮胎的里程，平均增益为30％的量级。

图4描述了根据本发明的胎面花纹变化形式的胎面的局部视图。肋2显示出来，包括经过整个肋的多个切口10。每个切口包括总体上横向定向的三个部分11，其被基本上纵向定向的部分12两个两个地分开(在当前情况下这些部分12与肋的纵向XX’形成10°的角度)。

三个部分11在相同的方向交错。第一部分11轨迹的所有的点都位于与纵向垂直的平面的同一侧(如描绘与肋的横向YY’平行的一条直线D1)，同时，相同切口的其他部分11的所有点位于相对于此相同平面的另一侧。这同样适用于第三部分11，其完全位于与纵向垂直的平面的一侧以及同一侧(如描绘与肋的横向平行的一条直线D2)，同时，其他部分的所有点位于此平面的另一侧。

此外，两个切口之间没有任何重合是有益的，也就是说，所述切口之间最近的点之间纵向上必须具有不为零的尺寸空间(此距离在图4中标为“m”)。

优选地，每个总体上纵向定向的切口部分的周向长度为胎面花纹间距的15％至35％，胎面花纹的间距被定义为两个接连的切口之间的平均距离d。

在根据本发明的切口的另一变化形式中，可以提供总体上横向定向的部分，使其具有多个减缓元件，减缓元件从一个面突起并在外表面凹陷，此凹陷与突起相互协作以阻碍所述面的相对运动。

这种例子如图5中所示，其中可看到刃部，其使得在胎面中模制切口成为可能。

根据图5，用于模制切口的刃部10’包括纵向定向的两个部分12’，两个纵向定向的部分12’没有用于阻碍外层切口的面之间的相对运动的装置，而总体上横向定向的其他其它三个面11’具有多个凸起物21’。这些刃部用于模制切口的壁上凹陷和隆起，从而使得一个壁上的隆起与相对壁上的凹陷相互作用。此外，刃部的一端由圆形截面的基本上为直线的凸起20’形成，用于在切口的底部模制通道。

本发明中的部分11’相互错开地布置(轨迹D1’和D2’对应于包含凸起20’的径向平面)。

作为变化形式，可以提供切口的平均定向，也就是，通过每个切口的端部的方向所形成的定向，最多等于10°。

本发明并不限于描述和示出的例子，并且在不偏离其保护范围的情况下可以作出不同的变形。具体地说，可以使切口倾斜，从而使得切口与径向平面，也就是说包含旋转轴的平面，形成不等于0°的角度。

具体地说，所描述的内容涉及可以具体商业销售的胎面，或者涉及选择性地涉及具有这种的胎面的轮胎，这些轮胎用于单个地售出或者选择性地处于用于重型车辆的装备的形式。

Claims (9)

1.一种轮胎胎面(1)，包括由具有相同定向的槽(3)限定的至少一个纵向肋(2)，每个肋包括本质上横向定向并且开放进入限定出所述肋的槽的多个切口(10)，在每个肋上的每个切口由相互面对的材料的表面限制并且包括至少三个部分，这些部分中的至少两个部分(11)本质上为横向定向(也就是说，定向为与胎面纵向形成至少等于60°的角度)并且开放进入限定出纵向肋的槽(3)并形成切口(10)的末端部分，至少一个其它部分(12)本质上纵向定向(也就是说，在行驶表面上其轨迹与纵向形成最多等于10°的平均角度)，该胎面的特征在于，

本质上纵向定向的切口(12)的所有部分没有阻碍限定它们的这些面的任何装置，这些面处于胎面的厚度方向或者胎面厚度的横向，

基本上横向定向的部分(11)，在限定它们的材质的面上，包括用于限制这些面中的一个相对于其它面的至少在胎面的厚度方向上的运动的幅度的装置，

总体上横向定向的每个部分(11)完全与同一个切口的横向定向的任何其它部分的纵向错开。

2.根据权利要求1所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，至少一些本质上横向定向的切口部分(11)进一步具有用于限制限定出切口的外表面在横向上的相对运动的装置。

3.根据权利要求1所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，用于限制这些面中的一个相对于其它面的至少在胎面的厚度方向上的运动的幅度的装置由在厚度方向上的至少一个起伏组成。

4.根据权利要求1至3其中任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，至少限定出切口的外表面在所述面上具有至少一个减缓元件，这些减缓元件用于相互协作以限制两个面之间的相对运动。

5.根据权利要求1至4其中任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，本质上横向定向的两个切口部分之间的最小距离是胎面花纹间距的15％至35％，胎面花纹的间距被定义为两个接连的切口之间的平均距离。

6.根据权利要求1至5其中任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，不限制限定出所述部分的面之间的运动的部分的定向为0°。

7.根据权利要求1至6其中任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，切口的平均方向，也就是说由经过每个切口端部的方向所形成的定向，最多等于10°。

8.根据权利要求1至7其中任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，横向定向的部分(11)完全位于两个平面P’和P”所限定的体积以外，两个平面P’和P”平行于胎面的轴向并垂直于胎面的外表面，这些平面分别经过纵向地最远离本质上纵向定向的部分(12)的端部。

9.根据权利要求1至8其中任一项所述的轮胎胎面，其用于配置在重型车辆上。

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