CN101903194B - 雪地轮胎胎面 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎胎面(10)，其具有厚度E，包括：行驶表面(12)，其用来与地面接触；以及至少一个切断(20)，其开口至所述行驶表面上，并且具有小于所述胎面的厚度E的深度P。该切断当是新的时在所述轮胎的行驶表面上形成两个相对的边缘，这些边缘限定所述切断的至少一个狭窄部分(30)以及所述切断的至少一个宽阔部分(40)的边界，该狭窄部分亦即平均宽度LE小于或等于1mm的部分，该宽阔部分亦即平均宽度LL大于1mm的部分。这些宽阔部分以及狭窄部分以交替的方式设置，所述狭窄部分(30)在所述切断的整个深度P而延伸，所述宽阔部分(40)在所述切断的深度的至少30％上延伸进入所述胎面的深度，其中胎面的所述宽阔部分(40)延伸进入所述深度直至深度F，该深度F小于所述切断的深度P。

Description

雪地轮胎胎面
技术领域
本发明涉及轮胎胎面，其特别地用于在有雪的表面上使用的轮胎。本发明还涉及安装有这样的胎面的轮胎。
背景技术
根据已知的经验，胎面花纹包括各种尺寸的凹槽(或者切口)，以便移除位于道路和胎面之间水，从而恢复轮胎在潮湿地面上的抓地力。这些凹槽之间基于它们的宽度而加以区分：存在有沟道(channels)(通常沿圆周定向并且对于乘用车辆轮胎典型地具有介于8至10mm之间的宽度)、沟槽(grooves)(宽度介于2至7mm之间)以及细缝(sipes)(宽度典型地介于0.3至1mm之间)。这些凹槽，尤其是这些细缝，还在为轮胎在有雪的表面上提供抓地力方面非常重要。
用于有雪的表面的胎面花纹，需要能够解决雪趋于塞入凹槽中并且堵塞这些凹槽的难题。如果雪填满了凹槽，那么决定轮胎性能的橡胶和雪之间的附着力将不再存在，而是存在雪-雪的附着力。当然，相比宽的沟槽和沟道，雪趋于更快地填满细缝以及窄槽，这是因为这些更宽的沟槽和沟道具有更大的储雪容量。
面对这个难题，已经提出了使狭窄切口具有加宽的区域的方案，从而改进了这些切口存储雪的能力。因为术语“切口(incisions)”常常用于表示相对较窄的凹槽，我们将使用更加笼统的术语“切断(cutout)”。该术语“切断”应被理解为是指在胎面中的由彼此面向的壁来限定边界的空腔，这些壁由橡胶混合物或者制成胎面的任意其它材料制成，并且其开口至行驶表面上，从而形成两个相对的边缘。
文件EP 0 847 878试图改进轮胎在雪地上的附着摩擦力。其描述了一种轮胎胎面，该胎面包括开口至行驶表面上并且具有小于胎面厚度的深度的切断，该切断当是新的时在轮胎的行驶表面上形成两个相对的边缘，这些边缘限定多个狭窄部分以及至少一个宽阔部分的边界，这些宽阔部分以及狭窄部分以这样的方式设置：它们交替地并且两者都在切断的整个深度上延伸。所述宽阔部分具有朝向胎面的内部逐渐地减小的宽度。
文件EP 1 190 871涉及另外一个问题，也就是事实上，狭窄切口在轮胎加速或者爆胎(breaking)时趋于闭合。该文件教导沿着切口在某些位置处减小宽度。该文件公开了一种胎面，其包括开口至行驶表面并且具有小于胎面的厚度的深度的至少一个切断，该切断在轮胎的行驶表面上形成两个相对的边缘，这些边缘限定多个狭窄部分和多个宽阔部分的边界，这些宽阔部分和狭窄部分以交替的方式设置，所述狭窄部分在切断的整个深度上延伸。所述宽阔部分向下延伸至所述切断的深度。
当轮胎加速时，由此形成的多个切断的壁不能完全闭合，因为较宽阔部分保持打开并且能够继续储存雪。
在所引用的现有技术中所提出的胎面花纹具有一系列缺点。特别地，切断的底部的结构引入了导致出现裂缝并从而危害轮胎的耐久性的风险。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于轮胎的胎面，其旨在冬天的条件下使用，并且给予轮胎良好的在雪地上的抓地力，而同时具有良好的耐久性。
该目的根据本发明的一个实施例而实现，该实施例涉及具有厚度E的轮胎胎面，其包括：
行驶表面，其用来与地面接触；
至少一个切断，其开口至所述行驶表面上，并且具有小于所述胎面的厚度E的深度P。当然，所述胎面可以具有其他凹槽。
所述切断当是新的时在所述轮胎的行驶表面上形成两个相对的边缘，这些边缘限定所述切断的至少一个狭窄部分以及所述切断的至少一个宽阔部分的边界，该狭窄部分亦即平均宽度LE小于或者等于1mm的部分，该宽阔部分亦即平均宽度LL大于1mm的部分。
这些宽阔部分以及狭窄部分以交替的方式设置。所述狭窄部分在所述切断的整个深度P上延伸，所述宽阔部分在所述切断的深度的至少30％上延伸进入所述胎面的深度。
在根据本发明的一个实施例的胎面中，所述宽阔部分延伸进入所述深度直至深度F，该深度F小于所述切断的深度P。因此，所述切断的底部具有特别简单的几何形状。它仅具有狭窄部分，而没有在狭窄部分和宽阔部分之间的过渡区域，因此减少了出现裂缝的风险，从而增大了安装有所述胎面的轮胎的耐久性。
根据一个优选实施例，每一个宽阔部分通过延伸部分而延伸至大于深度F的深度，该延伸部分的平均宽度小于或者等于1mm。因此，所述宽阔部分通过一个宽度大致等于所述狭窄部分的宽度的部分进行延伸，从而进一步减少了在深度F处在狭窄部分和宽阔部分之间的过渡区域中出现裂缝的风险。
更优选地，所述延伸部分向下延伸至深度P。从而，所述切断的底部由一个并且仅仅一个狭窄部分形成，这是防止在所述切断的底部形成裂缝的最佳方式。
可以在所述宽阔部分和所述延伸部分之间设置突变。然而，优选地，所述宽阔部分包括用于连接至所述延伸部分的连接部分，在该连接部分中，所述宽阔部分的宽度连续地并且逐渐地向下减小至所述延伸部分的宽度，这是由于突变的存在会对能够产生裂缝的区域带来风险。此外，当轮胎的磨损达到过渡区域时，如此的在所述宽阔部分和所述延伸部分之间的在所述切断的深度上的连续且逐渐的变换保证了胎面的性能的连续性。
优选地，所述狭窄部分的平均宽度LE大于0.2mm并且小于0.8mm，这是由于更窄或者更宽的狭窄部分几乎不具有使细缝在有雪的表面上增大抓地力的效果。
根据一个有利的实施例，所述切断的深度P与所述宽阔部分的深度F的差D大于或者等于1mm。特别地，当距离D减小至1mm以下的数值时，所述切断的底部没有充分地远离可能产生裂缝的区域。
有利地，所述宽阔部分的平均宽度LL小于或者等于2.5mm；更大的宽度削弱所述胎面的周围区域的刚度并且还会导致不均匀的磨损。
根据一个有利实施例，对于在未磨损状态下的行驶表面上的至少一个切断，介于(a)所述切断的宽阔部分的长度的和与(b)所述切断的狭窄部分的长度的和之间的比值R大于或者等于0.2并且小于或者等于5。更优选地，该比值R介于0.8至1.5之间(包含端点)。在这些数值处，在所述切断像细缝一样发挥作用的方式和其“插入”雪中之间达成了特别有利的折衷。
根据有利的实施例，所述宽阔部分的平均宽度LL在从所述行驶表面开始测量的所述切断的深度P的至少30％上，优选为50％上，是恒定的。因此与文献EP 0 847 878中所教导的所述宽阔部分的宽度的演变(evolution)相比，可获得的体积扩大了。
根据另一有利的实施例，所述切断的全部狭窄部分具有大致相同的长度LoE，并且所述切断的全部宽阔部分具有大致相同的长度LoL。这些长度在所述行驶表面上沿着所述切断的最大尺寸的方向进行测量。该实施例允许所述胎面非常均匀。
本发明还涉及包括根据本发明的胎面的轮胎。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明实施例的胎面的胎面块的立体图；
图2示意性地示出了图1的胎面块的另一立体图；
图3和图4示出了表征根据本发明实施例的切断的宽度和长度是如何测量的；
图5至图7示意性地示出了在切断的深度上使得宽阔部分的宽度进行过渡的各种方式；
图8至图12示出了在行驶表面上的根据本发明实施例的切断的各种可选择的花纹，这些花纹处于未磨损的状态。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明实施例的胎面10的胎面块11的立体图。胎面10具有厚度E，并且包括用来与地面接触的行驶表面12。这里的“行驶表面”应理解为是指用来与地面进行接触的胎面的表面上的所有点。图1仅示出了所述行驶表面的一部分，也就是位于块11上的部分。块11还包括两个切断20，其开口至行驶表面12上并且具有深度P，该深度P小于胎面的厚度E。这里的“切断”必须理解为是指由彼此面向的壁来限定边界的胎面中的空腔，这些壁由橡胶混合物或者制成胎面的任意其它材料制成，并且其开口至行驶表面上，从而形成两个相对的边缘。
多个切断20被设置成以4.5mm的距离S分开。当是新的时，每一个切断在轮胎的行驶表面上形成两个相对的边缘21和22，这些边缘限定所述切断的多个狭窄部分30的边界，所述切断的狭窄部分亦即平均宽度LE小于或者等于1mm的部分。每一个切断20还包括多个宽阔部分40，该宽阔部分亦即平均宽度LL大于1mm的部分。在该实例中，宽阔部分的宽度是恒定的。宽阔部分40和狭窄部分30以交替的方式设置。
如在图2中可见，其示出了图1的胎面10的细节，狭窄部分30在切断的整个深度P上延伸，而宽阔部分40在切断20的深度P的60％上延伸进入胎面的深度。宽阔部分40延伸进入的深度直至深度F，该深度F小于切断的深度P。
在该具体实例中，宽阔部分通过延伸部分50延伸至深度P，延伸部分50的平均宽度小于或者等于1mm，优选地与狭窄部分30的平均宽度LE相同。
切断的深度P与宽阔部分的深度F之间的差D等于3mm。该距离确保了宽阔部分40和狭窄部分30之间切断宽度的变化不会在切断20的底部附近引起能够产生裂缝的区域风险。从而，改善了胎面10的耐久性(以及，因此改善了安装有该胎面的轮胎的耐久性)。
应注意，宽阔部分40的平均宽度LL在从行驶表面12开始测量(向下至深度K)的切断20的深度P的50％上是恒定的。因此，切断20具有存储雪的良好性能。
宽阔部分40包括连接部分60，连接部分60用来将宽阔部分40连接至延伸部分50。在该连接部分中，宽阔部分40的宽度连续地并且向下地逐渐地减小至延伸部分50的宽度。
在该具体实例中，切断20的所有狭窄部分30具有相同的长度LoE，切断20的所有宽阔部分40具有相同的长度LoL。如上文已经描述，这些长度在行驶表面12上沿切断20的最大尺寸100(参见图1)的方向进行测量。该优选的实施例保持胎面非常均匀。
图3和图4示意性地示出了胎面的行驶表面12的一部分。方向x表示胎面(仅示出了其一部分)的最大尺寸的方向。当胎面固定至一个轮胎时，x对应于圆周方向。方向y垂直于方向x以及胎面的厚度方向。当胎面固定至轮胎时，y对应于轴向方向。
宽阔部分40和狭窄部分30的宽度在与边缘21和22的一个成直角的位置上测量。在具有复杂的几何形状的情况下，如果在与第一边缘成直角的位置上测量的一个部分的平均宽度不等于在与第二边缘成直角的位置上测量的该部分的平均宽度的话，那么平均宽度被认为是在与两个边缘成直角的位置上所获得的两个数值的平均值。
图4也示出了切断的一部分的实际情况，不论其是宽阔的还是狭窄的，都不必具有恒定宽度。在该具体实例中，三个宽阔部分40的每一者具有沿着切断的平均轨迹100变化的宽度。
图5至图7示意性地示出了在切断的深度上在宽阔部分40以及延伸部分50之间过渡的宽度的各种方式，其中宽阔部分40在行驶表面处的平均宽度是LL。相邻的狭窄部分30的轮廓由虚线30a来表示。
很显然，能够通过在深度K处突然地终止宽阔部分来提供突变。图5示出了一种变体形式，其中在连接部分60所述减小发生在三个阶段。这种变体形式的缺点在于它产生了若干尖锐的角部，因此产生了能够引起裂缝的若干区域。该风险在图6中所示的变体形式中大大地减小了，其中宽阔部分40的宽度在连接部分60中持续地并且逐渐地减小。当轮胎磨损到达过渡区域的时候，在切断的深度上在宽阔部分以及狭窄部分之间如此的连续且逐渐的过渡还确保胎面性能的连续性。在图7所示的变体方式中，所有角部是圆形的，这给出了优异的结果。相比之下，模制元件变得稍微更加复杂并且制造更加昂贵。
还应注意，图7中的切断，开口进入具有圆形几何形状的一个腔体70，从而使任何出现裂缝的风险最小化。
图8至图12示出了在未磨损状态下在行驶表面上的根据本发明的切断的轨迹的若干变体方式。为了表征切断的几何形状，定义了切断的宽阔部分的长度的和与切断的狭窄部分的长度的和的比值R。
图8示意性地示出了切断的花纹，该花纹的全部狭窄部分30具有0.6mm的恒定宽度，以及该花纹的全部宽阔部分具有3mm的恒定宽度。与前面的附图中所示的切断不同，宽阔部分相对于“中间平面”对称地将狭窄部分变宽，该“中间平面”包含该切断的最大尺寸的方向以及厚度的方向并且其位于所述边缘之间的中间位置。该比值R是0.66。该切断在起始点A和终止点B之间延伸。应指出的是，切断不是必须在狭窄部分中起始和终止；优选地能够提供在宽阔部分中起始和/或终止的切断(参见例如图12)。
在图9中的变体方式与图8中所示的变体方式的不同之处在于对称被打破了。连续的宽阔部分40交替地位于上文所定义的中间平面的每一侧上的一侧上。它们的宽度是恒定的(为2mm)，狭窄部分30的宽度也是恒定的(0.5mm)。比值R稍微大于1。
图10示出了一个变体方式，其中狭窄部分30具有0.4mm的恒定宽度，宽阔部分40具有1.5mm的恒定宽度，并且比值R是3。
图11示出了另一种切断，其中狭窄部分30在切断的最长尺寸的方向上不是对齐的。此处，比值R高达5。
最后，图12示出了一种切断，其中宽阔部分40的宽度在行驶表面上变化。比值R是1。

Claims (12)

1.一种轮胎胎面(10)，其具有厚度E，包括：
行驶表面(12)，其用来与地面接触；以及
至少一个切断(20)，其开口至所述行驶表面上，并且具有小于所述胎面的厚度E的深度P，该切断当是新的时在所述轮胎的行驶表面上形成两个相对的边缘，这些边缘限定了所述切断的至少一个狭窄部分(30)以及所述切断的至少一个宽阔部分(40)的边界，所述宽阔部分以及狭窄部分以交替的方式设置，
其中所述宽阔部分延伸进入的深度直至深度F，该深度F小于所述切断的深度P，
其中所述狭窄部分具有小于或者等于1mm的平均宽度LE，
其中所述宽阔部分具有大于1mm的平均宽度LL，
其中所述狭窄部分在所述切断的整个深度P上延伸，并且，
其中所述宽阔部分延伸进入所述胎面的深度至少达到所述切断的深度P的30％。
2.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，每一个所述宽阔部分(40)通过延伸部分(50)而延伸至大于深度F的深度，该延伸部分(50)的平均宽度小于或者等于1mm。
3.如权利要求2所述的轮胎胎面，其中，所述延伸部分(50)向下延伸至深度P。
4.如权利要求2或3所述的轮胎胎面，其中，所述宽阔部分(40)包括连接部分(60)，该连接部分(60)用于将所述宽阔部分连接至所述延伸部分(50)，在该连接部分中，所述宽阔部分的宽度连续地并且逐渐地向下减小至所述延伸部分的宽度。
5.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，所述狭窄部分(30)的平均宽度LE大于0.2mm并且小于0.8mm。
6.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，所述切断(20)的深度P与所述宽阔部分(40)的深度F的差D大于或者等于1mm。
7.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，所述宽阔部分(40)的平均宽度LL小于或者等于2.5mm。
8.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，对于在未磨损状态下的行驶表面(12)上的至少一个切断(20)，在a)所述切断的宽阔部分(40)的长度之和与b)所述切断的狭窄部分(30)的长度之和之间的比值R大于或者等于0.2并且小于或者等于5。
9.如权利要求8所述的轮胎胎面，其中，比值R大于或者等于0.8并且小于或者等于1.5。
10.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，所述宽阔部分(40)的平均宽度LL在所述切断(20)的从所述行驶表面(12)开始测量的深度P的至少30％上是恒定的。
11.如权利要求1所述的轮胎胎面，其中，所述切断(20)的全部狭窄部分(30)具有大致相同的长度LoE，并且所述切断(20)的全部宽阔部分(40)具有大致相同的长度LoL。
12.一种包括如权利要求1所述的轮胎胎面的轮胎。
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