CN102083640B - 设有改进的刀槽花纹的定向轮胎胎面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有滚动面(30)的定向轮胎胎面，所述胎面设有由彼此相对的壁(11、12)界定的多个刀槽花纹(1)，所述壁中的每一个通向所述滚动面(30)，以形成对应于首先进入胎面接触块的边缘的、称为材料单元的前缘(Aa)的边缘和对应于在前缘之后进入胎面接触块的边缘的、称为相同材料单元的后缘(Af)的边缘，每个刀槽花纹(1)包括由彼此相对的壁界定的至少一个区段(11、101)，其与经过所述刀槽花纹和所述滚动面的交点的垂直于滚动面的方向形成绝对值小于55°的负平均角度α，该胎面的特征在于，具有负角度α的所述区段(11、101)借助于由彼此相对的第一和第二表面(21、22)界定的扩宽端部(2)通向所述滚动面(30)，第一表面(21)和第二表面(22)的角度是正的并且彼此不等。

Description

设有改进的刀槽花纹的定向轮胎胎面
技术领域
本发明涉及轮胎胎面，并且更具体地涉及包括带有刀槽花纹（切口）的凸起元件的胎面。
背景技术
轮胎胎面包括由多个沟槽（花纹沟）界定的凸起元件的接触面形成的滚动面。这些沟槽对于高效地排出路面上的积水特别有用，其中设有该胎面的轮胎在所述路面上滚动。
为了改善胎面在湿路面上的性能，已知的作法是提供具有多个刀槽花纹的胎面。刀槽花纹为由材料的两个彼此相对的壁限定出的空间，当其经过道路胎面接触块时，所述对置壁的材料充分靠近，以便可在所述壁之间发生接触。通常，刀槽花纹的宽度小于或等于2mm，并且优选小于1mm。这些刀槽花纹沿胎面厚度的方向延伸。
刀槽花纹的优点是其在滚动面上产生附加边缘，通过所述边缘切过路面上积水薄膜并且因此在胎面和路面之间产生接触，其就性能而言是有益的。
此外已知的作法是通过彼此相对的壁形成刀槽花纹，所述对置的壁可以相互作用，以限制刚度的减小，所述刚度的减小与刀槽花纹本身的存在有关。特别是，已知的作法是在每个对置的壁上形成能够相互作用以便限制一个壁相对于另一个壁的运动的凸起。
在车辆的正常运转中，轮胎并且由此其胎面受到以下作用力：牵引力（以向前移动车辆）或者制动力（以降低车辆的速度）。为了更好地使胎面适应这些作用力，已知的作法是使刀槽花纹相对于轮胎的运行方向在优选的方向上倾斜。刀槽花纹的该优选倾斜产生其旋转方向预定的胎面（在胎面或者包括所述胎面的轮胎上可见的装置告知使用者绝对必须按什么方式将车轮装配到车辆上，以便获得所希望的改进）。
文件WO94/21478示出了没有一般倾斜的刀槽花纹，每个刀槽花纹包括一系列与滚动面的垂线形成相应的角度α和β的区段（这些角度具有相反的符号并且具有不同的绝对值）。
此外，US5127455中的已知作法是使刀槽花纹相对于滚动面的垂直方向倾斜至少5°并且不超过45°的角度。所述倾斜如此设计，以使得沿后缘（在面向其的前缘之后到达胎面接触块的边缘）切割滚动面的刀槽花纹的壁使由该壁与滚动面形成的角度小于90°。
应用表明在早期使用里程（在三分之一胎面磨损之前）中，部分地由于该后缘滚过的机理，在干的道路上的制动可能导致后缘的局部磨损，从而引起所述边缘的显著磨损。该局部磨损在早期使用里程期间降低了制动性能。
发明内容
本发明寻求公开一种能够解决上述早期行驶里程的问题的方案。本发明提出一种定向轮胎胎面，也就是说，具有例如由指示旋转方向的可视装置示出的预定旋转方向的胎面。该胎面具有设计成在行驶期间与路面接触的滚动面，并且该胎面设有多个由彼此相对的壁界定的刀槽花纹，所述壁中的每一个按照如下方式从滚动面中引出，以形成对应于首先进入胎面接触块或接地面积（contact patch）的边缘的、称为材料单元的前缘的边缘和对应于在所述前缘之后进入胎面接触块的边缘的、称为相同材料单元的后缘的边缘。
当胎面在逆时针方向上转动时，每个刀槽花纹包括由彼此相对的壁界定的至少一个区段，所述至少一个区段（或所述壁）与经过刀槽花纹和滚动面的交点的垂直于滚动面的方向形成绝对值小于55°的负平均角度α。
该胎面的特征在于，具有负平均角度α的区段通过由彼此相对的第一和第二表面界定的端部从滚动面引出，端部的第一表面形成为正的或者零值并且小于55°的平均角度A，端部的第二表面形成为正的并且大于10°的平均角度F。
通过中断滚动面的刀槽花纹部分的该配置，可以在干地面上的制动操纵中控制接触压力的分布，并且因此防止后缘的滚动和翻转。
平均角度F在制动操纵期间控制接触压力在后缘上的分布。该角度还防止或者至少限制后缘的滚动。当施加发动机转矩时，受力的是前缘。
前缘的平均角度A的绝对值必须优选小于20°，以便该边缘对积雪仍然有效。
通过这种方式，由于不但以适合于特定施加应力的方式提供了锁定可能性、而且通过防止后缘的局部磨损提供了最佳性能的可能性的刀槽花纹，可同时控制胎面和路面之间的压力的分布，无论胎面驱动（发动机转矩施加）或者制动（制动转矩施加）。
刀槽花纹的端部优选具有垂直于滚动面测得的高度He，该高度He在刀槽花纹的深度H的5%和20%之间。
另外，为了限制前缘和后缘之间的差别磨损并且因此在横过整个滚动面获得均匀磨损，差值F-A必须大于或等于0°。更优选地，该差值F-A大于10°并且小于45°。
刀槽花纹端部扩大的该配置在所述刀槽花纹包括交替的一系列以负平均角度α倾斜的部分和以正平均角度β倾斜的部分的情况下特别适宜。所述负平均角度α和所述正平均角度β的绝对值可以相同。在所述负平均角度α和所述正平均角度β的绝对值不同时，有利的是，负平均角度α在5°和45°之间，并且正平均角度β在45°和90°之间。
在后一种刀槽花纹的情况下并且为了在胎面的一定磨损程度处对后缘的抗滚动效果有利，有利的是，平均角度F在数值上等于正平均角度β。
附图说明
本发明的其他特征和优点在以下参照附图所给出的说明中示出，所述附图通过非限制性实例示出了本发明主题的一些实施例。
-图1A和1B阐明了在本说明书中所采用的符号的规定；
-图2示出了根据本发明的刀槽花纹的第一种变型，该刀槽花纹以角度α倾斜；
-图3示出了根据本发明的第二种变型，其包括以角度α倾斜的区段和以角度β倾斜的区段；
-图4示出了根据本发明的刀槽花纹的第三种变型。
具体实施方式
按照惯例，已经决定在全部附图中使用相同的附图标记指示相同的元件，而与所涉及的变型无关。
关于角度的符号规则：该说明书定义了限定刀槽花纹的角度的方法；滚动面定位于附图的底部，并且轮胎的行驶方向为从附图的右边向左边；如果在一个方向上移动滚动面的垂线的旋转是逆时针的（如图1A所示），则所述方向被称为相对于该垂线为正角度。
相反，如果在一个方向上移动垂线的旋转是顺时针的，则该方向构成负角度（参见图1B）。
图2以垂直于滚动面的切平面并且包含行驶方向的截面示出了形成在根据本发明的胎面中的刀槽花纹1。
该图2以截面示出了由沟槽31界定的橡胶块3。该橡胶块3具有滚动面30，在初始条件（即，在新的胎面上）下滚动面30被刀槽花纹1中断，所述刀槽花纹1以与滚动面的垂线之间形成的平均角度α倾斜。在该例子中，该角度为负的并且具有20°的绝对值。
刀槽花纹1通过跨过0.4毫米的平均距离相互面对的两个平面壁11和12界定，所述壁11和12大致相互平行。
行驶方向通过箭头V（从附图的右边指向左边）表示，并且轮胎的旋转方向（逆时针方向）通过箭头R表示。
刀槽花纹的壁的倾角如此设计，以使刀槽花纹的最外面的部分（指最靠近滚动面的部分）从所述刀槽花纹的径向内端向前或位于其前方（“向方或前方”指在通过箭头V表示的行驶方向上而言）。
具有深度H（垂直于滚动面测得）的该刀槽花纹1包括两个端部，即第一或径向内端和第二或径向外端，而第二或径向外端由刀槽花纹的扩大部分2形成。
具有高度He（垂直于滚动面30测得）的该扩大部分2通过第一壁21和第二壁22界定。所述两个壁在该横截面的平面中具有倾角，所述倾角的符号与刀槽花纹1的倾角α相反。
扩大部分2的第一壁21是刀槽花纹的壁11的延续并且在称为前缘（Aa）的边缘处切割滚动面30。扩大部分2的第二壁22延续刀槽花纹的壁12并且在称为后缘（Af）的边缘处切割滚动面30。
第一壁21与滚动面30的垂线之间的角度A是正的并且小于90°。在所描述的实例中，该角度A为10°。
第二壁22与滚动面30的垂线之间的角度F是正的并且等于30°。
角度A和F之间的差值为20°。
图3示出了本发明的另一变型，其中刀槽花纹1分别通过一系列以一定角度α倾斜的刀槽花纹区段101和以一定角度β倾斜的刀槽花纹区段102形成，所述刀槽花纹1具有中断胎面的公共块3的滚动面30的扩大部分2。所述角度α和β具有相反的符号（在该例子中，角度α是负的，并且角度β是正的）。刀槽花纹的平均宽度在所有这些区段101和102中大致恒定。为了减小端部处的应力集中，每个刀槽花纹以其直径大于刀槽花纹的平均宽度的圆形部分120终止于胎面的内部。
所描绘的刀槽花纹将橡胶元件33隔离，所述橡胶元件33具有在前缘Aa处切割滚动面的侧面（前面）331和在后缘Af处切割滚动面30的侧面（后面）332。
参见图3的平面中的截面，所述两个侧面331和332具有由一系列以一定角度α（-25°）倾斜的线段和以一定角度β（+80°）倾斜的线段形成的相同轮廓。
这些轮廓在以下方面彼此区别：前面331朝向胎面的外部终止于部分21处，所述部分21通过具有正角度A（20°）的倾斜线段切割附图的平面，而后面332终止于部分22处，所述部分22通过具有绝对值比相对面的角度大的正角度F的倾斜线段切割附图的平面，以使得在新状态下产生与滚动面30之间的橡胶点330和靠近滚动面的刀槽花纹的扩大部分2。该橡胶点在加速中特别有效。每个刀槽花纹1在扩大部120处终止于胎面的内部，以避免端部处的应力集中。
在图4中所示的根据本发明的刀槽花纹的第三变型中，刀槽花纹1包括多个具有倾角α的刀槽花纹区段101。在新状态下距离滚动面30最近的区段101终止于扩大（扩宽）端部2处，所述扩大端部2由形成角度A的壁21和面对它并形成角度F的壁22界定。基本上复制端部2的形状的中间部分103位于具有倾角α的两个区段101之间。每个中间部分由形成角度β1的表面和形成角度β2的相对表面界定。角度β1是正的并且小于20°（在所示出的非限制性例子中，该角度大致等于角度A）。角度β2是正的并且大于角度β1（在所示出的非限制性例子中，该角度大致等于角度F）。该类刀槽花纹的优点在于随着胎面磨损以不同程度再造初始条件的结构。在该变型中，向前方向在图4中通过箭头V表示，并且旋转方向通过箭头R表示。
在未示出的变型中，根据本发明的刀槽花纹包括阻止（或防止）壁彼此之间相对运动的装置（特别是在具有平均倾角的部分处）。这些阻止装置可例如由围绕该平均方向的多个低幅度皱折形成。
已经示出并描述了本发明的一些变型，申请人不意欲将本发明仅仅限制于这些变型。例如，虽然在所描述的所有变型中，限定扩大部分的壁具有平面几何形状，但是决不禁止本领域的技术人员为扩大部分的这些壁采用非平面形状。

Claims (9)

1.一种定向轮胎胎面，其为具有通过指示旋转方向（R）的装置示出的预定旋转方向的胎面，该胎面具有设计为在行驶期间与路面接触的滚动面（30），该胎面设有通过彼此相对的壁（11、12）界定的多个刀槽花纹（1），所述壁中的每一个以如下方式从所述滚动面（30）中引出，以形成对应于首先进入胎面接触块的边缘的、称为材料单元的前缘（Aa）的边缘和对应于在前缘之后进入胎面接触块的边缘的、称为相同材料单元的后缘（Af）的边缘，具有垂直于所述滚动面（30）测得的深度H的每个刀槽花纹（1）包括由彼此相对的壁界定的至少一个区段（11、101），所述至少一个区段与经过所述刀槽花纹和所述滚动面的交点的垂直于所述滚动面的方向形成绝对值小于55°的负平均角度α，
该胎面的特征在于，具有负平均角度α的该区段（11、101）借助于由彼此相对的第一和第二表面（21、22）界定的端部（2）从所述滚动面（30）引出，
·所述端部（2）的第一表面（21）与所述滚动面的垂线形成平均角度A，所述平均角度A是正的或零并且小于55°，
·所述端部（2）的第二表面（22）与所述滚动面的垂线形成平均角度F，所述平均角度F是正的并且大于10°。
2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，差值F-A大于或等于0°。
3.根据权利要求2所述的胎面，其特征在于，差值F-A大于10°并且小于45°。
4.根据权利要求1至3之一所述的胎面，其特征在于，所述平均角度A小于或等于20°。
5.根据权利要求1至3之一所述的胎面，其特征在于，所述刀槽花纹的端部（2）具有垂直于所述滚动面测得的高度He，该高度He在所述刀槽花纹的深度H的5%和20%之间。
6.根据权利要求1至3之一所述的胎面，其特征在于，每个刀槽花纹（1）包括一系列以负平均角度α倾斜的部分（101）和以正平均角度β倾斜的部分（102）。
7.根据权利要求6所述的胎面，其特征在于，所述平均角度F在数值上等于正平均角度β。
8.根据权利要求1至3之一所述的胎面，其特征在于，每个刀槽花纹包括以负平均角度α倾斜的多个刀槽花纹部分（101），所述部分中的每一个通过由具有平均角度β1和β2的非平行表面界定的中间部分（103）与相邻部分相连。
9.根据权利要求8所述的胎面，其特征在于，所述平均角度β1等于所述刀槽花纹的端部的平均角度A，并且所述平均角度β2等于所述刀槽花纹的端部的平均角度F。
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