CN102356005B - 具有有色贴花的轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轮胎(10)，所述轮胎包括胎面(40)，所述胎面具有滚动表面，至少一个凹进(90)形成在所述胎面内，所述凹进开口到所述滚动表面，所述凹进通过底壁(91)和单一的侧壁(92)而被限定边界，所述轮胎还包括至少一个贴花(100；1001-1002)，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分，所述贴花插入到所述凹进当中并且借助粘合剂(110)而固定至所述底壁或侧壁的至少一部分，从而使得所述贴花的具有除黑色以外的颜色的所述部分从处于所述胎面的外部并且面对所述贴花的视点来看是可见的。本发明还涉及用于装饰轮胎的方法和套件。
Description
技术领域
本发明涉及用于车辆的轮胎。更加具体而言，本发明涉及在轮胎的外表面上具有装饰性贴花的轮胎，并且涉及用于对轮胎进行装饰或个性化的方法。
背景技术
实践中为轮胎的侧壁提供装饰性贴花和/或表达关于轮胎的信息的贴花，这是众所周知的。早在1940年就提出了设计用于橡胶的转印(或“贴花图案”)的使用，如文件US 2 188 866中所示。文件US 4 461 795教导了将贴花(特别是字母形式的贴花)粘结至轮胎的侧壁。相同的原理应用于文件US 5 300 164中。使用热硫化有色油墨也属于现有技术，如同文件US 5 904 794中教导的那样。对于在轮胎的侧壁上显示条形码已经投入了大量的努力。文件US 5 824 397是其中一个例子。
尽管很多文件描述了轮胎侧壁上的装饰和/或信息表达，但是几乎没有文件描述轮胎胎面上的装饰和信息表达。胎面的特殊角色对此进行了部分解释，胎面用于建立和维持与轮胎在其上滚动的表面的接触。这对于车辆的抓地因而对于车辆使用者的安全而言是极其重要的，从而经常优选的是，将用于对轮胎进行装饰或个性化的手段或者用于标记关于轮胎信息的手段限制到侧壁。
尽管如此，还是可以注意到两个例外。首先，已经存在尝试，为轮胎提供部分或完全有色的胎面。一个例子是文件US 2002/0144761，其描述了具有有色侧壁和胎面的轮胎，所述胎面具有有色凹槽。具有部分有色胎面的轮胎已经由米其林以Coraldo商标进行了商业化。在这种类型的轮胎中，装饰性的外观并不会降低轮胎的性能，因为胎面本身由有色材料制成，因此装饰性效果是在不改变胎面的结构或功能的情况下获得的。然而，装饰性效果只有在大大增加制造工艺复杂性的代价下才能实现，因为必须要制造和应用不同颜色的材料。因此，这些技术不适合为轮胎使用者提供对其轮胎进行个性化以及根据其自己的个人品味创造装饰性效果的机会。
第二个例外是，与轮胎的侧壁不同，胎面设计为在轮胎的整个寿命中承受非常显著的磨损。作为有助于保证磨损程度不会变得太大以致于危害轮胎性能(特别是在湿表面上的性能)的一种手段，在胎面内提供了磨损指示器。有色橡胶组合物的使用常常设想为：例如，文件FR 1 480 472提供了一种胎面，该胎面包含与轮胎颜色形成对比的有色材料，当已经到达胎面的允许磨损极限时该有色材料变得可见。文件FR 797 713教导了胎面内的橡胶块的硫化，该橡胶块沿对角线分为不同颜色的两个部分。当胎面磨损时，表面上可见的颜色分布发生改变：当橡胶块的可见部分已经完全改变颜色时，轮胎必须更换。文件US 4 226 274显示了相同原理的应用的较新的例子。
在所有这些应用中，有色元件被硫化进胎面中，以便承受轮胎在地面上滚动时所有胎面元件所经受的高应力和相当程度的加热。看来似乎从未考虑过粘合剂粘结，这无疑是因为担心粘结部分在短期使用之后会分离。
发明内容
本发明的其中一个目的是为轮胎使用者提供一种用于对轮胎进行个性化或装饰的简单方法。
该目的是根据本发明的一方面实现的，本发明的该方面涉及一种装饰轮胎的方法，所述轮胎包括具有滚动表面的胎面，所述方法包括以下步骤：
(A)在所述胎面中提供凹进，所述凹进开口到所述滚动表面，所述凹进通过底壁和单一的侧壁而被限定边界；
(B)将贴花应用在所述凹进中，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分；以及
(C)借助于粘合剂将所述贴花固定至所述凹进的所述底壁或侧壁的至少一部分，从而使得所述贴花的具有除黑色以外的颜色的所述部分从处于所述胎面的外部并且面对所述贴花的视点来看是可见的。
应该注意到，所述底壁和所述侧壁彼此之间不一定有区别，并且能够合并。例如，在半球形凹进中，相同的壁形成底壁和侧壁二者。
所考虑的凹进仅仅具有一个侧壁，这一事实排除了将具有两个侧壁的凹槽考虑为上述意义的凹进。
本领域技术人员将会理解，选择“除黑色以外”的颜色这种说法是因为轮胎胎面差不多总是黑色的。如果打算在具有除黑色以外的特定颜色的胎面上实施本发明，那么所述贴花不得不包括具有除该特定颜色以外的颜色的至少一个部分。
本发明的方法可以在不使制造方法复杂化的情况下获得装饰有色设计的轮胎。
本发明的另一方面涉及一种包括胎面的轮胎，所述胎面具有滚动表面，至少一个凹进形成在所述胎面内，所述凹进开口到所述滚动表面，所述凹进通过底壁和单一的侧壁(如上文所述，所述壁能够合并)而被限定边界，所述轮胎还包括至少一个贴花，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分，所述贴花插入到所述凹进当中并且借助粘合剂而固定至所述底壁或侧壁的至少一部分，从而使得所述贴花的具有除黑色以外的颜色的所述部分从处于所述胎面的径向外部并且面对所述贴花的视点来看是可见的。
申请人已经发现，令人惊讶并且与预期相反的是，粘合地粘结到轮胎中的这种凹进中的贴花呈现了对胎面所经受的应力的良好的抵抗性。
根据一个有利的实施例，所述贴花固定至所述底壁的至少一部分。优选地它覆盖了底壁的至少80％的表面。
当所述贴花并不凸出所述滚动表面之外时，装饰对于应力的抵抗性最好。当凹进足够深以使得贴花能够完全位于所述滚动表面的径向内侧时，也就是说，当贴花的径向最外侧点位于所述胎面的滚动表面的径向内侧时贴花的寿命最长。
当所述轮胎在模具中硫化时，所述凹进可以通过若干不同方式进行制造，特别是通过模制，在这种情况下，正是轮胎制造商必须制造凹进。可选择地，所述凹进可以通过对硫化轮胎进行钻孔或铣削进行制造，这开创了最终使用者在他或她希望装饰的胎面上的位置添加贴花的可能性。
根据一个优选实施例，凹进的侧壁是封闭表面。在本文当中，当轮胎是新轮胎的时候，如果凹进的侧壁与胎面的滚动表面的交线是封闭曲线的话，亦即，没有端点的曲线，则凹进的侧壁被认为是“封闭表面”。相对照而言，当轮胎是新轮胎的时候，如果凹进的侧壁与胎面的滚动表面的交线是开放曲线的话，亦即，具有两个端点的曲线，则凹进的侧壁被认为是“开放表面”。如果凹进的侧壁是封闭表面，则使得贴花受到特别良好的保护使其不会从轮胎分离。
在确定凹进的侧壁是否是封闭表面的时候，将忽略开口到凹进中的细沟槽。事实上，当凹进的侧壁是封闭表面并且当贴花的径向最外侧点位于胎面的滚动表面的径向内侧的时候，有利地提供了多个细沟槽，当环绕凹进的滚动表面与轮胎滚动的地面进行接触的时候，凹进的容积中捕获的空气能够穿过所述细沟槽而离开。特别是从轮胎滚动时由轮胎所产生的噪音的角度来看，这是有利的。
根据一个优选实施例，所述凹进的侧壁是准封闭表面。当轮胎是新轮胎的时候，如果凹进的侧壁与胎面的滚动表面的交线是开放曲线的话，亦即具有两个端点C1和C2的曲线，并且如果连接端点C1和C2的直线L的长度小于平行于所述直线L进行测量的曲线C的任意两点之间的最大距离的话，则认为凹进的侧壁是“准封闭表面”。侧壁是准封闭表面的凹进仍然保护了贴花，这是因为侧壁朝着凹进的横向开口的变窄阻碍了贴花位移到所述开口内。
优选地，连接端点C1和C2的直线L的长度小于平行于所述直线L进行测量的曲线C的任意两点之间的最大距离的50％，更加优选地小于平行于所述直线L进行测量的曲线C的任意两点之间的最大距离的20％。
本发明的另一方面涉及一种根据本文公开的方法对轮胎进行装饰的套件，所述套件包括至少一个贴花，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分，所述贴花设计为插入所述轮胎胎面中的凹进，所述凹进开口到所述滚动表面，所述凹进通过底壁和侧壁而被限定边界，其中所述套件还包括合适的粘合剂，用于将所述贴花固定至所述凹进的所述底壁或侧壁的至少一部分。
优选地，所述套件还包括一组指令，所述一组指令至少描述了根据本发明实施例的方法的步骤(B)和(C)(上文已描述)。
附图说明
图1和图2是现有技术的摩托车轮胎的图示。
图3是现有技术的摩托车轮胎的径向截面的图示。
图4和图6是根据本发明的实施例的轮胎的胎面的俯视图。
图5和图7分别是图4和图6中显示的轮胎的一部分的径向截面的图示。
图8至图11是设计为在根据本发明实施例的方法中使用的贴花的图示。
图12和图13是根据本发明实施例的轮胎的图示。
图14是根据本发明实施例的包括凹进的胎面块的立体图。
图15和图16示出了具有侧壁的凹进，该侧壁是准封闭表面。
图17是根据本发明实施例的轮胎的一部分的圆周截面的图示。
具体实施方式
当使用术语“径向”的时候，重要的是对本领域技术人员对该词语的若干种不同用法之间进行区分。首先，该表达指的是轮胎的半径。如果点P1比点P2更靠近轮胎的旋转轴线，则在这种含义下点P1被称为位于点P2的径向内侧。相反，如果点P3比点P4更加远离轮胎的旋转轴线，则点P3被称为位于点P4的“径向外侧”。“径向向内(或向外)”表示朝着半径减小(或增大)的方向。所述术语的这种含义也适用于讨论径向距离的时候。
然而，当增强件的细线或者增强元件与圆周方向形成的角度大于或等于80°并且小于或等于90°的时候，则该细线或增强件被称为是“径向的”。本文中应当指定，术语“细线”应当在最广泛的含义下进行解释，其包括单丝、多丝、缆线、纺线或等效组件形式的细线，并且不考虑细线的构成材料或者为了提升其与橡胶的粘合性而进行的表面处理。
最后，“径向截面”在本文中表示在包含轮胎的旋转轴线的平面当中截取的截面。
“轴向”方向是平行于轮胎的旋转轴线的方向。如果点P5比点P6更加靠近轮胎的中面的话，则点P5被称作位于点P6的“轴向内侧”。相反，如果点P7比点P8更加远离轮胎的中面的话，则点P7被称作位于点P8的“轴向外侧”。轮胎的“中面”是垂直于轮胎的旋转轴线并且与每个胎圈的环形增强结构等距的那个平面。
“圆周”方向是垂直于轮胎的半径和轴向方向的方向。“圆周截面”是垂直于轮胎旋转轴线的平面中的截面。
“滚动表面”在本文中表示当轮胎滚动时与地面接触的轮胎胎面的所有那些点。
表达“橡胶化合物”表示包含至少一种弹性体和填料的橡胶组合物。
图1和图2是根据现有技术的轮胎10的图示，在本情形中为摩托车轮胎。轮胎10具有胎冠，该胎冠包括胎冠增强件(图中不可见)，所述胎冠增强件的顶部是胎面40，两个侧壁30从胎冠处径向向内延伸，并且两个胎圈20位于侧壁30的径向内侧。胎面40包括多个凹槽50。图2中还表示了轮胎的旋转轴线70，该图2显示了轮胎的俯视图。
图3图示性地显示了现有技术轮胎10的径向半截面，还是摩托车轮胎。轮胎10具有两个胎圈20，该胎圈20用于接触轮辋(图中未示)，每个胎圈20具有环形增强结构，在该情形中是胎圈金属丝25。两个侧壁30从胎圈20处径向向外延伸并且在包含了胎冠增强件45的胎冠中汇合，所述胎冠增强件45包括至少一个增强帘布层，径向方向上的该增强帘布层的顶部是胎面40。轮胎10还具有胎体增强件60，该胎体增强件60从胎圈20处延伸穿过侧壁30并延伸至胎冠。胎体增强件60通过在胎圈金属丝25周围进行卷绕而锚固到两个胎圈20的每一个当中。
图4图示性地显示了在本发明的方法的步骤(B)和(C)之前和之后，根据本发明的轮胎10的胎面的俯视图。图5显示了从图4中表示的轴线I-I截取的轮胎10的一部分的径向截面。
所要求保护的方法的步骤(A)涉及在胎面40中钻孔或铣削圆柱形凹进90。其必须根据轮胎制造商提供的指令并且使用认可的工具，由授权并受训的人员实施。当胎面表面的任何改动对于轮胎摩擦、轮胎抓地以及由轮胎产生的噪音有影响时，情况更是如此。在任何情况下，实施该步骤的人一定不能钻孔超过将会在轮胎寿命期间磨损掉的胎面深度。显而易见，钻孔一定不能与轮胎带束接触。因此，应该始终遵守安全裕度。当钻凹进时，轮胎应该放气或者以非常低的压强(小于或等于0.3巴)充气。
钻孔可以使用标准钻来实施，例如用于钻木材的钻。可选择地，可以使用研磨机或切割机或加热的刀片。还可以通过使用高压(2000至4000巴)水流或激光束的消除来产生凹进。可选择地，圆柱形凹进90可以在轮胎在模具中硫化的时候模制进入轮胎。
位于轴线80左边的胎面40的半部显示了轮胎在所述方法的步骤(A)之后所呈现的样子，圆柱形凹进90已经钻入胎面40。每个凹进90通过两个壁进行边界限定：开口到滚动表面上的圆柱形侧壁92(参见图5)，以及圆形底壁91(参见图5)。凹进90的侧壁92是“封闭表面”：它与胎面的滚动表面的交线接近圆形。在步骤(B)中，贴花100放置在凹进90中，在这种情况下该贴花100是具有有色脸(“笑容符”)的圆柱体。贴花100覆盖底壁表面的90％，这有助于其以可重复的方式放置在凹进90中。在步骤(C)中，该贴花借助于粘合剂层110固定至凹进的底壁91，从而使得贴花的有色脸从处于胎面外部并且面对贴花的视点来看是可见的，如位于轴线80右边的胎面40的半部所示。
图6和图7显示了根据本发明的另一个轮胎10。当该轮胎10正在模制时，凹进90设置在胎面的中心。这些特殊的凹进90具有椭圆形横截面。并不覆盖凹进90的整个底部的薄贴花100已经应用于凹进的底壁91，如同图7中能够看见的那样，其显示了从图6中显示的轴线II-II截取的该轮胎10的一部分的径向截面。
图8图示性地显示了非常简单的贴花100，其被设计用于根据本发明的方法中。这种类型的贴花可以通过很多种材料进行制造，例如弹性材料(硅树脂、橡胶等)、纺织材料、柔性或刚性微孔材料、刚性材料(金属、PVC等)、皮革、天鹅绒等。还显示了粘合剂层110。
可以使用广泛种类的粘合剂，例如丙烯酸粘合剂(例如氰基丙烯酸盐粘合剂)、硅树脂粘合剂、聚氨酯粘合剂(接触性的或非接触性的)、尿烷粘合剂、基于胶乳的粘合剂和基于天然橡胶的粘合剂、热熔型粘合剂、氯丁橡胶粘合剂、腈、SBR等等。
当然，还可以使用复合贴花，例如图9中所示的贴花。所示的贴花包括两层101和102。例如可以具有连附至刚性层的泡沫层，或者可以具有有色层，所述有色层连附至充当抵抗包含在胎面材料中的染色产品迁移的障碍的层。另一个例子是连附至橡胶内层的由向后反射的条带(例如3MTM ScotchliteTM的条带)形成的外层，其给予整体特定刚度。
图10显示了另一个复合贴花，并且示出了本发明的方法给予希望对轮胎进行个性化的人的较大艺术自由度。与图9中的贴花类似，图10中的贴花具有两层。内层102具有结构功能，而外层101是装饰性的。其具有不同颜色的两种设计121和122，以及凹槽130。还显示了粘合剂层110。
当然，贴花可以具有复杂的几何形状，在图11中显示的贴花100的情况下，其具有花朵形状并且具有中心孔。
图12和图13图示性地显示了根据本发明的轮胎，并且示出了使用本发明的方法能够获得的各种各样的装饰性效果。
图12中所示的轮胎10是摩托车轮胎。它具有周向凹槽51和凹进52，所述凹进52在一侧上开口到侧壁30并且该凹进52的侧壁是准封闭表面。贴花1002已经粘结到这些凹进当中。所述轮胎还具有凹进90，该凹进90的侧壁是封闭表面。贴花1001已经固定至凹进90的底壁。
本发明绝非限定于摩托车轮胎。图13显示了用于乘用车辆的轮胎，其中胎面包括具有复杂几何形状的若干凹进90，其都具有封闭侧壁92，设置有多色贴花1001和1002。
如上文所述，在确定凹进的侧壁是否是封闭表面的时候，将忽略开口到凹进中的细沟槽。换言之，并不是因为具有了这些细沟槽而使得侧壁被认定为不是如上限定的“封闭表面”。正如本领域技术人员熟知的那样，沿着垂直于细沟槽在胎面的滚动表面上的最大尺寸的方向测量，这种细沟槽典型地具有介于0.3和1.5mm之间的宽度。这种细沟槽的存在并未恶化贴花在凹进中的保护；它甚至可能具有正面效果。图14中描绘了这种情形，其中两个细沟槽141和142开口到胎面块41中设置的凹进90中。当环绕凹进90的滚动表面与轮胎滚动的地面接触的时候，贴花100和地面之间的凹进中捕获的空气能够穿过这些细沟槽141和142而离开。特别是从轮胎滚动时由轮胎所产生的噪音的角度来看，这是有利的。
图15中显示了具有“准封闭”侧壁的凹进90的实例，该图15给出了胎面块41的俯视图。所述凹进的侧壁具有与胎面的滚动表面的交线C(图16)。交线C是具有两个端点C1和C2的开放曲线。连接这两个端点C1和C2的直线L所具有的长度大约为平行于直线L测量的交线C的任意两点之间的最大距离M的40％。
图4至图7和图12至图14中所示的贴花并未从滚动表面凸起：它们的厚度使得形成它们的径向最外末端的一个点或者多个点位于胎面的滚动表面的径向内侧。然而，这并不是本发明的必要特征，如图20所示，其图示性地显示了根据本发明的轮胎胎面的一部分的圆周截面。该胎面包括凹进，泡沫贴花100被粘结在该凹进当中(能够看到粘合剂层110)，从而贴花填充了所述凹进直到它与滚动表面齐平。通过这种方式，所述贴花与胎面40一起磨损。
Claims (9)
1.一种轮胎(10)，所述轮胎包括胎面(40)，所述胎面具有滚动表面，至少一个凹进(90)形成在所述胎面内，所述凹进开口到所述滚动表面，所述凹进通过底壁(91)和单一的侧壁(92)而被限定边界，所述轮胎还包括至少一个贴花(100；1001-1002)，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分，所述贴花插入到所述凹进中并且借助于粘合剂(110)而固定至所述底壁或侧壁的至少一部分，从而使得所述贴花的具有除黑色以外的颜色的部分从处于所述胎面的外部并且面对所述贴花的视点来看是可见的。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述贴花固定至所述底壁的至少一部分。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中所述贴花覆盖所述底壁的表面的至少80％。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述贴花(100)的径向最外侧点位于所述胎面(40)的滚动表面的径向内侧。
5.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述凹进的所述侧壁是封闭表面。
6.根据权利要求4所述的轮胎，其中所述凹进的所述侧壁是封闭表面，并且其中至少一个细沟槽开口到所述凹进当中，在确定所述凹进的所述侧壁是否是封闭表面的时候，将忽略所述细沟槽。
7.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述凹进的所述侧壁是准封闭表面。
8.一种用于装饰包括胎面(40)的轮胎(10)的方法，所述胎面具有滚动表面，所述方法包括以下步骤：
(A)在所述胎面中提供凹进(90)，所述凹进开口到所述滚动表面，所述凹进由底壁(91)和单一侧壁(92)限定边界；
(B)将贴花(100；1001-1002)应用在所述凹进中，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分；以及
(C)使用粘合剂(110)将所述贴花固定至所述凹进的所述底壁或侧壁的至少一部分，从而使得所述贴花的具有除黑色以外的颜色的部分从所述胎面外部并且面对所述贴花的视点来看是可见的。
9.一种套件，用于根据权利要求8所述的方法对轮胎进行装饰，所述套件包括至少一个贴花(100)，所述贴花包括具有除黑色以外的颜色的至少一个部分，所述贴花设计为插入所述轮胎胎面中的凹进(90)，所述凹进开口到滚动表面，所述凹进由底壁和侧壁限定边界，其中所述套件还包括合适的粘合剂(110)，用于将所述贴花固定至所述凹进的所述底壁或侧壁的至少一部分。
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