CN102574429B - 车辆冬季轮胎和用于该轮胎的嵌钉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配备有嵌钉的车辆冬季轮胎。轮胎中的嵌钉的数量比关于车辆轮胎嵌钉的2009年6月1日对芬兰交通运输部法令408/2003的修正案中所述的数量大。嵌钉的形状连同冬季轮胎橡胶复合物的弹性一起使得嵌钉的穿透力小于120N。本发明还涉及轮胎用嵌钉，所述嵌钉的末端抗磨损且横截面面积为1.80?3.14mm2。

Description

车辆冬季轮胎和用于该轮胎的嵌钉
技术领域
本发明涉及配备有嵌钉(stud，防滑钉)的车辆冬季轮胎(wintertyre，防滑轮胎)，其中车辆设计为正常使用并且轮胎中的嵌钉的数量多于对自2009年6月1日开始的关于车辆轮胎嵌钉的芬兰交通运输部法令(FinnishMinistryofTransportandCommunicationDecree)408/2003的修正案中所述的数量。
背景技术
例如，芬兰专利FI-115620和FI-115761提出了这种已知的车辆轮胎嵌钉。这些嵌钉和嵌钉发明旨在产生重量更轻的嵌钉。配备有更轻嵌钉的冬季轮胎会对马路的表面材料(例如沥青)造成更小的磨损。一种关于耐用而且重量尽可能轻的嵌钉方案已经处于持续开发中。已知的有塑料和铝制嵌钉，但是它们都不及具有钢质本体的嵌钉耐用。砾石和沥青灰尘会迅速磨损环绕硬金属端的塑料或铝制本体，这会轻易地使硬金属端掉出。芬兰专利申请20080678和20080679提出了嵌钉和配备有嵌钉的冬季轮胎，并且包括能产生对马路表面材料造成更小磨损的嵌钉的各种方案。法国专利FR2131913提出了“拖车(trailertruck)”类型的冬季轮胎，其中每个轮胎使用200－300个嵌钉。
斯堪的纳维亚国家中有关于车辆轮胎嵌钉以及嵌钉的测量和使用的共同法令。2009年6月1日的对法令408/2003的修正案有下列规定：应用区域、嵌钉数量和安装、批准的嵌钉类型、测量的执行者、载客车轮胎嵌钉的穿透力(piercingforce)测量、轻便货车轮胎和载重车辆轮胎的穿透力测量、以及专用轮胎用的嵌钉。根据本发明的新型嵌钉及其尺寸明显地在法令规定的允许范围内，但是嵌钉的数量明显多于法令中所述的数量。根据本发明的嵌钉已经由芬兰国家技术研究中心(VTTTechnicalResearchCentreofFinland)在各种条件下进行了全面测试。抓着力测量是由经芬兰交通安全局(Trafi)批准的测量机构芬兰世界测试公司(TestWorldOy)执行的。路面磨损是由RoadluxKy使用由Trafi批准的方法(VTT方法)来进行测量的。将对于该嵌钉所得的结果与法令中规定的极限值进行比较。使用了根据本发明的嵌钉，即使轮胎中的嵌钉的数量翻倍，也明显地改善了对路面材料磨损。测试表明，与其他嵌钉相比，重量更轻的嵌钉对路面材料的磨损仅约50％。在光滑冰面上的实用测试也已表明根据本发明的冬季轮胎和嵌钉提供了超过40％的更优抓着力。
根据本发明的冬季轮胎的特征在于，嵌钉的形状连同冬季轮胎橡胶合成物的弹性一起为嵌钉提供了小于120N的穿透力。所有上述内容通过根据本发明的冬季轮胎和嵌钉来实现。
如上所述，进行的这种测试证明，与现在使用的嵌钉相比，具有这种尺寸的嵌钉对路面的磨损仅有一半。测试还证明，在加速和制动中抓着力实质上均比已知嵌钉要好。还值得一提的是，轮胎中嵌钉的数量对路面磨损没有影响。这是因为底部凸缘的面积比已知嵌钉的要小得多，并且指向路面的穿透力将挤压轮胎内部的嵌钉。然而，嵌钉末端的穿透力足够实现其目的，即，该穿透力以足够大的力穿透冰面。
本发明目的还在于提供轮胎用嵌钉，所述嵌钉包括带有防磨损的末端的本体部分，所述末端的横截面基本上为圆形。根据本发明的嵌钉特征在于，嵌钉末端的横截面面积为1.80－3.14mm2。本发明各种实施例已经在下文中描述。这些实施例的本质事实是：嵌钉底部凸缘的尺寸和形状、轮胎中的嵌钉的数量、以及嵌钉防磨损末端从轮胎表面伸出、以及嵌钉在轮胎胎面上的位置。
发明内容
车辆冬季轮胎中嵌钉的数量多于2009年6月1日关于车辆轮胎嵌钉的芬兰交通运输部法令408/2003的修正案中所述的数量。所述冬季轮胎在每一米轮胎滚动圆周上具有超过50个的嵌钉。这个数量还可以是每一米轮胎滚动圆周上的嵌钉超过60、70、80、90个或甚至超过100个。轮胎中嵌钉的大小、重量和/或形状使由这种加钉轮胎造成的路面磨损不比配备有满足要求的嵌钉的加钉轮胎大。嵌钉的底部凸缘的形状和面积、连同冬季轮胎橡胶复合物的弹性一起产生了穿透力小于120N的嵌钉。用合适的测量装置来测量嵌钉的穿透力以及由加钉轮胎造成的路面磨损，仅当与配套轮胎一起使用时，用这种方法测量的嵌钉的类型批准才有效。在新轮胎中，嵌钉的末端从轮胎表面的伸出量h必须在0.5mm以下，对于用过的轮胎，在1.0mm以下，有利地为约0.5－0.8mm。嵌钉可以布置在轮胎胎面的整个面积上。已经确定的是，在轮胎胎面的边缘处的嵌钉对路面造成的磨损比胎面中央处的嵌钉造成的磨损大。
根据本发明的嵌钉包括带有防磨损末端的本体部分，所述末端的横截面基本上为圆形并且末端的面积为1.80－3.14mm2。因此直径为2.0mm或更小。嵌钉的底部凸缘的直径为6.5－7.5mm或更小。底部凸缘的形状可以为圆形或多边形。原则上，底部凸缘可以为任何形状，只要它与橡胶复合物的弹性一起满足穿透力在120N以下的要求即可。
嵌钉的防磨损末端不一定必须是已知的硬金属末端；所述防磨损末端还可以是由任何其他合适材料制成的，诸如陶瓷物质、工业钻石、或氮化碳(CN3)。冬季轮胎橡胶复合物的弹性即为用于冬季轮胎的普通橡胶复合物的弹性。所述橡胶复合物在底部凸缘所在位置处可以更坚硬，例如比表面橡胶复合物硬5－15“邵氏硬度(Shore)”，有利地为约8“邵氏硬度”。冬季轮胎橡胶复合物的正常弹性为50－80“邵氏硬度”。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的固定至轮胎上的嵌钉。
图2示出了对于三种不同加钉轮胎的ABS制动测试。
图3示出了针对相同轮胎的加速测试。
图4示出了在结冰道路上行驶一个来回的时间，以及
图5示出了四种不同轮胎对道路的磨损。
具体实施方式
在图2至图5中，标准轮胎配备有符合2009年6月1日的对法令408/2003的修正案的嵌钉。在图2至图4中，标准轮胎针对图表中的条形1。在图2中，条形2描绘了配备有根据本发明的嵌钉的相同轮胎，条形3为配备有根据本发明的其他嵌钉的轮胎。ABS制动测试表明结果为33.7和38.6，优于标准轮胎给出的结果。图3示出了加速测试TCS的平均值，其中条形1是标准轮胎，数字2和3是根据本发明的轮胎，与图2中的情况相同。测试表明的结果21.6和41.6优于标准轮胎。图4示出了在结冰道路上行驶一个来回的时间的平均值，这还示出了根据本发明的轮胎和嵌钉产生了比标准轮胎更好的结果。
图5表明了根据本发明的轮胎和嵌钉不仅仅是新颖的证据；相反地，本发明“还从本质上与现有技术相区别”，换句话说，本发明的创造性水平很高。
标准轮胎对路面的磨损为0.555cm3，
根据本发明的轮胎(条形2)对路面的磨损为0.221cm3，
根据本发明的轮胎(条形3)对路面的磨损为0.290cm3，以及
从轮胎商店购买的已知诺基亚Hakkapeliitta5型轮胎(条形4)对路面的磨损为0.490cm3。
所有上述在结冰道路上行驶的测试不仅产生了良好的理论数据，而且还显示出车辆的制动和加速测试给出的清楚结论：使用根据本发明的轮胎和嵌钉的车辆比使用已知轮胎和嵌钉的车辆可以更快地制动和更好地加速。

Claims (6)

1.一种配备有嵌钉的车辆冬季轮胎，所述车辆用于正常使用，并且其中在每一米轮胎滚动圆周上所述车辆冬季轮胎中的嵌钉的数量超过50个，其特征在于，所述嵌钉的形状连同所述车辆冬季轮胎的橡胶复合物的弹性一起使得所述嵌钉上的穿透力小于120N并且所述嵌钉的末端的横截面面积小于3.14mm2。
2.根据权利要求1所述的车辆冬季轮胎，其特征在于，所述车辆冬季轮胎中的所述嵌钉的大小、重量和/或形状使得所述嵌钉的末端从新轮胎的表面的伸出量(h)小于0.5mm并且在用过的轮胎中保持小于1.0mm，因此所述车辆冬季轮胎造成的对路面的磨损不比符合规定的加钉轮胎造成的磨损大。
3.根据权利要求1或2所述的车辆冬季轮胎，其特征在于，所述车辆冬季轮胎的橡胶复合物的弹性为50“邵氏硬度”至80“邵氏硬度”。
4.根据权利要求1或2所述的车辆冬季轮胎，其特征在于，所述橡胶复合物在底部凸缘的位置处的弹性比表面橡胶复合物的弹性硬5“邵氏硬度”至15“邵氏硬度”。
5.一种用于根据权利要求1或2所述的车辆冬季轮胎的嵌钉，所述嵌钉由具有防磨损末端的本体部分构成，所述末端的横截面基本上为圆形，其特征在于，所述嵌钉的所述末端的横截面面积大于或等于1.80mm2且小于3.14mm2。
6.根据权利要求5所述的嵌钉，其特征在于，所述嵌钉的底部凸缘的直径为6.5mm至7.5mm或更小。
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