CN102596594B - 在积雪路面上具有改善的牵引力的冬季轮胎 - Google Patents
在积雪路面上具有改善的牵引力的冬季轮胎 Download PDFInfo
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Abstract
在积雪路面上具有改善的牵引力的冬季轮胎(1);该轮胎(1)包括胎面(2),胎面(2)具有隆起花纹,隆起花纹由多个纵向槽(4)和多个横向槽限定,纵向槽和横向槽形成至少一纵列花纹块(6),花纹块(6)从胎面(2)的基面(3)沿径向突出;各花纹块(6)均具有界定两个相应的横向槽(4)的两个纵向侧面(7)以及界定两个相应的横向槽(5)的两个横向侧面(8);至少一个花纹块(6)具有侧向沟槽(9),各侧向沟槽(9)均形成于相应花纹块(6)的侧面(7、8),并且从胎面(2)的基面(3)延伸到花纹块(6)的顶面(10),并且被设计成阻止陷在侧向沟槽(9)内部的积雪的径向甩出。
Description
技术领域
本发明涉及在积雪路面上具有改善的牵引力的冬季轮胎。
背景技术
冬季轮胎的最重要的特性之一是其在积雪路面(即,被雪完全覆盖的路面)上的抓地性(grip)、以及当冬季轮胎沿着积雪路面滚动时产生适当摩擦力的能力。
冬季轮胎和积雪路面之间所产生的摩擦力是插持力(digging force)和剪切力(shearing force)的合力,其中插持力是由刺入积雪层的轮胎胎面产生的,剪切力是由积雪层与陷在轮胎胎面中(特别地,胎面槽中)的积雪之间的摩擦力所产生的。
为了增大剪切力,必须增大陷在轮胎胎面槽内部的积雪的量;为了增大插持力,胎面花纹必须具有在积雪路面上能够产生压力峰值以刺入积雪层的多个边缘。
为了增大陷在冬季轮胎的胎面槽内部的积雪的量,已经提出了,在限定槽的花纹块上形成锯齿形侧面。通过这样做,槽中的积雪趋于附着于花纹块的锯齿形侧面,由此使较多的积雪陷于槽的内部。
专利申请WO 03013881A1提出了特别适合于积雪路面的冬季轮胎,在该冬季轮胎中,各胎面花纹块的侧面均具有三角形或箭头形状的凹口,凹口的深度变化(在顶端处最浅)并且凹口朝向面对的槽显著地长。
尽管在使较多的积雪陷入冬季轮胎的胎面槽的内部方面是成功的,并且由此增大了剪切力,但是上述方案不能同时增大插持力,由此不能实现在积雪路面上具有良好的整体性能的冬季轮胎。
发明内容
本发明的目的是提供如下一种冬季轮胎,该冬季轮胎在积雪路面上具有改善的牵引力,并且该冬季轮胎被设计成消除上述缺陷,在积雪路面上提供优异的抓地性,特别地,该冬季轮胎是廉价的并且易于制造。
根据本发明,提供如下所述的在积雪路面上具有改善的牵引力的冬季轮胎。
一种冬季轮胎,其在积雪路面上具有改善的牵引力;所述轮胎包括胎面,所述胎面具有隆起花纹,所述隆起花纹由多个纵向槽和多个横向槽限定,所述纵向槽和所述横向槽形成至少一纵列花纹块,所述花纹块从所述胎面的基面沿径向突出;各所述花纹块均具有两个纵向侧面和两个横向侧面,所述两个纵向侧面界定两个相应的纵向槽,所述两个横向侧面界定两个相应的横向槽;至少一个所述花纹块具有侧向沟槽,各所述侧向沟槽均形成于相应的花纹块的所述侧面,并且从所述胎面的所述基面延伸到所述花纹块的顶面;至少一个第一侧向沟槽相对于径向倾斜。
所述第一侧向沟槽是直的。
所述第一侧向沟槽是弯曲的。
所述第一侧向沟槽在所述胎面的所述基面处呈切线方向,在所述花纹块的所述顶面处呈径向。
所述第一侧向沟槽的形状为锯齿形,并且所述第一侧向沟槽具有至少两个连续的反向倾斜部。
所述第一侧向沟槽沿与所述轮胎的转动方向相同的方向倾斜。
所述第一侧向沟槽沿与所述轮胎的转动方向相反的方向倾斜。
所述第一侧向沟槽以20°-60°范围内的角度相对于所述径向倾斜。
所述第一侧向沟槽以30°-45°范围内的角度相对于所述径向倾斜。
所述第一侧向沟槽沿着其延伸部具有至少一个窄缩部,所述窄缩部局部地减小所述侧向沟槽的截面并且限定不连续性,以阻止陷在所述侧向沟槽内部的积雪的径向甩出。
所述窄缩部由所述侧向沟槽内部的至少一个突起限定。
所述窄缩部由位于所述侧向沟槽内部的相同径向位置的至少两个突起限定。
所述窄缩部由位于所述侧向沟槽内部的两个不同径向位置的至少两个突起限定。
所述侧向沟槽仅形成于所述花纹块的纵向侧壁。
所述侧向沟槽同时形成于所述花纹块的纵向侧壁和所述花纹块的横向侧壁。
一种冬季轮胎,其在积雪路面上具有改善的牵引力;所述轮胎包括胎面,所述胎面具有隆起花纹,所述隆起花纹由多个纵向槽和多个横向槽限定,所述纵向槽和所述横向槽形成至少一纵列花纹块,所述花纹块从所述胎面的基面沿径向突出;各所述花纹块均具有两个纵向侧面和两个横向侧面,所述两个纵向侧面界定两个相应的纵向槽,所述两个横向侧面界定两个相应的横向槽;至少一个所述花纹块具有侧向沟槽,各所述侧向沟槽均形成于相应花纹块的所述侧面,并且从所述胎面的所述基面延伸到所述花纹块的顶面;至少一个第一侧向沟槽沿着其延伸部具有至少一个窄缩部,所述窄缩部局部地减小所述侧向沟槽的截面并且限定不连续性,以阻止陷在所述侧向沟槽内部的积雪的径向甩出。
所述窄缩部由所述侧向沟槽内部的至少一个突起限定。
所述窄缩部由位于所述侧向沟槽内部的相同径向位置的至少两个突起限定。
所述窄缩部由位于所述侧向沟槽内部的两个不同径向位置的至少两个突起限定。
附图说明
将参照附图以示例的方式说明本发明的非限制性的实施方式,其中:
图1示出根据本发明的冬季轮胎的一部分的示意性平面图,其中为了清楚起见,去除了轮胎的一些部分;
图2示出图1的轮胎的胎面花纹块的大比例的侧视图;
图3至图7示出图2的胎面花纹块的三个变形例的大比例的侧视图;
图8示出根据本发明的冬季轮胎的另一实施方式的一部分的示意性平面图,其中为了清楚起见,去除了轮胎的一些部分;
图9示出图8的轮胎的胎面花纹块的大比例的侧视图;
图10-图16示出图8的胎面花纹块的三个变形例的大比例的侧视图。
具体实施方式
图1中的附图标记1整体上表示冬季轮胎,该冬季轮胎包括胎面2,胎面2具有绕转动中心轴线延伸的环状的基面3。
胎面2具有隆起花纹,该隆起花纹由多个纵向槽或周向槽4(即沿着胎面的周向、与转动轴线交叉地延伸)和多个横向槽5(即与转动轴线平行并且与纵向槽4垂直)限定。纵向槽4和横向槽5形成四纵列花纹块6,花纹块6从胎面2的基面3沿径向突出。各花纹块6均为具有矩形截面的大致平行六面体形状,并且各花纹块6均具有:两个纵向侧面7,该两个纵向侧面7界定两个相应的横向槽4;和两个横向侧面8,该两个横向侧面8界定两个相应的横向槽5。
各花纹块6均具有侧向沟槽9,各侧向沟槽9均形成于花纹块6的纵向侧面7,并且从胎面2的基面3延伸到花纹块6的顶面10。在图1的实施方式中,各花纹块6均具有在两个相反的纵向侧面7上等距地间隔开的八个侧向沟槽9。可替代地,侧向沟槽9可以仅形成于一个纵向侧面7,也可以形成于横向侧面8,或者可以仅形成于横向侧面8。
在优选的实施方式中,各花纹块6均具有沿径向贯通花纹块6的顶面10而形成的锯齿形的刀槽花纹。
各侧向沟槽9被设计成阻止陷在侧向沟槽9内部的积雪的径向甩出(spin out),更具体地,各侧向沟槽9被设计成保持陷在侧向沟槽9内部的积雪的内侧部分并防止该内侧部分被径向地甩出。换言之,侧向沟槽9的外侧部分(即靠近花纹块6的顶面10)的积雪被甩出,而侧向沟槽9的内侧部分(即靠近胎面2的基面3)保持充满积雪。结果,在与积雪路面接触时空着的侧向沟槽9的外侧部分趋于刺入并插入积雪层中(由此增大轮胎1的插持力),而在与积雪路面接触时充有积雪的侧向沟槽9的内侧部分产生积雪-积雪接触,从而增大轮胎1的剪切力。
换言之,当轮胎1滚动行进时,各花纹块6循环地与积雪路面接触。当花纹块与积雪路面接触时,各侧向沟槽9的空着的外侧部分插入积雪层中并且也充满积雪,而侧向沟槽9的充有积雪的内侧部分产生积雪-积雪接触。当花纹块绕圈移动时,花纹块脱离与积雪路面的接触,积雪从各侧向沟槽9的外侧部分甩出,而侧向沟槽9的内侧部分保持充满积雪。
在优选的实施方式中,各侧向沟槽9沿其延伸部均具有不连续性,该不连续性被设计成阻止陷在侧向沟槽9内部的积雪的径向甩出,并且在某些实施方式中,该不连续性在侧向沟槽9的内侧部分和外侧部分之间形成清楚的界线。
由于上述效果,轮胎1在积雪路面上同时具有高的插持力和剪切力,因此产生高的总摩擦力,该总摩擦力远远高于已知的、目前销售的冬季轮胎的总摩擦力。
如图2和图3所示,各侧向沟槽9均是直的且相对于径向11倾斜。各侧向沟槽9相对于径向11的倾斜减小了将积雪推出侧向沟槽9的离心力分量(也是径向分量),由此阻止陷在侧向沟槽9内部的积雪的径向甩出。
在优选的实施方式中,各侧向沟槽9以大约20°-60°的角度α相对于径向11倾斜,特别地以30°-45°的角度α倾斜(当倾斜角度α增大时,从侧向沟槽9甩出的积雪的量减小)。上述倾斜角度α的值被设置成,用于在相应的花纹块6接连地转动到与积雪路面接触时根据需要使侧向沟槽9部分地清空,即用于使积雪从各侧向沟槽9的外侧部分排出,并且保持各侧向沟槽9的内侧部分充满积雪。
在图2的变形例中,各侧向沟槽9沿与轮胎1的转动方向12相同的方向倾斜,在图3的变形例中,各侧向沟槽9沿与轮胎1的转动方向12相反的方向倾斜。沿与轮胎1的转动方向12相反的方向倾斜的侧向沟槽9(图3)较好地插入积雪层中,但是使得较多的积雪被排出,由此需要较大的倾斜角度α以及花纹块6的较复杂的几何设计。相反,沿与轮胎1的转动方向12相同的方向倾斜的侧向沟槽9(图2)较少地插入积雪层中,但是较好地保留了积雪,由此需要较小的倾斜角度α以及花纹块6的不太复杂的几何设计。
在图4和图5的变形例中,各侧向沟槽9为锯齿状,该锯齿状具有两个连续的反向倾斜部。如图4和图5所示,各侧向沟槽9可以相对于轮胎1的转动方向12沿不同的方向取向;并且侧向沟槽9的倾斜的变化表示沿着侧向沟槽9的所述不连续性。
在图6和图7的变形例中,各侧向沟槽9是弯曲的,并且在胎面2的基面3处呈切线方向,在花纹块6的顶面10处呈径向。如图6和图7所示,各侧向沟槽9可以相对于轮胎1的转动方向12沿不同的方向取向;并且侧向沟槽9的倾斜的变化表示沿着侧向沟槽9的所述不连续性。
在图8至图16的实施方式中,各侧向沟槽9均具有窄缩部(constriction)13,窄缩部13局部地减小侧向沟槽9的截面,形成沿着侧向沟槽9的所述不连续性,并且典型地,窄缩部13由侧向沟槽9内部的至少一个突起14限定。
在图9的变形例中,各侧向沟槽9的窄缩部13均由侧向沟槽9内部的两个相对且相面对(即位于相同的径向位置)的突起14限定。
在图10的变形例中,各侧向沟槽9的窄缩部13均由上下相邻的两对突起14限定。
在图11的变形例中,各侧向沟槽9的窄缩部13均由侧向沟槽9内部的位于不同径向位置(即在径向上错开)的两个突起14限定。
在图9至图11的变形例中,各突起14均是矩形的。在图12至图14的变形例中,各突起14分别为直角三角形(或楔形)形状,为圆形(圆形或椭圆形),以及为等腰三角形或等边三角形形状(或尖头形状)。
在图9至图14的变形例中,侧向沟槽9是直的并沿着径向(即相对于径向11完全不倾斜)。可替代地,侧向沟槽9可以呈前述在图2至图7中示出的形状中的任意形状。例如,在图15的变形例中,各侧向沟槽9为锯齿形,并且具有两个连续的反向倾斜部;在图16的变形例中,各侧向沟槽9是直的并且相对于径向11倾斜。
在上述实施方式中,各侧向沟槽9均具有矩形截面。可替代地,各侧向沟槽9可以具有不同形状的截面,例如,三角形截面、半圆形截面或梯形截面。
所述冬季轮胎1具有很多优点。首先,冬季轮胎1是廉价的并且易于制造—相应地能够通过简单地设计硫化模具来制造侧向沟槽9—由此与传统轮胎相比,冬季轮胎1不产生额外的成本。第二,借助于花纹块6中的侧向沟槽9,轮胎1在积雪路面上同时具有高的插持力和剪切力,由此产生高的总摩擦力,该总摩擦力远远高于已知的、目前销售的冬季轮胎的总摩擦力。
Claims (15)
1.一种冬季轮胎(1),其在积雪路面上具有改善的牵引力;
所述轮胎(1)包括胎面(2),所述胎面(2)具有隆起花纹,所述隆起花纹由多个纵向槽(4)和多个横向槽限定,所述纵向槽和所述横向槽形成至少一纵列花纹块(6),所述花纹块(6)从所述胎面(2)的基面(3)沿径向突出;
各所述花纹块(6)均具有两个纵向侧面(7)和两个横向侧面(8),所述两个纵向侧面(7)界定两个相应的纵向槽(4),所述两个横向侧面(8)界定两个相应的横向槽(5);
至少一个所述花纹块(6)具有侧向沟槽(9),各所述侧向沟槽(9)均形成于相应的花纹块(6)的所述纵向和/或横向侧面(7、8),并且从所述胎面(2)的所述基面(3)延伸到所述花纹块(6)的顶面(10);
所述冬季轮胎(1)的特征在于,至少一个第一侧向沟槽(9)相对于径向(11)倾斜。
2.根据权利要求1所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)是直的。
3.根据权利要求1所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)是弯曲的。
4.根据权利要求3所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)在所述胎面(2)的所述基面(3)处呈切线方向,在所述花纹块(6)的所述顶面(10)处呈径向(11)。
5.根据权利要求1所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)的形状为锯齿形,并且所述第一侧向沟槽(9)具有至少两个连续的反向倾斜部。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)沿与所述轮胎(1)的转动方向(12)相同的方向倾斜。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)沿与所述轮胎(1)的转动方向(12)相反的方向倾斜。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)以20°-60°范围内的角度(α)相对于所述径向(11)倾斜。
9.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)以30°-45°范围内的角度(α)相对于所述径向(11)倾斜。
10.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述第一侧向沟槽(9)沿着其延伸部具有至少一个窄缩部(13),所述窄缩部(13)局部地减小所述侧向沟槽(9)的截面并且限定不连续性,以阻止陷在所述侧向沟槽(9)内部的积雪的径向甩出。
11.根据权利要求10所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述窄缩部(13)由所述侧向沟槽(9)内部的至少一个突起(14)限定。
12.根据权利要求10所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述窄缩部(13)由位于所述侧向沟槽(9)内部的相同径向位置的至少两个突起(14)限定。
13.根据权利要求10所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述窄缩部(13)由位于所述侧向沟槽(9)内部的两个不同径向位置的至少两个突起(14)限定。
14.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述侧向沟槽(9)仅形成于所述花纹块(6)的纵向侧壁。
15.根据权利要求1至5中的任一项所述的冬季轮胎(1),其特征在于,所述侧向沟槽(9)同时形成于所述花纹块(6)的纵向侧壁和所述花纹块(6)的横向侧壁。
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