CN102686414B - 用于两轮式车辆的轮胎胎面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于两轮式车辆的轮胎胎面，所述胎面当在能够变得打滑的使用表面上行驶时提高了滚动抓持作用，所述胎面包括通过沟槽（4）彼此分离的花纹块（1,2,3），每个花纹块包括在轮胎滚动时要与使用表面接触的接触面（10,20,30）和与接触面相交而形成棱角的侧面，所述棱角限界出接触面的轮廓，所述接触面具有带有至少三个角的几何形状，每个角（11,21,31）终止于一个尖端（110,210,310），所述尖端的角度至少等于20度，至多等于90度，每个花纹块（1,2,3）分别设有缝(111,112,113;211,212,213;311,312,313)，这些缝在它们的一端处终止于形成在花纹块的接触面上的内凹部中的相应一个中，且在另一端处终止于同一个点，从而产生包括接触面的至少两个尖端的基本图案，同一个花纹块的所述基本图案在它们与使用表面接触时彼此接触。而且，在胎面的至少一部分中，花纹块（1,2,3）根据它们相对于赤道正中面的轴向位置在角度上彼此偏错。

Description

用于两轮式车辆的轮胎胎面

技术领域

本发明涉及一种形成在自行车轮胎的胎面上的突出的胎面花纹块或图案，以使它良好地非打滑地与地面接触。特别是它旨在提高轮胎与地面之间的接触作用，更特别地旨在提高与打滑或变得打滑的地面、例如非常光滑的表面，或是自然表面或是人工表面，例如形成在路面上的着色线、卵石路、特别是当该地面已经被液体弄湿或覆盖有冰时的接触。

背景技术

自行车轮胎包括胎面，该胎面用于经由接触区域与自行车骑行的路面接触。在该接触区域，重要的是，胎面的制造材料与路面接触而排除了所述材料与路面之间的任何居间物体。与居间物体的存在相关联的接触区域的减小使得会失去抓持作用，这可在拐弯时引起自行车骑行人员跌落；顺带地讲，这种抓持作用的失去是最常见的事故原因之一。

专利US 5377734描述了一种用于所有地形的两轮式车辆的轮胎，该轮胎的胎面设有成具有角的花纹块的形式的凸起元件，这些角在它们之间形成内凹部分。本发明非常明显地改善了这种胎面的抓持性能。

定义：

胎面块的沟槽-橡胶比等于由花纹块限界的空腔（沟槽）的面积与总面积（花纹块的接触面积和空腔的面积）之比。低的沟槽-橡胶比表示，花纹块有大的接触区域和花纹块之间的空腔的区域小。

赤道正中面是与转动轴线垂直且通过轮胎上的那些距离所述轴线径向最远的部位的平面。

花纹块是形成在胎面上且由空腔或沟槽限界的凸起元件，所述凸起元件包括侧壁和用于与路面接触的接触面。该接触面具有被定义为所述面的质心或重心的几何中心。

发明内容

本发明的目的是为用于自行车轮胎的胎面的胎面花纹块提供解决方案，其改善了轮胎与路面、特别是已经变得打滑的路面之间的抓持作用。

为此，本发明的主题是这样一种用于自行车轮胎的胎面的胎面花纹块，其能够在由于表面光滑或使用路面与胎面之间的居间外来物体而易于变得打滑的所述使用表面上行驶时提高该胎面的抓持作用，这种胎面花纹块包括多个胎面花纹块元件，所述多个胎面花纹块元件彼此独立，且以彼此由沟槽分开的花纹块的形式从胎面突出。这些花纹块包括当轮胎行驶时用于与使用表面接触的接触面和与所述接触面相交而形成棱角的侧面，所述棱角限界出接触面的轮廓，所述接触面具有包括多个角的形状，每个角终止于一尖端，所述尖端的角度至少等于20度、至多等于90度。每个花纹块的每两个相邻的角之间限定出内凹部分，所述内凹部分是指比每个尖端较接近接触面的几何中心的部分。根据一个优选特征，每个尖端的角度等于80度（加或减三度）。优选地，接触面由包括至少六个角的轮廓限界。

而且，每个花纹块设有缝或切口，这些缝在它们的一端处终止于形成在花纹块的所述接触面上的相应的一个内凹部中，且在另一端处终止于相同位置处，以形成包括接触面的至少两个尖端的基本图案，同一个花纹块的所述基本图案在它们与使用表面接触时通过彼此接触而相互作用。此外，在胎面的至少一部分中，花纹块根据它们相对于赤道正中面的轴向位置而具有在角度上彼此偏错的方位。

因此，花纹块的尖端中的至少一些尖端在赤道正中面上或接近赤道正中面沿与圆周方向成零度角的方向指向，其他一些尖端具有随着远离所述正中面的距离的增大而增大的角度。从而，在拐弯时，由于两轮式车辆的骑行者偏向他希望转弯的方向，因此，胎面的起作用的花纹块变成相对于赤道正中面位于相同侧的那些花纹块，这些花纹块离赤道正中面最远。因此，由于根据本发明的布置方式，起作用的花纹块的尖端与接触区的外边界大致垂直地定向，这特别有益于形成一种刺过可能存在的任何水膜（特别是在雨天）的柄部和特别有益于经由所述尖端抓持地面。

而且，缝的方位使得这些缝转向一平均角度，该平均角度与形成有缝的花纹块相对于赤道面的位置有关。

这些缝优选具有至少等于花纹块的高度的50%的深度，该高度以所述花纹块的侧面的高度度量。

缝使每个花纹块在其中心部分处沿径向方向（是指花纹块的厚度方向）变得柔软，且使得棱角的数量增大，以增加局部压力点和在每个缝中提供附加排放。

优选地，缝均相交于每个花纹块的接触面的几何中心处。

申请人进行的研究已经证明，使用这种图案是合适的：所述图案不仅在形状和角度方面具有上述内在特征，而且还足够小，以使咬入打滑的居间物质的位置倍增。已经证明，如果上述图案的接触面在崭新而未使用的条件下可内接于半径至多等于10mm、优选为2-8mm的圆内，则上述图案特别有效。

在一个实施例中，这种胎面图案的沟槽-橡胶比为至多75%，优选为至多60%，以有助于与路面抓持接触的潜在扩大。

在一个实施例中，胎面的两个半体关于赤道面对称。

在一个实施例中，在胎面的一个半体上，在从位于赤道面附近的花纹块向着胎面的边缘中的一个边缘的花纹块延伸的方向上，这些花纹块的缝被转向，而在胎面的另一半上，缝在相反的方向上被转向。

在另一个实施例中，使设有沿圆周方向（是指与以转动轴线为中心的圆相切的方向）定向的至少一个缝的多个花纹块位于赤道正中面上。这种可选方式是有益的，因为轮胎的可操纵性能可得到提高，这意味着，轮胎最好地沿循直线路径的容易程度可得到提高，特别是在已经变得打滑的使用表面上。

在一个优选实施例中，位于赤道正中面的任一侧的花纹块的几何中心定位在关于所述赤道面对称的倾斜线上。沿着倾斜线放置是指，花纹块的几何中心位于所述倾斜线上。

优选地，花纹块的几何中心设置在其上的倾斜线相对于圆周方向的角度至少等于20度，至多等于45度。还更优选地，相对于圆周方向的该角度等于30度。这些线的角度等于赤道正中面与相交于胎面的表面的虚拟平面所形成的角度，该虚拟平面通过花纹块的几何中心。

根据本发明的一个有利的可选形式，花纹块相对彼此设置成使一个花纹块的至少一个尖端伸入沿倾斜线邻近的花纹块的内凹部中。一个花纹块沿着倾斜线邻近于另一花纹块是指：这两个花纹块的几何中心位于或大致位于该倾斜线上，且它们之间限界出同一个空腔或同一个沟槽。

一个花纹块的尖端伸入邻近的花纹块的内凹部中是指：该尖端至少部分位于邻近的花纹块的接触面内接的圆内。这种布置方式可有利地与该文献中记载的可选形式中的任一组合。

在一个有利的可选形式中，一个花纹块的侧壁可相对于该花纹块的接触面具有合适的倾斜度，以便最佳地调节接触面的棱角处的接触压力，旨在使得胎面在通过居间材料之后更容易地与使用表面接触。这些侧壁可或不可与接触面垂直。

花纹块的每个尖端在加载下逐渐被碾压，使得突破雨天使用表面上的水膜的力更容易从所述尖端向着花纹块的中心扩展。而且，由于每个棱角在花纹块与地面接触时从不严格地平行于地面，因此加载的集中在咬点建立，这使得更容易突破水膜。因此，这样建立的干接触尤其是产生明显增大的抓持作用，因为花纹块的所述尖端附着在形成地面的粗糙度的任何该地面中的粗糙部分或空腔上。所述相同的抓持提高机理在轮胎在干燥天气下在例如具有粉状特性的居间固体的使用表面上运行时也会产生。

本发明还涉及用于两轮式车辆的轮胎，或甚至涉及使用根据上述可选形式之一的胎面的管式轮胎。

下面，通过参看附图所作的描述，可显见本发明的其他特征和优点，所述附图借助于非限制性的例子示出了本发明的主题的一些实施例。

附图说明

图1是根据本发明的胎面的第一可选形式的俯视图；

图2是根据本发明的胎面的第二可选形式的俯视图；

图3是根据本发明的胎面的第三可选形式的俯视图。

具体实施方式

借助于图1-3描述的所有可选形式均示出了包括六个角的花纹块：当然，本领域的技术人员可容易地想到将这些可选形式变换为包括六个以上的角的花纹块。

图1是根据本发明的胎面的局部俯视图。根据该第一可选方式，用于两轮式车辆的胎面在赤道正中面（在图面中以其线XX’表示）的任一侧均包括成规则六角星的形状的多个花纹块1、2、3，这些花纹块限界出多个沟槽4。花纹块1、2、3分别包括相应的接触面10、20、30，所述接触面形成胎面的胎面表面，该胎面表面用于与使用表面接触，设有该胎面的轮胎在所述使用表面上运行。而且，每个花纹块包括侧壁，所述侧壁在棱角处与接触面相交，该侧壁在该例子中与接触面垂直。同一个花纹块的棱角描绘出成六角星几何形状的接触面。花纹块1比其他花纹块2、3在轴向上更接近于图1中的线XX’所示的赤道正中面。花纹块2轴向上位于花纹块1和花纹块3之间，所述花纹块3轴向上最接近外侧。轴向方向是指与方向XX’垂直延伸的方向，且与轮胎的转动轴线平行的方向对应。

对于每个花纹块1、2、3，它们的角11、21、31分别从星形的几何中心C1、C2、C3延伸，以终止于尖端110、210、310。每个尖端110、210、310形成一个角度，该角度在该例子中等于60度。同一个花纹块1、2、3的两个尖端之间分别具有相应的内凹部12、22、32，该内凹部的角度等于120度。

每个花纹块1、2、3内接于经过所述尖端的末端的半径小于10mm的圆内（圆R以虚线示出）。当然，每个花纹块1、2、3的尺寸可根据所需的所述轴向位置而不同，但仍处于本发明的限制内。

而且，每个花纹块1设有宽度窄的三个缝111、112、113，所有三个缝在它们的一端相交于花纹块1的接触面的几何中心处，在它们的另一端处终止于内凹部中，以便在每两个缝之间形成120度的角度。窄宽度在此是指，当设有这种胎面的轮胎行驶时，这些缝具有至少部分闭合的能力，使得每个花纹块具有没有任何间断的接触面。设有缝211、212、213的每个花纹块2和设有缝311、312、313的每个花纹块3也均如此。这些缝具有大于花纹块的高度的50%的深度，所述高度以所述花纹块的侧面的高度测量。

这些缝终止于每个花纹块的内凹部中，以产生包括所述花纹块的两个尖端的基本图案。例如，花纹块1被分成三个基本图案121、122、123。每个基本图案包括第三尖端，所述第三尖端由每个基本图案上的缝形成。同一个花纹块的基本图案在它们与使用表面接触时通过彼此接触而相互作用，这是因为缝的闭合。

而且，花纹块1、2、3以及它们设有的缝转向一平均角度，该平均角度与花纹块的轴向位置有关，但在此处示出的例子中的花纹块1具有沿圆周方向定向的两个尖端，从花纹块1轴向偏移的花纹块2包括以这种方式定向的两个尖端：所述两个尖端以与方向XX’（轮胎上的圆周方向）形成30度的角度。同样地，花纹块3具有以这种方式定向的两个尖端：所述两个尖端与方向XX’形成60度的角度。这都是因为同一个花纹块图案具有与所述花纹块的轴向位置有关的方位。

在该图1所示的例子中，花纹块在胎面的任一侧均设置成使它们的几何中心位于线D、D’上，所述线D、D’形成绝对值等于45度的角度A。赤道正中面的任一侧的花纹块的布置从花纹块的几何中心所定位的线的角度的视角看是对称的。然而，胎面的一侧的花纹块与胎面的另一侧的花纹块之间具有圆周偏移。

因此，本发明并不受限于在每个六角花纹块中具有三个缝，本领域的技术人员可将增大该数目，直到它达到每花纹块上的内凹部分的数目。然而，为了不要太厉害地降低每个花纹块的刚度，明智的是限制为每个花纹块的缝的该数目。可制造这样的缝，所述缝的相对的壁具有相互作用的凸出部，以在通过接触区时降低这些壁之间的相对运动。

图2示出了再次使用了图1所示的第一可选形式的花纹块（1,2,3）的胎面的局部俯视图。一个明显的区别在于，与该第一可选形式相比，具有较低的沟槽-橡胶比。具体地讲，多个花纹块的尖端中的至少一个尖端伸入在倾斜线上邻近的花纹块的内凹部中，所述花纹块的几何中心沿着所述倾斜线设置。

这使得可增大花纹块的密度，且还使得该胎面在保持固体例如石头方面更有效。在此伸入内凹部中是指，花纹块的尖端距离所述花纹块的几何中心的最远部分位于经过紧邻的花纹块的尖端所绘制的圆内。

在描述的例子中，使用与图1的附图标记相同的附图标记来表示相同的结构元件，在此发现，沿着倾斜线D，花纹块2包括伸入花纹块1的内凹部12中的尖端210和伸入花纹块3的内凹部32中的另一个尖端210’。

而且，相对于所述赤道正中面XX’位于胎面的一侧的花纹块1包括尖端110，所述尖端110伸入位于所述赤道正中面的另一侧的花纹块1’的内凹部12’中。

图3是根据本发明的胎面的第三可选形式的局部视图，用于两轮式车辆的轮胎期望配备该胎面，这种轮胎的尺寸为42-622。在此，还是采用与前图相同的附图标记来表示相同的结构元件。

该胎面设有多个花纹块1、2、3，所述花纹块具有成六角星的形式的接触面，该接触面在新的条件下容纳在半径为8.3mm的圆内。尖端的角度为60度，内凹部120的角度为120度。

花纹块的高度为3-5mm。每个花纹块设有三个缝，所述缝具有等于0.5mm的宽度和至少等于3mm的深度，这些缝均与接触面的几何中心相交。

在其正常使用条件下，这种轮胎具有60-80mm的接触区长度和25-35mm的接触区宽度。

而且，每个花纹块的侧壁相对于所述花纹块的接触面的垂直线形成10度的隙角。因此，每个花纹块的接触面的表面积随着胎面的磨损而逐渐增大。

而且，多个花纹块具有伸入沿着倾斜线邻近的花纹块的内凹部中的至少一个尖端。

最后，该第三可选形式示出了存在附加花纹块5，所述附加花纹块5沿着赤道正中面的线XX’设置，这意味着，附加花纹块的几何中心定位在该线XX’上。这些花纹块5与轴向上最接近赤道正中面的花纹块1具有大致相同的几何形状，且具有与方向XX’对齐的两个尖端。而且，这些花纹块5中的每个花纹块均设有沟槽50，所述沟槽50沿圆周方向定向，即沿方向XX’定向。由于存在产生圆周棱角51、52的这些沟槽，轮胎在沿直线行驶时保持直的路径的能力得到了提高。

当然，本发明并不局限于所述和所示的例子，而是可在不脱离权利要求书限定的范围的情况下对本发明进行各种修改。特别地，每个花纹块上的尖端的数目可大于六个，且对于同一个花纹块，尖端的尺寸可不同，以使它们适应期望性能。

Claims (13)

1.一种用于两轮式车辆的轮胎的胎面，所述胎面当在由于存在居间外来物体而易于变得打滑的使用表面上行驶时提高了抓持作用，所述胎面包括通过沟槽(4)彼此分离的花纹块(1,2,3)，每个花纹块包括在轮胎行驶时要与使用表面接触的接触面(10,20,30)和与接触面相交而形成棱角的侧面，所述棱角限界出接触面的轮廓，所述接触面具有带有多个角的几何形状，每个角(11,21,31)终止于一个尖端(110,210,310)，所述尖端的角度至少等于20度，至多等于90度，每个尖端(110,210,310)能够越过居间外来物体，以与使用路面建立直接接触，每个花纹块(1,2,3)的每相邻的两个角(11,21,31)之间限定出内凹部分(12,22,32)，所述内凹部分是指比每个尖端更接近接触面的几何中心(C1,C2,C3)的部分，该胎面的特征在于，每个花纹块(1,2,3)包括具有至少六个角的接触面，且每个花纹块(1,2,3)分别设有缝(111,112,113；211,212,213；311,312,313)，这些缝在它们的一端处终止于形成在花纹块的接触面上的内凹部中的相应一个中，且在另一端处终止于相同的位置，从而产生包括接触面的至少两个尖端的基本图案，同一个花纹块的所述基本图案在它们与使用表面接触时通过彼此接触而相互作用，而且在胎面的至少一部分中，花纹块(1,2,3)根据它们相对于赤道正中面的轴向位置在角度上彼此偏错。

2.如权利要求1所述的胎面，其特征在于，花纹块(1)的缝(111,112,113)均相交于所述花纹块的接触面的几何中心(C1)处。

3.如权利要求1或2所述的胎面，其特征在于，根据花纹块的轴向位置的花纹块(1,2,3)之间的角度偏错量等于或大致等于30度。

4.如权利要求1或2所述的胎面，其特征在于，每个花纹块(1,2,3)能够内接于半径至多等于10毫米的圆(R)内。

5.如权利要求4所述的胎面，其特征在于，圆(R)的半径至多等于8mm，至少等于2mm。

6.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，它具有至多75％的沟槽-橡胶比，其中，沟槽-橡胶比等于由花纹块限界的沟槽的面积与花纹块的接触面积和沟槽的面积的总和之比。

7.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，在从位于赤道面附近的花纹块向着胎面的边缘中的一个边缘的花纹块延伸的方向上，花纹块的缝被转向，而在胎面的另一半上，缝在相反的方向上被转向。

8.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，多个花纹块(5)位于赤道正中面上，这些花纹块(5)设有沿圆周方向定向的至少一个沟槽(50)。

9.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，位于赤道正中面的任一侧的花纹块(1,2,3)的几何中心定位在关于所述赤道面对称的倾斜线(D,D’)上。

10.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，花纹块的几何中心沿着定位的倾斜线(D,D’)相对于圆周方向的角度至少等于20度，至多等于45度。

11.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，多个花纹块(2)具有至少一个第一尖端(210)，所述第一尖端伸入沿着同一倾斜线(D)邻近的花纹块(1)的内凹部(12)中。

12.如权利要求1、2和5中任一所述的胎面，其特征在于，每个尖端的角度等于80度。

13.一种自行车轮胎，包括权利要求1-12中任一所述的胎面。