CN102753363A - 包括具有刀槽花纹的胎面的两轮车辆轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于两轮机动化车辆的轮胎，所述轮胎包括胎面，该胎面包括多个刀槽花纹（41、42、43、44、45）。根据本发明，所述刀槽花纹的长度为所述接触区域的表面的宽度的1.2倍以下，并且至少一个刀槽花纹具有至少一个通向以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的凹槽的末端。

Description

包括具有刀槽花纹的胎面的两轮车辆轮胎
技术领域
本发明涉及旨在安装至车辆且更特别地旨在安装至两轮车辆的轮胎，所述两轮车辆如摩托车，并且还更具体地涉及旨在安装至速度高于W的摩托车的轮胎，所述W对应于270千米/小时的速度。
虽然不限制于这样的应用，本发明将更特别地参照这样的摩托车或者机动自行车的轮胎进行描述。
背景技术
与所有其他轮胎一样，摩托车轮胎也向子午线轮胎发展，这种轮胎的架构包括由一层或两层增强元件制成的胎体增强件，所述增强元件与周向方向形成的角度可为65和90°之间，由增强元件制成的胎冠增强件径向地覆盖所述胎体增强件。然而，确实还存在一些非子午线轮胎，而本发明所涉及的正是这些非子午线轮胎。本发明进一步涉及“部分子午线”的轮胎，其意指其中胎体增强件的增强元件在径向上遍及所述胎体增强件的至少一部分，例如在对应于轮胎胎冠的一部分中。
已经提出了许多胎冠增强件架构，这取决于该轮胎旨在安装于摩托车的前部还是安装在后部。对于所述胎冠增强件而言，第一结构涉及仅使用周向帘线，并且所述结构更特别地用于后轮。第二结构（受到常用于载客车辆轮胎上的结构的直接启发），已经用于改进耐磨性，并涉及使用增强元件的至少两个工作胎冠层，所述增强元件在各层内基本上相互平行，但从一层交错至下一层，与周向方向形成锐角，这种轮胎更特别地适合作为摩托车的前轮。所述两个工作胎冠层可与至少一层周向元件结合，一般地通过螺旋地缠绕至少一个橡胶覆盖的加强元件的长条而获得。
轮胎胎冠的架构选择对于某些轮胎性质具有直接影响，这些轮胎性质如磨损性、耐久性、抓地力或者驾驶性，或者特别是在摩托车的情况下的稳定性。然而，其他轮胎参数（如制备该胎面的橡胶混配物的特性）对于所述轮胎的属性也具有影响。例如，制备该胎面的橡胶混配物的选择及其特性对于磨损性能而言是被关注的重要参数。制备该胎面的橡胶混配物的选择及其特性对于轮胎的抓地力也具有影响。
对于其他类型的轮胎，更特别地对于旨在行驶于覆盖积雪、黑冰的路面或潮湿路面上的轮胎而言，生产包括切口的胎面也是公知实践。
这类胎面通常装有肋条或嵌块类型的凸起元件，所述凸起元件通过横向和/或周向凹槽而在周向方向上和/或在横向方向上相互分离。那么，这些胎面还包括切口或狭缝，所述切口或狭缝的宽度不为零，远小于前述凹槽的宽度。通过形成多个在胎面表面上开出的切槽，产生了多个橡胶边缘，并且这些橡胶边缘切断可能存在于道路表面上的水层，从而保持轮胎与路面接触并产生空腔，所述空腔可潜在地形成旨在收集存在于接触补片（该轮胎经由该接触补片而与路面相接触）中的水的管道，并将水去除（如果将其设置成在外侧打开接触补片的方式）。
为了改进轮胎在所考虑的表面上的抓地力，已经提出了许多类型的切口。
例如，文献FR 2418719描述了如下的切口：该切口可与胎面表面正交，或者相对于垂直于所述表面的方向倾斜。
文献FR 791250描述了在沿着胎面表面的波纹中延伸的切口。
摩托车性能（特别是在潮湿道路表面上的抓地力方面）已导致提出了具有包含切口的胎面的轮胎，从而有助于改进行驶或刹车扭矩的传输，并由此改进摩托车的加速能力或刹车能力。
用包括在橡胶材料的嵌块中（换言之，在存在于胎面上的各个凹槽之间）形成的切口的轮胎所进行的试验表明，在抓地力方面得以改进，但是与用例如旨在安装至摩托车的轮胎所获得的结果相比，在潮湿地面上的抓地力方面的改进并不算大。
发明内容
因此，本发明的目标在于提供其在潮湿表面上的抓地力方面的性能得以改进的摩托车轮胎。
根据本发明，此目标已经利用机动化两轮车辆的轮胎而实现，所述轮胎包括胎体型的增强结构，所述增强结构由增强元件制成，在所述轮胎的每一侧上锚固至胎圈，所述胎圈的底部旨在安装于轮辋座上，每个胎圈均通过胎侧而向外径向延伸，所述胎侧在径向上向外接合至胎面，所述切口的长度为所述接触补片的表面宽度的1.2倍以下，并且至少一个切口具有至少一个以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的切槽为终点的末端。
在本发明的含义内，切口为形成两个壁的切槽，并且其中所述壁之间的距离（沿着与所述壁中的一个相切的平面的法线进行测量）小于1.5毫米，并且优选小于1毫米。所述胎面表面上的所述距离至少等于所述切口底部处（其意指距离所述胎面表面最远点处）的所述距离。特别地，在摩托车的情况下，当所述胎面的厚度相对较小时，不允许存在从所述胎面表面向所述切口底部进行的对所述距离的任何加宽，以防其导致所述切口的边缘在所述胎面表面处发生皱缩，从而减小接触补片（其中所述胎面与地面相接触）的面积。
一个切口的长度沿着所述切口的一个壁的弯曲横坐标测量。
所述接触补片的表面积通过在垂直于轮胎旋转轴线的方向上竖直压缩而测得（换言之，所述压缩竖直进行，其中车轮处于竖直平面中），该轮胎安装在ETRTO所推荐的标称轮辋上，使用对应于该轮胎的负荷指数（最大推荐负荷）的60%的负荷在未润滑板上充气至2.5巴。所述接触补片中的胎面表面的宽度以轴向方向上的最大距离给出，长度则以周向方向上的最大距离给出。
在本发明的含义内，所述切槽的宽度等于外接于所述切槽的矩形的宽度，换言之，能够整体地容纳所述切槽的最小矩形的宽度。
在本发明的含义内，以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上的切槽为终点的末端被视作开放的，换言之，壁的末端之间的宽度不与橡胶基质相对应的末端。
根据本发明，有利地，所述切口的至少25%（且优选至少50%）的末端以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上的切槽为终点。
还是根据本发明，有利地，所述切口的至少25%的末端以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的切槽为终点。
轮胎的纵向方向，或者周向方向，是对应于轮胎的周边并由轮胎的运行方向所限定的方向。
轮胎的横向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。
轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。
周向平面或截面的周向平面是垂直于轮胎的旋转轴线的平面。赤道平面为穿过胎面的中心或胎冠并且因此处于胎面的中央部分中的周向平面。
径向平面或子午平面包含轮胎的旋转轴线。
径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并垂直的方向。所述径向方向是周向平面与径向平面之间的交线。
用以根据本发明的这种方式生产并安装在摩托车的车轮上的轮胎所进行的试验已经确实地证明，在抓地力方面的性能比包括更大长度的切口的轮胎更好。
本发明人已经证明，摩托车轮胎的复杂形状（且更特别地，其极显著的曲率）造成以所述接触补片的边缘为中心的显著双重挠曲现象。特别地，在所述接触补片的边缘处，可见到具有极小的曲率半径的弯曲，其使所述接触补片的基本上平坦的表面连接至该轮胎的在子午线方向上的曲率较大的轮廓。具有极小曲率半径的该弯曲的存在确实造成了双重挠曲，第一是相对于所述接触补片的表面，而第二是相对于在轮胎的子午线方向上的弯曲。在所述接触补片的边缘处的这种双重挠曲现象显得会限制（至少局部地）切口的一个壁与另一个壁的接合。这种对所述切口的壁的接合的限制会损害抓地性能和扭矩传输性能。
长度为所述接触补片的表面宽度的1.2倍以下的切口与至少一个具有至少一个以在所述胎面中的宽度为2.5毫米以上的切槽为终点的末端的切口的组合显得有助于所述切口的壁的接合，并带来出色的抓地性能。
根据本发明的一个优选具体实施方案，所述切口的表观面积大于所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的切槽的表观面积。
在本发明的含义内，切槽的表观面积为所述胎面表面上的空旷面积或无材料区域的面积，以在所述切槽的壁为界限。其用充气至标称压力且无负荷的轮胎测得。
还是优选地，所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的所有切槽的表观面积为所有所述切口的表观面积的75%以下。
根据本发明的优选具体实施方案，所述切口的长度小于所述接触补片的表面宽度。
根据本发明，至少一个切口的至少一个末端在如上所述的凹槽为终点，所述凹槽对形成所述胎面的橡胶混配物的胶块限定了界限，，或者至少一个切口的至少一个末端以为此目的而特别提供的切槽为终点。
这种为此目的而特别提供的切槽例如为深度基本上等于所述切口的深度的切槽。
仍然根据本发明，有利地，这些特别提供的切槽在所述胎面处具有椭圆类型的横截面。
根据其他的具体实施方案，在这些特别提供的切槽的胎面表面处的横截面可为任何几何形状，例如多边形。
仍然有利地，每个特别提供且宽度为2.5毫米以上的切槽具有2.5和10毫米之间的长度，并且还更优选5毫米以下。一部分的长度在其连接的切口两端之间测得；如上所述，其等于外接于所述部分的矩形的长度。
根据本发明的具体实施方案的另一个可选形式，切口的长度为所述接触补片的表面宽度的0.7倍以上的末端以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上的切槽为终点。
如本发明的具体实施方案的第一可选形式那样，所述胎面中的这种切槽为凹槽或者为此目的而特别提供的切槽。
本发明的一个有利的可选形式为，所述切口的深度在轴向方向上显著变化，以考虑轮胎在轴向方向上的不同磨损率，并获得在轴向方向上变化的胎面刚度。
根据本发明的一个有利具体实施方案，所述胎面的至少一个表面由第一聚合物混配物和至少一种第二聚合物混配物构成，所述第一聚合物混配物在中央部分的至少一部分之上延伸，而所述第二聚合物混配物所具有的物理化学性质不同于所述第一聚合物混配物，并且覆盖所述胎面的轴向外部的至少一部分。
本发明的这种可选形式使得有可能创建出如下的胎面，例如，该胎面具有在胎面中部中的改进的磨损性质和在轴向外部上的改进的抓地性质。
特别地，本发明的这种可选具体实施方案提出，具有改进的磨损性能的胎面与切口的存在相一致，从而使得有可能维持合意的抓地性能与改进的磨损性能的结合。
根据本发明的一个有利实施方案，为了赋予轮胎对称的性能，中央周向胶条有利地在赤道平面上居中。在其他具体实施方案中，作为旨在行驶于所有弯道基本上沿同一方向的环道上的轮胎的实例，所述中央周向胶条有可能并不在赤道平面上居中。
本发明的有利的可选具体实施方案可以设想成存在五个或更多周向胶条，以至少形成胎面的表面，并由此提供所述胎面的从赤道平面向着胎肩的逐渐变化的性能。如前所述，这样的实施方案可以相对于赤道平面对称或者不对称，胶条的分布就其成分而言或者就其关于赤道平面的分布而言都是不同的。
根据本发明的优选实施方案，第二聚合物混配物的组成不同于第一聚合物混配物的组成，并且更优选地，第二聚合物混配物的抓地力性能优于所述第一聚合物混合物的抓地力性能。
根据其他实施方案，通过使用不同的硫化条件，能够用相同的混配物获得不同的性质。
同样有利地，第一聚合物混配物和第二聚合物混配物的径向厚度可以不同，从而优化在轴向方向上的胎面磨损。同样有利地，厚度逐渐变化。
根据本发明的一个优选具体实施方案，所述第二聚合物混配物所具有的肖氏A硬度不同于所述第一聚合物混配物的肖氏A硬度。
固化之后的聚合物混配物的肖氏A硬度根据标准ASTM D2240-86进行评价。
根据本发明的一个优选具体实施方案，胎体型增强结构的增强元件与周向方向形成65和90°之间的角度。
根据本发明的变体，胎冠增强结构包括至少一层与周向方向形成10和80°之间的角度的增强元件。
根据该变体，所述胎冠增强结构有利地包括至少两层增强元件，其中的增强元件从一层到下一层形成20和160°之间的角度，优选超过40°的角度。
根据本发明的一个优选具体实施方案，所述工作层的增强元件由织物材料制成。
根据本发明的另一个优选实施方案，工作层的增强元件由金属制成。
在本发明的一个有利具体实施方案中，特别是着眼于优化所述增强结构沿着轮胎子午线的刚度，并且特别地在所述工作层的边缘处，由所述工作层的增强元件与纵向方向形成的角度可在横向方向上变化，从而使得，与在轮胎赤道平面处测得的角度相比，所述角度在增强元件层的轴向外部边缘上更大。
本发明的一个优选具体实施方案的轮胎特别地包括胎冠增强结构，所述胎冠增强结构包括至少一层周向增强元件；根据本发明，周向增强元件的层包括至少一个取向与较低纵向方向形成5°以下的角度的增强元件。
同样优选地，周向增强元件的层的增强元件为金属和/或织物和/或玻璃。本发明特别地预见了在圆周加强元件的同一层中使用不同类型的增强元件。
同样优选地，周向增强元件的层的增强元件的弹性模量在6000牛顿/平方毫米以上。
本发明的一个可选具体实施方案有利地使得所述周向增强元件以可变的节距分布在横向方向上。
在周向增强元件之间的节距的变化呈现为横向方向上每单位长度的周向增强元件的数量变化的形式，并因此呈现为横向方向上的周向增强元件的密度变化的形式，进而呈现为横向方向上周向硬度变化的形式。
附图说明
本发明的进一步的细节和有利特征将会从以下参考图1和图2的本发明的具体实施方案的描述中变得更加清楚地显而易见，这些附图描绘了：
图1是从根据本发明的第一具体实施方案的轮胎的示图的上方观察的部分视图；和
图2是从根据本发明的第二实施方案的轮胎的示图的上方观察的部分视图。
为了简化理解，图1和图2并未按比例显示。
具体实施方式
图1描绘了轮胎1的部分立体图，并且更具体地描绘了其胎面的外表面2，所述轮胎1旨在安装至摩托车的尺寸为120/70ZR 17的前轮。轮胎1的曲率值在0.15以上，优选地在0.3以上。该曲率值由Ht/Wt比例限定，该比例意指胎面的高度与轮胎胎面的最大宽度的比例。
以未在图中描绘的方式，轮胎1包括胎体增强件，所述胎体增强件由包括织物类型的增强元件的层组成。该层由径向设置的增强元件构成。增强元件的径向定位由所述增强元件铺设的角度所限定；径向排列对应于所述元件相对于轮胎的纵向方向在65和90°之间的角度下的铺设。
所述胎体增强件在胎圈中锚固在轮胎1的每一侧上，所述胎圈的基部旨在安装于轮辋座上。每个胎圈通过胎侧而向外径向延伸，所述胎侧向外径向接合至所述胎面。
轮胎1进一步包括胎冠增强件，所述胎冠增强件例如由与周向方向形成角度的增强元件的两个层构成，所述增强元件从一个层到下一个层交叉并且在赤道平面的区域中在它们之间形成例如50°的角度，每个层中的增强元件与周向方向形成例如25°的角度。
所述胎冠增强件甚至可由周向增强元件的层组成，以替代与周向方向形成角度的增强元件层，或者与其交替地组合。
轮胎1的胎面2所包括的胎面花纹块由凹槽3构成，这些凹槽3的主要方向与径向方向成微小角度，从而给予所述胎面花纹块一定方向。
胎面2也具有在所述胎面的宽度上分布的切口4。
根据本发明，切口4的多数末端在凹槽3中是开放的，或者在宽度大于所述切口的切槽中开放，这些切槽可以被当成凹陷5。在图1的情况下，在胎面2的表面上的这些凹陷5为椭圆形。
在所述胎面的表面上存在切口41，其每个末端均以凹陷5为终点。存在其他切口42，其每个末端以凹槽3为终点。存在切口43，其一个末端以凹陷5为终点，而另一个末端以凹槽3为终点。还存在切口44，其一个末端以凹槽3为终点，并且其另一个末端被胎面的橡胶基质封闭，并存在切口45，其一个末端以凹陷5为终点，并且其另一个末端被胎面的橡胶基质封闭。
如上所述，与凹槽3或凹陷5的连接有利地设计成使所述切口中断，并由此产生长度为所述接触补片的宽度的1.2倍以下的切口。
在轮胎1的情况下，在上文中设定的条件下测得的所述接触补片的宽度（换言之，在1390牛顿的负荷和2.5巴的压力下）为47毫米，其中该轮胎安装在3.50MT 17轮辋上。
切口41、42和43的长度为10和31毫米之间，并且因此小于根据本发明的胎面的宽度。
切口44和45的长度为17和24毫米之间，并且因此小于所述胎面的宽度的0.7倍；根据本发明，这种长度的切口可具有非开放式的末端。
所述轮胎的全部切口4的表观面积等于5245平方毫米。
所述轮胎的全部凹陷5的表观面积等于2000平方毫米。
根据本发明，全部切口4的表观面积大于全部凹陷5的表观面积。
图2描绘了从轮胎21的上方的部分视图，并且更特别地描绘了所述轮胎21的胎面22的表面，所述轮胎21旨在安装至摩托车的后轮。该轮胎的尺寸为180/55ZR 17。
凹槽23通过接连的多个切口24而延伸，通过凹陷25隔开。
在图2中，存在其每个末端均以凹陷25为终点的切口241，也存在其一个末端以凹陷25为终点而另一个末端以凹槽3为终点的切口243。在图2所示的该实例中，不存在一个末端被胎面的橡胶基质封闭的切口。
在轮胎21的情况下，在上文中设定的条件下测得的所述接触补片的宽度（亦即在2150牛顿的负荷和2.5巴的压力下）为70毫米，其中该轮胎安装在5.50MT17轮辋上。
切口241和243的长度基本上相等，并且在54和56毫米之间的范围内，并且因此小于根据本发明的胎面的宽度。
所述轮胎的全部切口24的表观面积等于7194平方毫米。
所述轮胎的全部凹陷25的表观面积等于4320平方毫米。
根据本发明，全部切口24的表观面积大于全部凹陷25的表观面积。
用根据图1生产的尺寸为120/70ZR 17的轮胎进行试验。
将该轮胎与两种对照轮胎进行比较，所述对照轮胎与本发明的轮胎相同，并且具有相同的凹槽。第一对照轮胎R1无切口。对照轮胎R2具有与根据本发明的轮胎相同的切口，但无凹陷。
所述试验采用了三名骑手，使轮胎在潮湿环道上行驶。这些结果为由每名骑手经过6圈得到的时间的平均值，第一圈的时间不予考虑。
将对照轮胎R1设置为100的值。
对照轮胎R2的分数为115，这已经证明了在胎面上存在切口的益处。
根据本发明的轮胎的分数为120。该最后的结果确认，特别地通过凹陷的存在而获得的并且其至少一个末端以胎面中的具有较大宽度的切槽为终点的较短切口进一步改进了抓地性能。

Claims (12)

1.一种用于机动化两轮车辆的轮胎，所述轮胎包括胎体型的增强结构，所述增强结构由增强元件制成并在所述轮胎的每一侧上锚固至胎圈，所述胎圈的底部旨在安装于轮辋座上，每个胎圈均通过胎侧而向外径向延伸，所述胎侧在径向上向外接合至包括切口的胎面，其特征在于，所述切口的长度为接触补片的表面宽度的1.2倍以下，并且至少一个切口具有至少一个以所述胎面中的切槽为终点的末端，所述切槽的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述切口的表观面积大于所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的切槽的表观面积。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，所述胎面中的宽度为2.5毫米以上且长度为2.5和10毫米之间的切槽的表观面积为所述切口的表观面积的75%以下。
4.根据权利要求1至3的一项所述的轮胎，其特征在于，所述切口的长度小于所述接触补片的区域的宽度。
5.根据权利要求1至4的一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎面中的宽度为2.5毫米以上的所述切槽的长度为5毫米以下。
6.根据权利要求1至5的一项所述的轮胎，其特征在于，长度为所述接触补片的区域的宽度的0.7倍以上的那个切口的末端以所述胎面中的宽度为2.5毫米以上的切槽为终点。
7.根据前述权利要求的一项所述的轮胎，所述胎面包括至少一个中央部分和两个轴向外部，其特征在于，至少所述胎面的表面由第一聚合物混配物和至少一种第二聚合物混配物构成，所述第一聚合物混配物在中央部分的至少一部分上延伸，而所述第二聚合物混配物所具有的物理化学性质不同于所述第一聚合物混配物所具有的物理化学性质，并且所述第二聚合物混配物覆盖所述胎面的轴向外部的至少一部分。
8.根据前述权利要求的一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎体型增强结构的增强元件与周向方向形成65和90°之间的角度。
9.根据前述权利要求的一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎冠增强结构包括至少一层增强元件，称作工作层，并且所述增强元件与周向方向形成10和80°之间的角度。
10.根据权利要求9所述的轮胎，其特征在于，由所述至少一个工作层的增强元件与纵向方向形成的角度能够在横向方向上变化。
11.根据前述权利要求的一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎冠增强结构包括至少一层周向增强元件。
12.根据权利要求11所述的轮胎，其特征在于，所述周向增强元件以可变的间距分布于横向方向上。
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