CN103534107A - 高对比度轮胎花纹 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶轮胎，其具有表面（2），该表面（2）包括多个条形件（3），所述多个条形件（3）基本上彼此平行地延伸并包括顶部（7）和与所述轮胎成一体的基部（5）。每个条形件包括在所述顶部的两侧朝向所述条形件的基部延伸的两个倾斜壁（9、11），每个倾斜壁相对于垂直于轮胎的表面的方向的倾角的绝对值小于或等于25°。条形件的基部不彼此接触，这意味着两个相邻条形件的基部在所述条形件之间限定残余表面（S）。对应于距离（d）的残余表面的宽度小于或等于所述相邻条形件的高度的一半，所述高度在0.1mm和0.8mm之间。

Description

高对比度轮胎花纹

技术领域

本发明涉及包括高对比度花纹的机动车辆的轮胎以及模制和硫化所述轮胎的模具。

背景技术

轮胎的侧壁（胎侧）具有大量花纹（图案），也称为标记。这些花纹设计用于一方面给出技术和法律信息，另一方面使得消费者能够识别产品的来源。

一直以来人们持续地试图提高轮胎侧壁上的所述花纹的可见性和易读性。

文件WO2007/045425描述了一种高对比度花纹，其包括从轮胎表面凸出的多个块段。“块段”指（丝）线状元件，其高度至少等于与所述块段的平均截面具有相同表面积的圆盘的直径的两倍。

这些块段的作用是“俘获”遇到花纹表面的入射光线。这能够赋予花纹相对于轮胎侧壁的其余部分更暗的外观。块段也使得能够获得“天鹅绒”式特别舒适的感觉。

然而，包括这种块段的花纹可能对轮胎在其使用期间可能遭受的某些机械撞击的抵抗力较差。

为了提高花纹的机械强度，已经提出使用条形件（条片）来替代块段。所述条形件是长度至少等于其高度的两倍的细长块段。这些条形件通过在设计用于模制和硫化包括花纹的轮胎的模具中形成的条纹模制。在模具中生产条纹总体上比生产用于模制块段的孔花费更多的时间。为了改进用于生产这些条纹的时间，已经设想减少花纹中的条形件的数量并增大这些条形件之间的间距。花纹于是具有位于条形件的基部之间的残余表面。与轮胎侧壁的表面状态相比，这些残余表面具有光滑且明亮的表面状态。如果残余表面具有太大的尺寸，则遇到这些残余表面的入射光线可能在未被花纹俘获的情况下直接返回到花纹的外部而到达观察者。取决于光线被残余表面返回的方向和观察者相对于轮胎的位置，花纹于是可能与轮胎侧壁的其余部分存在对比度差异，并且从而在某些情况下具有低可见性。

本发明提出采用特定的设计准则来生产包括条形件的、具有高对比度的花纹，因此可以优化加工模制所述花纹的模具的时间，同时与观察者相对于该轮胎的位置无关地维持花纹与轮胎侧壁的其余表面的高质量对比度。

定义

“橡胶”指二烯弹性体，也就是说，以已知方式为弹性体至少部分地源自于二烯系单体（携带两个可能键合或未键合的双碳-碳键的单体）的弹性体（即，均聚物或共聚物）。

“轮胎”指可能经受或不经受内部压力的所有类型的弹性带。

“模具”指一组分离元件，其通过被组装到一起使得可以限定环形模制空间。

“模具的模制表面”指限定环形模制空间的模具的内表面。该内表面包括底部和从所述底部凸出形成凸筋的部分。内表面的底部被设计成模制轮胎的行驶表面，并且凸筋被设计成模制胎面中的花纹沟。

“入射光线”指到达表面的光线。

“反射光线”指被表面反射的光线。

“径向方向”指垂直于轮胎的旋转轴线的任一方向。

发明内容

本发明涉及橡胶轮胎，其包括表面，在该表面的至少一部分上具有花纹，该花纹包括基本上彼此平行地设置的多个条形件，所述多个条形件中的每个条形件包括远离轮胎的所述表面的顶部和实质上（实体上）与所述轮胎成一体的基部。所述多个条形件中的每个条形件包括在条形件的顶部的两侧朝向所述条形件的基部延伸的两个倾斜壁，每个所述倾斜壁相对于垂直于轮胎的所述表面的方向的倾角的绝对值小于或等于25°。条形件的基部不彼此接触，由此两个相邻的条形件的基部在所述条形件之间限定残余表面。对应于两个相邻条形件的基部之间的距离的残余表面的宽度小于或等于相邻条形件的高度的一半，所述高度在0.1mm和0.8mm之间。

因此，条形件具有远大于残余表面的宽度的高度。因此，这些条形件具有在入射光线接触花纹的残余表面之前使入射光线转向且特别是使与垂直于包括所述花纹的轮胎的表面的方向形成大于20°的入射角的光线转向的很大能力。这限制了由花纹的残余表面接收的光量。

每当入射光线在该条形件的壁上遇到条形件时，其被所述壁反射。光线的反射方向取决于入射光线的方向和壁的倾角。因此，取决于入射光线的方向和壁的倾角，光线可能返回到相邻条形件的壁处或者光线可能直接返回到花纹的外部而到达观察者。在第一种情况下，光线“消失”在花纹中，并且观察者的眼睛不再能够觉察到。在第二种情况下，观察者可以觉察到光线，于是花纹可能显得更明亮。因此，本发明中限定的壁的倾斜使得能够确保遇到条形件的壁的大部分光线被返回到相邻条形件的至少一个其他壁上。

借助于本发明，与观察者相对于轮胎的位置无关地改善了花纹与轮胎侧壁的表面的其余部分的对比度。

在一变型实施例中，残余表面的宽度小于或等于相邻条形件的高度的三分之一。

这进一步提高了条形件在入射光线接触花纹的残余表面之前使入射光线转向、特别是使与垂直于包括所述花纹的轮胎的表面的方向形成大于10°的入射角的光线转向的能力。

在一变型实施例中，残余表面的平均粗糙度在5μm和30μm之间。

通过所述粗糙度，当入射光线到达残余表面时，入射光线以随机方式转向并且从而可被更容易地返回到条形件的壁处以便“消失”在花纹中。因此，如果光线与包括所述花纹的轮胎的表面具有接近0°C的入射角，则该光线沿该垂直方向直接返回的可能性很微小。这限制了残余表面直接返回入射光线的能力。

在一变型实施例中，根据剖视图，各条形件的顶部具有圆头（倒圆）形状，其具有在0.005mm和0.05mm之间的平均（中等）半径。

这提高了条形件的顶部的机械强度，同时限制了所述顶部直接返回入射光线的能力。

在一变型实施例中，各条形件的顶部在所述条形件的长度上包括多个顶峰和凹谷。

因此，条形件的顶部在条形件的长度上具有不平整的外形。这于是使得入射光线被条形件的顶部更随机地反射。

在一变型实施例中，条形件的顶部通过与所述条形件实质上成一体的块段在高度上延伸，每个块段具有在0.003mm²和0.06mm²之间的平均截面，并且花纹中的块段的密度至少等于以平方毫米（mm²）表示的每单位表面积上五个块段。

有利地，这使得块段的舒适感与条形件的机械强度相关联。

在一变型实施例中，花纹呈现于轮胎的侧壁上，并且所述花纹的条形件在所述侧壁上沿径向方向定向。

条形件的这种定向确保了花纹将对某些机械撞击、例如由刮擦到人行道上所产生的撞击具有更大的抵抗力。

在一变型实施例中，残余表面呈穹顶状。

这促进了入射光线朝向花纹的条形件的倾斜壁反射。

本发明的另一主题是一种包括模制如上所述的花纹的条形件的条纹的模具。

附图说明

本发明的其他特征和优点从参考附图以没有限制性特征的实例给出的说明中显而易见，其中：

-图1示意性地描绘了根据本发明的第一实施例包括条形件的花纹的透视图；

-图2图解了计算用于确定隔开图1的两个条形件的花纹沟的底部的粗糙度的平均粗糙度的方法；

-图3示意性地描绘了根据本发明的第二实施例包括条形件和块段的花纹的透视图；

-图4示意性地描绘了根据本发明的第三实施例包括条形件的花纹的透视图。

在以下说明中，将通过相同参考标记标示基本上相同或类似的元件。

图1示意性地描绘了根据本发明的花纹1的透视图。

花纹1包括由花纹沟4隔开的条形件3。

在该情况下，每个条形件可以被分成三层：顶部层、基部层和设置在顶部层与基部层之间的中间层。

顶部层通过平均半径r在0.005mm和0.05mm之间的弯曲表面限定。条形件的顶部7对应于沿条形件的长度截取的顶部层的所有最高点。

中间层通过在条形件的长度上延伸的两个线性倾斜壁限定。在该情况下，倾斜壁相对于垂直于包括花纹1的轮胎的表面2的方向Z的倾角α的绝对值小于或等于25°。

基部层通过两个曲线表面（曲面）限定，所述弯曲表面在中间层的倾斜壁与存在于两个相邻条形件之间的残余表面S之间提供了接合部。在该情况下，所述残余表面是大致平坦的，并且位于与轮胎的表面2具有相同高度的位置处。作为变型，残余表面可高于或低于该表面2。

条形件的基部5对应于基部层的底部，也就是说，对应于与残余表面S位于相同高度处的基部层的所有点。在该情况下，条形件的基部5的宽度小于或等于0.5mm。

可以确定条形件的高度H。该高度H对应于条形件的顶部7与条形件的基部5之间的距离，并且在该情况下在0.1mm和0.8mm之间。

两个相邻条形件之间的残余表面形成花纹沟的底部4。该残余表面的宽度，也就是说，两个相邻条形件的基部之间的距离d在该情况下小于或等于条形件的高度H的一半。

作为一变型，距离d小于或等于相邻条形件的高度的三分之一。

将注意到，如果相邻条形件具有不同高度，则选择最小高度来确定距离d。

在该情况下，条形件基本上彼此平行地设置。“平行条形件”意味着在花纹的两个条形件之间可能具有微小角度，例如在0和5°之间的角度。

利用条形件3的该配置，接触倾斜壁的任何入射光线将被朝向花纹的另一倾斜壁反射并从而“消失”在花纹中。具体地说，每次光线接触壁时，其失去光强。据估计，在与花纹的壁接触两次之后，观察者的眼睛不再能够觉察到光线。因此，“消失在花纹中”意味着光线可以被返回到花纹的外部，但是其光线强度将如此弱，以致观察者不能通过眼睛观察到。这促使获得与光滑和明亮的轮胎的表面2相对照的黑色和无光泽（暗淡）的花纹。

在该情况下，残余表面具有根据位于图1的底部中的插图的非平整表面状态。更特别地，残余表面具有在5μm和30μm之间的平均粗糙度Rz。这样，到达残余表面的大部分入射光线将朝向条形件的倾斜壁返回。

为了确定残余表面的平均粗糙度Rz，将该表面的给定长度（称为评估长度Ln）切成n段具有相同长度的基部长度Lz，如图2所示。在每个基部长度上，确定各轮廓高度Rzi，其为基部长度Lzi内的残余表面的轮廓的最大凸起高度和最大凹入深度的总和。平均高度Rz为在整个所述基部长度上的各数值Rzi的算术平均值（标准DIN4768；1990），并且通过以下公式表示：

$\mathrm{Rz}=\frac{1}{n}{\mathrm{\Σ}}_{i-1}^{i-n}{\mathrm{Rz}}_1$

在一变型实施例中，条形件的壁和/或条形件的顶部还可具有在5μm和30μm之间的粗糙度Rz。

图3显示了其中花纹1包括条形件3和块段13的变型实施例。块段13具有从块段的基部向块段的端部减小的截面。

更特别地，在图3的实施例中，块段13实质上与条形件3的顶部成一体，也就是说，块段在高度上延伸花纹。相对于如现有技术中仅包含块段的花纹，这通过所述花纹提高了光吸收能力，因为图3的花纹的块段相对于轮胎的表面升高。

在该情况下，块段具有在0.003mm²和0.06mm²之间的平均截面，并且其高度也在0.1mm和0.8mm之间。

图4显示了另一变型实施例，其中每个条形件的顶部在条形件的长度L上包括多个顶峰15和凹谷17。因此，条形件的顶部具有不平整的外观。在图4中所示的特定例子中，条形件在该情况下的高度对应于在条形件的长度上确定的顶峰和凹谷的高度的平均值。

可以在轮胎的侧壁上形成本发明的花纹。在该情况下，优选在径向方向上定向条形件，以便当轮胎与人行道的边缘接触时限制刮擦效应。在一变型实施例中，可以在轮胎的胎面上形成所述花纹。

本发明还涉及一种模制和硫化包括根据本发明的花纹的轮胎的模具。所述模具在其内表面的一部分上包括具有条纹（条痕）形状的多个腔室。这些条纹使得能够模制花纹的条形件。同样，模具可以包括模制图3的块段的多个孔。

在该情况下，借助于激光器（激光）以相继的道次生产条纹，每个道次具有在给定表面积和给定深度上烧蚀模具的金属的效果。举例来说，使用来自IPG的功率为50W的脉冲激光器在模具中形成条纹。

本发明不限于所描述和示出的实例，并且在不脱离其上下文的情况下可以进行各种变化。

特别是，图1示出了大体平坦的残余表面S。作为变型，可以设置穹顶状的残余表面，其促进入射光线朝向花纹的条形件的倾斜壁反射。

Claims (9)

1.橡胶轮胎，其包括表面（2），在该表面的至少一部分上具有花纹（1），该花纹（1）包括基本上彼此平行地设置的多个条形件（3），所述多个条形件中的每个条形件包括远离所述轮胎的表面的顶部（7）和实质上与所述轮胎成一体的基部（5），其特征在于，所述多个条形件中的每个条形件包括在所述条形件的顶部（7）的两侧朝向所述条形件的基部（5）延伸的两个倾斜壁（9、11），所述倾斜壁中的每个相对于垂直于所述轮胎的表面（2）的方向（Z）的倾角（α）的绝对值小于或等于25°，并且所述条形件的基部不彼此接触，由此两个相邻条形件的基部在所述条形件之间限定残余表面（S），并且对应于所述两个相邻条形件的基部之间的距离（d）的所述残余表面的宽度小于或等于所述相邻条形件的高度的一半，所述高度在0.1mm和0.8mm之间。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特在于，所述残余表面的宽度小于或等于所述相邻条形件的高度的三分之一。

3.根据权利要求1和2之一所述的轮胎，其特征在于，所述残余表面的平均粗糙度在5μm和30μm之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于，每个条形件的顶部具有圆头形状，根据剖视图，该圆头形状具有在0.005mm和0.05mm之间的平均半径。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，每个条形件的顶部在所述条形件的长度上包括多个顶峰和凹谷。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述花纹通过实质上与所述条形件成一体的块段在高度上延伸，每个块段具有在0.003mm²和0.06mm²之间的平均截面，并且所述花纹中的块段的密度至少等于以平方毫米（mm²）表示的每单位表面积上五个块段。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述花纹呈现于所述轮胎的侧壁上，并且所述花纹的条形件在所述侧壁上沿径向方向定向。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述残余表面（S）呈穹顶状。

9.模制和硫化轮胎的模具，其特征在于，所述模具包括模制属于根据权利要求1至8中任一项所述轮胎的花纹的条形件的条纹。

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