CN104640718A - 轮胎胎面和固定在硫化模壳中用于形成轮胎胎面的花纹块中的薄片切口的薄片 - Google Patents

Abstract

公开了轮胎胎面和固定在硫化模壳中用于形成轮胎胎面的花纹块中的薄片切口的薄片。轮胎胎面的薄片切口由主薄片切口和垂直布置的侧薄片切口组成，其中，主薄片切口在相对表面中包含在径向方向(OA、AB、BC)上与凹陷交替布置的至少一排3D突起，凹陷配合到切口的相对表面的突起中，并且主薄片切口包含至少一个平坦部分，其与至少一个所述副薄片切口垂直地相交。

Description

轮胎胎面和固定在硫化模壳中用于形成轮胎胎面的花纹块中的薄片切口的薄片

技术领域

本发明涉及用于乘用和货运车辆的冬季、夏季和/或四季轮胎的制造的硫化模具的结构，然而，在压制过程时，薄片形成延伸到由轮胎的胎面区域限定的胎面部分上的胎面花纹块内的所需形状和数量的窄切口。形成的牵引力在胎面与路面的接触处提供力的更有效的传递。

背景技术

设计在冬季期间以及在四季期间用于车辆的轮胎的特征在于，除周向和横向胎面花纹沟外，还在于由薄片形成的被定位在硫化模腔的胎面部分中的大量的窄切口。薄片由具有诸如耐蚀性、强度等的指定用途特性的指定材料通过模制操作由金属片材制成。它们被不可释放地紧固在模具(铣制模具，例如通过胶粘)中，被固定住而在模具打开阶段期间不被抽出。它们相对于轮胎的旋转轴线安置在径向方向上。薄片能获得由轮胎轮廓给出的胎面花纹沟的深度，或者其能取决于对于胎面的要求而改变。当在径向方向上观察时，薄片的形状能由已知曲线(弧线、直线、抛物线…)组成，并形成某一形状(例如函数正弦、锯齿…)。尺寸和形状由设计、由期望的特性和/或由花纹块的尺寸给出。用于一种花纹的薄片形状能够相同或不同。

薄片按它们在冬季和四季轮胎上的数量形成大量牵引边缘，以便提高花纹与路面的接触点处的力传递效率。该事实能用于湿的、被雪覆盖的和/或结冰的路面。

当传递力时，在轮胎与道路相互作用期间，出现胎面花纹块的明显扭曲。变形明显影响驾驶性，其对驾驶稳定性有负面影响，并影响胎面的反应速率。在突起的分解强迫进入道路平面之后，变形的尺寸取决于在该时刻工作的力的性质。显然地，变形获得圆的所有象限的值。没有花纹切口或花纹沟的花纹块的使用就道路平面中的变形而言是理想的解决方案。由于该情形从法律和技术方面是不合需要的，所以连续的花纹块需要由窄的胎面花纹沟分开。为了提高牵引特性，需要由窄的切口分开花纹块。这负面地影响花纹块的刚性。因此，目前使用各种各样的切口形状：具有可变深度、不同地成形、但最常见地在形状方面类似一系列测角函数正弦的直缺口。通过成形切口，花纹块的刚性提高，尤其地在轴向方向上并且部分地在轮胎的周向的切线方向上。该现象导致花纹块在切口的纵向和横向方向上的不同的扭曲。

近来发现证实，各厂家已开始利用不同成形的切口，以在所有方向上获得提高的刚性并获得胎面花纹块中均匀的应力分布。为此，获得力传递的最小变形，提高驾驶员的输入的响应反应速度，并且操作安全性也是如此。来自封闭切口的当前已知模型的发现如下：

Continental的在2001年1月12日的欧洲专利申请EP1 223 054 A1描述的3-D切口被成形为由彼此相抵安置的不同直径的交替间隔的半径组成的波形。薄片在其下部转变成其中小直径的曲线由较大直径的曲线替代并且反之亦然的相反的形状。这样分布的形状的变型能具有三角形状或矩形四边形状或它们的组合。锁定特征的变化取决于形状的使用。将出现锁定的时滞。

在日期为1994年9月27日的专利US 5 350 001中描述的Semperit的解决方案描绘了变成偏移波长的1/4的形状的正弦函数形切口。在径向方向上的重复取决于形状，并且能取2或更高的值。在值2时，切口区域在与轮胎表面相交的点径向取向，在较高的值时，存在从径向方向的角度偏差。复合三角形花纹沟形状的解决方案具有不同取向的边缘。

Continental的专利EP 0 131 246描述了从上曲线平滑地延伸到偏移其长度的1/4的安置在下部中的相同的一个曲线中的锯齿花纹沟。

Goodyear的国际专利申请WO 99/48707描述了由平面区域形成的切口，所述平面区域具有彼此配合并且交替面向切口轴线的交替安置的在一侧上的半球凹进和在另一侧上的半球突起。解决方案在薄片平面的所有方向上引起胎面花纹块的加强。由于突起的形状，所以锁定发生时滞。

所述文件用作Goodyear的专利EP 1 533 141 A1的解决方案，其中，从切口平面并流畅地接着开口的突起规则地隔开。它们的形状在它们的截面中能够是三角形、矩形…直到x角形。通过解决方案，Goodyear部分地消除了滞后，并且锁定的开始更突然。

定义

轴向方向-是由汽车轮胎旋转轴线给出的方向

径向方向-是与轮胎周圈和旋转轴线垂直从而同时相交的轴线给出的方向

切线方向-是由周圈的切线给出的方向

薄片-是由金属片材(具有所需特性的材料)压制成的零件，具有规定的厚度，与胎面部分中的模腔牢固地、不可释放地连接，以在胎面花纹块中产生给定形状和尺寸的窄切口

发明内容

轮胎胎面包含布置在轮胎的周向方向上的至少一排胎面花纹块，花纹块中的至少一个花纹块由在径向方向上的一个或多个3D成形薄片切口提供，并且该成形薄片切口由在硫化期间由薄片形成的相互配合的成形表面限定，该主题在于，薄片切口由主薄片切口和垂直(或者处于由所需特性产生的角度)布置的副薄片切口组成，其中，主薄片切口在相对表面中包含在径向方向(OA、AB、BC)上与凹陷交替布置的至少一排3D突起，凹陷配合到切口的相对表面的突起中，并且主薄片切口包含至少一个平坦部分，其与至少一个所述副薄片切口垂直地(或者处于由所需特性产生的角度)相交。

在优选实施例中，主薄片切口包含与三个平坦部分交替布置的两排突起，平坦部分分别设置有副片状部分，然而，主薄片切口的条带的突起和凹陷成形为以间隔OC在径向方向上的周期性重复元件，该间隔由间隔OA、AB和BC的和形成，然而，在间隔AB处，形状中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，其恢复其初始形状，然而，从中心平面缩进的限定突起的尺寸和形状的平面在轴向方向上于每个切口表面中具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状。同时，每个副薄片切口相对于将其分成两半的主3D薄片切口对称布置。

副薄片切口能由平滑的平坦薄片形成，或者其还能包含轴向取向的3D元件。优选的是，副薄片切口的一个半部上的3D元件与副薄片切口的另一半部上的3D元件相反取向。副薄片切口的两个半部能在间隔BC处稍微成斜角。

本发明的另一主题是由主3D片状部分和至少一个副片状部分的组合形成的薄片，然而，副片状部分横跨主3D片状部分，并与主3D片状部分垂直地安置，其中，主3D片状部分形成为延伸距离等于OC间隔长度的周期性重复形状的延伸部，该间隔由间隔OA、AB和BC的和形成，然而，周期性重复元件的延伸部在径向方向上布置成排L1、L2，其中，在间隔AB处，形状中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，其恢复其初始形状，并且其中，形成与排L1、L2交替的包含垂直(或者处于由所需特性产生的角度)布置的副片状部分的平坦部分P1、P2、P3，并且，从中心平面缩进的限定突起的尺寸和形状的平面当在轴向方向上观察时具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状，并且当在径向方向上观察时，其具有由选自以下组的曲线组成的形状：弧线、直线、抛物线、双曲线，和/或其形成函数正弦、锯齿、具有截点的锯齿的花纹。

主3D片状部分在径向方向上能包含由延伸距离OC的周期性重复元件的延伸部形成的2至4排L1、L2，其中，在间隔AB处，形状中断，并且由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，该形状恢复其初始形状。

根据优选实施例，主3D片状部分能将副片状部分分成两个相同的半部。

副片状部分能够是平坦的，或者其在每个半部中能由至少一个轴向取向的3D元件提供。

在另一优选实施例中，间隔OA:AB:BC可以具有比例1/3/1/3/1/3或另一比例诸如0.4:0.3:0.3(第一顺序的间隔最大)。

根据优选实施例，薄片由以间隔OC的周期性重复元件的突起和凹陷的径向布置的两排L1、L2组成，其中，主3D片状部分形成为延伸距离等于间隔OC的长度的周期性重复形状的延伸部，其中，在间隔AB处，形状中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，其恢复其初始形状，并且其中，在单独的排L1、L2之间形成有其上垂直地固定有副片状部分的平坦部分P1、P2、P3，并且，从中心平面缩进的限定主片状部分的排L1、L2中的突起的尺寸和形状的区域从轴向方向上的视图看具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状，并且从径向方向上的视图看，其具有由选自以下组的曲线组成的形状：弧线、直线、抛物线、双曲线，和/或其形成函数正弦、锯齿、具有截点的锯齿的花纹。

为了简化说明，薄片的本体在薄片的弯曲处理期间仅被描述成由中性轴线组成的表面。不考虑对薄壁提取生产技术重要的半径。薄片的本体于是鉴于在表面的每侧的方向上的中性表面由均匀的涂层材料层形成(不考虑由形成过程引起的壁变薄)。本领域中认识到并且通过元件几何形状显然的是，薄片型的周期性重复元件能够在轴向方向上提供合适的力传递。当在切线方向上传递力时，出现花纹块的增大的变形(形成的薄片与平坦薄片相比较在切线方向上对刚性有更有利的影响)。

因此，本发明基于平坦薄片与精确数量(取决于花纹块的几何形状和期望的特性)的周期性重复元件的薄片的组合，然而，在径向方向上，形状中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复元件的形状替代。这防止胎面花纹块的单独部分之间较长的相对移动和制动与牵引力的传递、以及曲线的移动。已考虑能被看作是夹紧梁的花纹块变形特性，从中心平面缩进的限定突起的尺寸和形状的平面具有梁弯曲的最终曲线的形状。为此，提供未磨损的胎面的锁定功能。通过形状获得在胎面磨损的单独状态之间薄片切口对道路的更均匀的影响，利用正弦成形薄片对磨损胎面是不利的，并降低牵引能力和花纹块变形。如果片状狭槽的位置导致缺少轴向方向上的牵引边缘并且花纹块的提高的刚性不能适合于较小的表面粗糙度，则与主片状狭槽相交的位置中的另外的分支被添加至薄片。分支的数量和分布由轮胎胎面花纹块的形状和变形给出，消除相交中花纹块的相互偏移的3D元件被添加至分支。可省略元件。与先前使用的薄片相比的另一优点是由突起的水平表面引起的锁定时间的缩短，花纹块的提高的刚性、锁定的实质起点、花纹块磨损的更有利的过程、导致提高的安全性的由轮胎胎面花纹块的单独部分在径向和轴向方向上的相互偏移的限制引起的当改变运动状况时的更好的力传递以及驾驶舒适性也是如此。在图1上示出了描述的薄片。

薄片通过片材材料的模制形成。设计成放置在模腔中的三维压制部分被形成，以帮助形成胎面的花纹块中的切口。薄片轴线与压制部分的中性轴线相同。在图1上描绘了薄片的形状，并且其形成为延伸距离等于间隔OC的长度的周期性重复形状的延伸部，在间隔AB处，形状中断并且由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代。在间隔BC处，薄片恢复其初始形状。

在表面中断的位置(点A和B)，片状表面在径向方向上受限制并由与点A和B相交的表面封闭，并且在点D和E中，它们朝着侧表面13处于与夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状对应的角度α和β。间隔OA:AB:BC优选地具有比例1/3/1/3/1/3或者诸如0.4:0.3:0.3的另一比例(第一排具有最大间隔)。间隔在其他所需特性的情况下能改变。

从薄片的平面图看，主3D片状部分由金属形成，其为具有处于间隔L1、L2的突起的薄板，且间隔P1、P2、P3没有变形。有用于安置横向侧片状部分的空间。在间隔L1、L2下的突起的数量取决于花纹块的几何形状，最优选地为数量2。

附图说明

在附图上，图1和4描绘根据本发明的薄片的透视图。图2示出夹紧梁弯曲的曲线。图3-1描绘薄片的前视图，在图3-2上有侧视图，并且在图3-3上是薄片的顶视图。图4-1至4-3描绘图4上标记的通过薄片的截面。图5-1至5-3描绘在各种磨损状态下的轮胎胎面的一个花纹块。

具体实施方式

在图1和图2-2中描绘了适于固定在硫化模具内以便形成轮胎胎面花纹块中的薄片切口的薄片，其中标记了间隔OA、AB和BC。主3D片状部分包含两排L1和L2成形的突起和凹陷，所述成形的突起和凹陷被形成为延伸距离等于间隔OC在径向方向上的长度的周期性重复形状的延伸部。在间隔AB处，形状中断并由偏移周期的一半的相同周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，其恢复其初始形状。从中心平面缩进的限定排L1和L2中的突起的尺寸和形状的区域在轴向视图中具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状。在图2中描绘了该曲线。在径向视图中，切口具有由选自如下组的曲线组成的形状：弧线、直线、抛物线、双曲线，和/或其形成如在图5-1至5-3中示出的函数正弦、锯齿、具有截点的锯齿的花纹。在单独的排L1与L2之间，在主3D片状部分上形成有平坦部分P1、P2、P3。在每个平坦部分的中间，侧片状部分在它们与主片状部分形成直角的同时被交叉地固定。主3D片状部分将侧片状部分分成两个相同的半部。侧片状部分的每个半部近似以间隔BC设置有3D元件。在轴向方向上，3D元件取向为相互相反的方向。

Claims (12)

1.轮胎胎面，包含布置在所述胎面的周向方向上的至少一排花纹块，所述花纹块中的至少一个花纹块在径向方向上配备有一个或多个3D成形薄片切口，并且该成形薄片切口由在硫化期间由薄片形成的相互配合的成形表面限定，其特征在于，所述薄片切口由主薄片切口和垂直的侧薄片切口组成，其中，所述主薄片切口在其相邻的两个表面处包含在径向方向(OA、AB、BC)上与凹陷交替布置的至少一排3D突起，所述凹陷配合所述切口的相对表面的所述突起；并且所述主薄片切口包含与所述侧薄片切口中的至少一个侧薄片切口垂直相交的至少一个平坦部分。

2.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，所述主薄片切口包含与三个平坦部分交替布置的两排突起，所述平坦部分分别配备有侧薄片切口，然而，所述主薄片切口的条带的所述突起和所述凹陷具有间隔为OC的在所述径向方向上的周期性重复元件的形状，该间隔由间隔OA、AB和BC的和形成，然而，在间隔AB处，所述形状中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且其在间隔BC处恢复其初始形状；然而，从中心平面缩进的限定所述突起的尺寸和形状的区域在轴向视图中于每个切口表面处具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎胎面，其特征在于，所述每个侧薄片切口相对于将其分成两个半部的主3D薄片切口对称地布置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述侧薄片切口在每个半部处包含轴向取向的3D元件，然而，在所述侧薄片切口的一个半部处的3D元件相对于在所述侧薄片切口的另一半部处的3D元件相反地取向。

5.薄片，适合于固定在硫化模壳中用于形成根据权利要求1至4的轮胎胎面的花纹块中的薄片切口，其特征在于，其由所述主3D片状部分和至少一个侧片状部分的组合形成，所述侧片状部分与所述主3D片状部分相交，并与所述主3D片状部分垂直，其中，所述主3D片状部分形成为延伸距离等于OC间隔长度的周期性重复形状的延伸部，该间隔由间隔OA、AB和BC的和形成；同时，所述周期性重复元件的延伸部在径向方向上布置成排L1、L2，其中，在间隔AB处，所述形状中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，其恢复其初始形状；并且其中，所述单独的排L1、L2与包含垂直(可选择地处于由所期望的特性产生的角度)布置的侧片状部分的平坦部分P1、P2、P3交替；然而，从中心平面缩进的限定所述突起的尺寸和形状的平面从轴向视图看具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状；并且从径向视图看，其具有由选自下列组的曲线组成的形状：弧线、直线、抛物线、双曲线，和/或其形成函数正弦、锯齿、具有截点的锯齿的花纹。

6.根据权利要求5所述的薄片，其特征在于，所述主3D片状部分在径向方向上包含由以OC距离的周期性重复元件的延伸部形成的2至4排L1、L2，其中，在间隔AB处，所述形状中断，并且由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，所述形状恢复其初始形状。

7.根据权利要求5或6所述的薄片，其特征在于，所述主3D片状部分将所述侧片状部分分成两个半部。

8.根据权利要求7所述的薄片，其特征在于，所述侧片状部分是平坦的。

9.根据权利要求7所述的薄片，其特征在于，所述至少一个侧片状部分在每个半部配备有至少一个轴向取向的3D元件。

10.根据权利要求5或6中任一项所述的薄片，其特征在于，所述间隔OA:AB:BC具有比例1/3:1/3:1/3。

11.根据权利要求5或6中任一项所述的薄片，其特征在于，所述间隔OA:AB:BC具有比例0.4:0.3:0.3，其中第一顺序的间隔最大。

12.根据前述权利要求中任一项所述的薄片，其特征在于，其由以间隔OC的周期性重复元件的突起和凹陷的径向布置的两排L1、L2形成，其中，所述主3D片状部分形成为延伸距离等于间隔OC的长度的周期性重复形状的延伸部，所述形状在间隔AB处中断，并由偏移周期的一半的相同的周期性重复的功能部分替代，并且在间隔BC处，其恢复其初始形状；并且其中，所述单独的排L1、L2与包含垂直固定的侧片状部分的平坦部分P1、P2、P3交替；并且从中心平面缩进的限定所述主片状部分的L1、L2排中的突起的尺寸和形状的平面从轴向视图看具有夹紧梁弯曲所形成的曲线的形状；并且从径向视图看，其具有由选自下列组的曲线组成的形状：弧线、直线、抛物线、双曲线，和/或其形成函数正弦、锯齿、具有截点的锯齿的花纹。