CN104786744A - 车辆轮胎 - Google Patents

Abstract

一种车辆轮胎（1），其包括意在抵靠地基滚动接触的胎面（2），所述胎面（2）形成有包括周向花纹沟（25）和横向花纹沟（26）的胎面花纹（20），用于从地基与轮胎（1）之间的接触印迹中去除水。周向花纹沟（25）的壁（251）形成有减小周向花纹沟（25）的宽度的导流部（259），所述导流部（259）从周向花纹沟（25）的壁（251）开始，绕过周向花纹沟（25）的减小宽度的部分（250），并且弓形地延续到横向花纹沟（26）中，以便变成横向花纹沟（26）的壁（261）。

Description

车辆轮胎

技术领域

本发明涉及一种车辆轮胎，其包括意在抵靠地基滚动接触的胎面，所述胎面形成有包括周向花纹沟和横向花纹沟的胎面花纹，用于从地基与轮胎之间的接触印迹中去除水。

背景技术

车辆轮胎具有胎面，其具有与地基（例如路面）建立滚动接触的功能。胎面形成有胎面花纹，所述胎面花纹特征为用于给胎面提供胎面块的发散的花纹沟，即，胎面包括块和花纹沟。花纹沟具有以下目的，即：使可能存在于地基上的水以在胎面（更具体而言，胎面块）和路面之间建立尽可能良好和尽可能紧密的接触的方式流动。存在于地基上的水借助于花纹沟从胎面块之下主要向轮胎的侧面被移位。一部分的水剩余在花纹沟的界限内，由此轮胎以下述方式在水上滚动，即：在滚动部分处，水沿胎面块旁边的花纹沟流动经过滚动部分。在道路交通服务中，法律上要求车辆轮胎具有足够深的花纹沟，以便在变化的天气条件下安全地操作车辆。

水在花纹沟中的流速自然地强烈依赖于车辆的行驶速度。花纹沟对水的流速和体积流量的影响在水和轮胎之间的接触方面是重要的因素。在花纹沟不能从滚动部分（即，从接触印迹）中将足够量的水移位的情况下，由于所谓的水层效应，轮胎将爬升到存在于地基上的水垫上，由此轮胎和地基之间的摩擦几乎完全消失。因此，本发明的目标在于提供一种用于花纹沟的设计以使花纹沟中水的流动尽可能有效率。

在现有技术中，EP 1614549中讨论了此主题，EP 1614549公开了具有特定旋转方向并且通过花纹沟来强力地划分成胎面块的胎面花纹，并且所述胎面花纹配有将水从胎面块区域导引向轮胎的周向花纹沟的横向、倾斜的花纹沟。此出版物的另一个教导是倾斜花纹沟和周向花纹沟的交叉口能够被配以圆整的边缘。

发明内容

本发明的目标在于进一步开发花纹沟的流动特性，用于增强花纹沟中水的流动。一个目标在于开发所谓的“内侧/外侧”轮胎类型的轮胎中的花纹沟的流动特性，这类轮胎因此意在在特定的侧壁总是用于外侧/内侧的情况下被安装在车辆上，但其中旋转方向未被预先确定。在安装方向和旋转方向二者都被确定的情况下，相同的轮胎必须以两种模型制造，即用于车辆左侧的轮胎和用于车辆右侧的轮胎，因此需要双倍数量的例如制造模具。如果仅旋转方向被确定，则花纹沟的几何构型可从水的流动的角度来优化，但关于轮胎的其它属性可能必须做出妥协。本发明的另一个目标在于以尽可能对生产有利和高效的方式获得上述特性，以保持用于最优质特性的轮胎的制造成本尽可能低。

本发明的特性在于周向花纹沟的壁形成有减小周向花纹沟的宽度的导流部，所述导流部从周向花纹沟的壁开始，绕过周向花纹沟的减小宽度的部分，并弓形地延续到横向花纹沟中，以便变成横向花纹沟的壁。

该提出的方案满足了设定的目标。已经查知布置在沿水流动方向为周向花纹沟和横向花纹沟的交叉口的导流部会明显地增强水的横向流动并会降低轮胎的打滑倾向。导流部的一个特征在于其实现了显著降低涡流形成的能力，这导致了提高的排水量。导流部的宽度减小特征使周向花纹沟中的流收缩，由此水压下降且流速增加。此后，就流动而言，存在于导流部附近的水仍然保持靠近导流部的表面，并且沿弓形（或弧形）延续到横向花纹沟中的表面流动。因此，水更容易被“强迫”进入到横向花纹沟中，而无法继续其沿周向花纹沟或沿胎面块表面的行程。

根据一个实施例，导流部被构建成用于引导在周向花纹沟中流动的水，使得周向花纹沟的减小宽度的部分适于短暂地改变在周向花纹沟中流动的水的压力和加速所述水的流速，以及用于减少涡流形成，由此导流部的弯曲部到横向花纹沟中的延续被设计成将水的流动方向从周向改变成横向。根据一个实施例，导流部被成形为用于在流中产生第一文丘里效应（venturi effect），并随后在流中产生康达效应（coanda effect）。文丘里效应利用收缩来提供对流速的加速，并且康达效应使流水保持与导流部的表面“附着”，由此所述流沿着导流部的表面流动，从而将方向从周向改变成横向。

根据一个优选实施例，周向花纹沟在导流部的位置处具有其最窄的点。因此，确保了周向花纹沟中的流速精确地在导流部的位置处以正好适当的方式改变。

存在若干用于将导流部布置在车辆轮胎中的不同实践。一个实施例是将导流部沿轮胎滚动方向定位在横向花纹沟之前。第二实施例是将导流部沿轮胎滚动方向定位在横向花纹沟之后。第三实施例是将导流部沿轮胎滚动方向放置在横向花纹沟之前和之后。在此选择中，一个有影响的方面是该问题是否是关于具有规定旋转方向的轮胎，或者该问题是否是关于“内侧/外侧”类型的轮胎。随着滚动的轮胎在存在于地基上的水层上通过，在周向花纹沟中将有沿任一方向的流动，由此，这些前述实施例中的每一个都是起作用的，但效果彼此略有不同。

附图说明

现在将参考附图更精确地描述本发明，在附图中：

图1A示出了配有所述导流部的车辆胎面的一个实施例，

图1B、图1C、图2A、图2B、图2C、图2Cc、图2Cd和图2D示出了本发明的几个实施例。

具体实施方式

图1A示出了车辆轮胎1，其包括意在抵靠地基滚动接触的胎面2，所述胎面2形成有包括周向花纹沟（或周向沟槽）25和横向花纹沟（或横向沟槽）26的胎面花纹20，用于从地基与轮胎1之间的接触印迹中去除水。周向花纹沟25的壁251形成有导流部259，所述导流部259减小了周向花纹沟25的宽度，并且所述导流部259从周向花纹沟25的壁251开始，绕过周向花纹沟25的减小宽度的部分250，且弓形地延续到横向花纹沟26中，并变成横向花纹沟26的壁261。在图1A中，水或其它流体或雪泥或泥浆在花纹沟中的流动已用流向箭头s展示出，由此，在图1A中（以及在附于本说明书的其它附图中），轮胎轮毂的预期前进方向是沿箭头C的方向或向上，以滚动方式向前移动的轮胎从而使在其前面的水沿运动方向（即，沿流向箭头s的方向）移位。所述流如何在导流部259的位置处被收缩是通过流向箭头s来指示的，在附图中这些流向箭头s之间的距离变小。在减小宽度的部分250的下游，所述流分成两个方向，所述流的一部分沿着变成横向花纹沟的壁261的导流部的表面流动，而其它部分沿周向花纹沟25继续向前。周向花纹沟25在导流部259的位置处具有其最窄的点，由此在其它位置宽度通常更大，如具有附图标记252的周向花纹沟的宽度被描绘在附图中的其它位置处。

此外，导流部259被构建成用于引导在周向花纹沟中流动的水，使得周向花纹沟的减小宽度的部分250适于短暂地改变在周向花纹沟25中流动的水的压力和加速所述水的流速，以及用于减少涡流形成，由此导流部259的弯曲部到横向花纹沟26中的延续被设计成用于将水的流动方向从周向改变成横向。最优选地，导流部259被成形为在所述流中产生第一文丘里效应，并随后在所述流中产生康达效应。

图1A示出了具有沿轮胎1的滚动方向位于横向花纹沟26之前的导流部259的实施例。根据另一个实施例（在图1B中示出），导流部259沿轮胎1的滚动方向位于横向花纹沟26之后。根据又一个实施例（在图1C中示出），导流部259沿轮胎1的滚动方向存在于横向花纹沟26之前和之后。

图2A、图2B、图2C和图2D描绘了多种用于导流部的实施例。因此，更具体而言，在图2A-2D的每一幅图中，周向花纹沟25和横向花纹沟26的交叉口被示出。所以，图示的几何构型描绘了两个胎面块21和周向花纹沟25的一个内壁。在这些之间产生了前述交叉口。为清楚起见，在图2A的上部胎面块上绘出了一条点划线，所述点划线在现有技术的常规胎面块中将构成在此讨论的胎面块与周向花纹沟251相对应的侧壁251。因此，在此实施例中，所述点划线右侧的区域表示了目前所讨论的导流部259。

图2A在其“基本实施例”中示出了一种导流部，其中，所述导流部具有特别圆整的形状，这使得流能够良好地“粘附”到导流部的表面。在此实施例中，导流部259被构造成沿周向花纹沟25的深度方向R（即，垂直于图像平面）是平直的。在正常用于客车的轮胎尺寸的情况下，导流部259具有2-15 mm的曲率半径r。此外，根据优选实施例，导流部259沿周向花纹沟的方向具有的长度为横向花纹沟的宽度±25％。根据一个实施例，导流部259沿周向花纹沟25的方向具有的长度为相应的胎面块21的长度的40-60％。在这样定尺寸的情况下，所述流具有大量时间来沿平直部段“发展”，直到在下一个横向花纹沟之前导流部的形状开始使周向花纹沟的宽度收缩。

更进一步，根据图2A的实施例的导流部259包括弓形表面，其中，周向花纹沟25的壁251在弯曲部的开始点处形成有相对于导流部259沿相反方向的起始倒圆部2590。优选地，此起始倒圆部2590具有0.5-5 mm的半径，由此它不会对涡流形成具有任何显著的影响。

图1B示出了在较大程度上与图2A中所示的实施例相匹配的实施例，但其形状是略微更有角度的，即，所采用的倒圆部半径比图2A中所描绘的那些要小。作为特定的特征，能够注意到导流部259变成横向花纹沟的壁261的位置。在此实施例中，该位置被设计成包括释放边缘2611，即，所述流容易从横向花纹沟的壁261脱离并且变得剧烈湍流的点。在图2A和图2B的实施例中，导流部259被设计成沿周向花纹沟25的深度方向R与胎面块21的壁251、261是同向的。

图2C中所示的实施例具有在平面图中与图2A中所示的实施例相匹配的形状，但其中，导流部259被设计成沿周向花纹沟25的深度方向R是凸形的。在图2C中，此相同特征被描绘成如从周向花纹沟25的方向所见的那样，从而清楚地展示出所述深度方向上的凸形或曲率。根据一个实施例，所述深度方向上的凸形在其半径方面是新轮胎的花纹沟深度的25-100％。因此，也能在花纹沟25、26的深度方向上来影响所述流。

图2Cd示出了一个实施例，其中，导流部259被设计成沿周向花纹沟25的深度方向R是相对于胎面块21的壁251、261为楔形或凸楔形的。这是同样在花纹沟25、26的深度方向上来影响所述流的另一种方式。

图2D中所示的实施例具有在平面图中与图2B相匹配的形状，但特征为与图2Cc或图2Cd类似的深度方向上的凸形。效果与上文中已描述的类似。

前述实施例特别好地适用于车辆轮胎，其中，横向花纹沟26的方向相对于轮胎1的轴向方向A成如下角度α：大约α=0°而且α≤±15°。特别在构建成具有未确定旋转方向的“内侧/外侧”几何构型的轮胎中，所提出的方案运行良好。车辆轮胎制造商确定何时轮胎是“内侧/外侧”轮胎模型，由此它被指定成在预定的一侧向外的情况下被安装在车辆上。

本发明及其各种实施例不限于前述的示例性实施例。所提出的单个特征可以不管提出的其它各个特征，在根据本发明的方案中出现。在权利要求中所包括的表述和反映了表征特征的存在的表述在以下意义上是开放的，即：对表征特征的陈述使得不从未在独立权利要求或从属权利要求中陈述这类表征特征的方案中排除所述表征特征。

附图标记列表：

1       车辆轮胎

2       胎面

20     胎面花纹

21     胎面块

25     周向花纹沟

250   减小宽度的部分

251   周向花纹沟的壁

252   周向花纹沟的宽度（除了在导流部位置处之外的任何位置）

259   导流部

2590  导流部的起始倒圆部

26     横向花纹沟

260   更靠近赤道线的横向花纹沟端部

261   横向花纹沟的壁

A      轴向方向

C      周向方向

R      径向方向（即，花纹沟的深度方向）

CL    轮胎赤道线

r        导流部的曲率

s          流线。

Claims (17)

1.一种车辆轮胎（1），其包括意在抵靠地基滚动接触的胎面（2），所述胎面（2）形成有包括周向花纹沟（25）和横向花纹沟（26）的胎面花纹（20），用于从所述地基和所述轮胎（1）之间的接触印迹中去除水，其特征在于，所述周向花纹沟（25）的壁（251）形成有减小所述周向花纹沟（25）的宽度的导流部（259），所述导流部（259）从所述周向花纹沟（25）的壁（251）开始，绕过所述周向花纹沟（25）的减小宽度的部分（250），并且弓形地延续到所述横向花纹沟（26）中，以便变成所述横向花纹沟（26）的壁（261）。

2.根据权利要求1所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）被构建成用于引导在周向花纹沟中流动的水，使得所述周向花纹沟的减小宽度的部分（250）适于短暂地改变在所述周向花纹沟（25）中流动的水的压力和加速所述水的流速，以及用于减少涡流形成，由此所述导流部（259）的弯曲部到所述横向花纹沟（26）中的延续被设计成将水的流动方向从周向改变成横向。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）被成形为用于在所述流中产生第一文丘里效应，并随后在所述流中产生康达效应。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述周向花纹沟（25）在所述导流部（259）的位置处具有其最窄的点。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，沿所述轮胎（1）的滚动方向，所述导流部（259）位于所述横向花纹沟（26）之前。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，沿所述轮胎（1）的滚动方向，所述导流部（259）位于所述横向花纹沟（26）之后。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，沿所述轮胎（1）的滚动方向，所述导流部（259）位于所述横向花纹沟（26）之前和之后。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）被构建成沿所述周向花纹沟（25）的深度方向R与所述胎面块（21）的壁（251、261）是同向的。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）被构建成沿所述周向花纹沟（25）的深度方向R是凸形的。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）被构建成沿所述周向花纹沟（25）的深度方向R相对于所述胎面块（21）的壁（251、261）是楔形的或凸楔形的。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）具有2-15 mm的曲率半径。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）沿所述周向花纹沟（25）的方向具有的长度为横向花纹沟的宽度±25%。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述导流部（259）沿所述周向花纹沟（25）的方向具有的长度为相应的胎面块（21）的长度的40-60%。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述横向花纹沟（26）具有一定方向，所述方向相对于所述轮胎（1）的轴向方向（A）成大约α=0°且α≤±15°的角度。

15.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述周向花纹沟（25）的壁（251）在所述弯曲部的开始点处形成有相对于所述导流部（259）的弯曲部（r）沿相反方向的起始倒圆部（2590）。

16.根据权利要求15所述的车辆轮胎（1），其特征在于，所述起始倒圆部（2590）具有0.5-5 mm的半径。

17.根据权利要求9所述的车辆轮胎（1），其特征在于，深度方向上的凸形在其半径方面是新轮胎的花纹沟深度的25-100%。