CN104812594A - 具有定向型设计的轮胎胎面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胎面(1)，其包括在中平面X-X’的每一侧、胎面的每个半部上形成的多个花纹沟(3a、3b)。所述花纹沟中的每一个在轴向上通向外部并且在轴向上朝向中平面X-X’延伸，以使得所述多个花纹沟形成指向花纹沟方向Xr的总体V形的第一胎面花纹。胎面还包括多个刀槽花纹。在一定胎面磨损率后，所述胎面的全部或者一些刀槽花纹扩大以形成空腔(7)，所述空腔沿着倾斜方向延伸并形成指向空腔方向Xc的总体V形的第二花纹。所述空腔中的每一个通向胎面的花纹沟(3a、3b)之一，所述多个花纹沟(3a、3b)在此磨损水平下形成同一第一花纹。

Description

具有定向型设计的轮胎胎面
技术领域
本发明涉及一种预定用于装配至客车的轮胎的胎面。特别地，本发明涉及一种具有提高的冬季驾驶性能或者湿地驾驶性能的轮胎。
背景技术
文件US4057089公开了一种包括定向型花纹的胎面。胎面的“花纹”是指按照预定设计在所述胎面中制造的多个切口，这些切口具有适当的宽度和深度。切口一般是指花纹沟或者刀槽花纹，且对应于由相互面对并以非零距离相互远离的材料壁限定的空间。具体地，所述距离使得刀槽花纹与花纹沟相区别：在刀槽花纹的情况下，所述距离适于允许当刀槽花纹进入轮胎在其中接触地面的接触区块时限定刀槽花纹的相对的壁至少部分地接触。在花纹沟的情况下，所述花纹沟的壁在通常运行条件下不能相互接触。
因此，文件US4057089的定向型胎面花纹具有遍布轮胎胎面的全部指向相同方向的一系列V形花纹沟。由于所述胎面花纹的形状，水经由轮胎的侧面除去，其提高了轮胎在其中接触潮湿路面的接触区块的排水并因此提高了所述轮胎在所述路面上的抓地性。
文件EP0721853公开了一种定向型胎面花纹，除了全部指向相同方向的V形花纹沟之外，其还包括多个同样全部指向共同方向的刀槽花纹，所述共同方向与花纹沟方向相反。由于所述胎面花纹的构造，胎面花纹的刚度降低并且轮胎在积雪路面上的抓地性能提高。
随着胎面磨损，花纹沟的高度降低并且这降低了其将水从接触区块排离的能力。此外，随着所述磨损，胎面总体变得更刚硬。因此，轮胎在潮湿路面和积雪路面上的抓地性能随着胎面磨损而降低。
本发明提出了一种用于限制这些抓地性能随着胎面磨损的降低的解决方案。
定义
“轮胎”是指所有种类的弹性胎面，不管其是否承受内部压力。
轮胎的“胎面”是指由侧表面和两个主表面限定的一定量的橡胶材料，所述两个主表面之一预定用于当轮胎被驱动时接触路面。
胎面的“胎面表面”此处是指当充气至其参考压力的轮胎沿着地面行驶时接触所述地面的胎面上的点的集合。参考充气压力在轮胎的使用条件下定义，特别地，所述条件由ETRTO标准规定。
“轴向方向”是指平行于轮胎的旋转轴线的方向。
“径向方向”是指垂直于轮胎的旋转轴线的方向(所述方向对应于胎面的厚度方向)。
“周向方向”是指与以旋转轴线为中心的任意圆相切的方向。所述方向垂直于轴向方向和径向方向两者。
“倾斜方向”是指具有周向分量和轴向分量两者的方向。
胎面的“磨损程度”是指胎面通过磨损已经损失的厚度与在其必须被更换之前所述胎面可以损失的总厚度的比值。因此，25％的磨损程度是指胎面已经损失四分之一可磨损橡胶材料。
发明内容
本发明涉及一种胎面，其包括多个花纹沟，所述多个花纹沟在中平面的每一侧、所述胎面的每个半部上形成。这些花纹沟中的每一个在轴向上通向外部并且在轴向上朝向中平面延伸，以使得所述多个花纹沟在胎面上形成指向花纹沟方向、总体呈V形的第一花纹。胎面还包括多个刀槽花纹。从一定磨损程度起，所述胎面的全部或者一些刀槽花纹变大(扩大)以形成空腔，这些空腔沿着倾斜方向延伸并形成指向空腔方向、总体呈V形的第二花纹。这些空腔中的每一个只通向胎面的花纹沟之一。所述多个花纹沟在此磨损水平下形成同一第一花纹。
因此，本发明提出当胎面达到一定磨损水平时进而生成延伸刀槽花纹的空腔。这些空腔在胎面的胎面表面上形成附加的边角，所述边角将提高其“咬”入积雪中的能力并且因此将优化所述胎面在积雪路面上的抓地性。此外，这些空腔将构成能够贮存来自潮湿路面的水的容器。因为这些空腔连接至在轴向上通向外部的花纹沟，所以还优化了水从接触区块的排离。
在实施例的备选形式中，花纹沟在胎面的胎面表面上具有预定的弯曲部分(曲率)，每个花纹沟限定在所述弯曲部分的内侧的第一材料壁以及与第一材料壁相对的第二材料壁。空腔方向与花纹沟方向相同(一致)，并且每个空腔在第一花纹沟的第一壁和邻近第一花纹沟的第二花纹沟的第二壁之间延伸。所述空腔通向第一花纹沟的第一壁。所述空腔不通向第二花纹沟的第二壁。
通过使空腔通向花纹沟的在其弯曲部分内侧的壁，其允许从空腔良好地除去水。这是因为，此处由于空腔与花纹沟指向相同方向，所以离开空腔的水流(被称为支流)将与离开花纹沟的水流(被称为干流)处于相同方向。如此，其限制了当来自空腔的支流遇到干流时的涡流的作用，所述涡流有可能干扰从花纹沟除去水。
在实施例的备选形式中，空腔方向与花纹沟方向相反，并且对于每个空腔，其不通向第一花纹沟的第一壁，但是通向第二花纹沟的第二壁。
申请人公司已经注意到，花纹沟的第一壁的刚度的下降可能导致这些花纹沟从接触区块除去水的能力的显著减小。第一壁中的任何开口可能潜在地导致所述壁的刚度的下降。通过使空腔不通向花纹沟的第一壁，这些花纹沟的第一壁的刚度因此未被减小。
空腔限定分别面对第一花纹沟的第一壁或者第二花纹沟的第二壁的壁。所述壁的弯曲部分分别平行于第一壁的弯曲部分或者第二壁的弯曲部分。
如此，优化了由空腔在胎面表面上形成的边角的长度，并且提高了当轮胎在磨损状态下时胎面“咬”入积雪路面中的能力。
在一个优选实施例中，空腔包括具有宽度wp的主体部分以及其宽度小于主体部分的宽度的中间部分，所述中间部分将空腔的主体部分连接至花纹沟。
通过进而减小空腔出口处的宽度，从所述空腔除去水的速度被提高。
在一个优选的实施例中，空腔的中间部分的宽度从所述空腔的主体部分朝向所述花纹沟逐渐减小。
因为其减小的宽度，当轮胎被驱动时，中间部分经受高机械应力。通过产生其宽度逐渐减小的中间部分，在所述中间部分处胎面总体的机械强度被提高。
附图说明
本发明的其他特征和优点将通过以参考附图的非限制性实例的方式给出的以下说明变得显而易见，其中：
-图1示意性地描绘了根据本发明的、在崭新状态下的胎面的胎面表面；
-图2描绘了在磨损状态下的图1的胎面的一部分的放大图；
-图3描绘了根据第三实施例的胎面表面的局部视图；
-图4描绘了根据第四实施例的胎面表面的局部视图；
-图5描绘了根据第五实施例的胎面表面的局部视图。
在以下说明中，将通过相同的附图标记表示基本上相同或者相似的元件。
具体实施方式
图1示意性地描绘了在崭新状态下的胎面1的胎面表面。当包括所述胎面的轮胎被驱动时所述胎面表面将接触路面。
更详细地，胎面1包括在中平面X-X’的各侧、胎面的每个半部上形成的多个花纹沟3a、3b。这些花纹沟中的每一个在轴向上通向外部，即朝向轮胎的肩部(此处未绘出)，并且在轴向上以预定的弯曲部分(曲率)朝向中平面X-X’延伸。这些花纹沟3a、3b在胎面上形成指向花纹沟方向Xr、总体呈V形的第一花纹。更具体地，每个花纹沟限定在花纹沟的弯曲部分的内侧的第一材料壁9a、9b以及与第一材料壁相对的第二材料壁11a、11b。胎面还包括多个刀槽花纹5。此处，这些刀槽花纹中的每一个在两个邻近花纹沟之间沿着倾斜方向延伸。
图2显示了当所述胎面达到一定磨损程度时(例如，当胎面的磨损程度达到20％时)胎面1的状态。在所述磨损水平下，刀槽花纹变大以形成空腔7。这些空腔中的每一个只通向花纹沟3a、3b之一。这些空腔7在胎面表面上形成第二花纹。所述第二花纹具有总体V形的形状并且指向空腔方向Xc。
在图2中所示的实施例中，空腔7指向与花纹沟3a、3b的方向Xr相反的方向Xc，并且每个空腔在第一花纹沟3a的第一壁9a和邻近第一花纹沟3a的第二花纹沟3b的第二壁之间延伸。接下来，空腔7通向第二花纹沟3b的第二壁11b，但是所述空腔不通向第一花纹沟3a的第一壁9a。因此，从空腔7除去的水流(被称为支流Fs)将沿着与从花纹沟3a、3b除去的水流(被称为干流Fp)相同的方向行进。
在图5中所示的另一实施例中，空腔7指向平行于花纹沟方向Xr的方向Xc。因此，这些空腔7将通向第一花纹沟3a的第一壁9a，并且这些空腔7将不通向第二花纹沟3b的第二壁11b。因此，从空腔7除去的水流Fs将沿着与从花纹沟3a、3b除去的水流Fp相同的方向行进。
图2显示了空腔7的一端部处的放大图，所述端部不通向花纹沟3a、3b之一。空腔7在所述端部处限定面对第一花纹沟的第一壁9a的壁13。此处，所述壁在胎面的胎面表面上具有平行于第一壁9a的弯曲部分C的形状。将会注意到，可以测量第一壁9a和分别分布在壁13的端部以及所述壁的中心处的壁13上的三个点之间的距离d1、d2、d3。术语“平行”是指如果测得距离d1、d2、d3之间的差值，则这些差值中的最大值需要小于距离d1、d2、d3中最小者的10％。
上述设计也可应用于图5的空腔7的壁13。
图3是空腔7的实施例的备选形式，其中所述空腔包括具有宽度wp的主体部分15和将所述空腔的主体部分15连接至花纹沟的中间部分17。此处所述中间部分以刀槽花纹的形式描绘。
图4是空腔7的实施例的另一备选形式，其中中间部分从所述空腔的主体部分朝向花纹沟逐渐减小。
本发明不限于所描述和描绘的实例，并且在不脱离其范围的情况下可以对其进行各种改变。
因此，刀槽花纹沿着其延伸的主方向(可参见图1)总体平行于延伸这些刀槽花纹的空腔沿着其延伸的方向(可参见图2)。在其他实施例中，刀槽花纹沿着其延伸的主方向可以相对于空腔沿着其延伸的主方向成(一定)角度地偏移。
此外，附图中示出的空腔具有总体矩形的形状。作为备选，空腔沿着其长度具有诸如弯曲(曲线)形状的不同形状。

Claims (6)

1.一种胎面，其包括在中平面X-X’的每一侧、所述胎面的每个半部上形成的多个花纹沟(3a、3b)，这些花纹沟中的每一个在轴向上通向外部并且在轴向上朝向所述中平面X-X’延伸，以使得所述多个花纹沟在所述胎面上形成指向花纹沟方向Xr、总体呈V形的第一花纹，所述胎面包括多个刀槽花纹(5)，其特征在于，从一定胎面磨损程度起，所述胎面的全部或者一些刀槽花纹变大以形成空腔(7)，这些空腔沿着倾斜方向延伸并形成指向空腔方向Xc、总体呈V形的第二花纹，这些空腔(7)中的每一个只通向所述胎面的花纹沟(3a、3b)之一，在此磨损水平下，所述多个花纹沟(3a、3b)形成同一第一花纹。
2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述花纹沟(3a、3b)在所述胎面的胎面表面上具有预定的弯曲部分，每个花纹沟(3a、3b)限定在所述弯曲部分的内侧的第一材料壁(9a、9b)以及与所述第一材料壁相对的第二材料壁(11a、11b)，所述空腔方向Xc与所述花纹沟方向Xr相同，并且每个空腔(7)在第一花纹沟(3a)的第一壁(9a)和邻近第一花纹沟的第二花纹沟(3b)的第二壁(11b)之间延伸，所述空腔(7)通向第一花纹沟(3a)的第一壁(9a)，所述空腔(7)不通向第二花纹沟(3b)的第二壁(11b)。
3.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述花纹沟(3a、3b)在所述胎面的胎面表面上具有预定的弯曲部分，每个花纹沟(3a、3b)限定在所述弯曲部分的内侧的第一材料壁(9a、9b)以及与第一材料壁相对的第二材料壁(11a、11b)，所述空腔方向Xc与所述花纹沟方向Xr相反，并且每个空腔(7)在第一花纹沟(3a)的第一壁(9a)和邻近第一花纹沟的第二花纹沟(3b)的第二壁(11b)之间延伸，所述空腔(7)不通向第一花纹沟(3a)的第一壁(9a)，所述空腔通向第二花纹沟(3b)的第二壁(11b)。
4.根据权利要求2和3之一所述的胎面，其特征在于，所述空腔(7)限定分别面对第一花纹沟(3a)的第一壁(9a)或者第二花纹沟(3b)的第二壁(11b)的壁(13)，所述壁(13)在胎面表面上的形状分别平行于第一壁(9a)的弯曲部分或者平行于第二壁(11b)的弯曲部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的胎面，其特征在于，所述空腔(7)包括具有宽度wp的主体部分(15)以及具有小于所述主体部分的宽度wp的宽度wi的中间部分(17)，所述中间部分将所述空腔的主体部分连接至花纹沟(3)。
6.根据权利要求5所述的胎面，其特征在于，所述空腔(7)的中间部分(17)的宽度wi从所述空腔的主体部分朝向所述花纹沟(3)逐渐减小。
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