CN105705347A - 包括具有多个刀槽花纹的花纹块的胎面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎胎面，其包括至少一个橡胶材料的具有宽度W和长度L的花纹块(3)，其中L>>W。当胎面(1)被安装在轮胎上时，所述花纹块沿着周向方向(X)延伸，花纹块(3)包括预定用于接触地面的接触表面(5)以及限定该接触表面(5)的第一侧壁(7)和第二侧壁(9)。花纹块(3)还包括通向花纹块的接触表面(5)的多个刀槽花纹(11、11a、11b)，每个刀槽花纹(11)在接触表面(5)上沿着倾斜方向延伸，从而通向第一侧壁(7)和第二侧壁(9)，花纹块的刀槽花纹沿着相同方向定向。刀槽花纹(11)在花纹块的接触表面(5)上按如下方式分布，即当一个刀槽花纹(11a)到达第二侧壁(9)时，另一刀槽花纹(11b)在花纹块上的同一周向水平(N)处从第一侧壁(7)开始，并且每个刀槽花纹(11)包括至少两个部分。

Description

包括具有多个刀槽花纹的花纹块的胎面
技术领域
本发明涉及一种包括橡胶材料的花纹块的机动车辆轮胎胎面，所述花纹块的长度远大于其宽度，并且更特别地，本发明涉及一种包括具有多个刀槽花纹的花纹块的胎面。
背景技术
文件FR759592公开了在轮胎胎面中为了增大该轮胎的抓地力而使用刀槽花纹。具体地，刀槽花纹的使用使得能够增加胎面的胎面表面上的边角的数量，从而显著地促进湿地上的抓地力。刀槽花纹是指胎面中限定材料壁的切口，该切口的宽度适合于允许这些材料壁在进入轮胎于其中接触地面的接触区块时至少部分地接触。刀槽花纹的宽度最多等于2毫米(mm)。
作为文件FR759592的补充，文件FR43383公开了倾斜刀槽花纹的使用。倾斜刀槽花纹限定橡胶材料的子花纹块。这些子花纹块对磨损的抵抗力根据这些子花纹块的宽度、即根据两个相邻的倾斜刀槽花纹之间的距离改变。此外，在胎面中使用倾斜刀槽花纹可能导致附加的行驶噪声。
因此，需要提供一种胎面，所述胎面在该胎面的全部或者一部分上具有多个倾斜刀槽花纹，所述多个倾斜刀槽花纹以优化该胎面对磨损的抵抗力而同时限制产生行驶噪声的风险的方式分布。
定义
“轮胎”是指所有种类的弹性胎面，而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橡胶材料，所述两个主表面中的一个预定用于在驾驶期间接触地面。
胎面的“花纹块”是指由花纹沟限定并包括侧壁和接触面的隆起元件，所述接触面预定用于在行驶期间接触地面。
“花纹沟”是指轮胎中限定材料壁的切口，该切口的宽度使得，与该切口相关联的壁在正常行驶条件下不能彼此接触。花纹沟的宽度大于2毫米。
“刀槽花纹”是指胎面中限定材料壁的切口，该切口的宽度适合于允许刀槽花纹的壁在通过轮胎于其中接触地面的接触区块时至少部分地接触。刀槽花纹的宽度小于或等于2毫米。
“轴向方向”是指平行于轮胎的旋转轴线的方向。
“周向方向”是指与以旋转轴线为中心的任意圆相切的方向。该方向垂直于轴向方向。
“倾斜方向”是指具有非零的轴向分量和非零的周向分量的方向。
发明内容
本发明涉及一种用于轮胎的胎面，所述胎面包括至少一个橡胶材料的具有宽度W和长度L的花纹块，其中L>>W。当胎面被安装在轮胎上时，该花纹块沿着周向方向(X)延伸。所述花纹块包括预定用于接触地面的接触表面以及限定该接触表面的第一侧壁和第二侧壁。所述花纹块还包括通向所述花纹块的接触表面的多个刀槽花纹，每个刀槽花纹在所述接触表面上沿着倾斜方向延伸，从而通向所述第一侧壁和所述第二侧壁，所述花纹块的刀槽花纹沿着相同方向定向。所述刀槽花纹在所述花纹块的接触表面上按以下方式分布，即当一个刀槽花纹到达所述第二侧壁时，另一刀槽花纹在所述花纹块上的同一周向水平处从所述第一侧壁出发(开始)。每个刀槽花纹包括至少一个第一刀槽花纹部分和第二刀槽花纹部分，在横向方向上，所述第一刀槽花纹部分具有与该横向方向形成角度α的长度L1，并且所述第二刀槽花纹部分具有形成角度β的长度L2，其中L1＞L2，并且β＞α。
因此，本发明提出在两个相邻刀槽花纹之间维持一定距离，以使得由这两个刀槽花纹限定的子花纹块的宽度足够大，以赋予其良好的刚性。这于是限制了所述子花纹块在行驶期间碎裂的风险。
本发明还提出按以下方式安排所述刀槽花纹，即当所述刀槽花纹在周向方向上投影时，这些刀槽花纹具有有限的交叠。每个倾斜的刀槽花纹有助于改善轮胎的抓地性能，特别是当在湿地上转弯制动时有助于改善轮胎的抓地性能。如果倾斜的刀槽花纹在周向方向上交叠，那么在这两个刀槽花纹的交叠区域中，制动载荷将与这两个刀槽花纹相互作用。因此，与这两个刀槽花纹相关联的子花纹块的磨损在该交叠区域中因制动载荷在这两个子花纹块(刀槽花纹)之间传播而变化。相反，在没有交叠的区域中，一个单个的倾斜刀槽花纹与这些载荷的全部相互作用。因此，子花纹块的磨损根据相关联的倾斜刀槽花纹是否与其他倾斜刀槽花纹交叠而改变。通过有计划地对倾斜刀槽花纹的交叠进行限制，能够确保所述花纹块中的子花纹块的磨损总体上一致。这于是提高了轮胎的耐久性。
另外，发明人发现，通过沿着所述花纹块的长度设置不间断的一系列(一连串)刀槽花纹，总体上限制了胎面在地面上所产生的噪声。
最后，通过设置包括具有不同长度并呈不同角度的部分的复杂刀槽花纹，所述花纹块的子花纹块被赋予控制湿地上的转弯和直线抓地力的一定多功能性。
在实施例的一个备选形式中，角度α大于0°并且小于40°。
于是这确保子花纹块呈现良好的潮湿道路上的直线制动性能。
在实施例的另一备选形式中，角度β大于或等于65°并且小于或等于90°。
于是这确保子花纹块呈现良好的潮湿道路上的转弯抓地性能。
在实施例的另一备选形式中，每个刀槽花纹包括与所述第一部分具有相同长度L1和相同角度α的第三部分，所述第一部分和所述第三部分在所述刀槽花纹的第二部分的每一侧定位一个。
因此确保了轮胎在湿地上的抓地力，而不管以哪个方向围绕轮胎安装胎面。
在本发明的实施例的另一备选形式中，长度L1大于或等于花纹块3的宽度W的35％。
于是这进一步提高了湿地上的转弯和直线轮胎抓地力。
在本发明的实施例的另一备选形式中，其中所述第一刀槽花纹部分具有宽度W1并且所述第二刀槽花纹部分具有宽度W2，所述第二刀槽花纹部分的宽度W2作为宽度W1、角度α、角度β的函数来确定，以使得由该第二部分和沿着横向方向延伸并垂直于所述胎面的平面P之间的相交部所形成的面积A1总体上与由该平面P在所述第一刀槽花纹部分处所形成的面积A2相同。
如此，能够确保沿着所述花纹块的长度的空隙体积的改变是有限的。这于是改善了轮胎在噪声方面的性能。
在实施例的另一备选形式中，所述刀槽花纹的尺寸中的全部或者一些沿着所述花纹块的长度L改变。
所述刀槽花纹形成构成所述胎面的胎面花纹的一套花纹的一部分。已知的作法是设置具有不同尺寸的花纹，以便扰乱由轮胎的胎面花纹发出的噪声信号并且从而减少所述胎面花纹的噪声频谱中的引人注意的特征。通过改变所述刀槽花纹的尺寸，能够调整这些刀槽花纹的特征以适应这些刀槽花纹被刻于其中的花纹的尺寸。
在一个优选实施例中，所述第二刀槽花纹部分的角度β沿着所述花纹块的长度L改变。
这对于湿地上的直线制动来说更佳。
在另一优选实施例中，所述第二刀槽花纹部分的长度L2沿着所述花纹块的长度L改变。
这对于湿地上的转弯抓地力来说更佳。
在本发明的另一实施例中，所述刀槽花纹在每个刀槽花纹部分之间具有0.4mm和5mm之间的圆角半径(过渡圆半径)。
如此，在所述刀槽花纹部分之间的连接处的破裂的产生被限制了。
在本发明的另一实施例中，所述刀槽花纹在所述花纹块的接触表面上被部分地或者完全地倒角。
这于是改善了干燥地面上的制动和转弯的轮胎性能。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从参考附图、以非限制性实例的方式给出的以下说明中变得显而易见，其中：
-图1示意性地描绘了根据本发明的第一实施例的胎面的局部视图；
-图2示意性地描绘了图1的花纹块的刀槽花纹的放大视图；
-图3示意性地描绘了根据本发明的第二实施例、图1的刀槽花纹的实施例的备选形式；
-图4示意性地描绘了根据本发明的第三实施例、图1的刀槽花纹的实施例的备选形式；
-图5是图4的刀槽花纹的一部分的沿着A-A’截取的剖视图；
-图6是图4的刀槽花纹的一部分的沿着B-B’截取的剖视图；
-图7示意性地描绘了根据本发明的第四实施例、图1的刀槽花纹的实施例的备选形式；
-图8示意性地描绘了根据本发明的第五实施例、图1的刀槽花纹的实施例的备选形式；
-图9示意性地描绘了根据本发明的第六实施例、图1的刀槽花纹的实施例的备选形式；
-图10示意性地描绘了根据本发明的第七实施例、图1的刀槽花纹的实施例的备选形式。
具体实施方式
在随后的说明中，将通过相同的附图标记来指示基本上相同或者相似的元件。
图1是根据本发明的第一实施例的轮胎的胎面1的局部视图。
胎面1包括至少一个橡胶材料的花纹块3。此处，花纹块3由两个花纹沟4限定，所述两个花纹沟4在图1中已经被画上灰色阴影以使本发明更易于理解。更具体地，花纹块3具有宽度W和长度L，该长度L远大于宽度W。远大于意味着，长度L至少等于宽度W的5倍。如此，当胎面1被安装在轮胎上时，花纹块3看起来像沿着周向方向X延伸的条带。该条带可以围绕轮胎的整个外周延伸。作为备选，该条带仅仅在该外周的一部分上延伸。
另外，花纹块3包括接触表面5以及第一侧壁7和第二侧壁9，所述接触表面5预定用于接触地面，所述第一侧壁7和所述第二侧壁9限定该接触表面5。此外，花纹块3包括通向接触表面5的多个刀槽花纹11、11a、11b。每个刀槽花纹沿着倾斜方向延伸从而通向第一侧壁7和第二侧壁9。在该情况下，花纹块的刀槽花纹沿着相同方向定向，即刀槽花纹沿着X和Y的正向方向从第一侧壁7朝向第二侧壁9延伸。这些刀槽花纹在花纹块3的接触表面5上按以下方式分布，即当一个刀槽花纹11a到达第二侧壁9时，另一刀槽花纹11b在花纹块3上的同一水平N处从第一侧壁7出发。在花纹块上的“同一水平N处”是指在该花纹块上的一确定的周向位置。此外，“在同一水平处”是指在刀槽花纹11a、11b的周向位置之间可能存在微小的偏移。然而，该偏移是有限的。优选地，所述偏移小于由两个刀槽花纹11a和11b限定的子花纹块8的跨距P的5％。为了评定所述偏移是否存在，使用与每个刀槽花纹相关联的中性轴线的概念。另外，每个刀槽花纹11至少包括第一刀槽花纹部分13和第二刀槽花纹部分15，在横向方向上，第一刀槽花纹部分13具有与该横向方向形成角度α的长度L1，并且第二刀槽花纹部分15具有形成角度β的长度L2，其中L1＞L2且β＞α。
如图2中可见，角度α大于0°并且小于40°。而且，角度β大于或等于65°并且小于或等于90°。
图3描绘了实施例的一备选形式，其中每个刀槽花纹包括与第一部分13具有相同长度L1和相同角度α的第三部分17，第一部分13和第三部分17在刀槽花纹11的第二部分15的每一侧定位一个。优选的是，长度L1大于或等于花纹块3的宽度W的35％。
在图4至图6中可见的优选实施例中，第一刀槽花纹部分13具有宽度W1，并且第二刀槽花纹部分15具有宽度W2。第二刀槽花纹部分的宽度W2作为宽度W1、角度α以及角度β的函数来确定，以使得由该第二部分15和沿着横向方向Y延伸并垂直于胎面1的平面P之间的相交部所形成的面积A2与由该平面P在第一刀槽花纹部分13处所形成的面积A1相同。
更具体地，如图5中可见，面积A2对应于刀槽花纹的宽度W2’与深度P的乘积，并且W2’＝W2/(sin(β))。同样，如图6中可见，面积A1对应于刀槽花纹的宽度W1’与深度P的乘积，并且W1’＝W1/sin(α)。因为面积A1与面积A2相同，所以可以由此推导出W2＝W1*sin(β)/sin(α)。假设β大于α，那么还可以由此推导出W2大于W1。
在实施例的一备选形式中，面积A1总体上(大体上)等于面积A2，也就是说，面积A1等于面积A2+/-10％。
图7和图8描绘了实施例的备选形式，其中刀槽花纹11中的全部或者一部分沿着花纹块3的长度L改变。因此，在图7中，第二刀槽花纹部分15的角度β沿着花纹块3的长度L改变。在图8中，第二刀槽花纹部分15的长度L2沿着花纹块3的长度L改变。
在图9中可见的实施例的备选形式中，刀槽花纹11在每个刀槽花纹部分13、15、17之间具有0.4mm和5mm之间的圆角半径(过渡圆半径)R。
在图10中可见的实施例的另一备选形式中，刀槽花纹11在花纹块3的接触表面5处被部分地或者完全地倒角。
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修改。

Claims (11)

1.用于轮胎的胎面，所述胎面包括至少一个橡胶材料的具有宽度W和长度L的花纹块(3)，其中L>>W，当所述胎面(1)被安装在所述轮胎上时，该花纹块沿着周向方向(X)延伸，所述花纹块(3)包括接触表面(5)以及第一侧壁(7)和第二侧壁(9)，所述接触表面(5)预定用于接触地面，所述第一侧壁(7)和所述第二侧壁(9)限定该接触表面(5)，所述花纹块(3)包括通向所述花纹块的接触表面(5)的多个刀槽花纹(11)，每个刀槽花纹(11)在所述接触表面(5)上沿着倾斜方向延伸从而通向所述第一侧壁(7)和所述第二侧壁(9)，所述花纹块的刀槽花纹沿着相同方向定向，其特征在于，所述刀槽花纹(11)在所述花纹块的接触表面(5)上按以下方式分布，即当一个刀槽花纹(11a)到达所述第二侧壁(9)时，另一刀槽花纹(11b)在所述花纹块(3)上的同一周向水平(N)处从所述第一侧壁(7)出发，并且每个刀槽花纹(11)包括至少一个第一刀槽花纹部分(13)和第二刀槽花纹部分(15)，在横向方向上，所述第一刀槽花纹部分(13)具有与该横向方向形成角度α的长度L1，并且所述第二刀槽花纹部分(15)具有形成角度β的长度L2，其中L1＞L2且β＞α。
2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述角度α大于0°并且小于40°。
3.根据权利要求1或2所述的胎面，其特征在于，所述角度β大于或等于65°并且小于或等于90°。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的胎面，其特征在于，每个刀槽花纹(11)包括与所述第一部分(13)具有相同长度L1和相同角度α的第三部分(17)，所述第一部分(13)和所述第三部分(17)在所述刀槽花纹(11)的第二部分(15)的每一侧定位一个。
5.根据权利要求4所述的胎面，其特征在于，所述长度L1大于或等于所述花纹块3的宽度W的35％。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的胎面，其中所述第一刀槽花纹部分(13)具有宽度W1并且所述第二刀槽花纹部分(15)具有宽度W2，其特征在于，所述第二刀槽花纹部分(15)的宽度W2作为所述宽度W1、所述角度α、所述角度β的函数来确定，以使得由该第二部分(15)和沿着横向方向(Y)延伸并垂直于所述胎面(1)的平面P之间的相交部所形成的面积A2总体上与由该平面P在所述第一刀槽花纹部分(13)处所形成的面积A1相同。
7.根据权利要求1至6之一所述的胎面，其特征在于，所述刀槽花纹(11)的尺寸中的全部或者一些沿着所述花纹块(3)的长度L改变。
8.根据权利要求7所述的胎面，其特征在于，所述第二刀槽花纹部分(15)的角度β沿着所述花纹块的长度L改变。
9.根据权利要求7所述的胎面，其特征在于，所述第二刀槽花纹部分(15)的长度L2沿着所述花纹块的长度L改变。
10.根据权利要求1至9之一所述的胎面，其特征在于，所述刀槽花纹(11)在每个刀槽花纹部分(13、15、17)之间具有0.4mm和5mm之间的圆角半径R。
11.根据权利要求1至10之一所述的胎面，其特征在于，所述刀槽花纹(11)在所述花纹块的接触表面(5)上被部分地或者完全地倒角。
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