CN106163830B - 在胎面的边缘上具有通道的胎面 - Google Patents

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Abstract

轮胎胎面(1)，该胎面包括至少两个花纹沟(2、3)，所述至少两个花纹沟(2、3)总体周向定向并限定中间部分(4)和边缘部分(5)，总体周向定向的这些花纹沟被形成为使得其至少存在至胎面被磨损至胎面磨损极限时，该胎面包括崭新状态的胎面表面(10)，该胎面包括至少一个磨损极限指示器，所述至少一个磨损极限指示器在周向花纹沟(2、3)中形成以在行驶期间指示该胎面可被磨损至的极限，该胎面在其边缘区域(5)上包括多个切口(6)，所述多个切口(6)总体横向定向并且其深度适合于存在直至胎面被磨损至磨损极限，总体横向定向的每个切口(6)由通向崭新状态的胎面表面(10)的第一部分(61)形成，该第一部分(61)通过中空部分朝向胎面内侧延伸，所述中空部分形成其平均宽度比花纹沟的平均宽度大的通道(63)，该通道(63)预定用于在预定量的部分磨损之后形成新的横向花纹沟，该胎面的特征在于，当沿着切口(6)在轴向上从胎面内侧朝向胎面外侧行进时，每个通道(63)的、在该通道的底部和至少与磨损极限指示器的高度相等的高度之间的横截面增大。

Description

在胎面的边缘上具有通道的胎面
技术领域
本发明涉及一种包括若干磨损层的轮胎胎面，这些磨损层中的一些形成通向胎面的胎面表面的新花纹沟(沟槽)。
背景技术
轮胎胎面在周向上围绕轮胎延伸并且充当轮胎结构和轮胎在其上行驶的表面或道路之间的中间物。胎面和道路之间的接触处于接触区块中。胎面包括胎面花纹，所述胎面花纹由通过花纹沟和/或刀槽花纹来彼此隔开的多个隆起元件(花纹条和/或花纹块)形成。这些花纹沟和刀槽花纹在胎面表面上形成边角，所述边角具有在牵引方面、制动方面或者转弯时的道路控制方面获得抓地性能的好处。
本领域的技术人员所面临的一个问题是如何随着轮胎胎面的磨损维持轮胎性能。
2012年公布的文件WO2012/058171是已知的并且公开了包括若干磨损层的胎面花纹，其中每个磨损层具有特定的并且适合于每个磨损层的空隙体积比。特别地，如果崭新时的空隙比过高，虽然毫无疑问地能够在部分磨损之后具有一定空隙比，但是这则导致了崭新时的刚度损失，就其他性能方面而言这可能证明是有害的。
此外，客车轮胎胎面的外部轮廓并非是围绕设有该胎面的轮胎的旋转轴线的圆柱体。当在包含旋转轴线的平面中观察时，该轮廓是曲线形的并且在胎面的轴向外部边缘区域中具有更显著的弯曲。在这些区域中由于该横向轮廓，胎面的磨损厚度仿佛被减小了。上述文件WO2012/058171未解决该问题：具体地说，随着胎面磨损，在雨天驾驶时可用于使水流动的体积减小了，并且越接近在轴向上处于胎面外侧的区域就越是如此。
因此，需要提出一种预定用于装配至客车的轮胎的胎面，所述胎面使得能够确保随着磨损而持久的性能而同时解决上文中所述的问题。
定义：
胎面花纹的空隙比等于由花纹块限定的空隙(花纹沟)的表面面积和总表面面积(花纹块的接触面积和空隙的表面积)之间的比值。低空隙比表示花纹块的高接触面积和处于花纹块之间的空隙的低表面面积。
胎面花纹的空隙表面比等于由隆起元件(花纹块、花纹条)限定的空隙(基本上由花纹沟形成)的表面面积和总表面面积(隆起元件的接触面积和空隙的表面面积)之间的比值。低空隙比表示胎面的高接触面积和处于隆起元件之间的空隙的低表面面积。
崭新时的胎面花纹的空隙体积比等于由隆起元件(花纹块、花纹条)限定的空隙(特别是由花纹沟、空腔形成)的体积和胎面的总体积之间的比值，所述胎面的总体积包括可磨损材料的体积和空隙的体积。低空隙体积比表示相对于胎面体积来说低的空隙体积。对于各个磨损水平来说，也可以确定空隙体积。
赤道平面：垂直于旋转轴线并且穿过轮胎的轴向(径向)最外侧的点的平面，该赤道平面实质上将轮胎分成两个基本上相等的部分。
花纹块是在胎面上形成、由空隙或者花纹沟限定并且包括侧壁和接触面的隆起元件，所述接触面预定用于接触道路。该接触面具有被定义为所述面的质心或者重心的几何中心。
花纹条是在胎面上形成的隆起元件，该元件沿着周向方向延伸并且形成轮胎的一个整圈。花纹条包括接触面和两个侧壁，所述接触面预定用于在行驶期间接触道路。
径向方向在本文中是指垂直于轮胎的旋转轴线的方向(该方向对应于胎面的厚度方向)。
横向方向或者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。该方向既垂直于轴向方向又垂直于径向方向。
在轴向上向外意味着朝向轮胎的内部空腔的外侧定向的方向。
胎面的总厚度E在设有该胎面的轮胎的赤道平面上、在崭新时的胎面表面和胎冠增强层的径向最外侧部分之间测得。
轮胎的通常行驶条件或者使用条件是由E.T.R.T.O.标准规定的那些条件；这些使用条件规定了与轮胎的负载承载能力(如由其额定负载和速度代码所指示的负载承载能力)相对应的参考充气压力。这些使用条件还可被称为“名义条件”或者“标准条件”。
胎面磨损指示器是指一种可以与胎面模制在一起并且使得使用者更容易对该胎面的磨损进行判断的装置。通常，胎面包括若干胎面磨损指示器，所述若干胎面磨损指示器中的每一个由具有法规规定的高度的尖头形成并且被模制在该胎面的花纹沟中。
轮胎在其中接触地面的接触区块是在静态条件下利用轮胎产生的；根据该接触区块，计算出所述接触区块在周向方向上的长度的平均值。
切口一般是指特别地通过模制制成的开口并对应于由彼此面对且以非零距离(被称为“切口宽度”)彼此隔开的材料壁限定的空间。切口可以是花纹沟或者刀槽花纹或者甚至是至少一个花纹沟与至少一个刀槽花纹的组合。正是所述将彼此面对的材料壁隔开的距离使刀槽花纹与花纹沟相区别；在刀槽花纹的情况下，该距离适合于允许限定所述刀槽花纹的壁至少在轮胎在其中接触道路的接触区块中至少部分地接触。在花纹沟的情况下，限定该花纹沟的壁在通常行驶条件下不能彼此接触。
发明内容
本发明意在既提高崭新时的性能又在部分磨损之后直至完全磨损维持该良好的性能。
为此，本发明的主题是一种轮胎的胎面，该胎面包括限定中间部分和边缘部分的、总体周向定向的至少两个花纹沟，这些边缘部分在轴向上限定所述胎面。总体周向定向的这些花纹沟被形成为至少存在至达到胎面磨损极限时。该胎面包括崭新时的胎面表面，该胎面表面具有因所述胎面表面与包含所述轮胎的旋转轴线的平面相交而获得的外部横向轮廓，该曲线形横向轮廓导致所述胎面的边缘区域上的可磨损材料的厚度减小。
该胎面包括至少一个胎面磨损指示器，所述至少一个胎面磨损指示器在至少一个周向花纹沟中形成，以在行驶期间指示该胎面的胎面磨损极限并且因此使用者能够利用新的轮胎来替换已磨损的轮胎。
此外，该胎面在其边缘区域包括多个切口，所述多个切口总体横向定向并且其深度适合于使所述多个切口存在直至胎面磨损极限。总体横向定向的每个切口由通向崭新时的胎面表面的第一部分形成，该第一部分具有平均宽度并且通过空隙部分朝向胎面内侧延伸，所述空隙部分形成其平均宽度比所述第一部分的平均宽度大的通道，该通道包括底部并且预定用于在预定量的部分磨损之后形成新的横向花纹沟。
该胎面如下，即当沿着所述切口在轴向上从胎面内侧朝向胎面外侧渐进时每个通道的横截面增大，该横截面在该通道的底部和至少与胎面磨损指示器的高度相等的高度之间测得。
有利地，该胎面如下，即由通过通道延伸的第一部分形成的每个切口具有崭新时的总横截面：所述崭新时的总横截面在所述切口的整个长度上恒定，或者当在轴向上朝向胎面外侧渐进时增大。切口的总横截面是指在所述切口的端部之间的各个位置处测得的该切口的横截面的表面面积。
每个横向切口在轴向上通向胎面外侧，即通向所述胎面的侧部，并且可通向或者可不通向周向花纹沟。
有利地，在边缘区域上形成的每个切口的最大深度等于总体周向定向的花纹沟的最大深度。
在边缘区域上形成的每个横向切口的第一部分可以由刀槽花纹形成，所述刀槽花纹的限定壁能够在进入接触区块时彼此接触。该第一部分还可以是花纹沟。
有利地，在边缘区域上形成的每个横向切口包括中间部分，所述中间部分在所述切口的通向崭新时的胎面表面的第一部分和将该第一部分向内延伸的通道之间形成渐进式连接。
借助于该方案，即使当崭新时的总厚度在所述胎面(考虑到其曲线形横向轮廓)的边缘处减小时，也能够在胎面磨损达到法定的胎面磨损极限时维持在潮湿道路上行驶时的令人满意的性能水平。
本发明的进一步的特征和优点将从以下参考附图给出的说明中变得显而易见，所述附图以非限制性实例的方式显示了本发明的主题的实施例。
附图说明
图1描绘了胎面表面的部分平面图；
图2描绘了图1中所示的胎面的边缘区域的立体图；
图3显示了沿着图1的I-I截取的截面图；
图4显示了沿着图1的II-II截取的截面图。
具体实施方式
图1描绘了胎面1的胎面表面10的部分平面图。该图1部分地描绘了预定用于装备客车轮胎的胎面1。该胎面1包括四个周向花纹沟2、3，所述四个周向花纹沟2、3全都具有相同的、等于8mm的深度。胎面磨损指示器被模制在这些花纹沟中的至少一个花纹沟的底部中。这些花纹沟2、3的深度使得，当胎面磨损达到由国家规范所规定的胎面磨损极限(模制的胎面磨损指示器接触胎面表面)时，这些花纹沟没有完全消失并且仍然存在将可能存在于道路上的任何积水排走的可能性。
最靠近赤道平面(由图1中的线XX’指示)的两个周向花纹沟2具有等于10mm的平均宽度，而其他两个花纹沟3具有等于8mm的平均宽度。
这四个花纹沟限定三个中间排4和两个边缘排5，所述两个边缘排5在轴向上限定胎面1。中间排4设有多个倾斜的刀槽花纹41，所述多个倾斜的刀槽花纹41在进入接触区块时闭合。
在该胎面上且更具体地在所述周向花纹沟中，若干胎面磨损指示器8被模制在胎面四周，以便允许使用者容易地判断轮胎磨损水平并且允许使用者自己确保其轮胎尚未达到法规所规定的胎面磨损极限。在该特定情况下，胎面磨损指示器8在花纹沟的底部形成高度等于1.6mm的浮凸。因此，当这些指示器8的外表面接触道路时，在周向花纹沟中仍然存在足够的深度以确保安全驾驶。此刻，使用者当然必须以新的轮胎来替换该已磨损的轮胎。
每个边缘排5包括多个横向切口6，每个横向切口6通向胎面表面10并且通向周向花纹沟3。每个横向切口6在该特定情况下包括通向崭新时的胎面表面10的花纹沟61，该花纹沟61通过中间连接部分62延伸，所述中间连接部分62的宽度可以沿着胎面的深度变化，该中间连接部分62终止于通道63，所述通道63的宽度大于花纹沟61的宽度。
鉴于崭新时的胎面的外部横向轮廓(该轮廓7在图2中可见，图2描绘了边缘区域5的部分立体图)以及轮胎的内部增强结构，显然，尤其是随着距离赤道中平面的轴向距离的增大，胎面的边缘处的可磨损厚度显著地减小。如果要维持胎面1的性能(特别是在其边缘区域5处)，根据本发明有利的是，在这些区域中构造横向切口6，也就是将每个通道63的横截面设计成当在轴向上从轮胎内侧向外渐进时增大(特别是通过增大其平均宽度来实现)。
因此，在对应于胎面磨损极限的磨损之后，横向切口(减小为通道)中可用于排水的体积并未在朝向外侧渐进时减小，反而在该特定情况下增大。
图3显示了沿着图1的I-I截取的截面图。在该图3中可见，横向切口6由花纹沟61形成，所述花纹沟61具有等于2.5mm的恒定宽度，并且通过通道63朝向内侧延伸，所述通道63具有等于5.5mm的最大宽度L1，所述花纹沟61通过中间连接部分62连接至通道63，所述中间连接部分62具有可变并且适合于将花纹沟61连接至通道63的宽度。崭新时的胎面表面10和通道63的底部之间的距离表示为P1，而由虚线标示的胎面磨损指示器的外表面TW和所述通道的底部之间的距离表示为H。
保持深于胎面磨损极限(保持在胎面磨损极限之下)的通道63的横截面呈现为9mm2。崭新时的切口的总横截面等于25mm2。
图4显示了沿着图1的II-II截取的截面图。该截面的位置在轴向上位于图3中所示的截面位置的外侧。
在该截面中，崭新时的胎面表面10和通道63的底部之间的距离表示为P2，而由虚线标示的胎面磨损指示器的外表面TW和所述通道的底部之间的距离表示为H。
在该图4中可见，在该截面中，横向切口6的横截面(对)等于所述横向切口6在对应于图3中所示截面的位置处所具有的横截面，而通向崭新时的胎面表面的花纹沟61的宽度已经增大并且等于4.5mm，并且保持深于胎面磨损极限TW(保持在胎面磨损极限TW之下)的通道63的宽度L2与图3中所虑及的所述通道的宽度L1相比已经增大，以使得在该截面II-II中保持深于胎面磨损极限TW(保持在胎面磨损极限TW之下)的通道的横截面大于图3的截面I-I中的横截面。
在该截面中，保持深于胎面磨损极限(保持在胎面磨损极限之下)的通道的横截面等于12mm2(所述通道的最大宽度等于7.5mm)。
在此处没有显示的备选形式中，通向崭新时的胎面表面的每个花纹沟的宽度在横向切口的整个长度上保持恒定，仅仅延伸每个花纹沟的通道的宽度以增大的方式改变。
在没有描绘的另一备选形式中，所述切口的第一部分由刀槽花纹形成，所述刀槽花纹的壁能够在接触区块中至少部分地彼此接触。该刀槽花纹的壁当然可以设有彼此协作以限制相对运动的构件，例如浮凸。
当然，本发明不限于所描述或者描绘的实例并且可以在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下对其进行各种修改。

Claims (7)

1.轮胎的胎面(1)，该胎面具有由至少一个胎面磨损指示器标明的胎面磨损极限并且包括至少两个花纹沟(2、3)，所述至少两个花纹沟(2、3)总体周向定向并限定中间部分(4)和边缘部分(5)，这些边缘部分(5)在轴向上限定所述胎面(1)，总体周向定向的这些花纹沟被形成为至少存在至达到胎面磨损极限时，该胎面包括崭新时的胎面表面(10)，该胎面表面具有因所述胎面表面与包含所述轮胎的旋转轴线的平面相交而获得的外部横向轮廓(7)，该横向轮廓导致所述胎面的边缘部分(5)上的可磨损材料的厚度减小，该胎面包括至少一个胎面磨损指示器，所述至少一个胎面磨损指示器在花纹沟(2、3)中形成以在行驶期间指示该胎面的胎面磨损极限，该胎面在其边缘部分(5)上包括多个切口(6)，所述多个切口(6)总体横向定向并且通向所述胎面的侧部，每个切口具有适合于存在直至胎面磨损极限的深度，总体横向定向的每个切口(6)由通向崭新时的胎面表面(10)的第一部分(61)形成，该第一部分(61)具有平均宽度并且通过空隙部分朝向胎面内侧延伸，所述空隙部分形成其平均宽度比所述第一部分(61)的平均宽度大的通道(63)，该通道(63)预定用于在预定量的部分磨损之后形成新的横向花纹沟，该胎面的特征在于，当沿着所述切口(6)在轴向上从胎面内侧朝向胎面外侧渐进时每个通道(63)的横截面增大，该横截面在该通道(63)的底部和至少与所述胎面磨损指示器的高度相等的高度之间测得。
2.根据权利要求1所述的轮胎的胎面(1)，其特征在于，由通过通道(63)延伸的第一部分(61)形成的所述切口(6)具有崭新时的总横截面，所述崭新时的总横截面在所述切口(6)的整个长度上恒定，所述总横截面是指在所述切口(6)的端部之间的各个位置处测得的该切口(6)的横截面的表面面积。
3.根据权利要求1所述的轮胎的胎面，其特征在于，由通过通道(63)延伸的第一部分(61)形成的所述切口(6)具有崭新时的总横截面，当沿着所述切口(6)在轴向上从胎面内侧朝向胎面外侧渐进时所述崭新时的总横截面增大，所述总横截面是指在所述切口(6)的端部之间的各个位置处测得的该切口(6)的横截面的表面面积。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎的胎面，其特征在于，在所述边缘部分(5)上形成的每个切口(6)的最大深度等于总体周向定向的所述花纹沟(2、3)的最大深度。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎的胎面，其特征在于，在所述边缘部分(5)上形成的每个切口(6)的第一部分(61)由刀槽花纹形成，所述刀槽花纹的限定壁能够在进入接触区块时彼此接触。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎的胎面，其特征在于，在所述边缘部分(5)上形成的每个切口(6)包括中间部分(62)，所述中间部分(62)在通向崭新时的胎面表面(10)的第一部分(61)和将该第一部分(61)向内延伸的通道(63)之间形成渐进式连接。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎的胎面，其特征在于，在所述边缘部分(5)上形成的切口(6)通往花纹沟(2、3)。
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