CN106170402B - 轮胎胎面和轮胎 - Google Patents

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Abstract

本轮胎胎面(1)设有地面接触表面(2)，所述地面接触表面(2)当轮胎滚动时与路面接触。所述轮胎胎面(1)设有：至少一个在周向方向上的主花纹沟(3)；多个副花纹沟(4)；以及多个花纹块(5)。所述花纹块各自设有：上表面(51)，所述上表面(51)的一部分充当所述胎面的地面接触表面；两个前表面侧壁(52、53)；两个侧表面侧壁(54、55)；在上表面与前表面侧壁相交的位置形成的前表面边缘(521、531)；以及在上表面与侧表面侧壁(54、55)相交的位置形成的侧表面边缘(541、551)。花纹块各自具有被设置至所述花纹块的至少一个前表面侧壁上的增强部(6)，所述增强部(6)具有平均厚度t并且具有比形成胎面的橡胶混合物的弹性模量(Et)高的弹性模量(Ef)。在增强部被设置至其上的至少一个前表面侧壁中形成有波状部(7)，所述波状部(7)设有至少两个波峰部(72)和至少一个波谷部(71)。所述波状部被设置成形成所述增强部被设置至其上的所述至少一个前表面侧壁的至少一部分，并且形成所述增强部的至少一部分。

Description

轮胎胎面和轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎胎面和包括所述胎面的轮胎，并且更特别地，本发明涉及能够提高雪上性能和冰上性能的轮胎胎面和轮胎。
背景技术
冬季轮胎(也被称为无钉防滑轮胎)众所周知是可以在覆盖有雪或者冰的冬季路面上行进的轮胎。冬季轮胎通常设有在地面接触表面处开口的多个窄切口(所谓的刀槽花纹)，并且借助于所谓的边缘效果和水膜除去效果以及还通过使用比非冬季用轮胎软的复合物来提高对冬季路面的抓地力。
冬季轮胎中产生与路面的摩擦力的机制实质上对于雪和冰来说是不同的。因此，使用软的复合物以便当路面结冰时提高冰上性能，而已知，因此存在花纹块刚性的减小，这妨碍了当路面积雪时提高雪上性能，即使在作为地面接触元件的花纹块中设置了大量窄切口。
在花纹块的侧壁上引入增强部作为在冬季轮胎中实现冰上性能和雪上性能之间的良好平衡的措施已知是有效的。
例如，专利文件1(参见图3)描述了一种轮胎，所述轮胎适合于通过在设有三个窄切口和一个副花纹沟的花纹块中、在面向横向花纹沟和副花纹沟的花纹块侧壁上设置使用具有80至95度的JIS A硬度的橡胶的增强部来实现雪上性能和冰上性能之间的平衡。
此外，专利文件2(参见图2)描述了一种轮胎，所述轮胎适合于通过采用其中以重量计50份或更多的碳黑和/或硅石与以重量计100份的二烯橡胶(所述二烯橡胶包含30wt％或更多的具有-60℃或更高的玻璃转变温度的橡胶组分)相结合的混合物、以及在花纹块的侧壁上设置采用具有-30℃或更低的脆性温度的橡胶的增强部来实现雪上性能和冰上性能之间的平衡。
此外，专利文件3(参见图1)描述了一种轮胎胎面，所述轮胎胎面适合于通过在花纹块侧壁的至少50％的区域上以小于0.5mm的厚度设置具有200MPa或者更大的材料模量(弹性模量)的增强层(增强部)来实现雪上性能和冰上性能之间的平衡。
此外，特别地作为提高雪上性能的措施，专利文件4(参见图4)描述了一种轮胎，其中通过例如在花纹块的横向边缘上设置底切部分来提高雪上性能。
此外，专利文件5(参见图1)描述了一种轮胎，其中在花纹块的侧壁表面上形成了锯齿状凹凸。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：JP 7-047814A
专利文件2：JP 2010-105509A
专利文件3：WO 2013/088570
专利文件4：欧洲专利申请公开101348
专利文件5：JP 2-041802U
发明内容
本发明所要解决的问题
然而，通过专利文件1-5中所描述的轮胎，难以实现雪上性能和冰上性能之间的高水平的平衡，并且特别地雪上性能不足，因此出于冬季路面上的安全行进起见，需要一种可以实现雪上性能和冰上性能之间的更高水平的平衡的轮胎。
就此而言，为了解决上述现有技术中的问题而提出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够实现雪上性能和冰上性能之间的更高水平的平衡的轮胎胎面，并且还在于提供一种包括所述胎面的轮胎。
解决所述问题的措施
为了实现上述目的，本发明提供了一种轮胎胎面，所述轮胎胎面由至少一种橡胶混合物形成并且具有当轮胎行驶时接触路面的地面接触表面，其特征在于，所述至少一种橡胶混合物具有从ASTM D882-09中所规定的拉伸试验中获得的弹性模量Et；所述胎面包括至少一个沿着轮胎周向方向延伸的周向主花纹沟、多个沿着轮胎旋转轴线方向延伸的副花纹沟以及由所述周向主花纹沟和所述副花纹沟限定的多个花纹块；所述多个花纹块中的每一个包括形成所述胎面的地面接触表面的上表面、沿着轮胎旋转轴线方向延伸并且面向所述副花纹沟的两个前表面侧壁和沿着轮胎周向方向延伸并且面向所述周向主花纹沟的两个侧表面侧壁；所述花纹块的上表面包括在与所述前表面侧壁相交的位置处形成并且沿着轮胎旋转轴线方向延伸的前表面边缘，以及在与所述侧表面侧壁相交的位置处形成并且沿着轮胎周向方向延伸的侧表面边缘；所述花纹块包括增强部，所述增强部具有平均厚度t并且设置在所述侧壁之中的至少一个前表面侧壁上，并且所述增强部具有比形成所述胎面和所述花纹块的橡胶混合物的弹性模量Et高的弹性模量Ef；并且在所述增强部被形成于其上的所述至少一个前表面侧壁上形成有具有至少两个波峰部和至少一个波谷部的波状部，并且所述波状部在所述增强部被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁上按照形成所述前表面侧壁的至少一部分和所述增强部的至少一部分的方式设置。
此处，“花纹沟”是指通过将在通常使用条件下不会彼此接触的两个相对的表面(壁表面、侧壁)借助于另一表面(底表面)相连接来构成的具有宽度和深度的空间。
此外，“主花纹沟”是指主要负责流体排出并且在形成于胎面中的各种类型的花纹沟之中具有相对大的宽度的花纹沟。在很多情况下，“主花纹沟”意味着沿着轮胎周向方向以直线形、Z字形或者波形方式延伸的花纹沟，但是也包括主要负责流体排出并且相对于轮胎旋转方向以一定角度延伸的具有相对大的宽度的花纹沟。
此外，除了“主花纹沟”以外的花纹沟被称为“副花纹沟”。
此外，“边缘”是指花纹块的上表面和前表面侧壁或者侧表面侧壁之间的相交处(花纹块的上表面的边缘或者花纹块的上表面与前表面侧壁或者侧表面侧壁的边界)。花纹块的形成地面接触表面的一部分的上表面由诸如这些边缘的边缘限定。如果在上表面和前表面侧壁或者侧表面侧壁之间形成有斜面，则斜面部分被理解为上表面的一部分。在限定花纹块的上表面的边缘处，花纹块的上表面和前表面侧壁之间在轮胎旋转方向侧的相交处被称为“前表面边缘”，并且花纹块的上表面和侧表面侧壁之间在轮胎旋转轴线方向侧的相交处被称为“侧表面边缘”。
此外，花纹块的前表面侧壁和侧表面侧壁之间的相交处(花纹块的侧表面上的边缘)被称为“侧壁边缘”。如果在前表面侧壁和侧表面侧壁之间形成有斜面，则斜面部分的边缘被理解成是侧壁边缘。
此外，“窄切口”是指例如像被刀片切割一样形成的切口，也被称为所谓的“刀槽花纹”等，胎面表面上的窄切口的宽度相对于横向花纹沟来说大体上相对小(例如，为2.0mm或者更小)。
此外，“弹性模量”是指由从标准ASTM D882-09中所规定的拉伸试验中获得的拉伸试验曲线来计算出的拉伸弹性模量E。也就是说，所述橡胶混合物的弹性模量Et和所述增强部的弹性模量Ef由从标准ASTM D882-09中所规定的拉伸试验中获得的拉伸试验曲线来计算出。
根据具有上述配置的本发明，具有包括至少两个波峰部和至少一个波谷部的形状的波状部被设置在至少一个前表面侧壁上，所以当轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时，所述花纹块借助于所述波状部的波谷部而易于变形。因此，能够防止在胎面和冰之间形成水膜(所述水膜众所周知是引起冰上摩擦系数减小的一个因素)，并且因此能够提高冰上性能。
另外，根据本发明，在至少一个前表面侧壁上设置的波状部借助于增强部来增强，并且因此当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时能够借助于所述增强部的增强效果来防止在所述波状部的波谷部处产生花纹块的过度变形，并且因此能够获得局部的高边缘压力。因此，至少一个前表面边缘能够有效地咬入雪中，并且因此可以提高雪上性能。
根据本发明，所述花纹块的增强部在轮胎径向方向上的长度Lr优选在所述花纹块的高度h的80％和100％之间。
根据具有所述配置的本发明，通过在至少一个前表面侧壁上设置增强部来赋予的提高雪上性能的效果在所述花纹块已经被磨损之后也可被有效地呈现。
根据本发明，在所述增强部被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁上，从轮胎旋转轴线方向上观察，沿着花纹块的上表面延伸并且穿过前表面边缘的假想线和将波状部的处于径向最外侧的波峰部与在轮胎径向方向上毗邻所述波峰部的波谷部相连结的假想线之间的角度A优选在60°和90°之间。
根据具有所述配置的本发明，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，能够借助于在所述至少一个前表面侧壁上形成的增强部的增强效果来防止形成所述增强部的一部分的波状部的屈曲变形，并且因此能够获得局部的高边缘压力。因此，所述前表面边缘能够有效地咬入雪中，并且因此可以提高雪上性能。此外，当轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时，能够借助于所述波状部的效果在靠近花纹块的前表面边缘的区域中、在引起地面接触压力减小的方向上产生力矩。因此，能够防止在胎面和冰之间形成水膜(所述水膜众所周知是引起冰上摩擦系数减小的一个因素)，并且因此能够提高冰上性能。
根据本发明，角度A更优选为70°或者更大。
根据本发明，优选地，在所述增强部被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁上，所述波状部的径向最外侧部分是波峰部，并且所述波峰部和所述前表面边缘平行地延伸。
根据具有所述配置的本发明，当负载被施加至花纹块时，能够防止产生扭曲力(所述扭曲力在前表面边缘与波峰部不平行的情况下出现)，并且因此能够提高波状部的持久性。
根据本发明，优选地，在所述增强部被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁上的波状部具有预定宽度W并且在轮胎径向方向上的预定距离D上形成，所述预定距离D在所述花纹块的高度h的60％和100％之间。
根据具有所述配置的本发明，所述波状部被形成在处于所述花纹块的高度h的60％和100％之间的预定距离D上，并且因此能够借助于在所述至少一个前表面侧壁上设置的增强部的效果来更有效地呈现前表面边缘有效地咬入雪中的效果，同时通过在所述至少前表面侧壁上设置的所述波状部的效果来提高冰上性能。因此，能够更加有效地提供冰上性能和雪上性能之间的平衡。
此处，当波状部在轮胎径向方向上处于最外侧的部分是波峰部并且在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波峰部时，预定距离D是沿着轮胎径向方向、在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部和在轮胎径向方向上处于最内侧的波峰部之间测得的距离。备选地，当波状部在轮胎径向方向上处于最外侧的部分是波峰部并且在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波谷部时，预定距离D是沿着轮胎径向方向、在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部和在轮胎径向方向上处于最内侧的波谷部之间测得的距离。
根据本发明，在增强部被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁上，波状部的波峰部和波谷部之间在沿着花纹块的上表面延伸并且穿过前表面边缘的方向上的偏移量dd优选在0.2mm和3mm之间。
根据具有所述配置的本发明，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，能够借助于增强部的增强效果来更加有效地防止在波状部的波谷部处出现花纹块的过度变形，而当轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时，能够确保通过波状部的波谷部赋予充分的花纹块变形。因此能够更加有效地获得局部的高边缘压力，并且因此能够更加有效地提供冰上性能和雪上性能之间的平衡。
换句话说，如果偏移量dd小于0.2mm，则难以确保通过波状部的波谷部赋予充分的花纹块变形。也就是说，当偏移量dd小于0.2mm时，这将在轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时引起靠近前表面边缘的区域中的地面接触压力的增大，并且因此存在导致冰上性能下降的风险。
此外，如果偏移量dd大于3mm，则当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，难以通过增强部的增强效果来赋予防止在波状部的波谷部处出现花纹块的过度变形，并且因此难以获得局部的高边缘压力，并且存在导致雪上性能下降的风险。
根据本发明，优选在波状部上存在三个或更少的波谷部。
根据具有所述配置的本发明，当在波状部上存在数量过大的(四个或更多)波谷部时，能够防止发生花纹块的过度变形，因此能够确保更加有效的花纹块变形。因此，能够更加有效地提供冰上性能和雪上性能之间的平衡。
根据本发明，优选地，波状部包括至少三个波峰部和至少两个波谷部，并且波状部在轮胎径向方向上的最内侧部分是波峰部；并且花纹块上在轮胎径向方向上的距离的比值(Dmaxi/Dmini)在1.0和1.3之间，其中Dmini是最小距离，所述最小距离是波状部上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部的两个波峰部之间的最小距离，并且Dmaxi是最大距离，所述最大距离是波状部上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部的两个波峰部之间的最大距离。备选地，根据本发明，优选地，波状部包括至少两个波谷部，并且波状部在轮胎径向方向上的最内侧部分是波谷部；并且，花纹块上在轮胎径向方向上的距离的比值(Dmaxi/Dmini)在1.0和1.3之间，其中Dmini是最小距离，所述最小距离是波状部上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部的两个波峰部之间的最小距离或者构成波状部在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部的波峰部之间的最小距离，并且Dmaxi是最大距离，所述最大距离是波状部上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部的两个波峰部之间的最大距离或者构成波状部在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部和在轮胎径向上毗邻所述波谷部的波峰部之间的最大距离。
根据具有所述配置的本发明，能够防止设置在所述至少一个前表面侧壁上的实际的波状部的不均匀变形，并且因此能够提高波状部和花纹块的持久性。换句话说，如果该比值大于1.3，则当施加负载时，所述波状部很可能不均匀地变形，并且因此存在波状部的持久性下降以及花纹块的持久性也下降的风险。
根据本发明，花纹块优选包括至少一个窄切口，所述至少一个窄切口至少在所述花纹块的上表面中开口并且沿着轮胎径向方向延伸。
根据具有所述配置的本发明，所述窄切口引起通过增强部总体增大的花纹块刚性的局部减小，因此能够提高花纹块和路面之间的抓地力。特别地，能够提高花纹块和冰上路面之间的抓地力，并且因此可以提高冰上性能。
此外，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，所述窄切口使得能够促进花纹块变形。能够更有效地产生通过前表面边缘赋予的更高的局部边缘压力，因此所述前表面边缘可以充分地咬入雪中并且因此可以进一步提高雪上性能。此外，所述窄切口至少在花纹块的上表面中开口，并且因此起到用于将产生于胎面和冰之间的水膜移除的附加空间的作用(所述水膜是引起冰上摩擦系数减小的一个因素)，并且因此可以进一步地提高冰上性能。
根据本发明，优选地，增强部和波状部被设置在花纹块的两个前表面侧壁上。
根据具有所述配置的本发明，增强部和波状部被设置在两个前表面侧壁上从而面向副花纹沟，并且因此在加速和减速期间可以更加可靠地呈现提高上述冬季路面上的性能的效果，这在安全方面是最重要的。
根据本发明，优选地，形成增强部的材料的弹性模量Ef为形成胎面和花纹块的橡胶混合物的弹性模量Et的至少20倍(20倍以上)。
根据具有所述配置的本发明，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，能够在前表面边缘处更可靠地产生高边缘压力，并且因此可以使得前表面边缘更可靠地咬入雪中。因此可以进一步提高雪上性能。
根据本发明，更优选地，形成增强部的材料的弹性模量Ef为形成胎面和花纹块的橡胶混合物的弹性模量Et的至少40倍(40倍以上)。另外，更优选地，形成增强部的材料的弹性模量Ef不大于形成胎面和花纹块的橡胶混合物的弹性模量Et的60倍(60倍以下)，以便当轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时防止高边缘压力(的产生)。
根据本发明，增强部的平均厚度t优选在0.1mm和2.0mm之间。
根据具有所述配置的本发明，能够借助于增强部的增强效果在雪上产生高边缘压力，而同时能够使得在冰上花纹块的地面接触压力总体上更加一致，并且因此能够更可靠地提高雪上性能而同时维持冰上性能。
换句话说，如果增强部的平均厚度t小于0.1mm，则通过增强部来赋予的增强花纹块的效果相对地减小。也就是说，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，通过增强部来赋予的防止花纹块因波状部的波谷部而过度变形的效果减小了，并且这带来了雪上性能下降的风险。此外，如果增强部的平均厚度t大于2.0mm，则这相对地增大了通过增强部来赋予的增强花纹块的效果。也就是说，当轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时，由于增强部的增强效果的增大而导致通过波状部的波谷部来赋予的花纹块易于变形被妨碍，并且向增强部施加相对大的负载导致地面接触压力的局部增大，因此存在冰上性能下降的风险。
根据本发明，优选地，增强部在所述至少一个前表面侧壁的整个区域上设置。
根据具有所述配置的本发明，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，能够在前表面边缘处更可靠地产生高边缘压力，并且因此可以使得前表面边缘更可靠地咬入雪中。因此，能够进一步提高雪上性能。
根据本发明，波状部优选包括前表面边缘的至少一部分。
根据具有所述配置的本发明，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，能够在前表面边缘处更可靠地产生高边缘压力。因此可以使得前表面边缘更可靠地咬入雪中，并且因此可以进一步提高雪上性能。
根据本发明，波状部优选在所述至少一个前表面侧壁的整个区域上设置。
根据具有所述配置的本发明，能够呈现借助于波状部提高冰上性能直至胎面磨损末期的效果，而同时呈现通过增强部来赋予的提高雪上性能的效果。
根据本发明，优选地，花纹块还包括在增强部被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁与侧表面侧壁相交的位置处形成的侧壁边缘；并且波状部被设置成从所述至少一个前表面侧壁的侧壁边缘和前表面边缘偏移至少0.5mm。
根据具有所述配置的本发明，波状部从所述至少一个前表面侧壁的侧壁边缘和前表面边缘偏移至少0.5mm，并且因此能够形成前表面侧壁的在波状部被形成于其中的部分之外的部分、即从侧壁边缘和前表面边缘偏移的部分。该偏移部分(波状部之外的部分)构成了附加的增强部，从而当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时防止在波状部的波谷部处产生花纹块的过度变形，并且因此能够更加可靠地提高雪上性能。如果所述偏移量小于0.5mm，那么不但通过附加的增强部来赋予的上述效果被减小，而且前表面侧壁的在波状部被形成于其中的部分之外的部分就变形而言变得易碎，并且因此存在花纹块的持久性降低的风险。
根据本发明，优选地，花纹块的至少一个侧表面侧壁也包括增强部和波状部。
根据具有所述配置的本发明，通过增强部和波状部来赋予的上述提高冰上性能的效果在从花纹块侧表面的一侧施加力的情况下(例如在转向期间)也可呈现。
发明优点
根据本发明的轮胎胎面和包括所述胎面的轮胎使得能够实现雪上性能和冰上性能之间的更高水平的平衡。
附图说明
图1是示意性地显示根据本发明的第一实施模式的轮胎胎面的斜视图；
图2是沿着图1中的线II-II所见的轮胎胎面的花纹块的横截面放大图；
图3是示意性地显示根据本发明的第二实施模式的轮胎胎面的斜视图；
图4是沿着图3中的线IV-IV所见的轮胎胎面的花纹块的横截面放大图；
图5是示意性地显示根据本发明的第三实施模式的轮胎胎面的斜视图；以及
图6是根据现有技术的轮胎胎面的花纹块的横截面放大图。
具体实施方式
以下将参考附图、根据其中将本发明应用于充气轮胎胎面和充气轮胎的实施模式来描述本发明。
首先将借助于图1和图2来描述根据本发明的第一实施模式的轮胎胎面和包括所述胎面的轮胎。图1是示意性地显示根据本发明的第一实施模式的轮胎胎面的斜视图，并且图2是沿着图1中的线II-II所见的轮胎胎面的花纹块的横截面放大图。
首先，如图1中所示，附图标记1表示根据本发明的第一实施模式的轮胎胎面。应当指出，该轮胎胎面1适用于的轮胎的示例性轮胎尺寸是205/55R16。
接下来，将借助于图1和图2来描述胎面1的总体配置。
首先，如图1中所示，胎面1由至少一种橡胶混合物(组合物)形成并且包括在轮胎行驶时接触路面的地面接触表面2，所述至少一种橡胶混合物具有从ASTM D882-09中所规定的拉伸试验中获得的弹性模量Et。此外，在胎面1中形成有两个沿着轮胎周向方向延伸的周向主花纹沟3和多个沿着轮胎旋转轴线方向延伸的副花纹沟4。另外，在胎面1中形成有由周向主花纹沟3和副花纹沟4限定的多个花纹块5。
花纹块5包括：形成地面接触表面2的一部分的上表面51；沿着轮胎旋转轴线方向延伸并且按照面向副花纹沟4的方式形成的两个侧壁(前表面侧壁)52、53；以及沿着轮胎周向方向延伸并且按照面向周向主花纹沟3的方式形成的两个侧壁(侧表面侧壁)54、55。
在花纹块5的上表面51上、在与两个前表面侧壁52、53相交的位置处形成有沿着轮胎旋转轴线方向延伸的两个前表面边缘521、531。此外，在上表面51上、在与两个侧表面侧壁54、55相交的位置处形成有沿着轮胎周向方向延伸的两个侧表面边缘541、551。
此外，在花纹块5上、在前表面侧壁52、53与侧表面侧壁54、55相交的位置处形成有四个侧壁边缘561。
然后，在两个前表面侧壁52、53上设置有增强部6，所述增强部6包含其弹性模量Ef高于形成胎面1的橡胶混合物的弹性模量Et的材料。在本实施模式中，形成胎面1的橡胶混合物的弹性模量Et为4.8MPa。弹性模量Et优选在1.5MPa和15MPa之间。此外，在本实施模式中，形成增强部6的材料的弹性模量Ef为120MPa。因此，形成增强部6的材料的弹性模量Ef被形成为形成胎面1的橡胶混合物的弹性模量Et的25倍。
此处，形成胎面1的橡胶混合物的弹性模量Et和形成增强部6的材料的弹性模量Ef可以由从标准ASTM D882-09中所规定的拉伸试验中获得的拉伸试验曲线来计算出。
接下来，将描述胎面1的花纹块5上的增强部6。
如图1和图2中所示，根据本实施模式，增强部6按照形成前表面侧壁52、53的至少一部分的方式设置。此外，增强部6优选按照在前表面侧壁52、53的整个区域中的至少70％的区域上面向副花纹沟4的方式设置。
此外，增强部6按照具有2.0mm或者更小、且优选1.0mm或者更小的平均厚度t(参见图2)的方式设置。此处，增强部6的厚度t在与前表面侧壁52、53的表面垂直的方向上测得，增强部6在所述前表面侧壁52、53上按照面向副花纹沟4的方式设置。增强部6的“平均厚度”的值是从增强部6在副花纹沟4的底表面侧的边缘起至所述增强部6在花纹块5的上表面51侧的边缘为止测得的平均值，换句话说，为增强部6的基本上整个表面上的平均值。根据本实施模式，增强部6按照包括前表面边缘521、531并形成前表面侧壁52、53的一部分的方式设置，所述增强部6的平均厚度t为0.5mm。此处，增强部6的平均厚度t优选在0.1mm和2.0mm之间，并且更优选在0.2mm和1.0mm之间。
此处，如图1中所示，根据本实施模式，在前表面侧壁52、53上设置的增强部6在轮胎径向方向上的最外侧的边缘按照在宽度方向上位于整个前表面边缘521、531上的方式设置，但是增强部6在轮胎径向方向上的最外侧的边缘同样可以按照在宽度方向上位于前表面边缘521、531的一部分上的方式设置。
接下来，将描述胎面1的花纹块5的上表面51。
如图1中所示，上表面51形成胎面1的当轮胎行驶时接触路面的地面接触表面2的一部分，所述上表面51被限定为花纹块5的其一部分可在特定条件下接触路面的区域。上表面51包括在与前表面侧壁52、53相交的位置处形成并且沿着轮胎旋转轴线方向延伸的前表面边缘521、531以及在与侧表面侧壁54、55相交的位置处形成并且沿着轮胎周向方向延伸的侧表面边缘541、551，所述区域由前表面边缘521、531和侧表面边缘541、551限定。
接下来，将描述胎面1的花纹块5的波状部7。
如图1和图2中所示，根据本实施模式，波状部7在增强部6被设置于其上的前表面侧壁52、53上按照形成前表面侧壁52、53的至少一部分并且形成增强部6的至少一部分的方式设置。波状部7在轮胎径向方向上的最外侧部分是波峰部(隆起部)72，所述波峰部72沿着轮胎旋转轴线方向直线状地延伸并且具有宽度W(参见图1)，所述波峰部72按照与其上设置了增强部6的前表面侧壁52、53的前表面边缘521、531平行地延伸的方式形成。其他的波峰部72也按照同样直线状地、平行地延伸的方式形成，并且波谷部(凹谷部)71也按照同样直线状地、平行地延伸的方式形成。
此外，波状部7包括至少两个波峰部72和至少一个波谷部71，并且按照具有三个或者更少波谷部71的方式形成。根据本实施模式，波状部7包括三个波峰部72和两个波谷部71。根据本实施模式，波状部7是指具有沿着轮胎旋转轴线方向延伸的宽度W(参见图1)、并且在沿着轮胎径向方向的距离D(参见图2)上形成于从轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72起至轮胎径向方向上处于最内侧的波峰部72为止的面积上的区域的一部分。
如图1中所示，波状部7于是被设置成从花纹块5的前表面侧壁52、53的前表面边缘521、531处以及从构成前表面侧壁52、53和侧表面侧壁54、55之间的相交处的侧壁边缘561偏移至少0.5mm。根据本实施模式，波状部7从前表面边缘521、531偏移的偏移量du为1.0mm，并且从侧壁边缘561偏移的偏移量dl、dr都为1.25mm。
接下来将借助于图2描述花纹块5的上表面51与增强部6和波状部7的尺寸关系和角度关系。
如图2中所示，根据本实施模式，当在垂直于花纹块的上表面51和前表面边缘521、531的横截面中观察时，增强部6在轮胎径向方向上的长度Lr被形成为花纹块5的高度h的至少80％。根据本实施模式，花纹块5的高度h为10mm并且增强部6的长度Lr为8mm。因此，增强部6的长度Lr被形成为花纹块5的高度h的80％。应当指出，在稍后将描述的图3和图4中所示的第二实施模式中，增强部6的长度Lr为花纹块5的高度h的100％。
此外，花纹块的高度h沿着轮胎径向方向在花纹块5的上表面51和前表面侧壁52、53所面向的副花纹沟4在轮胎径向方向上的最深部分之间测得。
接下来，从轮胎旋转轴线方向上观察，沿着花纹块5的上表面51延伸并且穿过前表面边缘521、531的假想线和将波状部7的径向最外侧的波峰部72与在轮胎径向方向上毗邻所述波峰部72的波谷部71相连结的假想线之间的角度A按照在60°和90°之间、并且优选在70°和90°之间的方式形成。根据本实施模式，角度A为75°。
接下来，根据本实施模式，波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72和在轮胎径向方向上处于最内侧的波峰部72之间在轮胎径向方向上的距离(图2中所示的距离D)被形成为花纹块5的高度h的至少60％。应当指出，在图3和图4中所示的第二实施模式中，波状部7的距离D为花纹块5的高度h的100％。根据本实施模式，波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72和在轮胎径向方向上处于最内侧的波峰部72之间的距离D为8mm。因此，波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72和在轮胎径向方向上处于最内侧的波峰部72之间的距离D被形成为花纹块5的高度h的80％。
此外，当波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的部分是波峰部72并且在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波谷部71时，如在稍后描述的第二实施模式中(特别地参见图4)(在该情况下，波状部7是指具有宽度W并且在沿着轮胎径向方向从轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72起至轮胎径向方向上处于最内侧的波谷部71为止的距离D(参见图2)上形成的区域的一部分)，该距离D是波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72和在轮胎径向方向上处于最内侧的波谷部71之间的在轮胎径向方向上的距离(图4中所示的距离D)。
如图2中所示，波状部7按照使得波峰部72和波谷部71之间在沿着花纹块5的上表面51延伸并且穿过前表面边缘521、531的方向上的偏移量dd为3.0mm或者更小的方式设置。根据本实施模式，偏移量dd为0.5mm。此处，波状部7的偏移量dd优选在0.2mm和3.0mm之间。
接下来，根据本实施模式，波状部7包括至少三个波峰部72和至少两个波谷部71，并且波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分是波峰部72；并且在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的最小距离(Dmini，例如，图2中所示的距离D1或者距离D2)和在轮胎径向方向上毗邻另一波谷部71的两个波峰部72之间的最大距离(Dmaxi，例如，图2中所示的距离D1或者距离D2)的比值(Dmaxi/Dmini)按照在1.0和1.3之间的方式形成，其中Dmini和Dmaxi是波状部7上在轮胎径向方向上的距离。如图2中所示，根据本实施模式，波状部7包括三个波峰部72和两个波谷部71并且波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分是波峰部72，并且在径向上毗邻在轮胎径向方向上处于外侧的波谷部71的两个波峰部72之间的距离(图2中所示的距离D1)和在径向上毗邻在轮胎径向方向上处于内侧的另一波谷部71的两个波峰部72之间的距离(图2中所示的距离D2)都等于4mm。根据本实施模式，比值(Dmaxi/Dmini)因此被形成为1.0。
应当指出，当波状部7包括至少两个波峰部72和至少两个波谷部71并且波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的部分是波峰部72而在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波谷部71时，如稍后将要描述的第二实施模式(参见图3和图4)，在轮胎径向方向上毗邻波谷部71的两个波峰部72之间的最小距离或者最大距离(Dmini或者Dmaxi，例如，图4中所示的距离D3)与构成波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部71和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部71的波峰部72之间的最小距离或者最大距离(Dmini或者Dmaxi，例如，图4中所示的距离D4)的比值(Dmaxi/Dmini)按照在1.0和1.3之间的方式形成，其中Dmini和Dmaxi是波状部7上在轮胎径向方向上的距离。
当波状部7在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波峰部72时(第一实施模式)，最小距离Dmini和最大距离Dmaxi因此是在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的距离以及在轮胎径向方向上毗邻另一波谷部71的两个波峰部72之间的距离。此外，当波状部7在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波谷部71时(稍后将要描述的第二实施模式)，最小距离Dmini和最大距离Dmaxi因此是在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的距离或者构成波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部71和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部71的波峰部72之间的距离。
换句话说，当在径向方向上处于最外侧的部分是波峰部72并且在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波峰部72时，波状部7上的最小距离Dmini和最大距离Dmaxi选自于至少两个“在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的距离”中的任何一个。例如，在其中形成了四个波峰部72和三个波谷部71的情况下，最小距离Dmini和最大距离Dmaxi选自于三个“在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的距离”中的任何一个。
此外，当在轮胎径向方向上处于最外侧的部分是波峰部72并且在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波谷部71时，波状部7上的最小距离Dmini和最大距离Dmaxi选自于至少一个“在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的距离”和至少一个“构成波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部71和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部71的波峰部72之间的距离”中的任一个。例如，当在轮胎径向方向上处于最内侧的部分是波谷部71并且形成了五个波峰部72和三个波谷部71时，最小距离Dmini和最大Dmaxi选自于四个“在轮胎径向方向上毗邻一波谷部71的两个波峰部72之间的距离”和一个“构成波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部71和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部71的波峰部72之间的距离”中的任何一个。
应当指出，上述轮胎胎面1特别适用于冬季轮胎。
接下来将描述本实施模式的主要作用和效果。
当轮胎在其摩擦系数处于十分小的水平以致不足以引起花纹块5变形的路面上(例如，冰上)行进并且施加了沿着轮胎旋转方向产生的驱动力或者制动力时，花纹块5很可能由于波状部7的波峰部72和波谷部71的形状而变形，并且特别地因为形成了波谷部71，所以即使在前表面侧壁52、53的大部分区域上设置了增强部6(如本实施模式)，也因此能够限制在前表面边缘521、531处产生高边缘压力。另外，所述角度A为90°或者更小，因此在所述情况下，在花纹块5的波状部7处产生了几何地在引起前表面边缘521、531处的边缘压力减小的方向上作用的力矩。因此，根据本实施模式的胎面1使得能够防止在胎面和冰之间形成水膜(所述水膜众所周知是引起冰上的摩擦系数减小的一个因素)，并且因此能够提高冰上性能。
另一方面，当轮胎在其摩擦系数处于足够高的水平以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进并且施加了沿着轮胎旋转方向产生的驱动力或制动力时，借助于增强部6的增强效果限制了花纹块5的过度变形，即使在前表面侧壁52、53上设置了波状部7(如本实施模式)，并且特别地即使花纹块5很可能因为波状部7上的波谷部71而变形。另外，波状部7按照从前表面侧壁52、53的前表面边缘521、531和侧壁边缘561偏移至少0.5mm的方式设置，并且因此存在前表面侧壁52、53的在波状部7被形成于其中的区域之外的部分(即从前表面边缘521、531和侧壁边缘561偏移的部分)，凭此能够呈现出附加的增强效果以用于防止花纹块5由于波状部7的波谷部71而过度变形。因此，根据本实施模式的胎面1使得能够在前表面侧壁52、53的前表面边缘521、531处有效地产生通过增强部6的效果来赋予的高边缘压力，并且因此能够提高雪上性能。
接下来将描述本发明的第一实施模式的变型实例。
增强部6的平均厚度t在0.1mm和2.0mm之间，并且优选在0.2mm和1.0mm之间。增强部6的平均厚度t在同一花纹块5的前表面侧壁52、53上可以是不同的。
此外，在如上所述的前表面侧壁52、53的至少一部分区域上设置的增强部6可以设置在同一花纹块5的前表面侧壁52、53上的不同比例的区域中。
此外，根据上述第一实施模式，在垂直于花纹块的上表面51和前表面边缘521、531的波状部7的横截面中所见的波峰部72和波谷部71的横截面形状按照包括拐角部分的方式形成，但是多边形形状或者弧形形状同样可行并且这些形状可以混合在单个波状部7上。
此外，如上所述，波状部7在前表面侧壁52、53上按照形成所述前表面侧壁52、53的至少一部分的方式并且按照形成增强部6的至少一部分的方式设置，但是波状部在同一花纹块5上的前表面侧壁52、53上可以不同，并且波状部可以设置在同一花纹块的前表面侧壁52、53上的不同比例的区域中。
除了上述基于天然树脂的材料(包括橡胶材料)之外，还可以使用其中将纤维混合或浸以基于天然橡胶的材料的物质、或者热塑性树脂、或者与之层叠或混合的物质或者其他材料作为增强部6的材料，并且为了提高与花纹块5的粘结或者提供进一步的增强，还可以与浸以基于天然橡胶的材料的纺织物或无纺织物等相结合地使用所述材料。诸如浸以基于天然橡胶的材料的纺织物或者无纺织物的纤维材料可以被单独用作增强部6。此外，还可以在同一花纹块5的前表面侧壁52、53上使用不同的材料。
此外，根据本实施模式，增强部6仅仅被设置在花纹块的面向副花纹沟4的前表面侧壁52、53上，但是增强部6同样可以被设置在花纹块的面向周向主花纹沟3的侧壁(侧表面侧壁)54、55上(参见稍后将要描述的图5中的第三实施模式)。因此，特别是在转向期间，通过在侧表面侧壁54、55上设置的增强部6来赋予的轮胎宽度方向上的冰上性能和雪上性能的效果可以被提高，并且特别地操控性能可以被提高。
接下来将借助于图3和图4描述根据本发明的第二实施模式的轮胎胎面。图3是示意性地显示根据本发明的第二实施模式的轮胎胎面的斜视图，并且图4是沿着图3中的线IV-IV所见的轮胎胎面的花纹块的横截面放大图。
应当指出，将主要在与上述第一实施模式不同的组成部分方面描述第二实施模式，而相同的组成部分将不再描述。
首先，如图3中所示，根据第二实施模式的胎面1包括：地面接触表面2；两个周向主花纹沟3和多个副花纹沟4；以及被周向主花纹沟3和副花纹沟4按照与上述第一实施模式中相同的方式限定的多个花纹块5。花纹块5按照与上述第一实施方式中相同的方式包括两个前表面侧壁52、53和两个侧表面侧壁54、55。上表面51在与前表面侧壁52、53相交的边缘处包括前表面边缘521、531，并且还在与侧表面侧壁54、55相交的边缘处包括侧表面边缘541、551。此外，在花纹块5上、在前表面侧壁52、53与侧表面侧壁54、55相交的位置处形成了四个侧壁边缘561。
根据本实施模式，增强部6按照形成前表面侧壁52、53的至少一部分的方式设置，并优选按照形成前表面侧壁52、53的整个区域的至少70％的方式设置，且更优选按照在前表面侧壁52、53的整个区域上面向副花纹沟4的方式设置。此外，增强部6按照具有2.0mm或者更小并且优选1.0mm或者更小的平均厚度t(图4中所示)的方式设置。在图3中所示的实例中，增强部6被设置在前表面侧壁52、53的整个区域、即100％的区域上并且按照包括整个前表面边缘521、531的方式设置。其平均厚度t为0.5mm。
根据本实施模式，波状部7在增强部6被设置于其上的前表面侧壁52、53上按照形成前表面侧壁52、53的至少一部分的方式并且按照形成增强部6的至少一部分的方式设置，并且优选设置在前表面侧壁52、53的整个区域上。另外，波状部7按照包括前表面边缘521、531的至少一部分的方式设置。波状部7在轮胎径向方向上的最外侧部分是沿着轮胎旋转轴线方向直线状地延伸并且具有宽度W的波峰部72(参见图3)，所述波峰部72与其上设置了增强部6的前表面侧壁52、53的前表面边缘521、531在相同的位置处并且以相同的宽度W直线状地延伸。波状部7按照具有至少两个波峰部72和至少一个波谷部71的方式构成，并且存在三个或者更少的波谷部71。根据本实施模式，波状部7包括两个波峰部72和两个波谷部71，波状部7被设置在前表面侧壁52、53的整个区域、即100％的区域上，并且波状部7包括全部前表面边缘521、531。
如图4中所示，根据本实施模式，波峰部72和波谷部71之间在沿着花纹块5的上表面51延伸并且穿过前表面边缘521、531的方向上的偏移量dd被设置成3.0mm或者更小。根据本实施模式，偏移量dd为1.0mm。
此外，如图4中所示，当波状部7包括至少两个波谷部71时，波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的部分为波峰部72，并且在轮胎径向方向上处于最内侧的部分为波谷部71，如在本实施模式中，在轮胎径向方向上毗邻波谷部71的两个波峰部72之间的最小距离或者最大距离(Dmini或者Dmaxi，例如，图4中所示的距离D3)与构成波状部7在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部71和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部71的波峰部72之间的最小距离或者最大距离(Dmini或者Dmaxi，例如，图4中所示的距离D4)的比值(Dmaxi/Dmini)按照在1.0和1.3之间的方式形成，其中Dmini和Dmaxi是花纹块5上在轮胎径向方向上的距离。如图4中所示，根据本实施模式，波状部7包括两个波谷部71，并且在轮胎径向方向上毗邻在轮胎径向方向上处于最外侧的波谷部71的两个波峰部72之间的距离(图4中所示的距离D3)为5.3mm，并且在轮胎径向方向上处于最内侧的波谷部71和在径向上毗邻的波峰部72之间的距离(图4中所示的距离D4)为4.7mm。根据本实施模式，比值(Dmaxi/Dmini)因此被形成为1.12。
此外，在根据第二实施模式的胎面1的花纹块5中形成有窄切口8。窄切口8在上表面51中开口并且沿着轮胎宽度方向延伸同时还沿着轮胎径向方向延伸(还包括以下情况，即，其中所述窄切口8在一定范围内相对于轮胎径向方向成一定角度以便呈现其各种功能)。根据本实施模式，窄切口8未在侧表面侧壁54、55中开口，但是所述窄切口8可以在侧表面侧壁54、55中开口。应当指出，如上所述，窄切口8可以在一定范围内相对于轮胎径向方向以预定角度延伸以便呈现其各种功能。此外，“轮胎宽度方向”在本实施模式中是垂直于轮胎周向方向的方向，但是还包括沿着轮胎宽度方向以预定角度延伸的情况。增强部6被设置在两个前表面侧壁52、53上。在本实施模式中，窄切口8在上表面51中的开口宽度为0.4mm并且在轮胎径向方向上的深度为8mm。
根据本实施模式，如图4中所示，在垂直于花纹块的上表面51和前表面边缘521、531的横截面中所见的增强部6在轮胎径向方向上的长度Lr被形成为花纹块5的高度h的至少80％。根据本实施模式，如上所述，增强部6被设置在前表面侧壁52、53的整个区域上，并且因此增强部6的长度Lr被形成为花纹块5的高度h的100％。
在增强部6被设置于其上的前表面侧壁52、53上，沿着花纹块5的上表面51延伸并且穿过前表面边缘521、531的假想线和将波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72与在轮胎径向方向上毗邻所述波峰部72的波谷部71相连结的假想线之间的角度A按照在60°和90°之间、并且优选在70°和90°之间的方式形成。根据本实施模式，角度A为78°。
接下来，根据本实施模式，在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72和在轮胎径向方向上处于最内侧的波谷部71之间的距离(图4中所示的距离D)被形成为花纹块5的高度h的至少60％。根据本实施模式，波状部7被设置在前表面侧壁52、53的整个区域上，并且因此波状部7在轮胎径向方向上处于最外侧的波峰部72和在轮胎径向方向上处于最内侧的波谷部71之间的距离(图4中所示的距离D)被形成为花纹块5的高度h的100％。
接下来将描述第二实施模式的主要作用和效果。
根据第二实施模式，增强部6和波状部7被设置在前表面侧壁52、53的整个区域上。因此，根据第二实施模式，即使当胎面1上的花纹块5的磨损已经发展时，除了上述第一实施模式的作用和效果之外，还能够呈现通过波状部7来赋予的提高冰上性能的效果，同时呈现通过增强部6来赋予的提高雪上性能的效果。此外，波状部7在轮胎径向方向上处于最内侧的部分由波谷部71形成，因此即使当花纹块5在其高度h方面已经被磨损70％或更多时，也能够借助于通过增强部6实现的协同效果来防止波状部7的屈曲变形。因此，当轮胎在其摩擦系数足以引起花纹块变形的路面上(例如，雪上)行进时，即使当花纹块5的磨损已经发展时，也能够呈现获得局部的高边缘压力的效果。因此可以使得前表面边缘521、531有效地咬入雪中并且因此能够长时期维持高雪上性能。此外，当轮胎在其摩擦系数不足以引起花纹块变形的路面上(例如，冰上)行进时，能够借助于波状部7的效果在引起花纹块5的前表面边缘521、531的区域中的一部分处的地面接触压力减小的方向上产生力矩。因此，能够防止在胎面和冰之间形成水膜(所述水膜众所周知是引起冰上的摩擦系数减小的一个因素)，并且因此可以长时期地维持高冰上性能。
应当指出，在本实施模式中，副花纹沟4的底表面未被增强部6覆盖，但是为了当设置了增强部6时提高胎面1的可生产性等目的，同样能够在轮胎径向方向上向内延伸增强部6的边缘以使得增强部6覆盖花纹沟3、4的底表面的一部分或者全部。
接下来将借助于图5描述根据本发明的第三实施模式的轮胎胎面。图5是示意性地显示根据本发明的第三实施模式的轮胎胎面的斜视图。
应当指出，将主要在与上述第一和第二实施模式不同的组成部分方面描述第三实施模式，而相同的组成部分将不再描述。
如图5中所示，根据第三实施模式的胎面1包括：地面接触表面2；两个周向主花纹沟3和多个副花纹沟4；以及由周向主花纹沟3和副花纹沟4按照与上述第一和第二实施模式中相同的方式限定的多个花纹块5。花纹块5按照与上述第一和第二实施模式相同的方式包括两个前表面侧壁52、53和两个侧表面侧壁54、55。上表面51在与前表面侧壁52、53相交的边缘上包括前表面边缘521、531，并且还在与侧表面侧壁54、55相交的边缘上包括侧表面边缘541、551。此外，在花纹块5上、在前表面侧壁52、53与侧表面侧壁54、55相交的位置处形成了四个侧壁边缘561。
根据第三实施模式，按照与上述第一和第二实施模式中相同的方式，增强部6按照形成前表面侧壁52、53的至少一部分的方式设置。此外，根据本实施模式，增强部6按照形成侧表面侧壁54、55的至少一部分的方式设置。
根据本实施模式，波状部7在增强部6被设置于其上的前表面侧壁52、53上按照形成前表面侧壁52、53的至少一部分的方式并且按照形成增强部6的至少一部分的方式、并且另外按照形成增强部6被设置于其上的侧表面侧壁54、55的至少一部分的方式设置。在侧表面侧壁54、55上设置的波状部7被设置成从花纹块5的侧表面侧壁54、55的侧表面边缘541、551和侧壁边缘561偏移至少0.5mm。
根据本实施模式，波状部7在前表面侧壁52、53上包括两个波峰部72和两个波谷部71，并且还在侧表面侧壁54、55上包括三个波峰部72和两个波谷部71。另外，波状部7按照在前表面侧壁52、53和侧表面侧壁54、55两者上形成增强部6的整个区域的方式设置。
接下来将描述第三实施模式的主要作用和效果。
根据第三实施模式，增强部6和波状部7除了被设置在前表面侧壁52、53上之外还被设置在侧表面侧壁54、55上。因此，根据第三实施模式，除了上述第一和第二实施模式的作用和效果之外，还能够在转向期间获得通过增强部6和波状部7来赋予的提高冰上性能和雪上性能的效果，因此能够更安全地在结冰和积雪路面上行进。
应当指出，作为第三实施模式的变型实例，在侧表面侧壁54、55上设置的波状部7的形状可以不同于在前表面侧壁52、53上设置的波状部7的形状，并且在侧表面侧壁54、55上设置的增强部6的形状和材料可以不同于在前表面侧壁52、53上设置的增强部6的形状和材料。
以上已经描述了本发明的优选实施模式，但是本发明不限于所描绘的实施模式，并且本发明可以以许多变型来实施。
此外，图6是根据现有技术的轮胎胎面的花纹块的横截面放大图。根据现有技术的轮胎胎面101的花纹块105包括形成地面接触表面102的一部分的上表面151，并且在上表面151和前表面侧壁152、153之间的相交处形成有前表面边缘1521、1531。在花纹块105中形成有在上表面151中开口并且沿着横向方向和轮胎径向方向延伸的窄切口108。增强部106在两个前表面侧壁152、153上按照包括整个前表面边缘1521、1531的方式设置。增强部106的平均厚度t为0.5mm并且增强部106按照在前表面侧壁152、153的整个区域上面向副花纹沟104的方式设置。
在根据现有技术的轮胎胎面101中，并未在花纹块105的前表面侧壁152、153上设置波状部。
示例性实施例
为了阐明本发明的效果，将给出从根据其中设置了已知形式的增强部的传统实例的轮胎胎面的花纹块与根据本发明的示例性实施例的轮胎胎面的花纹块的分析中获得的验证结果的说明，所述分析通过使用采用市场可得的计算机软件进行的模拟(有限元方法)来实现。
所述示例性实施例构成了设有根据上述第二实施模式的增强部的花纹块模型。
根据在模拟中所采用的示例性实施例和传统实例的两种类型的花纹块模型的尺寸在以上两种情况下均被设置如下：使用在上表面处具有12mm的短边缘长度、15mm的长边缘长度和10mm的高度、由相同的橡胶基材料(弹性模量5.4MPa)形成的三维本体，并且窄切口被设置成呈0.4mm的宽度和8mm的深度并且在每种情况下在花纹块的上表面中开口。增强部由相同材料(弹性模量270MPa)形成并且在前表面侧壁的整个区域上以0.5mm的平均厚度设置，增强部的材料的弹性模量被设置成花纹块的橡胶基材料的弹性模量的50倍。
以此方式设置的花纹块模型承受了适合于轮胎的负载，并且在该状态下获得了在与雪上条件对应的路面条件下由花纹块所产生的最大地面接触压力和在与冰上条件对应的路面条件下的摩擦系数。表1示出了计算结果。在表1中，计算出的值被表示成其中传统实例为100的指数，并且数值越大表示结果越有利。
[表1]
示例性实施例 传统实例
雪上最大地面接触压力(指数) 124 100
冰上摩擦系数(指数) 109 100
如表1中所示，可以确认，根据示例性实施例的轮胎胎面能够有效地提高雪上性能和冰上性能。
附图标记说明
1...轮胎胎面
2...地面接触表面
3...周向主花纹沟
4...副花纹沟
5...花纹块
51...花纹块的上表面(其一部分包括地面接触表面2)
52、53...周向方向侧的侧壁、前表面侧壁
521、531...前表面边缘
54、55...轮胎宽度方向侧的侧壁、侧表面侧壁
541、551...侧表面边缘
561...侧壁边缘
6...增强部
7...波状部
71...波峰部
72...波谷部
8...窄切口(刀槽花纹)

Claims (19)

1.轮胎胎面(1)，所述轮胎胎面(1)由至少一种橡胶混合物形成并且具有当轮胎行进时接触路面的地面接触表面(2)，其特征在于，所述至少一种橡胶混合物具有从ASTM D882-09中所规定的拉伸试验中获得的弹性模量Et；
所述胎面(1)包括至少一个沿着轮胎周向方向延伸的周向主花纹沟(3)、多个沿着轮胎旋转轴线方向延伸的副花纹沟(4)以及由所述周向主花纹沟(3)和所述副花纹沟(4)限定的多个花纹块(5)；
所述多个花纹块(5)中的每一个包括形成所述胎面(1)的地面接触表面(2)的上表面(51)、沿着轮胎旋转轴线方向延伸并且面向所述副花纹沟(4)的两个前表面侧壁(52、53)和沿着轮胎周向方向延伸并且面向所述周向主花纹沟(3)的两个侧表面侧壁(54、55)；
所述花纹块(5)的上表面(51)包括在与所述前表面侧壁(52、53)相交的位置处形成并且沿着轮胎旋转轴线方向延伸的前表面边缘(521、531)和在与所述侧表面侧壁(54、55)相交的位置处形成并且沿着轮胎周向方向延伸的侧表面边缘(541、551)；
所述花纹块(5)包括具有平均厚度t并且在所述侧壁(52、53、54、55)之中的至少一个前表面侧壁(52、53)上设置的增强部(6)，并且所述增强部(6)具有比形成所述胎面(1)和所述花纹块(5)的橡胶混合物的弹性模量Et高的弹性模量Ef；并且
在所述增强部(6)被形成于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)上形成有具有至少两个波峰部(72)和至少一个波谷部(71)的波状部(7)，并且所述波状部(7)在所述增强部(6)被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)上按照形成所述前表面侧壁(52、53)的至少一部分和所述增强部(6)的至少一部分的方式设置。
2.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，所述花纹块(5)的增强部(6)在轮胎径向方向上的长度Lr在所述花纹块(5)的高度h的80％和100％之间。
3.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其特征在于，在所述增强部(6)被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)上，从轮胎旋转轴线方向观察，沿着所述花纹块(5)的上表面(51)延伸并且穿过所述前表面边缘(521、531)的假想线和将所述波状部(7)的径向最外侧的波峰部(72)与毗邻所述波峰部(72)的波谷部(71)相连结的假想线之间的角度A在60°和90°之间。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，在所述增强部(6)被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)上，所述波状部(7)的径向最外侧部分是波峰部(72)，并且所述波峰部(72)与所述前表面边缘(521、531)平行地延伸。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述增强部(6)被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)上的所述波状部(7)具有预定宽度W并且在轮胎径向方向上的预定距离D上形成，所述预定距离D在所述花纹块(5)的高度h的60％和100％之间。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，在所述增强部(6)被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)上，所述波状部(7)的波峰部(72)和波谷部(71)之间在沿着所述花纹块(5)的上表面(51)延伸并且穿过前表面边缘(521、531)的方向上的偏移量dd在0.2mm和3mm之间。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，在所述波状部(7)上存在三个或者更少波谷部(71)。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述波状部(7)包括至少三个波峰部(72)和至少两个波谷部(71)，并且所述波状部(7)在轮胎径向方向上的最内侧部分是波峰部(72)；并且
所述花纹块(5)上在轮胎径向方向上的距离的比值Dmaxi/Dmini在1.0和1.3之间，其中Dmini是最小距离，所述最小距离是所述波状部(7)上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部(71)的两个波峰部(72)之间的最小距离，并且Dmaxi是最大距离，所述最大距离是所述波状部(7)上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部(71)的两个波峰部(72)之间的最大距离。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述波状部(7)包括至少两个波谷部(71)，并且所述波状部(7)在轮胎径向方向上的最内侧部分是波谷部(71)；并且
所述花纹块(5)上在轮胎径向方向上的距离的比值Dmaxi/Dmini在1.0和1.3之间，其中Dmini是最小距离，所述最小距离是所述波状部(7)上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部(71)的两个波峰部(72)之间的最小距离或者构成所述波状部(7)在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部(71)和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部(71)的波峰部(72)之间的最小距离，并且Dmaxi是最大距离，所述最大距离是所述波状部(7)上、在轮胎径向方向上毗邻各个波谷部(71)的两个波峰部(72)之间的最大距离或者构成所述波状部(7)在轮胎径向方向上的最内侧部分的波谷部(71)和在轮胎径向方向上毗邻所述波谷部(71)的波峰部(72)之间的最大距离。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述花纹块(5)包括至少一个窄切口(8)，所述至少一个窄切口(8)至少在所述花纹块(5)的上表面(51)中开口并且沿着轮胎径向方向延伸。
11.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述增强部(6)和所述波状部(7)被设置在所述花纹块(5)的两个前表面侧壁(52、53)上。
12.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，形成所述增强部(6)的材料的弹性模量Ef为形成所述胎面(1)和所述花纹块(5)的橡胶混合物的弹性模量Et的至少20倍。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述增强部(6)的平均厚度t在0.1mm和2.0mm之间。
14.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述增强部(6)被设置在所述至少一个前表面侧壁(52、53)的整个区域上。
15.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述波状部(7)包括所述前表面边缘(521、531)的至少一部分。
16.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述波状部(7)被设置在所述至少一个前表面侧壁(52、53)的整个区域上。
17.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述花纹块(5)还包括在所述增强部(6)被设置于其上的所述至少一个前表面侧壁(52、53)与所述侧表面侧壁(54、55)相交的位置处形成的侧壁边缘(561)；并且
所述波状部(7)被设置成从所述至少一个前表面侧壁(52、53)的侧壁边缘(561)和前表面边缘(521、531)偏移至少0.5mm。
18.根据权利要求1至3中的任一项所述的轮胎胎面，其特征在于，所述花纹块(5)的至少一个侧表面侧壁(54、55)也包括所述增强部(6)和所述波状部(7)。
19.轮胎，其特征在于，所述轮胎包括根据权利要求1至18中的任一项所述的胎面。
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