CN106794713B - 车辆充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
呈径向结构形式的车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有一个胎面，该胎面具有在圆周方向上延伸的多个凸胎纹(2)，这些凸胎纹通过在圆周方向上环绕的至少一个沟纹(1)彼此分离，该沟纹由两个彼此对置的沟纹侧面(4)和一个连接这些沟纹侧面(4)的弯曲的沟纹底(5)限制。在横截面中观察，该沟纹底(5)的曲率从该沟纹底(5)的最深点直至这些沟纹侧面(4)而增大。在此可以遵循一个椭圆的走向。
Description
技术领域
本发明涉及一种呈径向结构形式的车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有一个胎面，该胎面具有在圆周方向上延伸的多个凸胎纹，这些凸胎纹通过在圆周方向上环绕的至少一个沟纹彼此分离，该沟纹由两个彼此对置的沟纹侧面和一个连接这些沟纹侧面的弯曲的沟纹底限制。
背景技术
已知的是，在车辆充气轮胎的在圆周方向上定向的多条沟纹的沟纹底处，在运行期间由于出现变形而产生高的拉伸应力。由于拉伸应力，这些沟纹底易受出现老化裂缝或所谓的“沟槽裂缝”(“Groove Cracks”)的影响。老化裂纹涉及多条彼此平行地延伸的、深度较小的裂纹。“沟槽裂缝”理解为深度较大的裂纹。此外，在该沟纹底中在压力下产生多个表面的“压缩褶皱”(“Compression Folds”(具有平坦的表面的褶皱))。所述现象可以单独地或彼此组合地出现并且还可以彼此转化。因此，所产生的老化裂纹经常造成后续地形成“沟槽裂纹”。
在胎面中的圆周沟纹通常实施为“圆形沟纹”。在横截面中观察，圆形沟纹具有一个半圆形的沟纹底以及直的、且基本上在径向方向上延伸的多个沟纹侧面。通过增大预先设定半圆形走向的圆的半径，出现的拉伸应力可以分布在该沟纹底的一个更宽的区域中。然而该沟纹底的恒定的曲率导致由这些相邻的胎纹单元、例如胎纹肋引入的拉伸应力集中到该沟纹的最深点的区域中，由此容易在该沟纹底处出现老化裂纹和“沟槽裂缝”。
还已知的是，将多个沟纹实施为所谓的“槽状沟纹(Trogrillen)”。在横截面中观察，这些“槽状沟纹”具有一个直的沟纹底和多个形成为圆弧的、向这些沟纹侧面的过渡区域。该呈直线地实施的沟纹底导致与该沟纹相邻地安排的胎纹单元引入的应力的分布，这些应力集中在这些在很大程度上弯曲的过渡区域中。由此，在这些过渡区域中更多地出现老化裂纹、“沟槽裂缝”以及“压缩褶皱”。
由DE 36 19 149 A1已知一种车辆充气轮胎，其胎面具有至少一个在其沟纹底中弯曲的沟纹，其中在横截面中看，该沟纹可以实施为相对于穿过其最深点(沟纹极点)并且在径向方向上延伸的一条直线对称或不对称。如果该沟纹底通过这条线被视为划分成两个半部，则每个半部在横截面中由三个半径不同的圆弧以及在位于该沟纹极点附近的两个圆弧之间的一个直的区段组合成。在此，这些圆弧所基于的圆的半径从该沟纹的极点到这些侧面减小。在以此方式实施的沟纹中，出现的最大应力应更小。
DE 10 2007 026 653 B4公开了一种带有胎面的车辆充气轮胎，该胎面的沟纹的特征在于由两个平面组成的沟纹底，沟纹侧面在两侧邻接该沟纹底。在该沟纹底与该轮胎帘线带之间存在一个下胎纹层(Unterprofilschicht)。当生产此类车辆充气轮胎时，在这些沟纹下方导致不期望的材料堆积，这些材料堆积导致该下胎纹层以及由此帘线带的变形，这对轮胎的使用寿命产生不利影响。应以如下方式防止材料堆积：该沟纹底的这两个平面彼此围成一个140°和160°之间的角度，由此该沟纹具有一个锥形的横截面。
由DE 11 2011 105 508 T5已知一种具有改进的撕裂耐受性的车辆充气轮胎，其胎面具有形成为圆形沟纹的、曲率半径不同的多个圆周沟纹，其中轴向上更靠外的圆周沟纹比轴向上更靠内的圆周沟纹具有更大的曲率半径。
这些已知的、用于防止圆周沟纹的沟纹底的易撕裂性的解决方案没有带来希望的成功。因此，一如既往地存在对沟纹几何形状的希望，其中即使在行驶里程更长的情况下，也不再或很大程度上不再出现上面说到的撕裂和损坏。本发明所基于的目的是，对应地形成在该胎面中的多个圆周沟纹。
发明内容
根据本发明，所提出的目的以如下方式实现：在横截面中观察，该沟纹底的曲率从该沟纹底的最深点直至这些沟纹侧面而增大。
在根据本发明实施的沟纹中，在轮胎运行中出现的拉伸应力可以通过这种特殊的曲率均匀地分布在整个沟纹底上，由此上面提及的损坏不再或几乎不再出现。
在本发明的一个优选的实施方式中，该沟纹底实施为关于其最深点对称，由此辅助拉伸应力的特别均匀的分布，这些拉伸应力由于在轮胎运行中不同作用的变形而出现。
一个特别有利的实施变体提出，该沟纹底具有一个中央区段和使该沟纹底与这些沟纹侧面连接的两个过渡区段，其中所有的区段沿着圆弧弯曲。该变体允许该沟纹底的曲线走向的特别有利的设计，以避免产生老化裂纹和“沟槽裂缝”。特别有利的是，该中央区段的圆弧所基于的圆具有3.0mm至10.0mm、尤其为4.0mm至7.0mm的半径；并且该半径对应于这些过渡区段的圆弧所基于的圆的半径的至少两倍。
在本发明的另一个有利的实施方式中，在横截面中看，该沟纹底按照一个椭圆的一部分来弯曲。如下实施方式是特别有利的，其中在横截面中观察，该沟纹底按照一个半椭圆来弯曲。当该沟纹底的曲率所基于的椭圆具有一条在轴向方向上延伸的轴线以及一条在径向方向上延伸的轴线时，其中在轴向方向上延伸的轴线的长度对应于在径向方向上延伸的轴线的长度的至少两倍，被引入的拉伸应力可以通过该椭圆形的走向特别均匀地分布在整个沟纹底上。在此允许起作用的是，由连续地过渡到彼此中的、半径不同的圆的多个圆弧组合成一个椭圆。
这些沟纹侧面优选在径向方向上延伸或者可以相对于该径向方向以尤其为至多10°的锐角延伸，使得这些沟纹侧面相互间距向外变大。特别优选的是，这些沟纹侧面到外表面的这些过渡部实施为倒圆的，由此使由于在沟纹侧面的区域中的轮胎负载而产生的压缩减小并且使出现的拉伸应力以及变形现象(变形幅度)保持为较小。由此同样减小了这些沟纹对于老化裂纹和“沟槽裂缝”的易感性。
附图说明
下面借助示出实施例的图示对本发明的其他特征、优点和细节进行详细说明。附图示出：
图1和图2各示出了具有本发明的不同实施变体的在圆周方向上环绕的沟纹1的区域中的车辆充气轮胎的一个胎面的横截面。
具体实施方式
在以下的说明和专利权利要求书中，关于沟纹的几何形状构型的实施方式涉及其相应的横截面。根据本发明实施的沟纹1尤其提供在轿车、货车或轻型卡车的轮胎的胎面中。
在根据本发明实施的、在该胎面的圆周方向上延伸的沟纹中，这些沟纹的底部连续地弯曲，其中存在特殊的曲线走向。曲率被理解为在该沟纹底的每个位置处最接近该曲线走向的那个圆的半径的倒数。
如本身已知的，在该胎面的圆周方向上延伸的多条沟纹将该胎面划分成胎纹肋、胎纹块列及类似物，并且这些沟纹可以实施为呈直线地在圆周方向上环绕的沟纹、呈之字形地在圆周方向上延伸的沟纹或部分地相对于该圆周方向上以≤45°的锐角延伸的沟纹。
图1和图2示出了沟纹1的横截面和凸胎纹2及其外表面3的邻接区域。每个沟纹1通过两个沟纹侧面4和一个沟纹底5被限制，其中这些沟纹1实施为相对于该沟纹底5对称。
这些沟纹1在该外表面3处具有尤其为6.0mm至10.0mm的宽度B，其深度T在该沟纹底5的最深点处尤其为6.0mm至8.5mm。
这些沟纹侧面4直线地并且彼此平行地在径向方向上在该沟纹底5与该外表面3之间延伸。然而，这些沟纹侧面也可以与所示实施方式相异地以相对于该径向方向通常为至多10°的锐角延伸，使得该沟纹1到该外表面3的宽度变大，其中这些沟纹侧面也可以以相对于该径向方向的不同大小的角度倾斜。
在图1所示的实施方式中，该沟纹底5具有一个中央区段6和两个过渡区段7，这些过渡区段使该中央区段6与这些沟纹侧面4连接。该中央区段6和这些过渡区段7都沿着圆弧弯曲。该中央区段6和这些过渡区段7的圆弧所基于的圆具有不同的半径r1、r2，其中r1>r2，优选的是r1≥2xr2。确定该中央区段6的曲率的圆的半径r1为4.0mm至10.0mm，尤其为3.0mm至7.0mm。由此，该中央区段6比这些过渡区段7具有更小的曲率。
在本发明的一个未示出的实施方式中，这些过渡区段7可以沿着多个圆弧弯曲。这些过渡区段7的圆弧所基于的圆的半径以如下方式选择：这些半径随着过渡区段7与该中央区段6的距离的增大而变小。
图2示出了沟纹1的另一个根据本发明的实施方式，其中在横截面中看，该沟纹底5遵循一个椭圆(尤其一个半椭圆)的一部分。在一个半椭圆的情况下，所基于的椭圆在径向方向上具有长度为d的其短轴线并且在轴向方向上具有长度为D的其较长轴线，其中在一个优选的实施方式中D≥2xd。在该沟纹1的外表面3处的宽度B对应于在轴向方向上延伸的轴线的长度D。
在另一个未示出的实施方式中，在横截面中的该沟纹底按照公式的一条椭圆曲线(三次代数曲线)实施，其中x轴在轴向方向上延伸。
此外，这些沟纹侧面4到该外表面3的这些过渡部可以实施为倒圆的，例如沿着圆弧。
附图标记说明
1.....................沟纹
2.....................凸胎纹
3.....................外表面
4.....................沟纹侧面
5.....................沟纹底
6.....................中央区段
7.....................过渡区段
T.....................深度
B.....................宽度
d、D............... 轴长度
r1、r2.............. 半径
Claims (11)
1.呈径向结构形式的车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有一个胎面，该胎面具有在圆周方向上延伸的多个凸胎纹(2)，这些凸胎纹通过在圆周方向上环绕的至少一个沟纹(1)彼此分离，该沟纹由两个彼此对置的沟纹侧面(4)和一个连接这些沟纹侧面(4)的弯曲的沟纹底(5)限制，
其特征在于，
在横截面中观察，该沟纹底(5)的曲率从该沟纹底(5)的最深点直至这些沟纹侧面(4)而增大，并且在横截面中观察，该沟纹底(5)按照一个椭圆的一部分弯曲。
2.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该沟纹底(5)实施为关于其最深点对称。
3.根据权利要求1或2所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该沟纹底(5)具有一个中央区段(6)和使该沟纹底(5)与这些沟纹侧面(4)连接的两个过渡区段(7)，这些区段(6，7)沿着圆弧弯曲。
4.根据权利要求3所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该中央区段(6)的圆弧所基于的圆具有3.0mm至10.0mm的半径(r1)。
5.根据权利要求4所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该中央区段(6)的圆弧所基于的圆具有4.0mm至7.0mm的半径(r1)。
6.根据权利要求3所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该中央区段(6)的圆弧所基于的圆具有半径(r1)，该半径对应于这些过渡区段(7)的圆弧所基于的圆的半径(r2)的至少两倍。
7.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，在横截面中观察，该沟纹底(5)按照一个半椭圆弯曲。
8.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该沟纹底(5)的曲率所基于的椭圆具有一条在轴向方向上延伸的轴线以及一条在径向方向上延伸的轴线，其中在轴向方向上延伸的轴线的长度对应于在径向方向上延伸的轴线的长度的至少两倍。
9.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，这些沟纹侧面(4)在径向方向上延伸。
10.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，这些沟纹侧面(4)相对于径向方向以至多10°的锐角延伸，使得这些沟纹侧面(4)到该胎面的外表面(3)的相互间距变大。
11.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，这些沟纹侧面(4)到该胎面的外表面(3)的这些过渡部实施为倒圆的。
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