CN107635794B - 用于重型货车的包括磨损指示器的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括胎面(1)，所述胎面(1)具有胎面表面(10)，所述胎面表面(10)设有在所述胎面的本体中包括至少一个波状花纹沟(2)的胎面设计，所述波状花纹沟(2)由多个崭新时可见的部分(21)和多个预定用于仅仅在所述胎面的预定程度的部分磨损之后通向外侧的隐藏部分(22)组成，所述隐藏部分(22)具有底部(220)，所述隐藏部分(22)和所述开口部分(21)交替地布置，每个隐藏部分(22)由中间部分(231、232)连接至两个开口部分(21)，所述中间部分(231、232)提供所述部分之间的连续性，所述轮胎如下，即，至少一个具有高度P和在两个端部(31、32)之间测得的长度L的平台(3)被模制在至少一个隐藏部分(22)的底部(220)上并且靠近中间部分(231)，以便被用作磨损极限指示器。此外，最靠近所述磨损极限指示器的中间部分(231)具有适合于允许从外侧当崭新时以最多45度的观察角度至少部分地观察到所述平台(3)的几何形状，所述角度相对于与崭新时的胎面表面(10)垂直的方向测得。此外，所述中间部分(231)的体积不同于与所述指示器最远的中间部分(232)的体积。

Description

用于重型货车的包括磨损指示器的轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎，特别是涉及重型货车的轮胎，所述轮胎在其胎面中包括由多个花纹沟形成的胎面花纹设计，所述花纹沟中的至少一个具有不直接通向崭新时的胎面表面的部分。本发明更特别地涉及预定用于允许在行驶期间监测轮胎磨损的装置。

背景技术

重型货车类型的车辆安装有轮胎，所述轮胎的胎面在其胎面表面上设有切口(花纹沟、刀槽花纹)，所述切口在潮湿的天气中允许快速地排除每个轮胎的胎面在其中与道路接触的接触区块中的水，以便确保该胎面和道路之间的良好接触。未被推到轮胎前方的水被暂时储存起来，并可以沿着切口流动。

定义：

空隙一般表示花纹沟或刀槽花纹，并且对应于由彼此面对且以非零距离或宽度彼此远离的材料壁所限定的空间。

此处，花纹沟是指通向预定用于与道路接触的胎面的胎面表面的空隙，该空隙具有合适的平均宽度，以使得限定所述空隙的材料壁在轮胎的正常使用条件下从不彼此接触。当在横截面中观察时并且在胎面表面上所遵循的线方面，花纹沟可以具有任何形状，并且可以以任何方向来定向。此处，花纹沟在胎面表面上所遵循的线是指在该胎面表面上由所述花纹沟形成的边角所遵循的几何中线。

刀槽花纹是指细(薄)的狭缝，其平均宽度是小的并且使得，在轮胎的使用条件下，限定所述刀槽花纹的材料壁当接触道路时在接触区块中可以至少部分地彼此接触。

在本说明书中，术语“径向的”或“径向地”用于指示一方向，当在轮胎上考虑时，所述方向是与轮胎的旋转轴线垂直的方向，然而，当仅仅在胎面上考虑时，该方向对应于进入所述胎面的厚度中的方向。

此外，术语“周向的”用于指示一方向，所述方向对应于与以轮胎的旋转轴线为中心的任何圆相切的方向。该同一(相同)方向对应于胎面的纵向方向，所述胎面在被并入轮胎的制造中之前以扁平条带的方式形成。赤道中平面是垂直于旋转轴线并穿过轮胎的轴向(径向)最外侧点的平面，该赤道中平面事实上将轮胎分成两个基本上相等的半部。

横向方向或轴向方向是指与轮胎的旋转轴线平行的方向。

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轮胎胎冠增强层的径向最外侧部分之间测得。

胎面还具有在行驶期间可被磨损掉的材料的最大厚度，该最大厚度大体小于胎面的总厚度E，以便维持合适的空隙体积。

然而，在崭新的胎面中生成多个花纹沟的缺点是造成胎面的压缩刚度和剪切刚度降低，因为这些花纹沟限定了与由刀槽花纹限定的部分相比对变形更加敏感的材料部分。具体地，在刀槽花纹的情况下，限定这些刀槽花纹的材料壁至少当接触道路时在接触区块中可以彼此接触，从而限制变形。

在存在花纹沟的情况下，这种刚度的降低导致变形增大并且造成胎面的磨损性能降低：对于走过的设定距离出现较大程度的磨损(其对应于胎面磨损速率的增大)。此外，由于与制成胎面的材料的变形周期相关联的滞后损耗增大，因此在安装有这种轮胎的车辆中发现滚动阻力增大，并因此发现燃料消耗增大。

无论轮胎类别如何(即无论是安装至客运车辆的轮胎还是安装至重型货车类型的预定用于运载重型负载的车辆的轮胎)，胎面需要呈现其将存在于道路上的水排去的能力方面的性能，所述性能始终高于最低性能水平或安全性能水平。因此，并且在胎面逐渐磨损(对应于花纹沟的体积逐渐减小)的情况下，通常的做法是生成通向崭新时的胎面表面并且延伸至胎面的厚度中直至与需要移除或更换轮胎的极限相对应的水平的花纹沟。如前所述，这样做的缺点是非常大地降低胎面的刚度，即压缩刚度和剪切刚度。

为了提供这个问题的解决方案，以编号WO 2011/039194公布的文件已经提出了在胎面中形成具有不连续地通向崭新状态下的胎面的胎面表面的特定特征的花纹沟。这种类型的每个花纹沟(被称为波状花纹沟)可被认为具有至少在胎面的厚度方向上呈波浪形从而不连续地通向崭新时的胎面表面的几何形状。

波状花纹沟可被描述为包括一系列通向崭新时的胎面表面的部分(这些开口部分在胎面表面上形成边角)和一系列在胎面表面下方形成(也就是说不直接通向该崭新时的胎面表面)的隐藏部分的连续花纹沟。此外，当崭新时，开口部分和隐藏部分彼此连接，以便确保波状花纹沟中流动的连续性。一般地，隐藏部分由中间部分连接至开口部分。在某些备选形式中，中间部分形成在胎面厚度中斜向地倾斜并且将开口部分连接至隐藏部分的通道，所述隐藏部分具有基本上平行于崭新时的胎面表面的几何形状。

波状花纹沟可以形成于胎面中，以沿着周向方向或任何其它方向延伸。如文件WO2011/039194中所述，波状花纹沟在初始状态(对应于模制之前的胎面的崭新状态)下是连续的，从而当在覆盖有水的道路上行驶时使得能够在与道路接触时将水拾起，因此而拾起的水能够在胎面表面下方的波状花纹沟中循环。当胎面具有大的厚度时(如重型货车轮胎的情况)，胎面内的这种循环还促进了胎面的热通风。该同一(相同)文件在现有技术的胎面花纹设计的方式之后描述了在至少两个波状花纹沟之间产生连接以便形成网络的可能性。这种类型的胎面花纹设计的一个优点是，无论磨损水平如何都能提供令人满意的排水，而不会因此在崭新状态下或者甚至在任何其它磨损状态下降低胎面的刚度。

同时，为了无论包括至少一个波状花纹沟的胎面的部分磨损水平如何都能实现足够的排水，建议在崭新状态下的胎面内形成至少一个通道，以便在预定的部分磨损水平之后形成通向胎面表面的新的花纹沟。

然而，包括至少一个波状花纹沟的这种类型的胎面花纹设计确实存在监测和检查胎面磨损的问题，并且本发明正是意图解决该问题。具体地，众所周知的是具有通向外侧的花纹沟的胎面花纹设计在花纹沟的底部通过模制形成无论胎面磨损状态如何用户都可见的磨损指示器；这种视觉手段允许用户非常容易地确保其轮胎尚未达到由各个国家法规所设定的磨损极限。

对于包括如公开文件WO 2011/039194中所述的设有至少一个波状花纹沟的胎面的轮胎，当轮胎崭新时，用户可能很难看到用于检查磨损水平的装置，并且因此在需要移除轮胎以进行翻新或以新轮胎更换之前，很难获得关于可磨损材料的剩余厚度的信息。

发明内容

本发明旨在解决监测和检查胎面磨损的问题，所述胎面的胎面花纹设计在所述胎面的厚度内包括至少一个具有波状几何形状的花纹沟。为此，本发明提出一种轮胎，所述轮胎包括胎面，所述胎面具有可磨损材料的最大厚度，所述胎面的被称为胎面表面的表面预定用于在行驶期间与道路接触，该胎面设有在所述胎面的厚度中包括至少一个波状花纹沟的胎面花纹设计，该波状花纹沟由多个还通向崭新时的胎面表面的可见部分和多个预定用于仅仅在胎面的预定量的部分磨损之后通向外侧的隐藏部分形成，所述隐藏部分具有位于与可磨损材料的最大厚度相等的深度处的底部。

此外，每个隐藏部分和每个开口部分包括两个端部，所述隐藏部分和所述开口部分交替地布置以形成所述花纹沟，并且每个隐藏部分由中间部分连接至开口部分，所述中间部分确保这些开口部分和隐藏部分之间的连续性。

该轮胎如下，即，至少一个平台被模制到至少一个隐藏部分的底部上并且被模制在中间部分的附近以充当磨损指示器，该平台具有高度P和在两个端部之间沿着所述隐藏部分的主方向测得的长度L，所述长度L最多等于所述隐藏部分的长度的一半。

此外，该轮胎如下，即，最靠近磨损极限指示器的中间部分具有适合于允许从外侧并且当崭新时以最多等于45度的观察角度至少部分地看到所述平台的几何形状，该角度相对于与崭新时的胎面表面垂直的方向测得。

该轮胎如下，即，处于模制到所述隐藏部分上的磨损极限指示器附近的中间部分的体积与连接至同一隐藏部分的另一中间部分的体积不同。

波状花纹沟的隐藏部分的主方向对应于花纹沟的方向，并且对应于所述隐藏部分的最大尺寸的方向。该方向在轮胎上可以是周向的或横向的或倾斜的。

有利地，处于模制到隐藏部分上的磨损极限指示器附近的中间部分的体积大于连接至同一隐藏部分的另一中间部分的体积。

借助于本发明，能够通过对允许看到这些指示器的中间部分的体积进行最佳调整来减少可能因磨损指示器的存在而造成的在行驶上引起的中断(扰乱)。

有利地，所述中间部分之间的体积差至少等于较大体积的5％。为了限制影响(效果)，优选的是该体积最多等于30％。该差值的一个有利值是20％。

因此，每个磨损指示器在崭新的轮胎上可见，从而允许用户确信所述轮胎设有允许其时常检查磨损水平并且允许其从崭新时开始时常检查磨损水平而对性能尤其是均匀性没有任何损害的器件。中间部分的体积差还通过补偿隐藏部分中由指示器占据的体积来提供有效的通风。

在一个优选备选形式中，根据本发明的轮胎如下，即，用于看到形成指示器的平台的观察角度最多等于30度。

在另一备选形式中，所述轮胎如下，即，看到所述平台是完全看到，也就是说从外侧能够在所述平台的整个长度上看到所述平台，并且因此，从其观察到所述平台的两个端部的观察角度都是最多等于45度。

更加优选地，用于看到整个磨损指示器的观察角度最多等于5度。

为了有利地补充本发明，明智的是形成至少一个深度测量井，该井在崭新时的胎面表面和包括根据本发明的磨损指示器的隐藏部分之间延伸，以便使得能够测量崭新时的胎面表面和最大磨损水平之间的距离。该距离对应于在车辆上的轮胎需要被更换之前可被磨损掉的材料的厚度。

本发明的进一步的特征和优点将从下文中参考附图给出的说明中变得显而易见，所述附图通过非限制性示例显示了本发明主题的实施例。

附图说明

图1描绘了根据本发明的第一备选形式的胎面的部分视图；

图2描绘了沿着线II-II剖切图1的平面上的横截面视图；

图3描绘了沿着线III-III剖切图1的平面上的横截面视图；

图4显示了根据本发明的第二备选形式的横截面视图；

图5显示了根据本发明的第三备选形式的横截面视图。

具体实施方式

为了使附图更易于研究，使用相同的附图标记来描述本发明的各种备选形式，其中这些附图标记指代具有相同结构或功能特性的元件。

图1描绘了根据本发明的用于重型货车的轮胎的胎面的胎面表面的部分视图。

该胎面1包括预定用于在行驶期间与地面接触的胎面表面10。

在本发明的该第一备选形式中，胎面1具有影响其崭新时的胎面表面10及其厚度两者的胎面花纹。胎面花纹是指由各种空隙形成的材料元件(花纹块、花纹条)的组合。在该例中，胎面1仅仅包括在周向上定向并由花纹沟分开的花纹条。

该胎面1特别地包括总体周向定向的波状(起伏)花纹沟2。该波状花纹沟2形成轮胎的整圈(完整回路)，并且遵循在径向方向上、即在胎面的厚度中呈波浪形的轮廓，以便产生通向崭新时的胎面表面10(向崭新时的胎面表面10敞开)的多个开口部分21和处于该同一(相同)胎面表面下方的花纹沟的多个隐藏部分22，所述开口部分和所述隐藏部分彼此交替地布置。每个开口部分由在图3中可见的中间部分连接至隐藏部分。为了在该波状花纹沟中进行有效的排水，将开口部分连接至隐藏部分的中间部分以大于0度的平均角度倾斜是明智的。

该胎面还包括在其整个长度上通向崭新时的胎面表面的两个周向花纹沟4、5，这两个花纹沟4、5在波状花纹沟2的每一侧各形成一个。在其整个长度上通向崭新时的胎面表面的这些花纹沟4、5具有相同的深度，所述深度等于在胎面必须被更新之前可被磨损掉的材料的高度。

显示了沿着线II-II剖切图1的平面上的横截面的图2显示出，周向花纹沟4、5具有与波状花纹沟2的最大深度相等的相同深度。

此外，如在沿着线III-III剖切图1的平面上的截面中显示了胎面的部分视图的图3中可见，波状花纹沟2在该部分视图中包括通向崭新时的胎面表面10的两个开口部分21并且在这两个开口部分之间包括由中间部分231、232连接至其它两个开口部分的隐藏部分22。

每个隐藏部分22预定用于在低于开口部分的底部深度的部分磨损之后通向胎面表面，以使得无论磨损程度如何都始终存在一定体积的空隙通向胎面表面。

此外，每个隐藏部分22包括基本上平行于崭新时的胎面表面的底部部分220，该底部以最大距离H2远离崭新时的胎面表面10。

每个隐藏部分22包括两个端部221、222，所述两个端部221、222各自由中间部分23(分别由231、232)连接至通向胎面表面的开口部分21，从而确保这些部分之间的截面的连续性，以便当在覆盖有水的道路上驾驶时允许水循环。

当崭新时，每个开口部分21包括位于与崭新时的胎面表面相距距离H1的位置处的底部210，该距离H1略大于超过其则隐藏部分22在部分磨损之后通向胎面表面的深度。

应当指出，波状花纹沟的底部在胎面的厚度中通过(穿过)不同水平，这些水平通过中间部分相互连接。

每个中间部分23可被比作倾斜地钻入胎面的厚度中以将开口部分21连接至隐藏部分22的通道。

在图3中可见，隐藏部分的最远地朝向内侧的底部220在其表面上包括由平台3构成的磨损指示器，所述平台3具有与胎面的材料相同的材料，该平台预定用于指示行驶时胎面的法定磨损极限水平。该隆起的平台具有相对于隐藏部分22的底部220测得的高度，并且具有在其两个端部之间沿着隐藏部分22的主方向测得的长度D。指示器的高度被选择成等于由国家法规规定的最小花纹沟深度，以便在所有常规使用条件下维持良好的抓地力。该平台3从隐藏部分21的底部的一个端部221开始延伸，以便能够因中间部分231的合适的倾斜程度而从外侧看到(所述平台3)。

实际上为了在波状花纹沟2中进行流动，明智的是中间部分23自身相对于与胎面表面垂直的方向倾斜、即形成大于零度的角度。这在图3中可见，其中不允许看到指示器3的中间部分232平均以大于45度的角度C倾斜。

在一侧通向指示器的一定体积的中间部分231的在其端部之间测得的体积大于位于隐藏部分22的另一侧的中间部分232的体积。

为了允许用户易于在崭新时看到该磨损极限水平指示器并且确信尚未在使用中达到磨损极限，本发明教导，从外侧在其长度D上看到整个指示器的最大观察角度需要最多等于45度，该观察角度相对于与崭新时的胎面表面垂直的方向测得。

有利地，该角度最多等于30°且大于0°。

在图3中可见，用于看到指示器3的最靠近中间部分的端部31的、表示为B的观察角度(视角)小于用于看到指示器3的另一端部32的观察角度(视角)A。该角度A在该例中等于30度。在该示例中，在崭新状态下以最多等于30度的观察角度可清楚地看到整个指示器。

由于这一方案，并且考虑到重型货车的胎面的平均厚度，用户比较易于确信这些指示器的存在。用户还易于在该指示器上进行测量，特别是通过使用特别地预先设定尺寸的测量仪或任何其它测量器件。

为了符合国家法规并且限制轮子转动时与指示器的存在相关联的中断(扰乱)，优选地设置成指示器沿着每个波状花纹沟均匀分布。

图4是根据本发明的第二备选形式的横截面视图。在再次采用图1的波状花纹沟的大体布置的该第二备选形式中，还设置了径向井6，所述径向井6使得能够使用合适的测量器件来到达设有磨损指示器的波状花纹沟的隐藏部分的底部，并因此能够测量可磨损材料的剩余厚度。该测量井与模制到隐藏部分22的底部上的平台3结合使用，该平台3在开口部分21和隐藏部分22之间的中间部分23中从外侧可见。在该备选形式中，靠近平台3的中间部分231具有在朝向胎面表面的方向上扩大的横截面，以便产生比位于隐藏部分的另一侧的中间部分232更大的体积。

在包括测量井6的另一备选形式中，这些井可以位于隐藏部分的一个端部，如图5所示。在该备选形式中，磨损指示器3朝向隐藏部分22的内侧略微偏移，并且中间部分在几何形状方面是合适的，以满足本发明所要求的关于从其可至少部分地看到指示器的角度的条件。从其可在中间部分中看到指示器的、相对于与胎面表面垂直的方向的角度A小于45度。

指示器3的可见性条件确实得到满足，并且测量井6的位置允许对胎面表面和隐藏部分23的处于指示器和中间部分之间的底部之间的距离进行测量。

此处用三个备选形式描述的本发明不限于这些示例，并且在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下，可以对其进行各种修改或组合。

特别地，能够使至少一个隐藏部分的底部设有具有窄的宽度并且还从隐藏部分的一个端部至另一端部连续的肋条或平台，该肋条恰好具有与法定磨损极限相对应的高度。该肋条与以最多等于45度或甚至最多等于30度的角度倾斜的中间部分相结合，以便允许用户看见该磨损指示器。在本文中阐述的所有备选形式中，隐藏部分的底部上的平台的宽度小于隐藏部分的最大宽度，以便即使当胎面达到或接近其磨损极限时，也能维持可用于排去存在于道路上的水的体积。

Claims (6)

1.轮胎，所述轮胎包括胎面(1)，所述胎面(1)具有可磨损材料的最大厚度，所述胎面(1)的被称为胎面表面(10)的表面预定用于在行驶期间与道路接触，该胎面设有在所述胎面的厚度中包括至少一个波状花纹沟(2)的胎面花纹设计，该波状花纹沟(2)由多个还通向崭新时的胎面表面(10)的可见部分(21)和多个预定用于仅仅在所述胎面的预定量的部分磨损之后通向外侧的隐藏部分(22)形成，所述隐藏部分(22)具有位于与可磨损材料的最大厚度相等的深度H2处的底部(220)，

-每个隐藏部分(22)和每个开口部分(21)包括两个端部，

-所述隐藏部分(22)和所述开口部分(21)交替地布置，

-每个隐藏部分(22)由中间部分(231、232)连接至两个开口部分(21)，所述中间部分(231、232)确保所述部分之间的连续性，该轮胎如下，即，至少一个平台(3)被模制到至少一个隐藏部分(22)的底部(220)上并且被模制在中间部分(231)的附近以充当磨损极限指示器，该平台(3)具有高度P和在两个端部(31、32)之间测得的长度L，所述长度L最多等于所述隐藏部分的长度的一半，最靠近所述磨损极限指示器的中间部分(231)具有适合于允许从外侧并且当崭新时以最多等于45度的观察角度至少部分地看到所述平台(3)的几何形状，该角度相对于与崭新时的胎面表面(10)垂直的方向测得，

该轮胎的特征在于，处于模制到隐藏部分上的磨损极限指示器附近的中间部分(231)的体积与连接至同一隐藏部分的另一中间部分(232)的体积不同。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，处于模制到隐藏部分上的磨损极限指示器附近的中间部分(231)的体积大于连接至同一隐藏部分的另一中间部分(232)的体积。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述中间部分之间的体积差至少等于较大体积的5％且最多等于所述较大体积的30％。

4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，用于看到所述平台的观察角度最多等于30度。

5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，用于看到整个磨损极限指示器的观察角度最多等于5度。

6.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，还形成有测量井(6)，从而使得能够测量崭新时的胎面表面(10)和最大磨损水平之间的距离。