CN108367629B - 包括切口的轮胎胎面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹性体轮胎胎面(1)，其包括预定用于当所述轮胎运动时与道路相接触的胎面表面，所述胎面在胎面表面中包括多个通入凹口，每个凹口包括由第一相互面对的壁(4)限定的刀槽花纹(3)和由第二壁(6)限定的扩展区域(5)，所述第二壁(6)沿着胎面的深度扩展所述刀槽花纹，第一壁(4)的粗糙度与材料的所述第二壁(6)的粗糙度不同。

Description

包括切口的轮胎胎面

技术领域

本发明涉及机动车辆轮胎胎面。本发明更特别地涉及设有刀槽花纹的轮胎胎面。

背景技术

文件EP1015261描述了用于胎面的胎面花纹，并且更特别地描述了随着胎面磨损而改变的胎面花纹。此外，根据一个特定实施例，该文件呈现了设有通道的花纹块，该通道的轮廓为O形或液滴形。该通道与延伸直至胎面的刀槽花纹相连通。该刀槽花纹遵循形成一系列断线的路线。

文件EP0564435呈现了一种轮胎胎面，其设有轮廓元件，例如花纹块、在圆周方向上延伸的花纹条或设有薄的刀槽花纹切口和/或花纹沟的类似配置，所述薄的刀槽花纹切口和/或花纹沟的相对的壁区域具有三维结构，该三维结构至少部分地由于存在分别具有突起或内凹的表面和边缘而不同，并且至少部分地不彼此平行地延伸，其中壁区域主要具有与行进表面形成锐角的内凹表面元件，所述壁之一的内凹表面元件相对于薄切口的路线的方向在与这些其它壁相反的方向上布置。

以上描述的两种布置相对复杂并且涉及利用昂贵工具实现的复杂制造过程。

文件WO03033281就其本身而言描述了一种由弹性体材料制成的轮胎胎面，该胎面设有多个刀槽花纹，每个刀槽花纹由面对的壁限定，限定每个刀槽花纹的壁中的至少一个在其整个表面上具有介于刀槽花纹的宽度的1/100和1/10之间的平均粗糙度，所述胎面包括限定每个刀槽花纹的壁中的至少一个，并且相对于所述壁具有隆起花纹中的至少一个第一组线和第二组线，并具有垂直于所述壁测得的至少等于宽度的1/10的最大高度，每一组线具有在同一方向上延伸的多条线，每一组中的每条线从该表面的一个边缘至另一边缘横跨所述表面，第一组中的线与第二组中的线相交。该设计旨在增大刀槽花纹的壁之间的阻塞效应。然而，花纹中的线的生产需要复杂的模具，其中模制/脱模操作昂贵并且不是很容易。

本发明提供了用于补救这些各种缺点的各种技术手段。

发明内容

首先，本发明的第一个目的在于提供一种使得能够优化制动特性的轮胎胎面。

本发明的又一目的在于提供一种使得能够减小雪地上的制动距离的轮胎胎面。

本发明的又一目的在于提供一种在干燥地面上赋予改善的制动距离的轮胎胎面。

最后，本发明的又一目的在于提供一种有利于雨中行驶时水的排除的轮胎胎面。

为此，本发明提供了一种由弹性体材料制成的轮胎胎面，所述轮胎胎面具有预定用于当所述轮胎滚动时与道路表面相接触的胎面表面，所述胎面包括多个通向胎面表面的切口，每个切口具有刀槽花纹和加宽区域，所述刀槽花纹由面对(相向)的第一壁限定，所述加宽区域由在所述胎面的深度中加宽所述刀槽花纹的第二壁限定，所述第一壁的粗糙度与材料的所述第二壁的粗糙度不同。

通过这样的设计，第一壁和第二壁之间的粗糙度差异使得能够优化雪地上的制动特性。

根据第一实施例，所述第一壁的粗糙度指数小于所述第二壁的粗糙度指数。例如，所述粗糙度对应于平均粗糙度偏差RA，第一壁的粗糙度RA1在0.05μm和1μm之间，优选地在0.1μm和0.3μm之间，并且所述第二壁的粗糙度RA2在4μm和50μm之间，优选地在6μm和15μm之间。

所述粗糙度有利地对应于平均轮廓高度Rz，第一壁的粗糙度Rz1在0.1μm和5μm之间，并且所述第二壁的粗糙度RA2(Rz2)在12μm和150μm之间。

通过这样的设计，雪上的制动特性得到改善。具体地，与加宽部的存在相结合的所述第一壁的显著低的粗糙度指数有利于这些壁相对于彼此滑动。在施加制动力期间，该滑动导致所述壁中的一个相对于另一个上升，从而使得能够抓住雪并因此减小制动距离。

而且，即使当轮胎磨损时，该设计也允许维持制动特性。具体地，当胎面花纹元件被磨损从而使得第一壁消失时，第二壁的微粗糙度使得能够存储雪，这在与地面上的雪接触时使得能够实现制动距离的减小。

根据第二实施例，所述第一壁的粗糙度大于所述第二壁的粗糙度。

所述粗糙度有利地对应于平均粗糙度偏差RA，第一壁的粗糙度RA1在4μm和50μm之间，优选地在6μm和15μm之间，并且第二壁的粗糙度RA2在0.05μm和1μm之间，优选地在0.1μm和0.3μm之间。

所述粗糙度有利地对应于平均轮廓高度Rz，第一壁的粗糙度Rz1在12μm和150μm之间，并且所述第二壁的粗糙度Rz2在0.1μm和5μm之间。

这样的设计允许在干燥地面上更好地制动。具体地，因为第一壁由于显著高的粗糙度而使得相对于彼此的可移动性较小，所以在施加制动力期间，胎面花纹元件在干燥地面上赋予了提高的制动效力(有效性)。

此外，当轮胎磨损时，第二壁的较低粗糙度允许更好地排除水以及优化湿地上的制动。

根据另一变型实施例，加宽区域的轮廓基本上是液滴形的。

有利地，第一壁和第二壁之间的过渡区域以小于0.5mm的曲率半径弯曲。

当加宽部由于轮胎磨损而出现在胎面表面处时，该过渡使得能够改善磨损花纹(磨损情况)。

本发明还提供了具有如上所述的胎面的轮胎。

附图说明

在以下通过图1至图4补充的描述中给出了所有的实施例细节，图1至图4仅仅通过非限制性示例给出，并且其中：

-图1是根据本发明的胎面的一部分的横截面视图；

-图2是具有显著高的粗糙度指数的壁的横截面视图；

-图3示出了以Rz表示的粗糙度的测量模式；

-图4示出了以RA表示的粗糙度的测量模式。

具体实施方式

定义

为了计算表面的粗糙度Rz，将待评估的表面的、被称为评估长度Ln的给定长度分割成相同长度的n个基本长度Lz，如图3所示。在这些基本长度中的每一个上，确定各个轮廓高度Rzi，所述轮廓高度Rzi是基本长度Lzi内的表面的轮廓的突出高度的最大值和凹陷深度的最大值之和。平均高度Rz是所考虑的所有基本长度上的各个值Rzi的算术平均值(标准DIN4768；1990)，并且由以下公式表示：

为了计算表面的粗糙度RA，如图4所示，根据以下公式，RA：是基本长度内的轮廓的所有纵坐标的算术平均值，所述公式为：

“轮胎”是指所有类型的弹性胎面，无论其是否承受内部压力。

胎面上的“花纹块”是指由凹部或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在滚动期间与道路表面相接触。

轮胎的“胎面”是指由侧表面以及两个主表面限定的一定量的橡胶材料，所述两个主表面之一预定用于当轮胎被驱动时与道路表面相接触。

“切口”表示花纹沟或刀槽花纹，并且对应于由彼此面对且彼此相距非零距离的材料壁所限定的空间。将刀槽花纹与花纹沟相区分的是该距离的值：在刀槽花纹的情况下，该距离适合于允许相对的壁在刀槽花纹进入接触区块时相接触，在所述接触区块中，轮胎与道路表面相接触。刀槽花纹的该距离在这种情况下最多等于2毫米(mm)。在花纹沟的情况下，该花纹沟的壁在通常的滚动条件下不能彼此接触。

“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所述刀槽花纹的壁在通过接触区块时至少部分接触，在所述接触区块中，轮胎与地面相接触。刀槽花纹的宽度小于或等于2毫米。

刀槽花纹的主方向对应于穿过崭新、未磨损状态下的胎面的胎面表面上的刀槽花纹的相距最远的点的平均方向。副方向被定义为刀槽花纹的与主方向垂直并延伸到胎面厚度中的方向。

“花纹沟”是指如下的切口，其中材料壁之间的距离使得这些壁在通常滚动条件下不能彼此接触。

“径向方向”是指与轮胎的旋转轴线垂直的方向(该方向对应于胎面厚度的方向)。

“轴向方向”是指与轮胎的旋转轴线平行的方向。

“周向方向”是指与以旋转轴线为中心的任何圆相切的方向。该方向与轴向方向和径向方向二者都垂直。

图1示出了具有胎面花纹元件2的轮胎胎面1的放大部分的示例性实施例。胎面1包括多个通向胎面表面的切口。图1中的胎面1的示意性横截面清楚地显示了切口的区域。因此，切口具有刀槽花纹3，所述刀槽花纹3由以彼此面对的方式布置的第一壁4限定。这些壁4基本上平行。在切口的远离胎面表面的深度中，切口具有加宽区域5。该加宽区域由第二壁6限定，所述第二壁6的至少一部分有助于产生刀槽花纹3的加宽部。

第一壁4的粗糙度与第二壁6的粗糙度不同。该特性具有许多变型。因此，根据第一实施例，所述第一壁4的粗糙度小于第二壁6的粗糙度，即小于加宽区域5的壁的粗糙度。在第二实施例中，配置相反，即，第一壁4或刀槽花纹3的壁的粗糙度大于第二壁6或加宽区域5的壁的粗糙度。

图2示意性地示出了诸如存在于切口的不同区域中的微粗糙度元件的微粗糙度元件7的示例。如可以看出，粗糙度轮廓是不统一(不均匀)的。为了精确且严格地评估粗糙度特性，粗糙度RA和粗糙度Rz的数据已经根据以上阐述的这两种类型的粗糙度测量的定义而建立了。

作为非限制性示例，为第一壁和第二壁提供了粗糙度RA和Rz的值，以便恰当地呈现不同的粗糙度水平。

根据第一种方案，较低(较小)粗糙度的壁的粗糙度RA在0.05μm和1μm之间，并且更优选地在0.1μm和0.3μm之间。较大粗糙度的壁的粗糙度RA在4μm和50μm之间，优选地在6μm和15μm之间。

根据第二种方案，较低(较小)粗糙度的壁的粗糙度Rz在0.1μm和5μm之间，并且较大粗糙度的壁的粗糙度Rz在12μm和150μm之间。

在本发明的范围内还包括各种变型实施例。根据一个示例性实施例，在刀槽花纹的起始区域和加宽区域5之间，粗糙度以基本上渐变(渐进)的方式变化。这种布置在崭新状态下(由于胎面花纹)以及在胎面花纹被磨损之后都能向轮胎赋予良好的雪地性能。特别地，在胎面花纹被磨损的情况下，加宽区域的高水平粗糙度提供了抓地效果。

根据另一变型实施例，刀槽花纹的壁的粗糙度从刀槽花纹的顶部至底部以较大粗糙度区域进而较低(较小)粗糙度区域等交替的方式变化。该布置使得能够恰当地调整壁之间的摩擦水平。橡胶花纹块的高度越大，其越能变形并且越表现出移动性。因此有必要增大壁的上部的粗糙度，以便将花纹块相对于彼此进行保持。一旦磨损，所述花纹块就更加刚硬并且不易变形和移动。因此，在深度处需要较小的粗糙度。

在一个非限制性变型实施例中，粗糙度在橡胶花纹块的壁上侧向变化。

根据另一变型实施例，较大粗糙度的区域被设置成面对较低粗糙度的区域。这种设置减少了面之间的啮合现象，并且使得能够通过粗糙度的差异在产生于两个面之间的空间之间存储少量的水。该布置使得能够通过降低粘滑性来改善湿地制动。

花纹块的壁上的粗糙度的所有组合都是可能的。

同样，限定刀槽花纹3的两个壁之间的粗糙度的所有组合都是可能的。

根据另一变型实施例，刀槽花纹的壁被设计成具有交替的起伏区域和基本上平坦的区域。根据一个示例性实施例，基本上平坦的区域具有比起伏区域大的粗糙度。还提供了一种反向设计，其中起伏区域具有比基本上平坦的区域大的粗糙度。

本发明不限于所述和所示的示例，并且在不脱离其范围的情况下可以对其进行各种修改。

附图中采用的附图标记

1 胎面

2 胎面花纹元件

3 刀槽花纹

4 第一壁

5 加宽区域

6 第二壁

7 微粗糙度元件

Claims (8)

1.由弹性体材料制成的轮胎胎面(1)，所述轮胎胎面(1)具有预定用于当所述轮胎滚动时与道路表面相接触的胎面表面，所述胎面包括多个通向所述胎面表面的切口，每个切口具有：

-由面对的第一壁(4)限定的刀槽花纹(3)；

-由在所述胎面的深度中加宽所述刀槽花纹的第二壁(6)限定的加宽区域(5)；

其特征在于，所述第一壁(4)的粗糙度与所述第二壁(6)的粗糙度不同，并且所述第一壁(4)的粗糙度大于所述第二壁(6)的粗糙度。

2.根据权利要求1所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，所述粗糙度对应于平均粗糙度偏差RA，所述第一壁(4)的粗糙度RA1在4μm和50μm之间，并且所述第二壁(6)的粗糙度RA2在0.05μm和1μm之间。

3.根据权利要求1所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，所述粗糙度对应于平均轮廓高度Rz，所述第一壁(4)的粗糙度Rz1在12μm和150μm之间，并且所述第二壁(6)的粗糙度Rz2在0.1μm和5μm之间。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，所述加宽区域(5)的轮廓基本上是液滴形的。

5.根据权利要求1至3中的一项所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，所述第一壁和所述第二壁之间的过渡区域具有小于0.5mm的半径。

6.根据权利要求2所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，所述第一壁(4)的粗糙度RA1在6μm和15μm之间。

7.根据权利要求2所述的轮胎胎面(1)，其特征在于，所述第二壁(6)的粗糙度RA2在0.1μm和0.3μm之间。

8.轮胎，其包括根据权利要求1至7中的一项所述的胎面(1)。

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