CN109952212B - 轮胎以及用于至少部分地更换这种轮胎的图案化胎面的方法 - Google Patents

Abstract

一种轮胎，其用于车辆的车轮，该轮胎具有用于将车辆支撑在地上的图案化胎面，设置有用于调节图案化胎面的胎面花纹高度的调节装置。一种至少部分地更换这种轮胎的图案化胎面的方法。

Description

轮胎以及用于至少部分地更换这种轮胎的图案化胎面的方法

技术领域

根据第一方面，本发明涉及用于车辆的车轮的轮胎，所述轮胎具有用于将车辆支撑在地上的图案化胎面。

根据第二方面，本发明涉及用于至少部分地更换根据本发明的第一方面的轮胎的图案化胎面的方法。

在第三和第四方面中，本发明提供了设置有根据本发明的这种轮胎的车轮和车辆。

背景技术

关于已知的用于车辆(诸如小汽车)的轮胎，胎面花纹通过胎体中的凹部形成。通过以结构化方式配置这样的凹部，能够得到期望的胎面花纹，其中凹部的深度确定了胎面花纹高度。这种已知的轮胎的缺点是在轮胎的各种不同的工作条件下这些轮胎的用途是受限的。此外，能够提高轮胎的使用寿命。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够在各种工作条件下有效使用的轮胎。

该目的通过具有用于将车辆支撑在地上的图案化胎面的、用于车辆的车轮的、根据本发明的(诸如技术方案1限定的)轮胎而实现，所述轮胎设置有：

-胎体，其由周向壁和两个相对侧壁形成，其中所述胎体被构造成维持轮胎内的可调节的气压，其中所述周向壁设置有多个保持空间；

-多个胎面花纹元件，其形成至少部分胎面，其中多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均被收容在多个保持空间中的一个保持空间中以便能够相对于周向壁成大致直角地在第一位置和第二位置之间移位，在第一位置，胎面花纹元件从周向壁较大程度地突出，在第二位置，胎面花纹元件从周向壁较小程度地突出或者被收容在周向壁中；

-调节装置，其被构造成使多个保持空间中的多个胎面花纹元件在第一位置和第二位置之间移位以调节图案化胎面的胎面花纹高度。

在轮胎设置有被构造成使多个保持空间中的多个胎面花纹元件移位以用于调节胎面花纹高度的调节装置的情况下，因为多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件相对于周向壁成大致直角地设置在保持空间中，即从周向壁径向地突出并且可移位，所以能够依据轮胎的工作条件调节胎面花纹高度，其结果是根据本发明的轮胎适用于各种工作条件。例如在下雨天气，能够增大胎面花纹高度，而在干燥天气，能够减小胎面花纹高度，甚至减小到零。

另一个优点是以下事实：胎面花纹元件的任何磨损都能被考虑到以维持期望的胎面花纹高度。如果人员(诸如装配有该轮胎的车辆的驾驶员)或者替代地自动系统检测到轮胎在胎面位置处的磨损(该磨损归因于轮胎的胎面与地面在使用期间的接触、导致胎面花纹高度减少到低于期望的高度)，则借助于调节装置通过调节胎面花纹高度能够恢复期望的胎面花纹高度。

附加的优点是以下事实：因为根据本发明的轮胎的使用寿命通过更换胎面花纹元件而延长，所以该轮胎相对耐用。

优选地，胎面花纹元件至少在其在使用期间与周向壁接触的区域中具有恒定的截面，在该截面中，保持空间的截面适于胎面花纹元件的截面形状。

优选地，调节装置包括弹簧装置，弹簧装置被构造成：当使多个胎面花纹元件中的一个胎面花纹元件移位到胎面花纹元件从周向壁较大程度地突出的第一位置时，为了有利于多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件而提供归因于弹簧装置的弹簧作用的阻力。利用该有利的弹簧装置，当阻力停止时，胎面花纹元件移动到第一位置。为了在弹簧作用由于例如故障而中断的情况下实现相对大的胎面花纹高度，这是特别有利的。

在该情况下，如果调节装置被构造为用于调节弹簧装置的弹簧作用的程度，则是有利的。通过调节弹簧作用，能够将胎面花纹高度调节到期望的高度。

在实际的实施方式中，轮胎被构造成：当使多个胎面花纹元件在朝第二位置的方向移位时为了有利于多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件而提供归因于轮胎中的可维持的(maintainable)气压的阻力，并且被构造成当轮胎中维持的气压像下面提到的轮胎的内胎一样增大时使多个胎面花纹元件在朝胎面花纹元件从周向壁较大程度地突出的第一位置的方向上移位，其中调节装置也被构造成用于调节轮胎内维持的气压。这对于在弹簧装置的弹簧作用协作下使多个胎面花纹元件在第一位置和第二位置之间移动是有利的。

优选的是，多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均设置有通道，其中调节装置延伸通过多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件的通道。其结果是，调节装置可靠地联接到多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件以使多个胎面花纹元件移动。

在该情况下，有利的是，多个保持空间中的各保持空间均延伸通过周向壁，即各保持空间均连续，并且多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均延伸通过周向壁，其中位于周向壁的背离胎面的(内)侧的弹簧装置延伸通过多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件的通道，并且为了有利于弹簧作用而置于周向壁的背离胎面的(内)侧。以此方式，能够以实际方式产生高度可调节的胎面花纹，其中弹簧装置可工作在各胎面花纹元件的通道的在轮胎内部的底侧的界面和轮胎的周向壁的内侧之间。

有利的是，多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均包括包围通道的加强框，其中加强框优选地包括复合材料。加强框对于以可靠和耐用的方式将胎面花纹元件联接到调节装置是有利的。

在实际的实施方式中，多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均形成为复合胎面花纹元件，其中多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件的包围通道的部分是可分开的以将调节装置装配在通道中。这样的可分开的胎面花纹元件对于从通道移除调节装置(例如对于更换胎面花纹元件)是特别有利的。

在实施方式中，多个胎面花纹元件成列地配置，弹簧装置包括与多列胎面花纹元件对应的彼此平行延伸的多个弹簧元件，并且各弹簧元件均被构造成：当使胎面花纹元件列中的多个胎面花纹元件朝胎面花纹元件从周向壁较大程度地突出的第一位置移动以增大胎面花纹高度时，为了有利于胎面花纹元件列中的多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件而提供归因于弹簧元件的弹簧作用阻力，其中各弹簧元件均延伸通过胎面花纹元件列中的多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件的通道。这对于调节每列的胎面花纹高度是有利的。多个列优选地沿轮胎的周向延伸，也就是说，在轮胎的使用期间沿着轮胎的滚动方向延伸。

优选地，在轮胎内部，多个胎面花纹元件置于轮胎中设置的内胎。

在该情况下，有利的是，在弹簧元件的背离胎面的那侧设置加强元件以将弹簧元件和/或胎面花纹元件置于设置在轮胎中的内胎。这有利于以相对可靠的方式将弹簧元件和/或胎面花纹元件置于内胎。在实施方式中，加强元件连接到内胎或形成内胎的一部分。

有利的是，弹簧装置包括环形中空帘线，其中环形中空帘线的腔体填充或者至少能够填充有流体用于调节弹簧装置的弹簧作用，流体优选为诸如空气或氮气的气体。可填充的环形中空帘线对于以实际方式调节弹簧作用是有利的。

在实际的实施方式中，多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均由包括橡胶的材料制成，橡胶优选为硫化橡胶。橡胶材料有利于在使用轮胎时提供具有与地面的期望程度的摩擦的相对耐用的胎面该。

有利的是，多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件均包括与胎面邻接的胎面花纹部分，其中胎面花纹部分在面对保持空间的那侧设置有带肋面以从保持空间将污染物排出到轮胎的外部，也就是说将从轮胎的外部渗入轮胎的周向壁和胎面花纹元件之间的包括水分的任何污染物排出到轮胎的外部。归因于当移动胎面花纹元件时与保持空间的壁协作的带肋面，能够实现污染物的排出。这对于轮胎的相对可靠的工作是有利的。

根据第二方面，本发明涉及一种用于至少部分地更换根据本发明的第一方面的轮胎的图案化胎面的方法。所述方法包括下列步骤：

a)从胎面花纹元件的通道移除调节装置；

b)从周向壁的保持空间移除胎面花纹元件；

c)将更换用胎面花纹元件放置在步骤b)期间清理出的保持空间中；

d)将调节装置配置在步骤c)期间装配的更换用胎面花纹元件的通道中。

该方法对于以相对实际的方式更换胎面花纹元件、优选地更换全部胎面花纹元件以实现轮胎的相对长的使用寿命是有利的。

在该情况下，有利的是，多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件形成为复合胎面花纹元件，其中多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件的包围通道的部分是可分开的以将调节装置配置在通道中，为了有利于在步骤a)期间从胎面花纹元件的通道移除调节装置，在步骤a)之前，将胎面花纹元件分开。这有利于减少更换胎面花纹元件所需的努力。

附图说明

下面将参照如下的附图借助于对根据本发明的第一方面的轮胎的优选实施方式和根据本发明的第二方面的方法的优选实施方式的说明来解释本发明，其中：

图1示出了根据本发明的处于第一位置的切开的轮胎的等距视图。

图2示出了处于第二位置的图1的切开的轮胎的等距视图。

图3示出了处于第三位置的图1的轮胎的一部分的等距视图。

图4示出了根据本发明的胎面花纹元件的等距视图。

图5示出了处于被分开位置的图4的胎面花纹元件的等距视图。

图6示出了加强框的等距视图。

图7示出了加强元件的等距视图。

图8示出了轮胎的各部分的组装的等距视图。

图9示出了根据本发明的轮胎的流程图。

图10示出了根据本发明的车轮的等距视图。

具体实施方式

在使用时，图1、图2和图3所示的轮胎1装配在轮辋(未以更多细节示出)上以能够维持轮胎1中的可调节气压。轮胎具有邻接周向壁5的两个侧壁3。周向壁5设置有图案化胎面7以便例如能够排出存在于轮胎1和地面之间的水分。图案化胎面7包括胎面花纹元件9，胎面花纹元件9可移动地设置于周向壁5中的形成为通道11的保持空间。通过允许胎面花纹元件9从周向壁5进一步突出，胎面花纹高度H增大。设置调节装置13以使胎面花纹元件9在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，胎面花纹元件从周向壁5较大程度地突出，在第二位置，胎面花纹元件从周向壁较小程度地突出。调节装置13包括穿过胎面花纹元件9沿周向O(也就是说轮胎在使用期间的滚动方向)延伸的环形中空帘线15。为此目的，胎面花纹元件9成列地设置(在本示例中为四列)，并且设置有沿周向O对齐的通道17。中空帘线15具有能够经由填充口21填充空气和/或氮气的腔体19，用于调节中空帘线15的弹簧作用。通过增大腔体19中的空气和/或氮气压力，中空帘线15的弹簧刚度增大。这导致使胎面花纹元件9移出周向壁5所需的力的增大，结果胎面花纹高度H降低。在腔体19中的空气和/或氮气压力减小的情况下，弹簧刚度减小，结果增大胎面花纹高度H所需的力减小。

归因于轮胎1的内胎23中存在设定的气压(气体优选地是空气和/或氮气)，胎面花纹元件9因为中空帘线的弹簧刚度减小而移出周向壁5以增大胎面花纹高度H。内胎23中的压力可以经由阀26调节。图2示出帘线15中的压力相对于内胎23中的气压相对大的位置，结果胎面花纹元件9不再或至少难以从周向壁5突出以提供至少几乎没有胎面花纹的胎面。在图3所示的轮胎1的位置，胎面花纹元件9从周向壁5突出得相对远以实现相对大的胎面花纹高度H。为此目的，相对于图2所示的位置，中空帘线15中的压力减小或者内胎23中的压力增大。

中空帘线15由包括橡胶的材料制成并且在面对周向壁5那侧设置有环状胎25的形式的支撑体，所述环状胎25由耐用的复合材料制成。中空帘线借助于粘接剂粘着到周向壁5。

在背离周向壁5的那侧，胎面花纹元件9载置于加强元件27。加强元件27(其示例示出于图7)被合并在内胎23的壁中。因为内胎23中的气压，加强元件27压靠胎面花纹元件9以使内胎23施加的压力相对均匀地分布在胎面花纹元件9上。加强元件27由复合材料制成。

胎面花纹元件9包括胎面花纹部分29和封闭部分31。胎面花纹部分29和封闭部分31能够通过连接销33彼此连接。为了产生连接，连接销33穿过收容在胎面花纹元件9中的加强框35。加强框35由复合材料制成并且可以沿着胎面花纹部分29和封闭部分31的分开线分开。胎面花纹部分29设置有胎面花纹块37，胎面花纹块37在外侧设置有带肋面39。为了产生胎面花纹元件9，利用模具中的橡胶模制加强框25并且硫化所述橡胶。

为了更换胎面花纹元件9，通过从胎面花纹部分29拆卸封闭部分31来分开胎面花纹元件9。随后，从通道的由胎面花纹部分29包围的部分移除中空帘线15，之后能够在内胎23侧从周向壁5移除胎面花纹元件9。然后能够将更换用胎面花纹元件放置在周向壁5的空的保持空间中，之后将帘线15配置在更换用胎面花纹元件的被胎面花纹部分包围的部分。然后，将更换用胎面花纹元件的封闭部分配置在更换用胎面花纹元件的胎面花纹部分并且使用连接销33固定。

填充口21和阀26经由软管41连接到毂部分43。毂部分43被收容在轮辋45中以能够在车轮47的装配位置增大或减小内胎23和/或中空帘线15中的压力。在实施方式中，毂部分43形成轮辋45的一体部分。

图9所示的流程图示出用于压缩空气和/或氮气的压缩机55。能够经由空气入口57通过压缩机55吸入空气和/或氮气。被压缩机55压缩的空气和/或氮气能够经由可闭阀51、经由三通阀49、经由软管41a被供应到内胎23或者经由软管41b被供应到中空帘线15，也就是说连带地被供应到中空帘线15。存在于内胎23和中空帘线15中的空气和/或氮气能够经由三通阀49、经由可闭阀53排出。

Claims (18)

1.一种轮胎(1)，其用于车辆的车轮，所述轮胎具有用于将所述车辆支撑在地上的图案化胎面(7)，所述轮胎包括：

-胎体，其由周向壁(5)和两个相对的侧壁(3)形成，其中所述胎体被构造成维持所述轮胎(1)中的可调节的气压，所述周向壁(5)设置有多个保持空间(11)；

-多个胎面花纹元件(9)，其形成所述图案化胎面(7)的至少一部分，其中所述多个胎面花纹元件中的每一个胎面花纹元件被收容在所述多个保持空间(11)中的一个保持空间(11)以便能以相对于所述周向壁(5)成大致直角地在第一位置和第二位置之间移位，在所述第一位置，所述胎面花纹元件从所述周向壁(5)较大程度地突出，在所述第二位置，所述胎面花纹元件从所述周向壁(5)较小程度地突出或者被收容在所述周向壁(5)中；

-调节装置(13)，其被构造成使所述多个保持空间(11)中的所述多个胎面花纹元件(9)在所述第一位置和所述第二位置之间移位以调节所述图案化胎面(7)的胎面花纹高度(H)，

所述调节装置(13)包括弹簧装置，所述弹簧装置被构造成：当使所述多个胎面花纹元件(9)中的一个胎面花纹元件(9)向所述胎面花纹元件(9)从所述周向壁(5)较大程度地突出的所述第一位置移位时，为了有利于所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件而提供归因于所述弹簧装置的弹簧作用的阻力，

所述多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件(9)均包括与所述图案化胎面邻接的胎面花纹部分(37)，其中所述胎面花纹部分(37)在面对所述保持空间(11)的那侧设置有带肋面(39)以从所述保持空间(11)将污染物排出到所述轮胎(1)的外部。

2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其特征在于，所述调节装置(13)被构造成用于调节所述弹簧装置的弹簧作用的程度。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，其特征在于，所述轮胎(1)被构造成：当使所述多个胎面花纹元件(9)在朝所述第二位置的方向上移位时，为了有利于所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件而提供归因于所述轮胎(1)中的可维持的气压的阻力；并且所述轮胎(1)被构造成：当所述轮胎(1)中维持的气压增大时，使所述多个胎面花纹元件(9)在朝所述胎面花纹元件从所述周向壁较大程度地突出的所述第一位置的方向上移位；所述调节装置(13)还被构造成用于调节所述轮胎(1)中维持的气压。

4.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件均设置有通道(17)，其中所述调节装置(13)延伸通过所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件的通道(17)。

5.根据权利要求4所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个保持空间(11)中的各保持空间均延伸通过所述周向壁(5)并且所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件均延伸通过所述周向壁(5)，其中位于所述周向壁(5)的背离所述图案化胎面的那侧的所述弹簧装置延伸通过所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件的通道(17)，并且为了有利于弹簧作用，所述弹簧装置置于所述周向壁(5)的背离所述图案化胎面的那侧。

6.根据权利要求4所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件(9)均包括包围所述通道(17)的加强框(35)。

7.根据权利要求6所述的轮胎(1)，其特征在于，所述加强框(35)包括复合材料。

8.根据权利要求4所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件(9)均形成为复合胎面花纹元件，其中所述多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件(9)的包围所述通道(17)的部分是能够分开的，以将所述调节装置(13)装配在所述通道(17)中。

9.根据权利要求4所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个胎面花纹元件(9)成列地配置，所述弹簧装置包括与多列胎面花纹元件(9)对应的彼此平行延伸的多个弹簧元件，并且各所述弹簧元件均被构造成：当使胎面花纹元件列中的所述多个胎面花纹元件(9)朝所述胎面花纹元件从所述周向壁(5)较大程度地突出的所述第一位置移动以增大所述胎面花纹高度(H)时，为了有利于所述胎面花纹元件列中的多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件而提供归因于所述弹簧元件的弹簧作用的阻力，其中各弹簧元件延伸通过所述胎面花纹元件列中的多个胎面花纹元件(9)中的各胎面花纹元件的通道(17)。

10.根据权利要求9所述的轮胎(1)，其特征在于，在所述弹簧元件的背离所述图案化胎面的那侧设置加强元件(25)以将所述弹簧元件和/或胎面花纹元件(9)置于设置在所述轮胎(1)中的内胎(23)。

11.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，其特征在于，所述弹簧装置包括环形中空帘线(15)，所述环形中空帘线(15)的腔体(19)能够填充流体用于调节所述弹簧装置的弹簧作用。

12.根据权利要求1或2所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件(9)均由包括橡胶的材料制成。

13.根据权利要求12所述的轮胎(1)，其特征在于，所述多个胎面花纹元件中的各胎面花纹元件(9)均由包括硫化橡胶的材料制成。

14.一种至少部分地更换根据权利要求1至13中任一项所述的轮胎(1)的图案化胎面(7)的方法，所述方法包括下列步骤：

a)从胎面花纹元件(9)的通道(17)移除所述调节装置(13)；

b)从所述周向壁(5)的保持空间(11)移除所述胎面花纹元件(9)；

c)将更换用胎面花纹元件放置在步骤b)期间清理出的所述保持空间(11)中；

d)将所述调节装置(13)配置在步骤c)期间装配的所述更换用胎面花纹元件的通道中。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法用于根据权利要求8所述的轮胎(1)，为了有利于在步骤a)期间从所述胎面花纹元件(9)的通道(17)移除所述调节装置(13)，在步骤a)之前将所述胎面花纹元件(9)分开。

16.一种车轮，其用于车辆，所述车轮包括供装配根据权利要求1至13中任一项所述的轮胎的轮辋。

17.一种车辆，其设置有根据权利要求16所述的车轮。

18.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于，所述车辆是设置有根据权利要求16所述的车轮的机动车辆，所述车轮包括至少一个前车轮和至少一个后车轮。

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