CN113195261A - 用于重型货车并具有改进的切口的轮胎胎面 - Google Patents

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Abstract

一种用于重型货车轮胎的轮胎胎面(1)，其包括当设置有该胎面的轮胎行驶时旨在与路面接触的崭新的行驶表面(10)，所述轮胎胎面(1)包括多个通向崭新的行驶表面(10)的优化切口(2)，每个优化切口(2)由至少两个窄部分(21)和宽部分(22)组成，每个窄部分(21)被宽部分(22)包围，窄部分(21)的面积总和占优化切口(2)的总表面积的至少40％，这些窄部分(21)的每一个的宽度小于0.4mm，每个宽部分(22)的宽度至少等于0.4mm，该轮胎胎面使得，对于每个优化切口(2)，在两个窄部分(21)之间延伸的每一个宽部分(22)包括至少一个倾斜区段，所述倾斜区段在平行于优化切口(2)中平面的平面中并且与轮胎胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。

Description

用于重型货车并具有改进的切口的轮胎胎面
技术领域
本发明涉及用于重型货车轮胎的胎面，更具体地涉及设置有切口的胎面，通过这些切口行驶性能得到了改善。
定义
轮胎的胎面表示轮胎的适于通过胎面表面与路面接触的部分。当轮胎行驶时，该胎面逐渐磨损。
割口是指特别地通过在轮胎胎面中模制而产生的任何腔体或空隙，割口既沿胎面的深度延伸又沿主方向延伸，所述主方向可以视为在雨天行驶时水在割口中流动的方向。该主方向对应于胎面表面上的割口的最大尺寸。
崭新时的开口沟槽是指在崭新时胎面的胎面表面上的开口割口，该沟槽由相对的壁界定，这些壁之间的平均距离适合使得这些壁在轮胎的正常使用条件下不相互接触。
切口是指具有较小平均宽度的薄割口，该平均宽度对应于分隔界定切口的相对壁的平均距离，使得在轮胎的正常使用条件下，当这些壁穿过轮胎与路面接触的区域时，这些壁至少部分地彼此接触。切口具有主方向和中平面，所述主方向对应于在雨天行驶期间水在切口中流动的方向，所述中平面由切口的主方向和胎面的厚度方向限定，因此平行于切口的壁。
隐藏腔体是指在胎面的崭新时胎面表面下方形成的腔体，该腔体适于在预定的部分磨损之后产生的新胎面表面上形成新的开口沟槽。隐藏腔体由两个相对的侧壁界定，这两个侧壁通过形成底部的下部部分和从这些壁径向向外延续的上部部分彼此连接。切口可以在该上部部分中打开，以便将隐藏腔体连接至崭新时的胎面表面。从横截面看，隐藏腔体可以具有任何几何形状，特别是圆形、矩形或三角形。
在本说明书中，术语径向或沿径向用于指示方向，当考虑轮胎时，该方向是垂直于轮胎的旋转轴线的方向。当仅考虑胎面时，该相同方向对应于所述胎面的厚度方向。
此外，术语周向用于表示对应于以下方向的方向：该方向与以轮胎的旋转轴线为中心的任何圆相切。当胎面在将其结合到新轮胎的制造中或磨损轮胎翻新中之前以扁平条带的形式生产时，该周向方向对应于胎面的纵向方向。
术语横向或轴向是指与轮胎的旋转轴线的方向平行的方向。该方向垂直于径向方向和周向方向。当方向与胎面上的周向方向或纵向方向形成非零度的角度时，该方向称为倾斜方向。
背景技术
在雨天或在潮湿路面上行驶期间，为了保持令人满意的性能，必须在形成轮胎胎面的材料与该轮胎行驶的表面之间建立接触。为此，已知的实践是为该胎面设置一组沟槽和切口，该组沟槽和切口产生用于排出水的材料的脊和腔体。因此，胎面表面上的开口腔体用作用于收集和排出水的储存器，并因此允许轮胎的胎面表面与路面之间的接触。同时，在接触压力的作用下，沟槽和切口的脊切穿在路面上存在的水膜，以局部增强胎面在路面上的机械抓地效果。
已知的实践是以较小宽度，恒定宽度或其他方式形成切口。鉴于切口的益处在于切口具有脊，并且当限制切口的相对的壁穿过与路面接触的区域时，限制切口的相对的壁可以至少部分地接触，从而限制了由于该切口的存在而导致的刚度的降低，本领域技术人员将寻求尽可能地优化这种接触效果。一种已知的方法是制作尽可能窄的切口。但是，使用细刀片的工业制造条件通常对获得非常窄(即小于0.4mm)的切口有限制。
另一种已知的方法包括制作具有可变宽度的切口。这样的切口包括窄部分和较宽部分。当窄部分穿过与路面接触的区域时，它们能够闭合，这些部分的相对的壁几乎在其整个表面上彼此接触。另外，宽部分适合于对与路面接触的表面上存在的水进行有限的排放。由此收集在宽部分中的水或者排放至与这些宽部分相连的其他腔体，或者通过离心作用从与路面接触的区域中排出。
例如，在参考文献WO 2016/054278 A1中公开的文献描述了具有窄部分的切口，每个窄部分被宽部分包围，每个窄部分的形状通常是矩形的。宽部分的宽度至少等于0.4mm(0.4mm至1.9mm)，而窄部分的宽度小于0.4mm(优选0.2mm或0.1mm)。
在重型货车轮胎的情况下，目的是增加磨损时的使用寿命，并且为了实现该目的，本领域技术人员将通过优化在胎面表面上永久性打开的空隙体积来努力优化胎面的刚度。为此，已经开发出胎面，其在崭新时的胎面表面上具有一些开口空隙，而一些空隙由隐藏在胎面内部并形成通道的腔体形成。这些最后的腔体适合于在预定的部分磨损之后打开，以形成新的额外沟槽。每个隐藏腔体可以通过切口延伸至崭新时的胎面表面，从而有利于胎面的模制和脱模。当这些通道沿周向定向时，可以额外地形成横向于通道的切口，以获得令人满意的性能，特别是牵引性能和制动性能。EP 2323858 B1描述了这种用于重型货车的轮胎胎面。
对于这种类型的胎面，无论行驶条件如何(干燥或潮湿的路面)，都必须在保持令人满意的性能的同时进一步改进刚度的优化。
发明内容
本发明涉及改进在用于重型货车的轮胎胎面上设置的切口的机械操作，这些切口具有窄部分和宽部分，这些部分以新颖的方式布置。
为此，本发明涉及一种用于重型货车轮胎的胎面，其包括崭新时的胎面表面，在设置有该胎面的轮胎行驶期间，所述胎面表面适于与路面接触。由于在路面上行驶产生的磨损，该胎面表面被连续更换。
该胎面包括多个优化切口，每个优化切口具有主方向和中平面并通向崭新时的胎面表面，该中平面由切口的主方向和胎面的厚度方向限定，每个优化切口包括两个相对的壁，当胎面表面穿过轮胎与路面接触的区域时，这两个相对的壁适于彼此接触，并且每个优化切口由至少两个窄部分和宽部分构成，每个窄部分被沿优化切口的主方向延伸的宽部分包围。
另外，窄部分的面积总和至少占在优化切口的中平面中测得的优化切口的总表面(亦即，界定优化切口的一个壁的表面在优化切口中平面中的投影)的40％，这些部分中每一个的宽度均小于0.4mm。每个宽部分具有的宽度至少等于0.4mm。窄部分和宽部分的所述宽度以垂直于崭新胎面表面中优化切口的中平面进行测量。
该胎面的特征在于，对于每个优化切口，在两个窄部分之间延伸的每一个宽部分包括至少一个区段，所述区段在平行于优化切口中平面的平面中倾斜并且与胎面的厚度方向形成非零度的角度。
由于这种布置，可以改进优化切口的闭合，亦即，在界定窄部分的相对壁的接触中获得更好的安排，同时在宽部分中保持排水能力。这种布置可以优化因存在切口而导致的胎面刚度的降低。
优选地，每个宽部分或宽部区段在平行于优化切口中平面的平面中与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
根据优选的变体形式，两个窄部分之间的每个倾斜的宽部区段占宽部分的总长度的至少30％，所述宽部分的总长度在平行于优化切口中平面的平面中，在崭新时的胎面表面与优化切口的底部之间进行测量。
根据一个变体实施方案，优化切口的窄部分具有三角形的几何形状，在两个窄部分之间形成的宽部分的定向在平行于优化切口中平面的平面中与胎面设置在轮胎上时的径向方向(亦即，胎面的厚度方向)形成至少等于15度的角度。
根据优化切口的另一个实施方案，切口的多个宽部分形成有至少两个具有不同定向的倾斜区段，这些定向中的至少一个在平行于优化切口中平面的平面中，与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
宽部分或倾斜宽部区段相对于胎面的厚度方向的平均角度优选至少等于40度。
有利地，窄部分与宽部分之间的宽度差至少等于0.2mm，或者甚至更有利地至少等于0.4mm。
当胎面包括通过纵向切口朝向胎面表面延伸的纵向定向的隐藏通道时，这些纵向切口可以有利地是包括如上所述的窄部分和宽部分的优化切口。
当相对于纵向隐藏通道的主方向横向或倾斜的切口与所述隐藏通道和将其延伸至胎面表面的纵向切口交叉时，横向或倾斜的切口有利地由窄部分和宽部分组成，沿横向切口和隐藏通道连续的宽部分，尽可能地遵循该纵向切口和该隐藏通道的几何形状。
隐藏通道的主方向对应于在潮湿路面上行驶时水在其中流动的隐藏通道的长度方向。在此，该主方向是纵向的。
在胎面包括至少一个通过纵向切口朝向胎面表面延伸的纵向定向的隐藏通道的情况下，该胎面包括与隐藏通道交叉的多个优化切口和将隐藏通道延伸至胎面表面的切口，每个优化切口包括窄部分和包围窄部分的宽部分，沿纵向切口和隐藏通道连续的宽部分尽可能地遵循该纵向切口和该隐藏通道的几何形状。
根据前述优选实施方案的变体形式，延伸隐藏通道的纵向切口包括多个宽度小于0.4mm的窄部分，每个窄部分被宽度至少等于0.4mm的宽部分包围，在两个窄部分之间延伸的每个宽部分包括至少一个区段，所述区段在平行于优化切口中平面的平面中，以与胎面的厚度方向成非零度的角度倾斜。
在上述优选实施方案或其变体形式的情况下，甚至更优选地，每个宽部分或宽部区段在平行于优化切口中平面的平面中与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
本发明还涉及一种设置有胎面的轮胎，该胎面包括多个如上所述的由窄部分和包围该窄部分的宽部分组成的优化切口。
通过以下参考附图给出的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，所述附图通过非限制性示例示出了本发明目的的实施方案。
附图说明
图1示出了根据现有技术的切口的实施方案；
图2示出了根据本发明的包括多个优化切口的胎面变体形式；
图3示出了图2所示的胎面沿III-III线的横截面图；
图4示出了根据本发明的优化切口的第二变体形式；
图5示出了本发明的对于包括隐藏通道的胎面的第三变体形式。
具体实施方式
为了便于阅读附图，当这些附图标记指代相同类型的元件时(无论是在结构上还是在功能上)，相同的附图标记用于描述本发明的变体形式。
图1示出了根据例如在WO 2016/054278 A1中描述的现有技术的实施方案。示出了切口2的壁20。在该壁20上形成矩形突起201，适于界定切口2的窄部分。宽部分22模制在这些突起201之间。界定相同切口的另一个壁在此未示出；其可以包括相对的突起或者是平坦的。宽部分22具有至少等于0.4mm的宽度而窄部分21具有小于0.4mm的宽度。根据该现有技术，布置在窄部分之间的宽部分沿胎面的厚度方向定向。
图2示出了根据本发明的优化切口的第一变体形式。该图2部分地示出了崭新时胎面1的胎面表面10，其突出的周向元件包括多个优化切口2，这些切口通向胎面表面10。示出了两个优化切口2，位于图底部的一个切口在与路面接触的区域之外处于无应力状态，位于图顶部的一个切口当穿过与路面接触的区域时处于闭合状态。
优化切口2由壁20、20’界定，所述壁20、20’以最大距离D彼此分隔开，在这种情况下该最大距离D等于0.6mm。突起201在壁20上模制，适于与面向它的壁20’(此处，壁20’没有任何突起)结合来界定窄的切口部分21。宽部分22在窄部分21之间形成。
图3示出了界定图2中所示的优化切口2的一个壁20。该壁20上布置有三角形突起201，适于减小切口的宽度以形成窄部分21。在图3中可以看出，两个突起201之间的宽部分22相对于切口2的深度方向(亦即，此处为胎面的厚度方向)倾斜。窄部分21具有的宽度等于0.2mm。在这种情况下，这些窄部分21的总面积占界定优化切口2的壁20的总面积的60％。
为了减少应力并提高机械强度，特别是在胎面的模制和脱模期间，突起201的顶点具有圆形几何形状。
图4示出了根据本发明的优化切口2的第二变体形式的一个壁。在该第二变体形式中，在两个窄部分21之间形成的每个宽部分22包括在它们之间形成V的两个区段221、222，每个区段与厚度方向(图4中的方向E)形成30°的角度A。
图5示出了根据本发明的对于包括纵向定向(在设置有根据本发明的胎面的轮胎上沿周向定向)的隐藏通道5的胎面的优化切口2的第三变体形式的一个壁。
隐藏通道5由相对的壁51、52界定，这些壁51、52由底部53和上部部分54连接。从该上部部分54开始，纵向切口6延伸至崭新时的胎面表面10。该纵向切口6具有较小宽度(至多等于0.6mm)，当它穿过与路面接触的区域时至少部分地闭合，从而将隐藏通道5与外部隔离。
在该第三变体形式中，多个优化切口2横向定向并且与由隐藏通道5和将其朝向胎面表面10延伸的纵向切口6形成的该组件交叉。
图5示出了优化切口2的壁20，该壁包括由宽部分22界定的多个窄部分。窄部分在切口的壁20’(未示出)和突起201之间形成，所述突起201局部减小了优化切口2的宽度。所有突起201占据的面积在此处是最佳的，并且等于承载这些突起的壁20的面积的70％。在该第三实施方案中，宽部分22形成排水网格并且在优化切口2的中间深度处彼此互连。在两个窄部分之间形成的每个宽部分22包括三个具有不同定向的区段，在切口深度方向上倾斜的两个区段221、223在区段222的两侧上延伸，所述区段222以与优化切口2的深度方向E成45度的角度倾斜。
此外，沿隐藏通道5和纵向切口6形成宽部分22’，该宽部分22’具有的特殊特征是尽可能地遵循该隐藏通道5和纵向切口6的横截面轮廓。“尽可能地遵循”是指该宽部分22’的几何形状包括平行于纵向切口6的第一区段221’，然后在继续平行于所述通道5的一个侧壁51的第三区段223’之前包括遵循隐藏通道5的上部部分54的轮廓的区段222’。
在所描述的情况下，倾斜区段222、222’分别占每个宽部分22、22’的长度的30％。
优化切口2的这种几何形状与至少一个隐藏通道的存在相结合是特别有益的，因为它可以具有非常高百分比的窄部分(至少等于70％)，这使得在雨天行驶时可以获得适当的刚度，同时确保胎面表面具有令人满意的排水性。
对于该变体形式，当然可以设置将隐藏通道朝向胎面表面延伸的纵向切口6，所述纵向切口6具有优化切口2的如上所述的窄部分和宽部分。
本发明并不限于所示实施例，在不脱离由权利要求限定的本发明范围的情况下，可以对其进行各种修改。特别地，在窄部分之间形成的宽部分可以遵循曲线形式而不是如上所述的直线形式。

Claims (9)

1.一种用于重型货车轮胎的胎面(1)，其包括当设置有该胎面的轮胎行驶时适于与路面接触的崭新的胎面表面(10)，该胎面(1)包括多个优化切口(2)，每个优化切口(2)具有主方向和中平面并且通向崭新时的胎面表面，所述中平面由切口的主方向和胎面的厚度方向限定，每个优化切口(2)包括两个相对的壁，适于在胎面表面穿过轮胎与路面接触的区域时彼此接触，并且每个优化切口(2)由至少两个窄部分(21)和沿优化切口的主方向延伸的宽部分(22)组成，每个窄部分(21)被宽部分(22)包围，窄部分(21)的面积总和占在优化切口的中平面中测得的优化切口(2)的总表面的至少40％，这些窄部分(21)的每一个的宽度小于0.4mm，每个宽部分(22)具有的宽度至少等于0.4mm，窄部分(21)和宽部分(22)的所述宽度以垂直于崭新时的胎面表面(10)中优化切口的中平面进行测量，该胎面的特征在于，对于每个优化切口(2)，在两个窄部分(21)之间延伸的每个宽部分(22)包括至少一个区段，所述区段在平行于优化切口(2)中平面的平面中倾斜并且与胎面的厚度方向形成非零度的角度。
2.根据权利要求1所述的胎面(1)，其中，每个宽部分或宽部区段在平行于优化切口(2)中平面的平面中与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的胎面(1)，其中，对于每个宽部分(22)，倾斜区段(222、222’)占在平行于优化切口(2)中平面的平面中，在崭新时的胎面表面(10)与优化切口(2)的底部之间测得的宽部分(22)的总长度的至少30％。
4.根据权利要求1所述的胎面(1)，其中，优化切口(2)的窄部分(21)具有三角几何形状，在两个窄部分(21)之间形成的宽部分(22)在平行于优化切口(2)中平面的平面中，与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的胎面(1)，其中，优化切口(2)的多个宽部分(22)形成有至少两个具有不同定向的倾斜区段(221、222)，这些定向中的至少一个在平行于优化切口(2)中平面的平面中，与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(1)，其包括至少一个通过纵向切口(6)朝向胎面表面(10)延伸的纵向定向的隐藏通道(5)，该胎面(1)包括多个与隐藏通道(5)交叉的优化切口(2)和将隐藏通道延伸至胎面表面的切口(6)，每个优化切口(2)包括窄部分(21)和包围窄部分的宽部分(22)，沿纵向切口(6)和隐藏通道(5)连续的宽部分(22’)尽可能地遵循该纵向切口和该隐藏通道的几何形状。
7.根据权利要求6所述的胎面(1)，其中，延伸隐藏通道(5)的纵向切口(6)包括多个宽度小于0.4mm的窄部分，每个窄部分被宽度至少等于0.4mm的宽部分包围，在两个窄部分之间延伸的每个宽部分包括至少一个区段，所述区段在平行于优化切口(2)中平面的平面中，以与胎面的厚度方向成非零度的角度倾斜。
8.根据权利要求7所述的胎面(1)，其中，每个宽部分(22)或宽部区段在平行于优化切口(2)中平面的平面中，与胎面的厚度方向形成至少等于15度的角度。
9.一种用于重型货车的轮胎，其包括权利要求1至8中任一项所限定的胎面。
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