CN114072292A - 包括胎面的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括胎面(10)的轮胎，所述胎面具有至少一系列(12)的橡胶花纹块(13i‑1、13i、13i+1、13i+2)，这些橡胶花纹块(13i‑1、13i、13i+1、13i+2)由一系列的切口(14i‑1、14i、14i+i、14i+2、14i+3)成对界定，所述花纹块(13i‑1、13i、13i+1、13i+2)沿着周向方向(X)依次地延伸，橡胶花纹块的系列(12)中的每个花纹块(13i‑1、13i、13i+1、13i+2)具有周向长度(Li+1、Li、Li+1、Li+2)，每个切口(14i‑1、14i、14i+i、14i+2、14i+3)具有周向宽度(Ei‑1、Ei、Ei+1、Ei+2、Ei+3)。橡胶花纹块的系列(12)包括属于至少两种不同花纹块类别((13i‑1、13i)；(13i+1、13i+2))的花纹块，相同类别的花纹块具有基本上相同的周向长度，两种不同花纹块类别的花纹块具有不同的周向长度。

Description

包括胎面的轮胎
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的轮胎，所述轮胎的胎面包括至少一系列的由凹槽成对分开并且沿周向方向一个接一个地延伸的橡胶花纹块。
背景技术
以已知的方式，旨在安装至机动车辆的轮胎具有胎面。该胎面包括胎面表面和界定所述胎面表面的两个边缘。胎面表面对应于当轮胎(被充气至其参考压力并被参考负荷压缩)在路面上行驶时胎面中的与该路面接触的所有点。在特别由E.T.R.T.O.标准规定的轮胎使用条件中限定有参考充气压力和参考负荷。在文献WO2018185436中，图3示出了包括多个橡胶花纹块的胎面。橡胶花纹块被布置成橡胶肋状部，每个橡胶肋状部包括多个沿周向方向一个接一个地延伸的橡胶花纹块。更特别地，文献WO2018185436的图3公开了一种包括一组五个橡胶肋状部的胎面。这组橡胶肋状部包括两个分别设置在胎面的两个边缘中每一边缘处的边缘橡胶肋状部、一个位于胎面中央的橡胶肋状部和两个位于中央橡胶肋状部和边缘橡胶肋状部之间的中间橡胶肋状部。
为了限制在行驶期间出现轮胎噪音，文献US3989780教导了在同一个肋状部内使用沿周向方向具有不同长度的橡胶花纹块。这种轮胎噪音明显是由橡胶花纹块的运动引起的，所述橡胶花纹块在与地面的表面碰撞时振动，产生悬浮在空气中的音频脉冲和车辆的振动。产生这种轮胎噪音的是所有脉冲之间的相互作用。组合不同尺寸的橡胶花纹块允许至少部分地调节轮胎噪音。然而，在行驶期间，使用包括不同尺寸的花纹块的橡胶肋状部可能使得在胎面的不同部分之间产生显著的磨损差异。
因此需要获得具有优化的声学性能而同时具有大致均匀的磨损率的轮胎。
发明内容
本发明旨在解决该缺点。
更具体地，本发明寻求改善轮胎的声学性能并同时改善其磨损性能。
本发明涉及一种包括胎面的轮胎，所述胎面包括至少一系列的由一系列刀槽成对界定的橡胶花纹块。花纹块沿周向方向一个接一个地延伸。在该周向方向上，该橡胶花纹块系列中的每个花纹块具有周向长度并且每个刀槽具有周向宽度。
“轮胎”是指由橡胶材料制成的所有类型的外胎，其在行驶期间经受内部压力或者在行驶期间不经受这种内部压力(这是无气轮胎的情况，例如TweelTM类型)。
“橡胶材料”是指含有二烯弹性体的橡胶配混物，所述二烯弹性体以已知的方式亦即为至少部分地(即均聚物或共聚物)基于二烯单体(带有共轭或非共轭碳-碳双键的单体)的弹性体。
轮胎的“胎面”是指由胎面表面界定的一定量的橡胶材料。胎面表面将轮胎在正常行驶条件下与地面接触的所有点组合在一起。对于轮胎，“正常行驶条件”是由ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准限定的使用条件。这些使用条件规定了与轮胎的承载能力(如由轮胎负荷指数和速度额定值所示)相对应的参考充气压力。这些使用条件也可以称为“标称条件”或“工作条件”。
“花纹块”是指沿周向方向由刀槽界定的凸起元件，其包括侧壁和接触面，所述接触面旨在在行驶期间与路面接触。
“凹槽”是指材料壁相隔的距离大于2mm的切口。
“刀槽”是指材料壁相隔的距离至多等于2mm的切口。胎面中刀槽的深度大于或等于1mm。
“刀槽的周向宽度”是指在所述刀槽的材料壁之间测量的距离。在刀槽的内部并且在该刀槽的中间，在距胎面表面2mm的深度处测量该距离。
“花纹块的周向长度”是指在沿周向方向界定花纹块的两个刀槽之间测量的距离。该距离在这个花纹块的中间进行测量。
“周向方向”是指与以轮胎的旋转轴线为中心的任何圆相切的方向。该方向垂直于轴向方向和径向方向。
“轴向方向”是指与轮胎的旋转轴线平行的方向。
“径向方向”是指与轮胎的旋转轴线垂直的方向(该方向对应于胎面的厚度的方向)。
花纹块系列包括属于至少两种不同花纹块类别的花纹块。同一类别的花纹块具有基本上相同的周向长度，而两种不同花纹块类别的花纹块具有不同的周向长度。刀槽系列包括属于至少两种不同刀槽类别的刀槽，同一刀槽类别的刀槽具有基本上相同的周向宽度，两种不同刀槽类别的刀槽具有不同的周向宽度。属于具有最小周向长度的花纹块类别的花纹块至少部分地由属于具有最小周向宽度的刀槽类别的刀槽界定，而属于具有最大周向长度的花纹块类别的花纹块至少部分地由属于具有最大周向宽度的刀槽类别的刀槽界定。
因此，刀槽和橡胶花纹块可以根据它们的尺寸(周向长度、周向宽度)分别按照刀槽类别或橡胶花纹块类别组合在一起。即使刀槽的周向宽度明显不同，刀槽也被认为属于同一刀槽类别。但是，这种差异应该是最小化的。因此认为，刀槽类别的具有最大周向宽度的刀槽与所述刀槽类别的具有最小周向宽度的刀槽之间的周向宽度的最大差值至多等于所述刀槽类别的具有最大周向宽度的刀槽的周向宽度的10％。同样地，即使花纹块的周向长度明显不同，花纹块也被认为属于同一花纹块类别。但是，这种差异应该是最小化的。因此认为，花纹块类别的具有最大周向长度的花纹块与所述花纹块类别的具有最小周向长度的花纹块之间的周向长度的最大差值至多等于所述花纹块类别的具有最大周向长度的花纹块的周向长度的10％。
众所周知，刀槽由模具元件模制而成。更特别地，在轮胎胎面的模制期间，模具元件刺入生胎以在其中模制所述刀槽。在此操作期间，模具元件向部分生橡胶施加压力，然后生橡胶将流向旨在用于模制橡胶花纹块的模腔。如果待模制的刀槽是宽的，则大量的生胶流入旨在用于模制相邻花纹块的模腔，由此将压力施加至轮胎结构的与模腔一致的部分。当待模制的花纹块属于以小的周向长度为特征的花纹块类别时，这种“橡胶过剩”现象更为普遍。在固化后从模具中释放出轮胎，而结构中由于生橡胶过剩而受到预应力的部分随着趋向于使胎面中模制的橡胶花纹块径向向外偏移而自身重新定位。因此，该胎面缺乏均匀性并且这种均匀性的缺乏可能最终导致在连续行驶期间胎面某些部分的不同磨损。同样地，如果待模制的刀槽沿周向方向不是很宽，则少量的橡胶流入旨在用于模制相邻花纹块的模腔，由此该模腔可能没有恰当地填满橡胶，从而导致脱模之后的轮胎不合格。当待模制的花纹块属于以大的周向长度为特征的花纹块类别时，这种“橡胶缺乏”现象更为普遍。通过提出为每个橡胶花纹块关联类别与所涉及花纹块的类别相对应的刀槽，在模制操作期间花纹块的模制变得更容易，并且脱模之后轮胎的外观得到改善，因此这种轮胎的磨损性能得到改善。
在一个优选的实施方案中，属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块由属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的两个刀槽界定和/或属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块由属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的两个刀槽界定。
在一个优选的实施方案中，花纹块类别的数量小于5且优选等于3。
在一个优选的实施方案中，刀槽类别的数量小于5且优选等于3。
在一个优选的实施方案中，第一比率R1对应于属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的刀槽的周向宽度与属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块的周向长度之间的比率，并且第二比率R2对应于属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的刀槽的周向宽度与属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块的周向长度之间的比率。第一比率R1和第二比率R2以使得所述第一比率R1与所述第二比率R2的比率至少等于0.9且至多等于1.1的方式确定。
在一个优选的实施方案中，属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块的周向长度与属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块的周向长度之间的比率至少等于1.2且至多等于2。作为优选，该比率至少等于1.4且至多等于1.75。
在优选的实施方案变体形式中，胎面包括胎面表面并且刀槽在所述胎面表面上形成线，所述线是直的并且相对于轴向方向以倾斜角度α倾斜，所述倾斜角度α至少等于5度且至多等于60度，或者刀槽在所述胎面表面上形成线，所述线是弯曲的。
在一个优选的实施方案中，胎面由两个边缘界定并且橡胶花纹块的系列位于所述胎面的所述边缘之一的附近。
附图说明
通过阅读实施方案的详细描述将更好地理解本发明，这些实施方案以完全非限制性的实施例的方式给出并通过附图进行说明，其中：
图1显示根据本发明第一实施方案的轮胎胎面的一部分的示意图；
图2为图1的A-A截面图；
图3显示根据本发明第二实施方案的轮胎胎面的一部分的示意图。
在各个的附图中，相同或相似的元件带有相同的附图标记。
具体实施方式
图1显示根据本发明第一实施方案的轮胎胎面10的一部分的示意图。图2为图1的A-A截面图。胎面10由两个边缘11A和11B轴向界定。这两个边缘11A、11B确定胎面10的宽度W。超出这两个边缘11A、11B延伸有轮胎的两个胎侧。
胎面10由胎面的表面径向界定。该胎面表面将轮胎的在正常行驶条件下与地面接触的所有点组合在一起。更具体地，胎面10包括n个橡胶花纹块，其中在图1中仅提及了这些花纹块中的一些13i-1、13i、13i+1、13i+2。这些橡胶花纹块被布置成在周向方向上一个接一个地延伸的橡胶花纹块的系列12。因此，该花纹块系列12形成橡胶肋状部。该橡胶肋状部在此沿轮胎的整个圆周延伸。在图1的实施方案中，橡胶花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2的系列12在胎面12的中央部分中延伸。作为变体形式，橡胶花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2的系列12相对于该中央部分偏移。例如，橡胶花纹块系列12位于胎面10的所述边缘11A、11B之一的附近。
橡胶花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2由一系列刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2成对界定。这些刀槽确定了每个花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2的周向长度Li-1、Li、Li+1、Li+2。某些周向花纹块长度基本上相同。因此可以将花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2分成至少两种不同的花纹块类别。同一类别的花纹块具有基本上相同的周向长度，而两种不同花纹块类别的花纹块具有不同的周向长度。因此，在图1和图2的实施方案中，由于花纹块13i-1的长度Li-1基本上等同于花纹块13i的长度Li，因此花纹块13i-1、13i可以关联在同一种的第一花纹块类别中。同样地，由于花纹块13i+1的长度Li+1基本上等同于花纹块13i+2的长度Li+2，因此花纹块13i+1、13i+2可以关联在同一种的第二花纹块类别中。在此，属于第一花纹块类别的花纹块具有比属于第二花纹块类别的花纹块更大的周向长度。第一花纹块类别在下文中被称为Cbmax并且第二花纹块类别也在下文中被称为Cbmin。
如已经说明的，橡胶花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2由一系列刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3界定。每个刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3具有周向宽度Ei-1、Ei、Ei+1、Ei+2、Ei+3。某些周向刀槽宽度基本上相同。因此可以将刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3分成至少两种不同的刀槽类别。同一类别的刀槽具有基本上相同的周向宽度，而两种不同类别的刀槽具有不同的周向宽度。因此，在图1和图2的实施方案中，由于刀槽14i-1的周向宽度Ei-1基本上等同于刀槽14i的周向宽度Ei，因此刀槽14i-1、14i可以关联在同一种的第一刀槽类别中。同样地，由于刀槽14i+2的周向宽度Ei+2基本上等同于刀槽14i+3的周向宽度Ei+3，因此刀槽14i+2、14i+3可以关联在同一种的第二刀槽类别中。在此，第三刀槽类别包括具有周向宽度Ei+1的刀槽14i+1。在此，属于第一刀槽类别的刀槽14i-1、14i具有比属于第二刀槽类别的刀槽14i+2、14i+3和属于第三刀槽类别的刀槽14i+1更大的周向宽度。属于第三刀槽类别的刀槽具有比属于第二刀槽类别的刀槽更大的周向宽度。第一刀槽类别在下文中被称为Csmax并且第二刀槽类别也在下文中被称为Csmin。花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2和刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3以这样的方式布置，即使得属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块13i+1、13i+2至少部分地由属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的刀槽14i+2、14i+3界定，并且属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块13i-1、13i至少部分地由属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的刀槽14i-1、14i界定。更具体地，在图1和图2的实施方案中，属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块13i+2由属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的两个刀槽14i+2、14i+3界定，并且属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块13i-1由属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的两个刀槽14i-1、14i界定。
在同一刀槽类别中，刀槽的周向宽度可以明显不同。但是，这种差异是最小化的。因此认为，刀槽类别的具有最大周向宽度的刀槽与所述刀槽类别的具有最小周向宽度的刀槽之间的周向宽度的最大差值至多等于0.1mm。同样地，即使花纹块的周向长度明显不同，花纹块也被认为属于同一花纹块类别。但是，这种差异应该是最小化的。因此认为，花纹块类别的具有最大周向长度的花纹块与所述花纹块类别的具有最小周向长度的花纹块之间的周向长度的最大差值至多等于0.1mm。
此外，可以确定第一比率R1，所述第一比率R1对应于属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的刀槽14i+2、14i+3的周向宽度Ei+2、Ei+3与属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块13i+1、13i+2的周向长度Li+1、Li+2之间的比率。也可以确定第二比率R2，所述第二比率R2对应于属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的刀槽14i-1、14i的周向宽度Ei-1、Ei与属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块13i-1、13i的周向长度Li-1、Li之间的比率。第一比率R1和第二比率R2以使得所述第一比率R1与所述第二比率R2的比率大于或等于0.9且小于或等于1.1的方式确定。
另外，属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块的周向长度Li-1、Li与属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块13i+1、13i+2的周向长度Li+1、Li+2之间的比率至少等于1.2且至多等于2。作为优选，该比率介于1.4至1.75之间。
最后，在图1和图2的实施方案中，刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3在胎面10的胎面表面上形成直线。这些线在此沿轴向方向Y定向。
在图3的实施方案中，刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3形成相对于轴向方向Y倾斜的直线。现在将注意到，花纹块13i-1、13i、13i+1、13i+2和刀槽14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3及它们在胎面中的布置的前述描述加上必要的变更也适用于图3的实施方案。在此，线以倾斜角度α倾斜。该倾斜角度α至少等于5度且至多等于60度。作为优选，该倾斜角度至少等于30度且至多等于50度。
在未描绘的实施方案中，刀槽在胎面10的胎面表面上形成曲线。
在图1和图3的实施方案中，刀槽类别的数量等于3。作为变体形式，这种刀槽类别数量小于或等于5。例如，刀槽类别的数量等于4。在这种情况下，刀槽类别的刀槽可以具有以下周向宽度值：0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm。如已经说明的，在同一刀槽类别中，周向宽度值可以明显不同。因此，0.8-mm的刀槽类别可以将周向宽度值介于0.75mm至0.85mm之间的刀槽组合在一起。同样地，1-mm的刀槽类别可以将周向宽度值介于0.95mm至1.05mm之间的刀槽组合在一起。1.2-mm的刀槽类别可以将周向宽度值介于1.15mm至1.25mm之间的刀槽组合在一起，并且最后，1.5-mm的刀槽类别可以将周向宽度值介于1.45mm至1.55mm之间的刀槽组合在一起。
在图1和图3的实施方案中，花纹块类别的数量等于2。作为变体形式，花纹块类别的数量小于或等于5。作为优选，这种花纹块类别数量等于3。在这种情况下，花纹块可以具有以下周向长度值：17.9mm、21.2mm、25.8mm。如已经说明的，在同一花纹块类别中，周向长度值可以明显不同。因此，17.9-mm的花纹块类别可以将周向长度值介于17.4mm至18.4mm之间的花纹块组合在一起。同样地，21.2-mm的花纹块类别可以将周向长度值介于20.7mm至21.7mm之间的花纹块组合在一起，并且最后，25.8-mm的花纹块类别可以将周向长度值介于25.3mm至26.3mm之间的花纹块组合在一起。

Claims (8)

1.一种包括胎面(10)的轮胎，所述胎面包括至少一系列(12)的由一系列刀槽(14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3)成对界定的橡胶花纹块(13i-1、13i、13i+1、13i+2)，所述花纹块(13i-1、13i、13i+1、13i+2)沿周向方向(X)一个接一个地延伸，橡胶花纹块的系列(12)中的每个花纹块(13i-1、13i、13i+1、13i+2)具有周向长度(Li-1、Li、Li+1、Li+2)，每个刀槽(14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3)具有周向宽度(Ei-1、Ei、Ei+1、Ei+2、Ei+3)，其特征在于，橡胶花纹块的所述系列(12)包括属于至少两种不同花纹块类别((13i-1、13i)；(13i+1、13i+2))的花纹块，同一类别的花纹块具有基本上相同的周向长度，两种不同花纹块类别的花纹块具有不同的周向长度，刀槽的系列包括属于至少两种不同刀槽类别((14i-1、14i)；(14i+1、14i+2))的刀槽，同一刀槽类别的刀槽具有基本上相同的周向宽度，两种不同刀槽类别的刀槽具有不同的周向宽度，属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块(13i+1、13i+2)至少部分地由属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的刀槽(14i+2、14i+3)界定，并且属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块(13i-1、13i)至少部分地由属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的刀槽(14i-1、14i)界定。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块(13i+2)由属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的两个刀槽(14i+2、14i+3)界定和/或属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块(13i-1)由属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的两个刀槽(14i-1、14i)界定。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，花纹块类别的数量小于或等于5且优选等于3。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，刀槽类别的数量小于或等于5且优选等于3。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，第一比率R1对应于属于具有最小周向宽度Csmin的刀槽类别的刀槽(14i+2、14i+3)的周向宽度(Ei+2、Ei+3)与属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块(13i+1、13i+2)的周向长度(Li+1、Li+2)之间的比率，并且第二比率R2对应于属于具有最大周向宽度Csmax的刀槽类别的刀槽(14i-1、14i)的周向宽度(Ei-1、Ei)与属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块(13i-1、13i)的周向长度(Li-1、Li)之间的比率，其中，第一比率R1和第二比率R2以使得所述第一比率R1与所述第二比率R2的比率至少等于0.9且至多等于1.1的方式确定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其中，属于具有最大周向长度Cbmax的花纹块类别的花纹块的周向长度(Li-1、Li)与属于具有最小周向长度Cbmin的花纹块类别的花纹块(13i+1、13i+2)的周向长度(Li+1、Li+2)之间的比率至少等于1.2且至多等于2，优选至少等于1.4且至多等于1.75。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，所述胎面包括胎面表面，其中，刀槽(14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3)在所述胎面表面上形成线，所述线是直的并且相对于轴向方向(Y)以倾斜角度α倾斜，所述倾斜角度α至少等于5度且至多等于60度，或者刀槽(14i-1、14i、14i+1、14i+2、14i+3)在所述胎面表面上形成线，所述线是弯曲的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，所述胎面由两个边缘(11A、11B)界定，其中，橡胶花纹块(13i-1、13i、13i+1、13i+2)的系列(12)位于胎面(10)的所述边缘(11A、11B)之一的附近。
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