CN114654944A

CN114654944A - 用于车辆车轮的轮胎

Info

Publication number: CN114654944A
Application number: CN202210452561.XA
Authority: CN
Inventors: D·斯佩齐亚里; A·P·菲奥拉万蒂
Original assignee: Pirelli Tyre SpA
Current assignee: Pirelli Tyre SpA
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2022-06-24
Anticipated expiration: 2038-05-23
Also published as: US20200156417A1; CN114654944B; BR112019025716B1; MX2019014663A; EP3638517A1; CN110740882A; CN110740882B; EP3638517B1; BR112019025716A2; WO2018229578A1

Abstract

一种用于车辆车轮的轮胎(1)，包括带束结构，所述带束结构包括由设置有加强帘线的橡胶涂覆的织物径向叠置制成的至少两个带，所述加强帘线在每个带中彼此平行地且相对于相邻带的加强帘线交叉地布置。所述轮胎还包括胎面带(2)，在胎面带上限定了径向外胎面表面(3)和界定多个块体(10，10a)的多条凹部(9；9a)；每个块体包括胎面表面部分(11)和第一侧壁(12)，第一侧壁至少部分地从所述凹部中的一条的底部(13)朝向胎面表面部分延伸并且至少其一部段通过具有至少部分曲线轮廓的连接表面(15)连接至胎面表面部分(11)。连接表面(15)沿着接触线连结至第一侧壁，在该接触线处，第一侧壁的切向平面和连接表面的切向平面形成大于20°的锐角(α)，使得在连接表面(15)和第一侧壁(12)之间限定拐角。此外，连接表面(15)以大体上切向的方式沿着接触线连结至胎面表面部分(11)并且具有介于1mm和3mm之间的宽度(L)。连接表面(15)的轮廓为圆周弧。

Description

用于车辆车轮的轮胎

本申请是发明名称为“用于车辆车轮的轮胎”、国际申请日为2018年5月23日、国际申请号为PCT/IB2018/053630、中国申请号为201880039260.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于车辆车轮的轮胎，尤其是用于高性能汽车的轮胎。

背景技术

轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构围绕旋转轴线成形为环面，并且具有至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有接合在相应的环形锚固结构、即所述胎圈中的端部襟翼。

在胎体结构的径向外部位置上设置有带束结构，在用于汽车的轮胎的情况下，该带束结构包括至少两个带，该两个带由橡胶涂覆的织物径向叠置制成，所述橡胶涂覆的织物设置有加强帘线(通常为金属帘线)，所述加强帘线在每个带中彼此平行地布置并且相对于相邻带的加强帘线交叉地布置，所述加强帘线优选地相对于轮胎的赤道面对称。

带束结构优选地还包括第三层织物或金属帘线，该第三层织物或金属帘线至少在其端部处也位于下层带束带的径向外部上，该帘线周向布置(成0度)。在“无内胎”轮胎中，还提供了径向内层，被称为“衬里”层，该“衬里”层是不可渗透的，以确保所述轮胎的气密性。

胎面带被施加到带束结构的径向外部位置，所述胎面带由弹性体材料制成并且在其上限定了旨在与路面接触的胎面表面。

为了在潮湿路面上也确保充分的道路保持，轮胎包括设有不同形状和几何外形的凹部的胎面带，所述凹部的主要功能是允许水存在于轮胎表面和路面之间，以当轮胎和道路相互接触时将水排空，从而防止轮胎向前移动时因水对轮胎的冲击而产生的静态压力导致轮胎从路面升高，甚至部分地从路面升高，并且因此导致车辆失去控制(这种现象被称为“滑水”)。

沿周向方向设置的凹部也会影响轮胎的与其承受平行于轮胎旋转轴线的切向应力的能力有关的方向性和行驶稳定性。

沿横向方向设置的凹部则影响轮胎的牵引力，即其将平行于行驶方向的切向应力传递到路面的能力，特别是在机动车辆加速和制动期间。

凹部一起在胎面带上限定了多个块体，在每个块体上，在其径向外部位置上限定了旨在与路面接触的表面，从而形成轮胎的胎面表面的一部分。

EP 2829421和EP 2918427描述了根据现有技术成形的轮胎。

本申请人已经发现，当块体承受切向应力时，它们会变形，从而改变它们的形状，有时显著改变它们的形状。

特别地，本申请人已经发现，变形的幅度既取决于胎面带的材料的特性，又取决于块体的形状和位置，并且在相当大的切向应力的情况下(例如，刹车时)可能尤为明显。

实际上，在这种情况下，本申请人已经发现如何在块体的面对切向应力的边缘(通常称为前边缘)处产生过压力，该超压往往将对应的块体部分压靠在路面上，而在块体的面对与切向应力相对的那一侧的边缘(后边缘)处产生对应的压力下降，该压力下降甚至会导致对应的块体部分升高。

但是，这种块体行为导致产生一系列缺点。

本申请人实际上已经证实，由于这种局部升高，如上所述，块体与路面之间的接触面积减小了，并且因此轮胎施加在路面上的总摩擦力也减小了。另外，本申请人观察到承受过压力的块体部分处的摩擦系数减小，这可能导致轮胎的总制动能力进一步降低。

本申请人还发现，在块体的侧壁与对应的胎面表面部分之间设置倒角会对轮胎的其他参数产生负面影响，该倒角由倾斜平面形成。例如，足够宽和足够深的倒角可能导致与路面接触的块体表面的尺寸过度减小以及导致块体的刚性降低，从而降低其对切向应力的抵抗力。

本申请人还发现，凹部连接到胎面表面的方式也影响轮胎的其他重要参数，特别是包括轮胎的噪声以及轮胎的滚动阻力。近年来，这些参数在设计轮胎时已经变得愈发重要，这是因为它们与重要的环境方面(例如噪音污染和燃料消耗)直接相关。

发明内容

因此，本申请人认为需要提供一种轮胎，在该轮胎中块体设计成使得在切向应力的情况下改善其行为，并因此改善轮胎的总体牵引性能，尤其是在制动期间。

最后，本申请人发现，一种块体，在所述块体中，侧壁和胎面表面部分通过连接表面连接至彼此，该连接表面以大体上切向的方式连结至胎面表面部分并且连结至侧壁，以便形成拐角，这种块体在受到指向所述侧壁的切向应力时表现得更好。实际上，本申请人已经证实，具有上述形状的块体以这样的方式变形，即该块体保持与路面接触的相对升高区域并且随着变形程度变化而保持足够恒定。

特别地，在第一方面中，本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎，其包括胎面带和带束结构。

带束结构包括至少两个带，所述至少两个带由橡胶涂覆的织物径向叠置制成，所述橡胶涂覆的织物设置有加强帘线，所述加强帘线在每个带中彼此平行地且相对于相邻带的加强帘线交叉地布置。

径向外胎面表面和界定所述胎面带的多个块体的多条凹部优选地限定在所述胎面带上。

每个块体优选地包括胎面表面部分和第一侧壁。

所述第一侧壁优选地至少部分地从所述凹部中的一个的底部朝向所述胎面表面部分延伸。

优选地，所述第一侧壁，至少其一部段，通过连接表面连接至所述胎面表面部分。

所述连接表面优选地具有完全曲线的轮廓。

所述连接表面优选地沿着第一接触线连结至所述第一侧壁，在所述第一接触线上，所述第一侧壁的切向平面和所述连接表面的切向平面形成大于20°的锐角，使得一拐角限定在所述连接表面和所述第一侧壁之间。

所述连接表面优选地沿着第二接触线以大体上切向的方式连结至所述胎面表面部分。

所述连接表面优选地具有介于1mm和3mm之间的宽度。

所述连接表面的所述轮廓优选地为圆周弧。

本申请人已经证实，由于这些特征，当块体受到指向第一侧壁的切向应力时，块体以这样的方式变形，即使得连接表面的一部分从与胎面表面部分接触的接触线开始还逐渐与路面接触。

这至少部分地补偿了块体的后边缘的可能升高。

另外，可以根据变形的幅度有利地调节成为块体的接触区域的一部分的连接表面的份额，使得块体的更大变形对应于逐渐与路面接触的连接表面的更大份额。

此外，通过在块体的前边缘处逐渐增加连接表面作为块体的新接触区域使得可以限制局部过压力。

此外，在连接表面和侧壁之间的接触线处设置拐角使得可以使连接表面的曲率和连接表面与侧壁连结处的深度脱离关联，从而获得有关连接表面的尺寸、特别是其宽度、深度和曲率的更大自由度。

这样，可以有利地优化这些各种参数的组合。

此外，通过在连接表面和侧壁之间设置拐角就传统块体构造(其中，侧壁延伸的同时保持一致的方向，直到其与胎面表面相交)和其中侧壁和胎面表面部分通过连接表面彼此连接的构造二者而言改善了排水能力，所述连接表面以大体上切向的方式连结至所述侧壁和所述胎面表面部分。

实际上，一方面增加了水进入凹部的可用容积，另一方面，拐角的存在适当地允许水保持在所述凹部内部，从而防止水轻易地楔入块体和路面之间。这防止滑水并且改善了轮胎在潮湿路面上制动时的性能。

此外，连接表面和侧壁之间存在的拐角限定了光反射平面的非连续性，该非连续性特别地将凹部与块体区分开，从而使该胎面带部分明显可见。

在上文简要描述的传统块体构造中以及尤其是在其中连接表面切向连结至胎面表面部分和侧壁的块体构造中，这种有利效果很明显。

轮胎的术语“赤道面”是指垂直于轮胎的旋转轴线并将轮胎分成两个对称的相等部分的平面。

“周向”方向是指基本上指向轮胎的旋转方向的方向，或者在任何情况下相对于轮胎的旋转方向略微倾斜的方向。

术语“凹部”是指在胎面带部分中形成的沟槽或凹口，该沟槽或凹口沿着直线或曲线的主方向延伸并且具有至少2mm、优选至少3mm的深度。

凹部的“纵向方向”是指凹部在胎面表面上的主延伸方向，不论凹部的位置或取向如何。

“块体”是指胎面表面部分，该胎面表面部分由至少一条凹部、优选地由至少两条单独的凹部侧向界定，在块体的径向外表面上限定了旨在与路面接触的胎面表面部分。

因此，块体被认为既是具有闭合轮廓且由三条或更多条凹部界定的胎面带部分，又是由围绕胎面带周向延伸的一对凹部界定的周向肋。

块体的“侧壁”是指基本上从界定块体的凹部的底部朝向胎面表面延伸的表面。

块体的侧壁的“纵向方向”是指平行于凹部的纵向方向的方向，该纵向方向由侧壁限定。

块体的“前边缘”是指由面对切向应力的侧壁界定的块体边缘，该切向应力施加到块体的径向外表面，而“后边缘”是指由面对与该切向应力相对的那一侧的侧壁限定的块体边缘。然而，应当注意的是，将边缘分类为前边缘还是后边缘严格取决于施加到块体的切向应力的方向，因此所述边缘可以是制动期间的前边缘和加速期间的后边缘。

在块体的侧壁与其胎面表面部分之间延伸的连接表面的“宽度”是指该连接表面在胎面表面上突出的程度，在大体上垂直于凹部的纵向方向上计算该程度。

当两个表面的各自的切向平面在它们之间的接触线处形成零或小于5°的锐角时，这两个表面以“大体上切向”的方式连结在一起。

由连接表面限定的块体的“体积去除部分”是指由连接表面以及由侧壁和胎面表面的延伸部所界定的虚拟体积块体部分。

由连接表面限定的块体的“去除表面部分”是指位于大体上垂直于侧壁的纵向方向的截面平面上并且由连接表面的轮廓以及由侧壁和胎面表面的延伸部的轮廓限定的虚拟块体表面部分。

这些参数代表了块体的由于存在连接表面而与设计成不具有所述连接表面的块体相比缺失的部分(在体积去除部分的情况下以三维意义理解，或者在去除表面部分的情况下以截面平面上的二维意义理解)，在设计成不具有所述连接表面的块体中，侧壁延伸，保持相同取向，直到它们与块体的胎面表面部分相交。

在块体的侧壁具有凹面(concavity)朝向块体内部的曲率的特定情况下，在所述壁连结至连接表面的位置处，块体的“体积去除部分”被认为是由连接表面以及由胎面表面的延伸部和侧壁在其拐点处的切线的延伸部界定的虚拟块体部分。所述位置被定义为侧壁的曲率从面对块体外部变为面对块体内部的位置，该位置基本上在所述侧壁与凹部的底部连结的位置处可识别。在该特定情况中，以完全相同的方式限定“去除表面部分”。

“块体的体积”是指直至限定所述块体的凹部的深度所计算的块体的体积。

在上述方面，本发明可以包括下文叙述的附加优选特征中的至少一个。

所述连接表面优选地沿着接触线连结至所述胎面表面部分，在所述接触线处，所述连接表面的切向平面与所述胎面表面部分的切向平面大体上重合。

所述连接表面优选地以小于所述凹部的深度的50％的平均深度连结至所述第一侧壁。

所述连接表面优选地以小于所述凹部的深度的35％的平均深度连结至所述第一侧壁。

所述连接表面优选地以小于2mm的平均深度连结至所述第一侧壁，从胎面边缘开始测量该平均深度。

所述连接表面优选地以大于0.2mm的平均深度连结至所述第一侧壁，从胎面边缘开始测量该平均深度。

以小于0.2mm或大于2mm的深度连结至第一侧壁的连接表面在制动期间表现出较小的实质改善或者表现出块体的刚性过度降低。

所述连接表面优选地以介于0.4mm和1.5mm之间的平均深度连结至所述第一侧壁。

甚至更优选地，所述连接表面以介于0.5mm和1mm之间的平均深度连结至所述第一侧壁。

就该块体关于切向应力的行为而言，发现最合适的值位于该深度范围内。

所述连接表面优选地沿着所述侧壁的纵向范围以可变深度连结至所述第一侧壁。

这样，可以针对每个块体部段优化块体在变形期间的行为，每个块体部段根据块体的形状和在胎面带上的位置可以以彼此不同的方式变形。

特别地，在两条凹部相交的块体部分中，连接表面可以以比紧邻部分的深度大的深度、优选以比紧邻部分的深度大20％的深度连结所述侧壁。

另外，在两条凹部相交的位置处，连接表面可以具有比紧邻部分的宽度大的宽度，优选地，可以具有比紧邻部分的宽度大20％的宽度。

所述连接表面的宽度优选地大于1.5mm，并且甚至更优选地大于2mm。

这样，连接表面延伸得足够远，以使其在变形期间足以有助于块体的接触面积，但是同时在初始条件下，即当块体没有因切向应力而变形时，块体的接触面积不会过分减小。

在所述连接表面与所述第一侧壁之间的所述接触线处由所述第一侧壁的切向平面和所述连接表面的切向平面形成的所述锐角优选地介于30°和75°之间。

更优选地，所述锐角介于40°和70°之间。

甚至更优选地，所述锐角介于55°和65°之间。

在另一实施例中，所述锐角为约60°。

在切向应力的情况下，发现该角度值在控制块体变形方面提供了最佳结果。

由所述连接表面限定的体积去除块体部分的份额优选地小于所述块体的体积的约4％。

更优选地，所述体积去除部分的份额小于所述块体的体积的约2％。

甚至更优选地，所述体积去除部分的份额小于所述块体的体积的约1％。

仍更优选地，所述体积去除部分的份额小于所述块体的体积的约0.5％。

体积去除部分(在单连接中)优选地介于5mm³和100mm³之间。

更优选地，体积去除部分(在单连接中)介于10mm³和50mm³之间。

更优选地，体积去除部分(在单连接中)介于15mm³和30mm³之间。

去除表面部分优选地介于0.2mm²和3mm²之间。

去除表面部分更优选地介于0.4mm²和1mm²之间。

去除表面部分更优选地介于0.5mm²和0.7mm²之间。

在给定块体的总体尺寸及其刚度的情况下，连接表面的各种设计参数(深度、宽度、角度、曲率)因此会在上述范围内以各种方式组合，使得减小相对于传统块体设计缺失的块体的总体积量，以便不损害块体的刚度，并且同时实现其在切向应力的情况下的可控变形，在传统块体设计中，侧壁延伸直至胎面表面，同时保持大体上相同的倾斜。

所述圆周弧优选地具有介于2mm和6mm之间的曲率半径。

这样，逐渐提供连接表面作为与路面接触的区域，很好地平衡了块体的后边缘处的接触区域的损失。

此外，与将胎面表面设计成具有复杂曲率的情况相比，该轮胎的制造更简单。

所述连接表面在所述侧壁和所述胎面表面之间延伸的部段优选地大于所述第一侧壁的纵向延伸的50％。

所述连接表面在所述侧壁和所述胎面表面之间延伸的部段优选地大于所述第一侧壁的纵向延伸的90％。

所述块体优选地包括第二侧壁，该第二侧壁与所述第一侧壁分开并且至少部分地从所述凹部中的一个凹部的底部朝向所述胎面表面部分延伸，所述第二侧壁至少通过其一部段借助于连接表面连接至所述胎面表面部分，所述连接表面与所述第一侧壁和所述胎面表面部分之间的连接表面类似。

这样，在切向应力指向相反方向的情况下，块体的行为非常类似。此外，该构造使得可以在任何主旋转方向上使用轮胎，例如在具有非对称胎面花纹的轮胎中使用。

在一优选的替代实施例中，所述块体包括第二侧壁，该第二侧壁与所述第一侧壁分开并且至少部分地从所述凹部中的第二凹部的底部朝向所述胎面表面部分延伸，所述第二侧壁至少通过其一部段借助于大体上平面的连接表面连接至所述胎面表面部分。

在该替代实施例中，在块体的后边缘上设置有平面倒角。

在另一替代实施例中，第二侧壁在不使用连接表面的情况下连接到胎面表面部分。

所述第一侧壁和所述第二侧壁优选地在所述块体的相对侧上延伸。

所述块体优选地在限定在所述胎面带上的胎肩区域中制成，并且所述侧壁在与平行于所述轮胎的赤道面和胎面表面的方向成50°和90°之间的角度的纵向方向上延伸。

所述块体优选地在限定在所述胎面带上的中央区域中制成。

所述多个块体优选地包括：在所述胎面带的胎肩区域中制成的块体，在该块体中，所述连接表面相对于所述胎面表面以第一深度连结至所述第一侧壁；和在所述胎面带的中央区域中制成的块体，在该块体中，所述连接表面相对于所述胎面表面以第二深度连结至所述第一侧壁，所述第二深度小于所述第一深度。

所述第一深度优选地比所述第二深度大所述第二深度的30％到50％之间。

在一优选实施例中，所述第一深度比所述第二深度大所述第二深度的约40％。

所述第一深度优选地介于0.5mm和2mm之间，并且所述第二深度优选地介于0.5mm和1.5mm之间。

这样，可以基于块体在胎面带上的位置来区分块体的连接表面的设计。

本申请人实际上已经证实，在制动时，胎肩区域比中央区域承受更大的切向应力，因此块体的相应变形也可以不同。

在一个实施例中，不形成本发明的一部分，所述连接表面包括：大体上平面的并且从所述第一侧壁延伸的第一部段；以及连接至所述第一部段和所述胎面表面部分的曲线的第二部段。

所述连接表面的第一部段优选地大体上平行于所述胎面表面部分，以便与所述第一侧壁一起形成一台阶。

所述连接表面的第一部段的宽度优选地介于1mm和3mm之间，更优选地介于1.5mm和2mm之间。

连接表面的这种设计使得可以在不过度削弱块体的结构的情况下在胎面表面附近布置具有甚至更大排水能力的凹部。

此外，通过在第一侧壁处设置平面部段使得可以获得新的光反射平面，该新的光反射平面也突出了凹部的存在和几何外形。

在一个实施例中，不形成本发明的一部分，所述连接表面在与所述第一侧壁接触的所述接触线和与所述胎面表面部分接触的所述接触线处具有相反的凹面。

在一个实施例中，所述第一侧壁至少在与所述连接表面接触的所述接触线处包括曲线轮廓。

在与所述连接表面接触的所述接触线处，所述第一侧壁优选地包括与所述连接表面的凹面匹配的凹面。

附图说明

从借助于非限制性示例并参照附图对本发明的一些优选实施例的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明形成的用于车辆车轮的轮胎的第一实施例的示意性正视图；

图2是在块体没有承受切向应力的操作状态下的图1中轮胎的胎面带的块体的示意性放大横截面视图；

图3是在块体承受切向应力的操作状态下的图2中的块体的示意图；

图4是已经进一步放大的图2中的块体的重要部分的倒置示意图；

图5是第一曲线图，其比较了对于根据本发明设计的块体和对于其中侧壁和胎面表面部分之间的连接具有一不同的设计的块体的与路面接触的接触面积随着所述接触面积变形的发展；

图6是第二曲线图，其比较了对于根据本发明设计的块体和对于其中侧壁和胎面表面部分之间的连接具有一不同的设计的块体的牵引力随所述块体变形的发展；

图7是在侧壁和胎面表面部分之间具有不同连接轮廓的块体的截面视图，所述块体是图5和图6的曲线图所基于的分析的对象；

图8是不根据本发明的块体的示意性横截面视图；

图9是不根据本发明的块体的示意性横截面视图；

图10是不根据本发明的块体的示意性横截面视图。

具体实施方式

首先参照图1至图4，附图标记1整体表示根据本发明形成的用于车辆车轮的轮胎。

轮胎1具有传统的基本上环面形状，其绕旋转轴线延伸以便限定轮胎的轴向方向Y，该轴向方向与垂直于旋转轴线的赤道面X交叉。

轮胎1包括胎面带2，在胎面带上限定有胎面表面3，该胎面表面位于胎面带2的径向外部上并且旨在与路面接触。

轮胎1优选地旨在用于安装在高性能汽车上，并且具有例如约225mm的标称截面宽度和17英寸的轮辋直径。

在胎面带2上限定了中央区域4和一对胎肩区域5，所述中央区域围绕赤道面X周向且对称地延伸，所述一对胎肩区域分别在中央区域4的轴向相对两侧上延伸直至胎面带2的相应侧向边缘6和7。

在胎面带2中制有多条凹部9和9a，它们分别界定了多个块体10和10a，这些块体分别形成在胎面带2的胎肩区域5和中央区域4中。

凹部9和9a以及块体10和10a一起形成轮胎1的胎面花纹。

凹部9在与赤道面X成约85°的角度的纵向方向上横向延伸，而中央区域中的凹部9a可以相对于赤道面以零倾斜延伸(周向凹部)，或者可以相对于赤道面X以可变的倾斜延伸，例如以约30°到约50°之间的倾斜延伸。

举例来说，图2至图4示意性地示出了在胎面带2的胎肩区域5中制成的块体10，应理解的是，相同的考虑类似地也适用于在中央区域4中制成的块体10a，除非另有说明。

块体10包括：胎面表面部分11，该胎面表面部分被限定在块体的径向外表面上，并且至少当块体处于其不因切向应力而变形的操作状态时该胎面表面部分旨在与路面接触；和第一侧壁12，所述第一侧壁12至少部分地从凹部9的底部13朝向胎面表面部分11延伸。

在这里描述的示例中，凹部9的深度T介于6mm和7mm之间，例如为约6.5mm，并且该凹部在主纵向方向上延伸，该主纵向方向在图2至图4中垂直于该图的平面。

第一侧壁12通过弯曲表面14连接至凹部9的底部13，该弯曲表面的凹面指向凹部和块体的外部。

因此，第一侧壁12朝向胎面表面部分11延伸，以便具有大体上平面的取向并且成大体上恒定的倾斜，该倾斜从轮胎的径向方向略微偏离，所述第一侧壁12与轮胎的径向方向一起形成介于约2°和约15°之间的角度，例如形成约5°的角度。

第一侧壁12的至少其纵向延伸的90％通过连接表面15连接至胎面表面部分11。

在这里描述的代表本发明的最优选实施例的第一示例中，连接表面15由半径介于2mm和6mm之间、优选地为约5mm的圆周弧形成。

连接表面15沿着接触线连结至第一侧壁12，在该接触线处，第一侧壁12的切向平面和连接表面15的切向平面形成约60°的锐角α。

以这种方式，在连接表面15和第一侧壁12之间限定了拐角16。

此外，连接表面15沿着接触线以大体上切向的方式连结至胎面表面部分11。特别地，在连接表面15与胎面表面部分之间的接触线处，与这两个表面相切的两个平面重合，使得由这两个平面形成的角度为零。

连接表面15具有约2.5mm的宽度L。

连接表面15以约0.7mm的第一平均深度H连结至第一侧壁12，该第一平均深度对应于凹部9的深度的约10％。

在胎面带2的中央区域4中制成的块体10a中，连接表面15以约0.5mm的第二平均深度连结至第一侧壁12并且具有约1.8mm的宽度。

在该优选示例中，连接表面15连结至第一侧壁12的第一深度H沿着第一侧壁的纵向范围保持大体上恒定。然而，在替代实施例中，该第一深度可以沿着第一侧壁变化。

块体10还包括第二侧壁16，该第二侧壁在第一侧壁12的相对侧上延伸并且大体上平行于该第一侧壁。

第二侧壁16从与凹部9分开的凹部的底部17朝向胎面表面部分11延伸并通过与连接表面15完全类似的连接表面18连接至该胎面表面部分。

在未示出的第一替代变型中，第二侧壁16通过大体上平面的连接表面连接至胎面表面部分11，该连接表面在与胎面表面部分和与第二侧壁16接触的接触线处形成相应的拐角。

该平面的连接表面优选地相对于胎面表面部分11和相对于第二侧壁16倾斜30°到60°之间的角度，例如倾斜45°的角度。

在未示出的第二替代变型中，第二侧壁16在没有连接表面的情况下直接连接至胎面表面部分11，从而在接触线处形成拐角。

在也未示出的第三替代变型中，第二侧壁16通过弯曲的连接表面连接至胎面表面部分11，该弯曲的连接表面以大体上切向的方式连接至胎面表面部分11和第二侧壁16。

在这些替代变型中，连接表面15优选地总是布置在块体的首先与路面接触的边缘上。

以这种方式，将轮胎安装在车辆上，使得当在正常行驶方向上行驶时，轮胎沿优先方向旋转，从而限定“定向轮胎”。

在图2中，所示出的块体10处于其中块体不因切向应力而变形的操作构造中，而在图3中，示出的所述块体处于其中块体因大体上垂直地指向第一侧壁12的切向应力F而变形的操作构造中。

例如，切向应力F是由安装该轮胎1的车辆的制动引起的。

切向应力F的方向在块体10上限定了大体上对应于连接表面15的前边缘19和大体上对应于连接表面18的后边缘20。

如图3中可见，由于切向应力F，块体10变形，使得其朝向其前边缘弯曲。这样，连接表面15的一部分逐渐与路面接触，从而至少部分地补偿胎面表面部分在块体10的后边缘处部分升高的可能性。

在胎肩区域5中制成的块体10在由于切向应力F的缘故而变形期间的行为与在中央区域4中制成的块体10a在承受类似的切向应力条件时的行为完全相同。

图8示出了不根据本发明形成的块体100，其中与块体10的特征类似的特征由相同的附图标记表示。

在块体100中，第一侧壁12通过连接表面15连接至胎面表面部分11，该连接表面包括：基本平面的并且从第一侧壁12延伸的第一部段15a；和曲线的第二部段15b，该第二部段从第一部段15a延伸并且以大体上切向的方式连接至胎面表面部分11。

连接表面15的第一部段15a大体上平行于胎面表面部分11并且具有约2mm的大体上恒定的宽度，使得第一侧壁12的轮廓与第一部段15a一起限定了台阶轮廓。

第二部段15b优选地具有一个圆周弧，该圆周弧以大体上切向的方式连接至胎面表面部分11并且连结至第一部段15a，以便与第一部段15a一起形成约150°的钝角β。

图9示出了不根据本发明形成的块体200，其中与块体100的特征类似的特征由相同的附图标记表示。

块体200与块体100的不同之处在于，连接表面15的第一部段15a和第二部段15b二者都是曲线的。

连接表面15的第一部段15a是曲线的，具有指向块体200的外部的凹面，并且所述第一部段连结至第一侧壁12，以便形成60°到90°之间的锐角γ。

第二部段15b从第一部段15a延伸并且是曲线的，具有指向块体200的内部的凹面，并且所述第二部段以大体上切向的方式连接至胎面表面部分11。

图10示出了不根据本发明形成的块体300，其中，与块体10的特征类似的特征由相同的附图标记表示。

在块体300中，第一侧壁12具有曲线轮廓，该曲线轮廓具有朝向块体300的内部的凹面，并且所述第一侧壁通过具有相同符号的凹面的连接表面15连接至胎面表面部分11并且以大体上切向的方式连接至胎面表面部分11。

模型模拟

使用由本申请人开发的基于有限元的数学模型，已经模拟和分析了大体上矩形的块体的变形，该块体承受垂直指向前边缘的切向应力，其中第一侧壁以各种方式在前边缘处连接至胎面表面部分。

特别地，已经研究了以下变形：

﹣第一块体，其中第一侧壁在没有连接表面的情况下直接连接至胎面表面部分(图5至图7中的线A)，

﹣第二块体，其中第一侧壁通过与第一侧壁成约60°的锐角的平面的连接表面连接至胎面表面部分(图5至图7中的线B)；和

﹣第三块体，其中第一侧壁通过具有根据本发明的轮廓的连接表面连接至胎面表面部分，该连接表面按照上文参照图4描述的第一实施例成形(图5至图7中的线C)，其具有2.5mm的宽度、0.7mm的深度、5mm的曲率半径并且与侧壁形成60°的锐角。

图7中示意性地示出了上述块体的轮廓。

对于这些块体中的每种块体，首先计算随切向应力引起的变形而变化的与路面接触的接触面积(图5中的曲线图)，然后计算施加在地面上的牵引力(图6中的曲线图)。

在图5的曲线图中给出了与接触面积有关的模拟结果，从中可以推论出，当不施加切向应力时，具有传统形状的块体(线A)的初始接触面积大于其他两个块体(线B和线C)。

还可以看出，当未发生由切向应力引起的变形时，根据本发明的块体(线C)的接触面积大于包括平面的连接表面的块体(线B)，尽管块体C的胎面表面部分小于块体B的胎面表面部分。

这是由于以下事实：即使不施加切向应力，块体在与路面接触时也会因垂直于胎面表面的力而变形(由于车辆的重量)。实际上，由于连接表面以大体上切向的方式连接至胎面表面部分，因此与两个表面之间的接触线紧邻的连接表面部分的深度比由胎面表面限定的平面小得多，使得由于车辆重量而引起的块体变形足以使所述连接表面部分与路面接触。

然而，该曲线图示出了，随着由于切向应力引起的变形的幅度的增加，具有传统形状的块体(线A)的接触面积由于后边缘升高而迅速且显著地减小，而所述接触面积在其他两个块体中、特别是在根据本发明的块体中保持更加均匀，根据本发明的块体的接触面积即使在非常大的变形的情况下也几乎保持恒定。

特别是，随着块体的纵向变形程度从0mm变到3mm，传统块体(线A)的接触面积减少约13％，而根据本发明的块体(线C)的接触面积减少不到2％。

同样，在第二块体(B线)的情况下，清楚的是，在块体的纵向变形为2.3mm时，与地面接触的面积已经显著地减小。

与施加在地面上的牵引力有关的模拟结果如图6中的曲线图所示，从中可以推断出，具有传统形状的块体(线A)施加的牵引力增加直至约2mm的变形，然后保持大体上恒定。

有利地，根据本发明的块体(线C)施加的牵引力增加直至约2.3mm的变形，然后在一值处保持大体上恒定，该值大于其他两个块体的值。

特别地，由根据本发明的块体(线C)施加的力的最大值比传统块体的最大值(线A)大约3％，并且比具有平面的连接表面的块体(线B)的最大值大约2％。

实验示例

与上文参照图2至图4描述的根据本发明的优选示例形成的具有相同尺寸和胎面花纹的轮胎(本发明)相比，测量了本申请人当前售卖的245/40R21轮胎(对比)。

特别地，本申请人在潮湿路面和干燥路面上都按照公认的标准进行了一系列测试，以便测量和评估制动期间轮胎的性能。

下表1中总结了测试的结果，在该表中，各参数的值以百分比表示，其中与对比轮胎有关的值等于100。

表1

	对比	本发明
			干燥路面上的制动	100	102
潮湿路面上的制动	100	103

因此，测试表明，当在干燥表面上以及在潮湿表面上制动时，本发明的轮胎显示出显著的改善。

Claims

1.一种用于车辆车轮的轮胎(1)，所述轮胎包括：

带束结构，所述带束结构包括至少两个带，所述至少两个带由橡胶涂覆的织物径向叠置制成，所述橡胶涂覆的织物设置有加强帘线，所述加强帘线在每个带中彼此平行地布置并且相对于相邻带的加强帘线交叉地布置；和

胎面带(2)，在所述胎面带上限定了径向外胎面表面(3)和多条凹部(9；9a)，所述多条凹部界定了所述胎面带的多个块体(10，10a)，其中：

﹣每个块体包括胎面表面部分(11)和第一侧壁(12)，所述第一侧壁至少部分地从所述多条凹部中的一条凹部的底部(13)朝向所述胎面表面部分延伸，

﹣所述第一侧壁(12)至少其一部段通过具有完全曲线轮廓的连接表面(15)连接至所述胎面表面部分(11)，

﹣所述连接表面(15)沿着第一接触线连结至所述第一侧壁，在所述第一接触线处，所述第一侧壁的切向平面和所述连接表面的切向平面形成大于20°的锐角(α)，使得在所述连接表面(15)和所述第一侧壁(12)之间限定一拐角，

﹣所述连接表面(15)以大体上切向的方式沿着第二接触线连结至所述胎面表面部分(11)，

﹣所述连接表面(15)具有介于1mm和3mm之间的宽度(L)，并且

﹣所述连接表面(15)的所述完全曲线轮廓为圆周弧。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)以小于所述凹部的深度的50％的平均深度连结至所述第一侧壁(12)。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)以小于所述凹部的深度的35％的平均深度连结至所述第一侧壁(12)。

4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)以小于2mm的平均深度连结至所述第一侧壁(12)。

5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)以大于0.2mm的平均深度连结至所述第一侧壁(12)。

6.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)以介于0.4mm和1.5mm之间的平均深度连结至所述第一侧壁(12)。

7.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)沿着所述第一侧壁的纵向范围以可变深度连结至所述第一侧壁(12)。

8.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，在所述连接表面与所述第一侧壁之间的所述接触线处由所述第一侧壁(12)的切向平面和所述连接表面(15)的切向平面形成的所述锐角(α)介于30°和75°之间。

9.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述锐角(α)介于40°和70°之间。

10.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述锐角(α)介于55°和65°之间。

11.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，由所述连接表面(15)限定的体积去除块体部分的份额小于所述块体的体积的4％。

12.根据权利要求11所述的轮胎，其中，由所述连接表面(15)限定的体积去除块体部分的份额小于所述块体的体积的2％。

13.根据权利要求12所述的轮胎，其中，由所述连接表面(15)限定的体积去除块体部分的份额小于所述块体的体积的1％。

14.根据权利要求13所述的轮胎，其中，由所述连接表面(15)限定的体积去除块体部分的份额小于所述块体的体积的0.5％。

15.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)在所述第一侧壁(12)和所述胎面表面部分(11)之间延伸的部段大于所述第一侧壁(12)的纵向延伸的50％。

16.根据权利要求15所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)在所述第一侧壁(12)和所述胎面表面部分(11)之间延伸的部段大于所述第一侧壁(12)的纵向延伸的90％。

17.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述多个块体包括：设置在所述胎面带(2)的胎肩区域(5)中的块体(10)，在该块体中，所述连接表面(15)以相对于所述胎面表面(3)的第一深度连结至所述第一侧壁(12)；和设置在所述胎面带(2)的中央区域(4)中的块体(10a)，在该块体中，所述连接表面(15)以相对于所述胎面表面(3)的第二深度连结至所述第一侧壁(12)，所述第二深度小于所述第一深度。

18.根据权利要求17所述的轮胎，其中，所述第一深度比所述第二深度大所述第二深度的30％至50％之间的量。

19.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述连接表面(15)的所述完全曲线轮廓为具有介于2mm和6mm之间的曲率半径的圆周弧。