CN203666280U - 冬季轮胎 - Google Patents

Abstract

一种冬季轮胎，包括胎面带，在胎面带中形成有：多个槽；由所述多个槽界定的至少一个块体；在所述块体中形成的至少一个刀槽花纹，至少一个刀槽花纹在所述刀槽花纹的顶部(7)和底部(8)之间延伸，并且被成形，以便在被所述刀槽花纹分开的每个块体部分中限定：第一表面(11)，其面向另一个块部分，并从所述顶部(7)延伸到所述刀槽花纹的中间深度(P)，第一表面(11)具有大体上直的轮廓；以及第二表面(12)，其面向另一个块部分，连接至所述第一表面(11)，从所述中间深度(P)延伸到所述底部(8)，并具有由一系列凹部(13)和凸部(14)形成的起伏轮廓，凹部和凸部中的每个都具有各自的峰(13a；14a)，所述峰与包含所述第一表面(11)的基准面(A)相距的距离从所述中间深度(P)至所述底部(8)逐渐增大。

Description

冬季轮胎

技术领域

本发明涉及一种冬季轮胎，其包括胎面带，胎面带的块体恰当地设置有刀槽花纹，刀槽花纹构造为改进轮胎在特定使用条件下在干路面和湿路面上的性能，而不会由此削弱它在冰或雪覆盖的路面上的道路保持性能。 

背景技术

在一个典型的结构构造中，冬季轮胎包括胎面带，胎面带设置有多个周向的以及横向的槽，这些槽限定了相应的多个块体，在每个块体上又获得多个刀槽花纹。典型地，刀槽花纹在径向的基准面中在块体内延伸，径向的基准面大体垂直于轮胎的胎面表面，并且这些刀槽花纹的存在是从视觉上将冬季轮胎与传统的夏季轮胎区分开的多个明显特征之一。 

发明内容

刀槽花纹的功能是提供额外的边缘，以便抓住雪覆盖的路面，并且在内部保持一定量的雪，众所周知的是，与胎面带本身与道路表面上的雪的摩擦水平相比，雪与道路表面上的雪具有更高的摩擦水平。 

刀槽花纹可以以不同的构造(可能根据轮胎所需的性能)形成在块体上，并且可以具体地设置有具有直线轮廓的构造或具有起伏轮廓(例如之字型的)的构造。 

可以理解的是，在本文中，术语“刀槽花纹”指的是设置在胎面带部分中并具有介于0.1和1.5mm之间的宽度和介于1和15mm之间的深度的凹部，术语“槽”指的是设置在胎面带部分中并具有大于1.5mm的宽度以及大于5mm的深度的凹部。 

此外，在本说明书和所附的权利要求中，当能够在表面上识别出一系列交替的凹部和凸部时，称该表面具有“起伏的”轮廓。这样，所述表面的任何部分产生一般地弯曲的线，该弯曲的线由一系列交替的具有相反的凹度的第 一部分和第二部分形成。 

作为起伏表面的特定情况，所述凹部和凸部可以由一系列不同布置的入射平面形成，其中截线(section line)由呈之字形线形式的多角形链表示，所述之字形线包括沿着不同方向定向的第一直线部分和第二直线部分。 

此外，就具有起伏轮廓的表面来说，每个第一和第二截线部分均具有“顶点”，该“顶点”可以理解为离刀槽花纹延伸所沿着的基准面最远的点，并且每个凹部或凸部均具有“峰”，即，由在剖切面变化时识别出的截线部分的所有顶点形成的线。 

在本说明书和所附的权利要求中，术语“大致直的”在涉及刀槽花纹或由刀槽花纹确定的块体部分表面的轮廓时，指的是一曲线，所述曲线与完全直线状态相距的距离最多等于其整个纵向尺寸的二十分之一。 

JP11-151914公开了一种冬季轮胎，其块体具有刀槽花纹，所述刀槽花纹被成形，以便具有从刀槽花纹的顶部延伸至中间深度的大致平面表面，此后刀槽花纹被分为两个单独的分支，这两个单独的分支分别在由刀槽花纹分开的一个和另一个块体部分中相对于所述平面表面以倾斜的方式延伸。在轮胎预定程度的磨损后，刀槽花纹在两个初始的块体部分之间限定额外的块体部分，该额外的块体部分能够增大刀槽花纹的整体线性延伸部，并因此减少雪地上的性能损失。 

申请人已经验证了起伏的刀槽花纹与简单的直线刀槽花纹相比具有不可否认的优点，包括在相同的纵向尺寸的情况下起伏的刀槽花纹具有比直线构造更大的线性延伸部，并且因此在雪覆盖的路面上具有更大且具有更高的雪保持容量的抓持边缘。具有起伏轮廓的构造与直线构造相比的另一个优点是，由于被刀槽花纹分开的块体部分之间往复干涉，具有起伏轮廓的构造能够更好地抵抗平行于刀槽花纹的纵向方向的剪切应力。 

申请人还验证了，在其它所有条件(特别是所使用的胎面胶和胎面带上的块体的结构(“胎面花纹”))保持相同的情况下，轮胎在雪覆盖的路面上的道路保持性能取决于其磨损程度。随着磨损和经过的时间，胎面胶趋向于在低温下部分地失去柔软度和弹性性能，这对雪上的道路保持性能具有不利影响。 

这个缺陷的解决方案包括提供所引用的文献JP11-151914中公开的那些 类型的刀槽花纹，其中，在从胎面表面开始的预定深度处，刀槽花纹具有比胎面表面处的限定延伸部更大的线性延伸部。然而，申请人已经观察到，JP11-151914中公开的类型的结构，除了在生产轮胎时使得从模具移除轮胎变得更加复杂之外，使得必须将块体分为多个部分，由此潜在地降低了轮胎当在湿或干路面上制动和转弯时的轮胎道路保持性能。 

申请人也已经验证了，在其它所有条件保持一致的情况下，部分磨损的包括具有起伏轮廓的刀槽花纹的轮胎的在雪地上的横向道路保持性、制动和牵引方面的性能优于包括具有大致直的轮廓的刀槽花纹的轮胎。 

尽管如此，申请人验证了使刀槽花纹具有起伏的轮廓可能会在轮胎在湿或干路面上高速行驶并且与特别重型的车辆一起使用的条件下突然转向时导致胎面带的过度的表面磨损的问题。 

因此，申请人已经意识到，具有随着深度变化的轮廓的刀槽花纹使得能够根据轮胎的磨损程度来提高性能。 

申请人最后发现，成形为在径向外部部分中具有大致直的轮廓并且在径向内部部分中具有起伏的轮廓(其振幅随着深度增大而逐渐增大)的刀槽花纹使得能够获得这样的轮胎，所述轮胎在干路面上在轮胎是新的时并且在非常高的切应力的情况下能够提供良好的性能，从而防止过度的表面磨损，并且能够在雪覆盖的路面上提供良好的性能，即使轮胎被逐渐磨损时也是如此。 

具体地，根据本发明的第一方面，本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括胎面带，在所述胎面带中形成有：多个槽；由所述多个槽界定的至少一个块体；在所述至少一个块体中形成的至少一个刀槽花纹，至少一个刀槽花纹在所述刀槽花纹的在所述胎面带的径向外部的胎面表面中开口的顶部和所述刀槽花纹的位于所述胎面带的径向内部的底部之间延伸，所述至少一个刀槽花纹被成形，以便在被所述刀槽花纹分开的每个块体部分中限定： 

-第一表面，其面向另一个块体部分，从所述顶部延伸到在所述顶部和所述底部之间限定在所述刀槽花纹中的中间深度，并具有大致直的轮廓，以及 

-第二表面，其面向另一个块体部分，连接至所述第一表面，从所述中间深度延伸到所述底部，并具有起伏的轮廓； 

并且其中，每个所述凹部和所述凸部具有各自的峰，峰与包含所述第一表面的基准面相距的距离从所述中间深度至所述底部逐渐增大。 

申请人认为以这种方式形成的刀槽花纹降低了雪覆盖路面上的性能损失(即使是当胎面带逐渐磨损时也是如此)，并且同时确保了从生产模具移除轮胎的可接受的容易度。 

本发明在上述方面中可以包括下文中所述的至少一个优选的特征。 

对于每个所述凹部和所述凸部，所述峰与所述基准面相距的距离优选地在所述中间深度处是零。 

在一个实施例中，对于每个所述凹部和所述凸部，所述峰与所述基准面相距的距离从所述中间深度至所述底部线性地增大。 

这促进了从模具移除轮胎的操作。 

所述凹部和所述凸部优选地布置在所述基准面的相反侧上。 

所述凹部和所述凸部更加优选的是相对于所述基准面对称布置。 

这样，在起伏轮廓的线性延伸部保持相同的情况下，相对于刀槽花纹的基准面获得了的横向方向上的最小可能的体积(bulk)，由此最小化了从生产模具移除的问题。 

根据第一优选实施方式，当所述第二表面被入射平面切开时，所述起伏的轮廓限定大致正弦的曲线。 

根据可替代的实施方式，当所述第二表面被入射平面剖分时，所述起伏的轮廓限定呈之字形线形式的多角形链。 

所述呈之字形线形式的多角形链优选地包括一序列交替的相应的第一直线部分和第二直线部分，所述第一直线部分和第二直线部分分别大体平行于在所述胎面带中限定的轴向方向和周向方向。 

由于这种结构，每个块体部分段面向周向方向或轴向方向，以在轮胎被磨损时在雪覆盖路面上在转向时以及在制动或加速时，以可能最好的方式发挥其道路保持能力。 

此外，通过适当地确定所述第一部分和第二部分的长度，能够针对周向或者轴向剪切应力以最适当的方式调整轮胎的不同的道路保持性能，从而根据预期的用途类型优先考虑周向或者轴向剪切应力。 

更优选地，所述刀槽花纹在所述块体中沿着纵向方向延伸，该纵向方向相对于在所述胎面带中限定的轴向方向和周向方向两者倾斜。 

所述刀槽花纹优选地在其相反的纵向端部通向界定所述块体的一对凹 槽，从而从一侧贯穿所述块体延伸到另一侧。 

特别地，优选的是所述第二表面沿着纵向方向被限定在所述刀槽花纹的中心区域中，并插置在形成在所述刀槽花纹相反的纵向端部处的平坦表面之间。 

此外，所述平坦表面优选地与所述第一表面共面。 

在一个优选的实施例中，所述中间深度与所述底部间隔开的距离在约1毫米和约10毫米之间。 

也优选的是，所述中间深度与所述顶部间隔开的距离在约1毫米和约4毫米之间。 

这样，在一段时间后，所述刀槽花纹的第二表面在胎面带的径向外层被磨损掉之后逐渐出现在胎面表面上，其中所述一段时间被认为是对应于制造轮胎所使用的混合物的典型的老化时间，在该老化时间内，柔软度和弹性的性能有所降低。 

所述第二表面优选地沿着纵向方向延伸介于所述刀槽花纹的整个纵向尺寸的约50％至约100％之间的距离。 

附图说明

通过以下参考附图对优选实施例的详细描述，本发明的其它优点和特征将变得清晰，这些附图仅作为非限制示例的方式给出，并且其中： 

图1是根据本发明的冬季轮胎的重要部分的示意性前部透视图； 

图2a是图1的轮胎的带有刀槽花纹的块体部分的放大比例的示意性顶部透视图； 

图2b是图2a的块体部分的放大比例的示意性底部透视图； 

图3a是图2a的块体部分的放大比例的透视图； 

图3b和3c是具有增加的磨损的图3a中块体部分的视图； 

图4是类似于图2b的带有根据图1的轮胎的变形实施例获得的刀槽花纹的块体部分的视图。 

具体实施方式

首先，参照图1至3c，整体用附图标记1示出了根据本发明的轮胎。 

轮胎1包括：以环形方式绕轴线Z设置的胎体结构；布置在所述胎体结构的径向外侧位置的带束结构；以及布置在所述带束结构的径向外侧位置的胎面带2，在所述胎面带2上形成有胎面表面3，所述胎面表面3被限定为胎面带2的径向外侧表面，该表面设计为与所述轮胎1滚动所在的道路表面接触。 

胎面带2设置有多个槽，所有这些槽都用附图标记4一般地表示，所述多个槽界定了多个块体5，所述多个块体5沿着胎面带2的周向方向Y依次布置。 

一个或多个刀槽花纹(sipe)6设置在每个块体5上，并沿着纵向方向X延伸，在这里描述的优选实施例中，所述纵向方向X相对于限定在所述胎面带2中的轴向方向Z和周向方向Y两者倾斜。 

应当理解的是，本领域技术人员能够容易地获得可替代实施例，在这些可替代实施例中，块体5的形状和刀槽花纹6的布置以不同的方式构造在胎面带上，以满足特定的操作要求。 

每个刀槽花纹6优选地在其相反的纵向端部6a、6b处通向界定块体5的一对槽4，以便从一侧贯穿所述块体延伸至另一侧。 

每个刀槽花纹6还在刀槽花纹的顶部7(其在胎面表面3开口)和刀槽花纹的底部8(其位于胎面带2的径向内部)之间延伸，并限定了分别由附图标记9和10表示的第一块体部分和第二块体部分，所述第一块体部分和第二块体部分被刀槽花纹6相互隔开，并且间隔开的距离沿着刀槽花纹6的延伸部大致恒定。 

每个块体部分9、10特别包括第一表面11和第二表面12，所述第一表面11面向另一个块体部分，并从顶部7延伸到在顶部7和底部8之间限定在刀槽花纹6中的中间深度P，所述第二表面12也面向另一个块体部分，连接到第一表面11，并且从中间深度P延伸到刀槽花纹6的底部8。 

第一表面11是大致平坦的，因此具有大致直的轮廓。 

相比之下，第二表面12具有起伏的轮廓，并包括一系列的凹部13和凸部14，所述一系列的凹部13和凸部14相对于包括第二表面11并优选地与轮胎1的径向平面重合的基准面A对称地布置在相反侧上。 

在每个凹部13和凸部14具限定有相应的峰13a、14a，所述峰13a、14a 与基准面A的距离从中间深度P至底部8逐渐线性地增大，在中间深度该距离为零，在所述底部8该距离最大。 

所述凹部13和凸部14的形状设定成使得当第二表面12被任何入射(incident)到所述第二表面12中的平面切开时，获得大致上正弦的曲线。 

由于凹部和凸部朝向基准面A逐渐闭合，在与底部8相距不同距离的位置处获得的正弦曲线具有相同的波长，但是随着这些正弦曲线接近中间深度P(正弦曲线在中间深度P处变为与直线类似)，这些正弦曲线具有越来越小的振幅。 

正弦曲线的最高振幅在刀槽花纹的底部8获得，在所述底部8处，峰13a和14a与基准面A相距的距离在约0.5毫米和约2毫米之间，优选地在约1毫米和约1.5毫米之间。 

所述中间深度P优选地与底部8相距介于约1毫米和约10毫米之间的距离，更加优选地相距介于约2毫米和约6毫米之间的距离，并且所述中间深度P优选地与与顶部7相距介于约1毫米和约4毫米之间的距离。所述第二表面12沿着纵向方向X延伸介于所述刀槽花纹6的整个纵向尺寸的约50％和约100％之间的距离，所述刀槽花纹6的尺寸的剩余部分在平坦表面16和17之间等分。 

所述第二表面12优选地限定在所述刀槽花纹6的中心区域中，并插置在平坦表面16和17之间，平坦表面16和17以与第一表面11共面的方式形成在刀槽花纹6的相反的纵向端部6a、6b处。 

如图3a至3c所示，随着胎面带2的外表面层被逐渐磨损，刀槽花纹6在胎面表面3上的延伸部从直的(在新轮胎的情况中，图3a)改变为轻微的起伏(其寿命的中期，图3b)，然后改变为高度起伏(接近其寿命末期，图3c)，由此增大刀槽花纹6提供的涉及雪覆盖路面的抓持边缘的延伸部，并至少部分地平衡由于轮胎1所使用的混合物的老化所导致的弱化的轮胎道路保持性能。 

图4示出了整体用附图标记100示意性示出的轮胎1的变形方案。 

与上述实施例相似的细节采用相同的附图标记表示。 

轮胎100与轮胎1不同之处是，整体用附图标记106示出的刀槽花纹的径向内部部分的起伏轮廓具有不同的形状。 

刀槽花纹106不同于刀槽花纹6的地方在于，第二表面12在被任何入射到所述第二表面12的平面切开时限定为呈之字形线形式的多角形链(polygonal chain)，从图4的俯视图中能够清晰地看到该多角形链，在图4中，第二表面12的轮廓被通过底部8并且平行于胎面表面3的平面切开。 

第二表面12的形状设定为使得所述呈之字形线形式的多角形链包括一系列交替的第一直线部分和第二直线部分，所述第一直线部分和第二直线部分分别用附图标记101和102示出，并且连接到一起，使得所述多角形链具有圆形的顶点。 

第一直线部分和第二直线部分101、102以相对于在轮胎中限定的轴向方向Z和周向方向Y以几乎平行的方式延伸。此外，所有的第一直线部分101与第二直线部分102一样具有大致恒定的尺寸，例如在约1.5毫米和约10毫米之间，优选地在约2毫米和约6毫米之间。这样，刀槽花纹6沿着直的纵向方向X延伸，所述纵向方向X相对于周向方向Y和轴向方向Z倾斜约45°。通过以不同的方式改变第一和第二直线部分101、102的尺寸之间的比，获得沿着相对于轴向方向Z和周向方向Y具有不同的倾斜度的纵向方向延伸的刀槽花纹。 

Claims (13)

1.一种冬季轮胎，所述冬季轮胎包括胎面带(2)，在所述胎面带中形成有：多个槽(4)；由所述多个槽限定的至少一个块体(5)；在所述至少一个块体中形成的至少一个刀槽花纹(6)，所述至少一个刀槽花纹在所述刀槽花纹的在所述胎面带的径向外部的胎面表面(3)中打开的顶部(7)和所述刀槽花纹的位于所述胎面带的径向内部的底部(8)之间延伸，所述至少一个刀槽花纹被成形，以便在被所述刀槽花纹分开的每个块体部分(9，10)中限定： 

-第一表面(11)，所述第一表面面向另一个块体部分，从所述顶部(7)延伸到在所述顶部和所述底部(8)之间限定在所述刀槽花纹中的中间深度(P)，并具有大体上直的轮廓；和 

-第二表面(12)，所述第二表面面向另一个块体部分，连接至所述第一表面(11)，从所述中间深度(P)延伸到所述底部(8)，并具有一系列凹部(13)和凸部(14)，以便具有起伏的轮廓， 

其中，所述凹部(13)和所述凸部(14)中的每一个都具有各自的峰(13a；14a)，所述峰与包含所述第一表面(11)的基准面(A)相距的距离从所述中间深度(P)至所述底部(8)逐渐增大，并且其中，所述中间深度(P)与所述底部(8)间隔开的距离在约1毫米和约10毫米之间，所述中间深度(P)与所述顶部(7)间隔开的距离在约1毫米和约4毫米之间。 

2.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，对于所述凹部(13)中的每一个和所述凸部(14)中的每一个，所述峰(13a，14a)与所述基准面(A)相距的距离在所述中间深度(P)处是零。 

3.如权利要求1或权利要求2所述的冬季轮胎，其中，对于所述凹部(13)中的每一个和所述凸部(14)中的每一个，所述峰(13a，14a)与所述基准面(A)相距的距离从所述中间深度(P)至所述底部(8)线性地增大。 

4.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，所述凹部(13)和所述凸部(14)布置在所述基准面(A)的相反侧上。 

5.如权利要求4所述的冬季轮胎，其中，所述凹部(13)和所述凸部(14)相对于所述基准面(A)对称布置。 

6.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，当所述第二表面(12)由入射 平面切开时，所述起伏的轮廓限定大致正弦的曲线。 

7.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，当所述第二表面(12)由入射平面切开时，所述起伏的轮廓限定呈之字形线形式的多角形链。 

8.如权利要求7所述的冬季轮胎，其中，所述呈之字形线形式的多角形链包括一系列交替的相应的第一直线部分和第二直线部分，所述第一直线部分和第二直线部分分别大致平行于在所述胎面带(2)中限定的轴向方向(Z)和周向方向(Y)。 

9.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，所述刀槽花纹(6)在所述块体中沿着纵向方向(X)延伸，所述纵向方向(X)相对于在所述胎面带(2)中限定的轴向方向(Z)和周向方向(Y)两者倾斜。 

10.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，所述刀槽花纹(6)在其相反的纵向端部(6a，6b)处通向界定所述块体的一对槽，以便从一侧贯穿所述块体延伸至另一侧。 

11.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，所述第二表面(12)沿着纵向方向限定在所述刀槽花纹(6)的中心区域中，并插置在形成在所述刀槽花纹的相反的纵向端部(6a，6b)处的平坦表面(16，17)之间。 

12.如权利要求11所述的冬季轮胎，其中，所述平坦表面(16，17)与所述第一表面(11)共面。 

13.如权利要求1所述的冬季轮胎，其中，所述第二表面(12)沿着纵向方向(X)延伸介于所述刀槽花纹(6)整个纵向尺寸的约50％和约100％之间的距离。 

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