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CN108290457B - 包括具有倾斜侧壁的花纹块的轮胎 - Google Patents

包括具有倾斜侧壁的花纹块的轮胎 Download PDF

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CN108290457B CN201680066353.9A CN201680066353A CN108290457B CN 108290457 B CN108290457 B CN 108290457B CN 201680066353 A CN201680066353 A CN 201680066353A CN 108290457 B CN108290457 B CN 108290457B
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Abstract

本发明涉及橡胶材料的轮胎，其包括具有宽度W并且由至少一个边缘(3)限定的胎面(1)。所述胎面包括多个花纹块(5)。每个花纹块由至少一个主要沿着轴向方向Y朝向边缘(3)延伸的侧壁(7)限定。所述侧壁(7)在所述轴向方向Y上具有长度L，其中L大于胎面的宽度W的35％。所述侧壁还相对于径向方向(Z)具有倾斜角度(a)。所述倾斜角度(a)沿着轴向方向Y改变，所述改变是连续的。

Description

包括具有倾斜侧壁的花纹块的轮胎
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的轮胎，其包括胎面，所述胎面包括至少一个花纹块，该花纹块具有至少一个倾斜的侧向壁。
背景技术
文档US4884607公开了包括胎面的轮胎，该胎面设有多个橡胶花纹块。橡胶花纹块在胎面中被组织，从而使得该胎面被称为是方向性的。橡胶花纹块还被组织成在胎面中形成周向花纹沟和大体横向的花纹沟。当轮胎在潮湿路面上滚动时，横向花纹沟特别地具有从胎面排水的作用。为了改善该排水，文档US4884607指定横向花纹沟的横截面向着胎面的边缘的方向加宽。限定花纹沟的花纹块的侧向壁的倾斜特别地使这种加宽成为可能(参见文档US4884607的图2A、图2B和图2C)。具体地，对于给定的横向花纹沟，限定该花纹沟的每个花纹块侧向壁都具有其自己的倾斜角度。花纹块的侧向壁的倾斜远离胎面的中心减小，以便增大横向花纹沟的横截面。
然而，橡胶花纹块的这种布置(根据相对于胎面中心的距离而具有不同的倾斜角度)看起来促进了在滚动期间在该胎面上形成不均匀的磨损轮廓。特别地，已经发现，当轮胎安装在方向性轴上时，靠近胎面的边缘区域的花纹块的磨损显著地更大。类似地，已经发现，当轮胎安装在驱动轴(从动轴)上时，靠近胎面的中心的花纹块的磨损显著地更大。
因此，有必要改善轮胎胎面的磨损轮廓，同时维持该胎面在潮湿路面上的高抓地能力。
定义
“轮胎”是指所有类型的弹性胎面，无论其是否承受内部压力。
轮胎的“胎面”是指由侧向表面和两个主表面限定的一定量的橡胶材料，所述两个主表面之一预定用于当轮胎被驱动时与路面接触。
胎面的“边缘”是指限定胎面的侧向表面之一。
“胎面的宽度W”是指胎面两侧的两个边缘之间的距离。该距离由ETRTO标准定义。因此它等于标称宽度Wnom的+/-10％(Wnom+/-10％)，其中Wnom等于(1.075-0.005ar)*S1.001，其中ar是以100为基数表示的标称长宽比，而s是以mm表示的测量轮辋上的理论截面宽度。
“胎面的花纹块”是指由凹部或花纹沟限定并且包括侧向壁和接触面的隆起元件，所述接触面预定用于在滚动期间与路面接触。
“方向性胎面花纹”是指其中花纹块被特别地布置成根据预定的旋转方向优化行为特性的胎面花纹。该旋转方向通常由轮胎侧壁上的箭头来指示。在这样的架构中，花纹块的面向滚动方向的方向的边缘由术语“前导边缘”来表示，花纹块的背离滚动方向的边缘由术语“尾随边缘”来表示。
侧向壁的倾斜角度的“连续演变”是指倾斜角度是从胎面的中心测得的距离的函数。所使用的函数是连续的。该函数可以是例如多项式、指数或高斯函数。
“刀槽花纹”是指如下的切口，其中材料壁之间的距离适合于允许限定所述刀槽花纹的相对壁当处于轮胎在其中与地面接触的接触区块中时至少部分接触。刀槽花纹的该距离在该例中最多等于2毫米(mm)。
“花纹沟”是指如下的切口，其中材料壁之间的距离使得这些壁在正常滚动条件下不能彼此接触。花纹沟的该距离大于2毫米(mm)。
“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)。
“轴向方向”是指与轮胎的旋转轴线平行的方向。
“周向方向”是指与以旋转轴线为中心的任何圆相切的方向。该方向与轴向方向和径向方向二者都垂直。
发明内容
本发明涉及由橡胶材料制成的轮胎，其包括具有宽度W的胎面，所述胎面由至少一个边缘(3)限定。所述胎面包括多个花纹块，每个花纹块由至少一个主要(大体)沿着轴向方向Y向着边缘的方向延伸的侧向壁限定。侧向壁在该轴向方向Y上具有长度L，其中L大于胎面的宽度W的35％。侧向壁相对于径向方向呈现倾斜角度，所述倾斜角度沿着轴向方向Y演变，该演变是连续的。
已经发现，花纹块的侧向壁的倾斜角度的连续演变使得能够在花纹块上获得更加规则的磨损轮廓。特别地，侧向壁的倾斜角度越大，则花纹块在该侧向壁处的磨损越大。因此，通过控制倾斜角度的值同时使该倾斜变化连续，能够将胎面的磨损引导至花纹块的一部分或另一部分，从而更好地分配该磨损。以这种方式，避免了轮胎的部分被过早地磨损的情况，并且因此提高了总里程。
在一优选实施例中，倾斜角度的演变符合高斯曲线。
由于符合高斯曲线的演变，倾斜角度沿着花纹块的长度L在半程处具有最大值。当花纹块延伸跨过胎面宽度的一半时，本发明促进在半胎面上居中的区域中的磨损。通过促进这种磨损，不论所述轮胎是安装在驱动轴(从动轴)上还是安装在方向性轴上，轮胎的总里程都得以提高。
在另一实施例中，倾斜角度的演变符合多项式函数。
在另一实施例中，倾斜角度的演变符合指数函数。
在另一实施例中，所述胎面具有中心，花纹块从所述胎面的中心沿着曲线C延伸至边缘。
以这种方式，促进了向着胎面边缘的方向排水。这改善了轮胎在潮湿路面上的抓地力。
在另一实施例中，每个花纹块被分成多个花纹块部段。
在另一实施例中，侧向壁限定朝向胎面的边缘延伸的花纹沟，所述花纹沟具有横截面，所述花纹沟的横截面向着该边缘的方向增大。
通过加宽花纹沟的横截面，也改善了从胎面排水。
在另一实施例中，倾斜角度的值介于-10°和30°之间。
在倾斜角度接近-10°的情况下，确保了在潮湿路面和/或被雪覆盖的路面上的良好抓地力。在倾斜角度接近30°的情况下，改善了在干燥路面上的抓地力。因此，通过设置相对宽范围的倾斜角度的值，能够容易地使胎面的特性适应于期望的抓地力类型。
在一优选实施例中，倾斜角度能够具有最大值和最小值，该最大值和该最小值之间的差值为至少10°。
本发明人已经发现，为了使对胎面磨损的影响可感知(可评估)，需要使最大值和最小值之间至少存在10°的差值。
倾斜角度的最大值为15°，并且其最小值为5°。
本发明人已经发现，因为这种倾斜角度特性，石块在由侧向壁限定的花纹沟中的滞留受到限制。
在一优选实施例中，花纹块由另一侧向壁限定，该另一侧向壁呈现出连续演变的倾斜角度。
这使得能够在花纹块上(在其前导部分和其尾随部分二者中)获得规则的磨损轮廓。
在一优选实施例中，胎面是方向性的，并且花纹块具有属于该花纹块的侧向壁的前导边缘。所述花纹块还具有属于所述花纹块的另一侧向壁的尾随边缘。形成尾随边缘的侧向壁的倾斜角度的最大值大于形成前导边缘的侧向壁的倾斜角度的最大值。
这根据所述胎面的滚动方向优化了胎面的功能。当车辆加速时，花纹块的前导边缘首先与地面接触。在潮湿路面上，当加速时，目标因此是促进从胎面排水。相比之下，当车辆制动时，花纹块的尾随边缘起作用。通过赋予该尾随边缘较大的倾斜角度值，促进了制动，尤其是干燥路面上的制动。
在一优选实施例中，花纹块在其侧向壁处具有倒角(斜切)部分。
因此，促进了在被雪覆盖的路面和/或潮湿路面上的尤其是在转弯时的横向抓地力。
在一优选实施例中，花纹块的侧向壁具有一个或多个间断部。
侧向壁中的间断部进一步促进了在被雪覆盖的路面和/或潮湿路面上的横向抓地力。
附图说明
参考附图，从通过非限制性示例给出的以下描述中，本发明的进一步的特征和优点将变得明显，其中：
-图1示意性地显示了根据本发明的轮胎的胎面的部分视图；
-图2显示了图1中的胎面的花纹块的A-A’横截面视图；
-图3显示了图2中的花纹块的侧向壁的倾斜角度的演变的示意图；
-图4显示了根据本发明的第二实施例的轮胎的胎面的部分视图；
-图5显示了根据本发明的第三实施例的轮胎的胎面的部分视图；
-图6显示了根据本发明的第四实施例的变型实施例；
-图7显示了根据本发明的第五实施例的变型实施例；
-图8显示了根据本发明的第六实施例的变型实施例。
具体实施方式
在下面的描述中，将由相同的附图标记来表示基本上相同或相似的元件。
图1示意性地呈现了根据本发明的轮胎的胎面1的部分视图。胎面1由两个边缘3和将胎面分成两个1/2胎面的中心9限定。该胎面1具有在这两个边缘3之间测得的宽度W。该宽度W被确定为等于标称宽度Wnom的+/-10％(Wnom+/-10％)。借助于以下公式来确定该标称宽度Wnom，即：Wnom＝(1.075-0.005*ar)*S1.001，其中ar是以100为基数表示的标称长宽比，而S是以mm表示的测量轮辋上的理论截面宽度。因此，对于具有尺寸205/55 16的轮胎，Wnom等于(1.075-0.005*55)*(205)1.001＝165mm。
胎面1还包括多个隆起的橡胶花纹块5。这些橡胶花纹块5在胎面中被组织，以便形成特定的胎面花纹设计。在图1中的实施例中，橡胶花纹块5从胎面1的中心9特别地沿着曲线C延伸至相应的边缘3。在这种情况下，所形成的胎面花纹被称为是方向性的。因此，每个橡胶花纹块5具有前导边缘13和尾随边缘15。前导边缘13是花纹块5的将在车辆加速期间首先与路面接触的部分。尾随边缘15是花纹块5的将在制动(刹车)期间首先接触的部分。在一变型例中，橡胶花纹块5的组织可以是不同的；例如，由这些花纹块5形成的胎面花纹可以是非方向性的。
每个花纹块由至少一个侧向壁7限定。该侧向壁7限定主要(大体)沿着轴向方向Y向着边缘区域3的方向延伸的花纹沟8。将注意到，侧向壁7在该轴向方向Y上具有长度L，其中L大于胎面的宽度W的35％。还将注意到，在一优选实施例中，花纹沟8的横截面向着边缘3的方向增大。在图1中的示例中，在胎面花纹呈方向性的情况下，侧向壁11限定前导边缘13，而在花纹块5中处于侧向壁11的相反侧的侧向壁7限定尾随边缘。
图2呈现了胎面1的花纹块5的A-A’横截面视图。更特别地，花纹块5的侧向壁11相对于径向方向Z形成倾斜角度α。该倾斜角度α沿着图1中的轴向方向Y演变，该演变在该轴向方向上是连续的。在侧向壁11的相反侧，侧向壁7就其自身而言相对于径向方向Z形成倾斜角度β。倾斜角度的演变就其自身而言在轴向方向Y上也可以是连续的。倾斜角度α和β具有介于-10°和30°之间的值。将注意到，当角度的值是负的时，与侧向壁相关联的花纹沟的宽度随着进入该花纹沟的深度而增大。相反地，当角度的值是正的时，相关联的花纹沟的宽度随着进入该花纹沟的深度而减小。
在一优选实施例中，倾斜角度α、β的演变符合高斯曲线10，如在图3中所示。在该图3中可以看出，倾斜角度α和β的值在L/2处最大，即在跨过半胎面的半程处最大。
图4呈现了其中将花纹块5分成被副花纹沟19分开的多个子花纹块17a、17b、17c的备选实施例。这些副花纹沟主要(大体)沿着周向方向X延伸。在该示例中，花纹沟19并未一直延伸至胎面的深度中，从而使得壁7和11从胎面的中心连续地延伸至边缘。
在图5所示的变型实施例中，花纹沟19一直延伸至胎面的深度中，从而使得子花纹块17a、17b、17c被完全(明确)地分开。因此，由于花纹沟19产生间断部，壁7和11在该例中并未从胎面的中心连续地延伸至边缘。然而，这些壁7、11的倾斜角度的演变是连续的，因为这些角度仍然是从胎面的中心测得的距离的函数。
在一备选实施例中，花纹块5在其侧向壁处具有倒角(斜切)部分23，如在图6中可以看出。
在图7中可见的另一实施例中，花纹块5的侧向壁7具有一个或多个间断部25。同样地，壁7的倾斜角度的演变是连续的，因为该角度仍然是从胎面的中心测得的距离的函数。
在图8中可见的另一实施例中，每个花纹块5被分成多个花纹块部段27、29、30。更特别地，花纹块5包括中心部段27，所述中心部段27大体上相对于横向方向Y以角度Ω1延伸，其中35°≤Ω1≤65°。花纹块5还包括边缘部段30，所述边缘部段30大体上相对于横向方向Y以角度Ω2延伸，其中0°≤Ω2≤10°。花纹块5最后包括在中心部段27和边缘部段30之间的结合部段29。
本发明不限于所述和所示的示例，并且在不脱离其范围的情况下，可以对其进行各种修改。

Claims (11)

1.由橡胶材料制成的轮胎，其包括具有宽度W的胎面(1)，所述胎面(1)由至少一个边缘(3)限定，所述胎面包括多个花纹块(5)，每个花纹块由至少一个主要沿着轴向方向Y向着边缘(3)的方向延伸的侧向壁(7)限定，所述侧向壁(7)在该轴向方向上具有长度L，其中L大于所述胎面的宽度W的35％，其特征在于，所述侧向壁(7)相对于径向方向(Z)呈现倾斜角度(α)，所述倾斜角度(α)沿着轴向方向Y演变，该演变是连续的，所述倾斜角度(α)的演变符合高斯函数(10)，所述花纹块(5)被分成由副花纹沟(19)分开的多个子花纹块(17a、17b、17c)，所述副花纹沟(19)主要沿着周向方向X延伸。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述胎面具有中心(9)，所述花纹块(5)从所述胎面(1)的所述中心(9)沿着曲线C延伸至所述边缘(3)。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，每个花纹块(5)被分成多个花纹块部段(27、29、30)。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述侧向壁(7)限定朝向所述胎面(1)的所述边缘(3)延伸的花纹沟(8)，所述花纹沟(8)具有横截面，所述花纹沟的所述横截面向着该边缘(3)的方向增大。
5.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述倾斜角度(α)的值介于-10°和30°之间。
6.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述倾斜角度(α)能够具有最大值和最小值，该最大值和该最小值之间的差值为至少10°。
7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于，所述倾斜角度的最大值为15°，并且其最小值为5°。
8.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述花纹块(5)由另一侧向壁(11)限定，该另一侧向壁(11)呈现出连续演变的倾斜角度(β)。
9.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于，所述胎面是方向性的，所述花纹块(5)具有属于该花纹块的所述侧向壁(7)的前导边缘(13)，并且所述花纹块(5)具有属于所述花纹块的所述另一侧向壁(11)的尾随边缘(15)，形成所述尾随边缘(15)的所述侧向壁的所述倾斜角度(α)的最大值大于形成所述前导边缘(13)的所述侧向壁的所述倾斜角度(β)的最大值。
10.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述花纹块(5)在其侧向壁(7)处具有倒角部分(23)。
11.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述花纹块(5)的所述侧向壁(7)具有一个或多个间断部(25)。
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