CN113891812B - 用于交通工具的充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于交通工具的充气轮胎，该充气轮胎在其外表面上形成有至少一个表面元素(2)，该至少一个表面元素具有向该表面元素(3)赋予粗糙度的对比结构(6)。在所述类型的轮胎的情况下，意图是获得具有显著改善的对比效果的对比结构。这是通过以下实现的：对比结构(6)是大面积、非均匀的山‑谷对比结构(6)，该山‑谷对比结构具有根据EN ISO 25178的50μm至150μm的面粗糙度值S_a。

Description

用于交通工具的充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种用于交通工具的充气轮胎，该充气轮胎在其外表面上形成有至少一个表面元素，该至少一个表面元素具有向该表面元素赋予粗糙度的对比结构。

背景技术

已知的是具有对比结构的表面元素可以形成在用于交通工具的充气轮胎的外表面上、特别是侧壁上，所述表面元素主要具有与侧壁的其它表面区域、特别是其非结构化表面区域形成对比的任务，以便例如以这种方式更容易区分侧壁上的符号，例如设计元素或徽标。具有对比结构的表面元素使这成为可能，因为与光滑表面相比，它们反射更少的光，也就是说“捕获”入射光，并且因此对观察者而言比光滑表面区域看起来更暗。

例如，从US 2012/0227879 A1中已知一种用于交通工具的开头所述类型的充气轮胎。在用于交通工具的充气轮胎的外表面上形成至少一个表面元素，该至少一个表面元素具有由多个例如锥形隆起组成的对比结构。锥形隆起具有的平均直径为0.03mm至0.5mm，其中每平方毫米形成至少五个隆起、优选地至少十五个隆起。根据DIN4768(其已经被撤销)确定的对比结构的平均峰-谷高度R_Z为5μm至30μm。为了在轮胎上形成这样的隆起，使轮胎硫化的硫化模具的相应模具部件通过激光雕刻而设置有凹陷部。

US 2016/0152095 A1、US 2016/0185163 A1和US 2016/0137008 A1均涉及一种用于交通工具的充气轮胎，该充气轮胎在其至少一个侧壁上具有带对比结构的表面元素。对比结构例如由锥形构造的隆起形成，这些隆起位于在侧壁中形成的凹陷部中并且具有0.0007mm²至0.06mm²的平均截面面积。

先前已知的对比结构基本上是规则的构造，结果是其对比效果受到限制。

发明内容

本发明解决了使对比结构在轮胎上具有显著改善的对比效果的问题。

根据本发明，所解决的问题凭借对比结构是大面积、非均匀的山-谷对比结构(hill-and-dale contrast structure)的事实而解决，该山-谷对比结构具有根据EN ISO25178的50μm至150μm的面粗糙度值S_a。

与已知的由基本上相同构造的单独隆起形成的对比结构相比，这种山-谷对比结构通过山和谷区分，这些山和谷是“连续”的或相互融合、达到不同的高度(山)和在不同的水平面(谷)上，并且该山-谷对比结构还具有脊(ridge)和鞍(saddle)。在此，山-谷对比结构特别地通过多个相交部区分，在这些相交部处多个山结构或多个谷结构会聚。结果，硫化模具中的对比结构的“负面”是非常稳定的、可以在将生胎引入模具中期间有效地通风、并且可以在轮胎上完美地成形。由于其非均匀性和与已知对比结构相比明显更大的粗糙度，根据本发明的山-谷对比结构以最佳方式捕获光，因此其与光滑表面区域的对比效果明显更好。此外，不规则的山-谷对比结构对于硫化模具的相应模具部件中残留的任何污染物或者在那里发生的任何轻微损坏也特别坚固。

根据优选的变型实施例，非均匀的山-谷对比结构的根据EN ISO 25178的面粗糙度值S_a为70μm至120μm。这种粗糙的山-谷对比结构一方面是特别坚固的，并且另一方面使得可以与光滑表面区域有非常好的对比效果。

涉及山-谷对比结构的高度轮廓的进一步优选的变型实施例有助于进一步改善对比效果。

在这种情况下，有利的是，在每个高度表面平行于山-谷对比结构的基准水平面延伸、相对于所述基准水平面位于50μm的高度处、并且具有1mm×1mm的面积的情况下，非均匀的山-谷对比结构形成占据高度表面的面积的80％至90％的相交区域。

此外，在这种情况下，有利的是，在每个高度表面平行于山-谷对比结构的基准水平面延伸、相对于基准水平面位于100μm的高度处、并且具有1mm×1mm的面积的情况下，非均匀的山-谷对比结构形成占据高度表面的面积的40％至60％的相交区域。

此外，在这种情况下，有利的是，在每个高度表面平行于山-谷对比结构的基准水平面延伸、相对于基准水平面位于200μm的高度处、并且具有1mm×1mm的面积的情况下，非均匀的山-谷对比结构形成占据高度表面的面积的20％至40％的相交区域。

此外，特别有利的是，非均匀的山-谷对比结构具有邻接高度表面的峰区域，这些高度表面平行于山-谷对比结构的基准水平面延伸、相对于基准水平面位于400μm的高度处、并且具有1mm×1mm的面积，其中非均匀的山-谷对比结构在这些高度表面的每一个内具有多达五个、特别是多达三个峰区域。

根据另一优选的变型实施例，山-谷对比结构相对于基准水平面在其(多个)最高点处具有400μm至500μm的高度。结果，山-谷对比结构捕获特别大量的光，并且其与平滑表面区域的对比效果被进一步改善。

在优选的实施例中，具有非均匀的山-谷对比结构的表面元素形成在用于交通工具的充气轮胎的侧壁上。

根据另一优选的变型，具有非均匀的山-谷对比结构的表面元素形成在用于交通工具的充气轮胎的胎面上、优选地也形成在用于交通工具的充气轮胎的与地面接触的外表面上。为了实现特殊的亮/暗效果，可以在胎面中延伸的凹槽的凹槽侧面和/或凹槽基部上形成非均匀的山-谷对比结构。也有可能在延伸至侧壁的轮胎胎肩侧面上形成具有非均匀的山-谷对比结构的表面元素。

在此，具有非均匀的山-谷对比结构的表面元素优选地形成设计元素、文字或字符，或者围绕这样的特征。

附图说明

现在将参考附图对本发明的进一步的特征、优点以及细节进行更详细的说明，这些附图示意地示出了本发明的示例性实施例。在附图中：

图1以平面视图示出了用于交通工具的充气轮胎的侧壁的圆周部段，其特征在于本发明的一个变型实施例，以及

图2示出了位于侧壁上的表面元素的区域中的显微照片。

附图标记清单

1...................侧壁

2...................表面元素

3...................胎面的边缘

4...................胎圈区域

5...................文字

6...................山-谷对比结构

6a..................峰区域

F₁，F₂，F₃，F₄........高度表面

h₁，h₂，h₃，h₄，h_max...高度

N_B..................基准水平面

具体实施方式

在附图中所示的所有图示中，已经忽略侧壁的曲率。

本发明涉及表面元素，这些表面元素形成在用于交通工具的充气轮胎的外表面上并且具有特殊的对比结构。

在这种情况下，表面元素形成在例如外表面的区域上，该区域在用于交通工具的充气轮胎的使用过程中不与地面接触、或者不与地面全表面接触。特别优选的是，表面元素形成在用于交通工具的充气轮胎的侧壁上。用于交通工具的充气轮胎的侧壁通常包括表示规定信息的字符，比如尺寸信息、速度指数、制造商、用途(夏季/冬季轮胎)或其他字符(比如徽标或设计元素)。具有对比结构的表面元素可以围绕在侧壁上提到的字符周围，或者本身可以形成字符。例如，这种类型的表面元素是在对比结构中形成的徽标，或者可替代地徽标本身的表面是光滑的，并且徽标被对比结构包围。

此外，特别地，还可以是将表面元素应用于在胎面中延伸的凹槽的凹槽侧面和/或凹槽基部；或者应用于胎面的边缘，即应用于胎肩侧面，这些胎肩侧面延伸至侧壁、地面接触表面的外部；或者应用于胎面的外表面，即应用于与地面接触的行驶表面。

水平面(对比结构关于该水平面形成在成品轮胎上)在下文被称为基准水平面N_B。基准水平面N_B可以例如由用于交通工具的充气轮胎的外表面的一部分形成，特别是由侧壁或形成在侧壁上的浅凹陷部的基部形成。

对比结构可以在硫化过程中形成在用于交通工具的充气轮胎的外表面上。硫化模具的(多个)模具部段(例如侧壁壳)设置有相应的浅凹陷部，这些凹陷部是通过激光雕刻产生的。因此，这种对比结构相对于相应的基准水平面是正的。可替代地，对比结构也可以通过激光雕刻在已经完全硫化的轮胎上，因此这表示相对于相应的基准水平面为负。

图1示出了侧壁1的圆周部段的、投影到平面中的示意图，该侧壁具有表面元素2，该表面元素基本上具有圆形环的部段的形状。图1中另外指示胎面边缘3和外胎圈区域4，当轮胎安装在轮辋上时，胎面边缘和外胎圈区域至少部分地被轮辋覆盖。表面元素2围绕文字5，文字中的字母A B C具有光滑表面。文字5因此不是表面元素2的一部分。

图2示出了表面元素2的边缘处的部分区域的显微照片，另外指示基准水平面N_B，该基准水平面在所示的示例性实施例中对应于侧壁1的水平面。如尺寸所示，显微照片覆盖表面元素2的大约2500μm×2500μm的区域。表面元素2设置在整个区域(见图1)上，即在其整个范围上，具有非均匀的山-谷对比结构6，该对比结构向表面元素2赋予粗糙度，即不平坦性。山-谷对比结构6具有根据EN ISO 25178的50μm至150μm、特别是70μm至120μm的面粗糙度值S_a。在此，如已知的，面粗糙度值S_a是面算术平均值，在这种情况下是基于山-谷对比结构6的面积的算术平均值。

山-谷对比结构6由多个山结构以及多个谷结构形成，该多个山结构位于不同水平面处并且具有脊和鞍。因此，山-谷对比结构6由不同高度的多个山和在不同水平面处的多个谷组成。

在下文考虑高度表面F₁、F₂、F₃和F₄处的山-谷对比结构6的形状，并且该形状参照这些进行更详细的解释。高度表面F₁、F₂、F₃和F₄平行于相应的基准水平面N_B延伸，具有1mm×1mm的面积，并且在相对于基准水平面N_B确定的不同高度h₁(高度表面F₁)、h₂(高度表面F₂)、h₃(高度表面F₃)和h₄(高度表面F₄)处与山-谷对比结构6相交。在这种情况下，高度表面F₁、F₂、F₃和F₄仅在山-谷对比结构6的区域中延伸，因此不会侧向突出超过该山-谷对比结构的区域。因此，每个高度表面F₁、F₂、F₃和F₄具有一个或多个表面区域，在该一个或多个表面区域中，山-谷对比结构6穿过高度表面F₁、F₂、F₃和F₄突出。这个或这些表面区域形成单部分或多部分相交区域，该区域是相应高度表面F₁、F₂、F₃和F₄的组成部分。高度h₁、h₂、h₃、h₄以及例如一个高度表面F₂已经在图2中输入。出于清楚的原因，没有描绘高度表面F₁、F₃和F₄。高度h₁为50μm，高度h₂为100μm，高度h₃为200μm，高度h₄为400μm。

山-谷对比结构6与每个高度表面F₁的相交区域优选地占据相应高度表面F₁的面积的80％至90％。山-谷对比结构6与每个高度表面F₂的相交面积占据相应高度表面F₂的面积的40％至60％。山-谷对比结构6与每个高度表面F₃的相交面积占据相应高度表面F₃的面积的20％至40％。高度表面F₄将峰区域6a与山-谷对比结构6的其余部分分开。峰区域6a是“坐落在”高度表面F₄上或邻接该高度表面的山-谷对比结构6的连续区域。在每个高度表面F₄内，优选地具有多达五个、特别是多达三个峰区域6a。

此外，山-谷对比结构6优选地相对于基准水平面N_B在其(多个)最高点处具有400μm至500μm的高度h_max。

本发明不限于所描述的实施例变型。

Claims (12)

1.一种用于交通工具的充气轮胎，该充气轮胎在其外表面上形成有至少一个表面元素(2)，该至少一个表面元素具有向该表面元素(2)赋予粗糙度的对比结构(6)，其特征在于，该对比结构(6)是大面积、非均匀的山-谷对比结构(6)，该山-谷对比结构具有根据EN ISO25178的50μm至150μm的面粗糙度值S_a，其中在每个高度表面F₂平行于该山-谷对比结构(6)的基准水平面(N_B)延伸、相对于该基准水平面(N_B)位于100μm的高度h₂处、并且具有1mm×1mm的面积的情况下，该非均匀的山-谷对比结构(6)形成占据该高度表面F₂的面积的40％至60％的相交区域。

2.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，该非均匀的山-谷对比结构(6)的根据EN ISO 25178的该面粗糙度值S_a为70μm至120μm。

3.如权利要求1或2所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，在每个高度表面F₁平行于该山-谷对比结构(6)的基准水平面(N_B)延伸、相对于所述基准水平面位于50μm的高度h₁处、并且具有1mm×1mm的面积的情况下，该非均匀的山-谷对比结构(6)形成占据该高度表面F₁的面积的80％至90％的相交区域。

4.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，在每个高度表面F₃平行于该山-谷对比结构(6)的基准水平面(N_B)延伸、相对于该基准水平面(N_B)位于200μm的高度h₃处、并且具有1mm×1mm的面积的情况下，该非均匀的山-谷对比结构(6)形成占据该高度表面F₃的面积的20％至40％的相交区域。

5.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，该非均匀的山-谷对比结构(6)具有邻接高度表面F₄的峰区域(6a)，这些高度表面平行于该山-谷对比结构(6)的基准水平面(N_B)延伸、相对于该基准水平面(N_B)位于400μm的高度h₄处、并且具有1mm×1mm的面积，其中，该非均匀的山-谷对比结构(6)在这些高度表面F₄的每一个内具有多达五个峰区域(6a)。

6.如权利要求5所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，该非均匀的山-谷对比结构(6)在这些高度表面F₄的每一个内具有多达三个峰区域(6a)。

7.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，该山-谷对比结构(6)相对于该基准水平面(N_B)在其一个的最高点或多个最高点处具有400μm至500μm的高度h_max。

8.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，具有该非均匀的山-谷对比结构(6)的表面元素(2)形成在该用于交通工具的充气轮胎的侧壁(1)上。

9.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，该充气轮胎具有成型胎面，其特征在于，具有该非均匀的山-谷对比结构(6)的表面元素(2)形成在该胎面上。

10.如权利要求9所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，具有该非均匀的山-谷对比结构(6)的表面元素(2)形成在与地面接触的胎面外表面上和/或在该胎面中延伸的凹槽的凹槽侧面和/或凹槽基部上。

11.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，具有该非均匀的山-谷对比结构(6)的表面元素(2)形成在延伸至侧壁的轮胎胎肩侧面上。

12.如权利要求1所述的用于交通工具的充气轮胎，其特征在于，具有该非均匀的山-谷对比结构(6)的表面元素(2)形成设计元素、文字或字符，或者围绕这样的特征。