用于重型貨車的驅動軸的輪胎的胎面和輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種預定用于裝配到重型貨車的驅動軸上的輪胎的胎面(1)，所述胎面包括限定各自具有一定高度和沿軸向方向測得的寬度的至少三個花紋條(4、5、6)的多個周向花紋溝(2)，所述胎面(1)由兩個邊緣排(7、8)軸向地限定，每個花紋條(4、5、6)設有多個刀槽花紋(41、51、61)，所述刀槽花紋(41、51、61)在經由和接觸路面時能夠至少部分地閉合，所述刀槽花紋(41、51、61)通向所述花紋條的每個側面，以形成兩個邊角，并且具有至少等于所述花紋條的高度的50％的深度，所述刀槽花紋(41、51、61)成對地限定單元花紋條體積部(40、50、60)和單元接觸表面(400、500、600)，所述胎面的特征在于，在由同一花紋條的兩個刀槽花紋限定的每個單元體積部(40、50、60)上形成有通向嶄新狀態(tài)下的接觸面的空隙體積部(42、52、62)，所述空隙體積部(42、52、62)相對于所述胎面表面具有等于所述空隙體積部處的單元接觸表面(400、500、600)的面積的0.4％至1.5％的總面積，所述空隙體積部(42、52、62)具有至少等于所述花紋溝的深度的一半的深度，并且所述空隙體積部(42、52、62)被確定為使得當其經過和接觸路面時保持敞開，以能夠拾取路面上可能存在的任何液體。
【專利說明】用于重型貨車的驅動軸的輪胎的胎面和輪胎

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輪胎胎面，特別是用于裝配到重型貨車上的輪胎的胎面。更具體地說，本發(fā)明的胎面預定用于裝備用于重型貨車的驅動軸的輪胎。

【背景技術】
[0002]重型貨車包括裝配有輪胎的輪軸，所述輪軸并非均經受相同的負載:在驅動軸的情況下，除了所承載的凈載重量(有效載荷)之外，輪胎經受驅動力和制動力，這些力施加在路面與所述輪胎設有的胎面之間。這些胎面以已知方式包括多個縱向地定向和橫向地定向的花紋溝，這些花紋溝以花紋條(肋)和/或花紋塊的形式限定隆起元件。
[0003]這些花紋溝在經過其中輪胎接觸道路的接觸區(qū)段(印痕)時未完全閉合，并且因此特別是在雨天中允許從該接觸區(qū)段處除去水。
[0004]為了確保驅動軸上的輪胎產生良好的驅動，已知的作法是優(yōu)選形成至少在中心區(qū)域、即胎面的軸向最外面部分的外側包括周向花紋條的胎面。所述軸向最外面部分可由花紋塊組成，這些花紋塊可通過材料橋局部地相連。
[0005]同樣已知的作法是為所述花紋條增加多個刀槽花紋，當進入接觸區(qū)段時刀槽花紋的寬度適于至少部分地閉合，該閉合賦予花紋條優(yōu)異的剪切剛度。通過至少部分地閉合，其意味著，限定刀槽花紋的面對的壁在接觸區(qū)段中至少部分地彼此接觸。由此產生的刀槽花紋具有等于或接近花紋溝的深度的深度，以便其在輪胎的整個使用期限(即，在因為磨損而必須更換輪胎之前或者在必須通過翻新操作來更新輪胎胎面之前)中保持有效。
[0006]記住，所述刀槽花紋具有產生用于切入路面上存在的液體薄膜中的附加材料邊角的優(yōu)點，因為該薄膜可能在胎面與路面之間獲得并且在行駛期間引起輪胎的抓地力的減小。
[0007]當然，必須謹慎地確定每個花紋條上的刀槽花紋的數量，以便不削弱所述花紋條。已知的作法是，對于給定尺寸(高度、寬度)的花紋條，確定可制造出的刀槽花紋的數量，以便享有基本上均勻的操作。
[0008]隨著使用的進行，已經發(fā)現，在其中存在平滑路面上的小深度液體薄膜的特定條件下，液體可能積聚在路面與形成胎面的材料之間。
[0009]定義:
[0010]胎面花紋的空隙比等于由隆起元件(花紋塊、花紋條)限定的空隙(基本上由花紋溝形成)的表面積與總表面積(隆起元件的接觸面積和空隙的表面積)之間的比值。低空隙比表示胎面具有大的接觸面積和小的隆起元件之間的空隙面積。
[0011]花紋塊是形成于胎面上的隆起元件，該元件由空隙或者花紋溝限定并且包括側壁和接觸面，接觸面預定用于在行駛期間接觸路面。
[0012]花紋條是形成于胎面上的隆起元件，該元件由兩個花紋溝限定。花紋條包括兩個側壁和接觸面，接觸面預定用于接觸路面。
[0013]徑向方向是垂直于輪胎的旋轉軸線的方向(該方向對應于胎面的厚度方向)。
[0014]軸向方向是指平行于輪胎的旋轉軸線的方向。
[0015]周向方向是指與以旋轉軸線為中心的任一圓相切的方向。該方向垂直于軸向方向和徑向方向。
[0016]切口表示花紋溝或者刀槽花紋，并且對應于由以非零的平均距離彼此遠離的對置材料壁限定的空間。刀槽花紋與花紋溝的區(qū)別恰好在于該距離；在刀槽花紋的情況下，該距離適于當對置的壁進入到其中輪胎接觸路面的接觸區(qū)段時允許對置的壁發(fā)生接觸。對于刀槽花紋，該距離在此處最多等于2毫米(2mm)。在花紋溝的情況下，該花紋溝的壁在正常行駛條件下無法相互接觸，甚至無法部分地相互接觸。
[0017]刀槽花紋的主方向對應于穿過未磨損的嶄新狀態(tài)下的胎面表面上的刀槽花紋的最遠點的平均方向。
[0018]副方向定義為垂直于刀槽花紋的主方向并且延伸進入胎面厚度的方向。
[0019]如ETRTO標準所定義的輪胎使用條件規(guī)定了對應于由輪胎的負載指數和速度標定所指示的輪胎的承載能力的基準充氣壓力。這些使用條件可以稱為標稱條件或者通常條件。


【發(fā)明內容】

[0020]存在著在不損害其他條件下的胎面性能并且特別是在不改變其耐磨性能的情況下就在濕滑地面上的抓地性而言改善所述胎面的需求。
[0021]為此，本發(fā)明的一個主題是一種預定用于裝配到重型貨車的驅動軸上的輪胎的胎面，該胎面包括各自具有一定深度和一定寬度的多個周向花紋溝，所述多個周向花紋溝限定各自具有一定高度和沿軸向方向測得的寬度的至少三個花紋條，所述胎面由兩個邊緣排軸向地限定，每個花紋條設有多個刀槽花紋，所述刀槽花紋在進入其中輪胎接觸路面的接觸區(qū)段時能夠至少部分地閉合，這些刀槽花紋通向所述花紋條的每個側面，以形成兩個邊角，并且具有至少等于所述花紋條的高度的50 %的深度，這些刀槽花紋成對地限定單元(基本)花紋條體積部和單元(基本)接觸表面。
[0022]該胎面的特征在于，在由同一花紋條的兩個刀槽花紋限定的每個單元體積部上形成有通向嶄新狀態(tài)下的接觸面的空隙體積部，該空隙體積部在胎面表面上具有至少等于該空隙體積部處的單元表面的面積的0.4%且最多等于該空隙體積部的單元表面的面積的
1.5%的總面積，該空隙體積部具有至少等于所述花紋溝的深度的一半的深度，并且該附加空隙體積部被確定為使得當其經過接觸區(qū)段時保持敞開，從而允許拾取路面上存在的任何液體。該液體通過離心力作用從接觸區(qū)域甩出。此外，該空隙體積部位于單元體積部的中心部分，該單元體積部的中心部分對應于在該單元體積部中徑向地延伸以與限定該單元體積部的刀槽花紋相切的徑向圓柱體。
[0023]優(yōu)選地，限定單元體積部的兩個刀槽花紋之間的最小距離小于所述單元體積部的軸向寬度。這樣，徑向圓柱體被完全包含在單元體積部內。
[0024]優(yōu)選地，空隙的深度大于(或等于)花紋溝的深度的0.75倍，并且更優(yōu)選至少等于對應于胎面的磨損極限的深度。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點在于在不會不利地影響每個單元體積部的剛度的情況下，其產生可以用來拾取至少一些可能位于所述單元體積部的表面與路面之間的液體的空隙體積部并且優(yōu)選地在單元體積部的每個接觸表面的中心部分中這樣做。具體地說，限定每個單元體積部的刀槽花紋在其進入接觸區(qū)段時閉合并且其特別有利于在距離其中形成所述刀槽花紋的花紋條的邊緣最遠的中心部分中產生空隙。
[0026]借助于本發(fā)明的設計，因為附加空隙體積部保持非常有限，所以該胎面還具有降低對異物侵蝕的敏感性的優(yōu)點。
[0027]根據本發(fā)明的一種備選形式，根據本發(fā)明的胎面被設置為使得同一花紋條的兩個刀槽花紋之間的空隙體積部通過由至少兩個空腔或井孔構成的體積部形成，每個空腔或井孔具有至少等于花紋溝的深度(該花紋溝的深度對應于花紋條的高度)的0.75倍的平均深度。
[0028]優(yōu)選地，每個空腔具有呈大體凸出形狀并且滿足2/3 < 1/L < 3/2的縱橫比條件的橫截面，以使得每個空腔在其進入接觸區(qū)段時保持敞開，其中“I”為空腔在周向方向上的最大尺寸，“L”為空腔在橫向方向上的最大尺寸。
[0029]大體凸出形狀是指圍繞每個空腔的輪廓，如果在胎面表面上繪制出較小表面積的相切圓，則該圓的表面積與由胎面表面上的空腔的輪廓限定的表面積之間的面積差為所述圓的表面積的最多30%。
[0030]圓形、三角形或者矩形形狀的橫截面尤其可滿足該條件。
[0031]為了便于朝向附加空隙內部排放液體，明智的是，定位空腔，以使得其相對于限定單元體積部的每個刀槽花紋具有相等或者基本上相等的距離，并且以等于或接近花紋條的寬度除以空腔的數目加I的距離彼此遠離。
[0032]在本發(fā)明的有利備選形式中，胎面包括中心花紋條和每一側的至少一個中間花紋條，每個中間花紋條設有與軸向方向形成不為零的平均角度的刀槽花紋，中間花紋條的刀槽花紋的角度被設定為使得單元體積部(單元元件)在胎面上形成V形。
[0033]可以將該配置與后一種備選形式相結合，由此形成于中心花紋條上的刀槽花紋具有箭頭形狀，以順應(遵循)在位于中心花紋條的每一側的花紋條上形成的刀槽花紋的傾斜度。
[0034]本發(fā)明的另一有利備選形式為每個邊緣排設有由橫向或者基本上橫向地定向的花紋溝周向地隔開的多個花紋塊。
[0035]為了進一步限制由于邊緣上橫向花紋溝的存在而導致的剛度減小，優(yōu)選的是，邊緣處的花紋塊由一系列材料橋連接到一起。
[0036]優(yōu)選地，根據本發(fā)明的胎面的備選形式被設計為使得形成于花紋條上的刀槽花紋的間距恒定或者基本上恒定，并且被選擇為至少等于18mm且最多等于52mm。該選擇根據限定所涉及的花紋條的花紋溝的深度確定；深度越大，則刀槽花紋的間距越大。
[0037]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將從以下參照示出本發(fā)明的主題的一個備選形式的實施例的非限制性實例的附圖所給出的說明中顯現出來。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1示出了根據本發(fā)明的胎面的胎面表面的一部分的視圖；
[0039]圖2示出了圖1的I1-1I處的橫截面的視圖。

【具體實施方式】
[0040]對于附隨說明書的附圖，相同的附圖標記可用于描述本發(fā)明的備選形式，只要這些附圖標記涉及相同特性的元件，而不論其為結構特性或者實際上為功能特性。
[0041]圖1示出了用于重型貨車的輪胎的胎面I的一部分。尺寸為315/70R22.5的該輪胎預定用于裝配到用于在高速公路上行駛的重載的重型貨車的驅動軸上。該胎面具有等于282mm的寬度。
[0042]可以在該胎面I上看到具有總體周向定向和之字形幾何形狀的四個花紋溝2。所述四個花紋溝2具有等于15mm的相同深度和1mm的平均寬度。所述花紋溝2限定花紋條:寬度等于45mm的兩個中間花紋條4、6和寬度等于47mm的一個中心花紋條5。此外，胎面I由各自分別由多個花紋塊70形成的兩個邊緣排7、8軸向地限定，這些花紋塊由與周向方向(在附圖中定義為XX’方向)形成等于或者接近71°的角度的傾斜花紋溝3沿周向方向相互分開。邊緣排7、8的花紋塊70、80通過局部突起9連接到一起，所述局部突起9防止花紋溝3在其中輪胎接觸路面的接觸區(qū)段中閉合，以允許當在雨天行駛時充分地橫向除去水。
[0043]可以在中心花紋條5上看到多個寬度小于Imm的刀槽花紋51，該寬度選擇成允許所述刀槽花紋在進入其中輪胎接觸路面的接觸區(qū)段時幾乎完全閉合。應當理解，通過幾乎完全閉合，限定各個刀槽花紋的對置的壁至少部分地相互接觸，其允許中心花紋條5至少在花紋條處于接觸區(qū)段中并與路面接觸的部分中維持良好的剛度。
[0044]中心花紋條的刀槽花紋在胎面表面上具有V形幾何形狀并且以29mm的平均間距設置。
[0045]每對相繼的刀槽花紋限定具有接觸表面500的單元體積部50，該接觸表面500形成胎面的胎面表面的一部分。
[0046]在每個單元體積部50中形成兩個空腔52，在該特定情況下，該空腔具有直徑為
2.5mm和深度為12.5mm的圓形橫截面。所述兩個空腔52構成體積等于120mm3的空隙體積部，該空隙體積部在其進入接觸區(qū)段時能夠拾取可能位于單元體積部50的接觸表面與路面之間的具有一定體積的液體。此處描述的空腔52是徑向地指向的，這意味著其主方向與輪胎的旋轉軸線相交，雖然當然其可以被設置為使得其與徑向方向形成非零角度。在該特定情況下，形成于中心花紋條5上的兩個空腔52與軸向(橫向)方向對準。在每個單元體積部50上限定中心部分100，該中心部分在接觸面500上的輪廓是圓形的并與限定該單元體積部的刀槽花紋相切。該圓具有等于29mm的直徑并因此全部被包含在單元體積部中。該中心部分朝向胎面的內部徑向地延伸?？涨?2位于單元體積部的該中心部分100內，以便改善單元體積部的該部分的排水性能。
[0047]在每個中間花紋條4或6上分別可見到刀槽花紋41、61，所述刀槽花紋41、61以相同的角度延伸中心花紋條5的V形刀槽花紋51的分支。該配置導致具有優(yōu)選行駛方向的胎面。有利地，輪胎可帶有指示該優(yōu)選方向的可視構件。
[0048]在這些中間花紋條4、6上，刀槽花紋41、61的間距與中心花紋條5上所使用的間距相同。這些刀槽花紋(41、61)通向花紋條的每個側面，以形成邊角，并且成對地限定單元花紋條體積部(40、60)和單元接觸表面(400、600)。仿效其形成于中心花紋條上的方式，空腔42、62位于單元體積部的中心部分內，以便改善單元體積部的該部分的排水性能。
[0049]中間花紋條的刀槽花紋的深度等于12.5mm ;這些中間花紋條的刀槽花紋的寬度等于0.4mm。這些刀槽花紋分別限定單元體積部41和60，其中用于接觸路面(400、600)的表面分別通過兩個空腔42、62開孔。除了中間花紋條上的同一單元體積部的空腔沿基本上平行于限定該單元體積部的刀槽花紋的平均傾斜度的方向定向之外，這些空腔42、62具有類似于中心花紋條5的空腔52的尺寸。
[0050]在中間花紋條4、6上，兩個刀槽花紋之間的平均距離等于29mm ;所述空腔定位于刀槽花紋之間的中間位置，即14mm處。
[0051]圖2是沿著表示為I1-1I的線橫切圖1的平面的剖面處的橫截面。
[0052]該圖2示出了穿過輪胎的旋轉軸線的剖面中的中間花紋條4。該花紋條設有將花紋條切分成包含在兩個刀槽花紋之間的單元體積部40的多個刀槽花紋?？梢钥吹骄哂泻愣M截面且深度略小于花紋溝2的深度的空腔。當然，所述空腔可以采用任何形狀，特別是，隨深度變化加寬的形狀，或者可呈現終止于構成附加液體儲存體積部分的加寬部分的恒定橫截面。還可以看到其內部形成空腔的圓柱體形中心部分100的邊界。
[0053]為了獲取收集單元體積部的接觸面上的液體的最大有利效果，使得空腔不過于靠攏、而是均勻地分布是明智的。
[0054]雖然已經概括地描述了本發(fā)明，應當意識到，本發(fā)明不僅局限于該備選形式。此夕卜，很顯然，在不脫離本發(fā)明的總體范圍的情況下可以進行各種變化。
[0055]在所描述的所有情況下，所屬【技術領域】的專業(yè)人員可以適配性地選擇或改變每個井孔或空腔的形狀，從而形成在接觸區(qū)段中不閉合的空隙。優(yōu)選地，每個井孔具有圓形、三角形或矩形橫截面的形狀。無論選擇何種形狀，滿足關于空腔在縱向方向上的寬度與空腔在橫向方向上的長度之間的縱橫比以使得該比值處于2/3和3/2之間的條件是優(yōu)選的。
【權利要求】
1.預定用于裝配到重型貨車的驅動軸上的輪胎的胎面(I)，該胎面包括各自具有一定深度和一定寬度的多個周向花紋溝(2)，所述多個周向花紋溝(2)限定各自具有一定高度和沿軸向方向測得的寬度的至少三個花紋條(4、5、6)，所述胎面(I)由兩個邊緣排(7、8)軸向地限定，每個花紋條(4、5、6)設有多個刀槽花紋(41、51、61)，所述刀槽花紋(41、51、61)在進入其中所述輪胎接觸路面的接觸區(qū)段時能夠至少部分地閉合，這些刀槽花紋(41、51、61)通向所述花紋條的每個側面，以形成兩個邊角，并且具有至少等于所述花紋條的高度的50%的深度，這些刀槽花紋(41、51、61)成對地限定單元花紋條體積部(40、50、60)和單元接觸表面(400、500、600)，該胎面的特征在于: 在由同一花紋條的兩個刀槽花紋限定的每個單元體積部(40、50、60)上形成有通向嶄新狀態(tài)下的接觸面的空隙體積部(42、52、62)，該空隙體積部(42、52、62)在所述胎面表面上具有至少等于所述單元接觸表面(400、500、600)的面積的0.4%且最多等于所述單元接觸表面(400、500、600)的面積的1.5%的總面積，該空隙體積部(42、52、62)具有至少等于所述花紋溝的深度的一半的深度，并且該空隙體積部(42、52、62)被確定為使得當其經過所述接觸區(qū)段時保持敞開，以允許拾取路面上存在的任何液體，該空隙體積部位于所述單元體積部的中心部分(100)中，該中心部分對應于形成于所述單元體積部中并且與限定該單元體積部的所述刀槽花紋(41、51、61)相切的徑向圓柱體。
2.根據權利要求1所述的胎面(I)，其特征在于，花紋條的兩個刀槽花紋之間的所述空隙體積部(42、52、62)通過由至少兩個空腔構成的體積部形成，每個空腔具有至少等于所述花紋溝的深度的0.75倍的平均深度。
3.根據權利要求2所述的胎面(I)，其特征在于，每個空腔具有滿足2/3< 1/L < 3/2的縱橫比條件的橫截面形狀，其中“I”為所述空腔在周向方向上的最大尺寸，“L”為所述空腔在橫向方向上的最大尺寸。
4.根據權利要求2或權利要求3所述的胎面(I)，其特征在于，所述空腔被設置為使得相對于限定單元體積部(40、50、60)的每個刀槽花紋具有相等或者基本上相等的距離，并且以等于或接近由所述花紋條的寬度除以所述空腔的數目加I的距離彼此遠離。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的胎面(I)，其特征在于，該胎面(I)包括中心花紋條(5)和每一側的至少一個中間花紋條(4、6)，每個中間花紋條(4、6)設有與所述軸向方向形成非零的平均角度的刀槽花紋(41、61)，所述中間花紋條(51)的刀槽花紋的角度被設定為使得所述單元體積部(40、50、60)在所述胎面上形成V形形狀。
6.根據權利要求5所述的胎面(I)，其特征在于，形成于所述中心花紋條(5)上的所述刀槽花紋(51)具有箭頭形狀，以順應在位于中心花紋條的每一側的花紋條上形成的刀槽花紋的傾斜度。
7.根據權利要求1至6之一所述的胎面(I)，其特征在于，每個邊緣排(7、8)設有由橫向或基本上橫向地定向的花紋溝(3)周向地隔開的多個花紋塊(70、80)。
8.根據權利要求7所述的胎面(I)，其特征在于，所述邊緣排(7、8)的花紋塊(70、80)至少部分地通過形成于所述花紋溝(3)中的一系列橡膠突起(9)相連。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的胎面(I)，其特征在于，形成于所述花紋條(4、5、6)上的所述刀槽花紋(41、51、61)的間距恒定或者基本上恒定，并且被選擇為至少等于18mm且最多等于52_，該選擇根據限定所涉及的花紋條的花紋溝(2)的深度確定。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的胎面(I)，其特征在于，限定單元體積部的兩個刀槽花紋之間的最小距離小于所述單元體積部的軸向寬度。
11.用于裝配到重型貨車的驅動軸上的輪胎，該輪胎包括根據權利要求1至10中任一項所述的胎面(I)。
【文檔編號】B60C11/12GK104487266SQ201380038576
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權日:2012年7月20日
【發(fā)明者】T·費爾德, F·馬利耶 申請人:米其林企業(yè)總公司, 米其林研究和技術股份公司