本發(fā)明涉及一種包括若干磨損層的輪胎胎面，這些磨損層中的一些形成通向胎面的胎面表面的新花紋溝(溝槽)。
背景技術(shù)：
輪胎胎面在周向上圍繞輪胎延伸并且充當(dāng)輪胎結(jié)構(gòu)和輪胎在其上行駛的表面或道路之間的中間物。胎面和道路之間的接觸處于接觸區(qū)塊中。胎面包括胎面花紋，所述胎面花紋由通過(guò)花紋溝和/或刀槽花紋來(lái)彼此隔開(kāi)的多個(gè)隆起元件(花紋條和/或花紋塊)形成。這些花紋溝和刀槽花紋在胎面表面上形成邊角，所述邊角具有在牽引方面、制動(dòng)方面或者轉(zhuǎn)彎時(shí)的道路控制方面獲得抓地性能的好處。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員所面臨的一個(gè)問(wèn)題是如何隨著輪胎胎面的磨損維持輪胎性能。
2012年公布的文件WO2012/058171是已知的并且公開(kāi)了包括若干磨損層的胎面花紋，其中每個(gè)磨損層具有特定的并且適合于每個(gè)磨損層的空隙體積比。特別地，如果嶄新時(shí)的空隙比過(guò)高，雖然毫無(wú)疑問(wèn)地能夠在部分磨損之后具有一定空隙比，但是這則導(dǎo)致了嶄新時(shí)的剛度損失，就其他性能方面而言這可能證明是有害的。
此外，客車(chē)輪胎胎面的外部輪廓并非是圍繞設(shè)有該胎面的輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的圓柱體。當(dāng)在包含旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平面中觀察時(shí)，該輪廓是曲線(xiàn)形的并且在胎面的軸向外部邊緣區(qū)域中具有更顯著的彎曲。在這些區(qū)域中由于該橫向輪廓，胎面的磨損厚度仿佛被減小了。上述文件WO2012/058171未解決該問(wèn)題：具體地說(shuō)，隨著胎面磨損，在雨天駕駛時(shí)可用于使水流動(dòng)的體積減小了，并且越接近在軸向上處于胎面外側(cè)的區(qū)域就越是如此。
因此，需要提出一種預(yù)定用于裝配至客車(chē)的輪胎的胎面，所述胎面使得能夠確保隨著磨損而持久的性能而同時(shí)解決上文中所述的問(wèn)題。
定義：
胎面花紋的空隙比等于由花紋塊限定的空隙(花紋溝)的表面面積和總表面面積(花紋塊的接觸面積和空隙的表面積)之間的比值。低空隙比表示花紋塊的高接觸面積和處于花紋塊之間的空隙的低表面面積。
胎面花紋的空隙表面比等于由隆起元件(花紋塊、花紋條)限定的空隙(基本上由花紋溝形成)的表面面積和總表面面積(隆起元件的接觸面積和空隙的表面面積)之間的比值。低空隙比表示胎面的高接觸面積和處于隆起元件之間的空隙的低表面面積。
嶄新時(shí)的胎面花紋的空隙體積比等于由隆起元件(花紋塊、花紋條)限定的空隙(特別是由花紋溝、空腔形成)的體積和胎面的總體積之間的比值，所述胎面的總體積包括可磨損材料的體積和空隙的體積。低空隙體積比表示相對(duì)于胎面體積來(lái)說(shuō)低的空隙體積。對(duì)于各個(gè)磨損水平來(lái)說(shuō)，也可以確定空隙體積。
赤道平面：垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并且穿過(guò)輪胎的軸向(徑向)最外側(cè)的點(diǎn)的平面，該赤道平面實(shí)質(zhì)上將輪胎分成兩個(gè)基本上相等的部分。
花紋塊是在胎面上形成、由空隙或者花紋溝限定并且包括側(cè)壁和接觸面的隆起元件，所述接觸面預(yù)定用于接觸道路。該接觸面具有被定義為所述面的質(zhì)心或者重心的幾何中心。
花紋條是在胎面上形成的隆起元件，該元件沿著周向方向延伸并且形成輪胎的一個(gè)整圈?；y條包括接觸面和兩個(gè)側(cè)壁，所述接觸面預(yù)定用于在行駛期間接觸道路。
徑向方向在本文中是指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向(該方向?qū)?yīng)于胎面的厚度方向)。
橫向方向或者軸向方向是指平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向。
周向方向是指與以旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為中心的任意圓相切的方向。該方向既垂直于軸向方向又垂直于徑向方向。
在軸向上向外意味著朝向輪胎的內(nèi)部空腔的外側(cè)定向的方向。
胎面的總厚度E在設(shè)有該胎面的輪胎的赤道平面上、在嶄新時(shí)的胎面表面和胎冠增強(qiáng)層的徑向最外側(cè)部分之間測(cè)得。
輪胎的通常行駛條件或者使用條件是由E.T.R.T.O.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的那些條件；這些使用條件規(guī)定了與輪胎的負(fù)載承載能力(如由其額定負(fù)載和速度代碼所指示的負(fù)載承載能力)相對(duì)應(yīng)的參考充氣壓力。這些使用條件還可被稱(chēng)為“名義條件”或者“標(biāo)準(zhǔn)條件”。
胎面磨損指示器是指一種可以與胎面模制在一起并且使得使用者更容易對(duì)該胎面的磨損進(jìn)行判斷的裝置。通常，胎面包括若干胎面磨損指示器，所述若干胎面磨損指示器中的每一個(gè)由具有法規(guī)規(guī)定的高度的尖頭形成并且被模制在該胎面的花紋溝中。
輪胎在其中接觸地面的接觸區(qū)塊是在靜態(tài)條件下利用輪胎產(chǎn)生的；根據(jù)該接觸區(qū)塊，計(jì)算出所述接觸區(qū)塊在周向方向上的長(zhǎng)度的平均值。
切口一般是指特別地通過(guò)模制制成的開(kāi)口并對(duì)應(yīng)于由彼此面對(duì)且以非零距離(被稱(chēng)為“切口寬度”)彼此隔開(kāi)的材料壁限定的空間。切口可以是花紋溝或者刀槽花紋或者甚至是至少一個(gè)花紋溝與至少一個(gè)刀槽花紋的組合。正是所述將彼此面對(duì)的材料壁隔開(kāi)的距離使刀槽花紋與花紋溝相區(qū)別；在刀槽花紋的情況下，該距離適合于允許限定所述刀槽花紋的壁至少在輪胎在其中接觸道路的接觸區(qū)塊中至少部分地接觸。在花紋溝的情況下，限定該花紋溝的壁在通常行駛條件下不能彼此接觸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明意在既提高嶄新時(shí)的性能又在部分磨損之后直至完全磨損維持該良好的性能。
為此，本發(fā)明的主題是一種輪胎的胎面，該胎面包括限定中間部分和邊緣部分的、總體周向定向的至少兩個(gè)花紋溝，這些邊緣部分在軸向上限定所述胎面。總體周向定向的這些花紋溝被形成為至少存在至達(dá)到胎面磨損極限時(shí)。該胎面包括嶄新時(shí)的胎面表面，該胎面表面具有因所述胎面表面與包含所述輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平面相交而獲得的外部橫向輪廓，該曲線(xiàn)形橫向輪廓導(dǎo)致所述胎面的邊緣區(qū)域上的可磨損材料的厚度減小。
該胎面包括至少一個(gè)胎面磨損指示器，所述至少一個(gè)胎面磨損指示器在至少一個(gè)周向花紋溝中形成，以在行駛期間指示該胎面的胎面磨損極限并且因此使用者能夠利用新的輪胎來(lái)替換已磨損的輪胎。
此外，該胎面在其邊緣區(qū)域包括多個(gè)切口，所述多個(gè)切口總體橫向定向并且其深度適合于使所述多個(gè)切口存在直至胎面磨損極限。總體橫向定向的每個(gè)切口由通向嶄新時(shí)的胎面表面的第一部分形成，該第一部分具有平均寬度并且通過(guò)空隙部分朝向胎面內(nèi)側(cè)延伸，所述空隙部分形成其平均寬度比所述第一部分的平均寬度大的通道，該通道包括底部并且預(yù)定用于在預(yù)定量的部分磨損之后形成新的橫向花紋溝。
該胎面如下，即當(dāng)沿著所述切口在軸向上從胎面內(nèi)側(cè)朝向胎面外側(cè)漸進(jìn)時(shí)每個(gè)通道的橫截面增大，該橫截面在該通道的底部和至少與胎面磨損指示器的高度相等的高度之間測(cè)得。
有利地，該胎面如下，即由通過(guò)通道延伸的第一部分形成的每個(gè)切口具有嶄新時(shí)的總橫截面：所述嶄新時(shí)的總橫截面在所述切口的整個(gè)長(zhǎng)度上恒定，或者當(dāng)在軸向上朝向胎面外側(cè)漸進(jìn)時(shí)增大。切口的總橫截面是指在所述切口的端部之間的各個(gè)位置處測(cè)得的該切口的橫截面的表面面積。
每個(gè)橫向切口在軸向上通向胎面外側(cè)，即通向所述胎面的側(cè)部，并且可通向或者可不通向周向花紋溝。
有利地，在邊緣區(qū)域上形成的每個(gè)切口的最大深度等于總體周向定向的花紋溝的最大深度。
在邊緣區(qū)域上形成的每個(gè)橫向切口的第一部分可以由刀槽花紋形成，所述刀槽花紋的限定壁能夠在進(jìn)入接觸區(qū)塊時(shí)彼此接觸。該第一部分還可以是花紋溝。
有利地，在邊緣區(qū)域上形成的每個(gè)橫向切口包括中間部分，所述中間部分在所述切口的通向嶄新時(shí)的胎面表面的第一部分和將該第一部分向內(nèi)延伸的通道之間形成漸進(jìn)式連接。
借助于該方案，即使當(dāng)嶄新時(shí)的總厚度在所述胎面(考慮到其曲線(xiàn)形橫向輪廓)的邊緣處減小時(shí)，也能夠在胎面磨損達(dá)到法定的胎面磨損極限時(shí)維持在潮濕道路上行駛時(shí)的令人滿(mǎn)意的性能水平。
本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下參考附圖給出的說(shuō)明中變得顯而易見(jiàn)，所述附圖以非限制性實(shí)例的方式顯示了本發(fā)明的主題的實(shí)施例。
附圖說(shuō)明
圖1描繪了胎面表面的部分平面圖；
圖2描繪了圖1中所示的胎面的邊緣區(qū)域的立體圖；
圖3顯示了沿著圖1的I-I截取的截面圖；
圖4顯示了沿著圖1的II-II截取的截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1描繪了胎面1的胎面表面10的部分平面圖。該圖1部分地描繪了預(yù)定用于裝備客車(chē)輪胎的胎面1。該胎面1包括四個(gè)周向花紋溝2、3，所述四個(gè)周向花紋溝2、3全都具有相同的、等于8mm的深度。胎面磨損指示器被模制在這些花紋溝中的至少一個(gè)花紋溝的底部中。這些花紋溝2、3的深度使得，當(dāng)胎面磨損達(dá)到由國(guó)家規(guī)范所規(guī)定的胎面磨損極限(模制的胎面磨損指示器接觸胎面表面)時(shí)，這些花紋溝沒(méi)有完全消失并且仍然存在將可能存在于道路上的任何積水排走的可能性。
最靠近赤道平面(由圖1中的線(xiàn)XX’指示)的兩個(gè)周向花紋溝2具有等于10mm的平均寬度，而其他兩個(gè)花紋溝3具有等于8mm的平均寬度。
這四個(gè)花紋溝限定三個(gè)中間排4和兩個(gè)邊緣排5，所述兩個(gè)邊緣排5在軸向上限定胎面1。中間排4設(shè)有多個(gè)傾斜的刀槽花紋41，所述多個(gè)傾斜的刀槽花紋41在進(jìn)入接觸區(qū)塊時(shí)閉合。
在該胎面上且更具體地在所述周向花紋溝中，若干胎面磨損指示器8被模制在胎面四周，以便允許使用者容易地判斷輪胎磨損水平并且允許使用者自己確保其輪胎尚未達(dá)到法規(guī)所規(guī)定的胎面磨損極限。在該特定情況下，胎面磨損指示器8在花紋溝的底部形成高度等于1.6mm的浮凸。因此，當(dāng)這些指示器8的外表面接觸道路時(shí)，在周向花紋溝中仍然存在足夠的深度以確保安全駕駛。此刻，使用者當(dāng)然必須以新的輪胎來(lái)替換該已磨損的輪胎。
每個(gè)邊緣排5包括多個(gè)橫向切口6，每個(gè)橫向切口6通向胎面表面10并且通向周向花紋溝3。每個(gè)橫向切口6在該特定情況下包括通向嶄新時(shí)的胎面表面10的花紋溝61，該花紋溝61通過(guò)中間連接部分62延伸，所述中間連接部分62的寬度可以沿著胎面的深度變化，該中間連接部分62終止于通道63，所述通道63的寬度大于花紋溝61的寬度。
鑒于嶄新時(shí)的胎面的外部橫向輪廓(該輪廓7在圖2中可見(jiàn)，圖2描繪了邊緣區(qū)域5的部分立體圖)以及輪胎的內(nèi)部增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，顯然，尤其是隨著距離赤道中平面的軸向距離的增大，胎面的邊緣處的可磨損厚度顯著地減小。如果要維持胎面1的性能(特別是在其邊緣區(qū)域5處)，根據(jù)本發(fā)明有利的是，在這些區(qū)域中構(gòu)造橫向切口6，也就是將每個(gè)通道63的橫截面設(shè)計(jì)成當(dāng)在軸向上從輪胎內(nèi)側(cè)向外漸進(jìn)時(shí)增大(特別是通過(guò)增大其平均寬度來(lái)實(shí)現(xiàn))。
因此，在對(duì)應(yīng)于胎面磨損極限的磨損之后，橫向切口(減小為通道)中可用于排水的體積并未在朝向外側(cè)漸進(jìn)時(shí)減小，反而在該特定情況下增大。
圖3顯示了沿著圖1的I-I截取的截面圖。在該圖3中可見(jiàn)，橫向切口6由花紋溝61形成，所述花紋溝61具有等于2.5mm的恒定寬度，并且通過(guò)通道63朝向內(nèi)側(cè)延伸，所述通道63具有等于5.5mm的最大寬度L1，所述花紋溝61通過(guò)中間連接部分62連接至通道63，所述中間連接部分62具有可變并且適合于將花紋溝61連接至通道63的寬度。嶄新時(shí)的胎面表面10和通道63的底部之間的距離表示為P1，而由虛線(xiàn)標(biāo)示的胎面磨損指示器的外表面TW和所述通道的底部之間的距離表示為H。
保持深于胎面磨損極限(保持在胎面磨損極限之下)的通道63的橫截面呈現(xiàn)為9mm2。嶄新時(shí)的切口的總橫截面等于25mm2。
圖4顯示了沿著圖1的II-II截取的截面圖。該截面的位置在軸向上位于圖3中所示的截面位置的外側(cè)。
在該截面中，嶄新時(shí)的胎面表面10和通道63的底部之間的距離表示為P2，而由虛線(xiàn)標(biāo)示的胎面磨損指示器的外表面TW和所述通道的底部之間的距離表示為H。
在該圖4中可見(jiàn)，在該截面中，橫向切口6的橫截面(對(duì))等于所述橫向切口6在對(duì)應(yīng)于圖3中所示截面的位置處所具有的橫截面，而通向嶄新時(shí)的胎面表面的花紋溝61的寬度已經(jīng)增大并且等于4.5mm，并且保持深于胎面磨損極限TW(保持在胎面磨損極限TW之下)的通道63的寬度L2與圖3中所慮及的所述通道的寬度L1相比已經(jīng)增大，以使得在該截面II-II中保持深于胎面磨損極限TW(保持在胎面磨損極限TW之下)的通道的橫截面大于圖3的截面I-I中的橫截面。
在該截面中，保持深于胎面磨損極限(保持在胎面磨損極限之下)的通道的橫截面等于12mm2(所述通道的最大寬度等于7.5mm)。
在此處沒(méi)有顯示的備選形式中，通向嶄新時(shí)的胎面表面的每個(gè)花紋溝的寬度在橫向切口的整個(gè)長(zhǎng)度上保持恒定，僅僅延伸每個(gè)花紋溝的通道的寬度以增大的方式改變。
在沒(méi)有描繪的另一備選形式中，所述切口的第一部分由刀槽花紋形成，所述刀槽花紋的壁能夠在接觸區(qū)塊中至少部分地彼此接觸。該刀槽花紋的壁當(dāng)然可以設(shè)有彼此協(xié)作以限制相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，例如浮凸。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于所描述或者描繪的實(shí)例并且可以在不脫離由權(quán)利要求所限定的范圍的情況下對(duì)其進(jìn)行各種修改。