CN103987543B - 三维刀槽花纹 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种延伸到轮胎胎面中的刀槽花纹，所述刀槽花纹包括由具有第一幅度、第一宽度和第一波长的第一波形限定的外径向部分，以及由具有第二幅度、第二宽度和第二波长的第二波形限定的内径向部分。第一波长可以小于刀槽花纹的长度的5％或者可以大于刀槽花纹的长度的100％，或者第二波长可以小于刀槽花纹的长度的5％或者可以大于刀槽花纹的长度的100％，或者第二幅度可以大于第一波长的50％或者可以小于第一波长的10％，或者第二幅度可以大于第二波长的50％或者可以小于第二波长的10％。

Description

三维刀槽花纹

技术领域

本文中公开的某些实施例总体上涉及轮胎。更具体地，本文中公开与轮胎刀槽花纹相关的实施例。

背景技术

轮胎性能是重要问题。在轮胎和使用轮胎的车辆的制造商和开发商以及其他人中，轮胎特性和轮胎胎面特性是相当关注的。

一个研究领域涉及胎面特征、例如花纹块、沟槽、间隙、刀槽花纹、褶皱、肋和/或槽如何可以影响胎面特性和/或轮胎性能。

仍然期望提供影响轮胎性能的胎面特征、例如刀槽花纹。

发明内容

提供一种延伸到轮胎胎面中的刀槽花纹，所述刀槽花纹包括由具有第一幅度、第一宽度和第一波长的第一波形限定的外径向部分，以及由具有第二幅度、第二宽度和第二波长的第二波形限定的内径向部分。所述第一波长可以小于所述刀槽花纹的长度的5％或者可以大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者所述第二波长可以小于所述刀槽花纹的长度的5％或者可以大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者所述第二幅度可以大于所述第一波长的50％或者可以小于所述第一波长的10％，或者所述第二幅度可以大于所述第二波长的50％或者可以小于所述第二波长的10％。

还提供一种包括至少一个胎面元件的轮胎胎面，所述至少一个胎面元件包括在其中的波形刀槽花纹。所述波形刀槽花纹具有长度、延伸到所述轮胎胎面中并且可以包括外径向部分和内径向部分。所述外径向部分可以由具有第一幅度、第一宽度和第一波长的第一波形限定。所述第一波形可以是正弦或曲折波形。所述内径向部分可以由具有第二幅度、第二宽度和第二波长的第二波形限定。所述第二波形可以是与所述第一波形相同类型的波形。所述第一波长可以小于所述刀槽花纹的长度的5％或者可以大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者所述第二波长可以小于所述刀槽花纹的长度的5％或者可以大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者所述第二幅度可以大于所述第一波长的50％或者可以小于所述第一波长的10％，或者所述第二幅度可以大于所述第二波长的50％或者可以小于所述第二波长的10％。

提供一种波形刀槽花纹，所述波形刀槽花纹具有长度和宽度，所述波形刀槽花纹具有由它进入轮胎胎面中的程度限定的深度。所述波形刀槽花纹可以包括外径向部分和内径向部分。所述外径向部分可以由具有第一幅度、第一宽度和第一波长的第一波形限定。所述第一波形可以是正弦或曲折波形。所述第一宽度可以在0mm到5mm之间，包括0mm和5mm。所述第一波长可以在2mm到50mm之间。所述内径向部分可以由具有第二幅度、第二宽度和第二波长的第二波形限定。所述第二波形可以是与所述第一波形相同类型的波形。所述第二宽度可以大于所述第一宽度。所述刀槽花纹的长度可以在2mm到50mm之间。所述刀槽花纹的宽度可以由打开函数描述。所述第一波长可以小于所述刀槽花纹的长度的5％或者可以大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者所述第二波长可以小于所述刀槽花纹的长度的5％或者可以大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者所述第二幅度可以大于所述第一波长的50％或者可以小于所述第一波长的10％，或者所述第二幅度可以大于所述第二波长的50％或者可以小于所述第二波长的10％。

附图说明

图1显示轮胎的非限制性实施例；

图2显示轮胎部段的非限制性实施例；

图3显示其中具有刀槽花纹的胎面的非限制性实施例；

图4显示波形刀槽花纹可以呈现的一些形式；

图5显示正弦曲线波；

图6显示一组正弦曲线波；

图7显示刀槽花纹的一个实施例的详图；

图8显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图9显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图10显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图11显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图12显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图13显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图14显示非限制性胎面的一部分的近视图；

图15显示非限制性胎面的一部分的近视图；以及

图16显示非限制性胎面的一部分的近视图。

具体实施方式

现在将参考附图，图1-6，其中显示仅仅是为了图示说明三维刀槽花纹的某些实施例的目的。

图1显示轮胎100的非限制性实施例。如图1中所示，在一些实施例中轮胎包括胎面110。轮胎的胎面110或轮胎胎面包括轮胎100的圆周表面。胎面110可以包括沟槽、刀槽花纹、肋、花纹块和其它几何元件的胎面花纹。轮胎胎面110的沟槽、刀槽花纹、肋、花纹块和其它几何元件可以促使水从轮胎100排出、影响轮胎噪声、影响牵引或以另外方式影响或改变轮胎性能。

图2显示轮胎200的非限制性部段。图2中所示的轮胎200的非限制性部段的胎面区域210包括肋220、胎面花纹块230、沟槽240和刀槽花纹250。图3显示其中具有刀槽花纹310的若干例子的胎面的非限制性例子。刀槽花纹250是胎面中的很窄间隙或细切口。刀槽花纹250的宽度典型地在0到5毫米宽度之间，包括0和5毫米。如下文中将进一步公开，刀槽花纹250的宽度可以随着深度或沿着刀槽花纹250的长度变化。具有0mm的宽度的刀槽花纹仍然包括刀槽花纹边缘、长度、深度和形状。此外，具有0mm的宽度的刀槽花纹可以在它们被制造在其中的轮胎的操作期间打开或允许刀槽花纹的面之间的滑动或运动。刀槽花纹250可以具有相当大的深度，并且也可以为大致长形。由刀槽花纹250描述的长形的路径可以采用大量形状中的任何一种。刀槽花纹250可以包括直形、曲线形状、弧形、波形或它们的组合。图4显示波形刀槽花纹可以采用的形状中的一些：正弦或正弦曲线410、方形420、斜坡430、锯齿440或三角形450。当在本文中使用时，除非另外说明，术语“曲折”将包括斜坡430、锯齿440、和三角形450的形状，如图4中所示。非限制地，图3显示曲折刀槽花纹310的若干例子。尽管出于性能和工程原因(包括但不限于应力集中因素)波形的类型可能是重要的，但是本文中的公开涉及所有类型的波形，除非另外说明。

参考图5，并且非限制地，正弦曲线波形510可以由具有以下形式的方程限定：

其中：

y(x)是在垂直于x方向的方向上的移位，x方向是水平方向，图5中的(距离)；

A是幅度，函数从其中心位置的峰值偏差；

ω是振荡的角频率；并且

是指定在它的周期中振荡开始处的相位。

幅度A、角频率ω和相位均可以是任何实数。方形波形420和曲折波形430、440、450以及其它波形可以使用傅里叶级数进行限定或大致近似。因此。波形刀槽花纹可以在它们的波的类型、它们的幅度或“节宽度”和它们的波长(λ)或“节长度”方面被描述。

参考图4、5和6，波形可以在波的类型、波长和幅度方面被描述。在替代选择中，波形可以在波的类型、频率和幅度方面被描述。在图6显示三个正弦曲线波。顶部的波610具有恒定幅度和恒定频率。中间的波620具有与顶部的波稍微不同的恒定幅度和恒定频率。底部的波630是顶部的波和中间的波的和。底部的波630显示节拍；波630的幅度沿着波的路径635可变化。一般而言，可以通过求和更多的其它波形中的两个形成波形。如上所述，图4中所示的方形波形420和曲折波形430、440、450的每一个可以由正弦曲线波的和形成或大致近似。如上所述，一些非正弦曲线波形可以在正弦曲线波形或傅里叶级数方面被描述。

参考非限制性图7并且如上所述，刀槽花纹710具有深度。无论是否平行于轮胎的径向方向，刀槽花纹的深度可以被描述为径向尺寸，使得刀槽花纹710具有外径向部分720和内径向部分730。刀槽花纹的顶部740是刀槽花纹的径向最外部分并且刀槽花纹的底部750是刀槽花纹710的径向最内部分。刀槽花纹710的宽度或其它特性可以随着深度变化。在图7中所示的非限制性实施例中，刀槽花纹的宽度在外径向部分720中很窄，宽度随着深度大幅增加，并且对于刀槽花纹内径向部分730很宽。图7中所示的刀槽花纹710可以被称为“钥匙孔刀槽花纹”。继续参考图7，在所示的实施例中，刀槽花纹的外径向部分720由正弦曲线波限定。内径向部分730的形状可以类似于外径向部分720的正弦曲线形状或者它可以不同于外径向部分；也就是说，内径向部分730可以是直的、类似波形、不同波形或另一几何形状。

在刀槽花纹710的宽度随着深度变化的实施例中，刀槽花纹710的宽度可以是深度的函数。作为深度的函数的宽度可以由方程限定并且可以是线性的、非线性的、连续的或非连续的。例如并且非限制地，在某些实施例中刀槽花纹的宽度w可以是深度d的线性函数，使得w(d)＝A(d)+B；其中A和B是常数。例如并且非限制地，在某些实施例中刀槽花纹的宽度w可以是深度d的二次函数，使得w(d)＝A(d)^2+B(d)+C；其中A、B和C是常数。在某些实施例中刀槽花纹的宽度可以是深度的非连续函数。例如并且非限制地，在某些实施例中刀槽花纹的宽度w可以是深度d的非连续函数，使得对于，0＝<d＝<15mm，w(d)＝B；对于15<d，w(d)＝A(d)+B；其中A和B是常数。较后的非连续函数描述对于外部的15mm深度具有恒定宽度B并且具有在比15mm深的深度的部分上线性地增加的宽度的刀槽花纹。描述当深度增加时在宽度上增加的宽度刀槽花纹的函数将在本文中被称为打开函数。

再次参考图6，波形可以在类型、频率或波长和/或在它的长度上的幅度上是恒定的，如图6的顶部的波610和中间的波620中所示，或者波形可以在类型、频率或波长和/或在它的长度上的幅度上可以变化，如图6的底部的波630中所示。频率、波长和幅度全部可以是根据位置变化的变量。频率、波长和幅度可以根据位置变化的一种方式是随着沿着波形的路径的位置。如图5中所示，并且非限制地，波形的路径520平行于水平轴线530，图5中所示的波形中的距离。频率、波长和幅度可以根据位置变化的另一方式是随着深度。如图5和图7-9中所示，并且非限制地，波形的深度对应于横向于图5中所示的波形的水平轴线530和竖直轴线540两者的尺寸，即，深度是进入图5的纸面或离开图5的纸面的尺寸。尽管刀槽花纹自身可以相对于深度尺寸成角或倾斜，但是刀槽花纹仍然可以被称为具有一定的深度。

图8、9和10中的非限制性实施例显示胎面的近视部段。在一些图中，图中的刀槽花纹的宽度可以为了改善可见性的目的被放大。

图8、9和10中的非限制性实施例均显示刀槽花纹810、910、1010，其中在所示的地带或区域中，刀槽花纹的外径向部分820、920、1020由具有第一波长的第一波形830、930、1030限定，并且刀槽花纹的内径向部分840、940、1040由具有第二波长的第二波形850、950、1050限定。该地带或区域可以是胎面的特定几何部段，例如花纹块或肋，另一有限地带或区域，或至少在具有可变性质的波形的情况下，是无限小地带或区域。第二波形850、950、1050可以是与第一波形830、930、1030相同的波形，如图8、9和10中所示，或者它可以是不同波形。第二波长可以小于、等于或大于第一波长。第二幅度可以小于、等于或大于第一幅度。

在图8中的非限制性实施例中外径向部分820和内径向部分840都包括曲折波形830、850，内径向部分840的波形的幅度大致等于外径向部分820的波形的幅度，并且内径向部分840的波形的波长大致等于外径向部分820的波形的波长。

图9中的非限制性实施例显示具有与图8中所示的相同的内径向部分940的波形，但是图9中所示的外径向部分920的波形具有比图8的外径向部分820的波形小得多的幅度。图9中的非限制性实施例显示外径向部分920和内径向部分940都包括波形，内径向部分940的波形的幅度明显大于外径向部分920的波形的幅度，并且内径向部分940的波形的波长大致等于外径向部分920的波长。在某些实施例中，外径向部分和内径向部分都包括波形，并且内径向部分波形的幅度比外径向部分波形的幅度大10％，或者比外径向部分波形的幅度大20％，乃至更大。

图10中的非限制性实施例显示刀槽花纹，其中外径向部分和内径向部分都包括波形，内径向部分1040的波形的波长比外径向部分1020的波形的波长稍大50％，并且内径向部分1040的波形的幅度大致等于外径向部分1020的波形的幅度。在某些实施例中，外径向部分和内径向部分都包括波形，并且内径向部分的波长比外径向部分的波长大10％，比外径向部分幅度大50％，乃至更大。

在所有现实应用中，刀槽花纹将具有在本文中被称为刀槽花纹长度的有限长度。波形刀槽花纹的波长与刀槽花纹长度的比率可以与性能相关。波形刀槽花纹的波长与刀槽花纹长度的比率可以在近似零(对于很长刀槽花纹中的很短波长)到近似无限(对于很短刀槽花纹中的很长波长)的范围内。

在图11中所示的非限制性实施例中，显示包括波形刀槽花纹1120的胎面元件1110的近视图。波形刀槽花纹1120在胎面元件1110的完整长度上延伸并且由28个波长组成。因此，图11中的波形刀槽花纹1120的波长与波形刀槽花纹1120的刀槽花纹长度的比率为1/28或大约3.6％。

在图12中所示的非限制性实施例中，显示包括波形刀槽花纹1220的胎面元件1210的近视图。波形刀槽花纹1220在胎面元件1210的完整长度上延伸并且由5个波长组成。因此，图12中的波形刀槽花纹1220的波长与波形刀槽花纹1220的刀槽花纹长度的比率为1/5或大约20％。

在图13中所示的非限制性实施例中，显示包括波形刀槽花纹1320的胎面元件1310的近视图。波形刀槽花纹1320在胎面元件1310的完整长度上延伸并且由稍小于1个波长组成。因此，图13中的波形刀槽花纹1320的波长与波形刀槽花纹1320的刀槽花纹长度的比率大于100％。

波形刀槽花纹的幅度与波形刀槽花纹的波长的比率可以与性能相关。波形刀槽花纹的幅度与波长的比率可以在近似零(对于具有很长波长的波形中的很低幅度)到近似无限(对于具有很短波长的波形中的很高幅度)的范围内。

在图14中所示的非限制性实施例中，显示包括波形刀槽花纹1420的胎面元件1410的近视图。波形刀槽花纹1420在胎面元件1410的完整长度上延伸并且由1个波长组成，其中波形刀槽花纹1420的幅度是波形刀槽花纹1420的波长的大约1/4。因此，波形刀槽花纹1420的幅度与波形刀槽花纹1420的波长的比率为大约25％。

在图15中所示的非限制性实施例中，显示包括波形刀槽花纹1520的胎面元件1510的近视图。波形刀槽花纹1520在胎面元件1510的完整长度上延伸并且由1个波长组成，其中波形刀槽花纹1520的幅度是波形刀槽花纹1520的波长的大约3/5。因此，图15中的波形刀槽花纹的幅度与它的波长的比率为大约62.5％。

在图16中所示的非限制性实施例中，显示包括波形刀槽花纹1620的胎面元件1610的近视图。波形刀槽花纹1620在胎面元件1610的完整长度上延伸并且由1个波长组成，其中波形刀槽花纹1620的幅度是波形刀槽花纹1620的波长的大约1/16。因此，图16中的波形刀槽花纹的幅度与它的波长的比率为大约6.25％。

尽管上面已结合某些实施例描述了三维刀槽花纹，但是应当理解可以使用其它实施例或者可以对所述的实施例进行修改或增加以便执行三维刀槽花纹的相同功能而与其背离。此外，三维刀槽花纹可以包括被公开、但未严格详细描述的实施例。此外，公开的所有实施例不必是替代形式的，原因是各种实施例可以组合以提供期望特性。本领域的普通技术人员可以进行变化而不脱离三维刀槽花纹的精神和范围。所以，三维刀槽花纹被应当被限制到任何单个实施例，而是在广度和范围上根据附带权利要求的叙述来理解。

Claims (7)

1.一种包括至少一个胎面元件的轮胎胎面，所述至少一个胎面元件包括在其中的波形刀槽花纹，所述波形刀槽花纹具有长度，所述波形刀槽花纹延伸到所述轮胎胎面中，并且所述波形刀槽花纹包括：

外径向部分，所述外径向部分由具有第一幅度、第一宽度和第一波长的第一波形限定，其中所述第一波形是正弦或曲折波形；

内径向部分，所述内径向部分由具有第二幅度、第二宽度和第二波长的第二波形限定；

其中所述第二波形是与所述第一波形相同类型的波形；并且

其中

所述第一波长小于所述刀槽花纹的长度的5％，或者

所述第一波长大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者

所述第二波长小于所述刀槽花纹的长度的5％，或者

所述第二波长大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者

所述第二幅度大于所述第一波长的50％，或者

所述第二幅度小于所述第一波长的10％，或者

所述第二幅度大于所述第二波长的50％，或者

所述第二幅度小于所述第二波长的10％，

其中所述第二波长小于所述第一波长。

2.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述第一宽度在0mm到5mm之间，包括0mm和5mm。

3.根据权利要求2所述的轮胎胎面，其中所述刀槽花纹的长度在2mm到50mm之间。

4.根据权利要求3所述的轮胎胎面，其中所述第一波长在2mm到50mm之间。

5.根据权利要求4所述的轮胎胎面，其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

6.根据权利要求5所述的轮胎胎面，其中，所述波形刀槽花纹具有宽度和由它进入轮胎胎面中的程度限定的深度，所述刀槽花纹的宽度由打开函数描述，所述打开函数是指当深度增加时在宽度上增加的宽度刀槽花纹的函数。

7.一种波形刀槽花纹，所述波形刀槽花纹具有长度和宽度，所述波形刀槽花纹具有由它进入轮胎胎面中的程度限定的深度，并且所述波形刀槽花纹包括：

外径向部分，所述外径向部分由具有第一幅度、第一宽度和第一波长的第一波形限定，其中

所述第一波形是正弦或曲折波形，

所述第一宽度在0mm到5mm之间，包括0mm和5mm，

所述第一波长在2mm到50mm之间；

内径向部分，所述内径向部分由具有第二幅度、第二宽度和第二波长的第二波形限定，其中

所述第二波形是与所述第一波形相同类型的波形，

所述第二宽度大于所述第一宽度；

其中所述刀槽花纹的长度在2mm到50mm之间；

其中所述刀槽花纹的宽度由打开函数描述，所述打开函数是指当深度增加时在宽度上增加的宽度刀槽花纹的函数；并且

其中，

所述第一波长小于所述刀槽花纹的长度的5％，或者

所述第一波长大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者

所述第二波长小于所述刀槽花纹的长度的5％，或者

所述第二波长大于所述刀槽花纹的长度的100％，或者

所述第二幅度大于所述第一波长的50％，或者

所述第二幅度小于所述第一波长的10％，或者

所述第二幅度大于所述第二波长的50％，或者

所述第二幅度小于所述第二波长的10％，

其中所述第二波长小于所述第一波长。