CN105082887A - 车辆用充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用充气轮胎，该充气轮胎包括：胎面、侧壁和胎缘；多个胎面花纹块和槽形成在胎面上，切口形成在胎面花纹块中；其中，每个切口的每个切口面包括：凸缘部、多个凹切口部和多个凸切口部；凸缘部形成在胎面的最外部分上；凹切口部和凸切口部与凸缘部连接并且交替地在切口的深度和长度方向上形成；凹切口部对应于对面的凸切口部；凸切口部对应于对面的凹切口部；凹切口部和凸切口部被构造成使得所述凹切口部和凸切口部的突起方向彼此相反。

Description

车辆用充气轮胎
技术领域
本发明总体而言涉及一种车辆用充气轮胎，并且更具体而言涉及一种车辆用充气轮胎，其通过用于优化胎面花纹块的刚性的三维(3D)切口的应用，能够确保均匀的牵引力和胎面花纹块的刚性，从而实现在积雪、干燥及湿滑路面上出色的行驶性能。
背景技术
迄今为止，已提出各种关于通过提高轮胎的边缘效应能够改进在积雪路面上的行驶性能的充气轮胎的提议。例如，提出了这样一种充气轮胎，其中在沿轮胎的圆周和宽度方向上延伸的多个胎面花纹块上形成切口(kerf)。
然而，在传统的充气轮胎中，所述切口形成在胎面花纹块中，因此胎面花纹块被这些切口分开，并因此降低了胎面花纹块的刚度，从而导致胎面花纹块很容易变形。因此，产生的问题在于，在轮胎的滚动过程中，被切口分开的胎面花纹块的小块的变形导致切口塌陷，减小了轮胎和路面之间的摩擦力，然后轮胎的引导部被压到轮胎的内部，从而降低了轮胎的行驶性能，尤其是轮胎的控制稳定性以及加速和制动性能。
为了改善这样的切口，提出了这样一种轮胎，其包括所谓的三维(3D)切口，这种切口通过不仅将水平方向上的形状而且将垂直方向上的形状改变成弯曲形状而形成。作为传统的3D切口技术，已经公开了一种切口技术，该切口具有被称为Y形细沟槽的双叉细沟槽(参见欧洲专利公开第EP0543267B1号)，一种具有细沟槽的切口的技术，其被设置成在细沟槽的侧面上形成各种类型的突起(参见欧洲专利公开第EP1073562B1号)，以及一种具有细沟槽的切口的技术，其垂直部分被成形为直线和波形的形式(参见日本专利公开第2005-170308号)。
然而，归因于切口而使胎面花纹块的刚性降低的问题仍有待解决。此外，在台阶状切口的情况下，产生的问题在于，台阶部的块变薄并且因此悬挂碎片，从而损坏轮胎的外观质量。
发明内容
至少一个本发明的实施例涉及提供一种车辆用充气轮胎，其能够保证均匀的牵引力和胎面花纹块的刚性，因为确保轮胎在积雪路面上行驶期间切口均匀磨损同时提供足够的切口的边缘效应是可能的，由此改善在积雪路面上的行驶性能，特别是控制稳定性和加速和制动性能。
至少一个本发明的实施例涉及提供一种车辆用充气轮胎，其能够改善在积雪和结冰路面上的行驶性能以及在干燥路面上的行驶性能，因为通过切口的凹切口部和凸切口部的互锁改进了胎面花纹块的刚性，由于在轮胎的磨损后期仍保持正常的磨损的形状，即使当轮胎已磨损时仍确保在积雪路面上的牵引力，并且因为切口被成形为没有阶梯的连续曲线的形式，即使当轮胎已磨损时仍防止轮胎的外观被损坏。
根据本发明的一个方面，提供了一种车辆用充气轮胎，其包括：胎面、侧壁和胎缘；其中，多个胎面花纹块和槽形成在胎面上，切口形成在胎面花纹块中；其中所述切口的每个切口面包括：形成在胎面的最外部分上与地面接触的凸缘部；和连接到凸缘部并且交替地在切口的深度和长度方向上形成的多个凹切口部和多个凸切口部；并且其中所述切口的一个切口面的凹切口部被构造为与所述切口的对面切口面的对面凸切口部相匹配，所述一个切口面的凸切口部被构造为与该对面切口面的对面凹切口部相匹配，并且在长度方向上交替的凹切口部和凸切口部被配置成使得所述凹切口部和凸切口部的突起方向彼此相反。
附图说明
本发明的上述和其它目的、特征和优点将从以下的详细描述中并结合附图而得到更清楚的理解，其中：
图1为根据本发明的示例性实施例的充气轮胎的胎面花纹块和切口的立体图；
图2为胎面的示意性立体图，示出了根据本发明的示例性实施例的充气轮胎的一个切口的对面切口面；
图3为一个示意图，示出了根据本发明的示例性实施例的充气轮胎的切口的作用和充气轮胎的行动；
图4为一个示意图，示出了施加在根据本发明的示例性实施例的充气轮胎中的胎面花纹块和切口的力之间的作用的关系；以及
图5示出了切口的正视、平面、纵向剖面和立体图，示出了根据本发明的示例性实施例的充气轮胎的切口的细节。
具体实施方式
本发明的实施例将参照附图进行如下说明。在这些附图中，相同或相似的附图标记被分配给相同的或相似的部件。
“切口”是指形成在轮胎的胎面花纹块中将胎面花纹块进行细分并改进牵引特性的小槽。
根据本发明的示例性实施例的充气轮胎包括：胎面、侧壁和胎缘。多个胎面花纹块和槽形成在胎面上。
图1为示出了根据本发明的实施例的充气轮胎的胎面花纹块10和切口40的立体图。图2是胎面花纹块10a、10b的示意性立体图，示出了根据本发明的示例性实施例的充气轮胎的切口40的对面切口面40a、40b。
参照图1和图2，由在轮胎的圆周和宽度方向上延伸的多个槽20限定的胎面花纹块10布置在胎面上。更具体地，比槽20更窄的切口40形成在由在轮胎的圆周方向上延伸的多个纵向槽20和在轮胎的宽度方向上延伸的多个横向槽20所限定的胎面花纹块10上。
切口具有第一切口面40a和对面切口面40b。根据本发明的示例性实施例的轮胎的每一个切口40的切口面40a包括：形成在胎面的最外部分上与地面接触的凸缘部41，以及连接到凸缘部41并交替地在切口40的深度和长度方向上形成的多个凹切口部42和多个凸切口部43。凸缘部41形成为在轮胎胎面的宽度方向上的锯齿形状或柔和的波形。切口40的一个切口面40a的凹切口部42被构造成与切口40的对面切口面40b的对面凸切口部44相匹配。所述一个切口面40a的凸切口部43被构造成与该对面切口面40b的对面凹切口部45匹配。在长度方向上交替的切口部被构造成使得它们的突出方向彼此相反。如上所述，在平面图中观察，一个切口面40a的凹切口部42在与凸切口部43的突出方向相反的方向上突出，并通过对面切口面40b的凸切口部44进行互锁和约束。与此同时，在平面图中观察，一个切口面40a的凸切口部43在与凹切口部42的突出方向相反的方向上突出，并通过对面切口面40b的凹切口部45进行互锁和约束。
参照图2，凹切口部42和凸切口部43交替地形成在切口40的深度方向上。凹切口部42’和凸切口部43’顺序地形成在切口40的长度方向上，位于凸切口部43的一侧。凸切口部43”形成在切口40的深度方向上的凹切口部42的下方。凹切口部42”形成在凸切口部43”的下方。根据本发明此实施例的切口在相同的位置具有取向，但是由于它们的两个类型的形状相互交替的形状，可以维持均匀的块刚性而与轮胎的行动方向无关。
参照图3和图4，虽然具有取向的互锁是基于轮胎的胎面花纹块的行动而产生的，但该取向根据切口的位置而不同，并因此互锁被最大化。最大的反作用力B在垂直于施加了剪切力F和负载L的合力的表面的部分上产生，并且最高的互锁效果在反作用力最大的位置获得。如上所述，根据本发明的示例性实施例的改进的轮胎的切口被设计为通过切口的凹切口部和凸切口部的互锁来增强胎面花纹块的刚性，并因此可以提高在干燥和湿滑路面上的行驶性能。此外，在磨损后期(例如，在该轮胎磨损到70％以上程度的阶段时)可以保持规则更换的形状，并因此可以确保在积雪路面上均匀的牵引力，即使当轮胎已经磨坏。
参照图5，切口40的直线部的厚度t1的范围可以是0.1至5.0毫米，切口40的膨胀部——包括归因于凹切口部和凸切口部的凸部在内——的厚度t2的范围可以是1.1到15毫米。切口40的膨胀部包括凸部在内的厚度t2可以是直线部的厚度的1.1至3倍。
根据本发明的示例性实施例的切口40的凹切口部42和凸切口部43的长度(D2)和宽度(D1)的范围均为1至15毫米。
参照图5，凹切口部42包括中心部42-1和侧部42-2，所述中心部42-1设置在凹切口部42的中心部分并被构造成从凹切口部42的上端向下延伸并形成锥形或漏斗形状，所述侧部42-2被设置为与中心部42-1两侧接触并被构造成形成为扇形。凸切口部43包括中心部43-1和侧部43-2，所述中心部43-1设置在凸切口部43的中心部分并被构造成锥形、银杏叶或漏斗形状，所述侧部43-2被设置为与中心部43-1两侧接触并被构造成形成为扇形。如上所述，凹切口部42的中心部42-1形成为具有预定深度的凹漏斗形状，并且侧部42-2由锥形表面形成，该锥形表面与相邻的凸切口部43的侧部43-2接触。在这种情况下，与中心部42-1的两侧接触的侧部42-2可具有相同的曲率半径或不同的曲率半径。
切口40的凸缘部41的曲率半径R1的范围可以为0.5至100毫米。切口40的侧部42-2和43-2的曲率半径R2的范围可以为0.5至100毫米。将切口40的上部和表面连接的边界的曲率半径R3的范围可以为0.5到100毫米。同时，切口40的深度可以形成为槽20的深度的50％～90％。
根据本发明的示例性实施例，在积雪和结冰路面的行驶性能以及在干燥和湿滑路面的行驶性能都可以得到满足，因为在切口的两侧的胎面花纹块沿着切口的3D表面相互被互锁并限制，即使当为了提高在积雪路面上的性能，切口形成在胎面的最外部分也如此。另外，可以预期，在轮胎的磨损后期在积雪路面上仍具有优异的行驶性能，因为在磨损的中间阶段之后提升的胎面花纹块的刚性被保持在接近于初始设计值的数值。
根据本发明的示例性实施例，切口成形为没有阶梯的连续曲线的形式，从而即使当轮胎已磨损时仍有利地保持轮胎的外观质量。
虽然本发明已经参考本发明具体的实施例进行了描述，本领域的技术人员能够理解，不脱离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神，各种的修改、添加和替换都是可能的。因此，本发明的保护范围应该仅根据权利要求书及其等同范围进行解释。

Claims (11)

1.一种车辆用充气轮胎，其包括：胎面、侧壁和胎缘；
其中，多个胎面花纹块和槽形成在胎面上，切口形成在胎面花纹块中；
其中，每个切口的每个切口面包括：
形成在胎面的最外侧部分上与地面接触的凸缘部；和
连接到所述凸缘部并交替地在切口的深度和长度方向上形成的多个凹切口部和多个凸切口部；并且
其中所述切口的一个切口面的凹切口部被构造为与所述切口的对面切口面的对面凸切口部相匹配，所述一个切口面的凸切口部被构造为与该对面切口面的对面凹切口部匹配，并且在长度方向上交替的凹切口部和凸切口部被配置成使得所述凹切口部和凸切口部的突起方向彼此相反。
2.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，所述凸缘部形成为锯齿形状或波形。
3.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，每个所述凹切口部和凸切口部均包括：
中心部，该中心部设置在所述凹切口部或凸切口部的中心部分并且被构造形成漏斗形状；和
侧部，该侧部被设置为与该中心部的两侧接触并且被构造成形成为扇形。
4.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，每个切口的直线部的厚度的范围为0.1至5.0毫米。
5.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，每个切口的膨胀部包括凸部在内的厚度的范围为1.1至15毫米。
6.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，每个切口的膨胀部包括凸部在内的厚度是每个切口的直线部的厚度的1.1至3倍。
7.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，所述凹切口部和凸切口部的长度和宽度的范围均为1至15毫米。
8.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，所述凸缘部的曲率半径的范围为0.5至100毫米。
9.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，所述凹切口部和凸切口部的侧部的曲率半径的范围为0.5至100毫米。
10.如权利要求1所述的车辆用充气轮胎，其中，所述切口的深度为所述槽的深度的50％至90％。
11.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，与所述凹切口部和凸切口部的中心部的两侧接触的凹切口部和凸切口部的侧部具有相同的曲半径率或不同的曲率半径。
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