CN110087909B - 用于重型货车轮胎的胎面 - Google Patents

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Abstract

一种用于重型货车轮胎的胎面(1)，该胎面具有与行驶期间承受磨损的材料的厚度相对应的总厚度，该胎面(1)在崭新状态下具有用于在滚动时与路面相接触的滚动表面(10)，该胎面(1)包括至少一个隐藏腔体(2)，该隐藏腔体(2)用于在预定量的局部磨损之后形成通向胎面表面(10)的新花纹沟，该隐藏腔体(2)包括两个相对的侧壁(21、22)，这两个相对的侧壁(21、22)通过径向内部的底部(23)和径向外部的顶部(24)相互连接，所述隐藏腔体(2)的顶部(24)设有多个细脊部(25)，所述细脊部(25)的高度在径向上从限定所述隐藏腔体(2)的顶部(24)向所述隐藏腔体(2)的内部延伸。

Description

用于重型货车轮胎的胎面
技术领域
本发明涉及轮胎胎面，更特别地涉及这些胎面的胎面花纹设计，并且涉及设置有这种胎面的轮胎，所述胎面具有持久的在湿雨天气时将道路上存在的水排出的能力，这些胎面具有改进的行驶性能。
背景技术
众所周知，湿雨天气的行驶条件要求尽可能快地消除每个轮胎的胎面和道路之间的水，以便确保胎面与道路相接触。没有被推到轮胎前面的水部分地沿着形成在轮胎胎面中的花纹沟和刀槽花纹流动，无论这些花纹沟和刀槽花纹是在周向方向还是在横向方向还是在倾斜方向上定向。
定义
切口是指特别地通过在胎面中模制而制成的任何腔体或空隙，该切口在主方向和胎面的深度中延伸，该主方向是湿雨天气中切口中的水流的方向。
这里，花纹沟是指通向预定用于与道路相接触的胎面表面的切口，该切口的平均宽度使得限定该切口的材料的壁在轮胎的正常使用条件下决不会彼此接触。
这里，刀槽花纹是指薄切口，所述薄切口的平均宽度小并且使得，在正常轮胎使用条件下，当刀槽花纹处于轮胎在其中与道路相接触的接触区块中时，限定该刀槽花纹的材料的壁可以至少部分地彼此接触。
隐藏花纹沟是指至少部分地在崭新状态下的胎面表面的下方形成的腔体或通道，该隐藏腔体或隐藏通道预定用于在预定量的局部磨损之后形成通向胎面表面的新的花纹沟。隐藏花纹沟由两个相对的侧壁限定，这两个侧壁通过下部和上部连接在一起，所述下部形成径向向内连接这两个壁的底部，所述上部处于这些壁的径向向外的延续部分中。在该上部中，将所述隐藏花纹沟连接至崭新状态下的胎面表面的刀槽花纹可以敞开。
将被磨损掉的材料的厚度是指在达到法定胎面磨损极限之前能够在行驶期间被磨损掉的胎面的厚度，该法定胎面磨损极限能够由特别地形成在花纹沟中的磨损指示器指示。
在本说明书中，术语“径向”或“径向地”用于表示当在轮胎上考虑时是垂直于轮胎的旋转轴线的方向、而当仅仅在胎面上考虑时对应于所述胎面的厚度方向的方向。此外，术语“周向”用于表示对应于与以轮胎的旋转轴线为中心的任何圆相切的方向的方向。该所述方向对应于胎面的纵向方向，所述胎面在轮胎制造时被结合之前以扁平条带的方式形成。
无论轮胎的种类如何(也就是说，无论其是待装配至客车的轮胎还是待装配至预定用于承载重型负载的重型车辆的轮胎)，胎面都需要具有总是保持在被称为安全性能的最低性能之上的积水排放性能。因此，考虑到胎面逐渐磨损、花纹沟的横截面积逐渐减小并且因此这些花纹沟移除一定体积液体的能力逐渐减小，通常的作法是生成通向崭新状态下的胎面表面并向胎面的厚度中延续至少直至对应于需要撤换胎面的法定极限的水平的花纹沟。
产生通向崭新状态下的胎面的胎面表面的多个花纹沟的缺点是，对于给定宽度的胎面来说，其减少了胎面材料的量，因此对胎面的刚度和磨损性能具有显著影响。因此，为了应对行驶期间胎面所承受的载荷，本领域技术人员需要通过任其支配的任意方式来补偿这些刚度的降低，特别是通过改变轮胎的内部结构来补偿这些刚度的降低，当然，这类方式其自身对轮胎本身的***格具有影响。这些刚度的降低也会对磨损速率、磨损的均匀性以及行驶期间性能的一些期望方面产生不利影响。
此外，已经观察到滚动阻力的增大，滚动阻力的增大表现在装配有这种轮胎的车辆的燃料消耗的显著增大，而这是因为与制成胎面的橡胶材料的变形周期相关联的滞后损耗增大。
文献EP2483087-B1提出在胎面中形成具有不连续地通向崭新状态下的胎面表面的特定特征的花纹沟。该花纹沟可以被认为是在胎面厚度中呈波状的花纹沟，其规律地通向胎面表面。这种在胎面厚度方向上呈波状的花纹沟可沿着周向方向或任何其它方向形成。如该公开中所述，这种类型的花纹沟在初始状态(其对应于胎面的崭新状态)下是连续的，以使得当在被积水覆盖的道路上行驶时，随着花纹沟的通向胎面表面的那些部分进入接触区块，水可在花纹沟的通向胎面表面的那些部分中被拾起，由此拾起的水沿着波状花纹沟排向胎面表面下方。然后，在离心力的作用下，由此拾起的液体被喷射到接触区块的外部。该所述文献描述了在至少两个这种类型的波状花纹沟之间进行连接的可能性，如现有技术的胎面花纹设计一样。
还存在其它文献，例如，特别地EP 2323858 B1，其建议形成完全在崭新状态下的胎面的胎面表面下方形成的隐藏空隙。这种类型的轮胎使得当胎面达到预定的磨损水平时能够更新排水容积。
在所有这些解决方案中，已经发现，在形成新的花纹沟之前，会发生局部磨损，这种磨损能够被描述为不规律的，因为它不是在整个胎面上均匀地出现。这可以由在径向上处于每个隐藏腔体和胎面表面之间的材料部分比其余部分的刚性小的事实来解释。
文献EP 1015261 B1提出了一种解决方案，其用于使得由隐藏腔体几乎瞬时产生新的花纹沟。该措施在于存在形成在腔体上部中的两个小切割花纹沟，这些小切割花纹沟在隐藏腔体的主方向上连续。这些小切割花纹沟在径向上朝向胎面表面延伸超过限定腔体的上壁。当磨损水平达到这些切割花纹沟时，腔体的上部立即与胎面分离，从而打开该花纹沟。然而，虽然这种布置使得能够快速形成新的花纹沟，但是它不能够避免在上部完全脱离胎面之前出现不规律磨损。此外，这种布置可能导致轮胎在制造过程中脱模时的许多困难。
还提及了以下现有技术文献：FR 2971732 A1、WO 2015/114129 A1、FR 2940185A1。
发明内容
本发明寻求提出一种解决这种不规律磨损问题的方案，这种不规律磨损可能在通过敞开胎面表面下方的隐藏通道而形成新的花纹沟之前发生。
为此，本发明的主题是一种用于重型车辆轮胎的胎面，该胎面具有与将在行驶期间被磨损掉的材料的厚度相对应的厚度。该胎面在崭新状态下具有胎面表面，所述胎面表面预定用于当设置有该胎面的轮胎行驶时与道路相接触。该胎面表面随着磨损而改变。
根据本发明的胎面包括至少一个隐藏腔体，该隐藏腔体预定用于在预定量的局部磨损之后形成通向胎面表面的新的花纹沟。该隐藏腔体包括两个相对的侧壁，这两个相对的侧壁以与新的花纹沟的宽度Lm相对应的距离彼此间隔开，这些侧壁通过下部和上部连接在一起，所述下部形成径向向内的底部，所述上部径向向外。该胎面如下，限定所述隐藏腔体的所述上部设置有多个细肋条，所述细肋条的高度在径向上从限定所述腔体的所述上部朝向所述隐藏腔体的内部延伸。
有利地，这些细肋条在与所述隐藏腔体的主方向成至少等于40度的角度的平均方向上延伸。
腔体的主方向对应于当所述腔体通向胎面表面并形成新的花纹沟时该腔体内的液体的流动方向；它通常是所述腔体的最大尺寸的方向。
有利地，所述细肋条的最大高度根据所述隐藏腔体的高度Hc来选择，该高度能够根据将被磨损掉的胎面材料的厚度预先固定。所述细肋条的最大高度根据所述隐藏腔体的高度Hc而改变。优选地，所述细肋条的最大高度至少等于1mm并且最多等于5mm。
优选地，这些细肋条的高度最多等于将被磨损掉的材料的厚度的30％。优选地，这些细肋条的高度至少等于将被磨损掉的材料的厚度的5％，并且最多等于该同一厚度的30％。
在本发明的一个变型中，在限定所述隐藏腔体的所述上部上形成的细肋条相对于所述隐藏腔体的主方向以接近或等于90度的角度定向。
在本发明的一个变型中，所述细肋条延伸直至所述隐藏腔体的至少一个侧壁并在该侧壁上延续。优选地，所述细肋条在所述隐藏腔体的侧壁上以至少等于1.5mm、并且最多等于5mm、更优选地最多等于3mm的高度延伸。
在本发明的另一变型中，所述隐藏腔体的上部在刀槽花纹的每一侧包括以大于零且最多等于45度的角度倾斜的平坦面，该角度是相对于平行于横向方向的方向测得的。
借助于本发明，可以在相当接近新花纹沟的形成的磨损阶段中局部地改变每个隐藏腔体附近的胎面的刚度。刚度的这种局部改变确保了更好的磨损性能，并且因此与没有如所限定的小花纹沟的相同胎面相比，能够在出现新的花纹沟之前获得胎面的更规律的磨损轮廓。
从下面参照附图给出的描述中，本发明的其它特征和优点将变得明显，附图以非限制性示例的方式示出了本发明的主题的实施例。
附图说明
图1示出了胎面边缘的局部视图，该胎面包括完全在崭新状态下的胎面表面下方形成的多个通道，这些通道横向地定向，即平行于设有该胎面的轮胎的旋转轴线定向；
图2示出了在包含旋转轴线的平面上的横截面，该横截面的截面线由图1中的线II-II表示；
图3示出了根据本发明的隐藏通道的变型，该隐藏通道通过刀槽花纹朝向胎面表面延续，并且包括形成在隐藏通道的上部上的多个细肋条；
图4示出了应用于波状花纹沟的本发明的变型，所述波状花纹沟具有一系列通向崭新状态下的胎面表面的部分和隐藏部分。
具体实施方式
以下描述的示例涉及具有尺寸315/70R22.5的重型车辆轮胎。它们可以易于转换成不同尺寸的重型车辆轮胎。
图1示出了说明本发明的第一变型，该第一变型涉及用于重型车辆的轮胎的胎面1，该胎面1在崭新状态下具有预定用于与道路相接触的胎面表面10。该胎面1包括处于胎面表面10下方的隐藏通道2，所述隐藏通道2预定用于在胎面已经部分磨损之后形成通向胎面表面的新的花纹沟。在本实例中，这些隐藏通道2横向地定向，也就是说，在与设有该胎面的轮胎的横向或轴向方向相对应的方向上定向。横向方向与轮胎的旋转轴线重合。
如图1所示，这些隐藏通道2在胎面1的侧向边缘处朝向外部敞开。每个隐藏通道2包括两个相对的侧壁21、22，这些侧壁之间的距离限定了所述通道的宽度Lc。这些侧壁21和22在所述胎面的最内侧部分处通过通道底部23连接在一起并且在最靠近胎面表面10的部分处通过冠部24连接在一起。
在每个通道2上和冠部24上设置有多个具有等于4mm的最大高度t的细肋条25，这些细肋条25相对于通道2的主方向垂直地定向。在本实例中，所述通道的主方向对应于胎面上的横向或轴向方向，胎面上的横向或轴向方向对应于垂直于图1的平面的方向。
每个通道2位于胎面1的胎面表面10下方距离Hs处并且具有总高度Hc，在本示例中，距离Hs等于5mm，并且在本示例中，总高度Hc等于8mm。将被磨损掉的胎面材料的厚度基本上对应于高度Hs和Hc之和。隐藏通道2的宽度Lc等于6mm。
图2示出了图1所示的胎面的横截面，该横截面是在径向截面平面中截取的，也就是说，是在包含轮胎的旋转轴线的平面中截取的。在该截面中，显然，限定隐藏腔体2的上壁包括多个细肋条，所述多个细肋条的最大高度t在所述示例中等于2mm，这些细肋条以间距P规律地设置。这些细肋条具有等于1.5mm的最大宽度。所述细肋条之间的距离P在隐藏腔体2的最大宽度Lc的1倍和5倍之间。
所述细肋条垂直于图2的平面定向，也就是说垂直于隐藏腔体2的主方向定向(隐藏腔体2的主方向在图2中由方向AA’表示)。
在这里未示出的变型中，所述细肋条可以倾斜地定向，以便形成小于90度的角度。优选地，该角度至少等于45度。
图3示出了本发明的一种变型，其中，通道2通过刀槽花纹4朝向胎面表面10延续。在该变型中，通道2的冠部24在刀槽花纹4的两侧(任一侧)被细分为两个冠部241、242。这些冠部241、242中的每一个都以在该示例中等于15度的角度G倾斜，以便在它们之间形成150度的角度。在这些冠部241、242中的每一个上还形成有多个横向定向的细肋条25。这些细肋条25与所述隐藏腔体的主方向成90度的角度，所述隐藏腔体的主方向对应于垂直于图3的平面的方向。这些细肋条25在高度h上沿着限定腔体2的侧面21、22延续。在本实例中，该高度h等于2mm。
在形成通向胎面表面的新花纹沟之前，多个细肋条25的存在与冠部241、242的倾角G的组合在磨损表面方面特别有效。
图4所示的第三变型涉及一种用于具有尺寸315/70R22.5的重型车辆轮胎的胎面1。
该胎面在其厚度中具有至少一个被称为波状的花纹沟，该波状花纹沟3具有交替的花纹沟部分31和隐藏腔体32，所述花纹沟部分31通向崭新状态下的胎面表面10，所述隐藏腔体32预定用于在预定量的磨损之后通向胎面表面以便形成新的花纹沟。这些敞开的花纹沟部分31和隐藏的腔体部分32通过连接部分33连接在一起，所述连接部分33确保了崭新状态下波状花纹沟中流体流动的连续性，该流动发生在花纹沟的主方向上。这种类型的波状花纹沟在专利EP2483087-B1中有所描述，特别地参考该引用的专利中包含的附图。
隐藏腔体32的最大宽度等于5mm，其高度等于6mm。
为了使该波状花纹沟3的模制和脱模更容易，还形成有刀槽花纹4，所述刀槽花纹4在每个隐藏腔体32和每个连接部分33之间延伸，以便连接到崭新状态下的胎面表面10。刀槽花纹4具有等于0.6mm的宽度，并且由能够在使用条件下至少部分地彼此接触的壁限定。
每个隐藏部分32包括两个相对的侧壁，这些侧壁通过在径向内侧形成底部的下部和在径向外侧的上部连接在一起。所述上部被分成两个部分，这两个部分由限定刀槽花纹4的壁延续。
为了改善在所述隐藏腔体的径向上方的磨损表面并因此在整个胎面表面上实现更规律的磨损，在每个隐藏腔体的上部上形成有多个细肋条35，在本实例中，所述细肋条35定向成与花纹沟3的主方向成90度的角度，该主方向对应于当在湿雨天气中行驶时花纹沟3中的水流的方向。
这些细肋条35在沿着宽度方向限定每个隐藏腔体32的壁上延续一小高度h(这里等于1.5mm)。这些细肋条35以等于6mm的间距彼此平行地设置。
在所述胎面已经部分磨损之后，并且在所述隐藏腔体变成通向所述胎面的胎面表面的花纹沟之前，与这些细肋条的存在相关联的材料的添加使得所述腔体附近局部硬化，从而使得可以确保实现更规律的磨损表面。
所述的示例不旨在限制本发明，本领域技术人员可以对其进行各种修改，而不脱离权利要求书中所限定的本发明的范围。

Claims (9)

1.一种用于重型车辆轮胎的胎面(1)，该胎面(1)具有与将在行驶期间被磨损掉的材料的厚度相对应的总厚度，该胎面在崭新状态下具有预定用于在行驶时与道路相接触的胎面表面(10)，该胎面(1)包括至少一个隐藏腔体(2)，该隐藏腔体(2)预定用于在预定量的局部磨损之后形成通向所述胎面表面的新花纹沟，该隐藏腔体(2)包括两个相对的侧壁(21、22)，这两个相对的侧壁(21、22)通过径向向内的底部(23)和径向向外的冠部(24)连接在一起，其特征在于，所述隐藏腔体的冠部(24)设有多个细肋条(25)，所述细肋条(25)的高度在径向上从限定所述隐藏腔体的冠部(24)朝向所述隐藏腔体(2)的内部延伸。
2.根据权利要求1所述的胎面(1)，其特征在于，这些细肋条(25)沿着其长度在与所述隐藏腔体(2)的主方向成至少等于40度的角度的方向上延伸，隐藏腔体的主方向对应于当所述隐藏腔体通向胎面表面时该隐藏腔体内的液体的流动方向。
3.根据权利要求1或2所述的胎面(1)，其特征在于，在限定所述隐藏腔体(2)的所述冠部(24)上形成的所述细肋条(25)具有至少等于1mm且最多等于5mm的最大高度。
4.根据权利要求1或2所述的胎面(1)，其特征在于，在限定所述隐藏腔体(2)的所述冠部(24)上形成的所述细肋条(25)相对于所述隐藏腔体的主方向以接近或等于90度的角度定向，隐藏腔体的主方向对应于当所述隐藏腔体通向胎面表面时该隐藏腔体内的液体的流动方向。
5.根据权利要求1或2所述的胎面(1)，其特征在于，所述隐藏腔体(2)通过刀槽花纹(4)径向延续直到崭新状态下的胎面表面(10)。
6.根据权利要求5所述的胎面(1)，其特征在于，所述隐藏腔体(2)的上部在所述刀槽花纹的每一侧包括以大于零且最多等于45度的角度(G)倾斜的平坦面，该角度(G)是相对于与横向方向平行的方向测得的，所述横向方向与轮胎的旋转轴线重合。
7.根据权利要求1或2所述的胎面(1)，其特征在于，所述细肋条(25)在限定所述隐藏腔体(2)的所述侧壁(21、22)中的至少一个的一部分上延续。
8.根据权利要求7所述的胎面(1)，其特征在于，这些细肋条(25)沿着所述侧壁(21、22)中的至少一个延伸的高度(h)至少等于1.5mm。
9.根据权利要求8所述的胎面(1)，其特征在于，这些细肋条(25)沿着所述侧壁(21、22)中的至少一个延伸的高度(h)最多等于3mm。
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