CN117120277A - 车辆充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有胎面，该胎面具有将两个胎纹肋(1，2)彼此隔开的至少一个圆周沟纹(3)，该至少一个圆周沟纹具有沟纹底(3a)以及形成于胎纹肋(1，2)上的沟纹侧面(3b，3c)，其中在沟纹底(3a)上形成有延伸至沟纹侧面(3b，3c)的多个稳定元素(11)；稳定元素(11)相应地由以下部分组成：处于沟纹底(3a)上的、尤其连结至两个沟纹侧面(3b，3c)的、具有盖面(12a)的底部抬升部(12)，该盖面以沿径向方向相对于胎纹深度(TP)的水平高度测得的1.0mm至2.0mm的恒定高度(hG)延伸；以及位于底部抬升部(12)上的、仅连结至一个沟纹侧面(3b)的角锥形的凸起(13)，该角锥形的凸起具有位于沟纹侧面(3b)上的径向外部尖端(S)。

Description

车辆充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有胎面，该胎面具有将两个胎纹肋彼此隔开的至少一个圆周沟纹，该至少一个圆周沟纹具有沟纹底以及形成于胎纹肋上的沟纹侧面，其中在沟纹底上形成有延伸至沟纹侧面的多个稳定元素。
背景技术
这样的车辆充气轮胎例如是从US10 639 941 B2中已知的。该车辆充气轮胎具有胎面，该胎面具有三个圆周沟纹，这些圆周沟纹将两个胎肩侧的胎纹肋和两个中间的胎纹肋彼此隔开。在胎肩侧的圆周沟纹之一中形成有沿周向分布的方形的多个稳定元素，这些稳定元素连结至沟纹侧面并因此将胎肩侧的胎纹肋与相邻的中间的胎纹肋相连接。稳定元素在径向方向上所具有的高度为胎纹深度的40％至60％，并且稳定元素在径向方向上由U形弯曲的盖面界定。
形成于圆周沟纹中形成的稳定元素将胎纹肋相互支撑以抵抗轴向力，从而提升胎面的横向刚度。当轮胎滚动时，稳定元素会受到较大的缺口力，尤其是当稳定元素位于胎肩侧的圆周沟纹中时，因为在这些圆周沟纹中会产生特别大的横向力和纵向力。缺口力会导致以下风险：在稳定元素上或者在沟纹底和沟纹侧面的邻接区域处，在胎面的橡胶材料中产生裂纹。此外，由于以常规方式实施的稳定元素会减小沟纹截面，因此还必须考虑到其对排水能力的影响。目前已知的稳定元素在这方面还需要进一步改进。因此，本发明所基于的目的在于，在考虑排水能力以及维持稳定元素的良好稳定效果的情况下，在开篇所述类型的车辆充气轮胎中提升稳定元素的区域中的胎面的抗撕裂性。
发明内容
根据本发明，所提出的目的以如下方式实现，即，稳定元素相应地由以下部分组成：处于沟纹底上的、尤其连结至两个沟纹侧面的、具有盖面的底部抬升部，该盖面以沿径向方向相对于胎纹深度的水平高度测得的1.0mm至2.0mm的恒定高度延伸；以及位于底部抬升部上的、仅连结至一个沟纹侧面的角锥形的凸起，该角锥形的凸起具有位于该沟纹侧面上的径向外部尖端。
由于只有较低的底部抬升部(而不是凸起)直接处于沟纹底上并且在必要时连结至两个沟纹侧面，因此在稳定元素的区域中保留了有利于排水能力的较大沟纹截面。底部抬升部连同凸起一起保证了胎纹肋的良好的相互稳定。在凸起的区域中、尤其是在凸起到沟纹侧面的过渡区域处出现缺口应力得以避免或者在很大程度上得以避免，从而还确保了稳定元素的高抗撕裂性。因此，排水能力、稳定元素的稳定效果与抗撕裂性之间存在的目标冲突以特别有利的方式得以解决。
根据一个优选的实施方式，角锥形的凸起由三角形的两个侧表面界定，这些侧表面在延伸至径向外部尖端的限位边缘处彼此连接，其中在限位边缘的径向内端与和其相对的沟纹侧面之间留有沿轴向方向以及平行于胎面周边测得的间距，该间距是圆周沟纹的在胎面周边沿轴向方向测得的宽度的至少20％。这一措施有利于圆周沟纹的排水能力。
在该设计方案中，当限位边缘的径向内端与和其相对的沟纹侧面之间的间距是圆周沟纹的宽度的25％至40％、尤其30％至35％时，在稳定元素的稳定效果与排水能力之间实现了特别有利的折衷。
根据另一个优选的实施方式，凸起的径向外部尖端位于胎面周边。根据一个替代性的优选实施方式，凸起的径向外部尖端与胎面周边相距沿径向方向测得的最大2.0mm、尤其最大1.0mm的间距。这样的凸起在其稳定效果方面进一步得到改善。
此外有利的是：凸起的每个侧表面具有尤其以沿径向方向测得的恒定深度延伸的径向内部的限位边缘，在俯视图中观察，该限位边缘与周向方向成15°至25°、优选17°至22°的角度延伸。通过这样设计的侧表面，可以进一步降低在凸起的区域中出现缺口应力的风险，这对于抗撕裂性是有利的。此外，行驶在湿滑的路面上时，这样的凸起以极低的紊流度或大体上无紊流的方式被水环流，从而进一步改善了排水性能。
当凸起的每个侧表面具有在沟纹侧面上延伸的限位边缘(其与径向方向成25°至35°的角度延伸)时，进一步改善了稳定元素的区域中的胎面的抗撕裂性。
根据另一个优选的实施方式，稳定元素具有对称平面，该对称平面沿径向方向延伸并且在俯视图中沿轴向方向延伸。这尤其确保了特别均匀的稳定效果。
另一个优选的实施方式的特征在于：设有以成对的方式形成的稳定元素，这些稳定元素以对形成，其中属于一对稳定元素的凸起连结至同一沟纹侧面。成对形成稳定元素允许稳定效果与相应凸胎纹结构的通常沿胎面圆周不恒定的刚度相配合。由于属于一对的凸起连结至同一沟纹侧面，因此在圆周沟纹中保留了有利的强排水能力。
就此而言有利的是，属于一对的稳定元素关于对称平面彼此相距沿周向方向测得的5.0mm至10.0mm的相互间距。
此外，就此而言有利的是：在周向方向上彼此相继的对与来自不同的对的相邻的稳定元素关于对称平面彼此相距沿周向方向测得的相互间距，该相互间距是属于一对的凸起彼此相距的相互间距的150％至220％、优选170％至210％。
另一个优选的实施方式的特征在于：
a)在属于一对的稳定元素之间有横向沟纹从胎纹肋之一汇入圆周沟纹，或者
b)在属于一对的稳定元素之间各有一个横向沟纹从各个胎纹肋汇入圆周沟纹。
因此，一对的稳定元素位于胎纹肋的由横向沟纹构成的肋元素的横向沟纹旁的外缘区域(端部区段)处。稳定元素恰好在这些部位处是特别有利的，因为稳定元素特别显著地抵消了由横向沟纹造成的胎纹肋的胎纹刚度的降低。
根据一个优选的实施方式，稳定元素至少形成于胎肩侧的圆周沟纹中。
在该实施方式中有利的是，稳定元素的角锥形的凸起连结至胎肩侧的圆周沟纹的胎面外侧的沟纹侧面。
另一个优选的实施方式的特征在于：汇入圆周沟纹的横向沟纹在优选是胎肩侧的胎纹肋的第一胎纹肋中延伸，这些横向沟纹将第一胎纹肋分成圆周长度各自为45.0mm至70.0mm、尤其50.0mm至60.0mm的肋元素，并且
第二胎纹肋被第一类型的横向沟纹以及比第一类型的横向沟纹优选实施得更细的第二类型的横向沟纹横穿，
其中第一类型的横向沟纹为第二胎纹肋赋予肋元素，这些肋元素被指配给第一胎纹肋的肋元素，并且其中第二类型的横向沟纹为肋元素赋予肋块，
其中以对形成的底部抬升部设有凸起，第一类型的横向沟纹或第二类型的横向沟纹汇入这些突起之间。
附图说明
现在借助于示意性示出本发明实施例的附图来对本发明的其他特征、优点及细节进行详细说明。在附图中：
图1示出具有本发明实施变体的车辆充气轮胎的胎面的胎肩侧的圆周区段的简化俯视图，
图2示出图1中的细节Z2的放大俯视图，
图3示出沿图2中的线III-III的截面，
图4示出沿图2中的线IV-IV的截面，以及
图5示出根据图2中用箭头S5指示的视线方向的视图。
附图标记清单
1 胎肩侧的胎纹肋
2 中间的胎纹肋
3 胎肩侧的圆周沟纹
3a 沟纹底
3b 胎面外侧的沟纹侧面
3c 胎面内侧的沟纹侧面
4 中间的圆周沟纹
5 切口状的横向沟纹
6 肋元素
7 横向沟纹
8 切口状的横向沟纹
9 肋元素
9a 肋块
10 切口状的横向沟纹
11 稳定元素
12 底部抬升部
12a 盖面
12b 端面
12c 边缘
13 凸起
13a 侧表面
13b 限位边缘
13c 限位边缘
13d 限位边缘
14 过渡曲部
15 过渡曲部
a1，a2，a3，a4间距
B1，bQR1，bQR2，bQR3宽度
E1 对称平面
hG 高度
l1，lG 圆周长度
P 对
S 径向外部尖端
S5 箭头(视线方向)
t1 深度
TP 胎纹深度
Z2 细节
α，β，γ，δ，ε，θ，λ，μ角度
具体实施方式
根据本发明实施的车辆充气轮胎是用于多轨机动车辆的轮胎，并且优选是用于乘用机动车辆、货车或轻型卡车的呈子午线结构的轮胎。
图1示出胎面的胎肩侧的圆周区段的俯视图，该胎面具有：胎肩侧的胎纹肋1；中间的胎纹肋2；将胎肩侧的胎纹肋1与中间的胎纹肋2隔开的、在俯视图中呈直线延伸的胎肩侧的圆周沟纹3；以及仅指示的中间的圆周沟纹4，该中间的圆周沟纹将中间的胎纹肋2限制为胎面的另外的(例如以已知的方式实施的)胎纹结构。
胎肩侧的圆周沟纹3在径向方向上以相应设置的胎纹深度TP(图4)被实施，该胎纹深度对于优选的轮胎类型而言通常为4.0mm至13.0mm、尤其至少6.5mm，胎肩侧的圆周沟纹在胎面周边具有沿轴向方向测得的宽度B1(图4)，该宽度例如为6.0mm至13.0mm，并且胎肩侧的圆周沟纹由沟纹底3a(参见图3至图5)、形成于胎肩侧的胎纹肋1上的胎面外侧的沟纹侧面3b(参见图2、图4)以及形成于中间的胎纹肋2上的胎面内侧的沟纹侧面3c(参见图2、图4)界定。根据图4，在沿轴向方向定向的截面中观察(参见图2中的剖面线IV-IV的位置)，沟纹底3a被实施为U形。在沿轴向方向定向的截面中观察，胎面外侧的沟纹侧面3b与径向方向成10°至20°、尤其13°至17°的角度α延伸，并且在沿轴向方向定向的截面中观察，胎面内侧的沟纹侧面3c与径向方向成1°至10°、尤其3°至7°的角度β延伸，其中沟纹侧面3b、3c以沿径向方向测得的深度t1连接至沟纹底3a，该深度是胎纹深度TP的75％至90％。
此外，如图1所示，胎肩侧的胎纹肋1设有在俯视图中呈直线且彼此平行延伸的呈切口状细长的横向沟纹5，这些横向沟纹在轴向方向上以与轴向方向成0°至15°、尤其3°至12°的角度γ延伸的方式横穿胎肩侧的胎纹肋1，这些横向沟纹在胎面周边具有垂直于其延伸方向测得的2.0mm至4.0mm的宽度bQR1(图2)并且为胎肩侧的胎纹肋1赋予在周向方向上狭长的肋元素6。每个肋元素6具有45.0mm至70.0mm、尤其50.0mm至60.0mm的圆周长度l1，并且每个肋元素设有在俯视图中平行于横向沟纹5延伸的三个横向沟纹7，这些横向沟纹至少大体上均匀地沿圆周长度l1分布、终止于肋元素6内并且比横向沟纹5实施得更宽。
中间的胎纹肋2被另外的呈切口状细长的横向沟纹8横穿，这些横向沟纹(在俯视图中观察)呈直线、彼此平行地延伸并且与轴向方向成0°至15°、尤其3°至12°的角度δ延伸，在所示出的实施例中，这些横向沟纹与胎肩侧的胎纹肋1的横向沟纹5关于轴向方向朝相反方向倾斜，这些横向沟纹在胎面周边具有垂直于其延伸方向测得的2.0mm至4.0mm的宽度bQR2(图2)并且为中间的胎纹肋2赋予在周向方向上狭长的肋元素9。横向沟纹8的位置为，使得其以与在胎肩侧的胎纹肋1中延伸的横向沟纹5相对的方式汇入胎肩侧的圆周沟纹3，从而使中间的胎纹肋2的各个肋元素9被指配给胎肩侧的胎纹肋1的肋元素6。
每个肋元素9被额外的呈切口状细长的两个横向沟纹10横穿，这些横向沟纹在俯视图中平行于横向沟纹8延伸、在胎面周边具有垂直于其延伸方向测得的1.0mm至2.5mm的宽度bQR3并且为肋元素9赋予肋块9a。
横向沟纹5、7、8、10在径向方向上所具有深度优选是胎纹深度TP(图3、图4)的50％至95％。
如图1所示，在胎肩侧的圆周沟纹3中形成有成对P布置的多个稳定元素11。相应属于一对P的稳定元素11相应地被指配给在周向方向上彼此相继的两个肋块9a，使得横向沟纹8或横向沟纹10相应地汇入属于一对P的稳定元素11之间。在所示出的实施例中，在每个横向沟纹8和每个横向沟纹10中形成一对P稳定元素11。
根据图3，每个稳定元素11均具有对称平面E1，该对称平面沿径向方向延伸并且在俯视图中观察沿轴向方向(在图中不可见)延伸。如图1所示，属于一对P的稳定元素11关于对称平面E1(图3)相距沿周向方向测得的5.0mm至10.0mm的相互间距a1。在周向方向上彼此相继的对P与来自不同的对P的相邻的稳定元素11关于对称平面E1(图3)彼此相距相互间距a2，这些相互间距大于间距a1且尤其是间距a1的150％至220％、优选170％至210％。
下文将基于单独的稳定元素11来阐述稳定元素11另外的设计方案。
根据图5，稳定元素11由以下部分组成：处于沟纹底3a上的、连结至两个沟纹侧面3b、3c的板状的底部抬升部12；以及位于底部抬升部上的、连结至胎面外侧的沟纹侧面3b的角锥形的凸起13。根据图3和图5，底部抬升部12在径向方向上由平行于胎面周边定向的盖面12a界定并且在周向方向上由两个端面12b界定。如图3和图4所示，盖面12a以沿径向方向相对于胎纹深度TP的水平高度测得的1.0mm至2.0mm的高度hG延伸，其中高度hG的水平高度优选位于深度t1的水平高度的径向外部，因此盖面12a在沟纹底3a的径向外部延伸。在沿周向方向定向的截面中观察，端面12b呈倒圆状延伸并且无弯折地过渡到沟纹底3a中(图3)。在每个端面12b与盖面12a的相互连接区域中形成有边缘12c(图2、图3)，该边缘在俯视图中观察与轴向方向成0°至10°的角度ε(图2)延伸。在盖面12a的水平高度上，即，在高度hG上，底部抬升部12在其最长的部位处具有5.0mm至10.0mm、尤其7.0mm至9.0mm的圆周长度lG(图2)。在所示出的实施例中，在盖面12a与胎面内侧的沟纹侧面3c之间形成过渡曲部14(图4、图5)。
根据图3，角锥形的凸起13具有位于对称平面E1中的、位于胎面外侧的沟纹侧面3b上的径向外部尖端S并且由三角形的两个侧表面13a界定。尖端S与胎面周边相距在对称平面E1中沿径向方向测得的最大2.0mm、尤其最大1.0mm的间距a3。替代性地，尖端S可以位于胎面周边。根据图5，侧表面13a分别具有径向内部的限位边缘13c、沿胎面外侧的沟纹侧面3b延伸的限位边缘13d以及在对称平面E1中延伸的共用的限位边缘13b(图3)。径向内部的限位边缘13c以沿径向方向测得的恒定深度延伸并且与周向方向成15°至25°的角度λ(图2)延伸。沿胎面外侧的沟纹侧面3b延伸的限位边缘13d与径向方向成25°至40°、尤其30°至35°的角度μ(图3)倾斜。共用的限位边缘13b与径向方向成15°至35°、尤其20°至30°的角度θ(图4)延伸。根据图4，限位边缘13b的径向内端与胎面内侧的沟纹侧面3c之间留有在轴向方向上以及平行于胎面周边测得的间距a4，该间距是胎肩侧的圆周沟纹3的宽度B1的至少20％。优选地，间距a4是胎肩侧的圆周沟纹3的宽度B1的25％至40％、尤其30％至35％。角锥形的凸起13沿胎面外侧的沟纹侧面3b延伸至盖面12a的端部，使得盖面12a不接触胎面外侧的沟纹侧面3b(图5)。
根据图5，在所示出的实施例中，在凸起13的径向内部端部区域处，在每个三角形的侧表面13a与底部抬升部12的盖面12a之间形成有过渡曲部15。
本发明并不局限于所描述的实施例。
稳定元素尤其还可以单独(即，不成对)地形成，并且形成于中间的圆周沟纹中。此外，位于圆周沟纹内的凸起可以连结至不同的沟纹侧面。

Claims (15)

1.一种车辆充气轮胎，所述车辆充气轮胎具有胎面，所述胎面具有将两个胎纹肋(1，2)彼此隔开的至少一个圆周沟纹(3)，所述至少一个圆周沟纹具有沟纹底(3a)以及形成于所述胎纹肋(1，2)上的沟纹侧面(3b，3c)，其中在所述沟纹底(3a)上形成有延伸至所述沟纹侧面(3b，3c)的多个稳定元素(11)，
其特征在于，
所述稳定元素(11)相应地由以下部分组成：处于所述沟纹底(3a)上的、尤其连结至两个沟纹侧面(3b，3c)的、具有盖面(12a)的底部抬升部(12)，所述盖面以沿径向方向相对于所述胎纹深度(TP)的水平高度测得的1.0mm至2.0mm的恒定高度(hG)延伸；以及位于所述底部抬升部(12)上的、仅连结至一个所述沟纹侧面(3b)的角锥形的凸起(13)，所述角锥形的凸起具有位于所述沟纹侧面(3b)上的径向外部尖端(S)。
2.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，
所述角锥形的凸起(13)由三角形的两个侧表面(13a)界定，所述侧表面在延伸至所述径向外部尖端(S)的限位边缘(13b)处彼此连接，其中在所述限位边缘(13b)的径向内端与和其相对的所述沟纹侧面(3c)之间留有沿轴向方向以及平行于胎面周边测得的间距(a4)，所述间距是所述圆周沟纹(3)的在所述胎面周边沿轴向方向测得的宽度(B1)的至少20％。
3.根据权利要求2所述的车辆充气轮胎，其特征在于，所述限位边缘(13b)的径向内端与和其相对的所述沟纹侧面(3c)之间的所述间距(a4)是所述圆周沟纹(3)的宽度(B1)的25％至40％、尤其30％至35％。
4.根据权利要求1至3之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，所述凸起(13)的径向外部尖端(S)位于所述胎面周边。
5.根据权利要求1至3之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，所述凸起(13)的径向外部尖端(S)与所述胎面周边相距沿径向方向测得的最大2.0mm、尤其最大1.0mm的间距(a3)。
6.根据权利要求2至5之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，所述凸起(13)的每个侧表面(13a)具有尤其以沿径向方向测得的恒定深度延伸的径向内部的限位边缘(13c)，在俯视图中观察，所述限位边缘与周向方向成15°至25°、优选17°至22°的角度(λ)延伸。
7.根据权利要求2至6之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，所述凸起(13)的每个侧表面(13a)具有在所述沟纹侧面(3b)上延伸的限位边缘(13d)，所述限位边缘与所述径向方向成25°至35°的角度(μ)延伸。
8.根据权利要求1至7之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，所述稳定元素(11)具有对称平面(E1)，所述对称平面沿径向方向延伸并且在俯视图中沿轴向方向延伸。
9.根据权利要求1至8之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，设有以成对(P)的方式形成的稳定元素(11)，其中属于一对(P)稳定元素(11)的凸起(13)连结至同一沟纹侧面(3c)。
10.根据权利要求8和9所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，属于一对(P)的所述稳定元素(11)关于所述对称平面(E1)彼此相距沿周向方向测得的5.0mm至10.0mm的相互间距(a1)。
11.根据权利要求10所述的车辆充气轮胎，其特征在于，在周向方向上彼此相继的对(P)与来自不同的对(P)的相邻的稳定元素(11)关于所述对称平面(E1)彼此相距沿周向方向测得的相互间距(a2)，所述相互间距是属于一对(P)的所述凸起(13)彼此相距的所述相互间距(a1)的150％至220％、优选170％至210％。
12.根据权利要求9至11之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，
在属于一对(P)的所述稳定元素(11)之间有横向沟纹(5，8，10)从所述胎纹肋(1，2)之一汇入所述圆周沟纹(3)，或者
在属于一对(P)的所述稳定元素(11)之间各有一个横向沟纹(5，8，10)从各个胎纹肋(1，2)汇入所述圆周沟纹(3)。
13.根据权利要求1至12之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，所述稳定元素(11)至少形成于胎肩侧的圆周沟纹(3)中。
14.根据权利要求13所述的车辆充气轮胎，其特征在于，所述稳定元素(11)的角锥形的凸起(13)连结至所述胎肩侧的圆周沟纹(3)的胎面外侧的沟纹侧面(3b)。
15.根据权利要求9至14之一所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，汇入所述圆周沟纹(3)的横向沟纹(5)在优选是胎肩侧的胎纹肋(1)的第一胎纹肋(1)中延伸，所述横向沟纹将所述第一胎纹肋(1)分成圆周长度(l1)各自为45.0mm至70.0mm、尤其50.0mm至60.0mm的肋元素(6)；并且
第二胎纹肋(2)被第一类型的横向沟纹(8)以及比第一类型的所述横向沟纹优选实施得更细的第二类型的横向沟纹(10)横穿，
其中第一类型的所述横向沟纹(8)为所述第二胎纹肋(2)赋予肋元素(9)，所述肋元素被指配给所述第一胎纹肋(1)的肋元素(6)，并且其中第二类型的所述横向沟纹(10)为所述肋元素(9)赋予肋块(9a)，
其中以对形成的底部抬升部(12)设有凸起(13)，第一类型的横向沟纹(8)或第二类型的横向沟纹(10)汇入所述突起之间。
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