用于重型货物车辆轮胎的胎面

摘要

用于重型车辆轮胎的胎面(1)，所述胎面(1)的总厚度对应于在滚动期间将被磨损的材料的厚度，该胎面(1)在崭新状态下具有用于在滚动时接触道路的滚动表面(10)，并且包括至少一个隐藏空腔(2)，所述至少一个隐藏空腔(2)用于在预定的部分磨损之后形成通向所述胎面表面(10)的新花纹沟，所述隐藏空腔(2)包括两个相对的侧壁(21,22)，所述两个相对的侧壁(21,22)通过径向内底部(23)以及通过径向外顶部(24)互连，所述隐藏空腔(2)的所述顶部(24)设有多个细花纹沟(25)，所述多个细花纹沟(25)的深度从限定所述隐藏空腔的所述顶部(24)径向向外延伸，这些细花纹沟(25)在相对于所述隐藏空腔(2)的主方向形成至少40°的角度的方向上延伸。

权利要求

1.用于重型车辆轮胎的胎面（1），所述胎面（1）的总厚度对应于在行驶期间将被磨损的材料的厚度，该胎面在崭新状态下具有用于在行驶时与道路接触的胎面表面（10），该胎面（1）包括至少一个隐藏空腔（2），所述至少一个隐藏空腔（2）用于在预定量的部分磨损之后形成通向所述胎面表面的新花纹沟，该隐藏空腔（2）包括两个相对的侧壁（21, 22），所述两个相对的侧壁（21, 22）通过在径向上朝向内侧的底部（23）以及通过在径向上朝向外侧的冠部（24）连接在一起，所述胎面的特征在于，所述隐藏空腔的所述冠部（24）设有多个细花纹沟（25），所述多个细花纹沟（25）的深度从限定所述隐藏空腔的所述冠部（24）径向向外延伸，这些细花纹沟（25）在与所述隐藏空腔（2）的主方向成至少等于40°的角度的方向上延伸，隐藏空腔的所述主方向对应于当其通向所述胎面表面并且形成新花纹沟时该隐藏空腔内的液体的流动方向，它大致是所述隐藏空腔的最大尺寸的方向。

2. 根据权利要求1所述的胎面（1），其特征在于，形成在限定所述隐藏空腔（2）的所述冠部（24）中的所述细花纹沟（25）的最大深度至少等于1 mm且最多等于5 mm。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的胎面（1），其特征在于，形成在限定所述隐藏空腔（2）的所述冠部（24）中的所述细花纹沟（25）以与所述隐藏空腔的所述主方向成接近或等于

90度的角度定向。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的胎面（1），其特征在于，所述隐藏空腔（2）通过刀槽花纹（4）在径向上一直延续到崭新状态下的胎面表面（10）。

5. 根据权利要求4所述的胎面（1），其特征在于，所述细花纹沟（25）在限定所述刀槽花纹（4）的壁（41, 42）的一部分上延续。

6. 根据权利要求5所述的胎面（1），其特征在于，这些细花纹沟（25）沿着所述刀槽花纹（4）延伸的高度最多等于3 mm。

7. 根据权利要求1或权利要求2所述的胎面（1），其特征在于，所述细花纹沟（25）一直延伸至所述隐藏空腔（2）的侧壁（21, 22）并且在该侧壁上延续最多等于3 mm的高度。

说明书

用于重型货物车辆轮胎的胎面

技术领域

[0001] 本申请涉及轮胎胎面，更具体地涉及这些胎面的胎面花纹设计，并且涉及设有这种胎面的具有在潮湿天气中排出存在于道路上的水的持久能力的轮胎，这些胎面具有改善
的行驶性能。

背景技术

[0002] 众所周知，潮湿天气驾驶条件要求最快速地清除每个轮胎的胎面与道路之间的水，以确保胎面与道路接触。未被推到轮胎前部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沿周向方向或横向方向定向还是沿倾斜方
向定向。

[0003] 定义

[0004] 切口是指特别地通过模制制造在胎面中的任何空腔或空隙，该切口在主方向上延伸并且延伸进入胎面的深度中，所述主方向是在潮湿天气中水在所述切口中的流动方向。

[0005] 花纹沟在此是指通向用于与道路接触的胎面表面的切口，该切口的平均宽度使得限定它的材料的壁在轮胎的正常使用条件下不会彼此接触。

[0006] 刀槽花纹在此是指薄切口，所述薄切口的平均宽度小，并且使得在正常的轮胎使用条件下，当该刀槽花纹处于轮胎与道路相接触的接触区块中时限定刀槽花纹的材料的壁
可以至少部分地彼此接触。

[0007] 隐藏花纹沟是指至少部分地形成在崭新状态下的胎面表面下方的空腔或通道，该隐藏空腔用于在预定量的部分磨损之后形成通向胎面表面的新花纹沟。隐藏花纹沟由两个
相对的侧壁限定，这两个侧壁通过下部以及通过上部连接在一起，所述下部形成连接两个
壁的底部并且在径向上朝向内侧，所述上部位于这些壁的延续部分上并且在径向上朝向外
侧。在该上部中，可以开设将所述隐藏花纹沟连接到崭新状态下的胎面表面的刀槽花纹。

[0008] 将被磨损的材料的厚度是指在达到法定胎面磨损极限(其可以通过特别是形成在花纹沟中的磨损指示器来指示)之前、在行驶期间可以磨损的胎面的厚度。

[0009] 在本说明书中，术语“径向的”或“径向地”用于表示如下方向，当在轮胎上考虑时，所述方向为垂直于轮胎的旋转轴线的方向，而当单独地在胎面上考虑时，所述方向对应于
所述胎面的厚度方向。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
意圆相切的方向的方向。该同一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。

[0010] 无论轮胎是何种类别(也就是说，不管它是装配到乘用车辆上的轮胎还是装配到用于承载重型载荷的重型车辆上的轮胎)，胎面都需要具有始终保持在最低性能(称为安全
性能)之上的积水排水性能。因此，并且考虑到胎面逐渐磨损、花纹沟的横截面积逐渐减小
以及因此这些花纹沟移除一定体积液体的能力逐渐降低，通常会生产通向崭新状态下的胎
面表面并向下延续到至少对应于要求回收胎面的法定极限的水平的胎面深度的花纹沟。

[0011] 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在于：它减少了给定宽度胎面的胎面材料的量，因此对胎面的刚度和磨损性能具有显著的影响。因此，为了处理
胎面在行驶期间所经受的载荷，本领域技术人员需要通过由其支配的任何方式来补偿这些
刚度的减小，特别是通过调整轮胎的内部结构，当然，这对轮胎本身的成本价格也有一定影
响。这些刚度的降低还会对磨损率、该磨损的均匀性以及行驶期间的一些预期性能方面产
生不利影响。

[0012] 此外，已经观察到滚动阻力的增加，这本身表明了装配有这种轮胎的车辆的燃料消耗显著增加，这是由于与制造胎面的橡胶材料的变形周期相关联的滞后损耗增加。

[0013] 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的厚度上呈波浪形的、规则地通向胎
面表面的花纹沟。在胎面的厚度方向上呈波浪形的这种类型的花纹沟可以形成在周向方向
上或形成在任何其他方向上。如该公布文献中所描述的那样，这种类型的花纹沟在初始状
态(对应于胎面的崭新状态)下是连续的，使得当在覆盖在积水中的道路上行驶时，当花纹
沟进入接触区块中时，水可以被拾取在通向胎面表面的花纹沟的这些部分中，这样拾取的
水沿着胎面表面下方的波浪形花纹沟排出。然后在离心力的作用下将这样拾取的液体喷射
到接触区块外部。该同一文献描述了与现有技术的胎面花纹设计相似的、在至少两个这种
类型的波浪形花纹沟之间形成连接的可能性。

[0014] 存在其他文献，例如特别是EP 2323858 B1，该文献建议形成两个隐藏空隙，所述空隙完全形成在崭新状态下的胎面的胎面表面下方。这种类型的轮胎使得可以在胎面达到
预定的磨损水平时更新排水量。

[0015] 在所有这些解决方案中，已经发现，在新花纹沟形成之前，可能发生局部磨损，这种磨损能够被描述成不规则的，因为它不是在整个胎面上均匀地产生。这可以通过以下事
实来解释：在径向上位于每个隐藏空腔和胎面表面之间的材料部分的刚度小于其余部分。

[0016] 文献EP1015261 B1提出了一种用于使来自隐藏空腔的新花纹沟几乎瞬间出现的解决方案。该手段涉及在空腔的上部形成的两个小切口花纹沟的存在，这些小切口花纹沟
在隐藏空腔的主方向上连续。这些小切口花纹沟朝向胎面表面径向延伸超过限定空腔的上
壁。当磨损程度到达这些切口花纹沟时，空腔的上部瞬间从胎面分离，从而打开花纹沟。然
而，虽然这种布置使得可以快速形成新花纹沟，但是它不能避免在上部与胎面完全分离之
前的不规则的磨损。而且，这种布置可能导致在制造轮胎时使轮胎脱模存在许多困难。

[0017] 还参考了以下现有技术文献：FR 2971732 A1、WO 2015/114129 A1、FR 2940185 A1、US 2005/224151 A1。

发明内容

[0018] 本发明寻求提出一种可能在通过打开胎面表面下方的通道以形成新花纹沟之前发生的不规则磨损问题的解决方案。

[0019] 为此，本发明的主题是一种用于重型车辆轮胎的胎面，所述胎面的厚度对应于在行驶期间将被磨损的材料的厚度。该胎面在崭新状态下具有用于在设有该胎面的轮胎行驶
时与道路接触的胎面表面。该胎面表面随磨损而变化。

[0020] 根据本发明的胎面包括用于在预定量的部分磨损之后形成通向胎面表面的新花纹沟的至少一个隐藏空腔。该隐藏空腔包括以对应于所述新花纹沟的宽度的距离彼此间隔
开的两个相对的侧壁，这些侧壁通过形成底部并且在径向上朝向内侧的下部以及通过在径
向上朝向外侧的上部连接在一起。该胎面使得限定所述隐藏空腔的所述上部设有多个细花
纹沟，所述多个细花纹沟的深度从限定所述空腔的上部径向向外延伸，这些细花纹沟在与
所述空腔的主方向成至少等于40度的角度的平均方向上延伸。

[0021] 空腔的主方向对应于当其通向胎面表面并形成新花纹沟时该空腔内的液体的流动方向；它大致是所述空腔的最大尺寸的方向。

[0022] 有利地，所述细花纹沟的最大深度根据所述隐藏空腔的高度Hc来选择，该高度能够根据将被磨损的胎面材料的厚度而固定。当所述隐藏空腔的高度Hc增加时，所述细花纹
沟的最大深度增加。优选地，所述细花纹沟的最大深度至少等于1mm并且最多等于5mm。

[0023] 优选地，这些细花纹沟的深度最多等于将被磨损的材料的厚度的30％。优选地，这些细花纹沟的深度至少等于将被磨损的材料的厚度的5％，并且最多等于相同厚度的30％。

[0024] 在本发明的一个变型中，形成在限定所述隐藏空腔的所述上部中的所述细花纹沟以与所述隐藏空腔的主方向成接近或等于90度的角度定向。

[0025] 在具有使所述通道朝向所述胎面表面延续的刀槽花纹的另一变型中，形成在限定所述隐藏空腔的所述上壁中的所述细花纹沟在限定所述刀槽花纹的侧壁上延续。优选地，
这些细花纹沟沿着限定所述刀槽花纹的壁延伸的高度最多等于5mm，甚至更优选最多等于
3mm。

[0026] 在本发明的一个变型中，所述细花纹沟一直延伸到所述隐藏空腔的至少一个侧壁上，并在该侧壁上延续最多等于5mm、甚至更优选地最多等于3mm的高度。后一种变型可以有
利地与所述细花纹沟在限定所述刀槽花纹的壁上延续的布置组合。

[0027] 在本发明的另一变型中，所述空腔的所述上部在所述刀槽花纹的每一侧上包括以大于0且最多等于35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
量的。

[0028] 借助于本发明，可以在相当接近形成新花纹沟的磨损阶段局部地改变每个隐藏空腔附近的胎面的刚度。这种刚度的局部改变确保了更好的磨损性能，因此与没有如所限定
的小花纹沟的相同胎面相比，可以在出现新花纹沟之前获得更加规则的胎面磨损轮廓。

[0029] 通过以下参考附图给出的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，所述附图通过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

[0030] 图1示出了包括完全形成在崭新状态下的胎面表面下方的多个通道的胎面的边缘的局部视图，这些通道横向定向，即平行于设有该胎面的轮胎的旋转轴线定向；

[0031] 图2示出了用于模制如图1所示的通道的模制元件；

[0032] 图3示出了图2中的元件在平面III-III上的横截面；

[0033] 图4示出了根据本发明的通道的变型，所述通道通过刀槽花纹朝向胎面延续并且包括形成在通道的上部中的多个小切口；

[0034] 图5示出了应用于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的波浪形花纹沟的本发明的变型。

具体实施方式

[0035] 表示本发明的第一变型在图1中示出并且涉及用于重型车辆的轮胎的胎面1，该胎面1在崭新状态下具有用于与道路接触的胎面表面10。该胎面1包括在所述胎面表面10下方
的隐藏通道2，所述隐藏通道2用于在胎面已经部分磨损之后形成通向胎面表面的新花纹
沟。在当前情况下，这些通道2横向定向，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AA'上定向。所述横向方向与轮胎的旋转轴线重合。从图1中可以看出，这些
通道2在胎面1的侧边缘处通向外部。每个通道2包括两个相对的侧壁21、22，这些侧壁之间
的距离限定所述通道的宽度Lc。这些侧壁21和22通过最内部部分中的通道底部23以及通过
最靠近所述胎面表面10的部分中的冠部24连接在一起。

[0036] 多个细花纹沟25位于所述通道2中的每一个中并且位于所述冠部24中，所述多个细花纹沟25的最大深度等于4mm，这些细花纹沟25相对于所述通道2的主方向倾斜定向。在
当前情况下，所述通道的主方向对应于胎面上的横向或轴向方向(由图1中的线AA'表示)。

[0037] 每个通道2以距离Hs位于所述胎面1的胎面表面10下方并且具有总高度Hc。在当前情况下，这两个高度Hs和Hc基本相同。将被磨损的胎面材料的厚度差不多对应于所述高度
Hs和Hc的总和。

[0038] 这些通道2中的每一个都可以借助于如图2中部分所示的模制元件来模制。

[0039] 在图2中所示的模制元件20上很明显的是主体200，该主体200具有两个侧面201、202，所述侧面201、202通过模制所述通道的底部的部分203和模制所述通道的上部的冠部
204连接，在所述胎面被模制时，该冠部204预定位于所述通道和所述胎面的胎面表面之间。
所述冠部和所述底部之间的最大距离等于利用该模制元件20模制的通道的高度Hc。

[0040] 在所述模制元件的冠部204中很明显的是多个突起205，所述多个突起205分布在该冠部204的整个宽度上并且在平均取向上与该示例中的模制元件的主方向成等于45度的
角度B；所述模制元件的主方向对应于由图中的方向AA'表示的元件的长度方向。在当前情
况下，该方向与胎面的横向方向重合。当然，这些通道2可以模制在相对于所述横向方向的
倾斜方向上。

[0041] 这些突起205的最大高度等于2mm，并且用于模制最大宽度等于1.5mm且最大深度等于2mm的细花纹沟，在所述胎面被模制后，这些细花纹沟通向由所述主体200模制的空腔。
这些突起205以平均距离P间隔开，所述平均距离P在所述模制元件20的最大宽度Lm的一倍
和五倍之间。在当前情况下，所述平均距离P等于将所述模制元件的平行面201、202分开的
最大宽度Lm。

[0042] 由该模制元件模制的细花纹沟不是沿所述通道的主方向定向以便使得出现新花纹沟的切口花纹沟(如文献EP1015261B1中所述)，而是改变所述通道的冠部的整个宽度上
的局部刚度的花纹沟。通过这种改变，可以实现改进以使磨损更加规则。

[0043] 图3示出了图2中的模制元件20在截平面上的横截面，所述截平面的线由图2中的线III-III表示。在该横截面中可见的是具有用于在胎面中模制细花纹沟的突起205的冠部
204，这些突起以距离P间隔开。

[0044] 图4示出了本发明的变型，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，所述通道2的冠部24在所述刀槽花纹4的任一侧(两侧)上被细分为两个冠部241、242。
这些冠部中的每一个在该示例中以等于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中的每一个中还形成有多个横向定向的细花纹沟25。这些细花纹沟
25与对应于垂直于图4的平面的方向的隐藏空腔的主方向成90度的角度。这些细花纹沟25
在限定所述刀槽花纹4的壁41、42上以及限定所述空腔2的侧面21、22上略微延伸。

[0045] 多个细花纹沟25的存在和所述冠部241、242的倾斜的组合对磨损表面特别有效。

[0046] 图5中所示的第三变型涉及用于尺寸为315/70R22.5的重型车辆轮胎的胎面1。

[0047] 该胎面在其厚度上具有至少一个称为波浪形的花纹沟，该波浪形花纹沟3具有花纹沟部分31和隐藏空腔32的交替构造，所述花纹沟部分31通向崭新状态下的胎面表面10，
所述隐藏空腔32用于在预定量的磨损之后通向胎面表面以形成新花纹沟。这些打开的花纹
沟部分31和隐藏空腔部分32通过连接部分33连接在一起，所述连接部分33确保崭新状态下
的波浪形花纹沟中的流体流动的连续性，该流动在所述花纹沟的主方向上进行。在专利
EP2483087-B1中描述了这种类型的波浪形花纹沟，附图特别地对其进行了参考。

[0048] 所述隐藏空腔32的最大宽度等于5mm，并且其高度等于6mm。

[0049] 为了使该波浪形花纹沟3更容易模制和脱模，还形成有在每个隐藏空腔32和用于连接到崭新状态下的胎面表面10的每个连接部分33之间延伸的刀槽花纹4。所述刀槽花纹4
的宽度等于0.6mm，并且由在使用条件下能够至少部分地彼此接触的壁限定。

[0050] 每个隐藏花纹沟32包括两个相对的侧壁，这些侧壁通过形成底部并且在径向上位于内侧的下部以及通过在径向上位于外侧的上部连接在一起。所述上部被分成两个部分，
所述两个部分由限定所述刀槽花纹4的壁延续。

[0051] 为了改善所述隐藏空腔径向上方的磨损表面并由此在整个胎面表面上实现更规则的磨损，在每个隐藏空腔的上部中形成有多个细花纹沟35，所述细花纹沟35在当前情况
下定向成与所述花纹沟3的主方向成90度的角度，该主方向对应于潮湿天气中所述花纹沟3
中的水的流动方向。

[0052] 这些细花纹沟在限定所述刀槽花纹4的壁上凹入小的高度(1.5mm)。此外，这些相同的细花纹沟35在就宽度方向限定每个隐藏空腔32的壁上延续小的高度(1.5mm)。这些细
花纹沟35以等于6mm的间距彼此平行布置。

[0053] 在所述胎面被部分磨损之后，并且在所述细花纹沟35出现在所述胎面的胎面表面之前，没有与这些细花纹沟的存在相关联的材料导致了空腔附近的局部柔性，使得可以确
保更规则的磨损。

[0054] 本发明不限于所描述的示例，并且本领域技术人员可以在不脱离权利要求限定的范围的情况下对其进行各种修改。