用于重型车辆轮胎的胎面

摘要

本发明涉及用于重型车辆轮胎的胎面(1)，该轮胎在崭新的状态具有胎面表面(10)，至少一个变化的切口(2)包括至少一个在胎面(1)内部的隐藏部分(22)，该隐藏部分(22)由彼此相距最大宽度的相对壁界定，该隐藏部分(22)通过刀槽(21)朝向胎面表面(10)延伸，该刀槽(21)开口到隐藏部分(22)，从而从界定隐藏部分(22)的壁之一偏离，以形成径向位于所述隐藏部分(22)上的至少一个材料桥，该胎面(1)还包括多个在崭新的状态在胎面表面(10)上开口的沟槽(4)，这些开口沟槽(4)在其端部的至少一个端部处开口至变化的切口(2)以形成连接区域(41、42)，所述胎面(1)在至少50％的连接区域(41、42)中还包括突起，该突起延伸隐藏部分(22)的整个高度并且延伸最大厚度，从而用作连接区域(41、42)中径向位于隐藏部分(22)上方的材料桥的支撑。

权利要求

1.用于重型车辆轮胎的胎面(1)，该轮胎在崭新的时候具有旨在于行驶过程中与路面接触的胎面表面(10)，该胎面包括最大深度为Pc的至少一个变化的切口(2)，该变化的切口(2)包括至少一个隐藏在胎面内部的部分(22)，隐藏部分(22)具有高度Hc，并且由彼此相距最大宽度Lc的相对壁(221、222)界定，该隐藏部分(22)通过在该胎面表面(10)上开口的刀槽(21)朝向胎面表面(10)延伸，该刀槽(21)以这样的方式开口到隐藏部分(22)，即从界定隐藏部分的壁(221)之一偏离，从而形成径向位于所述隐藏部分(22)上的至少一个材料桥，该胎面(1)进一步包括多个在崭新的时候在胎面表面(10)上开口的沟槽(4)，这些开口沟槽(4)在崭新的时候在胎面表面(10)上具有深度Pg和平均宽度Lg并且包括两个端部，这些开口沟槽(4)在其端部的至少一个端部处开口至变化的切口(2)以形成连接区域(41)，所述胎面(1)的特征在于，在至少50％的连接区域(41)中，在变化的切口(2)的隐藏部分(22)的壁(221)上局部形成突起(5)，该突起(5)延伸隐藏部分(22)的整个高度Hc、延伸在隐藏部分(22)的主方向上测量的总长度L，并且延伸最大厚度Ep，从而用作连接区域(41)中径向位于隐藏部分(22)上方的材料桥(211)的支撑。

2.根据权利要求1所述的胎面(1)，其中，所述突起(5)形成在胎面的每个连接区域(41、

42)中。

3.根据权利要求1和2的任一项所述的胎面，其特征在于，所述突起(5)的最大厚度Ep至少等于径向位于连接区域(41)中的隐藏部分(22)上方的材料桥(211)的宽度。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的胎面，其特征在于，所述突起(5)的横截面使得隐藏部分(22)上的开口至少等于隐藏部分(22)的横截面积的20％。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的胎面，其特征在于，每个突起(5)包括在连接区域(41)的每一侧延伸的侧部(51、52)，以形成可变厚度的部分，从而限制在变化的切口的隐藏部分(22)中流动的中断。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的胎面，其特征在于，在胎面表面(10)上开口的沟槽(4)中形成材料桥(6)，材料桥(6)的高度Hp在开口沟槽(4)的深度Pg的30％至70％之间，并且在开口沟槽(4)的方向上测量的长度Lp至多等于所述开口沟槽(4)的长度Lr的75％。

7.根据权利要求1至6的任一项所述的胎面，其特征在于，至少一个变化的切口(2)包括在胎面厚度方向上呈波状的隐藏部分(22)。

说明书

用于重型车辆轮胎的胎面

技术领域

[0001] 本发明涉及用于轮胎的胎面，更具体地说，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，该胎面具有在雨天时排出路面上存在的水的持久能力，这些胎面在行驶方面以及在抵抗外部冲击的能力方面具有改进的性能。

背景技术

[0002] 众所周知，雨天的驾驶条件要求尽可能快地消除每个轮胎胎面和路面之间的水，以确保胎面与路面接触。未被推过轮胎前部的水部分地沿着形成在轮胎胎面中的沟槽和刀槽流动，无论这些沟槽和刀槽是定向在周向方向还是横向方向上，或者是定向在前两个方向之间的倾斜方向上。

[0003] 定义

[0004] 切口是指特别地在胎面上通过模制形成的任何空腔或空隙，该切口既沿主方向延伸(主方向是雨天切口中水流的方向)，也延伸到胎面的深度。

[0005] 开口沟槽是指在与路面接触的胎面表面上开口的切口，该切口的平均宽度使得界定该切口的材料壁在轮胎的正常使用条件下永远不会相互接触。

[0006] 这里的刀槽是指平均宽度较小的薄切口，使得在轮胎的正常使用条件下，当刀槽处于轮胎与路面接触的接触斑块中时，界定刀槽的材料壁可以至少部分地相互接触。

[0007] 隐藏部分是指在崭新的时候胎面表面下方至少部分形成的空腔或通道，该空腔或通道旨在形成新的沟槽，该沟槽在预定量的部分磨损后在胎面表面上开口。隐藏部分由两个相对的侧壁界定，这两个侧壁通过形成底部的下部部分彼此连接，该底部径向向内连接两个壁，并且通过这些壁的延续部分的上部部分径向向外连接。刀槽可以通向该上部部分，以在崭新的时候将隐藏部分连接到胎面表面。从横截面来看，隐藏部分可以采用任何几何形状，特别是圆形、矩形等。

[0008] 待磨损的胎面材料的厚度是指在达到法定胎面磨损极限之前的行驶过程中可能磨损掉的胎面材料的厚度，该磨损极限可以通过特别是在沟槽中形成的胎面磨损指示器来识别。

[0009] 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旋转轴线的方向，而当仅在胎面上考虑时，它对应于所述胎面的厚度方向。

[0010] 此外，术语周向用于表示与这样的方向的对应的方向：所述方向与以轮胎旋转轴为中心的任何圆相切的方向。该周向方向对应于胎面的纵向方向，胎面在被引入到崭新轮胎的制造或磨损轮胎的翻新中之前以扁平条带的方式形成。

[0011] 无论轮胎的种类是什么(也就是说，无论它是安装在乘用车上的轮胎，还是安装在旨在承载重型负荷的重型车辆上的轮胎)，胎面都需要具有积水排水性能，该性能始终保持在称为安全性能的最低性能之上。因此，考虑到胎面逐渐磨损，逐渐减小沟槽的横截面积，并因此逐渐减小这些沟槽去除一定体积液体的能力，通常会制造这样的沟槽，其在崭新的时候会在胎面表面上开口，并继续延伸到胎面的厚度中至少达到与要求收回胎面的法定胎面磨损极限相对应的水平。

[0012] 形成在胎面的胎面表面上开口的多个沟槽的缺点是，对于给定的胎面宽度，其减少材料的量，因此明显降低胎面的刚度，这影响磨损性能。因此，为了解决胎面在行驶过程中所实践的需求，本领域技术人员需要通过他们可以使用的任何手段来补偿这些刚度的降低，特别是通过调整轮胎的内部结构，这当然不会不影响轮胎本身的成本价格。这些刚度的降低也会对磨损率、磨损的均匀性以及行驶过程中性能的某些预期方面产生不利影响。

[0013] 此外，观察到滚动阻力的增加，这与胎面的更大变形性有关，其本身表现在装配有这种轮胎的车辆的燃料消耗明显增加。

[0014] 文献EP2483087-B1提出在胎面中形成沟槽，该沟槽具有在崭新的时候在胎面表面上不连续开口的特定特征。这种类型的沟槽可以被称为波状沟槽，即具有在胎面厚度上呈波状的几何形状，同时在胎面表面上规则地开口的沟槽。这种在胎面厚度方向上呈波状的沟槽可以在周向方向上或在任何其他方向上形成。如文献EP2483087-B1中所述，波状沟槽在初始状态(其对应于在崭新的时候的胎面)下是连续的，从而在覆盖有积水的路面上行驶的情况下，当水进入接触斑块的时候，可以在沟槽中通向胎面表面的那些部分中收集水，因此收集的水沿着波状沟槽部分地在胎面表面下方流通。这样收集的液体于是在离心力的作用下被喷射到接触斑块的外侧。同一文献在现有技术的胎面花纹设计方式之后，描述了在至少两个这种类型的波状沟槽之间进行连接以形成一种排水网络的可能性。

[0015] 还有其他文献，特别是例如WO2017103461A1、JP2008260438A、FR2995253A1或EP2323858B1，它们建议在崭新的时候完全在胎面的胎面表面下方形成隐藏空隙，这些隐藏空隙通过具有平面或波状几何形状的刀槽向胎面表面延伸。使用这种类型的轮胎，一旦胎面达到预定的磨损程度，就可以更新较大或较小比例的初始排水体积。

[0016] 对于某些轮胎，已经形成了在崭新的时候向胎面表面开口的沟槽和包括至少一个隐藏在胎面内部的部分的沟槽的组合，该至少一个隐藏部分通过刀槽向胎面表面延伸。当在崭新的时候向胎面表面开口的沟槽在连接区域中连接到包括隐藏部分的至少一个沟槽的隐藏部分时，已经观察到不均匀磨损，即局部于该连接区域的磨损。这种不均匀磨损可能导致轮胎过早退出使用。

发明内容

[0017] 本发明寻求提出一种解决这种不均匀磨损问题的方法，这种不均匀磨损可能在通过打开隐藏在崭新胎面的胎面表面下的一部分沟槽而形成新的沟槽之前出现。

[0018] 为此，本发明的一个主题是一种用于重型车辆轮胎的胎面，其总厚度Eb对应于在行驶过程中被磨损的材料的厚度。该胎面在崭新的时候具有胎面表面，当设有该胎面的轮胎行驶时，该胎面表面旨在与路面接触。这种胎面表面会随着由行驶产生的磨损而改变。

[0019] 根据本发明的胎面包括最大深度Pc至少等于待磨损材料厚度的至少一个变化的切口，该变化的切口包括至少一个隐藏在胎面内部的部分，该隐藏部分具有最大宽度Lc和高度Hc，并且通过在该胎面表面上开口的刀槽朝向胎面表面延伸。隐藏部分由彼此相距最大宽度Lc的相对壁界定，这些壁朝向胎面表面延伸，从而界定合适宽度的刀槽，所述宽度用于在所述壁进入与路面接触的接触斑块时在所述壁之间产生至少部分接触。上述刀槽可以采用任何合适的几何形状，并且在其深度上可以显著地呈现出锯齿形或波状。该刀槽以这样的方式通向隐藏部分，即从界定隐藏部分的相对壁之一偏离，从而形成径向位于所述隐藏部分上的至少一个材料桥。

[0020] 该胎面进一步包括在崭新的时候在胎面的胎面表面上开口的多个沟槽，这些开口沟槽在崭新的时候在胎面表面上具有深度Pg和平均宽度Lg。这些在崭新的时候开口的沟槽包括两个端部，并且在其端部的至少一个端部处开口至变化的切口，也就是说，既进入变化的切口的隐藏部分，又进入延伸该隐藏部分以形成连接区域的刀槽。

[0021] 本发明的特征在于，存在局部形成的突起，即在连接区域中、在变化的切口的隐藏部分的壁上形成突起，该突起在隐藏部分的整个高度Hc上、在隐藏部分的主方向上测量的总长度Lp上以及在最大厚度Ep上延伸，从而用作连接区域中径向位于隐藏部分上的材料桥的支撑，同时在隐藏部分上保持非零横截面的开口。

[0022] 优选地，突起的最大厚度Ep至少等于径向位于连接区域中隐藏部分上的材料桥宽度的75％。更优选地，该最大厚度等于所述材料桥的宽度。

[0023] 优选地，所述突起的横截面使得隐藏部分上的开口至少等于隐藏部分的横截面积的20％。隐藏部分上的开口对应于隐藏部分在连接区域中连接到开口沟槽的截面。如果突起占据隐藏部分的整个横截面，流体就不再有可能在沟槽和变化的切口的隐藏部分之间流动。

[0024] 借助于这种装置，可以在突起的每一侧保持隐藏部分的足够的开口，从而允许在崭新的时候流体在该隐藏部分和在胎面表面上开口的沟槽中流动。此外，该突起的存在为胎面表面上开口的沟槽和变化的切口之间的连接区域中存在于胎面表面和隐藏部分之间的材料产生了机械增强/支撑。

[0025] 借助于本发明，在相当接近于形成在胎面表面上开口的崭新的沟槽的磨损阶段，可以非常局部地增加每个隐藏部分附近的胎面的刚度。刚度的这种局部修改确保更好的磨损表现，因此与没有所限定的突起的胎面相比，在出现新的沟槽之前，可以获得更均匀的胎面磨损轮廓。

[0026] 在本发明的一个变型中，每个突起包括在连接区域的每一侧上延伸的侧部，以形成可变厚度的部分，从而限制在变化的切口的隐藏部分中流动的中断。

[0027] 在本发明的另一变型中，在胎面表面上开口的沟槽中形成材料桥，该材料桥的高度在沟槽的深度Pg的30％至70％之间，并且在开口沟槽的方向上测量的长度Lp至多等于所述沟槽的长度的75％。

[0028] 这种材料桥在靠近沟槽和变化的切口之间的连接区域的区域中产生额外的刚度。因此可以使胎面的刚度变得均匀。有利的是，刀槽可以将材料桥切割成两部分。

[0029] 在本发明的另一个变型中，刀槽可以形成在沟槽的延续部分中，与变化的切口连接，该刀槽在崭新的时候在胎面表面上开口，并且能够延伸到形成在连接区域中的突起。

[0030] 本发明的相同原理可以在文献EP2483087-B1中描述的切口方式之后，应用于隐藏部分在胎面厚度方向上呈波状的变化的切口。

[0031] 通过参考附图提供的以下描述，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见，附图以非限制性示例的方式示出了本发明主题的实施方案。

附图说明

[0032] 图1示出根据本发明在崭新的时候胎面的第一变型的外表面的概况；

[0033] 图2示出如图1中描绘的II-II线的截面平面上的部分横截面；

[0034] 图3示出如图1中描绘的III-III线的截面平面上的部分横截面；

[0035] 图4示出第一变型的胎面在部分磨损后的胎面表面；

[0036] 图5示出根据本发明的第二变型的横截面图。

具体实施方式

[0037] 说明本发明的第一变型涉及尺寸为11R 22.5的轮胎的胎面1，以装备重型车辆。如图1中所看到的，该胎面1包括胎面表面10，该胎面表面10旨在于行驶过程中与路面接触。

[0038] 该胎面1包括经由刀槽21在崭新的时候在胎面表面上开口的周向方向的两个变化的切口2，刀槽21的宽度适于它们的相对壁在进入轮胎与路面接触的接触斑块时至少部分接触。在这种情况下，在崭新的时候胎面表面10上的这些刀槽21的平均宽度等于1mm。这两个变化的切口2在它们之间界定在胎面的中间平面的每一侧上延伸的中心区域3，中心区域3的线由图1中的方向XX’表示。在该中心区域3的每一侧上，形成有周向肋7，周向肋7轴向界定胎面1。

[0039] 每个变化的切口2具有等于19mm的最大深度Pc，并且包括形成通道的隐藏部分22，隐藏部分22在崭新的时候全隐藏在胎面表面10下方。每个隐藏通道22旨在在预定量的部分磨损之后形成在胎面的胎面表面上开口的新的沟槽。

[0040] 在这种情况下，如图2中所看到的，图2示出由II-II表示的图1中的线的平面上的横截面，隐藏部分22具有高度为Hc(这里等于7mm)且最大宽度为Lc(这里等于4.5mm)的大致矩形的横截面。该隐藏部分22包括两个相对的壁221、222，这些壁由径向内侧的底部220和径向外侧的顶部223连接。在所描述的情况中，刀槽21将隐藏部分22的顶部223切割成宽度相等的两个部分。可以看出，在刀槽21的任一侧上形成有材料桥211、212，当刀槽21随着其进入与路面接触的接触斑块中而封闭时，每个材料桥与相对的材料桥接触。

[0041] 此外，图1示出胎面包括在崭新的时候在胎面表面10上的多个开口沟槽4，这些开口沟槽4横向定向，即平行于轮胎的轴向方向(垂直于由图1中的轴线XX’标识的方向)。每个横向开口沟槽4在崭新的时候在胎面表面10上的宽度Lg等于12mm，深度Pg等于19mm。

[0042] 这些横向开口沟槽4中的每一个在其两端终止于变化的切口2，从而形成两个连接区域41、42。这些连接区域41、42允许流体在横向开口沟槽4内和变化的切口的隐藏部分22内流通。

[0043] 图3示出由图1中III-III标识的线的截面平面中，在每个连接区域中，存在形成在隐藏部分22的侧壁221上的突起5(另一个壁222已经由于横向沟槽4的存在而被局部消除)。在所描述的情况下，该突起5占据仍然存在的材料桥211的整个宽度(另一个材料桥已经由于横向沟槽4的存在而被消除)，并且具有在其整个高度上恒定的厚度Ep。因此，隐藏部分22上的开口230被保持，使横向开口沟槽4和所述隐藏部分22连通。

[0044] 这样，在没有完全封闭隐藏部分22的情况下，该突起5为隐藏部分22和胎面表面10之间的材料桥211提供机械支撑，该材料桥位于变化的切口2和横向开口沟槽4之间的连接区域41中。

[0045] 研究图4，其示出部分磨损后的胎面表面的视图，该部分磨损足以使隐藏部分在胎面表面上变得开口并形成新的周向沟槽，可以看出突起5具有的最大厚度Ep(在这种情况下:2.25mm)等于隐藏部分的最大宽度Lc的一半，并且它具有总长度L(这里等于11.5mm)，突起5的长度是在其底部处在隐藏部分22的壁221的表面上测量的。在这种情况下，同一突起5具有占据横向沟槽4的整个宽度的前侧面50。该前侧面50通过端部侧面51、52在每一侧延伸，端部侧面51、52倾斜并连接到变化的切口的隐藏部分22的壁221。

[0046] 数值仅通过所述示例的说明给出，并且对于本领域技术人员来说，当然有可能调整这些尺寸中的每一个以适应每个特定情况下的技术要求。

[0047] 在该第一变型中，还提供了从每个横向沟槽4的底部40形成的材料桥6，该材料桥6在所述示例中上升了高度Hp，该高度Hp在崭新的时候等于沟槽4的深度的50％(即9.5mm)，如图3中明显可见。在所描述的示例中，在横向沟槽4的主方向上测量的该材料桥6的长度Lp大约为所述横向沟槽的长度Lr的50％。为了适应局部刚度，可以为该材料桥提供平行于壁的刀槽，该壁界定了在其中形成所述桥的开口沟槽。该同一个刀槽可以延伸到在开口沟槽和变化的切口的隐藏部分之间的连接区域中形成的突起。

[0048] 对于横向开口沟槽4的一端已经描述过的特征也存在于横向开口沟槽4的另一端。

[0049] 图5中示出第二变型，其中在崭新的时候朝向胎面表面10延伸隐藏部分22的刀槽21在所述隐藏部分22的顶面223上偏移。在该变型中，在刀槽21的每一侧上形成的并且在变化的切口2的隐藏部分22的径向外侧上形成的材料桥211、212不具有相同的宽度P1、P2。在所描述的示例中，保持在与横向开口沟槽4连接的区域中的材料桥211的宽度P1大于另一材料桥212的宽度P2。

[0050] 在隐藏部分22保持合适的开口的同时为了获得足够的机械支撑而形成突起5，该突起5占据隐藏部分顶部223处的材料桥211的整个宽度P1和所述隐藏部分底部的宽度Es，该宽度Es基本上等于材料桥211的宽度P1的50％。突起5包括面向底切的开口沟槽4的侧面50。突起5的最大宽度Ep在这里等于桥211的宽度P1。这里平坦且倾斜的侧面50当然可以被改造并采用凸面形状或凹面形状。

[0051] 优选地，如图1所示，在胎面的每个连接区域(41、42)中形成突起5。然而，根据胎面的构造，一定数量的连接区域也可以不设置这样的突起，只要至少50％的连接区域实际上设置有突起。

[0052] 在这里未示出的变型中，突起可以以朝着隐藏部分底部的方向变宽的方式形成；在后一种变型中，异物(如石头)被卡在隐藏部分的风险降低。

[0053] 本发明不限于所描述的两个示例，并且可以对其进行各种修改，而不脱离权利要求限定的范围。特别地，已经描述的关于周向变化的切口可以应用于任何其他定向，尤其是横向或倾斜定向。同样，在崭新的时候在胎面表面上开口的沟槽可以相对于变化的切口方向倾斜定向。