专利名称：用于在冰上行驶的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在冰上行驶的带防滑钉的轮胎。
背景技术：
带防滑钉的轮胎按照它们在冬季行驶条件下的表现而言，具有不可否认的优势， 例如当行驶在结冰路面上的时候。与冰的接触，更加具体而言，防滑钉钻入冰当中的方式补 偿了在轮胎胎面花纹元件处所呈现的抓地力的损失防滑钉刮擦所述冰并在冰上产生附加 力。使用带防滑钉的轮胎的其中一个困难是，抓地力在数值上达到其上限，该上限可 能小于由于防滑钉的存在而所期待的值。
发明内容
申请人:已经发现，这样达到上限部分是因为冰碎片的存在，当防滑钉刮擦冰的时 候产生了所述冰碎片如果在轮胎胎面和冰之间的接触区域上累积了过量的碎片的话，防 滑钉则与冰接触较少并损失了它们的部分效力。本发明的一个目的在于改善用于在冰面上行驶的带防滑钉的轮胎的抓地力。该目的通过一种用于在冰上行驶的轮胎而实现，所述轮胎包括胎面，该胎面具有滚动表面，当所述轮胎沿着地面滚动的时候，该滚动表面被设置 成与地面接触，所述胎面在所述滚动表面内包括至少一个凹槽；至少一个防滑钉，所述防滑钉具有纵向轴线，所述防滑钉的一部分从所述滚动表 面中突出，所述防滑钉和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉部 分形成轮廓线C，从所述滚动表面突出的防滑钉的那个部分具有最小横截面Sm，Sm对应于 包含了径向方向的任何平面内的所述部分的最小横截面，该径向方向穿过所述防滑钉的纵 向轴线和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉点；至少一个导管，所述导管在所述轮胎的滚动表面上形成至少两个相对的边缘，所 述导管和所述轮廓线C之间的最小距离D小于或等于1cm，优选地小于或等于0. 5cm，所述 导管开口到所述凹槽内并且/或者开口到所述胎面的侧向面上；对于每个防滑钉而言，多个导管的平均横截面Sn之和大于或等于从所述胎面突 出的防滑钉的那个部分的最小横截面Sm的一半，其中与由所述导管形成的多个相对边缘 的其中一个边缘成直角地对每个平均横截面Sn进行测量。以更为数学的术语，这可以表述 如下
本发明的一个实施例包括在防滑钉附近将多个导管添加到胎面花纹，其目的是 为了更快地去除刮擦期间产生的冰碎片或者冰块。这种更快的去除使得减少了滚动表面和 冰面之间的界面厚度。该界面厚度的减小还增大了有效的突起(或者冰被刮擦的深度)，并导致了在冰中更大的锚固力，并按照冰面上的抓地力而言具有明显的性能改善。当几何条件⑴满足的时候，对于碎片的去除尤其有效。与不具有导管的轮胎相 比较，当多个导管的横截面Sn之和小于最小横截面Sm的一半的时候，导管或者多个导管无 法足够快地去除所有的碎片来改善轮胎在冰上的抓地力。优选地，导管和防滑钉的轮廓线C之间的最小距离小于或等于0. 5cm,更加优选地 小于或等于0. 2cm。导管与产生冰碎片的防滑钉这种紧密靠近使得对于冰碎片的去除达到 了最优化。还是更加优选地，所述导管将轮廓线C连接至所述凹槽。根据一个有利的实施例，导管的多个边缘是直的，以使得碎片更快地被去除，这是 因为所述碎片不会遇到任何障碍物。根据另一个有利的实施例，所述导管的多个边缘是弯曲的。因此，可以产生横向边 缘从而改善其它性能方面，例如举例来说，轮胎在雪地上的表现方式。根据一个有利的实施例，所述导管开口到胎面的单一凹槽内。该实施例可以使得 具有较小的导管，由此来限制滚动表面中的切口量(凹槽比)。它还可以减少导管对防滑钉 的保持力的冲击，从而增大防滑钉的拔出阻力以及带防滑钉的轮胎的寿命。根据另一个有利的实施例，所述导管开口到胎面的至少两个凹槽内。该实施例具 有的优点是甚至在物体阻塞了导管通到凹槽内的其中一个开口时，也能够持续对冰碎片 进行去除。此外，该实施例在导管对防滑钉保持力的冲击和导管的效力之间提供了良好的 折中。导管的横截面可以在导管的整个长度上恒定，或者可以沿着其长度而变化。在后 一种情形下，优选地确保导管的横截面在靠近防滑钉的位置处具有其最小值，并朝向导管 在凹槽内开口的点或者多个点处增大。那么，这使得导管更加有效，这可能与文氏管效应有关。根据一个有利的实施例，所述轮胎具有滚动的优选方向，并且所述导管被定位，从 而当所述轮胎在其滚动的优选方向上滚动的时候，所述导管在防滑钉与地面接触之前与地 面接触。该实施例使得在轮胎在其滚动的优选方向上滚动的时候所产生的碎片被很好地去 除。它通过导管的存在而提高了防滑钉在行驶方面的效力，同时在制动下获得了良好的操 控。在制动下发生的情况是防滑钉枢转或者翻倒到使施加于其上的力最小化的位置当中。 在该位置下，它不再产生冰碎片(考虑到诸如ABS的电子辅助系统，现代车辆的任何打滑都 很小)，并且胎面花纹块能够发挥其完全的抓地力潜能，而不受到防滑钉的妨碍。根据可替代的实施例，所述轮胎具有滚动的优选方向，并且所述导管被定位，从而 当所述轮胎在其滚动的优选方向上滚动的时候，所述导管在防滑钉与地面接触之后与地面 接触。当打滑大量存在的时候，该实施例提供了更好的制动，所述打滑也就是说发生在不具 有ABS类型的电子辅助系统的车辆上。然而，对于行驶的改进不是很显著。优选地，所述轮胎的胎面包括多个胎面花纹块，每个胎面花纹块包括多个导管。因 此，一个导管所获得效果可以被扩大并且在车轮的完整旋转中都获得该效果。该实施例还 可以缓解导管在防滑钉保持力上的冲击。接着，优选地对每个胎面花纹块进行设置以包括至少两个导管，所述至少两个导 管沿着滚动表面的最大长度的方向不平行(亦即它们互相倾斜)。该实施例提高了导管在各种不同应力下的效力。例如，如果其中一个导管轴向排列，则其在轴向应力下高度有效 (当围绕弯道行驶或者在倾侧路面行驶的时候)，第二导管具有相对于所述轴向方向倾斜 的最大长度方向，因此在周向应力下展现了一定的效力。因此，轮胎具有良好的轴向和周向 抓地力。根据一个有利的实施例，所述导管通过细沟槽而径向向内延伸。因此，当磨损消磨 了胎面花纹块40当中的导管的时候，还存留有细沟槽来执行其本身已知的功能。从而，相 对于胎面磨损，所述导管可以被制造成持续略微较长时间。根据有利的变型，所述细沟槽通过通道而径向向内延伸，所述通道的尺寸设计为 当所述胎面磨损并且所述通道开口到所述滚动表面上的时候，所述通道在所述滚动表面内 形成导管。这使得由根据本发明的轮胎所获得的效果持续更长的时间。因此可以使得导管 相对于胎面磨损而言持续更长时间并保持它们的效力。
图1描绘了根据现有技术的带防滑钉的轮胎。图2描绘了根据现有技术的防滑钉。图3描绘了根据现有技术的防滑钉孔。图4描绘了根据现有技术的插入到防滑钉孔的防滑钉。图5显示了根据现有技术的带防滑钉的轮胎如何工作。图6显示了根据本发明的带防滑钉的轮胎如何工作。图7和图8显示了根据本发明的轮胎的多个几何参数。图9至图36描绘了根据本发明的轮胎的胎面花纹块。图37和38描绘了根据本发明的轮胎在装配了防滑钉之前和之后的一部分。
具体实施例方式本文中，术语“轮胎”表示任何类型的弹性轮胎，无论其是否在使用中，它都承受内 部充气压力。术语“凹槽”表示轮胎胎面中的切口，该切口开口到滚动表面上，并且其功能是对 轮胎和轮胎滚动的表面之间积聚的水进行排空。凹槽可以是周向的或者横向的。典型而 言，在乘用轿车轮胎当中，它们的宽度介于2到IOmm之间，深度大约为8mm。凹槽与细沟槽 不同，不同之处在于细沟槽比凹槽更窄(典型地为0.3到1.5mm)。本文献中所使用的术语“防滑钉”与现有技术中还使用的术语“长钉”是同义词。本文中，术语“导管”表示滚动表面中形成的凹进，该凹进的平均径向深度大于或 等于1mm。“导管”在滚动表面上形成至少两个边缘。它在与这些边缘成直角下测量出的平 均宽度大于或等于2mm。导管的平均深度优选地小于凹槽的平均深度。否则，可能会产生锚 固问题。根据本发明的轮胎的导管形成至少两个相对边缘。对于某些几何形状而言，不容 易区分两个边缘之间的分隔点。特别是在当导管在靠近轮廓线C附近具有圆整端部的情况 下更是如此。在这种情况下，所述边缘上最靠近轮廓线C的点被选定为两个边缘之间的分 隔点。
本文中，术语“通道”表示胎面当中的空腔，该空腔并未开口到滚动表面上(当轮 胎是新胎的时候)，但是开口到胎面的至少一个凹槽内或者开口到胎面的侧向表面中。防滑钉的“纵向轴线”对应于防滑钉在其最长尺寸的方向上的对称轴线，该最长尺 寸的方向穿过当防滑钉装配至轮胎并且轮胎沿着地面滚动的时候防滑钉的被设置成与地 面接触的那个表面，前提是如果防滑钉具有这种对称轴线的话。在不具有这种对称轴线的 防滑钉当中，“纵向轴线”表示防滑钉最长尺寸的方向，该最长尺寸的方向穿过当防滑钉装 配至轮胎并且轮胎沿着地面滚动的时候防滑钉的被设置成与地面接触的那个表面。本文中，防滑钉的“头部”表示将防滑钉锚固在轮胎的胎面当中的防滑钉的那个端 部。所述头部的平均直径大于防滑钉的本体的平均直径，这些直径在与防滑钉的纵向轴线 成直角的方向上进行测量。防滑钉的本体和头部之间的过渡通常是通过某个部分来实现 的，该部分的直径小于所述头部和本体的直径。本文中，“滚动表面”表示当轮胎沿着地面滚动并且没有防滑钉插入到胎面当中的 时候，所有与地面接触的胎面的那些点。本文中，胎面的“侧向面”表示从滚动表面的轴向端延伸至轮胎的侧壁的胎面的表 面的任何部分。当说到根据本发明的轮胎的导管“开口到凹槽上和/或开口到胎面的侧向面上” 的时候，这表示所述导管可以仅仅开口到胎面的凹槽上，或者仅仅开口到胎面的侧向面上， 或者同时开口到二者上。表述“橡胶混合物”表示包含至少一种弹性体和一种填充物的橡胶合成物。表述“胎面花纹块”表示由硫化橡胶混合物制成并被凹槽定界的胎面的部分。当说到防滑钉的一部分从滚动表面“突出”的时候，这应当被理解为表示该部分至 少在不与地面接触的时候从滚动表面中突出。本文中，“防滑钉周围的滚动表面的一部分”表示滚动表面靠近防滑钉的一部分。 如果防滑钉从胎面花纹块中突出的话，那么它表示对应于该胎面花纹块的滚动表面的那部 分；否则，它被理解为环绕防滑钉的滚动表面的一部分，并与防滑钉的轮廓线C相距达1cm。本文中，“径向”方向是对应于轮胎半径的方向。因此，径向方向是与轮胎的转动 轴线成直角的方向。在这种含义下，如果点Pl比点P2更靠近轮胎的转动轴线的话，则点Pl 被称作位于点P2的“径向内侧”(或者在点P2的“径向内侧上”)。相反地，如果点P3比点 P4更加远离轮胎的转动轴线，则点P3被称作位于点P4的“径向外侧”(或者在点P4的“径 向外侧上”)。当沿着较小(或较大)半径的方向上的时候，进行(progress)被称为“径向 向内(或向外)”。当讨论径向距离或深度的时候，该词语的这个含义同样适用。“轴向”方向是平行于轮胎的转动轴线的方向。垂直于径向方向并垂直于轴向方向的方向被表示为“周向”方向。当凹槽具有至少一个轴向分量的时候，也就是说凹槽相对于周向凹槽倾斜的时 候，该凹槽被称作是“横向的”。本文中，与宽度大体为超过2mm的凹槽相比，术语“细沟槽”表示非常窄的割口，典 型地为介于0.3到1.5mm宽。“导管和轮廓线C之间的最小距离D”表示导管最靠近轮廓线C的边缘与该轮廓线 C之间的最小距离。
轮胎的“滚动的优选方向”表示轮胎制造商推荐的滚动方向，通常利用箭头来表示 在轮胎的侧壁上。当将轮胎装配至车辆的时候，轮胎装配的方式应当使得该轮胎的滚动的 优选方向对应于当车辆向前行驶时轮胎将会滚动的方向。图1示意性的描绘了根据现有技术的轮胎10，其包括胎面20，该胎面20具有滚动 表面，当轮胎沿着地面滚动的时候该滚动表面被设置成与地面相接触。胎面20包括多个横 向凹槽25和周向凹槽沈以及多个防滑钉30。防滑钉30在胎面20的胎面花纹块40当中 跨过滚动表面的整个宽度而定位。胎面的中心柱50也可以具有防滑钉30。防滑钉30环绕 轮胎外围在数个位置上进行布置，从而防滑钉一直与轮胎滚动的地面相接触。图2示意性地描绘了根据现有技术的防滑钉30。防滑钉30具有纵向轴线A-A。防 滑钉30的轮廓大体为圆柱形，并且其中心在轴线A-A上。防滑钉30具有两个轴端其中一 个轴端限定了第一部分，此处具体化为“插入件”60，该第一部分被设置成当防滑钉30装配 到轮胎10并且轮胎10沿着地面滚动的时候与地面(冰、雪或者裸露的路面)接触。有利 地，该插入件可以由与防滑钉的剩余部分材料不同的材料制成。这意味着易遭受非常高的 机械应力的该部分可以由更硬的材料制成。在某些实施例的情形下，这还可以使得制造模 制的或者注射模制的本体成为可能，其中插入件联接至该本体。当然，也可以使用全部由单 一材料制成的防滑钉。换言之，第一部分60不必是插入件，亦即，不必是分离于防滑钉的剩 余部分并插入到防滑钉剩余部分的物件。在第一部分60的制成材料与防滑钉30的其余部 分相同并且与其余部分一同制造为单一件的意义上，它可以与防滑钉一体形成。防滑钉30的另一端由头部70形成，该头部70被设置成将防滑钉30锚固到轮胎 10的胎面20当中。本体80连接防滑钉30的第一部分60和头部70。本体的平均直径Dc小于防滑钉 30的头部70的平均直径Dt，在与防滑钉的轴线成直角地对这些直径进行测量。所述防滑 钉的本体和头部之间的过渡通常是通过部分85来实现的，该部分85的直径的小于头部的 直径和本体的直径。图3示意性地描绘了轮胎10的胎面20的一部分。该胎面具有防滑钉孔90，每个 防滑钉孔包括开口到轮胎10的胎面20的外侧的圆柱形部分，且所述防滑钉孔被设计成与 防滑钉30合作。图4示意性地描绘了当插入防滑钉30之后胎面20的相同部分。由于制造胎面的 橡胶混合物的弹性，胎面20完全罩住防滑钉30并将其牢固地锚固在轮胎当中。图5显示了根据现有技术的带防滑钉的轮胎的工作方式。它描绘了防滑钉30的 一部分和由橡胶混合物制成的胎面20的一部分，该胎面20的一部分包围防滑钉的该部分。 所描绘的防滑钉是防滑钉与冰100相接触的时刻。轮胎的转动方向R用箭头R来表示。防 滑钉30的第一部分60钻入到冰100当中，钻入的平均深度为P。通过钻入到冰100当中 并对冰进行刮擦，防滑钉30局部地打破了冰并产生了大量的冰碎片110，该冰碎片110在 胎面20和冰100之间的界面上堆积并最终阻碍了防滑钉30的第一部分60更深地钻入冰 100当中，从而对轮胎的抓地力产生负面效果。图6显示了根据本发明的带防滑钉的轮胎的工作方式，并且该方式可以减少该负 面效果。这种轮胎包括导管200，当防滑钉30钻入冰20中的时候所形成的碎片110通过该 导管200而被移除到轮胎的凹槽。因此，该碎片110不在胎面20的滚动表面和冰100之间堆积。从而，防滑钉30能够更深入地钻入到冰100当中，导致了更大平均穿透深度P以及 轮胎在冰上的更大的抓地力。图7和图8显示了根据本发明的轮胎的多个几何参数。这些图从径向位于胎面的 外侧的位置上观测(图7)和透视观测(图8)而示意性地描绘了轮胎胎面20的胎面花纹 块40。如图7所示，该胎面花纹块40被多个其它块包围，并通过横向凹槽25和周向凹槽 沈而与这些块分隔。胎面花纹块40包括防滑钉30，该防滑钉30具有纵向轴线33 (参见图8)，防滑钉 的一部分31 (参见图8)从胎面花纹块40的表面形成的滚动表面的一部分当中突出。所述 防滑钉通过部分32 (参见图8)而朝胎面内侧延伸，该部分32的一部分由虚线表示。防滑 钉30和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉部分形成轮廓线C。 在所描绘的防滑钉的情形当中，该轮廓线C是圆。如图8所示，从滚动表面突出的防滑钉的那个部分31具有最小横截面Sm。Sm对 应于在包含了径向方向的任何平面内的部分31的最小横截面，所述径向方向穿过防滑钉 的纵向轴线33和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉点。因为 防滑钉在胎面内径向导向，因此，穿过防滑钉的纵向轴线和与防滑钉周围的所述滚动表面 的一部分相切的平面之间的交叉点的径向方向与防滑钉的纵向轴线的方向重合，并且部分 31的横截面在包含所述径向方向的所有平面当中均相同，该径向方向穿过防滑钉的纵向轴 线33和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉点。Sm提供了对防 滑钉的部分31呈现于冰的最小可能表面的测量，而不管轮胎相对于所述冰的相对运动方 向如何(例如，在加速、制动或非受控滑行期间)。如果部分31是圆柱形的话，则横截面是 相同的。然而，如果其形状例如是矩形的话则并非如此。胎面花纹块40还包括三个导管201至203，每个导管在轮胎的滚动表面上形成 两个相对的边缘211-213和221-223。每个导管201至203开口到至少一个凹槽25或沈 内。在该具体实例当中，导管并未将轮廓线C连接至凹槽，而是在与轮廓线C相距一定距离 D(在导管201的情形中被标记)的位置处终止。该距离D小于lcm。图7用圆L(虚线) 描绘了该Icm的界限。导管201至203的平均横截面Si、S2、S3在与对应的导管所形成的边缘211-213 和221-223成直角的情况下进行测量。在该简单的例子当中，所述边缘是直的并且平行，这 意味着导管的横截面从哪个边缘进行测量都无所谓。如果正如复杂几何形状的情况那样， 在与第一边缘成直角下测量的导管的平均横截面和在与第二边缘成直角下测量的导管的 平均横截面不相同的话，那么将对与两个边缘成直角而测量所获得的两个值取平均值来作 为平均宽度。导管201-203的平均横截面之和大于或等于从胎面的胎面花纹块40中突出的防 滑钉的那个部分31的最小横截面Sm的一半S1+S2+S3 ^ Sm/2。在该具体实例当中，所述 导管的尺寸被设计成S1+S2+S3 > Sm。应当注意到，导管202与导管201和203的不同之处在于该导管的横截面在其整 个长度上并不恒定，而是在靠近轮廓线C的位置处具有其最小值，并朝着开口到凹槽沈内 的区域而增大。图9至图33描绘了根据本发明的多个轮胎的胎面花纹块的立体图。出于清晰的原因，并未描绘防滑钉；只描绘了导管200和用来容纳防滑钉的防滑钉孔90。有时候用箭 头R来表示轮胎的转动方向。图9描绘了非常简单的变型，其具有横向定位的正方形横截面QX2mm2)的导管。 如箭头R所示，该导管定位成它在插入到防滑钉孔的防滑钉与地面接触之前与地面接触。 这种布置提供了冰面上的清洁起动。由于防滑钉的作用而产生的冰碎片被横向移除。将会 注意到，导管将防滑钉的轮廓线C(其与防滑钉孔的轮廓线重合)连接至两个凹槽，该两个 凹槽对胎面花纹块40定界。图10和11描绘了类似的变型，其具有较宽(横截面4X2mm2)或者较深(横截 面2X4mm2)的导管。图12描绘的变型非常类似于图9中的变型，但是其中导管200定位成当轮胎沿 着箭头R表示的滚动方向滚动的时候，它的边缘在插入到防滑钉孔的防滑钉与地面接触之 后与地面接触。这种布置改善了在制动下轮胎在冰上的抓地力。图13描绘了图9的胎面花纹块40 (当驱动扭矩施加于轮胎时是有利的)和图12 的胎面花纹块40(当制动扭矩施加于轮胎时是有利的)之间的有利的折中导管200定位 成它的边缘与插入到防滑钉孔的防滑钉在实际中同时与地面接触，从而在加速和制动下可 以对冰碎片进行良好的去除。在图9至图13的变型当中，导管将防滑钉的轮廓线C(仅在图9中进行了标示) 连接至对胎面花纹块40进行定界的两个凹槽。这种特性的优点是对紧密靠近的防滑钉当 中产生的冰碎片进行更快的去除，但是缺点是略微降低了防滑钉在胎面中的锚固。如果打 算尽可能地减小防滑钉被拔出的风险，那么有利地将导管或者多个导管从防滑钉的轮廓线 处偏移。当然，必须注意确保所述导管或者多个导管不要太远离防滑钉的轮廓线C，这是因 为这会显著地降低去除碎片的效力，从而显著降低轮胎在冰上的抓地力。已经发现，距离达 Icm能够获得良好的去除。图14描绘了根据本发明的轮胎的胎面花纹块40的变型，其中导管200定位成导 管200最靠近防滑钉孔90的边缘与防滑钉孔的轮廓之间具有非零的最小距离(从而与防 滑钉的轮廓间隔一定距离)。正如已经如上所述的那样，该变型的优点是可以对防滑钉进行 极好的锚固。图9至图14描绘了具有横向导管200的胎面花纹块40。可以提供一个或多个大 致直的导管，其排列的方向相对于横向方向倾斜。图15至17描绘了相对应的变型。将导 管以这种方式排列的优点是轮胎在冰上的横向抓地力(用于对应于箭头R的滚动方向)得 到增强。图17描绘了极端的变型，其中直的导管200周向地排列。尽管图15至17都显示了将防滑钉孔的(并且由此将防滑钉的)轮廓连接至轮胎 的多个凹槽的多个导管200，但是可以将导管的倾斜与导管或者多个导管200从防滑钉的 轮廓处的偏移结合起来。导管200不必如图9至图17中所描绘的导管的情形那样连接两个凹槽。图18描 绘了变型，其中导管200从防滑钉孔90的(并且由此从防滑钉的)轮廓线延伸至对胎面花 纹块40定界的一个单一凹槽。该变型的优点是包裹住防滑钉的橡胶混合物的量更多，使 得防滑钉被牢固地锚固。
图19至21描绘了多个变型，其中设置了更多数量的导管两个导管201和202 (图 19)；三个导管201至203(图20)或甚至五个导管201-205(图21)。这些变型的每一个都 包括几个导管，所述导管沿着滚动表面的最大长度的方向不平行。这些最大长度的方向Dl 至D3按照图20所描绘的变型而进行了表示。图20和21中的变型的不同之处在于轮胎的 抓地力在所有方向都很优秀。图19至21中并未标记滚动方向R，因为考虑到它们的多方向 的几何形状，这些胎面花纹块40可以通过多种方式定位在胎面上。图7至图21中描绘的变型都包括直边缘的导管。然而这并不意味着这是本发明 的必要特征完全可以(甚至可能是有利的)使得导管带有弯曲边缘。图22至25描绘了 这种变型。图22中描绘的变型类似于图9的变型，其中双弯曲边缘代替了直的边缘。图23描绘了另一个变型，其中该弯曲度更加明显。该变型可以在周向方向和横向 方向上形成良好的抓地力。图M描绘的变型类似于图23中的变型，其中具有弯曲边缘的两个导管201和202 代替了单一导管。该变型的优点是为防滑钉提供了更好的锚固。图25描绘了具有弯曲边缘的两个导管201和202的另一个变型。本领域技术人员 将会理解，可以通过适宜地改变导管的具体几何形状(或者如果具有多于一个导管的话， 改变多个导管的几何形状)来在横向抓地力和周向抓地力之间达到折中。有利地，可以将所有这些导管与细沟槽300相结合，如图沈所描绘的那样，该细沟 槽300将导管径向向内延伸。从而，当磨损已经在胎面花纹块40当中消磨了导管的时候， 还存留有细沟槽来执行其本身已知的功能。还可以提供多个导管，所述导管仅仅随着轮胎磨损而逐渐显露出来。图27描绘了 这种变型的情况。当新的时候(亦即在由于滚动而引起任何磨损之前)，所描绘的胎面花纹 块40在滚动表面上包括导管200，该导管200从防滑钉孔90朝其中一个凹槽延伸，所述凹 槽对胎面花纹块40定界。该导管通过细沟槽310延伸，该细沟槽310还开口到对胎面花纹 块40定界的其中一个凹槽内。该细沟槽310通过通道400而径向向内延伸。该通道的形 成方式使得当导管200由于胎面磨损而消失的时候，该通道400开口到滚动表面上，从而形 成导管将冰碎片去除。可以使用本领域技术人员熟知的模制设备来模制该通道，例如文献 US 5 964 118和US 6 408 910中描述了这种模制设备。图28和四描绘了更复杂的变型，该更复杂的变型采用了相同的原理并且从两个 不同的视角进行观察。当新的时候(亦即在由于滚动而引起任何磨损之前)，所描绘的胎面 花纹块40在滚动表面上包括导管200，该导管200从防滑钉孔90朝其中一个凹槽延伸，所 述凹槽对胎面花纹块40定界。该导管通过细沟槽311延伸，该细沟槽311也开口到对胎面 花纹块40定界的其中一个凹槽内。如以图7所描绘的视角所示，该细沟槽311通过两个通 道401和403径向向内延伸，该两个通道401和403被细沟槽313分隔开。如以图8所描 绘的视角所示，导管本身通过细沟槽312径向向内延伸，该细沟槽312开口到通道402上。 细沟槽311-312和通道401-403的尺寸被设计成使得当导管200通过胎面磨损而消失的时 候，通道401开口到滚动表面上，从而形成导管以允许冰碎片的去除。随着磨损的进行，通 道402逐渐充当导管，并且最终当通道402形成的导管已经消失的时候，通道403形成导 管。
图中所描绘的这些变型当中的导管都大体为矩形横截面。但这并不是本发明的必 要特征。可以构想圆整的或甚至半球形横截面。根据另一个变型，导管可以具有三角形或 者平行六面体横截面。图30显示了具有平行六面体横截面的导管200。导管200的壁214 和2M使导管200的边缘211和221径向向内延伸，该导管200的壁214和2M相对于胎 面花纹块40的滚动表面倾斜的角度为α (阿尔法，在本实例中，α =70° )。因此，导管 200 “刮擦”冰，从而提高了对冰碎片的去除。当然，可以构想仅仅对其中一个壁214或224 进行倾斜。在本文献中，关于凹进的特定方向的任何角度对应于滚动表面和该方向之间的 最小角度。将导管进行倾斜的原理还可以应用到如图27至四中描绘导管的“可更新”导管。 图31示例了这种选择，图31应当与图28相比较。细沟槽311、312(图中不可见)和313 相对于滚动表面的倾斜角度为β (贝塔，在本实例中β =80° )。图32描绘了另一个复杂的变型。胎面花纹块40包括两个导管201和202，该导 管201和202的边缘是弯曲的并且横截面是平行六面体，并且相对于滚动表面的倾斜角度 为Y (图中表示了该倾斜角度的补角180° -y)0图33至36显示的胎面花纹块40的内部几何形状类似于图观和四中的胎面花纹 块40的内部几何形状。图34描绘了沿B-B的截面上(参见图3 的胎面花纹块40的横截 面。它显示了导管200和三个通道401至403。该图清楚地显示了导管200的“内”端210 的几何形状，该“内”端210与导管200的“外”端220相对，所述导管通过该“外”端220而 开口到对胎面花纹块40定界的凹槽内。在该“内”端210上，导管的深度以具有圆整底部 的儿童滑梯的方式连续地增大。该几何形状特别有利，这是因为它使得冰碎片能够良好的 去除，同时可以对防滑钉良好地锚固。这种类型的几何形状可以有利地与根据本发明的各 种导管的变型相结合，所述导管的一端不开口到轮胎胎面的凹槽内(例如图18-2134-25、 29和32中的变型)。导管的深度以平底滑梯的方式连续地增大的导管获得了几乎等同的 结果。图35描绘了在沿C-C的截面(参见图33)上的胎面花纹块40的横截面。图36描绘了根据本发明的轮胎的胎面花纹块40的最后一个复杂变型。该胎面花 纹块具有两组导管、细沟槽和通道。第一组包括导管201，该导管201从防滑钉孔90朝对 胎面花纹块40定界的多个凹槽的其中一个凹槽延伸。该导管通过细沟槽311延伸，该细沟 槽311也开口到对胎面花纹块40定界的多个凹槽的其中一个凹槽内。该细沟槽311通过 被细沟槽313分隔开的两个通道401和403而径向向内延伸。导管201本身通过细沟槽径 向向内延伸，该细沟槽开口到通道(图中不可见)上。第二组与第一组在绕径向方向转动 180°之后相同，该径向方向穿过防滑钉孔90的轴线。它包括导管202，该导管202从防滑 钉孔90朝对胎面花纹块40定界的多个凹槽的其中一个凹槽延伸。该导管通过细沟槽311’ 延伸，该细沟槽311’也开口到对胎面花纹块40定界的多个凹槽的其中一个凹槽内。该细 沟槽311’通过被细沟槽(不可见)分隔开的两个通道(二者均不可见)而径向向内延伸。 导管202本身通过细沟槽312’径向向内延伸，该细沟槽312’开口到通道402’上。胎面花 纹块40的这个变型可以使得在制动扭矩以及在驱动扭矩下的抓地力相同，同时就磨损而 言保持了非常好的寿命。图37描绘了根据本发明的轮胎10，该轮胎10的胎面包括多个与图36中所描绘的胎面花纹块相同的胎面花纹块40，所述胎面花纹块40被横向凹槽25和周向凹槽沈分隔 开。应当注意到在本图中，可以看到导管开口到胎面的侧向面上。图38描绘了一旦防滑钉30已经装配到防滑钉孔当中的根据本发明的相同的轮胎 10。加速试验已经证实了根据本发明的轮胎的抓地力的增强。尺寸为205/55R16的类 似于图38中轮胎的轮胎与传统的“X-ice North”米其林轮胎进行了比较。尽管根据本发 明的轮胎具有下降了 6%的凹槽比，这在理论上应当导致冰上的抓地力下降大约7%，但是 根据本发明的轮胎在冰面上的加速时间产生了显著地提高。
权利要求
1.一种用于在冰上行驶的轮胎(10)，包括胎面(20)，该胎面00)具有滚动表面和两个侧向面(27)，当所述轮胎沿着地面滚动的 时候该滚动表面被设置成与地面接触，所述胎面在所述滚动表面内包括至少一个凹槽05、 26)；至少一个防滑钉(30)，所述防滑钉(30)具有纵向轴线(33)，所述防滑钉的一部分(31) 从所述滚动表面中突出，所述防滑钉和与所述防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的 平面之间的交叉部分形成轮廓线C，从所述滚动表面突出的防滑钉的那个部分具有最小横 截面Sm，Sm对应于在包含了径向方向的任何平面内的所述部分的最小横截面，该径向方向穿过所述防滑钉的纵向轴线和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的； ，至少一个导管O00-205)，所述导管在所述轮胎的滚动表面上形成至少两个相对的边 缘011、221 ；212,222 ；213、223)，所述导管和所述轮廓线C之间的最小距离D小于或等于 Icm,所述导管开口到所述凹槽内并且/或者开口到所述胎面的侧向面上；其中，对于每个防滑钉而言，多个所述导管的平均横截面Sn之和大于或等于从所述胎 面突出的防滑钉的那个部分的最小横截面Sm的一半，其中与由所述导管形成的多个相对 边缘的其中一个边缘成直角地对每个平均横截面Sn进行测量。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述导管(200-20 将所述轮廓线C连接至所述 凹槽(25,26)。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中所述导管Q00-205)的所述边缘011、221； 212,222 ；213,223)是直的。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中所述导管Q00-205)的所述边缘011、221； 212,222 ；213,223)是弯曲的。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的轮胎，其中所述导管Q00-205)开口到所述 胎面(20)的单一凹槽(25,26)内。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的轮胎，其中所述导管(200-20 开口到所述 胎面的至少两个凹槽05 J6)内。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的轮胎，其中所述导管O00-205)的横截面在 所述导管的整个长度上是恒定的。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的轮胎，其中所述导管Q00-205)的横截面能 够变化，所述导管的横截面在靠近所述防滑钉(30)的位置处具有其最小值。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的轮胎，其中所述轮胎具有滚动的优选方向 (R)，并且所述导管(200-20 被定位，从而当所述轮胎在其滚动的优选方向上滚动的时 候，所述导管在防滑钉(30)与地面接触之前与地面接触。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的轮胎，其中所述轮胎具有滚动的优选方向 (R)，并且所述导管(200-20 被定位，从而当所述轮胎在其滚动的优选方向上滚动的时 候，所述导管在防滑钉(30)与地面接触之后与地面接触。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的轮胎，其中所述轮胎的胎面00)包括多个 胎面花纹块(40)，每个胎面花纹块包括多个导管000-205)。
12.根据权利要求11所述的轮胎，其中每个胎面花纹块GO)包括至少两个导管000-205)，所述至少两个导管(200-20 沿着所述滚动表面的最大长度的方向(D1-D3)不平行。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的轮胎，其中所述导管(200-20 通过细沟 槽(300)而径向向内延伸。
14.根据权利要求13所述的轮胎，其中所述细沟槽(300)通过通道(400)而径向向 内延伸，所述通道的尺寸设计为当所述胎面磨损并且所述通道开口到所述滚动表面上的时 候，所述通道在所述滚动表面内形成导管000)。
15.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述导管的平均深度小于所述凹槽的平均深度。
全文摘要
一种用于在冰上行驶的轮胎(10)，包括胎面(20)，该胎面(20)具有滚动表面和两个侧向面(27)，当所述轮胎沿着地面滚动的时候该滚动表面被设置成与地面接触，所述胎面在所述滚动表面内包括至少一个凹槽(25、26)；至少一个防滑钉(30)，所述防滑钉(30)具有纵向轴线(33)，所述防滑钉的一部分(31)从所述滚动表面中突出，所述防滑钉和与所述防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉部分形成轮廓线C，从所述滚动表面突出的防滑钉那个部分具有最小横截面Sm，Sm对应于在包含了径向方向的任何平面内的所述部分的最小横截面，该径向方向穿过所述防滑钉的纵向轴线和与防滑钉周围的所述滚动表面的一部分相切的平面之间的交叉点；至少一个导管(200-205)，所述导管在所述轮胎的滚动表面上形成至少两个相对的边缘(211、221；212、222；213、223)，所述导管和所述轮廓线C之间的最小距离D小于或等于1cm，所述导管开口到所述凹槽内并且/或者开口到所述胎面的侧向面上；其中，对于每个防滑钉而言，多个所述导管的平均横截面Sn之和大于或等于从所述胎面突出的防滑钉的那个部分的最小横截面Sm的一半，其中与由所述导管形成的多个相对边缘的其中一个边缘成直角地对每个平均横截面Sn进行测量。
文档编号B60C11/16GK102046398SQ200980120419
公开日2011年5月4日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年6月3日
发明者C·吉雄, C·奥德贝尔, D·法班格, M·迪拉, S·菲吉耶 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司