专利名称：包括刀槽花纹和空腔的轮胎胎面的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎胎面，并且更具体地涉及设有多个刀槽花纹且特别是设计成适合于冬季行驶的轮胎的胎面。
背景技术：
轮胎胎面包括设计成当行驶时与路面接触的行驶表面。在实践中已知，该胎面设置具有大致周向定向和大致横向定向(平行于旋转轴线)的花纹沟(沟槽)，以便促进将雨季中路面上存在的水排出。所述花纹沟界定出多个材料单元(区块、肋)，这些单元中的每一个包括以便与路面接触的接触面以及沿边缘切割接触面的侧面。“周向方向”指与其中心位于设有胎面的轮胎的旋转轴线上的圆相切的方向。为了提高在雨季中覆盖有水膜的路面上的行驶性能，实践中已知的是还设置具有至少一个刀槽花纹(切口)的胎面单元，所述刀槽花纹的平均宽度基本上小于花纹沟的宽度并且通常小于1毫米，以便不过量地减少材料的量。所述刀槽花纹可以沿横向和/或周向定向。在胎面材料的每个单元上，这些刀槽花纹界定出若干材料条带，具有接触面的所述材料条带的边缘用于切割路面上存在的水膜并且与所述路面接触。已经发现，虽然制造出刀槽花纹，但是只达到了由刀槽花纹所形成的附加边缘的有限效用。在同一材料单元中的刀槽花纹的数量增加太多不符合提高极限的要求，因为这同时增加了胎面单元的软化， 该软化可能降低在干路面上的行驶条件下的性能。
发明内容
特别是，横向定向并且完全延伸穿过区块的刀槽花纹界定出非常柔细(细长)的橡胶条带(也就是说，对于相对于长度和高度的狭窄宽度来说，非常长和非常高)。因此，已经发现，在所形成的边缘附近的接触压力不足以获得适当的技术效果。本发明的一个目的是增大形成在凸块单元上的横向边缘附近的胎面与路面之间的接触压力。虽然该配置看起来有价值，因为其采用了非常长的横向边缘长度，但是仍然可以通过根据本发明的胎面改进，本发明的胎面能够通过增强边缘的机械效果最佳地适应在任何种类行驶条件(干地和湿地)下的横向边缘附近的接触压力。本发明的轮胎胎面包括多个形成凸块的单元，每个单元由具有深度H的花纹沟界定。每个单元包括设计成与路面接触的接触面和沿第一边缘切割(或切入)接触面的侧面；这些边缘中的一些沿横向定向，也就是说，沿与设有该胎面的轮胎的旋转轴线的方向形成最多等于45°的角度的方向定向。此外，胎面的多个单元设有至少一个具有深度P(该深度可等于、小于、大于花纹沟的深度H)的刀槽花纹，该刀槽花纹通向两个侧面并且通向接触面，以便形成相互平行并且与设有该胎面的轮胎的旋转轴线方向形成最多等于45°的平均定向的第二边缘。这些刀槽花纹形成具有长度L和宽度d的条带，该宽度d小于长度 L。每个条带包括至少一个完全包含在条带中的空腔，也就是说，该空腔不通向所述条带的任何表面。每个空腔的最大尺寸被这样定向，以便平行于空腔形成于其内部的条带的长度的方向，每个空腔具有沿其最大尺寸测得的长度Lc，该长度Lc在条带的长度L的10%和 90%之间。此外，同一条带的所有空腔的长度Lc的总和大于所述条带的长度L的10%，以便显著(或基本上)增大沿单元的第一边缘和沿由所述单元所设有的刀槽花纹形成的第二边缘的接触压力。有利地，本发明适用于冬季用轮胎胎面，其中刀槽花纹形成具有长度L和宽度d的条带，该宽度d最多等于长度L的50%。根据一种优选变型，所提出的胎面如此设计，以使得同一条带的所有空腔的长度 Lc的总和大于所述条带的长度L的50%。更优选地，所提出的胎面如此设计，以使得同一条带的所有空腔的长度的总和大于所述条带的长度的80%，并且每个空腔的宽度大于所述条带的宽度d的80%，然而不通向条带的任何侧面。为了在新状态中获得胎面的效果，有利的是，相对于单元的接触面，将同一条带的空腔设置在花纹沟的深度H的10%和50%之间的深度处。更有利地，每个空腔与单元的接触面之间的最小距离在花纹沟的深度H的20%和 30%之间。实践中，这些空腔可以模制在胎面的内表面上，也就是说，模制在胎面的最内部的表面上并且因此所述表面距离所述条带的接触面最远。对于根据本发明的胎面的该模制， 可以模制出通过空腔延伸的刀槽花纹，并且然后将该模制出的条带装配到轮胎的区块上。 根据该实施例，形成在凸块单元的每个条带内部的空腔允许改变在第一边缘和由横向刀槽花纹形成的第二边缘附近的接触压力的分布。在同等实施例中，条带的每个空腔通过宽度小于1毫米且长度基本上等于所述空腔的横向尺寸的刀槽花纹朝向条带的接触面延伸，该刀槽花纹不通向条带的任何侧面，并且沿基本上垂直于第二边缘的方向的方向定向。本发明的该有利的变型当然允许在无论如何不增加横刀槽花纹的情况下更容易地模制空腔。因此，可以在指向轮胎运动方向的作用力下(或者在驱动力或制动力下)不显著地改变每个条带的刚度。为了限制胎面单元的纵向剪切刚度的减小，延伸空腔的每个刀槽花纹具有在所述条带的宽度d的20%和80%之间的长度。延伸每个纵向刀槽花纹的空腔的长度Lc有利地在该刀槽花纹的纵向长度的0. 5和1. 5倍之间。有利地，作为包含在界定所述条带的各个表面之间并且在等于深度H和P的最小值的高度上的材料体积来计算，每个条带具有总体积Ve，同一条带的空腔的总体积至少等于所述条带的总体积Ve的20%且最多等于80%。更有利地，同一条带的空腔的总体积至少等于所述条带的总体积Ve的40%并且最多等于60%。在另一变型中，条带的每个空腔被宽度小于1毫米的刀槽花纹朝向胎面内部延伸，刀槽花纹本身被另一空腔延伸。在该变型中，可以发现，在胎面局部磨损之后，运行基本上等于新状态的胎面。形成在两个空腔之间的刀槽花纹沿垂直于条带的横向的方向定向。优选地，每个空腔沿垂直于刀槽花纹的中平面的其延伸的方向具有细长的形状， 并且在截面中观察可具有选自以下形状的截面圆形、椭圆形、三角形或者矩形。有利地，空腔呈具有直径H在本实例中，等于空腔的最小尺寸U)的圆形截面的圆柱形形状，该直径最多等于空腔的长度Lc。每个空腔的尺寸如此设计，以使得其截面的面积(在垂直于横向的截面中)在该空腔形成于其中的橡胶条带的截面面积的20%和80%之间。该截面沿垂直于横向方向的截面获取，并且在条带的接触面和等于花纹沟的深度H的深度之间测量。优选地，每个空腔的截面的表面基本上等于条带的截面的表面的50%。本发明可以同样被用于其中刻划单元由于其非常柔细而特别柔韧的胎面。在该情况下，单元“非常柔细”指所述单元的接触面的至少一个尺寸比界定每个单元的花纹沟或者刀槽花纹的深度小。
在以下参照作为非限制性实例给出了本发明主题的实施例的附图的说明中呈现出本发明的其他特征和优点。图1示出了根据本发明的胎面的行驶表面的视图，每个单元包括多个条带并且在每个条带中包括多个空腔；图2示出了图1中所示的条带的中心部分的单元；图3示出了沿图2的单元的线III-III截取的截面图；图4示出了沿图2的单元的线IV-IV截取的截面图；图5示出了根据本发明的胎面的行驶表面的视图，每个单元包括多个条带并且在每个条带中包括多个空腔，这些空腔朝向行驶表面延伸穿过刀槽花纹；图6示出了图5中所示的胎面的中心部分的单元；图7示出了沿图6的单元的线VII-VII截取的截面图；图8示出了沿图6的单元的线VIII-VIII截取的截面图；图9到12示出了用于模制如图5所示的胎面的空腔的模制单元的变型；图13和图14示出了两个相互垂直的平面上的截面，根据其变型实施例，每个条带包括沿胎面厚度方向彼此叠置的若干个空腔。为了使附图和说明更容易理解，当其表示完全相同的功能和/或结构单元时，附图中使用完全相同的附图标记。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的胎面1的行驶表面100的视图，该胎面包括多个周向(或纵向)定向的花纹沟2和横向花纹沟3，这些花纹沟具有同一深度H。横向花纹沟3被定向成使得与设有所述胎面的轮胎的旋转轴线形成零度或者最多等于45°的角度。根据定义， 在下文中，当一方向与轮胎的旋转轴线的方向形成最多等于45°的角度时其被称为横向。 胎面包括设计成接触路面的行驶表面和设计成连接到轮胎的其余部分的内表面。周向花纹沟和横向花纹沟界定出单元10，该单元10包括接触面50和沿第一边缘12、13切割行驶表面的侧面，这些边缘中的一些是周向定向的并且其他边缘是横向定向的。图2示出了单元10通过若干个深度P等于花纹沟的深度H的横刀槽花纹4切割， 这些刀槽花纹通向单元10的接触面101和单元的两个侧面。因此，胎面的每个单元被分成多个材料条带5，其大尺寸对应于条带的长度L并且垂直于该长度的方向是所述条带的宽度d。在本实例中，所有的条带5具有彼此相等的宽度d，但是当然，在同一单元或者在截然不同的单元中，所述宽度可以不同。在该例子中，所有条带具有等于H的高度。在每个条带5的内部形成多个具有直径r且具有大于直径r的更大尺寸Lc的圆柱形形状的空腔6。在沿线III-III截取的对应于垂直于旋转轴线的截面并且在图3中示出的截面中，存在由花纹沟3和刀槽花纹4界定出的具有宽度d的条带5，并且在该条带5内部，存在通过刀槽花纹61朝向胎面的内表面102延伸的空腔6，由此使得模制该空腔更容易。空腔 6全部形成在条带5中同一高度处，以便处于与条带的接触面相距距离b处，在本实例中，该距离b等于单元的刀槽花纹的深度P的10 %。该距离b对应于在新状态下位于空腔和条带 5的接触面100之间的材料的厚度。使空腔与条带5的横向侧面分开的最小距离在条带的宽度d的10%和50%之间， 在本实例中，该最小距离等于所述宽度d的25%。在沿线IV-IV截取的对应于包含旋转轴线的截面并且在图4中示出的截面中，四个空腔6各自被通向胎面的内表面102的刀槽花纹61延伸。这些空腔被这样配置，以便相互分开基本上等于它们形成在其中的条带的长度L的1 25的距离C。此外，最靠近侧面的空腔处于与这些表面相距基本上等于条带的长度1^的1 25的距离c'处。图5示出了类似于图1中示出的胎面，仅在以下方面存在差别每个空腔6被刀槽花纹62不朝向胎面内部而是朝向胎面的行驶表面延伸。该刀槽花纹62不通向条带5的任何侧面。此外，该刀槽花纹5沿非横向的方向定向。图6示出了图5的胎面的中间部分的单元10，其包括通向两个侧面并界定出具有长度L和宽度d的五个条带5的四个横刀槽花纹4。这些条带5的长度沿平行于对应于设有该胎面的轮胎的旋转轴线的方向的方向XX'的方向延伸。在图7中，示出了垂直于旋转轴线的平面内的截面，并且其中剖切线由图6中的线
VII-VII示出，条带5由具有深度H的花纹沟和具有深度P的刀槽花纹界定，并且在该条带内部存在具有椭圆形截面的空腔6。该空腔6通过具有基本上垂直于旋转轴线的定向并具有等于该截面中的空腔的宽度U的长度的小刀槽花纹62朝向行驶表面延伸。在图8中，示出了包含旋转轴线的平面中的截面，并且其剖切线由图6中的线
VIII-VIII示出，存在四个由宽度基本上等于0.6毫米的刀槽花纹62朝向行驶表面延伸的空腔6。该同一变型示出了胎面的中间部分中的单元10'，该单元10'具有第一周向边缘12'和其他横向边缘13'，横向边缘13'与旋转轴线XX'形成等于30°的角度。在该实例中，延伸空腔6'的刀槽花纹62'相对于周向方向(垂直于轴线XX'的方向)以等于 30°的角度倾斜。在该情况下，认为所述小刀槽花纹62'的横向分量基本上不破坏胎面沿平行于旋转轴线的方向的刚性。图9到12示出了设计成可模制根据本发明的胎面中的刀槽花纹的延伸空腔的模制单元7的各种变型。图9示出了模制单元7，其包括具有轴线XX'的支承与轴线XX'垂直的条带72的圆柱形本体71。在图10的变型中，模制单元7的圆柱形本体71在大约垂直于圆柱形本体的轴线XX'的方向上具有波纹状形状。图11的变型包括具有大致圆柱形形状的本体71，并且在其端部具有通过垂直于轴线XX'的表面711连接到一起的倾斜面710。图12示出的最后的变型包括通过由圆柱形部分713连接到一起的两个圆柱形半部712形成的本体71。通过图13和14示出了根据本发明的胎面的另一变型实施例。这些图13和14示出了变型实施例的截面图，所述截面在两个相互垂直的平面中获得，根据所述变型实施例， 胎面的每个条带包括沿胎面的厚度方向彼此叠置的若干个空腔。图13示出了三个空腔6、6'、6〃，这些空腔中的每一个分别通过刀槽花纹62、 62'、62"朝向行驶表面方向延伸。在图14的平面中可以看出，这些空腔具有椭圆形的截面。箭头R表示轮胎的旋转方向，也就是说，周向方向。本发明不限于所描述和示出的实例，并且在不脱离其上下文的情况下可以进行各种改进。
权利要求
1.轮胎胎面，其包括多个形成凸块的单元(10)，每个单元由具有深度H的花纹沟(2， 3)界定，每个单元包括设计成接触路面的接触面(50)和沿第一边缘(12，1 切割所述接触面的侧面，所述胎面的多个单元设有至少一个具有深度P的刀槽花纹，该刀槽花纹通向所述接触面(50)，以便形成相互平行并且与设有该胎面的轮胎的旋转轴线的方向呈最多等于45°的平均定向的第二边缘，每个刀槽花纹(4)还通向所述单元的两个侧表面，以便形成具有长度L和宽度d的条带( ，该宽度d小于所述长度L，该胎面的特征在于，每个条带(5)包括至少一个空腔(6)，其完全包含在所述条带中，并且其最大尺寸被如此定向，以使得其处于所述空腔形成于其内部的所述条带的长度方向上，每个空腔具有沿其最大尺寸测得的长度Lc，该长度Lc在所述条带的长度L的10%和90%之间，并且同一条带( 的所有空腔(6)的长度Lc的总和大于所述条带的长度L的10%，以显著增大沿第一和第二边缘的接触压力。
2.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，同一条带的所有空腔(6)的长度Lc的总和大于所述条带的长度L的50%。
3.根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，同一条带(5)的所有空腔(6)的长度的总和大于所述条带的长度Lc的80%，并且每个空腔的宽度大于所述条带的宽度d的80%。
4.根据权利要求1至3之一所述的胎面，其特征在于，同一条带(5)的空腔(6)位于所述行驶表面下面、所述花纹沟的深度H的10%和50%之间的深度处。
5.根据权利要求1至4之一所述的胎面，其特征在于，每个空腔由宽度小于1毫米且长度基本上等于所述空腔的横向尺寸的刀槽花纹朝向所述条带的接触面延伸，该刀槽花纹不通向所述条带的任何侧面，并且沿基本上垂直于第二边缘的方向的方向定向，该刀槽花纹具有基本上等于其延伸的空腔的横向尺寸的长度。
6.根据权利要求1至5之一所述的胎面，其特征在于，由于每个条带具有总体积Ve，同一条带的空腔的体积的总和至少等于所述条带的总体积Ve的20%并且最多等于所述条带的总体积Ve的80%。
7.根据权利要求6所述的胎面，其特征在于，同一条带的空腔的体积的总和至少等于所述条带的总体积Ve的40%并且最多等于所述条带的总体积Ve的60%。
8.根据权利要求1至7之一所述的胎面，其特征在于，每个空腔呈具有直径r的圆形截面的圆柱形形状。
9.根据权利要求1至8之一所述的胎面，其特征在于，条带的每个空腔通过宽度小于1 毫米的刀槽花纹朝向所述胎面的内部延伸，所述刀槽花纹本身由另一个空腔延伸。
10.根据权利要求1至9之一所述的胎面，其特征在于，分别延伸纵向刀槽花纹的所述空腔的长度Lc有利地在该刀槽花纹的长度的0. 5和1. 5倍之间。
11.根据权利要求1至10之一所述的胎面，其特征在于，所述条带的宽度d最多等于所述条带的长度L的50%。
全文摘要
本发明涉及一种轮胎胎面，其包括多个形成凸块的单元(10)，每个单元包括接触面(50)，多个单元设有至少一个刀槽花纹(4)，所述刀槽花纹通向接触面(50)，以便形成相互平行并且相对于设有该胎面的轮胎的旋转轴线的方向呈最多等于45°的平均定向的第二边缘，每个刀槽花纹(4)还通向所述单元的两个侧表面，以便形成具有长度L和宽度d的条带(5)，所述宽度d小于所述长度L，每个条带(5)包括至少一个空腔(6)，其完全包含在条带中，并且其最大尺寸被如此定向，以使得其处于该空腔形成于其内部的条带的长度方向上，每个空腔具有沿其最大尺寸测得的长度Lc，该长度Lc在条带的长度L的10％和90％之间，同一条带(5)的所有空腔(6)的长度Lc的总和大于所述条带的长度L的10％。
文档编号B60C11/12GK102227323SQ200980147971
公开日2011年10月26日 申请日期2009年12月2日 优先权日2008年12月5日
发明者E·贝尔热 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份公司