专利名称：车轮轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车轮轮胎，特别涉及车轮轮胎的胎面花纹。
众所周知，轮胎通常包括一个圆环形状的胎体，该胎体具有一中心轮周和两个以一对胎边为末端的侧壁，该胎边将轮胎固定在一相应安装轮圈上；一个围绕轮周同轴地伸展出的胎面；以及一个设置在胎体和胎面之间的带状结构。
胎面在其外部表面包括有一个凸起花纹图案，该凸起花纹图案连同其成分混合物的物理化学性能，特别适于提供具有地面附着能力、特别是具有牵引力的轮胎。
胎面花纹通常由几个圆周形和/或横向走向的沟槽形成，这样就形成具有不同形状和尺寸的橡胶空白区域和实心区域，通常称之为“区块”。
众所周知，尽管轮胎在使用时特别是为赛车类型时需要承受相当高的压力，但在生产轮胎的部门中，需要一直长期确保轮胎的性能。
因此，申请人已经考虑了获得最佳驱动性能和附着能力的轮胎胎面的问题。
US专利第4,641,696号公开了一种适用于大功率车辆和极限使用状况下的定向型胎面花纹。该胎面花纹图案包括若干大致为平行四边形形状的区块，这些区块设置在至少六排圆周线处，这六排是通过沿圆周的平直沟槽和横向沟槽相互分离的。
申请人认为完全满足上述类型胎面花纹的需要的难点主要在于由于胎面上出现的区块在使用时温度升高，因此限制了区块的活动性。
迄今为止，在已有技术中已经尝试过基于对具有不同倾角和不同形状区块的胎面花纹的设计来确保实现轮胎上述所需的高性能，但这些尝试均不能达到完全令人满意的结果。
事实上，在轮胎的滚动过程中，胎面上出现的区块会主要由于以下因素而承受整个系列的热机械作用力，即摩擦所导致的混合物升温以及倾向于使区块弯曲和变形的压力和剪力作用。这些作用力，尤其轮胎在所谓“极限”行驶的情况下，会改变区块的几何形状，并使轮胎的性能降低。
另一个问题来源于胎面花纹上出现的沿圆周的平直沟槽，因为平直沟槽代表着承受高度横向载荷的集中区域，这些横向载荷会带来一种“圆周形节点(circumferential hinge)”作用。因此所述沟槽在发生漂移时会改变轮胎的印迹，从而改变了地面附着能力。
申请人已经特别考虑了发现同时适合干地面和湿地面的轮胎的问题。
胎面花纹，或者是其一部分的特征在于“实心区域/空白区域”比例值，这个比例值取决于由于沟槽的出现而从胎面上除去的橡胶数量。
高的“实心区域/空白区域”比例值会导致很好的干地牵引性能，但是也同样会导致低的湿地牵引性能。
现在已知有许多例胎面花纹用来实现轮胎的最佳性能。
例如，美国第4,700,762号专利公开了一种轮胎，其胎面花纹是由一个沿赤道平面设置的宽的圆周形沟槽以及若干个从上述中部沟槽两边大致横向地延伸到胎肩的沟槽形成。
每个横向沟槽在其与中部沟槽的汇合处形成一个45度的角度，随后逐渐弯曲直到其在胎肩上的胎面末端区域处达到基本垂直于赤道平面的角度。
因此，中部沟槽和若干横向沟槽在赤道平面的两侧形成两系列区块，每系列区块都是从中部沟槽延伸到胎肩。
在另一实施例中，胎面花纹具有若干个与中部沟槽平行并与横向沟槽相交的圆周形沟槽。
该实施例在赤道平面两侧产生了沿圆周的若干排相邻平行四边形的区块。
上述胎面花纹的设计使在轮胎印迹下会出现三到五个横向沟槽，每个沟槽均大小有序从而在轮胎接触地面时不会相互接触；因此，由于此种结构特点，积聚在轮胎印迹中部的水通过横向沟槽到达胎肩，从而被排走，由此确保了即使在湿地情况下的行驶稳定性和牵引性能。
同样已知一种由申请人生产销售的名为“P ZERO C”的轮胎，其胎面花纹由两个沿圆周相互并肩设置的不同部分形成，即这两个部分相对于轮胎在车辆上的安装位置，为一个外部和一个内部。
该胎面花纹的外部包括从中部区域到相应端部的一个连续纵向肋，该纵向肋限定在两个圆周形沟槽中并在其两侧包括若干大致为轴向的切口，该切口部分地沿上述肋的宽度方向上伸展。在一个轴向外部位置上，上述肋除了具有一系列连续有序的、在其内侧沿圆周伸展的小封闭切口外，还沿其侧边设置有另一个肩状肋。
该胎面花纹的第一部分具有非常高的“实心区域/空白区域”比例值，以便确保在干地上的牵引性能。
上述胎面花纹的第二部分，即其内部包括从中部区域到相应端部的一个纵向肋，该纵向肋限定在两个中部沟槽之间并被若干大致成鱼骨形图形的横向沟槽切割，在一个轴向更外部位置上，包括一排大致为平行四边形的凸肩区块。
上述胎面花纹的第二部分所具有的“实心区域/空白区域”比例值低于上述第一部分，从而同样提供了很好的湿地牵引性能。
同样应当指出，在市场上非常需要无论在干地还是在湿地上都具有最佳性能特征的轮胎，以便满足一些拥有大马力车型的客户，特别是在赛车道上使用或者任何赛车时的需要。
根据上述对已有技术的描述，申请人旨在实现一种轮胎，其胎面花纹不仅适用于干地面，而且适用于湿地面，该胎面花纹具有的特性能够确保普通使用的车辆和赛车用大马力车型以及其它类似物的行驶稳定性。
申请人已经考虑到通过使用一种用于特殊用途的沟槽系统(代替已知的多用途沟槽)来确定胎面花纹，其中一些沟槽特别适于提供在湿地面上的最佳性能，同时其它沟槽与上述第一沟槽不同，适于实现在干地面上的最佳性能。申请人已经认识到可能通过如下方式来解决问题，也就是使用以互不相交方式分布的沟槽的任意组合并且同时避免形成圆周形沟槽，这样的目的在于避免具有集中柔量(compliance)(圆周形节点)的孤立区块和区域，同样也避免了能产生在轮胎印迹下方的一定活动性以及最后造成不稳定的行驶状态的事实。
因此，已经认识到一个有利的解决方法就是将沟槽布置成可能从一个胎肩伸展到对立的胎肩处，而不会经过一个或多个沟槽。
同样也发现能通过使用一个或几个系列的如下“盲”沟槽来提高轮胎在湿地面上的性能，即该“盲”沟槽的纵向延伸部大于已经充气到额定操作压力并且承受着静态额定载荷的轮胎印迹的长度。
在本文中，用语“盲”沟槽是指所述沟槽是由连续壁所包围的空腔，从而没有进口和入口的通道。
同样也已经发现能有利地将盲沟槽沿轮胎印迹的一个中心部分分布，这些沟槽存有水分停滞的更大危险，因此不排除使用其它的沟槽，这些其它沟槽的延伸部大于在胎面其它部位上的轮胎印迹的长度。
特别是已经发现由轮胎印迹下方的盲沟槽所收集的水能朝着在轮胎印迹外部的端部流动，由此防止发生滑动问题。
因此一方面，本发明涉及一种车轮轮胎，其胎面花纹在两个胎肩之间具有以连续方式伸展的实心区域，这两个胎肩相对于轮胎的赤道平面而轴向相对。
上述胎面花纹包括两侧排沟槽，和至少一排由若干设置在上述侧排沟槽之间的沟槽所形成的第三中排沟槽，上述每排沟槽沿圆周相互间隔分布，而且上述两侧排沟槽从相应的胎肩沿轴向一直延伸到距赤道平面一预定距离的地方。
上述胎面花纹的主要特征如下-上述三排沟槽全部相互分隔，以便使所产生的花纹图案在胎面厚度内没有将上述沟槽连接起来的任何通道；-上述第三排沟槽的末端远离胎肩；-在圆周方向上进行测量时，每个第三排沟槽的两点之间的最大距离大于在额定充气压力下并且承受着静态额定载荷的轮胎印迹的长度。
上述每个中排沟槽的尺寸大于轮胎印迹的长度会导致在轮胎印迹下方的水分被排走。
每个第三排沟槽的所述两点之间的最大距离有利地是轮胎印迹的长度的1.01到2.5倍。
在一个最佳实施例中，轮胎所包括的第三排沟槽的宽度，当在胎面表面测量时是在6到15mm之间。
根据实施例的第一个变型，轮胎包括一附加的第四排沟槽，上述沟槽沿圆周相互间隔放置并且与其它排沟槽分隔开，该第四排沟槽从一个在一侧排沟槽中的两个相邻沟槽之间的胎肩开始，直至截止在上述中心排的两个相邻沟槽之间。
上述实施例特别适于一种“非对称定向”轮胎，在此“非对称”是指一种胎面花纹，它的一部分不同于相对于轮胎赤道平面的轴向对立部分；而“定向”是指一种可辨别出轮胎特别有利的旋转方向的胎面花纹。
在上述轮胎中，第一侧排沟槽最好与第三排沟槽，第二侧排沟槽最好与第四排沟槽分别沿第一和第二轨道对准，该第一和第二轨道可沿圆周相互交替，上述轨道大致成波浪形，波浪的顶点沿平行于赤道平面的圆周平面对齐，上述第一轨道在第一和第三排沟槽之间被打断，而第二轨道在第四和第二排沟槽之间被打断。
在实施例的另一个变型中，轮胎的特征在于上述第四排沟槽与第三排沟槽相对于赤道平面对称。
上述轮胎有利地属于定向型，其特征在于分别包括上述第三和第四排沟槽的波浪形轨道在沿轴向的最内部顶点在赤道平面上对齐。
本发明在第二方面所涉及的轮胎的特征在于其包括用于在充气压力值低于极限值时发出声音信号的装置，该装置的作用在于如下事实，即一个或多个中心排沟槽在运行方向上的尺寸大于在额定充气压力下所测量的并且承受着静态额定载荷的轮胎印迹的长度。这样，在充气压力值低于极限值时，轮胎印迹所呈现的尺寸会至少等于上述沟槽的尺寸。这一特点在轮胎的转动过程中首先会在轮胎与地面的接触时使空气保持在沟槽中，随后立即将空气排到轮胎印迹之外，结果产生了相当的噪音。
本发明在另一方面涉及一种检查车辆轮胎内的空气压力值是否正常的方法，该轮胎的胎面花纹在相对轮胎赤道平面相互对立的两个胎肩之间轴向连续延伸。
该方法包括如下步骤a)在胎面花纹内形成至少一排沿圆周相互间隔的沟槽；b)使上述排中的至少几个连续沟槽在运行方向上所具有的尺寸大于轮胎印迹在相同方向上的尺寸，即该尺寸是轮胎在额定充气压力下并且承受着静态额定载荷时所测量出的；c)在静态载荷状态下并且充气压力小于预定值时，检查沟槽的尺寸(长度、宽度和深度)，以便能使空气被捕获在轮胎印迹的下方，同时使空气被排到轮胎印迹外部时产生噪音；d)调整上述沟槽的尺寸和数量，直到发出一个表明轮胎内部低的空气压力的声音信号为止。
本发明在第四方面涉及一种用在车辆轮胎中的声音信号装置，上述轮胎的胎面花纹包括几组沟槽，这些沟槽包括至少一排沿轴向的内部沟槽，这些沟槽沿圆周相互间隔放置，其特征在于在轮胎的滚动方向上，所述内部排中的一个或多个内部沟槽具有大于轮胎在额定充气压力下并且承受着静态额定载荷时所测量出的轮胎印迹尺寸的一个尺寸，以及小于或等于轮胎在一个小于一预定极限值的充气压力下并且承受着静态额定载荷时所测量出的轮胎印迹尺寸的尺寸。
本发明在第五方面涉及一种车轮轮胎的胎面，该胎面的花纹图案限定在相对于赤道平面轴向相对的两个胎肩之间，并包括至少一个纵向延伸在轮胎前行方向上的第一和第二圆周系列空腔，其中所述第一和第二圆周系列空腔限定了一个在两个胎肩之间轴向伸展的大致连续的胎面部分，这样产生一个具有如下特征的定向图案，即至少是所述第一系列圆周形空腔的端部远离上述胎肩。
本发明在另一方面涉及一种用来表明轮胎充气压力减小的方法，上述轮胎的胎面花纹的特征在于所述胎面花纹的至少一个元件能够根据轮胎充气压力的变化而改变胎面产生的噪音水平。
根据本发明，申请人已经特别发现，胎面的上述基本连续部分，交替地从相对胎肩区域延伸到轮胎的赤道平面上，并形成一种弹性体材料的“网格”或“矩阵”部分，这些部分相互连锁，基本避免产生纵向节点元件。
此外，上述胎面的基本连续部分形成相应的许多套“支柱”，这些“支柱”适于在轮胎的转动过程中，沿其轴向将分配在其上的应力分配到上述基本连续和轴向相对的部分的后侧。
由于上述胎面的基本连续和轴向相对的部分的互锁作用，整个结构的刚性在轮胎的转动过程中，可使上述部分能吸收所有分配在其上的热机械应力，而不会被弯曲或过度变型。
由于不同胎面部分的活动性得以降低，因此即使在有很高应力的情况下，胎面弹性体“矩阵”的热机械降解现象会急剧地降低。
另外的特征和优点会从通过对本发明轮胎一些最佳实施例的非限定性描述并结合附图更清楚地得到体现。其中，附图包括-
图1为根据本发明的轮胎的横截面图；-图2为根据本发明的特种沟槽与轮胎印迹相比时的平面图；-图3为根据本发明第一实施例轮胎的胎面的平面图；-图4为根据本发明第二实施例轮胎的胎面的平面图；-图5为根据本发明第三实施例轮胎的胎面的平面图；-图6为根据本发明轮胎的沟槽的放大横截面图。
图1示出一个根据本发明的车辆轮胎，特别是机动车辆的轮胎。
该轮胎包括一个胎体1，该胎体成型为圆环状，其最好包括至少一个线网层，该线网层被径向平面(即包括轮胎旋转轴的平面)内的帘布所强化，并包括端部，端部固定在两个通常称之为胎圈芯的环状金属芯2上，该金属芯构成胎面的强化部分即所述轮胎的径向内端，径面内端具有将轮胎装配到相应安装轮圈上的作用；上述轮胎被安装在一轮圈C上，该轮圈的基体支承着以一个预定值角度ω成圆锥形地向外分开的两个轮胎胎边，该角度ω的预定值对于汽车而言特别地为5度。
在上述胎体上设置有一个弹性体材料的厚带，即胎面3，在该胎面内形成有一个用于接触地面的凸起花纹图案，另外该图案确保了上述轮胎具有牵引力、低噪音、排水能力以及磨损均匀等性能。
上述胎面(图3中)被轴向限定在两个与赤道平面X-X轴向相对的胎肩端部P和P’之间，该胎面具有一个预定值厚度，该厚度被限定在用来接触地面的上述外部表面和一个与橡胶混合物薄片3’相接触的内部表面之间，橡胶混合物具有决定在室温下胎面的混合物和轮胎基础成分之间的附着能力的作用。
在此方面，应当知道在胎体1和胎面3的缝合薄片3’之间设置有一个环状强化结构4，通常称之为带，该强化结构在圆周方向上不能延伸，其包括至少两层(4a，4b)径向叠加并且设有强化帘布的涂橡胶织物，该帘布在每一层内相互平行并且与相邻层内的帘布相交，这些帘布最好相对于轮胎的赤道平面对称地倾斜；上述强化结构在一个径向外部位置上最好还包括沿圆周缠绕起来的一第三层(4c)尼龙帘布；已经知道上述结构在如下方面具有特定功能如抵消轮胎在使用时作用在内部的力，和与充气压力和离心力有关的力，以及确保特别在弯曲行驶中所需的处理性能，上述胎面包括按照几个相互邻接的圆周线而被布置的若干沟槽，在上述排的沟槽中，至少其中一排，即沿轴向的内部一排，包括有盲沟槽S，这些盲沟槽的端部设置在离胎肩端部边缘P-P’一定距离的地方，这些沟槽在圆周方向上的尺寸具有一个比该沟槽区域内所测量的轮胎印迹的尺寸要大的延伸部。
为实现本发明的目的，“轮胎印迹”是指在有关悬架的载荷、压力和结构等预定状态下，胎面与地面相接触的部分。
为更好地理解本发明，已经设想过根据图1所述轮胎以一个角度2度被安装在车辆中，充气到额定操作压力并且承受着静态额定载荷，也就是说该轮胎处于静止状态，在此种情况下，轮胎印迹等于在图2中由一个平行于轮胎旋转轴的宽度“Lo”所限定的区域K。
上述轮胎印迹基本具有不规则四边形形状，其较大的基部朝着机动车辆的内侧，而较小的一侧朝着机动车辆的外侧。
图2示出上述内部一排中的一个盲沟槽S的一个最佳实施例，该沟槽的主要特征在于其具有的一个大于上述轮胎印迹的延伸部。
由于轮胎印迹的长度L在轴向上有变化，必须要测量在曲线S与轮胎印迹侧边的相交点A’和B’之间的轮胎印迹长度“L”。
一条曲线S设置在胎面上靠近车辆内侧的位置处，其长度必须大于一条在接近车辆外侧处的曲线S的长度。
事实上，在图2中已经可以清楚地看出，在沿圆周方向测量时，沟槽S中两点A、B间的最大距离“D”大于轮胎印迹K的长度L，曲线S定位在该区域内，这样就有利地使容纳在上述沟槽封闭部分(因为它与地面接触)内的水能从自由端A、B流走。
在一个最佳实施例中，如图2所示，沟槽S被一个基本平直并且相对赤道平面成一个倾斜角α的部分，以及两个成弯曲弧形并具有相反曲度的端部S1和S2所限定。角度α包括在0到90度，最好限制在0到40度，更好的是等于20度。
很明显，沟槽S可能具有不同结构，例如可能为单一的平直部分，或能从平直花纹中偏离并形成弯曲状，例如具有指向一个方向的第一弯曲环以及具有指向相反方向的第二弯曲环，或者沟槽S可能也沿根据赤道平面定向的平直部分来定向，带有或不带有相互具有相反曲度的端部。
沟槽S(在其正或倒位置处)最好具有一为S形的形状，以便在花纹基体内形成一个如上所述的带有波浪形状的胎面的连续部分。同样，沟槽S的峰点为具有很多空腔的部分，即在该处为水的最大沉积区。
沟槽S在圆周方向(为长度)或是在轴向(为宽度)上的最大延伸部的最小值必须使该沟槽S在轮胎印迹外部具有其一部分，以便能将在轮胎印迹下方的水排走。
为达到此目的，上述最大延伸部在相同轴向或圆周方向上均大于轮胎印迹的尺寸，曲线S设置在该轮胎印迹内并最好是上述尺寸L的1.01到2.5倍。
上述在沟槽S两点A，B之间的最大距离D最好是轮胎印迹L长度的1.2到1.5倍。
然而，可能将上述距离D增加到最大，达到轮胎周长的50％。这样就可能在整个轮胎上仅具有两个沟槽。
在根据图1轮胎的第一最佳实施例中，胎面花纹包括(图3)两侧排沟槽5和6，分别为第一排和第二排沟槽，还包括至少一排由若干与图2中沟槽S大体类似的沟槽7所形成的第三中排沟槽。
上述侧排沟槽5和6最好沿圆周相互间隔分布，而且从胎肩P，P’沿轴向一直延伸到距赤道平面X-X一个预定距离的地方，该预定距离也可随沟槽而改变。
特别是，如果胎肩P-P’端部间的轴向宽度被限定为“W”，已经发现沟槽5和6沿轴向的靠内部的末端分别距赤道平面500和600，在0.1W到0.4W之间变化非常有利。
沟槽7最好在赤道平面X-X两侧伸展，更好地是每个沟槽7距离第一胎肩P的轴向距离800，在0.2W到0.5W之间变化，而距离第二胎肩P’的轴向距离900，在0.1W到0.4W之间变化。
以示例的方式，在尺寸265/35-R-18的轮胎中，距离W在平面延伸部内等于305mm，沟槽5的端部设置在距赤道平面70mm处，沟槽6的端部设置在距赤道平面40mm处，沟槽7的端部设置在距离胎肩P′70mm以及距离胎肩P105mm的地方。这种轮胎充气到3巴的压力，垂直载荷为400kg，这时轮胎印迹具有197mm宽度、100mm长度L、面积约为150mm2的区域，沟槽7的最大尺寸等于130mm。
上述中排沟槽7最好沿圆周相互间隔分布，并且与上述侧排沟槽6相互交替。
侧排沟槽5，6沿轴向向内伸展，但最好不在轴向上伸展；图3示出一些至少部分地从轴向分叉出的结构，以便呈现一个在与圆周方向相垂直的方向上基本弯曲的形状。
根据一个更详细的实施例，侧面沟槽5具有不同于侧排沟槽6的形状，具体为
-侧面沟槽6从第一胎肩P’开始并以其所具有的与该胎肩的平面部分倾斜成一角度“β”的第一部分为开头，其结尾是在相对“β”的相反方向内倾斜成一个“δ”角度的第二部分；-侧面沟槽5从第二胎肩P开始并以其所具有的与该胎肩平面部分倾斜成一角度“β0”的第一部分为开头，随后是相对胎肩平面部分倾斜成一角度“σ0”的第二部分，而结尾是在相对“β0”的相反方向内倾斜成一个“δ0”度的第三部分。
沟槽5和6最好由上述倾斜角的如下值形成-“β”包括在30度到50度，最好约等于45度；-“δ”包括在0度到40度，最好约等于20度；-“β0”包括在0度到60度，最好约等于45度；-“δ0”包括在0度到40度，最好约等于20度；-“σ0”包括在80度到140度，最好约等于120度。
上述沟槽7的中心部分最好倾斜一个在0度到90度间的α角，最好限定在0度到40度，更好地约等于20度。
另外，上述第一侧排沟槽5的末端部分更好地在相邻近的沟槽7末端部分8的方向内相互对齐，同时上述沟槽7的末端部分9布置在上述第二侧排沟槽6的末端部分的每一对中间。
赤道平面两对立侧的胎面部分之间的非对称特征有利地造成了胎面在轮胎印迹内的夹持区域的不连续性，也就提高了低噪音性能。
此外，如图3所示，本发明实现了所有的侧排沟槽和中排沟槽5、6、7，从而产生一个在上述沟槽之间没有可相互连通通道的图案，去除这些例如在连续圆周沟槽中会出现的相互连通的通道，有利地防止了形成具有很高活动性的孤立区块。
在轮胎的另外一个最佳实施例中，胎面花纹包括(图4)一个附加的第四排沟槽10，其主要特征在于从一个大致中部区域开始伸展，直至其接近其中一个胎肩P，P’，最好是接近胎肩P，该胎肩被定义为“汽车侧胎肩“。
更确切地，沟槽10具有一个设置在两个沟槽7之间的第一末端部分11和一个设置在两个沟槽5之间的第二末端部分12，最好其末端12出现在胎肩P处。
根据另一实施例，沟槽10的端部11在赤道平面上对齐，在另外一些变型中，端部11设置在距离赤道平面X-X的一预定距离处，并在胎肩P的同一侧或在胎肩P’的同一侧或者可交替地出现在赤道平面两侧。
在根据图4的实施例中，从胎肩P开始，沟槽10包括与该胎肩平面部分倾斜成一角度“β0”的第一部分，倾斜成一角度“σ0”的第二部分，大致成轴向的第三部分，以及大致相对沟槽7中部对称但并沿圆周方向偏移的最后部分。在沟槽10端部11与赤道平面间的距离最好恒定，并且/或者包括在0.01W到0.2W之间。
无论上述实施例中第四排沟槽的形状如何，由于上述沟槽10和一内排盲沟槽7的同时出现，因此能有利地获得一个协作的效果，从而实现排走轮胎印迹下的水的目的。
根据本发明的另一实施例，胎面花纹包括一附加排的侧面沟槽21，每一个沟槽是由一以角度β0从胎肩P’伸展出并且长度为0.05W到0.2W的空腔所形成。
侧面沟槽21最好插在上述侧排沟槽6之间。
上述大致设置在轮胎的外部胎肩区域P’处的沟槽21，有利地降低了由所述胎肩产生的噪音以及在湿地面上的附着能力。
根据图4的胎面花纹结构的特征尤其在于第一侧排沟槽5和第三排沟槽7，第四排沟槽10和第二排沟槽6分别沿第一和第二轨道对准，上述第一和第二轨道可沿圆周相互交替。
除上述特征外，两个轨道大致成波浪形，而波浪的顶点由沟槽7和10形成并在一平行于赤道平面的圆周平面PD上对齐。
平面PD到胎肩P(汽车侧)的距离D1为胎面整个宽度W的30％到50％，更好地约等于40％。
结果，圆周平面PD到赤道平面的距离D2与胎面宽度W的比值包括在0到0.20之间。
汽车的特征尤其在于车轮赤道平面相对其垂直于地面的纵向中心平面的倾斜角度值，该角度值由汽车生产商决定，用于实现最大化性能。上述角度包括一外倾角，该外倾角在上述垂直于地面的平面与车轮赤道平面之间并在垂直平面内测量出的。由于具有一个略微负的例如在1度到3度之间的外倾角(尤其是通常在赛车中为2度)，轮胎印迹并不是准确地相对轮胎印迹下的压力重心对称，而是大致具有不等边四边形的形状，该四边形较大的基部朝着机动车辆的内侧，而较小的一侧朝着机动车辆的外侧。
因此，需要大量排水的区域相对赤道平面被转移到汽车的内侧。由于这个原因，距离D1被选择成能使沟槽7和10的顶点相对轮胎赤道平面设置得更加靠近车辆，以便更好地实现从轮胎印迹下排水。
此外，根据本发明的另一方面，上述每个波浪形轨道包括不同排的沟槽，其特征在于每个轨道上的不同沟槽相互独立。
事实上，如图4所示，第一轨道在第一排沟槽5和第三排沟槽7之间具有一个间断T1，而第二轨道在第四排沟槽10和第二排沟槽6之间具有一个间断T2。
上述实施例有利地允许从胎肩的任何一点经过在数对波浪形轨道间的空间到达另一胎肩，而中间无需经过任一沟槽。
因此，横向连续的橡胶区块在数对轨道间伸展，这些区块可高度地抵抗行驶中由于胎面和地面间接触而产生的横向变形。
此外，上述橡胶区块通过这样的橡胶桥接件而相互连接起来，即该连接件是沿着在第一和第二波浪形轨道沟槽间伸展的间断T1和T2，结果有利地提高了特别在圆周方向上的刚性，同时相对以上所述的方式，确保了在排掉积聚在轮胎印迹下的水的最佳性能。
为了获得最大化地对抗弯曲应变的优点，位于在上述轨道上相对齐的沟槽之间的间断T1和T2可以有利地具有如下的尺寸，为方便起见参照图4中的实施例轴向延伸部Z在3％W到25％W之间；圆周延伸部H在10％W到50％W之间。
上述沟槽的布置最好能使彼此相对于赤道平面不对称，并且形成一个箭头形状的图案，这样就产生了一个定向型轮胎。上述运行方向用F表示。
图4特别示出一个安装在汽车前部左手位置处的轮胎。
以上描述的胎面花纹是一非对称/定向型图案，能用于任何尺寸的轮胎，但最好是具有非常大宽度W例如大于205mm的胎面的低断面轮胎。
在另一实施例中(图5)，轮胎的胎面再次由位于接近胎肩的区域内的两侧排沟槽，一个第三内部中央沟槽，以及若干盲沟槽形成，与以上所述的相比较，其变型在于具有另一包括若干沟槽20的中央内部沟槽(按照描述顺序为第五排沟槽)，这些沟槽基本上是第三排沟槽的镜像，但最好相对赤道平面对称布置，并与第三排沟槽可交替地沿圆周布置。
上述沟槽可以具有不同的结构，例如第一侧排和第三侧排沟槽的形状可以是如图4所示的形状。
在如图5所示的最佳实施例中，上述两侧排中所包括的沟槽5和6被制成具有在以箭头“F”所表示的运行方向上的凹槽的曲线，同时第三排和第五排沟槽7和20大致等同于在图4中所示的沟槽。
沟槽20最好弯曲成一个角度α，该角度在0度到90度之间，最好限制在0到40度，更好的是等于20度。
上述胎面特别具有跨越过赤道平面而设置的沟槽，这些沟槽基本对称，但沿圆周方向相互错开。
如图5所示，第三排和第五排的相互对立沟槽所具有的顶点布置在赤道平面上，并在运行方向F上形成一箭头状的图案，第三排和第五排沟槽沿轴向的外部末端最好布置在两排连续相邻的沟槽之间。
对称定向型最佳实施例的胎面花纹包括第三排和第五排沟槽，这些沟槽布置在一个轴向宽度为胎面轴向宽度W的30％到60％的中部区域内；以及侧面沟槽，每排侧面沟槽布置在一个宽度为10％W到40％W的区域内。
在一些实施例中，如图4所示，第一、第二、第三和第五排沟槽具有宽度值、深度值、形成每个沟槽空腔壁的倾斜度，以及倾斜角度值，“β”、“δ”、“β0”、“δ0”。
根据另一形式的实施例，胎面花纹包括两排附加的侧面沟槽21和22，最好由长度为0.05W到0.2W的平直部分形成，并且分别以倾斜角“β”、和“β0”从胎肩P’和P延伸出。
侧面沟槽21和22最好分别插在上述排沟槽6和5之间。
这种插在跨越过赤道平面的沟槽之间的典型圆周结构，造成了胎面花纹沿轮胎印迹的冲击边缘的不连续性，也就提高了轮胎的低噪音性能。
此外，如图5所示，根据本发明，所有沟槽5、6、7、20都被制成能产生一个在上述沟槽之间不具有相互连通的通道的图案；去除这些例如在圆周沟槽中会出现的相互交叉，有利地防止了形成具有很高活动性的孤立区块。
由于一对盲沟槽7和20的同时出现，因此能有利地获得一个协作的效果，从而实现排走轮胎印迹下的水的目的。
甚至在该例子中，根据图5的胎面花纹的特征在于第一侧排沟槽5和第三排沟槽7，第五排沟槽20和第二排沟槽6分别沿第一和第二轨道对准，上述第一和第二轨道可沿圆周相互交替。
除上述特征外，两个轨道具有波浪状，大致为正弦曲线形的图案，而波浪的顶点最好沿一平行于赤道平面的平面对齐，在一个沿轴向的内部位置处的顶点在上述赤道平面上对齐。
此外，仍根据本发明，两个轨道中的每个均包括几个不同排的沟槽，其特征在于每个轨道的不同沟槽相互独立。
事实上，如图5所示，第一轨道在第五排沟槽20和第二排沟槽6之间具有一个间断T1，而第二轨道在第一排沟槽5和第三排沟槽7之间具有一个间断T2。
上述实施例有利地允许从胎肩的任何一点经过在数对波浪形轨道间的空间到达另一胎肩，而中间无需经过任一沟槽。
因此，横向连续的橡胶区块在数对轨道间伸展，这些区块可高度地抵抗行驶中由于胎面和地面间的接触而产生的横向变形。
此外，上述橡胶区块通过这样的橡胶桥接件而相互连接起来，即该连接件是沿着在第一和第二波浪形轨道沟槽间伸展的间断T1和T2，结果有利地提高了特别在圆周方向上的刚性，同时相对以上所述的方式，确保了在排掉积聚在轮胎印迹下的水的最佳性能。
上述沟槽的布置形成一个箭头形状的图案，这样就产生了一个定向型轮胎。上述运行方向用F表示。
上述胎面花纹可以被认为就是对称/定向型，可以适用于任何尺寸的轮胎，最好是用在没有高弦的轮胎，例如胎面宽度W在185mm到245mm之间的轮胎。
此外，尽管不同排的沟槽包括有适于实现本发明目的的不同形状和尺寸，但是它们都能产生出如下非常重要的优点。
图6示出根据本发明轮胎的沟槽的放大横截面图。沟槽50限定在两个侧壁51之间，这两个侧壁以一个角度“ε”朝着胎面3的外部表面分叉开，该角度“ε”在6度到24度之间，最好等于16度。侧壁51通过圆弧部“R1”和“R2”分别与沟槽50的底部以及胎面外部表面相连，这两个圆弧部“R1”和“R2”分别位于沿径向的内部和外部，并具有在2mm到5mm之间的曲率半径。
在一个最佳实施例中，径向内部圆弧的曲率半径“R1”等于2.7mm，而径向外部圆弧的曲率半径“R2”等于4mm。
此外，沟槽50中由“L”表示的宽度限定在侧壁51与胎面的连续交点之间，该宽度最好在6mm到15mm之间。
胎面3的厚度“M”最好在4mm到11mm之间，同时沟槽50的深度“N”最好在3mm到8mm之间，上述尺寸间的比例值N/M最好在0.8到1之间，更好地是等于0.9。
此外，已经发现沟槽7和20(图5)的尺寸大于在相同方向上的轮胎印迹的尺寸，上述沟槽不仅构成了用来防止水面上滑动的装置，而且构成了在轮胎充气压力不足时的信号提示装置。
事实上，如果空气压力低于额定值，已经注意到轮胎的噪音水平已经在行驶过程得到提高。
充气压力的降低会导致更大地压紧轮胎，因此会增加轮胎印迹的尺寸，结果会封闭住盲沟槽，这些沟槽首先会在压力作用下捕获住空气，随后当这些沟槽因为轮胎旋转而被开启时，会将捕获住的空气在瞬时间排走同时发出噪音。
因此，胎面在一种很有利的方式中包括一种动态声学装置，该装置能与查明空气压力是否低于预定值的最佳方法一起使用。
在图2中以S表示的盲沟槽必须在其延伸部的两点A、B之间具有最大距离，该距离即为沿圆周的长度或沿轴向的宽度，最好为在相同方向上的轮胎印迹尺寸的1.01倍到2.5倍，更好地为1.01倍到1.5倍。
上述距离D必须大于轮胎印迹尺寸一个值，在一个给定轮胎压力的作用下时，上述值等于一个极限值，当低于该极限值时，轮胎的噪音水平会提高。因此车辆驾驶者会注意到轮胎压力已经下降到给定极限值以下。
由于去除了胎面上的可移动元件(区块)，因此当轮胎在干地面上的极限状态下使用时，其行为会有利地得到提高；事实上，孤立区块导致了其在轮胎印迹下方的运动，称之为“区块漂移”或“漂动”，这些运动即是在极限行驶状态下产生不精确的原因所在。
创造出从不相互相交的空腔系统，会增强胎面相对于外部应力的反应能力。
限定出小尺寸但又大于轮胎印迹的沟槽，会允许从轮胎印迹下有效地进行排水，同时又决定了实心区域/空白区域的比例值(大于实心区域值)，该比例值特别适于在干地上具有高性能的胎面。
相对于圆周方向倾斜的盲沟槽，允许将空腔区域结合进胎面花纹中，仅仅最低程度地影响了胎面在干地上的性能。事实上，分配到胎面花纹的变形性最小，绝对小于胎肩上传统空腔有关的变形性，或者小于连续纵向空腔的变形性，这些连续纵向空腔相反会产生一圆周节点的效果。
权利要求
1.一种车轮轮胎，其胎面花纹限定在两个相对于轮胎赤道平面呈轴向相对的轮胎边缘之间，该胎面花纹包括两侧排沟槽和至少一排设置在上述侧面沟槽之间并由若干沟槽所形成的第三中排沟槽，上述每排沟槽沿圆周相互间隔分布，而且上述侧排沟槽从相应的胎肩沿轴向一直延伸到距赤道平面一预定距离的地方，其特征在于-上述三排沟槽全部相互分隔，以便使在胎面厚度内所产生的花纹图案在上述沟槽之间没有连接通道；-上述第三排沟槽的末端远离胎肩；-上述第三排沟槽的末端端部延伸在轮胎印迹外部，每个沟槽相对轮胎印迹长度具有更大尺寸，这使得在轮胎印迹下方的水分被排走。
2.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，在圆周方向上进行测量时，第三排的每个沟槽的两点之间的最大距离大于在额定充气压力下并且承受着静态额定载荷的轮胎印迹的长度。
3.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，第三排的每个沟槽在远离第一胎肩的第一末端和远离第二胎肩的第二末端之间包括有一个相对圆周平面成一预定倾斜角延伸的基本平直部分。
4.如权利要求3所述的轮胎，其特征在于，第三排的每个沟槽包括上述基本平直部分的两个端部，该端部被成型为相互具有相反曲度的弯曲弧形。
5.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，一侧排沟槽的形状不同于另一侧排沟槽的形状。
6.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，第一侧排沟槽中的每个沟槽均从胎肩开始伸展，在一个平直部分内结尾，即该平直部分与平行于赤道平面的平面成一预定锐角并且方向与第二侧排沟槽的平直部分内的角度方向相反。
7.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，第一侧排沟槽以相对于平行于赤道平面的平面的角度倾斜地从胎肩开始伸展，方向与第二侧排沟槽的倾斜方向相反。
8.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，该轮胎包括一附加的第四排沟槽，该沟槽沿圆周相互间隔放置并且与其它排沟槽分隔开，该第四排沟槽从一个胎肩开始在一侧排沟槽中的两个相邻沟槽之间伸展，直至终止在上述第三排的两个相邻沟槽之间。
9.如权利要求8所述的轮胎，其特征在于，第一侧排沟槽与第三排沟槽，以及第四排沟槽与第二侧排沟槽相互交替地形成沿圆周间隔开的第一和第二轨道，所述轨道大致成波浪形，波浪的顶点沿平行于赤道平面的圆周平面对齐，上述第一轨道在第一和第三排沟槽之间具有一个间断，而第二轨道在第四排和第二侧排沟槽之间具有一个间断。
10.如权利要求1所述的轮胎，其特征在于，还包括一第五内排沟槽，这些沟槽间隔布置并与其它所有沟槽均分隔开，上述第三排沟槽和第五排沟槽相对赤道平面对称。
11.一种车轮轮胎，其胎面花纹限定在两个相对于轮胎赤道平面呈轴向相对的边缘之间，该胎面花纹包括几排沟槽，其中至少有一排沿圆周相互间隔放置的中部沟槽，其特征在于包括用于在轮胎内空气压力值低于极限值时发出声音信号的装置，该装置的特点在于，即一个或多个内排沟槽在运行方向上的尺寸大于对额定充气压力下并承受着静态额定载荷的轮胎所测量出的轮胎印迹在相同方向上的长度，这样，在压力值低于上述值时，轮胎印迹所呈现的尺寸会至少等于上述沟槽的尺寸，从而首先在轮胎接触地面时使空气保持在其中，随后立即将空气排到轮胎印迹之外。
12.一种检查车辆轮胎内的空气压力值是否正常的方法，该轮胎的胎面花纹限定在相对轮胎赤道平面呈相互对立的两个胎边之间，该方法包括如下步骤a)在两胎肩之间的胎面花纹内形成至少一排沿圆周相互间隔的沟槽；b)使上述排中的至少几个连续沟槽所具有的尺寸大于在额定充气状态和额定载荷下的轮胎印迹的尺寸；c)在静态载荷状态下并且轮胎内空气压力小于预定值时，检查沟槽的长度和深度尺寸是否适于使空气被捕获在轮胎印迹的下方，同时使该空气被排到轮胎印迹外部时产生噪音；d)如果在c)步骤的检查结果是否定的，那么调整上述内部沟槽的尺寸和数量，直到发出一个表明轮胎内部低的空气压力的声音信号为止。
13.一种用在车辆轮胎中的声音信号装置，上述轮胎的胎面花纹包括几组沟槽以及至少一排沿圆周相互间隔放置的内部沟槽，其特征在于在轮胎的滚动方向上，所述排中的一个或多个预定内部沟槽具有大于在额定充气压力下并且承受着静态载荷时所测量出的轮胎印迹尺寸的尺寸，以及小于或等于轮胎在一个小于预定极限值的充气压力下时所测量出的轮胎印迹尺寸的尺寸。
14.一种车轮轮胎的胎面，该胎面的花纹图案限定在相对于赤道平面呈轴向相对的两个胎肩之间，并包括至少一个大致在轮胎前行方向上纵向延伸的第一和第二圆周系列空腔，所述第一和第二圆周系列空腔限定了一个在两个胎肩之间的大致连续的胎面部分，并适于产生一个定向型图案，其特征在于所述第一圆周系列空腔的端部远离上述胎肩。
15.一种用来表明轮胎充气压力减小的方法，其特征在于所述轮胎的胎面花纹包括至少一个能根据轮胎充气压力的变化而改变胎面产生的噪音水平的元件。
全文摘要
本发明涉及一种车轮轮胎,其胎面花纹由两侧排沟槽,和至少一第三中排沟槽构成。所有的沟槽相互分隔,以便能产生一种没有相互连通的通道的图案。上述第三排沟槽具有远离胎肩的端部和在轮胎印迹外部伸展的末端部分。
文档编号B60C11/117GK1331637SQ99814889
公开日2002年1月16日 申请日期1999年11月12日 优先权日1998年11月19日
发明者里卡尔多·卡萨里尼, 埃尔内斯多·切里扎 申请人:倍耐力轮胎公司