用于充气轮胎的胎面的制作方法

本发明涉及一种用于充气轮胎的胎面。特别地，涉及用于全季节(四季)充气轮胎的胎面，其形状使其在任何类型的路面条件(干燥、潮湿或积雪)下都特别有效。

背景技术：

众所周知，充气轮胎、特别是汽车用充气轮胎是根据其预期的用途和根据待使用的环境条件而设计的。

因此，一方面，存在所谓的夏季充气轮胎，其平均在高温下表现特别出色，其化合物和几何形状非常适合于与炎热干燥的路面接触，另一方面，存在所谓的冬季充气轮胎，其平均在低温下表现特别出色，其化合物和几何形状非常适合于与寒冷、可能潮湿或积雪的路面接触。

还已知的是，为了以一种或另一种方式在极端条件下从充气轮胎获得良好的性能，还需要实质上被夸大的技术(形状和/或物理/化学)特征，因此使得它们在与充气轮胎被设计使用的条件非常不同的条件下不能满足用户。换言之，积雪充气轮胎不能在夏季非常炎热和干燥的表面上表现出色，就像夏季充气轮胎不能在冬季积雪表面上有用地使用一样。

这是因为，本质上，充气轮胎为了在夏季表现良好而必须具有的形状和化合物类型的特征通常与充气轮胎为了在冬季表现良好而必须具有的那些特征是矛盾的。

因此，随着时间的流逝，已经开发出能够呈现性能折中并且能够效果良好地全年使用的充气轮胎。这类充气轮胎被称为“全季节”(或“四季”)轮胎。然而，应理解，在极端条件下，正因为这是效率折中的结果，所以四季充气轮胎不能替代季节性充气轮胎(冬季或夏季)。因此，主要在四个气候季节之间没有极端变化的气候下考虑四季充气轮胎。

同样清楚的是，为了也解决基于市场的问题，出于性能原因，四季充气轮胎不能被设计成由于“夏季”使用而快速劣化。因此，强烈地感到该问题是能够优化四季充气轮胎的冬季性能，而不影响其在炎热和干燥表面上的表现。

此外，由于能够使用充气轮胎的不同条件，充气轮胎同样在冬天的使用带来了问题。例如，与积雪表面以及与结冰表面相比，在潮湿表面(例如由于下雨)的情况下需要不同的表现和性能。

实际上，在潮湿表面的情况下，最重要的特征之一是能够排干表面和胎面之间存在的水的能力(例如，防止/限制滑水现象)。

为此目的，胎面的形状必须是创建适于在行进方向及其横向上使水快速流出的通道的那种形状。为此，必须以适当的方式成形和定位胎面的元件。

相反，在要优化充气轮胎在雪上的表现的情况下，胎面元件的形状和/或定位必须不同。在这种情况下，应该优先考虑那些在花纹块之间保持积雪的形状和/或定位，从而增加胎面在地面上的抓地力。

两种构造趋向于胎面元件的相反设计和定位，因此，如今，不存在具有在潮湿和积雪表面上均为最佳的胎面设计的充气轮胎。

为了本发明的目的，术语“胎面元件”是指沿着胎面的整个长度重复的与自身相同的一部分胎面花纹。

术语“胎面组件”、或简称为“组件”，是指任何胎面花纹块，或者胎面的肋，而无论其形状和/或定位如何。

术语“胎面花纹块”、或简称为“花纹块”，是指胎面的任何胎面花纹块，无论其形状和/或定位如何。

术语“接地表面”是指花纹块表面的一部分，该部分在充气轮胎滚动期间与地面接触。

术语“前缘”是指在充气轮胎滚动期间，花纹块的沿着接地表面的轮廓的在接地表面之前与土地相遇的边缘。

术语“后缘”是指在充气轮胎滚动期间，花纹块的沿着接地表面的轮廓的在接地表面之后离开地面的边缘。

术语“前表面”是指花纹块的通过前缘与接地表面连续的壁。

术语“后表面”是指花纹块的通过后缘与接地表面连续的壁。

术语“槽”是指将两个相邻花纹块分开的胎面部分。

术语“槽通道”、或简称为“通道”，是指槽的内部，通常相对于相邻花纹块的接地表面凹陷。

术语“刀槽”是指通过模制充气轮胎而获得的胎面组件上的薄且通常窄的槽，其旨在改善充气轮胎在雪和冰上的性能。

技术实现要素：

因此，本发明处理和解决的技术问题是提供一种胎面，其具有呈现最佳折中方案的设计，因此使得能够全年有效地使用充气轮胎，特别是在潮湿以及积雪的表面条件下，尤其是在制动时。

这是通过方案1所限定的胎面来实现的。

本发明的另一个目的是如方案24所限定的四季充气轮胎。

本发明的其它特征限定在相应的从属方案中。

附图说明

从以下纯粹通过非限制性示例给出的优选实施方式的详细说明，本发明的优点以及特征和使用方式将变得清楚。

将参照附图，其中：

图1是根据本发明的胎面的一部分的平面图；

图2是根据本发明的胎面元件的一个侧翼的细节图；

图2a和图2b是胎面花纹块之间可能的连接元件的示例性细节图；

图3a、图3b、图3c、图3d是分别沿着线a-a、a'-a'、b-b、c-c截取的图2的胎面元件的截面图；

图4是图1的胎面元件的“v”字的顶点的细节图；以及

图5是根据本发明的充气轮胎的局部立体图。

具体实施方式

以下将参照以上附图说明本发明的一些实施方式。

首先参照图1，其示出了根据本发明的用于四季充气轮胎的胎面1。

胎面1包括连续布置并散布有第一槽6的一系列胎面元件5。

各个胎面元件5具有包括两个侧翼7、7’的整体“v”字形，两个侧翼7、7’相对于胎面的中心线cl彼此对称。为了简化讨论，将仅参照由被第二槽15、16分隔开的三个胎面花纹块11、21、31(胎肩花纹块、中间花纹块和中央花纹块)形成的翼7来说明胎面的形状。

胎面元件的“v”字形被认为是特别有效的，尤其是在制动期间，并且尤其是在潮湿和/或积雪的表面上。

这是由于如下事实：在充气轮胎的旋转期间，形成各个元件的“v”字形翼的花纹块一个接一个地(从充气轮胎的中心朝向外部)与地面接触，因此可以根据附着性调整充气轮胎的整体性能。

现在参照图2，这更加详细地示出了“v”字形胎面元件5的单个翼7。

根据本发明，三个胎面花纹块11、21、31包括至少一个胎肩花纹块11，该胎肩花纹块11具有相对于与胎面的中心线cl正交的横线tl以第一角度α倾斜的第一主延伸方向spd。

根据本发明的优选实施方式，该第一角度α在8°和12°之间。

原则上，该第一角度也可以比上面指出的小。然而，还考虑到下面将要讨论的其它因素，比所示的角度低得多的角度(直到0°的极限)会导致充气轮胎的滚动期间的过多噪音。该噪音归因于以下事实：胎肩花纹块11的前缘13在花纹块的整个纵向演变(evolution)中会在同一瞬间(或几乎同一瞬间)与地面接触。由于这自然是重复的模式，因此会导致以取决于滚动速度的频率发出噪音。

该表现会被如下事实加重：为了本发明的目的，胎肩花纹块11可以优选地具有等于胎面的横向半尺寸stl的至少40％(或者优选地至少50％)的纵向延伸尺寸sd。根据优选的实施方式，纵向延伸尺寸sd被选择为等于胎面的横向半尺寸stl的大约55％。

特别地，根据一些实施方式，第一角度α能够在9°和11°之间，或者甚至更优选地等于大约10°。

特别地，根据本发明，优化了尺寸为205/55r16的充气轮胎的表现的第一角度α的值为11.4°。

根据本发明，各“v字形翼”的三个胎面花纹块11、21、31还包括中间花纹块21，该中间花纹块21具有相对于与胎面的中心线cl正交的横线tl倾斜第二角度β的第二主延伸方向mpd。

特别地，根据一些实施方式，第二角度β能够在27°和47°之间，或者甚至更优选地等于大约36°。

特别地，根据本发明，优化了尺寸为205/55r16的充气轮胎的表现的第二角度β的值为30.5°。

有利地，根据一些实施方式，中间花纹块21的尺寸具有等于胎面的横向半尺寸stl的至少20％的纵向延伸尺寸md。根据优选的实施方式，将纵向延伸尺寸md选择为等于胎面的横向半尺寸stl的大约22％。

此外，根据本发明，三个胎面花纹块11、21、31包括中央花纹块31，该中央花纹块31又具有相对于与胎面的中心线cl正交的横线tl以第三角度γ倾斜的第三主延伸方向cpd。

特别地，根据一些实施方式，第三角度γ能够在46°和66°之间，或者甚至更优选地等于大约56°。

特别地，根据本发明，优化了尺寸为205/55r16的充气轮胎的表现的第三角度γ的值为54.2°。

根据一些实施方式，旨在用于超高性能(uhp)冬季充气轮胎(例如具有sw245-315mm的尺寸)，第三角度γ被设定为大致等于0°。这在湿表面上可以最大程度地排水。以这种方式，在湿表面上，滑水极限增大，并且制动距离减小。有利地，根据一些实施方式，中央花纹块31的纵向延伸尺寸cd为胎面的横向半尺寸stl的至少20％。

根据优选的实施方式，纵向延伸尺寸cd被选择为等于胎面的横向半尺寸stl的大约21％。

如上所述，已经根据三个花纹块11、21、31的各自主延伸方向来限定其几何形状。在本发明中，“主延伸方向”是指最能代表各个花纹块的演变的线的方向。

例如，这种线可以与同一花纹块的纵向中线一致。或者，在具有大致直线的纵向演变(或者在任何情况下具有特别大的曲率半径)的花纹块(特别是胎肩花纹块)的情况下，主延伸方向可以与连接花纹块的两个连续的极端顶点的纵向线一致。假设借助于花纹块的几何特征能够认为这两个定义是等同的，根据本发明，这些花纹块具有大致恒定的各自的横向尺寸，并且如上所述，几乎是直线演变。

还应注意，第一角度α、第二角度β和第三角度γ也能够根据充气轮胎的尺寸而变化，同时保持在指示的范围内。

特别地，以上指出的特定值例如可以是关于尺寸为205/55r16的参考充气轮胎的。不同尺寸的充气轮胎可以具有不同的α、β和γ角度。

以下图3a、图3b、图3c、图3d示出了沿着图2中标识的相应线截取的一些截面图。

根据本发明的一些实施方式，胎肩花纹块11具有沿着图2的线a-a截取的第一截面s1，a-a截面具有大致梯形的形状，其中，花纹块11的第一前表面1001相对于胎面的法线方向nd倾斜大约10°，并且第二后表面1002相对于胎面的所述法线方向nd倾斜大约5°。

有利的，胎肩花纹块11能够至少在其一部分中具有带斜角的后缘12。由此得出例如沿着图2的线a'-a'截取的截面，其特征是略微不同的演变，特别地在图3b中可见。

带斜角的前缘的存在在制动动作期间导致更高的效率，避免或至少减小了后缘的滚动的影响。当后缘大致成形为锋利的边缘时，该滚动效果是典型的并且是特别突出的，因此制动期间的摩擦会使接触面产生变形，从而导致橡胶的与地面接触的表面积减小，由此导致摩擦减小并因此导致抓地力减小。

根据本发明，胎肩花纹块11和中间花纹块21被所述第二槽15、16的外部槽15分隔开。

外部槽15具有外部槽通道17，该外部槽通道17具有相对于横线tl倾斜小于90°的外角δ的第一通道方向ecd，从而确保通道方向ecd不完全平行于充气轮胎的中心线cl。就雪上性能而言，这是有利的。

根据一些实施方式，外部槽通道17不是直线的，优选为“z”字形，目的是在积雪表面上制动的情况下改善充气轮胎的性能。

根据一些实施方式，在外部槽通道17内能够设置其它胎面元件，特别是胎肩花纹块11和中间花纹块21之间的第一连接元件50。

图2a通过示例并且示意性地示出了其结构。

该第一连接元件50优选地具有比所连接的花纹块(胎肩花纹块11和中间花纹块21)的高度h1小的高度。

另外，其宽度l1(通道的横向尺寸)优选比其长度l2(通道的纵向尺寸)小。根据优选的实施方式，宽度l1能够被选择为等于胎面的横向半尺寸stl的大约3％。

再次参照图2，中间花纹块21优选具有大致为直线的纵向演变。

此外，如在图3c中能够理解的，它具有沿着图2的线b-b截取的大致为梯形的第二截面s2。该大致为梯形的第二截面s2具有相对于胎面的法线方向nd倾斜大约4°至6°(优选为5°)的各自的倾斜边。

根据本发明，中间花纹块21和中央花纹块31被所述第二槽15、16的内部槽16分隔开。

该内部槽16又具有内部槽通道18，该内部槽通道18具有相对于横线tl倾斜小于或等于90°的内角θ的通道方向icd，从而确保通道方向ecd不完全平行于充气轮胎的中心线cl。就雪上性能而言，这是有利的。

根据优选实施方式，内部槽通道18大致为直线。

在内部槽通道18内，第二连接花纹块60可以设置在中间花纹块21与中央花纹块31之间。

图2b通过示例并且示意性地示出了其结构。

优选地，第二连接花纹块60的高度h2比其连接的中间花纹块21和中央花纹块31的高度小，并且宽度l3(通道的横向尺寸)小于其长度l4(通道的纵向尺寸)。根据优选实施方式，宽度l3能够被选择为等于胎面的横向半尺寸stl的大约3％。

根据一些实施方式，中央花纹块31也可以具有基本为直线的纵向演变。

此外，根据其它实施方式，如在图3d中能够理解的，中央花纹块31可以具有沿着图2的线c-c截取的大致梯形的第三截面s3。所述大致梯形的第三截面s3具有相对于胎面的法线方向nd倾斜大约4°至6°(优选大约5°)的各个倾斜边。

根据本发明的胎面的一些实施方式还可以将中央花纹块31设置为在其一个外壁40处包括末端突出花纹块41。突出花纹块41在胎面元件5的“v”字形顶点处具有接触面42，该接触面42大致平行于其面对的另一中央花纹块31的侧面70。在图1、图2和图4中能够看到的这种构造至今是有利的，因为其使得能够提高胎面的刚度以改善制动期间的性能。

根据优选实施方式，末端突出花纹块41占据了花纹块31的外壁40的总宽度le的大约2/3。有利地，也可以设置成接触面42占据花纹块31的外壁40的总宽度le的1/4。

该形状优选使得接触面42通常不接触相邻花纹块的表面70，但在任何情况下都大致并显著地限制“v”字形的顶点处的槽6。然而，能够尺寸化为使得在制动期间两个壁42和70之间存在有效接触。

再次参照胎面的对应于“v”字形的顶点的区域，进一步优选的是，花纹块31的外壁40相对于线tl(与胎面的中心线cl正交)具有第四角度根据优选的实施方式，该角度可以在40°和60°之间变化。

如已经针对其它特征角度α、β、γ所示，也能够根据充气轮胎尺寸来选择第四角度例如，对于尺寸为205/55r16的充气轮胎，第四角度优选等于大约50.25°。

迄今为止，已经参照本发明的优选实施方式说明了本发明。旨在以示例的方式在本文中说明的优选实施方式中实施的每个技术方案能够有利地在它们之间以不同的方式组合，以便形成属于同一发明核心并且落入所附权利要求书所提供的保护范围之内的其它实施方式的形式。