演变的胎面.pdf

本发明涉及重型车辆轮胎的胎面，其具有可磨损材料厚度PMU，并且包括：至少两个具有接近或等于PMU的深度(P1)的主花纹沟(3、4)，所述主花纹沟(3、4)限定凸起元件(2)；至少一个具有小于主花纹沟(3、4)的深度P1的深度P2的副花纹沟，所述副花纹沟(5)在凸起元件(2)中延伸并且具有花纹沟底部(50)，每个主花纹沟和副花纹沟沿着对应于每个花纹沟中液体流动的平均方向的主要周向或接近周向的方向定向；形成在凸起元件(2)中的多个刀槽花纹(6)，每个所述刀槽花纹(6)包括形成于副花纹沟(5)的每一侧的侧向部分(61、62)，所述侧向部分(61、62)通过连接部分(63)相互连接，并且所述连接部分(63)从副花纹沟(5)的底部(50)开始径向地朝向胎面的内部形成。所述胎面的特征在于，连接部分(63)包括沿着副花纹沟(5)的主方向定向、即与周向方向形成30°的最大角度的刀槽花纹部分(630)。

1.  重型车辆轮胎的胎面，其具有可磨损材料厚度PMU并且包括：
-至少两个具有深度P1的主花纹沟(3、4)，所述深度P1接近或者等于PMU，这些主花纹沟(3、4)限定凸起元件(2)，
-至少一个具有深度P2的副花纹沟(5)，所述深度P2小于所述主花纹沟(3、4)的深度P1，所述副花纹沟(5)沿着整个凸起元件(2)连续地延伸并且包括花纹沟底部(50)，每个所述主花纹沟和副花纹沟沿着对应于每个花纹沟中液体流动的平均方向的、周向或者接近周向的主方向定向，
-在所述凸起元件(2)中形成的多个刀槽花纹(6)，每个所述刀槽花纹包括侧向部分(61、62)，其中在所述副花纹沟(5)的每一侧形成一个所述侧向部分，这些侧向部分(61、62)通过连接部分(63)相互连接，所述连接部分(63)从所述副花纹沟(5)的底部(50)开始直到大于深度P2的深度径向地朝向所述胎面的内部形成，所述胎面的特征在于，所述连接部分(63)包括至少一个沿着所述副花纹沟(5)的主方向定向、即与所述周向方向形成最多等于30°的角度的刀槽花纹部分(630)。

2.  根据权利要求1所述的胎面，其特征在于，所述连接部分(63)的深度至少等于所述主花纹沟(3、4)的深度P1的90％。

3.  根据权利要求1或权利要求2所述的胎面，其特征在于，所述副花纹沟(5)的深度至少等于所述可磨损材料厚度(PMU)的50％并且最多等于同一厚度PMU的90％。

4.  根据权利要求1至3之一所述的胎面，其特征在于，沿着或者基本上沿着所述副花纹沟(5)的主方向定向的每个刀槽花纹部分(630)由相对的壁限定，这些壁设有固定构件，从而限制因存在所述刀槽花纹而引起的胎面刚度的降低。

5.  根据权利要求1至4之一所述的胎面，其特征在于，每个连接部分(63)在其径向内端设有加宽部。

6.  根据权利要求1至5之一所述的胎面，其特征在于，所述侧向部分(61、62)以远至相对于崭新状态下的胎面表面测得的、最多等于所述副花纹沟(5)的深度P2的距离延伸。

7.  根据权利要求1至6之一所述的胎面，其特征在于，沿着或者基本上沿着所述副花纹沟(5)的主方向定向的每个连接部分(630)的长度至少等于5mm。

8.  根据权利要求1至7之一所述的胎面，其特征在于，所述胎面设有至少一个法定磨损极限指示器装置(7)，并且其中每个连接部分(63)以远至对应于由所述装置(7)确定的法定磨损极限的位置的深度延伸。

9.  重型车辆的设有根据权利要求1至8中任一项所述的胎面的轮胎。

演变的胎面
技术领域
本发明涉及重型车辆轮胎(无论其位于转向轴上或者位于驱动轴上)的胎面，并且特别是涉及包括至少一个在胎面完全磨损掉之前消失的花纹沟的胎面，所述完全磨损对应于法定磨损极限，超过所述法定磨损极限后轮胎必须被更换或翻新。
背景技术
申请人的公司已经研发出设有随着胎面磨损演变的胎面的新型轮胎。对于所述胎面，形成了在崭新状态下通向胎面的胎面表面的空腔体积，所述胎面表面对应于胎面的预定用于在行驶期间接触道路的表面。在这些同一胎面中还形成了在崭新状态下不通向胎面表面但在确定量的磨损后通向胎面表面的空隙体积。尤其是，所述花纹沟具有允许水流动而同时保持形成胎面的材料与所述道路接触的功能。
为了更进一步地提高在潮湿道路上的性能，已知作法是胎面设有多个产生附加边角的刀槽花纹，这些刀槽花纹当其进入接触区块时至少部分地闭合，以便限制与每个刀槽花纹有关的刚度损失。
文件US2821231公开了包括限定五个花纹条的四个周向(即纵向)花纹沟的胎面。这些花纹条设有多个横向定向的刀槽花纹，这些刀槽花纹通向花纹沟。此外，这些刀槽花纹被形成为使得其至少在胎面的中心部分在花纹沟的底部下方径向地延伸。虽然所述布置是有利的，但是事实上其仍然不完全令人满意，尤其是在横向方向上的胎面刚度方面。
定义：
胎面花纹的空隙表面比等于由凸起元件(花纹块、花纹条)限定的空隙(实质上由花纹沟形成)的表面积与总表面积(凸起元件用于接触的表面积和空隙的表面积)之间的比率。低空隙比表示胎面用于接触的大的表面积和凸起元件之间的空隙的小的表面积。
在崭新状态下的胎面的胎面花纹的空隙体积比等于由凸起元件(花纹块、花纹条)限定的空隙(尤其由花纹沟、空腔形成)的体积与包含可磨损材料体积以及空隙体积的胎面总体积之间的比率。低空隙体积比表示相对于胎面体积低的空隙体积。对于各种磨损程度，也可确定空隙体积。
赤道中平面：其是垂直于旋转轴并且穿过轮胎的在径向上距离所述轴线最远的那些点的平面。
花纹块是形成于胎面上的凸起元件，并且其由空隙或者花纹沟限定并包括侧壁和预定用于接触道路的接触面。
花纹条是形成于胎面上的凸起元件，所述元件沿着周向方向延伸并且构成轮胎的完整周圈。花纹条包括两个侧壁和一接触面，后者预定用于在行驶期间接触道路。
在本文件中径向方向是指垂直于轮胎的旋转轴的方向(所述方向对应于胎面的厚度方向)。
横向方向或者轴向方向是指平行于轮胎的旋转轴的方向。
周向方向或者纵向方向是指与以旋转轴为中心的任一圆相切的方向。所述方向垂直于轴向方向和径向方向两者。
轴向地朝向外部是指朝向轮胎内部空腔的外侧定向的方向。
径向地朝向内部是指朝向轮胎的旋转轴定向的方向。
胎面的总厚度E在设有所述胎面的轮胎的赤道平面上、在处于崭新状态下的胎面表面和胎冠增强层的径向最外侧部分之间测得。
胎面具有在行驶期间会被磨损掉的最大可磨损材料厚度PMU，所述最大厚度PMU通常小于总厚度E。
轮胎在其下运行的常规条件或者正常使用条件是由ETRTO标准确定的那些条件；这些使用条件指定与由轮胎的额定负载和速度规范所表示的轮胎的承载能力对应的参考充气压力。这些使用条件还可被称为““名义条件”或者“惯用条件”。
切口一般概指花纹沟或者刀槽花纹并且对应于由相互面对并以非零的距离(指“切口的宽度”)相互远离的材料壁限定的空间。刀槽花纹与花纹沟的区别恰好是所述距离：在刀槽花纹的情况中，所述距离适于允许限定所述刀槽花纹的相对的壁在刀槽花纹进入接触区块时至少部分地接触，其 中轮胎在所述接触区块中与道路接触。在花纹沟的情况中，所述花纹沟的壁在正常行驶条件下不能相互接触。每个切口具有小于胎面的厚度E的深度，以便在胎冠增强层的顶部径向地保留一些材料。
发明内容
本发明试图获得一种重型车辆轮胎的胎面，所述胎面包括胎面花纹，据称所述胎面花纹当其逐渐磨损掉时演变并且再生而同时履行良好的行驶安全性和良好的耐磨性所需的必要功能，所述良好的行驶安全性尤其是在干地中和在覆盖有积水的路面上转弯时的良好的着地性(车辆行驶性能)。
为此，本发明的一个主题是一种具有可磨损材料厚度PMU的胎面，所述厚度PMU在崭新胎面表面(所述胎面表面预定用于接触道路)和磨损极限之间测得。
所述胎面包括：
-至少两个具有接近或者等于PMU的深度P1的主花纹沟，这些主花纹沟限定凸起元件，
–至少一个在所述凸起元件中沿着整个凸起元件连续地延伸的副花纹沟，所述副花纹沟具有宽度L2并且包括以距离P2远离崭新状态下的胎面表面的花纹沟底部，所述距离P2小于主花纹沟的深度P1，每个主花纹沟和副花纹沟沿着对应于每个花纹沟中的液体流动的平均方向的、周向或者接近周向的主方向定向，
-形成在所述凸起元件中的多个刀槽花纹，每个所述刀槽花纹倾斜地或者横向地定向并且包括在所述副花纹沟的每一侧形成一个的侧向部分，这些侧向部分通过连接部分相互连接，所述连接部分从副花纹沟的底部开始直到大于副花纹沟的底部的深度P2的深度径向地朝向胎面的内部形成，
-每个所述刀槽花纹具有小于胎面总厚度E的最大深度(所述最大深度在胎面最内侧的点处测得)。
所述胎面的特征在于，连接部分包括至少一个沿着副花纹沟的方向定向、即与所述方向形成最多等于30°的角度的刀槽花纹部分。花纹沟的方向在此处被解释为指当在覆盖有积水的道路上行驶时、尤其是在雨天行驶时水流动的平均方向。
优选地，连接部分的深度至少等于主花纹沟的深度P1的90％。
有利地，所述胎面使得副花纹沟的深度至少等于可磨损材料厚度(PMU)的50％并且最多等于同一厚度PMU的90％。
在本发明的一个备选形式中，所述胎面的特征在于，沿着或者基本上沿着副花纹沟的主方向定向的每个刀槽花纹部分由相对的壁限定，这些壁设有固定构件，从而限制因存在刀槽花纹而引起的胎面刚度的降低。
当然，可以为限定各刀槽花纹的所有壁设置固定构件：其以配合到一起的空腔和缺口的Z字形的方式呈现。
为了降低在径向上位于副花纹沟的底部下面的刀槽花纹的端部中的负载的集中，提出为每个连接部分在其径向内端处设置加宽部是明智的。所述加宽部具有大于刀槽花纹宽度的宽度并且在横截面上可采用任何形状。
为了限制根据本发明的胎面的刚度的降低，有利地，侧向部分以远至相对于崭新状态下的胎面表面测得的、最多等于副花纹沟的深度的距离延伸。
为了使对刚度的作用明显，明智的是，每个连接部分的沿着或者基本上沿着副花纹沟的主方向的长度至少等于5mm并且更优选地至少等于10mm。
在本发明的另一备选形式中，胎面的特征在于，其设有至少一个法定磨损极限指示器装置，并且其中刀槽花纹的每个连接部分以远至对应于由所述装置确定的法定磨损极限的位置的深度延伸。“对应于磨损极限的位置”是指至少等于所述极限的深度。
只要无需制造在其所有部分中具有接近厚度PMU的深度的刀槽花纹，则后种布置是有利的。如此，与存在多个刀槽花纹有关的刚度的降低能够被限制。通向副花纹沟的底部的刀槽花纹连接部分的存在是指一旦副花纹沟已经消失，则将在湿地上的良好抓地性能维持在横向方向和纵向方向两者上。
本发明还涉及一种预定用于装配到重型车辆的轮胎，所述轮胎设有如本文所描述的胎面。
本发明的其他特征和优点将从以下参照经由非限制性实例来显示本发明主题的某些实施例的附图所给出的说明中显而易见。
附图说明
图1描绘了根据本发明的胎面的一部分的透视图；
图2描绘了在崭新状态下的图1的胎面的平面图；
图3显示了在磨损已使副花纹沟完全消失之后的图1中所示的胎面的平面图；
图4显示了根据本发明的胎面的另一备选形式的透视图。
具体实施方式
为了使附图更容易理解，使用相同的附图标记来描述本发明的备选形式，其中这些附图标记指在结构或者功能上相同种类的元件。
图1描绘了根据本发明的胎面的一部分的透视图。在所述第一备选形式中，由具有深度P1的两个周向主花纹沟3、4限定的周向花纹条2可在所述胎面1上被构造出来，所述深度P1在这种情况下等于16mm。胎面1具有等于22mm的总厚度E和等于14mm的将被磨损掉的厚度PMU。厚度PMU从崭新状态下的胎面表面20测得。通常，可磨损厚度PMU适于分别在主花纹沟3、4的底部30、40与轮胎的胎冠增强层(未描绘)之间维持足够的以及非零的厚度，其中胎面1置于所述增强层上。
所述花纹条2包括形成胎面的部分胎面表面的接触面20，所述接触面20预定用于在行驶期间接触道路。
此外，花纹条2包括具有宽度L2以及深度P2的副花纹沟5，所述深度P2在这种情况下等于12mm。所述副花纹沟5是连续的且周向定向，并且将接触面20分成具有相等宽度的两个部分。花纹条2被多个刀槽花纹6横向切割，此处仅描绘了所述多个刀槽花纹6中的一个。每个所述刀槽花纹6包括两个侧向部分61、62，所述两个侧向部分61、62在副花纹沟5的每侧布置一个，这些侧向刀槽花纹部分具有等于副花纹沟5的深度P2的平均深度。
主花纹沟3、4具有等于8mm的平均宽度，并且副花纹沟5具有较小的平均宽度(此处等于6mm)。花纹条2的平均宽度平均等于66mm；所述宽度在65mm和68mm之间变化。
侧向刀槽花纹部分61、62通过刀槽花纹连接到一起，所述刀槽花纹形成通向副花纹沟5的底部50并且径向地朝向胎面的内部延伸的连接部分63。连接部分63以远至对应于主花纹沟3、4的底部30、40的程度延伸入胎面的厚度中。在花纹沟3的底部30上可以看到预定用于向使用者警报胎面的法定磨损极限的指示器7。
图2描绘了崭新状态下的在图1中示出的胎面的平面图。在所述图2中，在花纹条的接触面上可以看到由刀槽花纹形成的边角的线，所述刀槽花纹在此处具有0.4mm的宽度。在副花纹沟5的底部50中可以看到，刀槽花纹6的连接部分63包括形成最多等于30°的角度A的定向部分630。角度A可以根据胎面花纹中的花纹块的间隔在14°和27°之间变化。所述定向部分630位于副花纹沟5的底部的中心部分中并且被分别连接到刀槽花纹6的部分61和62的侧向部分631、632延伸。
图3是磨损已使副花纹沟5完全消失之后图1和图2中描绘的胎面的平面图。可注意到，仅刀槽花纹6的连接部分63仍然存在并且通向磨损状态下的胎面表面。所述刀槽花纹部分6的存在以胎面没有被完全磨损到其磨损极限而需要将其从服务撤下以通过翻新或新轮胎将其更换的方式来增强由胎面磨损极限指示器给出的指示。
图4显示了根据本发明的胎面1的另一备选形式的透视图。在所述备选形式中，刀槽花纹6的连接部分63包括沿周向方向(对应于主花纹沟和副花纹沟的方向XX’)对齐的部分630。所述部分630在深度方向上以Z字形几何形状形成。此外，为了限制可能导致位于连接部分最内端附近的材料损坏的集中负载的机械作用，加宽部65被形成，在所描绘的情况下，所述加宽部65具有直径等于刀槽花纹6的宽度的三倍的圆形形状。
根据需要，所述同一加宽部还可在刀槽花纹的底部的整个长度上连续地形成。
已经通过所描绘的实例的支持而描述的本发明不限于这些实例，并且清楚的是，可以在不可脱离由权利要求所确定的范围的情况下对其进行各种变化。