車輪用輪胎的製作方法
2023-06-15 03:16:36 3
專利名稱：車輪用輪胎的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輪用輪胎。更具體地，本發明涉及用於城市或郊區類型卡車的車輪的輪胎，其設計為大部分工作壽命在鋪設浙青的道路上行駛，但也在局部鋪設浙青的道路或者粗糙的道路上行駛。
背景技術：
具體地，當在上述類型的道路(粗糙道路或局部鋪設浙青的道路)上行駛時和/ 或當在有細砂礫或小石塊的大型貨物分類廣場中操作時，一些石塊或砂礫可能陷在胎面帶的縱向或橫向凹槽中。由於在約8和20mm之間的凹槽寬度，石塊容易進入由接觸路面的印痕部施加的壓力擠壓的凹槽，並持續陷在其中。實際上，在滾動過程中，其自身的離心力不足以將石塊排出。接下來在壓縮浙青或水泥路面上行駛的過程中，輪胎在與地面的接觸區域(地面接觸印痕)中的周期性變形將石塊擠壓向石塊所陷的凹槽的底部和側部，這可能會引發彈性體材料的撕裂(這種現象稱為「石塊鑽鑿」)。對彈性體材料的鑽鑿能使輪胎劣化並導致形成到達輪胎第一帶束帶的寬裂紋。在這種情況下，有必要拆卸並維修或更換輪胎。為部分地克服這個缺陷，已知在胎面凹槽的底部處形成在本領域中被稱作「石塊彈射」元件的突起，該突起適於防止石塊陷入並協助排出該石頭。文獻EP1810849A1公開了一種輪胎，其設有間隔布置在凹槽中的突起。每個突起在高度上比界定凹槽的塊延伸得較少，並且由所述塊分隔開。每個突起包括具有頂部的主要部分和具有斜坡的斜面部分，該斜坡與凹槽底部形成在3°和60°之間的角度。陷在凹槽中的石塊在斜坡上向上運動並從凹槽排出。
發明內容
申請人:注意到，已知的用於排出受陷石塊的突起的逐漸變細或不變的截面形狀無法對石塊提供寬到足以執行其任務的端面或頂面。事實上，石塊成功地穿過突起和凹槽的側壁之間並保持陷於其中。申請人:還注意到，產生向上端逐漸變細並設置有延伸頂面的突起會減小位於該突起的基底和凹槽的側壁之間的空間。結果，還必須減小所述側壁和凹槽底部之間的連接半徑，這將導致輪胎的抗疲勞性惡化。事實上，申請人注意到，在滾動過程中地面接觸印痕處的輪胎反覆變形會導致產生疲勞現象，該疲勞現象尤其集中在由例如所述側壁和凹槽底部界定的胎面角中。申請人:認識到，能夠通過使突出元件在凹槽底部處的基底尺寸小於頂部的尺寸來增加突出元件和石塊之間的接觸面並同時也增加所述連接半徑。更具體地，本發明涉及一種車輪用輪胎，包括具有胎面圖案和多個凹槽的胎面帶；多個從所述凹槽的底面突出的突出元件；
其中所述突出元件的高度比所述凹槽的深度小；其中所述突出元件具有遠端部和靠近所述底面布置的近端部；其中所述近端部包括比所述遠端部的徑向靠外表面小的徑向靠內表面。所請求保護的本發明使得能製造可有效防止石塊陷入的輪胎。事實上，根據本發明製造的突出元件的頂部為進入凹槽的石塊提供寬的停靠表面，防止所述石塊到達凹槽底部。此外，突出元件向著置於凹槽底部處的附接區域逐漸變細，這使得突出元件具有很大的側向柔性。當石塊被壓靠頂部時，石塊使突出元件側向彎曲，突出元件接下來彈性回復以恢復其未變形構造，這有助於使石塊從底部運動離開並使其從凹槽中排出。本發明還可具有以下說明的一個或更多的優選特徵。優選地，近端部在突出元件的徑向截面中具有比遠端部的軸向延伸長度小的軸向延伸長度。突出元件的寬停靠表面及其朝向凹槽的一個側壁所發生的彎曲(使頂部抵靠所述側壁)防止石塊陷在突出元件和側壁之間。此外，突出元件的附接區域在凹槽底部處的縮小尺寸使得能增大凹槽的底面和側壁之間的連接半徑，以便因此減小在該區域中由於疲勞現象而發生撕裂的危險。因此，突出元件也能被定位在位於輪胎肩部上的凹槽中，在該位置疲勞現象更明顯。替代地或附加地，近端部在突出元件的周向截面中具有比遠端部的周向延伸長度小的周向延伸長度。根據優選實施例，突出部包括連接到底面的杆和從杆的遠端部在互相相反的方向上延伸的兩個尾部件。此外，優選地，尾部件在其間界定設置在遠端部上的凹陷。優選地，突出元件具有T形徑向截面。優選地，突出元件具有Y形徑向截面。這些構造使得能在硫化步驟中將輪胎從模具中容易地分離出來，因為在移除過程中，突出元件可通過其尾部件的互相接近而自由地變形，從而消除由所述尾部件限定的底切。突出元件具有在徑向截面中測量的最大寬度「S」和最小寬度「b」，且「b/s」比小於 1。優選地，「b/s」比小於約0.8。此外，「b/s」比大於約0.2。例如，「b/s」比等於約0.4。上述比值優化了突出元件的柔性和強度之間的平衡。優選地，凹槽具有深度「H」，突出元件具有高度「h」，且「h/H」比小於1。優選地， 「h/H」比小於約0. 85。此外，「h/H」比大於約0. 2。例如，「h/H」比等於約0. 4。上述比值使得可歸因於胎面的輪胎性能(例如牽引力和在粗糙路面上的附著力、 排水性能)得以優化，而同時使得突出的「石塊彈射」元件能夠有效地工作。突出元件具有在徑向截面中測量的最大寬度「S」，凹槽具有在徑向截面中測量的最大寬度「1」，且「s/Ι」比小於1。優選地，「s/Ι」比小於約0. 7。此外，優選地，「s/Ι」比大於約0. 2。更優選地，「s/Ι」比大於約0. 5。上述比值優化突出元件的側向彈性可移動性和提供給石塊的頂面的延伸之間的平衡。
根據一個優選實施例，突出元件沿凹槽的縱向延伸方向互相對齊，且互相間隔開距離「d」。優選地，突出元件具有沿凹槽的縱向延伸方向測量的長度「L」，且「d/L」比小於約 2，更優選地「d/L」比小於約1。此外，優選地，「d/L」比大於約0. 1 ；更優選地，「d/L」比大於約0. 5。優選地，凹槽是周向凹槽，胎面圖案具有節距「P」，突出元件具有沿凹槽的縱向延伸方向測量的長度「L」，且「L/P」比小於約0. 7 ；更優選地，「L/P」比小於約0. 2。此外，優選地，「L/P」比大於約0. 05 ；更優選地，「L/P」比大於約0. 07。優選地，每個節距「P」中突出元件的數量小於10。此外，優選每個節距「P」中突出元件的數量大於或等於1 ；更優選地是4。最優選地，每個節距「P 」中突出元件的數量小於8。。這些特徵使得突出元件能變形並更好地適應石塊形狀，以便突出元件能在不被損壞太多的情況下工作。優選地，突出元件具有在徑向截面中測量的最小寬度「b」，凹槽具有在徑向截面中測量的最小寬度「q」，「b/q」比小於約0. 6，更優選地小於0. 4。此外，優選地，「b/q」比大於約0. 1，更優選地「b/q」比是0. 2。對突出元件在根部的寬度的限制使得所形成的連接部寬到足以減少危險的疲勞現象的出現。優選地，凹槽在徑向截面中具有在底面和側壁之間的連接半徑，該連接半徑大於 3mm。更優選地，連接半徑大於5mm。從對根據本發明的優選而非排它的車輪用輪胎的實施例的詳細說明將更清楚其他特徵和優點。
以下結合附圖進行說明，附圖以非限制性示例的方式給出，其中-
圖1是根據本發明的輪胎的局部直徑方向截面圖；-圖2是局部平面圖，示出屬於圖1示出的輪胎的胎面帶；-圖3示出圖1示出的輪胎的一個放大部分，示出根據本發明的突出元件；-圖4示出圖3示出的突出元件的第一替代實施例；-圖5示出圖3示出的突出元件的第二替代實施例；-圖6示出圖3示出的突出元件的第三替代實施例。
具體實施例方式參照附圖，1代表根據本發明的車輪用輪胎。此處所示的輪胎1適於用在市區/郊區類型的卡車車輪上。輪胎1包括大致上環狀構造的胎體結構2、繞胎體結構2周向延伸的帶束結構3、 施加到帶束結構3的周向外部位置處的胎面帶4和一對在胎體結構的兩側橫向施加到胎體結構2的側壁5，每個側壁都從胎面帶4的側邊緣延伸到胎體結構2的徑向內邊緣附近。側壁5和胎面帶4中每個都基本上包括至少一層具有適當厚度的彈性體材料。
為本發明的目的，應當指出，術語「彈性體材料」是指包括至少一種彈性體聚合物和至少一種強化填料的複合物。優選地，該複合物還包括例如交聯劑和/或增塑劑的添加劑。由於交聯劑的存在，能通過加熱將該材料交聯，以形成最終製成品。胎體結構2包括一個或多個胎體帘布層6，所述一個或多個胎體帘布層具有穩定地連接到一對環形錨定結構7的軸向相對的端部墊帶，胎體帘布層與通常被稱為「胎圈」的區域成一體。胎體帘布層6可由所謂的「襯裡」完全覆蓋，該襯裡即為常引入所使用輪胎中的空氣或其他膨脹流體不能透過的彈性體材料的薄層，該襯裡在輪胎1的徑向內表面Ia的整個延伸長度上延伸。一系列切口 8a、8b以及縱向和/或橫向的凹槽9形成在輪胎1的胎面帶4的徑向外表面上，且被適當地設置為形成所期望的「胎面圖案」 10。如圖2中所示，以非限制性示例的方式示出的胎面圖案10包括五個以並排方式軸向設置且由四個周向凹槽9軸向界定的周向部10a、10b、10C、10d、10e。在三個中心周向部10b、10c、IOd的每個中，胎面圖案10基本上由沿輪胎1的周向延伸方向重複的幾何模塊11限定。每個幾何模塊11以節距「P」沿所述周向延伸方向延伸。應當指出，在本說明書中術語「幾何模塊」指基本上相繼重複並沿胎面帶的整個周向延伸長度總是相同的胎面圖案的預定部分。然而，模塊在保持相同的圖案構造的同時可以具有不同的周向長度，並沿輪胎的周向延伸方向以預定的次序一個接著一個，以便根據預定的所謂「節距序列」使滾動噪音分布在更寬的頻譜上。更具體地，三個中心周向部10b、10c、10d的每個都具有多個大致橫向的切口 8a，這些切口從一個凹槽9穿過相應周向部10b、10c、IOd的整個寬度延伸到另一個凹槽。橫向切口 8a可相對於軸向方向傾斜。在圖2中示出的示例中，每個橫向切口都由通過大致上在周向方向上定向的連接段彼此連接的兩個或三個直線段限定。沿周向延伸方向，兩段的橫向切口 8a與三段的橫向切口 8a交替。三個中心周向部10b、10c、10d中的一個或更多可以還具有連接兩個相繼的橫向切口 8a的大致上縱向的切口 8b。縱向切口 8b可相對於周向方向傾斜。在示出的實施例中，單個縱向切口 8b連接兩個相繼的橫向切口 8a，並且前述縱向切口 8b彼此錯開。每個縱向切口 8b都是屬於三段橫向切口 8a之一的連接段的延伸部。每個幾何模塊11都由周向凹槽9和一對相繼的三段橫向切口 8a界定。幾何模塊 11還具有將它分成四個塊12的一個兩段橫向切口 8a和兩個縱向切口 Sb。兩個側面的周向部或肩部10a、IOe具有一系列能從軸向外部的周向凹槽9延伸約相應周向部10a、10e的一半寬度的肩切口 13。一系列凹口 14可和肩切口 13交替。在圖2 中的示例中，凹口 14不延伸到凹槽9。對每個節距「P」，胎面帶4都具有一個凹口 14和一個肩切口 13。每個周向凹槽9都具有(圖幻在胎面帶4的外滾動表面上測量的在IOmm和30mm 之間的深度「H」以及在8mm和20mm之間的寬度「 1 」(優選在13mm和16mm之間)。切口 8a、8b、13、14具有優選比凹槽9的深度延伸得較小的深度，(僅作為示意)例如在2mm到IOmm的範圍中，並具有優選小於凹槽9的寬度的寬度，(僅作為示意)例如在2 到IOmm的範圍中。參照圖3-6，每個凹槽9都具有底面15和將所述底面15連接到胎面帶4的外滾動表面的兩個側壁16。通常，側壁16從底面15開始向著外表面而彼此發散開。在凹槽底部上測量的凹槽9的寬度「q」優選在約6mm和約16mm之間。如圖3中所示，由於底面15通過連接面17連接到側壁16，該寬度「q」 (凹槽9的最小寬度)是在側壁16所在的面和底面15所在的面的交叉之間測量得到的。所述連接面17 (圖4)的半徑「R」優選在約3mm和約5mm之間。在一個或更多凹槽9中(優選在所有凹槽中)，設置有多個彈性體材料的突出元件 18 ；這些突出元件沿凹槽9的周向延伸方向互相對齊(如圖2中所示)並且從底面15徑向延伸(如圖1和3-6中清楚示出)。每個突出元件18都包括遠端部18a，該遠端部設置有設計成與進入所述凹槽9的石塊進行接觸的徑向外頂部19。突出元件18從底面15沿垂直於滾動表面並與徑向方向大致重合的方向測量的高度「h」小於凹槽9的深度，並優選在約5mm和約25mm之間。突出元件18的高度「h」和凹槽9的深度「H」之比小於1，優選在約0. 2和約0. 85之間，更優選在約0. 4和約0. 85之間。每個突出元件18都具有從靠近底面15並與底面連接的近端部20朝向頂部19的發散形狀。術語「發散形狀」是指近端部20小於遠端部18a，或者換言之突出元件18從它的近端部20向著頂部19增大。因此，近端部20的徑向靠內表面(指所述近端部20的橫向於其徑向延伸方向的截面的表面)小於遠端部18a的徑向靠外表面。遠端部18a的徑向靠外表面是遠端部18a的橫向於突出元件18的徑向延伸方向的截面。優選地，該發散形狀是在與此處示出的優選實施例中輪胎1的徑向截面相一致的橫向於凹槽9的截面中獲得的。根據未示出的替代實施例，突出元件18可以僅在或也在所述凹槽9的縱向截面中發散，該縱向截面與此處示出的優選實施例中輪胎1的周向截面 (形成在與輪胎1的赤道面平行的平面中)相一致。例如，突出元件18可具有圓錐的主體或角錐的主體的形狀，或者可以具有T形或 Y形構造。更具體地，突出元件18包括連接到底面15並從底面延伸的杆21、以及從杆21的遠端在互相相反的方向上延伸的兩個尾部件22。兩個尾部件22限定遠端部18a，承載頂部 19並向凹槽9的側壁16延伸卻不和側壁接觸(至少在突出元件18的未變形位置中)。根據圖3中的實施例，突出元件18的徑向截面具有T形構造，頂部19是由大致上沿輪胎1的軸向方向延伸的兩個尾部件22承載的平坦表面。根據圖4和6中的實施例，突出元件18的徑向截面具有Y形構造，兩個尾部件22 相對於軸向方向傾斜而且還在其間界定凹陷23。在圖5中示出的實施例中，頂面19具有凸面形狀。突出元件18在它的尾部件22處具有最大寬度「S」，且在杆21處具有最小寬度 「b」(兩個寬度都是沿與胎面4的滾動表面相切的方向測量的，該方向在示出的實施例中與和輪胎1相關的軸向方向大致一致)。「b/s」比小於1，優選在約0. 2和約0. 8之間，更優選地在約0.4和約0.8之間。突出元件18的最大寬度「S」和凹槽8的最大寬度「1」之間的比小於1，優選在約 0. 2和約0. 7之間的範圍中，更優選地在約0. 5和約0. 7之間的範圍中。此外，突出元件18的最小寬度「b」和凹槽9的最小寬度「q」之間的比優選在約0. 1和約0. 6之間，更優選地在約0. 2和約0. 4之間。突出元件18沿凹槽9的縱向延伸方向互相間隔開距離「d」，且每個突出元件都具有長度「L」(圖2)。距離「d」優選在約5mm和約20mm之間，長度「L」優選在約IOmm和約 30mm之間。「d/L」比優選在約0. 1和約2之間，並且更優選地在約0. 5和約1之間的範圍中。長度「L」和節距「P」之間的比在約0. 05和約0. 7之間，更優選地在約0. 07和約 0. 5之間。此外，每個節距「P」中突出元件18的數量「η」在1和10之間，優選在4和8之間。在未示出的替代實施例中，對每個凹槽9，突出元件18也可以只有單獨一個，以形成在所述凹槽9的整個周向延伸長度上延伸的連續體。
權利要求
1.一種車輪用輪胎，包括-具有胎面圖案(10)和多個凹槽(9)的胎面帶⑷；-多個從所述凹槽(9)的底面(15)突出的突出元件(18)；其中所述突出元件的高度(h)比所述凹槽(9)的深度(H)小；其中所述突出元件(18)具有遠端部(18a)和靠近所述底面(1 布置的近端部00)；其中所述近端部00)包括比所述遠端部(18a)的徑向靠外表面小的徑向靠內表面。
2.如前一權利要求所述的輪胎，其中所述近端部OO)在所述突出元件(18)的徑向截面中具有比所述遠端部(18a)的軸向延伸長度小的軸向延伸長度。
3.如權利要求1或2所述的輪胎，其中所述近端部OO)在所述突出元件(18)的周向截面中具有比所述遠端部(18a)的周向延伸長度小的周向延伸長度。
4.如權利要求1、2或3所述的輪胎，其中所述突出部(18)包括連接到所述底面(15) 的杆和從所述杆的遠端部在互相相反的方向上延伸的兩個尾部件02)。
5.如權利要求4所述的輪胎，其中所述尾部件0 在其間界定設置在所述遠端部 (18a)上的凹陷(23) 0
6.如權利要求2所述的輪胎，其中所述突出元件(18)具有在徑向截面中測量的最大寬度「S」和最小寬度「b」，且其中「b/s」比小於1。
7.如權利要求6所述的輪胎，其中「b/s」比大於約0.2。
8.如權利要求1所述的輪胎，其中所述凹槽(19)具有深度「H」，所述突出元件(18)具有高度「h」，且其中「h/H」比小於1。
9.如權利要求8所述的輪胎，其中「h/H」比大於約0.2。
10.如權利要求2所述的輪胎，其中所述突出元件(18)具有在徑向截面中測量的最大寬度「s」，凹槽(9)具有在徑向截面中測量的最大寬度「1」，且其中「s/1」比小於1。
11.如權利要求10所述的輪胎，其中「s/1」比大於約0.5。
12.如權利要求1所述的輪胎，其中所述突出元件(18)沿所述凹槽(9)的縱向延伸方向互相對齊，且互相間隔開距離「d」。
13.如權利要求12所述的輪胎，其中所述突出元件(18)具有沿凹槽(9)的縱向延伸方向測量的長度「L」，且其中「d/L」比小於約2。
14.如權利要求12所述的輪胎，其中所述突出元件(18)具有沿所述凹槽(9)的縱向延伸方向測量的長度「L」，且其中「d/L」比大於約0. 1。
15.如權利要求12所述的輪胎，其中所述凹槽(9)是周向凹槽，所述胎面圖案(10)具有節距「P」，其中所述突出元件(18)具有沿所述凹槽(9)的縱向延伸方向測量的長度「L」， 且其中「L/P」比小於約0.7。
16.如權利要求12所述的輪胎，其中所述凹槽(9)是周向凹槽，所述胎面圖案(10)具有節距「P」，其中所述突出元件(18)具有沿所述凹槽(9)的縱向延伸方向測量的長度「L」， 且其中「L/P」比大於約0. 05。
17.如權利要求12所述的輪胎，其中所述凹槽(9)是周向凹槽，所述胎面圖案(10)具有節距「P」，其中每個節距「P」中所述突出元件(1 的數量小於10。
18.如權利要求12所述的輪胎，其中所述凹槽(9)是周向凹槽，所述胎面圖案(10)具有節距「P」，其中每個節距「P」中所述突出元件(18)的數量大於或等於1。
19.如權利要求2所述的輪胎，其中所述突出元件(18)具有在徑向截面中測量的最小寬度「b」，凹槽(9)具有在徑向截面中測量的最小寬度「q」，且其中「b/q」比小於約0.6。
20.如權利要求2所述的輪胎，其中所述突出元件(18)具有在徑向截面中測量的最小寬度「b」，凹槽(9)具有在徑向截面中測量的最小寬度「q」，且其中「b/q」比大於約0.1。
21.如權利要求2所述的輪胎，其中所述凹槽(9)在徑向截面中具有在所述底面(15) 和所述側壁(16)之間的連接半徑(R)，所述連接半徑大於3mm。
全文摘要
一種車輪用輪胎，包括具有多個凹槽(9)的胎面帶(4)，並包括多個從凹槽(9)的底面(15)突出的突出元件(18)。突出元件(18)具有比凹槽(9)的深度(H)小的高度(h)，每個突出元件(18)都具有靠近底面(15)布置且小於其遠端部(18a)的近端部(20)。突出元件(18)包括連接到底面(15)的杆(21)、以及從杆(21)的遠端在互相相反方向上延伸的兩個尾部件(22)。
文檔編號B60C11/13GK102202917SQ200880131734
公開日2011年9月28日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者F·蒙塔納羅 申請人:倍耐力輪胎股份公司