車輪輪胎的製作方法
2023-08-03 07:35:01 2
專利名稱：車輪輪胎的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輪輪胎，特別涉及車輪輪胎的胎面花紋。
眾所周知，輪胎通常包括一個圓環形狀的胎體，該胎體具有一中心輪周和兩個以一對胎邊為末端的側壁，該胎邊將輪胎固定在一相應安裝輪圈上；一個圍繞輪周同軸地伸展出的胎面；以及一個設置在胎體和胎面之間的帶狀結構。
胎面在其外部表面包括有一個凸起花紋圖案，該凸起花紋圖案連同其成分混合物的物理化學性能，特別適於提供具有地面附著能力、特別是具有牽引力的輪胎。
胎面花紋通常由幾個圓周形和/或橫向走向的溝槽形成，這樣就形成具有不同形狀和尺寸的橡膠空白區域和實心區域，通常稱之為「區塊」。
眾所周知，儘管輪胎在使用時特別是為賽車類型時需要承受相當高的壓力，但在生產輪胎的部門中，需要一直長期確保輪胎的性能。
因此，申請人已經考慮了獲得最佳驅動性能和附著能力的輪胎胎面的問題。
US專利第4,641,696號公開了一種適用於大功率車輛和極限使用狀況下的定向型胎面花紋。該胎面花紋圖案包括若干大致為平行四邊形形狀的區塊，這些區塊設置在至少六排圓周線處，這六排是通過沿圓周的平直溝槽和橫向溝槽相互分離的。
申請人認為完全滿足上述類型胎面花紋的需要的難點主要在於由於胎面上出現的區塊在使用時溫度升高，因此限制了區塊的活動性。
迄今為止，在已有技術中已經嘗試過基於對具有不同傾角和不同形狀區塊的胎面花紋的設計來確保實現輪胎上述所需的高性能，但這些嘗試均不能達到完全令人滿意的結果。
事實上，在輪胎的滾動過程中，胎面上出現的區塊會主要由於以下因素而承受整個系列的熱機械作用力，即摩擦所導致的混合物升溫以及傾向於使區塊彎曲和變形的壓力和剪力作用。這些作用力，尤其輪胎在所謂「極限」行駛的情況下，會改變區塊的幾何形狀，並使輪胎的性能降低。
另一個問題來源於胎面花紋上出現的沿圓周的平直溝槽，因為平直溝槽代表著承受高度橫向載荷的集中區域，這些橫向載荷會帶來一種「圓周形節點(circumferential hinge)」作用。因此所述溝槽在發生漂移時會改變輪胎的印跡，從而改變了地面附著能力。
申請人已經特別考慮了發現同時適合幹地面和溼地面的輪胎的問題。
胎面花紋，或者是其一部分的特徵在於「實心區域/空白區域」比例值，這個比例值取決於由於溝槽的出現而從胎面上除去的橡膠數量。
高的「實心區域/空白區域」比例值會導致很好的幹地牽引性能，但是也同樣會導致低的溼地牽引性能。
現在已知有許多例胎面花紋用來實現輪胎的最佳性能。
例如，美國第4,700,762號專利公開了一種輪胎，其胎面花紋是由一個沿赤道平面設置的寬的圓周形溝槽以及若干個從上述中部溝槽兩邊大致橫向地延伸到胎肩的溝槽形成。
每個橫向溝槽在其與中部溝槽的匯合處形成一個45度的角度，隨後逐漸彎曲直到其在胎肩上的胎面末端區域處達到基本垂直於赤道平面的角度。
因此，中部溝槽和若干橫向溝槽在赤道平面的兩側形成兩系列區塊，每系列區塊都是從中部溝槽延伸到胎肩。
在另一實施例中，胎面花紋具有若干個與中部溝槽平行並與橫向溝槽相交的圓周形溝槽。
該實施例在赤道平面兩側產生了沿圓周的若干排相鄰平行四邊形的區塊。
上述胎面花紋的設計使在輪胎印跡下會出現三到五個橫向溝槽，每個溝槽均大小有序從而在輪胎接觸地面時不會相互接觸；因此，由於此種結構特點，積聚在輪胎印跡中部的水通過橫向溝槽到達胎肩，從而被排走，由此確保了即使在溼地情況下的行駛穩定性和牽引性能。
同樣已知一種由申請人生產銷售的名為「P ZERO C」的輪胎，其胎面花紋由兩個沿圓周相互並肩設置的不同部分形成，即這兩個部分相對於輪胎在車輛上的安裝位置，為一個外部和一個內部。
該胎面花紋的外部包括從中部區域到相應端部的一個連續縱向肋，該縱向肋限定在兩個圓周形溝槽中並在其兩側包括若干大致為軸向的切口，該切口部分地沿上述肋的寬度方向上伸展。在一個軸向外部位置上，上述肋除了具有一系列連續有序的、在其內側沿圓周伸展的小封閉切口外，還沿其側邊設置有另一個肩狀肋。
該胎面花紋的第一部分具有非常高的「實心區域/空白區域」比例值，以便確保在幹地上的牽引性能。
上述胎面花紋的第二部分，即其內部包括從中部區域到相應端部的一個縱向肋，該縱向肋限定在兩個中部溝槽之間並被若干大致成魚骨形圖形的橫向溝槽切割，在一個軸向更外部位置上，包括一排大致為平行四邊形的凸肩區塊。
上述胎面花紋的第二部分所具有的「實心區域/空白區域」比例值低於上述第一部分，從而同樣提供了很好的溼地牽引性能。
同樣應當指出，在市場上非常需要無論在幹地還是在溼地上都具有最佳性能特徵的輪胎，以便滿足一些擁有大馬力車型的客戶，特別是在賽車道上使用或者任何賽車時的需要。
根據上述對已有技術的描述，申請人旨在實現一種輪胎，其胎面花紋不僅適用於幹地面，而且適用於溼地面，該胎面花紋具有的特性能夠確保普通使用的車輛和賽車用大馬力車型以及其它類似物的行駛穩定性。
申請人已經考慮到通過使用一種用於特殊用途的溝槽系統(代替已知的多用途溝槽)來確定胎面花紋，其中一些溝槽特別適於提供在溼地面上的最佳性能，同時其它溝槽與上述第一溝槽不同，適於實現在幹地面上的最佳性能。申請人已經認識到可能通過如下方式來解決問題，也就是使用以互不相交方式分布的溝槽的任意組合併且同時避免形成圓周形溝槽，這樣的目的在於避免具有集中柔量(compliance)(圓周形節點)的孤立區塊和區域，同樣也避免了能產生在輪胎印跡下方的一定活動性以及最後造成不穩定的行駛狀態的事實。
因此，已經認識到一個有利的解決方法就是將溝槽布置成可能從一個胎肩伸展到對立的胎肩處，而不會經過一個或多個溝槽。
同樣也發現能通過使用一個或幾個系列的如下「盲」溝槽來提高輪胎在溼地面上的性能，即該「盲」溝槽的縱向延伸部大於已經充氣到額定操作壓力並且承受著靜態額定載荷的輪胎印跡的長度。
在本文中，用語「盲」溝槽是指所述溝槽是由連續壁所包圍的空腔，從而沒有進口和入口的通道。
同樣也已經發現能有利地將盲溝槽沿輪胎印跡的一個中心部分分布，這些溝槽存有水分停滯的更大危險，因此不排除使用其它的溝槽，這些其它溝槽的延伸部大於在胎面其它部位上的輪胎印跡的長度。
特別是已經發現由輪胎印跡下方的盲溝槽所收集的水能朝著在輪胎印跡外部的端部流動，由此防止發生滑動問題。
因此一方面，本發明涉及一種車輪輪胎，其胎面花紋在兩個胎肩之間具有以連續方式伸展的實心區域，這兩個胎肩相對於輪胎的赤道平面而軸向相對。
上述胎面花紋包括兩側排溝槽，和至少一排由若干設置在上述側排溝槽之間的溝槽所形成的第三中排溝槽，上述每排溝槽沿圓周相互間隔分布，而且上述兩側排溝槽從相應的胎肩沿軸向一直延伸到距赤道平面一預定距離的地方。
上述胎面花紋的主要特徵如下-上述三排溝槽全部相互分隔，以便使所產生的花紋圖案在胎面厚度內沒有將上述溝槽連接起來的任何通道；-上述第三排溝槽的末端遠離胎肩；-在圓周方向上進行測量時，每個第三排溝槽的兩點之間的最大距離大於在額定充氣壓力下並且承受著靜態額定載荷的輪胎印跡的長度。
上述每個中排溝槽的尺寸大於輪胎印跡的長度會導致在輪胎印跡下方的水分被排走。
每個第三排溝槽的所述兩點之間的最大距離有利地是輪胎印跡的長度的1.01到2.5倍。
在一個最佳實施例中，輪胎所包括的第三排溝槽的寬度，當在胎面表面測量時是在6到15mm之間。
根據實施例的第一個變型，輪胎包括一附加的第四排溝槽，上述溝槽沿圓周相互間隔放置並且與其它排溝槽分隔開，該第四排溝槽從一個在一側排溝槽中的兩個相鄰溝槽之間的胎肩開始，直至截止在上述中心排的兩個相鄰溝槽之間。
上述實施例特別適於一種「非對稱定向」輪胎，在此「非對稱」是指一種胎面花紋，它的一部分不同於相對於輪胎赤道平面的軸向對立部分；而「定向」是指一種可辨別出輪胎特別有利的旋轉方向的胎面花紋。
在上述輪胎中，第一側排溝槽最好與第三排溝槽，第二側排溝槽最好與第四排溝槽分別沿第一和第二軌道對準，該第一和第二軌道可沿圓周相互交替，上述軌道大致成波浪形，波浪的頂點沿平行於赤道平面的圓周平面對齊，上述第一軌道在第一和第三排溝槽之間被打斷，而第二軌道在第四和第二排溝槽之間被打斷。
在實施例的另一個變型中，輪胎的特徵在於上述第四排溝槽與第三排溝槽相對於赤道平面對稱。
上述輪胎有利地屬於定向型，其特徵在於分別包括上述第三和第四排溝槽的波浪形軌道在沿軸向的最內部頂點在赤道平面上對齊。
本發明在第二方面所涉及的輪胎的特徵在於其包括用於在充氣壓力值低於極限值時發出聲音信號的裝置，該裝置的作用在於如下事實，即一個或多個中心排溝槽在運行方向上的尺寸大於在額定充氣壓力下所測量的並且承受著靜態額定載荷的輪胎印跡的長度。這樣，在充氣壓力值低於極限值時，輪胎印跡所呈現的尺寸會至少等於上述溝槽的尺寸。這一特點在輪胎的轉動過程中首先會在輪胎與地面的接觸時使空氣保持在溝槽中，隨後立即將空氣排到輪胎印跡之外，結果產生了相當的噪音。
本發明在另一方面涉及一種檢查車輛輪胎內的空氣壓力值是否正常的方法，該輪胎的胎面花紋在相對輪胎赤道平面相互對立的兩個胎肩之間軸向連續延伸。
該方法包括如下步驟a)在胎面花紋內形成至少一排沿圓周相互間隔的溝槽；b)使上述排中的至少幾個連續溝槽在運行方向上所具有的尺寸大於輪胎印跡在相同方向上的尺寸，即該尺寸是輪胎在額定充氣壓力下並且承受著靜態額定載荷時所測量出的；c)在靜態載荷狀態下並且充氣壓力小於預定值時，檢查溝槽的尺寸(長度、寬度和深度)，以便能使空氣被捕獲在輪胎印跡的下方，同時使空氣被排到輪胎印跡外部時產生噪音；d)調整上述溝槽的尺寸和數量，直到發出一個表明輪胎內部低的空氣壓力的聲音信號為止。
本發明在第四方面涉及一種用在車輛輪胎中的聲音信號裝置，上述輪胎的胎面花紋包括幾組溝槽，這些溝槽包括至少一排沿軸向的內部溝槽，這些溝槽沿圓周相互間隔放置，其特徵在於在輪胎的滾動方向上，所述內部排中的一個或多個內部溝槽具有大於輪胎在額定充氣壓力下並且承受著靜態額定載荷時所測量出的輪胎印跡尺寸的一個尺寸，以及小於或等於輪胎在一個小於一預定極限值的充氣壓力下並且承受著靜態額定載荷時所測量出的輪胎印跡尺寸的尺寸。
本發明在第五方面涉及一種車輪輪胎的胎面，該胎面的花紋圖案限定在相對於赤道平面軸向相對的兩個胎肩之間，並包括至少一個縱向延伸在輪胎前行方向上的第一和第二圓周系列空腔，其中所述第一和第二圓周系列空腔限定了一個在兩個胎肩之間軸向伸展的大致連續的胎面部分，這樣產生一個具有如下特徵的定向圖案，即至少是所述第一系列圓周形空腔的端部遠離上述胎肩。
本發明在另一方面涉及一種用來表明輪胎充氣壓力減小的方法，上述輪胎的胎面花紋的特徵在於所述胎面花紋的至少一個元件能夠根據輪胎充氣壓力的變化而改變胎面產生的噪音水平。
根據本發明，申請人已經特別發現，胎面的上述基本連續部分，交替地從相對胎肩區域延伸到輪胎的赤道平面上，並形成一種彈性體材料的「網格」或「矩陣」部分，這些部分相互連鎖，基本避免產生縱向節點元件。
此外，上述胎面的基本連續部分形成相應的許多套「支柱」，這些「支柱」適於在輪胎的轉動過程中，沿其軸向將分配在其上的應力分配到上述基本連續和軸向相對的部分的後側。
由於上述胎面的基本連續和軸向相對的部分的互鎖作用，整個結構的剛性在輪胎的轉動過程中，可使上述部分能吸收所有分配在其上的熱機械應力，而不會被彎曲或過度變型。
由於不同胎面部分的活動性得以降低，因此即使在有很高應力的情況下，胎面彈性體「矩陣」的熱機械降解現象會急劇地降低。
另外的特徵和優點會從通過對本發明輪胎一些最佳實施例的非限定性描述並結合附圖更清楚地得到體現。其中，附圖包括-
圖1為根據本發明的輪胎的橫截面圖；-圖2為根據本發明的特種溝槽與輪胎印跡相比時的平面圖；-圖3為根據本發明第一實施例輪胎的胎面的平面圖；-圖4為根據本發明第二實施例輪胎的胎面的平面圖；-圖5為根據本發明第三實施例輪胎的胎面的平面圖；-圖6為根據本發明輪胎的溝槽的放大橫截面圖。
圖1示出一個根據本發明的車輛輪胎，特別是機動車輛的輪胎。
該輪胎包括一個胎體1，該胎體成型為圓環狀，其最好包括至少一個線網層，該線網層被徑向平面(即包括輪胎旋轉軸的平面)內的帘布所強化，並包括端部，端部固定在兩個通常稱之為胎圈芯的環狀金屬芯2上，該金屬芯構成胎面的強化部分即所述輪胎的徑向內端，徑面內端具有將輪胎裝配到相應安裝輪圈上的作用；上述輪胎被安裝在一輪圈C上，該輪圈的基體支承著以一個預定值角度ω成圓錐形地向外分開的兩個輪胎胎邊，該角度ω的預定值對於汽車而言特別地為5度。
在上述胎體上設置有一個彈性體材料的厚帶，即胎面3，在該胎面內形成有一個用於接觸地面的凸起花紋圖案，另外該圖案確保了上述輪胎具有牽引力、低噪音、排水能力以及磨損均勻等性能。
上述胎面(圖3中)被軸向限定在兩個與赤道平面X-X軸向相對的胎肩端部P和P』之間，該胎面具有一個預定值厚度，該厚度被限定在用來接觸地面的上述外部表面和一個與橡膠混合物薄片3』相接觸的內部表面之間，橡膠混合物具有決定在室溫下胎面的混合物和輪胎基礎成分之間的附著能力的作用。
在此方面，應當知道在胎體1和胎面3的縫合薄片3』之間設置有一個環狀強化結構4，通常稱之為帶，該強化結構在圓周方向上不能延伸，其包括至少兩層(4a，4b)徑向疊加並且設有強化帘布的塗橡膠織物，該帘布在每一層內相互平行並且與相鄰層內的帘布相交，這些帘布最好相對於輪胎的赤道平面對稱地傾斜；上述強化結構在一個徑向外部位置上最好還包括沿圓周纏繞起來的一第三層(4c)尼龍帘布；已經知道上述結構在如下方面具有特定功能如抵消輪胎在使用時作用在內部的力，和與充氣壓力和離心力有關的力，以及確保特別在彎曲行駛中所需的處理性能，上述胎面包括按照幾個相互鄰接的圓周線而被布置的若干溝槽，在上述排的溝槽中，至少其中一排，即沿軸向的內部一排，包括有盲溝槽S，這些盲溝槽的端部設置在離胎肩端部邊緣P-P』一定距離的地方，這些溝槽在圓周方向上的尺寸具有一個比該溝槽區域內所測量的輪胎印跡的尺寸要大的延伸部。
為實現本發明的目的，「輪胎印跡」是指在有關懸架的載荷、壓力和結構等預定狀態下，胎面與地面相接觸的部分。
為更好地理解本發明，已經設想過根據圖1所述輪胎以一個角度2度被安裝在車輛中，充氣到額定操作壓力並且承受著靜態額定載荷，也就是說該輪胎處於靜止狀態，在此種情況下，輪胎印跡等於在圖2中由一個平行於輪胎旋轉軸的寬度「Lo」所限定的區域K。
上述輪胎印跡基本具有不規則四邊形形狀，其較大的基部朝著機動車輛的內側，而較小的一側朝著機動車輛的外側。
圖2示出上述內部一排中的一個盲溝槽S的一個最佳實施例，該溝槽的主要特徵在於其具有的一個大於上述輪胎印跡的延伸部。
由於輪胎印跡的長度L在軸向上有變化，必須要測量在曲線S與輪胎印跡側邊的相交點A』和B』之間的輪胎印跡長度「L」。
一條曲線S設置在胎面上靠近車輛內側的位置處，其長度必須大於一條在接近車輛外側處的曲線S的長度。
事實上，在圖2中已經可以清楚地看出，在沿圓周方向測量時，溝槽S中兩點A、B間的最大距離「D」大於輪胎印跡K的長度L，曲線S定位在該區域內，這樣就有利地使容納在上述溝槽封閉部分(因為它與地面接觸)內的水能從自由端A、B流走。
在一個最佳實施例中，如圖2所示，溝槽S被一個基本平直並且相對赤道平面成一個傾斜角α的部分，以及兩個成彎曲弧形並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，更好的是等於20度。
很明顯，溝槽S可能具有不同結構，例如可能為單一的平直部分，或能從平直花紋中偏離並形成彎曲狀，例如具有指向一個方向的第一彎曲環以及具有指向相反方向的第二彎曲環，或者溝槽S可能也沿根據赤道平面定向的平直部分來定向，帶有或不帶有相互具有相反曲度的端部。
溝槽S(在其正或倒位置處)最好具有一為S形的形狀，以便在花紋基體內形成一個如上所述的帶有波浪形狀的胎面的連續部分。同樣，溝槽S的峰點為具有很多空腔的部分，即在該處為水的最大沉積區。
溝槽S在圓周方向(為長度)或是在軸向(為寬度)上的最大延伸部的最小值必須使該溝槽S在輪胎印跡外部具有其一部分，以便能將在輪胎印跡下方的水排走。
為達到此目的，上述最大延伸部在相同軸向或圓周方向上均大於輪胎印跡的尺寸，曲線S設置在該輪胎印跡內並最好是上述尺寸L的1.01到2.5倍。
上述在溝槽S兩點A，B之間的最大距離D最好是輪胎印跡L長度的1.2到1.5倍。
然而，可能將上述距離D增加到最大，達到輪胎周長的50％。這樣就可能在整個輪胎上僅具有兩個溝槽。
在根據圖1輪胎的第一最佳實施例中，胎面花紋包括(圖3)兩側排溝槽5和6，分別為第一排和第二排溝槽，還包括至少一排由若干與圖2中溝槽S大體類似的溝槽7所形成的第三中排溝槽。
上述側排溝槽5和6最好沿圓周相互間隔分布，而且從胎肩P，P』沿軸向一直延伸到距赤道平面X-X一個預定距離的地方，該預定距離也可隨溝槽而改變。
特別是，如果胎肩P-P』端部間的軸向寬度被限定為「W」，已經發現溝槽5和6沿軸向的靠內部的末端分別距赤道平面500和600，在0.1W到0.4W之間變化非常有利。
溝槽7最好在赤道平面X-X兩側伸展，更好地是每個溝槽7距離第一胎肩P的軸向距離800，在0.2W到0.5W之間變化，而距離第二胎肩P』的軸向距離900，在0.1W到0.4W之間變化。
以示例的方式，在尺寸265/35-R-18的輪胎中，距離W在平面延伸部內等於305mm，溝槽5的端部設置在距赤道平面70mm處，溝槽6的端部設置在距赤道平面40mm處，溝槽7的端部設置在距離胎肩P′70mm以及距離胎肩P105mm的地方。這種輪胎充氣到3巴的壓力，垂直載荷為400kg，這時輪胎印跡具有197mm寬度、100mm長度L、面積約為150mm2的區域，溝槽7的最大尺寸等於130mm。
上述中排溝槽7最好沿圓周相互間隔分布，並且與上述側排溝槽6相互交替。
側排溝槽5，6沿軸向向內伸展，但最好不在軸向上伸展；圖3示出一些至少部分地從軸向分叉出的結構，以便呈現一個在與圓周方向相垂直的方向上基本彎曲的形狀。
根據一個更詳細的實施例，側面溝槽5具有不同於側排溝槽6的形狀，具體為
-側面溝槽6從第一胎肩P』開始並以其所具有的與該胎肩的平面部分傾斜成一角度「β」的第一部分為開頭，其結尾是在相對「β」的相反方向內傾斜成一個「δ」角度的第二部分；-側面溝槽5從第二胎肩P開始並以其所具有的與該胎肩平面部分傾斜成一角度「β0」的第一部分為開頭，隨後是相對胎肩平面部分傾斜成一角度「σ0」的第二部分，而結尾是在相對「β0」的相反方向內傾斜成一個「δ0」度的第三部分。
溝槽5和6最好由上述傾斜角的如下值形成-「β」包括在30度到50度，最好約等於45度；-「δ」包括在0度到40度，最好約等於20度；-「β0」包括在0度到60度，最好約等於45度；-「δ0」包括在0度到40度，最好約等於20度；-「σ0」包括在80度到140度，最好約等於120度。
上述溝槽7的中心部分最好傾斜一個在0度到90度間的α角，最好限定在0度到40度，更好地約等於20度。
另外，上述第一側排溝槽5的末端部分更好地在相鄰近的溝槽7末端部分8的方向內相互對齊，同時上述溝槽7的末端部分9布置在上述第二側排溝槽6的末端部分的每一對中間。
赤道平面兩對立側的胎面部分之間的非對稱特徵有利地造成了胎面在輪胎印跡內的夾持區域的不連續性，也就提高了低噪音性能。
此外，如圖3所示，本發明實現了所有的側排溝槽和中排溝槽5、6、7，從而產生一個在上述溝槽之間沒有可相互連通通道的圖案，去除這些例如在連續圓周溝槽中會出現的相互連通的通道，有利地防止了形成具有很高活動性的孤立區塊。
在輪胎的另外一個最佳實施例中，胎面花紋包括(圖4)一個附加的第四排溝槽10，其主要特徵在於從一個大致中部區域開始伸展，直至其接近其中一個胎肩P，P』，最好是接近胎肩P，該胎肩被定義為「汽車側胎肩「。
更確切地，溝槽10具有一個設置在兩個溝槽7之間的第一末端部分11和一個設置在兩個溝槽5之間的第二末端部分12，最好其末端12出現在胎肩P處。
根據另一實施例，溝槽10的端部11在赤道平面上對齊，在另外一些變型中，端部11設置在距離赤道平面X-X的一預定距離處，並在胎肩P的同一側或在胎肩P』的同一側或者可交替地出現在赤道平面兩側。
在根據圖4的實施例中，從胎肩P開始，溝槽10包括與該胎肩平面部分傾斜成一角度「β0」的第一部分，傾斜成一角度「σ0」的第二部分，大致成軸向的第三部分，以及大致相對溝槽7中部對稱但並沿圓周方向偏移的最後部分。在溝槽10端部11與赤道平面間的距離最好恆定，並且/或者包括在0.01W到0.2W之間。
無論上述實施例中第四排溝槽的形狀如何，由於上述溝槽10和一內排盲溝槽7的同時出現，因此能有利地獲得一個協作的效果，從而實現排走輪胎印跡下的水的目的。
根據本發明的另一實施例，胎面花紋包括一附加排的側面溝槽21，每一個溝槽是由一以角度β0從胎肩P』伸展出並且長度為0.05W到0.2W的空腔所形成。
側面溝槽21最好插在上述側排溝槽6之間。
上述大致設置在輪胎的外部胎肩區域P』處的溝槽21，有利地降低了由所述胎肩產生的噪音以及在溼地面上的附著能力。
根據圖4的胎面花紋結構的特徵尤其在於第一側排溝槽5和第三排溝槽7，第四排溝槽10和第二排溝槽6分別沿第一和第二軌道對準，上述第一和第二軌道可沿圓周相互交替。
除上述特徵外，兩個軌道大致成波浪形，而波浪的頂點由溝槽7和10形成並在一平行於赤道平面的圓周平面PD上對齊。
平面PD到胎肩P(汽車側)的距離D1為胎面整個寬度W的30％到50％，更好地約等於40％。
結果，圓周平面PD到赤道平面的距離D2與胎面寬度W的比值包括在0到0.20之間。
汽車的特徵尤其在於車輪赤道平面相對其垂直於地面的縱向中心平面的傾斜角度值，該角度值由汽車生產商決定，用於實現最大化性能。上述角度包括一外傾角，該外傾角在上述垂直於地面的平面與車輪赤道平面之間並在垂直平面內測量出的。由於具有一個略微負的例如在1度到3度之間的外傾角(尤其是通常在賽車中為2度)，輪胎印跡並不是準確地相對輪胎印跡下的壓力重心對稱，而是大致具有不等邊四邊形的形狀，該四邊形較大的基部朝著機動車輛的內側，而較小的一側朝著機動車輛的外側。
因此，需要大量排水的區域相對赤道平面被轉移到汽車的內側。由於這個原因，距離D1被選擇成能使溝槽7和10的頂點相對輪胎赤道平面設置得更加靠近車輛，以便更好地實現從輪胎印跡下排水。
此外，根據本發明的另一方面，上述每個波浪形軌道包括不同排的溝槽，其特徵在於每個軌道上的不同溝槽相互獨立。
事實上，如圖4所示，第一軌道在第一排溝槽5和第三排溝槽7之間具有一個間斷T1，而第二軌道在第四排溝槽10和第二排溝槽6之間具有一個間斷T2。
上述實施例有利地允許從胎肩的任何一點經過在數對波浪形軌道間的空間到達另一胎肩，而中間無需經過任一溝槽。
因此，橫向連續的橡膠區塊在數對軌道間伸展，這些區塊可高度地抵抗行駛中由於胎面和地面間接觸而產生的橫向變形。
此外，上述橡膠區塊通過這樣的橡膠橋接件而相互連接起來，即該連接件是沿著在第一和第二波浪形軌道溝槽間伸展的間斷T1和T2，結果有利地提高了特別在圓周方向上的剛性，同時相對以上所述的方式，確保了在排掉積聚在輪胎印跡下的水的最佳性能。
為了獲得最大化地對抗彎曲應變的優點，位於在上述軌道上相對齊的溝槽之間的間斷T1和T2可以有利地具有如下的尺寸，為方便起見參照圖4中的實施例軸向延伸部Z在3％W到25％W之間；圓周延伸部H在10％W到50％W之間。
上述溝槽的布置最好能使彼此相對於赤道平面不對稱，並且形成一個箭頭形狀的圖案，這樣就產生了一個定向型輪胎。上述運行方向用F表示。
圖4特別示出一個安裝在汽車前部左手位置處的輪胎。
以上描述的胎面花紋是一非對稱/定向型圖案，能用於任何尺寸的輪胎，但最好是具有非常大寬度W例如大於205mm的胎面的低斷面輪胎。
在另一實施例中(圖5)，輪胎的胎面再次由位於接近胎肩的區域內的兩側排溝槽，一個第三內部中央溝槽，以及若干盲溝槽形成，與以上所述的相比較，其變型在於具有另一包括若干溝槽20的中央內部溝槽(按照描述順序為第五排溝槽)，這些溝槽基本上是第三排溝槽的鏡像，但最好相對赤道平面對稱布置，並與第三排溝槽可交替地沿圓周布置。
上述溝槽可以具有不同的結構，例如第一側排和第三側排溝槽的形狀可以是如圖4所示的形狀。
在如圖5所示的最佳實施例中，上述兩側排中所包括的溝槽5和6被製成具有在以箭頭「F」所表示的運行方向上的凹槽的曲線，同時第三排和第五排溝槽7和20大致等同於在圖4中所示的溝槽。
溝槽20最好彎曲成一個角度α，該角度在0度到90度之間，最好限制在0到40度，更好的是等於20度。
上述胎面特別具有跨越過赤道平面而設置的溝槽，這些溝槽基本對稱，但沿圓周方向相互錯開。
如圖5所示，第三排和第五排的相互對立溝槽所具有的頂點布置在赤道平面上，並在運行方向F上形成一箭頭狀的圖案，第三排和第五排溝槽沿軸向的外部末端最好布置在兩排連續相鄰的溝槽之間。
對稱定向型最佳實施例的胎面花紋包括第三排和第五排溝槽，這些溝槽布置在一個軸向寬度為胎面軸向寬度W的30％到60％的中部區域內；以及側面溝槽，每排側面溝槽布置在一個寬度為10％W到40％W的區域內。
在一些實施例中，如圖4所示，第一、第二、第三和第五排溝槽具有寬度值、深度值、形成每個溝槽空腔壁的傾斜度，以及傾斜角度值，「β」、「δ」、「β0」、「δ0」。
根據另一形式的實施例，胎面花紋包括兩排附加的側面溝槽21和22，最好由長度為0.05W到0.2W的平直部分形成，並且分別以傾斜角「β」、和「β0」從胎肩P』和P延伸出。
側面溝槽21和22最好分別插在上述排溝槽6和5之間。
這種插在跨越過赤道平面的溝槽之間的典型圓周結構，造成了胎面花紋沿輪胎印跡的衝擊邊緣的不連續性，也就提高了輪胎的低噪音性能。
此外，如圖5所示，根據本發明，所有溝槽5、6、7、20都被製成能產生一個在上述溝槽之間不具有相互連通的通道的圖案；去除這些例如在圓周溝槽中會出現的相互交叉，有利地防止了形成具有很高活動性的孤立區塊。
由於一對盲溝槽7和20的同時出現，因此能有利地獲得一個協作的效果，從而實現排走輪胎印跡下的水的目的。
甚至在該例子中，根據圖5的胎面花紋的特徵在於第一側排溝槽5和第三排溝槽7，第五排溝槽20和第二排溝槽6分別沿第一和第二軌道對準，上述第一和第二軌道可沿圓周相互交替。
除上述特徵外，兩個軌道具有波浪狀，大致為正弦曲線形的圖案，而波浪的頂點最好沿一平行於赤道平面的平面對齊，在一個沿軸向的內部位置處的頂點在上述赤道平面上對齊。
此外，仍根據本發明，兩個軌道中的每個均包括幾個不同排的溝槽，其特徵在於每個軌道的不同溝槽相互獨立。
事實上，如圖5所示，第一軌道在第五排溝槽20和第二排溝槽6之間具有一個間斷T1，而第二軌道在第一排溝槽5和第三排溝槽7之間具有一個間斷T2。
上述實施例有利地允許從胎肩的任何一點經過在數對波浪形軌道間的空間到達另一胎肩，而中間無需經過任一溝槽。
因此，橫向連續的橡膠區塊在數對軌道間伸展，這些區塊可高度地抵抗行駛中由於胎面和地面間的接觸而產生的橫向變形。
此外，上述橡膠區塊通過這樣的橡膠橋接件而相互連接起來，即該連接件是沿著在第一和第二波浪形軌道溝槽間伸展的間斷T1和T2，結果有利地提高了特別在圓周方向上的剛性，同時相對以上所述的方式，確保了在排掉積聚在輪胎印跡下的水的最佳性能。
上述溝槽的布置形成一個箭頭形狀的圖案，這樣就產生了一個定向型輪胎。上述運行方向用F表示。
上述胎面花紋可以被認為就是對稱/定向型，可以適用於任何尺寸的輪胎，最好是用在沒有高弦的輪胎，例如胎面寬度W在185mm到245mm之間的輪胎。
此外，儘管不同排的溝槽包括有適於實現本發明目的的不同形狀和尺寸，但是它們都能產生出如下非常重要的優點。
圖6示出根據本發明輪胎的溝槽的放大橫截面圖。溝槽50限定在兩個側壁51之間，這兩個側壁以一個角度「ε」朝著胎面3的外部表面分叉開，該角度「ε」在6度到24度之間，最好等於16度。側壁51通過圓弧部「R1」和「R2」分別與溝槽50的底部以及胎面外部表面相連，這兩個圓弧部「R1」和「R2」分別位於沿徑向的內部和外部，並具有在2mm到5mm之間的曲率半徑。
在一個最佳實施例中，徑向內部圓弧的曲率半徑「R1」等於2.7mm，而徑向外部圓弧的曲率半徑「R2」等於4mm。
此外，溝槽50中由「L」表示的寬度限定在側壁51與胎面的連續交點之間，該寬度最好在6mm到15mm之間。
胎面3的厚度「M」最好在4mm到11mm之間，同時溝槽50的深度「N」最好在3mm到8mm之間，上述尺寸間的比例值N/M最好在0.8到1之間，更好地是等於0.9。
此外，已經發現溝槽7和20(圖5)的尺寸大於在相同方向上的輪胎印跡的尺寸，上述溝槽不僅構成了用來防止水面上滑動的裝置，而且構成了在輪胎充氣壓力不足時的信號提示裝置。
事實上，如果空氣壓力低於額定值，已經注意到輪胎的噪音水平已經在行駛過程得到提高。
充氣壓力的降低會導致更大地壓緊輪胎，因此會增加輪胎印跡的尺寸，結果會封閉住盲溝槽，這些溝槽首先會在壓力作用下捕獲住空氣，隨後當這些溝槽因為輪胎旋轉而被開啟時，會將捕獲住的空氣在瞬時間排走同時發出噪音。
因此，胎面在一種很有利的方式中包括一種動態聲學裝置，該裝置能與查明空氣壓力是否低於預定值的最佳方法一起使用。
在圖2中以S表示的盲溝槽必須在其延伸部的兩點A、B之間具有最大距離，該距離即為沿圓周的長度或沿軸向的寬度，最好為在相同方向上的輪胎印跡尺寸的1.01倍到2.5倍，更好地為1.01倍到1.5倍。
上述距離D必須大於輪胎印跡尺寸一個值，在一個給定輪胎壓力的作用下時，上述值等於一個極限值，當低於該極限值時，輪胎的噪音水平會提高。因此車輛駕駛者會注意到輪胎壓力已經下降到給定極限值以下。
由於去除了胎面上的可移動元件(區塊)，因此當輪胎在幹地面上的極限狀態下使用時，其行為會有利地得到提高；事實上，孤立區塊導致了其在輪胎印跡下方的運動，稱之為「區塊漂移」或「漂動」，這些運動即是在極限行駛狀態下產生不精確的原因所在。
創造出從不相互相交的空腔系統，會增強胎面相對於外部應力的反應能力。
限定出小尺寸但又大於輪胎印跡的溝槽，會允許從輪胎印跡下有效地進行排水，同時又決定了實心區域/空白區域的比例值(大於實心區域值)，該比例值特別適於在幹地上具有高性能的胎面。
相對於圓周方向傾斜的盲溝槽，允許將空腔區域結合進胎面花紋中，僅僅最低程度地影響了胎面在幹地上的性能。事實上，分配到胎面花紋的變形性最小，絕對小於胎肩上傳統空腔有關的變形性，或者小於連續縱向空腔的變形性，這些連續縱向空腔相反會產生一圓周節點的效果。
權利要求
1.一種車輪輪胎，其胎面花紋限定在兩個相對於輪胎赤道平面呈軸向相對的輪胎邊緣之間，該胎面花紋包括兩側排溝槽和至少一排設置在上述側面溝槽之間並由若干溝槽所形成的第三中排溝槽，上述每排溝槽沿圓周相互間隔分布，而且上述側排溝槽從相應的胎肩沿軸向一直延伸到距赤道平面一預定距離的地方，其特徵在於-上述三排溝槽全部相互分隔，以便使在胎面厚度內所產生的花紋圖案在上述溝槽之間沒有連接通道；-上述第三排溝槽的末端遠離胎肩；-上述第三排溝槽的末端端部延伸在輪胎印跡外部，每個溝槽相對輪胎印跡長度具有更大尺寸，這使得在輪胎印跡下方的水分被排走。
2.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，在圓周方向上進行測量時，第三排的每個溝槽的兩點之間的最大距離大於在額定充氣壓力下並且承受著靜態額定載荷的輪胎印跡的長度。
3.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，第三排的每個溝槽在遠離第一胎肩的第一末端和遠離第二胎肩的第二末端之間包括有一個相對圓周平面成一預定傾斜角延伸的基本平直部分。
4.如權利要求3所述的輪胎，其特徵在於，第三排的每個溝槽包括上述基本平直部分的兩個端部，該端部被成型為相互具有相反曲度的彎曲弧形。
5.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，一側排溝槽的形狀不同於另一側排溝槽的形狀。
6.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，第一側排溝槽中的每個溝槽均從胎肩開始伸展，在一個平直部分內結尾，即該平直部分與平行於赤道平面的平面成一預定銳角並且方向與第二側排溝槽的平直部分內的角度方向相反。
7.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，第一側排溝槽以相對於平行於赤道平面的平面的角度傾斜地從胎肩開始伸展，方向與第二側排溝槽的傾斜方向相反。
8.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，該輪胎包括一附加的第四排溝槽，該溝槽沿圓周相互間隔放置並且與其它排溝槽分隔開，該第四排溝槽從一個胎肩開始在一側排溝槽中的兩個相鄰溝槽之間伸展，直至終止在上述第三排的兩個相鄰溝槽之間。
9.如權利要求8所述的輪胎，其特徵在於，第一側排溝槽與第三排溝槽，以及第四排溝槽與第二側排溝槽相互交替地形成沿圓周間隔開的第一和第二軌道，所述軌道大致成波浪形，波浪的頂點沿平行於赤道平面的圓周平面對齊，上述第一軌道在第一和第三排溝槽之間具有一個間斷，而第二軌道在第四排和第二側排溝槽之間具有一個間斷。
10.如權利要求1所述的輪胎，其特徵在於，還包括一第五內排溝槽，這些溝槽間隔布置並與其它所有溝槽均分隔開，上述第三排溝槽和第五排溝槽相對赤道平面對稱。
11.一種車輪輪胎，其胎面花紋限定在兩個相對於輪胎赤道平面呈軸向相對的邊緣之間，該胎面花紋包括幾排溝槽，其中至少有一排沿圓周相互間隔放置的中部溝槽，其特徵在於包括用於在輪胎內空氣壓力值低於極限值時發出聲音信號的裝置，該裝置的特點在於，即一個或多個內排溝槽在運行方向上的尺寸大於對額定充氣壓力下並承受著靜態額定載荷的輪胎所測量出的輪胎印跡在相同方向上的長度，這樣，在壓力值低於上述值時，輪胎印跡所呈現的尺寸會至少等於上述溝槽的尺寸，從而首先在輪胎接觸地面時使空氣保持在其中，隨後立即將空氣排到輪胎印跡之外。
12.一種檢查車輛輪胎內的空氣壓力值是否正常的方法，該輪胎的胎面花紋限定在相對輪胎赤道平面呈相互對立的兩個胎邊之間，該方法包括如下步驟a)在兩胎肩之間的胎面花紋內形成至少一排沿圓周相互間隔的溝槽；b)使上述排中的至少幾個連續溝槽所具有的尺寸大於在額定充氣狀態和額定載荷下的輪胎印跡的尺寸；c)在靜態載荷狀態下並且輪胎內空氣壓力小於預定值時，檢查溝槽的長度和深度尺寸是否適於使空氣被捕獲在輪胎印跡的下方，同時使該空氣被排到輪胎印跡外部時產生噪音；d)如果在c)步驟的檢查結果是否定的，那麼調整上述內部溝槽的尺寸和數量，直到發出一個表明輪胎內部低的空氣壓力的聲音信號為止。
13.一種用在車輛輪胎中的聲音信號裝置，上述輪胎的胎面花紋包括幾組溝槽以及至少一排沿圓周相互間隔放置的內部溝槽，其特徵在於在輪胎的滾動方向上，所述排中的一個或多個預定內部溝槽具有大於在額定充氣壓力下並且承受著靜態載荷時所測量出的輪胎印跡尺寸的尺寸，以及小於或等於輪胎在一個小於預定極限值的充氣壓力下時所測量出的輪胎印跡尺寸的尺寸。
14.一種車輪輪胎的胎面，該胎面的花紋圖案限定在相對於赤道平面呈軸向相對的兩個胎肩之間，並包括至少一個大致在輪胎前行方向上縱向延伸的第一和第二圓周系列空腔，所述第一和第二圓周系列空腔限定了一個在兩個胎肩之間的大致連續的胎面部分，並適於產生一個定向型圖案，其特徵在於所述第一圓周系列空腔的端部遠離上述胎肩。
15.一種用來表明輪胎充氣壓力減小的方法，其特徵在於所述輪胎的胎面花紋包括至少一個能根據輪胎充氣壓力的變化而改變胎面產生的噪音水平的元件。
全文摘要
本發明涉及一種車輪輪胎,其胎面花紋由兩側排溝槽,和至少一第三中排溝槽構成。所有的溝槽相互分隔,以便能產生一種沒有相互連通的通道的圖案。上述第三排溝槽具有遠離胎肩的端部和在輪胎印跡外部伸展的末端部分。
文檔編號B60C11/117GK1331637SQ99814889
公開日2002年1月16日 申請日期1999年11月12日 優先權日1998年11月19日
發明者裡卡爾多·卡薩裡尼, 埃爾內斯多·切裡扎 申請人:倍耐力輪胎公司