專利名稱：具有至少一個插入單元的輪胎胎面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是對用于安裝在重型車輛上的輪胎胎面的進(jìn)行改進(jìn)；具體涉及到所述胎面的胎面圖案。
本發(fā)明尤其地，但不僅限于，旨在用于重型車輛的非驅(qū)動軸的子午線胎體輪胎(radial-carcass tyres)。
背景技術(shù)：
按照慣例，這種輪胎通常包括胎體加強(qiáng)件，該加強(qiáng)件在徑向上被冠帶(crown belt)覆蓋在外側(cè)，而該冠帶本身又被帶有胎面圖案的胎面所覆蓋，該圖案大致由同向的凹槽所限定的周向胎紋(rib)、或者由周向凹槽和橫向凹槽所限定的胎紋塊(block)、或者由塊和凹槽的組合所形成。
現(xiàn)有技術(shù)在胎面圖案具有周向凹槽的情況下，人們發(fā)現(xiàn)在一些使用條件下，在凹槽的底部會出現(xiàn)破裂的情形。就是說，例如，在操動輪胎壓過路面上的障礙物或者突出物體的過程中，所述突出物體會插入凹槽中，或者在有/無轉(zhuǎn)向力施加在輪胎的同時卡在障礙物(例如，石頭)上。在這個轉(zhuǎn)向操動中，障礙物或者突出物體傾向于阻礙所述轉(zhuǎn)向，結(jié)果使構(gòu)成胎面的材料中、特別是在凹槽的底部的應(yīng)力增加。
現(xiàn)已知道，為了避免各種物體侵入凹槽，在接近凹槽的底部沿凹槽方向連續(xù)或不連續(xù)的設(shè)置突起，來防止了所述物體伸入胎面內(nèi)(尤其是直到輪胎胎冠的加強(qiáng)帶)。在轉(zhuǎn)向操作中，這些低高度(小于凹槽深度的50％)的突起，通常不足以在轉(zhuǎn)動車輛的精確瞬間防止障礙物至少部分地侵入凹槽。
另一解決方案就是在轉(zhuǎn)向操作過程中盡量增加這些突起的高度，以盡可能地限制、甚至防止物體侵入凹槽中。文件GB 903 389公開了這樣一種解決方案。日本文件2002/234313公開了一種胎面圖案，其在凹槽中包含了用于減少胎面磨損的胎紋，該胎紋帶有多個用于承受胎面圖案的胎紋壁的橫向延伸部。
然而，這些解決方案有一些缺點(diǎn)，這些正是本發(fā)明意欲克服的。這里所述的缺點(diǎn)是指在凸紋或胎紋和所述凹槽的面壁間的凹槽底部出現(xiàn)破裂的危險，或者是指存在凸紋部分或完全撕裂的危險。此外，在所涉及的情況中這些凸紋或胎紋不是完全起作用，即在凹槽中物體的存在阻礙了輪胎的轉(zhuǎn)向(也就是說，必須使用更大的轉(zhuǎn)向力)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是一種橡膠混合物制成的輪胎胎面，這種胎面帶有在由多個凸紋狀單元所形成的胎面圖案，所述凸紋狀單元包括接觸面和側(cè)面，這些接觸面在行駛過程中與路面接觸，而側(cè)面限定了凹槽和切口，所有的這些面用于與路面接觸的面形成了行駛面。該胎面進(jìn)一步包括至少一個胎面圖案單元，稱為“插入單元”，其設(shè)置在兩個相鄰的凸紋狀單元間的凹槽中，這個插入單元具有多個側(cè)面和一個接觸面，所述接觸面相對于相鄰單元的接觸面向胎面的內(nèi)側(cè)徑向偏移，以便能夠在行駛過程中接觸到路面。該胎面的特征在于這個插入單元在其至少兩個側(cè)面上通過多個橡膠混合物的連接橋連接到相鄰?fù)辜y狀單元上，其中連接橋分布在胎面的縱向上，所述連接橋在同一側(cè)面上間隔一段平均距離，該距離介于這些橋的平均長度的一倍到六倍之間。
“橋的平均長度”是指在平行于插入單元和相鄰胎面圖案單元的側(cè)面的行駛面上的軌跡的方向上所截取的橋的尺寸。兩個橋間的平均距離等于在同一側(cè)面上的沿相同方向的兩個連接橋間的距離長度。優(yōu)選地，兩個通過橋連接的兩側(cè)面間的距離最大等于2.0mm，進(jìn)一步更優(yōu)選地最大等于1.0mm。
插入單元的徑向外表面相對于相鄰胎面圖案單元的接觸面徑向偏移，也就是說，它只在載重施加于帶有這種胎面的輪胎上時接觸到地面(即，當(dāng)鄰近單元的壓縮足夠大時)。所述偏移的選擇，要使得該插入單元的外表面在即使僅經(jīng)過短暫的初始使用后的新的狀態(tài)下與地面接觸，該短暫的初始使用是與胎面因磨損而被丟棄之前的總使用時間相比而言的。
已經(jīng)描述的是，胎面包括容易應(yīng)用在胎面之上的胎紋，該胎面包括多個周向排列或者橫向排列的胎紋塊；例如，插入單元一樣可以是單個連續(xù)胎紋或者多個在相同方向上排列的胎紋塊。
有利地，為了在積水的路面行駛時促進(jìn)排水，建議連接橋不要形成閉合的區(qū)域，也就是說，非經(jīng)滾動面上開口而不能流動的區(qū)域。后一種結(jié)構(gòu)的效果也有利于行駛噪音的方面。
為了產(chǎn)生這樣一種胎面圖案，可以使用已知技術(shù)，該技術(shù)包括使用片或膜形式的材料來模制切口，該切口將插入單元和至少一個相鄰胎面圖案單元分隔開，其中片或膜的厚度等于切口的寬度(即，限定了切口的相對面間的平均距離)，片或膜的材料具有經(jīng)受胎面的模制和硫化作用力的特性，該片具有多個孔以允許橡膠混合物在模制過程中經(jīng)過，以便形成將保護(hù)性單元連接到至少一個相鄰單元的連接橋。該片優(yōu)選地由能夠在行駛過程中被自動消除的材料制成，例如在所述材料上的潮濕的作用下被消除。
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇插入單元和鄰近單元之間的連接比率，以使所述凸紋狀單元之間具有足夠的連接剛性和適于使插入單元在行駛中接觸路面的柔性。
“連接比率”是指總橋表面(即，在凸紋中的單元的側(cè)面上所有橋的總交錯面)和側(cè)面的總表面間的比率。當(dāng)比率為零，則意味著沒有橋，當(dāng)比率為1，則意味著連接橋占據(jù)了連接單元的整個側(cè)面。
優(yōu)選地，插入單元通過多個連接橋連接到相鄰單元，其中所述連接橋在深度為V的凹槽的深度方向上延伸，而所述插入單元放在凹槽的深度V中，這些橋在插入單元和鄰近單元間延伸，占據(jù)了深度V的至少80％。
當(dāng)這個插入單元由連續(xù)的胎紋塊形成時，有利地，除了由橡膠橋連接到相鄰胎面圖案單元之外，還在所述插入單元間設(shè)有由橡膠混合物制成的機(jī)械連接橋。
根據(jù)本發(fā)明的胎面圖案的另一變體中，至少一個插入單元通過橋連接到相鄰單元，其中橋從插入單元的接觸面延伸到設(shè)有插入單元的凹槽的底部?？梢酝ㄟ^傳統(tǒng)方式模制胎面圖案單元的表面、并同時模制在胎面厚度上延伸的各種井(就是橋間的空間)來獲得這種變體。這些井可以在周向或橫向方向上規(guī)則或不規(guī)則地間隔排列，這需要考慮由插入單元來決定。
然后，這些井形成了同一切口的連續(xù)部分，這些被井間橡膠所填滿的空間形成連接橋。
優(yōu)選地，每個長度為D的井或空間具有0.5mm2和10mm2之間的橫截面積，該長度D的方向平行于插入單元和它的相鄰胎面圖案單元的側(cè)面的滾動面上的軌跡，其。
所產(chǎn)生的井可以為任何的幾何截面具體地說，圓形、橢圓形、長方形、三角形、或者半圓、半橢圓形、或半長方形。為了盡量避免在使用過程中井的特定點(diǎn)的任何應(yīng)力集中，最好使用井的幾何截面，井的輪廓不包括拐角點(diǎn)(angular point)(因而圓形優(yōu)于長方形)。此外，可以規(guī)定加寬井的底部以避免所述井的底部的作用力集中。
因此，在子午線剖面、即包含配有本發(fā)明胎面的輪胎的轉(zhuǎn)動軸的平面中看去，這些產(chǎn)生的井相對于垂直于滾動面的線可以具有適當(dāng)傾斜度。相對于垂直于滾動面的線的傾斜角優(yōu)選地小于等于25°。更優(yōu)選地，該角度在0°到15°之間。
當(dāng)然，如果希望在積水的路面上行駛時具有滿意的排水性能，優(yōu)選地所形成的井不相互分離而應(yīng)該相互聯(lián)通以使水流過。當(dāng)插入單元在胎面上沿橫向排列時，可以使用在美國專利6,484,772中或美國專利6,143,223中所述的模制方法。
當(dāng)切口的方向是周向(或縱向)時，其中該切口將插入單元和另一凸紋狀單元隔開，包括用具有孔的片或膜模制切口的方法是合適的。在后者中，也可以在胎面中形成多個通道，其中每個通道的一端開口在所述胎面的至少一個側(cè)面上，而在另一端開口與至少一個井相通，其中所述井將凸紋狀單元與插入單元分開。


參考依靠非限制性例子示出了本發(fā)明的實施例的附圖，結(jié)合以下所給出的描述，很容易地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎胎面的局部透視圖；
圖2示出了沿圖1中II-II的截面圖；圖3示出了用于模制圖1所示的胎面圖案的模具的局部視圖；圖4、5和6以平面和截面形式示出了根據(jù)本發(fā)明的胎面的同一變體，其插入單元是相互連接的塊；圖7示出了一個變體，其中的插入單元與相鄰單元一起限定了一個傾斜切口。
具體實施例方式
在圖1中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的胎面B的局部透視圖。在這個局部視圖中，可以看到兩個胎紋1限定了凹槽2，在凹槽2中設(shè)置了插入胎紋3，該胎紋3在和相鄰胎紋1在相同的方向上延伸。這個插入胎紋3和每個相鄰胎紋1一同限定了寬度為0.6mm的切口4。
此外，這個插入胎紋3通過橡膠連接橋6機(jī)械地與兩個相鄰胎紋1連接。
這些連接橋6在插入胎紋3的整個高度上伸展，并從所述單元的接觸面31延伸到切口4的底部42。在如圖2所示的圖1的截面中可以看到，插入胎紋3的對地面的接觸面31相對于相鄰胎紋1的接觸面10偏移f，該偏移量f適于使插入胎紋3的接觸面31在行駛過程中與路面接觸。無論在開始使用具有這種新胎面的輪胎時，還是在初始使用之后，都會產(chǎn)生這種接觸。
在這個變體中，橋6具有長度L和寬度d，并且橋之間由井41彼此分割，其截面是長為D、寬為d的長方形。
這種胎面圖案是由例如模具M(jìn)所制造，在圖3中僅示出了該模具的一部分。在圖3中，可以看見位于模具M(jìn)的面5’上的胎紋2’，胎紋2’用于模制限定了主胎紋的凹槽。
在模具上的這些胎紋2’間，設(shè)置了中間胎紋3’，胎紋3’在模具的表面上以偏移量f形成凸紋，這個中間胎紋3’的高度小于相鄰胎紋2’的高度，所述高度是相對于模具的表面測量的。另外，沿中間胎紋3’的各側(cè)面規(guī)則地分布地設(shè)置有多個長方形截面的桿4’。
所述的例子使用長方形截面的桿41’，但不限于這種幾何形狀，具體而言，還可以使用其它截面形狀，例如圓形、橢圓或者三角形。為了避免在井的底部出現(xiàn)破裂的危險，優(yōu)選地將每個桿41’的最內(nèi)部分設(shè)置成加寬部分。
在另一變體中，連接橋可以只由其高度等于插入胎面圖案單元的接觸面以下的切口的深度的特定百分比形成，如圖4至6所示。
在圖4中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的胎面的滾動面的平面圖，其包括至少兩個胎紋11以及位于這些胎紋間一系列的插入塊13，所示的每個插入塊13具有外表面131，該外表面131相對于圍繞所述塊13的胎紋11的接觸面110稍微向下偏移。
每個塊13在它的兩個側(cè)面上通過連接橋16與兩個胎紋11連接，如在圖6中所示(沿VI-VI線的截面)，它們本身相對于插入單元13的接觸面131徑向向內(nèi)偏移。這些橋16在深度方向上延伸，只覆蓋了部分切口的深度，該切口將插入塊與相鄰胎面圖案單元分離，以便在行駛在濕路上時保持良好的排水性能。
此外，這些插入單元13通過連接橋17相互聯(lián)接，這些連接橋在圖5所示的沿V-V線的截面上可視。當(dāng)然，這只是變體，可以省略所述塊之間的連接橋17。
優(yōu)選地，只有凹槽底部最容易破裂的凹槽設(shè)有凸紋狀的插入單元，而其它凹槽則沒有插入單元，以便能夠充分的排水，從而保持必要的性能，特別是在濕路上。
在圖7所示的另一變體中，凸紋狀的插入單元通過多個橡膠橋與兩個胎紋連接。在這個變體中，插入單元23置于兩個相鄰單元21之間，并具有接觸面231，該面231相對于相鄰單元21的外表面210形成偏移量f。這個插入單元23與每個相鄰單元一同限定了切口25，其中該切口25相對于該插入單元的接觸面231的垂直線傾斜平均角度α。
目前，這個角度α為10°，從胎面的行駛面看去，插入單元的寬度隨著胎面的磨損而下降。
插入單元23通過連接橋26與每個相鄰單元21連接，所述的連接橋26在傾斜切口25的深度方向上偏移。
優(yōu)選地，插入單元和相鄰單元間的切口相對于插入單元的接觸面的垂直線傾斜的平均角度α最大為25°。
本發(fā)明不僅限于上述和所示的例子，還可以在不脫離本發(fā)明的范圍的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行修改。特別地，可以通過選擇切口的傾斜角度使得插入單元的寬度隨著磨損而增加。也可以將角度大于零的傾斜切口與另一切口結(jié)合，其中另一切口相對于滾動面的垂直線成零度角。
當(dāng)然，本發(fā)明也可以與存在于邊緣胎紋外側(cè)的、針對磨損被稱為“保護(hù)性”胎紋的結(jié)構(gòu)相結(jié)合，這樣就可以保護(hù)邊緣胎紋的銳利邊緣不受不規(guī)則的磨損。這種保護(hù)性胎紋具有用于在行駛中與路面接觸的外接觸面，這種在保護(hù)性胎紋和邊緣胎紋在滾動半徑上的差異使得增強(qiáng)了保護(hù)性胎紋上的滑動，從而在這個胎紋上產(chǎn)生明顯的磨損。這個在厚度方向上偏移的胎紋通過狹窄的切口與邊緣胎紋隔開，該切口的相向側(cè)壁通過多個橡膠混合物制成的連接橋相連。
在橋形成于周向(縱向)的凹槽中、并限定了閉合空間(除了在滾動面上開口)的情況下，為胎面提供多個一端在胎面的外側(cè)開口、而另一端在所述空間中開口的通道是有利的。
為了保持胎面與地面的接觸面中尖利的橡膠邊緣的大致不變的長度，使連接橋在插入單元的方向上偏移是有利的。
權(quán)利要求
1.一種由橡膠混合物制成的胎面(B)，這種胎面設(shè)有由多個凸紋狀單元(1，11，21)所形成的胎面圖案，該單元(1，11，21)包括接觸面(10，110，210)，這些接觸面在行駛過程中與路面接觸，而凸紋狀單元限定了凹槽(4)和切口的側(cè)面，該胎面(B)還包括至少一個插入單元(3，13，23)，該插入單元(3，13，23)設(shè)置在兩個相鄰?fù)辜y狀單元(1，11，21)間的凹槽(4)中，這個插入單元具有多個側(cè)面和一個接觸面(31，131，231)，所述接觸面相對于相鄰單元的接觸面(10，110，210)徑向偏移到胎面的內(nèi)側(cè)，以便能夠在行駛過程中接觸到路面，這個插入單元以其兩個側(cè)面通過多個長度為L的橡膠混合物制成的連接橋(6，16，26)連接到鄰近凸紋狀單元(1，11，21)，該胎面的特征在于，連接橋與凸紋狀的插入單元和各相鄰單元一起限定了平均長度為D的多個井(41)，這些連接橋的平均長度L優(yōu)選介于平均長度D的一倍到六倍之間，長度D和平均距離L是在平行于插入單元(3)和相鄰胎面圖案單元(1)的側(cè)面的滾動面上的軌跡的方向上進(jìn)行測量的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面，其特征在于，形成的井的深度為V，連接橋(6，16，26)在深度V的方向上延伸，并覆蓋了深度V的80％的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的胎面，其特征在于，井(41)在滾動面上的投影具有的平均截面積為0.5mm2和10mm2之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的胎面，其特征在于，每個井或切口相對于滾動面的垂直線的傾斜角小于等于25°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的胎面，其特征在于，井的傾斜角要使得插入單元的接觸面隨著磨損而改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的胎面，其特征在于，插入單元與路面的接觸面隨著磨損而減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的胎面，其特征在于，插入單元(3)和相鄰胎面圖案單元(1)的側(cè)面的滾動面上的軌跡基本為縱向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的胎面，其特征在于，至少一個插入單元是連續(xù)的胎紋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由橡膠混合物組成的輪胎，該輪胎帶有由多個凸紋單元(1)形成的紋路，所述凸紋單元形成了凹槽和切口。所述輪胎也包括至少一個插入單元(3)，該單元(3)設(shè)置在兩個相鄰?fù)辜y單元間的凹槽中，其帶有一個接觸面(31)以接觸路面，并相對于相鄰單元的接觸面偏移到輪胎的內(nèi)側(cè)。單元(3)的一些側(cè)面帶有多個由橡膠混合物制成的接觸柱(stud)(6)，從而將插入單元(3)固定到至少一個相鄰單元(1)上。
文檔編號B60C11/12GK1805859SQ200480016786
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者J·米利諾羅坡茨 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司