本發(fā)明涉及一種設(shè)有方向性胎面的輪胎，所述方向性胎面適用于例如涉及覆蓋有冰和/或雪的道路的寒冷情況，所述胎面設(shè)有多個(gè)呈沿著胎面排列的彎曲部的形式的花紋塊。

背景技術(shù)：

文件us4057089描述了一種包括設(shè)有多個(gè)花紋塊的胎面的輪胎。這些花紋塊中的每一個(gè)被布置成彎曲形狀并且從胎面的中心延伸至邊緣之一。一些花紋塊被布置成呈二次拋物線的形式的彎曲部的形狀。所述花紋塊被連接至中心花紋條。由于所述花紋塊相對(duì)寬，所以這些相同的花紋塊的剛度高，結(jié)果導(dǎo)致胎面被快速磨損。

文件wo2013/048682大體上涉及其胎面具有適合于積雪地面的情況但也適用于干燥地面的配置和/或性能的輪胎。更具體地，上述文件描述了一種輪胎，所述輪胎的胎面具有處于接觸區(qū)段中的高密度薄片、可靠密度的側(cè)向花紋溝以及數(shù)值最小的縱向接觸面積比。這些特征為輪胎提供了積雪地面上的制動(dòng)特性和干燥地面上的制動(dòng)特性之間的良好折衷。然而，從輪胎性能水平連續(xù)提高的角度來(lái)看，設(shè)計(jì)者正在尋求更好的解決方案，特別是關(guān)于積雪地面上的性能的更好的解決方案。

本發(fā)明提供了用于彌補(bǔ)這些各種缺陷的多種技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

首先，本發(fā)明的第一目的在于提供一種使得能夠提高設(shè)有配置有彎曲輪廓的花紋塊的胎面的持久性的輪胎胎面。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種使得能夠獲得積雪地面上的抓地性和潮濕地面上的抓地性之間的卓越折衷而同時(shí)維持干燥地面上的性能的胎面。

為此，本發(fā)明提供了一種包括方向性胎面的輪胎，所述胎面包括兩個(gè)邊緣和一中心，該胎面包括多個(gè)花紋塊，每個(gè)花紋塊從所述邊緣之一朝向所述胎面的中心沿著總體曲率c連續(xù)地延伸，并形成花紋塊中心端部，每個(gè)花紋塊具有寬度wb和長(zhǎng)度lb，該寬度從所述花紋塊中心端部向著所述邊緣的方向增大，所述胎面的花紋塊中的全部或一些包括具有長(zhǎng)度s的中部刀槽花紋，所述中部刀槽花紋沿著與所述花紋塊的曲率c基本相同的曲率c’延伸。根據(jù)本發(fā)明，所述中部刀槽花紋的長(zhǎng)度s被限定如下，即0.5·lb≤s≤0.8·lb，并且所述胎面的花紋塊中的全部或一些包括布置在所述中部刀槽花紋的延續(xù)部分(延續(xù)方向)上并且與所述中部刀槽花紋解耦(不耦合)的側(cè)向刀槽花紋。

該側(cè)向刀槽花紋允許增加肩部區(qū)段中的拐角的數(shù)量，并且因此改善積雪道路上的制動(dòng)和駕駛性能。所述側(cè)向刀槽花紋和所述中部刀槽花紋之間的解耦使得能夠局部增大包括這些刀槽花紋的花紋塊的剛度。

有利地，所述中部刀槽花紋從所述花紋塊中心端部延伸。該布置改善了積雪地面上的抓地性，更特別地，改善了所述胎面的中心區(qū)段中的積雪地面上的抓地性。

同樣有利地，所述側(cè)向刀槽花紋從所述胎面中的一定深度處變寬，從而形成刀槽花紋變寬部，所述刀槽花紋變寬部通向所述輪胎的肩部，超過(guò)所述胎面的邊緣。

該刀槽花紋變寬部使得能夠延伸積雪地面上的令人滿意的抓地性特征，盡管所述花紋塊被磨損，例如向下磨損至大約3mm的花紋塊高度。此外，液滴狀輪廓使得能夠存儲(chǔ)水并且提高潮濕地面上的性能。

有利地，所述中部刀槽花紋的曲率c’被限定如下，即投影比例sx/sy對(duì)應(yīng)于0.5≤sx/sy≤1.25，其中sx表示所述刀槽花紋的長(zhǎng)度s沿著所述胎面的周向軸線x的投影，并且sy表示該長(zhǎng)度s沿著所述胎面的橫向軸線y的投影。

上述布置使得能夠獲得積雪地面上的抓地性特征和潮濕地面上的抓地性特征之間的有利折衷，而不損失干燥地面上的制動(dòng)性能。該改進(jìn)歸因于所述刀槽花紋所產(chǎn)生的拐角和其定向的耦合效果，所述刀槽花紋所產(chǎn)生的拐角和其定向在雪上具有摩擦效果并因此提高抓地性。所述刀槽花紋的存在及其定向使得能夠因所述拐角而提高積雪地面上的抓地性。此外，刀槽花紋中斷區(qū)段使得能夠增大沿著軸線x的剛度并提高干燥地面上的制動(dòng)。

該輪胎有利地提供用于全季節(jié)使用。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，所述胎面的花紋塊中的全部或一些包括在所述中部刀槽花紋的與所述花紋塊中心端部相反的端部處布置的大體周向的刀槽花紋，所述大體周向的刀槽花紋從所述花紋塊的一個(gè)邊緣延伸至另一邊緣。

該周向刀槽花紋促進(jìn)了所述輪胎的橫向平坦化。然而，為了允許轉(zhuǎn)彎時(shí)良好的道路保持性(道路附著性)，肩部區(qū)段的剛度得以維持。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，所述周向刀槽花紋是v形的，其頂端呈處于100°和170°之間、優(yōu)選地處于150°和170°之間的角度α。在一變型中，所述周向刀槽花紋呈總體“s”形。在另一變型中，該刀槽花紋可包括若干小的部段，同時(shí)維持大體周向定向。

有利地，所述花紋塊包括三個(gè)區(qū)段：中心區(qū)段、邊緣區(qū)段和中間區(qū)段，所述中心區(qū)段相對(duì)于橫向方向(y)成角度β1，所述角度β1如下，即35°≤β1≤65°，所述邊緣區(qū)段相對(duì)于橫向方向(y)成角度β3，所述角度β3如下，即0°≤β3≤10°，所述中間區(qū)段以用于實(shí)現(xiàn)這三個(gè)區(qū)段之間的連續(xù)性的角度β2處于所述中心區(qū)段和所述邊緣區(qū)段之間。

根據(jù)一個(gè)有利實(shí)施例，所述中部刀槽花紋中的至少一些包括刀槽花紋倒角。該刀槽花紋倒角有利地位于所述花紋塊的中間區(qū)段中。在一變型中，其(所述刀槽花紋倒角)延伸直至大體周向的刀槽花紋。該布置使得能夠改善干燥地面上的制動(dòng)。

根據(jù)另一有利實(shí)施例，所述花紋塊中的至少一些被設(shè)計(jì)成具有在所述中間區(qū)段和/或所述邊緣區(qū)段中的尾隨邊緣處設(shè)置的花紋塊倒角，所述中心區(qū)段沒(méi)有倒角。

該布置同樣使得能夠改善干燥地面上的制動(dòng)。

優(yōu)選地，這些倒角是具有處于1x1mm和2x2mm之間的截面的45°倒角。它們還可以由結(jié)合至花紋塊的面的半徑(1mm至2mm)形成。

根據(jù)另一有利實(shí)施例，所述中部刀槽花紋中的至少一些包括剛硬化器件，對(duì)于每個(gè)刀槽花紋，所述剛硬化器件將該刀槽花紋的相對(duì)面相連接。所述剛硬化器件特別有利地處于所述中心區(qū)段中，該區(qū)段相對(duì)于橫向方向(y)具有最大角度。

該剛硬化器件優(yōu)選地以5mm至20mm的間距布置在所述刀槽花紋中。所述剛硬化器件的高度優(yōu)選地處于所述刀槽花紋的最大高度的40％和80％之間。因此，這些剛硬化器件未延伸至輪胎嶄新時(shí)的胎面表面。

有利地，在至少一個(gè)刀槽花紋中，所述剛硬化器件之間的間距是可變的。

同樣有利地，所述剛硬化器件與所述胎面成一體。

同樣有利地，所述花紋塊由基于二烯彈性體、塑化(增塑)體系和互連體系的彈性體復(fù)合物(組合物)制成，其中所述彈性體復(fù)合物具有處于-40℃和-15℃之間的玻璃轉(zhuǎn)化溫度和在60℃下測(cè)得的處于0.5mpa和1.1mpa之間的剪切模量g*。

上述復(fù)合物允許在具有非常冷的溫度的寒冷情況下使用，而不會(huì)使性能惡化。

此外，申請(qǐng)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的胎面(其花紋塊的總體外觀與夏季型輪胎相像)具有在積雪和/或結(jié)冰地面上特別有利的行為特征。借助于上述復(fù)合物，對(duì)該性能的限制被進(jìn)一步有利地推回(抑制)。

此外，當(dāng)所述彈性體復(fù)合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在-20℃和-30℃之間時(shí)，觀察到了性能的有利提高。

所述剪切模量g*優(yōu)選地處于0.9mpa和1mpa之間。

附圖說(shuō)明

在以下通過(guò)圖1至圖4補(bǔ)充的說(shuō)明中給出了全部實(shí)施例細(xì)節(jié)，所述圖1至圖4僅僅以非限制性示例的方式給出，并且其中：

-圖1是基本上對(duì)應(yīng)于接觸區(qū)塊的胎面的一部分的示意圖；

-圖2是諸如圖1中的胎面的胎面的花紋塊的示意圖；

-圖3顯示了圖2中的花紋塊的變型實(shí)施例；

-圖4是具有沿著刀槽花紋布置的橋形件的、圖1中的胎面的變型實(shí)施例的部分示意圖。

具體實(shí)施方式

定義

在本文中，彎曲長(zhǎng)度“l(fā)”或“s”是指將所測(cè)的“l(fā)”或“s”形元件的曲率考慮在內(nèi)而測(cè)得的長(zhǎng)度。

“方向性胎面花紋”是指其中胎面花紋元件被特別地布置成依據(jù)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)優(yōu)化行為特征的胎面花紋。該旋轉(zhuǎn)方向通常由輪胎側(cè)壁上的箭頭所指示。在上述結(jié)構(gòu)中，胎面花紋元件的面向滾動(dòng)方向的邊緣由術(shù)語(yǔ)“前導(dǎo)邊緣”表示，而胎面花紋元件的背離滾動(dòng)方向的邊緣由術(shù)語(yǔ)“尾隨邊緣”表示。另外，“方向性胎面花紋”是具備如下優(yōu)選滾動(dòng)方向的胎面花紋，即，當(dāng)輪胎沿著所述優(yōu)選方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該輪胎所賦予的地面上的抓地性優(yōu)于當(dāng)所述輪胎沿著另一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所賦予的地面上的抓地性。方向性胎面花紋例如是具有總體v形的花紋的胎面花紋。

“刀槽花紋”是指在胎面花紋塊中制成的細(xì)長(zhǎng)且窄(0.1mm和2mm之間)的狹縫或切口。

“花紋塊中的中部刀槽花紋”是指該中部刀槽花紋將該花紋塊分隔成兩個(gè)大體相同的花紋塊部分。因?yàn)檫@兩個(gè)花紋塊部分之間的面積差小于10％，所述面積被理解成是指可以在接觸區(qū)塊中與地面接觸的面積。

“側(cè)向刀槽花紋”是指大體沿著橫向方向y延伸的刀槽花紋，由該刀槽花紋的延伸方向與橫向方向y形成的角度在絕對(duì)值上小于15度。

“與中部刀槽花紋解耦的側(cè)向刀槽花紋”是指在所述側(cè)向刀槽花紋和所述中部刀槽花紋之間存在一定面積的橡膠。該一定面積的橡膠的長(zhǎng)度為至少2mm。

“周向刀槽花紋”是指大體沿著周向方向x延伸的刀槽花紋，由該刀槽花紋的延伸方向與周向方向x形成的角度在絕對(duì)值上小于或等于20度。

表述“每個(gè)花紋塊從一個(gè)邊緣3朝向中心4連續(xù)地延伸”是指所述花紋塊未被將該花紋塊分隔成不同的子花紋塊的分隔花紋溝中斷?；y溝是指如下的切口，即，所述切口的材料面在常規(guī)滾動(dòng)條件下不接觸?；y溝的寬度大于或等于2mm。因此，這些花紋塊未被分隔花紋溝中斷的事實(shí)使得能夠改善水從中心4朝向邊緣3的排出，上述分隔花紋溝的存在能夠擾亂水朝向輪胎外側(cè)的流動(dòng)。

表述“花紋塊的總體曲率c”是指所述花紋塊具有彎曲形狀。該曲率可以是恒定的或者連續(xù)可變(連續(xù)變化)的。在另一變型中，所述曲率由一系列部段形成。

表述“中部刀槽花紋的總體曲率c’”是指所述中部刀槽花紋遵循彎曲線。該曲率可以是恒定的或連續(xù)可變(連續(xù)變化)的。在另一變型中，所述曲率由一系列部段形成。

“胎面”是指輪胎的下述區(qū)域，即，所述區(qū)域的至少一部分與地面接觸并且由于該與地面的接觸而被磨損掉。

附圖描述

圖1基本上示出了輪胎1的胎面2的接觸區(qū)塊。所述接觸區(qū)塊具有由etrto標(biāo)準(zhǔn)限定的最大寬度wa并且在圖1中示出為處于由寬度wa限定的虛線之間。所述etrto標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬度wa＝(1.075-0.005ar)*s^1.001，其中“ar”為標(biāo)稱高寬比，并且s為測(cè)量輪輞上的理論截面寬度。所述胎面的邊緣3對(duì)應(yīng)于限定寬度wa的虛線。

根據(jù)本發(fā)明，胎面2包括多個(gè)花紋塊5。所述花紋塊中的每一個(gè)大體上遵循曲率c地從所述胎面的一個(gè)邊緣3朝向所述胎面的中心軸線4延伸。表述“朝向中心”在該例中是指所述花紋塊在中心區(qū)域終止，或者恰好在中心之前或恰好在中心之后終止。中心4由沿著周向方向延伸并且將所述胎面分成兩個(gè)半部的線確定。對(duì)于寬(寬泛)的輪胎尺寸，可以在該中心4處添加縱向槽溝。

所述花紋塊中的每一個(gè)具有長(zhǎng)度lb和寬度wb，該寬度從花紋塊的中心端部向著邊緣3的方向增大。所述花紋塊有利地配置成三個(gè)區(qū)段，即中心區(qū)段、中間區(qū)段和邊緣區(qū)段。所述中心區(qū)段相對(duì)于橫向方向(y)形成處于35°和65°之間、并且更優(yōu)選地大約50°+-5°的角度β1。在所述花紋塊的周邊為邊緣區(qū)段，所述邊緣區(qū)段相對(duì)于橫向方向(y)形成處于0°和10°之間的角度β3。為了確保這兩個(gè)區(qū)段之間的連續(xù)連接，設(shè)置了中間區(qū)段。該中間區(qū)段使得能夠通過(guò)角度β2來(lái)確保所述中心區(qū)段和所述邊緣區(qū)段之間的連接，所述角度β2允許實(shí)現(xiàn)這三個(gè)區(qū)段之間的連續(xù)性。由于該三個(gè)區(qū)段的布置，所述花紋塊具有曲率c，所述曲率c從邊緣3向著中心4的方向漸進(jìn)(漸增)。為了成形出該曲率，所述花紋塊的邊依據(jù)情況形成從邊緣3朝向中心4(延伸)的連續(xù)彎曲線(該曲率能夠是可變的)，或者多個(gè)有角度部段，如圖2和圖3中所示。在其中花紋塊區(qū)段由一系列部段配置而成的情況中，角度β是平均角度。在其中花紋塊區(qū)段由彎曲部段配置而成的情況中，角度β對(duì)應(yīng)于沿著所述曲率(彎曲)的角度的平均值。

花紋塊5中的至少一些包括中部刀槽花紋10，所述中部刀槽花紋10沿著與花紋塊的曲率c相似的曲率c’沿著花紋塊延伸。該刀槽花紋使得能夠?qū)⑺龌y塊分隔成優(yōu)選地具有基本相同的體積的兩個(gè)部分8a和8b。在一變型中，花紋塊5中的僅僅一些包括中部刀槽花紋10。

中部刀槽花紋10使得能夠通過(guò)將花紋塊5分隔成兩個(gè)半部花紋塊來(lái)減小花紋塊5的剛度。每個(gè)半部花紋塊的剛度基本相同，從而有助于使這兩個(gè)半部花紋塊的磨損一致。中部刀槽花紋10具有彎曲長(zhǎng)度s。中部刀槽花紋的該長(zhǎng)度s優(yōu)選地限定如下，即0.5·l≤s≤0.8·l。

根據(jù)本發(fā)明，花紋塊5中的至少一些包括在中部刀槽花紋10的端部處布置的大體周向的刀槽花紋11。表述“大體周向”是指如下布置，即投影比例ry/rx對(duì)應(yīng)于0≤ry/rx≤0.6。該刀槽花紋產(chǎn)生促進(jìn)輪胎的平坦化的解耦效果。

圖1和圖2中的示例示出了v形的大體周向的刀槽花紋11，其中所述v的頂端形成處于100°和170°之間、優(yōu)選地處于150°和170°之間的角度α。依據(jù)所述實(shí)施例，所述v的頂端可以朝向胎面的中心或者朝向胎面的相近邊緣定向。v形刀槽花紋使得能夠提高縱向方向和橫向方向上的抓地性。

圖3中的示例性實(shí)施例顯示了花紋塊5，其大體周向的刀槽花紋11是“s”形的。所形成的輪廓被充分地伸展以使所述刀槽花紋滿足以下準(zhǔn)則，即，根據(jù)所述準(zhǔn)則，投影比例ry/rx處于0和0.6之間。

最后，花紋塊5提供了至少一個(gè)側(cè)向刀槽花紋12，所述至少一個(gè)側(cè)向刀槽花紋12布置在花紋塊的邊緣區(qū)段。該刀槽花紋相對(duì)于中部刀槽花紋10和周向刀槽花紋11橫向地偏置。該刀槽花紋和其他刀槽花紋之間的偏置優(yōu)選處于3mm和6mm之間。該偏置因局部增大剛度而有助于提高干燥地面上的制動(dòng)有效性。

優(yōu)選地，該側(cè)向刀槽花紋12從一定的胎面花紋深度處變寬，從而形成刀槽花紋變寬部13。該刀槽花紋變寬部13通向輪胎的肩部并且形成液滴狀輪廓。

有利地，刀槽花紋10和12布置在花紋塊的中性線(中性纖維部)處，也就是說(shuō)，以便將所述花紋塊分隔成具有基本相同的體積的兩個(gè)部分。

所述刀槽花紋的深度優(yōu)選地處于限定所述花紋塊的花紋溝的深度的85％和105％之間。

圖3還顯示了在中部刀槽花紋10上設(shè)置的刀槽花紋倒角14。在圖示示例中，刀槽花紋倒角14沿著中間區(qū)段延伸，并進(jìn)而略微超過(guò)該區(qū)段從而到達(dá)邊緣區(qū)段的毗鄰部分上，且基本上延伸直至大體周向的刀槽花紋11。

還示出了位于中間區(qū)段和邊緣區(qū)段的尾隨邊緣處的花紋塊倒角15。

由于它們(所述邊緣區(qū)段和所述中間區(qū)段)相對(duì)于橫向方向y的小的傾斜，所以在高制動(dòng)應(yīng)力的情況下，所述邊緣區(qū)段和所述中間區(qū)段更易受到搖擺現(xiàn)象的影響。這種應(yīng)力在尾隨邊緣的拐角處引起超壓，并且這在某些情況下對(duì)制動(dòng)具有不利影響。上述倒角的存在使得能夠減弱或者甚至消除這種現(xiàn)象。

在過(guò)多拐角上存在倒角具有減小將被磨損掉的材料的體積以及增大表面空隙比的效果，而這在由輪胎輸出的噪聲方面具有負(fù)面影響。為了避免這些缺陷，最傾斜的中心區(qū)段沒(méi)有倒角。倒角的這種明智分布使得能夠?qū)⑺鼈兊氖褂孟拗圃谒鼈冊(cè)谄渲凶钣行У膮^(qū)段。

圖4示出了包括沿著中部刀槽花紋10在某些位置處布置的、諸如橋形件的剛硬化器件16的變型實(shí)施例。這些橋形件使得能夠大大地減少石塊保持在刀槽花紋中。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，橋形件16之間的處于15mm和20mm之間的間距dp使得能夠優(yōu)化這種不保持效果，而不影響積雪地面上的薄片的有效性。根據(jù)所設(shè)想的實(shí)施例，這種類(lèi)型的布置使得能夠設(shè)置具有大約70mm的長(zhǎng)度的刀槽花紋。

所述胎面的花紋塊由基于二烯彈性體、塑化(增塑)體系和互連體系的彈性體復(fù)合物(組合物)制成，其中所述彈性體復(fù)合物具有處于-40℃和-15℃之間的玻璃轉(zhuǎn)化溫度和在60℃下測(cè)得的處于0.5mpa和1.1mpa之間的剪切模量g*。

所述二烯彈性體選自于以下組，所述組包括天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、合成聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠以及這些成分的任意組合。所述塑化體系包括選自于塑化油、塑化樹(shù)脂或這些成分的任意組合的塑化劑(增塑劑)。

所述塑化樹(shù)脂是聚檸檬烯樹(shù)脂。所述塑化油選自于石油基油、植物油或這些油的任意組合。

所述附圖及以上給出的它們的說(shuō)明闡明了本發(fā)明而非限制了本發(fā)明。特別地，僅僅關(guān)于在胎面的整個(gè)表面上包括相同的花紋塊的特定示例來(lái)描述了本發(fā)明及其不同的變型。

然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以延伸至其他實(shí)施例，其中，在變型中，不相同的花紋塊被設(shè)置成沿著周向排列，或者被設(shè)置在胎面的中心線的任一側(cè)。還能夠在胎面的中心部分中和/或在所述中部刀槽花紋和所述周向刀槽花紋之間將中部刀槽花紋10的端部中的至少一個(gè)設(shè)置成包括橋形件。

權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記完全是非限制性的。動(dòng)詞“包括”和“具有”不排除除了在權(quán)利要求中列舉的那些元件之外的元件的存在。

附圖中采用的附圖標(biāo)記

1輪胎

2胎面

3胎面邊緣

4胎面的中心軸線

5花紋塊

6花紋塊的中心端部

7花紋塊的中心端部壁

8a花紋塊的前導(dǎo)邊緣部分

8b花紋塊的尾隨邊緣部分

10中部刀槽花紋

11大體周向的刀槽花紋

12側(cè)向刀槽花紋

13深度方向刀槽花紋變寬部

14刀槽花紋倒角

15花紋塊倒角

16剛硬化器件