胎面具有在橫向溝槽內(nèi)的具有分裂接觸面的橋接區(qū)域的輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明總體上涉及具有胎面的輪胎，所述胎面具有用于保持滑水性能并且改善滾動(dòng)阻力的構(gòu)造和/或性質(zhì)，并且更具體地，涉及一種具有胎面的輪胎，所述胎面具有在其橫向溝槽中出現(xiàn)的橋接區(qū)域，所述橋接區(qū)域構(gòu)造成保持滑水阻力和雪地牽引，同時(shí)也改善滾動(dòng)阻力。
【專利說(shuō)明】胎面具有在橫向溝槽內(nèi)的具有分裂接觸面的橋接區(qū)域的輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及具有胎面的輪胎，所述胎面具有用于保持滑水性能并且改善滾動(dòng)阻力的構(gòu)造和/或性質(zhì)，并且更具體地，涉及一種具有胎面的輪胎，所述胎面具有在其橫向溝槽中出現(xiàn)的橋接區(qū)域，所述橋接區(qū)域構(gòu)造成保持滑水性能和雪地牽引，同時(shí)也改善滾動(dòng)阻力。
【背景技術(shù)】
[0002]由于燃料價(jià)格的上漲，當(dāng)車輛行駛時(shí)減小車輛的能量消耗已成為重要的目標(biāo)。在許多情況下，這種需求影響了輪胎的發(fā)展，需要它們考慮滾動(dòng)阻力的問(wèn)題。因此，輪胎設(shè)計(jì)者需要設(shè)計(jì)具有低滾動(dòng)阻力的輪胎。滾動(dòng)阻力是由于滾動(dòng)引起的能量損失的指標(biāo)，所述能量損失又導(dǎo)致熱的生成。來(lái)自輪胎的該損失熱是由車輛在其運(yùn)動(dòng)期間引起的總能量損失的重要貢獻(xiàn)因素。通過(guò)減小輪胎的滾動(dòng)阻力，對(duì)于指定旅程車輛消耗的能量更少，因此，用戶旅行花費(fèi)的錢更少。
[0003]特別地，已知輪胎的滾動(dòng)阻力與輪胎中的能量損失直接相關(guān)，所述能量損失又取決于在輪胎中使用的橡膠的混合物(尤其是輪胎的胎面的)的滯后的特性。輪胎的能量損失也取決于當(dāng)輪胎滾動(dòng)進(jìn)入、通過(guò)和離開(kāi)接地面時(shí)胎面橡膠受到的變形以及在胎面的外部的輪胎部件的變形。例如，如果考慮在輪胎的滾動(dòng)期間發(fā)生的情況，在接地或滾動(dòng)面的區(qū)域中，胎面在垂直于發(fā)生接觸的地面的方向(輪胎的徑向方向)上被壓縮。由車輛的重量以及胎面對(duì)路面中的豎直不平的反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的該壓縮誘導(dǎo)通過(guò)由泊松效應(yīng)驅(qū)動(dòng)的剪切變形而消耗能量。而且，由于輪胎的彎曲結(jié)構(gòu)與路面一致，當(dāng)胎面變形以在輪胎的圓周和橫向方向上碰到地面時(shí)剪切力和由此產(chǎn)生的能量損失施加于胎面。最后，在接地面中的純滾動(dòng)下，在滾動(dòng)方向上的剪切力在胎面中在帶束和與地面的貼合接觸之間自然地形成。純滾動(dòng)下的這些剪切力也消耗能量。
[0004]因此，減小這些能量損失效應(yīng)和由此產(chǎn)生的與它們關(guān)聯(lián)的滾動(dòng)阻力的增加的一種方式是增加特征，當(dāng)輪胎滾動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)接地面時(shí)所述特征減小胎面的變形。而且，減小這些能量損失的另一可能性涉及一種方式，其中胎面配備有切口或槽口以減小當(dāng)胎面滾動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)接地面時(shí)作用于胎面的應(yīng)變。例如，在歐洲專利第EP0787601號(hào)中已知能夠通過(guò)將胎面構(gòu)造成具有橫向定向的多個(gè)切口實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，所述切口具有根據(jù)輪胎的幾何尺寸指定的間隔。盡管該技術(shù)用于降低滾動(dòng)阻力并且可以有效地用于雪地牽引，但是它可能不對(duì)滑水阻力具有顯著的影響。
[0005]因此，期望找到一種用于輪胎的胎面的結(jié)構(gòu)，其能夠通過(guò)限制壓縮和剪切損失降低滾動(dòng)阻力，同時(shí)保持輪胎的滑水性能。另外，有利的是該解決方案也保持雪地牽引性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種裝置，所述裝置包括用于與輪胎一起使用的胎面，所述胎面具有限定胎面花紋塊的橫向和圓周延伸溝槽。所述胎面花紋塊中的至少一個(gè)具有位于所述橫向溝槽中的一個(gè)內(nèi)的橫向表面，所述橫向表面在其上具有不與相對(duì)的胎面花紋塊或從所述相對(duì)的花紋塊突出的任何部分接觸的一個(gè)或多個(gè)分裂橋。此外，該裝置的特征在于作為從胎面的頂部到橋的頂部的距離與橫向溝槽的深度的比率的Dt/Dg的比率在10到40%的范圍內(nèi)；作為從橫向溝槽的底部到橋的底部的距離的比率的Db/Dg的比率在15到50%的范圍內(nèi)；沿著該表面出現(xiàn)的橋的總寬度Wttrt與胎面花紋塊的該橫向表面的寬度Wb的比率應(yīng)當(dāng)在30到80%的范圍內(nèi)；并且橋的橫向表面面積的和Sttrt與胎面花紋塊的橫向表面的表面面積Sb的比率在10到40%的范圍內(nèi)。
[0007]在這樣的情況下，可以有在如上所述構(gòu)造的多個(gè)橫向溝槽內(nèi)出現(xiàn)的分裂橋并且在一些實(shí)施例中，所有橫向溝槽可以具有如上所述構(gòu)造的分裂橋。當(dāng)分裂橋出現(xiàn)在多個(gè)橫向溝槽內(nèi)時(shí)，這些分裂橋可以彼此橫向。有時(shí)，它們?cè)谳喬サ臋M向方向上彼此交錯(cuò)。
[0008]在一些實(shí)施例中，裝置還包括輪胎，所述輪胎具有胎體和頂部帶束組件，所述頂部帶束組件具有頂部帶束和底部帶束，所述胎面附連到所述底部帶束。
[0009]在其它實(shí)施例中，輪胎限定尺寸E和另一尺寸F，所述尺寸E是在輪胎的徑向方向上從頂部帶束的頂部分到分裂橋的頂表面的平均位置的距離，所述尺寸F是在輪胎的徑向方向上從輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線X-X到分裂橋的頂表面的平均位置的距離，其中E/F的比率在1.5到4%的范圍內(nèi)。在一些情況下，輪胎是225/50R17號(hào)輪胎。
[0010]在一些情況下，從在橫向溝槽內(nèi)出現(xiàn)的胎面花紋塊的一個(gè)橫向表面延伸的所述一個(gè)或多個(gè)分裂橋具有對(duì)應(yīng)分裂橋，所述對(duì)應(yīng)分裂橋從相鄰胎面花紋塊的相對(duì)的橫向表面延伸使得在相對(duì)的分裂橋之間限定小間隙。間隙或裂隙的位置可以出現(xiàn)在沿著橫向溝槽的寬度的任何位置或者可以在橫向溝槽的中途或中點(diǎn)處。
[0011]在另外的其它實(shí)施例中，位于分裂橋和相鄰分裂橋或胎面花紋塊之間的間隙為大約.5mm或更小。
[0012]在一些實(shí)施例中，限定分裂橋之間的間隙的一個(gè)分裂橋的端面具有波動(dòng)輪廓以便當(dāng)胎面花紋塊在接地面中時(shí)幫助限制胎面花紋塊的橫向運(yùn)動(dòng)。
[0013]分裂橋的橫截面形狀可以為卵形或橢圓形、矩形、三角形或期望的任何任意形狀。這些形狀的尺寸也可以根據(jù)需要進(jìn)行改變。
[0014]在其它實(shí)施例中，橋可以具有從其與胎面花紋塊的橫向表面的交點(diǎn)到其自由端部的半徑。
[0015]在分裂橋的一些變型中，從胎面的頂部到橋的頂部的距離Dt在.5到2.5mm的范圍內(nèi)，而從橫向溝槽的底部到橋的底部的距離Db在.9到4.0mm的范圍內(nèi)。在這樣的情況下，橫向溝槽的深度Dg可以在5.5到10.0mm的范圍內(nèi)并且實(shí)際上可以為8.3mm。
[0016]從如附圖中所示的本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下更詳細(xì)描述將顯而易見(jiàn)本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的相似部分。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的在其中具有分裂橋的輪胎的橫向溝槽的局部透視圖，其中在輪胎的徑向方向上的分裂橋的高度較大；
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的在其中具有分裂橋的輪胎的橫向溝槽的局部透視圖，其中在輪胎的徑向方向上的分裂橋的厚度較小并且大半徑存在于橋的邊緣上以幫助通過(guò)溝槽的水流和形成橋和溝槽的模具刀片的脫模；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的在其中具有分裂橋的輪胎的橫向溝槽的局部透視圖，其中存在兩個(gè)不同尺寸和構(gòu)造的橋；
[0020]圖4是形成圖3中所示的溝槽和分裂橋的模具刀片；
[0021]圖5是形成具有大致矩形輪廓的分裂橋的又一構(gòu)造的模具刀片；
[0022]圖6是形成具有大致卵形輪廓的分裂橋的另一構(gòu)造的模具刀片；
[0023]圖7是沿著輪胎的橫向平面獲得的肩部胎面花紋塊和中間胎面花紋塊的截面圖，顯示由圖4和6中所示的模具刀片制造的分裂橋的尺寸；
[0024]圖8是胎面的俯視圖，顯示僅僅從橫向溝槽的一側(cè)延伸的分裂橋；
[0025]圖9是俯視圖，示出分裂橋中的間隙或切口可以是直的；
[0026]圖10是分裂橋的另一型式的俯視圖，其中分裂橋的間隙或切口具有鋸齒形或之字形輪廓；
[0027]圖11是沿著胎面的橫向平面的截面圖，顯示定位在輪胎的不同徑向高度處的多個(gè)分裂橋；以及
[0028]圖12是輪胎胎面的俯視圖，其中分裂橋不從一個(gè)橫向溝槽橫向地對(duì)準(zhǔn)到下一個(gè)橫向溝槽，而是橫向地交替。
[0029]定義
[0030]溝槽表示輪胎的胎面中的任何溝道，其具有兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁，所述側(cè)壁從胎面的頂表面延伸并且間隔開(kāi)至少1.5mm,即，在溝道的頂部開(kāi)口和其底部之間分離側(cè)壁的平均距離平均為1.5mm或更大。
[0031]刀槽花紋表示小于1.5mm并且具有側(cè)壁的任何切口，當(dāng)輪胎在地面上滾動(dòng)時(shí)當(dāng)包含切口的胎面花紋塊或肋滾動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)輪胎的接地面時(shí)所述側(cè)壁不時(shí)地接觸。
[0032]圓周方向C是輪胎滾動(dòng)或旋轉(zhuǎn)所沿著的輪胎的方向并且該方向垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0033]橫向方向L是沿著輪胎的胎面的寬度的輪胎的方向，該方向大致平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。然而，橫向溝槽表示其一般方向或掃掠軸線與純橫向方向成小于45度的角的任何溝槽。
[0034]徑向方向R是從其平行于輪胎的大體環(huán)形的徑向方向并且垂直于輪胎的橫向方向的側(cè)觀察的輪胎的方向。
【具體實(shí)施方式】
[0035]參見(jiàn)圖1-3，顯示具有橫向L、圓周C和徑向R方向的輪胎20，該輪胎具有由橫向和圓周溝槽24、26限定的胎面花紋塊22。這些圖也顯示在橫向溝槽24內(nèi)出現(xiàn)的橋28的不同型式，所述橋具有分裂構(gòu)造并且與橫向溝槽24的底表面30和與胎面的頂表面32間隔預(yù)定距離。通過(guò)將橡膠或橋接部引入橫向溝槽24中，水的排出和吸收通常被限制，導(dǎo)致輪胎對(duì)滑水的阻力降低，這意味著輪胎將以低速滑水。然而，使用本發(fā)明，在橋接部之下出現(xiàn)敞開(kāi)溝道34，在輪胎的壽命期間所述敞開(kāi)溝道允許水通過(guò)橫向溝槽。因此，不會(huì)有害地影響滑水性能。[0036]以類似方式，橋接部通常包括從一個(gè)胎面花紋塊跨越到下一個(gè)的橡膠的實(shí)心部段的使用以便當(dāng)胎面花紋塊滾動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)與地面接觸時(shí)限制由于壓縮和剪切力引起的胎面花紋塊變形。然而，當(dāng)胎面花紋塊進(jìn)入和離開(kāi)接地面時(shí)該類型的橋接部不允許胎面花紋塊有效地彎曲，并且因此導(dǎo)致更高的能量損失。因此，本發(fā)明包括橋的分裂構(gòu)造使得當(dāng)胎面花紋塊滾動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)與地面接觸時(shí)，一個(gè)胎面花紋塊自由移動(dòng)遠(yuǎn)離另一個(gè)胎面花紋塊，因此可以最小化由于彎曲引起的變形。這又允許降低胎面的滾動(dòng)阻力。由該分裂構(gòu)造產(chǎn)生的間隙36足夠小使得它可以快速地閉合，使橋28彼此接觸使得當(dāng)胎面花紋塊在接地面中時(shí)胎面花紋塊22將不由于壓縮和剪切力而顯著地變形。這也允許降低胎面的滾動(dòng)阻力。因此，分裂橋28相對(duì)于橫向溝槽24和胎面花紋塊22的放置和構(gòu)造影響輪胎的滾動(dòng)阻力和濕性能。
[0037]參見(jiàn)圖1和2，可以看到橋28的形狀可以變化。例如如圖1中所示，橋28可以分成具有在輪胎的徑向方向R上的較深橫截面的兩個(gè)或更多個(gè)單元。在另一方面如圖2中所示，橋28可以是單一的細(xì)長(zhǎng)單元。在圖3中顯示又一第三實(shí)施例，其中較小尺寸的橋28’鄰近較大尺寸的橋28”?，F(xiàn)在關(guān)注圖4、5和6，通過(guò)參見(jiàn)形成橋的模具刀片40的腔38可以理解不同橋28的形狀和尺寸，認(rèn)識(shí)到胎面的橋28和溝槽24與模具刀片40的幾何形狀相比將具有互補(bǔ)形狀并且呈負(fù)像的形式。因此，橋28的橫截面形狀可以具有適合特定應(yīng)用的任何期望形狀，例如三角形(參見(jiàn)圖4)、矩形(參見(jiàn)圖5)或卵形(參見(jiàn)圖6)。這些模具刀片40可以由本領(lǐng)域中公知的手段制造。
[0038]現(xiàn)在參見(jiàn)圖7，它顯示使用本發(fā)明的實(shí)施例的、在一個(gè)肩部開(kāi)始的沿著輪胎20的橫向方向L的輪胎胎面的寬度的三分之一。特別地，使用圖4所示的模具刀片40在肩部區(qū)域中形成胎面，而圖6中所示的模具刀片40產(chǎn)生在相鄰或中間胎面花紋塊22中出現(xiàn)的橋28?？拷貐⒁?jiàn)該圖，可以由設(shè)計(jì)者使用以獲得本發(fā)明的意料不到的和重要的結(jié)果的一些尺寸可以被看到。從胎面32的頂部到橋的頂部的距離Dt優(yōu)選地在.5到2.5mm的范圍內(nèi)，而從橫向溝槽的底部30到橋的底部的距離Db應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地在.9到4.0mm的范圍內(nèi)。在有從橫向溝槽的橫向表面過(guò)渡的混合部、半徑或倒角的情況下，尺寸Dt和Db不包括這樣的特征。在槽紋酒瓶形狀的情況下，在正和負(fù)半徑連接的曲線的拐點(diǎn)處進(jìn)行Db測(cè)量。
[0039]沿著胎面花紋塊的橫向表面，為了能量損失的最有效減小，沿著該表面出現(xiàn)的橋的總寬度Wtot與胎面花紋塊的該橫向表面的寬度Wb的比率應(yīng)當(dāng)在30到80%的范圍內(nèi)。例如，Wtot可以是W1和W2的和，其中兩個(gè)橋沿著胎面花紋塊的橫向表面出現(xiàn)并且W1和W2是兩個(gè)橋的寬度。對(duì)于該特定實(shí)施例，橫向溝槽的深度Dg可以在5.5到10.0mm的范圍內(nèi)。替代地，橋的橫向表面面積的和Stot與假設(shè)不存在橋的胎面花紋塊的橫向表面的表面面積Sb的比率應(yīng)當(dāng)在10到40%的范圍內(nèi)。例如，Stot可以是S1和S2的和，其中兩個(gè)橋沿著胎面花紋塊的橫向表面出現(xiàn)并且S1和S2分別是這些橋的表面面積。
[0040]在許多情況下，每個(gè)分裂橋之間的距離或間隙G (在圖2中最佳地看到)相同并且優(yōu)選地為.5mm或更小使得當(dāng)它們所沿著的胎面花紋塊滾動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)接地面時(shí)分裂橋快速地彼此接觸。對(duì)于后面所述的輪胎，間隙實(shí)際上為.15到.2mm。盡管橋28在橫向溝槽24的寬度的中途分裂，但是可以預(yù)料分裂可以發(fā)生在沿著橫向溝槽24的寬度的任何地方。在極端情況下，橋28可以僅僅從溝槽24的一側(cè)延伸到相鄰胎面花紋塊22的相對(duì)橫向表面，如圖8中最佳地所見(jiàn)。而且，間隙36不需要是直的(參見(jiàn)圖9)，而是可以具有之字形構(gòu)造(參見(jiàn)圖10)或在L-C平面或C-R平面中的某個(gè)其它任意形狀。具有互鎖形狀、例如之字形的優(yōu)點(diǎn)在于它有助于橋28防止花紋塊22在圓周C上以及在橫向L上的變形，這有助于更加減小滾動(dòng)阻力。而且，間隙36自身可以在寬度上變化?？拷g隙的橋的表面可以是平滑的、紋理化的或它們的某種組合。對(duì)于本文中所述的任何實(shí)施例，橫向溝槽24的寬度Wg可以為1.5到10mm。
[0041]替代地，這些分裂橋的設(shè)計(jì)可以變成無(wú)量綱參數(shù)使得本發(fā)明可以應(yīng)用于具有不同尺寸的輪胎。例如，作為從胎面的頂部到橋的頂部的距離與橫向溝槽的深度的比率的Dt/Dg的比率應(yīng)當(dāng)在10到40%的范圍內(nèi)。類似地，作為從橫向溝槽的底部到橋的底部的距離的比率的Db/Dg的比率應(yīng)當(dāng)在15到50%的范圍內(nèi)。類似地如先前所述，沿著胎面花紋塊的橫向表面，沿著該表面出現(xiàn)的橋的總寬度Wttrt與胎面花紋塊的該橫向表面的寬度Wb的比率應(yīng)當(dāng)在30到80%的范圍內(nèi)。
[0042]返回參見(jiàn)圖2，顯示在輪胎20的橫向方向L上觀察的優(yōu)選橫截面形狀。在分裂橋的下表面上的該形狀可以與使用半徑42的槽紋酒瓶的形狀比較，其中橋28與胎面花紋塊22的橫向表面交叉并且其中橋終止于它們的自由端部處。當(dāng)橋彼此接觸時(shí)這有助于減小應(yīng)力集中，有助于在循環(huán)使用期間使它們保持完整。另外，這些半徑本質(zhì)上是三維的，這允許它們將水排入在橋28之下出現(xiàn)的下通道34中。這促進(jìn)水層流通過(guò)該溝道，這有助于保持輪胎的滑水阻力。而且，這些半徑有助于使形成溝槽和橋的模具刀片脫模。在一些情況下，所使用的半徑的尺寸是橋的厚度的幾乎一半。
[0043]為了最佳地減小滾動(dòng)阻力，根據(jù)以上指導(dǎo)準(zhǔn)則構(gòu)造的這些分裂橋應(yīng)當(dāng)橫越輪胎的在其橫向方向上的整個(gè)寬度出現(xiàn)在輪胎的每個(gè)胎面花紋塊的橫向表面上。然而如果這些橋的這樣的普遍使用有害地影響其它性能，則這不必如此。因此，胎面花紋塊的橫向表面的僅僅一部分具有這樣的橋的應(yīng)用也被預(yù)料。
[0044]現(xiàn)在參見(jiàn)圖11，顯示本發(fā)明的另一應(yīng)用，其中具有出現(xiàn)在胎面之下的至少兩個(gè)帶束44、46的輪胎20與如先前所述構(gòu)造的橋28結(jié)合使用。另外，這樣的輪胎將通常具有圓周定向溝槽26或與輪胎的橫向方向L成大于45度的傾斜角定向的溝槽以便當(dāng)輪胎滾動(dòng)時(shí)吸收水和/或雪。該輪胎也具有限定橫向表面的橫向溝槽24，分裂橋28出現(xiàn)在所述橫向表面上。輪胎限定作為在輪胎的徑向方向R上從頂部帶束44的頂部分到分裂橋28的頂表面的平均位置的距離的尺寸E，和作為在輪胎的徑向方向上從輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線X-X到分裂橋的頂表面的平均位置的距離的另一尺寸F。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)優(yōu)選的是E/F的比率在1.5到4%的范圍內(nèi)。這特別適用于225/50R17號(hào)輪胎，其中E/F為2.1%，或者變成實(shí)際尺寸，E為
6.8mm 并且 F 為 322mm。
[0045]更靠近地參見(jiàn)圖11，在輪胎的橫向橫截面圖中顯示有三個(gè)橋28’、28”、28”’。每個(gè)橋相對(duì)于輪胎處于稍微不同的徑向高度處。所以，每個(gè)橋的E值和F值(E’、E”、E”’以及F’、F”、F”’)將被平均。由此產(chǎn)生的值Eave和Rave然后可以用于獲得比率Eave/Rave。理想地，該比率將屬于1.5到4%的范圍內(nèi)。也應(yīng)當(dāng)注意在一個(gè)橫向溝槽中出現(xiàn)的橋的構(gòu)造和位置不必需要與在相鄰橫向溝槽中出現(xiàn)的橋相同。例如，參見(jiàn)胎面、例如圖12中所示的胎面，橋28可以具有從一個(gè)橫向溝槽24到下一個(gè)的交錯(cuò)位置。在其它情況下，橋?qū)⒃跈M向方向上從一個(gè)橫向溝槽對(duì)準(zhǔn)到下一個(gè)，如圖8中所見(jiàn)。
[0046]可以看到，這些實(shí)施例提供一種方式以僅僅在最有效地減小輪胎的滾動(dòng)阻力的地方將橡膠體積加入輪胎的橫向溝槽。因此，在接觸的入口和出口處的最大胎面花紋塊順應(yīng)性的益處和增加接地面內(nèi)的胎面花紋塊剛性的益處(兩者都降低滾動(dòng)阻力)被最大化，而具有增加的質(zhì)量的害處(這可以導(dǎo)致更大的滯后和更高的滾動(dòng)阻力)被最小化。而且，橋的定位允許橫向溝槽內(nèi)的水運(yùn)動(dòng)使得滑水阻力不減小。當(dāng)輪胎磨損時(shí)，當(dāng)花紋塊自然地剛性變大并且它們的存在不再需要時(shí)，這些橋消失。在這時(shí)，橫向溝槽變淺并且現(xiàn)在完全沒(méi)有任何阻礙，這允許輪胎保持它的滑水阻力，同時(shí)，不存在額外的橡膠，這也有助于減小輪胎的滾動(dòng)阻力。
[0047]測(cè)試具有沿著輪胎的每個(gè)胎面花紋塊的橫向表面出現(xiàn)的、根據(jù)上面給出的指導(dǎo)準(zhǔn)則構(gòu)造的分裂橋的225/50R17號(hào)輪胎顯示令人驚奇的和意料不到的結(jié)果。輪胎具有輪胎滾動(dòng)阻力的2.6%的顯著減小。同時(shí)，本發(fā)明的發(fā)明人預(yù)期由于用于產(chǎn)生這些橋的額外橡膠所產(chǎn)生的阻礙體積發(fā)生滑水時(shí)的速度在統(tǒng)計(jì)上顯著減小。可以推斷當(dāng)輪胎通過(guò)水坑時(shí)這將限制橫向溝槽中的水的流動(dòng)，并且因此，限制輪胎對(duì)水的吸收。類似地，由于類似原因預(yù)期雪地牽引的減小。
[0048]然而，使用以下測(cè)試程序，在缺少分裂橋的輪胎和具有分裂橋的輪胎之間獲得實(shí)質(zhì)相同的滑水結(jié)果(對(duì)于輪胎的兩個(gè)構(gòu)造滑水速度在彼此的.02km/h內(nèi))。具有前輪驅(qū)動(dòng)的測(cè)試車輛的前輪然后裝配兩個(gè)輪胎，每個(gè)具有相同的胎面花紋。測(cè)試車輛以50kph的速度被駕駛通過(guò)在柏油跑道上具有8mm的控制深度的水。優(yōu)選地，例如使用車輛上的巡航控制保持該速度。一旦車輛到達(dá)驗(yàn)證區(qū)域，駕駛員盡可能快地加速車輛持續(xù)30-50m (該距離根據(jù)需要是固定的)以檢查在驅(qū)動(dòng)輪的速度和車輛的GPS速度之間是否可以生成10%滑移。如果獲得10%滑移，則該相同的測(cè)試運(yùn)行再重復(fù)三次。如果未獲得10%滑移，則通過(guò)使初始車輛速度增加5kph執(zhí)行測(cè)試運(yùn)行。然后重復(fù)該步驟直到獲得10%滑移。一旦獲得10%滑移，然后在與先前所述相同的條件下進(jìn)行另外三次運(yùn)行。通常，進(jìn)行總共五次運(yùn)行，首次和最后運(yùn)行僅僅用于參考。然后從這些運(yùn)行采集數(shù)據(jù)并且對(duì)應(yīng)于發(fā)生10%滑移時(shí)的車輛速度的滑水發(fā)生時(shí)的速度的統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)計(jì)算被構(gòu)建。使用該數(shù)據(jù)，產(chǎn)生性能測(cè)量結(jié)果。
[0049]如先前所述，對(duì)于具有分裂橋的輪胎和不具有分裂橋的輪胎10%滑移發(fā)生時(shí)的速度實(shí)質(zhì)上相同。而且，未觀察到雪地牽引的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著減小。因此，使用橋接部改善滾動(dòng)阻力與有害地影響滑水阻力以及雪地牽引之間的明顯折衷被打破。
[0050]盡管已參考本發(fā)明的特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解這樣的描述是作為舉例說(shuō)明而不是作為限制。例如，本發(fā)明可以與經(jīng)典的溝槽橋組合或倒角可以加入胎面花紋塊的頂表面和橫向溝槽的橫向表面的交叉部之間。此外，已給出特定尺寸，但是對(duì)這些尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)完全在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)并且仍然實(shí)踐本發(fā)明的精神。因此，本發(fā)明的范圍和內(nèi)容應(yīng)當(dāng)僅僅由附帶的權(quán)利要求的術(shù)語(yǔ)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，所述裝置包括用于與輪胎一起使用的胎面，所述胎面具有限定胎面花紋塊的橫向和圓周延伸溝槽，所述胎面花紋塊中的至少一個(gè)具有位于所述橫向溝槽中的一個(gè)內(nèi)的橫向表面，所述橫向表面在其上具有不與相對(duì)的胎面花紋塊或從所述相對(duì)的胎面花紋塊突出的任何部分接觸的一個(gè)或多個(gè)分裂橋，其中: 作為從胎面的頂部到橋的頂部的距離與橫向溝槽的深度的比率的Dt/Dg的比率在10到40%的范圍內(nèi)； 作為從橫向溝槽的底部到橋的底部的距離的比率的Db/Dg的比率在15到50%的范圍內(nèi)； 沿著該橫向表面出現(xiàn)的橋的總寬度Wtrt與胎面花紋塊的該橫向表面的寬度Wb的比率在30到80%的范圍內(nèi)；并且 橋的橫向表面面積的和Stot與胎面花紋塊的橫向表面的表面面積Sb的比率在10到40%的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括在如權(quán)利要求1中所述構(gòu)造的多個(gè)橫向溝槽內(nèi)出現(xiàn)的分裂橋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所有橫向溝槽具有如權(quán)利要求1中所述構(gòu)造的分裂橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括輪胎，所述輪胎具有胎體和頂部帶束組件，所述頂部帶束組件具有頂部帶束和底部帶束，所述胎面附連到所述底部帶束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述輪胎限定尺寸E和另一尺寸F，所述尺寸E是在所述輪胎的徑向方向上從所述頂部帶束的頂部分到所述分裂橋的頂表面的平均位置的距離，所述尺寸F是在所述輪胎的徑向方向上從所述輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線X-X到所述分裂橋的頂表面的平均位置的距離，E/F的比率在1.5%到4%的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述輪胎是225/50R17號(hào)輪胎。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中從在橫向溝槽內(nèi)出現(xiàn)的胎面花紋塊的一個(gè)橫向表面延伸的所述一個(gè)或多個(gè)分裂橋具有對(duì)應(yīng)分裂橋，所述對(duì)應(yīng)分裂橋從相鄰胎面花紋塊的相對(duì)的橫向表面延伸使得在相對(duì)的分裂橋之間限定小間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述間隙為大約.5mm或更小。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中限定所述分裂橋之間的間隙的一個(gè)分裂橋的端面具有波動(dòng)輪廓以便當(dāng)胎面花紋塊在接地面中時(shí)幫助限制所述胎面花紋塊相對(duì)于它的相鄰胎面花紋塊的橫向或徑向運(yùn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中橋的橫截面形狀為卵形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中橋具有從其與胎面花紋塊的橫向表面的交點(diǎn)到其自由端部的半徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中在多個(gè)橫向溝槽內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)分裂橋彼此橫向?qū)?zhǔn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中從胎面的頂部到橋的頂部的距離Dt在.5到2.5mm的范圍內(nèi)，而從橫向溝槽的底部到橋的底部的距離Db在.9到4.0mm的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中橫向溝槽的深度Dg在5.5到10.0mm的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中在相對(duì)的分裂橋之間出現(xiàn)的間隙位于橫向溝槽的寬度的中途 。
【文檔編號(hào)】B60C11/00GK103547463SQ201180070808
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】D·S·摩爾根, E·A·J·貝爾熱 申請(qǐng)人:米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司