[發明專利]具有刀槽花紋密度可變的胎面以及圓形胎冠的輪胎

有效

• 申請號: 201180072772.0
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN103732422A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: C·吉雄;O·皮法爾;R·H·托姆普森
• 申請（專利權）人: 米其林集團總公司;米其林研究和技術股份有限公司
• 主分類號: B60C11/12
• 分類號: B60C11/12
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明總體涉及具有這樣的胎面的輪胎：所述胎面具有用于保持滑水性能、干燥制動性能和改進的耐磨性的構造和/或特性，并且更具體地，涉及具有刀槽花紋密度可變的胎面（即其中心部分處的刀槽花紋密度較高并且其肩部處刀槽花紋密度較低）以及預定的充氣輪廓下垂的圓形胎冠的輪胎。本發明的另一個實施例還包括增加構件，該構件跨過輪胎的胎冠提供更大的結構剛度，使得能夠獲得滑水、干燥制動、和耐磨之間的更好的平衡。

背景技術

本領域技術人員熟悉設計具有長耐磨壽命和良好滑水性能二者的輪胎的過程中的固有平衡。例如，使用中的輪胎接觸區中的方形壓痕（footprint）通常被認為對于實現長耐磨壽命而言是最佳的。這種壓痕在接觸區中給出等效的肋長度，大體需要該等效的肋長度以便在跨過胎面的整個寬度存在的每一個肋中設計沿輪胎的縱向或X方向的均勻的肋剛度。這是期望的，使得當驅動力矩施加于輪胎時，每一個肋都經歷沿輪胎的X方向的大致相同的應力的量。該X應力的平衡通常造成跨過肋的磨損均勻，從而增強了輪胎的胎面的總體耐磨壽命。這種方形壓痕示于圖1中。

另一方面，例如圖2中所示的較圓或橢圓形的壓痕對于實現良好的滑水性能而言是理想的。這種形狀有利于輪胎壓痕周圍的排水，原理類似于由船的船首分水。這隨后造成滑水開始的速度較高。然而，這對于耐磨性能而言通常是有害的，原因是接觸區中的中心肋比肩部肋長得多。這意味著中心肋中的X或縱向剛度比肩部肋中高。因此，對于施加于輪的給定力矩而言，中心肋將沿X方向產生更多的應力。因此，中心肋將磨損得比肩部肋快。因此，不均勻的磨損造成中心肋在肩部之前磨壞。該現象造成輪胎胎面的耐磨壽命較短。

當前，存在改進輪胎的滑水性能或耐磨性能的多種方式，它們相互是矛盾的。如上文所描述的改變壓痕是一種解決方案，該種解決方案通常改進一種性能同時不利地影響另一種性能。類似地，輪胎設計者能夠通過增加更多的縱向凹槽或者增大這種凹槽的空腔來向胎面增加更多的空腔，以改進輪胎的滑水性能，但是這將造成接觸區中的接觸表面積較小，從而造成X應力較大并且胎面的磨損較快。類似地，輪胎設計者能夠通過改變胎面膠的特性來改進胎面的耐磨性能。例如，模量較高的膠可以更耐磨但是導致干燥制動的性能較差。

因此，期望找到能夠保持跨過整個胎面帶的等效磨損率同時保持輪胎的滑水性能的用于輪胎胎面的構造。此外，如果該解決方案也保持了干燥牽引性能的話將是有利的。

發明內容

在一個實施例中，本發明包括一種裝置，該裝置包括與限定了側向方向和縱向方向的輪胎一起使用的胎面。該胎面具有中心區域和肩部區域以及定位在其中心區域和肩部區域中的胎面元件。在存在于中心區域中的胎面元件中從一個刀槽花紋到相鄰刀槽花紋的距離處于5-9mm的范圍內，而在存在于肩部區域中的胎面元件中從一個刀槽花紋到相鄰刀槽花紋的距離處于15-35mm的范圍內。同時，充氣輪廓下垂處于如從胎面的中心到滾動胎面寬度的邊緣測量得到的5-9mm的范圍內。

在一些實施例中，使用該可變刀槽花紋密度和充氣輪廓下垂的輪胎還包括成型底胎面，該成型底胎面具有從底胎面的肩部區域到底胎面的中心區域的至少1mm的厚度減小以及為胎面橡膠的至少三倍的模量增大，并且在一些情況下，厚度減小實際為2mm并且模量增大為胎面橡膠的至少四倍。當使用成型底胎面時，輪胎還可以包括第一制動帶、第二制動帶和第三制動帶，其中第三帶的簾線的角度被置于相對于輪胎的縱向方向成至少60度。第三帶還可以具有至少30,000MPa的壓縮模量以及從與第二帶一樣寬到比第二帶的寬度小45mm且實際可以比第二帶的寬度小30mm的寬度。該第三帶可以位于相對于第二帶徑向向外。在某些情況下，簾線的角度處于從65到90度的范圍內。在一些實施例中，簾線由玻璃和樹脂的復合增強物制成。

在一些輪胎應用中，使用該可變刀槽花紋密度和充氣輪廓下垂的輪胎的尺寸為205/55R16尺寸輪胎或245/45R17尺寸輪胎。在一些情況下，當輪胎為205/55R16尺寸輪胎時，胎面的胎冠半徑在充氣時為650mm。在其它情況下，當輪胎為245/45R17尺寸輪胎時，胎面的胎冠半徑在充氣時為450mm。

在某些實施例中，當使用可變刀槽花紋密度時，在存在于胎面的中心區域中從一個刀槽花紋到相鄰刀槽花紋的距離為6mm并且在存在于胎面的肩部區域中的胎面元件中從一個刀槽花紋到相鄰刀槽花紋的距離為20mm。胎面元件可以為胎面花紋塊或肋。