具有包括槽纹和/或其他十字形凹槽负向几何形状的凹槽的轮胎

摘要

本发明公开了一种轮胎的各种实施例，所述轮胎具有包括槽纹或其他十字形凹槽负向几何形状的凹槽。

说明书

背景技术

轮胎(包括乘用轮胎)通常包括胎面部分，该胎面部分包括一系列的花纹 条和凹槽。所述花纹条通常被取向为啮合行驶路面并提供牵引力，而所述凹槽 通常被取向为输送并排空可能存在于行驶路面上的水。

一些轮胎被优化成提供在干燥/湿润条件下的改善的性能，而其他轮胎被 优化成提供在雪/冰条件下的改善的性能。另外，通常被称为“全天候”轮胎 的一些轮胎被优化成在干燥/湿润条件以及雪/冰条件两者下提供可令人接受的 性能。然而，鉴于在这些变化条件下改善轮胎性能所使用的极不同的机制，跨 越所有季节的性能优化是尤其困难的。

需要的是被构造成提供在干燥/湿润条件以及雪/冰条件两者下的改善性能 的轮胎。

发明内容

在一个实施例中，提供了轮胎，该轮胎包括：胎面部分，所述胎面部分包 括至少一个凹槽，所述凹槽具有凹槽底部，其中所述凹槽底部包括至少一个十 字形凹槽负向几何形状。

在另一个实施例中，提供了轮胎，该轮胎包括：胎面部分，所述胎面部分 包括至少一个凹槽，其中所述凹槽包括从凹槽径向向内延伸的至少一个十字形 凹槽负向几何形状。

附图说明

附图示出各种示例性构型，并且仅仅用于示出各种示例性实施例，所述附 图包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分。在附图中，相似元件具有相 似参考标号。

图1示出具有包括十字形凹槽负向几何形状的凹槽的轮胎的示例性实施 例的顶部正视图。

图2示出具有包括十字形凹槽负向几何形状的凹槽的轮胎的示例性实施 例的剖视图。

图3示出现有技术轮胎的示例性实施例的顶部正视图。

图4示出现有技术轮胎的示例性实施例的剖视图。

具体实施方式

轮胎与路面的啮合是轮胎在安装到车辆上时向该车辆提供牵引力的手段。 被构造为仅在相对平滑、干燥表面(诸如赛道)上运行的轮胎通常包括被构造 为在轮胎与行驶路面之间提供最大程度的啮合的“光滑”或者说是非图案化设 计。然而，此类轮胎在暴露于湿润行驶路面时表现较差，并且容易打滑。因此， 轮胎通常被设计成优化在整个干燥和湿润操作条件范围内的性能。

被设计成在干燥/湿润条件下表现最佳的轮胎并不一定针对冬季雪/冰条件 优化。针对干燥/湿润条件而优化的轮胎通常包括一系列的花纹条以及一系列 的凹槽，所述花纹条用于接触行驶路面，所述凹槽用于输送并排空水以避免发 生打滑。针对雪/冰条件而优化的轮胎通常包括具有大量的槽纹或其他十字形 凹槽负向几何形状的胎面块，其中除了胎面块的边缘之外，每个槽纹形成被构 造为在轮胎与雪或冰之间提供最大的牵引力的一个或多个边缘。

除了轮胎胎面图案的有助于优化轮胎在干燥/湿润或雪/冰情况下的性能的 物理特征之外，在特定操作条件下，可选择胎面胶来增大牵引力。例如，轮胎 在其花纹条区域中可设计有高的干抓地和高的湿抓地胎面胶，其中该胎面胶被 构造为在干燥/湿润条件下，在轮胎与行驶路面之间提供最大的牵引力。

一些轮胎被构造为在干燥/湿润条件下以及在雪/冰条件下提供可令人接受 的性能。这些轮胎通常称为“全天候”轮胎。这些全天候轮胎通常在干燥/湿 润条件表现得不如针对干燥/湿润性能优化过的轮胎那样好，而且在冰/雪条件 下表现得不如针对冰/雪条件优化过的轮胎那样好。相反，尽管已认识到在整 个广范围的操作条件下实现最佳化需要折衷轮胎性能，但这些轮胎仍尝试提供 最佳可能性能。

图1示出包括胎面部分100的轮胎的示例性实施例。在一个实施例中，该 轮胎为充气轮胎。在另一个实施例中，该轮胎为乘用轮胎。胎面部分100可以 包括至少一个花纹条，诸如花纹条102、104和106。胎面部分100可另外包 括至少一个凹槽，诸如凹槽108和110。

在一个实施例中，花纹条102、104和106中的至少一者各自包括多个单 独的胎面块，所述单独的胎面块包括块112、114和116。在另一个实施例中， 花纹条102、104和106中的至少一者包括围绕轮胎周向延伸的连续花纹条。

在一个实施例中，花纹条102、104和106中的至少一者包括高的干抓地 胎面胶和高的湿抓地胎面胶中的至少一者。在另一个实施例中，花纹条102、 104和106中的至少一者包括多种胎面胶中的任一种，包括例如构造用于抓地 的胎面胶、构造用于摩擦的胎面胶等。

在一个实施例中，胎面部分100可以包括多种胎面胶中的任一种，包括例 如构造用于抓地的胎面胶、构造用于摩擦的胎面胶等。在另一个实施例中，胎 面部分100可以包括期望增大改善的雪/冰牵引力的任何胎面胶。

在一个实施例中，凹槽108和110分别包括凹槽底部118和120。在一个 实施例中，凹槽108包括至少一个十字形凹槽负向几何形状122和124。在一 个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状122包括基本上笔直的槽纹。 在另一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状122包括多种各种槽纹 构型中的任一种，包括例如：笔直槽纹、弯曲槽纹或成角度的槽纹。

在一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状122包括取向为基本 上平行于彼此的槽纹。在另一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状 122被取向为相对于轮胎的轴向轴线成任何角度。在另一个实施例中，至少一 个十字形凹槽负向几何形状122被取向为基本上平行于轮胎的轴向轴线。在另 一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状122被取向为基本上垂直于 轮胎的轴向轴线。在一个实施例中，第一系列的至少一个十字形凹槽负向几何 形状122包括基本上平行于彼此取向并沿第一方向成角度的多个槽纹，而第二 系列的至少一个十字形凹槽负向几何形状122包括基本上平行于彼此取向并 沿第二方向成角度的多个槽纹。在一个实施例中，多个十字形凹槽负向几何形 状122以基本上非平行构型取向为彼此相邻。凹槽110可以包括至少一个十字 形凹槽负向几何形状126，其以与至少一个十字形凹槽负向几何形状122相同 或类似方式取向。

在一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状124包括曲折槽纹。 在一个实施例中，胎面部分100包括凹槽108和110，所述凹槽分别包括呈曲 折构型的多个十字形凹槽负向几何形状124和128，所述负向几何形状取向为 彼此相邻。在一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状124包括在沿 着胎面部分100基本上轴向的方向上延伸的曲折槽纹。在另一个实施例中，至 少一个十字形凹槽负向几何形状124包括在沿着胎面部分100的各种方向中的 任何方向上(包括例如沿轴向轴线、沿纵向轴线、或相对于轴向轴线成角度地) 延伸的曲折槽纹。至少一个十字形凹槽负向几何形状128可以与至少一个十字 形凹槽负向几何形状124相同或类似方式取向。

在一个实施例中，十字形凹槽负向几何形状122、124、126和128从凹槽 底部118和120径向向内延伸。

在一个实施例中，十字形凹槽负向几何形状122、124、126和128包括呈 各种图案中的任何图案的各种元件中的任何元件(包括不同的元件的组合)， 所述图案包括例如：槽纹、曲折槽纹、弯曲槽纹、互锁槽纹、交叉槽纹、凹口、 狭槽、空隙或具有负向几何形状的纹理。负向几何形状被理解为包括从凹槽底 部径向向内延伸的任何元件。可以使用被构造为提供增大的在雪和/或冰上的 牵引力的十字形凹槽负向几何形状122、124、126和128的任何图案。

在一个实施例中，胎面部分100中的槽纹通过将元件插入胎面模具中形 成。在另一个实施例中，胎面部分100中的槽纹包括约0.75mm的宽度。

在一个实施例中，胎面部分100中的狭槽由胎面模具中的凸起部分形成。 在另一个实施例中，胎面部分100中的狭槽包括大于约0.75mm的宽度。

在一个实施例中，纹理包括被构造为提供增大的在雪/冰上的牵引力的任 何纹理。

在一个实施例中，胎面部分100包括针对干燥/湿润条件而优化的花纹条 102、104和106、具有被构造为充分输送和排空水的深度的凹槽108和110、 以及凹槽108和110内的十字形凹槽负向几何形状122、124、126和128以形 成雪/冰牵引力。在一个实施例中，在雪/冰条件下操作期间，将花纹条102、 104和106嵌入到雪/冰中，从而将凹槽108和110内的十字形凹槽负向几何形 状122、124、126和128暴露于雪/冰。凹槽108和110内的十字形凹槽负向 几何形状122、124、126和128中的至少一者可以啮合雪/冰并且在胎面部分 100与雪/冰之间形成牵引力。在一个实施例中，凹槽108和110内的十字形凹 槽负向几何形状122、124、126和128中的至少一者可以包括边缘，所述边缘 被构造为啮合雪/冰并且在胎面部分100与雪/冰之间形成牵引力。

胎面部分100可以包括胎面宽度TW1。胎面宽度TW1可以代表胎面部分 100的总宽度。凹槽108可以包括凹槽宽度W1。凹槽110可以包括凹槽宽度 W2。

在一个实施例中，胎面部分100包括一定凹槽-花纹条比率。该凹槽-花纹 条比率可通过以下方式来计算：(1)将每个凹槽的宽度(例如，W1和W2)相 加以得到凹槽总宽度；(2)从胎面宽度TW1中减去凹槽总宽度以得到花纹条总 宽度；以及(3)将凹槽总宽度除以花纹条总宽度。

在一个实施例中，胎面部分100包括比平均值高的(相较类似轮胎而言) 凹槽-花纹条比率。凹槽-花纹条比率增大导致胎面部分100的至少一个凹槽(例 如，108和110)中的面积更大。当胎面部分100暴露于雪/冰时，凹槽面积增 大可能导致胎面部分100与雪之间的牵引力增大。

胎面部分100可以包括花纹条对凹槽的任何分布。胎面部分100可以包括 各种宽度中的任何宽度的花纹条和凹槽。

在另一个实施例中，胎面部分100包括比平均值低的(相较类似轮胎而言) 凹槽-花纹条比率。在另一个实施例中，胎面部分100包括平均(相较类似轮 胎而言)凹槽-花纹条比率。

虽然图1示出包括三个花纹条(102、104和106)和两个凹槽(108和110) 的胎面部分100，但是也可以设想到，任意数目的凹槽或花纹条均可结合该设 计使用。类似地，可以设想到，该设计可应用于用于轮胎中的各种胎面图案中 的任一种，所述胎面图案包括全天候图案、夏季图案、冬季图案等。另外，可 以设想到，该设计可应用于各种轮胎类型中的任一种，所述轮胎包括乘用轮胎、 卡车轮胎、公共汽车轮胎、非公路用轮胎、农用轮胎等。

图2示出包括胎面部分200的轮胎的示例性实施例的剖视图。胎面部分 200可以包括至少一个花纹条202、204和206。胎面部分200可另外包括至少 一个凹槽208和210。

在一个实施例中，凹槽208包括凹槽底部218。在另一个实施例中，凹槽 210包括凹槽底部220。在一个实施例中，凹槽208包括至少一个十字形凹槽 负向几何形状224。在另一个实施例中，凹槽210包括至少一个十字形凹槽负 向几何形状226。如图2所示，至少一个十字形凹槽负向几何形状224和226 从凹槽底部218和220径向向内延伸。

在一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状224从凹槽底部218 径向向内延伸。至少一个十字形凹槽负向几何形状224可径向向内延伸达深度 H1。在一个实施例中，至少一个十字形凹槽负向几何形状226从凹槽底部220 径向向内延伸。至少一个十字形凹槽负向几何形状226可径向向内延伸达深度 H2。

在一个实施例中，至少一个凹槽208包括深度D1，该深度从花纹条202 和204的径向最向外部分到凹槽底部218来测量。在一个实施例中，至少一个 凹槽210包括深度D2，该深度从花纹条204和206的径向最向外部分到凹槽 底部220来测量。

在一个实施例中，深度D1和深度D2包括约平均胎面深度(相较类似轮 胎而言)。在另一个实施例中，深度D1和深度D2包括足够输送和排空凹槽 208和210内的水的深度。在另一个实施例中，深度D1和深度D2包括被构 造为增加胎面高度的深度，从而导致增加的轮胎寿命。

在一个实施例中，凹槽208包括通过将深度D1与凹槽宽度W1相乘来限 定的横截面积。在一个实施例中，凹槽208的横截面积为约平均凹槽横截面积 (相较类似轮胎而言)。凹槽208的横截面积可通过改变深度D1和/或凹槽宽 度W1来调整。

在一个实施例中，凹槽210包括通过将深度D2与凹槽宽度W2相乘来限 定的横截面积。在一个实施例中，凹槽210的横截面积为约平均凹槽横截面积 (相较类似轮胎而言)。凹槽210的横截面积可通过改变深度D2和/或凹槽宽 度W2来调整。

在一个实施例中，胎面部分200包括M规值(M-gaugevalue)，该M规值 从凹槽底部218和220径向向内到径向最向外加强层来测量。在一个实施例中， 胎面部分200中的M规值大于可比较的轮胎，以便适应十字形凹槽负向几何 形状224和226。

图3示出包括胎面部分300的现有技术轮胎的示例性实施例。胎面部分 300包括至少一个花纹条302、304和306以及至少一个凹槽308和310。

花纹条302、304和306分别包括胎面块312、314和316。

凹槽308包括凹槽底部318和宽度W3。凹槽310包括凹槽底部320和宽 度W4。胎面部分300包括胎面宽度TW2。

胎面部分300包括小于胎面部分100的凹槽-花纹条比率。

图4示出包括胎面部分400的现有技术轮胎的示例性实施例。胎面部分 400包括至少一个花纹条402、404和406以及至少一个凹槽408和410。

凹槽408包括凹槽底部418和深度D3。凹槽410包括凹槽底部420和深 度D4。

在一个实施例中，如图2所示，D1和D2基本上等同于D3和D4。在另 一个实施例中，如图2所示，D1和D2小于D3和D4。在另一个实施例中， 如图2所示，D1和D2大于D3和D4。

就在说明书或权利要求书中使用术语“包括”或“具有”而言，其旨在以 类似于术语“包含”在权利要求中用作过渡词时所理解的方式来具有包容性。 此外，就采用术语“或”(例如，A或B)而言，其旨在表示“A或B或两者”。 当申请人旨在指示“仅A或B但不是两者”时，则将采用术语“仅A或B但 不是两者”。因此，本文中术语“或”的使用具有包容性，不具有排他性。参 见BryanA.Garner,ADictionaryofModernLegalUsage624(2d.Ed.1995) (BryanA.Garner，现代法律用法辞典624(第二版，1995年))。此外，就 在说明书和权利要求书中使用术语“在…中”或“到…中”而言，其旨在另外 表示“在…上”或“到…上”。就在说明书或权利要求书中使用术语“基本上” 而言，其旨在考虑制造中可达到或可靠的精确度。就在说明书或权利要求书中 使用术语“选择性地”而言，其旨在指代部件的一种状况，在该状况下装置的 使用者可以根据装置使用中的必要或需要而激活或停用该部件的特征或功能。 就在说明书或权利要求书中使用术语“可操作地连接”而言，其旨在表示所识 别的部件是以执行指定功能的方式进行连接的。如说明书和权利要求书中所 用，单数形式“一个”，“一种”和“该”包括复数。最后，术语“约”与数 字结合使用时，其旨在包括该数字±10％。换句话说，“约10”可意味着9至 11。

如上所述，虽然本申请已通过其实施例的描述进行了说明，并且虽然已相 当详细地对所述实施例进行了描述，但申请人并非意图将所附权利要求书的范 围约束为这样的细节或以任何方式限制为这样的细节。其他优点和修改对于从 本申请中获益的本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，在更广泛的方 面中，本申请不限于特定细节、所示出的示例性的实例，或任何涉及的装置。 可以在不偏离总体发明构思的精神或范围的情况下偏离此类细节、实例和装 置。