[发明专利]胎面中具有钉的车辆充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆充气轮胎，尤其用于乘用机动车辆或货车，用于在冬季行驶条件下使用，该车辆充气轮胎具有胎面，多个钉锚固在该胎面中。

背景技术

公知且常见的是，为了在冬季行驶条件下提高在雪和/或冰覆盖的道路上轮胎的力传递，为车辆充气轮胎装备钉。然而，在未覆盖(无雪和冰)的道路上，钉对公路路面造成显著的磨损，因此直到不久前，例如在芬兰、瑞典和挪威，每个轮胎上钉的最大数目是受法律限制的。根据当前法律，目前在这些国家中允许自由选择钉数目，其中，带钉的轮胎为了获得使用许可必须通过专门的道路磨损测试。由DE 10 2011 056 158 A1已知一种此类的道路磨损测试，该文件涉及“用于确定带钉轮胎对道路路面磨损的方法(Verfahren zum Feststellen des Abriebs eines Straβenbelages durch Spikereifen)”。

除了钉的数目还通过一个钉的质量、钉的几何形状、钉尖几何形状、在胎面表面上的钉尖突出部以及通过钉在胎面中的位置来决定具有带钉胎面的轮胎的冰地和雪地抓地力。常见的是，在轮胎圆周上在钉轨道中-沿着平行于轮胎顶点在圆周方向上圆形环绕的线-安排钉。通过使用多条轨道可以防止，在轮胎滚动时后续插入到地面中的钉插入到在冰中已经存在的划痕轨迹，该划痕轨迹由先前插入到地面中的钉造成。此外，在邻近胎面中心的钉轨道中钉的效用较高，这导致尽可能多的轨道尽可能接近该轮胎中心区域安排。在DE 10 2009 044 767 A1中例如提出，以如下方式将钉安排在冬季轮胎胎面中的钉轨道中，使得这些钉的最小间距为125mm。

可以考虑将一个钉的冲击能量(动能)作为冰上性能的度量并且作为在无雪和无冰道路上引起的道路损坏的度量。可以根据从经典力学中已知的公式(E＝m×v²/2)，其中m作为钉质量并且v作为钉速度。因为速度对冲击能量产生二次方影响，尤其在最高达70km/h的低行驶速度下，钉质量对于该冲击能量而言是关键性的。

对于在结冰地面上的良好性能而言必要的是，这些钉可以侵入冰表面中，为此需要确定的最小冲击能量。然而，该冲击能量越高，对无冰和无雪道路产生的道路损坏越多。

如果现在这样选择该钉质量，使得在冰和/或雪覆盖的道路上常见的从10km/h至70km/h的行驶速度下的冲击能量刚好足以侵入任何冰中，则在干燥的道路上出现较小的损坏。

发明内容

本发明所基于的目的在于，以如下方式使钉数目和钉质量彼此匹配，使得满足一些国家(芬兰、挪威、瑞典)规定的道路磨损测试的标准并且同时确保轮胎的尽可能最佳的雪地和冰地抓地力。

根据本发明，所提出的目的通过以下方式实现，即以下关系适用

其中

A_sp该胎面中的钉数目，

m_sp一个钉的质量，以克计，

U根据E.T.R.T.O.，工程设计信息(Engineering Design Information)-2014的理论上的滚动周长，以厘米计，

其中，A_sp>130。

在此，在公式中使用的该钉的质量对应于由钉体和钉尖的质量组成的该钉的总质量。一种钉数目和钉质量根据以上关系彼此匹配的轮胎具有特别好的雪地和冰地抓地特性并且满足该道路磨损测试的要求。

根据E.T.R.T.O.，客车轮胎设计指南(Passenger Car Tyres-Design Guide)，PC.7的出版物“工程设计信息-2014”来测定理论滚动周长(英语为Theoretical Rolling Circumference)。

在本发明的一个优选的实施方式中，额外地适用以下关系：

在确定的、预定的或所期望的钉数目下，由此获得在低行驶速度下用于最小冲击能量的钉质量的某一下限。

在本发明的一个优选的实施方式中，选择低的钉质量和高的钉数目。根据本发明该钉质量为至多0.8g，尤其为至多0.7g，并且为至少0.4g。这些质量范围显著不同于为1.0g至1.1g的常用的钉质量。如果选择质量为0.4g至0.8g的钉，则每个钉的冲击能量降低。因为在冰地道路和雪地道路上的行驶速度一般是较低的，所以钉质量对该冲击能量大小的影响大于在高的行驶速度情况下的影响。由于根据本发明所提出的低质量，虽然每个钉的冲击能量更低，然而根据本发明在该胎面中的钉数目间接地与单独的钉的质量成比例，使得该胎面配备有更大数目的钉。