CN102741065B - 农用轮胎 - Google Patents

Abstract

通过在位于周向相继的凸起（101）之间的周向相邻的胎面部（102a，102b）之间形成不连续部大大提高了适用于农业和/或拖拉机用途的轮胎（100）的自清理能力。所形成的不连续部（103）在凸起之间延伸，而不连接到凸起本身。所述不连续部沿横向方向延伸，例如沿着大体平行于凸起所遵循的方向。该不连续部可以通过在胎面部的相邻处连接处于不同的径向高度的胎面部而形成。

Description

农用轮胎

技术领域

本发明涉及适于在农业和/或工业拖拉机上使用的，或者在其他类似或相似车辆（希望这些车辆在易碎、光滑和/或泥泞的地面上操作）上使用的充气轮胎。

背景技术

为了适合于上面提到的用途，拖拉机或农用轮胎设有胎面，该胎面的特点在于存在有从胎面表面凸出的高度适宜的凸起。

在使用期间，尤其是在易碎、光滑和/或泥泞地面上，胎面图案的所述凸起或多或少完全没入地面中以确保牵引。由此可见，轮胎的牵引能力受胎面的自清理能力（其影响凸起在地面中的穿透能力）和对于每个凸起来说保持尽可能高的在地面中穿透的水平（这涉及在行进期间在轮胎与地面之间的接触区域中（穿透的）时间和高度）的可能性的影响。

美国专利号4131148披露了一种农业和工业拖拉机的充气轮胎，其具有的胎面类型是沿着轮胎圆周布置多个凸起，这些凸起是相对于轮胎的赤道表面偏置的两个相邻的组，每组凸起从胎面边缘向赤道表面倾斜地延伸并且彼此在纵向上间隔开一段距离，该段距离在凸起纵向宽度的1.5倍到6倍之间，其特征在于所述轮胎包括至少在胎面表面上在两个相邻的凸起之间延伸的角部，每两个相邻的角部之间的由平行于凸起的平面截取的轮胎截面限定的轮廓部分是凹形的或者在界限处是直线的。

美国专利号6401774涉及一种具有防刺垫的全地形车辆充气轮胎。更详细地，胎面具有从内胎面径向向外延伸的多个细长垫，每个细长垫在大体平行于周向相邻的凸起的中心线的方向上取向。每个垫具有从内胎面测量的基底宽度Z和也从内胎面测量的径向高度X。Z比X大至少三倍。细长垫的纵向侧具有从内胎面表面测量的30°或更小角度（优选为大约20°或更小）的斜面。径向高度小于0.2英寸（5mm）。

美国专利号6536490涉及一种全地形车辆充气轮胎，其内胎面具有从内胎面凸出的有纹路的表面。该有纹路的表面能布置成嵌花式图案（mosaic pattern）。嵌花式图案具有相对于流动方向（即通过由内胎面部和两个或更多个凸起形成的泥土排出槽排出泥土或淤泥的方向）延长了的被定向的多边形形状。形成具有纹路的表面的每个多边形形状具有凸出小于4mm的周界。形成马赛克图案的多边形形状的平均长宽比至少是2比1。

发明内容

本申请人已经发现通过在位于周向相继的凸起之间的周向相邻胎面表面部分之间形成不连续部大大提高了适用于农业和/或拖拉机用途的轮胎的自清理能力。形成的不连续部在凸起之间延伸，而没有连接到凸起本身。通常，不连续部沿横向方向延伸，例如沿着大体平行于凸起所遵循的方向的方向。这种不连续部能通过在胎面表面部的相邻处连接位于不同径向高度的胎面表面部来形成。

特别地，已经发现在不连续部处，位于凸起之间的内胎面的刚度被稍微减小，以便这种不连续部作为类似铰链部件工作。在轮胎转动和凸起在地面内工作期间，在凸起之间陷有淤泥的情况下，不连续部/类似铰链部件允许包含在凸起之间的整个内胎面部进行轻微的但是连续的“上下”移动，以便使淤泥在与内胎面表面的分界面处连续地运动。这种连续的运动阻止了淤泥本身与胎面表面的牢固附连，以便最终通过胎面的肩部将陷入的淤泥排出。应该注意的是上面使用的表述“上下”指的是内胎面表面的运动或位移，为了容易地进行解释而使用该表述，并且该表述必须指代轮胎的大体径向方向：因此，较正式地，这种“上下”运动或移动是内胎面表面沿着径向方向的向外/向内的振动。

这种不连续部/类似铰链部件与凸起的工作形成了协同作用。凸起的工作使地面移动，同时，由这种工作引起的凸起的周向振动传递到内胎面表面，以便引起内胎面表面的运动。这里，这种不连续部/类似铰链部件确定了能延伸成（run up）在凸起之间的整个内胎面部的“线”，在该线上从凸起引起的运动被集中并放大，以便有效地阻止淤泥的牢固附连。

在一个方面中，本发明涉及一种充气轮胎，包括胎体帘布结构和相对于所述胎体帘布结构布置在径向外部位置上的胎面。所述胎面包括内胎面和从所述内胎面向外凸出的多个间隔开的凸起。

所述间隔开的凸起大体从胎面的中心部向肩部沿横向方向延伸。

内胎面的包含在两个周向相继的凸起之间的一部分包括至少第一和第二表面。所述第一和第二表面在周向上相邻。

大体在第一和第二表面的相邻处，第一和第二表面至少部分地布置在不同的径向高度处，以便在所述内胎面部内形成至少一个横向延伸的台阶。

为了本发明的目的，表述“径向高度”指的是从轮胎的转动轴线沿径向方向测量的距离。内胎面表面在其给定位置上的径向高度因此是该位置与轮胎转动轴线之间的距离。

因此在周向相继的凸起之间形成了沿横向方向延伸的不连续部。这种不连续部的精确的尺寸和形状可取决于轮胎的尺寸。但是，以这样的方式，即，以在位于周向相继的凸起内的内胎面部形成刚性的不连续部从而形成类似铰链部件的方式，来选择所述尺寸和形状。在优选的实施方式中，在位于周向相继的凸起之间的内胎面部的至少一部分中，形成了内胎面表面的径向高度的突然改变。这种突然改变通常可发生在非常小的周向部分中，例如发生在在周向方向上尺寸小于大约10mm、优选小于5mm的部分中。

在相邻表面之间形成的台阶的斜坡表面优选地几乎是径向（radial）的。实际上，（相邻表面之间所形成的台阶的）斜坡表面相对于在相邻处与内胎面相切的方向而形成的角度为至少45°。优选地，（所形成的台阶的）斜坡表面具有一些部分，这些部分相对于在相邻处与内胎面相切的方向形成了包含在大约70°至大约90°之间的角度。

横向延伸的台阶的最大高度（在径向方向上测量的）可以是大约10mm，更优选地是大约5mm。台阶的高度对应于形成台阶本身的内胎面表面部的径向高度的差。

优选地可设置成横向延伸的台阶的高度沿着朝向胎面的肩部的方向减小。这可有助于通过重力的作用将淤泥排出。

替代性地或相结合地，优选地设置成所述横向延伸的台阶的高度沿着朝向所述胎面的中心部的方向减小。

台阶不与凸出部连接。在优选的实施方式中，台阶大体平行于凸起的延伸部延伸。

必须注意的是台阶的延伸部可由一个或多个直线和/或曲线的伸展部形成。

台阶的延伸部所形成的方向（在台阶的从轮胎胎面的中心部向肩部的路径上）相对于平行于轮胎的赤道面的方向可优选地（形成）从大约30°到大约90°的角。在优选的实施方式中，由台阶的延伸方向和平行于轮胎赤道面的方向所形成的角度从胎面的中心部向肩部增加。

在优选的实施方式中，第一和/或第二相邻表面是大体平面的表面。

在优选的实施方式中，凸起的壁包括至少一个大体平面的壁部。可在（形成凸起的壁的）平面壁部的相交处形成边缘。

在优选的实施方式中，大体布置在胎面的中心部的凸起的首端具有规则的多边形轮廓。

附图说明

根据本发明的示例性实施例的下面的详细说明（其是参考仅作为非限制性实例给出的附图做出的），本发明的轮胎的其他特征和优点将变得更清楚。在这些图中：

图1示出了根据本发明的轮胎的一个实施方式的透视图；

图2示出了图1的实施方式的正视图；

图3示出了根据本发明的轮胎的一个实施方式的横截面；

图4示出了图2的正视图的放大部分；

图5示出了位于两个周向相继的凸起之间的图1，2，4的轮胎的内胎面部的侧视图；

图6示出了图3的轮胎沿着线A-A截取的局部截面；

图7示出了图3的轮胎沿着线B-B截取的局部截面。

图8示出了在周向相邻的内胎面表面部之间形成的台阶的示意性放大视图。

具体实施方式

图1和2示出了根据本发明的一个实施方式的示例性农用轮胎100的两个视图（plain view）。

轮胎100具有包括多个间隔开的凸起101的胎面。凸起101从胎面的中心部（在轮胎的赤道面上或附近）延伸到轮胎的肩部。特别地，这些凸起沿着轮胎圆周相对于轮胎的赤道面在相对（的两）侧上分成交替的两组。

内胎面部102位于凸起101之间。实际上，内胎面部102形成了胎面的表面，间隔开的凸起101从所述表面凸出。通常，在农用轮胎中，两个相继的凸起之间的间隔是非常适宜的（relevant）。内胎面部102的在周向方向上测量的宽度可以至少等于大约凸起101的宽度，并且优选地包含在从1到6-10倍于凸起101的宽度（从其径向最外部获得）的范围内。

位于凸起101之间的内胎面部102分成两个周向相继的表面。为了这种目的，在内胎面部102内形成不连续部103。正如在本说明的余下部分中更加详细的描述的那样，这些不连续部103是通过在内胎面部102内以不同的径向高度（至少在两个表面部之间的相邻处）设置周向相邻的表面部形成的。

图3示出了图1和2的农用轮胎的横截面。

如在图3的截面图中示出的，轮胎100包括至少胎体帘布结构104，所述胎体帘布结构104包括至少一个帘布层。通常，大多数的农用轮胎使用至少两个帘布层。这些帘布层结合有多股帘线（cord）。

特别地，图3中示出的轮胎结构具有径向胎体帘布，其中帘布层或多个帘布层的帘线根据大体正交于轮胎的周向方向的角度而布置（例如相对于周向方向成70°至110°）。

替代性地，轮胎的胎体帘布结构能包括多个帘布层（例如四个帘布层），多个帘布层具有相对于轮胎的周向方向倾斜的帘线，其中每个帘布层包括相对于相邻帘布层的帘线具有交叉取向的帘线。通常，用在农用轮胎的胎体帘布结构中的帘线是织物帘线，比如PA（聚酰胺）帘线、芳纶帘线或PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）帘线。

胎体帘布结构104具有与相应的右侧和左侧的胎圈结构105相联的相对的侧边，所述胎圈结构沿着轮胎100的内圆周边缘限定，轮胎利用所述胎圈结构接合在形成车轮的一部分的轮辋（未示出）上。

在图3中示出的实施方式中，胎圈结构105包括胎圈芯106和胎圈填胶层107；胎体帘布结构的帘布层的末端围绕胎圈芯106和胎圈填胶层107折叠以便形成所谓的胎体帘布的卷边。

相对于胎体帘布结构104在径向外部位置上施加包括间隔开的凸起101和内胎面部102的胎面胶。通常，在农用轮胎中，凸起101根据轮胎的尺寸从内胎面以适宜的高度（例如包含在大约20和大约120mm之间）凸出。

侧壁110相对于所述胎体帘布结构104横向地施加在相对（的两）侧上。

在无内胎轮胎的情况下，橡胶层一般称作衬垫（其对轮胎的充气提供了必要的不可渗透性）通常也相对于胎体帘布结构104设置在内部位置上。

尤其在子午线轮胎中，沿着胎体帘布结构104的圆周将带结构108施加在其径向外部位置上。

所述带结构108一般包括多个径向叠置的带层。优选地，所述带结构包括至少四个带层。每个带层结合多个增强元件。这些增强元件可以是金属（例如钢）帘线。在农用轮胎中，还可以使用织物帘线，例如PA（聚酰胺）帘线、芳纶帘线或PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）帘线。

这些增强元件在每层中彼此平行并且相对于轮胎的赤道面倾斜，具有优选地在10°到40°之间的角度。每层的增强元件相对于相邻层的增强元件具有交叉的取向。

插入件109进一步定位在带结构108的边缘处，在胎面胶的侧边与侧壁110连接的区域中。通常，所述插入件109置于胎体帘布结构104与带结构108之间以支撑带结构的边缘。

图4示出了图2中示出的轮胎100的胎面胶的正视图的放大部分。在图4中示出的示例性实施方式中，间隔开的凸起101由具有相对于轮胎的赤道面以相应的倾斜角度布置的直的径向外部轮廓的多个部分形成。在径向方向上，凸起101的壁包括边缘，这些边缘在两个平面壁部分（平面壁部分从相应的径向外部的直的轮廓部沿径向方向延伸）之间的相交处形成。

多边形头部101a形成了位于胎面的中心部上的每个凸起101的端部。在示出的实施方式中，多边形头部101a大体位于轮胎的赤道面上。在优选的实施方式中，多边形头部101a具有规则多边形的形状。

在图4中示出的示例性实施方式中，位于两个周向相继的凸起101之间的内胎面部被分成由台阶103分开的两个周向相邻表面102a，102b。所述台阶在胎面上大体从胎面的中心部向肩部横向延伸。所述台阶103在胎面表面上形成了不连续部，并且通过将相邻的内胎面表面部102a，102b以不同的径向高度至少布置在其相邻部处而产生。

台阶103的延伸部所形成的方向（在台阶的延伸部从胎面的中心部向肩部的路径上）相对于平行于轮胎的赤道面的方向可优选地（形成）为从大约30°到大约90°（的角度）。由台阶的延伸方向与平行于轮胎的赤道面的方向形成的角度优选地从胎面的中心部向肩部增加。

优选地，台阶103的（在径向方向上测量到的）最大高度（即内胎面表面部102a，102b在台阶103处的径向高度之间的差）为大约10mm。更优选地，台阶103的最大高度为大约5mm。

在优选的实施方式中，台阶103的高度沿（朝着）胎面的肩部的方向减小。可以设置成使该高度在胎面的肩部处减小到大体为零。

在优选的实施方式中，台阶103的高度沿（朝着）胎面的中心的方向减小。可以设置成使该高度在胎面的中心部处减小到大体为零。

如图4中所示，台阶103不与凸起101的边缘和/或壁连接。换言之，台阶103在大体平行于凸起101的延伸方向的方向上延伸。在任何情况下，都可以设置成使台阶103的部分遵循这样的路径，即，该路径从凸起101的精确延伸方向偏离的路径。但是，台阶103延伸以便形成不连续部，该不连续部大体在位于两个周向相继的凸起101之间的整个内胎面部上延伸。

图5示出了位于两个周向相继的凸起101之间的胎面部的侧视图。如能看到的，在图5中示出的示例性实施方式中，示出了两个相邻的内胎面平面部102a，102b，它们在内胎面部的中心部具有不同的径向高度。因此在两个平面表面102a，102b之间在相邻部处形成了台阶。特别地，位于内胎面部的轴向中心部的台阶部103b具有最大高度。另一方面，在胎面的肩部处形成了具有大体趋向零的高度的台阶部103a。在优选的实施方式中，台阶的高度从其轴向中心部103b到肩部103a减小。

图6示出了沿着图4中示出的线A-A截取的（即靠近台阶103）胎面的两个周向相继的凸起101之间的内胎面部的截面。在示出的优选实施方式中，内胎面表面部102a的横向轮廓包括大体直的部分（即内胎面表面部102a是由大体平面的部分形成的）。相同的情况能应用于内胎面表面部102b。

图7示出了沿着图4中示出的线B-B截取（即从一个凸起到相继的凸起）的胎面的两个周向相继的凸起101之间的内胎面部的截面。特别地，该截面是在台阶103具有最大高度的部分处截取的。如由图7能看到的，大体平面的内胎面表面部102a，102b通过弯曲轮廓连接到凸起101的壁。在内胎面表面部102a，102b之间的相邻部处，两个内胎面表面部102a，120b具有不同的径向高度，以便形成上面提到的台阶：特别地，图7示出了位于凸起101之间的内胎面部的轴向中心部处的具有最大高度的台阶部103b。

图8示出了在周向相继的具有不同径向高度的内胎面表面部102a，102b之间形成的台阶103的示意性放大截面图。

台阶103在凸起之间的内胎面中引入了沿横向方向延伸的不连续部。这种不连续部的精确的尺寸可以取决于轮胎的尺寸。但是，如在图8中示出的，台阶103在内胎面表面的位于周向相继的凸起之间的至少一部分中形成了径向高度的突然改变。这种突然改变发生在非常小的周向部分L中。该部分L例如可以具有在周向方向上测量的小于大约10mm的尺寸（即从大约0mm到大约10mm），优选地小于5mm。

台阶103的斜坡表面103c也几乎是径向的。实际上，角度q通过（连接台阶的103的末端（即内胎面表面部102a，102b的端部）（而形成）的）线相对于在表面部102a，102b之间在相邻处与内胎面相切的方向形成，所述角度q是至少45°。由于台阶103的小尺寸，该线可以很好地代表斜坡表面103c本身。在任何情况下，优选地设置成使斜坡表面103c具有这样的至少一部分，即，所述至少一部分相对于在表面部102a，102b之间在相邻处与内胎面相切的方向形成包含在大约70°和90°之间的角度。

斜坡表面103c和内胎面表面部102a，102b能通过弯曲部和/或通过边缘连接。在图8中示出的示例性实施方式中，弯曲表面部103d将内胎面表面部102b与台阶103的斜坡表面103c连接，同时在斜坡表面103c与内胎面表面部102a的连接处大体形成一边缘。弯曲表面部103d能通过切成圆弧（其具有包含在大约0mm与10mm之间的半径）的表面实现。

本申请人已经发现通过在位于周向相继的凸起之间的周向相邻胎面表面部之间形成上面描述的不连续部或台阶大大提高了适用于农业和/或拖拉机使用的轮胎的自清理能力。

特别地，已经发现在不连续部处，稍微减小了位于凸起之间的内胎面表面的刚度，以便所述不连续部作为类似铰链部件而工作。在轮胎转动期间，在凸起之间陷有淤泥的情况下，所述不连续部/类似铰链部件允许包含在凸起之间的整个内胎面部的轻微的但是连续的“上下”的振动式径向移动，以便使淤泥在与内胎面表面的交界面处连续地运动。这种连续的运动阻止了淤泥本身与胎面的牢固的附连，以便最终通过胎面的肩部将陷有的淤泥排出。

这种不连续部/类似铰链部件与凸起的工作形成了协同作用。凸起的工作使地面移动，同时，由这种工作引起的凸起的周向振动传递到内胎面表面，以便引起内胎面表面的运动。这里，这种不连续部/类似铰链部件确定了能延伸成在凸起之间的整个内胎面部的“线”，在该线上从凸起引起的运动被集中并放大，以便有效地阻止淤泥的牢固附连。

之前的描述详细呈现并讨论了本发明的一些实施方式；然而，在不脱离由所附权利要求限定的范围的前提下，能对所描述的实施方式进行许多改变并做出不同的本发明的实施方式。

例如，可以在位于周向相继的凸起之间的内胎面部内形成多于一个的台阶。

作为另一个示例，还可以结合所描述的横向延伸的台阶来设置大体沿周向和/或倾斜方向从一个凸起延伸到周向相继的凸起的一个或多个台阶。

Claims (14)

1.一种充气轮胎，其包括胎体帘布结构和相对于所述胎体帘布结构布置在径向外部位置上的胎面，其中所述胎面包括内胎面和从所述内胎面向外凸出的多个间隔开的凸起，其中所述间隔开的凸起沿横向方向从胎面的中心部向肩部延伸，其中所述内胎面的包含在两个周向相继的凸起之间的部分至少包括第一和第二周向相邻表面，其中大体在第一和第二周向相邻表面的相邻处，所述第一和第二周向相邻表面至少部分地设置在不同的径向高度处，以便在所述内胎面部内形成至少一个横向延伸的台阶，其中所述台阶的尺寸和/或形状选择成以便在内胎面的包含在两个周向相继的凸起之间的所述部分内产生刚性的不连续部，以产生铰链部件。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述横向延伸的台阶的最大高度是10mm。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中所述横向延伸的台阶的所述最大高度是5mm。

4.根据权利要求1所述的充气轮胎，所述横向延伸的台阶在周向方向上延伸小于10mm。

5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其中所述横向延伸的台阶在周向方向上延伸小于5mm。

6.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述横向延伸的台阶的高度朝着所述胎面的所述肩部的方向减小。

7.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述横向延伸的台阶的高度朝着所述胎面的所述中心部的方向减小。

8.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述台阶的斜坡表面相对于在所述相邻处与所述内胎面相切的方向形成至少45°的角度。

9.根据权利要求8所述的充气轮胎，其中所述斜坡表面的至少一部分相对于在所述相邻处与所述内胎面相切的所述方向形成在70°至90°之间的角度。

10.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述横向延伸的台阶的延伸部大体平行于所述凸起的延伸部。

11.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述第一和第二周向相邻表面的至少一个是大体平面的表面。

12.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述凸起包括至少一个大体平面的壁部。

13.根据权利要求12所述的充气轮胎，其中所述凸起包括至少两个大体平面的壁部，从而在两个所述壁部的相交处形成边缘。

14.根据前述权利要求中任一项所述的充气轮胎，其中大体设置在轮胎的赤道面上的所述凸起的头端具有规则的多边形轮廓。