CN103517813A

CN103517813A - 车辆充气轮胎

Info

Publication number: CN103517813A
Application number: CN201280013102.6A
Authority: CN
Inventors: 延斯·克勒夫曼
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: US20140020802A1; DE102011001424A1; EP2688753A1; CN103517813B; EP2688753B1; WO2012126671A1; ES2535376T3; PL2688753T3

Abstract

本发明涉及一种用于多用途车辆的车辆充气轮胎具有一个胎面型面，在该胎面型面中形成一个肩部型面带（（19），所述肩部型面带（19）被一个槽（20）并且被该轮胎的该侧壁（2）的一个表面界定，该车辆充气轮胎的特征在于形成道路接触表面的表面是以如下方式形成：在该肩部型面带（19）中作为弯曲表面轮廓线K的一个延长部分在延伸部的宽度为a的一个第一部分（21）中直到一个弯曲点P、并且在延伸部的宽度为b的一个第二部分（22）中以线性方式相对于在该点P处的该表面轮廓线K的切线以倾斜角α从该弯曲点P开始直到该侧壁（2），其中b＜B，其中3°≤α≤25°。

Description

车辆充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种用于商业车辆的车辆充气轮胎，该轮胎具有一个胎面型面，该胎面型面在两个胎肩之间在车辆充气轮胎的轴向方向A上延伸，在每一个胎肩中形成在车辆充气轮胎的圆周上延伸的肩部型面带，所述肩部型面带朝向该轮胎的赤道平面

在轴向方向A上被一个槽界定，该槽在车辆充气轮胎的圆周上且在所述带的远离赤道平面的侧面上延伸，在每种情况下都被轮胎侧壁的一个表面界定，所述表面形成远离赤道平面的肩部型面带的侧翼，其中该胎面型面在含有轮胎轴的截面中被形成道路接触表面的一个表面界定，该道路接触表面在肩部型面带之间形成朝向该轮胎弯曲的表面轮廓线。

背景技术

这种类型的用于商业车辆的车辆充气轮胎是已知的。在这种类型的轮胎的情况下，在每种情况下在含有轮胎轴的截面中的外部轮廓线形成圆周表面的相交线轮廓，该圆周表面是由界定型面肋或型面区块行的型面区块元件的径向向外指向的表面形成。正常情况下，外部轮廓线以连续的微小的曲率从该轮胎的具有邻近所述第一轮胎侧壁的肩部带的径向向外指向的表面的一个轮胎侧壁的相交线一直延伸到具有邻近所述第二轮胎侧壁的肩部带的径向向外指向的表面的其他轮胎侧壁的相交线。

在此类的商业车辆充气轮胎的情况下，存在一种通过减小胎面型面的整个延伸部上的型面深度来实现滚动阻力的降低的已知实践，但是这是以商业车辆充气轮胎的耐磨损性为代价的。

另一种已知实践是仅设计在轮胎的轴向方向A上在其整个宽度上具有减小的型面深度的肩部型面带，这与形成于肩部型面带之间的型面带形成对比。结果，在圆周槽的延伸部的轴向区域中形成表面轮廓以及型面深度中的明显跳跃，从而将肩部型面带与邻近的型面带分开。这种在肩部带的区域中的型面深度的全面减小对耐磨损性以及滚动阻力都具有不利的影响。

为了减小滚动阻力，德国专利申请案DE102009044418.1披露了在邻接分开的圆周槽的延伸部的第一轴向区域中形成肩部带的表面轮廓，从而紧随形成在肩部带之间的胎面型面的表面轮廓线，直到肩部带中有阶跃改变为止，此处表面轮廓突然地改变，并且同时型面深度显著地减小。通过这种形成于减小的半径位置中的表面轮廓的阶跃改变以及减小的型面深度，形成一直延伸到肩部带的延伸部的第二轴向区域中的侧壁的肩部带。此项实施方案已经达成滚动阻力方面的显著的改进。归功于由于移除材料而造成的橡胶材料的显著的减少，结果使耐磨损性有了少量的提高。

发明内容

本发明的根本目标是根据权利要求1的前言的特征提供一种用于商业车辆的车辆充气轮胎，其中可以通过简单的方式来改进商业车辆轮胎的滚动阻力与耐磨损性以及使用寿命。

根据本发明，根据权利要求1的特征通过设计一种用于商业车辆的车辆充气轮胎来实现该目的，该轮胎具有一个胎面型面，该胎面型面在两个胎肩之间在车辆充气轮胎的轴向方向A上延伸，在每一个胎肩中形成在车辆充气轮胎的圆周上延伸的肩部型面带，所述肩部型面带朝向该轮胎的赤道平面

在轴向方向A上被一个槽界定，该槽在车辆充气轮胎的圆周上且在所述带的远离该赤道平面的侧面上延伸，在每种情况下都被轮胎侧壁的一个表面界定，所述表面形成远离赤道平面的肩部型面带的侧翼，其中该胎面型面在含有轮胎轴的截面中被形成道路接触表面的一个表面界定，该道路接触表面在肩部型面带之间形成朝向该轮胎弯曲的表面轮廓线，其中，在轴向方向A上测量的宽度为B的至少一个肩部型面带中，形成道路接触表面的该表面是以如下方式形成：作为弯曲的表面轮廓线K的延长部分在邻接圆周槽的延伸部的宽度为a的轴向第一部分中的肩部型面带中直到弯曲点P形成，并且，在延伸部的宽度为b的轴向第二部分中从弯曲点P开始直到侧壁，其中b＜B，以线性方式以在径向方向R上的向内的斜率形成，该斜率相对于在弯曲点P处的表面轮廓线K的切线t围绕倾斜角α，其中3°≤α≤25°。

通过这种设计，有可能改进轮胎的滚动阻力与耐磨损性以及长期寿命。让人惊喜的是，试验已经表明借此有可能实现滚动阻力方面的进一步的改进，即使是与型面深度有突然部分减小的肩部型面带的设计相比也是如此。

在负载下使用的情况中，由于外部肩部带区域中的较小的倾斜角α而造成的材料的相对小的均匀的改变带来了更加均匀的负载分布、优化的耐磨损性，并且由此带来了商业车辆轮胎的优化的长期性能特征。

根据权利要求2的特征的车辆充气轮胎的设计是尤其有利的，其中延伸部的第二轴向部分的宽度b被设计成8mm≤b≤60mm。因此，能够以简单有效的方式，实现滚动阻力方面的进一步的改进以及良好的耐磨损性。如果延伸部的第二轴向部分的宽度b被设计成12mm≤b≤40mm，那么可针对滚动阻力实现尤其良好的结果以及良好的耐磨损性。

根据权利要求3的特征的车辆充气轮胎的设计是尤其有利的，其中圆周槽中的最大型面深度P_T被设计成P_T＞9mm。这样，有可能以简单的方式在商业车辆轮胎的情况下获得惯常的较长的使用寿命。

根据权利要求4的特征的车辆充气轮胎的设计是尤其有利的，其中型面带被设计成型面肋。

根据权利要求5的特征的车辆充气轮胎的设计是尤其有利的，其中型面带被设计成型面区块行。因此有可能在牵引和湿抓地力（wetgrip）特性方面实现额外的改进。

根据权利要求6的特征的车辆充气轮胎的设计是尤其有利的，其中车辆充气轮胎被设计成在商业车辆的驱动轴上使用。正是在这种情况下使得磨损以及滚动阻力减小的效应是尤其有效的，因为正是在车辆充气轮胎用在驱动轴上的情况下，施加到胎面表面上的驱动转矩

对于磨损率来说具有重要意义。

附图说明

以下参考图1和图2中所示的说明性实施方案更详细地阐释本发明，将用于商用车辆的驱动轴的径向结构的车辆充气轮胎用作实例。在附图中

图1展示由轮胎轴形成的商业车辆轮胎的截面图，

图2为图1中的商业车辆轮胎的肩部部分（shoulder section）的横截面的放大说明。

附图标记说明

1 胎圈区域

2 侧壁

3 胎冠区域

4 胎圈芯

5 胎体

6 三角胶（胎圈填充物）

7 胎体上弯

8 胎圈加强条

9 带束层

10 成型胎面

11 橡胶侧壁条

12 内层

13 带束帘布层

14 带束帘布层

15 带束帘布层

16 带束帘布层

17 型面带

18 圆周槽

19 肩部型面带

20 圆周槽

21 延伸部的第一区域

22 延伸部的第二区域

具体实施方式

图1和图2展示用于商用车辆的驱动轴的径向结构的商业车辆充气轮胎，其中两个侧壁2在车辆轮胎的径向方向R上延伸且一个胎冠区域3轴向形成于所述两个侧壁之间。在这些侧壁的延伸部的径向向内的末端处，所述侧壁各自与一个胎圈区域1一起形成，其中形成抵抗在圆周方向U上的张力以及在轮胎的圆周上在圆周方向上延伸的已知类型的一个胎圈芯4。以已知方式通过嵌入于橡胶中且在充气车辆轮胎的圆周方向U上延伸的绕线来形成胎圈芯4。由硬橡胶材料制成的具有三角形横截面的三角胶（胎圈填充物）6以一种常规方式形成在这些胎圈芯4上。该车辆充气轮胎形成有一个胎体5，该胎体从该车辆充气轮胎的左侧胎圈区域1中所形成的胎圈芯4开始，在该车辆充气轮胎的径向方向R上向外延伸穿过左侧的侧壁2一直到达胎冠区域3，并且在胎冠区域3中，在该车辆充气轮胎的轴向方向A上一直延伸到右侧的侧壁2，并且在该车辆充气轮胎的右侧的侧壁2中径向地向内一直延伸到在右侧的侧壁2的胎圈区域1中所形成的胎圈芯4。在两个胎圈区域1中，胎体经形成以便在每种情况下沿着胎圈芯4的轴向内侧延伸到相应胎圈芯4的径向内侧，随后，作为一个延伸部，在轴向方向沿着胎圈芯4的径向内侧延伸到胎圈芯4的轴向外侧，并且随后，作为一个延伸部，在胎圈芯4的轴向外侧上径向向外延伸以作为上弯部分7。胎体5的上弯部分7沿着三角胶6的轴向外侧延伸并且在三角胶6的轴向外侧上终止。以未明确展示的已知方式通过胎体帘布层在圆周方向U上在充气车辆轮胎的整个圆周上延伸并且包括嵌入于橡胶中的在侧壁2的区域中大体上在径向方向R上延伸并且在胎冠区域3中大体上在轴向方向A上延伸的多个平行帘线（例如，钢帘线），而形成胎体5。尤其对于空气不可渗透的已知橡胶材料的内层12在胎体5的面向轮胎的内侧的侧上从左侧的胎圈区域1延伸到右侧的胎圈区域1。在每种情况下，在该充气车辆轮胎的整个圆周上延伸的一个额外的胎圈加强条8形成在胎体5的背向胎圈芯4的侧面上的胎圈区域1中。胎圈加强条8例如是由嵌入于橡胶中的纺织或金属构造的多个平行加强物组成的材料条。

在胎冠3的区域中，在圆周方向U上在充气车辆轮胎的整个圆周上延伸并且在轴向方向A上从左侧胎肩延伸到右侧胎肩的带束层9在充气车辆轮胎的径向方向R上在胎体5上形成到胎体5的外侧，所述带束层是通过安排在彼此之上并且在径向方向R上在彼此之上的已知类型的四个带束帘布层13、14、15和16以已知的四帘布层安排而形成。带束帘布层13、14、15和16各自是以已知方式通过嵌入于橡胶中的钢帘线或者适用于生产商业车辆轮胎的带束帘布层的其他已知的加强物来生产。在圆周方向U上在充气车辆轮胎的整个圆周上延伸并且在轴向方向A上从左侧胎肩延伸到右侧胎肩的已知类型的成型胎面10与带束层9的外侧径向地形成在带束层9上，所述胎面完全覆盖该带束层9。橡胶侧壁条11以已知方式形成在轮胎侧壁2的区域中，位于胎体5的轴向背向轮胎的侧上，所述条在径向方向R上从胎圈区域1延伸到胎冠区3中的成型胎面10。

在两个胎肩中，胎面型面3是由形成一个肩带的一个径向凸起的型面带19形成。两个型面带19在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸，并且按照在车辆充气轮胎的圆周方向U上对准的方式形成。朝向车辆充气轮胎的赤道平面

，型面带19在每种情况下都被一个圆周槽20界定，该圆周槽在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸并且在圆周方向U上对准。由在车辆充气轮胎的轴向方向A上彼此邻近安排的各自在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸并且在圆周方向上对准的多个型面带17组成的胎面型面3形成于两个圆周槽20之间。形成于圆周槽20之间的延伸部的此中央区域的邻近型面带17在每种情况下各自在车辆充气轮胎的轴向方向A上由一个圆周槽18彼此间隔开，该圆周槽在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸，并且在圆周方向上对准。在图1所示的说明性实施方案中，形成延伸部的中央区域的四个型面带17形成于两个圆周槽20之间，从而将相应的肩部区域与胎面型面3的延伸部的中央部分分开。

在这种情况下，圆周槽20在每种情况下通过其指向邻接的型面带19的槽壁而形成型面带19的侧翼，该侧翼相对于赤道平面划定型面带19的界限。

车辆充气轮胎的轮胎侧壁2的轴向向外的表面的延伸部（在图1中的左侧说明所述侧壁）形成型面带19的侧翼，该侧翼相对于背向赤道平面

的侧面划定形成于左侧胎肩中的型面带19的界限，并且一直延伸到在径向方向上在外侧上划定型面带19的界限的表面，该侧翼在含有轮胎轴的横截平面中在相交点S处相交。

在图1中的右侧说明的轮胎侧壁2的轴向向外的表面的径向延伸部同样形成所述型面带19的那个侧翼，该侧翼相对于背向赤道平面

的侧面划定形成于右侧胎肩中的型面带19的界限，并且一直延伸到在径向方向上在外侧上划定所述型面带19的界限的表面，该侧翼在含有轮胎轴的横截平面中在相交点S处相交。

位于圆周槽20之间的延伸部的中央区域的型面带17在径向方向上朝向外侧被其径向外表面划定界限，该外表面形成道路接触表面，在跨越圆周槽18的其延伸部中，该道路接触表面形成位于圆周槽20之间的表面轮廓线K，以作为含有轮胎轴的横截平面中的胎面型面的圆周表面的一部分。在含有轮胎轴的横截平面中在轴向方向A上测量的延伸部的宽度为a的延伸部的第一轴向区域21中，在每种情况下所述区域与圆周槽20直接邻接，在轮胎的径向方向R上指向外的型面带19的表面在每种情况下与其外部轮廓线一起形成为跨越圆周槽20一直到弯曲点P的延伸部的中央部分的表面轮廓线K的延伸部，该弯曲点形成于与圆周槽20相距距离a处。

在右侧胎肩的弯曲点P与左侧胎肩的相交点S之间形成表面轮廓线K，从而以连续的微小的曲率和曲率半径K_R朝向轮胎的内部弯曲。

从弯曲点P形成型面带19的径向外表面，从而在突出部的第二轴向区域22中延伸，直到以相对于形成在延伸部的区域21的表面轮廓线K的切线围绕倾斜角α的直线到达相交点S为止。

延伸部的此第二区域22在型面带19的弯曲点P与相交点S之间在轴向方向A上测量的延伸部的宽度b上延伸。

在这种情况下，如同图2中可看到，径向外表面的表面轮廓线轴向地向外形成，直到延伸部的区域22中的相交点S，同时从弯曲点P开始径向向内地倾斜，即，延伸部的区域22中的表面轮廓线的径向位置从型面带19的点P连续下降到点S。

如同图1和图2中可看到，车辆充气轮胎的带束层9在轴向方向上延伸到相应的型面带19的径向外表面的宽度为B的突出部的轴向区域中，并且在该处终止。

倾斜角α被设计成3°≤α≤25°。倾斜角为5°≤α≤15°的设计尤其有效。在所示的说明性实施方案中，已选择α=11°。

延伸部的宽度B被设计成B=（a+b），其中a＞0mm，且其中b＜B。

延伸部的长度b被设计成8mm≤b≤60mm。已证实使延伸部的长度b为12mm≤b≤40mm是尤其有利的。对于用于商业车辆的传统的轮胎尺寸而言，使b为15mm≤b≤25mm是尤其适当且有效的。

已证实使延伸部的长度a为a≥5mm是尤其有利的。

如图2中所说明，相交点S在与弯曲点P相距在轴向方向R上测量的距离c处径向地形成于弯曲点P的位置的内部。

在所示的说明性实施方案中，选定的图为α=11°，b=20mm以及c=4mm。

延伸部的中央区域的型面带17被设计成已知类型的圆周肋或者被设计成圆周型面区块行，所述圆周型面区块行包括在车辆充气轮胎的圆周上安排在彼此之后且由相应的横向槽彼此分开的已知类型的多个型面区块元件。在一项实施方案中，所有的型面带17都被设计成型面肋。在另一项实施方案中，所有的型面带17都被设计成型面区块行。在另一项实施方案中，仅一些型面带17被设计成型面肋，并且其他型面带17被设计成型面区块行。

在一项实施方案中，肩部型面带19被设计成在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸的圆周肋。在另一项实施方案中，肩部型面带19被设计成肩部型面区块行，所述肩部型面区块行具有在车辆充气轮胎的圆周方向上安排在彼此之后且由相应的横向槽彼此隔开的已知类型的多个型面区块元件。在另一项实施方案中，一个肩部型面带19被设计成型面肋，并且另一个肩部型面带被设计成肩部型面区块行。

在一项实施方案中，肩部型面带19在它们的在径向方向R上面向外的表面上至少部分地具有一种已知类型的防滑纹。

圆周槽20中的最大型面深度P_T被设计成P_T＞9mm。

Claims

1.一种用于商业车辆的车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有一个胎面型面，该胎面型面在两个胎肩之间在该车辆充气轮胎的轴向方向A上延伸，在每一个胎肩中形成了在该车辆充气轮胎的圆周上延伸的一个肩部型面带（19），所述肩部型面带（19）朝向该轮胎的赤道平面

在轴向方向A上被一个槽（20）界定，该槽在该车辆充气轮胎的该圆周上且在所述带的远离该赤道平面的侧面上延伸，在每种情况下都被轮胎侧壁（2）的一个表面界定，所述表面形成远离该赤道平面

的该肩部型面带（19）的侧翼，其中该胎面型面在含有轮胎轴的截面中被形成道路接触表面的一个表面界定，该道路接触表面在这些肩部型面带（19）之间形成朝向该轮胎弯曲的表面轮廓线K，

其特征在于，

在轴向方向A上测量的宽度为B的至少一个肩部型面带（19）中，形成该道路接触表面的该表面是作为弯曲的表面轮廓线K的延长部分在该肩部型面带（19）中、在邻接该圆周槽（20）的、延伸部的宽度为a的一个轴向第一部分（21）中直到一个弯曲点P形成，并且在延伸部的宽度为b的一个轴向第二部分（22）中从该弯曲点P开始直到该侧壁（2）以线性方式以在径向方向R上的向内的斜率形成，其中b＜B，该斜率相对于在该弯曲点P处的该表面轮廓线K的切线t围成一个倾斜角α，其中3°≤α≤25°。

2.根据权利要求1的特征所述的车辆充气轮胎，

其中延伸部的该第二轴向部分（22）的该宽度b被设计成8mm≤b≤60mm，尤其是12mm≤b≤40mm。

3.根据权利要求1或2的特征所述的车辆充气轮胎，

其中该圆周槽中的最大型面深度P_T被设计成P_T＞9mm。

4.根据前述权利要求中的一项或多项权利要求的特征所述的车辆充气轮胎，

其中该型面带（19）被设计成型面肋。

5.根据权利要求1到3中的一项或多项权利要求的特征所述的车辆充气轮胎，

其中该型面带（19）被设计成型面区块行。

6.根据前述权利要求中的一项或多项权利要求的特征所述的车辆充气轮胎，

其中该车辆充气轮胎被设计成在商业车辆的驱动轴上使用。