CN103813914B - 跑气保用轮胎 - Google Patents
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Abstract
【问题】为了提供一种具有良好耐久性的充气轮胎(82)。【方法】轮胎(2)设置有:胎面(4)、翼部(6)、胎侧部(8)、搭接部(10)、胎圈(12)、胎体(14)、承载层(16)、带束层(18)、带层(20)、内衬(22)和胎圈包布(24)。凹陷部(62)形成在当轮胎配合至车辆时在车辆的宽度方向上构成轮胎的内侧的胎侧部(8)上。凹陷部(62)不形成在当轮胎配合至车辆时在车辆的宽度方向上构成轮胎的外侧的胎侧部(8)上。胎圈(12)的在径向方向上的外侧边缘(52)距离基线(BL)的高度(Ha)与最大宽度的位置Pmax距离基线的高度(Hb)的比值(Ha/Hb)落入0.8至1.10的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及跑气保用轮胎。具体地,本发明涉及在其侧表面上具有凹陷部的轮胎。
背景技术
近年来,在胎侧部内侧包括承载层的跑气保用轮胎已经逐步发展并且被广泛接受。高硬交联橡胶用来做承载层。这种跑气保用轮胎是所谓的侧面增强型。在此类型的跑气保用轮胎中,如果内压力由于刺破而下降,那么载荷由承载层支撑。承载层抑制轮胎在刺破状态下弯曲。即使在刺破状态下继续行进,高硬交联橡胶抑制承载层中的热量产生。此跑气保用轮胎允许甚至在刺破状态下仍行进一段距离。其上安装有这种跑气保用轮胎的汽车不需要总是装备有备用轮胎。此跑气保用轮胎的使用避免了在不方便的地方更换轮胎。
当轮胎在刺破状态下继续行进时,承载层的变形和恢复进行重复。由于这种重复,在承载层中产生热量,并且轮胎的温度达到较高温度。热量使轮胎的橡胶部件破裂以及轮胎的橡胶部件之间分离。已发生破裂和分离的轮胎不能再行进。需要允许在刺破状态下行进较长一段时间的跑气保用轮胎。换言之,需要不太可能因热而发生破裂和分离的跑气保用轮胎。
WO2007/032405公开了在其胎侧部上具有大量鳍状物的跑气保用轮胎。具有鳍状物的轮胎的表面积较大。大的表面积促使热量从轮胎向大气释放。在轮胎中,温度不太可能上升。
JP2009-298397公开了一种在其胎侧部上具有大量凹陷部的跑气保用轮胎。在轮胎中,由凹陷部而产生了湍流。湍流促使热量从轮胎向大气释放。在此轮胎中,温度不太可能上升。
引用列表
专利文献
专利文献1:WO2007/032405
专利文献2:JP2009-298397
发明内容
本发明需解决的问题
WO2007/032405中公开了一种跑气保用轮胎,其中,由于鳍状物而产生了空气阻力。空气阻力削弱了燃料经济性。在轮胎中,在鳍状物处产生风噪。轮胎静音性差。鳍状物限制了轮胎的侧表面的设计。
在JP2009-298397中公开的轮胎中,接地部的除了凹陷部的部分的厚度较大。具有该接地部的轮胎的重量较高。接地部削弱了燃料经济性。在轮胎中,在凹陷部处产生风噪。轮胎静音性差。另外,凹陷部限制了轮胎的侧表面的设计。
本发明的目的是提供一种跑气保用轮胎,其呈现良好的静音、设计以及刺破状态下的耐久性并且还具有降低的空气阻力。
问题的解决方案
根据本发明的跑气保用轮胎,包括:
(1)具有形成胎面表面的外表面的胎面;
(2)分别从胎面的端部沿径向方向基本上向内延伸的一对胎侧部;
(3)在径向方向上分别位于胎侧部的大致内侧的一对胎圈;
(4)沿胎面和胎侧部延伸并且在胎圈上和胎圈之间延伸的胎体;
(5)在径向方向上位于胎面的内侧和胎体的外侧的增强层;以及
(6)在轴向方向上分别位于胎侧部的内侧的一对承载层。
轮胎在轮胎的一对侧表面中的、当轮胎安装在车辆上时在车辆的宽度方向上的内侧处的侧表面上具有多个凹陷部。这些凹陷部的数量大于当轮胎安装在车辆上时在车辆的宽度方向上的外侧处的侧表面上所存在的凹陷部的数量。
优选地,胎圈的在径向方向上的外端距离基线的高度Ha相对于最大宽度的位置距离基线的高度Hb的比值(Ha/Hb)等于或者大于0.80但是等于或者小于1.10。
形成有凹陷部的区域的在径向方向上的宽度W相对于胎圈的在径向方向上的外端距离基线的高度Ha的比值(W/Ha)等于或者大于0.60但是等于或者小于1.20。
根据本发明的汽车包括车辆和安装在车辆上的跑气保用轮胎。轮胎在轮胎的一对侧表面中的、当轮胎安装在车辆上时在车辆的宽度方向上的内侧处的侧表面上具有多个凹陷部。这些凹陷部的数量大于当轮胎安装在车辆上时在车辆的宽度方向上的外侧处的侧表面上所存在的凹陷部的数量。
本发明的有益效果
在根据本发明的跑气保用轮胎中,凹陷部实现侧表面的较大表面积。大的表面积促使热量从轮胎向大气释放。另外,凹陷部产生围绕轮胎的湍流。湍流促使热量从轮胎向大气释放。在轮胎中,温度不太可能上升。在轮胎中,不太可能发生由于热导致的橡胶部件的破损和橡胶部件之间的分离。轮胎呈良好的耐久性。
在轮胎中,当轮胎安装在车辆上时在车辆的宽度方向上的外侧处的侧表面(下文中,被称作“前侧的侧表面”)上存在的凹陷部的数量较小。因此,前侧的侧表面的设计方面的自由度较高。因为在车辆的宽度方向上的内侧处的侧表面(下文中,被称作“背侧的侧表面”)上存在有大量凹陷部,所以背侧的侧表面的设计方面的自由度较低。但是,背侧的侧表面隐藏在车体中,并且由此背侧的侧表面上的凹陷部不影响轮胎的外观。
在轮胎中,由于前侧的侧表面上存在的凹陷部数量较小,所以在前侧的侧表面处不会由于凹陷部产生空气阻力。轮胎能够有利于降低燃料消耗。在前侧的侧表面处,不会由于凹陷部产生风噪。轮胎呈现良好的静音效果。
附图说明
【图1】图1为示出根据本发明的一个实施方式的跑气保用轮胎的一部分连同车体的截面图。
【图2】图2为示出图1中的轮胎的一部分连同车体的截面图。
【图3】图3为示出图1中轮胎的背侧的侧表面的一部分的正视图。
【图4】图4(a)为示出图1中的轮胎2的凹陷部的放大平面图,并且图4(b)为沿图4(a)中的线B-B截取的截面图。
具体实施方式
下文将适当参照附图基于优选实施方式详细描述本发明。
图1和图2示出跑气保用轮胎2和汽车的车体B。在图1和图2中,上下方向是轮胎2的径向方向,左右方向是轮胎2的轴向方向,与纸面垂直的方向是轮胎2的周向方向。左右方向也是车辆的宽度方向。右侧是车辆的宽度方向上的内侧,并且左侧是车辆的宽度方向上的外侧。在图1和图2中,长短交替的虚线Eq表示轮胎2的赤道平面。在图1中,箭头H表示轮胎2距离基线BL的高度(下文中将详细进行描述)。
轮胎2包括胎面4、翼部6、胎侧部8、搭接部10、胎圈12、胎体14、承载层16、带束层18、带层20、内衬22以及胎圈包布24。带束层18和带层20形成增强层。增强层可以仅由带束层18组成。增强层可以仅由带层20组成。
胎面4具有在径向方向上向外突出的形状。胎面4形成可与路面接触的胎面表面26。胎面表面26上形成有花纹沟28。胎面花纹由花纹沟28所形成。胎面4包括冠层30和基层32。冠层30由交联橡胶形成。基层32由另一交联橡胶形成。冠层30在径向方向上位于基层32的外侧。冠层30层叠在基层32上。
胎侧部8从胎面4的端部沿径向方向大致向内延伸。胎侧部8由交联橡胶形成。胎侧部8防止胎体14受损坏。胎侧部8包括肋部34。肋部34沿轴向方向向外突出。在刺破状态下行进时,肋部34抵靠轮辋的凸缘36。这种抵靠允许抑制胎圈12的变形。变形受到抑制的轮胎2在刺破状态下呈现良好耐久性。
搭接部10在径向方向上基本上位于胎侧部8的内侧。搭接部10在轴向方向上位于胎圈12和胎体14的外侧。搭接部10抵靠轮辋的凸缘36。
胎圈12在径向方向上位于胎侧部8的内侧。每一个胎圈12包括芯38和从芯38沿径向方向向外延伸的三角胶40。芯38呈环形并且包括不可伸缩的绕线(通常地,钢丝)。三角胶40在径向方向上向外逐渐变细。三角胶40由高硬交联橡胶形成。
在图1中,箭头Ha表示三角胶40距离基线BL的高度。换言之,高度Ha是胎圈在径向方向上的外端距离基线的高度。基线BL穿过芯38上的、在径向方向上的最内点。基线BL在轴向方向上延伸。三角胶40的高度Ha与轮胎2的高度H的比值(Ha/H)优选地等于或者大于0.1并且优选地等于或者小于0.7。具有0.1或更大的比值(Ha/H)的三角胶40能够在刺破状态下支撑车重。在刺破状态下,三角胶40有助于轮胎2的耐久性。在此方面,该比值(Ha/H)更优选地等于或者大于0.2。具有0.7或更低的比值(Ha/H)的轮胎2呈现良好的乘坐舒适性。在此方面,比值(Ha/H)更优选地等于或者小于0.6。
在图1中,箭头Hb表示最大宽度位置Pmax距离基线BL的高度。高度Ha与高度Hb的比值(Ha/Hb)优选地等于或者大于0.8。比值等于或者大于0.8的轮胎2的每一个侧部的刚度是高的。在轮胎2中,抑制在刺破发生时每一个侧部相对于作为支点的轮辋凸缘的变形。轮胎2在刺破状态下呈现良好耐久性。在此方面,比值更优选地等于或者大于0.85并且特别优选地等于或者大于0.90。就标准状态(轮胎2被充气成标准内压力的状态)下的乘坐舒适性而言,比值优选地等于或者小于1.10。
胎体14由胎体帘布层42形成。胎体帘布层42在两侧的胎圈12上和胎圈12之间延伸,并且沿胎面4和胎侧部8延伸。胎体帘布层42绕每一个芯38沿轴向方向从内侧向外侧反包。由于这种反包,主要部分44和反包部分46形成在胎体帘布层42中。反包部分46的端部48紧靠带束层18的下面进行定位。换言之,每一个反包部分46与带束层18重叠。胎体14具有所谓的“超高反包结构”。具有超高反包结构的胎体14有助于轮胎2在刺破状态下的耐久性。
胎体帘布层42包括彼此对准的大量帘线、和顶覆橡胶。每一个帘线相对于赤道平面的角度的绝对值在45°至90°之间,并且更优选地在75°至90°之间。换言之,胎体14具有径向结构。帘线由有机纤维形成。优选有机纤维的示例包括聚酯纤维、尼龙纤维、人造纤维、聚萘二甲酸乙二酯纤维、以及芳纶纤维。
承载层16在轴向方向上位于胎侧部8的内侧。每一个承载层16介于胎体14与内衬22之间。承载层16在径向方向上向内和向外逐渐变细。每一个承载层16呈类似新月的形状。承载层16由高硬交联橡胶形成。当轮胎2被刺破时,承载层16支撑载荷。承载层16允许轮胎2甚至在处于刺破状态下仍能行进一段距离。跑气保用轮胎2是侧面增强型的。轮胎2可以包括各自呈与图1和图2中示出的承载层16的形状不同的形状的承载层。
胎体14的与承载层16重叠的部分与内衬22分开。换言之,胎体14由于承载层16的存在而弯曲。在刺破状态下,压缩载荷作用于承载层16,并且拉伸载荷作用于胎体14的靠近承载层16的区域。每一个承载层16都是一块橡胶并且能够基本承受压缩载荷。胎体14的帘线能够基本受拉伸载荷。承载层16和胎体帘线抑制刺破状态下的轮胎2的竖直弯曲。被抑制竖直弯曲的轮胎2在刺破状态下呈良好的操作稳定性。
就在刺破状态下抑制竖直弯曲而言,每一个承载层16的硬度优选地等于或者大于60,并且更优选地等于或者大于65。就正常状态下的乘坐舒适性而言,硬度优选地等于或者小于90并且更优选地等于或者小于80。所述硬度用A型硬度计依照“JISK6253”的标准进行测量。通过将硬度计压靠在图1和图2中示出的横截面来测量硬度。在23℃的温度下执行上述测量。
承载层16的下端50在径向方向上位于三角胶40的上端52(即,胎圈的在径向方向上的外端)的内侧。换言之,承载层16与三角胶40重叠。在图1中,箭头L1表示在每个承载层16的下端50与相应的三角胶40的上端52之间的在径向方向上的距离。距离L1优选地等于或者大于5mm并且优选地等于或者小于50mm。在距离L1在此范围内的轮胎2中,能够获得均匀刚度分布。距离L1更优选地等于或者大于10mm。距离L1更优选地等于或者小于40mm。
承载层16的上端54在轴向方向上位于带束层18的端部56内侧。换言之,承载层16与带束层18重叠。在图1中,箭头L2表示在每一个承载层16的上端54与带束层18的相应端部56之间在轴向方向上的距离。距离L2优选地等于或者大于2mm并且优选地等于或者小于50mm。在距离L2在此范围内的轮胎2中,能够获得均匀刚度分布。距离L2更优选地等于或者大于5mm。距离L2更优选地等于或者小于40mm。
就在刺破状态下抑制竖直扭曲而言,每一个承载层16的最大厚度优选地等于或者大于3mm,更优选地等于或者大于4mm,并且特别优选地等于或者大于7mm。就减小轮胎2的重量而言,最大厚度优选地等于或者小于25mm并且更优选地等于或者小于20mm。
带束层18在径向方向上位于胎体14的外侧。带束层18层叠在胎体14上。带束层18增强胎体14。带束层18包括内层58和外层60。正如从图1和图2上容易看出的,内层58的宽度稍大于外侧60的宽度。内层58和外层60中的每一者均包括未示出的彼此对准的大量帘线和顶覆橡胶。每一个帘线均相对于赤道平面倾斜。通常,倾角的绝对值等于或者大于10°但是等于或者小于35°。内层58的每一个帘线相对于赤道平面倾斜的方向与外侧60的每一个帘线相对于赤道平面倾斜的方向相反。帘线的材料优选地为钢。有机纤维可以用来做帘线。带束层18的在轴向方向上的宽度优选地等于或者大于轮胎2的最大宽度的0.85倍并且优选地等于或者小于轮胎2的最大宽度的1.0倍。带束层18可以包括三层或者更多层。
带层20覆盖带束层18。带层20包括未示出的帘线和顶覆橡胶。帘线螺旋缠绕。带层20具有所谓无接缝结构。帘线基本上在周向方向上延伸。帘线相对于周向方向的角度等于或者小于5°并且进一步地等于或者小于2°。带束层18由帘线固定,从而抑制带束层18升高。帘线由有机纤维形成。优选的有机纤维的示例包括尼龙纤维、聚酯纤维、人造纤维、聚萘二甲酸乙二酯纤维以及芳纶纤维。
轮胎2可以包括仅覆盖带束层18的端部56附近的边缘带层,以替代带层20。轮胎2可以既包括带层20又包括边缘带层。
内衬22结合至胎体14的内周表面。内衬22由交联橡胶形成。具有良好阻气性能的橡胶用于做内衬22。内衬22保持轮胎2的内压力。
如图1中所示,轮胎2在其背侧的侧表面上具有大量凹陷部62。如图2中所示,轮胎2在其前侧的侧表面上不具有任何凹陷部62。在本发明中,侧表面表示轮胎2的外表面的能够在轴向方向上观察到的区域。通常,凹陷部62形成位于背侧的侧表面处的胎侧部8的表面上。
图3为示出图1中的轮胎2的背侧的侧表面的正视图。大量凹陷部62存在于位于背侧的侧表面处的胎侧部8的表面上。这些凹陷部62存在于由虚拟圆F1和虚拟圆F2围绕的区域中。在图3中,箭头W表示在虚拟圆F1与虚拟圆F2之间的径向方向上的距离。换言之,箭头W表示存在有凹陷部62的区域的在径向方向上的宽度。侧表面上的除了凹陷部之外的部分是接地部(land)64。
具有凹陷部62的侧表面的表面积大于假定其上面不具有凹陷部62的侧表面的表面积。轮胎2与大气之间的接触面积大。大的接触面积促使热量从轮胎2向大气释放。另外,凹陷部62产生绕轮胎2的涡流。涡流促使热量从轮胎2向大气释放。
当刺破状态下的轮胎2继续前进时,承载层16的变形和恢复进行重复。由于这种重复,在承载层16中产生热量。如上所述,凹陷部62促使热量向大气释放。在轮胎2中,抑制了由于热导致的橡胶部件的破损和橡胶部件之间的分离。轮胎2能够允许在刺破状态下行进较长一段时间。凹陷部62不仅有助于在刺破状态下的热量释放而且还有助于在正常状态下的热量释放。凹陷部62还有助于轮胎2在正常状态下的耐久性。驾驶员可能在不经意间使得在内压力小于正常值的状态下行进。凹陷部62也能够有助于在这种情况下的耐久性。
就热量释放效率而言,宽度W(见图3)与高度Ha(见图1)的比值(W/Ha)优选地等于或者大于0.60,更优选地等于或者大于0.75,并且特别优选地等于或者大于0.90。就便于生产而言,此比例优选地等于或者小于1.2。
就热量释放效率而言,胎圈12的在径向方向上的外端52优选地在径向方向上位于虚拟圆F1与虚拟圆F2(见图3)之间。理想情况下,外端52在径向方向上位于虚拟圆F1与虚拟圆F2之间的中点处。替代位于虚拟圆F1与虚拟圆F2之间的凹陷部62,或者连同这些凹陷部,轮胎可以具有存在于支撑部上的凹陷部。
在轮胎2中,凹陷部62抑制温度上升。因此,甚至当承载层16较薄时,仍可以在刺破状态下行进较长一段时间。薄的承载层16能够降低轮胎2的重量。薄的承载层16降低滚动阻力。轻质的并且具有减小的滚动阻力的轮胎2有助于减小车辆的燃料消耗。另外,薄的承载层16还获得良好的乘坐舒适性。
由于与侧面增强型跑气保用轮胎在刺破状态下行进时的外倾角相关的研究,本发明人已经发现,外倾角是所谓的负的外倾角。本发明人还发现,由于负的外倾角,背侧的侧表面在行进时的温度高于前侧的侧表面的温度。由于本发明人对行进后的轮胎的观察,在背侧的侧表面处的承载层已经破损,但是在前侧的侧表面处的承载层未破损。基于这些发现,本发明人已经设计出凹陷部62仅存在于其背侧的侧表面上的跑气保用轮胎2。在轮胎2中,凹陷部62抑制背侧的侧表面的温度上升。尽管在前侧的侧表面处不能获得由凹陷部62引起的抑制温度上升的效果,但是因为前侧的侧表面的温度上升的程度基本上较低,所以轮胎2几乎不会发生破损。
在侧表面上示出了商标、尺寸等。由于在前侧的侧表面上没有凹陷部62,所以可以在前侧的侧表面上示出商标、尺寸等,并且不受凹陷部62的限制。在前侧的侧表面处,外观不会由于凹陷部62而受影响。背侧的侧表面不可见,并且因此在背侧的侧表面上的凹陷部62不会负面影响轮胎2的外观。
由于在前侧的侧表面上没有凹陷部62,所以轮胎2的空气阻力较低。轮胎2能够降低车辆的燃料消耗。另外,由于在前侧的侧表面上没有凹陷部62,所以轮胎2的风噪较低。轮胎2呈良好静音效果。
背侧的侧表面和前侧的侧表面两者都可以具有凹陷部62。在此情形中,在前侧的侧表面上的凹陷部62的数量设定成小于在背侧的侧表面上的数量。在前侧的侧表面上的凹陷部62的数量N1与在背侧的侧表面上的凹陷部的数量N2的比值优选地等于或者小于70%,更优选地等于或者小于50%,并且特别优选地等于或者小于30%。在理想情况下,比值为0%。在图1至图3中示出轮胎2中,比值为0%。
图4(a)为示出图1中的轮胎2的凹陷部62的放大平面图,并且图4(b)为沿图4(a)中的线B-B截取的横截面图。凹陷部62的轮廓是圆形。凹陷部62具有斜面66和底表面68。斜面66连接至接地部64。斜面66是环形的。斜面66相对于接地部64倾斜。斜面66的轮廓是圆形。斜面66的宽度是相同的。因此,作为底表面68的轮廓的圆形与作为凹陷部62的轮廓的圆形同心。
在图4(b)中,一长两短交替的虚线Sg是从凹陷部62的一个边缘Ed向凹陷部62的另一边缘Ed延伸的线段。在图4中,箭头Di表示线段Sg的长度,即凹陷部62的直径。直径Di优选地等于或者大于2mm并且优选地等于或者小于70mm。空气大量地流动到具有2mm或者更大的直径Di的凹陷部62中,并且由此大量地产生涡流。凹陷部62抑制轮胎2的温度上升。在此方面,直径Di更优选地等于或者大于4mm并且特别优选地等于或者大于6mm。在具有凹陷部62——该凹陷部62具有70mm或者更小的直径Di——的轮胎2中,能够在很多个位置处产生涡流。另外,在具有凹陷部62——该凹陷部62具有70mm或者更小的直径Di——的轮胎2中,每一个侧表面的表面积均较大。较大的表面积促使热量从轮胎2释放。凹陷部62抑制了轮胎2的温度上升。在此方面,直径Di更优选地等于或者小于40mm并且特别优选地等于或者小于20mm。
轮胎2可以具有直径Di彼此不相同的两种或者更多种凹陷部62。在具有两种或者更多种凹陷部62的轮胎2中,凹陷部62的平均直径优选地为2mm,更优选地等于或者大于4mm,并且特别优选地等于或者大于6mm。平均直径优选地等于或者小于70mm,更优选地等于或者小于40mm,并且特别优选地等于或者小于20mm。其直径Di在上述范围内的凹陷部62的数量相对于凹陷部62的总量的比值优选地等于或者大于50%并且更优选地等于或者大于70%。比值在理想情况下为100%。
在图4中,箭头De表示凹陷部62的深度。深度De是在凹陷部62的最深部与线段Sg之间的距离。深度De优选地等于或者大于0.5mm并且优选地等于或者小于7mm。在具有0.5mm或者更大的深度De的凹陷部62处,产生大量涡流。在此方面,深度De更优选地等于或者大于0.8mm并且特别优选地等于或者大于1.0mm。在具有7mm或者更小的深度De的凹陷部62中,空气不太可能在其底部停留。在此方面,深度De更优选地等于或者小于4.0mm并且特别优选地等于或者小于3.0mm。
轮胎2可以具有深度De彼此不同的两种或者更多种凹陷部62。在具有两种或者更多种凹陷部62的轮胎2中,凹陷部62的平均深度优选地等于或者大于0.5mm,更优选地等于或者大于0.8mm,并且特别优选地等于或者大于1.0mm。平均深度优选地等于或者小于7mm,更优选地等于或者小于4.0mm,并且特别优选地等于或者小于3.0mm。深度De在上述范围内的凹陷部62的数量相对于凹陷部62的总量的比值优选地等于或者大于50%并且更优选地等于或者大于70%。在理想状态下,比值为100%。
深度De与直径Di的比值(De/Di)优选地等于或者大于0.01并且优选地等于或者小于0.5。在具有0.01或者更大的比值(De/Di)的凹陷部62处,产生大量湍流。在此方面,比值(De/Di)更优选地等于或者大于0.03并且特别优选地等于或者大于0.05。在具有0.5或者更小的比值(De/Di)的凹陷部62中,空气不太可能在其底部停留。在此方面,比值(De/Di)更优选地等于或者小于0.4并且特别优选地等于或者小于0.3。
凹陷部62的体积优选地等于或者大于1.0mm3并且优选地等于或者小于400mm3。在具有1.0mm3或者更大的体积的凹陷部62处,产生大量湍流。在此方面,体积更优选地等于或者大于1.5mm3并且特别优选地等于或者大于2.0mm3。在具有400mm3或者更小的体积的凹陷部62中,空气不太可能在其底部停留。在此方面,体积更优选地等于或者小于300mm3并且特别优选地等于或者小于250mm3。
在背侧的侧表面上的所有凹陷部62的体积的总和优选地等于或者大于300mm3并且优选地等于或者小于5000000mm3。在总和等于或者大于300mm3的轮胎2中,热量大量地进行释放。在此方面,总和更优选地等于或者大于600mm3并且特别优选地等于或者大于800mm3。总和等于或者小于5000000mm3的轮胎2是轻质的。在此方面,总和更优选地等于或者小于1000000mm3并且特别优选地等于或者小于500000mm3。
凹陷部62的面积优选地等于或者大于3mm2并且优选地等于或者小于4000mm2。在具有3mm2或者更大的面积的凹陷部62处,产生大量湍流。在此方面,面积更优选地等于或者大于12mm2并且特别优选地等于或者大于20mm2。每一个凹陷部62的面积等于或者小于4000mm2的轮胎2是轻质的。在此方面,面积更优选地等于或者小于2000mm2并且特别优选地等于或者小于1300mm2。在本发明中,凹陷部62的面积指的是由凹陷部62的轮廓围绕的区域的面积。就圆形凹陷部62而言,面积S由以下数学公式进行计算。
S=(Di/2)2*π
接地部64的在邻接的凹陷部62之间的宽度优选地等于或者大于0.05mm并且优选地等于或者小于20mm。在宽度等于或者大于0.05mm的轮胎2中,接地部64具有极大的耐磨性。在此方面中,宽度更优选地等于或者大于0.10mm并且特别优选地等于或者大于0.2mm。在宽度等于或者小于20mm的轮胎2中,能够在很多位置处产生涡流。在此方面,宽度更优选地等于或者小于15mm并且特别优选地等于或者小于10mm。
在背侧的侧表面上的凹陷部62的数量优选地等于或者大于50并且优选地等于或者小于5000。在数量等于或者大于50的轮胎2中,能够在很多位置处产生涡流。在此方面,数量更优选地等于或者大于100并且特别优选地等于或者大于150。在数量等于或者小于5000的轮胎2中,每一个凹陷部62能够具有足够大的尺寸。在此方面,数量更优选地等于或者小于2000并且特别优选地等于或者小于1000。凹陷部62的数量和花纹能够适当地根据轮胎2的尺寸和每一个侧部的面积来确定。
由于轮胎2旋转,空气相对于每一个凹陷部62的流动方向不相同。因此,对于轮胎2而言,不具有定向性的凹陷部62——即凹陷部62的平面形状是圆形——是最优选的。考虑到轮胎2的旋转方向,可以布置具有定向性的凹陷部62。
在本发明中,“凹陷部”与现有轮胎中见到的花纹沟明显不同。花纹沟相对其宽度具有较大长度。在具有花纹沟的轮胎中,空气容易停留。同时,每一个凹陷部62具有其长径与其短径的较小比值。因此,在具有凹陷部62的轮胎2中,空气不易停留。长径与短径的比值优选地等于或者小于3.0,更优选地等于或者小于2.0,并且特别优选地等于或者小于1.5。在每一个圆形凹陷部62中,比值为1.0。长径是当在无穷远处观察凹陷部26时能够在轮廓内画出的最长线段的长度。短径是凹陷部62的在与最长线段垂直的方向上的尺寸。
如图1中所示,在轮胎2中,大量凹陷部62以交错的方式进行布置。因此,六个凹陷部62与一个凹陷部62邻接。在具有这种布置的轮胎2中,产生湍流的位置均匀地进行分布。在轮胎2中,热量从每个侧表面进行均匀释放。这种布置呈现良好的冷却效果。大量凹陷部62可以随机进行布置。
如图4中所示,凹陷部62的横截面形状是梯形。换言之,凹陷部62的形状是圆台形。在凹陷部62中,体积相对于深度De而言较大。因此,能够获得足够大的体积和较小的深度De。当设定较小深度De时,能够抑制空气的停留。
在图4中,附图标记α表示斜面66的角度。角度α优选地等于或者大于10°并且优选地等于或者小于70°。在具有10°或者更大的角度α的凹陷部62中,能够获得足够大的体积和较小的深度De。在此方面,角度α更优选地等于或者大于20°并且特别优选地等于或者大于25°。在具有70°或者更小的角度α的凹陷部62中,涡流容易地流入到底表面68。在此方面,角度更优选地等于或者小于60°并且特别优选地等于或者小于55°。
轮胎2可以具有非圆形凹陷部而不是具有圆形凹陷部62,或者可以具有非圆形凹陷部和圆形凹陷部62。典型的非圆形凹陷部的平面形状是多边形。轮胎2可以具有其平面形状是椭圆或者细长圆形的凹陷部。轮胎2可以具有其平面形状是泪滴形状(泪滴型)的凹陷部。轮胎2可以具有突出物和凹陷部62。轮胎2可以具有鳍状物和凹陷部62。
凹陷部62在多种尺寸的轮胎中发挥它们的作用。就用于客车的轮胎而言,当轮胎的宽度等于或者大于100mm但是等于或者小于350mm时,轮胎的宽高比等于或者大于30%但是等于或者小于100%,并且轮辋的直径等于或者大于10英寸但是等于或者小于25英寸时,凹陷部62发挥它们的作用。
在轮胎2的生产中,组装多个橡胶部件从而获得生胎(未硫化的轮胎)。将生胎放到模具中。生胎的外表面抵靠模具的腔面。生胎的内表面抵靠囊状物或者型芯。生胎在模具中被加压以及被加热。生胎中的橡胶组合物由于加压和加热而流动。由于加热,在橡胶中产生交联反应从而获得轮胎2。通过使用在其腔面上具有突起部的模具,在轮胎2中形成凹陷部62。凹陷部62的形状是突起部的相反的形状。
轮胎2安装在汽车上使得其具有凹陷部62的侧表面作为背面。当安装在汽车的右侧处的轮胎2旋转至汽车的左侧时,轮胎2的旋转方向进行反转。
在轮胎安装在正常轮辋上并且被充气至正常内压力的状态下,测量轮胎的每个部件的尺寸和角度,除非另外说明。在测量中,没有载荷作用于轮胎。在本说明中,正常轮辋指的是轮胎所基于的标准中所规定的轮辋。日本汽车轮胎制造商协会(JATMA)标准中的“标准轮辋”、美国轮胎轮辋协会(TRA)标准中的“设计轮辋”、以及欧洲轮胎与轮圈技术组织(ETRTO)标准中的“测定轮辋”是正常轮辋。在本说明中,正常内压力指的是轮胎所基于的标准中所规定的内压力。在JATMA标准中的“最高气压”、TRA标准中的“各种冷充气压力下的轮胎负荷极限(TIRELOADLIMITSATVARIOUSCOLDINFLATIONPRESSURE)”中描述的“最大值”、以及ETRTO标准中的“充气压力”是正常内压力。应当理解,在用于客车的轮胎的情形中,在内压力为180kPa的状态下对尺寸和角度进行测量。
示例
下文将通过示例示出本发明的效果,但是,不应基于这些示例的说明以限制性方式解释本发明。
【示例1】
生产包括承载层的跑气保用轮胎。轮胎的规格如下。
尺寸:235/55R1899H
胎圈的在径向方向上的外端处的高度Ha:62mm
最大宽度W的位置Pmax处的高度Hb:62mm
形成有凹陷部的区域的宽度W:62mm
轮胎在其前侧的侧表面上不具有任何凹陷部,但是在其后侧的侧表面上具有300个凹陷部。每一个凹陷部的轮廓是圆形。
每一个凹陷部的规格如下。
直径Di:8.0mm
深度De:2.0mm
【示例2以及比较示例1和比较示例2】
除了凹陷部的数量如下文中的表1中所示之外,示例2以及比较示例1和比较示例2的轮胎以与示例1相同的方式来获得。
【比较示例3】
除了未设置凹陷部之外,比较示例3的轮胎以与示例1相同的方式来获得。
【示例3至示例6】
除了改变凹陷部的尺寸从而具有如下文中的表2中示出的宽度W之外,示例3至示例6的轮胎以与示例1相同的方式来获得。
【示例7至示例10】
除了胎圈的在径向方向上的外端处的高度Ha如下文中的表3中所示之外,示例7至示例10的轮胎以与示例1相同的方式来获得。
【重量】
对每一个轮胎的重量进行测量。结果如下文中的表1至表3中的指数所示。越小的值表示越好的结果。
【竖直刚度常数】
每一个轮胎安装在正常轮辋上并且进行充气使得轮胎的内压力变为220kPa。将JATMA标准中所规定的最大施加载荷的80%的载荷施加于轮胎,并且对竖直刚度常数进行测量。结果如下文中的表1至表3中的指数所示。越小的值表示越好的结果。
【耐久性】
每一个轮胎安装在正常轮辋上并且进行充气使得轮胎的内压力变为220kPa。将轮胎安装在具有4300cc的发动机排量的发动机前置后轮驱动的客车的左后轮上。除去轮胎的气门芯使得轮胎的内部与大气连通。各自具有220kPa的内压力的轮胎安装在客车的左前轮、右前轮以及右后轮上。驾驶员驾驶该客车以80km/h的速度在测试路线上行驶。对行进距离进行测量直到轮胎破损。此结果如下文中的表1至表3中的指数所示。越大的值表示越好的结果。
【风噪】
每一个轮胎安装在正常轮辋上并且进行充气使得轮胎的内压力变为220kPa。轮胎安装在具有4300cc的发动机排量的发动机前置后轮驱动的客车上。驾驶员驾驶该客车以80km/h的速度在测试路线上行驶并且对风噪进行测评。此结果如下文中的表1至表3中的指数所示。越小的值表示越好的结果。
【空气阻力】
每一个轮胎安装在正常轮辋上并且进行充气使得轮胎的内压力变为220kPa。轮胎安装在具有4300cc的发动机排量的发动机前置后轮驱动的客车上。此客车进行滑行测试并且测量减速度。结果如下文中的表1至表3中的指数所示。越小的值表示越好的结果。
【设计方面的自由度】
前侧的侧表面的设计方面的自由度基于下列标准进行分类。
A:自由度高。
B:自由度稍低。
C:自由度低。
结果如下文中的表1至表3中所示。
【表1】
表1测评结果
【表2】
表2测评结果
【表3】
表3测评结果
如表1至表3中所示,每一个示例的轮胎呈优异的多种性能特征。通过这些评测结果,本发明的优点是显而易见的。
工业实用性
根据本发明的跑气保用轮胎能够安装在多种车辆上。
附图标记的说明
2轮胎
4胎面
8胎侧部
10搭接部
12胎圈
14胎体
16承载层
18带束层
20带层
62凹陷部
64接地部
66斜面
68底表面
Claims (4)
1.一种跑气保用轮胎,包括:
胎面,所述胎面具有形成胎面表面的外表面;
一对胎侧部,所述一对胎侧部分别从所述胎面的端部大致沿径向方向向内延伸;
一对胎圈,所述一对胎圈分别在所述径向方向上位于所述胎侧部的大致内侧;
胎体,所述胎体在所述胎圈上和在所述胎圈之间延伸并且沿所述胎面和所述胎侧部延伸;
增强层,所述增强层在所述径向方向上位于所述胎面的内侧和所述胎体的外侧;以及
一对承载层,所述一对承载层在轴向方向上分别位于所述胎侧部的内侧,其中
所述轮胎在所述轮胎的一对侧表面中的、当所述轮胎安装在车辆上时在所述车辆的宽度方向上的内侧处的侧表面上具有多个凹陷部,并且
所述凹陷部的数量大于当所述轮胎安装在所述车辆上时在所述车辆的宽度方向上的外侧处的侧表面上所存在的凹陷部的数量。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,所述胎圈的在所述径向方向上的外端距离基线的高度Ha相对于最大宽度的位置距离所述基线的高度Hb的比值(Ha/Hb)大于等于0.80但是小于等于1.10。
3.根据权利要求1所述的轮胎,其中,形成有所述凹陷部的区域的在所述径向方向上的宽度W相对于所述胎圈的在所述径向方向上的外端距离基线的高度Ha的比值(W/Ha)大于等于0.60但是小于等于1.20。
4.一种汽车,包括:
车辆;以及
安装在所述车辆上的跑气保用轮胎,其中
所述轮胎在所述轮胎的一对侧表面中的、位于当所述轮胎安装在所述车辆上时的所述车辆的宽度方向上的内侧处的侧表面上具有多个凹陷部,并且
这些凹陷部的数量大于在当所述轮胎安装在所述车辆上时的所述车辆的所述宽度方向上的外侧处的侧表面上所存在的凹陷部的数量。
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