CN104768777A - 用于减小气动阻力的轮胎胎边部标记 - Google Patents

Abstract

用于装备客车的轮胎(1)，所述轮胎包括冠状部(2)，在所述冠状部的外面设置有当轮胎滚动时意于与道路表面接触的胎面，此冠状部(2)通过胎边部(3，3′)侧向地延展，所述胎边部终结于与安装着所述轮胎的边缘部分(J)接触的胎唇(4，4′)中，每个胎边部包括与给所述轮胎充气的气体接触的内壁和与外部空气接触的外壁，所述胎边部中的至少一个胎边部包括多个第一扇形区(311)和第二扇形区(312)，这些第一和第二扇形区被形成在第一胎边部部分(31)的外壁上，所述第一胎边部部分被定位于冠状部(2)与作为当所述轮胎被安装在所述安装边缘上并且被充气到其使用压力时的轴向最外点的那些点(F)之间，所述轮胎的特征在于第一扇形区(311)完全没有凸起标记，即，没有高度大于0.2mm的凸起标记，而第二扇形区(312)被提供有凸起标记(3120)，这些凸起标记具有等于至少0.2mm的高度，并且特征在于没有标记的第一扇形区(311)分别形成≥20°的角度，并且特征还在于所述第一扇形区的角度的和≥120°。

Description

用于减小气动阻力的轮胎胎边部标记

技术领域

本发明涉及对轮胎标记的改进，当轮胎滚动时这些标记给予轮胎相比于普通的轮胎更好的空气动力学性能。

背景技术

用来装备客车的轮胎在能量消耗方面的主要作用、特别是通过与轮胎所承受的周期性变形相关联的能量损失已经被建立。

通过在轮胎的结构中使用具有合适特性的材料已经获得了显著的改善。

本发明通过在风洞中、在滚动的轮胎上进行实验性观察开辟了另一途径。

轮胎通常包括冠状部，在冠状部的外面提供有在轮胎滚动时意于与道路表面接触的胎面。此冠状部通过胎边部侧向地延展，胎边部终结于意于与边缘部分接触的胎唇中。

轮胎的胎边部通常具有合适的柔韧性，以在轮胎滚动时在与道路表面接触时能够容易挠曲。胎边部的内壁与给轮胎充气的气体接触，而胎边部的外壁与车辆和车辆的轮胎在其中运动的环境空气相接触。

已经进行了各种风洞实验，使得申请人能够确定与车辆前轴上的轮胎在从80kph直到220kph的多个滚动速度上的空气动力学(特别是，阻力)效应相关的能量损失的实质部分。

能够以特定速度驱动车辆轮胎的装置风洞被安装在风洞中，这些轮胎被充气并且在车辆的使用条件下被挤压。基于这些测试和测量，已经确定前轮胎的胎边部、且更具体是被定位于车辆外侧的胎边部导致能量损失(气动阻力)，此损失导致系数Cx增大并且因此车辆在使用中的损耗增加。

这些能量损失的一部分看似与在轮胎的胎边部上存在凸起标记(字母，数字，标志符等)有关。在本申请中，标记如果朝向胎边部的外面突伸则被称为“凸出”。相比之下，凹进标记被形成在胎边部的厚度中并且因此在所述胎边部上没有尖锐的边缘。

按照规定，被提供用于销售的轮胎必须在它们的胎边部上包括特定数目的标记，用于显著地标示轮胎的尺寸、制造信息(国别，日期)和各种其它有用信息。其它信息显示在胎边部上：轮胎的商标和制造商的标志符被注塑于其中，以使客户能够知道他们所使用的轮胎来源。一般来说，所有这些信息都是在由制造商进行的轮胎的注塑和硫化过程中被成型于其中。

在每个胎边部上可被区分出第一胎边部部分和第二胎边部部分。第一胎边部部分被径向地定位在当轮胎被安装在其安装边缘上并且被充气到其使用压力时距赤道平面轴向最远的点的外面。第二部分延展第一部分并且被径向地定位在此第一部分内部。第二部分被连接到轮胎的胎唇。

在风动测试过程中，已经观察到，对于使轮胎能够销售来说非常重要的标记对气动阻力不是没有影响，特别是如果这些标记被定位于第一部分(即，胎边部的径向最外部分)中时。

为了建立要实现的性能的基准点，对平滑的轮胎的性能进行测量，平滑的轮胎即胎边部完全没有凸起标记的轮胎。

定义：

赤道正中面：此为垂直于转动轴线并且经过轮胎上的距所述轴线径向最远的点的平面。

在本文中，用径向方向指垂直于轮胎的转动轴线的方向(此方向对应于胎面的厚度方向)。

用横向方向或轴向方向指平行于轮胎的转动轴线的方向。

用周向方向指与中心位于旋转轴线上的任一圆相切的方向。此方向垂直于轴向方向并且垂直于径向方向。

用轴向向外指朝向轮胎的内腔外面定向的方向。

在本文中指出的轮胎的通常的滚动条件或使用条件是通过E.T.R.T.O.标准定义的那些；这些使用条件规定参考充气压力对应于通过其载荷指数和其速度代码指示的轮胎的负载容量。这些使用条件也可被称为“额定条件”或“使用条件”。

发明内容

本发明的目的在于利用在轮胎的胎边部上设置凸起标记的轮胎研究或甚至实现带有平滑胎边部的轮胎的气动阻力性能。

为此，本发明提供了一种用于客车的轮胎，此轮胎包括冠状部，在冠状部的外面被设置有当轮胎滚动时意于与道路表面接触的胎面，此冠状部通过胎边部侧向地延展，胎边部终结于与安装着该轮胎的边缘部分接触的胎唇中。

每个胎边部包括与给该轮胎充气的气体接触的内壁和与外部空气接触的外壁。

根据本发明，这些胎边部中的至少一个胎边部包括多个第一和第二扇形区，这些第一和第二扇形区被形成在第一胎边部部分的外壁上，所述第一胎边部部分被定位于冠状部与作为当所述轮胎被安装在其安装边缘上并且被充气到其使用压力时的轴向最外点的那些点之间。

第一扇形区完全没有凸起标记(即，所述凸起标记大于0.2mm高)，而第二扇形区被提供有凸起标记，这些凸起标记具有最小等于0.2mm的高度。此外，没有标记的第一扇形区分别形成等于最小20°的角度，并且所述第一扇形区的角度的和最小等于120°。

意想不到地，已经证实胎边部平滑(也就是说，没有最小0.2mm高的凸起标记)的轮胎的气动阻力性能可以通过包括凸起标记的轮胎实现，-这些凸起标记对于使用者来说特别容易辨认。以等效的方式，在本文中，没有最大0.2mm高的凸起标记必须理解成胎边部具有最大等于0.2mm的表面粗糙度。

在优选实施例中，第一扇形区可被提供有凹进标记(与凸起标记相反，凹进标记不在胎边部上形成凸出的尖锐边缘)。这些凹进标记具有最大等于1.5mm并且优选在最小0.5mm和最大0.8mm之间的深度。

具有优势地，凸起标记具有最大等于1.5mm甚至更优选在0.5和0.8mm之间的高度。如果TC轮胎胎边部的平均厚度相对较小，也就是小于3mm，这特别适用，这使得可以减小胎边部的滞后损失。

所关心的胎边部的外壁的子午轮廓，至少在延展胎面的胎边部的第一部分上，更具有优势地是实质上连续的，也就是说，它的特征在于没有斜率的不连续性。通过子午轮廓是指在包含轮胎的转动轴线的任何剖面中看到的胎边部的外壁的轮廓。

申请人已经观察到预期位于车辆外面的胎边部对气动阻力有影响，可以建议在此胎边部上形成用于将此胎边部定位于所述外面的特殊标记，此胎边部包括根据本发明的分布的标记。

当然，如果轮胎具有优选的滚动方向，则此轮胎优选被制造有两个根据本发明的胎边部，使其能够被安装在同一轴上的右手位置或左手位置。

如果轮胎没有优选的滚动方向，那么可以建议至少在预期位于所述外面的侧翼上形成根据本发明的标记。

本发明的其它特征和优势从下面参考附图给出的描述中显现出来，附图通过非限制性示例的方式示出了本发明的主题的一个实施方式。

附图说明

图1表示根据本发明的轮胎的剖面图；

图2表示图1的轮胎的一个胎边部的视图。

具体实施方式

图1表示安装在安装边缘J上的根据本发明的客车轮胎1的剖面图。此205/55R 16尺寸的轮胎包括冠状部2，在冠状部2的外面被径向地设置有当轮胎滚动时意于与道路表面接触的胎面21。此冠状部2通过加强支架22加强并且通过其胎边部3，3′侧向地延展，胎边部终结于与边缘J接触的胎唇4，4′中。轮胎1包括胎体支架5，胎体支架5从一个胎唇经由胎边部3，3′延伸到另一个胎唇。

每个胎边部3和3′包括与给该轮胎充气的气体接触的内壁和在上面形成有用户可见的标记的外壁。

在图示的配置中，轮胎被充气至其使用压力并且采用保持平衡的轮廓。在此配置中，胎体支架经过胎边部3和3′上的相应点C，C′，所述相应点C，C′是胎边部3和3′相对于赤道正中面XX′的轴向最外点。这些点C和C′确定胎边部3和3′的外壁上的相应点F和F′。这些点F和F′通过平行于转动轴线YY′并且经过每个点C和C′的直线与每个胎边部的外壁相交而确定。

在图1上，点L和L′被标记在子午剖面上：这些点L和L′对应于当被充气至其使用压力的轮胎承受其使用负载时胎面与地面接触的侧向极限。

每个胎边部3(相应地，3′)被划分为第一部分31(相应地，31′)和第二部分32(相应地，32′)。第一部分31在点F和点L之间延伸，第二部分32朝向胎唇4扩展第一部分31。

根据本发明的轮胎使得被形成在第一部分31和31′上的注塑标记符合下面的规则：

-在每个胎边部3，3′上形成三个第一扇形区311和三个第二扇形区312，这些第一和第二扇形区被形成在其第一胎边部部分31的外壁上；

-第一扇形区311完全没有凸起标记，也就是说，没有大于0.2mm高且任何粗糙度大于0.2mm高的凸起标记；

-第二扇形区312被提供有凸起标记3120，这些凸起标记具有平均等于0.6mm的高度。

此外，没有标记的第一扇形区311分别形成大致等于90°的角度并且所述第一扇形区的角度的和等于270°。第二扇形区形成大致等于30°的角度。

每个扇形区通过跟踪包含轮胎的转动轴线的两个平面以及将每个标记的界限尽可能靠近地框起来而确定，如在图2中能够看到的。

在本图2中，已经表示出图1的轮胎的其中一个胎边部的视图。在此胎边部3上，三个完全没有标记的第一扇形区311可在第一胎边部部分31上被识别开来，此第一胎边部部分31被包含在经过点F的圆和经过点L的圆之间。

此外，三个第二扇形区312包括位于第一胎边部部分的壁表面上的凸起标记3120。在本示例中，凸起标记3120的高度平均等于0.6mm。第一扇形区和第二扇形区交替布置。

法定的凸起标记的高度等于1.0mm，在此处用字母K表示，此凸起标记被形成在第二胎边部部分32上；这些法定标记对于气动阻力没有实质影响，如在风洞试验中所验证的。

没有标记的第一扇形区分别形成大致等于90°的角度。第二扇形区形成大致等于30°的角度。

请注意，在不实质上改变轮胎的气动阻力的情况下，第一扇形区可被提供有深度最大等于1.5mm的凹进标记。

而且，即便这些数字是非常极限的数字，在模塑过程中、在形成于轮胎模具上的排气孔中形成的材料的凸起部分也不应被认为是产生气动阻力的实质部分的标记。当然，消除它们是所希望的。

本发明已经借助于例子进行了描述，但不被限制于所描述的和图示的例子，并且在不偏离通过权利要求限定的本发明的范围的情况下可以进行多种修改。非常可能的是在第一胎边部扇形区上生成标记，通过使用自粘性标签或具有适当颜色且厚度最大等于0.2mm的“粘贴物”。

Claims (7)

1.一种用于装备客车的轮胎(1)，所述轮胎包括冠状部(2)，在所述冠状部的外面设置有当轮胎滚动时意于与道路表面接触的胎面，此冠状部(2)通过胎边部(3，3′)侧向地延展，所述胎边部终结于与安装着所述轮胎的边缘部分(J)接触的胎唇(4，4′)中，每个胎边部(3，3′)包括与给所述轮胎充气的气体接触的内壁和与外部空气接触的外壁，所述胎边部中的至少一个胎边部包括多个第一扇形区(311)和第二扇形区(312)，这些第一和第二扇形区被形成在第一胎边部部分(31)的外壁上，所述第一胎边部部分被定位于冠状部(2)与点(F)之间，这些点(F)是当所述轮胎被安装在所述安装边缘上并且被充气到其使用压力时的轴向最外点，所述轮胎的特征在于第一扇形区(311)完全没有凸起标记，即，没有高度大于0.2mm的凸起标记，而第二扇形区(312)被提供有凸起标记(3120)，这些凸起标记具有等于至少0.2mm的高度，并且特征在于没有标记的第一扇形区(311)分别形成等于至少20°的角度，并且特征还在于所述第一扇形区的角度的和等于至少120°。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述第一扇形区(311)被提供有凹进标记，这些凹进标记具有最大等于1.5mm的深度。

3.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，所述第一扇形区(311)的凹进标记具有最小0.5mm和最大0.8mm之间的深度。

4.根据权利要求1至3中任一所述的轮胎，其特征在于，所述第二扇形区(312)的凸起标记具有最大等于1.5mm的高度。

5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，所述第二扇形区(312)的凸起标记具有0.5mm和0.8mm之间的高度。

6.根据权利要求1至5中任一所述的轮胎，其特征在于，所述胎边部的外壁的子午轮廓至少在胎边部的第一部分(31)中是实质上连续的，也就是，所述子午轮廓的特征在于没有斜率的不连续性。

7.根据权利要求1至6中任一所述的轮胎，其特征在于，所述胎边部被提供有第一扇形区(311)和第二扇形区(312)，所述第一扇形区没有高于0.2mm的标记而所述第二扇形区设有凸起标记(3120)，所述胎边部预期位于车辆外面，所述胎边部包括意于将此胎边部定位于车辆外面的特殊标记。