CN105339186A

CN105339186A - 轮胎

Info

Publication number: CN105339186A
Application number: CN201480035764.2A
Authority: CN
Inventors: H·弗里戈; H·埃莫里纳
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: EP3013605B1; US20160152097A1; BR112015031544A8; BR112015031544A2; US9987886B2; CN105339186B; EP3013605A1; RU2656758C2; WO2014207093A1; FR3007691B1; RU2016102631A3; FR3007691A1; RU2016102631A

Abstract

本发明涉及用于包括轮辋和轮胎的滚动组件的轮胎，所述轮胎包括至少一个胎体增强件(2)，所述胎体增强件(2)的径向外侧被胎冠增强件(3)覆盖，所述胎冠增强件(3)本身设置在胎面(4)的径向内侧，所述胎面(4)具有两个轴向最外端，所述胎冠增强件(3)由至少一个增强元件层组成，所述胎面(4)通过两个胎侧(6)连接至两个胎圈(5)，所述胎圈(5)旨在与轮辋(7)接触，所述轮辋(7)具有上方钩状物(7b)，每个胎圈(5)包括至少一个周向增强元件，所述胎侧(6)在其外表面上包括一系列突出部(8)，所述突出部(8)与空隙(9)交替，所述胎面(4)至少在一个轴向最外端(4a)处包括周向凹槽(10)。所述轮胎的特征在于，每个突出部(8)设置在胎侧的表面上，不同突出部在点A与点E之间以规律的或不规律的方式连续地设置，并且至少一个突出部(8)部分地或完全地中断或者不中断所述周向凹槽(10)。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及斜交帘布层轮胎或子午线轮胎。

背景技术

子午线轮胎逐渐在各个市场(特别是乘用车轮胎市场)中发挥应用。该成功特别是因为子午线轮胎技术在耐久性、舒适度和低滚动阻力方面所展现的品质。

轮胎的主要部分为胎面、胎侧和胎圈。胎圈旨在与轮辋接触。在子午线轮胎中，构成轮胎的每个主要部分(即胎面、胎侧和胎圈)具有彼此明显不同的功能，因此具有公知的特定组成。

子午线轮胎基本上通过胎体增强件增强，所述胎体增强件包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层相对于轮胎的周向方向以基本上等于90°的角度设置。该胎体增强件在径向上在外部和在胎面下方被增强帘布层覆盖，所述增强帘布层形成带束层。

斜交帘布层轮胎与子午线轮胎的不同之处在于存在至少两个斜交帘布层，所述斜交帘布层相对于轮胎的周向方向以不等于90°的角度设置。帘布层被称为“斜交的”，因为角度从一个帘布层到另一个帘布层具有相反符号。

应回想，根据本发明，轮胎的周向方向为垂直于轮胎的旋转轴线并且与轮胎的带束层增强件正切的平面中的方向。

在出现子午线轮胎之后，一些斜交帘布层轮胎也设置有在胎面下方的带束层增强件。

在这两种类型的轮胎中，与地面直接接触的胎面特别具有的功能在于提供与道路的接触并且需要适应地面的形状。胎侧本身通过传递支撑车辆负载并且允许其移动所需的机械力从而吸收地面的不均匀性。

带束层增强件为这样的增强件，所述增强件一方面需要相对于边缘变形足够刚性使得轮胎可以出现转向所需的侧偏推力，并且传递用于牵引或用于制动的扭矩，另一方面需要在弯曲方面极为柔性，即允许其平面的曲率变化从而提供轮胎与地面的足够的接触面积。

因此，带束层增强件通常具有复合结构，所述复合结构允许对于相对低的重量提供所需的刚度。带束层增强件通常由至少两个以不同角度设置的帘布层组成，所述帘布层包括缆线形式的覆盖有橡胶的加强件。加强元件相对于周向方向从一个帘布层到另一个帘布层交叉并且相对于该方向可以为对称或不对称的。

定义：

-“纵向或周向方向”为轮胎行驶的方向，

-“径向方向”为与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向，

-“轴向方向”为平行于轮胎的旋转轴线的方向，

-“在径向上位于内侧”意指更接近旋转轴线，

-“在径向上位于外侧”意指更远离旋转轴线，

-“赤道平面或正中平面”意指垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为基本上相等的两半的平面，

-“轮胎的横向方向”意指平行于旋转轴线的方向，

-“径向平面或子午平面”意指包含轮胎的旋转轴线的平面。

通过文献JP2008068716A已知包括具有外部加强件的胎侧的轮胎，所述外部加强件旨在降低轮胎上的可能随着使用损坏的点处的内部温度。

然而，这些加强件在胎侧上的布置无法针对侧面碰撞(例如路边石(碰撞路缘)或凹坑)正确地加强轮胎的胎侧。

事实上，在常规的轮胎设计的情况下，以各种速度和/或各种撞击角度产生的所述碰撞可能造成损坏，有时甚至进一步造成轮胎报废。

此外，目前的趋势是使用铝制(而非钢制)轮辋从而特别有助于车辆的整体美观，其结果是当轮胎遭受侧面碰撞时，造成胎体的组成部分以明显更低的速度向上断裂。

此外，目前希望使用具有越来越短的胎侧高度的轮胎，其另一个结果是如下事实：相比于胎侧更高的情况，对所述胎侧的碰撞造成更为严重的磨损，因此更加损伤轮胎。

通过文献JP2003237317还已知包括间断的弹性体橡胶部分的轮胎，所述弹性体橡胶部分具有不同的刚性并且设置在胎侧上从而降低轮胎操作固有的噪声。

专利FR888453还描述了轮胎外胎，所述外胎的两侧包括由弹性体橡胶制成的突出部，所述突出部由于其所具有的几何形状而旨在核实轮胎的压力与负载一致。

最后，文献US2354715公开了存在弹性体橡胶的突出部，所述突出部包括金属元件并且设置在轮胎胎面的端部处并且旨在避免胎面在行驶的过程中打滑。

发明内容

因此，仍然需要能够进一步提高轮胎胎侧相对于侧面碰撞的坚固性，从而无需改变轮胎胎侧目前的尺寸。

因此本发明的一个主题是用于包括轮辋和轮胎的滚动组件的轮胎，所述轮胎包括至少一个胎体增强件，所述胎体增强件的径向外侧被胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件本身位于胎面的径向内侧，所述胎面具有两个轴向最外端，所述胎冠增强件由至少一个增强元件层组成，所述胎面通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎圈旨在与轮辋接触，所述轮辋具有轮辋凸缘顶部，每个胎圈包括至少一个周向增强元件，所述胎侧在其外表面上包括一系列突出部，所述突出部与空隙交替，所述胎面至少在一个轴向最外端处包括周向凹槽。

所述轮胎的特征在于，每个突出部设置在胎侧的表面上，不同突出部在点A与点E之间规律地或不规律地并且连续地设置，

-所述点A设置在所述胎面的径向外表面与所述胎侧的径向外表面相交的位置处，径向轴线ZZ’离赤道平面AA’的距离为长度L_A，所述长度L_A在1/2(L-85mm)和1/2(L-10mm)之间，L为外截面宽度，并且

-所述点E根据选择位于半径在如下范围内的位置处：

○R₂<E<(0.75R₁+0.25R₂)，R₂为轮辋凸缘顶部处的半径并且R₁为外截面宽度处的半径–(间距I)，或

○0.95R₁<E<(0.75R_A+0.25R₁)，R₁为外截面宽度处的半径并且R_A为点A处的半径(间距II)，

并且至少一个突出部部分地或完全地中断或者不中断所述周向凹槽。

术语“不中断”意指突出部的径向上端或者邻近周向凹槽，或者在径向方向上基本上以距离“d”设置，所述距离“d”在2mm与10mm之间。

术语“部分中断”意指突出部的径向上端将周向凹槽部分地横断。

术语“完全中断”意指突出部的径向上端与胎面的最接近所述径向上端的轴向外端相交。

当突出部部分中断凹槽时，在所述凹槽的总周向间距的2％与97％之间，优选在20％与80％之间，更优选在30％与50％之间发生该中断。

凹槽为位于点A附近的给定宽度的区域并且具有大于70％的纵向空隙比。

术语“规律”定义的事实是：设置在点A-点B以及点C-点D之间的突出部在径向方向上彼此对齐(可能具有对称性)并均匀地设置。

术语“不规律”意指设置在点A-点B以及点C-点D之间的突出部在两个径向和平行的方向上偏离(不具有对称性)并不均匀地设置。

半径R_A为长度L_A的函数，所述长度L_A本身为长度L的函数。

R₁可以在(0.8R₂+0.2R_A)与(0.2R₂+0.8R_A)之间的范围内。

外截面宽度L被定义为安装在轮辋上并且充气的轮胎的空气室的宽度；根据本发明，外截面宽度为充气轮胎的胎侧的外侧之间的包括胎侧表面浮凸的距离。R₁对应于位于胎侧的最远离正中平面的外表面上的点处的半径。

根据本发明的轮胎的优点在于，能够快速和容易地生产并且能够承受特别剧烈的侧面碰撞而不会产生可能对车辆的乘客造成显著风险的实质性损坏。

根据本发明的轮胎还具有的优点在于，提供与在胎侧上不具有突出部的轮胎相似的整体性能，例如滚动阻力、磨损性、耐久性。

本发明的另一个主题是包括轮辋和如上所述的轮胎的经安装的组件。

优选地，至少一个突出部具有高度和长度，在所述突出部的所述长度的中心处的所述高度最佳。优选地，在外截面宽度处突出部的高度最小。

优选地，至少两个突出部具有彼此不同的长度。

优选地，每个突出部具有在3mm与10mm之间的平均高度。

优选地，每个突出部具有在4mm与12mm之间的平均宽度。

每个突出部的平均高度可以在5mm与8mm之间。在点A与点E之间的距离的至少80％以上，突出部的平均高度可以大于最大高度的80％。平均高度被定义为突出部的端部之间的高度的平均值。

突出部优选具有小于或等于20°，更优选在5°与8°之间的浮凸角α。

两个邻近的突出部可以以小于或等于突出部的平均宽度的两倍的平均距离隔开，并且可以基本上彼此平行。

突出部优选覆盖胎侧的在点A与点E之间的周向总表面积的至少40％。

每个突出部具有确定的几何形状或任意的几何形状并且可以具有中性纤维，所述中性纤维穿过径向最内端和径向最外端并且相对于径向方向ZZ’以角度β设置，所述角度β在-60°与+60°之间。

轮胎的外侧胎侧(当安装在车辆上时位于外侧的胎侧)和轮胎的内侧胎侧(当安装在车辆上时位于内侧的胎侧)可以各自包括具有任何可能的倾斜度组合的突出部。

同样地，车辆的四个轮胎可以具有能够根据每个车轴变化和/或能够在同一个车轴上变化的倾斜度。

优选地，两个邻近的突出部之间的空隙延续胎面的周向凹槽的空隙沿轴向延伸经过点A，所述凹槽设置在胎面的至少一个轴向端部上。

优选地，在胎侧的接近点A(即在3mm与8mm之间)的区域中，两个邻近的突出部之间的空隙相对于周向方向以在-15°和+15°之间的角度设置。

优选地，在确定的径向平面中并且无论该平面是否位于点A与点E之间，每个突出部在周向方向上的可变宽度的总和大于或等于总周向长度的60％，所述长度在突出部的位置处测得。

根据本发明的轮胎可以具有的[每个突出部的总宽度的总和]/2πR的比例大于或等于30％，更优选大于或等于60％，在所述突出部的总高度的50％处定义每个突出部的宽度，任何轮胎半径R在R_E<R<R_a的范围内，其中R_a为点A处的半径并且R_E为点E处的半径。

可以在轮胎胎侧的整个周向长度上存在突出部。

根据本发明的胎侧上存在的突出部由与胎侧相同的材料制成。

附图说明

现在将借助于如下附图示例描述本发明，所述附图示例仅用于解释并且其中：

-图1示意性显示了经过根据本发明的轮胎的径向平面上的横截面，

-图2A和2B为根据本发明的轮胎的胎侧和相应胎面的一部分的三维示意图，

-图3为根据本发明的轮胎的包括突出部的胎侧的放大示意图，

-图4为图3的沿AA的截面图，显示了根据本发明的轮胎的两个邻近突出部，

-图5A和5B根据第一个替代形式以三维形式显示了根据本发明的轮胎的胎侧和相应胎面的径向外部的一部分，

-图6A根据第二个替代形式以三维形式显示了胎侧的和相应胎面的径向外部的一部分，其中一些突出部完全地中断根据本发明的轮胎的周向凹槽，

-图6B根据另一个替代形式以三维形式显示了胎侧的和相应胎面的径向外部的一部分，其中一些突出部部分地中断根据本发明的轮胎的周向凹槽，

-图7A显示了根据另一个替代形式的胎侧的一部分的和胎面的相应部分的径向截面中的局部视图，

-图7B显示了根据本发明的轮胎的根据另一个替代形式的胎侧的一部分的和胎面的相应部分的径向截面中的局部视图。

-图8为根据本发明的轮胎的胎侧的和相应胎面的一部分的三维示意图。

在各个附图中，相同或相似的技术元件带有相同的附图标记。为了使正文不过于繁冗，不必重复其描述。

具体实施方式

如图1所示，附图标记1的乘用车轮胎包括胎体增强件2，所述胎体增强件2位于附图标记3的整个带束层增强件的径向内侧上，所述带束层增强件3位于胎面4的径向内侧，所述胎面4本身通过两个胎侧6连接至两个胎圈5。胎圈5旨在与轮辋7(部分示出)接触。每个胎圈包括至少一个周向增强元件7a。在胎侧的表面上，胎侧包括一系列突出部8，所述突出部8与空隙9规律地交替(图2中所示)。

图1在横截面中显示了突出部8，该突出部具有连续的中性纤维。在此应回想，中性纤维是赋予中性轴线的名称，所述中性轴线基本上穿过每个突出部的体积中心并且当经受压缩和/或凹陷时既不变短也不变长。

如图1所示，突出部8以从点A至点E延伸的中性纤维的连续长度设置在胎侧的表面上。

点E设置在半径小于(0.75R₁+0.25R₂)的位置处。R₁为外截面宽度L处的半径，R_A为点A处的半径。

对于安装在6.5J16轮辋上的205/55R16参考轮胎，点E位于半径为232mm的位置处，其中R_A等于298mm，R₂等于220mm并且R₁等于261mm。

根据本发明的外截面宽度的定义适用于与任何类型的轮辋组合的任何类型的外胎。

点A设置在胎面的径向外表面与胎侧的径向外表面相交的位置处，具有的轴线ZZ’离赤道平面AA’的距离为等于1/2(L–45mm)的长度L_A。对于205/55R16参考轮胎，R_A等于298mm。

突出部不插入加到胎侧橡胶中的橡胶元件，而是在固化阶段的过程中模制。突出部以与胎面上形成的胎面花纹相似的方式获得。

图2A显示了突出部8和空隙9的交替，在图3和图4中以放大形式显示。图2B显示了图2A的替代形式，其中突出部相对于轴向方向以一定角度设置。在该实施方案中，对于205/55R16尺寸的轮胎，最长的连续突出部8具有约75mm的中性纤维长度。突出部基本上彼此平行地沿径向(图2)设置并且以约4.50mm隔开，在其轴向最内部分中具有约6mm的高度和约8.6mm的宽度。

浮凸角α为约8°。所述浮凸角的值允许轮胎在固化之后脱模而不破坏最终结构。

根据该实施方案，突出部在中间高度处具有的[每个突出部的宽度的总和]/2πR的比例等于30％并且相对于径向平面以零角度设置。

图5A为突出部8的径向外部8a的三维视图，并且图5B为图5A的放大图。在图5A和图5B中，每个突出部8的部分8a和空隙9邻近在胎面4的轴向最外端4a处的表面上沿周向设置的凹槽10。凹槽10的长度不中断。

在该具体的实施方案中，凹槽10具有沿着轴线YY’的可以在2mm与10mm之间的轴向宽度(l)和沿着轴线ZZ’的在3mm与8mm之间的径向高度“h”。

图6A还显示了突出部8的径向外部8a的三维视图。不同于图5A和5B，凹槽10中断。特别地，突出部8的端部8a和邻近的空隙9将轮胎周向方向上的凹槽10完全地横断。

图6B显示了突出部8的所述径向外部8a的三维视图的另一个替代形式。在该图中，突出部8将轮胎周向方向上的凹槽10部分地横断。

图7A和7B显示了突出部8的径向内部8b(用虚线显示)以厚度“d”与空隙10的径向内部10b隔开。该厚度“d”小于2mm并且优选小于1mm。

图8显示了突出部8b和8c的径向上端邻近周向凹槽10并且突出部8d的径向上端完全中断凹槽10以到达胎面4的弹性体橡胶块。该图因此显示了根据本发明的轮胎的一个实施方案，其中每个突出部8b、8c与空隙9交替。每个突出部8b、8c从点A延伸至点E。

以常规方式在固化模具中固化和模制之后获得根据本发明的轮胎。

实施例1：路边石测试

使用包括各种突出部的205/55R16参考轮胎和不具有突出部的相同的对照轮胎进行该测试。

轮胎P1至P4为根据本发明的各个轮胎。

轮胎P1和P4的突出部相对于径向方向以零倾斜角度设置。

轮胎P2和P3的突出部相对于径向方向以一定的倾斜角度设置。

“角度”一栏对应于由每个突出部与轮胎的径向方向形成的角度。

浮凸角α为由突出部的每个端部形成的角度(如图4中所示)，旨在使突出部更易于脱模。

突出部的间隔为第一空隙的中心与邻近第一空隙的第二空隙的中心之间的距离。

H(mm)为突出部的平均高度，l(mm)为突出部的平均宽度。

R₁为外截面宽度处的半径，R₂为轮辋凸缘顶部处的半径，R_E为对应于点E的半径并且R_A为点A处的半径。

包括浮凸的外截面高度包含外截面宽度和胎侧表面上存在的突出部的高度。

下表I收集了根据本发明的各个轮胎的可测量的技术特征。

表I

在如下操作条件下进行该测试。

将安装在6.5J16轮辋上并且充气至1.9bar的压力的轮胎装配至车辆的右前车轴并且支撑350kg的负载。

测试包括针对路缘进行碰撞，即针对高度为90mm的金属块相对于轮胎的行驶方向与所述块成30°的角度以各种速度对轮胎进行“路边石”碰撞。

用对照轮胎(不具有突出部)和包括突出部(所述突出部与轮胎的径向轴线可以形成或不形成角度)的根据本发明的各个轮胎进行该测试。

下II表中的结果表明，在轮胎穿孔之前，在对照轮胎(结果等于100)与上文所述的根据本发明的各个轮胎之间获得速度方面的增量。

表II

轮胎	速度增量(％)
		对照	100
P1	120
		P2	125
P3	135
		P4	120

表II中的结果清楚表明，无论何种实施方案，根据本发明的轮胎提供了在轮胎穿孔之前路边石可以撞击的速度方面的显著提高。

实施例2：路边石测试

使用包括各种突出部的245/40R18参考轮胎和不具有突出部的相同的对照轮胎进行该测试。

轮胎P1至P4为根据本发明的各种轮胎。

关于实施例1提到的各个技术特征在实施例2中重现。

下表III收集了根据本发明的一个变体形式的各个轮胎的可测量的技术特征。

表III

在与关于实施例1所解释的相同的操作条件下用8.5J18轮辋和充气至2.3bar的压力的轮胎进行该测试，所述轮胎安装在车辆的右前车轴上并且支撑580kg的负载。

下IV表中的结果表明，在轮胎穿孔之前，在对照轮胎(结果等于100)与上文所述的根据本发明的各个轮胎之间获得速度方面的增量。

表IV

轮胎	速度增量(％)
		对照	100
P1	128
		P2	130

表IV中的结果清楚表明，无论何种实施方案，根据本发明的轮胎提供了在轮胎穿孔之前路缘可以撞击的速度方面的显著提高。

Claims

1.用于包括轮辋和轮胎的滚动组件的轮胎，所述轮胎包括至少一个胎体增强件(2)，所述胎体增强件(2)的径向外侧被胎冠增强件(3)覆盖，所述胎冠增强件(3)本身位于胎面(4)的径向内侧，所述胎面(4)具有两个轴向最外端，所述胎冠增强件(3)由至少一个增强元件层组成，所述胎面(4)通过两个胎侧(6)连接至两个胎圈(5)，所述胎圈(5)旨在与轮辋(7)接触，所述轮辋(7)具有轮辋凸缘顶部(7b)，每个胎圈(5)包括至少一个周向增强元件，所述胎侧(6)在其外表面上包括一系列突出部(8)，所述突出部(8)与空隙(9)交替，所述胎面(4)至少在一个轴向最外端(4a)处包括周向凹槽(10)，其特征在于，每个突出部(8)设置在胎侧(6)的表面上，所述突出部(8)在点A与点E之间规律地或不规律地并且连续地设置，

-所述点A设置在所述胎面的径向外表面和所述胎侧的径向外表面相交的位置处，径向轴线ZZ’离赤道平面AA’的距离为长度L_A，所述长度L_A在1/2(L-60mm)与1/2(L-10mm)之间，L为外截面宽度，并且

-所述点E根据选择设置在半径在如下范围内的位置处：

并且至少一个突出部(8)部分地或完全地中断或者不中断所述周向凹槽(10)。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，至少一个突出部(8)具有高度和长度，在所述突出部的所述长度的中心处的所述高度最佳。

3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，至少两个突出部(8)具有彼此不同的长度。

4.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，每个突出部(8)具有在3mm与10mm之间的平均高度。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，每个突出部(8)具有在4mm与12mm之间的平均宽度。

6.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，每个突出部(8)的平均高度优选在5mm与8mm之间。

7.根据权利要求1、4和6中的任一项所述的轮胎，其特征在于，在所述点A与点E之间的距离的至少80％以上，每个突出部(8)的平均高度大于最大高度的80％。

8.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，每个突出部(8)的浮凸角α小于或等于20°并且优选在5°与8°之间。

9.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，两个邻近的突出部(8)以小于或等于突出部的平均宽度的两倍的平均距离隔开。

10.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，两个邻近的突出部(8)基本上彼此平行。

11.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述突出部(8)覆盖所述胎侧的在所述点A与点E之间的周向总表面积的至少40％。

12.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，每个突出部(8)具有确定的几何形状或任意的几何形状并且具有中性纤维，所述中性纤维穿过径向最内端和径向最外端并且相对于径向方向ZZ’以角度β设置，所述角度β在-60°与+60°之间。

13.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，两个邻近的突出部(8)之间的所述空隙(9)延续所述胎面的周向凹槽的空隙沿轴向延伸经过所述点A，所述凹槽设置在所述胎面的至少一个轴向端部上。

14.根据权利要求1或11所述的轮胎，其特征在于，在所述胎侧的接近所述点A的区域中，两个邻近的突出部(8)之间形成空隙，所述空隙相对于周向方向以在-15°与+15°之间的角度设置。

15.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述突出部的在周向方向上的宽度的总和大于或等于总周向长度的60％。

16.根据权利要求1或13所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎具有的[每个突出部的总宽度的总和]/2πR的比例大于或等于30％，更优选大于或等于60％并且小于或等于70％，在所述突出部(8)的总高度的50％处定义每个突出部(8)的宽度，并且轮胎半径R在R_E<R<R_a的范围内，其中R_a为点A处的半径并且R_E为点E处的半径。

17.包括轮辋和根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎的经安装的组件。