CN105339187A - 斜交胎体轮胎或子午线胎体轮胎 - Google Patents

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CN105339187A CN201480035766.1A CN201480035766A CN105339187A CN 105339187 A CN105339187 A CN 105339187A CN 201480035766 A CN201480035766 A CN 201480035766A CN 105339187 A CN105339187 A CN 105339187A
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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帘布层，所述胎体帘布层的径向外侧被胎冠帘布层覆盖，所述胎冠帘布层本身设置在胎面的径向内侧，所述胎冠帘布层由至少一个增强元件层形成，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，所述轮辋具有上方钩状物，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，所述突出部与凹部交替，所述凹部和突出部各自具有中心轴线。所述轮胎的特征在于，每个突出部具有确定的几何形状或任意的几何形状并且设置在胎侧的表面上，不同突出部在点A与点B之间以及在点C与点D之间以规律的或不规律的方式间断地设置，其中点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，并且径向轴线ZZ’离赤道平面AA’的距离具有长度LA，所述长度LA在1/2(L-20mm)与1/2(L-80mm)之间，L为轮胎截面公称宽度；点B设置在半径大于或等于[R1+0.1(RA–R1)]并且小于RA的位置处，R1为轮胎截面公称宽度处的半径并且RA为点A处的半径；点C设置在半径小于或等于[R1-0.1(R1-R2)]的位置处，R2为上方钩状物的半径；并且点D设置在半径在R2<D<R2+0.25(R1–R2)范围内的位置处。

Description

斜交胎体轮胎或子午线胎体轮胎
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，造成胎冠增强件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EP2181865A1还已知在胎侧的表面处沿着径向轴线包括间断突出部的轮胎，条件是相比于设置在轮胎的径向上部的突出部的组合，设置在轮胎的径向下部的突出部的组合具有更大的总表面积，从而当轮胎行驶时降低轮胎的温度。
文献JP60107402描述了在轮胎的胎面、胎肩和胎侧上存在弹性体块。
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，所述空隙和所述突出部各自具有中心轴线。
所述轮胎的特征在于，每个突出部在点A与点B之间以及在点C与点D之间规律地或不规律地并且间断地设置在至少一个胎侧的表面上，
-所述点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，径向轴线ZZ’离赤道平面AA’的距离为长度LA，所述长度LA在1/2(L-20mm)与1/2(L-80mm)之间，L为外截面宽度，
-所述点B设置在半径大于或等于[R1+0.1(RA–R1)]并且小于RA的位置处，R1为外截面宽度处的半径并且RA为点A处的半径，
-所述点C设置在半径小于或等于[R1-0.1(R1-R2)]的位置处，R2为轮辋凸缘顶部的半径，并且
-所述点D设置在半径在如下范围内的位置处
R2<D<R2+0.25(R1–R2)。
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等同的整体性能，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滚动组件。
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。
术语“间断地”定义的事实是：设置在点A-点B以及点C-点D之间的突出部要么沿着线性径向轴线或沿着圆周的相同圆弧彼此成一直线地布置，要么在两个平行的径向方向上或在圆周的两个平行的圆弧上偏离。
优选地，每个突出部邻近至少设置在所述胎面的轴向最外端处的周向凹槽。
至少两个邻近或非邻近的突出部可以进入至少设置在所述胎面的轴向最外端处的周向凹槽。
优选地，相比于设置在点C与点D之间的突出部的组合，设置在点A与点B之间的突出部的组合具有更大的表面积。
每个突出部的平均高度可以在3mm与10mm之间，更优选在5mm与8mm之间。平均高度被定义为突出部的端部之间的高度的平均。
突出部可以具有在4mm与12mm之间的平均宽度。
在点A–点B以及点C–点D之间的长度的至少80％以上，突出部的平均高度可以大于最大高度的80％。
突出部优选具有小于或等于20°的浮凸角，更优选在5°与8°之间的浮凸角。
两个在周向上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–点B以及点C–点D之间的周向总表面积的至少40％。
突出部具有第一部分P1和第二部分P2，所述第一部分P1从点D延伸至点C，所述第二部分P2从点B延伸至点A。
优选地，至少一个突出部的中心轴线穿过所述轴线的径向最内端和径向最外端，所述轴线相对于径向方向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。
当根据本发明的轮胎安装在四轮车辆上时，四个轮胎可以具有能够根据每个轮轴而变化和/或能够在同一个轮轴上变化的倾斜度。
优选地，分离两个在周向上邻近的突出部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。胎面的轴向端部也被称为轮胎的“胎肩”。
优选地，在胎侧的接近点A(即在3mm与8mm之间)的区域中，空隙包括中心轴线，所述中心轴线相对于周向方向以在-15°与+15°之间的角度设置。
优选地，在点A–点B以及点C–点D之间的径向平面中，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％，所述长度在突出部的位置处测得。
所述轮胎优选具有的[所有突出部的总宽度的总和]/[不具有突出部的胎侧的宽度]的比例大于或等于30％，在所述突出部的平均总高度的50％处定义每个突出部的表面积。
胎侧可以完全被突出部覆盖。
根据本发明的胎侧上存在的突出部由与胎侧的材料相同的材料制成。
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，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2和2A为根据本发明的轮胎的胎侧和相应胎面的放大部分的三维示意图，
-图3为根据本发明的轮胎的包括突出部的胎侧的一部分的示意图，
-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胎侧和相应胎面部分的径向外部的一部分，
-图6根据第二个替代形式以三维形式显示了胎侧和相应胎面部分的径向外部的一部分，
-图7A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和胎面的相应部分的径向截面中的局部视图。
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，该突出部具有中性纤维的间断长度。
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既不变短也不变长。
如图1所示，突出部8以从点A至点B并且从点C至点D延伸的中性纤维的间断长度设置在胎侧的表面上。
应回想，外截面宽度L为安装在轮辋上并且充气的轮胎的截面宽度；根据本发明，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。
点A位于胎面的径向外表面和胎侧相交的位置处，具有的轴线zz'离赤道平面的距离为等于90mm的长度。
对于安装在6.5J16轮辋上的205/5R16参照轮胎，点B位于半径等于266mm的位置处，点C位于半径等于258mm的位置处，并且点D位于半径等于238mm的位置处。
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2显示了突出部8和空隙9的交替，在图3和4中以放大形式显示。图2A显示了图2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，突出部8是间断的，对于205/55R16尺寸的轮胎，对于部分P1(在C和D之间)具有约45mm的间断的中性纤维长度，对于部分P2(在A和B之间)具有40mm的间断的中性纤维长度。突出部基本上彼此平行地设置并且以约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。
浮凸角为约8°。所述浮凸角的值使得轮胎在固化之后脱模而不破坏最终结构。
根据该实施方案，突出部具有的空隙/固体表面积的比例等于40％，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’的可以在3mm与8mm之间的径向高度“h”。
图6还显示了突出部8的径向外部8a的三维视图。不同于图6A和6B，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横断。
图7A和7B显示了突出部8的径向内部8b(以虚线显示)以在1mm与2mm之间的距离“d”偏差邻近凹槽10的径向内部10b。
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
使用各种轮胎进行该测试并且与不具有突出部的对照轮胎对比。
对照轮胎不包括任何突出部。
轮胎P1包括间断中性纤维的突出部，所述突出部相对于径向方向以倾斜角度设置。
“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。
浮凸角为由突出部的每个端部形成的角度(如图5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，Re为对应于外截面宽度L的半径。
包括浮凸的外截面宽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)和包括间断突出部(所述突出部与轮胎的径向轴线形成角度)的根据本发明的轮胎进行该测试。
下表II中的结果表明，在轮胎穿孔之前，在对照轮胎(结果等于100)与根据本发明的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 125
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。

Claims (20)

1.用于包括轮辋(7)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，所述胎冠增强件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(7a)，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，所述空隙(9)和所述突出部(8)各自具有中心轴线，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设置在胎侧(6)的表面上，各个突出部在点A与点B之间以及在点C与点D之间规律地或不规律地并且间断地设置，
-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LA，所述长度LA在1/2(L-20mm)与1/2(L-80mm)之间，L为外截面宽度，
-所述点B设置在半径大于或等于[R1+0.1(RA–R1)]并且小于RA的位置处，R1为外截面宽度处的半径并且RA为点A处的半径，
-所述点C设置在半径小于或等于[R1-0.1(R1-R2)]的位置处，R2为凸缘顶部的半径，并且
-所述点D设置在半径在如下范围内的位置处
R2<D<R2+0.25(R1–R2)。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，每个突出部邻近周向凹槽，所述周向凹槽至少设置在所述胎面的轴向最外端处。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，至少两个邻近或非邻近的突出部进入周向凹槽，所述周向凹槽至少设置在所述胎面的轴向最外端处。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，相比于设置在所述点C与点D之间的突出部的组合，设置在所述点A与点B之间的突出部(8)的组合具有更大的表面积。
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3mm与10mm之间的平均高度。
6.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。
7.根据权利要求5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。
8.根据权利要求5和7中的任一项所述的轮胎，其特征在于，在所述点A–点B以及点C–点D之间的长度的至少80％以上，每个突出部(8)的平均高度大于最大高度的80％。
9.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。
10.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，两个在周向上邻近的突出部(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。
11.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，两个突出部(8)以小于或等于突出部的平均宽度的两倍的平均长度分离并且基本上彼此平行。
12.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–点B以及点C–点D之间的周向总表面积的至少40％。
13.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)的中心轴线穿过所述轴线的径向最内端和径向最外端，所述轴线相对于径向方向ZZ’以角度β设置，所述角度β在-60°与+60°之间。
14.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，分离两个在周向上邻近的突出部(8)的所述空隙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。
15.根据权利要求1或14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，所述空隙(9)包括中心轴线，所述中心轴线相对于周向方向以在-15°与+15°之间的角度设置。
16.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，在所述点A–点B和/或点C–点D之间，所述突出部(8)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％。
17.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎具有的[所有突出部的总宽度的总和]/[不具有突出部的胎侧的宽度]的比例大于或等于30％，在所述突出部的总高度的50％处定义每个突出部(8)的表面积。
18.根据权利要求17所述的轮胎，其特征在于，所述比例等于60％。
19.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述胎侧(6)由突出部(8)覆盖。
20.包括轮辋和根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎的滚动组件。
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