CN107074040A - 用于重载车辆车轮的轮胎 - Google Patents

Abstract

一种用于重载车辆车轮的轮胎(1)，包括胎面带(2)和相对于所述胎面带(2)彼此相对的两面侧壁(3)；所述侧壁(2)中的至少一面包括设置有至少一个侧壁磨损指示部(5)的侧壁部分(4)，其中，所述侧壁磨损指示部(5)包括至少第一圆周槽(6，7)，所述至少第一圆周槽设置有至少具有增大部的部分(13)。

Description

用于重载车辆车轮的轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，所述轮胎设置有侧壁磨损指示部。优选地，本发明应用于重载车辆车轮的轮胎，并且更加优选地应用于主要城市使用的巴士或者重载车辆车轮的轮胎。

通常，针对乘客运送的重载车辆或者特别地在城市区域中的巴士，为了更方便上车，要尽可能地靠近人行道。

在一些国家中，出于安全原因，甚至立法要求驾驶员使车辆靠近人行道直到轮胎的侧壁与人行道接触为止。

对于重载车辆而言，为了方便卸载和/或装载货物，有时要求靠近仓储地的岸壁。

这些操作产生了轮胎侧壁与人行道的反复摩擦，从而导致人行道自身的磨损。因此，人行道因摩擦承受磨损。该现象是这种特定使用的显著特点，并且其非常重要以至于其影响到轮胎的寿命。实际上，有时候在胎面还没有完全磨损时就从车辆拆卸轮胎，以便抛弃轮胎或者重建轮胎，因为相反地，侧壁已经完全磨损，并且危险地暴露出了轮胎的内部结构。

除了设置允许延迟上述缺陷出现的侧壁增强层以外，通过适当的磨损指示部监测侧壁的完整状态是至关重要的。

背景技术

文献JP4-129806、WO2013/118657、EP726173、JP2013023016、JP09024710；涉及用于重载车辆车轮的轮胎的侧壁的已知磨损指示部。

发明内容

本申请人注意到的是通常已知技术解决方案(如在上述文献中公开的那些)涉及作为侧壁磨损指示部的孔，所述孔以圆周槽或者孔洞的形式布置在侧壁自身上，所述孔被成形而使得允许例如利用深度计测量胶料相对于新轮胎的磨损量。因此，所述孔允许测量在达到最小厚度之前侧壁的胶料余下的量，对于所述最小厚度，拆卸轮胎是合适的和/或必要的。

本申请人还发现的是设置圆周槽(为了不过度削弱侧壁的胶料，其通常是浅的)似乎不能够随着磨损增加而提供足够精确的指示。另一方面，对孔的设置会在侧部上造成突然的不连续，精确地，在承受由周期性通过胎印下方的区域(在该区域中侧壁承受最大挠曲)至相对的区域(在该区域中侧壁变得延伸)所产生的连续变形的区域中造成突然的不连续。

上述周期性移动产生了大且集中的应力，特别地，在侧壁的厚度不连续(即，对应于孔状的磨损指示部)的区域中产生大且集中的应力。因为材料疲劳，所以这一切转换成裂纹，继而，所述裂纹会破坏侧壁自身的结构完整性，从而缩短了轮胎的寿命。

本申请人还注意到的是为了试图解决对应于侧壁磨损指示部的应力集中的问题，在上述现有技术文献中提出的解决方案中的一些增加指示部自身的尺寸。

本申请人还发现的是指示部越宽，侧壁的没有受到胶料的适当厚度保护的部分延伸越大，并且同时在行驶期间可用于吸收周期性应力的胶料的厚度变得越薄。

本申请人还发现的是位于低材料体积处的应力的过度集中增加了大尺寸磨损指示部的存在并且增加了大尺寸磨损指示部的数量。此外，由于侧壁磨损指示部的底部与边缘/突出物(如人行道、石头等)的潜在撞击而导致的撕裂风险随着指示部自身的尺寸和数量的增加而增大。

因此，本申请人提出这样的问题，即，获得用于重载车辆车轮并且特别地用于城市使用的巴士或者重载车辆车轮的侧壁磨损指示部，所述侧壁磨损指示部允许简单评估侧壁部分在预定行驶之后所遭受的磨损，从而消除或者无论如何明显地降低适于在指示部自身的底部上产生裂纹的局部张力出现的风险。

本申请人还提出这样的问题，即，获得用于重载车辆车轮并且特别地用于城市使用的巴士或者重载车辆车轮的侧壁磨损指示部，所述侧壁磨损指示部不存在已知指示部有关局部张力的缺陷并且同时没有使侧壁部分过度暴露到因与边缘/突出物撞击而发生撕裂或者破坏的风险中。

本申请人发现的是通过在侧壁上实现设置有具有增大部的部分的圆周槽，可以简单并且直接地检测轮胎侧壁的磨损，从而至少减小磨损指示部的区域中因侧壁厚度的突然且局部的变化而产生的应力集中。

根据第一方面，本发明涉及一种用于重载车辆车轮的轮胎，所述轮胎包括胎面带和相对于胎面带彼此相对的两面侧壁；侧壁中的至少一面包括设置有至少侧壁磨损指示部的侧壁部分，其中，所述侧壁磨损指示部包括至少第一圆周槽，所述至少第一圆周槽包括至少具有增大部的部分。

圆周槽允许在一侧上在从胎印区域至直径相对区域的周期性通过的过程中将因轮胎侧壁的挠曲和延伸而产生的应力分散在侧壁的更宽区域上，并且同时允许实现小尺寸但是无论如何足以利用深度计测量剩余深度的具有增大部的部分。

以这种方式，在磨损指示部的区域中因侧壁厚度变化而产生的应力集中明显减小，并且因此明显降低了在具有增大部的部分的底部上触发裂纹的风险。

通过不再需要将磨损指示部实现为宽孔，防止了指示部的底部因与阻碍物/突出物的撞击而产生损伤的风险。

磨损指示部允许侧壁的磨损状态的有利且直接的可视化，使得允许例如进行关于待采取的行动的快速决定，如，车辆轮胎的安装轮换，或者胎面带(还包括侧壁)的再建，或者仅仅侧壁的最终再建，或者轮胎的更换。

在本发明的语境中，应用了以下定义：

·“圆周”方向指的是根据轮胎的旋转方向大体指向的方向。

·“径向”或者“径向地”指的是大体远离轮胎旋转轴线的方向。

上述方面中的本发明可以具有至少下文描述的优选特征。

优选地，至少具有增大部的部分可以具有介于大约3mm和大约30mm之间的圆周延伸部。

有利地，第一圆周槽可以具有通道深度p，并且具有增大部的部分具有局部最大深度P，其中p＜P。

便利地，局部最大深度P可以介于1.2p和5p之间，优选地介于2p和4p之间。

关于第一圆周槽的深度和具有增大部的部分的深度的当前选择均满足具有允许测量胶料的移除量的扩大部分的需要，并且均不会在结构上过度削弱设置有磨损指示部的侧壁部分。

为了赋予在轮胎滚动期间因周期性挠曲和延伸而承受最大应力的侧壁部分以柔性而同时又不显著减小该关键区域中的侧壁厚度，通道深度p可以介于大约1mm和大约7mm之间，优选地介于2.5mm和5mm之间。

有利地，至少第一圆周槽可以具有介于大约0.5mm和大约5mm之间的最大宽度l。

便利地，局部最大深度P可以小于8mm。

优选地，至少第一圆周槽布置在轮胎的侧壁上包括了所述轮胎的最大弦的点的80mm的径向延伸范围内。

便利地，至少第一圆周槽可以在轮胎的侧壁上位于最大弦的点的径向向外20mm的径向延伸范围内。在这种情况中，所述第一槽位于侧壁的最大弦的点和胎面之间。

优选地，至少一个具有增大部的部分具有介于3mm和10mm之间的宽度L(沿着侧壁在基本径向方向上测量)。

有利地，至少一条圆周槽可以包括最多十二个角度地交错的具有增大部的部分。

优选地，在增加厚度的侧壁部分中获得所述至少第一圆周槽。

便利地，增加厚度的侧壁部分可以从最大弦的点沿着胎面带的方向延伸至少50mm，优选地延伸至少30mm，并且沿着轮胎胎圈的方向延伸最大50mm。

优选地，侧壁磨损指示部包括至少第二圆周槽。

优选地，在第一圆周槽的径向外部位置中在侧壁中获得所述第二圆周槽。

第二圆周槽可以具有恒定宽度或者可以包括至少具有增大部的部分。

根据另一个方面，本发明涉及一种用于重载车辆车轮的侧壁，所述侧壁包括设置有至少一个侧壁磨损指示部的侧壁部分，其中，所述侧壁磨损指示部包括至少第一圆周槽，所述至少第一圆周槽包括至少具有增大部的部分。

附图说明

参照作为非限制性示例在附图中示出的实施例，在下文中说明了本发明的其它特征和优势，其中：

-图1示出了根据本发明的用于重载车辆的轮胎的透视图，侧壁磨损指示部应用到所述轮胎上；

-图2示出了根据本发明的图1的轮胎的侧壁的一部分的放大透视图，其中，其示出了侧壁磨损指示部的第一实施例的一部分；

-图3示出了图2的侧壁的那部分的放大剖视图；和

-图4示出了图1的轮胎的剖视图。

具体实施方式

在图1中，用附图标记1示出了车辆车轮的复合轮胎，特别地，适于安装在重载车辆的转向轮或者驱动轮上的轮胎。

在本说明书的以下部分中，短语“用于重载车辆的轮胎”表示适于在这样的车辆上使用的轮胎，即：属于根据“ECE 25Consolidated Resolution of the Construction ofVehicles(R.E.3)，附录7,Classification and definition of power driven vehiclesand trailers”的分类M2、M3、N2，N3和O2-O4的车辆，或者属于根据“ETRTO Engineeringdesign information”(2010版)，章“General Information”第G15页和G16页，节“International code for wheeled vehicle classification as UN/ECE 29/78 30andDirective 2003/37”的分类M3、N2、N3、O3、O4，如，诸如卡车、运货汽车、拖拉机、巴士、厢式货车及所述分类的其它车辆。

如更佳地示于图4中，轮胎1包括胎体结构102，所述胎体结构包括至少一个(优选地为两个)胎体帘布层103，所述胎体帘布层由包含在弹性体基质中的通常为金属的增强帘线形成。

胎体帘布层103具有相对的端部边缘103a，所述相对的端部边缘与相应的胎圈环104接合。胎圈环位于轮胎1的通常称作“胎圈”的区域105中。

弹性体填料106施加在胎圈环104的外周边缘上，所述弹性体填料占据在胎体帘布层103和胎体帘布层103的相应端部边缘103a之间限定的空间。胎圈环104很好地将轮胎1保持固定到锚固座部，所述锚固座部特别地设置在轮胎的轮辋上，从而在操作期间防止胎圈105从所述座部离开。

对应于胎圈105，可以设置特定的增强结构(未示出)，所述特定的增强结构具有增强将扭矩传递到轮胎1的功能。

带束结构109连接在相对于胎体结构102的径向外部位置中，所述带束结构优选地包括多个带束层(在图解的具体示例中为四个带束层109i、109ii、109iii、109iiii)，所述多个带束层布置成相对于彼此径向重叠，并且具有相对于轮胎1的圆周延伸部的方向交叉定向和/或平行的通常由金属制成的增强帘线。

优选地，带束结构在径向内部位置中包括第一主带束层109iiii。

在优选实施例中，所述第一主带束层109iiii包括多个增强元件，所述多个增强元件沿着相对于所述基本圆周方向倾斜的第一方向定向。优选地，带束结构109在所述第一主带束层109iiii的径向外部位置中包括一个第二主带束层109iii。

在优选实施例中，所述第二主带束层109iii包括多个增强元件，所述多个增强元件沿着与所述第一方向交叉的第二方向定向。

优选地，带束结构109包括至少一个增强的条状元件109ii，所述至少一个增强的条状元件布置在所述第二主带束层109iii的径向外部位置中，优选地对应于所述主带束层的轴向端部的至少一部分。

优选地，所述至少一个增强的条状元件109ii包括根据基本圆周方向布置的多个增强元件。

优选地，带束结构109包括石头防护层109i，所述石头防护层布置在带束结构中相对于其它带束层的径向外部位置中。

弹性体材料的胎面带2施加在相对于带束结构109的径向外部位置中。出于将不会再次描述的所述原因，胎面带是适于用于城市使用的重载车辆或者用于巴士的胎面带。

在图1和4中示出的示例中，胎面带2包括中央部分和两个胎肩部分。

跨赤道面定位的中央部分包括通过圆周槽分隔开的三个圆周肋，继而，中央部分通过另外两条圆周槽与胎肩部分分隔开。

在胎体结构102的侧向表面上还施加有弹性体材料的相应侧壁3，所述侧向表面中的每一个均从胎面带2的相对侧向边缘100a中的一个延伸直到胎圈105的相应锚固环形结构104。

在图1中，示出了根据本发明的设置有一个侧壁磨损指示部5的轮胎的侧壁3，仅仅以示例和描述的方式示出了所述侧壁3，但是应预期的是，在不背离本发明的保护范围的前提下，根据本发明的侧壁磨损指示部5可以应用到用于城市使用的重载车辆或者用于巴士的任何轮胎类型。

为了简化描述，在下文中将参照图1的侧壁3。

侧壁3具有增加厚度的部分4，即，在这样的部分中，侧壁自身的厚度S增加为所述增加厚度的部分外侧的侧壁的厚度的至少150％。通常，利用特别刚性且耐磨的胶料实现具有增加厚度的部分4。在该具有增加厚度的部分4中，侧壁的最大厚度比不用于这些应用的重载车辆的侧壁的厚度大，并且大于7mm，优选地大于8mm，例如为大约9mm。

侧壁的增加厚度的部分4从轮胎的最大弦的点沿着胎面带2的方向延伸至少50mm，优选地至少30mm，并且沿着轮胎的胎圈105的方向延伸最大50mm。

特别地，在图1-4中示出的实施例中，具有增加厚度的部分4从轮胎的最大弦的点沿着胎面带2的方向延伸50mm并且沿着轮胎胎圈的方向延伸10mm。

部分4可以从最大弦的点沿着胎面带2的方向延伸，直到抵达胎面带2的侧向边缘100a为止。

侧壁的至少一个磨损指示部5布置在侧壁的部分4上。

如更佳地示于图2-3中，侧壁的磨损指示部5包括至少第一圆周槽6，所述至少第一圆周槽设置有至少一个具有增大部的部分13。

如下文更佳地描述，在图1中示出的实施例中，第一圆周槽6具有以大约90°角度地交错的四个具有增大部的部分13。

第一圆周槽6围绕轮胎的旋转轴线具有基本连续的圆周延伸部。

在本发明的语境中，“基本连续”轮廓指的是沿着其延伸部，即，沿着同心于轮胎的旋转轴线的圆周，第一槽6连续或者具有小的可忽略不计(例如，低于上述圆周的延伸部的5％)的中断部。

第一槽6还负责针对侧壁的整个圆周延伸部持续地监测侧壁3的磨损状态，这与已知侧壁磨损指示部不同，在所述已知侧壁磨损指示部中仅仅可以了解磨损指示部自身附近的侧壁厚度。

第一圆周槽6位于轮胎1的侧壁5上包括了轮胎的最大弦的点的80mm的径向延伸范围内。

总是参照图1的实施例，第一圆周槽6位于轮胎的侧壁3上相对于最大弦的点的径向外部位置中。

优选地，第一圆周槽6位于轮胎的侧壁3上高于最大弦的点E的20mm的径向延伸范围内。

由于需要使得相关的结构不连续部不位于轮胎的侧壁3的最大应力点(其通常定位在最大弦附近)中，所以给出了当前选择。

总是参照图1中示出的实施例，第一圆周槽6具有介于大约0.5mm和大约5mm之间且包括端点值的宽度l。

优选地，第一圆周槽6具有介于大约1mm和大约3mm之间且包括端点值的最大宽度l。

第一圆周槽6具有通道深度p。通道深度p介于大约1mm和大约7mm之间，优选地介于大约2.5mm和大约5mm之间，包括端点值。

在第一圆周槽6和具有增大部的部分13具有径向突出肋或者上唇沿27的情况中，如在附图中示出的情况中，从相切于侧壁自身的径向外部部分的平面开始测量深度，所述径向外部部分分别毗邻第一圆周槽6或者具有增大部的部分。

除了具有增大部的部分13之外，如在下文更佳地描述的那样，在图1中示出的实施例中，第一圆周槽6对于其整个圆周延伸部具有等于通道深度p的恒定深度。

在图1中示出的实施例中，设置有更多的具有增大部的部分13，详细地，以大约90°角度地交错的四个具有增大部的部分13。

优选地，在同一第一圆周槽6中，具有增大部的部分13的数量介于三个至十二个之间，并且更加优选地介于四个至八个之间。

为了简化图示，图2-4中仅仅示出了一个具有增大部的部分13，预期的是对于每个第一圆周槽6均可设置多于一个，并且这对于第一圆周槽6上的其它部分13也是有效的。

图3、4中示出的具有增大部的部分13具有局部最大深度P，所述局部最大深度大于第一圆周槽6的通道深度p。

换言之，具有增大部的部分13的局部最大深度P超过第一圆周槽6的通道深度p。

具有增大部的部分13的局部最大深度P还以这种方式与第一槽6的通道深度p相关，即，使得局部最大深度P介于1.2p和5p之间，优选地介于2p和4p之间，包括端点值。

优选地，局部最大深度P小于8mm并且大于4mm，这样，可以获得对轮胎的侧壁5的最大临界位置中所磨损的胶料量的测量(非常接近最大可能极限)。

具有增大部的部分13具有介于大约3mm和大约10mm之间的最大宽度L(沿着侧壁在基本径向方向上测量)。

总是参照图3、4的实施例，具有增大部的部分沿着圆周方向具有细长形状，但是在不背离本发明的保护范围的前提下其可以具有其它形状。

每一个具有增大部的部分13均具有介于大约3mm和大约30mm之间的圆周延伸部。优选地，每个具有增大部的部分均具有介于大约5mm和大约20mm之间的圆周延伸部。

除了与第一圆周槽6的其余部分连接的连接伸展部之外，对于相同深度，具有增大部的部分13沿着其圆周延伸部具有恒定宽度。

在附图中示出的实施例中，具有增大部的部分的横向壁还以进一步减小局部应力集中的方式连接到具有增大部的部分自身的底部。

随着深度增加，即，通过从具有增大部的部分13的外表面移向轮胎的中心，具有增大部的部分的宽度L基本恒定，但是在不背离本发明的保护范围的前提下其可以变化。

总是参照图1和4中示出的实施例，可以发现的是作为侧壁磨损指示部5，设置有第二圆周槽7，所述第二圆周槽位于第一圆周槽6的外部。

在所述实施例中，第二圆周槽7没有设置任何具有增大部的部分13。

替代地，第二圆周7可以设置一个或者多个具有增大部的部分13。

在该最后的情况中，第二圆周槽的具有增大部的部分13将相对于第一圆周槽6的具有增大部的部分角度地交错。

根据本发明的用于重载车辆的轮胎例如适于装配在于城市环境中使用的车辆(通常为城市巴士或者用于货物运输的车辆)的转向轴或者驱动轴上。所述轮胎可以具有例如以下型号：275/70R 22.5；295/80R 22.5；305/70R 22.5；265/75R 19.5；285/75R 19.5；215/75R 17.5；225/75R 17.5。

示例

作为示例已经实现了根据本发明的实施例的轮胎。

已经制成的轮胎1具有型号275/70R 22.5并且为了进行测量已经充气至9bar的压力。

已经制成的轮胎1具有一个带有具有增加厚度的部分4的侧壁3。

侧壁的部分4从轮胎的最大弦的点沿着胎面带2的方向延伸大约50mm，并且沿着轮胎胎圈的方向延伸大约10mm。

在部分4中，侧壁3具有大约8mm的最大厚度S，所述最大厚度从包含胎体帘线的平面测量直至侧壁自身的布置在所述平面的法线上的外部起始部。

在部分4中还设置有第一圆周槽6，所述第一圆周槽具有大约3mm的宽度和大约3.5mm的深度。

第一槽6具有四个具有增大部的部分13，所述四个具有增大部的部分相同并且周向地以90°交错。每一个具有增大部13的部分13均具有周向地延伸大约12mm的细长形状。

每一个具有增大部的部分13还具有大约5mm的局部最大深度P和大约5mm的宽度。

部分4还具有位于第一槽6外部的第二槽7。

第二槽7没有设置具有增大部的部分13，并且具有3mm的宽度和大约4mm的深度。

已经参照一些实施例描述了本发明。可以在由以下权利要求提供的本发明的保护范围内对详细描述的实施例作出不同调整。

Claims (14)

1.一种用于重载车辆车轮的轮胎(1)，包括胎面带(2)和相对于所述胎面带(2)彼此相对的两面侧壁(3)；所述侧壁(2)中的至少一面包括设置有至少一个侧壁磨损指示部(5)的侧壁部分(4)，其特征在于，所述侧壁磨损指示部(5)包括至少第一圆周槽(6，7)，所述至少第一圆周槽包括至少一个具有增大部的部分(13)。

2.根据权利要求1所述的轮胎(1)，其中，所述至少一个具有增大部的部分(13)具有介于大约3mm和大约30mm之间的圆周延伸部。

3.根据权利要求1或者2所述的轮胎(1)，其特征在于，所述圆周槽(6)具有通道深度p，并且所述具有增大部的部分(13)具有局部最大深度P，其中p＜P。

4.根据权利要求3所述的轮胎(1)，其特征在于，所述局部最大深度P介于1.2p和5p之间。

5.根据权利要求3所述的轮胎(1)，其特征在于，所述通道深度p介于大约1mm和大约7mm之间。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述至少第一圆周槽(6)具有介于大约0.5mm和大约5mm之间的最大宽度l。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述局部最大深度P小于8mm。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述至少第一圆周槽(6)位于所述轮胎的侧壁(3)上包括了所述轮胎(1)的最大弦的点的80mm的径向延伸范围内。

9.根据权利要求8所述的轮胎(1)，其特征在于，所述至少第一圆周槽(6)位于所述轮胎的侧壁(3)上相对于最大弦的点的20mm的径向延伸范围内的径向外部位置中。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述至少一个具有增大部的部分(13)具有介于3mm和10mm之间的宽度L。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述侧壁部分(4)具有增加厚度，并且从最大弦的点朝向所述胎面带延伸至少50mm并且朝向轮胎胎圈延伸至多50mm。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的轮胎(1)，其特征在于，所述侧壁磨损指示部(5)包括位于相对于所述第一圆周槽(6)的外部的至少第二圆周槽(7)。

13.根据权利要求12所述的轮胎(1)，其特征在于，所述第二圆周槽(7)包括至少一个具有增大部的部分(13)。

14.一种用于重载车辆车轮的侧壁，包括设置有至少一个侧壁磨损指示部(5)的侧壁部分(4)，其特征在于，所述侧壁磨损指示部(5)包括至少第一圆周槽(6)，所述至少第一圆周槽包括至少一个具有增大部的部分(13)。