CN107107678A - 具有具倾斜横向侧面的胎面元件的轮胎胎面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及被配置成减少由非零前束角对齐和路拱导致的胎面磨损的轮胎胎面，其中所述轮胎胎面包含具有第一和第二横向侧面(32A、32B)的中间胎面元件(28i)，所述第一横向侧面(32A)在胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第一横向侧面角度延伸，并且所述第二横向侧面(32B)在所述胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第二横向侧面角度延伸，从而所述胎面的特征为平均横向侧面角度等于所有所述多个中间胎面元件沿着所述胎面的长度的所有所述第一和第二横向侧面角度的平均角度，所述平均横向侧面角度大于3度或小于‑3度。

Description

具有具倾斜横向侧面的胎面元件的轮胎胎面

本申请案主张2014年10月31日向美国专利局递交的美国临时专利申请案第62/073,784号的优先权和权益，所述申请案以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及具有具倾斜横向间隔侧面的一个或多个胎面元件的轮胎胎面以及具有所述轮胎胎面的轮胎。

背景技术

已知轮胎胎面包含沟纹和/或不连续部分的图案，这些沟纹和/或不连续部分的图案沿着胎面的地面接合侧布置以在特定状况期间提供充分的牵引和操作。例如，凹槽提供沟纹，水、泥浆或其它环境材料可以转移到所述沟纹中以更好地允许轮胎触地面与地表面接合。通过提供沟纹/不连续部分的图案，沿着胎面形成胎面元件，其中所述元件的外部部分沿着胎面的外部侧面布置，以在外部侧面与地表面(也就是说，轮胎在上面操作的表面，在本文中也被称作轮胎操作表面)接合时提供牵引。

众所周知，由于胎面的外部侧面与轮胎操作表面之间产生滑动，所以轮胎胎面在轮胎操作期间会受到磨损。这种情况不但发生在轮胎的滚动方向相对于车辆行驶方向偏向从而产生横向牵引力的时候(例如在转向或回转操作期间车辆正在改变方向的时候)，而且会发生在车辆直线行驶的时候。滑动将因为车辆前束，也就是轮胎旋转方向从与直线车辆行驶方向的对齐线略微偏置的前束角而出现。正前束或内束是车轮的前端朝向彼此斜置的情形。负前束或外束是车轮的前端远离彼此斜置的情形。前束可用于通过引入与其上安装有轮胎的轮轴对齐的反作用力来增加直线行驶的稳定性。然而，因为在前束角下操作的轮胎不在直线车辆行驶方向上旋转，所以由前束导致的偏置对轮胎胎面产生磨损。

滑动还将因为施加在轮胎操作表面上的胎冠(称为路拱)而出现，所述轮胎操作表面例如道路或地表面，其中例如当道路中形成下降以使得在道路表面从道路中心线横向延伸到路边时道路下降的时候，轮胎操作表面从水平面偏置胎冠角。在中这些前束和路拱情形中的每一个情形中，由于施加在轮胎上的滑动而导致轮胎磨损。已知的减少前束诱发的磨损的解决方案是减小由轮胎在给定前束角下产生的横向力。然而，这种解决方案由于横向力的减小而降低了车辆稳定性，并且当存在路拱时加强了路拱的影响。因此，当前束和路拱情形两者同时施加在轮胎上时，需要提供减少滑动量并因此减少前束和路拱中的每一个所施加的磨损的解决方案，从而增加轮胎的使用寿命。

发明内容

本发明的具体实施例包含轮胎胎面，所述轮胎胎面具有在垂直于轮胎胎面的宽度的长度方向上延伸的胎面长度。胎面进一步包含在深度方向上从地面接合外侧延伸的胎面厚度，所述深度方向垂直于胎面宽度和胎面长度两者而延伸。胎面宽度在横向于胎面厚度和胎面的长度的方向上横向地延伸，所述宽度在胎面的第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘之间横向地延伸。胎面进一步包含在胎面长度的方向上延伸的多个纵向凹槽，和从第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘中的每一个朝内偏移的多个中间胎面元件。多个中间胎面元件由沿着轮胎胎面布置的所有中间胎面元件构成，每一中间胎面元件具有第一横向侧面和第二横向侧面，所述第一横向侧面和第二横向侧面各自被布置成邻近于多个纵向凹槽中的一个，以使得中间胎面元件被界定在多个纵向凹槽中两个纵向凹槽之间。第一横向侧面在胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第一横向侧面角度延伸。第二横向侧面在胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第二横向侧面角度延伸。胎面的特征为具有等于所有多个中间胎面元件沿着胎面长度的所有第一和第二横向侧面角度的平均角度的平均横向侧面角度，所述平均横向侧面角度大体上大于零或大体上小于零。在具体的变化形式中，平均横向侧面角度大于或等于3度或等于或小于-3度。

本发明的额外实施例包含用于减少由非零前束角对齐和路拱导致的胎面磨损的方法。所述方法的一个步骤包含提供单个轮胎，或第一轮胎和第二轮胎，其中单个轮胎或第一和第二轮胎中的每一个包含上文或本文中设想的任何轮胎胎面。额外步骤包含在车辆上安装单个轮胎，或在车辆上安装第一和第二轮胎，所述第一轮胎被布置在第一车轮位置处，并且第二轮胎被布置在第二车轮位置处，所述第一和第二车轮位置被布置在车辆的相对侧面上，以使得第一轮胎被安装在左轮或右轮位置处，并且第二轮胎被安装在左轮或右轮位置中的另一位置处，并使得第一和第二轮胎两者一起安装在前轮或后轮位置处。

根据如附图中示出的本发明的具体实施例的以下更详细描述，将清楚本发明的前述和其它实施例、目标、特征和优点，在附图中相同的参考标号表示本发明的相同部分。

附图说明

图1是车辆的顶部部分视图，其示出了其上安装有轮胎的车辆轮轴。

图2是正在沿着具有胎冠的道路表面行驶的车辆的正视图。

图3是根据本发明的实施例的轮胎的透视图。

图4是根据本发明的实施例的图3的轮胎的部分横截面侧视图。

图5是根据本发明的另一实施例的轮胎的部分横截面侧视图。

图6是根据本发明的另一实施例的轮胎的部分横截面侧视图。

具体实施方式

本文中所描述的本发明的具体实施例提供呈现改进了的磨损特性的轮胎胎面，和在具体实施例中的包含这种轮胎胎面的环形充气轮胎。额外实施例包含用于减少由非零前束角对齐和路拱导致的胎面磨损的方法。

如上文所提到，轮胎胎面和轮胎操作表面之间的滑动产生胎面磨损。轮胎接地印痕被描述为在轮胎操作期间轮胎胎面的接触轮胎操作表面(其是轮胎在其上操作的表面，例如地面或道路表面)的一部分。接地印痕还被称作“接触区域”或“接触块”。如上文所提到，滑动可出现在轮胎和轮胎操作表面之间，甚至是在车辆正沿着直线方向行驶时，也就是在车辆正在沿着非回转路径行驶时。这可出现(例如)在轮胎的旋转方向以相对于车辆的直线行驶方向，或换句话说，相对于车辆的纵向中心线成前束角偏置的时候，所述纵向中心线在左轮胎和右轮胎之间同等地间隔开。结合图1对前束进行简单描述，图1示出了车辆100的轮轴系统102的俯视图。具体来说，示出了与轮轴114和纵向中心线CL₁₀₀相关联的相对的左前轮胎110LF和右前轮胎110RF，所述纵向中心线CL₁₀₀还指示直线车辆行驶方向X。相对于车辆的纵向中心线CL₁₀₀和直线行驶方向X，每一相对的前轮胎110LF、110RF以内束配置布置，其中在前进行驶的方向上延伸的每一轮胎的纵向中心线CL₁₁₀偏置正前束角α。正前束地偏置每一前轮胎常常用于强制车辆沿着直线方向。示出了后轮胎110LR、110RR不具有前束，也就是说，每一轮胎的纵向中心线平行于车辆的纵向中心线。前部或后部的相对的左轮和右轮位置可被称为沿着车辆的共同安装轴线或共同轮轴114布置。共同轮轴指代前轮轴或后轮轴，其中所述轮轴限定横跨车辆(例如大体上垂直于纵向车辆中心线)延伸到相对的左轮和右轮位置并在相对的左轮和右轮位置之间的共同安装轴线。一个普通技术人员将了解，如本文所使用的共同轮轴可包括被配置成旋转左轮和右轮位置两者的单独或独立的左轮轴和右轮轴或实心轮轴。共同安装轴线或轮轴还可包括相关联的左轮和右轮位置两者的共同旋转轴线。

借助于其它实例，直线滑动可出现在轮胎操作表面在横向于车辆的直线行驶方向的方向上倾斜的时候。这通常出现在道路表面上，在所述道路表面中，道路从道路中心线向下倾斜到限定道路宽度的相对侧面中的每一个侧面。路拱用于更好地允许水排放到道路的侧面，以便减少沿着道路的积水并因此降低打滑的发生率。结合图2对路拱进行简单描述，图2示出了车辆100的正视图。具体来说，示出了车辆100沿着包括道路或道路表面的轮胎操作表面120，其中所述道路表面具有胎冠。在此示例性实施例中，由道路的第一侧面122L和第二侧面122R表示胎冠，所述胎冠从道路的中心CL₁₂₀并朝向道路的横向或向外侧面以角度β朝下倾斜。

在这些前束和胎冠情形中的每一个中，由于在车辆维持直线行驶方向时施加在轮胎上的滑动而导致轮胎磨损。借助于采用本文中所描述的本发明的胎面特征，所述胎面特征包含选择性地倾斜限定胎面元件的宽度的相对的横向侧中的一个或两个，所述倾斜在本文中被称作所有中间胎面元件的“平均横向侧面角度”，当仅负载轮胎时产生横向推力，其中已经发现这个横向推力改进了暴露于前束和路拱输入两者的相对的左轮和/或右轮位置轮胎的胎面磨损性能。因为这个横向推力在负载轮胎时产生，所以推力将不会产生任何明显的磨损，它不同于由轮胎的滚动机制产生的横向推力，例如由于拱度、前束或转向输入(产生偏移角度)。基于所实施的模拟，这个横向推力改进了相对的左轮和/或右轮位置轮胎的胎面磨损性能，其中在这种模拟中，轮胎暴露于前束和路拱输入两者。对于给定胎面设计，特定的横向推力(同时在方向和量值上特定)可用于改进任何车辆的每一轮轴的每一向上和向下轮胎的胎面磨损。

对于给定轮胎胎面设计，对于给定车辆和轮胎定向(前前束和后前束)，并对于给定道路网(实际或一般路拱)，每一车轮位置存在更精确地在每一给定位置处减少磨损的最佳平均横向侧面角度。用于确定每一车轮位置的这个最佳平均横向侧面角度的一个方式是使用耦合到车辆模型和道路模型的轮胎模型。替代性方式是使用通过对使用不同胎面设计的车辆实施各种轮胎磨损测试的实验性方法，使用不同胎面设计是例如使用各自具有等于-12度、0度、+12度的平均横向侧面角度的轮胎。使用更先进的技术，我们可优化若干种不同情形下的车辆磨损：(1)每一车辆位置1种轮胎设计(因此在常规轿车的情况下具有4种不同的轮胎设计)；(2)每一轮轴1种轮胎设计(因此在常规轿车的情况下具有2种不同的轮胎设计)；(3)具有不对称安装的每一车辆1种轮胎设计，其中左轮胎和右轮胎在不同方向上旋转；以及(4)具有方向性安装的每一车辆1种轮胎设计，其中左轮胎和轮胎在相同的方向上旋转。对于以上情形(3)，右轮胎的平均横向侧面角度等于左轮胎的平均横向侧面角度的相反数(+或-)，其中左轮胎的平均横向侧面角度等于-1乘以右轮胎的平均横向侧面角度(或反之亦然)。对于以上情形(4)，右轮胎的平均横向侧面角度等于左轮胎的平均横向侧面角度。

如上文所提到，本发明的各种实施例包含轮胎胎面。轮胎胎面具有长度和宽度，所述长度在垂直于宽度方向的长度方向上延伸，所述宽度方向是胎面宽度延伸的方向。当胎面附接到轮胎时，胎面长度围绕轮胎的圆周周向性地延伸。轮胎胎面还具有厚度，所述厚度在深度方向上从胎面的地面接合外侧延伸。当轮胎胎面附接到轮胎时，深度方向是垂直于地面接合外侧并垂直于胎面的宽度和长度两者的径向。胎面宽度在横向于胎面厚度和胎面的长度的方向上横向地延伸，所述宽度在胎面的第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘之间横向地延伸。

还要注意，这种胎面的实施例包含多个纵向凹槽和多个胎面元件，所述多个胎面元件包括中间胎面元件。多个中间胎面元件从第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘中的每一个朝内偏移。这意味着多个中间胎面元件从一个或多个肩状物胎面元件朝内或在一个或多个肩状物胎面元件之间横向地布置，其中肩状物胎面元件是被布置成邻近或最接近于第一和第二横向胎面边缘中的每一个的胎面元件。

每个中间胎面元件具有第一横向侧面和第二横向侧面。第一和第二横向侧面中的每一个通过被布置成邻近多个纵向凹槽中的一个以使得中间胎面元件被界定在多个纵向凹槽中的两个纵向凹槽之间而形成。因此，可以说，多个纵向凹槽中的两个纵向凹槽在胎面宽度的方向上以中间胎面元件宽度间隔开。在其它实施例中，胎纹沟或其它不连续部分可取代纵向凹槽。应注意，中间胎面元件的相对的横向侧面中的每一个同时在胎面厚度的方向上和在胎面长度的方向上延伸，其中所述相对的横向侧面间隔开以形成中间胎面元件的宽度。

进一步对于每一中间胎面元件，第一横向侧面可描述为在胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第一横向侧面角度延伸，并且第二横向侧面描述为在胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第二横向侧面角度延伸。为了改进当轮胎在前束和路拱两者的条件下操作时的轮胎胎面的磨损性能，第一和第二横向侧面中的一个或两个可充分倾斜，以使得当考虑到胎面的所有中间胎面元件时，胎面的特征为具有等于所有多个中间胎面元件沿着胎面长度的所有第一和第二横向侧面角度的平均角度的平均横向侧面角度，所述平均横向侧面角度大体上非零，在具体实施例中，所述平均横向侧面角度大于或等于3度或等于或小于-3度。在其它实施例中，平均横向侧面角度大于或等于5度或等于或小于-5度。在又其它实施例中，平均横向侧面角度大于或等于10度或等于或小于-10度，或大于或等于12度或等于或小于-12度。通过这样做，产生横向推力以解决前束和路拱的组合影响。

应了解，在产生先前段落中所描述的倾斜中，以及在本文中的其它地方，任何一个和所有中间胎面元件的第一和第二横向侧面可为相同或不同倾斜。例如，对于中间胎面元件中的至少一个，第一横向侧面角度大体上等于第二横向侧面角度。借助于其它实例，对于中间胎面元件中的至少一个，第一横向侧面角度大于或小于第二横向侧面角度。

还应了解，中间胎面元件的任何第一或第二横向侧面可为平面或非平面。在为非平面的情况下，应了解，任何这种横向侧面可包含非线性、波纹或产生非平面侧面的其它特征。因此，在具体实施例中，其中多个中间胎面元件中的至少一个的第一横向侧面为非平面，第一横向侧面角度是等于沿着多个中间胎面元件中的至少一个的第一横向侧面的全长获得的第一横向侧面角度的平均值的有效第一侧面角度。此外，在另外的实施例中，其中多个中间胎面元件中的至少一个的第二横向侧面为非平面，第二横向侧面角度是等于沿着多个中间胎面元件中的至少一个的第二横向侧面的全长获得的第二横向侧面角度的平均值的有效第二侧面角度。

如本文所使用的胎面元件，例如当指代中间或肩状物胎面元件时，指代胎面块(也就是说，凸耳)或胎面凸条，其中胎面元件的宽度由一对在胎面宽度的方向上间隔开的不连续部分限定，其中所述不连续部分对中的一个沿着相对的横向侧面中的一个布置，并且所述不连续部分对中的另一个沿着胎面元件的相对的横向侧面中的另一个布置。所述不连续部分对的每一不连续部分可包括任何所要的不连续部分，例如如上文所提到的胎纹沟或凹槽。任何不连续部分可部分或完全地沿着胎面的长度延伸。在具体实施例中，胎面元件形成连续凸条，所述凸条包括单个胎面元件，所述胎面元件(并且因此所述凸条)延伸胎面的全长或大体上全长，从而胎面元件长度(并且因此凸条长度)在胎面长度的方向(胎面的纵向方向)上延伸，以使得当胎面被布置在轮胎周围时，凸条在轮胎的周向方向上布置。在其它实施例中，作为包括连续凸条的胎面凸条的替代，多个胎面元件(例如，多个中间胎面元件中的一些)在胎面的长度方向上间隔开以形成不连续凸条。对于任何凸条，凸条长度可沿着线性路径延伸(在安装于轮胎上之前，诸如翻新的轮胎)、沿着恒定半径曲线路径延伸(其中所述路径围绕轮胎在一个方向上延伸)，或沿着波形非线性路径延伸，所述波形非线性路径为横向波形路径(即，其中所述路径在所述路径于胎面长度的方向上延伸时在胎面宽度的方向上来回交替)。

如上文所提到，不连续部分可包括胎纹沟或凹槽。胎纹沟包括狭缝或裂口或大体上具有高达1.2毫米(mm)的模制沟纹宽度或厚度或以其它方式配置的窄凹槽，使得限定胎纹沟宽度或厚度的胎纹沟的相对侧面在轮胎操作期间接触或接近，诸如当胎纹沟被布置在轮胎接地印痕内时。凹槽具有大于胎纹沟的宽度或厚度的宽度或厚度，且被配置成在轮胎操作期间(诸如当凹槽被布置在轮胎接地印痕内时)保持打开以在轮胎行驶通过水、雪、泥浆或其它环境材料时收纳并排出它们。

应了解，任何不连续部分延伸到胎面厚度中的任何所要的深度处，以充分形成胎面元件的第一或第二横向侧面，但是在具体实施例中所述深度大体上为至少2mm。不连续部分还具有至少部分地在胎面长度的方向上延伸且部分或完全地跨越任何胎面元件的长度的长度。应了解，不连续部分的长度可完全或部分地在胎面长度的方向上(即，垂直于胎面宽度的方向上)延伸。当部分地在胎面长度的方向上延伸时，不连续部分的长度在胎面长度的方向和胎面宽度的方向两者上延伸，使得不连续部分长度沿着具有在胎面长度的方向上延伸的向量和在胎面宽度的方向上延伸的向量的路径延伸。还应了解，不连续部分的长度可沿着任何所要路径(无论线性还是非线性路径)延伸。非线性路径包含曲线和波形路径。波形路径在无论是线性还是非线性路径中以交替方式来回延伸。

应了解，本文中论述的任何胎面可沿着环形充气轮胎布置，或可根据所属领域的技术人员已知的任何技术或方法与轮胎分开形成为轮胎组件以供稍后安装在轮胎胎体上。例如，本文中论述和参考的胎面可以用新的原装轮胎模制，或者可以形成为翻新件以供稍后在翻新操作期间安装在用过的轮胎胎体上。因此，当参考轮胎胎面时，当胎面安装在轮胎上时，轮胎胎面的纵向方向与轮胎的周向方向同义。同样地，当胎面安装在轮胎上时，胎面宽度的方向与轮胎的轴向方向或轮胎宽度的方向同义。最后，当胎面安装在轮胎上时，胎面厚度的方向与轮胎的径向方向同义。应理解，本发明的胎面可供任何已知轮胎使用，所述轮胎可包括(例如)充气或非充气轮胎。

应了解，本文中论述的胎面特征中的任何一个可通过任何所要的方法形成到轮胎胎面中，所述方法可包括任何手动或自动处理。例如，胎面可以进行模制，其中胎面中的任何或所有不连续部分可与胎面一起模制或稍后使用任何手动或自动处理而被切割到胎面中。还应了解，相对不连续部分对中的任何一个或两个可最初沿着胎面的地面接合外侧形成并与其成流体连通，或可浸没于胎面的地面接合外侧下方，以稍后在轮胎的寿命期间在胎面的厚度已磨损或以其它方式去除之后形成胎面元件。

通过并入如本文中所描述的一个或多个倾斜横向侧面，当任何这种轮胎以非零前束角并沿着横向倾斜的道路表面(“冠状道路表面”)操作时，胎面磨损率和/或不规律磨损减少。不规律磨损意味着轮胎胎面的特征为跨越胎面的宽度和/或长度具有非均匀或不均匀磨损。

还要注意，已经确定，对于被布置在车辆的相对横向侧面上也就是在车辆纵向中心线(例如沿着共同旋转轴线)的相对侧面上的一对相对轮胎，在车辆沿着以相同前束角操作的冠状或倾斜轮胎操作时，所述相对轮胎对中的每一个产生不同的滑动并且因此产生不同的磨损率。在此类情况下，所述相对轮胎对的轮胎中的一个(第一轮胎)沿着冠状轮胎操作表面相对于所述相对轮胎对的另一轮胎(第二轮胎)向上布置，所述另一轮胎(第二轮胎)相对于第一轮胎向下布置。因此，已发现，在至少大多数情况下，在左轮胎和右轮胎两者均以正前束定向的情形中，相比于向上轮胎，向下轮胎磨损得更多或更快。例如，参考图2，左前轮胎110_LF是沿着冠状或倾斜轮胎操作表面122L相对于右前轮胎110_RF(向上轮胎)向下定位的向下轮胎。在此情形中，由于正前束和路拱的组合影响，所以相对于向上轮胎(右前轮胎110_RF)，向下轮胎(左前轮胎110_LF)经受更多磨损，或以更高的磨损率磨损。因为已发现前束和路拱的组合影响以不同方式影响左轮和右轮位置轮胎，所以应了解，以不同方式设计的轮胎或经安装以在相同或相反方向上旋转的具有相同设计的轮胎可用在车辆的相对的左轮和右轮位置上，以减小路拱和前束单独或独立地对每一相对的左轮和右轮位置产生的影响。例如，在一个情形中，左轮胎和右轮胎具有不同设计，这允许进行独立优化以改进每一单独车轮位置的胎面磨损。借助于其它实例，在另一情形中，相同轮胎设计用于左轮和右轮位置两者，除了轮胎被安装成在相反方向上旋转，这已经显示出能够最佳地改进由前束影响产生的轮胎磨损。使用具有共同轮胎设计且被安装成在相反方向上于相对的左轮和右轮位置之间旋转的轮胎在本行业内指代为不对称轮胎安装。在又另一实例中，在另一情形中，相同轮胎设计用于左轮和右轮位置两者，除了轮胎被安装成相同的方向上旋转，这已经显示出能够最佳地改进由路拱影响产生的轮胎磨损。针对相对的左轮和右轮位置两者使用单个轮胎设计在行业内指代为方向性轮胎安装，其中轮胎被安装成在相同方向上旋转，其与胎面设计有关但与车轮位置无关。

因此，本发明的具体实施例包括用于减少由非零前束角对齐和路拱导致的胎面磨损的方法。一个步骤包含提供各自具有胎面的一个或一对轮胎，所述胎面可包括本文中描述或设想的任何轮胎胎面，所述胎面的特征为具有等于所有多个中间胎面元件沿着胎面长度的所有第一和第二横向侧面角度的平均角度的平均横向侧面角度，所述平均横向侧面角度大体上大于零或大体上小于零(也就是说，大体上非零)。在方法的具体实施例中，第一轮胎的平均横向侧面角度不同于第二轮胎的平均横向侧面角度。在这种方法的其它实施例中，第一轮胎的平均横向侧面角度的值大体上与第二轮胎的平均横向侧面角度相反。在方法的任何实施例中，在特定情况中，第一和第二轮胎两者被布置成相对于车辆具有非零前束角，并且其中车辆沿着倾斜道路表面平移，以使得第二轮胎沿着倾斜道路表面在相对于第一轮胎具有较低抬升处布置。在这种方法的某些变化形式中，非零前束角是正前束角，但是所述非零前束角可相反地为负前束角。

现在将在下文中与图相关联地更详细描述上文所论述的轮胎胎面、轮胎和方法的具体实施例，在此提交的图例示了与轮胎的具体实施例相关联的方法的执行。

参考图3和4，示出了根据本发明的示例性实施例的轮胎10。轮胎10包括具有一对侧壁12的充气轮胎，每一侧壁从轮胎的旋转轴线A径向朝外延伸到轮胎10的中心部分14。轮胎的中心部分14为环形形状，且包含胎面20，所述胎面20具有在轮胎的径向方向上(相对于轮胎的旋转轴线)从胎面的地面接合外侧22延伸到底部侧面24以用于附接和结合到轮胎的厚度T₂₀。胎面还具有宽度W₂₀，所述宽度W₂₀在横向方向上(“横向地”)在所述相对的横向侧面边缘21对之间延伸，所述边缘21包括胎面的第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘，每一边缘被布置成邻接于侧壁12中的一个。可以说，所述侧壁12对包括第一侧壁和第二侧壁，每一侧壁从接近于第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘中的一个的一对肩状物21_S中的一个径向朝内延伸。胎面还具有围绕轮胎周向性地延伸的长度L₂₀。可以说，宽度在横向于胎面厚度T₂₀和胎面的长度L₂₀的宽度方向上横向地延伸，此情况可称为在轮胎的周向方向上纵向地延伸。综上所述，胎面具有长度、宽度和胎面厚度，厚度在垂直于胎面宽度和长度两者的方向(其还被称作胎面的深度方向)上从地面接合外侧朝内延伸。胎面还包含一对肩状物21_S，其在胎面20的地面接合外侧22与每一横向侧面边缘21之间形成过渡区。尽管胎面示出为形成轮胎的一部分，但在其它实施例中，胎面可与轮胎分离，诸如当胎面在翻新操作期间在施加到轮胎之前形成时。

相对于胎面20的地面接合侧22，图3和4中所示的胎面包含多个不连续部分26'、26"。在所示的实施例中，不连续部分26包括各自形成凹槽的沟纹。此外，不连续部分26'包括具有在胎面长度(在某些实施例中，其在轮胎的周向方向上)的方向上延伸的长度的纵向凹槽，而不连续部分26"分别包括横向凹槽和横向胎纹沟，每一凹槽和胎纹沟具有在胎面宽度W₂₀(其在轮胎的轴向方向A上)的方向上延伸的长度。每一不连续部分还具有从地面接合外侧22(其也示出为在轮胎的径向方向上)延伸到胎面厚度T₂₀中的深度D₂₆。应了解，在诸如图6中的一个示例性实施例中所示的具体实施例中，任何不连续部分从其延伸的地面接合外侧22可仅在胎面的厚度已经磨损到达浸没的不连续部分26'或暴露浸没的不连续部分26'之后存在或出现。浸没的不连续部分可包括本文中设想的任何不连续部分，例如包含凹槽或胎纹沟。

如图3到6中所示，多个不连续部分限定多个胎面元件。在图4到6中所示的实施例中，一个或多个中间胎面元件28i中的每一个具有被布置在一对在胎面长度L₂₀的方向上延伸的纵向不连续部分26'之间的宽度。在所示的实施例中，所述不连续部分26'对包括一对纵向凹槽，但还可包括本文中设想的任何不连续部分。在任何情况下，所述不连续部分26'对中的一个(其也被称作第一不连续部分)被布置成邻近于胎面元件的第一横向侧面32A，而所述不连续部分26'对中的另一个(其可被称为第二不连续部分)被布置成邻近于胎面元件的第二横向侧面32B，以使得所述不连续部分对与胎面元件的第一和第二横向侧面在胎面宽度W₂₀的方向上间隔开以限定胎面元件的宽度W₂₈。

在图3中所示的实施例中，多个胎面元件28包括多个肩状物胎面元件28s和多个中间胎面元件28i。多个肩状物胎面元件28s包括沿着胎面的第一横向侧面边缘21布置的一个或多个第一肩状物胎面元件和沿着胎面的第二横向侧面边缘21布置的一个或多个第二肩状物胎面元件。多个中间胎面元件28i在第一和第二肩状物胎面元件28s之间横向地(也就是说，在胎面宽度的方向上)布置或间隔开，其中所述多个中间胎面元件从第一和第二横向侧面边缘21中的每一个偏移。

在图3中所示的具体实施例中，多个胎面元件包含连续凸条30i"，而所述多个胎面元件中的一些以间隔开的布置布置，从而形成若干不连续凸条30i'、30s'中的每一个。确切地说中间胎面元件28i中的一些在胎面长度L₂₀的方向上布置以形成每一个中间不连续凸条30i'，而肩状物胎面元件28s中的一些在胎面长度L₂₀的方向上布置以形成肩状物不连续凸条30s'中的每一个。当胎面被布置在轮胎10上时，在胎面长度的方向上延伸可提供在轮胎的周向方向C中或在沿着横向方向偏置到其上的方向上延伸的凸条。在具体实施例中，不连续凸条可描述为在胎面长度的方向上布置的胎面元件阵列或系列。应了解，凸条可包括任何已知凸条。例如，凸条可部分或完全地沿着胎面的长度延伸，且可部分或完全地在胎面长度的方向上延伸，使得在具体实施例中，凸条围绕轮胎环形地延伸。借助于其它实例，凸条可称为具有在胎面长度的方向上延伸的长度，其中所述凸条沿着线性路径延伸，或沿着恒定半径曲线路径延伸(当沿着轮胎布置时)，或沿着在胎面宽度的交替方向上来回交替的波形非线性路径延伸。

继续参考图3的实施例，胎面元件28被布置到包括肩状物凸条30s和中间凸条30i'、30"的五(5)个不同凸条中的一个中。所述肩状物凸条30s'对中的每一个以胎面宽度W₂₀的横向侧面边缘21和纵向不连续部分26'为界，所述纵向不连续部分26'在所示的实施例中包括纵向凹槽。中间凸条30i'、30i"被一对间隔开的纵向不连续部分26'界定在两个横向侧面上，所述纵向不连续部分26'在所示的实施例中包括纵向凹槽或胎纹沟。尽管图3说明具有5个凸条的轮胎，但应了解，本文中所描述的方法可用于具有比轮胎10更多或更少的凸条的轮胎。

参考图4到6中所示的实施例，对于每一中间胎面元件28i，第一横向侧面32A和第二横向侧面32B两者在胎面厚度T₂₀的方向上延伸，其中对于一个或多个中间胎面元件28i中的每一个，第一横向侧面32A以相对于胎面的深度方向(也就是说，在胎面厚度的方向上)成第一横向侧面角度φ_A(倾角)定向，并且第二横向侧面32B以相对于胎面的深度方向成第二横向侧面角度φ_B(倾角)定向。这些第一侧面角度φ_A和第二侧面角度φ_B各自用作在整个沿着胎面元件的对应的第一和第二横向侧面的全长L₃₂的对应的第一横向侧面32A和第二横向侧面32B的全高H₃₂的对应角度的平均值。还要注意，当在每一相应的第一横向侧面和第二横向侧面在胎面厚度的方向上朝向胎面的地面接合外侧延伸时，相应的第一横向侧面32A和第二横向侧面32B各自在胎面宽度W₂₀的方向上朝向侧面边缘21中的一个越来越倾斜时，提供正平均第一横向侧面角度φ_A定向和正第二横向侧面角度φ_B定向。例如，在某些情况下，指向相对的侧面边缘21中的一个的这个倾斜方向是指向车辆的内部，也就是说，朝向最接近于车辆中心线CL₁₀₀的胎面侧面边缘21。预期到，在提供正或负平均角度时，只要每一侧面的平均角度分别为正或为负，第一或第二侧面的一部分就可包含负角或正角。应了解，对于本文中所描述的任何配置，在具体实施例中，平均第一横向侧面角度可不同于平均第二横向侧面角度，或在其它实施例中，平均第一横向侧面角度可大体上等于平均第二横向侧面角度。

在具体实施例中，参考图4到6，为了量化第一横向侧面32A和第二横向侧面32B的总体正倾斜，提供包括所有一个或多个中间胎面元件28i沿着第一和第二横向侧面的第一横向侧面角度φ_A和第二横向侧面角度φ_B两者的平均值的平均横向倾角(也被称作“平均横向侧面角度”)，其中所述平均横向倾角大体上大于零或大体上小于零，以提供改进了的胎面磨损特性，如本文中所描述。平均横向侧面角度不是单独的所有一个或多个中间胎面元件的仅第一侧面角度的平均值或所有一个或多个中间胎面元件的仅第二侧面角度的平均值。相反，它是所有一个或多个中间胎面元件的所有第一和第二横向侧面的第一侧面和第二侧面角度的组合平均值，它是沿着胎面的全长的所有中间胎面元件的每一第一和第二横向侧面的全高和全长获得的。应了解，只要平均倾角为正和大体上大于零，第一横向侧面角度φ_A和第二横向侧面角度φ_B中的任一者就可为零或负，或在替代方案中，只要平均横向侧面角度为负和大体上小于零，第一横向侧面角度φ_A和第二横向侧面角度φ_B中的任一者就可为零或正。例如，尽管在图4到6中所示的每一实施例中，所有中间胎面元件的平均横向侧面角度大体上非零，但是在图4和6中，φ_A和φ_B两者大体上非零(正或负)，而在图5中，φ_A非零且φ_B为零。在其它实施例中，尽管提供大体上非零的平均横向侧面角度，但是应了解，第一横向侧面角度φ_A可为负或正，而第二横向侧面角度φ_B是负或正中的另一者。因此，在具体实施例中，应了解，分别对于每一第一和第二侧面的大致长度，平均第一横向侧面角度φ_A和平均第二横向侧面角度φ_B两者均大体上大于零或大体上小于零。在具体实施例中，平均倾角是沿着轮胎胎面长度布置的所有胎面元件(即，肩状物和中间胎面元件两者)的平均值。

在具体实施例中，对于所有中间胎面元件的第一横向侧面角度、第二侧面角度和平均横向侧面角度中的任一个，如先前在不同实施例中所描述，大体上非零意味着大体上等于±3度或更多、±5度或更多、±10度或更多、±12度或更多、±3到±30度，或±10到±30度。

还要注意，因为已经确定，对于被布置在车辆的相对横向侧面上的一对相对轮胎，当车辆沿着以相同前束角操作的冠状或倾斜轮胎操作时，所述相对轮胎中的每一个产生不同的滑动，并且因此产生不同的磨损率，其中所述相对轮胎对中的一个相对于所述相对轮胎对中的另一个向上布置，所述另一个沿着冠状轮胎操作表面向下布置。还应了解，在某些情况下，相对轮胎具有具以不同方式倾斜的相对横向侧面的胎面元件，也就是说，相对轮胎中的一个上的一个或多个胎面元件的相对横向侧面的倾斜不同于所述相对轮胎中的另一个上的一个或多个胎面元件的相对横向侧面的倾斜。

如在本文的权利要求书和说明书中所使用的术语“包括”、“包含”和“具有”应被视为指示可包含未指定的其它要素的开放群组。术语“一(a/an)”和词的单数形式应理解为包含相同词的复数形式，以使所述术语意味着提供一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“单个”应用于指示预期一个且仅一个某物。类似地，其它特定整数值(如“二”)在意指为具体数目的事物时使用。术语“优选地”、“优选”、“偏好”、“任选地”、“可”和类似术语用于指示所提及的项目、条件或步骤是本发明的任选(即，非必需)的特征。除非另外说明，否则描述为“在a与b之间”的范围包含“a”和“b”的值。

虽然已参考本发明的具体实施例描述了本发明，但应理解，此类描述仅借助于说明，而不应解释为限制所主张的发明的范畴。因此，本发明的范畴和内容仅由所附权利要求书的项来限定。此外，应理解，除非另外陈述，否则本文中论述的任何特定实施例的特征可与本文中其它地方论述或预期的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种轮胎胎面，其包括：

胎面长度，所述胎面长度在垂直于所述轮胎胎面的宽度的长度方向上延伸；

胎面厚度，所述胎面厚度在深度方向上从地面接合外侧延伸，所述深度方向垂直于所述胎面宽度和所述胎面长度两者而延伸，以及

所述胎面宽度在横向于所述胎面厚度和所述胎面的长度的方向上横向地延伸，所述宽度在所述胎面的第一横向侧面边缘和第二横向侧面边缘之间横向地延伸；

多个纵向凹槽，所述纵向凹槽在所述胎面长度的方向上延伸；

多个中间胎面元件，所述中间胎面元件从所述第一横向侧面边缘和所述第二横向侧面边缘中的每一个朝内偏移，所述多个中间胎面元件由沿着所述轮胎胎面布置的所有中间胎面元件构成，每一中间胎面元件具有第一横向侧面和第二横向侧面，所述第一横向侧面和第二横向侧面各自被布置成邻近于所述多个纵向凹槽中的一个，以使得所述中间胎面元件被界定在所述多个纵向凹槽中的两个纵向凹槽之间，

所述第一横向侧面在所述胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第一横向侧面角度延伸；

所述第二横向侧面在所述胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第二横向侧面角度延伸，

其中所述胎面的特征为具有等于所有所述多个中间胎面元件沿着所述胎面的所述长度的所有所述第一和第二横向侧面角度的平均角度的平均横向侧面角度，所述平均横向侧面角度大于或等于3度或等于或小于-3度。

2.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个中间胎面元件中的至少一个的所述第一横向侧面为非平面，其中所述第一横向侧面角度是等于沿着所述多个中间胎面元件中的所述至少一个的所述第一横向侧面的全长获得的所述第一横向侧面角度的平均值的有效第一侧面角度。

3.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个中间胎面元件中的至少一个的所述第一横向侧面为平面。

4.根据权利要求2和3中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述多个中间胎面元件中的至少一个的所述第二横向侧面为非平面，其中所述第二横向侧面角度是等于沿着所述多个中间胎面元件中的所述至少一个的所述第二横向侧面的全长获得的所述第二横向侧面角度的平均值的有效第二侧面角度。

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述多个纵向凹槽中的至少一个沿着所述胎面的所述长度连续地延伸。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述多个纵向凹槽中的所述两个纵向凹槽在所述胎面宽度的方向上以中间胎面元件宽度间隔开。

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述多个中间胎面元件中的至少一个是沿着所述轮胎胎面的所述长度延伸的连续凸条。

8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述多个中间胎面元件中的一些经布置以形成沿着所述轮胎胎面的所述长度延伸的不连续凸条。

9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中至少一些所述中间胎面元件形成胎面块。

10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的轮胎胎面，所述轮胎胎面形成环形充气轮胎的一部分，所述轮胎包含一对侧壁，所述侧壁包含第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁从接近于所述第一横向侧面和所述第二横向侧面的胎面肩状物径向朝内延伸。

11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中对于所述中间胎面元件中的至少一个，所述第一横向侧面角度大体上等于所述第二横向侧面角度。

12.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述第一横向侧面角度大于或小于所述第二横向侧面角度。

13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述平均横向侧面角度大于或等于5度或等于或小于-5度。

14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述平均横向侧面角度大于或等于10度或等于或小于-10度。

15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的轮胎胎面，其中所述平均横向侧面角度大于或等于12度或等于或小于-12度。

16.一种用于减少由非零前束角对齐和路拱导致的胎面磨损的方法，所述包括：

提供第一轮胎和第二轮胎，所述第一和第二轮胎中的每一个包括：

环形轮胎胎面，其包含：

围绕所述轮胎的圆周延伸的胎面长度，

胎面厚度，所述胎面厚度在深度方向上从地面接合外侧延伸，所述深度方向是垂直于所述地面接合外侧并且垂直于胎面宽度和所述胎面长度两者而延伸的径向方向，以及

所述胎面宽度在横向于所述胎面厚度和所述胎面的长度的方向上横向地延伸，所述宽度在所述胎面的第一横向侧面边缘相对于第二横向侧面边缘之间横向地延伸；

多个纵向凹槽；

多个中间胎面元件，所述中间胎面元件从所述第一横向侧面边缘和所述第二横向侧面边缘中的每一个朝内偏移，所述多个中间胎面元件由沿着所述轮胎胎面布置的所有中间胎面元件构成，每一中间胎面元件具有第一横向侧面和第二横向侧面，所述第一横向侧面和第二横向侧面各自被布置成邻近于所述多个纵向凹槽中的一个，以使得所述中间胎面元件被界定在所述多个纵向凹槽中的两个纵向凹槽之间，

所述第一横向侧面在所述胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第一横向侧面角度延伸；

所述第二横向侧面在所述胎面厚度的方向上以相对于径向参考方向成第二横向侧面角度延伸，

其中所述胎面的特征为具有等于所有所述多个中间胎面元件沿着所述胎面的所述长度的所有所述第一和第二横向侧面角度的平均角度的平均横向侧面角度，所述平均横向侧面角度大于或等于3度或等于或小于-3度；

在车辆上安装所述第一和第二轮胎，所述第一轮胎被布置在第一车轮位置处，并且所述第二轮胎被布置在第二车轮位置处，所述第一和第二车轮位置被布置在所述车辆的相对侧面上，以使得所述第一轮胎被安装在左轮或右轮位置处，并且所述第二轮胎被安装在所述左轮或右轮位置中的另一位置处，并使得第一和第二轮胎两者一起安装在前轮或后轮位置处。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一轮胎的所述平均横向侧面角度不同于所述第二轮胎的所述平均横向侧面角度。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一轮胎的所述平均横向侧面角度的值大体上与所述第二轮胎的所述平均横向侧面角度相反。

19.根据权利要求16到18中任一权利要求所述的方法，其中所述第一和第二轮胎两者被布置成相对于所述车辆具有非零前束角，并且其中所述车辆沿着倾斜道路表面平移，以使得所述第二轮胎沿着所述倾斜道路表面在相对于所述第一轮胎具有较低抬升处布置。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述非零前束角是正前束角。