CN107531102B - 卡车轮胎胎面和卡车轮胎 - Google Patents

Abstract

提供具有至少四个纵向凹槽的一种重型开车轮胎胎面，至少四个纵向凹槽包括两个敞开凹槽和至少两个部分隐藏的凹槽。所述纵向凹槽界定两个胎肩凸条、两个中间凸条和至少一个中心凸条，其中所述凹槽的形状、大小和位置使得对于任何给定截面长度L在12mm与40mm之间的胎面的任何截面，凸条截面的橡胶质量与相同凸条中具有相同截面长度L的相应的邻近凸条截面的百分比差值小于最大百分比差值，其中·胎肩凸条的所述最大百分比差值是Ds(％)＝50/L(mm)，·中间凸条的所述最大百分比差值是Di(％)＝70/L(mm)，且·全胎面截面的所述最大百分比差值是Da(％)＝40/L(mm)。

Description

卡车轮胎胎面和卡车轮胎

技术领域

本发明大体上涉及一种轮胎胎面。更具体地说，本发明涉及用于重型卡车的轮胎胎面，明确地说，用于重型卡车的自由滚动车轮(所谓的转向位置和拖车位置)的轮胎，特别是用于转向位置的轮胎。

背景技术

轮胎胎面大体上围绕轮胎的外圆周延伸以用作轮胎与轮胎在其上行进的表面(操作表面)之间的中间物。轮胎胎面与操作表面之间的接触沿着轮胎的覆盖区发生。轮胎胎面提供用以抵抗可在轮胎加速、制动和/或转弯期间产生的轮胎滑动的抓地力。轮胎胎面还可包含例如凸条或凸耳等胎面元件，以及例如凹槽和轮胎沟槽等胎面特征，其中的每一个可辅助当轮胎在特定条件下操作时提供目标轮胎性能。胎面图案大体上包含相同子图案的重复，此种子图案的长度被称作“间距”。每个凸条(孤立地看)可具有其自身的间距且此间距可不同于包含所有胎面元件和特征的全胎面的间距。

轮胎制造商所面临的一个共同问题是如何增大胎面的耐磨性和如何进一步减小轮胎的滚动阻力。

解决方案是提高胎面表面与操作表面接触的比率。此比率被称为接触表面比率(CSR)。已知提高CSR有益于磨损寿命且可有益于滚动阻力。然而，还已知提高CSR会损害胎面的湿式制动粘附性能。在湿式制动粘附性能为极其重要的要素的情况下，此取舍可能不被接受。

不规律磨损也是一个大问题，这是因为它可能会导致方向盘产生会被驾驶者感受到的振动或产生不好看的磨损图案，这两种情况都会导致轮胎常常在其磨损寿命的早期阶段就无法使用。

因此，为减小轮胎的滚动阻力，可能需要提出一种将不会损害轮胎胎面的湿式制动性能或胎面的磨损寿命的轮胎胎面的新颖设计方式。

发明内容

本发明提供一种具有纵向方向、侧向方向和厚度方向的重型卡车轮胎胎面，所述胎面具有地面接合接触表面且包括至少四个纵向凹槽，所述至少四个纵向凹槽包括两个敞开凹槽和至少两个部分隐藏的凹槽，所述部分隐藏的凹槽包括沿着所述胎面的所述纵向方向交替的敞开部分和管槽部分，所述至少四个纵向凹槽界定两个胎肩凸条、两个中间凸条和至少一个中心凸条，其中所述凹槽的形状、大小和位置使得对于任何给定截面长度L在12mm与40mm之间的胎面的任何截面，凸条截面的橡胶质量与相同凸条中具有相同截面长度L的相应的邻近凸条截面的橡胶质量的百分比差值小于最大百分比差值，其中

●胎肩凸条的最大百分比差值是Ds(％)＝50/L(mm)(等式1)，

●中间凸条的最大百分比差值是Di(％)＝70/L(mm)(等式2)，且

●全胎面截面的最大百分比差值是Da(％)＝40/L(mm)(等式3)。

优选地，中心凸条的最大百分比差值是Dc(％)＝80/L(mm)(等式4)。

更优选地，凹槽的形状、大小和位置使得：

●胎肩凸条的最大百分比差值是Ds(％)＝40/L(mm)(等式5)，

●中间凸条的最大百分比差值是Di(％)＝60/L(mm)(等式6)，

●全胎面截面的最大百分比差值是Da(％)＝27/L(mm)(等式7)，且

●中心凸条的最大百分比差值是Dc(％)＝71/L(mm)(等式8)。

优选地，重型卡车轮胎胎面具有五个纵向凹槽，其中两个中间凹槽是敞开凹槽，且中心凹槽和两个胎肩凹槽是部分隐藏的凹槽。更优选地，胎肩凹槽的敞开部分与中心凹槽的敞开部分在纵向上不重合。

优选地，敞开凹槽在胎面的侧向方向中是波状的。

本发明还提供包括此胎面的重型卡车轮胎。

从本发明特定实施例的以下较详细描述将清楚本发明的前述和其它目标、特征和优势。

附图说明

图1是包括所公开轮胎胎面的实施例的重型卡车轮胎的正视图。

图2是图1的重型卡车轮胎的透视图。

图3是以更大比例示出其设计细节的图1和图2的胎面的部分的正视图。

图4是沿着图3上的线S-S截取的胎面的截面视图，其示出胎面设计的其它细节。

图5是图3的胎面部分的透视图，其示出用于质量测量的凸条分裂表面和径向截面平面。

图6是与图3类似的正视图，其示出如图5上的用于质量测量的凸条分裂表面和径向截面平面。

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施例，本发明的实施例的一个实例在图式中说明。此实例以解释本发明的方式提供。

如图1和图2中所示出，重型卡车轮胎1包括根据本发明的实施例的胎面2。胎面2具有连续围绕轮胎的圆周的五个纵向凹槽3、4、5、6和7。在胎面胎肩8与9之间，五个纵向凹槽界定六个凸条10、11、12、13、14和15。

最接近于胎面胎肩的凹槽3和7现将被称作“胎肩凹槽”。位于胎面中心的凹槽5现将被称作“中心凹槽”。位于中心凹槽与胎肩凹槽之间的凹槽4和6现将被称作“中间凹槽”。

胎肩与胎肩凹槽之间的凸条10和15现将被称作“胎肩凸条”。在胎肩凹槽与中间凹槽之间的凸条11和14现将被称作“中间凸条”。在中心凹槽的两侧上的中间凹槽之间的凸条12和13现将被称作“中心凸条”。在具有五个凸条(而非如所描述的实施例中的六个凸条)的胎面中，由于没有中心凹槽，因此将仅存在一个中心凸条。

胎面具有用于接合轮胎在其上滚动的操作表面的接触表面CS，且轮胎1具有侧壁SW。

在以更大比例示出所公开胎面2的实施例的部分的图3中可更清楚地看见，纵向凹槽3、4、5、6和7可以是敞开凹槽，也可以是部分隐藏的凹槽。部分隐藏的凹槽是不完全可见的凹槽，这是因为敞开部分与其中仅一个狭窄切口将凹槽管槽连接到胎面的接触表面的部分交替。胎面中的狭窄切口被称作“轮胎沟槽”。相比于敞开凹槽，部分隐藏的凹槽允许更大的接触表面积，但当轮胎在潮湿的道路上滚动时仍然能够有效地将水移出胎面接触块。

根据本发明，胎面具有两个敞开凹槽和至少两个部分隐藏的凹槽。

在本发明的实施例中且如图式中所表示，这两个敞开凹槽是中间凹槽4和6，且存在三个部分隐藏的凹槽，那三个部分隐藏的凹槽是中心凹槽5和两个胎肩凹槽3和7。

在相应的部分隐藏的凹槽3、5和7中，敞开部分31、51和71与隐藏管槽32、52和72交替。轮胎沟槽33、53和73将相应的管槽连接到接触表面CS，且可以是各种形状，但可优选地是如图4中可见的波状，以当胎面橡胶在轮胎胎面接触块中被挤压时使切口的两侧联锁。

如图4中可见，敞开凹槽的底部和部分隐藏的凹槽的敞开部分的底部可由石子防嵌条35保护。

在所公开胎面的特定实施例中，尽管部分隐藏的凹槽具有不均匀性质，但可使橡胶质量的分布保持为足够均匀以遵从特定设计规则。现将结合图5和图6揭露那些规则。这些设计规则指示，任一胎面凸条的截面的质量变化小于给定的与相同凸条的任何邻近截面的最大百分比差。

针对在12mm与40mm之间的截面长度观察这些设计规则，且最大百分比差值是所考虑的截面长度的函数，且对于每个凸条均是独特的。

图5和6示出表示其中凹槽分裂出胎面凸条的表面的凸条分裂表面RSS。因此，那些表面在凹槽底部的中心中延行。如果凹槽是直线形的，那么那些表面可能也是直线形的，且如果凹槽是波状的，那么它们可能也是波状的。

图5还示出以给定长度L分隔开的径向截面平面SP，长度L是沿着接触表面且在胎面的中心处测量到的。根据图5的实例，长度L是33mm，其在此处对应于除具有66mm间距的胎肩凸条以外的所有胎面凸条的间距。

图6示出使用16.5mm的截面长度L的实例，所述16.5mm的截面长度L对应于除胎肩凸条以外的所有胎面凸条的间距的一半。

根据图6说明根据本发明的设计规则的原则。胎面沿着径向截面平面SP切入到邻近截面A、B、C中，且凸条沿着凸条分裂表面RSS而分隔开。这相应地界定胎肩凸条截面A10、B10、C10、A15、B15和C15，中间凸条截面A11、B11、C11、A14、B14和C14以及中心凸条截面A12、B12、C12、A13、B13和C13。

胎面的成型厚度由从接触表面轮廓平移到如图4中所说明的凹槽的底部的线界定。

根据本发明的设计规则指示：任何全胎面截面与邻近全胎面截面之间的质量百分比差值小于根据截面的长度L给定的最大截面百分比差值。举例来说，将比较截面B的质量(即所有B凸条截面的质量总和)与截面A的质量(即所有A凸条截面的质量总和)。可同样计算截面B与C之间或任何其它邻近截面对之间的百分比差值。

根据本发明的设计规则还指示在相同凸条中的邻近凸条截面之间的百分比差值也小于最大凸条百分比差值。这适用于胎肩和中间凸条，且优选地也适用于中心凸条。

举例来说，将比较胎肩凸条截面B10的质量与胎肩凸条截面A10的质量。可同样计算胎肩凸条截面B15与C15之间或任何其它胎肩凸条截面对之间的百分比差值。

可通过在根据上文所揭露的原则切割胎面之后对胎面的每个截面进行物理称重来进行上文所描述的比较。但更方便的是，可在使用CAD计算机工具设计胎面的阶段中通过计算每个胎面截面的橡胶体积和所述胎面截面中的每个凸条的橡胶体积来进行上文所描述的比较。

举例来说，申请人已基于优选的胎面设计使用其CAD计算机工具对本发明设计规则进行了检查。对12mm截面长度、16.5mm截面长度(如上文参看图6所描述)和40mm截面长度连续地进行体积比较。

在下表中给出结果。表示出针对图中示出的实例胎面设计得出的有效最大百分比差值，且那些最大百分比差值可与根据设计规则针对相应截面长度L中的每一个计算出的最大百分比差值比较。举例来说，对于L＝12mm，根据等式2的公式，中间凸条的最大百分比差值是Di(％)＝70/L＝70/12＝5.83％。根据等式6的公式，中间凸条的最大百分比差值优选地是Di(％)＝60/L＝60/12＝5.00％。实例胎面设计中所计算的最大中间百分比差值是3.45％，这验证了两个设计规则。

为了使胎面设计遵从本发明的设计规则，设计胎面的本领域的技术人员可寻求许多不同的选择方案，所述不同选择方案可替换地或附加地应用以平衡截面之间的质量，即使存在部分隐藏的凹槽也是如此。

图式已说明根据本发明的优选实施例的设计解决方案。

举例来说，两个敞开凹槽4和6在胎面的侧向方向中成波状以影响中间与中心凸条之间的橡胶质量重分配，且补偿由胎肩和中心凹槽中敞开部分所产生的质量不足。接着优选地，胎肩凹槽中的敞开部分31和71与中心凹槽中的敞开部分51在纵向上不重合。

胎面的表面处可能或深或浅的凹陷部还可用以减小一些凸条截面的质量。此处，这根据胎肩凸条予以说明，其中此浅凹陷部101用以减小面向胎肩凹槽的隐藏部分的胎肩凸条截面的质量。

不同深度、宽度和密度的轮胎沟槽还可用于尽可能均匀地分散质量以遵从设计规则。

描述为“介于a与b之间”的范围包括“a”和“b”的值。

根据前述描述应理解，可在不脱离本发明真正精神的情况下对本发明的实施例作出各种修改和改变。仅出于说明的目的提供前述描述，且不应以限制意义对其加以解释。仅由所附权利要求书的语言限制本发明的范围。

Claims (9)

1.一种具有纵向方向、侧向方向和厚度方向的重型卡车轮胎胎面，所述胎面具有地面接合接触表面，且包括至少四个纵向凹槽，所述至少四个纵向凹槽包括两个敞开凹槽和至少两个部分隐藏的凹槽，所述部分隐藏的凹槽包括沿着所述胎面的所述纵向方向交替的敞开部分和管槽部分，所述至少四个纵向凹槽界定两个胎肩凸条、两个中间凸条和至少一个中心凸条，其中所述至少四个纵向凹槽的形状、大小和位置使得对于任何给定纵向截面长度L在12mm与40mm之间的胎面的任何截面，凸条截面的橡胶质量与相同凸条中具有相同纵向截面长度L的相应的邻近凸条截面的橡胶质量的百分比差值小于最大百分比差值，其中

胎肩凸条的所述最大百分比差值是Ds(％)＝50/L(mm)，

中间凸条的所述最大百分比差值是Di(％)＝70/L(mm)，且

全胎面截面的所述最大百分比差值是Da(％)＝40/L(mm)。

2.根据权利要求1所述的重型卡车轮胎胎面，其中，中心凸条的所述最大百分比差值是Dc(％)＝80/L(mm)。

3.根据权利要求1所述的重型卡车轮胎胎面，其中

胎肩凸条的所述最大百分比差值是Ds(％)＝40/L(mm)，

中间凸条的所述最大百分比差值是Di(％)＝60/L(mm)，且

全胎面截面的所述最大百分比差值是Da(％)＝27/L(mm)。

4.根据权利要求1所述的重型卡车轮胎胎面，其中中心凸条的所述最大百分比差值是Dc(％)＝71/L(mm)。

5.根据权利要求1所述的重型卡车轮胎胎面，具有五个纵向凹槽，其中两个中间凹槽是敞开凹槽，且中心凹槽和两个胎肩凹槽是部分隐藏的凹槽。

6.根据权利要求5所述的重型卡车轮胎胎面，其中胎肩凹槽的敞开部分与所述中心凹槽的敞开部分在纵向上不重合。

7.根据权利要求1所述的重型卡车轮胎胎面，其中所述敞开凹槽在所述胎面的所述侧向方向中是波状的。

8.一种重型卡车轮胎，包括根据权利要求1所述的胎面。

9.一种具有纵向方向、侧向方向和厚度方向的重型卡车轮胎胎面，所述胎面具有地面接合表面且包括至少四个纵向凹槽，所述至少四个纵向凹槽包括两个敞开凹槽和至少两个部分隐藏的凹槽，所述部分隐藏的凹槽包括沿着所述胎面的所述纵向方向交替的敞开部分和管槽部分，所述至少四个纵向凹槽界定两个胎肩凸条、两个中间凸条和至少一个中心凸条，其中所述至少四个纵向凹槽的形状、大小和位置使得对于任何给定纵向截面长度L在12mm与40mm之间的胎面的任何截面，凸条截面的橡胶质量与相同凸条中具有相同纵向截面长度L的相应的邻近凸条截面的百分比差值小于最大百分比差值，其中

胎肩凸条的所述最大百分比差值是Ds(％)＝40/L(mm)，

中间凸条的所述最大百分比差值是Di(％)＝60/L(mm)，

中心凸条的所述最大百分比差值是Dc(％)＝71/L(mm)，且

全胎面截面的所述最大百分比差值是Da(％)＝27/L(mm)。