CN107867120B - 重型轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及重型轮胎。重型轮胎包括胎体、位于胎体的径向向外处的胎面，且胎面具有多个凸起部。凸起部从内胎面径向向外延伸，且位于第一和第二侧向胎面边缘之间。胎面还包括第一排和第二排凸起部，该第一排凸起部从胎面侧向边缘朝向中心面轴向向内延伸，该第二排凸起部从相对的胎面侧向边缘且朝向中心面轴向向内延伸。第一和第二排的凸起部通过多个胎肩花纹沟被分开，其中第一排凸起部与第二排凸起部对准，一排中心凸起部位于第一与第二偏移凸起部之间，其中每排中的所有凸起部均周向地对准。其中，所述轮胎具有在44mm到50mm的范围中的模制基部宽度。重型轮胎中的胎肩深度的范围是从64mm到120mm。其中胎肩垫胶的尺寸的范围是从70mm到89mm，且更优选地从75mm到85mm。

Description

重型轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎，且更确切地涉及用于（例如）工程车辆（诸如，推土机和刚性拖运自卸卡车）上的超大型的、宽基轮胎。
背景技术
在具有80英寸或更大直径的超大型轮胎中，由于极端的轮胎负载和越野条件，轮胎操作条件会是严苛的。此外，车辆的速度可能是高的，这会导致轮胎中过多的热量积聚。当在油砂环境中使用非常大型越野轮胎时，轮胎经受极端的动载荷和静载荷。在车辆操作期间，轮胎可颠簸地穿过厚实、粘性的砂地条件。这些轮胎条件导致轮胎颠簸和挠曲，这会导致轮胎由于热量、高应变和胎圈故障而比其预测的寿命更早地发生故障。因此，期望具有一种改进型轮胎，其是更冷运行的轮胎。
定义
“高宽比”表示轮胎的断面高度与其断面宽度的比值。
“轴向的”和“轴向地”表示平行于轮胎旋转轴线的线或方向。
“胎圈”或“胎圈芯”通常表示轮胎的包括环形拉伸构件的一部分，径向内胎圈与将轮胎固定到轮辋上相关联，轮辋由帘布层帘线缠绕并成形为带有或不带有其它加强元件，诸如胎圈芯包布、胎跟加强层、三角胶芯或填充物、护趾胶和胎圈包布。
“带束层结构”或“加强带束层”表示平行帘线的至少两个环形层或帘布层，帘线经过编织或未经编织，位于胎面下方，非锚定于胎圈上，并且具有相对于轮胎的赤道面均在7º到36º的范围中的左帘线角和右帘线角。
“斜交帘布层轮胎”表示其中在胎体帘布层的加强帘线以相对于轮胎赤道面约25度至65度角斜对角地穿过轮胎从胎圈至胎圈延伸的轮胎，多个层帘线在交替的层内以相反的角度延伸。
“缓冲层”或“轮胎缓冲层”表示与带束层或带束层结构或加强带束层相同。
“胎体”表示轮胎帘布层材料和其它轮胎部件的层压件，其被切割到适合于拼接的长度或已拼接成圆筒形或环面形状。在使胎体硫化以产生模制轮胎之前，可向其添加额外的部件。
“周向”表示沿着与轴向方向垂直的环形轮胎表面的周长延伸的线或方向；它还可以指其半径限定胎面的轴向曲率的多组相邻圆形曲线的方向，如在断面图中所视。
“帘线”表示用来加强帘布层的加强线束（包括纤维）中的一种。
“内衬”表示形成无内胎轮胎的内表面的弹性体或其它材料的一层或多层，且其含有轮胎内的充气流体。
“插件”表示通常用来加强泄气保用型轮胎的侧壁的加强物；其也指位于胎面下方的弹性体插件。
“净毛比（net to gross ratio）”表示印迹中的与路面接触的胎面面积与印迹中的胎面总面积的比。
“帘布层”表示由涂覆有弹性体的、径向配置或以其它方式平行布置的帘线构成的帘线加强层。
“径向的”和“径向地”表示在径向方向上朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。
“子午线帘布层结构”表示一个或多个胎体帘布层，或其至少一个帘布层具有相对于轮胎的赤道面定向在65度到90度之间的角度的加强帘线。
“子午线帘布层轮胎”表示带束或周向地限制的充气轮胎，其中铺设有以相对于轮胎赤道面在65度到90度之间的帘线角从胎圈延伸至胎圈的帘布层帘线。
“侧壁”表示轮胎在胎面与胎圈之间的部分。
“层压结构”表示由轮胎或弹性体部件（诸如，内衬、侧壁和可选的帘布层）的一个或多个层制成的未硫化结构。
发明内容
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50英寸的范围中的模制基部宽度。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50英寸的范围中的模制基部宽度，其中，胎肩深度的范围为64 mm到120 mm。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，胎肩垫胶的尺寸的范围为70 mm到89 mm，且更优选地在75 mm到85 mm的范围中。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，第四带束层的宽度的范围为744 mm到780mm。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，第四带束层的宽度的范围为760 mm到770mm。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，第四带束层宽度是胎面弧宽的55%到65%。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，反包垫的尺寸在35 mm到46 mm的范围中。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，胎面具有多半径胎面。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，胎面为多半径胎面，其中，R1的范围可以为2200 mm到2500 mm，R2小于R1，R2的范围可以为1600 mm到2100 mm，并且R3的范围可以为1000 mm到1500 mm。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，反包垫的尺寸在38 mm到43 mm的范围中。
本发明的一个或多个实施例提供一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50 英寸的范围中的模制基部宽度，其中，反包垫的尺寸是在40 mm到43 mm的范围中。
根据本发明，其还存在以下技术方案：
1. 一种重型轮胎，其包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50英寸的范围中的模制基部宽度。
2. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，胎肩深度的范围为64 mm到120 mm。
3. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，胎肩垫胶的尺寸的范围为70 mm到89mm，且更优选地在75 mm到85 mm的范围中。
4. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，第四带束层的宽度的范围为744 mm到780 mm，且更优选地范围为760 mm到770 mm。
5. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，第四带束层的宽度的范围为760 mm到770 mm。
6. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，第四带束层的宽度是胎面弧宽的55%到65%。
7. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，反包垫的尺寸在35 mm到46 mm的范围中。
8. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，所述胎面具有多半径胎面。
9. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，所述胎面具有多半径胎面，其中，R1的范围能够是2200 mm到2500 mm，R2小于R1，R2的范围能够是1600 mm到2100 mm，且R3的范围能够是1000 mm到1500 mm。
10. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，反包垫的尺寸在38 mm到43 mm的范围中。
11. 根据技术方案1所述的重型轮胎，其中，反包垫的尺寸在40 mm到43 mm的范围中。
附图说明
将以示例的方式并参考附图来描述本发明，在附图中：
图1图示了本发明的轮胎10的第一实施例。
图2A图示了标准轮胎的断面图，且图2B图示了本发明的轮胎的断面图。
图3图示了本发明的轮胎的断面轮廓的断面图，而以虚线示出标准轮胎轮廓。
图4图示了本发明的轮胎的胎肩部分的断面图，以虚线示出标准轮胎的胎肩部分。
图5A图示了标准轮胎的胎面部分的前视图，而图5B图示了本发明的轮胎的胎面部分的前视图。
图6A图示了标准轮胎的胎肩部分和印迹的前视图，而图6B图示了本发明的轮胎的胎肩部分和印迹的前视图。
图7A图示了标准轮胎的胎肩部分的断面图，而图7B图示了本发明的轮胎的胎肩部分的断面图。
图8A图示了标准轮胎的下侧壁尺寸的断面图，而图8B图示了本发明的轮胎的下侧壁尺寸的断面图。
图9图示了本发明的轮胎的胎圈区域和下侧壁的断面轮廓的断面图，而以虚线示出标准轮胎轮廓。
图10A图示了在120%额定载荷的情况下标准轮胎的热图的断面图，而图10B图示了在相同条件下的本发明的轮胎的热图的断面图。
图11A图示了在120%额定载荷的情况下标准轮胎的胎圈和凸缘区域的断面图，而图11B图示了本发明的轮胎在120%额定载荷的情况下的胎圈和凸缘区域的断面图。
图12A图示了在120%额定载荷的情况下标准轮胎的印迹压力图。而图12B图示了在相同条件下的本发明的轮胎的印迹压力图。
图13图示了在未负载、在100%额定载荷以及在120%额定载荷的情况下的标准轮胎和本发明的轮胎的印迹压力图。
具体实施方式
图1图示了本发明的轮胎10的第一实施例。轮胎可具有35英寸或更大的标称轮辋直径。轮胎10具有外地面接合胎面部分12，所述外地面接合胎面部分12具有轴向外侧向边缘14。侧壁15从胎面侧向边缘13、14径向向内延伸，并终止于具有环形胎圈芯（未示出）的一对胎圈区域16中。轮胎10进一步设有胎体，所述胎体具有从胎圈区域延伸到胎圈区域的加强帘布层结构18。轮胎可进一步包括缓冲层22和本领域技术人员已知的其它轮胎部件。
图2A图示了标准轮胎，且图2B图示了本发明的轮胎。图3图示了标准轮胎的和本发明的模具轮廓轮胎的模具轮廓。如图3中所示，本发明的轮胎10具有更宽的模制基部宽度，以使得胎圈区域20被间隔开更远。优选地，模制基部宽度是在40英寸到50英寸的范围中，更优选地在44英寸到49英寸的范围中。模制基部宽度的增大引起断面宽度增大。优选地，模制基部宽度宽于轮辋宽度。增大的模制基部宽度引起更稳定的轮胎和增大的断面宽度，所述增大的断面宽度具有更低的滚动阻力。增大的模制基部宽度还使得轮胎胎冠具有增加的载荷承载（能力），如图12中所示，这使得胎肩中的压力减小。
如图3和图4中所示，与标准轮胎相比，胎肩深度（胎冠最外径向尺寸与胎肩半径之间的差值）已增大。优选地，胎肩深度D的范围为64 mm到120 mm，且更优选地在85 mm到115mm的范围中，且更优选地在93 mm到97 mm的范围中。如图5B 中所示，与图5A 中的标准轮胎相比，胎面轮廓具有更圆的边缘。如图3中所示，胎面具有多半径胎面，在中心处为R1，在胎肩处为R3，且在其间为R2。在此示例中，R1是2325mm，R2是1800mm，且R3是1400mm。R1的范围可以为2200mm到2500mm，R2小于R1，R2的范围可以为1600mm到2100mm，且R3的范围可以为1000mm到1500mm。
本发明的轮胎还具有减小的胎肩垫胶（wedge）50。胎肩垫胶尺寸Ds优选地在70 mm到89 mm的范围中，且更优选地在75 mm到85 mm的范围中。与图6A中所述的标准轮胎印迹相比，由于质量的减小以及如图6B中所示的更圆的印迹，胎肩垫胶尺寸的减小使得滚动阻力更小、热量减少。减小的上部垫胶尺寸允许印迹的胎肩区域变圆。
如图7B中所示，与图7A中所述的标准轮胎相比，本发明的轮胎还具有更宽的带束层。具体地，第三径向外带束层55宽于标准轮胎的第三带束层。此外，第四径向外带束层60也宽于标准轮胎的第四带束层。优选地，第四带束层的宽度的范围为744 mm到780 mm，且更优选地范围为760 mm到770 mm。优选地，第四带束层宽度是胎面弧宽的55%到65%。基于FEA分析，更宽的带束层使得滚动阻力更低、胎肩长度减小、挠曲更小、热量更少且印迹分布更均匀。更宽的带束层宽度还使得侧向弹簧率增大。
如图2B对图2A中所示，胎圈三角胶芯80具有减小的径向高度。胎圈三角胶芯80高度优选地在160 mm到260 mm的范围中，更优选地在170 mm到200 mm的范围中，且更优选地在175 mm到195 mm的范围中。本发明的三角胶芯也优选地由两种化合物制成，并且具有更弯曲的轴向外表面82。如图11中所示，三角胶芯的减小的高度使得在载荷下胎圈区域中的在凸缘上方的挠曲更小。与标准轮胎相比，本发明的轮胎还具有更薄的反包垫（turn uppad）30。反包垫的尺寸优选地在35 mm到46 mm的范围中，且更优选地在38 mm到43 mm的范围中。
为了减小在轮胎下侧壁中的应力，已将侧壁的尺寸减小。见图示轮胎的下侧壁尺寸的图8。如图8中所示，侧壁尺寸被明显减小至距腔体基线150 mm到460 mm的高度。与图10A的标准轮胎相比，如图10B中所示，轮胎侧壁的减小的尺寸使得热载荷减小。在带束层边缘中下降的最大温度是5℃，而下侧壁温度下降10℃。
本发明的轮胎产生具有更小的滚动阻力的轮胎，其具有更少的热量产生以及更圆的印迹，如图10-13中所示。
考虑到本文中所提供的对本发明的描述，本发明中的变型是可能的。尽管已出于说明本发明的目的示出了某些代表性实施例和细节，但本领域技术人员将清楚的是，在不脱离本发明的范围的情况下，能够在其中作出各种改变和修改。因此，将理解到，能够在所描述的具体实施例中作出改变，所述改变将在如由以下所附权利要求书限定的本发明的完整预期范围内。

Claims (7)

1.一种重型轮胎，其具有35英寸或更大的标称轮辋直径，其中所述重型轮胎包括胎体、位于所述胎体的径向向外处的胎面，其中所述胎面具有多半径胎面，其中所述胎面具有第一曲率半径R1、第二曲率半径R2、第三曲率半径R3，其中，第一曲率半径R1的范围是2200 mm到2500 mm且在中心处，第二曲率半径R2小于第一曲率半径R1且第二曲率半径R2的范围是1600 mm到2100 mm，第三曲率半径R3的范围是1000 mm到1500 mm且在胎肩处，所述第二曲率半径R2在所述中心与所述胎肩之间，其中，所述胎体进一步包括终止于胎圈区域中的侧壁，其中，所述轮胎具有在44英寸到50英寸的范围中的模制基部宽度，其中所述胎面具有范围为64 mm到120 mm的胎肩深度，其中，所述轮胎还包括胎肩垫胶，其中胎肩垫胶的尺寸Ds的范围为70 mm到89 mm。
2.根据权利要求1所述的重型轮胎，其中，第三带束层宽于标准轮胎的第三带束层，第四带束层的宽度的范围为744 mm到780 mm。
3.根据权利要求1所述的重型轮胎，其中，第三带束层宽于标准轮胎的第三带束层，第四带束层的宽度的范围为760 mm到770 mm。
4.根据权利要求1所述的重型轮胎，其中，第三带束层宽于标准轮胎的第三带束层，第四带束层的宽度是胎面弧宽的55%到65%。
5.根据权利要求1所述的重型轮胎，其中，反包垫的尺寸在35 mm到46 mm的范围中。
6.根据权利要求1所述的重型轮胎，其中，反包垫的尺寸在38 mm到43 mm的范围中。
7.根据权利要求1所述的重型轮胎，其中，反包垫的尺寸在40 mm到43 mm的范围中。
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