CN108349317A - 农用轮胎 - Google Patents
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Abstract
一种用于农用轮胎(1)的胎面(10),其包括从胎面的底面(11)沿径向向外突出、从胎面的中央部分朝向胎面的轴向两端以给定的倾斜角度延伸、并且在相对于轮胎的赤道面的一侧和另一侧沿周向以给定的间隔交替配置的多个花纹块。花纹块(2)包括踏入面(21),当从周向截面中观察时,其中至少一个花纹块(2)的踏入面(21)在其侧壁上包括在过渡点(D)彼此交叉的径向外侧的第一凹面(211)和径向内侧的第二凹面(212)。
Description
技术领域
本发明涉及用于农用轮胎的胎面,特别涉及胎面的花纹块的改进的轮廓。
背景技术
除了在道路上的磨损之外,在农场上的牵引力是农用轮胎的最重要的性能之一。这些性能(不必共同地)通过在农用轮胎的胎面上设置新形状的花纹块而不断地得到改善。
农用轮胎的花纹块(也称为条)被限定为当农用轮胎在道路上运行时从胎面的底面突出并且与路面相接触的元件。当农用轮胎在农场上运行时,花纹块也是农用轮胎的与土壤或泥土相接触的元件。在与土壤或泥土相接触时,花纹块提供必要的牵引力以允许轮胎在转动过程中的纵向移动。通常,农用轮胎包括多个花纹块。
农用轮胎的胎面上的花纹块的形状、即它们朝向轮胎周向的倾斜角度或曲率是调节轮胎性能的一个重要特征。另外,能够在为花纹块的侧壁、尤其是在花纹块的踏入侧的一个侧壁、即当轮胎转动时首先与土壤相接触的那一侧的侧壁设置特定几何形状方面实现进一步的改进。该侧壁的几何形状主要负责在软的或泥泞土壤上的牵引力。
例如,EP903249A1公开了一种农用充气轮胎,其包括设置有花纹块的胎面,所述花纹块从胎面的中央部分朝向胎面的两端以给定的倾斜角度延伸。花纹块相对于轮胎的赤道面在轮胎的周向上以给定的间隔左右交替配置。
相同的申请公开了花纹块的踏入侧的侧壁,其包括以给定角度倾斜的第一平坦面和第二钻孔或凹面,这些面在总花纹块高度的给定高度处彼此相交。
WO2015015525A1公开了一种农用轮胎,其包括设置有多个肋的胎面,各个肋均设置有前壁,其中,在肋的前壁上存在成一定形状的轮廓,其中该成一定形状的轮廓具有限定了该成一定形状的轮廓的相对于肋的头部的表面平行或者以高达20°的角度倾斜的至少一个平面的截面。
农用轮胎的一个重要的附加特性是其自清洁能力,即在没有外部干预的情况下从胎面上的相邻花纹块之间移除土壤的能力。
发明内容
因此,本发明的技术问题是提供一种用于农用轮胎的胎面,其可以相对于现有技术优化轮胎性能。
上述问题通过根据方案1的用于农用轮胎的胎面解决。
本发明的优选特征记载在从属方案中。
本发明的胎面包括至少一个花纹块,其具有同时改善在农场上的牵引、在道路上的磨损和轮胎自清洁性能的花纹块轮廓。这种改进通过花纹块轮廓沿着其轴向长度的变化而获得。
特别地,花纹块轮廓改善了对花纹块埋进泥土或土壤的阻力,从而增强了轮胎的牵引性能。
此外,花纹块轮廓还增大了花纹块的刚度,从而改善了其耐磨性。
本发明还包括胎面的实施方式,其中一个或多个花纹块具有所述改进的轮廓,而其它花纹块则不具有。特别地,具有所述改进的轮廓的花纹块能够与具有本领域已知的传统轮廓的花纹块一起沿着轮胎周向以及在轮胎的轴向左侧和右侧交替地配置。
此外,根据本发明的胎面可以包括具有不同的改进轮廓的花纹块,各改进轮廓均根据如下公开的本发明的优选实施方式。
本发明的其他优点、特征和使用模式将从以下对一些实施方式的详细说明中变得显而易见,所述实施方式以示例的方式给出而并无限制目的。
附图说明
参照附图中的图,其中
图1示出了根据本发明的第一优选实施方式的农用轮胎的示例性主视图;
图2示出了图1的轮胎的沿着该图的面A-A截取的截面图;
图3示出了沿着图1的面B-B截取的花纹块轮廓的放大示意图;
图3b示出了相对于图3的花纹块轮廓的变型花纹块轮廓的放大示意图;
图3c示出了相对于图3b的花纹块轮廓的变型花纹块轮廓的放大示意图;
图4示出了图1的轮胎的单个花纹块的示例性立体图;
图5示出了图4的花纹块的示例性主视图;
图6示出了根据本发明的第二优选实施方式的轮胎的单个花纹块的示例性立体图;
图7示出了如图6所示的根据本发明的第二优选实施方式的花纹块轮廓的放大示意图,该花纹块轮廓是沿着类似于图1的面B-B的面截取的;
图8示出了根据本发明的第三优选实施方式的轮胎的单个花纹块的示例性立体图;
图9示出了如图8所示的根据本发明的第三优选实施方式的花纹块轮廓的放大示意图,该花纹块轮廓是沿着类似于图1的面B-B的面截取的。
具体实施方式
图1示出了包括胎面10的农用轮胎1。胎面10设置有多个花纹块,其中一个花纹块用2表示作为示例。各个花纹块2从胎面10的底面11沿轮胎的径向向外突出。
花纹块沿轮胎的周向在轮胎的赤道面的一侧和另一侧以给定的间隔交替配置。
与本领域中完善建立的术语一致,在本文中,农用轮胎的“赤道面”被限定为与轮胎的转动轴线正交并且穿过轮胎的轴向中央的面。
另外参照图4,更具体地,各个花纹块2从轮胎的轴向中央部分、即赤道面的区域中的第一端201朝向轮胎的轴向侧部部分、即轮胎的肩部区域中的第二端202延伸。接近并且包括轮胎的中央区域中的花纹块的第一端201的区域限定了花纹块的所谓的鼻部区域或鼻部22。接近并且包括轮胎的肩部区域中的花纹块的第二端202的区域被称为花纹块的肩部区域或肩部23。
花纹块相对于轮胎的周向、即相对于所述轮胎赤道面以给定的倾斜角度β从鼻部22延伸至肩部23。一般来说,角度β被定义为赤道面与花纹块2的纵轴线、或者平均纵轴线G之间的角度。
优选地,花纹块2沿弧线从鼻部22延伸至肩部23。沿花纹块的弧线从花纹块的第一端201到花纹块的第二端202的距离被称为花纹块的轴向长度并用E表示。
参照图5,优选地,花纹块2的鼻部区域22被认为是在花纹块2的从第一端201起沿着其轴向延伸的轴向长度E的约33%、优选25%以内的区域,而花纹块2的肩部区域23被认为是在花纹块2的从第二端202起沿着其轴向延伸的轴向长度E的约33%、优选25%以内的区域。
当在与沿着轴向长度E连接鼻部22和肩部23的路径正交的面内的任意点处截取的截面中观察时,各个花纹块2均具有大致梯形的形状。例如在图3中也示出了梯形形状。
用27表示花纹块2的包括在端201和202之间、也就是在鼻部区域22和肩部区域23之间的中央部分。
在图1中用箭头表示轮胎的转动方向R。在轮胎转动期间,胎面10的各个花纹块2顺序地与地面相接触或与土壤或泥土接合。各个花纹块2与地面相接触的第一部分是在胎面10的中央部分中的一个部分、即花纹块2的鼻部22。当轮胎进一步转动时,花纹块2的中央部分27与地面相接触。最后,当轮胎进一步转动时,花纹块的在胎面的轴向外侧的部分、即花纹块2的肩部23也与地面相接触。
因此,轮胎的转动方向R限定了花纹块的先与农场中的土壤或泥土接触的一侧,即所谓的花纹块2的踏入侧或前侧21。花纹块2的踏入侧21在周向上的相反侧为所谓的花纹块2的踏出侧或后侧24。
花纹块2还包括限定与胎面底面11相反的花纹块表面并且大致正交于踏入侧21和踏出侧24配置的径向外侧25,踏入侧21和踏出侧24通过径向外侧25彼此连接。
因此,花纹块的径向外侧25在径向向外方向上界定了花纹块并且与花纹块的踏入侧21和踏出侧24相交叉。径向外侧25与踏入侧21的交线被称为花纹块的前缘L。径向外侧25与踏出侧24的交线被称为花纹块的后缘T。
在本实施方式中,轮胎1的所有花纹块在各个相应的踏入侧21均具有根据本发明的第一优选实施方式的改进的花纹块轮廓。现在将参照图2至图4来说明这种改进的轮廓。
图2示出了沿着图1的面A-A截取的图1的农用轮胎的截面图。特别地,在细节Y中,能够看到具有根据本发明的优选实施方式的花纹块轮廓的花纹块2的截面。
花纹块的踏入侧21的外部轮廓包括径向外侧的第一凹面211和径向内侧的第二凹面212。第一凹面211和第二凹面212在过渡点或顶点D处彼此相交。在如图2所示的优选实施方式中,第一凹面211在前缘L处与花纹块的径向外侧25相交。
第二凹面212的径向内端优选终止于胎面表面的底面11。为了减小第二凹面212与胎面10的底面11之间的过渡区域中的应力和应变,能够在第二凹面212与胎面10的底面11之间添加第一平滑半径213。
图2所示的花纹块的踏出侧24的外部轮廓是平坦的或大致平坦的。可以用第二平滑半径214来使花纹块的踏出侧24的侧壁与胎面10的底面11的表面之间的过渡圆化。第二平滑半径214可以与第一平滑半径213相同或不同。
如上所述,两个面211和212都是曲面、特别地为凹面。优选地,各个面211、212均至少在各周向截面B-B中或与面B-B平行地以样条曲线延伸,即各个面211和212的曲率半径沿着径向变化。
在本实施方式中,第一面211的样条曲线不同于第二面212的样条曲线。
各个面211和212的样条曲线的最大曲率半径小于400mm,优选地小于350mm,更优选地小于300mm。
可选地,各个面211、212均至少在各周向截面B-B中或与面B-B平行地以作为球形轮廓的一部分的恒定曲率半径延伸。
在这种各个面211和212的曲率半径恒定的可选实施方式中,各个面211和212的曲率半径小于400mm,优选地小于350mm以及更优选地小于300mm。
花纹块2的高度H被限定为轮胎的从胎面10的底面11到径向外侧25的径向距离。
如在图3中更好地示出的,过渡点D位于距花纹块的径向外侧25径向距离h1处以及位于距胎面10的底面11径向距离h2处。
在本发明的该第一优选实施方式中,从过渡点D到花纹块的径向外表面25的径向距离h1和胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2是恒定的,并且不沿着花纹块2的整个轴向长度变化。
在本发明的该第一优选实施方式中,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2与从过渡点D到花纹块的径向外表面25的径向距离h1相同。如上所述,在本实施方式中,底面11与过渡点D之间的径向距离h2与从过渡点D到花纹块的径向外表面25的径向距离h1沿着花纹块2的整个轴向长度E相同。
如从图3中能够看出的,过渡边缘D在花纹块轮廓上的位置还由距基准面P的周向距离d限定,即边缘D与面P在正交于花纹块径向高度H的方向上的距离。面P是将第一凹面211与花纹块的径向外表面25的径向外交点(即前缘L)和第二凹面212与底面11的径向内交点连接的面。在设置第一平滑半径213的情况下,面P是将第一凹面211与花纹块的径向外表面25的径向外交点(即前缘L)和第二凹面212的假想延长面与胎面10的底面11的径向内交点连接的面。
图3b示出了该优选实施方式的变型,其中在前缘L处的交点被削角或扁平化,并且其中在第二凹面212和胎面的底面11之间的过渡区域中设置第一平滑半径213。在这种情况下,面P是将第一凹面211的假想延长面与花纹块的径向外表面25的假想延长面的径向外交点(即假想前缘L')和第二凹面212的假想延长面与胎面10的底面11的径向内交点(即图3b中的点O)连接的面。
参照图3c,当第一面和第二面以样条曲线弯曲时,所述面的假想延长面能够通过画出通过以下三个点的圆Ci来实现:D;各第一面211或第二面212的端点Ff;以及由与连接点D和Ff的线正交的面Mf的交点限定的中间第三点Gf,该正交面Mf位于距D和Ff相同距离处。
图3c借助于示例示出了由点D、第一面211的端点Ff和沿着第一面211的中间点Gf限定的圆。
因此,对于面P的限定,是否是真实面之间或者是所述面的假想延长面之间的交点是无关紧要的。
第一凹面211与前缘L或假想的前缘L'中的面P相切。
第二凹面212与在第二凹面212与胎面10的底面11的径向内交线的点处的面P相切或者与在第二凹面212的假想延长面与胎面10的底面11的径向内交线的点处的面P相切。
面P相对于通过交点L或L’并且正交于花纹块的径向外表面25的径向面以角度α倾斜。
在本发明的优选实施方式中,角度α包括在0°≤α≤45°的范围内,优选地在5°≤α≤35°的范围内,更优选地在10°≤α≤25°的范围内。
根据本发明,为了实现牵引力、磨损和自清洁的轮胎性能之间的最佳折衷,踏入侧21的轮廓从鼻部22到肩部23沿着花纹块2的轴向长度E变化。
根据本发明,从花纹块的鼻部22到肩部23沿着花纹块2的轴向长度E,距离d不是恒定的。
在本发明的优选实施方式中,沿着花纹块2的整个轴向长度E,距离d包括在0×CLW≤d≤0.5CLW的范围内,优选地在0×CLW≤d≤0.35CLW的范围内,更优选地在0×CLW≤d≤0.25CLW的范围内,其中CLW是在与距离d相同的周向截面中得到的、在花纹块2的径向外表面25处测量的花纹块2的周向宽度。在图3和图4中示出了示例性的CLWe。
如图4和图5所示,在鼻部22和肩部23的区域中,距离d比在花纹块2的沿着花纹块2的轴向长度的中央区域27中小。
根据本发明的优选实施方式,在鼻部和肩部区域中的优选轮廓距离d在d≤0.25dmax的范围内,其中dmax是花纹块2的中央区域27中的最大距离d。
花纹块的鼻部和肩部区域是所谓的花纹块自清洁区域。根据本发明,具有减小的轮廓宽度(即在鼻部区域中的小的距离d)的踏入侧21的侧壁通过如下方式改善了自清洁:使在花纹块之间的区域中的土壤或泥土的输送得到改善。具有减小的轮廓宽度并具有小的距离d的花纹块的肩部区域通过改善从胎面消除土壤或泥土来改善自清洁。
优选地,距离d的从鼻部22到肩部23沿着花纹块2的轴向长度E的变化呈抛物线形,并且更优选地在鼻部和肩部区域的末端处、即分别在花纹块2的踏入侧21的第一端201和第二端202处为零。
应理解,本发明也包括距离d的沿着花纹块的轴线的其他变化。
在本发明的优选实施方式的变型中,如图4所示,对于包括在过渡点D处相交的两个凹面211和212的花纹块2的踏入侧21所公开的相同轮廓也能够延伸到花纹块的鼻部22的前侧壁。
除了过渡点D的径向位置之外,根据本发明的第二优选实施方式和第三优选实施方式包括前面第一优选实施方式中说明的所有特征。
在根据本发明的第二优选实施方式和第三优选实施方式中,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2沿着花纹块2的整个轴向长度不同于从过渡点D到花纹块2的径向外表面25的径向距离h1。在这些优选实施方式中,h1和h2沿着花纹块2的轴向长度变化。
参照图6和图7,在本发明的第二优选实施方式中,在花纹块2的肩部区域中,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2大于从过渡点D到花纹块2的径向外表面25的径向距离h1,并且在花纹块2的鼻部区域22中,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2小于从过渡点D到花纹块2的径向外表面25的径向距离h1。
如从图7中能够看出的,在第二优选实施方式中,径向距离h1从肩部23到鼻部22沿着花纹块2的轴向长度E连续地增大,因此径向距离h2从花纹块2的肩部23到鼻部22沿着花纹块2的轴向长度E连续地减小。
该实施方式在农场运行条件下特别有利,其中由于农用轮胎1的较低的充气压力而在农用轮胎1的肩部区域中存在较高的负载分布,并且因此在花纹块的肩部区域中存在较高的负载分布。肩部的径向距离h1的减小、即过渡点D靠近肩部区域中的花纹块2的径向外表面25改善了肩部区域的耐磨性。
根据本发明的该优选实施方式的变型,胎面的底面11与过渡点D之间的径向距离h2以线性方式沿着花纹块2的轴向长度变化。根据本发明的该优选实施方式的另一变型,胎面的底面11和过渡点D之间的径向距离h2以非线性方式沿着花纹块的轴向长度变化,优选地以曲线或抛物线方式变化。
参照图8和图9,在根据本发明的第三优选实施方式中,在肩部区域23中,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2小于从过渡点D到花纹块2的径向外表面25的径向距离h1,并且在鼻部区域中,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2大于从过渡点D到花纹块2的径向外表面25的径向距离h1。
如从图9能够看出的,在第三优选实施方式中,径向距离h1从肩部到鼻部沿着花纹块的轴向长度E连续地减小,因此径向距离h2从肩部到鼻部区域沿着花纹块的轴向长度E连续地增大。
该实施方式在道路运行条件下特别有利,由于农用轮胎1的较高的充气压力,在农用轮胎1的中央区域中存在较高的负载分布,并且因此在花纹块的鼻部区域中存在较高的负载分布。鼻部区域中的径向距离h1的减小、即过渡点D靠近鼻部区域中的花纹块2的径向外表面25改善了轮胎的中央区域的耐磨性。
根据本发明的该优选实施方式的变型,胎面的底面11与过渡点D之间的径向距离h2以线性方式沿着花纹块2的轴向长度E变化。根据本发明的该优选实施方式的另一变型,胎面10的底面11与过渡点D之间的径向距离h2以非线性方式沿着花纹块2的轴向长度E变化,优选地以曲线或抛物线方式变化。
也能够将过渡点D实施为微弱的区域,而不是单一的点。特别地,能够在第一凹面和第二凹面之间应用连结轮廓。例如,在像图2的截面图中,可以存在具有在约0.5mm至1.0mm的范围内的曲率半径的圆形连结部。同样在这种情况下,可以参照过渡点,意味着也指如刚限定的微弱的过渡区域。
应理解,能够在不同的花纹块上交替实施多个单一实施方式以在单个农业轮胎1上同时实施多个单一实施方式。这意味着用于农用轮胎1的胎面10可以包括多个花纹块,其中多个花纹块可以包括交替配置于胎面的各组均根据本发明的不同实施方式的不同组的多个花纹块。相同的农用轮胎1还可以进一步包括本领域已知的标准花纹块。
到目前为止已经参照优选实施方式说明了本发明。预期的是可以有参考相同发明构思并落入所附权利要求的范围内的其它实施方式。
Claims (15)
1.一种用于农业用轮胎(1)的胎面(10),其包括从所述胎面(10)的底面(11)沿径向向外突出的多个花纹块,
各花纹块(2)均包括踏入面(21)和径向外表面(25),其中,至少一个花纹块(2)的所述踏入面(21)包括彼此相交于过渡点(D)的径向外侧的第一凹面(211)和径向内侧的第二凹面(212),
其中,所述过渡点(D)位于与将所述第一凹面(211)与所述径向外表面(25)的径向外交点(L,L’)和所述第二凹面(212)与所述底面(11)的径向内交点(O)连接的基准面(P)相距周向距离(d)的位置处,
其特征在于,所述至少一个花纹块(2)的所述周向距离(d)沿着所述花纹块(2)的轴向长度(E)变化。
2.根据权利要求1所述的胎面(10),其特征在于,所述至少一个花纹块(2)的中央部分(27)中的所述周向距离(d)比在所述花纹块(2)的肩部区域(23)和所述花纹块(2)的鼻部区域(22)中的所述周向距离(d)大。
3.根据权利要求2所述的胎面(10),其特征在于,在所述肩部区域(23)和所述鼻部区域(22)中的所述周向距离(d)是在所述花纹块(2)的所述中央部分(27)中的最大周向距离(dmax)的25%以下。
4.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述周向距离(d)包括在0×CLW≤d≤0.5CLW的范围内,优选地在0×CLW≤d≤0.35CLW的范围内,更优选地在0×CLW≤d≤0.25CLW的范围内,其中CLW是在所述径向外表面(25)处测量的并且在与所述周向距离(d)相同的周向截面中得到的所述至少一个花纹块(2)的周向宽度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述周向距离(d)从所述至少一个花纹块(2)的肩部区域(23)到鼻部区域(22)沿着所述轴向长度(E)的变化呈抛物线形,优选地在所述肩部和/或鼻部区域的末端处为零。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述基准面(P)相对于通过所述第一凹面(211)与所述径向外表面(25)的交点(L,L’)并且正交于所述径向外表面(25)的径向面以角度(α)倾斜,其中,所述角度(α)包括在0°≤α≤45°的范围内,优选地在5°≤α≤35°的范围内,更优选地在10°≤α≤25°的范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述胎面(10)包括至少一个花纹块(2),其中从所述过渡点(D)到所述花纹块的所述径向外表面(25)的第一径向距离(h1)和从所述胎面的底面(11)到所述过渡点(D)的第二径向距离(h2)是恒定的,并且沿着所述花纹块(2)的整个轴向长度(E)不变。
8.根据权利要求7所述的胎面(10),其特征在于,所述第二径向距离(h2)与所述第一径向距离(h1)相同。
9.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述第一凹面(211)和所述第二凹面(212)延伸到所述至少一个花纹块(2)的鼻部区域(22)的前侧壁。
10.根据前述权利要求中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述胎面(10)包括至少一个花纹块(2),其中从所述胎面的底面(11)到所述过渡点(D)的第二径向距离(h2)沿着所述花纹块(2)的所述轴向长度(E)变化。
11.根据权利要求10所述的胎面(10),其特征在于,在所述至少一个花纹块(2)的肩部区域(23),所述第二径向距离(h2)大于从所述过渡点(D)到所述花纹块(2)的所述径向外表面(25)的第一径向距离(h1),而在所述花纹块(2)的鼻部区域(22),所述第二径向距离(h2)小于所述第一径向距离(h1)。
12.根据权利要求10所述的胎面(10),其特征在于,在所述至少一个花纹块(2)的肩部区域(23),所述第二径向距离(h2)小于从所述过渡点(D)到所述花纹块(2)的所述径向外表面(25)的第一径向距离(h1),而在所述花纹块(2)的鼻部区域(22),所述第二径向距离(h2)大于所述第一径向距离(h1)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述胎面的底面(11)与所述过渡点(D)之间的所述第二径向距离(h2)沿着所述花纹块(2)的所述轴向长度(E)以线性方式变化。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的胎面(10),其特征在于,所述胎面的底面(11)与所述过渡点(D)之间的所述第二径向距离(h2)沿着所述花纹块(2)的所述轴向长度(E)以非线性方式变化,优选地以曲线形式变化,更优选地以抛物线形式变化。
15.一种农用轮胎(1),其包括根据任意前述权利要求所述的胎面(10)。
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