CN113453917A - 重载车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重载车辆(200)，所述重载车辆包括至少一个轴单元(204)，该轴单元(204)或每个轴单元具有至少一个车轮(206)，每个车轮具有至少一个轮胎，该至少一个轮胎是无内胎子午线轮胎(100)，当其用作单个轮胎时，在60km/的速度下每毫米截面宽度(SW)的承载能力为至少11kg。根据本发明，轮胎(100)具有小于755mm的外径(OD)，并且适于和构造成用于至少10巴的内部压力。

Description

重载车辆
技术领域
本发明涉及一种重载车辆，其包括至少一个轴单元，该轴单元或每个轴单元均具有至少一个车轮，每个车轮均具有至少一个轮胎，所述至少一个轮胎是无内胎子午线轮胎，所述至少一个轮胎当用作单个轮胎时，在60km/h的速度下每毫米截面宽度的承载能力至少为11kg。
背景技术
应当注意，在本发明的上下文中，重载车辆被理解为具有至少30吨的可容许总重量的车辆。
此外，应当注意的是，与现有技术轮胎一样，根据本发明的轮胎具有底壁和两个侧壁，每个侧壁均经由胎肩连接到底壁并且具有形成为胎圈的径向内端，该径向内端适于并且被构造为连接到轮辋。与现有技术的轮胎一样，底壁和侧壁主要由橡胶材料形成。此外，包括花纹沟(groove)的胎面形成在底壁的径向外表面处。由钢帘线制成的胎体在两个侧壁和底壁中从一个侧壁的胎圈延伸到相应另一侧壁的胎圈。由于轮胎是子午线轮胎，因此胎体钢帘线在侧壁中基本上沿径向方向延伸，而它们在底壁中基本上平行于轮胎的旋转轴线延伸。需要说明的是，胎体钢帘线的延伸方向在侧壁和底壁中基本上没有在圆周方向上的分量。进一步地，由钢帘线制成的带束位于胎体径向外侧处的底壁内，由钢丝制成的胎圈环位于每个侧壁的胎圈中，胎体的两个横向端部包裹在胎圈环周围。
在许多情况下，由这种重载车辆承载的货物不仅重，而且体积大。这种体积大的重型货物的示例是管、罐、块等，它们可以由钢、木材、混凝土、塑料等制成。然而，在实践中，货物的高度通常受到障碍物的限制，例如桥梁、电力线、交通标志等。此外，在许多国家/地区，包括相应货物在内的重载车辆的可允许总高度受到法律法规的限制。
鉴于这些障碍物和/或法律限制，本发明的目的是为运输提供更大的灵活性。
发明内容
根据本发明，该目的通过上述类型的轮胎和/或上述类型的重载车辆解决，其中轮胎具有小于755mm的外径并且适于和构造成用于至少为10巴的内部压力。
已知在60km/h的速度下每毫米截面宽度的承载能力至少为11kg的轮胎。例如，现有技术的米其林245/70R17.5轮胎作为单轮胎使用时，在60km/h的速度下承载能力为3300kg。由于该轮胎的实际截面宽度为249mm(根据ETRTO，允许与标称截面宽度的偏差最高达±4％；ETRTO为欧洲轮胎和轮辋技术组织)，因此每毫米截面宽度的承载能力为13.3kg。此外，米其林245/70R17.5轮胎的外径为796mm，并且在9巴的压力下使用。
然而，对进一步减小轮胎直径存在一种偏见。这种偏见是由于这样的事实所导致，即较小的直径会导致每一行进距离更高的转数。结果，由于挠曲，每个轮胎壁体积单位产生相应更高的热量，从而导致轮胎潜在过热的风险。
本发明人的贡献在于回避了这种偏见。
虽然直径减少40mm似乎很小，但需要强调的是，可用负载高度的这种增加是运输业务向前迈出的重要一步。而且，这将有利于进一步将轮胎的外径减小到小于735mm，优选小于715mm，后一个值导致可用负载高度增加约80mm。
此时需要说明的是，术语“外径”，除另有特别说明外均指轮胎的设计外径，即，轮胎在未充气、空载、未使用状态下的外径。
根据本发明的另一实施例，当用作单个轮胎时，在60km/h的速度下每毫米截面宽度的承载能力可以是至少12.5kg。特别是截面宽度为238mm的轮胎在60km/h的速度下的承载能力可能高达3300kg或甚至更高，而截面宽度为215mm的轮胎在60km/h的速度下的承载能力可能高达2750kg或更高。
在这种情况下，需要注意的是，根据ETRTO，可允许承载能力随着速度的增加而降低，而随着速度的降低而增加。例如，截面宽度为238mm的轮胎在80km/h的速度下的承载能力可能达到3000kg，而同一轮胎在60km/h的速度下的承载能力可能达到3300kg。
在这方面，还需要注意的是，轮胎外径的减小在保持相同的每毫米截面宽度承载能力的同时会导致每平方毫米截面宽度乘以截面高度的承载能力增加。特别地，建议轮胎在60km/h的速度下每平方毫米截面宽度乘以截面高度的承载能力大于80g，优选大于95g。
在这方面，应当注意，基于标准的17.5英寸轮辋，根据本发明的轮胎的截面高度小于155mm，优选小于145mm，更优选小于135mm。但即使在截面高度为155mm并且速度为60km/h时的承载能力为2750kg的条件下，截面宽度为215mm的轮胎的每平方毫米截面宽度乘以截面高度的承载能力也为82.5g，而在截面高度为135mm并且速度为60km/h时的承载能力为3300kg的条件下，截面宽度245mm的轮胎的每平方毫米截面宽度乘以截面高度的承载能力为99.8g，而现有技术的米其林245/70R17.5轮胎在60km/h的速度下每平方毫米截面宽度乘以截面高度的可容许承载能力仅为约75g。
当然，可以设想到使用直径小于17.5英寸的轮辋。特别地，可以使用具有17.0英寸、16.5英寸、16.0英寸、15.5英寸、15.0英寸或甚至更小直径的轮辋。在这种情况下，有可能将轮胎的横截面保持在现有技术的值，特别是具有大约790mm外径的轮胎与17.5英寸轮辋相结合将具有的横截面，或者有可能减小轮胎横截面和轮辋直径两者，以便获得具有更小外径的轮胎。然而，由于可用空间更小，轮辋尺寸的任何减小也会对制动器的结构产生影响。此外，可能需要在轮辋和轮胎之间使用密封带，特别是对于更小的轮辋直径。因此，优选使用直径为17.5英寸的标准轮辋。
在该处应补充的是，选择了10巴的充气压力，这是因为传统的轮胎充气设备能够提供该值的压力，而对于更高的压力值则需要特殊的充气设备。因此，超过10巴的轮胎充气压力仅用于非常特殊的应用目的。
上述的挠曲是由于在负载下旋转的轮胎的形状在轮胎与路面接触的圆周区域中的部分扁平形状以及其径向相对的圆周区域中的非扁平形状之间的连续变化所引起的。挠曲不仅会导致过热，还会对轮胎施加更高的机械应力，特别是在轮胎的胎圈区域、侧壁和胎肩区域。
在轮胎的胎圈区域中，轮胎的挠曲通常会由于从轮辋部分地剥离而导致漏气的风险。机械应力越高，这种风险就越高。此外，由于损失给定量的空气而导致的轮胎压力下降越大，则轮胎的内部容积越小，即在给定的截面宽度下轮胎的外径会越小。为了提高胎圈区域的机械强度，可以考虑以下特征中的至少一个。
根据本发明的实施例，建议形成胎圈环中的至少一个的金属丝(优选地形成两个胎圈环的金属丝)可以包括多个绕组，紧邻的金属丝段被布置成三角形构型(constellation)，因为对于具有基本圆形横截面的物体，三角形是最稳定的布置。
此外，如果当在正交于围绕金属丝的旋转轴线的圆周方向延伸的横截面中观察时，根据六边形布置至少一个胎圈环的钢丝(优选地两个胎圈环的钢丝)，可以实现胎圈环的紧凑的整体布置。
根据本发明的另一实施例，至少一个胎圈环(优选地两个胎圈环)可以包括至少44个，优选至少51个，更优选地至少58个胎圈钢丝绕组。例如，金属丝绕组可以根据5﹣6﹣7﹣8﹣7﹣6﹣5的数量构造，优选地根据6﹣7﹣8﹣9﹣8﹣7﹣6的数量构造，更优选地根据7﹣8﹣9﹣10﹣9﹣8﹣7的数量构造布置。
根据本发明的另一实施例，至少一个胎圈环的金属丝(优选两个胎圈环的金属丝)可以具有至少3000N、优选至少3500N、更优选至少3900N的抗拉强度。此外，至少一个胎圈环(优选地两个胎圈环)的胎圈环丝可以具有至少1.55mm的直径。
通过大量的绕组和/或使用具有上述抗拉强度的丝，胎圈环可以具有高的抗机械变形能力，从而降低从轮辋剥离的风险。
然而，作为替代方案，也可以设想使用其他六边形的构造和/或使用与六边形不同的构造和/或使用具有矩形横截面的丝以代替具有圆形横截面的丝。
此外，建议在与胎圈环中的至少一个(优选两个胎圈环)相邻的胎圈三角胶中使用高弹性模量橡胶。橡胶的弹性模量越高，其抵抗机械变形的能力就越高。例如，用于胎圈三角胶的橡胶的弹性模量可以达到至少15N/mm2。
胎圈三角胶可以是具有大致三角形形状并且在其一侧上配合抵靠胎圈环而在第二侧上配合抵靠胎体的轮廓，而第三侧从胎体的端部延伸到胎体的最宽部分。胎圈三角胶在刚性的胎圈环与柔性的内衬和胎体之间提供缓冲。
此外，胎圈三角胶可以包括至少两个胎圈三角胶区段，即位于胎圈环附近的第一胎圈三角胶区段，和远离胎圈环的第二胎圈三角胶区段。提供两个或更多个胎圈三角胶区段允许更大的可变性以用于影响轮胎的柔性。例如，可以选择第一胎圈三角胶区段的材料的弹性模量高于第二胎圈三角胶区段的材料的弹性模量。
根据一实施例，第一胎圈三角胶区段和相邻的其他胎圈三角胶区段(例如第二胎圈三角胶区段)之间的边界线可以从胎圈环的横向最外点延伸并且沿大致径向方向延伸。
此外，将胎圈三角胶(即例如至少两个胎圈三角胶区段的组合)的厚度，例如在胎体翻转高度处的胎圈三角胶厚度(即在围绕胎圈环翻转的胎体的自由端处测量的厚度)，和/或在胎圈增强高度处的胎圈三角胶厚度(即在稍后将更详细描述的胎圈增强层的自由端处测量的厚度)选择成足够小以向轮胎提供足够的柔性，并且选择成足够大以向轮胎提供足够的强度。
为了提高胎体的机械强度，建议的是，至少一根胎体钢帘线(优选每条胎体钢帘线)可以包括至少20根，优选至少25根钢丝，和/或胎体每分米经丝值(ends per decimetervalue)可以至少为50，优选至少55，更优选为至少60个经丝/分米。这两种措施都有助于增加轮胎的侧壁的刚度，这有利于抵抗过度挠曲。
此外，胎体钢帘线可以由普通抗拉强度钢(NT钢)制成。使用普通抗拉强度钢作为用于形成胎体钢帘线的材料与本领域技术人员的正常思维方式相反，这是因为普通抗拉强度钢的抗拉强度低于通常用于胎体的高抗拉强度钢(HT钢)。
由于胎体是子午线轮胎最重要的部分之一，因此从HT钢改为UT钢(超高强度钢)似乎更合理。在此背景下，本发明人的贡献在于意识到由于通过上述其他措施所实现的刚度增加，不再需要将HT钢用于胎体帘线，因此使得更便宜的NT钢可以用于胎体帘线。
此外，胎体钢帘线中的至少一根(优选所有胎体钢帘线)可以具有至少1500N、优选至少1600N、更优选至少1700N的抗拉强度。
根据特定实施例，建议的是，胎体钢帘线中的至少一根(优选地所有胎体钢帘线)可以具有3+9+15+1布置的钢丝，优选为3+9+15*0.175+0.15布置。
根据另一实施例，建议的是，胎体钢帘线中的至少一根(优选所有胎体钢帘线)可以具有3+9+15布置的钢丝，优选地具有3+9+15*0.22布置，优选地使用NT钢丝，优选地具有至少2700N的抗拉强度。通过使用与前述3+9+15*0.175+0.15布置相比直径稍微增加一点的钢丝，可以省去缠绕钢丝。尽管缠绕钢丝被省去，但是增加的丝直径进一步导致整个钢帘线的直径增加。因此，胎体钢帘线的EPD值必须从60降低到48。
根据又一实施例，建议的是，胎体钢帘线中的至少一根(优选地所有胎体钢帘线)可以具有1+5布置的钢丝，优选地为1+5*0.4布置，优选地使用HT钢丝，优选具有至少2090N的抗拉强度。在该实施例中，HT钢丝的使用由少得多的金属丝数量补偿。
通过两个其他实施例，可以实现胎体的更高的弯曲刚度，从而允许将轮胎的至少一个侧壁(优选地两个侧壁)的最薄厚度减小至最大10mm，以为了进一步增加轮胎的柔性。
关于钢丝布置的注释，需要注意的是，用“+”号隔开的正整数表示在各丝层中的各自的丝数。如果注释包含n个“+”号(n也是一个正整数值)，则布置包括n+1层丝，首先指示最内层，最后指示最外层。此外，可以使用“*”符号添加以毫米为单位的丝直径。然而，如果层中只有一根丝，则可以省略“1*”而仅指示直径。此外，如果多个层由具有相同直径的丝形成，则仅针对最后一层添加直径值。在示例“3+9+15*0.175+0.15”中，钢帘线有四层，最内层具有三根丝，第二层具有九根丝，第三层具有十五根丝，最外层仅具有一根丝。最内层、第二层和第三层的丝均具有0.175mm的直径，而最外层丝的直径为0.15mm。
在这一点上，要注意的是，也可以使用相同类型的钢帘线来形成部分地围绕胎圈环(多个胎圈环)缠绕的胎圈加强层。胎圈加强层可以具有约55mm的宽度。
然而，作为替代方案，建议的是，用于形成胎圈加强层的钢帘线可以具有3+9布置的钢丝，优选为3+9*0.22布置，优选使用NT钢丝，优选具有至少为1130N的抗拉强度。
为了减少轮胎的胎肩区域中的应力，根据第一替代方案，建议的是，带束可以具有多个带束层，其中最外带束层可以具有比第二最外带束层更小的宽度，该第二最外带束层又可以具有比第三最外带束层更小的宽度，并且其中三个带束层可以优选地一个在另一个之上对称地布置。三个最外带束层的组合所产生的斜棱导致相邻带束层之间的层间应力在底壁的更靠近中心区域中交错减小。
根据本发明的另一实施例，最外带束层的钢帘线可基本沿圆周方向延伸。因此，最外带束层可以起到冠带层的作用，从而防止在压力下和在运行(即轮胎与地面接触的旋转)期间过高的直径增长。此外，最外带束层可以帮助降低整个带束层的层间剪切，这再次降低了胎肩区域的应力。
为了防止在压力下和在运行(即轮胎与地面接触的旋转)期间的过高的直径增长，根据第二种替代方案，最外层可以由与第二最外层并排布置的两个冠带层条所代替，所述冠带层条中的至少一个可选地与第二最外层相距预定横向距离，例如最多5mm。
应当注意的是，虽然第二替代方案的第二最外层在几何上严格来说并非第二最外层，因为取代了最外层的冠带层条并非位于第二最外层之上而是在其旁边，但是在本发明的上下文中它将继续被称为第二最外层。
根据第二替代方案的另一实施例，至少一个冠带层条可以包括两个冠带层，它们在轮胎的径向方向上布置成一个在另一个之上。
根据本发明的两个替代方案的另一实施例，最外带束层或冠带层条的钢帘线可以分别以每分米层宽具有约40根帘线的密度来布置。
此外，最外带束层或冠带层条的钢帘线可以分别制造为高伸长率帘线(HE帘线)，即所述帘线通过特定的加捻方式可以伸长至少0.5％，优选至少1.0％，更优选至少2.0％，然后通过产生显著的弹力抵抗进一步伸长。
根据本发明的另一实施例，最外带束层或冠带层条的钢帘线可以分别具有3+7布置的钢丝，优选为3+7*0.20布置。
为了防止尖的和/或锐利的材料刺穿轮胎，根据本发明的另一个实施例，建议的是，第二最外带束层可以由高抗冲击钢帘线(HI钢帘线)制造，即所述帘线通过特定的加捻方式允许一定的伸长率，而同时不会产生过高的弹性反作用力。
根据本发明的另一实施例，第二最外带束层的钢帘线可以包括五根相同的钢丝，优选地具有0.30mm的直径。
为了提供结实的带束层，根据本发明的另一实施例，建议的是，第三最外带束层的每分米经丝值至少为50，优选至少为55，更优选为每分米至少60经丝，和/或第二最外带束层可以由HT钢制成。
根据具体实施例，第三最外带束层的钢帘线可以具有3+6布置的钢丝，优选为3*0.20+6*0.35布置。
此外，建议轮胎可以包括径向布置在三个最外带束层内部的第四带束层，该第四带束层的钢帘线由HT钢制成。
为了提高第四带束层的强度，建议最内带束层的每分米经丝值可以为至少50、优选至少55、更优选为每分米至少60经丝。
此外，建议的是，最内带束层的钢帘线与圆周方向限定的角度小于45°，优选小于35°，更优选小于25°。由于这个相对较小的角度，最内带束层作为过渡带束层和工作带束层的组合，并且因此提供了减小最外带束层和第二最外带束层宽度的机会。
根据具体实施例，第三最外带束层的钢帘线可以具有3+6布置的钢丝，优选为3*0.20+6*0.35布置。
此外，可以在胎肩区域设置由高弹性模量橡胶制成的胎肩三角胶。橡胶的弹性模量越高，其抵抗机械变形的能力就越高。例如，用于胎肩三角胶的橡胶的弹性模量可以达到至少15N/mm2。基本上，胎肩三角胶可以由与胎圈三角胶相同的橡胶材料制成。然而，根据特定实施例，可以设想的是，所述胎肩三角胶由与胎圈三角胶不同的橡胶材料制成。
胎肩三角胶可以是大致镰刀形的轮廓并且在其一侧上配合抵靠带束的径向内侧并且在第二侧上配合抵靠胎体，而第三侧从带束的端部弯曲地延伸到胎体的最宽区段。胎肩三角胶在带束和柔性的内衬和胎体之间提供缓冲。
此外，胎肩三角胶可以包括至少两个胎肩三角胶区段，即对应于上面讨论的优选镰刀形胎肩三角胶的第一胎肩三角胶区段，以及从上方(即从径向外部)覆盖第一胎肩三角胶区段和带束的第二胎肩三角胶区段。通过提供从上方覆盖带束的第二胎肩三角胶区段允许以更有效的方式处理沿胎肩方向从带束发出的应力。如此，虽然第一和第二胎肩三角胶区段的材料的弹性模量可以不同，但也可以设想它们是相等的。
为了减轻轮胎的胎肩区域中的压力，进一步建议的是，胎肩区域的厚度可以达到最大35mm和/或轮胎的底胎面厚度可以达到最大5mm。在本文中，胎肩区域的厚度定义为从轮胎的底壁到侧壁的过渡点至轮胎内表面(即到轮胎内表面的一点)所测量的最短距离，在所述一点处内表面的切线与到过渡点的连接线以90°的角度相交。此外，轮胎的底胎面厚度定义为在横向胎面中心所测量的胎面的径向位置与上述过渡点的差值。
根据本发明的另一实施例，建议轮胎可以具有相对于与轮胎的旋转轴线正交的中心平面相对称的构造。这种对称的构造允许将轮胎安装在轮辋上，而无关其取向如何。
位于胎体内并形成轮胎径向内表面的轮胎的内衬可以由丁基橡胶(优选由卤化丁基橡胶，卤素优选为氯)形成。
除了上述用于内衬、胎圈三角胶和胎肩三角胶的橡胶材料外，常规的橡胶混合物也可用于制造所述轮胎。
根据另一实施例，轮胎的胎面可以具有三个周向花纹沟。
此外，轮胎的截面宽度可以达到200mm和300mm之间。
此外，需要提及的是，本发明的重载车辆可以是自推进式车辆或牵引式车辆，包括第五轮半挂车和/或轴支撑挂车。
所述重载车辆的轴单元可以是力转向轴单元和/或摩擦转向轴单元和/或刚性轴单元。
此外，轴单元可以被构造为梁轴单元和/或单独悬挂的轴单元，例如麦弗逊式轴和/或摆轴单元。
此外，轴单元的悬架可以是机械悬架和/或弹簧悬架，和/或空气悬架和/或液压悬架。
最后，在重载车辆的两个方向，即纵向方向和横向方向，可以设置至少一个轴单元。例如，重载挂车可以具有仅一个单梁轴，所述单梁轴具有两个车轮，即一个车轮在拖车的左侧，一个车轮在拖车的右侧，每个车轮具有至少一个根据本发明的轮胎。
附图说明
在下文中，将参考附图关于特定实施例更详细地描述本发明，其中：
图1示出了根据本发明的轮胎的横截面；
图2示出了图1的轮胎的胎圈环的横截面图；
图3示出了在图1的轮胎的胎体中使用的钢帘线的横截面图；
图4至图6示出了在图1的轮胎的各个带束层中使用的钢帘线的横截面图；
图7为HT钢和NT钢的抗拉强度与钢丝直径特性的曲线图；
图8示出了根据本发明的具有摆动轴单元的重载车辆的透视图；
图9示出了根据本发明的具有单独悬挂的轴单元的重载车辆的正视图；
图10示出了根据本发明的具有梁轴单元的重载车辆的的正视图；和
图11示出了根据本发明的替代实施例的轮胎的类似于图1的轮胎横截面。
具体实施方式
在图1中，根据本发明的轮胎大体由附图标记100表示。轮胎100具有底壁102和两个侧壁104。侧壁104的一端在胎肩区域106中连接到底壁102，而侧壁104的相应另一端终止于胎圈区域108，该胎圈区域适于且构造成用于与轮辋110连接。
与传统轮胎一样，根据本发明的轮胎100主要由橡胶材料112制成，该橡胶材料由钢帘线和钢丝制成的特定元件增强。
特别地，根据本发明的轮胎100具有由钢帘线116制成的胎体114，所述胎体114从一个胎圈区域108穿过所分配的侧壁104、底壁102和相应的另一侧壁104延伸到相应的另一胎圈区域108。钢帘线116的延伸部分仅具有在径向方向R上、分别平行于轮100和轮辋110的旋转轴线A的方向的分量，然而，没有或基本上没有在圆周方向C上的分量。换言之，轮胎100是子午线轮胎。
底壁102具有胎面118，其具有形成胎面花纹的多个花纹沟120。具有四个带束层124、126、128和130并加强底壁102的带束122布置在花纹沟120的底部和胎体114之间。如下文将更详细地解释，四个带束层124、126、128和130中的每一个由钢帘线制成。
最后，每个胎圈区域108包括由钢丝制成的胎圈环132。胎圈环132至少部分地被胎体114包围。此外，内加强层134位于胎圈环132和胎体114之间，而外加强层136位于胎体114的背向胎圈环132的一侧。内加强层134和外加强层136均由钢帘线制成。
由于根据本发明的轮胎具有小于755mm、优选小于735mm、更优选小于715mm的小外径OD，因此为了60km/h的速度下至少11kg、优选至少12.5kg的每毫米截面宽度SW的高承载能力，侧壁104、胎肩区域106和胎圈区域108必须能够抵抗比传统轮胎更高的挠曲应力。
这对于根据本发明的轮胎的特定实施例尤其如此，其适于且构造成与具有444.5mm(17.5英寸)的外轮辋直径RD的标准轮辋110一起使用，并且因此具有小的截面高度SH。用于确定外轮辋直径RD和截面高度SH的相关点是轮辋110的轮胎座表面110a和径向外凸缘110b之间的过渡点。
为了加强胎圈区域108，胎圈环132由直径为1.55mm的钢丝133制成。根据图2中所示的特定实施例，金属丝卷绕58次并且金属丝绕组根据六边形7﹣8﹣9﹣10﹣9﹣8﹣7的数量构造布置。然而，还可以想到，胎圈环132包括更少的绕组，例如，只有51或只有44个绕组。在图2中，整体六边形构造由虚线表示，并且在图1中仅示出了胎圈环132的整体六边形构造。
为了进一步加强胎圈区域108，胎圈三角胶138可以位于胎圈环132中的每一个附近并位于其径向外部。胎圈三角胶138是具有大致三角形形状并且在其一侧上配合抵靠胎圈环132而在第二侧上配合抵靠胎体114的轮廓，而第三侧从胎体114的端部延伸到胎体114的最宽部分。优选地，胎圈三角胶138由高弹性模量橡胶制成。
类似地，胎肩三角胶140可以位于带束122和胎体114之间的两个楔部中，用于加强轮胎100的胎肩区域106。优选地，胎肩三角胶140由高弹性模量橡胶制成，例如由与胎圈三角胶138略有不同的橡胶材料制成。
与胎圈三角胶138和胎肩三角胶140相比，位于胎体114内并形成轮胎100的径向内表面的轮胎100的内衬层142可以由丁基橡胶(优选由卤化丁基橡胶，卤素优选为氯)形成。
除了用于内衬142、胎圈三角胶138和胎肩三角胶140的上述橡胶材料之外，常规的橡胶混合物可以用于轮胎100的剩余橡胶材料112。
为了加强侧壁104，根据图3所示的具体实施例，胎体114的钢帘线116可以由具有3+9+15+1构造的钢帘线制成，特别是由具有3+9+15*0.175+0.15构造的钢帘线制成。此外或作为替代，胎体114可具有至少50个、优选地至少55个、更优选地至少60个每分米经丝值。由于具有前述构造和/或前述每分米经丝值的钢帘线116提供了侧壁104的充分加强，因此钢帘线116可以由NT钢制成。
用于制造胎体114的钢帘线116也可用于制造内加强层134和外加强层136。
为了加强胎肩区域106，带束122在两侧具有斜棱，即径向最外带束层130的宽度小于第二最外带束层128的宽度，而所述第二最外带束层的宽度又小于第三最外带束层126的宽度。此外，三个带束层130、128和126一个在另一个之上对称地布置，以便为两个胎肩区域106提供相同的斜棱。
根据图1所示的具体实施例，带束122包括四个带束层124、126、128和130，最内带束层124被构造为过渡层和工作层的组合，即并非作为纯过渡层。最内带束层124的这种组合功能通过其钢帘线144与圆周方向C限定的角度来实现。根据特定实施例，最内带束层124的钢帘线144限定与圆周方向C成小于45°的角度°，优选小于35°，更优选小于25°的角度。
此外，钢帘线144可以具有图4中所示的3+6构造，特别是3*0.20+6*0.35构造，并且可以由HT钢制成。此外，最内带束层124的每分米经丝值至少为50，优选为至少55，更优选为至少每分米60经丝。
上述结构的最内带束层124允许降低其他带束层126、128和130之间的剪切应力，从而进一步有助于加强胎肩区域106。
第三最外带束层126可以包括具有与最内带束层124的钢帘线144相同特性的钢帘线146，然而，所述第三最外带束层的钢帘线限定与圆周方向C成更锐利的角，例如15°的角度。
第二最外带束层128可以包括钢帘线148，其制造为HI钢帘线并且具有图5中所示的构造，特别是5*0.30构造。与第三最外带束层126的钢帘线146相同，钢帘线148可以与圆周方向C成锐角，例如，15°的角度。
最后，最外层130的钢帘线150可以制造为HE钢帘线，并且与冠带层的钢帘线一样基本上在圆周方向C上延伸，即与圆周方向C限定成0°的角度，这减少了在轮胎100的充气压力下以及在运行中旋转期间的轮胎增长，所述充气压力可能达到10巴或甚至更高。此外，钢帘线150可以具有图6中所示的3+7构造。此外，最外带束层130的钢帘线150可以以每分米层宽约40根帘线的密度布置。
图11示出了根据本发明的替代实施例的轮胎的轮胎横截面。图11的轮胎基本上对应于图1的轮胎。因此，类似的部件由与图1中相同的附图标记表示，但是增加了100。此外，下面将仅描述图11的轮胎200和图1的轮胎100之间的差异。关于其他部件的描述参见对图1的实施例的描述。
首先，图11的轮胎200包括两个冠带层条230A和230B，它们与第二最外层228并排布置，以便防止在压力下和运行(即轮胎与地面接触的旋转)期间直径增长过高。这两个冠带层条230A和230B代替了位于图1的轮胎100的轮胎横截面的中心的单个冠带层条130。优选地，冠带层条230A、230B与第二最外侧层228相距最大5mm的预定横向距离。此外，每个冠带层条230A、230B可以包括沿轮胎200的径向方向R设置成一个在另一个之上的两个冠带层。
在这个实施例中，最内层224可具有约168mm的宽度，第二最外层228可以具有约110mm的宽度并且第三最外层226可以具有约190mm的宽度，而冠带层条可以具有约29mm的宽度。
作为第二个不同点，胎圈三角胶238可以包括至少两个胎圈三角胶区段238a、238b，即位于胎圈环232附近的第一胎圈三角胶区段238a，以及远离胎圈环232的第二胎圈三角胶区段238b。通过提供两个或更多个胎圈三角胶区段238a、238b允许更大的可变性以影响轮胎200的柔性。例如，第一胎圈三角胶区段238a的材料的弹性模量可以选择为高于第二胎圈三角胶区段238b的材料的弹性模量。
第三，胎肩三角胶240可以包括至少两个胎肩三角胶区段240a、240b：第一胎肩三角胶区段240a，其对应于图1的轮胎100的上述讨论的优选镰刀形的胎肩三角胶140；以及第二胎肩三角胶区段240b，其从上方(即从径向外部)覆盖第一胎肩三角胶区段240a和带束222。通过提供从上方覆盖带束222的第二胎肩三角胶区段240b允许以更有效的方式处理从带束222沿胎肩的方向传出的应力。这样，虽然第一和第二胎肩三角胶区段240a、240b的材料的弹性模量可以不同，但是也可以设想它们是相同的。
为了减少轮胎200的胎肩区域206中的应力，胎肩区域206的厚度SHT可以达到最大35mm和/或轮胎200的底胎面厚度UTT可以达到最大5mm和/或轮胎200的侧壁204的最小厚度SWT可以达到最大10mm和/或从中心周向轮廓花纹沟120的底部到带束222的上边缘测量的厚度GBT最大可达5mm。
应当理解，并非必须同时应用所有这些差异。例如，从图1的实施例开始，仅第一和第二胎圈三角胶区域238a、238b以及第一和第二胎肩三角胶区域240a、240b可以与胎肩厚度SHT和/或底胎面厚度UTT和/或侧壁厚度SWT的设计规则一起施用。在这种情况下，最外带束层可以具有约110mm的宽度，第二最外带束层可以具有约178mm的宽度，第三最外带束层可以具有约190mm的宽度，最内带束层可以具有约168mm的宽度。
图7示出了HT钢丝和NT钢丝的抗拉强度相对于钢丝直径特性。例如，这个特性可以用以下等式来描述：
TS＝X﹣2000N/mm3·D
其中TS表示以N/mm2为单位的抗拉强度，D表示以毫米为单位的长丝直径，并且X是这样参数：所述参数可以针对HT钢具有3600N/mm3和4000N/mm3之间的值，并且针对NT钢具有3040N/mm3和3440N/mm3之间的值。
现在参考图8至图10，本发明进一步涉及一种重载车辆。
图8示出了具有多根轴线202的重载车辆200。每根轴线202具有两个轴单元204，即位于重载车辆200左侧处的第一轴单元204和位于重载车辆200右侧处的第二轴单元204。此外，每个轴单元204具有四个车轮，车轮206中的每个均包括一个根据本发明的无内胎子午线轮胎100。
然而，也可以设想到摆动轴单元204仅具有两个车轮206，在摆动轴的每一侧上一个车轮，车轮206中的每个均包括一个根据本发明的无内胎子午线轮胎100。
尽管轴单元204是摆动轴单元，但本发明不限于这种特定类型的轴单元。
作为另一个示例，图9示出了具有两个单独悬挂的轴单元304，特别是麦弗逊式轴单元的重载车辆300。每个轴单元304具有两个车轮306，并且车轮306中的每个均包括一个根据本发明的无内胎子午线轮胎100。
然而，还可以设想到的是，单独悬挂的轴单元304仅具有一个车轮306，该车轮具有一个根据本发明的无内胎子午线轮胎100。
此外，图10示出了具有梁轴单元404的重载车辆400。轴单元404具有四个车轮406，车轮406中的每个包括一个根据本发明的无内胎子午线轮胎100。
然而，还可以设想到梁轴单元404仅具有两个车轮406，在车辆400的每一侧上一个车轮，车轮406中的每个均包括一个根据本发明的无内胎子午线轮胎100。
此外，轴单元的悬架可以是机械悬架和/或弹簧悬架和/或空气悬架和/或液压悬架。
由于具有刚性轴单元和/或单独悬挂的轴单元和/或摆动轴单元的重载车辆的普通结构在本领域中是已知的，因此为了简单起见在此省略对这些重载车辆和轴单元分别的详细描述。
通常，图8至图10仅示出了重载车辆的示例性实施例。特别地，本发明的重载车辆可以是自推进式车辆或牵引式车辆，其包括第五轮挂车和/或轴支撑挂车。进一步地，重载车辆的轴单元可以是力转向轴单元和/或摩擦转向轴单元和/或刚性轴单元。
针对表1至表4所示的具体实施例1至4，需要说明的是，表1和表4的实施例1和4为优化的实施例，而表2和表3的实施例2和3通过简单地改变轮胎直径同时保持与实施例1中的所有材料和内部尺寸相同而来源于实施例1。因此，可以使用非理论上可用的承载能力。相反，通过降低承载能力来补偿增加的应力，以便实现与实施例1相同的操作安全性。
表1：根据本发明的具体实施例1
Figure BDA0003185555440000171
Figure BDA0003185555440000181
表2：根据本发明的具体实施例2
Figure BDA0003185555440000182
Figure BDA0003185555440000191
Figure BDA0003185555440000201
表3：根据本发明的具体实施例3
Figure BDA0003185555440000202
Figure BDA0003185555440000211
表4：根据本发明的具体实施例4
Figure BDA0003185555440000212
Figure BDA0003185555440000221

Claims (16)

1.一种重载车辆(200)，所述重载车辆包括至少一个轴单元(204)，所述轴单元(204)或每个轴单元均具有至少一个车轮(206)，每个所述车轮均具有至少一个轮胎，所述至少一个轮胎是无内胎子午线轮胎(100)，当用作单个轮胎时，所述无内胎子午线轮胎在60km/的速度下每毫米截面宽度(SW)的承载能力至少为11kg，其特征在于，所述轮胎(100)具有小于755mm的外径(OD)并且适于和构造成用于至少10巴的内部压力。
2.根据权利要求1所述的重载车辆，
其特征在于，所述轮胎(100)的外径(OD)小于735mm，优选小于715mm。
3.根据权利要求1或2所述的重载车辆，
其特征在于，所述轮胎(100)作为单个轮胎使用时，在60km/h的速度下每毫米截面宽度(SW)的承载能力至少为12.5kg。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，所述轮胎(100)在60km/h的速度下每平方毫米截面宽度(SW)乘以截面高度(SH)的承载能力为至少80g，优选至少95g。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，形成所述轮胎(100)的至少一个胎圈环(132)的丝(133)、优选地形成所述轮胎(100)的两个胎圈环(132)的丝(133)包括多个绕组，紧邻的丝段被布置成三角形构型。
6.根据权利要求5所述的重载车辆，
其特征在于，当在正交于围绕所述轮胎(100)的旋转轴线(A)的圆周方向(C)延伸的横截面中观察时，根据六边形形状布置至少一个胎圈环(132)的钢丝(133)，优选地布置两个胎圈环(132)的钢丝(133)。
7.根据权利要求5或6所述的重载车辆，
其特征在于，至少一个胎圈环(132)、优选地两个胎圈环(132)包括至少44个、优选地至少51个、更优选地至少58个胎圈丝(133)的绕组。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，所述轮胎(100)的胎体(114)的至少一根钢帘线(116)、优选地每根钢帘线(116)包括至少20根、优选至少25根钢丝。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，所述轮胎(100)的带束(122)具有多个带束层(124，126，128，130)，其中最外带束层(130)的宽度小于第二最外带束层(128)，所述第二最外带束层又具有比第三最外带束层(126)更小的宽度，并且其中这三个带束层(126，128，130)优选地一个在另一个之上对称地布置。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，所述最外带束层由与所述第二最外带束层并排布置的两个冠带层条代替，优选地所述冠带层条中的至少一个与所述第二最外带束层相距预定的横向距离。
11.根据权利要求9或10所述的重载车辆，
其特征在于，所述最外带束层(130)的钢帘线(144)基本上沿圆周方向(C)延伸。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，最内带束层(124)的钢帘线(138)与所述圆周方向(C)限定的角度小于45°、优选小于35°、更优选小于25°。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，所述胎体(114)、第三最外带束层(126)和最内带束层(124)中的至少一个的每分米经丝值为至少50、优选至少55，更优选为至少60的每分米经丝值。
14.根据权利要求5至13中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，优选地由高弹性模量橡胶制成的胎圈三角胶(138)位于所述胎圈环(132)中的至少一个的附近和径向外部、优选地位于两个胎圈环(132)附近和径向外部，
所述胎圈三角胶(238)可选地包括至少两个胎圈三角胶区段(238a，238b)，即位于所述胎圈环(232)附近的第一胎圈三角胶区段(238a)，和远离所述胎圈环(232)的第二胎圈三角胶区段(238b)。
15.根据权利要求5至13中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，优选地由高弹性模量橡胶制成的胎肩三角胶(140；240a)位于所述带束(122)和所述胎体(114)之间的楔形部中的至少一个中，优选地位于所述带束(122)和所述胎体(114)之间的两个楔形部中，
可选地，第二胎肩三角胶区段(240b)从上方覆盖所述胎肩三角胶(240a)和所述带束(222)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的重载车辆，
其特征在于，胎肩区域(206)的厚度(SHT)最大为35mm和/或所述轮胎(200)的底胎面厚度(UTT)最大为5mm和/或所述轮胎(200)的侧壁(204)的最小厚度(SWT)最大为10mm和/或从中央周向轮廓的花纹沟(120)的底部到所述带束(222)的上边缘所测量的厚度(GBT)最大为5mm。
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