CN1212944C - 越野轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种越野的充气轮胎(10)，它的轮胎花纹(12)带有多个花纹块(14)，每个花纹块(14)在靠近轮胎花纹的至少一个肩部处有一个宽段(22)，并在靠近轮胎花纹的中心线处有一个窄段(24)。在一个优选实施侧中，每个花纹块(14)有两个宽段(22)，由轮胎花纹(12)的每个肩部(16、18)伸展一个宽段，并且，两个宽段由窄段(24)相互连接起来。

Description

越野轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，更具体地说，涉及一种用于越野用途的充气轮胎。
背景技术
轮胎设计人员不断地工作来改进轮胎的工作轮胎印。工作轮胎印影响轮胎的下述变量：附着力、噪音、震动以及操作性能。虽然这些变量对于所有类型的轮胎是相同的，但是，每项变量的重要性取决于轮胎的类型。例如，在越野轮胎中，使用者主要关心工作轮胎印的附着力和震动。
轮胎所引起的大部分震动出现在花纹块进入轮胎印或离开轮胎印时。当进入轮胎印时，轮胎花纹的花纹块被压缩，引起冲击震动。当轮胎花纹的花纹块离开轮胎印时，花纹块弹回它原来的位置，引起附加的震动。当轮胎印长度使得进入的花纹块在离开的花纹块弹回它原来的位置的同时产生冲击时，震动的振幅最大。
在1984年轮胎花纹设计指南第205页可以看到的Goodyear RL-2Radial Semi Xtra Tread Traction轮胎是一种越野轮胎，在绞接式自卸卡车、载重汽车、平地机和其它越野机械中使用这种轮胎。RL-2提供了极好的附着力，特别是沿圆周的附着力。然而，在某些应用中，RL-2的轮胎花纹设计引起比希望要高的震动。
造成RL-2的震动较高的两个主要因素是花纹块几乎在轴向上对准和横向凹槽的宽度。花纹块几乎在轴向上对准使得每个花纹块的大部分会立即进入轮胎印。这造成花纹块的大部分的瞬时压缩，并造成震动的增加。RL-2轮胎也有较宽的横向凹槽。因为较宽的凹槽降低了轮胎的弯曲刚度，所以，RL-2较宽的横向凹槽造成较低的沿圆周的弯曲刚度，使得轮胎花纹容易在圆周方向上弯曲。轮胎花纹弯曲得越厉害，花纹块由轮胎花纹表面伸出得越多，并且，它们的冲击和松开所引起的震动的振幅越大。除了降低轮胎的弯曲刚度以外，较宽的凹槽降低了在轮胎印中花纹块的面积。结果，在轮胎印中每个花纹块上分布的压力增加。由于在每个花纹块上压力的增加，各花纹块的变形增加，造成震动的振幅的增加。
发明内容
本发明使越野轮胎的工作轮胎印进一步地改进。本发明的轮胎提供了极好的附着力，以及比在已有技术中公布的轮胎更低的震动。
本发明提供一种用于越野用途的充气轮胎，该充气轮胎的轮胎花纹带有多个由一第一肩部伸展到一第二肩部的花纹块，这些多个花纹块被多个宽的具有不打滑深度NSK的凹槽分开，该充气轮胎的特征在于：轮胎花纹的每个花纹块在靠近各自肩部中至少之一处有一个宽段，并在横截轮胎花纹的中心线处有一个窄段；一个直线凹槽横截着每个花纹块的所述窄段和所述中心线，所述直线凹槽的深度范围为具有不打滑深度NSK的凹槽的深度的20％到80％，以形成一连接条，每个花纹块的各自的宽段有一个肩部凹槽，该肩部凹槽由各自的肩部伸展到各自的宽段的中心部分。
本发明涉及用于越野使用的充气轮胎10。此充气轮胎10有轮胎花纹12。轮胎花纹12有多个花纹块14，它们由第一肩部16伸展到第二肩部18。多个宽的凹槽20把多个花纹块14分开。
轮胎花纹12的每个花纹块14在靠近各个肩部中至少之一处有一个宽的段22，并且，靠近轮胎的中心线有一个窄段24。每个花纹块14可以横截着轮胎花纹12直着伸展，或者，由第一肩部16到第二肩部18可以是倾斜的。
定义
为了容易理解本文件，采用了下列名词：
″沿圆周的″意谓着沿着环形轮胎的平行于赤道平面(EP)并垂直于轴向方向的表面的周边伸展的线和方向。
″轮胎印″意谓着轮胎花纹在速度为零并且在压力正常载荷下或在特定的负载、压力和速度条件下与平的表面接触的接触区域或面积。
″凹槽″意谓着在轮胎花纹中的细长的空的区域，它可以沿着圆周方向伸展，或者在横向上以直的、弯曲的或锯齿形的方式关于轮胎花纹伸展。围绕轮胎花纹的圆周的凹槽的深度可以改变，或者，一个凹槽的深度可以不变，但是可以与在轮胎上另一个凹槽的深度不同。
″横向的″意谓着轴向方向。
″前导的″是指在轮胎在行进的优选方向上旋转的过程中轮胎花纹的一系列部分中首先与地面接触的部分。
″花纹块″意谓着横截着轮胎的宽度伸展的径向的多排轮胎花纹橡胶。花纹块中至少一部分与地面或路面直接接触。花纹块可以由被凹槽分开的多个轮胎花纹件组成。
″不打滑″意谓着在轮胎花纹中凹槽的深度。
″节距″意谓着在轮胎花纹图样中一个峰到下一个峰的距离。节距是指在轮胎花纹图样中由一个设计特点到下一个类似的设计特点在圆周上的距离。
″充气轮胎″意谓着大致为环形的层压的机械装置，常常为一个开口的环形，它有胎边和轮胎花纹，并由橡胶、化学物、纤维和钢或其它材料制成。当安装到机动车辆的轮子上时，轮胎通过它的花纹提供附着力，并包含维持车辆载荷的流体。
″肩部″意谓着刚好在花纹边缘下面的侧壁的上部。
″刚度″意谓着对轮胎的像一个弹簧起作用的能力的度量。
″连接条″是指在凹槽的底部橡胶的额外厚度，使得在有这种额外橡胶的位置，凹槽的深度比在其它位置的凹槽深度小。通过限制被凹槽分开的一个花纹块的两部分的独立的运动，连接条使花纹块稳定。连接条也可以存在在两个相邻的花纹块之间。
″拖尾的″是指在轮胎在行进的优选方向上旋转的过程中轮胎花纹的一系列部分中最后与地面接触的部分。
″轮胎花纹中心线″是指赤道平面(EP)与轮胎花纹相交的线。
附图说明
将以示例的方式并参考着附图描述本发明，在附图中：
图1示出了本发明的一个实施例；
图2示出了本发明的一个实施例，其中每个花纹块14由第一肩部16到第二肩部18是倾斜的；
图3示出了图2的实施例，它还有位于每个花纹块14的宽段22中的肩部凹槽30；
图4示出了图2的实施例，它有位于每个花纹块14的宽段22中的肩部凹槽30，也有横截着每个花纹块14的直线凹槽32；
图5示出了本发明的一个实施例，它有靠近每个肩部的宽段22和靠近轮胎花纹12的中心线的窄段24；
图6示出了图5的实施例，它还有在每个花纹块14的宽段22中的肩部凹槽30；
图7示出了图5的实施例，它有在每个花纹块14的宽段22中的肩部凹槽30，也有横截着每个花纹块14的窄段24的直线凹槽32；以及
图8示出了本发明的一个优选实施例。
具体实施方式
图1示出了用于越野用途的充气轮胎，它的轮胎花纹12带有多个花纹块14。这些花纹块14由第一肩部16伸展到第二肩部18。多个花纹块14被多个宽的凹槽20分开。每个花纹块14有一个宽段22和窄段24。宽段22由各自肩部16，18中之一朝向轮胎的中心线伸展。窄段24在靠近轮胎12的中心线连接到宽段22上。窄段24伸展到轮胎花纹12的另一个肩部。当在轮胎花纹12上看每个花纹块14时，每个花纹块14的宽段22交替地由第一肩部16伸展，随后由第二肩部18伸展。宽段22由一个肩部到另一个肩部的交替使每个宽的凹槽20有一个S形的构形。结果，各花纹块14的前导边缘26至少部分地与在圆周上相邻的花纹块14的拖尾边缘28重叠。
在图1中所示的充气轮胎10的工作轮胎印与RL-2相比，既有极好的附着力特别是在圆周方向上有极好的附着力，又降低了震动。每个花纹块14的前导边缘26的横向伸展为轮胎花纹12提供了极好的圆周方向上的附着力。轮胎花纹的肩部16、18和在宽段22减小与窄段24相会处的每个花纹块14的表面提供了横向的附着力。图1的轮胎花纹12由于横向凹槽的S形状提高了圆周方向上的弯曲刚度。此提高的弯曲刚度帮助减小每个花纹块14由轮胎花纹12伸出的数量。结果，减小了当花纹块14进入和离开轮胎印时它们的冲击和弹回。圆周上相邻的花纹块14的宽段22的重叠也帮助减小震动的振幅。当各花纹块14的宽段22的前导边缘26进入轮胎印时，圆周上相邻的前一个花纹块的宽段22的一部分仍然正在进入轮胎印。结果，减小了该花纹块14的宽段22的前导边缘26的压缩冲击。此外，当圆周上相邻的前一个花纹块的宽段22的最后部分离开轮胎印时，一个花纹块14的宽段22的前导边缘26仍然位于轮胎印内，从而也减小了轮胎花纹12的弹回震动。
图2示出了本发明的一个实施例，其中每个花纹块14由第一肩部16到第二肩部18是倾斜的。各花纹块14的这种倾斜提供了附加的沿圆周方向的弯曲刚度。这种提高的沿圆周的弯曲刚度还通过降低每个花纹块14的前导边缘26伸出的数量和通过增加各花纹块14的重叠减小了震动的振幅。此外，每个花纹块14的前导边缘26的倾斜提高了轮胎花纹12的横向附着力。花纹块14的倾斜也造成比较平滑的宽的凹槽20，这些凹槽比图1中所示的宽的凹槽20更容易喷射出泥浆和其它异物。虽然每个花纹块14的前导边缘26和拖尾边缘28可以以任何角度接近各自的肩部16、18，但是，为了在圆周方向的附着力有最好的结果，每个边缘26、28当它接近各自的肩部16、18时应该逐渐变成一个垂直于轮胎花纹的中心线的角度。
在图3中，每个倾斜的花纹块14在它的宽段22中有一个肩部凹槽30。该肩部凹槽30由各自的肩部16、18伸展进各自宽段22的中心部分。如果轮胎花纹12的宽度为TW，每个肩部凹槽30可以在横向上伸展的数量范围为花纹宽度TW的15％到45％。虽然在优选实施例中各肩部凹槽30在圆周方向上的长度可以改变，但是，每个肩部凹槽30在圆周方向上的长度将在各花纹块14的宽段22在圆周方向上的宽度的20％到40％的范围。如果宽的凹槽20的深度为完全不打滑NSK的深度，那么，每个肩部凹槽30的深度范围为不打滑宽度NSK的50％到100％。理想上，每个花纹块14的倾斜将为角度α在离开中心线10的20到70度的范围以内。
图4示出了图3的实施例，它进一步有横截着每个花纹块14的直线凹槽32。该直线凹槽32在靠近窄段24处横截着每个花纹块14。该直线凹槽32可以倾斜地横截着花纹块14，或者可以以平行于中心线的方向横截。直线凹槽32的宽度范围为轮胎花纹宽度TW的5％到25％，深度的范围为不打滑深度NSK的20％到80％。由于此直线凹槽32的深度减小的原因，一个连接条34位于每个直线凹槽32内。如果此直线凹槽与轮胎花纹12的中心线有一个角度，凹槽的边缘将对轮胎花纹12提供横向上和圆周方向上的附加的附着力。连接条34的存在帮助使由此直线凹槽32产生的弯曲刚度的任何减小达到最少。
图5示出了本发明的另一实施例。在图5中的每个花纹块14包含两个宽段22和一个窄段24。每个花纹块14有由第一肩部16伸展的第一宽段。此第一宽段当它接近轮胎花纹12的中心线时连接到窄段24上。该窄段24当它接近第二肩部18时连接到第二宽段上。虽然每个花纹块14可以在轴向上由第一肩部16伸展到第二肩部18，由第一肩部16到第二肩部18倾斜是优选的。各花纹块14的倾斜增加了重叠的数量；因此，减小了轮胎震动的振幅。此外，花纹块14的倾斜造成宽的凹槽20的倾斜，增加了轮胎在圆周方向上的弯曲刚度。
在图6中，各花纹块14的每个宽段22有一个肩部凹槽30。每个肩部凹槽30由各自的肩部16、18伸展进宽段22的中心部分。肩部凹槽30对于附着力提供了附加的边缘；因此，增加了轮胎花纹12的横向和圆周方向上的附着力。
在图7中，图6的实施例进一步有一个横截着每个花纹块14的直线凹槽32。此直线凹槽32在靠近花纹块14的窄段24处横截着每个花纹块14。该直线凹槽32可以与轮胎花纹12的中心线成一个角度，或平行于该中心线。每个直线凹槽32的深度的范围为不打滑深度NSK的20％到80％。此直线凹槽32的边缘提供了附加的咬合边缘，从而提供了在横向上和在圆周方向上的附着力。连接条34位于每个直线凹槽32的下面，对花纹块14提供横向上和圆周方向上的刚度。
图8示出了本发明的优选实施例。每个花纹块14有由一个窄段24相互连接起来的两个宽段22。每个宽段22有一个肩部凹槽30，而窄段24被一个直线凹槽32横截着。在此优选实施例中，每个肩部凹槽30有完全不打滑的宽度NSK。直线凹槽32与中心线成的角度δ的范围为15到70度。每个花纹块14还有一个偏置凹槽36，它至少部分地沿着每个宽段22的一个肩部伸展。每个偏置凹槽36的宽度范围为轮胎花纹TW的3％到15％。每个偏置凹槽36或者由前导边缘26伸展，或者由脱尾边缘28伸展，伸展到各自宽段22的肩部凹槽30。每个宽凹槽20当接近各自的肩部16、18时，逐渐变成垂直于中心线的一个角度。然而，当宽段20与各自的肩部16、18会合时，可以稍微张开，使得可以适当地喷射出泥浆和异物。
可以模塑出本发明的轮胎10，如熟悉技术的人可以典型地模塑出轮胎那样。本发明的越野充气轮胎10的轮缘标称直径将通常至少为20英寸。该轮胎也可以有变化节距关系。

Claims (5)

1.一种用于越野用途的充气轮胎(10)，该充气轮胎(10)的轮胎花纹(12)带有多个由一第一肩部(16)伸展到一第二肩部(18)的花纹块(14)，这些多个花纹块(14)被多个宽的具有不打滑深度NSK的凹槽(20)分开，该充气轮胎(10)的特征在于：
轮胎花纹(12)的每个花纹块(14)在靠近各自肩部(16、18)中至少之一处有一个宽段(22)，并在横截轮胎花纹(12)的中心线处有一个窄段(24)；
一个直线凹槽(32)横截着每个花纹块(14)的所述窄段(24)和所述中心线，所述直线凹槽(32)的深度范围为具有不打滑深度NSK的凹槽的深度的20％到80％，以形成一连接条(34)，每个花纹块(14)的各自的宽段(22)有一个肩部凹槽(30)，该肩部凹槽(30)由各自的肩部(16、18)伸展到各自的宽段(22)的中心部分。
2.按照权利要求1中所述的充气轮胎(10)，该轮胎花纹(12)的特征还在于：
每个花纹块(14)由第一肩部(16)到第二肩部(18)是倾斜的。
3.按照权利要求1中所述的充气轮胎(10)，每个花纹块(14)有一个前导边缘(26)和一个拖尾边缘(28)，其轮胎花纹(12)的特征还在于：
每个花纹块(14)的两个边缘(26、28)当每个边缘(26、28)接近各自的肩部(16、18)时逐渐变成垂直于中心线的一个角度。
4.按照权利要求1中所述的充气轮胎(10)，该轮胎花纹(12)的特征还在于：
每个花纹块(14)有两个宽段(22)，靠近每个肩部(16、18)有一个宽段(22)。
5.按照权利要求1中所述的充气轮胎(10)，该轮胎花纹(12)的特征还在于：
每个宽的凹槽(20)有NSK的深度，每个肩部凹槽(30)的深度等于宽凹槽的NSK深度。
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