充气轮胎

申请号 CN201480020087.7 申请日 2014-04-09 公开(公告)号 CN105102244B 公开(公告)日 2017-12-12
申请人 普利司通股份有限公司; 发明人 川上裕喜;
摘要 一种 充气轮胎 ,在其 胎面 的地面 接触 表面中包括沿轮胎周向方向延伸的至少一个周向沟槽,以及分别通向对应的周向沟槽并且比周向沟槽更宽的多个侧向沟槽,其中:在所述周向沟槽的面向所述对应的侧向沟槽的周向沟槽壁中形成有凹陷部分;侧向沟槽的孔洞平面部分——在该处所述侧向沟槽通向所述周向沟槽——至少部分地面向所述凹陷部分的孔洞平面部分——在该处所述凹陷部分通向所述周向沟槽;并且每个侧向沟槽延伸成相对于轮胎宽度方向以至少30°的倾斜 角 度倾斜。
权利要求

1.一种充气轮胎,其设置有由多个带层(301-306)构成的带(300),所述带包括具有沿轮胎宽度方向的最小宽度的最窄的带层(302),在充气轮胎的胎面的地面接触表面中具有沿轮胎周向方向延伸的至少一个周向沟槽以及每个都通向对应的周向沟槽并且比所述周向沟槽宽的多个侧向沟槽,其中:
在所述周向沟槽的面向对应的侧向沟槽的周向沟槽壁中形成有凹陷部分;
所述侧向沟槽的孔洞平面部分至少部分地面向所述凹陷部分的孔洞平面部分,在所述侧向沟槽的孔洞平面部分处,所述侧向沟槽通向所述周向沟槽,且在所述凹陷部分的孔洞平面部分处,所述凹陷部分通向所述周向沟槽;
每个侧向沟槽延伸成相对于轮胎宽度方向以至少30°的倾斜度倾斜;
所述凹陷部分具有略微倾斜的沟槽壁和急剧倾斜的沟槽壁,与所述略微倾斜的沟槽壁相比,所述急剧倾斜的沟槽壁相对于所述凹陷部分的孔洞平面部分以较大的倾斜角度倾斜;
所述侧向沟槽从其孔洞平面部分沿所述轮胎宽度方向朝向外侧延伸,且沿从所述凹陷部分的所述略微倾斜的沟槽壁侧至所述急剧倾斜的沟槽壁侧的方向倾斜;
在地面接触表面(2)中,在地面接触表面的从轮胎赤道平面CL至与轮胎赤道平面CL相距沿轮胎宽度方向测量的胎面的总宽度的1/4长度的位置的范围内的中心区域的负比率低于从胎面宽度1/4的位置至胎面端部TE的范围内的肩部区域的负比率,并且在轮胎(100)的地面接触表面(2)的俯视图中,假设WL表示经过周向沟槽(3)的沿宽度方向的中心的沟槽宽度中心线,且DL表示沿轮胎宽度方向在最窄的带层(302)的带端部(300e)和沟槽宽度中心线WL的轮胎宽度方向最内位置之间的距离,则DL≤200mm。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其中所述凹陷部分的沿轮胎宽度方向的长度沿所述轮胎周向方向改变。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其中所述凹陷部分的沿所述轮胎周向方向的长度从所述凹陷部分的所述孔洞平面部分侧朝向所述凹陷部分的内侧降低。
4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其中所述凹陷部分在所述胎面部分的地面接触表面的俯视图中具有相对于与所述轮胎宽度方向平行的任何假想线不对称的平面构造。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎,其中所述侧向沟槽的一对沟槽壁中的在所述凹陷部分的所述急剧倾斜的沟槽壁侧上的沟槽壁的假想延伸部与所述凹陷部分的所述急剧倾斜的沟槽壁一致。

说明书全文

充气轮胎

发明领域

[0001] 本发明涉及一种充气轮胎,所述充气轮胎能够便于在其胎面部分的热耗散以便降低胎面部分的温度

背景技术

[0002] 当轮胎在施加在其上的负载下旋转时,在轮胎的胎面部分处产生的热极大地提高了胎面部分的温度,从而引起各种麻烦,例如在胎面部分处的热分离。因此需要减小在轮胎的胎面部分处产生的热或促进热耗散以便降低胎面部分的温度。
[0003] 常规地,为了降低轮胎的胎面部分的温度,已经采用了一种通过增加在胎面部分处形成沟槽而增加胎面部分的表面积以及减小作为热源的胎面胶的量以便促进热耗散的方法(例如专利文献1)。
[0004] 引用列表
[0005] 专利文献
[0006] PTL 1:JP-A 2003-205706

发明内容

[0007] 但是,上述方法——该方法需要增加沟槽的形成以便加强降低温度的效果——会由于增加沟槽的形成而降低轮胎的胎面的接地部分(land portion)的刚度,从而导致轮胎的耐磨性稳定性和可控性的劣化。鉴于这种情况,本发明的目的是提供一种如下充气轮胎,所述充气轮胎能够促进在轮胎的胎面部分处的热耗散以便降低胎面部分的温度,同时尽可能抑制沟槽面积的增加。
[0008] 本发明的充气轮胎在其胎面的地面接触表面中包括至少一个周向沟槽,以及每个均通向对应的周向沟槽并且比周向沟槽更宽的多个侧向沟槽,其中:在所述周向沟槽的面向对应的侧向沟槽的周向沟槽壁中形成有凹陷部分,使得侧向沟槽的孔洞平面部分——在该处所述侧向沟槽通向所述周向沟槽——至少部分地面向所述凹陷部分的孔洞平面部分——在该处所述凹陷部分通向所述周向沟槽;并且每个侧向沟槽延伸成以至少30°的倾斜度相对于轮胎宽度方向倾斜。
[0009] 此结构促进在沿轮胎周向方向彼此相邻的两个相应的侧向沟槽之间的中点M附近的热耗散,从而降低在胎面部分处的温度。
[0010] 在本发明中,凹陷部分的“孔洞平面部分”表示沿周向沟槽壁延伸并且像盖一样从轮胎宽度方向覆盖凹陷部分的假想平面的一部分。此外,“侧向沟槽的孔洞平面部分至少部分地面对凹陷部分的孔洞平面部分”的状态表示如下状态,其中当侧向沟槽的孔洞平面部分沿平行于侧向沟槽的延伸方向的方向投影到其中已经形成凹陷部分的周向沟槽壁上时,凹陷部分的孔洞平面部分至少部分地存在于与如此投影的侧向沟槽的孔洞平面部分相对应的区域中。
[0011] 在本发明的充气轮胎中优选的是:凹陷部分的沿轮胎宽度方向的长度沿轮胎周向方向改变。此结构可有利于在胎面部分处的温度进一步降低。
[0012] 另外,在本发明的充气轮胎中优选的是:凹陷部分的沿所述轮胎的周向方向的长度从凹陷部分的孔洞平面部分侧朝向凹陷部分的内侧降低。此结构可有利于在胎面部分处的温度进一步降低。
[0013] 另外,在本发明的充气轮胎中优选的是:凹陷部分在胎面的地面接触表面的俯视图中具有相对于与轮胎宽度方向平行的任何假想线不对称的平面构造。此结构可有助于在胎面部分处的温度令人满意地降低。
[0014] 另外,在本发明的充气轮胎中优选的是:凹陷部分具有略微倾斜的沟槽壁和急剧倾斜的沟槽壁,相比于略微倾斜的沟槽壁,所述急剧倾斜的沟槽壁相对于凹陷部分的孔洞平面部分以较大的角度倾斜,其中侧向沟槽从其孔洞平面部分沿轮胎宽度方向朝向外侧延伸,其中沿从所述凹陷部分的略微倾斜的沟槽壁侧朝向急剧倾斜的沟槽壁侧的方向倾斜。此结构可有助于在胎面部分处温度进一步地降低。
[0015] 在如上所述的侧向沟槽相对于轮胎宽度方向倾斜的情况下,优选的是侧向沟槽的一对沟槽壁中的在所述凹陷部分的所述急剧倾斜的沟槽壁侧上的沟槽壁的假想延伸部与所述凹陷部分的所述急剧倾斜沟槽壁一致。此结构可有助于在胎面部分处温度进一步地降低。
[0016] 根据本发明,可以提供一种能够促进在其胎面部分处的热耗散以便降低胎面部分的温度,同时尽可能抑制沟槽面积的增加的充气轮胎。附图说明
[0017] 在附图中,其中:
[0018] 图1是示出根据本发明的一个实施例的充气轮胎的部分展开图;
[0019] 图2A是示出图1的轮胎的凹陷部分附近的放大展开图;
[0020] 图2B是示出图1的轮胎的放大展开图,其中在轮胎旋转时其各个沟槽中具有空气流(由箭头表示);
[0021] 图3是示出图1的轮胎的放大立体图,其中在轮胎沿与图2B的方向相反的方向旋转时其各个沟槽中具有空气流(由箭头表示);
[0022] 图4A是示出比较性示例轮胎的放大展开图,其中图1的侧向沟槽被改变以便沿轮胎的宽度方向延伸,当轮胎旋转时其各个沟槽中具有空气流(由箭头表示);
[0023] 图4B是示出另一比较性示例轮胎的放大展开图,所述另一比较性示例轮胎与图4A的比较性示例轮胎基本相同,但是不具有凹陷部分,其中当轮胎旋转时其各个沟槽中具有空气流(由箭头表示);
[0024] 图5A是示出图1的凹陷部分的改变示例的放大展开图;
[0025] 图5B是示出图1的凹陷部分的另一改变示例的放大展开图;
[0026] 图6是沿轮胎宽度方向的横截面视图,示例性示出根据图1中示出的轮胎的一个实施例的轮胎的内部结构。

具体实施方式

[0027] 下面将参考附图在下文中论证性地描述根据本发明的一个实施例的充气轮胎。图1是示出根据本发明的一个实施例的用于建筑车辆的充气轮胎1的胎面图案的展开平面图(该充气轮胎在下文中被简称为“轮胎”)。
[0028] 轮胎1的胎面部分的地面接触表面2设有至少一个周向沟槽3,所述周向沟槽3沿轮胎周向方向连续延伸,如图1中所示(附图中示出轮胎赤道平面CL位于其中间的一对周向沟槽3)。周向沟槽3可以具有任何合适的延伸构型,例如Z形、波浪形等等,但是在图1中周向沟槽3沿轮胎周向方向线性且连续地延伸。
[0029] 胎面部分的地面接触表面2还设有多个侧向沟槽4,所述侧向沟槽4每一个均通向相应的周向沟槽3且比周向沟槽3更宽,如图1所示(每个周向沟槽3线性延伸以便通向附图中示出的示例中的胎面端部TE)。在图1中包括轮胎赤道平面CL的肋状中心接地部分21由一对周向沟槽3界定且状接地部分2由每个周向沟槽3和与之对应的侧向沟槽4界定。
[0030] 应当指出的是,图1中示出的胎面图案仅仅是一个示例且本发明可应用于基于肋部的胎面图案和基于块体的胎面图案。此外,侧向沟槽4可以具有任何其他合适构型,例如其中其沟槽宽度不是常数而是改变的,沟槽沿Z形或波浪形方式延伸,或沟槽不通向胎面端部TE而是与其他沟槽连通。
[0031] 由于因轮胎旋转而引起的温度过度上升而使得上文描述的这种充气轮胎的耐久性可能劣化。鉴于此,例如需要将由于轮胎旋转而在轮胎表面上产生的空气流有效地引入在胎面部分的地面接触表面中形成的沟槽中,以便降低胎面部分的温度。
[0032] 如图4B中所示,在设有窄的周向沟槽13和沿平行于轮胎宽度方向延伸以便通向周向沟槽13的宽的侧向沟槽14的轮胎11的情况下,通过轮胎11的旋转产生从侧向沟槽14流至周向沟槽13中的空气流。由于侧向沟槽14沿平行于轮胎宽度方向的方向延伸,如图4B所示,在每个侧向沟槽14中的空气流与周向沟槽13的面向侧向沟槽14的周向沟槽壁成直角地相撞,使得空气流分别沿轮胎旋转的向前方向FD(在图4B中向下)和相反方向OD(在图4B中向上)基本相等地分散。结果,来自一个侧向沟槽14的沿FD/OD方向的空气流沿轮胎周向方向在两个侧向沟槽之间的中点M处附近与来自另一侧向沟槽14的沿OD/FD方向的空气流相撞,从而空气流变得缓慢且在中点M附近不能以令人满意的方式将热耗散掉,这最终导致胎面部分的温度不能以令人满意地方式降低。
[0033] 鉴于此,在周向沟槽3的一个周向沟槽壁W1(图1、2A和2B中的轮胎赤道平面CL一侧的周向沟槽壁)中形成有凹陷部分5,使得凹陷部分5去除了周向沟槽壁W1的一部分且孔洞平面部分4a——在该处侧向沟槽4通向周向沟槽3的其他周向沟槽壁W2(图1、2A和2B中沿轮胎宽度方向在外侧上的周向沟槽壁)——至少部分地面向或重叠凹陷部分5的孔洞平面部分51——在该处凹陷部分5通向充气轮胎1中的周向沟槽3,如图1、2A和2B所示。如图1、2A和2B中示出的凹陷部分5也通向胎面的地面接触表面2。
[0034] 根据上文描述的结构,从侧向沟槽4进入周向沟槽3的空气流可以由凹陷部分5在周向沟槽3中不均匀地分散,如图2B中示出的,从而,与不设置凹陷部分5的情况相比较而言,点M’——在该点处周向沟槽3中沿向前方向FD的空气流与沿相反方向OD的空气流相撞——移位至接近侧向沟槽4,并且空气在中点M附近强有地流动。结果促进了热耗散且在M点附近胎面部分的温度可以令人满意地降低。尽管在这种情况下在M’点附近的热耗散被空气流略微扰乱,但是胎面部分的温度可以比碰撞点M’定位在中点M处的情况降低得很多,这是因为碰撞点M’定位成靠近前者的侧向沟槽。
[0035] 凹陷部分5由以下部分限定:沿着周向沟槽壁W1——其中已经形成有凹陷部分5——的孔洞平面部分51;以及每个均与周向沟槽壁W1相邻的沟槽壁W3和沟槽壁W4,如图2A所示。孔洞平面部分51分别相对于凹陷部分5的沟槽壁W3和沟槽壁W4形成凹陷部分5的有角度θ3的假想角部A3和具有角度θ4的假想角部A4。
[0036] 虽然凹陷部分5可以具有任何合适的构造,但是优选的是凹陷部分的沿轮胎宽度的方向的长度W沿轮胎周向方向改变,如图2A所示。在图2A中示出的示例中,长度W沿凹陷部分5的轮胎周向方向在一侧上从角部A3向凹陷部分的顶点T逐渐增加,而沿凹陷部分5的轮胎周向方向在另一侧上从凹陷部分的顶点T向角部A4逐渐降低。
[0037] 此外,优选的是,凹陷部分5的沿轮胎周向方向的长度L从凹陷部分5的通向周向沟槽3的孔洞平面部分51侧朝向凹陷部分的内侧(朝向图2A中示出的示例中的顶点T)减小。更具体地,长度L在凹陷部分5的孔洞平面部分51处是最大的且朝向顶点T降低。
[0038] 上文描述的结构引起空气流从侧向沟槽4进入周向沟槽3以便首先流进凹陷部分5的角部A3侧,然后从角部A4侧朝向周向沟槽3离开,从而促进沿相反方向OD的空气流。结果,从侧向沟槽4进入周向沟槽3的空气流以更加有效的方式不均匀地分散,使得在中点M附近更多地耗散热
[0039] 凹陷部分5的周向方向的最大长度优选为150mm或更小且在凹陷部分5的轮胎宽度方向上的最大长度优选是50mm或更小。具有过大尺寸的凹陷部分5可以极大地劣化耐磨性,而具有过小尺寸的凹陷部分5可以导致周向沟槽3中的空气流不令人满意地耗散。
[0040] 图2A和图2B中示出的凹陷部分5具有三角形形状,其中,角部A3的角度θ3>角部A4的角度θ4。可替换地,凹陷部分5可以具有其中θ3=90°的三角形形状(图中未示出)、其中θ3=θ4(图中未示出)的等腰三角形形状、如图5A所示的四边形形状、如图5B所示的圆形形状等等。上文描述的凹陷部分5优选在胎面的地面接触表面的俯视图中相对于与轮胎宽度方向平行的任何假想线具有不对称的平面构型,如图2A和2B所示。这种结构促进从侧向沟槽4移动至周向沟槽3中的空气流被有效引入到相反的方向OD,如图2B所示,从而以更加有效的方式不均匀地分散空气流。在凹陷部分5特别地具有θ3=θ4的等腰三角形的情况下,鉴于以有效的方式不均匀地分散从侧向沟槽4移动至周向沟槽3中的空气流,凹陷部分5优选地形成为使得其顶点T从侧向沟槽4的中心轴线(在图2A中由虚线表示)移开。
[0041] 在凹陷部分5在其俯视图中具有圆形形状——其中每个均与孔洞平面部分51相邻的沟槽壁W3和W4是弯曲的且不是平面的——的情况下,通过连结凹陷部分5的距离孔洞平面部分51最远的位置(即顶点T)和孔洞平面部分51的相应端部而限定的假想平面表示与孔洞平面部分51相邻的沟槽壁W3和W4,如图5B所示。
[0042] 关于凹陷部分5的设置,至少在周向沟槽3的沟槽壁的从胎面的地面接触表面2至沟槽底部的范围内的一部分中设置凹陷部分5是足够的。但是,优选的是:凹陷部分5形成为至少与周向沟槽3的沟槽底部相邻。将凹陷部分5设置成至少与周向沟槽3的沟槽底部相邻促进了周向沟槽3中的沟槽底部处的热耗散,这是有利的,因为在其轮胎径向方向上设置在内侧上的胎体附近的一侧上,胎面部分的温度相对较高。更加优选的是凹陷部分5形成在沟槽壁中以便从沟槽底部离开至胎面的地面接触表面2,以实现在周向沟槽3和胎面部分整体上令人满意的热耗散。
[0043] 此外,凹陷部分5优选地在轮胎周向方向上设置在上文所述的角部A3和A4之间的范围内,因为这样经过凹陷部分5的空气平顺地流动。
[0044] 每个侧向沟槽4相对于本发明的充气轮胎1的轮胎宽度方向以≥30°的角度在轮胎宽度方向上朝向外侧延伸,如图1-3所示。
[0045] 假设侧向沟槽4从其孔洞平面部分4a沿轮胎宽度方向朝向外侧倾斜的轮胎周向方向表示“侧向沟槽4的倾斜方向”,则当轮胎1沿侧向沟槽4的倾斜方向旋转时,空气从侧向沟槽4流进周向沟槽3中,如图2B所示。在此情况下,与图4A中示出的轮胎——其中侧向沟槽4不沿轮胎宽度方向倾斜——相比较而言,空气流沿向前方向FD和相反方向OD更加不均匀地分散,从而点M’——在该处相反方向的空气流彼此相撞——进一步朝向侧向沟槽4侧偏移。这样,将侧向沟槽4的倾斜角度θ5设定成≥30°促进点M’在轮胎1沿侧向沟槽4的倾斜方向旋转时进一步朝向侧向沟槽4侧偏移,从而有助于胎面部分的温度的更加有效地降低。
[0046] 当轮胎1沿与侧向沟槽4的倾斜方向相反的方向旋转时,空气从周向沟槽3流进侧向沟槽4,如图3中所示。但是,在这种情况下,从通向地面接触表面2的侧部移动至周向沟槽3的沟槽底部侧的下降的空气流在周向沟槽3中的(颈部)点P处产生,如图3所示,从而有效地耗散掉在点P处的热。这样,将侧部沟槽4的倾斜角度θ5设定成≥30°在周向沟槽3中产生小的漩涡并使得向下的空气流爬升到漩涡上方,如图3所示,从而有效地使得下降空气流比倾斜角度θ5<30°的情况更强,即使得进入侧向沟槽4的空气流有效地冷却点P。结果,胎面部分的温度可以可靠地降低,即使在轮胎1沿与侧向沟槽4的倾斜方向相反的方向旋转时亦是如此。
[0047] 角度θ5可以设定成≥30°的任何合适的角度,但是优选地处于30°≤θ5≤60°的范围,这是因为太大的θ5可以降低其中设有侧向沟槽4的接地部分的刚度。
[0048] 在凹陷部分5具有相对于周向沟槽3的延伸方向具有较小倾斜角度的略微倾斜的沟槽壁W4以及相对于周向沟槽3的延伸方向具有较大倾斜角度(比略微倾斜的沟槽壁W4的角度更大)的急剧倾斜的沟槽壁W3的情况下,优选的是侧向沟槽4从其孔洞平面部分4a沿轮胎宽度方向朝向外侧延伸,沿从凹陷部分5的略微倾斜的沟槽壁W4侧至急剧倾斜的沟槽壁W3侧的方向倾斜,如图2A和2B所示。此结构允许空气从侧向沟槽4/周向沟槽平顺地流入周向沟槽3/侧向沟槽4,从而有助于胎面部分的温度的有效降低。
[0049] 此外,在侧向沟槽4从其孔洞平面部分4a沿轮胎宽度方向朝向外侧延伸,沿从凹陷部分5的略微倾斜的沟槽壁W4侧至急剧倾斜的沟槽壁W3侧的方向倾斜的情况下,优选的是侧向沟槽4的一对沟槽壁中的在凹陷部分5的急剧倾斜的沟槽壁W3的侧上的沟槽壁W5的假想延伸部与急剧倾斜的沟槽壁W3一致,如图2A和2B所示。此结构使得空气流令人满意的平顺,从而有助于胎面部分的温度的有效降低。
[0050] 此外,在侧向沟槽4相对于轮胎宽度方向倾斜的结构中,优选的是凹陷部分5的最远离孔洞平面部分51的位置,即顶点T定位成与角部A4距离顶点T相比更加靠近角部A3,如图2A和图2B所示。此结构允许空气流令人满意的平顺。
[0051] 当侧向沟槽4的孔洞平面部分4a沿平行于侧向沟槽4的延伸方向投影到周向沟槽壁W1上时,以下两种情况之一对于凹陷部分5是可以接受的:i)与在周向沟槽壁W1上的投影区域的在角部A3侧上的一端R3相比,角部A3定位在更向前的方向FD侧上,且与在同一投影区域的在角部A4侧上的另一端R4相比,角部A4定位在更远的相反方向OD侧上;和ii)角部A3定位在端部R3和端部R4之间,且角部A4定位在比另一端R4更远的相反方向OD侧上。但是,优选的是,端部R3与角部A3一致且角部A4比端部R4更加远离角部A3,如图2A和2B所示。此结构允许空气流令人满意的平顺。
[0052] 关于胎面部分的地面接触表面2的负比率(胎面部分的沟槽面积对地面接触面积的比率),优选的是在地面接触表面2中,在其从轮胎赤道平面CL至与轮胎赤道平面CL相距胎面的总宽度的1/4长度(沿轮胎宽度方向测量)的位置的范围内的(中心)区域的负比率低于从胎面宽度1/4的位置至胎面端部TE的范围内的(肩部)区域的负比率。此结构确保在胎面部分的中心区域中保持令人满意的刚度。
[0053] 周向沟槽3的沟槽宽度优选在3mm至30mm的范围内,因为当沟槽过窄时空气流被扰动,并且当沟槽太宽时,接地部分的刚度会不期望地下降。周向沟槽3优选地沿轮胎宽度方向在外侧上与轮胎赤道平面CL相距全部胎面宽度的1/12-1/4的长度(当全部胎面宽度是大约1200mm时,大约100mm至300mm)。此结构成功地降低了胎面部分的温度(其中心部分的温度,特别是其经历了由于轮胎的旋转而引起的温度的较大的提升),同时保持胎面部分的中心区域的令人满意的刚度。侧向沟槽4的沟槽宽度优选地在5mm至120mm的范围内,因为当沟槽4太窄时,空气不能流动通过沟槽4。相邻的两个侧向沟槽4之间的间距优选为侧向沟槽4的沟槽宽度的2至5倍宽度。此结构令人满意地降低胎面部分的温度,同时保持胎面部分的良好的刚度。
[0054] 本发明的充气轮胎并不局限于前述示例且可以以合适的方式进行改变。例如,本发明的前述充气轮胎可以具有如下文参考图6描述的内部结构。
[0055] 具体地,图6是示出根据本发明的一个实施例的充气轮胎的一半部分的沿轮胎宽度方向的横截面。图6中示出的充气轮胎100例如是用于建筑车辆的重型负载轮胎。
[0056] 图6是沿轮胎宽度方向的横截面视图,示出根据本发明的一个实施例的充气轮胎、特别是用于建筑车辆的重型负载轮胎的轮胎内部结构。与安装在乘用车等上的充气轮胎相比,轮胎100具有胎面部分500的橡胶的较大的厚度尺寸,如图6所示。下文描述的轮胎的内部结构可以被应用至具有参考图1至5B描述的胎面图案的每个轮胎。
[0057] 具体地,假设轮胎的外直径是OD且在轮胎赤道平面CL位置处的胎面部分500的橡胶尺寸是DC,则轮胎100满足DC/OD≥0.015。
[0058] 轮胎外直径OD(单位:mm)表示轮胎100在其具有最大外直径的部分(通常在轮胎赤道平面CL附近的胎面部分500)处的直径。橡胶尺寸DC(单位:mm)表示胎面部分500在轮胎赤道平面CL处的橡胶厚度。橡胶尺寸DC不包括带300的厚度。在周向沟槽形成在包括轮胎赤道平面CL的位置处的情况下,胎面部分500的在与周向沟槽相邻的位置处的橡胶厚度被认为是橡胶尺寸DC。
[0059] 轮胎100具有一对胎圈芯110、胎体200和由多个带层构成的带300,如图6所示。尽管图6仅仅示出轮胎100的一半宽度部分,但是图6中未示出的轮胎100的另外一半宽度部分与所述轮胎100的一半宽度部分共享相同的结构。
[0060] 胎圈芯110分别设置在胎圈部分120中。每个胎圈芯110由胎圈丝(未示出)构成。
[0061] 胎体200构成轮胎100的骨架。胎体200从胎面部分500经由扶壁(buttress)部分900和胎边部分700延伸至胎圈部分120。
[0062] 胎体200设置成延伸经过一对胎圈芯110并具有环形形状。在此实施例中,胎体200围绕各个胎圈芯110。胎体200接触胎圈芯110。因此,胎体200的沿轮胎宽度方向twd的相应端部被所述一对胎圈部分120支承。
[0063] 胎体200具有在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中沿预定方向延伸的胎体帘线。所述胎体帘线在本实施例中沿轮胎宽度方向twd延伸。例如,钢帘线被用于胎体帘线。
[0064] 带300在胎面部分500中沿胎体200的轮胎径向方向trd设置在外侧。带300沿轮胎周向方向延伸。带300具有延伸成相对于预定方向——胎体帘线沿该方向延伸——倾斜的带帘线。例如,钢帘线被用于带帘线。
[0065] 由多个带层构成的带300包括第一带层301、第二带层302、第三带层303、第四带层304、第五带层305和第六带层306。
[0066] 第一带层301沿胎体200的轮胎径向方向trd定位在外侧。第一带层301在构成带300的多个带层中沿轮胎径向方向trd定位在最内侧。第二带层302定位在第一带层301的沿轮胎径向方向trd的外侧上。第三带层303定位在第二带层302的沿轮胎径向方向trd的外侧上。第四带层304定位在第三带层303的沿轮胎径向方向trd的外侧上。第五带层305定位在第四带层304的沿轮胎径向方向trd的外侧上。第六带层306定位在第五带层305的沿轮胎径向方向trd的外侧上。第六带层306定位在构成所述带300的所述多个带层中沿轮胎径向方向trd的最外侧上。简言之,第一带层301、第二带层302、第三带层303、第四带层304、第五带层305、第六带层306以此顺序沿轮胎径向方向trd从内侧向外侧设置。
[0067] 在本实施例中,第一带层301和第二带层302的沿轮胎宽度方向twd的宽度(沿轮胎宽度方向twd测量)每个均处于胎面宽度TW的25%至70%的范围内(包括25%和70%)。第三带层303和第四带层304的沿轮胎宽度方向twd的宽度(沿轮胎宽度方向twd测量)每个均处于胎面宽度TW的55%至90%的范围内(包括55%和90%)。第五带层305和第六带层306的沿轮胎宽度方向twd的宽度(沿轮胎宽度方向twd测量)每个均处于胎面宽度TW的60%至110%的范围内(包括60%和110%)。
[0068] 关于带层的沿轮胎宽度方向twd的宽度,在本实施例中,第五带层305的宽度>第三带层303的宽度;第三带层303的宽度≥第六带层306的宽度;第六带层306的宽度>第四带层304的宽度;第四带层304的宽度>第一带层301的宽度;并且第一带层301的宽度>第二带层
302的宽度。在构成带300的带层的沿轮胎宽度方向twd的宽度中,第五带层305的宽度最大且第二带层302的宽度最小。因此,由多个带层构成的带300包括具有沿带层的轮胎宽度方向twd的最小宽度的最窄的带层(在本实施例中是第二带层302)。
[0069] 作为最窄的带层的第二带层302沿轮胎宽度方向twd具有相应的带端部300e。
[0070] 在本实施例中,在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中,第一带层301和第二带层302的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度处于70°至85°的范围内(包括70°和85°)。第三带层303和第四带层304的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度处于50°至75°的范围内(包括50°和75°)。第五带层305和第六带层306的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度处于50°至
70°的范围内(包括50°和70°)。
[0071] 由多个带层构成的带300包括内部交叉带组300A、中间交叉带组300B以及外部交叉带组300C。每个交叉带组300A-300C表示如下一组带层,在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中,所述一组带层沿轮胎径向方向彼此相邻设置,使得一个带层的带帘线与与之相邻的另一个带层的带帘线(优选以相对于轮胎赤道平面对称的方式)相交。
[0072] 内部交叉带组300A由一组带层构成并沿胎体200的轮胎径向方向trd设置在外侧。在本实施例中,内部交叉带组300A由第一带层301和第二带层302构成。中间交叉带组300B由一组带层构成且设置在内部交叉带组300A的沿轮胎径向方向trd的外侧。在本实施例中,中间交叉带组300B由第三带层303和第四带层304构成。外部交叉带组300C由一组带层构成并设置在中间交叉带组300B的沿轮胎径向方向trd的外侧。在本实施例中,外部交叉带组
300C由第五带层305和第六带层306构成。
[0073] 内部交叉带组300A的沿轮胎宽度方向twd的宽度处于胎面宽度TW的25%至70%的范围内(包括25%和70%)。中间交叉带组300B的沿轮胎宽度方向twd的宽度处于胎面宽度TW的55%至90%的范围内(包括55%和90%)。外部交叉带组300C的沿轮胎宽度方向twd的宽度处于胎面宽度TW的60%至110%的范围内(包括60%和110%)。
[0074] 在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中,内部交叉带组300A的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度处于70°至85°的范围内(包括70°和85°)。在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中,中间交叉带组300B的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度处于50°至75°的范围内(包括50°和75°)。在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中,外部交叉带组300C的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度处于50°至70°的范围内(包括50°和70°)。
[0075] 在胎面部分的地面接触表面2的俯视图中,内部交叉带组300A在交叉带组中具有相对于胎体帘线的最大带帘线倾斜角度。中间交叉带组300B的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度等于或大于外部交叉带组300C的带帘线相对于胎体帘线的倾斜角度。
[0076] 周向沟槽3形成为使得,假设在轮胎100的地面接触表面2的俯视图中,WL表示经过周向沟槽3的沿宽度方向的中心的沟槽宽度中心线,且DL表示沿轮胎宽度方向twd在沟槽宽度中心线WL的轮胎宽度方向最内位置(即轮胎宽度方向最内弯曲位置)和带端部300e之间的距离,DL≤200mm。
[0077] 示例
[0078] 以下示例并不以任何方式限制本发明。
[0079] 示例1的轮胎是具有59/80R63的轮胎尺寸以及胎面图案的测试轮胎,如图1、2A和2B所示,其中在周向沟槽中形成有凹陷部分且每个侧向沟槽相对于轮胎宽度方向以如表1中教示的角度倾斜。每个凹陷部分具有如图2A和2B中所示的构造。每个侧向凹槽从其孔洞平面部分沿轮胎宽度方向朝向外侧延伸,沿从凹陷部分的略微倾斜的沟槽壁W4侧至急剧倾斜的沟槽壁W3侧的方向倾斜。侧向沟槽的一对沟槽壁中的在所述凹陷部分的急剧倾斜的沟槽壁W3侧的沟槽壁W5的假想延伸部与凹陷部分的急剧倾斜的沟槽壁W3一致。
[0080] 比较性示例1的轮胎是测试轮胎,该测试轮胎与示例1的轮胎大致相同,不同之处在于没有形成凹陷部分且侧向沟槽沿平行于前者中的轮胎宽度方向的方向延伸。比较性示例2的轮胎是具有如图4A所示的胎面图案的测试轮胎且基本与示例1的轮胎相同,不同之处在于侧向沟槽沿与前者中的轮胎宽度方向平行的方向延伸。
[0081] 每个测试轮胎组装有轮辋(轮辋宽度:36英寸),充气至600kPa的内压,并且设置在室内转鼓试验机(负载:82.5t,转鼓直径:5m,转鼓表面速度:8公里/小时)。因此设置在室内转鼓试验机上的测试轮胎沿侧向沟槽的倾斜方向或与倾斜方向相反的方向旋转24小时且测量与周向沟槽相邻的肋状中心接地部分的温度。计算在轮胎运转之前和运转之后之间肋状中心接地部分的温度差。然后获得差的倒数并且将其转变为与比较性示例1的轮胎的指标值“100”相关的指标值。较大的指标值代表从胎面部分的较好的热耗散。具体地,测量如下两个假想线的交叉点处的温度,其中一个假想线在周向沟槽壁W1的轮胎宽度方向上的50mm内侧沿轮胎的周向方向延伸,另一个假想线经过在轮胎周向方向上彼此相邻的侧向沟槽之间的周向中间位置并且平行于这些侧向沟槽而延伸。
[0082] 这样,当轮胎沿侧向沟槽的倾斜方向旋转时空气主要从侧向沟槽流入周向沟槽,并且当轮胎沿与侧向沟槽的倾斜方向相反的方向旋转时主要从周向沟槽进入侧向沟槽中。
[0083] 表1
[0084]
[0085] 从表1中示出的结果可以理解的是:示例1的轮胎和具有形成在周向沟槽中的凹陷部分的比较性示例2的轮胎与不具有凹陷部分的比较性示例1的轮胎相比胎面部分的温度更低。此外,可以理解的是:具有相对于轮胎宽度方向以30°的倾斜度倾斜的侧向沟槽的示例1的轮胎与具有相对于轮胎宽度方向不倾斜的侧向沟槽的比较性示例2的轮胎相比,接地部分的温度更低。
[0086] 工业应用性:
[0087] 根据本发明,可以提供一种充气轮胎,所述充气轮胎能够便利于其胎面部分的热耗散以便降低在胎面部分处的温度,同时尽可能好地抑制沟槽面积的增加。附图标记列表[0088] 1,11,100   充气轮胎,轮胎
[0089] 2          胎面部分的地面接触表面
[0090] 3,13       周向沟槽
[0091] 4,14       侧向沟槽
[0092] 4a         侧向沟槽的孔洞平面部分
[0093] 5,15       凹陷部分
[0094] 51,151     凹陷部分的孔洞平面部分
[0095] 120        胎圈部分
[0096] 200        胎体
[0097] 300        带
[0098] 301        第一带层
[0099] 302        第二带层
[0100] 303        第三带层
[0101] 304        第四带层
[0102] 305        第五带层
[0103] 306        第六带层
[0104] 300A       内部交叉带组
[0105] 300B       中间交叉带组
[0106] 300C       外部交叉带组
[0107] 300e       带端部
[0108] 500        胎面部分
[0109] 700        胎边部分
[0110] 900        扶壁部分
[0111] CL         轮胎赤道平面
[0112] L          凹陷部分的沿轮胎周向方向的长度
[0113] M          中间点
[0114] M’         气流碰撞点
[0115] T          凹陷部分的顶点
[0116] TW       胎面宽度
[0117] W        凹陷部分的沿轮胎宽度方向的长度
[0118] W1,W2   周向沟槽壁
[0119] W3,W4   凹陷部分的沟槽壁
[0120] W5       侧向沟槽的沟槽壁
[0121] θ5      侧向沟槽的倾斜角度
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