专利名称：用于中型/重型运输车辆的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车轮轮胎，尤其是那些用在通常在高速公路上以相对较高的速度长途行驶的中型/重型运输卡车或铰接拖车转向桥上的轮胎。
背景技术：
中型/重型运输车辆通常按照它们所处的各种工作条件对轮胎性能和功能特性的不同要求，而在驱动桥和转向桥上安装不同类型的轮胎。
一般来讲，为长途高速公路行驶的转向桥轮胎需要具有如下的特性在高里程数的同时还具有良好的磨损均匀性；在于路面上良好的定向稳定性和转向精确性；在湿路面上良好的抓地性能；良好的胎面抗割能力和侧面抗冲击能力；低滚动阻力；以及驱除夹在胎纹中石子的能力。能产生这些特性的影响因素有胎面设计、轮胎充气后的型廓以及轮胎的结构。
与胎面设计有关的是轮胎上最好具有多条连续的环向肋边、两个胎肩肋边、一个或多个定位在胎面中央的肋边，其中定位在中央的肋边是由对应的多条环向沟纹界定出的。
这种轮胎的非均匀磨损问题在现有技术中是公知的。这种轮胎的使用条件大部分都是在直线路段上长途行驶，极少会受到由机动规避动作和/或弯路产生的应力。在长途行驶中，如果未能对轮胎着地迹面上的轮胎/路面接触压力的分布进行优化，则可能会导致部分胎面在柏油路面上持续发生微滑(microslide)，从而导致胎面上这些部分出现早期磨损，总之，会出现非均匀磨损。
胎面上尤其对这种非均匀磨损敏感的一个部分是胎肩区域，该区域包括胎肩肋边的两轴向外侧边缘、以及跨越胎肩沟纹的两侧区域，其中的胎肩沟纹也就是指在上述胎肩肋边的轴向内侧位置界定出该胎肩肋边的沟纹。现在人们已经提出了多种方案来解决在胎肩区域的非均匀磨损问题。
本发明是从对该技术问题的如下认识引出的轮胎胎肩部位的非均匀磨损取决于胎面上所述区域的径向外型廓设计。
美国专利第4480671号中描述了一种用于重型运输的车轮轮胎，该轮胎的特征在于其在两侧边区域都设置了一条窄的环向沟纹，该沟纹形成了一个侧边肋边，该肋边的经线型廓基本平行于胎面中间区域几何包络线的经线型廓，且低于该型廓。所述侧边肋边的宽度最多等于所述沟纹的最大深度；侧边肋边的表面与胎面中间区域表面的高度差为胎面负载时挠度的40％到200％，并设计成为在正常的工作条件下所述侧边肋边与路面接触。
PCT专利申请WO 92/2380中描述了一种重型运输车辆所用的轮胎，其包括一个径向胎体、一个带束层结构和一个胎冠，其中的带束层结构包括至少两个具有不同轴向宽度的带条，而在胎冠的侧边部位上设置一宽度最好在0.6到8毫米之间的环向沟纹，从而界定出侧边肋边，该肋边的经线型廓基本平行于中间部位几何包络线的经线型廓，并相对于该型廓有所降低。胎冠宽度与侧边沟纹中间轴线间轴向距离的差值在34到80毫米之间。该技术方案提高了带束层条带端头间、以及整个带束层结构的端头与胎体结构之间的分离抗力。
专利申请WO 98/26945描述了一种重型运输车辆所用的轮胎，该轮胎的胎面上具有一组由环向沟纹形成的主肋边，且在轮胎的两侧边部位上制出了一个牺牲肋边，其与主肋边由一窄胎肩沟纹隔开，该胎肩沟纹的最大宽度为1.5毫米。对于新轮胎而言，牺牲肋边的宽度为胎冠宽度的2.5％到12％之间，且相对于主肋边的横截面型廓在径向方向上一致地降低0.5到2毫米。
日本专利平5-77608的摘要描述了一种重型运输车辆所用的子午线轮胎，在这种轮胎中，胎冠上制出了一对浅环向沟纹。由第一圆形弧段形成中纬面与浅沟纹之间的胎面型廓，而第二圆形弧段形成了在浅沟纹和胎肩边缘之间的胎面型廓，以此使浅环向沟纹周围、朝向胎面中央与朝向胎肩边缘的两个区域的胎面型廓在径向方向上降低。
美国专利US-5660652描述了一种用在转向桥上的轮胎，其胎面上具有一组连续的环向沟纹；在胎肩部位上设置了一对浅沟纹；且在胎肩边缘处设置了一对径向降低的肋边；以及一组主肋边。该胎面径向外侧表面的初始段曲率半径长在轮胎内侧，随后一段曲度的曲率半径则越出了轮胎范围。胎肩主肋边的厚度从靠近环向沟纹的轴向内侧起是逐渐增加的，并在靠近浅沟纹处达到最大值。在跨越所述环向沟纹的胎肩主肋边附近区域，轮胎/路面接触压力得以均衡，但却使胎肩边缘的接触压力升高。轮胎/路面接触压力能这样分布是由于胎面厚度从反向弯曲点到浅胎肩沟纹是逐渐加厚的，其中的反向弯曲点对应于曲率的翻转点。这样就在胎面上很易于发生磨损的胎肩部位有效地设置了额外的橡胶材料，并增加靠近浅沟纹的部位的接触压力。
本申请人已经发现如果胎肩肋边具有降低的型廓，且该型廓是由一直线段绕其自身轴向外边缘径向转动降低而形成，则可更容易地控制轮胎胎肩部位的非均匀磨损和/或早期磨损。
如果胎肩沟纹是非对称类型的—即意味着形成该沟纹的壁面相对于沟纹自身的轴线具有不同的倾斜度，则能进一步改善对所述磨损的控制。
发明内容
根据上述内容，在本发明的第一方面中，本发明涉及一种用来减少轮胎/路面微滑现象的方法，其中的微滑发生在轮胎的至少一个胎肩部分处，该轮胎上具有在两个相对边缘间轴向延伸的胎冠，其中的每个边缘都在一个轴向外侧部位上界定出对应的一个胎肩部分。所述胎冠上设置了一个突起的胎纹，其包括一组环向肋边，这些肋边由对应的多个环向沟纹界定而成，且在该胎冠的横截面上具有一个外径向基准型廓，其包括位于所述胎肩部分至少一个环向肋边处的一第一直线节段；该直线节段轴向向外延伸而超出所述胎肩部分的所述边缘。该方法的特征在于其将所述胎肩部分上的至少一个环向肋边设计成这样一种横截面型廓，该型廓是由一第二直线节段绕一转动点径向转动降低而形成，其中的转动点位于所述第一直线节段上，且不处在所述胎肩部分所述边缘的轴向内侧。
所述第二直线节段最好绕所述胎肩部分的所述边缘转动。
作为备选方案，所述第二直线节段绕第一直线节段与一条直线的交点转动，其中的直线与所述胎冠的侧面相切。
根据本发明的另一种变化，所述第二直线节段绕一转动点转动，该转动点离开所述胎肩边缘的距离最好不超过所述胎冠总宽度的30％。更为理想的情况是所述距离为所述胎冠总宽度的10％到30％之间。
在本发明的一种变化中，该方法的特征在于在所述的至少一个环向胎肩肋边上设置另一个环向沟纹，该沟纹适于形成一个用来保护所述胎冠不发生非均匀磨损的牺牲部分。
在第二方面，本发明涉及一种车辆车轮轮胎，其包括一个胎体结构，该胎体结构包括一个中央轮周部分和两个轴向相对的侧壁，这对侧壁的末端形成了一对胎边，以连接到车轮的轮辋上；一与胎体结构同轴相连的带束层结构；以及在该带束层结构周围同轴延伸的一个胎冠，且所述胎冠在两边缘之间轴向延伸，其中的每个边缘在轴向外侧部位界定出对应的一个胎肩部分。所述胎冠上设置有突起的胎纹，其包括一组环向肋边，这些肋边由对应的多个环向沟纹界定而成，且在该胎冠的横截面上具有一个外径向基准型廓，其包括位于所述胎肩部分至少一个环向肋边处的一第一直线节段；该直线节段轴向向外延伸而超出所述胎肩部分的所述边缘。胎肩部分上的至少一个所述环向肋边的横截面型廓是由一第二直线节段绕一转动点径向转动降低而形成的，其中的转动点位于所述第一直线节段上，且不处在所述胎肩部分所述边缘的轴向内侧。
所述第二直线节段最好绕所述胎肩部分的所述边缘转动。作为备选方案，所述第二直线节段绕第一直线节段与一条直线的交点转动，其中的直线与所述胎冠的侧面相切。
根据另一种变化，所述第二直线节段绕一转动点转动，该转动点离开所述胎肩边缘的距离最好不超过所述胎冠总宽度的30％。更为理想的情况是所述距离为所述胎冠总宽度的10％到30％之间。
在至少一个所述环向胎肩肋边轴向内侧位置处的对应环向胎肩沟纹最好是非对称类型的。
尤其是，所述胎冠的横截面型廓是由一曲线段和所述第二直线节段依次相连组成的，且所述曲线段与基准型廓的所述第一直线节段的交接点处为间断的。所述间断(的高度)优选为0.2到1.5毫米，最理想是在0.3毫米到1毫米之间。
按照一种第二实施方式，胎冠包括至少另一个环向沟纹，其将胎肩部分的至少一个环向肋边分别分割成一个第一环向胎肩肋边和一个第二环向胎肩肋边。
尤其是，所述第二环向胎肩肋边的横截面型廓平行于胎冠横截面型廓上的第二直线节段，并相对于该直线节段降低。该降低量最好是在0.1毫米到1.5毫米之间。尤其是，所述另一个环向沟纹的深度为所述环向沟纹深度的70％到100％。
尤其是，所述第二环向胎肩肋边的宽度是胎肩部分宽度的25％到40％，且最好是等于胎肩区域总宽度的33％。
在阅读了对根据本发明的用在中型/重型运输车辆上轮胎的某些实施例的详细描述后，本发明其它的特征和优点将变得更为显见。下文参照附图进行的描述仅起到例示的作用，而不出于限定的目的，在附图中图1是表示根据本发明的轮胎胎冠型廓的局部横截面视图；图2是表示根据本发明轮胎的胎冠型廓另一种实施例的局部横截面视图；图3是根据本发明胎冠的着地迹用有限元分析方法离散处理后的视图；图4a、4b、4c用平面直角坐标系表示了对于一种基准胎冠，分别在靠近着地迹的末端附近、以及在着地迹中央部位处的轮胎/路面接触压力的图形；图5a、5b和5c分别表示了对于根据本发明的一种胎冠，在靠近着地迹的末端附近、以及在着地迹中央部位处的轮胎/路面接触压力在平面直角坐标系中的图形；图6a、6b和6c分别表示了对于根据本发明胎冠的另一种实施例，在靠近着地迹的末端附近、以及在着地迹中央部位处的轮胎/路面接触压力在平面直角坐标系中的图形；图7表示了对于基准胎冠以及根据本发明两种有区别实施例的胎冠的着地迹主要部分的长度；以及图8对图7中的胎冠着地迹的各个长度进行了对比。
具体实施例方式
本发明的车辆轮胎包括一个胎体结构，其包括一个中央轮周部分和两个轴向相对的侧壁，这对侧壁的末端形成了一对胎边，以连接到车轮的轮辋上；一与胎体结构同轴相连的带束层结构；以及在该带束层结构周围同轴延伸的一个胎冠。
在图1中绘出了本发明轮胎的胎冠1型廓的部分横截面；该轮胎的其余构造由于是公知的、且与本发明目的没有特别的关联，所以在本文不进行考虑。由于胎冠是相对于中纬面m-m′对称的，为了能使所述胎冠的描述更为清晰，在图中只表示出了该胎冠的局部。
参照图1，该胎冠包括—一对环向胎肩肋边2，它们相对于该胎冠1对应轮胎的中纬面m-m′对称布置，所述胎肩肋边2被界定在胎冠1对应胎肩边缘A与对应环向胎肩沟纹3之间，其中的胎肩沟纹3轴向远离各自的胎肩边缘A；—一对中间环向肋边4，它们相对于轮胎的中纬面m-m′对称布置，并分别界定在上述环向胎肩沟纹3和对应的中间环向沟纹5之间，其中中间环向沟纹5在轴向上远离上述的环向胎肩沟纹3；—一个中央环向肋边6，该肋边的对称轴线位于所讨论轮胎的所述中纬面m-m′内。
如上文所声明的那样，贯穿本说明书的其余部分，只针对本发明胎冠1的一半型廓进行描述，更确切地说，是针对位于中纬面m-m′和胎肩边缘A间的那一半型廓进行讨论，可以理解，所讨论的一切对位于中纬面m-m′和轴向对侧的胎肩边缘之间的另一半型廓也同样是适用的。
具体参照图1中所示的本发明实施例，本发明的胎冠1具有一个第一曲线段7，其曲率半径为R1，该曲线段从中纬面m-m′延伸到一个点B处，在该点处，实现了所述第一曲线段7与曲率半径为R2的第二曲线段8的相切。
应当强调的是根据一种未示出的实施例，本发明的胎冠1的型廓也可以是同一曲率半径的。此外，在上述那种所述型廓具有一对不同曲率半径曲线的情况下，两段曲线可具有不同的长度。尽管第二曲率半径R2最好是大于第一曲率半径R1，但在某些实施例中，这一比值关系可以是相反的。
如图1中所示，第一曲线段7组成了胎冠1上与中央环向肋边6相对应区域的型廓，且形成了与中间环向沟纹5的一个第一部分相对应区域的型廓，直至到达上述的切点B处，如上述那样，第二曲线段8从该切点处开始分离。因而该所述第二曲线段8就构成了胎冠1上从点B到点C处的型廓，在点C处，实现了所述第二曲线段8与基准型廓的直线节段20的相交。
因而，曲线段8就代表了胎冠1上与中间环向沟纹5剩余的第二部分相对应区域、与中间环向肋边4相对应区域、以及与环向胎肩沟纹3上第一部分相对应区域的型廓，其中环向胎肩沟纹3的第一部分是指延到上述点C处的那一部分。
在本发明图1所示的实施例中，上述第一曲线段7和第二曲线段8的相切点B位于中间沟纹5中。尽管如此，需要提醒的是在其它未表示出的实施例中，所述点B也可以位于中间环向肋边4上。
因而根据本发明，胎冠1的型廓包括一尾随第二曲线段8的直线节段9，且其按照下文的设置相对于基准型廓适当进行了转动将基准型廓的直线节段20与直线22的交点定义为点D(具体参见图1)，其中的直线22与胎冠1的侧面23相切，直线节段9构成了本发明胎肩肋边2的横截面型廓，该直线节段绕上述的交点D径向转向胎冠的内侧。根据一种未示出的实施例，转动的支点与边缘A重合。按照本发明另一种未示出的实施例，所述支点在基准型廓直线节段20的直线延长线21上，该延长线位于边缘A的轴向外侧方向上。更具体来讲，所述支点离开上述边缘A的距离至多等于胎冠总宽度的30％，最好是所述宽度的10％。
这样，所述直线节段9就处于比基准型廓低的位置，从而在本发明胎冠1的横截面型廓上造成一个间断。对于刚从模具中脱出的新轮胎，所述间断的高度δ测量是在点C处进行的，即在第二曲线段8到上文直线节段9的过渡点处进行的，且所述点C位于环向胎肩沟纹3中。另外，定义了分别在中间环向肋边4外侧边和环向胎肩肋边2内侧边上的点E和F，上述提到的间断具有这样的效果使得上述点F不处于上述的基准型廓上，但却属于根据本发明的胎冠1型廓的直线节段9，因而处于比E点低的位置。
一般来讲，高度δ在0.2毫米到1.5毫米之间，更理想的是在0.3毫米到1毫米之间。对于图1中所表示的特定实施例，δ等于0.35毫米。
具体参照图1，切点B位于中间环向沟纹5中，且距离中纬面m-m′的距离为胎冠总宽度的10％到15％。胎冠总宽度是指所述胎冠的两边缘A之间的轴向距离。
另外，环向胎肩沟纹3的轴线n-n′和中纬面m-m′之间的距离为胎冠总宽度的20％到40％。
根据本发明的优选实施例，环向胎肩沟纹3是非对称类型的，这就意味着组成所述沟纹3的两壁面10、11相对于上述轴线n-n′的倾斜程度是不同的，其中的轴线n-n′垂直于基准型廓的直线节段20。更具体来讲，环向胎肩沟纹3的轴向外侧壁面10比环向胎肩沟纹3的轴向内侧壁面11的倾斜程度要小。根据图1中的实施例，壁面10和轴线n-n′之间形成夹角α为13°，而在壁面11和轴线n-n′之间的夹角β为18°。α角的度数最好在7°到16°之间，而β角的度数在14°到22°之间；此外，更为理想的是夹角α和β之间的角度差在4°到8°之间。
环向胎肩沟纹3的深度最好在10毫米到19毫米之间；对于图1中的特定实施例，所述深度为15.5毫米。
此外，环向胎肩沟纹3的宽度最好在2毫米到18毫米之间，更为理想的是在8毫米到16毫米之间。
应当强调的是胎冠1上位于环向胎肩沟纹3轴向内侧的部分可设置任何数目的沟纹和/或肋边，它们可以是任意的几何形状，但对于本发明的目的这却并不是特另相关的。
根据本发明的另一种实施例，环向胎肩肋边2上还设置了另一个环向沟纹12(见图2所示)，其尺寸小于上述的沟纹3、5，且所述的另一个环向沟纹12将上述环向胎肩肋边2分成了一个第一环向肋边13和第二环向肋边14。根据该实施例，这样获得的第一环向肋边13的型廓只在点F和点G之间的型廓部分与上述直线节段9相重合，其中的点G为第一环向肋边13的外边缘点。
根据本发明的另一个实施例，第二环向肋边14的型廓是由一直线段15构成的，该型廓平行于直线节段9并低于该节段。且所述的直线段15从点H处延伸到本发明胎冠1上新的胎肩边缘A′处，其中的点H代表了第二环向肋边14的内侧边缘。这样，上文直线段15位置降低的平行设置就形成了一个高度为δ′的第二间断，该高度值对应地定义在点G和H之间，所述高度δ′代表了相互平行的直线节段9和直线段15之间的距离。
一般来讲，高度δ′的数值最好是在0.1毫米到1.5毫米之间。按照图2所示的情况，δ′为0.5毫米。在所述的实施例中，最好如同在第一实施例中的那样，也使直线段15转动一定量。
图2中所示的另一个环向沟纹12最好是对称的槽，其壁面16、17相对于其自身轴线z-z′的倾斜角均为1度，且宽度最好在1.6毫米到2.5毫米之间。
根据本发明，该另一环向沟纹12的深度最好为主沟纹深度的70％到100％，其中的主沟纹即指中央沟纹和胎肩沟纹。此外，第二环向肋边14的宽度—即胎肩上所述另一环向沟纹12外侧部分的宽度最好是胎肩区域总宽度的25％到40％，此处所述的胎肩总宽度是指胎冠1上位于环向胎肩沟纹3轴向外侧部分的宽度。更为理想的是，第二环向肋边14的宽度等于胎肩区域总宽度的33％。
按照图2中的第二实施例，该第二环向肋边14的作用是作为一个牺牲部分，该部分如同其名字所暗示的那样是要被磨损掉的，所述部分使得胎冠上其余部分不会受到向胎冠内部扩展的非均匀磨损的不利影响，其中向胎冠内部扩展也就是指在上述轴线n-n′的方向上扩展。此外这种屏障效果还由上述间置的另一环向沟纹12而得以确保，该环向沟纹实际上是在结构上防止了——至少是减慢了非均匀磨损的包络线扩展向轮胎所述的中纬面。在这一点上，实际上应当指出的是，在轮胎的正常工作条件下，由另一环向沟纹12形成的第二环向肋边14始终与路面接触。
本发明的胎冠使得轮胎/路面接触压力的分布得以优化，从而避免——或至少延缓了非均匀磨损的开始，而非均匀磨损会造成轮胎胎冠的早期恶化。该恶化对轮胎寿命的影响是不利的，将迫使用户很早就要更换轮胎，甚至是在胎面的其余部分仍在磨耗限度内的情况下。一般来讲，所述早期非均匀磨损大多发生在长途高速公路行驶的转向桥轮胎上，也就是说，发生在磨耗程度很低的轮胎上。在这种形式的应用场合，非均匀磨损特别出现在—环向胎肩肋边外侧边缘周围；以及—胎面上靠近外环向沟纹的周围部分，尤其是在外环向沟纹的内侧，也就是在最靠近轮胎中纬面的那一侧。
申请人已经注意到对于具有图1和图2中所示的轮胎基准型廓的普通胎冠(也就是说这样的胎冠在胎肩部位设置了一个环向胎肩肋边2和一个环向胎肩沟纹3)，环向胎肩肋边2的轴向内侧边缘区域的轮胎/路面接触压力值趋于增大。相应地，这就意味着点F处的接触压力通常要大于点E处的压力，这样的实际情况导致在点E处出现轮胎/路面的相对微滑，从而导致从该点发源的非均匀磨损，且非均匀磨损趋于在朝着轮胎中纬面的方向上向胎面上的邻近部位快速扩展。
本发明胎冠的型廓的这种设计能确保对轮胎/路面接触压力分布的优化，并消除——至少是相当大程度地减轻了发生上述非均匀磨损的可能。更具体来讲，参照图1中所示的第一实施例，根据本发明胎冠上的间断高度δ使得点E处的轮胎/路面接触压力相比于非设置上述高度为δ的间断的基准轮胎的情况有所升高。随着点E处轮胎/路面接触压力的升高，根据本发明的胎冠型廓还可以使点F处的接触压力降低，其中的点F也就是在基准轮胎的情况中，接触压力有不良增加的那一点。
本发明其它的有利方面是基于这样的实际情况上述高度为δ的间断还使边缘A的相应部位处轮胎/路面接触压力增加，从而使得胎冠的胎肩部位磨损更均匀。
本发明的胎冠使得在那些通常最早发生非均匀磨损部位的接触压力增加。减小了轮胎/路面相对微滑，结果是有利地减少了胎面胶料的局部磨损。
参照本发明的第二实施例(见图2中)，与上文参照第一实施例(见图1)描述的方式相同，高度为δ′的第二间断的设置具有这样的效果增大了点G相对于点H的轮胎/路面接触压力，从而使点G免于产生不良非均匀磨损的可能，或至少是延迟了这些不利现象发生的开始时间。因而，根据本发明的胎冠型廓使得伴随轮胎正常使用固有的胎面胶料自然磨耗是发生在胎肩区域的外侧——即仅限于第二环向肋边14上。此外，在轮胎的整个工作寿命期间，都能有利地保持所述高度为δ′的第二间断的存在，由此就在非均匀磨损向胎冠内部扩展时形成了一个有效的屏障。
根据本发明确定出的胎冠型廓是本申请人用有限元分析方法进行研究的主题，在该分析方法中，可以分析各种结果。该方法的步骤包括将所研究的整个轮胎横截面沿所讨论轮胎整个环周分成多个三维元、以及多个经线方向部分(即本领域中所称的“区段”)。在完成三维分割建模后，静态地对轮胎加压，从而形成轮胎的着地迹，呈现出图3所示的多个离散的矩形元。所述矩形元非常简单，且组成胎冠的各个三维元的外表面由于受到加压过程中的压力作用而发生变形，用有限元计算程序可确定出在每个节点上的轮胎/路面接触压力的数值。其中的每个节点即是指上述各矩形元的中顶点。然后对各个节点处测得的数值进行处理，从而得出轮胎/路面接触压力图谱，该图谱通常被表示成在三个横截面上的压力，这三个横截面分别是着地迹的31、32、33部位(见图4、5、6)。
更具体来讲，图4a、4b和4c表示了对于具有对称环向胎肩沟纹和一对中间环向沟纹的基准轮胎，上述的31、32、33部位的轮胎/路面接触压力在笛卡儿坐标平面中的图谱。由于轮胎是对称的，上述的这些附图以及随后的附图都也只是代表了胎冠上的一半，具体来讲，是代表了轮胎上位于中纬面m-m′和边缘A之间的部分。每个所述的附图中都有X区域和Y区域，在这两个区域内，轮胎/路面的接触压力数值为零，从图面中的左手侧起，这对区域分别对应于实际轮胎上的中间环向沟纹5(X区域)和环向胎肩沟纹3(Y区域)。
图4a、4b、4c，尤其是与着地迹上的32区域相对应的图4b，涉及一种由申请人构思的基准轮胎(该轮胎规格为295/80，R22.5)。这些附图表示了在环向胎肩肋边2轴向内侧边缘的局部轮胎/路面接触压力是如何大于所研究胎冠上的其它区域的。因而，这也就意味着在点F处测得的压力要远大于中间环向肋边4的轴向外侧边缘处——即点E处的压力。这方面的情况如上文所描述的那样，将是点E处产生了轮胎/路面相对微滑，从而不可避免地产生非均匀磨损的胎痕，这种非均匀磨损胎痕产生在该区域，但随着时间的流逝，其趋于向胎面的内侧区域——即在朝向轮胎中纬面的方向上快速地扩展。
图5a、5b、5c表示了图1中所示的本发明的胎冠1的轮胎/路面接触压力的特性。更具体来讲，胎冠1具有非对称类型的环向胎肩沟纹1、以及一个高度δ为0.5毫米的间断。当将表示基准轮胎的图4b与表示申请人设计轮胎(规格为295/80R22.5且δ为0.5毫米)的图5b进行对比时，就可以看出本发明轮胎在点F处的轮胎/路面接触压力要低于基准轮胎的压力。此外，更为重要的一个方面是必须要指出，本发明轮胎上点F和点E处的压力差要显著地小于基准轮胎的压力差。如图6a、6b和6c所示，考虑到根据本发明的轮胎上设置有不对称的环向胎肩沟纹、且型廓上具有高度δ为1毫米的间断，这种趋势被巩固了，且实际上是被加强了。更具体地讲，图6b表示了相对于基准轮胎、以及本发明的高度δ为0.5毫米的轮胎的情况，点E和点F间的压力差有了进一步的减小。因而，正如图中所亲见的那样，在点F处的压力有所减小，而在点E处的压力则有了显著的增加。
此外，对图线的分析还可看出在边缘A处的局部轮胎/路面接触压力值是按照基准轮胎、高度δ为0.5毫米的本发明轮胎、高度δ为1毫米的本发明轮胎的次序依次增大的。如上所述的事实实现了更为均匀的磨损、甚至是在轮胎的胎肩区域——其实质上是一个临界区域，且随着时间的流逝，将不可避免地开始发生非均匀形式的磨损。因而，最恶劣的临界点处的轮胎/路面相对微滑的减小会显著地延长轮胎的寿命，并使轮胎的胎冠拓展了更长的使用时间。
图7以概括的形式示意地表示了图4、5、6先前已更为详细描述的内容。所述的图7实际上分别表示了对于基准轮胎(见图4)的情况、高度δ为0.5毫米的本发明轮胎(见图5)、以及高度δ为1毫米的本发明轮胎(见图6)，在边缘A处(图3中的34区域)、环向胎肩肋边2的轴向内侧边缘F处(图3中的35区域)、以及中间环向肋边4的轴向外侧边缘E处(图3中的区域36)的着地迹的长度(单位为毫米)。在图7中，将凸柱R、Q、P分别定义为在区域34、35、36处基准轮胎、高度δ为0.5毫米的本发明轮胎、以及高度δ为1毫米的本发明轮胎的着地迹的长度，从图中可以看出由于引入了高度为δ的间断，使得着地迹的长度在同一轮胎的情况中、在上述的各个区域更为一致。例如从图7中可以看出，在基准轮胎的情况中，跨环向胎肩沟纹3两侧区域35、36的着地迹长度——即凸柱R有相当大的不平衡，其中在区域35的长度要大于在区域36的长度。而在另一方面，在高度δ为1毫米的本发明轮胎的情况中，在区域35、36的着地迹长度——即凸柱P的差值要显著地小于在基准轮胎情况下的着地迹长度差。尤其是，在胎肩区域34，可看到高度δ为0.5和1毫米的本发明轮胎与基准轮胎相比着地迹长度有显著的增加。这种在胎肩部位的着地迹长度增加可看作是环向胎肩肋边的型廓是经特殊转动而形成的结果。
同时，在环向胎肩肋边2的内侧边缘(见图3的区域35上)，所述着地迹长度有显著的减小，而在中间环向肋边4的外侧边缘(图3中的区域36)，该长度却有利地增加了。
因而，图7就展示了根据本发明的胎冠如何在环向胎肩沟纹3区域实现了着地迹长度的统一，作为结果，实现了在所述区域的轮胎/路面接触压力的均一化。特别需要强调的是相比于基准轮胎的情况即在区域35和36区域的着地迹长度之差非常地高，在本发明高度δ为0.5和高度δ为1毫米的情况，该差值却是在逐步减小的。在后一种情况，出现了相反的趋势，36区域的着地迹长度大于了35区域的着地迹长度。对于高度δ为1毫米的情况，着地迹长度之间的差值的绝对值与高度δ为0.5毫米情况下的差值在同一数量级上。
在图8中表示了这一现象以及相关的数值，在图8中分别表示了对于基准轮胎、高度为0.5和1毫米的本发明轮胎的情况下，35区域和36区域之间的着地迹长度差。
如上所述，根据本发明的胎冠型廓上设置的高度为δ的间断使得在跨环向胎肩沟纹的两侧区域的轮胎/路面接触压力得到了平衡，更确切来讲，是使上述定义的点E和点F之间的压力得到了平衡。这种使压力平衡的有益效果被环向胎肩沟纹3非对称的横截面结构进一步有利地增强了，且如上所述，环向胎肩沟纹3的两壁面具有不同的倾斜角α、β。此外，由于面向胎肩区的那一侧的倾斜角α要小于面向中间环向肋边4那一侧的倾斜角β，申请人已经意外地发现在点E处的轮胎/路面接触压力相对于在点F处的压力有了进一步的有利增加。最后，需要强调的是由于环向胎肩沟纹3在其全部深度上都保持这样的几何结构，所以由该沟纹的不对称几何形状所带来的附加效果对于根据本发明轮胎的有利影响在其整个工作寿命期间都始终是有效的。
权利要求
1.一种用来减轻轮胎/路面微滑现象的方法，其中的微滑发生在轮胎的至少一个胎肩部分处，该轮胎上具有在两个相对边缘(A)间轴向延伸的胎冠(1)，其中的每个边缘都在一个轴向外侧部位上界定出对应的一个胎肩部分，所述胎冠(1)上设置了一个突起的胎纹，其包括一组环向肋边(2、4、6)，这些肋边由对应的多个环向沟纹(3、5)界定而成，且在所述胎冠(1)的横截面上具有一个外径向基准型廓(7、8、20)，其包括位于所述胎肩部分至少一个环向肋边(2)处的一第一直线节段(20)；该直线节段轴向向外延伸而超出所述胎肩部分的所述边缘(A)，该方法的特征在于将所述胎肩部分上的至少一个环向肋边(2)设计成这样一种横截面型廓，该型廓是由一第二直线节段(9)绕一转动点径向转动降低而形成，其中的转动点位于所述第一直线节段(20)上，且不处在所述胎肩部分所述边缘(A)的轴向内侧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二直线节段(9)绕所述胎肩部分的所述边缘(A)转动。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二直线节段(9)绕所述第一直线节段(20)与一条直线(22)的交点(D)转动，直线(22)与所述胎冠(1)的侧面(23)相切。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二直线节段(9)绕一转动点转动，该转动点离开所述胎肩边缘(A)的距离不超过所述胎冠(1)总宽度的30％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述距离在所述胎冠(1)总宽度的10％到30％之间。
6.根据权利要求1到5之一所述的方法，其特征在于在所述的至少一个环向胎肩肋边(2)上设置另一个环向沟纹(12)，该沟纹适于形成一个用来保护所述胎冠(1)不发生非均匀磨损的牺牲部分(14)。
7.根据权利要求7所述的方法，其特征在于将所述牺牲部分(14)的横截面型廓(15)设计成与所述胎冠(1)横截面型廓(7、8、9)上的所述第二直线节段(9)平行，并相对于该节段(9)降低。
8.一种车辆轮胎，其包括一个胎体结构，该胎体结构包括一个中央轮周部分和两个轴向相对的侧壁，这对侧壁的末端形成了一对胎边，以连接到车轮的轮辋上；一与胎体结构同轴相连的带束层结构；以及在该带束层结构周围同轴延伸的一个胎冠(1)，且所述胎冠(1)在两边缘(A)之间轴向延伸，其中的每个边缘在轴向外侧部位界定出对应的一个胎肩部分，所述胎冠(1)上设置有突起的胎纹，其包括多条环向肋边(2、4、6)，这些肋边由对应的多个环向沟纹(3、5)界定而成，且该胎冠(1)的横截面具有一个外径向基准型廓(7、8、20)，其包括位于所述胎肩部分至少一个环向肋边(2)处的一第一直线节段(20)，该直线节段轴向向外延伸而超出所述胎肩部分的所述边缘(A)，其特征在于所述胎肩部分上的至少一个所述环向肋边(2)的横截面型廓是由一第二直线节段(9)绕一转动点径向转动降低而形成的，转动点位于所述第一直线节段(20)上，且不处在所述胎肩部分所述边缘(A)的轴向内侧。
9.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于所述第二直线节段(9)绕所述胎肩部分的所述边缘(A)转动。
10.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于所述第二直线节段(9)绕所述第一直线节段(20)与一条直线(22)的交点(D)转动，直线(D)与所述胎冠(1)的侧面(23)相切。
11.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于所述第二直线节段(9)绕一转动点转动，该转动点离开所述胎肩边缘(A)的距离不超过所述胎冠(1)总宽度的30％。
12.根据权利要求11所述的轮胎，其特征在于所述距离在所述胎冠(1)总宽度的10％到30％之间。
13.根据权利要求8到12之一所述的轮胎，其特征在于在至少一个所述环向胎肩肋边(2)轴向内侧位置处的对应环向胎肩沟纹(3)最好是非对称类型的。
14.根据权利要求13所述的轮胎，其特征在于所述非对称沟纹(3)的轴向外侧壁面(10)相对于所述非对称沟纹(3)的轴线(n-n′)所成的夹角(α)在7°到16°之间。
15.根据权利要求13所述的轮胎，其特征在于所述非对称沟纹(3)的轴向外侧壁面(11)相对于所述非对称沟纹(3)的轴线(n-n′)所成的夹角(β)在14°到22°之间。
16.根据权利要求14或15所述的轮胎，其特征在于所述夹角(α、β)的差值在4°到8°之间。
17.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于所述胎冠(1)的横截面型廓(7、8、9)是由一曲率半径为R1的第一曲线段(7)、一曲率半径为R2的第二曲线段(8)以及所述第二直线节段(9)依次相连组成的。
18.根据权利要求17所述的轮胎，其特征在于所述曲率半径R2大于所述曲率半径R1。
19.根据权利要求17所述的轮胎，其特征在于所述横截面型廓(7、8、9)在所述第二曲线段(8)与所述第一直线节段(20)的交接点(C)处为间断(δ)的。
20.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于所述胎冠(1)的横截面型廓(7、8、9)是由曲线段(7、8)和所述第二直线节段(9)依次相连组成的。
21.根据权利要求20所述的轮胎，其特征在于所述横截面型廓(7、8、9)在所述曲线段(7、8)与所述第一直线节段(20)的交接点(C)处为间断(δ)的。
22.根据权利要求19或21所述的轮胎，其特征在于所述间断(δ)的高度为0.2到1.5毫米。
23.根据权利要求22所述的轮胎，其特征在于所述间断(δ)的高度在0.3毫米到1毫米之间。
24.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于所述胎冠(1)包括至少另一个环向沟纹(12)，其将所述胎肩部分的至少一个所述环向肋边(2)分别分割成一个第一环向胎肩肋边(13)和一个第二环向胎肩肋边(14)。
25.根据权利要求24所述的轮胎，其特征在于所述第二环向胎肩肋边(14)的横截面型廓(15)平行于所述胎冠(1)横截面型廓(7、8、9)上的第二直线节段(9)，并相对于该直线节段降低(δ′)。
26.根据权利要求25所述的轮胎，其特征在于所述降低量(δ′)在0.1毫米到1.5毫米之间。
27.根据权利要求24所述的轮胎，其特征在于所述另一环向沟纹(12)是非对称的。
28.根据权利要求24所述的轮胎，其特征在于所述另一环向沟纹(12)的深度为所述多个环向沟纹(3、5)深度的70％到100％。
29.根据权利要求24所述的轮胎，其特征在于所述第二环向胎肩肋边(14)的宽度是胎肩部分宽度的25％到40％。
30.根据权利要求29所述的轮胎，其特征在于所述第二环向胎肩肋边(14)的宽度是胎肩部分宽度的33％。
全文摘要
本发明涉及一种用来减轻轮胎/路面间微滑现象的方法,其中的微滑发生在轮胎的胎肩部分处。该轮胎的胎冠(1)上设置有突起的胎纹,其包括一组环向肋边(2、4、6),这些肋边由对应的多个环向沟纹(3、5)界定而成,且在胎冠的横截面上具有一个外径向基准型廓(7、8、20),其包括位于所述胎肩部分至少一个环向肋边(2)处的一第一直线节段(20);该直线节段轴向向外延伸而超出所述胎肩部分的所述边缘(A)。该方法的特征在于将所述胎肩部分上的至少一个环向肋边(2)设计成这样一种横截面型廓,该型廓是由一第二直线节段(9)绕一转动点径向转动降低而形成,其中的转动点位于所述第一直线节段(20)上,且不处在所述胎肩部分所述边缘(A)的轴向内侧。
文档编号B60C11/13GK1354718SQ00805056
公开日2002年6月19日 申请日期2000年3月15日 优先权日1999年3月18日
发明者阿尔贝托·卡拉, 法比奥·蒙塔纳罗 申请人:倍耐力轮胎公司