具有降噪胎面花纹的轮胎的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]1.
技术领域
[0002]本公开的主题广义地涉及轮胎领域，并且更具体地讲，涉及轮胎，所述轮胎包括具有以降噪间距序列设置的胎面元件花纹的胎面。
[0003]2.背景信息
[0004]本公开的主题可特别地应用和使用于与在农业设备(如，拖拉机、联合收割机、采收机)上使用的充气轮胎相关联、或者换句话讲与农业相关应用相关联的领域，并且具体参考此类农业应用在本文中示出和描述。然而，应当理解，本公开的主题广义地适用于非充气轮胎(如，实心橡胶轮胎)并且还适于包含在用于与各种其他应用(如，ATV、建筑和林业应用)中的一种或多种相关联的领域的轮胎中。因此，本文中对用于农业应用中的充气轮胎的具体参考只是示例性的，而并非旨在进行限制。
[0005]农用设备(诸如拖拉机、联合收割机和采收机)例如在往返于农业场所之间时在路面行进的距离日益增加。为了减少运输中所花费时间的百分比，农用设备变得日益能够沿着道路高速行进(如，以超过40MPH的速度行进)。由于这些和/或其他情况，此类农业车辆和/或其他非道路车辆在沿着道路以这些较高速度行进期间由常规轮胎产生的噪声和振动水平变得越来越成问题。
[0006]传统上，主要打算用于非道路用途的农业轮胎和其他轮胎的设计重点在于预期使用过程中的性能。例如，农业轮胎的设计可能着重于拉杆牵引特性、与清洁和/或土壤渗透特性相关的胎面空隙比率，以及提升轮胎寿命和耐久性的几何构型。
[0007]例如，通常与牵引和车轮滑移特性相关联的一个胎面特性涉及形成轮胎胎面的胎面元件的刚度。更具体地讲，胎面元件的刚度通常将与胎面元件的几何构型(即，尺寸和形状)有关。照此，相邻胎面元件的尺寸和/或形状的变化可导致刚度的相应变化，从而可能不利地影响牵引力和车轮滑移性能。因此，许多农业轮胎和其他非道路轮胎设计使用单一间距胎面花纹，其中每个胎面元件与围绕胎面花纹周围的下一个胎面元件相同。
[0008]一般来讲，在轮胎中使用包括预定间距序列的胎面花纹以助减少在使用期间由轮胎胎面产生的噪声和/或振动是众所周知的。具有此类预定间距序列的农业轮胎的一个例子在2011年8月4日公布的W0/2011/093856 (US20130042952A1)中有所公开。该专利公布公开了以22222111121212111222211111222121122211112111布置的四十四间距轮胎的间距序列，其中1代表二十四个较短间距，2代表二十个较长间距。
[0009]一种现有的轮胎为500/70R24，其间距数为40，外径为51.2英寸，弧为17.7英寸，胎痕长度(FPL)为13.8英寸，胎痕比(FPR)为90。人们希望修改该轮胎以增加轮胎尺寸，并且因而希望开发间距序列以助减少修改后的轮胎的噪声，同时提供通常与农业应用和其他非道路应用中使用的轮胎相关联的所需性能特性。
【发明内容】
[0010]根据本公开主题所述的轮胎的一个例子包括旋转轴线和胎面。胎面围绕所述轴线周向延伸并且包括以胎面花纹设置的多个胎面元件。所述多个胎面元件以两个不同间距长度中的一个来布置，所述两个不同间距长度的间距比在大约1.15至大约1.40的范围内，其中示例性间距比为1.22。所述胎面花纹包括44个间距，其中第一间距长度出现24次，第二间距长度出现20次。所述多个胎面元件以胎面花纹布置，所述胎面花纹包括至少一排周向延伸的胎面元件，所述胎面元件由根据间距序列21222221221111111222222111111222212111111211布置的44个间距组成，其中第一间距长度(1)出现24次，第二间距长度(2)出现20次。
【附图说明】
[0011]图1为根据本公开主题所述的轮胎的一个例子的透视图，所述轮胎包括具有降噪间距序列的胎面。
[0012]图2为图1中的示例性轮胎沿其线条2-2截取的一部分的剖面侧视图。
[0013]图3为图1和图2中示出的示例性轮胎沿图2中的线条3-3截取的一部分的放大视图，其示出根据本公开主题所述的降噪胎面花纹的一个例子的特征。
[0014]图4A为间距序列的图形表示。
[0015]图4B为每次轮胎旋转事件出现次数的谐波频谱的图形表示。
[0016]图4C为谐波频谱的图形表示。
[0017]图4D为来自图4C的频谱的振幅调制阶数的图形表示。
[0018]在整个说明书中，类似的数字指代类似的元件。
【具体实施方式】
[0019]现在转到附图，其中图示是为了阐明本公开主题的例子而并非旨在进行限制，图1至图3示出充气轮胎100，其包括轴线AX，充气轮胎在操作使用过程中围绕该轴线旋转。充气轮胎100包括轮胎胎体102，该轮胎胎体围绕轴线AX周向延伸并且具有大致开放的环形形状。充气轮胎100还包括胎面104，该胎面沿着轮胎胎体的外周设置。
[0020]根据本公开主题所述的轮胎可为任何合适的类型、种类、构型和/或构造，包括示例性充气轮胎。如图2所示，轮胎胎体102包括胎冠106，该胎冠围绕轴线AX周向延伸。第一侧壁108从胎冠106径向向内延伸到第一胎圈部分110，第二侧壁112从胎冠106径向向内延伸到第二胎圈部分114，第二侧壁相对于第一侧壁108以轴向间隔设置。胎冠106与第一侧壁108和第二侧壁112 —起至少部分地以常规方式限定适于容纳一定量的加压流体(如，加压空气)的轮胎室116，诸如通过将第一胎圈部分110和第二胎圈部分114以基本上流体密封的方式安装在常规车轮或轮缘总成(未示出)上。
[0021]应当理解，轮胎胎体可为任何合适的构造(如，斜交帘布层构造或子午线帘布层构造)并且可包括由任何合适材料或材料的组合形成的部件和/或元件的任何合适的布置，诸如可为本领域所已知的。在图2中示出的布置中，例如，轮胎胎体102被示为包括主体118和带式包装件120，该带式包装件围绕主体沿着胎冠106周向延伸。
[0022]主体118被示为包括第一胎圈芯122和第二胎圈芯124，第二胎圈芯与第一胎圈芯轴向间隔开。胎圈芯122和124可为任何合适的构造，诸如包括一段线材的多个匝数或绕组的常规布置，所述线材形成连续环形圈。
[0023]轮胎胎体102的主体118还示为包括一个或多个主体帘布层126，所述主体帘布层在胎圈芯122和124之间延伸。所述一个或多个主体帘布层可包括反包部分128，所述反包部分围绕第一胎圈芯122和第二胎圈芯124延伸并且包封第一胎圈芯和第二胎圈芯。应当理解，所述一个或多个主体帘布层可为任何合适的构造并且包括任何合适的材料和/或材料组合的层的构型。例如，主体帘布层中的一个或多个可包括加强帘线130并且/或者主体帘布层中的一个或多个可包括非加强材料层，诸如内覆盖层132和外覆盖层134。
[0024]如上所述，根据本公开主题所述的轮胎可为任何合适的类型和/或种类，并且因此可包括任何合适尺寸、形状、构型和/或布置的胎面。例如，根据本公开主题所述的轮胎可包括这样的胎面，所述胎面具有农业胎面花纹和/或构型，诸如近似R1构型、R1W构型、R2构型、R3构型或R4构型中的一个的胎面花纹。R1构型通常称为条形胎面。R1为针对需要良好牵引性的旱地耕作通常使用的胎面构型。R1W构型提供比R1轮胎更深的胎面，适宜于较湿的土壤。R2具有用于极其潮湿的环境中的更深胎面。R3胎面构型的设计旨在减少地面损坏，其被用于草地应用。R4胎面构型不如R1深，但提供比R3更好的牵引性。然而，应当理解，可替代使用任何其他合适的非道路胎面花纹、设计和/或构型。
[0025]进一步参照图1至图3，充气轮胎100的胎面104围绕轮胎胎体102周向延伸，并且在相对的第一胎肩136和第二胎肩138之间轴向延伸，所述胎肩通常分别将胎面104转变为第一侧壁108和第二侧壁112。胎面104包括由项目编号140统一标识的多个胎面元件或凸耳，所述胎面元件或凸耳彼此间隔开，并且因此由胎面空隙区域142分开。应当理解，胎面空隙区域142可包括具有任何合适尺寸和/或形状并且呈任何合适的布置和/或构型的开放区域。例如，胎面空隙区域142可包括周向延伸的开放区域或其任一个或多个部分，所述周向延伸的开放区域在本领域中有时称为凹槽(未示出)。又如，胎面空隙区域142可包括轴向延伸的开放区域或其任一个或多个部分，所述轴向延伸的开放区域在本领域中有时称为狭槽。
[0026]另外，应当理解，几乎所有种类的形状中的任一种或多种可使用于或以其他方式包括在多个胎面元件140和/或胎面空隙区域142中，并且本文所示出和描述的形状并非旨在进行限制。如图3中的示例性构型中更详细地标识，多个胎面元件140包括大致V形的胎面元件144，其被示为大致沿着轮胎胎体102的中平面MP居中。多个胎面元件140还包括大致直的元件146和148，所述元件分别朝向第一侧壁108和第二侧壁112设置在中平面MP的相对侧。在图1至图3中示出的布置中，大致直的胎面元件146和148设置在相对于中平面MP的共同夹角处，但彼此沿相对的方向设置。然而，如上文所详细讨论，应当理解，可替代使用胎面元件的任何其他布置和/或构型。
[0027]此外，根据本公开主题所述的胎面的多个胎面元件(诸如胎面104的胎面元件140)例如可以几乎所有种类的花纹中的任一种设置，所述花纹围绕充气轮胎的圆周延伸，并且应当理解，本文所示出和描述的具体花纹(除下文所讨论的间距序列外)仅为示例性的。胎面(诸如胎面104)的胎面花纹例如将通常包括一排或多排周向延伸的胎面元件，所述胎面元件在轮胎的外部周围形成连续或闭环的胎面元件花纹。
[0028]在图1至图3中示出的示例性布置中，胎面元件144、146和148以多个周向的排设置，所述排跨充气轮胎100的宽度在胎肩136和138之间横向(S卩，轴向)设置，所述排在图3中标识为CR1周向排、CR2周向排和CR3周向排。在使用两排或更多排周向胎面元件的情况下，周向的排可相对于彼此以任何合适的方式横向定位。例如，两个或更多个周向的排可彼此横向间隔开，使得连续的环形凹槽围绕胎面周向延伸(即，凹槽围绕轮胎周围沿大致直线延伸)。又如，两个或更多个周向的排可彼此横向重叠或以其他方式横向相互接合，使得连续但非环形的凹槽在周向的排中的两个之间形成并且围绕胎面周向延伸(即，凹槽围绕轮胎周围沿弯曲、波状线条或其他非直线延