专利名称：重载用子午线轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充气轮胎，尤其涉及一种适用于自动倾卸卡车主动轮的重载用子午线轮胎的胎面花纹和胎面轮廓的组合。
背景技术：
对于在崎岖地区使用的自动倾卸卡车的充气轮胎通常配有凸型胎面花纹，以获得良好的与道路的附着。
另一方面，近年来即使在这种自动倾卸卡车中，随着公路网的改善，行进在铺有路面的道路上的机会正在提高。因此，有一种使用块型胎面花纹代替凸型胎面花纹的趋势，给与在较好铺有路面的道路上的转向稳定性，湿性能等更大的重要性。而且，在重载轮胎里有另一个倾向，即从耐用性，转向稳定性等观点来看，采用宽胎面子午线帘布层结构。
大体上，块型胎面花纹的使用会引起胎面花纹刚性的降低，并且宽胎面轮胎容易引起在胎面中心和胎面肩部之间的不均匀的地面压力分布。因此，称作胎面边缘磨损的胎面部分的不匀磨损是非常容易发生在胎面肩部区域中的胎面块上。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种重载用子午线轮胎，这种重载用子午线轮胎专门地规定了胎面轮廓和胎面块排列，能有效地在耐不均匀磨损以及脱离与道路的附着或者附着摩擦力方面改进。
根据本发明，一种重载用子午线轮胎包括一种带有胎面边缘的胎面部分，在其中胎面部分配备在胎面边缘之间伸展的横向凹槽和在横向凹槽之间伸展的纵向凹槽，以致形成沿着每一个胎面边缘布置的肩部块，并且每一个内部块配置在轴向肩部块的内部，在肩部块和内部块之间的纵向凹槽，深度Wga范围是0.7-1.0乘横向凹槽的深度Dy，纵向凹槽是每一个对于轮胎的沿圆周方向以锐角倾斜，轴向的宽度从1.0-10.0乘深度Wga，在通常的充气卸载情况下，在轮胎的横截面里胎面部分配备一种由中心轮廓Si和一种肩部轮廓So组成的胎面轮廓，其中肩部轮廓So连续地从中心轮廓Si的每一个轴向的端部通过拐点P连续地伸展到胎面边缘中的一个；轮廓Si是轮胎平展面为中心的半径Rc的圆弧，而另一个办法肩部轮廓So大体上是直线或者曲率比中心轮廓Si小的圆弧；拐点P位于所说的纵向槽的轴长度w1的范围内。
在本说明书中通常充气卸载条件这样的，即安装在标准轮缘上并达到标准压力，但没有轮胎载荷。标准轮缘是由标准组织，那就是说JATMA(日本和亚洲)，T&RA(北美洲))，ETRTO(Europe)，STRO(斯堪的纳维亚)等正式批准的用于轮胎的轮缘。标准压力和轮胎载荷是由相同的组织在空气压力/最大-负荷表或者类似的表中规定的用于轮胎的最大空气压力和最大轮胎负荷。例如，标准轮缘在JATMA里是规定为“标准轮辋”，在ETRTO里为“测量用标准轮辋”，在TRA里是“设计边框”等。标准压力在JATMA里为“最大压力”，在ETRTO里为“充气压力”，在TRA表里为“在各种各样的常温下充气压力轮胎载荷”等。标准荷载在JATMA里为“最大负荷能力”，在ETRTO里为“载重量”，在TRA里为上述表中的给出的最大值。
另外，下述通常充气负荷条件是如这样，即轮胎安装在标准轮缘上，充气到标准压力并装上标准轮胎载荷。
下面本发明的实施例结合附图作详细描述。
图1是根据本发明的重型子午线轮胎的横剖面视图。
图2是显示实施例的胎面花纹的胎面部分的展开的部分平面图。
图3显示在通常充气卸载条件下的胎面轮廓。
图4是显示在通常充气负荷条件下轮胎的地面接触区域或者车轮痕的示意图。
具体实施例方式
重型子午线轮胎包括部分2，一对胎壁部分，一对空间胎圈部分4，空间胎圈部分4里面带有胎圈芯5，轮胎胎壳6通过胎面部分2和胎壁部分3在胎圈部分4之间伸展，带束层放射状地排列在胎面部分2里的轮胎胎壳6的外面。
轮胎胎壳6由至少由帘线的一个厚度6A组成，所述的帘线放射状地成一定角度，相对于轮胎赤道线从70到90度范围内排列，通过胎面部分2和胎壁部分3在胎圈部分4之间伸展，并且围绕着在每一胎圈部分4里的胎圈芯5从轮胎轴向地到轴向地外部卷起，形成一对卷起部分6B和主要部分6A。在这个实施例里，就赤道线而论，轮胎胎壳6是由放射状地成90度角排列的钢丝帘线的单个厚度6A组成的。
在主要部分6a和卷起部分6b之间，布置一个由硬橡胶制成的三角胶芯8。当锥体放射状地朝外端时，三角胶芯8放射状地从胎圈芯5向外伸展。在本实施例里，三角胶芯8超过超过轮胎胎壳卷起部分的外端放射状地扩展到下胎壁部分。
带束层7至少由三个平行帘线的全宽度层组成，平行帘线包括两个交叉护胎带层。在本实施例里，带束层7由四层钢丝帘线组成就赤道线CO而论，钢丝帘线的最深处的里层帘布7A放射状地以45到75角度布置，第二层7B放射状地向外，层7C和第四层7D每一个由钢丝帘线制成，就赤道线CO而论，以10到35度角度布置。
胎面部分2胎面部分2用于地面接触区，带有胎面花纹沟规定型。在本实施例里，如图2所示，胎面花纹沟横向凹槽10每一个从胎面边缘TE连续地伸展到边缘；纵向槽11在相邻的横向凹槽10之间圆周向伸展，胎面2被分成胎面块，它包括沿着每一个胎面排列的块Ba；轴向的每一个邻近于一个块Ba的内部块Bb。在本实施例里，胎面块进一步包括中央块BC，每一个中央块BC在轴向地邻近的内块Bb之间。
因此在胎面部分里，在赤道线CO上形成中央块排Cc，沿着一个胎面边缘TE的形成一对肩部块排Ca，并在中央块排Cc和肩部块排Ca之间形成一对内块排Cb。
因此在胎面部分里，在轮胎赤道线CO上形成中央块排Cc，沿着一个胎面边缘TE的形成一对肩部块排Ca，并在中央块排Cc和肩部块排Ca之间形成一对内块排Cb。
横向凹槽10由一对轴向外侧宽的部分10o和轴向内侧部分10i组成。轴向外侧的宽部分10o从胎面边缘Te轴向地向内地伸展，以致圆周方向划分肩部块Ba以及圆周方向划分轴向内块Bb。
轴向内部分10i在外侧的部分10o之间伸展，以致圆周方向划分成中央块Bc。
为了提供良好的脱离道路附着摩擦力，外侧部分10o具备不少于12毫米，最好超过15毫米的槽宽wyl，然而不要超过28毫米，最好小于25毫米，和不少于15毫米，最好超过20毫米的槽深Dy，然而不要超过24毫米，最好小于23毫米。
另一方面内部分10i拥有小于宽度wyl的凹槽宽度wy2(wy2＜wyl)，因此胎面花纹圆周向的刚性增加了，在轮胎赤道线附近的刚性比胎面肩部的强，从而改善在良好的铺有路面的道路上的转向稳定性。
横向凹槽10在它的整个长度里是锯齿形的，以及在本实施例里，外侧部分10o是逐渐地锯齿形的，而内部分10i是急剧地锯齿形的。外侧部分10o的每一端由两个较小倾斜部分1001和更多倾斜部分1002组成，更多倾斜部分1002可逆倾斜于较小倾斜部分1001之间。
内部分10i的每一个由三个陡倾部分10io与laic和两个在10io与laic之间的较小倾斜部分10im组成。
较小倾斜部分1001和10im是相对于轮胎轴线方向，以基本上相同的0到15度角倾斜(在本实施例里约10度)。
更多的倾斜部分1002是以20到40度的角度倾斜的(在本实施例里约30度)陡倾部分10io和laic是以一个方向倾斜，几乎垂直于较小倾斜部分10im。因此，中央块BC为曲柄形状或者S形状，如图2所示。为在滚动期间提供胎面中心区域与地接触的连续性，圆周向邻近的中央块BC的圆周的端部在轮胎轴线方向里彼此是搭接的，而肩部块Ba和内块Bb没有搭接部分，提供大的推移力。
上述纵向凹槽11基本上是直的凹槽，并在本实施例里，其宽度wg小于横向凹槽10的最小宽度。在任何情形下，当尽可能地控制总的降低花样刚性时，宁愿把宽度wg设定在1.0到5.0毫米的范围内，以获得必要的湿性能。
纵向凹槽11包括轴向外侧的纵向凹槽11a，隔开肩部块Ba与内块Bb；和轴向地内部的纵向凹槽11b，隔开内块Bb与中央块Bc。
外侧的纵向凹槽11a的宽度小于内部的纵向凹槽11b宽度宽度，并且宽度Wga在1.0到3.0毫米的范围之内，这对于控制不均匀磨损是更可取的。
为了控制胎面花纹横向刚性降低，并且由此改善转弯性能和不均匀磨损耐力，形成的外侧纵向凹槽11a要不比横向凹槽10深，就是外侧的纵向凹槽11a的深度Dga要设定在不大于1.0倍横向凹槽10的最大深度Dy，最好小于0.95倍，但不小于0.7倍。在本实施例里，内侧纵向凹槽1Ib的深度Dgb更进一步设置成小于外侧的纵向凹槽的深度Dga，如此提高围绕轮胎赤道线的刚性以致于改善转向稳定性。
外侧的纵向凹槽11a是相对于轮胎沿圆周方向以15到30度的角度倾斜。在本实施例里，在轮胎赤道线的每一端上的外侧纵向凹槽11a以相同的轴线方向倾斜。
在图2实施例里，在轮胎赤道线的两侧的全部外侧纵向凹槽11a以相同的倾斜角以相同的方向倾斜。
由于外侧的纵向凹槽11a是狭窄的和如上所述倾斜的，在转弯及制动和驱动期间，外侧的纵向凹槽11a可能关闭，因此肩部块Ba和内块Bb互相支持减少它们的运动，提高花样刚性。在开口的中心点K处测量的外侧纵向凹槽11a的端部之间轴向距离W1设置在不小于纵向凹槽11a的宽度wga的1.0倍，最好超过2.0倍，但不要超过10.0倍，最好为小于8.0倍。如果轴向距离wI小于1.0倍凹槽Wga，可能会引起在肩部块Ba里的胎面边缘磨损，因为圆周的刚性不能有效地改善。
如果轴向距离W1是大于10.0倍凹槽宽度wga，湿性能可能变坏，因为排水变得不足。为了有效地控制肩部块Ba的胎面边缘磨损，胎面部分2配备如图2和3所示胎面轮廓2S，胎面轮廓2S由中心轮廓Si和肩部轮廓So组成，从中心轮廓Si通过拐点P连续地从中心轮廓Si的每一个轴向的端部连续地伸展到胎面边缘TE中的一个。
在轮胎的横截面里，在通常的充气卸载情况下，中心轮廓Si是具有轮胎赤道面C哦为中心的半径RC的一个圆弧。肩部轮廓So是显著地比半径RC大的半径Rs的圆弧，也就是基本上是直线，或者是一条直线。在本实施例里，肩部轮廓So是直的。
中心轮廓Si和肩部轮廓So在P点的交错角是180度或者略微地较小些，如图3所示，由此在轮胎赤道线CO的CP点测量的轮胎半径的差异OS，从胎面边缘TE起在0.4到0.8倍于在点CP测量的上述轮胎半径的差异051范围之内，从在上述圆弧的交点J处测量的半径，规定带有通过胎面边缘TE的辐射线的中心轮廓Si。
如果差异比率OS/OS1超过0.8，胎面边缘磨损可能不可充分地控制。如果差异比率OS/OS1小于0.4，在肩部部分里的地面压力变得太高，结果可能增加在中央块Bc中的胎面边缘磨损。从胎面边缘磨损的观点，最好肩部轮廓So是直的。此时拐点P定位在轴向地外侧纵向凹槽11a的轴向的宽度Y之内，最好为在轴向的宽度y的中心线N上，这一点是很重要的。如果拐点P接近块(Ba或者Bb)的中心，在运行期间，块容易扭曲，尤其运行在良好的铺有路面的道路时，因为由于曲率差，来源于路面的力在拐点P的轴向外面和轴向内之间是不同的，结果导致容易发生不均匀磨损。由此，来自中心线N的拐点P的偏差(n)设定得尽可能小些。同时在图1里，偏差(n)是仅仅为了说明波动而夸大的。
当胎面部分2配备如上所述的胎面轮廓2S时，在通常地充气、轮胎的负载状态下，轮胎的车轮痕的轮廓线一般变得圆筒形状，如图4所示。在轮胎赤道线CO处测量的地面接触长度L1最好不超过在胎面边缘TE处测量于地面接触长度L2的1.2倍，但不要小于1.0倍。如果比率L1/L2超过1.2，则难以控制在肩部部分里的胎面边缘磨损。如果比率L1/L2小于1.0，则相反，可能引起在中央部分里(中央块BC)的胎面边缘磨损。因此，用调节上述参数RC，RS，OS，OS1，WI，n等，胎面轮廓2s能决定达到这么一种车轮痕。
在本实施例里，简化肩部轮廓So，具有非常大半径RS，上述的第一和第三带层7A和7C的宽度设定到基本上和范围Y的轴向的外缘之间的宽度一样，而第二带厚度7B设定到略微比第一个和第三带层7A和7C宽一些。而且，大多数带厚度70径向外侧宽度设定得几乎和中央块的极限轴向的宽度一样，提供中央块Bc支持下的刚性，更进一步改善转向稳定性和中央块BC的不均匀磨损耐力。
比较试验尺寸11R22.5试验轮胎(装轮圈的尺寸22.5×7.50)具有相同的内部结构，如图1所示如图2所示的相同的胎面花纹，除表1所示的一些参数外，是做不均匀磨损耐力和附着摩擦力试验的。
(1)牵引试验试验轮胎安装在试验汽车的主动轮上(2-D轮型自动倾卸卡车，承载能力为10吨，并在轮胎试车跑道上，试车跑道的表面有低摩擦系数，当驱动轮起动到滑动时，此时测量做标记的推移力，在10吨的满装载量和850kPa.的轮胎压力下做测试。结果在表1里显示，由以参考2为基础指数为100。指数越大，推移力越大。
(2)不均匀磨损阻力试验使用上述试验车辆当测量内部纵向槽11b的深度时，执行道路试验。当由于胎面花纹磨损达到30％减少深度，胎面边缘磨损的数值是在每一肩部块Ba测量和并获得它们的平均数。结果以毫米入表1中。
从测试结果看出，证实根据本发明的轮胎可以在不均匀磨损耐力和在崎岖地区和脱离-路面的附着摩擦力上有改进。
表1
*1)(+)指偏差朝着轮胎赤道线的方向(-)指偏差朝着相邻的胎面边缘
权利要求
1.一种重载用子午线轮胎，其特征在于，其包括一种带有胎面边缘的胎面部分，在其中胎面部分配备在胎面边缘之间伸展的横向凹槽和在横向凹槽之间伸展的纵向凹槽，以致形成沿着每一个胎面边缘布置的肩部块，并且每一个内部块配置在轴向肩部块的内部，在肩部块和内部块之间的纵向凹槽，纵向凹槽是0.7到1.0倍横向凹槽的深度Dy，每一个纵向凹槽均以相对于轮胎的沿圆周方向以锐角倾斜，有轴向的伸展范围Y，伸展范围Y的轴向的宽度W1是1.0-10倍Wga深度，在轮胎的横截面里，在一般地充气卸载情况下胎面部配备由中心轮廓Si和肩部轮廓So组成的胎面轮廓，肩部轮廓So通过拐点P从每一中心轮廓的轴向的端部连续地伸展，到达胎面边缘；该中心轮廓Si是以轮胎赤道平面为中心半径RC圆弧；肩部轮廓So基本上是直线或者是比中心轮廓Si稍有弧度的圆弧；和拐点P位于在纵向凹槽的轴向的延伸范围Y之内。
2.根据权利要求1所述的重载用子午线轮胎，其特征在于，所述肩部轮廓So是一条直线。
3.根据权利要求1所述的重载用子午线轮胎，其特征在于，从胎面边缘在轮胎赤道线处测量的轮胎半径的差异OS是通过胎面边缘与所述的规定中心轮廓Si的圆弧的边缘放射线的交点J处测量的半径的在轮胎赤道线处测量的所述轮胎半径差异OS1的0.4-0.8倍范围内。
全文摘要
一种重载用子午线轮胎配备在胎面边缘之间伸展的横向凹槽和在横向凹槽之间伸展的纵向凹槽，以致形成沿着每一个胎面边缘布置的肩部块，并且每一个内部块配置在轴向地肩部块的内。在肩部块和内块之间的纵向凹槽，纵向凹槽是0.7到1.0倍横向凹槽的深度Dy，每一个纵向凹槽均以相对于轮胎的沿圆周方向以锐角倾斜，有轴向的伸展范围Y，伸展范围Y的轴向的宽度W1是1.0倍Wga深度，在轮胎的横截面里，在一般地充气卸载情况下在轮胎的横截面里，在一般充气卸载情况下，胎面轮廓由一个中心轮廓Si和一个肩部轮廓So组成。肩部轮廓So通过拐点P从中心轮廓的每一个轴向的端部连续地伸展到一个胎面的边缘。中心轮廓Si是有以轮胎赤道面为中心的半径Rc的圆弧和肩部轮廓So基本上是直线或者比中心轮廓Si稍少弯曲的圆弧。拐点P位于纵向凹槽的轴向的伸展的范围Y内。
文档编号B60C11/03GK1521023SQ20031012445
公开日2004年8月18日 申请日期2003年12月26日 优先权日2002年12月26日
发明者君嶋隆广, 君 隆广, 津田训, 西实 申请人:住友橡胶工业株式会社