重型车辆的轮胎和驱动轴及转向轴上的轮胎的配置

摘要

本发明涉及一种重型车辆的轮胎，其具有胎面（10），所述胎面（10）在赤道中间平面的一侧设有第一类雕纹（1）并且在赤道中间平面的另一侧设有第二类雕纹（2），第一类雕纹包括至少三个大致周向定向的花纹沟（11、12、13），所述花纹沟界定至少两个大致周向定向的花纹条（111、112、113），所述花纹条设有多个横向定向或者基本上横向定向的刀槽花纹（3），第二类雕纹包括至少两个大致周向定向的花纹沟（21、22）和多个大致横向定向的花纹沟（24、25），所述花纹沟界定多个花纹块（211、212），对于每类雕纹限定表面凹口的比率，所述胎面的特征在于，第一类雕纹的表面凹口的比率等于第二类雕纹的凹口的比率。本发明还设计重型车辆的转向轴上的两个轮胎的配置和重型车辆的驱动轴上的四个轮胎的配置。

说明书

技术领域

本发明涉及重型货运车辆的轮胎且更特别地涉及所述轮胎的胎面。本 发明还涉及装配到重型货运车辆的驱动轴上的轮胎的配置。

背景技术

在重型货运车辆领域，通常在重型货运车辆的前轴（转向轴）和后轴 （驱动轴）上装配有适应各车轴的特定应力（转向或者承载轴的横向应力， 驱动轴上的驱动和制动转矩的应力）的轮胎，以便优化该车辆的性能，特 别是关于其可驱动性、其制动性及其跟随强制路线的能力。术语“装配” 或者“配置”用来指示轮胎装配到同一车轴上和将其装配到该车轴上的方 式。

通常，还必须根据一年的不同时期改变用于各车轴的轮胎类型：对于 在冬季期间之外行驶的情况，通常使用具有设有某些雕纹（花纹）设计的 胎面的轮胎，而对于在冬季期间行驶的情况，建议在同一车轴上装配其中 胎面具有不同于上述雕纹设计并且适合于在积雪或者结冰道路上行驶的条 件的雕纹设计的轮胎。“雕纹”指在新的状态下的胎面表面（称为胎面表面） 上的设计和补足的胎面深处的设计。该雕纹由花纹沟（沟槽）界定的凸起 元件组成，花纹沟自身由面对的壁界定，所述面对的壁被充分隔开，以在 通常条件下行驶期间不会彼此抵靠接触。此外，凸起元件可包括刀槽花纹 （切槽），其中面对的壁彼此靠近到在通常使用条件下彼此至少部分地接触 的程度。

必须为重型货运车辆的每个车轴装配特定的轮胎导致更繁重的管理工 作和贮存更大数量的轮胎，别忘了车辆固定不变的维修时间。

以前，已经有人提议在设计成装配到给定车轴上的同一轮胎上生产出 能够适用于冬季行驶条件和非冬季行驶条件两者的胎面。

例如，专利US-4905748在外侧部分和内侧部分两者上均几何不同材料， 在一侧采用天然橡胶且在另一侧采用合成橡胶，并且在胎面表面上采用不 同的横向条纹。该结构使得特别是在冬季条件和非冬季条件下能够获得满 意效果（所述两种材料均适合于提供在潮湿天气和干燥天气下行驶所必需 和必要的性能）。

此外，已知的作法是安装其中在赤道面的两侧具有不同雕纹的胎面的 轮胎。专利US-316229示出了所述轮胎。该文件主要公开了当轮胎被装配 到所述车辆上时朝向车辆外侧的轮胎的部分上沿周向连续的凸起元件的设 置。

定义

雕纹的表面凹口的比率（表面凹口比）或者表面凹口的百分比等于由 凸起元件界定的凹入部分（主要为花纹沟）的表面与总表面积（所述凸起 元件和凹口表面的接触面之和）之间的比率。表面凹口的低比率指示所述 凸起元件的大接触面和所述凸起元件之间的小凹口表面。

赤道中间平面：其是垂直于旋转轴线并且穿过轮胎上径向局里所述轴 线最远的点的平面；该平面实质上将轮胎分成两部分，第一部分（称为外 侧部分）和第二部分（称为内侧部分）。当轮胎被装配到车辆的车轴上时， 轮胎的内侧部分是面向所述车辆的部分。

花纹块（块体）是形成在胎面上、由凹口或者花纹沟界定并且包括侧 壁和设计成与道路接触的接触面的凸起元件。

花纹条（肋条）是形成在胎面上并且由沿同一方向定向的两个花纹沟 界定的凸起元件；该花纹沟包括侧壁和设计成与道路接触的接触面。

“花纹沟”（沟槽）指形成在凸起元件中的空间，该空间由面对的壁界 定，这些壁之间的平均距离使得其在通常行驶条件下不会彼此接触。

“刀槽花纹”指形成在凸起元件中的空间，该空间由面对的壁界定并 且彼此具有一定距离，但是在通常的行驶条件下至少能够部分地接触。

“径向方向”指垂直于轮胎的旋转轴线的方向（该方向对应于测量胎 面厚度的方向）。

“轴向方向或横向方向”指平行于轮胎的旋转轴线的方向。

“周向方向”指与以旋转轴线为中心的任一圆相切的方向。

“轴向向外”指朝向轮胎的内腔外部的方向，在该内腔内应用充气压 力。

轮胎胎面的内侧：对应于当轮胎被装配到重型货运车辆的车轴上时朝 向车辆的胎面的一侧。外侧对应于相对于内侧位于赤道面的另一侧的一侧。

简单装配的车轴：其上装配两个轮胎的车轴，一旦所述轮胎被安装则 其内侧彼此面对。

成对装配的车轴：其上装配两对轮胎的车轴，对于每对轮胎，其内侧 不彼此面对，仅仅各对轮胎中的车辆最里面的轮胎的内侧彼此面对。

发明内容

本发明的目的是避免以下情况，即在换季、特别是到冬季到来时必须 更换重型货运车辆上的轮胎，且更特别是必须更换所述车辆的驱动轴上的 轮胎，其中所述更换需要额外的工作。

因此，本发明的主题是一种重型货运车辆的轮胎，其具有在赤道中间 平面的一侧设有第一类雕纹并且在赤道中间平面的另一侧设有第二类雕纹 的胎面，

-所述第一类雕纹包括至少三个大致周向定向的花纹沟，这些花纹沟界 定至少两个大致周向定向的花纹条，所述花纹条设有多个横向定向或者基 本上横向定向的刀槽花纹，

-所述第二类雕纹包括至少两个大致周向定向的花纹沟和多个大致横 向定向的花纹沟，这些花纹沟界定多个花纹块，

-对于第一和第二类雕纹中的每一个限定表面凹口的比率，该胎面的特 征在于，第一类雕纹的表面凹口的比率等于或者基本上等于第二类雕纹的 表面凹口的比率。

“表面凹口的比率相等或者基本上相等”指凹口的比率之间的差值最 多等于5%。

两类雕纹的表面凹口的比率之间的该关系至少在新的状态下必须满足 并且直至磨损程度对应于胎面厚度的大致一半。

应注意，第一类雕纹优选没有倾斜或者横向花纹沟，以使得其仅具有 周向连续的花纹条。“周向连续”在该情况中应理解为花纹条仍然可设有刀 槽花纹，当与道路接触地经过时所述刀槽花纹的壁彼此至少部分地接触。

然而，可在胎面的轴向最外面的部分上并且在该第一类雕纹上定位多 个宽度小于形成在第二类雕纹上的花纹沟的宽度的花纹沟。优选地，这些 宽度之间的比率至少等于三。

在本发明的另一变型中，第二类雕纹的花纹条的宽度大于第一类雕纹 的凸起元件的宽度。在优选变型中，这些宽度之间的比率最多等于1.5。

为了简化设有根据本发明的胎面的轮胎的制造，形成所述胎面的材料 为同一种类型的材料，而不论其用于第一类雕纹或者第二类雕纹。

为了优化每类雕纹的操作，理想的是使用特定的材料，以形成第一和 第二类雕纹。

有利地，同一轮胎的每一类雕纹的表面凹口的比率至少等于25%且最 多等于40%。

第二类雕纹的凸起元件是包括周向方向上的侧面和横向方向上的侧面 的花纹块。特别有利的是，为了具有均匀磨损，每个花纹块的周向方向上 的侧面相对于径向方向（或者垂直于胎面表面的方向）具有不同的倾角。 因此，其中与花纹块的接触面相交的侧面确定出边缘，当在道路上行驶时 该边缘首先发生接触，被称为前导面。有利的是，该前导面相对于径向方 向具有大于另一侧面（称为尾随面）的倾角的倾角。

有利地，第二类雕纹的花纹块具有对应于具有不同倾角的前导面和尾 随面的侧面。因此，优选地，前导面的角度大于尾随面的角度（例如，前 导面为25度，尾随面为5度）以便减少在一个边缘处比另一边缘处磨损更 明显且引起称为不均匀磨损的现象。当然，同一驱动轴的所有轮胎的第二 类雕纹的花纹块的前导面的角度与相同轮胎的尾随面的角度相同。

优选地，根据本发明的轮胎上的每类雕纹占据的轴向宽度基本上为胎 面的一半。但是根据需要，第一类或者第二类雕纹中的一类或者另一类可 以占据大于胎面的轴向宽度的一半的宽度。

此外，本发明的主题是一种重型货运车辆的转向轴上的轮胎的配置， 其使得当将这些相同轮胎保持在所述轴上时在冬季条件和非冬季条件下均 可行驶。

为此，提出一种重型货运车辆的转向轴上的两个轮胎的配置，所述两 个轮胎中的每一个具有在其赤道中间平面的一侧设有第一类雕纹并且在其 赤道中间平面的另一侧设有第二类雕纹的胎面，

-所述第一类雕纹包括至少三个大致周向定向的花纹沟，这些花纹沟界 定三个大致周向定向的花纹条，这些花纹条设有多个横向定向或者基本上 横向定向的刀槽花纹，

-所述第二类雕纹包括至少两个大致周向定向的花纹沟和多个大致横 向定向的花纹沟，这些花纹沟界定多个花纹块，

-对于每类雕纹限定表面凹口的比率（花纹沟的表面积与胎面的总表面 积之间的比率），第一类雕纹的凹口的比率等于第二类雕纹的凹口的比率， 驱动轴上的该轮胎的配置的特征在于，该轴的两个轮胎的第一类雕纹置于 所述轴上，以使得相对于车辆位于外侧。

“表面凹口的比率相等”指凹口的比率之间的差值最多等于5%。

此外，本发明的主题是一种重型货运车辆的驱动轴上的轮胎的配置， 其使得当将相同轮胎保持在所述轴上时在冬季条件和非冬季条件下均可行 驶。

为了该目的，提出了一种重型货运车辆的转向轴上的四个车轮（轮胎） 的配置，四个轮胎中的每一个具有在其赤道中间平面的一侧设有第一类雕 纹并且在其赤道中间平面的另一侧设有第二类雕纹的胎面，

-第一类雕纹包括至少三个大致周向定向的花纹沟，这些花纹沟界定三 个大致周向定向的花纹条，这些花纹条设有多个横向定向或者基本上横向 定向的刀槽花纹，

-第二类雕纹包括至少两个大致周向定向的花纹沟和多个大致横向定 向的花纹沟，这些花纹沟界定多个花纹块，

-对于每类雕纹限定表面凹口的比率（花纹沟的表面积与胎面的总表面 积之间的比率），第一类雕纹的凹口的比率等于第二类雕纹的凹口的比率， 驱动轴上的该轮胎的配置的特征在于，该轴的四个轮胎的第一类雕纹置于 所述轴上，以使得相对于车辆位于外侧。

“表面凹口的比率相等”指凹口的比率之间的差值最多等于5%。

然而，次优选地，可以在驱动轴上装配四个轮胎，这些轮胎中的两个 设有其中雕纹为第一类雕纹以便在结冰的地面上最佳化的胎面，并且另两 个轮胎设有其中雕纹为第二类雕纹以便在积雪地面上最佳化的胎面。

为了该目的，提出了一种在重型货运车辆的驱动轴上的四个轮胎的配 置，这些轮胎中的两个设有其中雕纹为第一类雕纹以便在结冰的地面上最 佳化的胎面，并且另两个轮胎设有其中雕纹为第二类雕纹以便在积雪地面 上最佳化的胎面，

-第一类雕纹包括至少三个大致周向定向的花纹沟，这些花纹沟界定三 个大致周向定向的花纹条，这些花纹条设有多个横向定向或者基本上横向 定向的刀槽花纹，

-第二类雕纹包括至少两个大致周向定向的花纹条和多个大致横向定 向的花纹沟，这些花纹沟限定多个花纹块，

-对于每类雕纹限定表面凹口的比率（花纹沟的表面积与胎面的总表面 积之间的比率），第一类雕纹的凹口的比率等于第二类雕纹的凹口的比率， 驱动轴上的该轮胎的配置的特征在于，一旦被装配到所述轴上，设有第一 类雕纹的轮胎在轴向上位于设有第二类雕纹的轮胎的内侧。

“表面凹口的比率相等”指凹口的比率之间的差值最多等于5%。

本发明的其他特征和优点从下文参照附图的说明中显现出来，所述附 图作为非限制性实例示出了本发明主题的实施例。

附图说明

图1描绘了根据本发明的轮胎的胎面的设计的平面图；

图2显示了根据本发明用于简单安装在重型货运车辆的转向轴上的配 置；

图3显示了根据本发明用于成对安装在重型货运车辆的驱动轴上的配 置；

图4显示了根据本发明用于成对安装在驱动轴上的配置。

具体实施方式

为了使附图更容易读取，当附图标记指示同一元件时，不管其是结构 性或功能性的，可以使用相同的附图标记说明本发明的变型。

图1描绘了根据本发明尺寸为315/80R22.5的轮胎的胎面10的设计的 平面图。该胎面包括设计成接触道路的行驶表面100，并且由多个凸起元件 形成的雕纹切入到该行驶表面中。

该胎面10具有等于277毫米的宽度T，该宽度T基本上对应于在额定 压力和使用负载条件下可接触道路的行驶表面的点的最大轴向距离。

图1显示了赤道中间平面与附图平面相交的线XX’，该赤道中间平面 垂直于轮胎的旋转轴线并穿过旋转轴线径向相距最远的胎面的点。该平面 将胎面分成两部分。

位于图1右侧的第一部分1设有第一类雕纹，该雕纹为“冰面”型， 也就是说，更适合于在结冰的地面上行驶。

位于图1的左侧的第二部分2设有“雪地”型的第二类雕纹，该雕纹 在积雪的地面上更有效。

当然，所述两类雕纹特别是对于冬季期间以外的不管是干的或者湿的 道路的安全性具有满意的性能。对于第一和第二部分1、2，本领域技术人 员也选用相同的材料来形成胎面以满度该条件。

位于图1右侧的第一类雕纹包括三个大致周向定向的锯齿形花纹沟11、 12、13，这些花纹沟具有等于20毫米的深度和等于5毫米的平均宽度。这 些花纹沟界定平均宽度等于35毫米的三个花纹条111、112、113和一排边 缘花纹块114。此外，该第一类雕纹中的花纹条和花纹块中的每一个设有多 个以大约10毫米的距离分开的刀槽花纹3，这些刀槽花纹具有等于花纹沟 深度的深度。因此，借助于连续花纹条的存在，沿周向方向形成刚性的雕 纹，所述刀槽花纹具有适合于当与道路接触地通过时闭合的宽度。

位于图1左侧的第二类雕纹包括两个大致周向定向的花纹沟21、22， 这些花纹沟具有等于15毫米的宽度和等于20毫米的深度。这些花纹沟21、 22具有锯齿形线。此外，在胎面的该部分2上形成多个相对于周向方向倾 斜定向的花纹沟24、25，这些倾斜花纹沟具有等于部分2的周向花纹沟21、 22的宽度的宽度。这些倾斜花纹沟24、25与周向花纹沟21、22一起界定 设有少量刀槽花纹4、5（在本例子中，两个锯齿形刀槽花纹）的花纹块211、 212。这些花纹块具有等于40毫米的平均轴向宽度。与第一类雕纹相比， 这给出了沿周向方向相对柔性的雕纹。

为了限制第二类雕纹的周向刚度的减小，在这些花纹块4之间和这些 花纹块5之间形成平台。这些平台具有等于倾斜花纹沟24、25的深度的50% 的高度，该高度从所述花纹沟的底部测量。

总的来说，第二类雕纹与第一类雕纹的区别在于，花纹沟的总长度更 大（在该情况下，“花纹沟”包括周向花纹沟和横向或倾斜花纹沟两者）， 而该第二类雕纹中的大致周向定向的花纹沟的数量小于第一类雕纹中的大 致周向定向的花纹沟的数量。此外，形成第一类雕纹的部分1设有更多的 倾斜或者横向定向的刀槽花纹。优选地，第二类雕纹的花纹块设有最多三 个横向刀槽花纹。为了减小刀槽花纹在第一和第二类雕纹上的影响范围， 建议设置以机械固定器件限制这些刀槽花纹的壁，例如设置与凹口相互作 用的锯齿形几何结构或者凸起。

在本例子中，两类雕纹的表面切口的比率等于35%。

图2显示了根据本发明用于单个安装在重型货运车辆的转向轴6上的 配置。

在该装配中，位于车辆的中间轴线（图3中的线YY’）两侧的每个轮 胎PSI由与如图1所描述的轮胎相同的两个轮胎形成。如此装配第二类雕 纹的轮胎部分（在附图中标记为S），以使其位于内侧，也就是说，在装配 到车辆上时朝向所述车辆。因此，第一类雕纹的轮胎部分（在附图中标记 为I）朝向车辆外侧定向。

图3显示了根据本发明用于成对安装在重型货运车辆的驱动轴7上的 配置。

在该装配中，位于车辆的中间轴线（图3中的线YY’）两侧的每对轮 胎PSI由与如图1所描述的轮胎相同的两个轮胎形成。每个轮胎PSI包括设 有由根据本发明的第一类雕纹（标记为I）和第二类雕纹（标记为S）形成 的雕纹的胎面。

每个轮胎如此安装到该驱动轴7上，以使得将胎面的第一类雕纹I的部 分定位在同一轮胎的第二类雕纹S的部分与车辆的中间轴线YY’之间。

图4显示了根据本发明成对装配在重型货运车辆的驱动轴7上的轮胎 的配置，每个轮胎包括单一种类的雕纹，即冰面型（在附图中标记为I）或 者雪地型（在附图中标记为S）。

在该装配中，位于车辆的中间轴线（图4中的线YY’）两侧的每对轮 胎PI、PS由第一类“冰面”型轮胎PI和第二类“雪地”型轮胎PS形成， 第一类轮胎PI位于第二类轮胎PS和车辆的中间轴线YY’之间。不管其为 第一类轮胎或者第二类轮胎，这些轮胎具有相同的表面凹口的比率（也就 是说，表面凹口的比率的差值最多等于5%）。

当然，本发明不限于所描述和显示的实例，可以在不脱离由权利要求 所限定范围的情况下进行各种变化。