用于減小測(cè)試輪上的肩部磨損的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明包括使用橫向構(gòu)型行走輪測(cè)試輪胎性能的方法和裝置。因此，機(jī)器的特定實(shí)施例包括配置成旋轉(zhuǎn)的輪，輪具有配置成在操作期間接合輪胎的輪胎操作表面，輪胎操作表面沿著輪的環(huán)形側(cè)布置并且具有相對(duì)于輪的圓周方向沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸的寬度。機(jī)器還可以包括配置成旋轉(zhuǎn)輪的驅(qū)動(dòng)源和配置成可旋轉(zhuǎn)地保持輪胎的輪胎安裝件。本發(fā)明也包括形成用于行走輪的橫向構(gòu)型輪胎操作表面的方法。
【專利說明】用于減小測(cè)試輪上的肩部磨損的方法和裝置
[0001]本申請(qǐng)要求2011年12月29日在美國受理處提交的國際專利申請(qǐng)第PCT/US2011/067994號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，上述申請(qǐng)通過引用被合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本申請(qǐng)總體上涉及用于在輪胎測(cè)試機(jī)上測(cè)試輪胎的行走輪，并且更具體地涉及在測(cè)試或評(píng)價(jià)輪胎性能中由行走輪使用的輪胎操作表面。
【背景技術(shù)】
[0003]常常測(cè)試輪胎以確定各種特性中的任何一個(gè)。在特定情況下，代替在車輛上測(cè)試輪胎，其中條件難以控制，在旋轉(zhuǎn)行走輪上測(cè)試輪胎以更好地控制測(cè)試條件。這樣的行走輪包括輪胎沿其接觸并且操作的外輪胎操作表面。這樣的外輪胎操作表面形成輪的徑向外表面。也可以說外輪胎操作表面是環(huán)形表面。
[0004]在操作中，輪胎被強(qiáng)制施加抵靠旋轉(zhuǎn)行走輪的外輪胎操作表面并且沿著所述外輪胎操作表面旋轉(zhuǎn)。盡管當(dāng)外輪胎操作表面圍繞輪的圓周延伸時(shí)該表面具有在縱向方向上的曲率，但是外輪胎操作表面在橫向上平坦，由此該表面沿著垂直于輪的圓周方向并且平行于輪的旋轉(zhuǎn)軸線的路徑橫向地延伸。換句話說，輪的外輪胎操作表面形成從輪的旋轉(zhuǎn)軸線橫向地延伸恒定距離的直圓柱形表面。
[0005]當(dāng)輪胎接觸輪胎操作表面時(shí)，無論它是輪表面還是地面，輪胎胎面的一部分接觸操作表面。接觸操作表面的胎面的部分形成接觸區(qū)域，所述接觸區(qū)域被稱為輪胎的接地面或印跡。輪胎印跡包括限定接觸區(qū)域的外周邊，所述外周邊可以形成特定形狀。
[0006]輪胎測(cè)試機(jī)的一個(gè)目標(biāo)是接近地復(fù)制輪胎的真實(shí)操作條件，例如輪胎沿著大體平坦表面、例如地面操作的條件。不幸的是，這些圓柱形外輪胎操作表面不代表真實(shí)條件，原因是已觀察到在這些圓柱形表面上測(cè)試的輪胎與在大體平坦表面上測(cè)試的那些輪胎相比通常呈現(xiàn)在輪胎胎面的肩部上的明顯更高磨損。換句話說，在輪胎胎面的寬度上的磨損分布不代表當(dāng)輪胎在大體平坦表面上操作時(shí)獲得的磨損分布。也已觀察到在圓柱形外輪表面上測(cè)試的輪胎的印跡不同于當(dāng)沿著大體平坦表面操作時(shí)獲得的輪胎印跡。輪胎印跡是在輪胎和輪胎擱置于其上的表面之間的接觸區(qū)域。
[0007]所以，需要提供一種具有更好地代表真實(shí)條件的外輪胎操作表面的行走輪，并且特別地提供一種生成與沿著大體平坦操作表面操作的輪胎更一致的沿著輪胎胎面的磨損分布的輪。也需要生成與沿著大體平坦操作表面操作的輪胎更一致的輪胎印跡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明包括使用輪測(cè)試輪胎性能的方法和裝置，所述輪具有橫向構(gòu)型輪胎操作表面。本發(fā)明也包括形成用于行走輪的橫向構(gòu)型輪胎操作表面的方法。在特定實(shí)施例中，這樣的方法包括提供配置成旋轉(zhuǎn)的輪的步驟，所述輪具有配置成在操作期間接合輪胎的輪胎操作表面，所述輪胎操作表面在所述輪的徑向方向上從所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線向外布置并且具有相對(duì)于所述輪的圓周方向橫向地延伸的寬度，其中所述操作表面的寬度沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸。這樣的方法的另外步驟包括將輪胎的胎面強(qiáng)制地接合抵靠所述輪的所述輪胎操作表面并且在根據(jù)先前的步驟接合時(shí)旋轉(zhuǎn)所述輪胎和所述輪持續(xù)足夠的持續(xù)時(shí)間以評(píng)價(jià)所述輪胎。
[0009]在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，一種用于測(cè)試輪胎性能的機(jī)器，所述機(jī)器包括配置成旋轉(zhuǎn)的輪，所述輪具有配置成在操作期間接合輪胎的輪胎操作表面，所述輪胎操作表面在所述輪的徑向方向上從所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線向外布置并且具有相對(duì)于所述輪的圓周方向橫向地延伸的寬度，其中所述操作表面的寬度沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸。這樣的實(shí)施例包括配置成旋轉(zhuǎn)所述輪的驅(qū)動(dòng)源和配置成可旋轉(zhuǎn)地保持輪胎并且強(qiáng)制地保持所述輪胎抵靠所述輪的輪胎安裝件。
[0010]本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從如附圖中所示的本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下更詳細(xì)描述變得明顯，其中相似的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的相似部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的包括機(jī)器的輪胎測(cè)試裝置的側(cè)視圖，所述機(jī)器包括輪胎在其上操作以評(píng)價(jià)輪胎的性能的行走輪，行走輪具有形成圍繞行走輪環(huán)形地延伸的凸出外表面的橫向構(gòu)型外輪胎操作表面。
[0012]圖2是沿著圖1中的線2-2獲得的截面圖，顯示接合輪胎的輪的凸出輪胎操作表面。
[0013]圖3是接合輪胎的現(xiàn)有技術(shù)的行走輪的截面圖，行走輪的外輪胎操作表面包括直圓柱形表面。
[0014]圖4是顯示沿著不同的輪胎操作表面獲得的輪胎印跡的前緣的圖形。
[0015]圖5是圖2中所示的行走輪的替代實(shí)施例的截面圖，替代輪包括具有可變橫向曲率的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。
[0016]圖6是圖2中所示的行走輪的替代實(shí)施例的截面圖，替代輪包括具有可變橫向曲率的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。
[0017]圖7是圖2中所示的行走輪的替代實(shí)施例的截面圖，替代輪包括具有可變橫向曲率的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。
[0018]圖8是圖2中所示的行走輪的替代實(shí)施例的截面圖，替代輪包括沿著輪的環(huán)形內(nèi)側(cè)布置的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。
[0019]圖9是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的、根據(jù)形成用于行走輪的輪胎操作表面的方法、涂覆有粘合劑的基本部件的俯視透視圖，所述涂覆有粘合劑的基本部件沿著集料的單層旋轉(zhuǎn)所述單層沿著保持表面布置，基本部件的結(jié)合表面和粘合劑層都橫向的凸出和縱向地凸出，并且集料的單層和保持表面橫向地凹陷。
[0020]圖1OA是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的端視立面圖，顯示粘合劑涂覆的基本部件被施加到沿著保持表面布置的集料的單層上。
[0021]圖1OB是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的端視立面圖，顯示施加到集料施加固定件的圖1OA的粘合劑涂覆的基本部件。
[0022]圖1OC是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的施加到集料施加固定件的粘合劑涂覆的基本部件的側(cè)視立面圖，顯示基本部件沿著固定件的長度旋轉(zhuǎn)。
[0023]圖1OD是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的用于輪胎測(cè)試的行走輪的透視圖，行走輪具有包括環(huán)形輪胎操作表面的外部環(huán)形側(cè)，所述環(huán)形輪胎操作表面包括涂覆有集料的多個(gè)弓形輪胎操作表面段。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如上所述，需要提供一種用于執(zhí)行輪胎測(cè)試操作的改進(jìn)行走輪。參考圖3，在現(xiàn)有技術(shù)中使用的輪胎行走或測(cè)試輪118具有包括直圓柱形表面的外輪胎操作表面120。，由此外輪胎操作表面是橫向平坦的。換句話說，平坦外輪胎操作表面120。通過位于離輪的旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Ajg定距離R。處大體上在表面寬度上橫向地延伸使得外表面120。的橫向延伸部平行于旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw(即，不相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線傾斜)。外輪胎操作表面可以包括紋理122，所述紋理可以形成顆粒或其它期望材料的層。然而，當(dāng)在這些直圓柱形操作表面上測(cè)試輪胎時(shí)，與在大體平坦表面上測(cè)試的輪胎相比輪胎胎面在胎面肩部上受到更高的磨損率。此外，沿著直圓柱形表面生成的輪胎印跡的形狀明顯不同于沿著大體平坦表面生成的輪胎印跡的形狀。所以，需要提供一種具有輪胎操作表面的行走輪，所述輪胎操作表面更好地生成在輪胎印跡上的胎面磨損分布和更接近地代表沿著大體平坦輪胎操作表面獲得的輪胎印跡。
[0025]因此，本發(fā)明的特定實(shí)施例包括使用輪測(cè)試輪胎性能的方法，所述輪具有沿著輪的環(huán)形側(cè)布置的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。例如在測(cè)試輪胎性能中，可以測(cè)試和評(píng)價(jià)輪胎耐用性。應(yīng)當(dāng)理解耐用性的測(cè)試可以通過確定磨損率評(píng)價(jià)輪胎胎面的壽命，但是也可以(附加地或替代地)測(cè)試輪胎組成部件的其它元件的壽命。在任何情況下，當(dāng)沿著沿著輪的環(huán)形側(cè)布置的輪胎操作表面測(cè)試輪胎時(shí)，可能期望更好地保證輪胎與在大體平坦表面、例如地面或平坦機(jī)器測(cè)試表面上操作的輪胎類似地磨損。類似地，當(dāng)在輪的這樣的輪胎操作表面上測(cè)試輪胎時(shí)，可能期望更好地保證輪胎具有與在大體平坦表面上操作的輪胎的印跡一致的印跡。因此，提供環(huán)形行走輪，所述環(huán)形行走輪具有沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸的寬度以形成沿著輪的環(huán)形側(cè)布置的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。因此，輪胎操作表面可以沿著輪的外或內(nèi)環(huán)形側(cè)布置，每一側(cè)在徑向方向上從輪的旋轉(zhuǎn)軸線向外布置。在某些實(shí)施例中，橫向構(gòu)型表面的至少一部分是凸出的，從而形成具有橫向凸出、外輪胎操作表面的行走輪。在另外的其它實(shí)施例中，橫向構(gòu)型表面是至少部分凹陷的。在特定實(shí)施例中，具有橫向構(gòu)型輪胎操作表面的輪形成輪胎測(cè)試機(jī)器的一部分。接下來將論述使用輪測(cè)試輪胎性能的各種方法。
[0026]這樣的方法的特定實(shí)施例包括提供配置成旋轉(zhuǎn)的輪的步驟，輪具有沿著輪的環(huán)形側(cè)布置并且配置成在操作期間接合輪胎的輪胎操作表面，輪胎操作表面具有相對(duì)于輪的圓周方向沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸的寬度。在這樣的實(shí)施例中，輪具有配置成在操作期間接合輪胎的橫向構(gòu)型輪胎操作表面。輪胎操作表面沿著輪的環(huán)形側(cè)并且在徑向方向上從輪的旋轉(zhuǎn)軸線向外布置。環(huán)形側(cè)可以包括輪的內(nèi)或外側(cè)。由于輪胎操作表面沿著輪的環(huán)形側(cè)布置，因此當(dāng)描述輪的輪胎操作表面或輪胎操作側(cè)的形狀時(shí)，本文中的一個(gè)的描述也描述另一個(gè)，除非另外具體地說明，反之亦然。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解輪胎操作表面可以圍繞輪的環(huán)形側(cè)連續(xù)地延伸以形成環(huán)形輪胎操作表面。在這樣的情況下，可以說輪胎操作表面圍繞輪的旋轉(zhuǎn)軸線圓周地延伸。也應(yīng)當(dāng)理解輪胎操作表面可以圍繞輪的環(huán)形側(cè)不連續(xù)地或間斷地延伸。在任何情況下，輪胎操作表面是沿著構(gòu)型路徑在橫向于輪的徑向方向的表面的寬度上橫向地延伸的橫向構(gòu)型表面。構(gòu)型路徑可以包括非線性路徑，例如可以完全地或部分地在輪的寬度上延伸的構(gòu)型路徑。因此，橫向構(gòu)型表面至少包括可以與一個(gè)或多個(gè)線性段或部分聯(lián)接的非線性段或部分。
[0028]在特定實(shí)施例中，當(dāng)橫向構(gòu)型輪胎操作表面相對(duì)于輪胎操作表面的中心線橫向地向外延伸時(shí)所述表面朝著輪的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地向內(nèi)漸縮，中心線圍繞輪胎操作表面圓周地延伸。在這樣的實(shí)施例的某些情況下，當(dāng)輪胎操作表面沿著輪的外環(huán)形側(cè)布置時(shí)，徑向地向內(nèi)漸縮的輪胎操作表面的部分形成凸出輪胎操作表面。因此，可以說橫向構(gòu)型輪胎操作表面沿著凸出路徑橫向地延伸以形成橫向凸出外表面。在這樣的實(shí)施例的其它情況下，當(dāng)輪胎操作表面沿著輪的內(nèi)環(huán)形側(cè)布置時(shí)，徑向地向內(nèi)漸縮的輪胎操作表面的部分形成凹陷輪胎操作表面。然而應(yīng)當(dāng)理解橫向構(gòu)型內(nèi)和外操作表面可以均包括凹陷和/或凸出部分。而且，如本文中另外所述，可以領(lǐng)會(huì)橫向構(gòu)型表面的完整寬度或僅僅一部分可以被構(gòu)型。因此，可以說橫向凸出表面的寬度的至少一部分沿著凸出或凹陷路徑延伸。應(yīng)當(dāng)理解凸出輪胎操作表面相對(duì)于輪的旋轉(zhuǎn)軸線向外彎曲或圓化，由此表面寬度的橫向范圍比表面寬度的更中間部分更靠近輪的旋轉(zhuǎn)軸線定位。對(duì)于凹陷輪胎操作表面，情況是相反的。凸出、外輪胎操作表面提供與當(dāng)輪胎在大體平坦表面上操作時(shí)獲得的分布更類似的輪胎印跡上的胎面磨損分布。凸出、外輪胎操作表面也提供更接近地類似沿著大體平坦表面出現(xiàn)的輪胎印跡的輪胎印跡。由凸出、外操作表面獲得的相同益處也由凹陷、內(nèi)輪胎操作表面獲得。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解橫向構(gòu)型輪胎操作表面可以相對(duì)于等分輪的寬度并且徑向地向外和垂直于輪的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面(在本文中稱為“等分平面”)對(duì)稱或不對(duì)稱。作為另一例子，表面的寬度方向延伸部可以沿著任何非線性路徑延伸，包括恒定半徑路徑或包括由兩個(gè)或更多個(gè)不同半徑限定的多個(gè)彎曲和/或線性段的路徑，其可以導(dǎo)致曲線或非線性路徑。在特定情況下，輪胎操作表面的凸出部或凹陷部具有由恒定曲率半徑限定的恒定曲率。曲率半徑的原點(diǎn)可以位于分別相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線和等分平面的任何徑向或橫向位置處。例如，曲率半徑的原點(diǎn)可以位于旋轉(zhuǎn)軸線上、等分平面上或者可以與旋轉(zhuǎn)軸線和/或等分平面間隔期望距離。在更具體的例子中，原點(diǎn)位于等分平面和旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)處。由此產(chǎn)生的曲率半徑產(chǎn)生球形表面，但是表面不圍繞原點(diǎn)延伸360度?？赡芡ㄟ^移動(dòng)原點(diǎn)更靠近或更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線而產(chǎn)生更大或更小的曲率。也可能通過在橫向方向上移動(dòng)原點(diǎn)遠(yuǎn)離等分平面提供不對(duì)稱。
[0030]在執(zhí)行輪胎性能測(cè)試中，橫向構(gòu)型輪胎操作表面的至少一部分可以被紋理化以包括紋理。紋理可以被提供以便于輪胎牽引和/或便于胎面磨損。應(yīng)當(dāng)理解這樣的紋理可以包括由任何期望過程形成或施加的任何已知或期望紋理。例如，紋理可以例如由任何手工或機(jī)械化過程、例如模制、機(jī)械或化學(xué)蝕刻、冷或熱加工或任何研磨或磨擦過程形成于輪胎操作表面中。任何這樣的或另外期望的紋理可以例如通過將期望材料的層施加到橫向構(gòu)型表面而施加或附連到輪胎操作表面。示例性紋理包括紋理化帶(例如安全行走帶)、顆?；蚴^，但是可以包括提供輪胎期望在其上操作的期望紋理的任何其它材料，無論是天然的還是非天然的?？梢灶I(lǐng)會(huì)輪胎操作表面可以具有平滑紋理。應(yīng)當(dāng)注意盡管紋理的存在可以提供非線性微表面，但是這樣的紋理的存在不抗拒或改變橫向構(gòu)型輪胎操作表面或側(cè)和輪胎操作表面或側(cè)沿其延伸的橫向構(gòu)型路徑的更一般形成。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解輪可以以任何方式和任何構(gòu)造形成。例如，可以通過將凸出部模制或加工到輪的輪胎操作表面中形成輪胎操作表面的橫向輪廓。作為另一例子，例如當(dāng)通過圍繞輪的外或內(nèi)圓周附著一個(gè)或多個(gè)板獲得輪胎操作表面時(shí)，可以通過經(jīng)由任何熱或冷成形過程模制、彎曲或成形每個(gè)板獲得橫向輪廓。
[0032]在使用輪執(zhí)行測(cè)試輪胎耐用性的方法中的另外步驟包括(I)強(qiáng)制地將輪胎的胎面與輪的輪胎操作表面接合以及(2)在根據(jù)先前的步驟接合時(shí)旋轉(zhuǎn)輪胎和輪持續(xù)期望的持續(xù)時(shí)間以評(píng)價(jià)輪胎的耐用性。可以根據(jù)已知的原理和技術(shù)執(zhí)行這些步驟的每一個(gè)。
[0033]關(guān)于強(qiáng)制地將輪胎的胎面與輪胎操作表面接合的步驟，輪胎和/或輪可以朝著另一個(gè)平移以強(qiáng)制地接合輪胎和輪。由于輪胎和輪可以安裝在相同的機(jī)器上，因此對(duì)應(yīng)于輪胎或輪的機(jī)器的部分可以平移以實(shí)現(xiàn)這樣的接合。當(dāng)然，輪胎和輪可以安裝在獨(dú)立機(jī)器或裝置上，同時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)期望接合。也應(yīng)當(dāng)理解輪胎相對(duì)于輪的任何取向可以用于提供任何期望測(cè)試條件。例如，通過改變輪胎和輪的旋轉(zhuǎn)軸線之間的位置關(guān)系，可以在輪胎和輪或引入輪胎的外傾之間提供滑動(dòng)角。
[0034]關(guān)于旋轉(zhuǎn)輪胎和輪的步驟，應(yīng)當(dāng)理解輪胎和/或輪可以被驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的步驟。這樣做時(shí)，驅(qū)動(dòng)源布置成與輪胎和/或輪可操作地通信。驅(qū)動(dòng)源可以包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何驅(qū)動(dòng)源，并且可以包括例如馬達(dá)。
[0035]用于在橫向構(gòu)型輪胎操作表面上測(cè)試輪胎耐用性的這些方法可以完全或部分手動(dòng)地或自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)。下面更詳細(xì)地論述了用于執(zhí)行這樣的方法的輪胎測(cè)試裝置的示例性實(shí)施例。圖中所示的(一個(gè)或多個(gè))裝置僅僅舉例說明可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用的各種輪胎測(cè)試裝置中的任何一個(gè)。
[0036]參考圖1，顯示包括輪胎測(cè)試機(jī)器的示例性輪胎測(cè)試裝置10。機(jī)器10包括輪胎16和輪18可以旋轉(zhuǎn)地附連(也就是，配置成旋轉(zhuǎn))的基座或外殼12。輪胎測(cè)試裝置和外殼包括配置成可旋轉(zhuǎn)地保持輪胎并且強(qiáng)制地保持輪胎抵靠輪的輪胎安裝件。驅(qū)動(dòng)源14也被包括以用于驅(qū)動(dòng)輪和/或輪胎，其可以包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何驅(qū)動(dòng)源，例如馬達(dá)。
[0037]輪18包括大體形成橫向構(gòu)型外輪胎操作表面20。的橫向構(gòu)型外側(cè)19。。外側(cè)19。和外表面20。都在圓周方向上圍繞輪在長度方向上延伸以分別形成環(huán)形側(cè)和表面。外側(cè)19。和外表面20。顯示為具有寬度W18，所述寬度可以是任何尺寸，包括等于或大于輪胎16的寬度W16的尺寸。在圖1所示的實(shí)施例中，外表面20。在圓化或彎曲路徑中橫向地延伸以形成橫向凸出表面。這在圖2中更清楚地顯示，該圖顯示沿著線2-2獲得的圖1的輪和輪胎的截面。
[0038]盡管應(yīng)當(dāng)理解橫向凸出表面可以沿著可以包括任何曲線或非線性路徑的任何彎曲路徑橫向地延伸，但是圖2中所示的橫向路徑沿著由曲率半徑R。限定的恒定曲率延伸。特別地，半徑Rc顯示為從原點(diǎn)O延伸。盡管原點(diǎn)O可以布置在任何期望位置處，但是在所示的實(shí)施例中，原點(diǎn)沿著由線P-P表示的等分平面布置。該等分平面P-P等分外輪胎操作表面20。的寬度W18，并且垂直于輪的旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw延伸?？梢哉f等分線P-P限定輪的和/或外輪胎操作表面的橫向中心線。
[0039]可以領(lǐng)會(huì)原點(diǎn)O可以布置在離旋轉(zhuǎn)軸線Aw-AJi何距離Arad處以獲得任何期望的曲率半徑R。。因此，可以通過改變?cè)c(diǎn)O和旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw之間的距離Arad增加或減小曲率。例如，在圖2中，原點(diǎn)O顯示為布置在旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw和布置在曲率半徑R。的相對(duì)端部處的外表面20。之間。應(yīng)當(dāng)注意通過將原點(diǎn)定位在旋轉(zhuǎn)軸之外，距離Arad可以進(jìn)一步增加曲率半徑，由此旋轉(zhuǎn)軸線Aw-A1^i于原點(diǎn)O和曲率半徑R。終止于其中的外輪胎操作表面20。之間。也可以領(lǐng)會(huì)可以提供球形外表面。例如，當(dāng)Arad等于零時(shí)，原點(diǎn)O布置在旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw的交點(diǎn)處以形成球形外表面20。，也就是外表面的縱向和橫向延伸部從原點(diǎn)延伸相同距離的表面。通過將原點(diǎn)O布置在旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw和等分平面P-P的交點(diǎn)處，外表面也可以相對(duì)于等分平面P-P對(duì)稱。
[0040]繼續(xù)參考圖2，輪的外輪胎操作表面20。顯示為相對(duì)于等分平面P-P或外表面寬度W18的圓周中心線對(duì)稱。仍然應(yīng)當(dāng)理解外表面20。可以是非對(duì)稱的。當(dāng)外表面的橫向延伸部由恒定半徑R。限定時(shí)，例如圖2中所示，可以通過改變?cè)c(diǎn)O和等分平面P-P之間的距離獲得不對(duì)稱。替代地或附加地，可以通過用兩個(gè)或更多個(gè)線性、曲線或非線性段限定外表面20。的橫向延伸部或路徑獲得不對(duì)稱。
[0041]如本文中另外所述，外輪胎操作表面可以包括紋理。參考圖1和2，作為例子，輪18的外輪胎操作表面20。包括紋理22。該紋理22顯示為層，但是可以包括根據(jù)需要形成或施加到外表面20。的任何期望紋理，如上面更具體地所述。
[0042]如本文中另外所述，外輪胎操作表面和/或側(cè)可以在輪的寬度方向上沿著任何期望的非線性路徑(包括任何可變或多曲率橫向構(gòu)型路徑)延伸。本發(fā)明的示例性實(shí)施例在圖5-7中顯示，其中構(gòu)型路徑由兩個(gè)或更多個(gè)不同的曲率半徑限定。在每個(gè)圖中，輪胎顯示為與輪大體接合；然而，應(yīng)當(dāng)理解輪胎常常在負(fù)荷下被施加并且因此將偏轉(zhuǎn)并且因此同時(shí)沿著輪的外表面的更大寬度接合和操作。參考圖5，橫向構(gòu)型外輪胎操作表面沿著非線性路徑延伸，所述非線性路徑包括或限定在輪的軸向方向上布置在具有曲率半徑R。。的一對(duì)反曲率部分26之間的中心、 凸出部分24(相對(duì)于輪的外側(cè)19。凸出)。通過提供反曲率部分26，實(shí)際上，當(dāng)外輪胎操作表面橫向地延伸遠(yuǎn)離輪的中心線時(shí)外輪胎操作表面變得更平坦或彎曲更小。通過這樣做，當(dāng)輪胎沿著輪胎操作表面和反曲率部分滾動(dòng)時(shí)可以更好地控制輪胎印跡的形狀。應(yīng)當(dāng)注意反曲率部分26的每一個(gè)鄰近中心、凸出部分24布置以提供相鄰部分之間的平滑過渡。應(yīng)當(dāng)理解該對(duì)反曲率部分26可以具有相同或不同曲率半徑。在所示的實(shí)施例中還應(yīng)當(dāng)注意該對(duì)反曲率部分限定輪的凹陷外表面。
[0043]作為使用反曲率部分的代替或附加，當(dāng)外輪胎操作表面朝著表面寬度的橫向側(cè)延伸時(shí)線性延伸部分可以從中心、凸出部分延伸。在這樣的情況下，提供中心部分和線性延伸部分之間的平滑過渡，線性延伸部分相對(duì)于輪的旋轉(zhuǎn)軸線以大于零的角橫向地延伸。在任何情況下，通過提供反曲率或線性錐度，當(dāng)輪胎操作表面接近輪的任何橫向側(cè)時(shí)(或換句話說，當(dāng)輪胎操作表面延伸遠(yuǎn)離輪的中心線時(shí))消除表面錐度的斜率或曲率的任何進(jìn)一步增加。
[0044]作為另一例子，現(xiàn)在參考圖6的實(shí)施例，每個(gè)反曲率部分26相對(duì)于圖5的實(shí)施例進(jìn)一步橫向的延伸以在輪的橫向側(cè)形成上升或升高區(qū)域28?？梢哉f盡管中心、凸出部分24限定外輪胎操作表面20。的減小外徑的區(qū)域(當(dāng)外輪胎操作表面沿著表面W18的寬度橫向地延伸時(shí)相對(duì)于輪18的旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw)，但是上升或升高區(qū)域28限定外輪胎操作表面的增加外徑的區(qū)域?！，F(xiàn)在參考圖7的實(shí)施例，代替進(jìn)一步橫向地延伸以形成上升28的反曲率26，提供大體平行于輪18的旋轉(zhuǎn)軸線Aw-Aw延伸的線性延伸部分30。線性延伸部分30限定圓柱形部分，所述圓柱形部分可以形成大體如圖所示的直圓柱形表面或根據(jù)需要形成任何其它錐形圓柱形表面。因此，圖7的實(shí)施例提供沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸的外輪胎操作表面20。，所述構(gòu)型路徑具有布置在一對(duì)圓柱形部分30之間的中心、凸出部分24。
[0045]如本文中另外所述，輪胎操作表面可以沿著輪的內(nèi)環(huán)線側(cè)形成。作為例子，參考圖8，輪18顯示為具有沿著輪18的內(nèi)、環(huán)線側(cè)1%布置的輪胎操作表面20it)輪胎16也顯示為沿著內(nèi)、環(huán)線側(cè)1%操作。在所示的實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)1%和內(nèi)表面20i都橫向地構(gòu)型，并且更具體地是凹陷的(也就是說，相對(duì)于內(nèi)側(cè)埤凹陷)?？梢灶I(lǐng)會(huì)內(nèi)側(cè)鞏和內(nèi)表面20i均可以沿著任何橫向輪廓橫向地延伸并且被紋理化，如本文中針對(duì)外側(cè)19。和外表面20。所述。應(yīng)當(dāng)理解對(duì)于相同的輪胎和表面形狀，沿著內(nèi)側(cè)形成的印跡大體上比沿著外側(cè)形成的印跡更長。所以，可以認(rèn)為代替由外側(cè)使用的凸出表面，凹陷表面或至少比由外表面使用的曲率半徑小的曲率半徑可以有用于縮短沿著內(nèi)側(cè)形成的印跡以更接近地獲得在平坦表面上形成的印跡形狀。
[0046]如上所述，本發(fā)明包括形成用于行走輪的橫向構(gòu)型輪胎操作表面的方法。輪胎操作表面可以沿著行走輪的外、環(huán)形側(cè)形成，或者可以沿著部件形成以便形成具有橫向構(gòu)型操作表面的行走輪。用于執(zhí)行這些方法的示例性實(shí)施例在圖9-10C中顯示，其中具有紋理的橫向構(gòu)型輪胎操作表面50大體上如圖9中所示形成于基本部件上以形成包括多個(gè)部段44中的一個(gè)的部件，所述部件隨后附連到如圖1OD中示例性所示具有環(huán)形輪胎操作表面的行走輪。結(jié)合在圖10A-10D中形成的橫向平坦輪胎操作表面解釋形成具有橫向構(gòu)型輪胎操作表面的行走輪的過程，使得普通技術(shù)人員可以理解通過用橫向構(gòu)型基本部件代替橫向平坦基本部件以形成本文中所述的任何橫向構(gòu)型操作表面，圖10A-10D中所示的過程可以用于形成橫向構(gòu)型輪胎操作表面。
[0047]現(xiàn)在參考圖9-10D的示例性實(shí)施例，結(jié)合本文中所示的示例性實(shí)施例論述形成用于行走輪的橫向構(gòu)型輪胎操作表面的更一般方法，其不限于形成橫向構(gòu)型輪胎操作表面的更廣泛方法。參考圖9，形成用于行走輪的橫向構(gòu)型輪胎操作表面的方法包括提供用于接收紋理化輪胎操作表面42 (在圖1OD中顯示)的縱向凸出和橫向構(gòu)型結(jié)合表面50的步驟，結(jié)合表面與可旋轉(zhuǎn)行走輪18 (在圖1OD中顯示)的徑向外側(cè)40 (在圖1OD中顯示)關(guān)聯(lián)并且具有沿著構(gòu)型路徑在寬度方向上延伸的寬度和沿著弓形路徑延伸的凸出長度。在所示的實(shí)施例中，結(jié)合表面50形成相似形狀的基本部件46的一部分。
[0048]參考圖10A，這樣的方法還包括沿著結(jié)合表面50施加預(yù)定厚度H52的粘合劑材料52以形成包括沿著結(jié)合表面布置的粘合劑材料的縱向凸出和橫向構(gòu)型層的涂層結(jié)合表面并且沿著保持表面54布置集料材料58的單層60的步驟，其中集料材料的單層和保持表面的每一個(gè)也被橫向構(gòu)型。涂層結(jié)合表面、集料材料的單層和保持表面的橫向構(gòu)型變化在圖9中通過例子被顯示。
[0049]參考圖10B，這樣的方法也包括將一定寬度的涂層結(jié)合表面50的粘合劑材料52的層放置成與集料58的單層60接合的步驟。在所示的實(shí)施例中，集料引導(dǎo)部件56用于沿著保持表面更精確地布置集料并且控制集料層60與涂層結(jié)合表面50接合。參考圖9和10C,方法也包括相對(duì)于保持表面54在長度方向上(在方向R上)旋轉(zhuǎn)涂層結(jié)合表面50直到一定長度的粘合劑材料的凸出層已接合集料58的單層60的步驟，由此接合集料在旋轉(zhuǎn)之后保持附著到粘合劑層以將接合集料從保持表面有效地轉(zhuǎn)移到涂層結(jié)合表面以用集料涂覆粘合劑層并且由此沿著結(jié)合表面附著集料的單層以沿著結(jié)合表面形成輪胎操作表面42(在圖1OD中顯示)。
[0050]為了評(píng)價(jià)使用橫向構(gòu)型輪胎操作表面的益處，評(píng)價(jià)不同半徑的橫向構(gòu)型外輪胎操作表面。特別地，沿著橫向構(gòu)型外輪胎操作表面獲得輪胎印跡并且將其與沿著橫向平坦外輪胎操作表面(是常用行走輪)和表示常用地面的平坦表面獲得的印跡比較。參考圖4，尺寸確定成用于16英寸直徑輪輞并且具有205毫米的標(biāo)稱寬度的子午線輪胎在平坦表面和均具有3米(m)的圓周直徑的三個(gè)不同行走輪上被測(cè)試。用于每個(gè)行走輪的輪胎操作表面為環(huán)形并且在表面的寬度方向上相對(duì)于延伸通過輪胎操作表面的圓周中心線的平面對(duì)稱，該平面垂直于行走輪的旋轉(zhuǎn)軸線延伸并且沿著在行走輪的圓周方向上延伸的輪胎操作表面的最大圓周等分輪胎操作表面。第一行走輪橫向地平坦，意味著輪胎操作表面具有平行于行走輪的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的寬度以形成具有3m直徑的直圓柱形表面(其中輪胎操作表面大體上在表面的寬度上位于離輪的旋轉(zhuǎn)軸線1.5m處)。第二行走輪的輪胎操作表面具有橫向構(gòu)型表面，其中輪胎操作表面的寬度沿著1.5m的曲率半徑橫向地延伸，半徑從沿著行走輪的旋轉(zhuǎn)軸線的位置延伸，其中限定在行走輪的圓周方向上的輪胎操作表面的最大圓周的曲率半徑源自所述位置。第三行走輪的輪胎操作表面具有沿著代替表征第二行走輪的
1.5m的曲率半徑的0.75m的曲率半徑橫向地延伸的橫向構(gòu)型表面。對(duì)于每個(gè)測(cè)試，在輪胎被加壓到2.3巴(大約等于壓力的33磅每平方英寸(psi))并且由457德卡牛頓力(大約等于1027磅力)施加抵靠輪胎操作表面的情況下獲得印跡。
[0051]繼續(xù)參考圖4，在上面詳細(xì)所述的每個(gè)輪胎操作表面上測(cè)量的每個(gè)印跡的前緣顯示為線或輪廓線。X軸坐標(biāo)表示相對(duì)于輪胎的橫向中心線沿著印跡的寬度的印跡的前緣的橫向位置(其中X = O)。橫向中心線沿著印跡的長度縱向地延伸以將印跡的寬度分成第一和第二半部。y軸坐標(biāo)表示印跡的長度和前緣離縱向中心線的距離?？v向中心線在垂直于輪胎的橫向中心線的印跡的寬度上橫向地延伸以將印跡的長度分成第一和第二半部。
[0052]在圖4中，在平坦表面上測(cè)量的印跡的前緣輪廓線被識(shí)別為Pfu，而針對(duì)在第一行走輪(圓柱形表面)、第二行走輪(橫向曲率半徑等于1.5m)和第三行走輪(橫向曲率半徑等于0.75m)上獲得的每個(gè)印跡測(cè)量的前緣輪廓線相應(yīng)地被識(shí)別ProN、Pri和已2。一般而言，曲率半徑越小，由曲率半徑沿著外輪胎操作表面生成的曲率越大。當(dāng)查看每個(gè)測(cè)量的印跡的前緣輪廓線時(shí)，顯而易見沿著環(huán)形外輪胎操作表面(例如在行走輪上)形成的每個(gè)印跡的長度比在平坦表面上形成的印跡Pfu短。也顯而易見具有圓柱形輪胎操作表面的現(xiàn)有技術(shù)的行走輪生成具有最平坦前緣并且最不像沿著平坦表面形成的印跡Pfu的印跡Pra。關(guān)于具有橫向構(gòu)型輪胎操作表面的行走輪，顯示具有由更小曲率半徑限定的橫向構(gòu)型表面的行走輪生成具有更緊密地接近形成于平坦表面上的印跡的長度的更長長度的印跡P#這是對(duì)形成于具有圓柱形輪胎操作表面的現(xiàn)有技術(shù)的行走輪上的印跡P?的改進(jìn)。也顯示具有由更大曲率半徑限定的橫向構(gòu)型表面的行走輪生成具有與形成于平坦表面上的印跡的前緣更接近形狀的更平坦形狀的前緣的印跡Pri。這也是對(duì)形成于具有圓柱形輪胎操作表面的現(xiàn)有技術(shù)的行走輪上的印跡Pot的改進(jìn)。
[0053]盡管已參考本發(fā)明的特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解這樣的描述是作為示例而不是作為限制。因此，本發(fā)明的范圍和內(nèi)容應(yīng)當(dāng)由附帶的權(quán)利要求的術(shù)語限定。
【權(quán)利要求】
1.一種使用輪測(cè)試輪胎性能的方法，所述方法包括以下步驟: 提供配置成旋轉(zhuǎn)的輪，所述輪具有沿著所述輪的環(huán)形側(cè)布置并且配置成在操作期間接合輪胎的輪胎操作表面，所述輪胎操作表面具有相對(duì)于所述輪的圓周方向沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸的寬度； 強(qiáng)制地將輪胎的胎面與所述輪的所述輪胎操作表面接合；以及 在根據(jù)先前的步驟接合時(shí)旋轉(zhuǎn)所述輪胎和所述輪持續(xù)足夠的持續(xù)時(shí)間以評(píng)價(jià)所述輪月臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中隨著所述輪胎操作表面相對(duì)于所述輪胎操作表面的中心線橫向地向外延伸，所述表面朝著所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地向內(nèi)漸縮，所述中心線圍繞所述輪胎操作表面圓周地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輪胎操作表面的所述寬度沿著凸出路徑橫向地延伸以形成橫向凸出輪胎操作表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述凸出路徑由恒定曲率半徑限定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述構(gòu)型路徑由恒定曲率半徑限定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述曲率半徑具有位于所述平面和所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)處的原點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述曲率半徑具有沿著所述平面定位在所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線和所述輪胎操作表面之間的原點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述曲率半徑具有沿著所述平面定位的原點(diǎn)使得所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線位于所述輪胎操作表面和所述原點(diǎn)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述構(gòu)型路徑由兩個(gè)或更多個(gè)不同的曲率半徑限定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述構(gòu)型路徑提供布置在一對(duì)圓柱形部分之間的構(gòu)型部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述構(gòu)型路徑限定在所述輪的軸向方向上布置在一對(duì)反曲率部分之間的凸出、中心部分，所述一對(duì)反曲率部分形成所述輪的凹陷側(cè)。
12.一種用于測(cè)試輪胎性能的機(jī)器，所述機(jī)器包括: 輪，所述輪配置成旋轉(zhuǎn)，所述輪具有沿著所述輪的環(huán)形側(cè)布置并且配置成在操作期間接合輪胎的輪胎操作表面，所述輪胎操作表面具有相對(duì)于所述輪的圓周方向沿著構(gòu)型路徑橫向地延伸的寬度； 驅(qū)動(dòng)源，所述驅(qū)動(dòng)源配置成旋轉(zhuǎn)所述輪；以及 輪胎安裝件，所述輪胎安裝件配置成可旋轉(zhuǎn)地保持輪胎并且強(qiáng)制地保持所述輪胎抵靠所述輪。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其中隨著所述輪胎操作表面相對(duì)于所述輪胎操作表面的中心線橫向地向外延伸，所述表面朝著所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地向內(nèi)漸縮，所述中心線圍繞所述輪胎操作表面圓周地延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)器，其中所述輪胎操作表面的所述寬度的至少一部分沿著凸出路徑橫向地延伸以形成橫向凸出輪胎操作表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器，其中所述凸出路徑由恒定曲率半徑限定。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其中所述構(gòu)型路徑的至少一部分由恒定曲率半徑限定。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)器，其中所述曲率半徑具有位于所述平面和所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)處的原點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)器，其中所述曲率半徑具有沿著所述平面定位在所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線和所述輪胎操作表面之間的原點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器，其中所述曲率半徑具有沿著所述平面定位的原點(diǎn)使得所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線位于所述輪胎操作表面和所述原點(diǎn)之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其中所述構(gòu)型路徑由兩個(gè)或更多個(gè)不同的曲率半徑限定。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其中所述構(gòu)型路徑提供布置在一對(duì)圓柱形部分之間的構(gòu)型部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其中所述構(gòu)型路徑限定在所述輪的軸向方向上布置在一對(duì)反曲率部 分之間的凸出、中心部分，所述一對(duì)反曲率部分形成所述輪的凹陷側(cè)。
【文檔編號(hào)】E01C23/00GK104011295SQ201280063636
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】C·W·穆蘇, B·M·亞當(dāng)斯, V·埃格隆, S·E·小哈特, A·哈欽森-德斯泰克, T·B·賴恩 申請(qǐng)人:米其林研究和技術(shù)股份有限公司, 米其林集團(tuán)總公司