專利名稱：越野輪胎的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，更具體地說，涉及一種用于越野用途的充氣輪胎。
輪胎設計人員不斷地工作來改進輪胎的工作輪胎印。工作輪胎印影響輪胎的下述變量附著力、噪音、震動以及操作性能。雖然這些變量對于所有類型的輪胎是相同的，但是，每項變量的重要性取決于輪胎的類型。例如，在越野輪胎中，使用者主要關心工作輪胎印的附著力和震動。
輪胎所引起的大部分震動出現(xiàn)在花紋塊進入輪胎印或離開輪胎印時。當進入輪胎印時，輪胎花紋的花紋塊被壓縮，引起沖擊震動。當輪胎花紋的花紋塊離開輪胎印時，花紋塊彈回它原來的位置，引起附加的震動。當輪胎印長度使得進入的花紋塊在離開的花紋塊彈回它原來的位置的同時產(chǎn)生沖擊時，震動的振幅最大。
在1984年輪胎花紋設計指南第205頁可以看到的Goodyear RL-2Radial Semi Xtra Tread Traction輪胎是一種越野輪胎，在絞接式自卸卡車、載重汽車、平地機和其它越野機械中使用這種輪胎。RL-2提供了極好的附著力，特別是沿圓周的附著力。然而，在某些應用中，RL-2的輪胎花紋設計引起比希望要高的震動。
造成RL-2的震動較高的兩個主要因素是花紋塊幾乎在軸向上對準和橫向凹槽的寬度。花紋塊幾乎在軸向上對準使得每個花紋塊的大部分會立即進入輪胎印。這造成花紋塊的大部分的瞬時壓縮，并造成震動的增加。RL-2輪胎也有較寬的橫向凹槽。因為較寬的凹槽降低了輪胎的彎曲剛度，所以，RL-2較寬的橫向凹槽造成較低的沿圓周的彎曲剛度，使得輪胎花紋容易在圓周方向上彎曲。輪胎花紋彎曲得越厲害，花紋塊由輪胎花紋表面伸出得越多，并且，它們的沖擊和松開所引起的震動的振幅越大。除了降低輪胎的彎曲剛度以外，較寬的凹槽降低了在輪胎印中花紋塊的面積。結果，在輪胎印中每個花紋塊上分布的壓力增加。由于在每個花紋塊上壓力的增加，各花紋塊的變形增加，造成震動的振幅的增加。
本發(fā)明使越野輪胎的工作輪胎印進一步地改進。本發(fā)明的輪胎提供了極好的附著力，以及比在已有技術中公布的輪胎更低的震動。
本發(fā)明涉及用于越野使用的充氣輪胎10。此充氣輪胎10有輪胎花紋12。輪胎花紋12有多個花紋塊14，它們由第一肩部16伸展到第二肩部18。多個寬的凹槽20把多個花紋塊14分開。
輪胎花紋12的每個花紋塊14在靠近各個肩部中至少之一處有一個寬的段22，并且，靠近輪胎的中心線有一個窄段24。每個花紋塊14可以橫截著輪胎花紋12直著伸展，或者，由第一肩部16到第二肩部18可以是傾斜的。定義為了容易理解本文件，采用了下列名詞“沿圓周的”意謂著沿著環(huán)形輪胎的平行于赤道平面(EP)并垂直于軸向方向的表面的周邊伸展的線和方向。
“輪胎印”意謂著輪胎花紋在速度為零并且在壓力正常載荷下或在特定的負載、壓力和速度條件下與平的表面接觸的接觸區(qū)域或面積。
“凹槽”意謂著在輪胎花紋中的細長的空的區(qū)域，它可以沿著圓周方向伸展，或者在橫向上以直的、彎曲的或鋸齒形的方式關于輪胎花紋伸展。圍繞輪胎花紋的圓周的凹槽的深度可以改變，或者，一個凹槽的深度可以不變，但是可以與在輪胎上另一個凹槽的深度不同。
“橫向的”意謂著軸向方向。
“前導的”是指在輪胎在行進的優(yōu)選方向上旋轉的過程中輪胎花紋的一系列部分中首先與地面接觸的部分。
“花紋塊”意謂著橫截著輪胎的寬度伸展的徑向的多排輪胎花紋橡膠?；y塊中至少一部分與地面或路面直接接觸?；y塊可以由被凹槽分開的多個輪胎花紋件組成。
“不打滑”意謂著在輪胎花紋中凹槽的深度。
“節(jié)距”意謂著在輪胎花紋圖樣中一個峰到下一個峰的距離。節(jié)距是指在輪胎花紋圖樣中由一個設計特點到下一個類似的設計特點在圓周上的距離。
“充氣輪胎”意謂著大致為環(huán)形的層壓的機械裝置，常常為一個開口的環(huán)形，它有胎邊和輪胎花紋，并由橡膠、化學物、纖維和鋼或其它材料制成。當安裝到機動車輛的輪子上時，輪胎通過它的花紋提供附著力，并包含維持車輛載荷的流體。
“肩部”意謂著剛好在花紋邊緣下面的側壁的上部。
“剛度”意謂著對輪胎的像一個彈簧起作用的能力的度量。
“連接條”是指在凹槽的底部橡膠的額外厚度，使得在有這種額外橡膠的位置，凹槽的深度比在其它位置的凹槽深度小。通過限制被凹槽分開的一個花紋塊的兩部分的獨立的運動，連接條使花紋塊穩(wěn)定。連接條也可以存在在兩個相鄰的花紋塊之間。
“拖尾的”是指在輪胎在行進的優(yōu)選方向上旋轉的過程中輪胎花紋的一系列部分中最后與地面接觸的部分。
“輪胎花紋中心線”是指赤道平面(EP)與輪胎花紋相交的線。
將以示例的方式并參考著附圖描述本發(fā)明，在附圖中

圖1示出了本發(fā)明的一個實施例；圖2示出了本發(fā)明的一個實施例，其中每個花紋塊14由第一肩部16到第二肩部18是傾斜的；圖3示出了圖2的實施例，它還有位于每個花紋塊14的寬段22中的肩部凹槽30；圖4示出了圖2的實施例，它有位于每個花紋塊14的寬段22中的肩部凹槽30，也有橫截著每個花紋塊14的直線凹槽32；圖5示出了本發(fā)明的一個實施例，它有靠近每個肩部的寬段22和靠近輪胎花紋12的中心線的窄段24；圖6示出了圖5的實施例，它還有在每個花紋塊14的寬段22中的肩部凹槽30；圖7示出了圖5的實施例，它有在每個花紋塊14的寬段22中的肩部凹槽30，也有橫截著每個花紋塊14的窄段24的直線凹槽32；以及圖8示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
圖1示出了用于越野用途的充氣輪胎，它的輪胎花紋12帶有多個花紋塊14。這些花紋塊14由第一肩部16伸展到第二肩部18。多個花紋塊14被多個寬的凹槽20分開。每個花紋塊14有一個寬段22和窄段24。寬段22由各自肩部16,18中之一朝向輪胎的中心線伸展。窄段24在靠近輪胎12的中心線連接到寬段22上。窄段24伸展到輪胎花紋12的另一個肩部。當在輪胎花紋12上看每個花紋塊14時，每個花紋塊14的寬段22交替地由第一肩部16伸展，隨后由第二肩部18伸展。寬段22由一個肩部到另一個肩部的交替使每個寬的凹槽20有一個S形的構形。結果，各花紋塊14的前導邊緣26至少部分地與在圓周上相鄰的花紋塊14的拖尾邊緣28重疊。
在圖1中所示的充氣輪胎10的工作輪胎印與RL-2相比，既有極好的附著力特別是在圓周方向上有極好的附著力，又降低了震動。每個花紋塊14的前導邊緣26的橫向伸展為輪胎花紋12提供了極好的圓周方向上的附著力。輪胎花紋的肩部16、18和在寬段22減小與窄段24相會處的每個花紋塊14的表面提供了橫向的附著力。圖1的輪胎花紋12由于橫向凹槽的S形狀提高了圓周方向上的彎曲剛度。此提高的彎曲剛度幫助減小每個花紋塊14由輪胎花紋12伸出的數(shù)量。結果，減小了當花紋塊14進入和離開輪胎印時它們的沖擊和彈回。圓周上相鄰的花紋塊14的寬段22的重疊也幫助減小震動的振幅。當各花紋塊14的寬段22的前導邊緣26進入輪胎印時，圓周上相鄰的前一個花紋塊的寬段22的一部分仍然正在進入輪胎印。結果，減小了該花紋塊14的寬段22的前導邊緣26的壓縮沖擊。此外，當圓周上相鄰的前一個花紋塊的寬段22的最后部分離開輪胎印時，一個花紋塊14的寬段22的前導邊緣26仍然位于輪胎印內，從而也減小了輪胎花紋12的彈回震動。
圖2示出了本發(fā)明的一個實施例，其中每個花紋塊14由第一肩部16到第二肩部18是傾斜的。各花紋塊14的這種傾斜提供了附加的沿圓周方向的彎曲剛度。這種提高的沿圓周的彎曲剛度還通過降低每個花紋塊14的前導邊緣26伸出的數(shù)量和通過增加各花紋塊14的重疊減小了震動的振幅。此外，每個花紋塊14的前導邊緣26的傾斜提高了輪胎花紋12的橫向附著力?；y塊14的傾斜也造成比較平滑的寬的凹槽20，這些凹槽比圖1中所示的寬的凹槽20更容易噴射出泥漿和其它異物。雖然每個花紋塊14的前導邊緣26和拖尾邊緣28可以以任何角度接近各自的肩部16、18，但是，為了在圓周方向的附著力有最好的結果，每個邊緣26、28當它接近各自的肩部16、18時應該逐漸變成一個垂直于輪胎花紋的中心線的角度。
在圖3中，每個傾斜的花紋塊14在它的寬段22中有一個肩部凹槽30。該肩部凹槽30由各自的肩部16、18伸展進各自寬段22的中心部分。如果輪胎花紋12的寬度為TW，每個肩部凹槽30可以在橫向上伸展的數(shù)量范圍為花紋寬度TW的15％到45％。雖然在優(yōu)選實施例中各肩部凹槽30在圓周方向上的長度可以改變，但是，每個肩部凹槽30在圓周方向上的長度將在各花紋塊14的寬段22在圓周方向上的寬度的20％到40％的范圍。如果寬的凹槽20的深度為完全不打滑NSK的深度，那么，每個肩部凹槽30的深度范圍為不打滑寬度NSK的50％到100％。理想上，每個花紋塊14的傾斜將為角度α在離開中心線10的20到70度的范圍以內。
圖4示出了圖3的實施例，它進一步有橫截著每個花紋塊14的直線凹槽32。該直線凹槽32在靠近窄段24處橫截著每個花紋塊14。該直線凹槽32可以傾斜地橫截著花紋塊14，或者可以以平行于中心線的方向橫截。直線凹槽32的寬度范圍為輪胎花紋寬度TW的5％到25％，深度的范圍為不打滑深度NSK的20％到80％。由于此直線凹槽32的深度減小的原因，一個連接條34位于每個直線凹槽32內。如果此直線凹槽與輪胎花紋12的中心線有一個角度，凹槽的邊緣將對輪胎花紋12提供橫向上和圓周方向上的附加的附著力。連接條34的存在幫助使由此直線凹槽32產(chǎn)生的彎曲剛度的任何減小達到最少。
圖5示出了本發(fā)明的另一實施例。在圖5中的每個花紋塊14包含兩個寬段22和一個窄段24。每個花紋塊14有由第一肩部16伸展的第一寬段。此第一寬段當它接近輪胎花紋12的中心線時連接到窄段24上。該窄段24當它接近第二肩部18時連接到第二寬段上。雖然每個花紋塊14可以在軸向上由第一肩部16伸展到第二肩部18，由第一肩部16到第二肩部18傾斜是優(yōu)選的。各花紋塊14的傾斜增加了重疊的數(shù)量；因此，減小了輪胎震動的振幅。此外，花紋塊14的傾斜造成寬的凹槽20的傾斜，增加了輪胎在圓周方向上的彎曲剛度。
在圖6中，各花紋塊14的每個寬段22有一個肩部凹槽30。每個肩部凹槽30由各自的肩部16、18伸展進寬段22的中心部分。肩部凹槽30對于附著力提供了附加的邊緣；因此，增加了輪胎花紋12的橫向和圓周方向上的附著力。
在圖7中，圖6的實施例進一步有一個橫截著每個花紋塊14的直線凹槽32。此直線凹槽32在靠近花紋塊14的窄段24處橫截著每個花紋塊14。該直線凹槽32可以與輪胎花紋12的中心線成一個角度，或平行于該中心線。每個直線凹槽32的深度的范圍為不打滑深度NSK的20％到80％。此直線凹槽32的邊緣提供了附加的咬合邊緣，從而提供了在橫向上和在圓周方向上的附著力。連接條34位于每個直線凹槽32的下面，對花紋塊14提供橫向上和圓周方向上的剛度。
圖8示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。每個花紋塊14有由一個窄段24相互連接起來的兩個寬段22。每個寬段22有一個肩部凹槽30，而窄段24被一個直線凹槽32橫截著。在此優(yōu)選實施例中，每個肩部凹槽30有完全不打滑的寬度NSK。直線凹槽32與中心線成的角度δ的范圍為15到70度。每個花紋塊14還有一個偏置凹槽36，它至少部分地沿著每個寬段22的一個肩部伸展。每個偏置凹槽36的寬度范圍為輪胎花紋TW的3％到15％。每個偏置凹槽36或者由前導邊緣26伸展，或者由脫尾邊緣28伸展，伸展到各自寬段22的肩部凹槽30。每個寬凹槽20當接近各自的肩部16、18時，逐漸變成垂直于中心線的一個角度。然而，當寬段20與各自的肩部16、18會合時，可以稍微張開，使得可以適當?shù)貒娚涑瞿酀{和異物。
可以模塑出本發(fā)明的輪胎10，如熟悉技術的人可以典型地模塑出輪胎那樣。本發(fā)明的越野充氣輪胎10的輪緣標稱直徑將通常至少為20英寸。該輪胎也可以有變化節(jié)距關系。
權利要求
1．一種用于越野用途的充氣輪胎(10)，該充氣輪胎(10)的輪胎花紋(12)帶有多個由一第一肩部(16)伸展到一第二肩部(18)的花紋塊(14)，這些多個花紋塊(14)被多個寬的凹槽(20)分開，該充氣輪胎(10)的特征在于輪胎花紋(12)的每個花紋塊(14)在靠近各自肩部(16、18)中至少之一處有一個寬段(22)，并在靠近輪胎花紋(12)的中心線處有一個窄段(24)。
2．按照權利要求1中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于每個花紋塊(14)由第一肩部(16)到第二肩部(18)是傾斜的。
3．按照權利要求1中所述的充氣輪胎(10)，每個花紋塊(14)有一個前導邊緣(26)和一個拖尾邊緣(28)，其輪胎花紋(12)的特征還在于每個花紋塊(14)的兩個邊緣(26、28)當每個邊緣(26、28)接近各自的肩部(16、18)時逐漸變成垂直于中心線的一個角度。
4．按照權利要求1中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于每個花紋塊(14)有兩個寬段(22)，靠近每個肩部(16、18)有一個寬段(22)。
5．按照權利要求1中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于每個花紋塊(14)的各自的寬段(22)有一個肩部凹槽(30)，該肩部凹槽(30)由各自的肩部(16、18)伸展到各自的寬段(22)的中心部分。
6．按照權利要求5中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于每個寬的凹槽(20)有NSK的深度，每個肩部凹槽(30)的深度等于寬凹槽的NSK深度。
7．按照權利要求1中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于一個直線凹槽(32)在靠近各自花紋塊(14)的窄段(24)處橫截著每個花紋塊(14)。
8．按照權利要求7中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于每個寬凹槽(20)的深度為NSK，每個直線凹槽(32)的深度范圍為寬凹槽的NSK深度的20％到80％。
9．按照權利要求1中所述的充氣輪胎(10)，該輪胎花紋(12)的特征還在于每個寬段(22)有一個偏置凹槽(36)，它至少部分地沿著各自的肩部(16、18)伸展。
全文摘要
一種越野的充氣輪胎(10),它的輪胎花紋(12)帶有多個花紋塊(14),每個花紋塊(14)在靠近輪胎花紋的至少一個肩部處有一個寬段(22),并在靠近輪胎花紋的中心線處有一個窄段(24)。在一個優(yōu)選實施例中,每個花紋塊(14)有兩個寬段(22),由輪胎花紋(12)的每個肩部(16、18)伸展一個寬段,并且,兩個寬段由窄段(24)相互連接起來。
文檔編號B60C11/11GK1299746SQ0013567
公開日2001年6月20日 申請日期2000年12月18日 優(yōu)先權日1999年12月16日
發(fā)明者A·A·賓斯菲爾德 申請人:固特異輪胎和橡膠公司