CN104918794A - 具有双向性能的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种轮胎，所述轮胎包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面限定第一旋转方向和第二旋转方向。所述第一旋转方向为从所述第一侧面观察所述轮胎时的逆时针方向，所述第二旋转方向为从所述第一侧面观察所述轮胎时的顺时针方向。该轮胎还包括从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的胎体帘布层，以及设置于带束层上方的周向胎面。周向胎面以及胎体帘布层中的至少一者使得该轮胎沿第一方向旋转时呈现出第一轮胎性能，沿第二方向旋转时呈现出与第一轮胎性能不同的第二轮胎性能。轮胎性能选自制动、干驱动牵引力、耐磨损性能以及雪上牵引性能。

Description

具有双向性能的轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎性能以及轮胎安装领域。更具体地，本公开涉及轮胎，所述轮胎以不同方向旋转或者以不同取向安装时具有不同的特性。
背景技术
不同胎面花纹以及结构的轮胎在本领域中是已知的。对称的胎面花纹以及非对称的胎面花纹可被配置为优化某些特征，例如制动性能、湿处理、干处理、雪处理、牵引力、耐磨性、降噪以及滚动阻力。胎体帘布层以及其他元件的位置和取向也可被配置为优化这些特征。轮胎可归类为对称轮胎、非对称轮胎以及单导向轮胎。对称轮胎不具有优选的安装方法，而非对称轮胎具有优选的外侧表面，单导向轮胎具有优选的滚动方向。
许多车辆对前轴上的轮胎与后轴上的轮胎具有不同的性能需求。前轴可支撑车辆的大部分重量。在某些情况下，前轴可支撑车辆60％的重量。另外，在前车轮驱动轮胎中，后轮胎仅仅有助于制动，并不贡献驱动力。相似地，在后车轮驱动轮胎中，前轮胎仅仅有助于制动，并不贡献驱动力。
另外，径向力以及侧向力在前轮胎和后轮胎上的分布可不同。另外，在一些车辆中，前轮胎的外倾可不同于后轮胎的外倾。这样使得前轮胎和后轮胎上胎面花纹与滚动表面相接合的部分有所不同。
图1为示例柱状图，示出的是在模拟的道路路线上被驱动的示例性后轮驱动车辆的前轮胎和后轮胎上的前力分布/后力分布。该柱状图并不是为了示出特定轮胎或特定汽车的特性，其在此处呈现是为了示出施加于前轮胎与后轮胎的一些不同的力。
所示的例子示出了两辆不同汽车上的力。x轴表示轮胎的前-后力与静态前负荷的比。该轴上的负数表示制动力，正数表示驱动力。y轴表示每次出现的百分比。
如从图1中可以看出，后轮驱动车辆通常向前轮胎施加较小的制动力，可能偶尔会向前轮胎施加较大的制动力。然而，正如所料，后轮驱动车辆未向前轮胎施加任何驱动力。
相比之下，图1示出后车轮驱动车辆通常向后轮胎施加较小的制动力，偶尔会向后轮胎施加较大的制动力。后车轮驱动车辆可能还会向后轮胎施加较小到中等大小的制动力。
尽管图1的柱状图特定于给定的模拟道路路线，但应当理解，虽然道路路线的变化会影响该柱状图，但是前轮胎和后轮胎之间的大体差异仍然如同图中所示。
虽然“单导向轮胎”在本领域是已知的，但通常不知道此类轮胎在顺时针方向和逆时针方向如何表现。因此，在平带式轮胎测试机上测试了现有单导向轮胎的样本。当在轮胎/车轮总成中心记录反应力以及反应力矩时，平带轮胎测试机严密控制和扫掠滑移率和滑动负载的矩阵。表1示出与从结果数据计算得到的干牵引力相关的峰值Fx指标。
表1
在表1中，峰值Fx为滑移率与纵向力(N)曲线上的最大纵向力。本领域的技术人员知道峰值Fx与牵引性能相关联。
如从表1中可以看出，尽管单导向轮胎被构造成以特定方向旋转，但由于滚动方向的改变而导致的峰值Fx的差异绝不大于3％。3％的差异中的一些可能是由于测试误差/测量误差而造成的，因为即使非单导向轮胎A也显示存在差异。因此，当前单导向轮胎在干驱动或制动牵引力方面未显示出显著差异，因而不会造成基于轮胎滚动方向的车载性能发生显著改变。
发明内容
在一个实施例中，具有赤道平面的轮胎包括第一侧面和第二侧面，并且第一侧面和第二侧面限定轮胎的第一旋转方向和第二旋转方向。该轮胎的第一旋转方向为从第一侧面观察轮胎时轮胎沿逆时针方向的旋转，轮胎的第二旋转方向为从第一侧面观察轮胎时轮胎沿顺时针方向的旋转。该轮胎还包括从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的胎体帘布层，以及设置于带束层上方的周向胎面。周向胎面以及胎体帘布层中的至少一者使得该轮胎沿第一方向旋转时呈现出第一轮胎性能，沿第二方向旋转时呈现出与第一轮胎性能不同的第二轮胎性能。轮胎性能选自制动、干驱动牵引力、耐磨损性能以及雪上牵引性能等性能组。
在另一个实施例中，具有赤道平面的轮胎包括第一胎圈部分和第二胎圈部分。该轮胎还包括第一侧面和第二侧面，并且第一侧面和第二侧面限定轮胎的第一安装位置和第二安装位置。在第一安装位置，第一侧面背离车辆的纵轴；在第二安装位置，第二侧面背离测量的纵轴。该轮胎还包括从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的至少一个胎体帘布层，以及设置于至少一个胎体帘布层上方的周向带束层。该轮胎也包括周向胎面，并且该周向胎面具有设置于周向带束层上方的多个胎面元件。至少一个胎体帘布层以及多个胎面元件中的至少一者使得该轮胎在车辆前轴上的第一安装位置时以及在车辆后轴上的第二安装位置时呈现第一车载侧向性能，并且该轮胎在车辆后轴上的第一安装位置时以及在车辆前轴上的第二安装位置时呈现第二车载侧向性能。
在另一个实施例中，本发明公开了一种在具有前轴和后轴的车辆上安装多个轮胎的方法。该方法包括提供四个轮胎，包括第一轮胎、第二轮胎、第三轮胎，以及第四轮胎。这四个轮胎各自都具有第一胎圈部分和第二胎圈部分、第一侧面、第二侧面、至少一个从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的胎体帘布层、设置于至少一个胎体帘布层上方的周向带束层，以及设置于周向带束层上方的周向胎面。这四个轮胎各自的第一侧面基本上相同，并且这四个轮胎各自的的第二侧面也基本上相同。同样，这四个轮胎各自的周向胎面也基本上相同。该方法还包括在第一车轮上安装第一轮胎，在第二车轮上安装第二轮胎，在第三车轮上安装第三轮胎，以及在第四车轮上安装第四轮胎。该方法也包括在车辆前轴的左端安装第一车轮，使得第一轮胎的第一侧面背离车辆纵轴并且使得第一轮胎呈现第一性能。该方法附加包括在车辆前轴的右端安装第二车轮，使得第二轮胎的第二侧面背离车辆纵轴并且使得第二轮胎呈现第一性能。该方法还包括在车辆后轴的左端安装第三车轮，使得第三轮胎的第二侧面背离车辆纵轴并且使得第三轮胎呈现出低于第一性能的第二性能。该方法也包括在车辆后轴的右端安装第四车轮，使得第四轮胎的第一侧面背离车辆纵轴并且使得第四轮胎呈现第二性能。
在另一个实施例中，本发明公开了一种在具有前轴和后轴的车辆上安装多个轮胎的方法。该方法包括提供四个轮胎，包括第一轮胎、第二轮胎、第三轮胎，以及第四轮胎。这四个轮胎各自具有第一胎圈部分和第二胎圈部分、第一侧面、第二侧面、从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的胎体帘布层、设置于胎体帘布层上方的带束层，以及设置于带束层上方的周向胎面，其中周向胎面和胎体帘布层中的至少一者使得轮胎为关于赤道平面反射性地非对称。这四个轮胎各自的第一侧面基本上相同，并且这四个轮胎各自的的第二侧面也基本上相同。同样，这四个轮胎各自的周向胎面也基本上相同。该方法还包括在第一车轮上安装第一轮胎，在第二车轮上安装第二轮胎，在第三车轮上安装第三轮胎，以及在第四车轮上安装第四轮胎。该方法也包括在车辆前轴的左端安装第一车轮，使得第一轮胎的第一侧面背离车辆纵轴。该方法附加包括在车辆前轴的右端安装第二车轮，使得第二轮胎的第一侧面背离车辆纵轴。该方法还包括在车辆后轴的左端安装第三车轮，使得第三轮胎的第二侧面背离车辆纵轴；以及在车辆后轴的右端安装第四车轮，使得第四轮胎的第二侧面背离车辆纵轴。
在另一个实施例中，本发明公开了一种在具有前轴和后轴的车辆上安装多个轮胎的方法。该方法包括提供四个轮胎，包括第一轮胎、第二轮胎、第三轮胎，以及第四轮胎。这四个轮胎各自都具有第一胎圈部分和第二胎圈部分、第一侧面、第二侧面、至少一个从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的胎体帘布层、设置于至少一个胎体帘布层上方的周向带束层，以及设置于周向带束层上方的周向胎面。这四个轮胎各自具有周向轮胎设计，所述周向轮胎设计包括具有二阶离散旋转非对称性的胎面花纹和胎体帘布层之一。这四个轮胎各自的第一侧面基本上相同，并且这四个轮胎各自的的第二侧面也基本上相同。同样，这四个轮胎各自的周向胎面也基本上相同。该方法还包括在第一车轮上安装第一轮胎，在第二车轮上安装第二轮胎，在第三车轮上安装第三轮胎，以及在第四车轮上安装第四轮胎。该方法也包括在车辆前轴的左端安装第一车轮，使得第一轮胎的第一侧面背离车辆纵轴；以及在车辆前轴的右端安装第二车轮，的第二轮胎的第二侧面背离车辆纵轴。该方法附加包括在车辆后轴的左端安装第三车轮，使得第三轮胎的第一侧面背离车辆纵轴；以及在车辆后轴的右端安装第四车轮，使得第四轮胎的第二侧面背离车辆纵轴，从而在具有第一性能的所有轮胎上提供第一旋转方向。
附图说明
在附图中，所示出的结构与下文提供的详细描述一起描述了受权利要求书保护的本发明的示例性实施例。类似的元件用类似的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。
图1为示例柱状图，示出的是示例性后轮驱动车辆的前轮胎和后轮胎上的前力分布/后力分布；
图2为具有第一滚动方向和第二滚动方向的轮胎100的一个实施例的透视图的示意图；
图3为图2中轮胎100的前视图的示意图；
图4为图2中轮胎100的多视角透视图的示意图，示出的是第一取向以及第二取向的轮胎；
图5为示意图，示出的是安装在车辆的轴上的多个轮胎100；
图6为示意图，示出的是图5中安装在车辆的轴上的多个轮胎100的服务旋转；
图7为具有第一滚动方向和第二滚动方向的轮胎300的另选的实施例的透视图的示意图；
图8为图7中轮胎300的前视图的示意图；
图9为图7中轮胎300的多视角透视图的示意图，示出的是第一取向以及第二取向的轮胎；
图10为示意图，示出的是安装在车辆的轴上的多个轮胎300；
图11为示意图，示出的是图10中安装在车辆的轴上的多个轮胎300的服务旋转；
图12为具有第一安装位置和第二安装位置的轮胎500的第一取向和第二取向的多视角透视图的示意图；
图13为示意图，示出的是安装在车辆的轴上的多个轮胎500；
图14为示意图，示出的是图13中安装在车辆的轴上的多个轮胎500的服务旋转；
图15为轮胎胎面元件的一个实施例的轮廓的示意图；
图16为轮胎胎面元件的另选的实施例的轮廓的示意图；
图17为轮胎胎面元件的另一个另选的实施例的轮廓的示意图；
图18为轮胎胎面元件的另一个另选的实施例的轮廓的示意图；
图19为轮胎胎面元件的另一个另选的实施例的轮廓的示意图；
图20为轮胎胎面元件的另一个另选的实施例的轮廓的示意图。
具体实施方式
下文包括本文所采用的选定术语的定义。这些定义包括落入术语范围内且可用于实施的部件的各种实例或形式。所述实例并非旨在进行限制。术语的单数和复数形式可在所述定义之内。
“轴向”或“轴向地”是指平行于轮胎旋转轴线的方向。
“胎面”是指轮胎接触车轮并且限定侧壁的边界的部分。
“胎体帘布层”是指连接胎圈与胎面的结构构件，可以是连续的结构构件，也可以是离散的结构构件。
“周向”和“周向地”是指沿胎面表面的圆周延伸的方向，与轴向垂直。
“赤道面”是指垂直于轮胎旋转轴线并且穿过轮胎中心的平面。
“径向”和“径向地”是指垂直于轮胎旋转轴线的方向。
“侧壁”是指轮胎介于胎面与胎圈之间的部分。
“胎面”是指在正常充气和负载情况下与路面接触的轮胎部分。
在本公开中，方向是参照车辆的俯视图，相对于车辆的纵轴而言。术语“向内”和“向内地”是指朝向车辆纵轴的总体方向，而“向外”和“向外地”是指远离车辆纵轴的总体方向。因此，当相对的方向性术语诸如“内部”和“外部”结合元件使用时，“内部”元件比“外部”元件在空间上更靠近车辆纵轴。同样地，术语“左”和“右”是参照安装有轮胎的车辆的俯视图，相对于车辆的纵轴而言。术语“前”和“后”也参照安装有轮胎的车辆而言。
图2和图3分别示出具有车轴特定滚动方向的轮胎100的一个实施例的示意图的透视图和侧视图。图4示出轮胎100在第一取向110a和第二取向110b的多视角透视图。本公开参照所有这些图来描述轮胎100。
轮胎100包括第一胎圈部分和第二胎圈部分(未示出)、第一侧壁120a，以及第二侧壁120b。轮胎100具有两个旋转方向。当从第二侧壁120b(如图3所示)观察轮胎时，轮胎100的第一旋转方向为顺时针方向，轮胎100的第二旋转方向为逆时针方向。
轮胎100还包括从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的至少一个胎体帘布层(未示出)、设置于胎体帘布层上方的周向带束层(未示出)，以及设置于带束层上方的周向胎面130。周向胎面130具有示意性地示出在140处的胎面花纹。在一个实施例中，胎面花纹140具有二阶离散旋转非对称性，这使得轮胎100为单导向轮胎。因此，当轮胎100在第一取向110a时，胎面花纹140具有第一外观；当轮胎100处于第二取向时110b，反向的胎面花纹140具有不同于第一外观的第二外观。
当轮胎100沿第一方向与第二方向旋转时，胎面花纹的非对称性可使得胎面呈现不同特性。胎面花纹以及胎体帘布层的位置和取向可被选择为使得轮胎100沿第一方向旋转时呈现所期望的前轮胎特性，并且轮胎100沿第二方向旋转时呈现所期望的后轮胎特性。
例如，胎面花纹可被选择为使得轮胎沿第一旋转方向旋转时周向胎面呈现第一制动性能和第一驱动牵引性能，并且轮胎沿第二方向旋转时周向胎面呈现第二制动性能和第二驱动牵引性能，其中第二制动性能低于第一制动性能，第二驱动牵引性能高于第一驱动牵引性能。在后轮驱动车辆中，后轮胎呈现更高的驱动牵引性能会更有利。在前轮驱动车辆中，前轮胎呈现更高的驱动牵引性能会更有利。
又如，胎面花纹可被选择为使得沿第一方向旋转时周向胎面呈现第一耐磨性能，沿第二方向旋转时周向胎面呈现不同于第一耐磨性能的第二耐磨性能。例如，在前轮驱动车辆中，前轮胎往往磨损得更快。在后轮驱动车辆中，后轮胎往往会磨损得更快。胎面花纹可被选择成缩小前后轮胎磨损率的差异。
又如，胎面花纹可被选择为使得沿第一方向旋转时周向胎面呈现第一雪上牵引性能，沿第二方向旋转时周向胎面呈现不同于第一雪上牵引性能的第二雪上牵引性能。胎面花纹也可被选择为使得其他特性受旋转方向改变的影响。
另外，或者在替代形式中，胎体帘布层的位置和取向可被选择为使得胎体帘布层致使轮胎根据旋转方向呈现不同的特性。胎体帘布层的这样的差异不易从轮胎的外部观察到，但是轮胎仍将呈现非对称的特性。
在一个实施例中，在轮胎的一个或多个位置上，第一旋转方向可被指示为前旋转方向，第二旋转方向可被指示为后旋转方向。如从例示的实施例中可以看出，第一标记150a设置在轮胎100的第一侧壁120a上，第二标记150b设置在轮胎100的第二侧壁120b上。第一标记150a和第二标记150b两者包括指定第一旋转方向为前轮胎旋转方向并且指定第二旋转方向为后轮胎旋转方向的指示。虽然例示的实施例用书面说明示出箭头，但应当理解，该标记可采取任何形式或尺寸。
这样的标记可用于帮助人们在车辆上安装车轴特定轮胎。如图5所示，轮胎100的特性可被选择为使得具有基本上相同的侧壁、胎体帘布层和周向胎面的四个轮胎可安装在车辆200上，让前轴210上的第一轮胎1001及第二轮胎1002与安装在后轴220上的第三轮胎1003和第四轮胎1004呈现不同的特性。
在例示的实施例中，第一轮胎1001安装在第一车轮(未示出)上，第二轮胎1002安装在第二车轮(未示出)上，第三轮胎1003安装在第三车轮(未示出)上，第四轮胎1004安装在第四车轮(未示出)上。第一车轮和第一轮胎安装在车辆200的前轴210的左端上，使得第一轮胎1001的第一侧壁120a1朝外，(也就是远离车辆200的纵轴A)，并且第一轮胎1001的第二侧壁120b1朝内(也就是朝向车辆200的纵轴A)。第二车轮和第二轮胎安装在车辆200的前轴210的右端上，使得第二轮胎1002的第一侧壁120a2朝内，并且第二轮胎1002的第二侧壁120b2朝外。第三车轮和第三轮胎安装在车辆200的后轴220的左端上，使得第三轮胎1003的第一侧壁120a3朝内，并且第三轮胎1003的第二侧壁120b3朝外。第四车轮和第四轮胎安装在车辆200的后轴220的右端上，使得第四轮胎1004的第一侧壁120a4朝外，并且第四轮胎1004的第二侧壁120b4朝内。
应当理解，轮胎可以任何顺序安装在车辆上，并且上述某些步骤可同时执行或以不同顺序执行。
当维修车辆时，不必从车轮上拆下轮胎，便可以图6所示的方式旋转轮胎。第一车轮和第一轮胎从车辆200的前轴210移除，第四车轮和第四轮胎从车辆200的后轴220移除。第一车轮和第一轮胎安装在车辆200的后轴220的右端上，使得第一轮胎1001的第一侧壁120a1朝外，并且第一轮胎1001的第二侧壁120b1朝内。第四车轮和第四轮胎安装在车辆200的前轴210的左端上，使得第四轮胎1004的第一侧壁120a4朝外，并且第四轮胎1004的第二侧壁120b4朝内。
第二车轮和第二轮胎从车辆200的前轴210移除，并且第三车轮和第三轮胎从车辆200的后轴220移除。第二车轮和第二轮胎安装在车辆200的后轴220的左端上，使得第二轮胎1002的第一侧壁120a2朝内，并且第二轮胎1002的第二侧壁120b2朝外。第三车轮和第三轮胎安装在车辆200的前轴210的右端上，使得第三轮胎1003的第一侧壁120a3朝内，并且第三轮胎1003的第二侧壁120b3朝外。
应当理解，旋转轮胎的步骤可以任何顺序执行，并且上述某些步骤可同时执行或以不同顺序执行。另外，也应当理解，轮胎可从车轮上拆下来，因此这些轮胎可重装于任何位置。
虽然图2至图6示出沿第一方向旋转时呈现期望的前轮胎特征而沿第二方向旋转时呈现期望的后轮胎特征的双向轮胎，但是双向轮胎也可被设计为沿第一方向旋转时呈现期望的夏季性能特征而沿第二方向旋转时呈现期望的冬季性能特征。图7和图8分别示出具有季节特定滚动方向的轮胎300的一个实施例的示意图的透视图和侧视图。图9示出轮胎300在第一取向310a和第二取向310b的多视角透视图。本公开参照所有这些图来描述轮胎300。
轮胎300包括第一胎圈部分和第二胎圈部分(未示出)、第一侧壁320a，以及第二侧壁320b。轮胎300具有两个旋转方向。当从第二侧壁320b(如图8所示)观察轮胎时，轮胎300的第一旋转方向为顺时针方向，轮胎300的第二旋转方向为逆时针方向。
轮胎300还包括从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的至少一个胎体帘布层(未示出)、设置于胎体帘布层上方的周向带束层(未示出)，以及设置于带束层上方的周向胎面330。周向胎面330具有示意性地示出在340处的胎面花纹。在一个实施例中，胎面花纹340具有二阶离散旋转非对称性，这使得轮胎300为单导向轮胎。因此，当轮胎300在第一取向310a时，胎面花纹340具有第一外观；当轮胎300处于第二取向时310b，反向的胎面花纹340具有不同于第一外观的第二外观。
当轮胎300沿第一方向与第二方向旋转时，胎面花纹的非对称性可使得胎面呈现不同特性。胎面花纹以及胎体帘布层的位置和取向可被选择为使得轮胎300沿第一方向旋转时呈现所期望的夏季性能特性，并且轮胎300沿第二方向旋转时呈现所期望的冬季性能特性。
例如，胎面花纹可被选择为使得沿第一方向旋转时周向胎面呈现第一雪上牵引性能，沿第二方向旋转时周向胎面呈现不同于第一雪上牵引性能的第二雪上牵引性能。胎面花纹也可被选择为使得其他特性受旋转方向改变的影响。
又如，胎面花纹可被选择为使得轮胎沿第一旋转方向旋转时周向胎面呈现第一制动距离性能，轮胎沿第二方向旋转时周向胎面呈现第二制动距离性能，并且第二制动距离性能低于第一制动距离性能。由于在夏季车辆往往以更高的速度驱动，所以在夏季时制动距离性能可能更重要。
又如，胎面花纹可被选择为使得沿第一方向旋转时周向胎面呈现第一耐磨性能，沿第二方向旋转时周向胎面呈现不同于第一耐磨性能的第二耐磨性能。例如，冬季在雪上驱动轮胎时，轮胎往往磨损较慢。胎面花纹可被选择为缩小夏季与冬季的磨损率之间的差异。
又如，胎面花纹可被选择为使得沿第一方向旋转时周向胎面呈现第一噪音性能，沿第二方向旋转时周向胎面呈现不同于第一噪音性能的第二噪音性能。例如，冬季在雪上驱动轮胎时，轮胎的噪音往往更少。胎面花纹可被选择为缩小夏季与冬季的噪音之间的差异。
另外，或者在替代形式中，胎体帘布层的位置和取向可被选择为使得胎体帘布层致使轮胎根据旋转方向呈现不同的特性。胎体帘布层的这样的差异不易从轮胎的外部观察到，但是轮胎仍将呈现非对称的特性。
在一个实施例中，在轮胎的一个或多个位置上，第一旋转方向可被指示为夏季旋转方向，第二旋转方向可被指示为冬季旋转方向。如从例示的实施例中可以看出，第一标记350a设置在轮胎300的第一侧壁320a上，第二标记350b设置在轮胎300的第二侧壁320b上。第一标记350a和第二标记350b两者包括指定第一旋转方向为夏季旋转方向并且指定第二旋转方向为冬季旋转方向的指示。虽然例示的实施例用书面说明示出箭头，但应当理解，该标记可采取任何形式或尺寸。
这样的标记可用于帮助人们在车辆上安装季节特定轮胎。如图10所示，轮胎300的特性可被选择为使得具有基本上相同的侧壁、胎体帘布层和周向胎面的四个轮胎可安装在车辆400上，让所有轮胎3001、3002、3003、3004呈现期望的夏季特性特征。
在例示的实施例中，第一轮胎3001安装在第一车轮(未示出)上，第二轮胎3002安装在第二车轮(未示出)上，第三轮胎3003安装在第三车轮(未示出)上，第四轮胎3004安装在第四车轮(未示出)上。第一车轮和第一轮胎安装在车辆400的前轴410的左端上，使得第一轮胎3001的第一侧壁320a1朝外，(也就是远离车辆400的纵轴A)，并且第一轮胎3001的第二侧壁320b1朝内(也就是朝向车辆400的纵轴A)。第二车轮和第二轮胎安装在车辆400的前轴410的右端上，使得第二轮胎3002的第一侧壁320a2朝内，并且第二轮胎3002的第二侧壁320b2朝外。第三车轮和第三轮胎安装在车辆400的后轴420的左端上，使得第三轮胎3003的第一侧壁320a3朝外，并且第三轮胎3003的第二侧壁320b3朝内。第四车轮和第四轮胎安装在车辆400的后轴420的右端上，使得第四轮胎3004的第一侧壁320a4朝内，并且第四轮胎3004的第二侧壁320b4朝外。
应当理解，轮胎可以任何顺序安装在车辆上，并且上述某些步骤可同时执行或以不同顺序执行。
要在季节变化时改变轮胎的方向，不必从车轮拆下轮胎，便可以图11所示的方式旋转轮胎。第一车轮和第一轮胎从车辆400的前轴410移除，第四车轮和第四轮胎从车辆400的后轴420移除。第一车轮和第一轮胎安装在车辆400的后轴420的右端上，使得第一轮胎3001的第一侧壁320a1朝外，并且第一轮胎3001的第二侧壁320b1朝内。第四车轮和第四轮胎安装在车辆400的前轴410的左端上，使得第四轮胎3004的第一侧壁320a4朝内，并且第四轮胎3004的第二侧壁320b4朝外。
第二车轮和第二轮胎从车辆400的前轴410移除，并且第三车轮和第三轮胎从车辆400的后轴420移除。第二车轮和第二轮胎安装在车辆400的后轴420的左端上，使得第二轮胎3002的第一侧壁320a2朝内，并且第二轮胎3002的第二侧壁320b2朝外。第三车轮和第三轮胎安装在车辆400的前轴410的右端上，使得第三轮胎3003的第一侧壁320a3朝外，并且第三轮胎3003的第二侧壁320b3朝内。
应当理解，旋转轮胎的步骤可以任何顺序执行，并且上述某些步骤可同时执行或以不同顺序执行。另外，也应当理解，轮胎可从车轮上拆下来，因此这些轮胎可重装于任何位置。
图12示出轮胎500的另一个实施例在第一取向510a和第二取向510b的多视角透视图。轮胎500包括第一胎圈部分和第二胎圈部分(未示出)、第一侧壁520a，以及第二侧壁520b。第一侧壁520a和第二侧壁520b限定轮胎的第一安装位置和第二安装位置，如此第一侧壁520a在第一安装位置朝外而第二侧壁520b在第二安装位置朝外。
轮胎500还包括从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分的至少一个胎体帘布层(未示出)、设置于胎体帘布层上方的周向带束层(未示出)，以及设置于带束层上方的周向胎面530。周向胎面530具有示意性地示出在540处的胎面花纹。胎面花纹540关于轮胎500的赤道平面为非对称的。因此，当轮胎500在如图4所示的第一取向时，胎面花纹540具有第一外观，而当轮胎500旋转至如图7所示的第二取向时，反向的胎面花纹540具有不同于第一外观的第二外观。
当轮胎100安装在第一安装位置与第二安装位置处时，胎面花纹的非对称性可使得胎面呈现不同特性。例如，胎面花纹可被选择为使得在轮胎安装在第一位置时考虑第一磨损特征，在轮胎安装在第二位置时考虑不同于第一磨损特征的第二磨损特征。如本领域的普通技术人员将理解的那样，前轮胎和后轮胎可具有不同的外倾。另外，车辆的重量在前轴和后轴的分布可不同。这些差异可使得前轮胎具有不同于后轮胎的足迹。在轮胎的第一安装位置处和第二安装位置处的胎面花纹可被选择为考虑这些不同的足迹。
又如，胎面花纹可被选择为使得安装于第一位置时周向胎面呈现第一雪上牵引性能，安装于第二方向时周向胎面呈现不同于第一雪上牵引性能的第二雪上牵引性能。
胎面花纹也可被选择为使得其他特性受安装位置改变的影响。例如，车辆的前轮胎和后轮胎可经受不同的侧向力。胎面花纹可被选择为有效地管理这些不同的侧向力。
另外，或者在替代形式中，胎体帘布层的位置和取向可被选择为使得胎体帘布层致使轮胎根据安装位置呈现不同的特性。胎体帘布层的这样的差异不易从轮胎的外部观察到，但是轮胎仍将呈现非对称的特性。
胎面花纹以及胎体帘布层的位置和取向可被设计为考虑呈现在前轮胎和后轮胎上的不同力。这些不同的力可使得前轮胎和后轮胎的磨损有所不同。
在这样的一个实施例中，在轮胎的一个或多个位置上，第一安装方向可指示为前安装位置，并且第二旋转方向可指示为后安装位置。如从例示的实施例中可以看出，第一标记550a设置在轮胎500的第一侧壁520a上，第二标记550b设置在轮胎500的第二侧壁520b上。虽然例示的实施例示出包括书面说明的标记，但应当理解，该标记可采取任何形式或尺寸。
这样的标记可用于帮助人们在车辆上安装车轴特定轮胎。如图8所示，轮胎500的特性可被选择为使得具有基本上相同的侧壁、胎体帘布层和周向胎面的四个轮胎可安装在车辆600上，让前轴610上的第一轮胎5001及第二轮胎5002与安装在后轴620上的第三轮胎5003和第四轮胎5004呈现不同的特性。
在例示的实施例中，第一轮胎5001安装在第一车轮(未示出)上，第二轮胎5002安装在第二车轮(未示出)上，第三轮胎5003安装在第三车轮(未示出)上，第四轮胎5004安装在第四车轮(未示出)上。第一车轮和第一轮胎安装在车辆600的前轴610的左端上，使得第一轮胎5001的第一侧壁520a1朝外，并且第一轮胎5001的第二侧壁520b1朝内。第二车轮和第二轮胎安装在车辆600的前轴610的右端上，使得第二轮胎5002的第一侧壁520a2朝外，并且第二轮胎5002的第二侧壁520b2朝内。第三车轮和第三轮胎安装在车辆600的后轴620的左端上，使得第三轮胎5003的第一侧壁520a3朝内，并且第三轮胎5003的第二侧壁520b3朝外。第四车轮和第四轮胎安装在车辆600的后轴620的右端上，使得第四轮胎5004的第一侧壁520a4朝内，并且第四轮胎5004的第二侧壁520b4朝外。
应当理解，轮胎可以任何顺序安装在车辆上，并且上述某些步骤可同时执行或以不同顺序执行。
当维修车辆时，不必从车轮上拆下轮胎，便可以图9所示的方式旋转轮胎。第一车轮和第一轮胎，以及第二车轮和第二轮胎从车辆600的前轴610移除。第一车轮和第一轮胎安装在车辆600的前轴620的右端上，使得第一轮胎5001的第一侧壁520a1朝外，并且第一轮胎5001的第二侧壁520b1朝内。第二车轮和第二轮胎安装在车辆600的前轴610的左端上，使得第二轮胎5002的第一侧壁520a2朝外，并且第二轮胎5002的第二侧壁520b2朝内。
第三车轮和第三轮胎，以及第四车轮和第四轮胎从车辆600的后轴620移除。第三车轮和第三轮胎安装在车辆600的后轴620的右端上，使得第三轮胎5003的第一侧壁520a3朝内，并且第三轮胎5003的第二侧壁520b3朝外。第四车轮和第四轮胎安装在车辆600的后轴620的左端上，使得第四轮胎5004的第一侧壁520a4朝内，并且第四轮胎5004的第二侧壁520b4朝外。
应当理解，旋转轮胎的步骤可以任何顺序执行，并且上述某些步骤可同时执行或以不同顺序执行。另外，也应当理解，轮胎可从车轮上拆下来，因此这些轮胎可重装于任何位置。
在上述实施例中的每一个中，并且如图2-14所示，可针对具有如下特征的轮胎选择单导向胎面元件：沿第一方向旋转时显示第一特征，沿与第一方向相反的第二方向旋转时显示第二特征。图15-19示出在不同滚动方向上呈现不同特征的胎面元件的示例。虽然这些附图中的每一个都示出单一特征，但是应当理解，胎面元件可采用两个或更多个所示的特征。为简明起见，本文未示出特征的各种组合。
图15为胎面元件700的一个实施例的轮廓图，该胎面元件在第一滚动方向D1上呈现第一特征，在第二滚动方向D2上呈现第二特征。胎面元件700包括第一壁710和第二壁720。第一壁710以相对于轮胎中沟槽基部730的第一角度α1设置。第二壁720以相对于轮胎中沟槽基部730的第二角度α2设置，并且该第二角度大于第一角度α1。当轮胎沿第一方向D1旋转时，胎面元件700的顶部和第一壁710形成前缘(即首先接触滚动表面的边缘)。当轮胎沿第二方向D2旋转时，胎面元件700的顶部和第二壁720形成前缘。与轮胎沿第二方向D2旋转时相比，轮胎沿第一方向D1旋转时第一壁710的较浅角度α1在胎面元件700上产生的边缘压力较小。此作用用以实现与牵引、磨损、噪音和其他轮胎性能特征有关的凸耳的单导向性能。
图16为胎面元件800的另一个实施例的轮廓图，该胎面元件在第一滚动方向D1上呈现第一特征，在第二滚动方向D2上呈现第二特征。胎面元件800包括第一壁810和第二壁820。胎面元件800在邻近第二壁处有多个细缝830，但在邻近第一壁处没有细缝。在另选的实施例(未示出)中，胎面元件在邻近第一壁和第二壁处都可具有细缝，但邻近第二壁处的细缝更多。
当轮胎沿第一方向D1旋转时，胎面元件800的顶部和第一壁810形成前缘。当轮胎沿第二方向D2旋转时，胎面元件800的顶部和第二壁820形成前缘，细缝830在邻近前缘处提供另外的边缘。此作用用以实现与牵引、磨损、噪音和其他轮胎性能特征有关的凸耳的单导向性能。
图17为胎面元件900的另一个实施例的轮廓图，该胎面元件在第一滚动方向D1上呈现第一特征，在第二滚动方向D2上呈现第二特征。胎面元件900包括第一壁910和第二壁920。胎面元件900包括多个成角度的细缝930。当轮胎沿第一方向D1旋转时，滚动表面在胎面元件900的顶部提供剪切力，使得成角度的细缝930打开并且提供另外的边缘。当轮胎沿第二方向D2旋转时，滚动表面在胎面元件900的顶部提供剪切力，使得成角度的细缝930闭合，因此不提供另外的边缘。此作用用以实现与牵引、磨损、噪音和其他轮胎性能特征有关的凸耳的单导向性能。
图18为胎面元件1000的另一个实施例的轮廓图，该胎面元件在第一滚动方向D1上呈现第一特征，在第二滚动方向D2上呈现第二特征。胎面元件1000包括第一壁1010和第二壁1020。胎面元件1000包括多个棘轮形的细缝1030，这种细缝可称为三维(或3D)细缝1030。当轮胎沿第一方向D1旋转时，滚动表面在胎面元件1000的顶部提供剪切力，使得棘轮形的细缝1030打开并且提供另外的边缘。当轮胎沿第二方向D2旋转时，滚动表面在胎面元件1000的顶部提供剪切力，使得棘轮形的细缝1030关闭，因此除去另外的边缘。此作用用以实现与牵引、磨损、噪音和其他轮胎性能特征有关的凸耳的单导向性能。
图19为胎面元件1100的另一个实施例的轮廓图，该胎面元件在第一滚动方向D1上呈现第一特征，在第二滚动方向D2上呈现第二特征。胎面元件1100包括第一壁1110和第二壁1120。胎面元件1100包括边缘处理。在该实施例中，边缘处理为圆化斜面1130，该圆化斜面从第二壁1120延伸至胎面元件1100的顶面。当轮胎沿第一方向D1旋转时，胎面元件1100的顶部和第一壁1110形成前缘。当轮胎沿第二方向D2旋转时，胎面元件1100的顶部和第二壁1120形成前缘。与轮胎沿第一方向D1旋转时相比，轮胎沿第二方向D2旋转时从第二壁1120延伸的圆化斜面1130产生在胎面元件1100上产生的边缘压力较小。应当理解，也可采用其他边缘处理，例如平斜面。
应当理解，胎面元件1100可为由一对沟槽限定的凸耳。另选地，胎面元件1100可表示由一对沟槽限定的凸耳的一部分。
在例示的实施例中，圆化斜面1130的长度基本上大于其高度。在一个具体实施例中，长度是高度的四倍。在另一个已知的实施例中，长度是高度的两倍。在另选的实施例(未示出)中，高度大于或等于长度。
图20为胎面元件1200的另一个实施例的轮廓图，该胎面元件在第一滚动方向D1上呈现第一特征，在第二滚动方向D2上呈现第二特征。胎面元件1200示出单个胎面元件可涵盖的多个特征。在例示的实施例中，胎面元件1200包括第一壁1210以及边缘处理，例如从第二壁1220延伸至胎面元件1200顶面的圆化斜面1130。胎面元件还包括棘轮形的细缝1240，该棘轮形的细缝成一角度设置并且邻近第一壁1210。然而，应当理解，上述实施例中的任何组合可包含于单个胎面元件中。
就在说明书和权利要求书中使用术语“包括”而言，其旨在以类似于术语“包含”在权利要求中用作过渡词而被解释的方式将其包括在内。此外，就采用的术语“或”(例如，A或B)而言，其旨在表示“A或B或两者”。如果申请人旨在指示“仅A或B但不是两者”，则将采用术语“仅A或B但不是两者”。因此，本文所用的术语“或”具有包容性，不具有排他性。参见Bryan A.Garner,A Dictionary of ModernLegal Usage 624(2d.Ed.1995)(Bryan A.Garner，现代法律用法辞典624(第二版，1995年))。此外，就在说明书和权利要求书中使用的术语“在…中”或“到…内”而言，其旨在另外表示“在…上”或“到…上”。此外，就在说明书或权利要求书中使用的术语“连接”而言，其旨在不仅表示“直接连接到”，而且也表示“间接连接到”，例如通过另外的一个部件或多个部件进行连接。
虽然本公开已通过其实施例的描述进行了说明，并且尽管已相当详细地对所述实施例进行了描述，但申请人并非意图将所附权利要求书的范围约束为这样的细节或以任何方式限制为这样的细节。其他优点和修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，在其更广泛的方面，本公开并不限于所示和所述的特定细节、代表性设备和方法，以及示例性例子。因此，可以在不偏离申请人的整体发明构思的精神或范围的情况下偏离这样的细节。

Claims (15)

1.一种具有赤道平面的轮胎，所述轮胎包括：
第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面限定所述轮胎的第一旋转方向和第二旋转方向，
其中，所述轮胎的所述第一旋转方向为从所述第一侧面观察所述轮胎时所述轮胎沿逆时针方向的旋转，并且
其中，所述轮胎的所述第二旋转方向为从所述第一侧面观察时所述轮胎沿顺时针方向的旋转；
胎体帘布层，所述胎体帘布层从第一胎圈部分延伸至第二胎圈部分；以及
周向胎面，所述周向胎面设置在带束层上方，
其中，所述周向胎面以及所述胎体帘布层中的至少一者使得所述轮胎沿所述第一方向旋转时呈现出第一轮胎性能，所述轮胎沿所述第二方向旋转时呈现出不同于所述第一轮胎性能的第二轮胎性能，其中所述轮胎性能选自制动、干驱动牵引力、噪音、磨损性能以及雪上牵引性能。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述周向胎面包括多个胎面元件，并且其中所述多个胎面元件中的至少一者包括圆化斜面，所述圆化斜面设置于所述胎面元件的壁和顶面之间。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述周向胎面包括多个胎面元件，并且其中所述多个胎面元件中的至少一者包括至少一个成角度的细缝。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述周向胎面包括多个胎面元件，并且其中所述多个胎面元件中的至少一者包括至少一个棘轮形的细缝。
5.根据权利要求1所述的轮胎，还包括设置于所述第一侧面上的第一标记以及设置于所述第二侧面上的第二标记，其中所述第一标记包括指定所述第一旋转方向为前轮胎旋转方向而所述第二旋转方向为后轮胎旋转方向的标志，并且其中所述第二标记包括指定所述第一旋转方向为前轮胎旋转方向而所述第二旋转方向为后轮胎旋转方向的标志。
6.根据权利要求1所述的轮胎，还包括设置于所述第一侧面上的第一标记以及设置于所述第二侧面上的第二标记，其中所述第一标记包括指定所述第一旋转方向为夏季旋转方向而所述第二旋转方向为冬季旋转方向的标志，并且其中所述第二标记包括指定所述第一旋转方向为夏季旋转方向而所述第二旋转方向为冬季旋转方向的标志。
7.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述周向胎面包括多个胎面元件，而且每一个胎面元件都具有顶面，并且其中所述多个胎面元件中的至少一者包括多个细缝，所述多个细缝在所述顶面的上半部分具有较大的细缝密度。
8.一种具有赤道平面的轮胎，所述轮胎包括：
第一胎圈部分和第二胎圈部分；
第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面限定所述轮胎的第一安装位置和第二安装位置，
其中在所述第一安装位置，所述第一侧面背离车辆的纵轴，并且
其中在所述第二安装位置，所述第二侧面背离所述车辆的纵轴；
至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层从所述第一胎圈部分延伸至所述第二胎圈部分；
周向带束层，所述周向带束层设置在所述至少一个胎体帘布层上方；
周向胎面，所述周向胎面具有设置在所述周向带束层上方的多个胎体元件，其中所述至少一个胎体帘布层以及所述多个胎面元件中的至少一者使得所述轮胎在所述车辆前轴上的所述第一安装位置时以及在所述车辆后轴上的所述第二安装位置时呈现第一车载侧向性能，并且所述轮胎在所述车辆的所述后轴上的所述第一安装位置时以及在所述车辆的所述前轴上的所述第二安装位置时呈现第二车载侧向性能。
9.根据权利要求8所述的轮胎，还包括设置在所述第一侧面上的第一标记，所述第一标记指示在车辆的前轴上所述第一侧面面朝外。
10.根据权利要求9所述的轮胎，还包括设置在所述第二侧面上的第二标记，所述第二标记指示在车辆的后轴上所述第二侧面面朝外。
11.根据权利要求8所述的轮胎，其中所述多个胎面元件中的至少一者包括圆化斜面，所述圆化斜面设置在所述胎面元件的壁和顶面之间。
12.一种在具有前轴和后轴的车辆上安装多个轮胎的方法，所述方法包括：
提供四个轮胎，包括第一轮胎、第二轮胎、第三轮胎以及第四轮胎，
其中所述四个轮胎各自都具有第一胎圈部分和第二胎圈部分、第一侧面、第二侧面、至少一个从所述第一胎圈部分延伸至所述第二胎圈部分的胎体帘布层、设置于所述至少一个胎体帘布层上方的周向带束层，以及设置于所述周向带束层上方的周向胎面。
其中所述四个轮胎各自的所述第一侧面基本上相同，
其中所述四个轮胎各自的所述第二侧面基本上相同，
其中所述四个轮胎各自的所述周向胎面基本上相同；
在第一车轮上安装所述第一轮胎；
在第二车轮上安装所述第二轮胎；
在第三车轮上安装所述第三轮胎；
在第四车轮上安装所述第四轮胎；
在车辆前轴的左端安装所述第一车轮，使得所述第一轮胎的所述第一侧面背离所述车辆的纵轴并且使得所述第一轮胎呈现第一性能；
在所述车辆的所述前轴的右端安装所述第二车轮，使得所述第二轮胎的所述第二侧面背离所述车辆的所述纵轴并且使得所述第二轮胎呈现所述第一性能；
在所述车辆后轴的左端安装所述第三车轮，使得所述第三轮胎的所述第二侧面背离所述车辆的所述纵轴并且使得所述第三轮胎呈现出低于所述第一性能的第二性能；
在所述车辆的所述后轴的右端安装所述第四车轮，使得所述第四轮胎的所述第一侧面背离所述车辆的所述纵轴并且使得所述第四轮胎呈现所述第二性能。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述四个轮胎各自包括设置于所述第一侧面上的第一标记以及设置于所述第二侧面上的第二标记，所述第一标记包括指定逆时针方向为前轮胎旋转方向并且顺时针方向为后轮胎旋转方向的标志，并且所述第二标记包括所述标志指定顺时针方向为前轮胎旋转方向并且逆时针方向为后轮胎旋转方向的标志。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述四个轮胎各自的所述周向胎面具有胎面花纹，所述胎面花纹具有二阶离散旋转非对称性。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括：
从所述车辆的所述前轴去除所述第一车轮以及所述第一轮胎；
从所述车辆的所述前轴去除所述第二车轮以及所述第二轮胎；
从所述车辆的所述后轴去除所述第三车轮以及所述第三轮胎；
从所述车辆的所述后轴去除所述第四车轮以及所述第四轮胎；
在所述车辆的所述后轴的所述右端安装所述第一车轮以及所述第一轮胎，使得所述第一轮胎的所述第一侧面背离所述车辆的所述纵轴；
在所述车辆的所述后轴的所述左端安装所述第二车轮以及所述第二轮胎，使得所述第二轮胎的所述第二侧面背离所述车辆的所述纵轴；
在所述车辆的所述前轴的所述右端安装所述第三车轮以及所述第三轮胎，使得所述第三轮胎的所述第二侧面背离所述车辆的所述纵轴；
在所述车辆的所述前轴的所述左端安装所述第四车轮以及所述第四轮胎，使得所述第四轮胎的所述第一侧面背离所述车辆的所述纵轴。
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