CN111148642B - 带有轴向交替橡胶化合物的卡车轮胎胎面 - Google Patents
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Abstract
提供一种重型卡车轮胎,其具有多个胎面区域,所述胎面区域位于胎面的横向方向上的不同位置,并且被配置为用于接合道路。第一胎面区域具有第一最大tan(δ),并且在所述横向方向上位于所述第一胎面区域附近的第二胎面区域具有与所述第一最大tan(δ)不同的第二最大tan(δ)。所述第二胎面区域位于所述第一胎面区域和第三胎面区域之间。所述第三胎面区域具有与所述第一最大tan(δ)相同或接近的第三最大tan(δ)。所述第一、第二和第三最大tan(δ)均在0.01‑0.30的范围内。此外,所述第一最大tan(δ)比所述第二最大tan(δ)大至少0.05,或者所述第二最大tan(δ)比所述第一最大tan(δ)大至少0.05。
Description
技术领域
本发明的主题涉及一种卡车轮胎,其具有减少轮胎的胎面的异常磨损的胎面设计。更具体地,本申请涉及一种胎面,其特征在于在轮胎的横向宽度上交替的较低滞后材料和较高滞后材料的区域,以使卡车轮胎呈现较少的不规则磨损。
背景技术
重型商用车辆轮胎制造商在开发轮胎结构和轮胎材料方面取得了巨大进展,使他们能够提高轮胎胎面的耐磨性,降低轮胎的滚动阻力,同时提高它们的抓地力和抵抗道路危险的能力。
不规则胎面磨损(也称为“不均匀磨损”或“异常磨损”)是重型商用车辆轮胎的一大隐患,因为它会逐渐引起驾驶员通过方向盘能感知的轮胎振动。也可能导致难看的磨损图案。这两种不期望的影响通常会导致轮胎在其磨损寿命的早期阶段就报废。一般地,轮胎在缓慢磨损的情况下使用次数越多,不规则磨损对行驶里程的影响就越大。这就是为什么在所谓的长途转向使用中,卡车轮胎对不规则磨损的抵抗力至关重要。
北美市场上成功的长途转向轮胎的两个示例是以+和X LINETMENERGY Z的名称销售的轮胎。这些轮胎的胎面结合了使其在滚动阻力、磨损率、抗不规则磨损性和在长途转向使用中抗侵蚀性方面表现非常好的特征件。
这些轮胎的胎面使用彼此叠置的两个不同橡胶化合物的主要层的组合。接触地面的上层是比下层更滞后的化合物。这种设计可以保护轮胎在新的时候不会磨损。然而,可能希望卡车轮胎具有其它胎面设计,以寻求减少异常磨损。因此,本领域仍有变化和改进的空间。
附图说明
参考附图,在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整和可行的公开,包括其最佳模式,其中:
图1是根据一个示例性实施例的重型卡车轮胎的透视图。
图2是根据另一示例性实施例的轮胎的剖视图,其中存在牺牲肋。
图3是根据另一示例性实施例的轮胎的剖视图,其中不存在牺牲肋。
图4是根据另一示例性实施例的轮胎的剖视图,其中不存在肋。
图5是根据另一示例性实施例的翻新轮胎带胎面的俯视图。
图6是根据另一示例性实施例的从轮胎的纵向凹槽内侧截取的侧视图,其中示出轮胎的一部分圆周。
在不同的图中使用相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。每个示例都是通过解释本发明的方式提供的,并不意味着对本发明的限制。例如,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用,以产生第三实施例。本发明旨在包括这些和其它修改和变化。
本发明提供一种重型卡车轮胎10,其由于胎面16的实施而表现出较少的异常磨损,胎面16的特征在于在胎面16的横向方向28上交替的胎面区域。胎面区域是交替的,其中第一胎面区域18在横向方向28上的滞后高于或低于轮胎10的相邻第二胎面区域20的滞后。进而,在横向方向28上与第二胎面区域20相邻的第三胎面区域22具有与第一胎面区域18相同或非常接近的滞后。如果胎面16中存在附加的胎面区域80,则这种重复图案可以在胎面16的整个宽度上发生。已经发现这种交替的方法可以使胎面16的不规则磨损最小化。交替区域允许胎面16的一部分在较低滞后区域中针对滚动阻力和对热积累的阻力进行优化,并且在较高滞后区域中针对牵引力和磨损进行优化。
图1示出了轮胎10,其为重型卡车轮胎10。在这点上,轮胎10不是设计用于汽车、摩托车或轻型卡车(有效载荷容量小于4000磅),而是为重型卡车(如18轮车、垃圾车或箱式卡车)设计并且与重型卡车一起使用。轮胎10可以是转向轮胎、驱动轮胎、拖车轮胎或全位置轮胎。轮胎10包括外胎12,其上设置有胎面16。轮胎10的中心轴线14延伸穿过外胎12的中心,并且轮胎10的横向(在这种情况下为轴向)方向28平行于中心轴线14。轮胎10的径向方向24垂直于中心轴线14,并且胎面16在径向方向24上比外胎12离中心轴线14更远。胎面16在轮胎10的圆周方向26上一直围绕外胎12延伸,并且以360度围绕中心轴线14。
胎面16的特征在于五个肋72、74、76、82、84,这些肋由沿圆周方向26延伸的四个纵向凹槽分开。五个肋72、74、76、82、84可以被分类为中心肋76、两个中间肋74和82以及两个肩部肋72和84。然而,在其它示例性实施例中可以存在任意数量的肋,或者没有肋,并且五个肋72、74、76、82和84仅在一些实施例中存在。肋72、74、76、82、84各自可以由多个胎面花纹块60组成,胎面花纹块60可以具有各种形状、尺寸和构造。这些建筑特征件包含物给予胎面16不同的使用性能。胎面16可以包括某些结构特征件,这些结构特征件可以通过实施不同的滞后区域来增强异常磨损的减少。参考图1示出的一个此类结构特征件可以是在横向方向28上延伸跨过肋的胎面花纹块60的定向刀槽花纹56。图1中所示的特定刀槽花纹56位于第二肋74中。胎面16在横向方向28上具有第一胎面边缘32和相对设置的第二胎面边缘34。胎面16的滚动胎面宽度36从一个边缘32延伸到另一个边缘34,并且是胎面16的一部分,当轮胎10是新的时,在任何胎面16磨损已经发生之前,胎面16的该部分被设计成接合地面。
现在参考图2,示出轮胎10的另一示例性实施例,其中胎面16由位于各个肋内的胎面花纹块60构成。示出了七个肋72、74、76、82、84、86和88,以及两个牺牲肋40和42。各个胎面区域位于肋72、74、76、82、84、86和88中的每一个处。第一胎面区域18在构成第一肋72的横向方向28上延伸跨过胎面16的一部分。依次,第二胎面区域20位于第二肋74处,第三胎面区域22位于第三肋76处,第四胎面区域92位于第四肋82处,第五胎面区域94位于第五肋84处,第六胎面区域96位于第六肋86处,并且第七胎面区域98位于第七肋88处。各个胎面区域18、20、22、92、94、96和98并不都具有彼此相同的滞后值。特别地,这些值在相邻的胎面区域之间交替,使得胎面区域18、22、94和98具有相同的滞后值,并且使得胎面区域20、92和96具有相同的滞后值,并且此滞后值不同于第一组胎面区域。迟滞可以通过构成胎面区域的橡胶的tan(δ)值来测量。损耗因子“tan(δ)”是橡胶化合物的动态特性。根据标准ASTM D5992-96,在粘度分析仪(Metravib VA4000)上进行测量。记录由两个圆柱形颗粒组成的测试样品的响应,每个颗粒的厚度为2mm,直径为1厘米(测试样品由从轮胎中取出的样品制成,样品在相关区域的高度上,尽可能靠近赤道平面区域,该区域的厚度足以形成试样),在60℃的温度下,样品在10Hz的频率下承受简单的交变正弦剪切载荷。扫描范围包括从0.1%到25%的峰到峰的变形幅度(在输出循环中),然后从25%到1%的峰到峰的变形幅度(在返回循环中)。这里使用的结果是损耗因子tan(δ)和复数动态剪切模量。对于测试期间施加的25%应变,复数动态剪切模量表示为“G*25”。在输出循环中,观察到的tanδ的最大值表示为“最大tan(δ)”。
虽然被描述为具有相同的最大tan(δ)值,但是胎面区域18、22、94和98不必彼此相同,而是可以不同。然而,如果不同,它们彼此相差不超过0.05。在这点上,一些胎面区域18、22、94和98可以具有相同的最大tan(δ)值,而胎面区域18、22、94或98中的其它胎面区域具有彼此不大于0.05的最大tan(δ)值。以类似的方式,胎面区域20、92和96的最大tan(δ)值不需要总是彼此相同,而是可以彼此相差不超过0.05,使得所有胎面区域20、92、96彼此相同或者彼此相差不超过0.05。然而,即使这些变化在0.05以内,具有较高最大tan(δ)的胎面区域组仍将高于具有较低最大tan(δ)的胎面区域组,从而在胎面区域的至少一部分上实现交替顺序,并且在某些情况下,在所有胎面区域上实现交替顺序。
各个胎面区域的最大tan(δ)可以是0.01-0.30,并且在一些实施例中可以是0.04-0.27。根据某些示例性实施例,胎面区域的最大tan(δ)可以是0.01-0.05、0.05-0.09、0.09-0.13、0.13-0.17、0.17-0.21、0.21-0.25、0.25-0.30、0.01-0.07、0.07-0.13、0.13-0.20、0.20-0.27、0.27-0.30、0.01-0.11、0.11-0.21、0.21-0.30、0.13-0.17、0.11-0.19、0.08-0.22、0.06-0.24或0.07-0.27。
胎面区域布置在胎面16中,使得它们在横向方向28上具有交替的滞后,并且因此在横向方向28上具有交替的最大tan(δ)。胎面区域的设置使得有两组胎面区域,第一组中的所有胎面区域具有与第一组中的其余胎面区域相同的最大tan(δ),或相差不超过0.05的最大tan(δ),并且使得第二组中的所有胎面区域具有相同的最大tan(δ)或相差不超过0.05的最大tan(δ)。第一组和第二组具有不同的最大tan(δ),因此其中一组的最大tan(δ)高于另一组。为了具有最大tan(δ)的交替组,必须存在至少三个胎面区域18、20、22,然而根据其它示例性实施例,可以包括任何附加数量的胎面区域。在一些实施例中,与地面/道路接合的胎面16的所有表面特征在于胎面区域在横向方向28上具有交替的最大tan(δ)。这里,滚动胎面宽度36中的整个地面接合表面(如胎面16上的所有肋)是交替的最大tan(δ)图案的一部分。
例如,可以设置交替的胎面区域,使得第一胎面区域18具有比相邻的第二胎面区域20更低的最大tan(δ),第二胎面区域20具有更高的最大tan(δ)。邻近第二胎面区域20的第三胎面区域22具有与第一胎面区域18相同或者与第一胎面区域18接近的最大tan(δ),这当然低于第二胎面区域20的最大tan(δ)。第四胎面区域92再次与第三胎面区域交替,因此第四胎面区域92的最大tan(δ)与第二胎面区域20相同或接近第二胎面区域20,并且高于第一胎面区域18和第三胎面区域22。这种交替图案可以在胎面16上的第五胎面区域94、第六胎面区域96和第七胎面区域98中继续。在这点上,第一胎面区域18、第三胎面区域22、第五胎面区域84和第七胎面区域88可以都具有相同的最大tan(δ)或在0.05内的最大tan(δ),并且此最大tan(δ)低于第二胎面区域20、第四胎面区域92和第六胎面区域96的最大tan(δ),这些胎面区域都具有相同的最大tan(δ)或0.05内的最大tan(δ)。
因此,胎面区域被组织成具有较高最大tan(δ)的组和具有较低最大tan(δ)的组。在一些实施例中,具有较高最大tan(δ)的较高胎面区域比较低胎面区域的最大tan(δ)大至少0.05。在其它实施例中,较高胎面区域具有比较低胎面区域的最大tan(δ)大至少0.08的最大tan(δ)。在更进一步的实施例中,较高胎面区域的最大tan(δ)比较低胎面区域的最大tan(δ)大至少0.10。在各种实施例中,较高胎面区域可以相对于较低胎面区域封顶,使得较高胎面区域的最大tan(δ)比较低胎面区域的最大tan(δ)大不超过0.21。
60℃下25%应变(G*25)的复数剪切模量(在本文中称为G*25)可以选择为对于较高和较低胎面区域相同或不同。在某些情况下,较低最大tan(δ)胎面区域的G*25与较高胎面区域的最大tan(δ)相同。在其它实施例中,较低最大tan(δ)胎面区域的G*25在较高胎面区域的G*25的0.10MPa内。在其它情况下,具有较低最大tan(δ)的胎面区域的G*25小于较高最大tan(δ)的胎面区域的G*25。在又一示例性实施例中,具有较高最大tan(δ)的胎面区域的G*25大于具有较低最大tan(δ)的胎面区域的G*25。在一些实施例中,具有较高最大tan(δ)的胎面区域和具有较低最大tan(δ)的胎面区域的G*25为1.10-2.30MPa。在其它实施例中,较低胎面区域和较高胎面区域的G*25为1.24-2.29MPa。在其它实施例中,具有较低最大tan(δ)的胎面区域和具有较高最大tan(δ)的胎面区域的G*25为1.20-1.40MPa、1.40-1.60MPa、1.60-1.80MPa、1.80-2.00MPa、2.00-2.20MPa、2.20-2.30MPa、1.20-1.50MPa、1.50-1.80MPa、1.80-2.10MPa、2.10-2.30MPa、1.20-1.60MPa、1.60-2.00MPa、2.00-2.30MPa、1.40-2.10MPa、1.50-2.00MPa、1.60-1.90MPa、1.70-1.80MPa、1.30-1.50MPa、1.80-2.30MPa、1.70-2.00MPa、1.70-2.30MPa、1.20-1.70MPa、1.50-1.70MPa、1.30-1.70MPa、1.10-1.15MPa、1.10-1.20MPa、1.10-1.70MPa、1.10-2.50MPa或1.40-1.70MPa。
整个第一肋72可以由第一胎面区域18制成,而其余的肋又可以完全由它们各自的胎面区域制成。底胎面层78在径向方向上位于肋72、74、76、82、84、86和88以及胎面区域18、20、22、92、94、96和98之下,并且不形成胎面区域18、20、22、92、94、96和98的一部分。底胎面层78可以具有与肋72、74、76、82、84、86和88的滞后相同或不同的滞后。在一些实施例中,底胎面层78的最大tan(δ)与胎面区域18、20、22、92、94、96和98的最低最大tan(δ)相同。在其它实施例中,底胎面层78的最大tan(δ)小于任何胎面区域18、20、22、92、94、96和98的最大tan(δ)。胎面区域在横向方向28上沿滚动胎面宽度36的整个宽度延伸。图2中的胎面区域没有在整个滚动胎面宽度36上形成连续的印迹,而是在肋之间的纵向凹槽处以及在滚动胎面宽度36的相对端处的牺牲肋40、42处彼此分离且不连续。所示实施例中的牺牲肋40、42不包括任何胎面区域18、20、22、92、94、96和98,并且可以具有与任何胎面区域18、20、22、92、94、96和98相同或不同的滞后。
在其它实施例中,交替顺序可以不同,因为最靠近肩部的第一胎面区域具有比下一相邻胎面区域的胎面区域的最大tan(δ)更高的最大tan(δ)。最大tan(δ)在横向方向28上在胎面16的宽度上的胎面区域之间交替,但是不是从较低的最大tan(δ)一侧开始,较高的最大tan(δ)从胎面16的一侧开始,然后是较低的,然后是较高的,依此类推。在滚动胎面宽度36上仍然存在交替的区域,但是应当理解,较高或较低的最大tan(δ)胎面区域可以位于在横向方向28上的滚动胎面宽度36的一侧。
如果胎面16中存在偶数个胎面区域,则最靠近第一胎面边缘32的胎面区域具有与最靠近第二胎面边缘34的胎面区域的最大tan(δ)不同(更高或更低)的最大tan(δ)。此外,如果胎面16中存在奇数个胎面区域,最靠近第一胎面边缘32的胎面区域的最大tan(δ)将与最靠近第二胎面边缘34的胎面区域的最大tan(δ)相同。
轮胎10的附加元件包括位于底胎面层78下方的带束层62,使得底胎面层78在径向方向24上位于带束层62的外侧。底胎面层78可以没有带,而带束层62可以具有位于其中的带。轮胎10还具有以一对侧壁和胎圈为特征的外胎12。外胎12和带束层62可以具有不同于胎面区域18、20、22、92、94、96和98的滞后,使得外胎12和带束层62的最大tan(δ)不同于胎面区域18、20、22、92、94、96、98中任何一个的最大tan(δ)。
应当理解,至少三个交替的胎面区域18、20、22存在于滚动胎面宽度36中。然而,胎面16的其它区域、肋和其它特征件可以存在于滚动胎面宽度36中,其不具有与胎面区域18、20、22的交替最大tan(δ)相关联的交替滞后。进一步,尽管在图2的实施例中示出为靠近轮胎10的肩部,但是应当理解,根据其它示例性实施例,交替的胎面区域18、20和22可以在横向方向28上位于滚动胎面宽度36的中心处,或者在滚动胎面宽度36中的任何其它位置。由于存在交替的胎面区域18、20、22中的至少三个,剩余的胎面区域92、94、96、98、100、102等可以是任意数量,可以被称为附加胎面区域80。
胎面区域所处的肋可以布置成使得第一肋72不同于第二肋74。肋被定义为胎面16的从相邻纵向凹槽的底部开始并且在径向方向24上远离中心轴线14延伸的部分。在图2中,所有的肋都包括它们各自的胎面区域。然而,应当理解,在其它实施例中,胎面区域可以跨越两个、三个或更多个相邻的肋。例如,第一胎面区域18可以位于第一肋72和第二肋74两者处。同样,第二胎面区域20可以位于第三肋76和第四肋82处,并且第三胎面区域22可位于第五肋84和第六肋86处。胎面区域18、20、22、92、94、96和98之间的边界线可以位于胎面16的横向方向28上的任何位置处,并且它们可以在横向方向28上都具有相同的宽度,或者胎面区域18、20、22、92、94、96和98可以在横向方向28上具有彼此不同的宽度。相对于径向方向24,胎面区域在其下侧由底胎面层78的上端界定。在其它实施例中,胎面区域18、20、22、92、94、96和98在其下端由肋72、74、76、82、84、86和88的不同部分界定,胎面区域18、20、22、92、94、96和98位于肋72、74、76、82、84、86和88中,使得它们形成一些但不是全部的肋72、74、76、82、84、86和88。肋72、74、76、82、84、86和88的这些其它部分具有滞后和最大tan(δ),其不同于肋72、74、76、82、84、86和88内的胎面区域18、20、22、92、94、96和98。
根据本发明进行了一个实验,其中利用了横跨滚动胎面宽度36的交替区域,使得胎面区域的较低最大tan(δ)为0.07,而胎面区域的较高最大tan(δ)为0.24。所有较低最大tan(δ)胎面区域的G*25与较高最大tan(δ)胎面区域的G*25大致相同(在0.05MPa内)。该试验得到的轮胎10展现出比没有胎面区域的轮胎10更少的异常磨损,胎面区域沿滚动胎面宽度36交替为最大tan(δ)。
轮胎10可以通过在胎面16上沿横向方向28结合具有交替滞后的胎面区域来防止异常磨损。此外,雕刻特征件可以结合到胎面16中,以进一步防止异常的胎面16磨损。一个此类雕刻特征件是图2所示的牺牲肋40、42。牺牲肋40、42可以由与胎面区域18、20、22、92、94、96和98具有不同滞后特性的材料制成,或者构成牺牲肋40、42的材料可以具有与胎面区域18、20、22、92、94、96和98中的一个相同的滞后。在图2中,牺牲肋40、42由不同于胎面区域的材料制成,并且具有不同于胎面区域18、20、22、92、94、96或98中的任一个的最大tan(δ)。牺牲肋40、42位于滚动胎面宽度36内,但不是最大tan(δ)的交替图案的一部分。然而,在其它实施例中,胎面区域18、20、22、92、94、96或98中的一个或多个可以位于牺牲肋40、42中的一个或两个处,使得牺牲肋40、42是如先前所描述的交替的最大tan(δ)序列的一部分。这样,牺牲肋40、42可以是或可以不是高/低滞后交替序列的一部分,该交替序列用于减少异常胎面磨损。
当轮胎10是新的时,牺牲肋40、42可以具有小于相邻肩部肋72、88的外径并且位于滚动胎面宽度36内。并且当轮胎10是新的时,牺牲肋40、42接触地面,以及当轮胎10磨损时,牺牲肋40、42也可以接触地面。牺牲肋40、42被认为是牺牲性的,因为它们固有地具有对磨损敏感的局部制动推出应力。然而,正是这些应力反过来为它们所保护的相邻肩部肋72、88提供更好的应力状态,因为最终结果是这些相邻肩部肋72、88具有更强的驱动推出状态。一对牺牲肋40、42被示出在胎面16的横向方向28上的任一侧,但是应当理解,在某些示例性实施例中,仅可以存在单个肩部肋40、42。当轮胎10是新的时,牺牲肋40、42位于滚动胎面宽度36内,并且在正常使用期间胎面16出现一些磨损时,随着轮胎10滚动,牺牲肋40、42将继续接触地面,并且可以在轮胎10的大部分寿命期间提供一些保护。
图3示出轮胎10的另一实施例,具有交替滞后的胎面区域,其中不存在牺牲肋40、42。相反,第一肋72位于第一胎面边缘32处,并且第八肋90位于第二胎面边缘34处。第一胎面区域18位于第一肋72处,并因此位于第一胎面边缘32处,第八胎面区域100位于第八肋90处和第二胎面边缘34处。胎面区域都位于肋处,并且都具有交替的滞后。在这点上,第一胎面区域18、第三胎面区域22、第五胎面区域94和第七胎面区域98的最大tan(δ)都相同或彼此相差不超过0.05。第二胎面区域20、第四胎面区域92、第六胎面区域96和第八胎面区域100的最大tan(δ)彼此相同或接近,使得它们彼此相差不超过0.05。胎面区域18、22、94、98的最大tan(δ)高于或低于胎面区域20、92、96、100的最大tan(δ)。胎面16被布置成使得第一胎面边缘32处的最大tan(δ)不同于第二胎面边缘34处的最大tan(δ)。
图4中示出了胎面16的另一实施例,其中不存在肋72、74、76、82、84、86、88、90或牺牲肋40、42。在本实施例中,胎面16可以被描述为光滑的。胎面16仍然包括位于底胎面层78上的具有交替滞后值的区域。这些区域是胎面16的接触地面的不同区域,并且可以在径向方向24上一直延伸到底胎面层78,或者仅部分延伸到底胎面层78。区域18、20、22、92、94、96、98、100、102可以彼此邻接,使得它们在横向方向28上彼此接触,并且不被轮胎10的纵向凹槽或其它结构特征件分开。这些区域可以在横向方向28上彼此具有相同的宽度,或者它们可以在横向方向28上具有不同的宽度。第一胎面区域18、第三胎面区域22、第五胎面区域94、第七胎面区域98和第九胎面区域102的最大tan(δ)都相同或彼此接近,使得它们都在0.05范围内。同样,第二胎面区域20、第四胎面区域92、第六胎面区域96和第八胎面区域100的最大tan(δ)彼此相同,或者再次接近,使得它们所有的差异不超过0.05,并且此最大tan(δ)高于或低于前述奇数胎面区域18、22、94、98和102。同样,最靠近第一胎面边缘32的胎面区域可以具有更高或更低的最大tan(δ),并且胎面区域可以在横向方向28上从那里交替。
尽管示出胎面16被结合在外胎12上,但是胎面16可以被生产为胎面带16,胎面带16被销售并且随后用于轮胎10的翻新过程。一旦外胎12的胎面16磨损,胎面带16就附着在外胎12上。参考图5示出此类胎面带16的一部分。胎面16的外表面50具有其它类型的雕刻特征件,其用于减少胎面16的异常磨损。雕刻特征件可以是一个或多个从肋74的边缘48沿横向方向28延伸到肋74中的微刀槽花纹44,以及从肋74的外表面50沿径向方向24延伸到肋74中的微刀槽花纹44。微刀槽花纹44是肋74中的切口,厚度小于2mm,并且不在横向方向28上延伸跨过肋74的整个宽度。所有其它肋72、76、82和84同样可以具有微刀槽花纹44,并且它们可以在横向方向28上位于肋72、76、82、84的两侧,除了肩部肋72和84,其中微刀槽花纹44不存在于第一胎面边缘32和第二胎面边缘34上。微刀槽花纹44位于肋72、74、76、82和84的边缘48上,以减少可能在肋边缘48处出现的应力奇异性。它们的局部压缩特性有助于分散/吸收这种无限的应力,与没有微刀槽花纹44的肋72、74、76、82和84相比,导致胎面16产生不规则磨损的可能性更小。
图6示出延伸到第二肋74中的微刀槽花纹44。微刀槽花纹44相对于中心轴线14成零度角定向。呈现的另一雕塑特征件可以是如图5和图6中所示的定向微刀槽花纹52。定向微刀槽花纹52与微刀槽花纹44相同,只是其相对于中心轴线14倾斜。定向微刀槽花纹52以非零角度54定向,该角度可以是大于零度的任何量。在一些情况下,非零角度54可以是2-85度。微型刀槽花纹52的方向性被定向成使其朝向轮胎10的前向滚动方向64成角度。定向微刀槽花纹52的这种倾斜改善了轮胎10的接触补片中的推出应力,这可以减少不规则磨损。
图5和图6还示出了定向刀槽花纹56,定向刀槽花纹56可以是另一种雕刻特征件,其与交替的滞后胎面区域结合使用,以减少异常胎面16磨损。定向刀槽花纹56是厚度小于2mm的凹槽,并且在横向方向28上延伸跨过肋82的整个宽度。定向刀槽花纹56有利于加强驱动推出的肋82,并且提高轮胎10的整体磨损速度性能。刀槽花纹56是定向的,因为其相对于中心轴线14在轮胎10的前向滚动方向64上定向,以改善接触片中的推出应力,从而抵抗不规则磨损。定向刀槽花纹56相对于中心轴线14成角度58定向,并且是非零角度。根据某些示例性实施例,角度58可以是5-85度。其他刀槽花纹56可以位于肋72、74、76、82和84中的任何一个或全部中。根据胎面16的各种实施例,可以存在或不存在所讨论的各种结构元件,如牺牲肋40、42、定向微刀槽花纹52和定向刀槽花纹56。在横向方向28上使用最大tan(δ)的交替区域可以允许局部地调整摩擦轮廓,以调整轮胎10的故障区域中的磨损。在横向方向28上使用最大tan(δ)的交替区域可以延迟在轮胎10中看到的不规则磨损特征,并且可以延长轮胎10的寿命。
胎面区域的较高和较低滞后是基于组成胎面区域的材料(如橡胶、二氧化硅、炭黑、硫或其它填料)而赋予的,而不是基于导致层成为组织的带或其它成分而赋予的较高或较低滞后。胎面区域的最大tan(δ)是产生自胎面混合,而不是产生自是组织的胎面。
轮胎10可以是原始设备制造的轮胎,其被生产并被应用到新的车辆上。轮胎10也可以是翻新轮胎,其中使用过的外胎12装配有包括交替胎面区域18、20、22的新胎面16。胎面16因此可以作为翻新轮胎带或轮胎10提供。轮胎10是用于重型卡车的轮胎,如18轮车、垃圾车、校车、箱式卡车和消防车。胎面16允许提供没有结合牺牲肋40、42的转向和拖车轮胎10。
尽管已经针对具体实施例及其方法详细描述了本主题,但是应当理解,本领域技术人员在理解前述内容之后,可以容易地对这些实施例进行变更、变化和等同。因此,本公开的范围是通过示例而非限制的方式,并且本公开不排除对本主题的这种修改、变化和/或添加,这是显而易见的。
Claims (14)
1.一种用于重型卡车轮胎的胎面,包括:
多个胎面区域,其位于所述胎面的横向方向上不同位置处,其中所述多个胎面区域中的第一胎面区域具有第一最大tan(δ),其中所述第一胎面区域被配置为用于接合道路;
其中第二胎面区域在所述横向方向上位于所述第一胎面区域附近,其中所述第二胎面区域具有与所述第一最大tan(δ)不同的第二最大tan(δ),其中所述第二胎面区域被配置为用于接合所述道路;
其中第三胎面区域在所述横向方向上位于所述第二胎面区域附近,使得所述第二胎面区域在所述横向方向上位于所述第一胎面区域和所述第三胎面区域之间,其中所述第三胎面区域具有不同于所述第二最大tan(δ)的第三最大tan(δ),其中所述第三胎面区域被配置为用于接合所述道路;
其中所述第一最大tan(δ),所述第二最大tan(δ),和所述第三最大tan(δ)都在0.01-0.30的范围内;
其中所述第三最大tan(δ)与所述第一最大tan(δ)相同,或者所述第三最大tan(δ)和所述第一最大tan(δ)不同,但彼此相差不超过0.05;
其中所述第一最大tan(δ)比所述第二最大tan(δ)大至少0.05,或者所述第二最大tan(δ)比所述第一最大tan(δ)大至少0.05;
其中如果所述第一最大tan(δ)大于所述第二最大tan(δ),则所述第三最大tan(δ)大于所述第二最大tan(δ),并且其中如果所述第一最大tan(δ)小于所述第二最大tan(δ),则所述第三最大tan(δ)小于所述第二最大tan(δ);
其中所述胎面具有位于所述第一胎面区域、所述第二胎面区域和所述第三胎面区域下方并且与其接合的底胎面层,其中所述底胎面层具有与所述第一最大tan(δ)、所述第二最大tan(δ)或所述第三最大tan(δ)中的最低最大tan(δ)相同或更低的底胎面最大tan(δ);
其中所述底胎面层不形成胎面区域的一部分;
其中最大tan(δ)表示在60℃和10Hz的频率下测量的损耗因子tan(δ)的最大值。
2.根据权利要求1所述的胎面,其中所述第一最大tan(δ),所述第二最大tan(δ),和所述第三最大tan(δ)都在0.04-0.27的范围内。
3.根据权利要求2所述的胎面,其中所述第一最大tan(δ)是0.24,其中所述第二最大tan(δ)是0.07,并且其中所述第三最大tan(δ)是0.24。
4.根据权利要求2所述的胎面,其中所述第一最大tan(δ)是0.07,其中所述第二最大tan(δ)是0.24,并且其中所述第三最大tan(δ)是0.07。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述第一胎面区域在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有1.10MPa至2.30MPa的复数剪切模量,其中所述第二胎面区域在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有1.10MPa至2.30MPa的复数剪切模量,并且其中所述第三胎面区域在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有1.10MPa至2.30MPa的复数剪切模量。
6.根据权利要求5所述的胎面,其中所述第一胎面区域在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有1.24MPa至2.29MPa的复数剪切模量,其中所述第二胎面区域在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有1.24MPa至2.29MPa的复数剪切模量,并且其中所述第三胎面区域在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有1.24MPa至2.29MPa的复数剪切模量。
7.根据权利要求5所述的胎面,其中所述第一胎面区域、所述第二胎面区域和所述第三胎面区域各自在60℃和10Hz的频率下对于25%应变具有彼此相差不超过0.10MPa的复数剪切模量。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述第一最大tan(δ)比所述第二最大tan(δ)大不超过0.21,或者所述第二最大tan(δ)比所述第一最大tan(δ)大不超过0.21。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述第一胎面区域是牺牲肋,其中所述牺牲肋在所述横向方向上位于所述胎面的第一胎面边缘处。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述胎面具有在所述横向方向上位于所述胎面的第一胎面边缘上的牺牲肋,其中所述第一胎面区域邻近所述牺牲肋,使得所述第一胎面区域在所述横向方向上位于所述牺牲肋和所述第二胎面区域之间,其中,所述牺牲肋的牺牲肋最大tan(δ)等于或小于所述第一最大tan(δ),所述第二最大tan(δ)或所述第三最大tan(δ)中的最低最大tan(δ)。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述第一胎面区域是所述轮胎的第一肋,其中所述第二胎面区域是所述轮胎的第二肋,并且其中所述第三胎面区域是所述轮胎的第三肋。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述第一胎面区域接合所述第二胎面区域,并且其中所述第二胎面区域接合所述第三胎面区域,并且其中所述胎面是光滑的。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述胎面具有沿所述胎面的所述横向方向延伸的滚动胎面宽度,其中所述第一胎面区域、所述第二胎面区域和所述第三胎面区域位于所述滚动胎面宽度中,其中所述胎面在所述滚动胎面宽度上具有在所述横向方向上彼此相邻定位的一系列附加胎面区域,使得所述附加胎面区域的最大tan(δ)在所述横向方向上跨过所述滚动胎面宽度交替,其中所述附加胎面区域的所述最大tan(δ)等于所述第一最大tan(δ)或所述第二最大tan(δ)。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的胎面,其中所述胎面是翻新轮胎带。
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