本發(fā)明涉及重型負(fù)載車輛的輪胎，例如預(yù)定用于裝配至重載車輛的輪胎。本發(fā)明更特別地涉及一種用于保護(hù)這些輪胎以避免這些輪胎的側(cè)壁承受潛在的侵襲的裝置。

背景技術(shù)：

用于重載車輛的輪胎包括預(yù)定用于接觸安裝輪輞的胎圈、側(cè)壁和胎冠。輪胎的胎冠包括增強(qiáng)用的增強(qiáng)層，徑向地在外側(cè)、在所述增強(qiáng)層的頂上安裝有胎面，所述胎面的被稱為胎面表面的表面預(yù)定用于在車輛行駛時(shí)接觸道路或者地面。每個(gè)側(cè)壁提供胎冠和胎圈之一之間的連接。

已知，用于重載車輛的輪胎(特別是在質(zhì)量差的道路網(wǎng)上使用的那些輪胎)當(dāng)行駛或者操縱時(shí)可能經(jīng)受侵襲。上述輪胎還可能當(dāng)在城鎮(zhèn)中行駛時(shí)接觸路緣石，所述路緣石在某些情況下可能是有害的并且損壞側(cè)壁之一。這些侵襲由障礙物壓凹輪胎的側(cè)壁之一導(dǎo)致。這些侵襲可能造成向胎體和胎冠增強(qiáng)層極端地加載應(yīng)力的后果，或者甚至可能導(dǎo)致存在于胎體增強(qiáng)層的簾線之間的橡膠材料破損，這可能產(chǎn)生所有可想象到的后果，特別是胎壓損失。

在接觸時(shí)不引起破損的情況下，上述侵襲可能影響輪胎承受反復(fù)的彎曲載荷的能力；這是由于材料在與障礙物接觸時(shí)所承受的高度變形。

當(dāng)在包含障礙物或者各種物體的道路上行使時(shí)，可能發(fā)生，側(cè)壁承受來(lái)自這些障礙物或者這些物體的外部侵襲。雖然大多數(shù)所述侵襲對(duì)側(cè)壁的完整性具有小的影響，然而破損仍可能出現(xiàn)在承受載荷的側(cè)壁中。當(dāng)然，這非常不利于輪胎的使用壽命，因?yàn)閭?cè)壁通常不能修補(bǔ)，破損在增強(qiáng)側(cè)壁的胎體增強(qiáng)層的簾線之間傳播。

該問(wèn)題是已知的并且已經(jīng)提出了解決方案，但是看來(lái)已知方案中沒(méi)有一個(gè)是完全令人滿意的。

特別已知的是申請(qǐng)wo2009/029088，其描述了一種供所有地形使用的輪胎，該輪胎在其側(cè)壁上設(shè)有保護(hù)性花紋塊。這些保護(hù)性花紋塊具有防止其在外部物體上剮破的傾斜表面。所述花紋塊被設(shè)置在至少兩個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線同心的圓中，以使得其彼此交替地定位而不相互接觸。

特別已知的是申請(qǐng)us2013/0092308-a1，其描述了一種其側(cè)壁設(shè)有多個(gè)處于所述側(cè)壁上的隆起花紋的輪胎，這些花紋具有實(shí)心的形狀并且被置于彼此相鄰的兩條周向線中，其中這些花紋以足夠的間距置于每條線上，以使得一條線上的各個(gè)花紋部分地介入另一條線上的兩個(gè)花紋之間并且可以自由地變形。

申請(qǐng)us2013/075006a1描述了一種輪胎，其包括預(yù)定用于在行駛期間增大圍繞輪胎的空氣流動(dòng)中的湍流以便減小滾動(dòng)阻力的浮凸。

定義：

赤道中平面：所述赤道中平面是垂直于旋轉(zhuǎn)軸線并且穿過(guò)輪胎的在徑向上距離所述軸線最遠(yuǎn)的那些點(diǎn)的平面。

徑向方向在本文件中被理解成是指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的任意方向。

橫向方向或者軸向方向是指平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。

周向方向是指與以旋轉(zhuǎn)軸線為中心的任意圓相切的方向。該方向既垂直于軸向方向又垂直于徑向方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種輪胎，所述輪胎的至少一個(gè)側(cè)壁被保護(hù)免遭由輪胎的側(cè)壁之一在該輪胎行駛時(shí)在與障礙物接觸時(shí)所承受的外部侵襲。該接觸自身可能顯現(xiàn)出極端負(fù)載，所述極端負(fù)載具有沿著指向輪胎的內(nèi)部空穴的內(nèi)側(cè)的方向定向的分量和沿著周向方向定向的另一分量。

為此，本發(fā)明的一個(gè)主題是一種預(yù)定用于承載重型負(fù)載的車輛的輪胎，該輪胎包括具有增強(qiáng)件的胎體增強(qiáng)層，該輪胎包括胎冠部分，所述胎冠部分包括預(yù)定用于在行駛期間接觸道路的胎面，該胎冠部分包括在每一側(cè)通過(guò)側(cè)壁延伸的胎冠增強(qiáng)層，這些側(cè)壁自身通過(guò)預(yù)定用于接觸安裝輪輞的胎圈來(lái)延伸，該輪胎設(shè)有保護(hù)至少一個(gè)側(cè)壁免遭外部侵襲的保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置包括在待保護(hù)的側(cè)壁上形成的多個(gè)隆起元件，具有高度h的該多個(gè)隆起元件沿著周向方向設(shè)置。該輪胎如下，即，每個(gè)隆起元件包括在周向方向上呈細(xì)長(zhǎng)形的中間區(qū)域，該中間區(qū)域包括兩個(gè)端部并且在其兩個(gè)端部中的每一個(gè)處通過(guò)延伸部延伸，所述延伸部與所述隆起元件的細(xì)長(zhǎng)的中間區(qū)域構(gòu)成非零角度。此外，每個(gè)隆起元件由至少兩個(gè)相向部分形成，這些相向部分沿著分隔區(qū)至少部分地彼此分離，該分隔區(qū)基本上沿著周向方向定向并且至少部分地延伸至各個(gè)延伸部中。此外，每個(gè)相向部分能夠與同一隆起元件的另一部分接觸，以便當(dāng)所述部分之一接觸外部障礙物時(shí)至少部分地關(guān)閉存在于所述兩個(gè)相向部分之間的分隔區(qū)，從而通過(guò)一個(gè)部分抵靠另一部分的滑動(dòng)來(lái)產(chǎn)生摩擦，其目的在于降低側(cè)壁撕裂的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)一個(gè)有利的備選形式，所述裝置的隆起元件的各個(gè)延伸部與周向方向構(gòu)成至少等于40°的角度。

優(yōu)選地，所述保護(hù)裝置的隆起元件的預(yù)定用于彼此接觸的部分由于材料橋的存在而彼此牢固地連接。

優(yōu)選地，所述保護(hù)裝置的隆起元件的各個(gè)部分具有高度和周向長(zhǎng)度，將同一隆起元件的兩個(gè)部分分開的分隔區(qū)至少等于各個(gè)部分的表面面積的50％，所述各個(gè)部分的表面面積等于其高度與沿著周向方向測(cè)得的其長(zhǎng)度的乘積。

為了調(diào)整所述保護(hù)裝置使其最佳地適應(yīng)行駛條件和各類障礙物，有利地，所述保護(hù)裝置的各個(gè)隆起元件的所述部分具有增大分隔區(qū)中的摩擦力的幾何結(jié)構(gòu)。

調(diào)整滑動(dòng)摩擦力的一個(gè)方式是在形成分隔區(qū)的相向壁上形成包括起伏(部)或者z字形(部)或者任何其他浮凸的幾何結(jié)構(gòu)。

增大滑動(dòng)摩擦力的另一方式是在各個(gè)隆起元件的所述部分的相向壁上形成合適的粗糙度，這些壁限定分隔區(qū)。

優(yōu)選地，將所述保護(hù)裝置的隆起元件的兩個(gè)部分分開的分隔表面在至少等于隆起元件的各個(gè)部分的高度的50％的高度上延伸。

更優(yōu)選地，該高度至少等于隆起元件的各個(gè)部分的高度的80％。

對(duì)于一種預(yù)定用于重載車輛的具有等于20英寸的座直徑的輪胎，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述保護(hù)裝置的隆起元件的尺寸優(yōu)選如下：

–各個(gè)隆起元件的總體(也就是說(shuō)包括各個(gè)端部處的延伸部)平均周向長(zhǎng)度l至少等于20mm并且最多等于150mm，

–高度h至少等于2mm并且最多等于7mm(該高度更優(yōu)選地還小于10mm)，

–厚度e至少等于高度h的0.5倍并且最多等于同一高度的3倍。

附圖說(shuō)明

圖1描繪了一種包括根據(jù)本發(fā)明的第一備選形式的側(cè)壁保護(hù)裝置的輪胎的一部分的立體圖；

圖2描繪了圖1中所示裝置的隆起元件的ii-ii截面圖；

圖3顯示了圖2中所示的、在行駛期間承受障礙物的作用的隆起元件的截面圖；

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二備選形式的側(cè)壁保護(hù)裝置；

圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三備選形式的裝置的隆起元件。

具體實(shí)施方式

為了使附圖更易于讀取，使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)描述本發(fā)明的備選形式，其中這些附圖標(biāo)記指代其特性在結(jié)構(gòu)上或者實(shí)際功能上相同的元件。

圖1描繪了一種包括根據(jù)本發(fā)明的第一備選形式的側(cè)壁保護(hù)裝置的輪胎1的一部分的立體圖。所示輪胎1包括在每一側(cè)通過(guò)側(cè)壁30延伸的胎冠部分20，這些側(cè)壁30連接至胎圈40，所述胎圈40預(yù)定用于接觸輪胎安裝輪輞(此處未描繪)。

輪胎1通過(guò)由多個(gè)增強(qiáng)件組成的胎體增強(qiáng)層31增強(qiáng)。在該情況下，這些增強(qiáng)件在各個(gè)胎圈40中錨固到胎圈鋼絲41上并且穿過(guò)側(cè)壁和胎冠部分20地從胎圈延伸至胎圈。

在所描述的情況中，僅僅側(cè)壁30預(yù)定用于定位成在設(shè)有用于保護(hù)所述側(cè)壁的保護(hù)裝置10的輪胎安裝于其上的車輛的外側(cè)可見。當(dāng)然，本發(fā)明可以在同一輪胎的兩個(gè)側(cè)壁上實(shí)施。

胎冠部分20包括在徑向上處于胎體增強(qiáng)層30外側(cè)的胎冠增強(qiáng)層22以及在徑向上處于外側(cè)的胎面21，所述胎面21的一表面預(yù)定用于充當(dāng)胎面表面200。

在側(cè)壁30上可見防御外部侵襲的保護(hù)裝置10，所述外部侵襲可能由輪胎的外側(cè)壁在行駛期間接觸的障礙物造成。

該裝置10由多個(gè)固定至側(cè)壁30的隆起元件100組成，這些隆起元件100在周向方向(在圖1中通過(guò)箭頭c標(biāo)出)上彼此相鄰地設(shè)置在單條線中。每個(gè)元件之間的周向距離是小的以便防止任何障礙物直接侵襲側(cè)壁。保護(hù)裝置的隆起元件位于胎冠部分的軸向端部和當(dāng)輪胎被安裝于其安裝輪輞上并充氣至其工作壓力時(shí)側(cè)壁的軸向最外側(cè)點(diǎn)之間。這種在單條周向線中的設(shè)置當(dāng)然可以由包括同類花紋的另一周向線來(lái)補(bǔ)充。

每個(gè)隆起元件100包括在周向方向上呈細(xì)長(zhǎng)形的中間區(qū)域104。該中間區(qū)域104包括兩個(gè)端部并且在其兩個(gè)端部中的每一個(gè)處通過(guò)延伸部105延伸，所述延伸部105與隆起元件100的細(xì)長(zhǎng)的中間區(qū)域104構(gòu)成非零的平均角度，并且在該情況下(該例子中)，該角度基本上等于45°。

此外，每個(gè)隆起元件100由至少兩個(gè)相向(面對(duì))部分101、102形成，在所繪方案中，這些相向部分沿著平均寬度等于1mm的分隔區(qū)103至少部分地彼此分離。該分隔區(qū)在中間區(qū)域104中基本上沿著周向方向定向并且在每個(gè)延伸部105的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。此外，每個(gè)相向部分102、103能夠接觸同一(相同)隆起元件的另一部分，以便在所述部分之一接觸外部障礙物時(shí)至少部分地關(guān)閉存在于所述兩個(gè)相向部分之間的分隔區(qū)103，從而通過(guò)一個(gè)部分在另一部分上的滑動(dòng)來(lái)產(chǎn)生摩擦，其目的在于降低側(cè)壁撕裂的風(fēng)險(xiǎn)。

使用相對(duì)于該中間區(qū)域成一角度的延伸部來(lái)延伸中間區(qū)域的有益之處在于，當(dāng)由障礙物施加的力的作用線未嚴(yán)格地沿著徑向方向時(shí)，其提高了所述裝置的有效性。

根據(jù)一有利的備選形式，所述裝置的隆起元件的每個(gè)延伸部與周向方向構(gòu)成至少等于40°的角度。

圖2描繪了圖1中所示的隆起元件100的ii-ii截面圖。該橫截面顯示了處于空載(未加載)狀態(tài)的同一隆起元件100的兩個(gè)部分101、102。該隆起元件具有等于5mm的高度h和等于100mm的總體周向長(zhǎng)度l以及等于10mm的平均厚度e。

圖3顯示了圖2中所描繪的隆起元件的在該元件與障礙物接觸時(shí)的截面圖。該障礙物的作用(力)在圖3中通過(guò)箭頭f示意性地繪出。因?yàn)檩喬ピ诮佑|發(fā)生時(shí)旋轉(zhuǎn)，所以障礙物施加具有在強(qiáng)度和方向上可變的特定特征的應(yīng)力。在該應(yīng)力的加載下，裝置10的隆起元件100的第一部分101彎曲并接觸第二部分102，并且因此首先部分地關(guān)閉處于這些相向部分之間的分隔區(qū)103，進(jìn)而該第二部分102也(同樣地)產(chǎn)生彎曲。最后，在所述第一部分和所述第二部分之間的接觸區(qū)發(fā)生滑動(dòng)，該滑動(dòng)由該處產(chǎn)生的摩擦力來(lái)調(diào)整。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，借助于該機(jī)構(gòu)能夠在行駛期間在與障礙物接觸時(shí)限制側(cè)壁中的胎體增強(qiáng)層的變形，根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置吸收了與障礙物的接觸力的大部分并且使該接觸力按照較小程度地不利于胎體增強(qiáng)層的方式重新分布。

圖1至圖3中所描繪的第一備選形式包括所述保護(hù)裝置的每個(gè)元件的兩個(gè)相向部分，這些部分預(yù)定用于在與外部物體接觸時(shí)彼此接觸。當(dāng)然，完全能夠形成用于同一元件的更多部分，這些部分預(yù)定用于彼此接觸。

在未繪出的一備選形式中，預(yù)定用于通過(guò)摩擦接觸來(lái)配合的相向部分的分隔區(qū)設(shè)有減小一個(gè)部分相對(duì)于另一部分的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的器件。這些器件可以由z字形形狀或者包括起伏(部)的形狀構(gòu)成。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二備選形式的側(cè)壁保護(hù)裝置。在該備選形式中，側(cè)壁保護(hù)裝置10由在周向方向上成一系列的隆起元件100、100’形成，所述隆起元件100、100’全部具有相同的幾何特征。每個(gè)元件100包括在周向方向上呈細(xì)長(zhǎng)形的中間區(qū)域104。該中間區(qū)域104包括兩個(gè)端部并且在其兩個(gè)端部中的每一個(gè)處通過(guò)延伸部105延伸，所述延伸部105與隆起元件100的細(xì)長(zhǎng)的中間區(qū)域104形成非零的平均角度a，并且在此特定情況中，該角度基本上等于45°。

此外，每個(gè)隆起元件100由至少兩個(gè)相向部分101、102形成，在所繪方案中，這些相向部分沿著平均寬度等于1mm的分隔區(qū)103至少部分地彼此分離。該分隔區(qū)在中間區(qū)域104中基本上沿著周向方向定向并且僅僅在每個(gè)延伸部105的長(zhǎng)度的一部分上延伸以便在相向部分101、102之間的位置留下材料橋106。每個(gè)相向部分102、103能夠接觸同一(相同)隆起元件的另一部分，以便在所述部分之一接觸外部障礙物時(shí)至少部分地關(guān)閉分隔區(qū)103從而通過(guò)一個(gè)部分在另一部分上的滑動(dòng)產(chǎn)生摩擦，其目的在于降低側(cè)壁撕裂的風(fēng)險(xiǎn)。

在該備選形式中，元件100’相對(duì)于元件100反轉(zhuǎn)(倒置)并且將元件100、100’分開的距離適合于防止任何障礙物在所述兩個(gè)元件之間通過(guò)。

圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三備選形式的側(cè)壁保護(hù)裝置10，該裝置包括多個(gè)可彼此相互作用的隆起元件100和100’。對(duì)每個(gè)元件100給出的描述與對(duì)元件100’給出的描述相同，除了元件100’相對(duì)于元件100處于反轉(zhuǎn)(倒置)位置。

每個(gè)元件100包括在周向方向上細(xì)長(zhǎng)的中間區(qū)域104，該中間區(qū)域104具有兩個(gè)端部，所述兩個(gè)端部各自設(shè)有延伸部105，每個(gè)延伸部105相對(duì)于中間區(qū)域104的方向形成等于45°的平均角度。每個(gè)元件100’包括在周向方向上細(xì)長(zhǎng)的中間區(qū)域104’，該中間區(qū)域104’具有兩個(gè)端部，所述兩個(gè)端部各自設(shè)有延伸部105’，每個(gè)延伸部105’相對(duì)于中間區(qū)域104’的方向形成等于45°的平均角度。

在該第三備選形式中，每個(gè)隆起元件100(或者100’)包括被分隔區(qū)103(或者103’)分開的兩個(gè)部分101、102(或者101’、102’)，所述分隔區(qū)在中間區(qū)域104’的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸并且僅僅部分地延伸至各個(gè)延伸部105’中。在該備選形式中，隆起元件100和隆起元件100’按照交替的方式設(shè)置并且按照使得元件100’(或者100)的延伸部定位于元件100(或者100’)的延伸部之間的方式設(shè)置。

如此，能夠有效地封閉輪胎的整個(gè)周邊。此外，根據(jù)該備選形式，當(dāng)被障礙物侵襲時(shí)所述元件可以彼此接觸。

此處通過(guò)許多備選形式來(lái)描述的本發(fā)明當(dāng)然不僅僅限于這些示例，并且在不脫離由權(quán)利要求限定的范圍的情況下可進(jìn)行各種修改、特別是所述示例之間的組合。