用于农业车辆的胎面

技术领域

本发明涉及一种旨在装备农业车辆的胎面，更具体地涉及在松散地面上具有改善的牵引性能的胎面。

尽管不限于这种类型的应用，但是将参考多用途农业车辆(亦即在松散地面的野外中以及在道路上均可行驶的车辆，例如农业拖拉机)来更具体地描述本发明。

用于农业车辆的胎面可以例如附接至轮胎的外周。胎面也可以不与旨在安装到刚性轮辋上的轮胎相结合，而是与非充气的弹性车轮(亦即在结构上可变形但不具有包含加压空气的封闭空间的车轮)相结合。胎面还可以与用于农业车辆的履带相结合。

这种胎面旨在在各种类型的地面上行驶，例如或多或少压实的野外土地、提供进入野外的尚未完成的通道、以及道路的柏油碎石表面。考虑到在野外中和在道路上的使用多样性，农业拖拉机的胎面需要提供在野外中的牵引力、耐崩花性、道路上的耐磨性、滚动阻力和道路上的振动舒适度之间的性能折衷。

定义

在本文中，径向方向意指与车轮的旋转轴线垂直的任何方向。该方向对应于胎面的厚度的方向，通常标记为“Z”。

横向或轴向方向意指与车轮的旋转轴线平行的方向。该方向通常标记为“Y”。

周向方向意指与以车轮的旋转轴线为中心的任何圆相切的方向。该方向既垂直于轴向方向又垂直于任何径向方向，并且对应于胎面在使用时的行进方向。该方向通常标记为“X”。

通常，轮胎包括胎冠、两个胎圈和两个胎侧，所述胎冠包括沿径向位于外侧的胎面，所述胎面旨在通过胎面表面与地面接触，所述胎圈旨在与安装轮胎的轮辋接触，所述胎侧将胎冠连接至胎圈。用于农业拖拉机的轮胎包括锚固在每个胎圈中的胎体增强件，所述胎体增强件通常由至少一个织物增强元件层组成。

胎体增强件通常在径向外侧由胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件由多个工作层组成，每个工作层由涂覆有弹性体材料的织物或金属增强元件组成。增强元件通常从一个层至另一个层交叉。

作为轮胎中旨在在行驶时与地面接触的部分的胎面包括与轮胎的胎冠增强件平行或基本平行的支承表面。胎面花纹元件一体地模制在胎面的支承表面上。

切口将胎面花纹元件彼此分隔开。可模制到胎面中的切口之中，在沟槽与刀槽之间进行区分。不同于沟槽，刀槽具有的宽度适于界定刀槽的相对的壁在进入接触斑块时至少部分地相互接触。因为沟槽界定了与刀槽(刀槽的壁在进入接触斑块时相互抵靠)界定的部分相比能够更大程度地变形的材料部分，所以这些沟槽引起胎面的压缩刚度和剪切刚度显著降低。

背景技术

常规地，用于农业车辆的胎面具有从胎面的中央朝向肩部延伸的凸块。这些凸块设置在轮胎的赤道中平面的两侧以形成V形花纹，所述V形花纹(或人字形花纹)的尖部旨在成为进入接触斑块(其与地面接触)的第一部分。突块彼此间隔开以形成凹槽或沟槽；这些凹槽的宽度确定为使得在道路和松散地面上均能良好运行。突块相对于轮胎的赤道中平面呈现对称，通常在两排突块之间存在周向偏离，类似于通过一半胎面相对于另一半胎面围绕轮胎的轴线旋转所获得的那样。此外，突块可以连续或不连续并且可以以恒定或可变间距沿周向分布。突块具有接触面和前导面，所述接触面旨在在坚实的地面(例如到达野外附近的道路)上滚动，所述前导面旨在在农业车辆在松散的地面(通常是野外的土地)上行驶时传递驱动力。为此，突块的前导面通常平行于径向方向。

反复出现的不满涉及已知的胎面在松散地面上的牵引性能。农业车辆的生产力与其在松散地面上的牵引能力直接相关。改善这种性能将使得用户不仅可提高其设备的效率，而且还可降低其运营成本，例如通过减少每单位覆盖面积的燃料消耗。当然，牵引的改善不应以其它性能方面(例如耐磨性、舒适性以及在道路上以足够高的速度行驶的可能性)为代价。

发明内容

根据本发明，该目的已经通过一种用于农业车辆的驱动轴的胎面来实现，所述胎面包括从支承表面沿径向朝向外侧延伸的胎面花纹元件，所述胎面花纹元件在胎面的中央部分包括在纵向方向上彼此并置的一系列花纹块，所述胎面花纹块通过横向切口彼此分隔开，所述花纹块在滚动方向上具有前导面、接触面和尾部面，所述前导面具有的径向高度HRA大于所述尾部面的径向高度HRF，所述接触面相对于径向方向Z以角度α定向，α在93度至105度之间，并且所述横向切口的径向深度PR至少等于所述前导面的径向高度HRA的50％，所述花纹块的宽度占所述胎面的宽度的至少15％。

优选地，横向切口为横向刀槽。

优选地，角度α在97度至100度之间。

优选地，横向刀槽的径向深度至少等于前导面的径向高度的70％。

优选地，横向刀槽在胎面的滚动方向上向前倾斜，横向刀槽相对于径向方向Z以角度β定向，β在5度至35度之间。

优选地，角度β至少等于20度。

优选地，这种胎面还包括侧部胎面花纹元件，所述侧部胎面花纹元件包括接触面、前导面和尾部面，所述前导面在胎面的滚动方向上相对于径向方向Z以角度γ向后倾斜，角度γ在50度至75度之间。

优选地，角度γ在60度至70度之间。

优选地，侧部胎面花纹元件为这样的花纹块，即其具有四边形基部并且彼此之间在基本横向方向上形成排。

优选地，每一排中的所述胎面花纹块布置成使得它们的前导面彼此对齐。

本发明还涉及包括这种胎面的轮胎、非充气车轮和履带。

本发明的其它特征和优点将通过以下参考附图给出的描述而变得显而易见，所述附图通过非限制性示例示出了本发明主题的实施方案。

附图说明

图1示出包括根据本发明第一实施方案的胎面的轮胎的立体图。

图2为图1中的细节D1的视图。

图3为图1中轮胎的胎面的正面视图。

图4为图1至图3中的胎面在A-A上的截面图。

图5以较大比例示出图4中截面的细节D2的视图。

图6示出包括根据本发明第二实施方案的胎面的履带的立体图。

图7示出包括根据本发明第三实施方案的胎面的履带的立体图。

图8示出根据图6或图7的履带的侧视图。

图9示出包括根据本发明第四实施方案的胎面的轮胎的正面视图。

图10为图9中的胎面在B-B上的截面图。

图11示出包括根据本发明第五实施方案的胎面的轮胎的立体图。

图12-a至图12-c为本发明胎面的侧部胎面花纹元件的轮廓的示意性细节图。

图13至图15为本发明胎面的侧部胎面花纹元件的轮廓的其它示例的示意图。

具体实施方式

图1示出包括根据本发明的胎面2的轮胎1。该轮胎旨在装备农业车辆的驱动轴。该轮胎还以本身已知的方式包括胎侧11和胎圈12。轮胎的优选滚动方向例如由标记在轮胎的胎侧和/或胎面的肩部上的箭头15指示。胎面的胎面花纹具有各种胎面花纹元件，例如花纹块或凸块，其从支承表面22沿径向朝向外侧延伸。胎面2在其中央部分特别地包括在纵向方向X上彼此并置的一系列胎面花纹块41。这些胎面花纹块通过横向切口彼此分隔开，所述横向切口优选为横向刀槽42的形式，其在图2的细节图中可以更好地看出。在此示出的胎面具有约600mm的宽度，并且在中央部分中的一系列花纹块具有240mm的宽度，亦即占胎面的宽度的40％。

图5中的细节D2示出在平行于方向X和Z(亦即垂直于轴向方向Y)的平面上(参见图3中的A-A)的一系列花纹块41的截面。该图清楚地显示出，所述系列花纹块41的每一者在滚动方向15上具有前导面43、接触面44和尾部面45。接触面为在花纹块的顶部处的面，其旨在在坚实的地面上滚动并承受负荷。因此，在轮胎的优选滚动方向上，前导面43为最先进入接触斑块的面，而尾部面为最后离开接触斑块的面。在松散的地面上，花纹块会陷入地面。根据本发明，前导面具有的从支承表面22起的径向高度HRA大于尾部面的径向高度HRF。因此，如在图5中详细地所示，接触面44相对于径向方向Z以角度α定向，α根据本发明在93度至105度之间。在该示例中，角度α为97度。刀槽42在前导面的延续部分中并且与径向方向Z形成角度β。在该示例中，角度β为25度。刀槽的径向深度PR至少等于前导面的径向高度HRA的50％；在该示例中，PR为HRA的约70％。刀槽42的底部也可以以本身已知的方式具有局部扩大的形状。

图6至图8示出本发明的应用于履带的实施方案。

在图6中，履带3具有横向凸块31，这些横向凸块沿纵向并置并且通过横向刀槽342分隔开。参考优选的滚动方向(箭头15)，每个凸块均具有前导面311、接触面312和尾部面313。

在图7中，履带3'具有沿纵向和横向均并置的花纹块32。参考优选的滚动方向(箭头15)，每个花纹块均具有前导面321、接触面322和尾部面323。

在这两个示例中，凸块或成排花纹块的宽度占胎面的宽度的100％。

图8中的侧视图可以示出这两个实施方案中的每一个，并且使得可以更好地理解上面已经参考图5描述的角度和尺寸。前导面的高度HRA大于尾部面的高度HRF，从而使得支承面与径向方向Z形成角度α。在该示例中，角度α为100度。刀槽342在前导面的延续部分中并且与径向方向Z形成角度β。在该示例中，角度β为30度。在该示例中，刀槽的径向深度PR等于前导面的高度HRA的100％。

图9至图11示出本发明的实施方案，其中胎面在其中央部分之外具有侧部胎面花纹元件，所述侧部胎面花纹元件为花纹块21或部分凸块21的形式。

每个侧部花纹块21均特别地具有接触面211、前导面212和尾部面213。接触面为在花纹块的顶部处的面，其旨在在坚实的地面上滚动并承受负荷。在松散的地面上，花纹块会陷入地面。因此，在轮胎的优选滚动方向上，前导面212为最先进入接触斑块并且可以传递驱动力的面，而尾部面为最后离开接触斑块的面。尾部面213可以在制动或反向运转阶段仅将力传递至地面。

图10描绘出图9所示轮胎的正面视图中的B-B截面。该截面使得可以清楚地看到花纹块21或部分凸块21的前导面的定向。前导面在由箭头15所示的优选滚动方向上相对于径向方向向后倾斜，并且与该径向方向Z形成角度γ。角度γ在50°至75°之间。在该示例中，角度γ为60°。

根据该实施方案的胎面相对于轮胎的赤道中平面完全对称。相比之下，在未示出的变体形式中，位于赤道中平面两侧的两个一半的胎面的侧部花纹可以在周向方向上相对于彼此偏离，如现有技术的农业轮胎中凸块胎面花纹的通常情况那样。

图11示出根据本发明的另一实施方案的轮胎，其中侧部胎面花纹元件为基本上具有四边形基部的胎面花纹块。在每一排中，花纹块布置成使得它们的前导面彼此对齐，这意味着它们在一起几乎是连续的，仅被纵向切口23中断。此外，邻接胎面的中央部分的侧部花纹块与中央部分的相邻花纹块成为一体。这种连接在胎面的一侧上的一系列侧部花纹块与胎面的另一侧上的一系列侧部花纹块之间交替。在侧部花纹块的前导面中的横向刀槽与将中央部分的花纹块彼此分隔开的横向刀槽42对齐。在此示出的胎面具有约600mm的宽度，并且在中央部分中的一系列花纹块具有约140mm的宽度，亦即占胎面的宽度的23％。

图12-a至图12-c以较大比例示出侧部花纹块轮廓的示例，其中前导面212通过圆角连接至接触面211和支承表面SP。在前导面的连续部分与接触面的连续部分的相交处限定点C，并且在前导面212的连续部分与支承表面22的连续部分的相交处限定点E。因此，前导面的倾斜角γ为穿过C和E的直线与径向方向Z所成的角度。

图13、图14和图15示出前导面212不是平坦的情况的示例。在这种情况下，将考虑在前导面分别与接触面211和支承表面22相交的点C和点E之间的前导面轮廓的线性回归线DRL的倾斜角γ。优选地，其轮廓与线性回归线DRL之间的距离d保持小于15mm。

对比测试表明，与常规胎面相比，图1、图9和图11中的胎面非常显著提高了在松散地面上的牵引性能。取决于测试条件，尤其是取决于地面的类型和所考虑的滑移率，测得的改善在10％至55％之间。

本发明并非旨在仅限于这些所述示例性实施方案，而是可以对其进行各种变型并同时保持在权利要求书所限定的范围内。