CN101168341B

CN101168341B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN101168341B
Application number: CN 200710143359
Authority: CN
Inventors: 宫崎哲二
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2027-08-21
Also published as: US20080092999A1; JP2008105460A; CN101168341A; JP4964560B2; US8875757B2

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，该充气轮胎能够较佳地抑制产生于胎面上的不均匀磨损。该充气轮胎在胎面上设有沟部和接地部，上述沟部包括沿轮胎圆周方向连续延伸的主沟(4)～(6)，上述接地部包括由这些主沟(4)～(6)划分出的肋或花纹块，在该充气轮胎中，接地部具有第1边缘部(30)、(40)和第2边缘部(20)；第1边缘部(30)、(40)设有将沿沟部延伸的长孔状凹坑(3)沿轮胎圆周方向排列而成的凹坑列；第2边缘部(20)未设有上述凹坑列，其轮胎宽度方向位置不同于第1边缘部(30)、(40)的轮胎宽度方向位置，沿主沟(5)延伸。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及在胎面上设有沟部和接地部的充气轮胎，上述沟部包括沿轮胎圆周方向连续延伸的主沟，上述接地部包括由该主沟划分出的肋或花纹块。

背景技术

以往，针对产生于胎面上的不均匀磨损问题提出了各种各样的方案。作为这种不均匀磨损，例如公知有胎面中心区域较早磨损的中心磨损，与中心磨损相反，胎肩区域较早磨损的胎肩磨损，产生上述磨损的原因例如可列举出基于胎面花纹、轮胎形状的胎面的不均匀接地比压。即，当接地比压在中心区域和胎肩区域差异较大时，磨损量易在这些区域之间产生差，从而发生中心磨损、胎肩磨损。

下述专利文献1所述的充气轮胎利用沿轮胎圆周方向延伸的纵细沟将接地部划分成接地部主体和窄宽接地部，通过牺牲该窄宽接地部的磨损来谋求抑制不均匀磨损。窄宽接地部设于有可能产生早期磨损的区域，可以利用窄宽接地部的低刚性使磨损集中。由此，能够减少在这种区域的主体接地部的磨损量，以谋求胎面的均匀磨损化。但是，在这种结构中，由于越是使磨损集中，接地部的边缘部(接地部与沟部之间的邻接端部)的刚性就越低，因此会破坏接地部的刚性均衡，有时反而产生不均匀磨损。

下述专利文献2所述的充气轮胎在花纹块的边缘部设有多个小孔，并使这些小孔的深度随着远离圆周方向沟而变浅。但是，该充气轮胎公开的是使花纹块处的接地比压在整个花纹块上均匀化的结构，而不是减少在中心区域和胎肩区域之间产生的磨损量之差的结构，并不能抑制胎面的不均匀磨损。

专利文献1：日本特开平8-99505号公报

专利文献2：日本特开平4-218407号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而作成的，其目的在于提供一种能较佳地抑制产生于胎面上的不均匀磨损的充气轮胎。

利用如下所述的本发明能够达到上述目的。即，本发明的充气轮胎在胎面上设有沟部和接地部，上述沟部包括沿轮胎圆周方向连续延伸的主沟，上述接地部包括由该主沟划分出的肋或花纹块，在该充气轮胎中，上述接地部具有第1边缘部和第2边缘部；上述第1边缘部具有将沿上述沟部延伸的长孔状凹坑沿轮胎圆周方向排列而成的凹坑列；上述第2边缘部不具有上述凹坑列，其轮胎宽度方向位置不同于上述第1边缘部的轮胎宽度方向位置，沿上述主沟延伸。

在本发明的充气轮胎中，通过使接地部的第1边缘部具有将沿沟部延伸的长孔状凹坑沿轮胎圆周方向排列而成的凹坑列，能减小该第1边缘部的接地面积而提高其接地比压，从而能加快该第1边缘部的磨损速度。并且，轮胎宽度方向位置不同于上述第1边缘部的轮胎宽度方向位置并沿主沟延伸的第2边缘部不具有凹坑列，所以能使第1边缘部的磨损速度接近于第2边缘部的磨损速度。因此，通过减小第1边缘部磨损量与第2边缘部磨损量之差，能够谋求轮胎宽度方向的均匀磨损化，并能较佳地抑制发生胎面的不均匀磨损。而且，由于凹坑呈长孔状，因此与凹坑呈小孔状的情况相比，可有效地减小第1边缘部的接地面积而提高其接地比压，并且与凹坑呈沿轮胎圆周方向连续的长沟状的情况相比，能抑制第1边缘部刚性过低，从而能避免由接地部刚性均衡恶化导致的不均匀磨损。

若在胎面上形成有3条以上的主沟，则在被划分成中心侧和胎肩侧的接地部上易产生中心磨损或胎肩磨损，但是在本发明中，在这种情况下，优选是，使上述凹坑沿位于轮胎宽度方向最外侧的主沟及轮胎赤道附近的主沟中的任一方延伸，能由此谋求胎面的均匀磨损化，从而能发挥优良的耐不均匀磨损性。

在上述技术方案中，优选是，上述凹坑的深度与上述主沟的深度之比为0.20～0.70，由此能较佳地起到上述本发明的作用。即，若该比小于0.20，则有使提高第1边缘部接地比压的效果变小的倾向；若该比大于0.70，则由于会降低第1边缘部的刚性而使接地部的刚性均衡恶化，有可能产生不均匀磨损。

在上述技术方案中，优选是，在上述凹坑的靠近上述第1边缘部的边缘端侧的第1内壁部设有加强部，该加强部使上述第1内壁部的刚性高于远离上述边缘端侧的第2内壁部的刚性。通过设置这种加强部，能提高第1边缘部的刚性而提高耐不均匀磨损性，从而能调整第1边缘部处的磨损速度使磨损速度不会过快。由此，能更加适当地谋求胎面的均匀磨损化。

在上述技术方案中，上述加强部可以是作为使上述第1内壁部形成为带台阶的断层状壁而设置，或者是作为使上述第1内壁部相对于胎面法线方向的沟壁角度大于上述第2内壁部相对于胎面法线方向的沟壁角度的上述第1内壁部的倾斜壁而设置，由此能够容易且适当地构成加强部。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的胎面的一个例子的展开图。

图2是表示以往的充气轮胎的胎面的一个例子的展开图。

图3是图1所示胎面的A-A截面图。

图4是表示本发明的另一实施方式的胎面的一个例子的展开图。

图5是表示本发明的又一实施方式的胎面的一个例子的展开图。

图6是表示本发明的再一实施方式的胎面的一个例子的展开图。

图7是本发明的又一实施方式的凹坑的截面图。

图8是表示本发明的又一实施方式的胎面的一个例子的展开图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的充气轮胎的胎面的一个例子的展开图。图2是表示以往的充气轮胎的胎面的一个例子的展开图，相当于从图1的胎面去掉了凹坑列。图3是图1所示胎面的A-A截面图。

在图1所示的胎面上，沟部包括沿轮胎圆周方向连续延伸的主沟4～6和与这些主沟相交叉地延伸的横沟7，接地部被这些沟划分成多个花纹块。具体地讲，接地部被主沟4～6划分成4列花纹块列，各花纹块列进一步被横沟7划分成多个胎肩花纹块1和中心花纹块2。另外，横沟7在途中被截断地延伸，各花纹块1、2是作为与其在轮胎圆周方向上邻接的花纹块局部相连的实质上花纹块地设置。

如本实施方式那样，在具有配置于轮胎赤道CL附近的主沟5和由位于轮胎宽度方向最外侧的主沟4、6构成的3条主沟的胎面上，沿主沟5的接地部的边缘部20(图2的虚线框13、14内的接地部部分)的接地比压有高于沿主沟4、主沟6的接地部的边缘部30(图2的虚线框12、15内的接地部部分)及边缘部40(图2的虚线框11、16内的接地部部分)的接地比压的倾向，此外由于中心部受摩擦的影响而易活动，所以通常易产生中心磨损。此外，在是子午线轮胎时，由于内压高，所以中心部的接地比压变高，更易产生中心磨损。

因此，在本实施方式中，在有可能使磨损速度小于边缘部20磨损速度的边缘部30、40上设有凹坑列。该凹坑列沿轮胎圆周方向排列沿主沟4、6延伸的长孔状凹坑3。在本实施方式中，边缘部30、40相当于上述第1边缘部，而边缘部20相当于上述第2边缘部，该边缘部20不具有凹坑列、且轮胎宽度方向位置不同于该边缘部30、40的轮胎宽度方向位置并沿主沟5延伸。

由此，能减小边缘部30、40的接地面积而提高它们的接地比压，从而能加快它们的磨损速度，由此能使边缘部30、40的磨损速度接近于边缘部20的磨损速度。其结果是，能谋求胎面的轮胎宽度方向上的磨损均匀化，能较佳地抑制产生不均匀磨损。而且，由于凹坑3呈长孔状，因此与凹坑3呈小孔状的情况相比，可有效地减小边缘部30、40的接地面积而提高它们的接地比压，并且与凹坑3呈在轮胎圆周方向上连续的长沟状的情况相比，能抑制边缘部30、40的刚性过低，从而能避免由接地部的刚性均衡恶化导致的不均匀磨损。

在本发明中，主沟可以沿轮胎圆周方向呈锯齿状延伸，但是优选如本实施方式那样，全部主沟均接近直线形状。在谋求胎面均匀磨损化时，虽然也考虑到使磨损速度较快的区域的主沟为振幅较大的锯齿形状，由此抑制摩擦，但是与主沟为直线形状的情况相比，有降低排水性的倾向。

凹坑3的截面形状无特别限制，但是在本实施方式中如图3所示那样具有相对于轮胎宽度方向不对称的截面形状。凹坑3在边缘部30的靠近边缘端31一侧的第1内壁部3a以及边缘部40的靠近边缘端41一侧的第1内壁部3a上设有使第1内壁部3a刚性高于远离边缘端31、41侧的第2内壁部3b刚性的加强部8。加强部8是作为第1内壁部3a的倾斜壁而设置的，该第1内壁部3a相对于胎面法线方向的沟壁角度θ1大于第2内壁部3b相对于胎面法线方向的沟壁角度θ2。

在本实施方式中，通过设有加强部8能够提高边缘部30、40的刚性而提高它们的耐磨损性，并能调整边缘部30、40处的磨损速度使磨损速度不会过快。优选使沟壁角度θ1、θ2满足θ1≥3×θ2＞0°的关系，由此能适当提高边缘部的耐磨损性。

在本发明中，由于能如上述那样谋求胎面均匀磨损化，因此优选是，主沟4～6为如图3所示那样的U字形截面，并优选使表面宽度WA与沟底宽度WB之间的关系满足WB≥WA/3。在谋求胎面的均匀磨损化时，也考虑到使磨损速度较快的区域的主沟为V字形截面，由此来提高边缘部的刚性，但是若在确保了花纹块宽度的基础上使主沟为V字形截面则会减少主沟容积，有降低排水性的倾向。

凹坑3的深度与主沟6的深度之比Dd/Dg优选为0.20～0.70，更优选为0.30～0.60。由此能较佳地起到上述本发明的作用效果。另外，若该深度之比Dd/Dg为0.4以上，则由于易降低边缘部30、40的刚性，因此在凹坑3上设置加强部8的结构特别有用。

若上述深度之比Dd/Dg小于1，则在磨损过程中凹坑3的底壁部3c会暴露于接地面，但是在本发明中，由于至少在磨损初期发挥优良的耐不均匀磨损性，因此即使在磨损中期以后底壁部3c暴露于接地面的阶段也能保持磨损均衡，能较佳地抑制不均匀磨损。

此外，凹坑3的宽度与花纹块2的宽度之比Wd/Wb优选为0.04～0.20，更优选为0.06～0.17。若该比Wd/Wb小于0.04，则有使提高边缘部30、40的接地比压的效果变小的倾向。另一方面，若该比Wd/Wb大于0.20，则边缘部30、40的刚性过低，容易使接地部的刚性均衡恶化。

从边缘部30的边缘端31、边缘部40的边缘端41到凹坑3的轮胎宽度方向距离G优选为3～15mm，更优选为4～13mm。若该距离G小于3mm，则边缘部30、40的刚性过低，容易使接地部的刚性均衡恶化。另一方面，若距离G大于15mm，则有使提高边缘部30、40的接地比压的效果变小的倾向。另外，优选是，距离G在上述范围内变化，但特别优选是，如本实施方式那样使距离G在轮胎圆周方向上为恒定。

虽然本实施方式是在花纹块2上设有1条凹坑3的例子，但是本发明不限定于此。优选为凹坑3的长度Ld在凹坑3的边缘端侧缘与花纹块2的长度之比Ld/Lb是0.15～0.80，更优选为0.25～0.70。若该比Ld/Lb小于0.15，则有使提高边缘部30、40的接地比压的效果变小的倾向。另一方面，若该比Ld/Lb大于0.80，则边缘部30、40的刚性过低，容易使接地部的刚性均衡恶化。另外，凹坑3相对于胎肩花纹块1的优选尺寸，与上述凹坑3相对于花纹块2的优选尺寸相同。

本发明的充气轮胎除了胎面接地部具有上述那样的第1边缘部和第2边缘部以外，均与通常的充气轮胎相同，以往公知的材料、形状、结构、制法等均可应用于本发明。

其他实施方式

(1)在上述实施方式中，示出了在主沟4、6的轮胎宽度方向两侧的边缘部30、40设有凹坑列的例子，但本发明不限定于此，可根据有可能产生的不均匀磨损方式进行适当变更。例如，若磨损速度在主沟4、6的宽度方向内侧的边缘部30处特别慢，则可以如图4所示那样只在边缘部30设置凹坑列，相反若磨损速度在主沟4、6的轮胎宽度方向外侧的边缘部40处特别慢，则可以如图5所示那样只在边缘部40设置凹坑列。

(2)在上述实施方式中，示出了第1边缘部沿轮胎圆周方向延伸的例子，但是本发明不限定于此。例如，如图6所示，在胎肩花纹块1在轮胎圆周方向上被完全截断了的胎面上，可以沿划分该胎肩花纹块1的横沟7设置凹坑3，通过沿轮胎圆周方向排列该凹坑3而构成凹坑列，能利用该结构来抑制胎趾与胎踵磨损。另外，虽然在图例的情况下也可以获得抑制胎趾与胎踵磨损的效果，但是若只在胎肩花纹块1的踏入侧及蹬出侧中的磨损速度慢的一侧设置凹坑3，则抑制胎趾与胎踵磨损的效果更好。

(3)在上述实施方式中，示出了沿轮胎宽度方向最外侧的主沟4、6设置凹坑，由此来抑制中心磨损的例子，但是本发明不限定于此。例如，在具有夹着轮胎赤道的2条主沟和由夹着上述2条主沟的2条主沟构成的4条主沟的胎面上，有沿位于轮胎宽度方向最外侧的主沟的边缘部的接地比压高于其沿他主沟的边缘部的接地比压的倾向，此外，由于位于轮胎宽度方向最外侧的主沟朝胎肩侧的变动(摩擦)变大，因此通常易产生胎肩磨损，但是在这种情况下，可以通过沿夹着轮胎赤道的2条主沟设置凹坑，而不沿其他主沟设置凹坑来抑制胎肩磨损。

(4)本发明的充气轮胎的胎面花纹不限定于上述实施方式，例如，可以取代使胎面的接地部为花纹块列，而使胎面的接地部为肋。另外，在肋的边缘部设置凹坑列时，优选是，凹坑的轮胎圆周方向的长度为肋宽的1/3以上且2倍以下。

(5)在上述实施方式中，示出了将凹坑3的加强部8作为倾斜壁而设置的例子，但是可以取而代之将加强部8作为倾斜壁，例如将其设成如图7所示那样的使第1内壁部3a形成为带台阶的断层状壁。在这种情况下，断层状壁的上表面3d在凹坑3的底壁部3c暴露于接地面之前就暴露于接地面，从而减小了提高第1边缘部接地比压的效果，因此能根据磨损方式阶段性地减小由凹坑起到的提高接地比压效果。

(6)本发明的充气轮胎的胎面花纹可以具有刀槽花纹。在这种情况下，优选是，如图8所示那样使虚线表示的刀槽花纹S在花纹块端开口并达到凹坑3处。由此能有益于减小在凹坑3处的气泵状噪音。

实施例

以下说明具体表示本发明的结构与效果的实施例等。另外，如下那样进行轮胎的各性能评价。

(1)耐不均匀磨损性能(不均匀磨损比)

将实验用轮胎(轮胎规格：LT265/75R16)作为后轮胎安装在柴油机卡车(6600cc、4WD)上，使后轮胎气压为520kPa，在普通路上行驶2万km后计算出不均匀磨损比(中心侧主沟磨损量/胎肩侧主沟磨损量)。不均匀磨损比越接近1，磨损越接近均匀磨损，即，表示耐不均匀磨损性能优良。

(20)排水性能

将实验用轮胎(轮胎规格：LT265/75R16)作为后轮胎安装在柴油机卡车(6600cc、4WD)上，使后轮胎气压为520kPa，使前轮胎气压为420kPa，使该卡车在具有水深8mm的湿路面的直线道路上行驶，测定出产生水膜滑行现象时的速度。评价是用设比较例1为100时的指数表示，数值越大，表示排水速度越大、排水性能越优良。

比较例1、2

在图2所示的胎面上，使中心侧主沟呈U字形截面的充气轮胎为比较例1，相同地使中心侧主沟呈V字形截面的充气轮胎为比较例2。使主沟深度Dg均为12.5mm。

实施例1、2

在图1所示的胎面上，使中心侧主沟呈U字形截面、凹坑的沟壁角度θ1、θ2均为0°的充气轮胎为实施例1，相同地使通过使沟壁角度θ1为10°而在凹坑上设有加强部的充气轮胎为实施例2。另外，使主沟深度Dg为12.5mm，凹坑的深度与主沟的深度之比Dd/Dg为0.40，凹坑的宽度与花纹块的宽度之比Wd/Wb为0.11，凹坑距边缘端的轮胎宽度方向距离G为9mm、凹坑长度与花纹块的长度之比Ld/Lb为0.50。将结果表示于表1中。

表1

主沟5的形状

凹坑

加强部

不均匀磨损比

排水性能

比较例1	U字截面	无	无	2.5	100
						比较例2	V字截面	无	无	1.7	92
实施例1	U字截面	有	无	1.5	100
						实施例2	U字截面	有	有	1.8	100

由表1可知，在比较例1中，不均匀磨损比最大，产生了中心磨损。此外可知，在比较例2中，虽然通过改变主沟形状而抑制了不均匀磨损，但是排水性能变差。还可知，与比较例1、比较例2相反，在实施例1、实施例2中，虽然使主沟为U字形截面，但是既能确保排水性能又能较佳地抑制不均匀磨损。另外，可以如下这样评价实施例2：虽然通过加强部提高了第1边缘部的刚性，而使实施例2的中心磨损比实施例1的中心磨损严重，但是通过在第1边缘部设置凹坑列，能调整该磨损速度而使磨损速度不会过快。

Claims

1.一种充气轮胎，该充气轮胎在胎面上设有沟部和接地部，上述沟部包括沿轮胎圆周方向连续延伸的主沟，上述接地部包括由该主沟划分出的肋或花纹块，其特征在于，

上述接地部具有第1边缘部和第2边缘部；

上述第1边缘部具有将沿上述沟部延伸的长孔状凹坑沿轮胎圆周方向排列而成的凹坑列，上述第1边缘部的边缘端到上述凹坑的轮胎宽度方向距离为3～15mm，上述凹坑列减小接地面积；

上述第2边缘部不具有上述凹坑列，其轮胎宽度方向位置不同于上述第1边缘部的轮胎宽度方向位置，沿上述主沟延伸；

上述凹坑列形成在花纹块列上；

在上述花纹块列上，形成有在途中被截断的横沟，在轮胎圆周方向上邻接的花纹块局部相连。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，

在胎面上形成有3条以上的上述主沟，上述凹坑沿位于轮胎宽度方向最外侧的主沟及轮胎赤道附近的主沟中的任一方延伸。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，

上述凹坑的深度与上述主沟的深度之比为0.20～0.70。

4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，

在上述凹坑的靠近上述第1边缘部的边缘端一侧的第1内壁部设有使上述第1内壁部的刚性高于远离上述边缘端一侧的第2内壁部的刚性的加强部。

5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其中，

上述加强部是作为使上述第1内壁部形成为带台阶的断层状壁而设置，或者是作为相对于胎面法线方向的沟壁角度大于上述第2内壁部相对于胎面法线方向的沟壁角度的上述第1内壁部的倾斜壁而设置。