CN101352996B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎，抑制胎肩部的偏磨损并且提高牵引性能。充气轮胎(1)具有：在周方向延伸的多根主槽(10C、10E)，和分别设置在宽度方向两侧的外侧陆部(13)、且在陆部内封闭的多根花纹凸块槽(11)。而且，花纹凸块槽长度(LL)相对于胎面宽度TAW一半的值为20％以上且25％以下，花纹凸块槽宽度(WL)为外侧主槽宽度(Wm)的50％以上且90％以下，花纹凸块槽宽度(WL)相对于花纹凸块槽间距离(WI)为17％以上且25％以下，花纹凸块槽深度(DL)为外侧主槽深度(Dm)的50％以上且70％以下。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎，更详细地说，涉及能够抑制偏磨损、并且能够提高牵引性能的充气轮胎。

背景技术

在胎肩部(shoulder)设置有花纹凸块槽(lug groove，胎肩花纹槽)的充气轮胎会随着行驶而产生磨损。特别在胎肩部，容易以花纹凸块槽为起点产生胎跟和胎趾(heel and toe)磨损、胎肩脱落磨损这样的偏磨损。在专利文献1中，公开了一种充气轮胎，其胎面花纹具有形成为锯齿状的至少3根周方向主槽以及胎肩花纹条(shoulder rib)上的花纹凸块槽，其中，限定了胎肩花纹条的宽度、形成为锯齿状的周方向主槽的振摆角度的大小等。

专利文献1：日本特开平2003-127616号公报

发明内容

但是，在专利文献1中，其目的在于实现轮胎的寿命和漂移(wandering)性能的兼顾，并且改善制动性能以及湿路行驶性能，在抑制磨损、提高牵引(traction)性能方面还有改善的余地。本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制充气轮胎的偏磨损、并且能够提高牵引性能的充气轮胎。

为了达成上述的目的，本发明所涉及的充气轮胎，其特征在于，具有：在充气轮胎的周方向上延伸的多根周方向主槽，和分别设置在所述充气轮胎的宽度方向两侧的陆部、朝向所述周方向主槽、并且在所述陆部内封闭的多根花纹凸块槽；所述花纹凸块槽的在所述充气轮胎的宽度方向上的长度相对于所述充气轮胎的胎面宽度的一半的值为20％以上25％以下；并且，所述花纹凸块槽宽度为在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的宽度的50％以上90％以下，并且相对于所述陆部的在相邻的所述花纹凸块槽彼此之间的长度为17％以上25％以下；并且，所述花纹凸块槽的深度为在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的深度的50％以上70％以下。通过这样设定花纹凸块槽的尺寸，能够抑制充气轮胎的偏磨损、特别是胎肩部的偏磨损，并且能够提高牵引性能。

作为本发明的优选方式，在所述充气轮胎中，优选的是：所述周方向主槽形成为锯齿状，并且在所述充气轮胎的宽度方向中央部的所述周方向主槽的宽度比在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的宽度大，并且在所述充气轮胎的宽度方向中央部的所述周方向主槽的振幅比在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的振幅大。由此，能够进一步提高牵引性能。

作为本发明的优选方式，在所述充气轮胎中，优选的是：在所述充气轮胎的宽度方向中央部的所述周方向主槽的槽壁的角度为15度以上30度以下。由此，能够抑制周方向主槽咬入石子。

作为本发明的优选方式，在所述充气轮胎中，优选的是：具有将相邻的所述主槽彼此连接的连接槽。由此，能够进一步提高牵引性能。

作为本发明的优选方式，在所述充气轮胎中，优选的是：所述连接槽的深度为在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的深度的10％以上50％以下。由此，能够抑制由于设置了连接槽而引起的偏磨损。

本发明能够抑制充气轮胎的偏磨损、并且能够提高牵引性能。

附图说明

图1是表示将本实施方式所涉及的充气轮胎在包含其旋转轴的子午面切开的剖面的局部剖视图。

图2是表示本实施方式所涉及的轮胎的胎面的俯视图。

图3是本实施方式所涉及的充气轮胎所具备的花纹凸块槽的放大图。

图4是表示本实施方式所涉及的充气轮胎所具备的外侧主槽与花纹凸块槽的放大图。

图5是表示中央部主槽的放大图。

图6是表示连接槽的放大图。

图7是用于说明耐偏磨损性的评价的示意图。

符号说明

1：充气轮胎

2：胎面部

3A：最内周带束部(belt)

3B：最外周带束部

4：胎体层

5：主带束层

6：胎圈芯

7：沿口填胶

10C：中央部主槽(周方向主槽、主槽)

10E：外侧主槽(周方向主槽、主槽)

10Cw：槽壁

11：花纹凸块槽

12：连接槽

13：外侧陆部(陆部)

13T：外侧端部

14：内侧陆部

14T：端部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。另外，本发明并不局限于用于实施本发明的最佳方式(下面称作实施方式)。另外，在下述实施方式以及实施例中的结构要素中，包含本领域技术人员能够容易地想到的要素或者实质上相同的要素。本发明不论乘用车、货车·大型客车都能应用，特别优选应用于货车·大型客车用轮胎(TB轮胎)。

本实施方式所涉及的充气轮胎，具有在周方向延伸的多根周方向主槽、和分别设置在宽度方向两侧的陆部并在陆部内封闭的多根花纹凸块槽，以花纹条(rib)、花纹凸块(lug，胎肩花纹)为基调的胎面花纹(tread)的充气轮胎，其中，将花纹凸块槽的尺寸规定在规定的范围内。接下来，对本实施方式所涉及的充气轮胎的结构进行说明。

图1是表示将本实施方式所涉及的充气轮胎在包含其旋转轴的子午面剖切而得的剖面的局部剖视图。图2是表示本实施方式所涉及的轮胎的胎面的俯视图。图3是本实施方式所涉及的充气轮胎所具备的花纹凸块槽的放大图。图4是表示本实施方式所涉及的充气轮胎所具备的外侧主槽与花纹凸块槽的放大图。

图1的Y轴是充气轮胎1的旋转轴。X轴是与Y轴垂直、并且相对于充气轮胎1的行进方向平行的轴。Z轴是与X轴以及Y轴垂直、并且与充气轮胎1所接触的路面垂直的轴。

充气轮胎1的周方向(下面称作周方向)是充气轮胎1围绕旋转轴(Y轴)旋转的方向，与垂直于充气轮胎1的旋转轴(Y轴)的平面和充气轮胎1的胎面部2的表面相交的线平行。充气轮胎1的径方向(下面称作径方向)是通过充气轮胎1的旋转轴(Y轴)、并且与所述X轴或者Y轴平行的方向。径方向外侧是充气轮胎1的胎面部2侧，径方向内侧是轮胎1的旋转轴(Y轴)侧。充气轮胎1的宽度方向(下面称作宽度方向)是与充气轮胎1的旋转轴(Y轴)平行的方向。

另外，图2的中心线CL相当于充气轮胎1的赤道线。即，是通过宽度方向中心，并且为垂直于充气轮胎1的旋转轴(Y轴)的平面与充气轮胎1的胎面部2的表面相交的线。

如图1所示，该充气轮胎1中，胎面部2被配置在充气轮胎1的路面接地部，是覆盖胎体层(carcass)4、最内周带束部3A、由第1带束部5A和第2带束部5B构成的主带束层5的外侧的橡胶层。在主带束层5的径方向外侧，配置有用于保护主带束层5不受外伤的最外周带束部3B。胎体层4在胎圈芯(bead core)6折回，并被卷入胎圈钢丝(bead wire)6。在将胎体层4卷入胎圈芯6的周围时产生的空间内，配置有被称作沿口填胶7的橡胶。

在胎面部2的接地面即胎面上，设有向周方向延伸成锯齿状的周方向主槽(下面称作主槽)10C、10E，和形成在各个外侧陆部(陆部)13、朝向宽度方向的花纹凸块槽11，该外侧陆部13配置于宽度方向两侧。本实施方式所涉及的充气轮胎1具备3根主槽，胎面部2由3根主槽划分而形成内侧陆部14。

3根主槽中，将设置在充气轮胎1的宽度方向中央部CE的主槽称作中央部主槽10C，将在充气轮胎1的宽度方向设置在中央部主槽10C的两侧的主槽称作外侧主槽10E。外侧主槽10E被设置在充气轮胎1的宽度方向外侧。另外，在本实施方式中，主槽的根数并不局限于3根。在本实施方式所涉及的充气轮胎1中，比外侧主槽10E更靠中心线CL侧处为宽度方向中央部CE，比外侧主槽10E更靠宽度方向外侧处为胎肩部Sh。

在本实施方式中，设置有花纹凸块槽11的外侧陆部13是在周方向上连续的花纹条(rib)，但外侧陆部13也可以周方向上不连续。花纹凸块槽11沿周方向在各个外侧陆部13上设置有多个。花纹凸块槽11是朝向外侧主槽10E且在外侧陆部13内封闭的花纹凸块槽。即，花纹凸块槽11不是从宽度方向外侧向外侧主槽10E地将外侧陆部13连接的槽。花纹凸块槽11的槽宽随着向宽度方向外侧而扩大。由此，容易将花纹凸块槽11咬入的石子排出。

本实施方式所涉及的充气轮胎1，设有将相邻的主槽彼此连接的连接槽12。连接槽12设置在内侧陆部14上，将外侧主槽10E与中央部主槽10C连接。在本实施方式中，并不需要一定设置连接槽12，但通过设置连接槽12，充气轮胎1的牵引性能更加提高，所以优选设置连接槽12。

当花纹凸块槽11的长度过长、宽度过宽、深度过大时，变得容易产生胎肩部Sh的偏磨损。并且，当相邻的花纹凸块槽11彼此的距离相对于花纹凸块槽11的宽度过短时，容易产生胎肩部Sh的偏磨损。相反，在花纹凸块槽11的长度过短、宽度过窄、深度过小时，充气轮胎1的牵引性能下降。并且，在相邻的花纹凸块槽11彼此的距离相对于花纹凸块槽11的宽度过大时，充气轮胎1的牵引性能下降。

本实施方式所涉及的充气轮胎1，如下面所说明那样，通过规定花纹凸块槽11的尺寸而既确保牵引性能又抑制胎肩部Sh的偏磨损。在这里，规定花纹凸块槽11的尺寸时的基准设为新品时的充气轮胎。

如图2、图3所示，花纹凸块槽11的长度(花纹凸块槽长度)LL优选相对于胎面部2的宽度(胎面宽度)TAW的一半的值(TAW/2)为20％以上且25％以下。在本实施方式中，作为胎面宽度TAW，使用胎面部2的展开宽度。胎面部2的展开宽度是将胎面部2的胎面平面地展开时的宽度方向的尺寸。花纹凸块槽长度LL是以外侧陆部13的宽度方向外侧的端部(外侧端部)13T为基准的、花纹凸块槽11的宽度方向上的最大值。

花纹凸块槽11的(花纹凸块槽宽度)宽度WL优选相对于外侧主槽10E的宽度Wm为50％以上且90％以下。另外，花纹凸块槽宽度WL优选相对于相邻的花纹凸块槽11彼此之间的外侧陆部(陆部)13的长度(下面称作花纹凸块槽间距离)WI为17％以上且25％以下。花纹凸块槽宽度WL是与周方向平行的方向上的花纹凸块槽的尺寸，是在花纹凸块槽长度LL的1/2的位置上规定的。即，花纹凸块槽宽度WL是LL/2的位置上的花纹凸块槽11的宽度。花纹凸块槽间距离WI是外侧陆部13的外侧端部13T处的相邻的花纹凸块槽11彼此的最短距离。

花纹凸块槽11的深度(花纹凸块槽深度)DL优选设为外侧主槽10E的深度(外侧主槽深度)DM的50％以上且75％以下。花纹凸块槽深度DL、外侧主槽深度DM是与垂直于外侧陆部13的表面并且朝向充气轮胎1的径方向内侧的直线平行的方向上的花纹凸块槽11、外侧主槽10E的尺寸。如上所述，通过规定花纹凸块槽11的尺寸，能够既确保牵引性能又抑制胎肩部Sh的偏磨损。接下来，说明进一步提高充气轮胎的牵引性能的方法。

为了进一步提高充气轮胎1的牵引性能，首先，将充气轮胎1的中央部主槽10C的宽度(中央部主槽宽度)Wc设定得比外侧主槽10E的宽度(外侧主槽宽度)Wm大。即，设为Wc＞Wm。而且，将中央部主槽10C的点高(point height)(中央主槽点高)Pc设定得比外侧主槽10E的点高(外侧主槽点高)pm大。即，设为Pc＞pm。

这样，能够进一步提高充气轮胎1的牵引性能。在这里，中央部主槽宽度Wc通过中央部主槽10C的最小宽度规定，外侧主槽宽度Wm通过外侧主槽10E的最小宽度规定。另外，点高是形成为锯齿状的中央部主槽10C、外侧主槽10E的振幅。在这里，中央主槽点高Pc的尺寸、外侧主槽点高pm的尺寸，可以遍及周方向设定为一定，也可以沿周方向变化。

图5是表示中央部主槽的放大图。中央部主槽10C的槽壁10Cw的角度、即中央部主槽10C的槽壁10Cw与通过宽度方向中心并且垂直于充气轮胎1的旋转轴(Y轴)的平面所成的角度(下面称作中央部槽壁角度)θc优选设为15度以上且30度以下。当为了进一步提高牵引性能，而将中央部主槽宽度Wc设置得比外侧主槽宽度Wm大、并且将中央主槽点高Pc设置得比外侧主槽宽度点高pm大时，中央部主槽10C以及外侧主槽10E变得容易咬住石子。通过将中央部槽壁角度θc设为15度以上，中央部主槽10C以及外侧主槽10E变得难以咬住石子。

另一方面，当中央部槽壁角度θc超过30度时，雨天行驶时的充气轮胎1的制动性能下降。因此，中央部槽壁角度θc优选设为30度以下。若这样规定中央部槽壁角度θc，则即便为了进一步提高牵引性能而将中央部主槽宽度Wc设定得比外侧主槽宽度Wm大、并且将中央主槽点高Pc设定得比外侧主槽宽度点高pm大，也难以咬住石子，另外也能够确保雨天行驶时的制动性能。在这里，在中央部主槽10C从中心线CL偏离时，中央部槽壁角度θc设为中央部主槽10C的槽壁10Cw与垂直于中央部主槽10C侧的内侧陆部14的端部14T的表面以及充气轮胎1的旋转轴的平面所成的角度。

图6是表示连接槽的放大图。如上所述，本实施方式所涉及的充气轮胎1，为了进一步提高牵引性能，优选设置将相邻的主槽彼此连接的连接槽12。但是，如果连接槽12的深度(连接槽深度)Dc过大，则变得容易产生胎肩部Sh的偏磨损(特别是胎跟和胎趾磨损)。因此，连接槽深度Ds优选设为图4所示的外侧主槽深度DM的10％以上且50％以下。这样，能够既确保充气轮胎1的牵引性能，又抑制胎肩部Sh的偏磨损。

上面，在本实施方式中，在具有在周方向延伸的多根周方向主槽和分别设置在宽度方向两侧的陆部且在陆部内封闭的多根花纹凸块槽的、以花纹条、花纹凸块为基调的胎面花纹的充气轮胎中，将花纹凸块槽的尺寸限定在规定的范围内。由此，能够既抑制胎肩部的偏磨损，又确保牵引性能。

(评价例)

接下来，说明本发明的评价例。制作6种11.00R20的尺寸的充气轮胎，进行评价，这些充气轮胎改变了上述的规定花纹凸块槽11、中央部主槽10C、外侧主槽10E的参数。其中3种是本发明的实施例，3种是比较例。将试验的充气轮胎装设在2·2-D的车辆上，施加TRA所规定的最高空气压以及最大载荷，评价耐偏磨损性、牵引性、咬石性(小石子等夹入轮胎的槽中的程度)。将评价结果表示在表1中。在这里，2·2-D的车辆是在前轮2轴上作为转向轮在各个轴上每个单侧装设1个充气轮胎，在后轮1轴上作为驱动轮在每个单侧装设2个充气轮胎的车辆。

表1

参数	比较例1	比较例2	比较例3	实施例1	实施例2	实施例3
							LL/(TAW/2)	0.34	0.31	0.25	0.24	0.24	0.24
WL/Wm	1.01	1.01	0.83	0.62	0.62	0.62
							WL/WI	0.64	0.25	0.31	0.23	0.23	0.23

DL/DM	1.00	0.52	0.61	0.62	0.62	0.62
							Wc/Wm	0.84	0.84	1.00	0.80	1.03	1.03
Pc/pm	0.88	1.75	1.00	1.00	1.19	1.19
							θc	15	10	20	12	20	20
Ds/Dm	0.15	0.12	0.17	无	无	0.13
							耐偏磨损性	100	107	110	120	120	120
牵引性	100	90	105	100	103	105
							咬石性	100	95	110	100	110	110

图7是用于说明耐偏磨损性的评价的示意图。耐偏磨损性这样来评价：使装设有试制充气轮胎的车辆，以时速30km～时速80km的速度在铺装的恒定的试验道路上行驶3万km之后，对此时的偏磨损量Sa相对于基准充气轮胎(比较例1)的偏磨损量Sb的差(偏磨损量差)ΔS(＝Sa-Sb)进行评价。

在偏磨损量差ΔS为正的情况下，能够判断为耐偏磨损性比基准充气轮胎提高，偏磨损量差ΔS的绝对值越大，能够判断为耐偏磨损性越提高。另一方面，在偏磨损量差ΔS为负的情况下，能够判断为耐偏磨损性比基准充气轮胎降低，偏磨损量差ΔS的绝对值越大，能够判断为耐偏磨损性越降低。

耐偏磨损性的评价结果以基准充气轮胎的耐偏磨损性为基准。即将偏磨损量差ΔS＝0时的耐偏磨损性设为100，将各个试制充气轮胎的偏磨损量差ΔS标准化而成性能指数，评价耐偏磨损性。在这里，偏磨损量S为图7所示的胎肩部Sh的磨损宽度K与磨损深度d的积K×d。

牵引性通过制动距离来评价，该制动距离是使装设有试制充气轮胎的车辆在干燥路面上行驶、并从时速40km开始制动时的制动距离。作为评价对象的制动距离为3次的平均值。而且，将基准充气轮胎(比较例1)的制动距离设为100，将各个试制充气轮胎的制动距离标准化，作为性能指数评价牵引性。

咬石性这样评价：使装设有试制充气轮胎的车辆以时速30km～时速80km的速度在所铺装的恒定的试验道路上行驶5千km，然后数出咬入胎面部部的石子的个数(石子咬入数)。对于数出的石子咬入数，将基准充气轮胎(比较例1)的石子咬入数设为100，并将各个试制充气轮胎的石子咬入数标准化，作为性能指数。然后，通过标准化的石子咬入数评价咬石性。石子咬入数较少一方的咬石性较好，所以以石子咬入数较少一方的性能指数较大的方式标准化。另外，将基准充气轮胎与试制充气轮胎装设在同一车辆上，同时进行试验，比较评价咬石性。

从表1的结果可知，实施例1～3的耐偏磨损性、牵引性、咬石性比比较例1～3提高。实施例1～3以下述条件规定花纹凸块槽：花纹凸块槽长度LL相对于胎面宽度一半的值TAW/2设为20％以上且25％以下(LL/(TAW/2)为0.20以上且0.25以下)，并且花纹凸块槽宽度WL相对于外侧主槽10E的宽度Wm设为50％以上且90％以下(WL/Wm为0.50以上且0.90以下)，并且花纹凸块槽宽度WL相对于花纹凸块槽间距离WI设为17％以上且25％以下(WL/WI为0.17以上且0.25以下)，并且花纹凸块槽深度DL设为外侧主槽深度DM的50％以上且75％以下(DL/DM为0.50以上0.75以下)。在上述条件下，能够得到良好的耐偏磨损性、牵引性、咬石性。

从表1的结果可知，实施例2与实施例1相比较，牵引性较高，咬石性也良好。实施例2以下述条件规定了中央部主槽宽度Wc、外侧主槽宽度Wm：使中央部主槽宽度Wc比外侧主槽宽度Wm大(Wc/Wm＞1)，并且使中央主槽点高Pc比外侧主槽点高pm大(Pc/pm＞1)，并且中央部槽壁角度θc为20度(在15度以上且30度以下的范围内)。这样，在所述条件下，与实施例1相比较，能够得到更良好的牵引性、咬石性。

从表1的结果可知，实施例3与实施例2相比较，牵引性更良好。实施例3以连接槽深度Ds为外侧主槽深度DM的10％以上且50％以下(Ds/DM为0.10以上且0.50以下)的条件，规定了连接槽。由此，在所述条件下，与实施例2相比较，能够得到更良好的牵引性。

如上所述，本发明所涉及的充气轮胎，在抑制偏磨损并且确保牵引性能的方面大有用处，特别适用于以花纹条、花纹凸块为基调的胎面花纹的充气轮胎。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，其特征在于，

具有：在充气轮胎的周方向上延伸的多根周方向主槽，和分别设置在所述充气轮胎的宽度方向两侧的陆部、朝向所述周方向主槽、并且在所述陆部内封闭的多根花纹凸块槽；

所述花纹凸块槽的在所述充气轮胎的宽度方向上的长度，相对于所述充气轮胎的胎面宽度的一半的值为20％以上且25％以下；

而且，所述花纹凸块槽的宽度，为在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的宽度的50％以上且90％以下、并且相对于所述陆部的在相邻的所述花纹凸块槽彼此之间的长度为17％以上且25％以下；

而且，所述花纹凸块槽的深度，为在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的深度的50％以上且70％以下。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：所述周方向主槽形成为锯齿状，并且在所述充气轮胎的宽度方向中央部的所述周方向主槽的宽度比在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的宽度大，并且在所述充气轮胎的宽度方向中央部的所述周方向主槽的振幅比在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的振幅大。

3.如权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：在所述充气轮胎的宽度方向中央部的所述周方向主槽的槽壁的角度为15度以上且30度以下。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的充气轮胎，其特征在于：具有将相邻的所述周方向主槽彼此连接的连接槽。

5.如权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于：所述连接槽的深度，为在所述充气轮胎的宽度方向外侧的所述周方向主槽的深度的10％以上且50％以下。

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