CN101472749B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本充气轮胎(1)，在胎面部上具有在轮胎周方向上延伸的多根主槽(21、22)，和由这些主槽(21、22)划分而成的至少4根条形花纹(31～33)。在这里，多根主槽(21、22)中，将位于轮胎宽度方向最外侧的主槽称为外侧主槽(22)。另外，将向条形花纹(31～33)的两边缘部开口的刀槽花纹(311～332)称为开放刀槽花纹，同时将仅在条形花纹(31～33)的一方边缘部开口的刀槽花纹(323、333)称为多刀槽花纹。而且，在所有的条形花纹(31～33)上形成多根开放刀槽花纹(311～332)，并且，仅在夹着外侧主槽(22)的条形花纹(32、33)上形成多根多刀槽花纹(323、333)，该多根所述多刀槽花纹沿着这些条形花纹(32、33)的边缘部排列。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎，更详细地说，涉及能够一边维持轮胎的耐偏磨损性能一边提高湿地性能的充气轮胎。
背景技术
对于重载荷用充气轮胎，要求提高轮胎的湿地性能、耐偏磨损性能。因此，近年来，通过在条形花纹上形成多样的刀槽花纹，谋求这些性能的提高。
作为采用该结构的以往的充气轮胎，已知专利文献1所记载的技术。以往的充气轮胎(左侧通行车辆用的充气轮胎)，在胎面上具备由沿着周方向延伸的多根周方向主槽划分的多根条形花纹。另外，在所述多根条形花纹的至少一根上形成有横截所述条形花纹的多根刀槽花纹。另外，所述多根刀槽花纹相对于轮胎轴方向均左低右高地倾斜。
专利文献1：日本特开2002-103922号公报
发明内容
本发明涉及能够一边维持轮胎的耐偏磨损性能一边提高湿地性能的充气轮胎。
为了达成上述目的，本发明的充气轮胎，在胎面部上具有在轮胎周方向上延伸的多根主槽和由这些主槽划分而成的至少4根条形花纹，其特征在于：在将多根所述主槽中位于轮胎宽度方向最外侧的主槽称为外侧主槽，将在所述条形花纹的两边缘部开口的刀槽花纹称为开放刀槽花纹，并将仅在所述条形花纹的一方边缘部开口的刀槽花纹称为多刀槽花纹(multi sipe)时，在所有的所述条形花纹上形成多根所述开放刀槽花纹，并且，仅在夹着所述外侧主槽的所述条形花纹上形成多根所述多刀槽花纹，该多根所述多刀槽花纹沿着所述条形花纹的边缘部排列。
在本充气轮胎中，由于在所有的条形花纹上形成多根开放刀槽花纹，所以通过这些开放刀槽花纹，各条形花纹的边缘力增加。由此，具有轮胎的湿地性能提高的优点。另外，多根多刀槽花纹沿着条形花纹的边缘部排列，所以能够使条形花纹的边缘部的刚性降低、使接地压力均匀化。由此，能够抑制这些条形花纹的偏磨损，所以具有轮胎的耐偏磨损性能提高的优点。
在本发明的充气轮胎中，由于在所有的条形花纹上形成多根开放刀槽花纹，所以通过这些开放刀槽花纹，各条形花纹的边缘力增加。由此，具有轮胎的湿地性能提高的优点。另外，多根多刀槽花纹沿着条形花纹的边缘部排列，所以能够使条形花纹的边缘部的刚性降低、使接地压力均匀化。由此，能够抑制这些条形花纹的偏磨损，所以具有轮胎的耐偏磨损性能提高的优点。
附图说明
图1是表示本发明的实施例充气轮胎的胎面部的俯视图。
图2是表示图1中记载的充气轮胎的条形花纹的放大图。
图3是表示图1中记载的条形花纹的多刀槽花纹的说明图。
图4是表示图1中记载的充气轮胎的主槽的俯视图。
图5是表示图1中记载的充气轮胎的主槽的剖视图。
图6是表示本发明的实施例充气轮胎的性能试验的结果的图表。
符号说明
1：充气轮胎
21：内侧主槽
22：外侧主槽
31：中心条形花纹
32：第二条形花纹
33：胎肩条形花纹
311、312、321、322、331、332：开放刀槽花纹
323、333：多刀槽花纹
具体实施方式
下面，一边参照附图一边对本发明进行详细说明。另外，本发明并不由本实施例所限定。另外，在本实施例的结构要素中，包含能够维持发明的同一性地置换并且本领域技术人员能够不付出创造性劳动而能得知的要素。另外，本实施例中记载的多个变形例在本领域技术人员的知识范围内能够任意地组合。
实施例
图1是表示本发明的实施例充气轮胎的胎面部的俯视图。图2是表示图1中记载的充气轮胎的条形花纹的放大图。图3是表示图1中记载的条形花纹的多刀槽花纹的说明图。图4以及图5是表示图1中记载的充气轮胎的主槽的俯视图(图4)以及剖视图(图5)。图6是表示本发明的实施例充气轮胎的性能试验的结果的试验结果图表。
本充气轮胎1适用于例如重载荷用子午线轮胎。充气轮胎1在胎面部上具有：在轮胎周方向上延伸的多根主槽21、22，和由这些主槽21、22划分而成的多根条形花纹31～33(参照图1)。在本实施例中，在胎面部上形成了由4根主槽21、22以及5根条形花纹31～33构成的条形胎面花纹。
在这里，多根主槽21、22中，将位于轮胎宽度方向最外侧的主槽22称为外侧主槽，将其他的主槽21称为内侧主槽。另外，将比外侧主槽22位于轮胎宽度方向内侧的条形花纹31、32称为内侧条形花纹(中心条形花纹31以及第二条形花纹32)，将位于轮胎宽度方向外侧的条形花纹33称为胎肩条形花纹33。
另外，在各条形花纹31～33上，形成有多根刀槽花纹311～333。这些刀槽花纹311～333中，将在各条形花纹31～33的两边缘部开口的刀槽花纹311、312、321、322、331、332称为开放刀槽花纹。另外，将仅在条形花纹32、33的一方边缘部开口的刀槽花纹323、333称为多刀槽花纹(单侧开放刀槽花纹)。
在该充气轮胎1中，多根开放刀槽花纹311、312、321、322、331、332对应于所有的条形花纹31～33分别形成。另外，多根多刀槽花纹323、333对应于夹着外侧主槽22的条形花纹32、33而形成。这些多刀槽花纹323、333沿着各条形花纹32、33的外侧主槽22侧的边缘部、在槽长方向排列。即，沿着第二条形花纹32的外侧主槽22侧的边缘部以及胎肩条形花纹33的外侧主槽22侧的边缘部形成多根多刀槽花纹323、333。另外，这些多刀槽花纹323、333仅沿着外侧主槽22侧(胎面部胎肩区域)形成，没有沿着内侧主槽21(胎面部中心区域)形成。
在该结构中，多根开放刀槽花纹311～332被形成在所有的条形花纹31～33上，所以通过这些开放刀槽花纹311～332，各条形花纹31～33的边缘力增加。由此，具有轮胎的湿地性能提高的优点。另外，多根多刀槽花纹323、333被沿着条形花纹32、33的边缘部排列，所以能够使条形花纹32、33的边缘部的刚性降低而使接地压力均匀化。由此，能够抑制这些条形花纹32、33的偏磨损，所以具有轮胎的耐偏磨损性能提高的优点。
另外，多刀槽花纹仅沿着外侧主槽22形成，没有沿着内侧主槽21形成。由此，能够抑制沿着内侧主槽21的裂纹的产生，从而具有轮胎的耐刀槽花纹脱落性能提高的优点。例如，在胎面部中心区域在轮胎接地时产生较高的接地压力，所以在沿着内侧主槽21形成多刀槽花纹的结构中，在停停走走(stop and go)的操作较多时容易在多刀槽花纹的端部产生裂纹。
[附加的事项1]
另外，在本充气轮胎1中，优选的是：开放刀槽花纹321、322、331、332相对于轮胎周方向倾斜(参照图1以及图2)。换言之，优选的是：开放刀槽花纹321、322、331、332至少局部具有相对于轮胎周方向倾斜的部分。由此，条形花纹32、33的边缘力增加，从而具有轮胎的湿地性能提高的优点。另外，在本实施例中，开放刀槽花纹321～332在条形花纹32、33的中央部分向轮胎周方向倾斜。
另外，在上述的结构中，优选的是：形成在同一条形花纹32(33)上的相邻的开放刀槽花纹321、322(331、332)，具有相对于轮胎周方向互不相同的倾斜角度(参照图2)。例如，当在胎肩条形花纹33上形成多根开放刀槽花纹331、332时，任何开放刀槽花纹331、332都被配置成相对于轮胎周方向使纵长方向倾斜。在该结构中，开放刀槽花纹321、322(331、332)的倾斜角度互不相同，所以在轮胎接地时边缘力相对于不同的方向进行作用。由此，具有轮胎的湿地性能提高的优点。
另外，在上述的结构中，设为：相邻的一对开放刀槽花纹321、322(331、332)中，一方的开放刀槽花纹321(331)相对于轮胎周方向以倾斜角度θ倾斜，相对于该开放刀槽花纹321(331)，另一方的开放刀槽花纹322(332)以相对的倾斜角度φ倾斜(参照图2)。此时，优选的是：倾斜角度θ处于50[deg]≤θ≤70[deg]的范围内，且倾斜角度φ处于30[deg]≤φ≤50[deg]的范围内。
在该结构中，开放刀槽花纹321、322(331、332)的倾斜角度θ、φ被适当化，所以抑制了条形花纹32(33)的缺损，另外条形花纹32(33)的边缘力增加。由此，具有轮胎的耐久性能以及湿地性能提高的优点。例如，在相邻的一对开放刀槽花纹321、322(331、332)双方相对于轮胎周方向具有θ＜50[deg]的倾斜角度θ的结构中，可能会导致由这些开放刀槽花纹321、322(331、332)包围的部分的刚性下降、产生条形花纹32(33)的缺损。另外，在该倾斜角度θ为70[deg]＜θ时，条形花纹32(33)相对于轮胎周方向的边缘力下降、轮胎的湿地性能下降。另外，在这些开放刀槽花纹321、322(331、332)的相对的倾斜角度φ为φ＜30[deg]或者50[deg]＜φ时，条形花纹32(33)相对于多样的输入方向的边缘力下降，从而轮胎的湿地性能下降。
另外，在上述的结构中，优选的是：形成在同一条形花纹32(33)上的多根开放刀槽花纹321、322(331、332)互相不交叉(参照图2)。即，优选的是条形花纹不由开放刀槽花纹细分为块状。在该结构中，确保了条形花纹32(33)的刚性，所以降低了条形花纹32(33)的偏磨损。由此，具有轮胎的耐偏磨损性能提高的优点。
[附加的事项2]
另外，在本充气轮胎1中，优选的是：开放刀槽花纹321、322(331、332)的端部相对于条形花纹32、33的边缘部大致垂直地开口(参照图2)。例如，在第二条形花纹32以及胎肩条形花纹33，开放刀槽花纹321、322、331、332的端部以及多刀槽花纹323、333被配置成相对于条形花纹32、33的边缘部垂直，另外，以等间隔(间距sp)在轮胎周方向上排列。在该结构中，条形花纹32(33)的边缘部的刚性被均匀化，所以抑制了这些边缘部的偏磨损。由此，具有轮胎的耐偏磨损性能提高的优点。
另外，在上述的结构中，优选的是：开放刀槽花纹321、322(331、332)端部的垂直部分的长度与多刀槽花纹323、333的长度sl大致相等(参照图2以及图3)。具体地说，将开放刀槽花纹321、322(331、332)端部的垂直部分的长度设定为10[mm]以下。在该结构中，条形花纹32(33)的边缘部的刚性被进一步均匀化，所以更有效地抑制了这些边缘部的偏磨损。由此，具有轮胎的耐偏磨损性能进一步提高的优点。
[附加的事项3]
另外，在本充气轮胎1中，优选的是：多根多刀槽花纹323、333的宽度w大致相同(参照图3)。由此具有轮胎的耐偏磨损性能提高的优点。例如，如果各多刀槽花纹的宽度不同，则条形花纹的刚性变得不均匀，产生偏磨损。
另外，在上述的结构中，多刀槽花纹323、333的长度sl优选处于3.0[mm]≤sl≤6.0[mm]的范围内，更优选处于4.0[mm]≤sl≤5.0[mm]的范围内(参照图3)。在该结构中，多刀槽花纹323、333的长度sl被适当化，由此抑制了条形花纹32(33)的偏磨损，另外抑制了形成有多刀槽花纹323、333的部分的脱落(刀槽花纹脱落)。由此，具有轮胎的耐偏磨损性能以及耐刀槽花纹脱落性能提高的优点。例如，如果长度sl为sl＜3.0[mm]，则 条形花纹的刚性变得过大，在条形花纹上产生偏磨损。例如，如果长度sl为sl＜3.0〔mm〕，则条形花纹的刚性过大，在条形花纹上产生偏磨损。如果长度sl为6.0[mm]＜sl，则条形花纹的刚性下降而产生刀槽花纹脱落。
另外，在上述的结构中，多刀槽花纹323、333的间距sp优选处于4.5[mm]≤sp≤7.5[mm]的范围内，更优选处于5.0[mm]≤sp≤6.0[mm]的范围内(参照图3)。在该结构中，多刀槽花纹323、333的间距sp被适当化，由此抑制了多刀槽花纹323、333的脱落(刀槽花纹脱落)，另外，抑制了多刀槽花纹323、333的配置位置处的条形花纹32、33的偏磨损。由此，具有轮胎的耐刀槽花纹脱落性能以及耐偏磨损性能提高的优点。例如，如果间距sp为sp＜3.5[mm]，则条形花纹的刚性下降、产生刀槽花纹脱落。另外，如果间距sp为7.5[mm]＜sp，则条形花纹的刚性变得过大，在条形花纹上产生偏磨损。
[附加的事项4]
另外，在本充气轮胎1中，优选的是：主槽21、22的槽壁具有在槽长方向上排列的凸部，开放刀槽花纹311～332在该凸部的顶部(最大突出部)以外的位置在主槽21、22的槽壁开口(参照图4以及图5)。例如，主槽21、22的槽壁被构成为，在槽开口部在轮胎周方向上直线状延伸，在槽底部在轮胎周方向上蜿蜒(蛇行)状或者锯齿状延伸。因此，在主槽21、22的槽壁(槽底)，在轮胎周方向上(周期性)出现凸部。此时，俯视胎面部，开放刀槽花纹311～332在该凸部的顶部以外的位置开口。
在该结构中，主槽21、22的槽壁具有在槽长方向上排列的凸部，所以主槽21、22的排水性提高。由此，具有轮胎的湿地性能提高的优点。另外，在槽壁的凸部容易由于应力集中而产生条形花纹撕裂，但在上述的结构中，开放刀槽花纹311～332在槽壁凸部的顶部以外的位置开口，所以确保了槽壁凸部处的条形花纹31～33的刚性(缓和了应力集中)。由此，具有抑制了条形花纹撕裂的产生的优点。
另外，在上述的结构中，优选的是：主槽21、22的槽底部具有平滑地蜿蜒的形状(参照图4)。由此，将槽壁凸部的顶部形成得平滑，所以具有缓和了槽壁凸部处的应力集中从而进一步抑制了条形花纹撕裂的产生的优点。
另外，在上述的结构中，优选的是：主槽21、22的凸部的凸出量从主槽21、22的开口部向槽底部逐渐地增加(参照图4以及图5)。例如，将主槽21、22构成为，槽宽从主槽21、22的槽开口部向槽底部逐渐减少。在该结构中，在主槽21、22的槽深方向的剖面上，条形花纹31～33的边缘部的边缘角为钝角(参照图5)，所以条形花纹31～33的边缘部的刚性增加。由此，具有抑制了开放刀槽花纹311～332以及多刀槽花纹323、333的设置位置处的刀槽花纹脱落的产生的优点。
[性能试验]
在本实施例中，对于条件不同的多种充气轮胎，进行了与(1)湿地性能、(2)耐偏磨损性能以及(3)耐刀槽花纹脱落性能有关的性能试验(参照图6)。在该性能试验中，将轮胎尺寸11R22.5的充气轮胎安装在JATMA规定的应用轮辋上。
在与(1)湿地性能有关的性能试验中，对充气轮胎施加700[kPa]的内压以及26.72[kN]的载重。然后，使安装有充气轮胎的试验车辆在洒了水的沥青路面上以初始速度40[km/h]行驶，测定制动时的制动距离。然后，基于该测定结果进行将以往例设为基准(100)的指数评价。数值越大，该评价越好。
在与(2)耐偏磨损性能有关的性能试验中，对充气轮胎施加JATMA规定的最大载重以及最大空气压。然后，使安装有充气轮胎的试验车辆在铺设路为99[％]且恶劣(路面不平的)路为1[％]的道路上行驶3万[km]。然后，在该行驶后肉眼观察偏磨损的产生情况，数出产生了偏磨损的轮胎的个数。然后，基于该结果进行将以往例设为基准(100)的指数评价。数值越大，该评价越好。
在与(3)耐刀槽花纹脱落性能有关的性能试验中，在与(2)耐偏磨损性能有关的性能试验中，在行驶后数出产生了刀槽花纹脱落的轮胎的个数。然后，基于该结果进行将以往例设为基准(100)的指数评价。数值越大，该评价越好。
在以往例的充气轮胎中，仅中心条形花纹(以及第二条形花纹)具有多根开放刀槽花纹，胎肩条形花纹不具有开放刀槽花纹。另外，这些开放刀槽花纹在同一条形花纹内平行配置。另外，多刀槽花纹仅沿外侧主槽形成，没有沿着内侧主槽形成。在发明例1～7的充气轮胎1中，所有的条形花纹(中心条形花纹、第二条形花纹以及胎肩条形花纹)都具有多根开放刀槽花纹。另外，将形成在同一条形花纹上的相邻的一对开放刀槽花纹相对于轮胎周方向以互不相同的倾斜角度配置。另外，多刀槽花纹仅沿着外侧主槽形成，没有沿着内侧主槽形成。
如试验结果所示，可知：在发明例1～7的充气轮胎1中，与以往例的充气轮胎相比较，维持了轮胎的耐偏磨损性能，另外，湿地性能提高。另外，可知轮胎的耐刀槽花纹脱落性能提高。
另外，在将发明例1与比较例1～3进行比较时，可知：通过所有的条形花纹都具有多根开放刀槽花纹，轮胎的湿地性能提高。另外，在将发明例1～7与比较例3、4进行比较时，可知：通过将开放刀槽花纹311～332的倾斜角度θ、φ适当化，轮胎的湿地性能提高。另外，在将发明例1～7与比较例5～7进行比较时，可知：通过将多刀槽花纹的长度sl以及间距sp适当化，耐刀槽花纹脱落性能提高。
工业利用前景
如上所述，本发明的充气轮胎在能够一边维持轮胎的耐偏磨损性能一边提高湿地性能方面有用。

Claims (10)

1.一种充气轮胎，在胎面部上具有在轮胎周方向上延伸的多根主槽和由这些主槽划分而成的至少4根条形花纹，其特征在于：
在将多根所述主槽中位于轮胎宽度方向最外侧的主槽称为外侧主槽，将在所述条形花纹的两边缘部开口的刀槽花纹称为开放刀槽花纹，并将仅在所述条形花纹的一方边缘部开口的刀槽花纹称为多刀槽花纹时，
多根所述开放刀槽花纹在所有的所述条形花纹上形成，并且，多根所述多刀槽花纹仅在夹着所述外侧主槽的所述条形花纹上形成、且沿着所述条形花纹的夹着所述外侧主槽的边缘部排列，
形成在同一所述条形花纹上的相邻的所述开放刀槽花纹，相对于轮胎周方向具有互不相同的倾斜角度。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：当在形成于同一所述条形花纹的相邻的一对所述开放刀槽花纹中，一方的开放刀槽花纹相对于轮胎周方向以倾斜角度θ倾斜，并将该开放刀槽花纹与另一方的开放刀槽花纹所成的角度设为相对角度φ时，倾斜角度θ处于50度≤θ≤70度的范围内，并且相对角度φ处于30度≤φ≤50度的范围内。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：形成在同一所述条形花纹上的多根所述开放刀槽花纹互相不交叉。
4.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：所述开放刀槽花纹的端部相对于所述条形花纹的边缘部大致垂直地开口。
5.如权利要求4所述的充气轮胎，其中：所述开放刀槽花纹的端部的垂直部分的长度与所述多刀槽花纹的长度sl大致相等。
6.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：多根所述多刀槽花纹的宽度w大致相同。
7.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：所述多刀槽花纹的长度sl处于3.0毫米≤sl≤6.0毫米的范围内。
8.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：所述多刀槽花纹的间距sp处于4.5毫米≤sp≤7.5毫米的范围内。
9.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：所述主槽的槽壁具有在槽长方向上排列的凸部，并且所述开放刀槽花纹在所述凸部的顶部以外的位置在所述槽壁开口。
10.如权利要求9所述的充气轮胎，其中：所述主槽的凸部的凸出量从所述主槽的开口部向槽底部逐渐增加。
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