CN101616813A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎，在胎面上设有沿着轮胎周方向延伸的主沟槽(1)，高度不一的多个突起(10)，为使轮胎径方向内侧凹陷的谷部(11)与轮胎径方向外侧凸出的峰部(12)沿着轮胎周方向反复交替，将外周(10a)倾斜地设置在上述主沟槽(1)的沟底。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及在胎面设有沿着轮胎周方向延伸的主沟槽的轮胎中，提高进入主沟槽的石子的排出性的充气轮胎。

背景技术

在不平整的砂石道等上行驶时，轮胎胎面的主沟槽会夹入路上的石子，即发生咬石现象。并且，当轮胎以发生这种咬石现象的状态旋转时，夹住的石子会压迫沟底，或反复作用有使主沟槽扩张的力，因此成为引起沟底裂痕等损伤的原因。

因此，以往在主沟槽的沟底设置突起来防止咬石现象。例如在下述专利文献1、2中记载的充气轮胎，其在主沟槽的沟底设置多个突起，并且在根据花纹设计图的容易引起咬石现象的部位，使设置的突起的高度高于其他部位。并且，在下述专利文献3中记载的充气轮胎，其在主沟槽的沟底将高度不同的突起设置成凹凸相间的图案，从而不仅防止了咬石现象，而且还降低了车外噪音。

但是，上述轮胎，虽然能稍稍抑制咬石现象的发生，但进入主沟槽的石子可能会停留在突起的高度低的部位，该部位与地面的反复接触会给轮胎带来损伤，这点让人忧虑。对此可以想到调高突起的高度的方式，但是此时，会发生石子保持在刚性低的突起与主沟槽的侧壁之间，或者因沟槽的容积减少而WET性能(在淋湿路面上的行驶性能)下降等问题。

又，如下述专利文献4所示，在主沟槽的沟底设置朝轮胎周方向连续延伸的突起，将这些突起的外周面设置成曲线凹凸交替反复的波形。该轮胎根据在突起的凹部分与凸部分之间产生的刚性差，利用低刚性的凸部分的弹性恢复力来排出石子。但是可以想到，虽然连续设置凹部分与凸部分来使这些高度不同，但还是难以带来大的刚性变化，不能大幅度提高石子的排出性。并且，还存在因容积减少而带来WET性能下降等问题。

专利文献1：日本特开2003-54220号公报

专利文献2：日本特开平11-180112号公报

专利文献3：日本特开2002-211210号公报

专利文献4：日本特开平6-239107号公报

发明内容

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够提高进入主沟槽的石子的排出性的同时、降低车外噪音，而且WET性能也优越的充气轮胎。

上述目的可通过如下述的本发明实现。即，本发明所涉及的充气轮胎，在胎面上设置沿着轮胎周方向延伸的主沟槽，高度不一的多个突起，为使朝轮胎径方向内侧凹陷的谷部与朝轮胎径方向外侧凸出的峰部沿着轮胎周方向反复交替，将外周面倾斜地设置在上述主沟槽的沟底。

根据本发明，高度不一的多个突起，为了使向轮胎径方向内侧凹陷的谷部与向轮胎径方向外侧凸出的峰部沿着轮胎周方向反复交替，将外周面倾斜地设置在上述主沟槽的沟底，因此进入主沟槽的石子很难停留在特定的地方。但是，高度有变化的各个突起沿着轮胎周方向发生弹性变形时，可以通过其倾斜的外周面使进入主沟槽的石子移动，因此上述石子很难停留，并且依靠轮胎转动带来的离心力等可以将石子排出到主沟槽外。

而且，根据本发明，高度不一的突起沿着轮胎周方向设置在主沟槽的沟底，从而可以改变在接触地面时主沟槽与路面形成的封闭空间的容积，间断地或者连续地改变气柱共振音的频率域。因此，能够抑制由胎面的花纹间距与行驶速度所决定的间距波峰(pitch peak)音的发生频率、与气柱共振音的频率一致，防止噪音水准的波峰的发生来降低车外噪音。并且，相比朝轮胎周方向设置连续延伸的突起的情况，沟容积的减少量少，能够确保良好的WET性能。

在本发明中，使轮胎周方向相互邻近的上述突起的外周面，朝相互邻近的方向、朝轮胎径方向内侧倾斜，由此能够形成上述谷部。根据这种结构，石子进入谷部时，可以通过构成这些谷部的两侧的突起的变形来移动石子，从而更好地发挥石子排出性。

如上所述，优选的是，在上述峰部中的突起的最大高度，从上述主沟槽的沟底为主沟槽深度的10～35％，在上述谷部中的突起的最小高度，从上述主沟槽的沟底为2.5mm以上。通过峰部中的突起的最大高度为主沟槽深度的10～35％来确保突起的刚性，从而可以抑制石子停留在突起与主沟槽的侧壁间，并且防止沟容积的减少，确保WET性能的良好。并且，通过在谷部中的突起的最小高度为2.5mm以上来有效地防止石子到达沟底，进而可以确切地防止轮胎损坏。

如上所述，优选的是，上述谷部的一部分或者全部朝轮胎径方向内侧以“V”字型凹陷，上述峰部的一部分或者全部朝轮胎径方向外侧以倒“V”字型凸出，。通过这种结构，谷部朝轮胎径方向内侧以“V”字型凹陷，因此可以有效地防止石子在主沟槽内的停留，也能容易使石子沿着轮胎周方向的移动，发挥更为优秀的石子排出性。并且，峰部朝轮胎径方向的外侧以倒“V”字型凸出，因此形成峰部的突起的一边的轮胎周方向壁面不会从另一边凸出，可以防止与石子的触接引起的缺损等的发生。

附图说明

图1是本发明所涉及的充气轮胎胎面花纹的一个例子的展开图；

图2是图1的A-A箭头方向的断面图；

图3是图1的B-B箭头方向的断面图；

图4是本发明的石子排出作用的说明图；

图5是本发明的突起的其他例子的主要部位的断面图。

附图符号说明

1     主沟槽

10    突起

10a   外周面

11    谷部

12    峰部

D     主沟槽的深度

H1    在峰部的突起的最大高度

H2    在谷部的突起的最小高度

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明所涉及的充气轮胎胎面花纹的一个例子的展开图。图2是图1的A-A箭头方向的断面图，图3是图1的B-B箭头方向的断面图。

在本发明所涉及的充气轮胎的胎面上，设有如图1所示的沿着轮胎周方向延伸的主沟槽1。在本实施例中，胎面上设有，沿着轮胎周方向以直线状延伸的四条主沟槽1；将各主沟槽1之间的陆部划分为块体2的横沟3，和在位于轮胎宽度方向最外侧的主沟槽1的外侧、沿着轮胎周方向连续延伸的胎肩4。并且接地端用符号E表示。

本实施例中，在四条主沟槽1的各个沟底设有高度不一的多个突起10。该多个突起10如图2所示，为了使朝轮胎径方向内侧凹进去的谷部11与朝轮胎径方向外侧凸出的峰部12沿着轮胎周方向交替，使外周面10a倾斜地设置在主沟槽1的沟底。

进一步详细说明，各个突起10的外周面10a，为了让相邻突起10之间的倾斜方向相反，且对轮胎周方向的一端部到另一端部，以一定的坡度倾斜成锥形，将轮胎周方向上邻近的突起10的外周面10a朝轮胎径方向内侧、相互邻近的方向倾斜而形成的谷部11，与将轮胎周方向邻近的突起10的外周面10a朝轮胎周方向外侧、相互邻近的方向倾斜而形成的峰部12反复交替。

由此，多个突起10将谷部11与峰部12沿着轮胎周方向相互交替设置，因此本发明在发生咬石现象的时，进入主沟槽1的石子很难停留在特定的地方。但是，如图4所示，高度发生变化的突起10沿着轮胎周方向发生弹性变形时，通过该倾斜的外周面10a能够使石子S移动，因此上述石子S难以停留，并且能够依靠轮胎转动带来的离心力等将石子S排出到主沟槽1外。

而且，在本发明的轮胎中，高度不一的突起10沿着轮胎周方向设置在主沟槽1的沟底，因此能够改变在接触地面时主沟槽1与路面形成的封闭空间的容积，从而间断地或者连续地改变气柱共振音的频率域。因此能够抑制由胎面花纹间距与行驶速度所决定的间距波峰(pitch peak)音的发生频率、与气柱共振音的频率一致，防止噪音水准的波峰(peak)的发生，进而降低车外噪音。

如上所述，该轮胎，抑制进入主沟槽1的石子停留在特定的地方，并且使该石子沿着轮胎周方向(沿着主沟槽1的延展的方向)积极地移动，通过这种作用，能够起到靠轮胎转动带来的离心力等来排出石子的效果。对这一点，突起沿着轮胎周方向连续延伸的以往的轮胎，不仅起不到通过突起使石子沿着轮胎周方向移动的作用，而且还由于突起而沟容积减少、从而导致WET性能的下降。

优选的是，突起10的最高部与最低部的高度差d在0.5mm以上，更为优选的是在1.0mm以上。因此可以确切地起到把钻入主沟槽1的石子沿着轮胎周方向移动的作用。由此，能够起到使侵入主沟槽1的石子沿着轮胎周方向移动的作用。并且优选的是，突起10的外周面10a的倾斜角度θ在35°以下，更为优选的是在20°以下。由此能够抑制突起10的顶点的锐角化程度来防止缺损等损伤。

各突起10的高度比主沟槽1的深度D还要低，高度相对高的和低的规则地或者随机地排列。优选的是，峰部12中的突起10的最大高度H1从主沟槽1的沟底为主沟槽1深度D的10～35％，更为优选的是在25～35％。当该比例不足10％时，突起10的高度的偏差就会变小，因此存在降低车外噪音效果下降的倾向。另外，当该比例超过35％时，可能会将石子保持在刚性低的突起10与主沟槽1的内壁之间。

在本实施例中，构成峰部12的一对突起10的高度大致相同，因此峰部12的全部朝轮胎周方向外侧凸出成倒“V”字状。通过这种结构，形成峰部12的突起10的一边的轮胎周方向壁面不会从另一边大大地凸出，可以防止由于触接石子而引起的缺损等的发生。并且，在本实施例中，谷部11的一部分朝轮胎径方向内侧以“V”字型凹陷，在该部位可以更佳有效地防止石子的停留。

优选的是，谷部11中的突起10的最小高度H2从主沟槽1的沟底为2.5mm以上，更为优选的是在3.5mm以上。由此可以有效地防止侵入的石子到达主沟槽1的沟底，从而更确切地防止轮胎的损伤。

如图1所示，当突起10的最大宽度设为W1、突起10的轮胎周方向的长度设为L时，优选的是两者的关系满足70％≤L/W1≤200％，更为优选的是满足85％≤L/W1≤160％。当不足70％时，在石子进入时突起10不会向周方向倒下而容易发生压坏，因此存在使石子移动的效果下降的倾向。另外，当超过200％时，突起10沿轮胎周方向变得过于细长，因此存在使石子沿着轮胎周方向移动的作用降低的倾向。

并且优选的是，在轮胎周方向邻近的突起10的间隔G在1mm以上。由此可以确保突起10沿着轮胎周方向发生弹性变形而移动时的空间(参照图4)，可以适当地起到使侵入主沟槽1的石子移动的作用。并且，从防止石子留在邻近突起10之间的观点来看，优选的是间隔G在5mm以下。

如图3所示，将主沟槽1沟底宽度设为W时，优选的是使突起10的最大宽度与W1的关系满足30％≤W1/W≤70％，更为优选的是满足40％≤W1/W≤60％。当不足30％时，突起10的刚性下降，从而导致石子保留在与主沟槽1的侧壁之间。另外，当超过70％时，形成圆弧状曲面的主沟槽1的侧壁与沟底的边界的曲率就会变大，因此存在难以防止沟底裂痕的倾向。

在本发明中，突起10的截面形状不做特别的限定，例如正方形或梯形，还可以为从主沟槽1的沟底向胎面的侧面宽度逐渐减小的形状。并且，主沟槽1的截面形状也不做特别的限定，可以以侧面朝胎面的法线方向延伸的形状来代替如图3所示侧面倾斜的形状。

本发明的充气轮胎，起到如上所述的作用效果，提高石子的排出性，因此作为在非铺装道路上行驶机会多的重载重用充气轮胎特别有用。重载重用充气轮胎使用在卡车或公共汽车等车辆总重量比较重的车辆上。

还有，对于重载重用充气轮胎，优选的是主沟槽1的沟底宽度W为2～16mm，更为优选的是4～12mm。而且，相对胎面法线方向的主沟槽的内壁倾斜角度优选为0～20°。

本发明的充气轮胎，除在胎面的主沟槽上设置上述突起以外，与通常的充气轮胎相同，以往周知的材料、形状、构造、制法不管是什么，本发明都能够采用。

其他实施方式

1、本发明所涉及的充气轮胎的轮胎花纹，只要设有沿着轮胎周方向延展的主沟槽，就不做特别的限制。因此，在上述实施例中公开了，设有突起的主沟槽沿着轮胎周方向延伸成直线状、陆部被划分成块体与肋条的例子，但该主沟槽还可以延伸成锯齿形，或者陆部全都以肋条形成。

2、在上述实施例中公开了，在所有的主沟槽沟底都设有突起的例子，但本发明，只在一部分的主沟槽沟底设置上述突起也可。

3、在上述实施例中公开了，各突起的外周面以一定的坡度倾斜成锥形的例子，但本发明不限于此，也可以采用例如图5所示形状。在该例中，峰部12使突起10的外周面10a从轮胎周方向两端部朝中央部轮胎径方向外侧倾斜地形成。此时，也可以恰好起到上述的提高石子排出效果或降低车外噪音效果。

实施例

以下对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。还有，对实施例等的评价项目用下述方式进行测定。

(1)石子排出性

大气压为750kPa、轮辋尺寸为22.5×7.50，在长距离运输卡车的前轮安装测试轮胎，在干燥路面行驶8万km后，查看了夹在主沟槽的石子个数。

(2)噪音性

大气压为700kPa、负载为278N、轮辋尺寸为22.5×7.50，进行轮胎单体台上测试(JASO C606-81)，测定了在速度80km/h时的噪音水准(dB(A))。

比较例1

在图1所示的胎面花纹中，将突起高度一致且突起外周面没有倾斜的充气轮胎作为比较例1。轮胎尺寸为11R22.514PR、主沟槽深度D为13.8mm、主沟槽的沟底宽度W为6mm、突起的宽度为4mm，这些尺寸在其他例中也是相同。并且，突起的轮胎周方向的长度L为6mm、突起的间隔G为1.5mm、突起的高度为4.5mm。

比较例2

在图1所示的胎面花纹中，将突起高度不一且突起外周面没有倾斜的充气轮胎作为比较例2。突起的轮胎周方向的长度L及突起的间隔G与比较例1相同，突起高度范围在2.5～4.5mm。

比较例3

在图1所示的胎面花纹中，将突起沿轮胎周方向连续延伸，其高度周期变化的充气轮胎作为比较例3。突起在轮胎周方向形成环状，突起间隔为0mm，突起高度范围在2.5～4.5mm。

实施例

在图1、2所示的胎面花纹中，将突起高度不一且为了谷部与峰部相间而倾斜了突起外周面的充气轮胎作为实施例。突起的轮胎周方向的长度L及突起的间隔G与比较例1相同，突起高度H1的范围在3.0～4.8mm，高度H2在2.5mm以上，突起的最高部与最低部的高低差d在0.5mm以上，突起的外周面倾斜角度θ在20°以下。评价结果如表1所示。

表1

根据表1，在实施例中可以看出，相比比较例1～3，可以提高进入主沟槽的石子的排出性并且降低车外噪音。而且，虽然没有对WET性能进行评价，但是根据沟容积大小关系，可预想到实施例能够比比较例3发挥更为出色的WET性能。

Claims (4)

1、一种充气轮胎，在胎面上设有沿着轮胎周方向延伸的主沟槽，其特征在于，高度不一的多个突起，为使朝轮胎径方向内侧凹陷的谷部与朝轮胎径方向外侧凸出的峰部沿着轮胎周方向反复交替，将外周面倾斜地设置在所述主沟槽的沟底。

2、如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述谷部使轮胎周方向相邻的所述突起的外周面，朝相互邻近的方向、朝轮胎径方向内侧倾斜地形成。

3、如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在所述峰部中的突起的最大高度，从主沟槽的沟底为主沟槽深度的10～35％；在所述谷部中的突起的最低高度，从主沟槽的沟底为2.5mm以上。

4、如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述谷部的一部分或者全部朝轮胎径方向内侧凹陷成“V”字形，所述峰部的一部分或者全部朝轮胎径方向外侧凸出成倒“V”字形。

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