CN101641227B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其具备胎面花纹，该胎面花纹具有在胎面的胎肩部沿轮胎圆周方向排列的胎肩花块(1)和区分胎肩花块(1)彼此的缝隙(2)，其中，使胎肩花块(1)的后缘侧的缝隙壁面(11)及前缘侧的缝隙壁面(12)，自胎肩花块(1)的宽度方向两端部朝向宽度方向中央部向缝隙(2)侧倾斜。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及具备具有在胎面的胎肩部沿轮胎周方向排列的胎肩花块和区分胎肩花块彼此的缝隙的胎面花纹的充气轮胎。

背景技术

通常，在胎面上设有许多花块的充气轮胎因行驶时的变形，在花块的后缘侧和前缘侧有产生在磨耗量上有差别的高低磨耗的倾向，尤其是在配置于胎肩部的胎肩花块处较显著。

目前，以降低高低磨耗为目的，采用将区分胎肩花块彼此的缝隙(横沟)底面提升使其变浅，以提高花块的刚性而减少变形的方法。但是，该方法中，由于胎面部的磨耗引起的缝隙的消失时期提前，所以，在维持牵引性能及排水性能方面存在一定问题。

对此，在下述专利文献1、2中记载有如下方法，花块相对于轮胎径向的缝隙壁面的角度(槽壁角度)在后缘侧和前缘侧设定为互不相同的特异形状，控制花块的变形程度等以使其有利于耐高低磨耗性。但是，这样的方法对耐高低磨耗性的改善效果，在磨耗初始阶段可发现，在胎面部进行了磨耗的阶段也有伴随花块的缝隙壁面的特异形状的减少而变薄的倾向。

专利文献1：(日本)特开2006-137230号公报

专利文献2：(日本)特开2004-58889号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实情而实施的，其目的在于提供一种充气轮胎，其在维持牵引性能及排水性能的同时，可以抑制胎肩花块的高低磨耗的发生，并且能够按照与胎面部的磨耗进行状况无关的方式确保耐高低磨耗性。

本发明人为了达到上述目的反复进行了专心的研究，结果发现，在胎肩花块的后缘侧及前缘侧，比起胎肩花块的宽度方向中央部，宽度方向两端部上的变形量要大，伴随轮胎的转动而产生的摩擦能量的分布如图7所示，并不均匀，在该宽度方向两端部的磨耗量相对较大，这一情况是高低磨耗发生的主要原因。本发明是着眼于这样的摩擦能量不均匀分布而实施的，根据如下构成可以实现上述目的。

即，本发明的充气轮胎，具备胎面花纹，该胎面花纹具有在胎面的胎肩部沿轮胎圆周方向排列的胎肩花块和区分所述胎肩花块彼此的缝隙，其中，所述胎肩花块的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面，自所述胎肩花块的宽度方向两端部朝向宽度方向中央部向所述缝隙侧倾斜。

根据本发明的充气轮胎，胎肩花块的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面，自所述胎肩花块的宽度方向两端部朝向宽度方向中央部向所述缝隙侧倾斜，由此，在宽度方向中央部可以提高该胎肩花块的后缘侧及前缘侧的摩擦能量。而且，只要气压及荷重等接地条件相同，花块内产生的摩擦能量的总量就不会改变，因此，伴随宽度方向中央部的摩擦能量的提高，可以降低宽度方向两端部的摩擦能量，由此，能够使胎肩花块的后缘侧及前缘侧的摩擦能量沿缝隙壁面均匀化。其结果是，可以降低往往局部性地增高的宽度方向两端部的摩擦能量，还可以降低胎肩花块的后缘侧和前缘侧的磨耗量的差，从而能够抑制胎肩花块的高低磨耗的发生。

另外，根据本发明，没有必要将缝隙的底面提升使其变浅，能够合适地维持牵引性能及排水性能。进而，本发明的耐高低磨耗性的改善效果是不会大幅度影响胎肩花块的磨耗状态，因此，不仅在磨耗初始阶段，即使在胎面部进行了磨耗的阶段也能够良好地确保耐高低磨耗性。

如上所述的充气轮胎中，优选所述胎肩花块的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面包括第一棱线和第二棱线，所述第一棱线自所述胎肩花块的轮胎宽度方向内侧的侧壁面附近朝向宽度方向中央部，向所述缝隙侧倾斜并直线状延伸；所述第二棱线自所述胎面的接地端附近朝向所述胎肩花块的宽度方向中央部，向所述缝隙侧倾斜并直线状延伸。

根据这样的结构，胎肩花块的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面如上所述包括第一棱线和第二棱线，由此，在宽度方向两端部可以确实地降低胎肩花块的后缘侧及前缘侧的摩擦能量，由此可以适当地起到上述的摩擦能量的均匀化作用，有效地抑制高低磨耗的发生。

如上所述的充气轮胎中，优选所述第一棱线及所述第二棱线的中央部侧端，以将所述胎肩花块沿轮胎宽度方向二等分的二等分线为基准，配置在该胎肩花块的宽度尺寸的±10％的区域中。

在本发明中，摩擦能量提高的部分与胎肩花块的宽度方向端部接近时，有该宽度方向两端部的摩擦能量的降低效果变小、上述的摩擦能量的均匀化作用减小的倾向。因此，根据本发明的上述结构，能够在摩擦能量往往降低的胎肩花块的宽度方向中央，确实地提高摩擦能量，由此可以适当地起到摩擦能量的均匀化作用，有效地抑制高低磨耗的发生。

如上所述的充气轮胎中，优选所述第一棱线及所述第二棱线的相对轮胎宽度方向的倾斜角度为1～7°。

根据上述结构，可以适当地起到上述的摩擦能量的均匀化作用，有效地抑制高低磨耗的发生。即，该倾斜角不够1°时，胎肩花块的后缘侧及前缘侧的摩擦能量在宽度方向中央部提高的效果变小，因此有摩擦能量的均匀性降低的倾向。另一方面，该倾斜角度超过7°时，有摩擦能量在宽度方向中央部提高的效果过大而降低摩擦能量的均匀性的倾向。

作为本发明的最佳实施方式，可举出在所述胎肩花块的后缘侧或前缘侧的缝隙壁面的宽度中央部设置切口部的结构。此外，优选在所述第一棱线的中央部侧端和所述第二棱线的中央部侧端之间具有切口部。根据这样的结构，利用切口部可以缓和摩擦能量的集中程度，因此，可以抑制在胎肩花块的缝隙壁面的宽度方向中央部摩擦能量过于偏高。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的胎面花纹的一例的俯视图；

图2是胎肩花块的放大图；

图3是表示本发明的胎肩花块中产生的摩擦能量分布的概念图；

图4是表示本发明的另一实施方式的胎肩花块的缝隙壁面的图；

图5是本发明的另一实施方式的胎肩花块的放大图；

图6是摩擦能量的测定点的说明图；

图7是表示现有轮胎的胎肩花块中产生的摩擦能量的分布的概念图。

符号说明

1    胎肩花块

2    缝隙

11   后缘侧的缝隙壁面

11a  包含后缘侧的缝隙壁面的第一棱线

11b  包含后缘侧的缝隙壁面的第二棱线

12   前缘侧的缝隙壁面

12a  包含前缘侧的缝隙壁面的第一棱线

12b  包含前缘侧的缝隙壁面的第二棱线

E  接地端

L  二等分线

R  轮胎的旋转方向

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的充气轮胎的胎面花纹的一例的俯视图。图2是具有该胎面花纹的胎肩花块的放大图。如图1所示，本发明的充气轮胎具备胎面花纹，该胎面花纹具有在胎面的胎肩部沿轮胎圆周方向排列的胎肩花块1和区分胎肩花块1彼此的缝隙2。

在本实施方式中，在轮胎周方向设有延伸成直线状的四条主槽3，缝隙2一方面槽宽变化一方面相对主槽3大致垂直交差。胎肩花块1设置在位于四条主槽3中轮胎宽度方向最外侧的主槽3a的外侧，胎肩花块1以外的陆部，被相对主槽3倾斜延伸的缝隙4区分为三列花块5。另外，对符号予以说明，符号C表示轮胎赤道线，符号E表示接地端，箭头R表示轮胎的旋转方向。

在图2中放大表示的胎肩花块1是设于图1左侧的胎肩花块。该胎肩花块1设计为后缘侧的缝隙壁面11和前缘侧的缝隙壁面12分别从胎肩花块1的宽度方向两端部朝向宽度方向中央部、即从图2的左右两侧朝向中央向缝隙2倾斜，且突出于缝隙2侧的V字形状。

由此，在宽度方向中央部可以提高胎肩花块1的后缘侧及前缘侧的摩擦能量，随之可以降低宽度方向两端部的摩擦能量，从而能够使胎肩花块1的后缘侧及前缘侧的摩擦能量如图3所示沿缝隙壁面11、12均匀化。其结果是，可以降低往往局部性地增高的宽度方向两端部的摩擦能量，还可以降低胎肩花块的后缘侧和前缘侧的磨耗量的差，从而能够抑制胎肩花块1的高低磨耗的发生。

另外，图3是表示伴随轮胎的转动的摩擦能量的分布的概念图，表示胎肩花块1进入路面而接地后，在前进直到离开路面的动作中，在较大的摩擦能量作用的区域附加剖面线的图。图3中，该剖面线区域的厚度沿着缝隙壁面11、12大致均匀，表现为所作用的摩擦能量均匀化。另一方面，前述的图7也是同样的概念图，但该剖面线区域在宽度方向外侧厚，在宽度方向中央部变薄，表现为摩擦能量的分布不均匀。

胎肩花块1的后缘侧的缝隙壁面11包含第一棱线11a和第二棱线11b，其中，第一棱线11a从胎肩花块1的轮胎宽度方向内侧的侧壁面13附近朝向宽度方向中央部向缝隙2侧倾斜并延伸成直线状，第二棱线11b从接地端E附近朝向胎肩花块1的宽度方向中央部向缝隙2侧倾斜并延伸成直线状，与此同样地，缝隙壁面12包含第一棱线12a和第二棱线12b。因此，在宽度方向两端部可以确实地降低胎肩花块1的后缘侧及前缘侧的摩擦能量，合适地起到上述的摩擦能量的均匀化作用，从而能够有效地抑制高低磨耗的发生。

在此，缝隙壁面11、12的宽度方向端部为突出于缝隙2侧的形状时，有难以降低该宽度方向端部的摩擦能量的倾向，另外，即使是与轮胎宽度方向平行延伸，也有减小其宽度方向端部的摩擦能量的降低效果的倾向。因此，如本实施方式所示，优选第一棱线11a、12a的端部侧一端(配置在胎肩花块1的宽度方向端部的一端)抵达胎肩花块1的侧壁面13，第二棱线11b、12b的端部侧一端抵达接地端E。

另外，本发明中，优选第一棱线11a、12a及第二棱线11b、12b的中央部侧一端(配置在胎肩花块1的宽度方向中央部的一端)，配置在以将胎肩花块1在轮胎宽度方向上二等分的二等分线L为基准，成为胎肩花块1的宽度尺寸W的±10％的区域A中。由此，在摩擦能量往往局部性地降低的胎肩花块1的宽度方向中央，可以确实地提高摩擦能量，适当地起到摩擦能量的均匀化作用，从而能够有效地抑制高低磨耗的发生。

缝隙壁面12的第一棱线12a相对轮胎宽度方向的倾斜角度θa及第二棱线12b相对轮胎宽度方向的倾斜角度θb分别优选1～7°，更优选3～7°。由此，可以适当地起到上述的摩擦能量的均匀化作用，有效地抑制高低磨耗的发生。另外，倾斜角度θa和倾斜角度θb可以相同，也可以互不相同。这些事项对缝隙壁面11的第一棱线11a及第二棱线11b也是一样的。

本发明的充气轮胎除如上所述具备具有胎肩花块和缝隙的胎面花纹以外，与通常的充气轮胎相同，本发明中可以采用任何目前公知的充气轮胎的材料、形状、结构、制造方法等。

本发明并不限定于上述的任何实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种各样的改良变更。因而，例如也可以采用图1所示的以外的胎面花纹，前述的胎肩花块1的缝隙壁面11、12的形状对胎肩花块以外的花块也可以适用。另外，胎肩花块的形状只要是后缘侧及前缘侧的缝隙壁面如已说明的那样倾斜，就不限于前述的实施方式中所示的形状，例如面对主槽的侧壁面相对轮胎周方向倾斜也可以。

在前述的实施方式中，表示了胎肩花块1的缝隙壁面11设计为第一棱线11a的中央部侧一端和第二棱线11b的中央部侧一端的形状的例子，但本发明并不限于此，图4所示的结构也可以。在图4的例子中，在第一棱线11a的中央部侧一端和第二棱线11b的中央部侧一端之间，设置有与轮胎宽度方向平行的(a)平端部15、(b)圆弧部16或(c)切口部17，由此，可以抑制后缘侧的宽度方向中央部的摩擦能量过于偏高的情况。在这种情况下，也优选各棱线11a、11b的中央部侧一端配置在前述的区域A内。这些事项对前缘侧的缝隙壁面12也是一样的。

图5是在胎肩花块1的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面11，12的宽度方向中央部设有切口部的实施方式的另一例。在途4(c)中表示了设有梯形切口部17的例子，但图5中，在第一棱线11a的中央部侧一端和第二棱线11b的中央部侧一端之间，分别设置(a)三角形切口部18、(b)长圆形切口部19、(c)半圆形切口部20、(d)锯齿形切口部21。

各切口部17～21优选配置在前述的区域A内。切口部的设定范围超出区域A的程度较广时，在缝隙壁面11、12的宽度方向中央部往往会失去提高摩擦能量的区域，难以起到摩擦能量的均匀化作用、另外，在切口部的设定范围较广的情况下，缝隙壁面11、12与切口部所成的角度容易成为钝角，由于胎肩花块1的面积减少，因此有耐磨耗性降低的倾向。

各切口部17～21的深度d优选在10mm以内。由此，在设定切口部的位置，可以防止磨耗能力过度集中，并且可以防止因切口部过大而使磨耗性降低。切口部也可以设定在胎肩花块1的后缘侧及前缘侧中的任一侧的缝隙壁面。

作为切口部的形状，优选如图5(b)所示的切口部19，沿着深度方向以一定的宽度延伸。根据这样的形状，缝隙壁面11、12和切口部所成的角度不会根据切口部的宽度尺寸及深度尺寸而变化，因此，容易控制利用切口部缓和摩擦能量的作用。另外，在不增大切口部的体积也可得到上述的效果这一点上，相比于其它形状也是有利的。与此相对，只要是如图5(a)的切口部18那样的形状，缝隙壁面11、12与切口部所成的角度就不会根据切口部的宽度尺寸及深度尺寸而变化，因此，伴随切口部设定位置的刚性变化而缓和摩擦能量的作用的控制比较难。

实施例

下面，具体地表示本发明的构成及效果。根据实施了有关胎肩花块中产生的摩擦能量的试验的情况进行说明。在试验中，将轮胎放在台上并使其转动，用传感器测定此时的胎肩花块表面上的接地压和变位(滑动量)计算出摩擦能量。测定点位于图6中用圆圈表示的20个位置，对后缘侧及前缘侧分别在从图6右侧向左侧的P1～P5的五个位置将接近缝隙侧的测定点设为列1，将远离缝隙侧的测定点设为列2。另外，设定轮胎的气压为850kPa、荷重为2725kgf、侧滑角为0.2°、外倾角为0°、驱动力和制动力为-1202N。

比较例及实施例1～4

在具备图1所示的胎面花纹的尺寸11R22.514PR的轮胎中，将缝隙壁面相对轮胎宽度方向的倾斜角度θa、θb分别设定为表1所示的值，作为比较例及实施例1～4。另外，在比较例中，θa＝θb＝0°，因此，胎肩花块成为图7所示的形状。表2中表示后缘侧的试验结果，表3中表示前缘侧的试验结果。

表1

表2

表3

根据表2及表3，在比较例中，相比于宽度方向中央部，宽度方向两端部摩擦能量高，其标准偏差比较大，与此相对，在实施例1～4中，宽度方向中央部的摩擦能量比比较例高，并且宽度方向两端部的摩擦能量变低，其标准偏差比较小。由此可知，在实施例1～4中，伴随轮胎的转动在胎肩花块中产生的摩擦能量能够均匀化。另外，在实施例1～4中，随着摩擦能量均匀化后缘侧和前缘侧的摩擦能量的差变小，由此可知，可以降低后缘侧和前缘侧的磨耗量的差，从而能够抑制高低磨耗的发生。尤其是在实施例2及3中，可得到比其它实施例优良的效果，优选倾斜角度θa、θb为1～7°。

实施例5～8

将上述的实施例3中设有图5(a)所示的切口部的例作为实施例5～7，设有图5(b)所示的切口部的例作为实施例8。倾斜角度θa、θb、切口部的宽度及深度分别设定为表4表示的值。另外，为了进行实施例5～8的比较，在表4同时记载有实施例3的结果。表5表示后缘侧的试验结果，表6表示前缘侧的试验结果。

表4

表5

表6

如表5及表6所示，在实施例5、6、8中，宽度方向中央部的摩擦能量比实施例3低，其标准偏差比较小。由此可知，通过设置切口部可以抑制在宽度方向中央部的摩擦能量的过度偏高，能够更适当地发挥摩擦能量均匀化作用。另外，在设定切口部的深度为12mm的实施例7中，磨耗能量集中在切口部的设定位置，因此，切口部的深度优选在10mm以内。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，具备胎面花纹，该胎面花纹具有在胎面的胎肩部沿轮胎圆周方向排列的胎肩花块和使所述胎肩花块彼此区分的缝隙，其特征在于，

所述胎肩花块的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面，从所述胎肩花块的宽度方向两端部朝向宽度方向中央部向所述缝隙侧倾斜，在所述胎肩花块的后缘侧或前缘侧的缝隙壁面的宽度方向中央部设有切口部。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述胎肩花块的后缘侧及前缘侧的缝隙壁面包括：

第一棱线，其从所述胎肩花块的轮胎宽度方向内侧的侧壁面附近朝向宽度方向中央部，向所述缝隙侧倾斜并直线状延伸；

第二棱线，其从所述胎面的接地端附近朝向所述胎肩花块的宽度方向中央部，向所述缝隙侧倾斜并直线状延伸。

3.如权利要求2所述的充气轮胎，其中，所述第一棱线及所述第二棱线的中央部侧端，以将所述胎肩花块沿轮胎宽度方向二等分的二等分线为基准，配置在该胎肩花块的宽度尺寸的±10％的区域中。

4.如权利要求2所述的充气轮胎，其中，所述第一棱线及所述第二棱线的相对轮胎宽度方向的倾斜角度为1～7°。

5.如权利要求2所述的充气轮胎，其中，在所述第一棱线的中央部侧端和所述第二棱线的中央部侧端之间具有所述切口部。

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