CN101811420A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有方向性花纹，且可以在不降低雪地操纵稳定性的情况下改善耐不均衡磨损性能的充气轮胎。一种充气轮胎，其通过沿轮胎周向延伸的多条主槽(1、2)和在外侧主槽(2)的内侧倾斜连通主槽之间的胎纹槽(3)形成花纹块列，在这些花纹块(5)设置多条刀槽花纹(7)，形成方向性花纹，其特征在于，在外侧主槽(2)的外侧的胎肩部S，形成配置有半封闭式胎纹槽(4)和多条刀槽花纹(7)的条状花纹(6)，并且在条状花纹(6)的轮胎宽度方向内侧的边缘部，间歇性地或者连续性地形成多个倒角部(8)，该倒角部(8)具有倒角量在轮胎周向上周期性地变化的形状。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，更详细的说是涉及一种能够在不降低雪地操纵稳定性的情况下提高耐不均衡磨损性能的、特别适用于轻型卡车用轮胎的充气轮胎。
背景技术
通常，在充气轮胎的胎面花纹上，相对于轮胎周向倾斜的胎纹槽具有轮胎周向上的延长成分和轮胎宽度方向上的延长成分，所以在卷入雪时能够同时获得车辆在前后方向上的制动驱动效果和防侧滑效果。因此，在需要具备出色的雪地性能的冬用轮胎上，多采用具有这种倾斜胎纹槽的块体花纹(例如参照日本专利公开公报第2002-274126号)。
另一方面，随着车辆的前轮和后轮以及轮胎安装位置的不同，轮胎的磨损特性也存在不同，所以必须定期交换轮胎的安装位置，使所有轮胎的磨损均匀以提高使用寿命。但是，在使用具有轮胎的旋转方向被指定的方向性花纹的轮胎时，由于轮胎的旋转方向已固定，所以在交换轮胎时只能在安装在车辆的同一侧(左侧或右侧)的前轮和后轮之间交换轮胎。因此，在使用例如轻型卡车用轮胎这种在旋转时胎肩部将承受较大负载的轮胎时，如果使用如上所述的具有方向性的块体花纹，则仅能在同一侧的前轮和后轮的轮胎之间进行交换，所以无法通过交换轮胎的方法抑制胎肩部分的不均衡磨损。
作为抑制胎肩部的不均衡磨损的对策，可考虑在胎肩部配置无胎面边缘磨损的条状花纹取代花纹块的方法。但是，如果在胎肩部配置条状花纹，则会出现因胎纹槽导致雪地牵引性降低，从而使轮胎的雪地性能降低的问题。
本发明鉴于上述问题而做，其目的在于提供一种具有方向性花纹，且在不降低雪地操纵稳定性的情况下能够改善耐不均衡磨损性能的充气轮胎。
发明内容
为实现上述目的，本发明的充气轮胎，在胎面设向轮胎周向延伸的多条主槽，在其最外侧的主槽的内侧沿轮胎周向间歇性地配置倾斜连通相邻主槽之间的胎纹槽形成由多个花纹块构成的花纹块列，并且在这些花纹块沿轮胎宽度方向设多条刀槽花纹，以此形成方向性花纹，其特征在于：将所述最外侧的主槽的外侧的胎肩部形成为沿轮胎周向间歇性地配置以不连接到最外侧主槽的方式自胎肩边缘向该主槽延长的半封闭式胎纹槽，同时配置向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹的条状花纹，并且在该条状花纹的轮胎宽度方向内侧的边缘部间歇性地或者连续性地形成着多个倒角部，该倒角部具有倒角量沿轮胎周向周期性地变化的形状。
而且，所述结构优选以下(1)～(6)所述结构。
(1)所述倒角部的最大倒角部的深度为所述主槽的最大深度的30～60％。
(2)以与所述半封闭式胎纹槽的延长线重叠的方式配置所述倒角部的最大倒角部。
(3)每隔所述半封闭式胎纹槽的0.5～2节距形成1个所述倒角部。
(4)在与所述最外侧的主槽邻接的花纹块，沿该最外侧主槽侧的边缘部形成倒角部，使该倒角部分的倒角量变化为：与所述条状花纹侧的倒角部的最大倒角部对应的部分的倒角量为最小，与最小倒角部对应的部分的倒角量为最大。
(5)所述花纹块的踏面上平行配置相对于轮胎周向倾斜的多条细微槽。
(6)所述主槽的条数为3条，在所述最外侧的主槽的内侧的中央部，在所述花纹块列上的胎纹槽的轮胎中央侧形成深度变浅部，并且使该胎纹槽的槽宽变化为：所述深度变浅部部分的槽宽小于该深度变浅部以外的部分。
具有上述结构的充气轮胎特别适合用于在气压为350kPa以上的条件下使用的轻型卡车用轮胎。
发明的效果
采用本发明，在胎面设向轮胎周向延伸的多条主槽，在其最外侧的主槽的内侧沿轮胎周向间歇性地配置倾斜连通相邻主槽之间的胎纹槽形成由多个花纹块构成的花纹块列，并且在这些花纹块沿轮胎宽度方向设多条刀槽花纹，以此形成方向性花纹，其特征在于，在最外侧的主槽的外侧的胎肩部形成为沿轮胎周向间歇性地配置着以不连接到最外侧主槽的方式自胎肩边缘向该主槽延长的半封闭式胎纹槽，同时配置向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹的条状花纹，并且在该条状花纹的轮胎宽度方向内侧的边缘部间歇性地或者连续性地形成多个倒角部，该倒角部具有倒角量沿轮胎周向周期性地变化的形状，因此能够使胎肩部的刚性在周向上形成连续，从而提高耐不均衡磨损性能，即使在仅能在车辆同一侧的前轮和后轮之间交换轮胎时，也能够抑制胎肩部的不均衡磨损。进而，通过在这些条状花纹的边缘部分间歇性地或者连续性地形成具有倒角量沿轮胎周向周期性地变化的形状的多个倒角部，使条状花纹的边缘长度增大，所以除了利用胎纹槽改善雪地性能以外，还能够改善条状花纹的边缘效果，提高雪地操纵稳定性。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的充气轮胎的胎面的正面图。
图2是放大显示图1的充气轮胎的条状花纹侧的倒角部的正面图和侧面图。
图3是表示在与图1的充气轮胎的中央主槽邻接的花纹块的踏面上形成的细槽的放大剖面图。
图4是表示与图1的充气轮胎的中央主槽邻接的花纹块的放大平面图。
图5是图4的与充气轮胎的中央主槽邻接的花纹块的X-X箭头图。
符号说明
1中央主槽
2外侧主槽
3胎纹槽
3a深度变浅部
4半封闭式胎纹槽
5花纹块
6条状花纹
7刀槽花纹
8、9倒角部
8a最大倒角部
8b最小倒角部
10细微槽
具体实施方式
图1所示的本发明的充气轮胎中，在胎面T上设有位于轮胎赤道E上且向轮胎周向延伸的1条中央主槽1，以及位于该中央主槽1的两侧且向轮胎周向延伸的2条外侧主槽2，并且在轮胎周向上以倾斜连通主槽1、2之间的方式间歇性地配置着多条胎纹槽3。另外，在外侧主槽2的外侧的胎肩部S上，沿轮胎周向间歇性地配置着以不连接外侧主槽2的方式自胎肩边缘向外侧主槽2延伸的半封闭式胎纹槽4。如此，在外侧主槽2的内侧的中央部C上划分形成由多个花纹块5构成的2列花纹块列，在外侧主槽2的外侧的胎肩部S上形成具有多个半封闭式胎纹槽4的条状花纹6。在花纹块5和条状花纹6的表面上分别设置着在平面图上呈锯齿形状且向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹7。
设置在胎面T上的向周向延伸的主槽的条数并非限定为图1所示的中央主槽1和外侧主槽2这3条。而且，刀槽花纹7的形状并未特别限定，也可以形成为向轮胎宽度方向延伸。
以相对于轮胎周向的倾斜角度θ(参照图4)设定在40°～60°的范围内的方式在中央部分C配置胎纹槽3，并且该胎纹槽3相对于轮胎赤道E向相反的方向倾斜。此处，倾斜角度θ是胎纹槽3的槽宽中心线与轮胎周向所成的角度。另外，胎纹槽3相对于中央主槽1呈左右对称，并且在中央主槽1的两侧沿周向错开，错开距离相当于邻接的胎纹槽之间在轮胎周向上的间隔的二分之一。而且，设置在胎肩部S上的半封闭式胎纹槽4相对于轮胎周向的倾斜角度为35°～90°，并且相对于轮胎赤道E向相反方向倾斜。如此形成的胎面花纹是将轮胎旋转方向指定为箭头R方向的方向性花纹。
由于具有相对于轮胎周向倾斜的胎纹槽3和半封闭式胎纹槽4的方向性花纹具有轮胎周向的延长成分和轮胎宽度方向的延长成分，所以在卷入雪时能够同时获得车辆在前后方向上的制动驱动效果和防侧滑效果。但是，因为仅能在车辆的同一侧的前轮和后轮之间交换具有这种方向性花纹的轮胎，所以胎肩部为花纹块列时会加剧胎面边缘磨损，难以抑制不均衡磨损。但是，如图1所示，因为通过在胎肩部S沿周向形成陆部连续的条状花纹6，使胎肩部S的刚性具有连续性，所以能够抑制胎肩部的不均衡磨损。
在条状花纹6的轮胎宽度方向内侧的边缘部，间歇性地或者连续性地形成多个倒角部8，该倒角部8具有倒角量在轮胎周向上周期性地变化的形状。此处，倒角量产生变化是指，倒角的宽度方向和深度方向的大小沿条状花纹6的周向产生变化。如图2(a)的正面图和图2(b)的侧面图所示，倒角量最大的最大倒角部8a是深度方向和宽度方向上倒角最大的部分，最小倒角部8b是指深度方向和宽度方向的倒角最小或者为零的部分。
通过以倒角量沿轮胎周向周期性地变化的方式形成倒角部8的形状，能够使边缘长度增大，增加作用于制动驱动方向的边缘成分，所以能够维持优秀的雪地性能。如果倒角部8是倒角量在全周上均匀无变化的形状，则无法增加边缘长度，因此也无法改善雪地性能。
该倒角部8的最大倒角部8a的深度和/或宽度可设为主槽1、2的最大深度D的30～60％。通过设置在该范围内，能够充分增大边缘长度，改善雪地牵引性。优选设为主槽1、2的最大深度D的40～50％。最大倒角部8a的深度和/或宽度如果小于主槽深度D的30％，则无法释放施加在胎纹槽4和外侧主槽2之间的力，因此会降低耐不均衡磨损性能。而且，如果大于主槽深度D的60％，则花纹块刚性会过度下降，因此雪地操纵稳定性能会恶化。
可以以与半封闭式胎纹槽4的延长线重叠的方式配置倒角部8的最大倒角部8a。因为半封闭式胎纹槽4的延长线上的区域比条状花纹6的其它区域应力更易集中，所以通过在该区域配置最大倒角部8a，使刚性降低，能够容易地分散已经集中起来的应力，抑制不均衡磨损。如果最大倒角部8a不与胎纹槽4的延长线重叠，则应力会集中在胎纹槽4的延长线上的区域内，引起不均衡磨损。
也可以每隔半封闭式胎纹槽4的0.5～2节距形成1个倒角部8。此处的半封闭式胎纹槽4的节距是指邻接的半封闭式胎纹槽4之间的轮胎周向上的间隔。如果以小于0.5节距的间隔形成1个倒角部8，则倒角部8的数量会变得过多，因此花纹块刚性会过度降低，耐不均衡磨损性能也会降低。反之，如果以大于2节距的间隔形成1个倒角部8，则条状花纹6的边缘部会形成刚性高的部分和刚性低的部分，它们之间会产生较大的刚性差异，因此会无法控制不均衡磨损。
也可以不仅在条状花纹6的边缘部设置倒角部8，还可在隔着外侧主槽2与条状花纹6的边缘部相对的花纹块5上沿该外侧主槽2侧的花纹块5的边缘部形成倒角部9，并且使该倒角部9的倒角量变化为：与条状花纹6侧的倒角部8的最大倒角部8a对应的部分的倒角量为最小，与最小倒角部8b对应的部分的倒角量为最大。
通过如此形成倒角部9，可增大花纹块5相对于前后方向的边缘成分，因此能够进一步改善雪地性能。而且，通过将与条状花纹6侧的倒角部8的最大倒角部8a对应的部分的倒角量设为最小，将与最小倒角部分8b对应的部分的倒角量设为最大，能够更好地抑制不均衡磨损。如果倒角部9的与倒角部8的最大倒角部8a对应的部分的倒角量最大，与最小倒角部8b对应的部分的倒角量最小，也就是说，倒角部8和倒角部9的倒角部中最大的部分一致且倒角部中最小的部分也一致，那么在一致的最大倒角部和最小倒角部之间，会沿外侧主槽2交替形成刚性高的部分和刚性低的部分，因此会降低耐不均衡磨损性能。
在该充气轮胎中，在花纹块5的各踏面上平行地设置着相对于轮胎周向倾斜的多个细微槽10。这些细微槽10是浅于刀槽花纹7的细微槽。未使用的新轮胎中，在花纹块表面会有硫化成形时形成的薄橡胶膜，会影响冰雪路面的行驶性能。但是，通过设置这种细微槽10，能够通过细微槽10有效地除去在冰雪路面和胎面表面之间产生的水膜，所以能够改善使用初期的冰地性能和雪地性能。而且，在花纹块5的踏面上设置细微槽10时，这些细微槽10的存在会加剧胎面表面的褪皮，所以还能够获得缩短自开始使用到发挥出胎面橡胶原有的特性所需的时间的效果。
如图3所示，细微槽10的槽宽w可为0.1～0.8mm，槽深d可为0.1～0.8mm。如果细微槽10的槽宽w小于0.1mm，则除去水膜的效果和排雪性能会变得不充分，反之如果大于0.8mm，则会由于花纹块刚性的降低而降低使用初期的干燥路面的操纵稳定性。
优选细微槽10的节距p设定在2.5～5.0mm的范围内。通过将细微槽10的节距p设定在该范围内，能够切实地避免细槽10在对轮胎施加高载重时完全变形，从而在高载重条件下也能够发挥出对冰地性能和雪地性能的改善效果。如果细微槽10的节距p小于2.5mm，则在高负载条件下对冰地性能和雪地性能的改善效果会降低，反之如果大于5.0mm，则除去水膜的效果会变得不充分。
如图4所示，优选细微槽10相对于轮胎周向的倾斜角度α设定在40°～60°的范围内。如果细微槽10的倾斜角度α小于40°，则细微槽10的边缘会变得不利于制动性能，反之如果超过60°，细微槽10的边缘会变得不利于防侧滑。
如图4、5所示，可在胎纹槽3的槽底的轮胎中央侧形成深度变浅部3a。此时，可以使胎纹槽3的槽宽变化为：深度变浅部3a部分的槽宽小于深度变浅部3a以外的部分。如此，通过在胎纹槽3的轮胎中央侧形成深度变浅部3a，使胎纹槽3的槽宽与其槽深成比例地变化，能够提高深度变浅部3a附近的花纹块刚性，改善干燥路面的操纵稳定性。而且，因为胎纹槽3具有深度变浅和宽度变窄的组合，所以在提高花纹块刚性时，能够通过中央主槽1和胎纹槽3的协动，良好地维持排水性能。
深度变浅部3a的胎纹槽3的槽深D3a可以设定在中央主槽1的槽深D 1的40～60％的范围内，如果胎纹槽3的槽深D3a与中央主槽1的槽深D1的比率不足40％，则排水性能和排雪性能会降低，反之如果比率超过60％，则对干燥路面的操纵稳定性的改善效果会变得不充分。而且，深度变浅部3a部分的槽宽W3a可设定在深度变浅部3a以外的部分的槽宽W3的30～50％的范围内，如果胎纹槽3的最小槽宽W3a与最大槽宽W3的比率不足30％，则排水性能和排雪性能会降低，反之如果比率超过50％，则花纹块刚性会不怎么发生变化，对干燥路面的驾驶稳定性的改善效果会变得不充分。
实施例
同样使用195/75R16C 107/105R的轮胎尺寸，制作常规例1、2和胎面花纹如图1所示且规格如表1所示各不相同的实施例1～11，共计13种充气轮胎(参照表1)。
Figure GSA00000026226200101
常规例1是在胎肩部也设有花纹块列，在花纹块的轮胎宽度方向内侧形成倒角部的例子。常规例2是在胎肩部设有无倒角部的条状花纹的例子。
实施例1～11是胎面花纹如图1所示且在胎肩部设有具有倒角部的条状花纹的例子。
实施例1～7是每个倒角部的节距数为3节距，且最大倒角部配置在胎纹槽中间的例子。而且，实施例1的最大倒角部的深度为最大主槽深度的20％。实施例2的最大倒角部的深度为最大主槽深度的30％。实施例3的最大倒角部的深度为最大主槽深度的40％。实施例4的最大倒角部的深度为最大主槽深度的50％。实施例5的最大倒角部的深度为最大主槽深度的60％。实施例6的最大倒角部的深度为最大主槽深度的70％。实施例7的最大倒角部的深度为最大主槽深度的45％。
另外，实施例8～11是最大倒角部的深度为最大主槽深度的45％，且最大倒角部配置在半封闭式胎纹槽延长端的例子。而且，实施例8的每个倒角部的节距数为3节距。实施例9的每个倒角部的节距数为1节距。实施例10的每个倒角部的节距数为0.5节距。实施例11的每个倒角部的节距数为2节距。
将这13种轮胎安装在16×51/2J的轮辋上，以气压280kPa填充前轮，以气压450kPa填充后轮，分别安装在总重量为3.5吨的欧州产VAN上，按照下述方法测量耐不均衡磨损性能和雪地操纵稳定性能。
测量耐不均衡磨损性能时，驾驶上述车辆沿公路行驶4000km后，目视评价轮胎外观，将以往轮胎的评价值设为指数100。指数值越小则耐不均衡磨损性能越好。
测量雪地操纵稳定性能时，驾驶上述车辆沿试车跑道以0～100km/h的速度行驶，以100分为满分进行感官评价。指数值越大则雪地操纵稳定性能越好。
工业实用性
如上所述，关于本发明的充气轮胎具有方向性花纹，适合在不降低雪地操纵稳定性的情况下改善耐不均衡磨损性能。

Claims (8)

1.一种充气轮胎，在胎面上设向轮胎周向延伸的多条主槽，在最外侧主槽的内侧沿轮胎周向间歇性地配置倾斜连通于相邻主槽之间的胎纹槽形成包括多个花纹块的花纹块列，并且在这些花纹块中设多条轮胎宽度方向的刀槽花纹，以此形成方向性花纹，其特征在于：
在所述最外侧主槽的外侧的胎肩部形成条状花纹，该条状花纹上沿轮胎周向间歇性地配置以不连接到最外侧主槽的方式自胎肩边缘向该最外侧主槽延长的半封闭式胎纹槽，同时配置向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹，并且在该条状花纹的轮胎宽度方向内侧的边缘部间歇性地或者连续性地形成多个倒角部，该倒角部具有倒角量沿轮胎周向周期性地变化的形状。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：所述倒角部的最大倒角部的深度为所述主槽的最大深度的30～60％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：以与所述半封闭式胎纹槽的延长线重叠的方式配置所述倒角部的最大倒角部。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：每隔所述半封闭式胎纹槽的0.5～2节距形成1个所述倒角部。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：在与所述最外侧主槽邻接的花纹块中，沿该最外侧主槽侧的边缘部形成倒角部，使该倒角部的倒角量变化为，与所述条状花纹侧的倒角部的最大倒角部对应的部分的倒角量为最小，与最小倒角部对应的部分的倒角量为最大。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：在所述花纹块的踏面平行配置相对于轮胎周向倾斜的多条细微槽。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：所述主槽的条数为3条，在所述最外侧主槽的内侧的中央部，在所述花纹块列的胎纹槽的轮胎中央侧形成深度变浅部，并且使该胎纹槽的槽宽变化为，所述深度变浅部部分的槽宽小于该深度变浅部以外的部分。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：其是在气压为350kPa以上的条件下使用的轻型卡车用轮胎。
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