CN101977782A

CN101977782A - 重载用充气子午线轮胎

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Publication number: CN101977782A
Application number: CN2009801093689A
Authority: CN
Inventors: 青木康年
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: JP2009190468A; WO2009101931A1; CN101977782B; US20110017375A1; EP2248685B1; ES2538493T3; US9079457B2; EP2248685A4; EP2248685A1; JP5265212B2

Abstract

本发明提供一种重载用充气子午线轮胎，其在胎面接地面的各侧部区域具有横向花纹槽，在该轮胎中，当轮胎负荷转动时，由横向花纹槽限定的各接地部的蹬出端部相对于路面的滑动量被有利地减小，而不使接地部的接地面处的耐偏磨性减小，且不在横向花纹槽的底部生龟裂。重载用充气子午线轮胎具有设置在胎面接地面(1)的各侧部区域中、沿胎面宽度方向延伸且在胎面接地面(1)的相应的侧缘开口的多个横向花纹槽(2)，在多个横向花纹槽之间限定接地部(3)，其特征在于：在各横向花纹槽(2)的宽度方向的截面中，各接地部(3)的仅踏入侧的槽壁(4)在对应的横向花纹槽(2)的深度方向上的至少一个弯曲部处弯曲，使得槽壁的位于弯曲部(f)的径向内侧的部分(4a)沿使槽宽变窄的方向倾斜。

Description

重载用充气子午线轮胎

技术领域

本发明涉及一种转动方向被指定的重载用充气子午线轮胎，并且特别涉及由胎面接地面(tread surface)的各侧部区域中的横向花纹槽(1ug groove)限定的接地部具有改善的耐偏磨性的充气子午线轮胎。

背景技术

在用于例如适合于在没有铺砌的道路上行驶的建筑车辆等车辆用的重载用充气子午线轮胎中，已经广泛使用在胎面接地面的侧部区域具有横向花纹槽的胎面花纹。

传统上，这种类型的轮胎一般设计成使得在横向花纹槽的宽度方向的截面中，由接地部的踏入侧的槽壁与所述接地部的表面的法线形成的角大致等于由所述接地部的蹬出侧的槽壁相对于所述接地部的表面的法线形成的角。利用这种设计，如图5中所示，当轮胎转动时，当一个接地部的踏入端部31与地面接触并且与所述一个接地部相邻地设置的并且之间夹着横向花纹槽33的另一接地部的蹬出端部32仍然与地面接触时，在所述蹬出端部32从路面离开时，在另一接地部的蹬出端部32和地面之间发生滑动，从而经常产生偏磨损，使得另一接地部的蹬出端部32比所述一个接地部的踏入端部31磨损得快。

特别地，上述滑动由如下事实引起：当一个接地部的踏入端部31与路面接触时，所述踏入端部31的胎面胶接收作用在径向内侧的推起力，从而位于所述踏入端部31的径向内侧的带束部被挤压并且在径向内侧变形；由于位于所述踏入端部31的径向内侧的所述带束部的这种变形，被横向花纹槽33隔开的另一接地部的蹬出端部32的带束部通过挤压反作用力O朝向径向外侧变形，并且所述挤压反作用力O使得所述另一接地部的蹬出端部侧的槽壁35在使槽宽变窄的方向上弹性变形；因此，当所述接地部的蹬出端部32离开路面时，被偏压以返回到初始形状的蹬出端部32相对于所述路面有较大的滑动。

考虑到上述事实，提出了一种重载用充气子午线轮胎，设计成使得：在横向花纹槽的横截面中，使一个接地部的踏入侧的槽壁相对于所述一个接地部的表面的法线的角度比相邻的另一个接地部的蹬出侧的槽壁相对于接地部的表面的法线的角度线性倾斜得大；因此，当所述一个接地部的踏入端部与路面接触时，作用在所述一个接地部的径向内侧的推起力中的一部分被转换成作用在使接地部之间的横向花纹槽的宽度方向变宽的方向上的变形力；结果，作用在所述带束部上的挤压力被相应地减小，从而可以防止另一接地部的蹬出端部在早期时发生偏磨损。

然而，在该轮胎中，在横向花纹槽的底部的槽宽不变的情况下，横向花纹槽的胎面接地面的槽宽相对增大并且因此所述接地部的橡胶的量相对减少，可能劣化接地部的胎面接地面的耐磨性。另一方面，在胎面接地面的所述横向花纹槽的槽宽不变，并且使所述横向花纹槽的槽底的宽度变小的情况下，当轮胎旋转时应变集中在槽底，可能导致在槽底产生龟裂。

发明内容

发明要解决的问题

考虑到上述情况，本发明的一个目的是提供一种重载用充气子午线轮胎，所述子午线轮胎在胎面接地面的各侧部区域具有横向花纹槽，其中，当轮胎负荷转动时，由所述横向花纹槽限定的各接地部的蹬出端部相对于路面的滑动量被有利地减小，而不使接地部的接地面处的耐偏磨性减小并且不在横向花纹槽的底部产生龟裂。

用于解决问题的方案

在本发明中，一种重载用充气子午线轮胎，其具有设置在胎面接地面的各侧部区域中、沿胎面宽度方向延伸且在所述胎面接地面的对应的侧缘处开口的多个横向花纹槽，在所述多个横向花纹槽之间限定接地部，所述重载用充气子午线轮胎的特征在于：在各横向花纹槽的沿横向花纹槽的宽度方向的截面中，各接地部的仅踏入侧的槽壁在对应的横向花纹槽的深度方向上的至少一个弯曲部处弯曲，使得所述槽壁的位于所述弯曲部的径向内侧的部分沿使槽宽变窄的方向倾斜

本发明中所使用的术语“各横向花纹槽的沿横向花纹槽的宽度方向的截面”代表与各横向花纹槽的延伸中心线m₁垂直的截面。

在转动方向被指定的重载用充气子午线轮胎的由横向花纹槽划分的接地部中，由横向花纹槽分隔的各接地部的“踏入侧”表示各接地部的当轮胎转动时首先与路面接触时的侧，并且各接地部的“蹬出侧”表示各接地部的当轮胎转动时最后与路面分离的侧。

在如上所述的轮胎中，优选地，可以被设置在多个位置处的弯曲部，所述弯曲部所在的位置从所述接地部的表面测量的深度在所述横向花纹槽的槽深的30％～70％的范围内；位于所述弯曲部的径向外侧的径向外侧部分相对于所述接地部的表面的法线倾斜的角度为“a”，所述角度“a”在0°～20°的范围内；位于所述弯曲部的径向内侧的部分相对于所述径向外侧部分的假想延长线倾斜的角度为“c”，所述角度“c”在5°～15°的范围内；并且各接地部的蹬出侧的槽壁倾斜成使得该蹬出侧的槽壁相对于所述接地部的表面的法线形成的角度“b”满足关系式a-5°≤b≤a+5°，其中b≥0°。

在本发明中，术语“由轮胎的一部分相对于法线形成的角度”表示在轮胎与适用轮辋装配、以指定内压充气且未施加荷重的状态下，由该部分的切线相对于接地部的法线所形成的倾斜角。“适用轮辋”指的是在制造和使用轮胎的区域有效的工业标准中规定的轮辋，这些工业标准包括，日本的“JATMA YEARBOOK”(日本汽车轮胎制造者协会年鉴)、欧洲的“ETRTOSTANDARD MANUAL”(欧洲轮胎和轮辋技术组织标准手册)和美国的“TRA YEAR BOOK”(轮胎和轮辋协会年鉴)。

“指定内压”指与比如在TRA等标准中为各轮胎规格指定的最大载荷能力对应的气压。

发明的效果

如上所述，在传统轮胎的情况下，在轮胎负荷转动时，当一个接地部的踏入端部与地面接触并且设置在转动方向前侧的另一接地部的蹬出端部仍然与地面接触时，在蹬出端部从路面分离时，另一接地部的蹬出端部和地面之间发生滑动，从而产生偏磨损，使得所述另一接地部的蹬出端部比所述一个接地部的踏入端部磨损的快。

鉴于以上内容，在根据本发明的重载用充气子午线轮胎中，在所述横向花纹槽的横截面中，所述一个接地部的仅踏入侧的槽壁在横向花纹槽的深度方向上的至少一个部位处弯曲，并且位于弯曲部的径向内侧的部分在使横向槽的宽度变窄的方向上倾斜，由此，使所述一个接地部的踏入侧的槽壁和另一个接地部的蹬出侧的槽壁相对于在如图2中所示的横向花纹槽的横截面中以槽底为基准引出的中心线m₂不对称。因此，如图4所示，当轮胎负荷转动时，可以将由于所述一个接地部的踏入端部与地面接触而作用在所述一个接地部的径向向内方向上的推起力中的一部分转化成在使所述槽壁的弯曲部减小弯曲角的方向上作用在所述一个接地部上的变形力P，使得作用在带束部上的挤压力I相应地减小，从而作用在与相邻的另一个接地部的蹬出端部对应的带束部上的挤压反作用力O也显著减小，因此在使所述槽宽变窄的方向上作用在所述相邻的另一个接地部的蹬出端部的槽壁上的变形力Q也显著减小。因此，所述另一个接地部的蹬出端部相对于路面的滑动被减少，从而可以有效抑制在较早期发生的蹬出端部的磨损。

附图说明

图1是示出了根据本发明的重载用充气子午线轮胎的实施方式的胎面花纹的局部展开图。

图2是沿着图1中所示的胎面花纹中的线S-S的局部剖视图。

图3是示出了根据本发明的重载用充气子午线轮胎的另一个实施方式的胎面花纹的局部展开图。

图4是根据本发明的重载用充气子午线轮胎转动时横向花纹槽的横截面图。

图5是传统的重载用充气子午线轮胎转动时横向花纹槽的横截面图。

附图标记说明

1，11胎面接地面

2，12，33横向花纹槽

3接地部

4踏入侧的槽壁

4a径向内侧的部分

4b径向外侧的部分

5，35蹬出侧的槽壁

16周向槽

17中央接地部

18肩侧接地部

19横向槽

20中央花纹块

21肩侧花纹块

22副槽

31踏入端部

32蹬出端部

具体实施方式

参照附图，在下文中将详细描述根据本发明的重载用充气子午线轮胎。

在图1中，附图标记1表示胎面接地面，附图标记2表示形成在胎面接地面1的侧部区域中的在胎面的宽度方向上延伸并且在胎面接地面1的侧缘开口的横向槽，而附图标记3表示在各横向花纹槽2之间限定的接地部。

如图1中所示，多个横向花纹槽2以在胎面的宽度方向上延伸并且终止在胎面接地面1的中央区域的方式被设置在胎面接地面1的各侧部区域中，使得在两个相邻的横向花纹槽2之间限定的各接地部3彼此成一体，形成在胎面接地面的中央区域沿着周向连续的肋状部。

在本实施方式中，构造成如图2的横截面图所示的横向花纹槽2可以具有如下构造：例如在胎面接地面1处的开口宽度W在20mm到80mm的范围内，深度D在40mm到120mm的范围内，并且从胎面接地面1的对应侧缘延伸的长度在80mm到350mm的范围内。

对于如图1中所示的胎面花纹，当轮胎负荷转动时，胎面接地面的中央区域的肋状部一直与路面接触，从而改善驱动稳定性并且可以有利地抑制轮胎在已经铺砌的路面上转动时的振动的产生。

另外，在本实施方式的子午线轮胎中，如图2的横向花纹槽2的横截面图所示，图2是沿着图1中的线S-S截取的局部剖视图，仅仅由横向花纹槽2划分的一个接地部3的踏入侧的槽壁4在横向花纹槽2的深度方向上在至少一个部位或位置(图2中仅仅一个部位)弯曲，并且位于弯曲部f的径向内侧的部分4a在使槽宽变窄的方向上倾斜。

在本实施方式中，更优选的是，弯曲部f的位置从接地部的表面测量的深度位于横向花纹槽2的槽深D的30％～70％的范围中；位于弯曲部f的径向外侧的部分4b相对于接地部的表面的法线n₁的倾斜角度为“a”，角度“a”在0°～20°的范围内；位于弯曲部f的径向内侧的部分4a相对于径向外侧的部分4b的假想延长线的倾斜角度为“c”，角度“c”在5°～15°的范围内；并且使各接地部的蹬出侧的槽壁5倾斜成使得由槽壁5相对于接地部的表面的法线n₂形成的角度“b”满足关系式a-5°≤b≤a+5°(b≥0°)。

通过将弯曲部f的从接地部的表面测量的深度D₁设定在横向花纹槽2的槽深D的30％～70％的范围内，可以适当地抑制接地部的蹬出端部的偏磨损。

特别的，在深度D₁小于30％的情况下，横向花纹槽2的槽底R的槽宽太窄，这可能导致在槽底R产生龟裂。在深度D1超过70％时，接地部的踏入端部的变形太小，这可能导致不能如期望地那样减小带束部的压力I。

通过使位于弯曲部f的径向内侧的部分4a倾斜成使得由径向内侧的部分4a相对于径向外侧的部分4b的假想延长线形成的角度“c”在5°～15°的范围内，可以抑制接地部的蹬出端部的偏磨损。

特别的，在角度c小于5°的情况下，接地部的踏入端部的变形太小，从而不能获得充分的抑制偏磨损的效果。在角度c超过15°的情况下，横向花纹槽2的槽底R的槽宽太窄，可能促使在槽底R产生龟裂。

通过将弯曲部f的位置从接地部的表面测量的深度设置在横向花纹槽2的槽深D的30％～70％的范围中；使位于弯曲部f的径向外侧的部分4b相对于接地部的表面的法线n₁倾斜的角度“a”在0°～20°的范围内；使位于弯曲部f的径向内侧的部分4a相对于径向外侧的部分4b的假想延长线倾斜的角度“c”在5°～15°的范围内；并且使各接地部的蹬出侧的槽壁5倾斜成使得由槽壁5相对于接地部的表面的法线n₂形成的角度“b”满足关系式a-5°≤b≤a+5°(b≥0°)，可以防止由在胎面接地面1处横向花纹槽2的槽宽增大引起的耐偏磨性劣化以及由横向花纹槽2的槽底R的宽度减小引起的龟裂的产生。

图3是根据本发明的重载用充气子午线轮胎的另一个实施方式的胎面花纹的局部展开图。该胎面花纹与图1中所示的胎面花纹的不同主要在于除了横向花纹槽之外，还设置了周向槽等将接地部划分成花纹块。

应当注意，沿着本实施方式的横向花纹槽的线S-S的横截面结构与图2中所示的结构相同。

在图3所示的胎面花纹中，胎面接地面11设置有两个周向槽16，周向槽16与各横向花纹槽12的胎面接地面11内侧的各端部交叉并且以锯齿状形式延伸。

利用这种结构，在两个相邻的周向槽16之间限定中央接地部17；在各周向槽16和胎面接地面11的侧缘之间限定肩侧接地部18；以及设置与这些周向槽16交叉的多个横向槽19，多个横向槽19被设置成向转动方向后方侧倾斜，使得中央接地部17被分成多个中心花纹块20，并且各肩侧接地部18被槽12、16和胎面接地面11的对应的侧缘划分成肩侧花纹块21。

横向花纹槽12从胎面接地面11的侧缘开始由如下部分构成：具有恒定槽宽的大宽度部分，横向花纹槽宽度朝向周向槽16逐渐变窄的逐渐减小部分，以及位于胎面接地面11的最内侧部分的小宽度部分，并且横向花纹槽12以使其向轮胎转动方向的前方倾斜的部分在轮胎的转动时首先与地面接触的方式倾斜延伸。

另外，各肩侧花纹块21均设置有从周向槽16沿胎面宽度方向向外侧直线状延伸的副槽22，使副槽22相对于周向倾斜并且终止在肩侧花纹块21的宽度方向中央部附近。

这里，周向槽16可以具有5mm～20mm的宽度，以及20mm～80mm的深度；横向槽19可以具有5mm～20mm的宽度，20mm～80mm的深度，以及250mm～450mm的长度；并且副槽22可以具有5mm～20mm的宽度，20mm～80mm的深度，以及150mm～250mm的深度。

横向花纹槽12可以具有在胎面接地面11处的30mm～70mm的宽度W，40mm～120mm的深度D，并且从胎面接地面11的对应的侧缘测量的长度为80mm～350mm。

具有如上的胎面花纹的轮胎可以实现良好的驱动稳定性、排水性、耐磨性以及耐偏磨性。

实施例1

制备分别具有如图2和图3所示的结构的花纹块花纹和规格为46/90R57的子午线轮胎。对于轮胎的特性如表1所示地变化的根据本发明的各实施例轮胎1和2以及比较例轮胎，测量花纹块的蹬出端部的滑动量。

由于比较例轮胎除了横向花纹槽的槽壁应当具有传统的结构之外相对于实施例轮胎无需变化，因此比较例轮胎以与实施例轮胎基本相同的方式制备。

表1

各实施例轮胎1和2以及比较例轮胎均与1.45(m)×0.74(m)(57(inch)×29(inch))的轮辋装配并且在700kPa的内压下充气。各轮胎在其上施加62000kg的负荷质量的情况下转动，并且通过利用摄像机在透明板上测量花纹块蹬出时各花纹块的蹬出侧在胎面接地面内的滑动量。结果在表2中示出。

应当注意，表2中的数字是相对于作为基准的比较例轮胎的值的指数值。指数值越小代表性能越好。

表2

	实施例轮胎1	实施例轮胎2	比较例轮胎
				滑动量	60	55	100

根据表2的结果可知，与比较例轮胎相比，实施例轮胎1和2可以显著减小花纹块的蹬出端部的滑动量，因此，可以有效改善耐偏磨性。

Claims

1.一种重载用充气子午线轮胎，其具有设置在胎面接地面的各侧部区域中、沿胎面宽度方向延伸且在所述胎面接地面的对应的侧缘处开口的多个横向花纹槽，在所述多个横向花纹槽之间限定接地部，所述重载用充气子午线轮胎的特征在于：

在各横向花纹槽的沿横向花纹槽的宽度方向的截面中，各接地部的仅踏入侧的槽壁在对应的横向花纹槽的深度方向上的至少一个弯曲部处弯曲，使得所述槽壁的位于所述弯曲部的径向内侧的部分沿使槽宽变窄的方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的重载用充气子午线轮胎，其特征在于：

所述弯曲部所在的位置从所述接地部的表面测量的深度在所述横向花纹槽的槽深的30％～70％的范围内；

位于所述弯曲部的径向外侧的径向外侧部分相对于所述接地部的表面的法线倾斜的角度为“a”，所述角度“a”在0°～20°的范围内；

位于所述弯曲部的径向内侧的部分相对于所述径向外侧部分的假想延长线倾斜的角度为“c”，所述角度“c”在5°～15°的范围内；并且

各接地部的蹬出侧的槽壁倾斜成使得该蹬出侧的槽壁相对于所述接地部的表面的法线形成的角度“b”满足关系式a-5°≤b≤a+5°，其中b≥0°。