CN102123878A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高冰上性能和耐久性的充气轮胎。在所述充气轮胎中，至少在被沿轮胎圆周方向延伸的多个纵槽(2)和沿轮胎宽度方向延伸的多个横槽(3)区分而成的胎肩块(5a)上以在轮胎圆周方向具有间隔的方式设置沿轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹(6)，其中，使开放式刀槽花纹(6a)和封闭式刀槽花纹(6b)交替排列，且使开放式刀槽花纹(6a)的深度浅于封闭式刀槽花纹(6b)的深度。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎，更详细地说，涉及一种在至少于胎肩部具有块列、且在该块上设置有沿轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹的充气轮胎中，在不损坏冰上性能的同时可提高耐久性的充气轮胎。
背景技术
一般来说，冬季用轮胎(无钉防滑轮胎)的胎面花纹所采用的是花纹块。花纹块可使雪容易充塞在于轮胎圆周方向上相邻接的块之间，由此提高雪上性能。另外，通过在该块上设置沿轮胎宽度方向的刀槽花纹，由此能够提高根据水膜去除效果和边缘效应的冰上路面上的制动性能(冰上性能)
其中，为了进一步提高冰上性能，作为对策可单纯地增加在圆周方向上的刀槽花纹数量。然而，如果增加刀槽花纹数量，则刀槽花纹之间的间隔变得狭窄而使块的刚性降低且块的变形量增加。因此，集中在刀槽花纹底部的应力变得过大，而且开裂容易发生在刀槽花纹的底部。即，如果为了提高冰上性能而单纯地增加刀槽花纹数量而使刀槽花纹的间隔减少，则会导致轮胎的耐久性下降。因此，作为不损坏轮胎耐久性的同时提高冰上性能的方法，优选的是不使刀槽花纹的间隔变狭窄的方法。
例如，专利文献1公开有下述技术方案：在轮胎宽度方向的刀槽花纹以外的部分以与轮胎宽度方向的刀槽花纹相交叉的方式设置其深度相对于轮胎宽度方向的刀槽花纹浅的刀槽花纹。另外，专利文献2公开有下述技术方案：在通过朝向主槽开口的开放式刀槽花纹而被区分的小块中，邻接的小块之间具有不同的高度，且刀槽花纹深度交替偏移，由此能够抑制小块的变形。
然而，针对前者而言，由于通过设置相交叉的刀槽花纹使块变成小块化，因此提高耐久性的效果不一定显著。另外，针对后者而言，虽然对耐久性有对策，但由于形成不同高度的块，从而使高度高的块的接地压变大，因此存在容易发生磨损的问题，因此后者的耐久性也不一定充分。
专利文献1：特开2001-39126号公报
专利文献2：特开2003-237320号公报
发明内容
本发明的目的在于，为了解决上述问题点提供一种维持高冰上性能的同时能够提高耐久性的充气轮胎。
为了达到上述目的，在本发明的充气轮胎中，通过沿轮胎圆周方向延伸的多个纵槽和沿轮胎宽度方向延伸的多个横槽而在胎面上形成多个陆部，并使至少形成在胎肩部的陆部形成为多个块排列的块列，且在该块上使沿轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹以在轮胎圆周方向上具有间隔的方式设置，其特征在于：使设置在所述块上的多个刀槽花纹按照在轮胎圆周方向上交替排列开放式刀槽花纹和封闭式刀槽花纹的方式形成，且使所述开放式刀槽花纹的深度以浅于所述封闭式刀槽花纹深度的方式进行偏移。
另外，在上述构成中，优选按照下述(1)～(3)记载内容构成。
(1)将所述刀槽花纹的深度设为所述纵槽深度的50％～90％，且将所述开放式刀槽花纹和封闭式刀槽花纹深度的偏移量设为0.5mm～2.0mm。
(2)将所述刀槽花纹在轮胎宽度方向上分割成两部分，使所述刀槽花纹的深度在轮胎圆周方向上相邻接的刀槽花纹之间偏移，且使所述刀槽花纹的深度在轮胎宽度方向上相邻接的刀槽花纹之间偏移。
(3)所述块的下层部和上层部由互不相同的橡胶组合物来形成，同时使所述下层部由其硬度大于所述上层部的橡胶组合物构成，且使所述刀槽花纹的底部全部延长到所述下层部内。
具有上述构成的轮胎特别适用于无钉防滑轮胎。
根据本发明，一种充气轮胎，将沿轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹按照沿轮胎圆周方向具有间隔的方式设置在至少形成在胎肩部的块列的块上，其中，使设置在块上的刀槽花纹按照开放式刀槽花纹和封闭式刀槽花纹交替排列的方式形成，且使开放式刀槽花纹的深度以浅于封闭式刀槽花纹的深度进行偏移，因此可对集中在相邻接的刀槽花纹底部的应力进行分散，以便使上述应力无法集中于相同深度的线上，且相对于轮胎圆周方向边缘效应高的开放式刀槽花纹的深度浅于边缘效应比其低的封闭式刀槽花纹深度，由此使整个块的抗弯刚性处于较高状态，因此既可以维持高的冰上性能，也可以提高耐久性。
附图说明
图1为表示根据本发明实施方式的充气轮胎胎面一例的部分展开俯视图；
图2为表示根据本发明其他实施方式的充气轮胎胎面的部分展开俯视图；
图3为根据图2实施方式的充气轮胎的X-X箭头方向视图；
图4为本发明其他实施方式中对应于图3部分的图；
图5为本发明其他实施方式中对应于图3部分的截面图。
符号说明
1 胎面
2 纵槽
3 横槽
4 纵向花纹
5 块
5a 胎肩块
6 刀槽花纹
6a 开放式刀槽花纹
6b 封闭式刀槽花纹
7 下层部
8 上层部
具体实施方式
图1表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的胎面。图1中，胎面1上分别设置有多个沿轮胎圆周方向延伸的纵槽2和沿轮胎宽度方向延伸的横槽3。多个陆部被这些纵槽2和横槽3所划分而成。这些陆部在图1所示的实施方式中，在轮胎的中心部形成有沿圆周方向延伸的纵向花纹4的纵向花纹列。在该纵向花纹列的左右形成有多个块5进行排列的多个块列。在这些纵向花纹4和块5中分别设置有沿轮胎宽度方向延伸的多个锯齿状的刀槽花纹6。这些刀槽花纹6在冰路面上发挥水膜去除和边缘效应，因此有助于冰上性能的提高。
设置这些刀槽花纹的陆部中、于对冰上性能的贡献最大的位于最外侧的胎肩部的块列的块(以下称为胎肩块5a)中，作为刀槽花纹6，开放式刀槽花纹6a和封闭刀槽花纹6b以交替排列的方式设置。在此，开放式刀槽花纹是指至少一侧端部朝向纵槽2开口的刀槽花纹。封闭刀槽花纹是指两端都没有朝向纵槽2开口的刀槽花纹。
刀槽花纹6的俯视形状不一定为如图1实施方式所示的锯齿状，也可以是图2实施方式所示的直线状。另外，刀槽花纹6的深度方向形状可以为沿深度方向直线状延伸的结构、沿轮胎圆周方向呈锯齿状的结构，或者可以为沿轮胎圆周方向呈锯齿状结构的同时在轮胎宽度方向上变成锯齿状的三元结构。
图3为从轮胎宽度方向观察图2的X-X截面时的胎肩块5a的立体图。并不限定于图2的情况，在图1的情况下，如上所述在轮胎圆周方向上交替排列的开放式刀槽花纹6a和封闭式刀槽花纹6b按照开放式刀槽花纹6a的深度浅于封闭式刀槽花纹6b的深度的方式形成。
开放式刀槽花纹6a由于其刀槽花纹的长度长，所以使边缘量增加以提高冰上性能。另一方面，开放式刀槽花纹6a因通过较大的边缘效应而容易变形，因此块的刚性变低。相对于此，封闭式刀槽花纹6b由于其边缘效应低于开放式刀槽花纹6a而难以变形，因此块的刚性高，然而无法期待开放式刀槽花纹程度的冰上性能的提高。然而，如图3所示，通过按照使开放式刀槽花纹6a的深度浅于封闭式刀槽花纹6b的深度的方式进行偏移，由此能够抑制开放式刀槽花纹6a的变形且能够缓和集中在刀槽花纹底部的应力。另外，由于花纹的两端处于被封闭的状态，因此能够维持较高的刚性。封闭式刀槽花纹6b的深度比开放式刀槽花纹6a的深度深，由此使相邻接的刀槽花纹的底部不处于同一直线上，因此能够通过应力分散以防止开裂的发生。
优选的是，开放式刀槽花纹6a和封闭式刀槽花纹6b中任一种花纹的深度为纵槽2深度的50％～90％。如果上述深度小于50％，则刀槽花纹的深度会过浅，因此有可能在达到磨损末期之前丧失冰上性能而无法长时间地维持冰上性能。如果上述深度超过90％，则纵槽2的深度与刀槽花纹的深度几乎一致，因此应力集中在刀槽花纹底部而诱发开裂的发生。
为了避免刀槽花纹底部的应力集中，优选的是，开放式刀槽花纹6a与封闭式刀槽花纹6b之间的深度方向的偏移量为0.5mm～2.0mm。如果上述偏移量小于0.5mm，则无法得到防止应力集中的效果。如果上述偏移量超过2.0mm，则使刀槽花纹之间的块的刚性变大，因此进行跟趾减档动作时发生磨损。
另外，优选的是，在一个块中配置于圆周方向最外侧(横槽侧)的刀槽花纹为封闭式刀槽花纹。由于块在圆周方向最外侧与中央部相比承受较大的变形，因此与配置开放式刀槽花纹相比，配置刚性高的封闭式刀槽花纹的方式能够更好地抑制进行跟趾减档动作时所发生的磨损，且能够提高耐久性。
图4为用对应于图3的图表示本发明其他实施方式的图。
在图4的实施方式中，刀槽花纹6按照在轮胎宽度方向上被分割成两个部分、且在相邻刀槽花纹之间使深度交替偏移的方式构成。通过该构成，能够进一步地分散应力集中，由此能够提高耐久性。
如此分割刀槽花纹6时，优选的是，分割后的刀槽花纹端部之间的距离为最初刀槽花纹长度的5％～20％。如果小于5％，则刀槽花纹端部的间隔变得过于狭窄，因此诱发开裂的发生。如果超过20％，则刀槽花纹的长度变小，因此边缘量减小，冰上性能受损。
另外，优选的是，将胎面形成为具有橡胶硬度大的下层和橡胶硬度小的上层的两层结构，由此使胎肩块5a由两层互不相同的橡胶组合物构成，使下层部7的橡胶组合物比上层部8的橡胶组合物硬，且使设置在胎肩块5a的所有刀槽花纹6的底部均延长到下层部7内。通过将刀槽花纹底部配置在橡胶硬度大的下层部7内，由此能够抑制底部的变形量，所以可防止开裂的发生。此时，优选的是，将上层部8的橡胶组合物的JIS-A型硬度设在40～65的范围，将下层部7的橡胶组合物的JIS-A型硬度设在55～75的范围。如果上层部8的硬度小于40，则上层部8因过于柔软而损害运动性能或导致磨损提前。如果上层部8的硬度大于65，则上层部因过于坚硬而难以变形，进而使抓地力变差。另一方面，如果下层部7的硬度小于55，则无法抑制变形量且无法防止开裂的发生。另外，如果下层部7的硬度大于75，则变形被过度地抑制而运动性能变差。
实施例
制造轮胎规格为225/65R17 101Q、均具有图1所示的胎面花纹但如表1所示具有不同方式的现有例1、2和实施例1～3的轮胎。
现有例1中，刀槽花纹的深度相同且均为开放式刀槽花纹，刀槽花纹没有被分割且块仅由一层橡胶组合物构成。现有例2中，仅使刀槽花纹深度偏移且均为没有被分割的刀槽花纹，且块仅由1层橡胶组合物构成。实施例1是交替配置有开放式刀槽花纹和封闭式刀槽花纹、开放式刀槽花纹以浅于封闭式刀槽花纹的方式进行偏移的实施例，该实施例对应于图3。实施例2是在实施例1的基础上对刀槽花纹进行分割的实施例，该实施例对应于图4。实施例3是在实施例2的基础上将块形成为下层侧配置橡胶硬度大的橡胶组合物的、具有两层结构的实施例，该实施例对应于图5。
对于这些5种轮胎，通过下述测量方法分别测量出冰上制动、耐开裂发生性、耐开裂成长性而进行了比较。
[测量方法]
(1)对于冰上制动，在测试跑道上测量出初速度为40km/h时的制动距离，并利用将现有例设为100的指数值来进行评价。指数值越大冰上制动就越优异。
(2)对于耐开裂发生性，行驶5万km后检查刀槽花纹底部的开裂发生数，并利用针对该倒数将现有例设为100的指数值进行评价。指数值越大耐开裂发生性就越优异。
(3)对于耐开裂成长性，行驶5万km后，计算出3个以上的开裂连在一起的部位的个数，并利用针对该倒数将现有例设为100的指数值进行评价。指数值越大耐开裂成长性就越优异。
表1
从表1可知，实施例3表现最优异。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，在胎面上通过沿轮胎圆周方向延伸的多个纵槽和沿轮胎宽度方向延伸的多个横槽而形成多个陆部，将至少形成在胎肩部的多个陆部形成为多个块排列的块列，沿轮胎圆周方向隔距离设置在轮胎宽度方向上延伸的多个刀槽花纹，其特征在于：
使设置在所述块上的多个刀槽花纹以在轮胎圆周方向上交替排列开放式刀槽花纹和封闭式刀槽花纹的方式形成，且使所述开放式刀槽花纹的深度以浅于所述封闭式刀槽花纹的深度的方式进行偏移。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：将所述刀槽花纹的深度设为所述纵槽深度的50％～90％，且将所述开放式刀槽花纹和封闭式刀槽花纹的深度的偏移量设为0.5mm～2.0mm。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：将所述刀槽花纹在轮胎宽度方向上分割成两部分，使所述刀槽花纹的深度在轮胎圆周方向上相邻接的刀槽花纹之间偏移，且使所述刀槽花纹的深度在轮胎宽度方向上相邻接的刀槽花纹之间偏移。
4.如权利要求1、2或3所述的充气轮胎，其特征在于：所述块的下层部和上层部由互不相同的橡胶组合物来形成，且使所述下层部由硬度大于所述上层部的橡胶组合物构成，且使所述刀槽花纹的底部全部延长到所述下层部内。
5.如权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于：所述充气轮胎为无钉防滑轮胎。
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