CN102196927A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是通过优化花纹块陆部的构造来提供具有改善的耐磨性的轮胎。该轮胎被构造成：在至少两个夹着周向槽(2)的相邻的花纹块陆部列(5)中，构成花纹块陆部列(5)的相邻的花纹块陆部(4)被布置成在轮胎周向上彼此错开；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离(d2)比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离(d1)短。在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部(8)相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸。另外，配置多组均由至少两个夹着周向槽(2)的相邻的花纹块陆部列(5)形成的花纹块陆部列组；以及，在花纹块陆部列(5)中，位于最靠近轮胎赤道面(CL)侧的花纹块陆部列(5)的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部(8B)的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角(θ1)大于位于轮胎宽度方向最外侧的花纹块陆部列(5)的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部(8A)的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角(θ2)。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及一种在胎面部具有多个沿轮胎周向延伸的轮胎周向槽和多个将相邻的两个轮胎周向槽连通的横向槽、以限定由大量花纹块陆部(block land portion)形成的多个花纹块陆部列的轮胎，本发明特别地涉及重载用轮胎，本发明的目的是增强轮胎的耐磨性。
背景技术
一般地，重载用轮胎被设计成具有较大的扁平比(aspect ratio)和高的轮胎带束层刚性，以能够承受巨大的负重。此外，为了能够在各种行驶条件下行驶，在许多情况下，重载用轮胎被设计成具有其中花纹块陆部遍及整个胎面部的胎面花纹。
具有这种花纹的重载用轮胎与一般车辆用轮胎相比能够承受更大的负荷，因此，行驶过程中容易与轮胎承受的负荷大小成比例地发生归因于胎跟和胎趾磨损的偏磨损(partial wear)。胎跟和胎趾磨损是指如下的磨损：在轮胎负荷转动时，由于花纹块陆部过度变形，使得在轮胎的轮胎周向上的前端(leading edge)(首先与地面接触的部分)的磨损量较小，而在轮胎的轮胎周向上的后端(trailing edge)(最后与地面接触的部分)的磨损量较大。结果，主要在花纹块陆部的轮胎周向上的两端之间发生磨损差异，使轮胎的寿命由于磨损而变短。
一直以来，对于上述偏磨损的问题，已经尝试了抑制偏磨损的各种对策。在这些对策中，例如如专利文件1所公开的那样，提出了一种有效地防止由倒塌变形(collapsing deformation)引起的偏磨损的方法，该方法包括：减小一部分的限定花纹块的横向槽的深度，即，通过在各横向槽中形成升高的底部，以增强花纹块陆部抵抗朝轮胎周向的倒塌变形的应力，从而抑制胎面部必须承受的单位面积的驱动力的增大。
卡车或巴士中使用的重载用轮胎具有大的扁平比和高的带束层刚性。因此，在轮胎负荷转动时，被驱动力转动的带束层部和与地面接触的胎面部之间发生摩擦，在带束层部和胎面部之间产生如图1所示的变位差(difference in deformation)，由此胎面部过度地倒塌变形。这使得胎面部必须承受的单位面积的驱动力的量增大，并且在花纹块陆部和地面之间出现滑动现象，从而使得花纹块陆部的磨损量增大。虽然专利文件1中所述的轮胎能够产生一定程度的防止偏磨损的效果，但是专利文件1不能充分抑制轮胎负荷转动时花纹块陆部的倒塌变形。因此，专利文件1中所述的轮胎不能抑制由滑动现象引起的花纹块陆部的磨损量的增大，仍未解决耐磨性的问题。此外，一般地，可以通过增大形成花纹块陆部的橡胶的刚性以抑制花纹块陆部的过度倒塌变形来有效地抑制花纹块陆部的磨损量。然而，这过度增大了花纹块陆部的刚性，在轮胎负荷转动时可能导致花纹块陆部由于碎裂或裂纹而损坏。
现有技术文献
专利文献
专利文件1：日本特开平6-171318号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了解决传统技术所具有的问题，本申请人在申请号为PCT/JP2008/59826的国际申请中提出了一种如图2所示的轮胎，该轮胎在胎面部具有多个沿轮胎周向延伸的周向槽和多个将相邻的两个周向槽连通的横向槽、以限定由大量花纹块陆部形成的多个花纹块陆部列，其中：在夹着周向槽并且彼此相邻的花纹块陆部列之间，构成花纹块陆部列的花纹块陆部被配置成在轮胎周向上彼此错开；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离短；以及所述花纹块陆部在轮胎宽度方向上的截面中的长度从该花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向该花纹块陆部的中央部增大。利用上述构造，可以通过抑制花纹块陆部的过度变形来抑制由滑动磨损导致的偏磨损，同时通过增大胎面部的负比率(negative ratio)来提高排水性能，以维持湿路上的牵引性能，从而提高耐磨性。将在后面详细说明该技术。
本发明的发明人发现：带束层的刚性增大使得与路面接触的胎面表面的接地面积减小；导致滑动磨损发生的踏入时的轮胎周向剪切力过度地增大；并且这使耐磨性下降。图3示出了当施加驱动力时接地状态下的花纹块陆部的给定部位处从踏入时至蹬出时作用在周向上的剪切力(作用在轮胎的接地面上的驱动方向上的力)的从轮胎未受驱动力负荷时起的变化。如实线所示，在传统轮胎中，踏入时的周向剪切力与未施加驱动力时作用的剪切力几乎相等，然后朝向蹬出时单调地增大。从踏入时到蹬出时产生的这些力的总量(从踏入时到蹬出时产生的周向剪切力的积分值)作为作用在轮胎轴上的力使车辆加速。如果接地面积减小，则由从踏入时到蹬出时的单位面积的力的急剧变化来补偿由接地面积的减小所引起的积分值的减小。结果，蹬出时周向上的剪切力增大，这使耐磨性下降。如图3的虚线所示，上述积分值能够通过从踏入时就产生周向剪切力(从没有施加驱动力时起的变化)以使蹬出时的周向剪切力减小来进行补偿，在这种思想的基础上，本发明的发明人进行了锐意研究。结果发现，通过在踏入时有效地产生力能够获得如图3的虚线所示的特性，使得：如图4所示，当施加驱动力时，在已经踏入的花纹块陆部产生剪切力，引起花纹块陆部变形；随着由剪切力产生的变形的增大，花纹块陆部相应地升高，在下一个花纹块陆部产生反作用；当所述下一个花纹块陆部被挤压在路面侧时，所述下一个花纹块陆部的变形增大。虽然还发现，这种现象通过减小花纹块陆部之间的轮胎周向上的距离而有效地产生，但是在花纹块陆部之间的轮胎周向上的距离过短的情况下，如图5所示，当轮胎与路面接触时，花纹块陆部彼此接触。这产生方向与蹬出时的驱动力的方向相同的力，这不利地使耐磨性劣化。本发明的发明人研究能够有效地利用花纹块陆部之间的作用同时能够消除由花纹块陆部在轮胎周向上的接触所引起的效果的结构，结果，发现了本发明的构造。根据本发明的构造，胎面部被构造成：在轮胎宽度方向上彼此相邻的两个花纹块陆部列之间，构成花纹块陆部列的花纹块陆部被布置成在轮胎周向上彼此错开；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸；以及轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离比轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离短，由此可以抑制由在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部的接触引起的橡胶的膨胀分量(见图5)，同时充分利用在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸并且所述花纹块陆部之间的距离较短的构造、借助花纹块陆部之间的反作用，有效地承受踏入时的驱动力。利用该构造，使从踏入时到蹬出时的轮胎的周向剪切力的变化坡度小，从而能够减小滑动磨损。
本发明的发明人对当使用具有花纹块陆部的轮胎特别是具有较大的扁平比的重载用轮胎作为驱动轮胎时的花纹块陆部的磨损进行了锐意研究，结果有下述发现。更具体地，如图6的(a)所示，当使花纹块陆部相对于路面水平地压且接触路面时，由于橡胶的非压缩性所产生的应力集中在花纹块陆部的前端和后端。然而，如图6的(b)所示，在蹬出时，由于胎面部的滑动而发生胎面磨损，并且胎面部由于带束层的存在而倾斜地压路面，因此由于橡胶的非压缩性而产生的应力施加在花纹块陆部的中央部。特别地，在轮胎具有较大的扁平比和较高的带束层刚性的情况下，胎面部更强烈地倾斜地压路面，结果，由于橡胶的非压缩性而产生的应力更强烈地施加在花纹块陆部的中央部。伴随该压缩变形而产生的力作用在与车辆的行进方向相同的方向上，并且该力被发动机转矩的驱动力增强，这导致滑动磨损增大。因此，通过如上所述使花纹块陆部的轮胎宽度方向上的截面中的长度从花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向该花纹块陆部的中央部增大，如图6的(b)所示，当花纹块陆部倾斜地与路面接触时，可以使压缩应力集中在花纹块陆部的中央区域。结果，即使产生使花纹块陆部的中央部的橡胶从后端向前端变形的力，如图7所示，也会发生使花纹块陆部的位于花纹块陆部后端侧并且相对于轮胎周向倾斜的壁部沿法线方向膨胀的力Q。这时，花纹块陆部的右壁部和左壁部均产生用于膨胀的力Q的力分量R，这两个力分量R作用在彼此相反的方向上并且在花纹块陆部内互相抵消，从而，力Q的另一力分量P作用为抵抗使花纹块陆部的中央部的橡胶从后端向前端变形的力。此外，如图8所示，当在花纹块陆部上施加驱动力时，将具有如上所述的花纹块陆部列彼此相邻但是在轮胎宽度方向上的截面中的长度恒定的构造的花纹块陆部的变形(实线)与具有如上所述的花纹块陆部列彼此相邻并且在轮胎宽度方向截面中的长度从花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向该花纹块陆部的中央部增大的构造的花纹块陆部的变形(虚线)相比较。在根据后一情况的花纹块陆部中，虽然由于与花纹块蹬出时相似的机理，在踏入时抑制橡胶的朝向花纹块后端侧的变形。但是，橡胶的非压缩性使得该抑制的变形作用在进一步升高已踏入的花纹块陆部的后端的方向上。这使接着将踏入的花纹块陆部的剪切变形增大，由此获得如图3所示的使踏入时的剪切力增大、而使显著影响磨损的蹬出时的剪切力下降的协同效果。结果，抑制花纹块陆部的过度变形，由此可以有效地防止花纹块陆部的偏磨损和滑动磨损。
但是，需要轮胎具有更长寿命，即，轮胎具有增强的耐磨性。鉴于上述事实，本发明的目的是通过优化花纹块陆部的形状和花纹块陆部的配置来提供具有改善的耐磨性的轮胎。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明提供一种轮胎，其在胎面部设置有多个沿轮胎周向延伸的周向槽和多个将两个相邻的周向槽彼此连通的横向槽，以限定由大量花纹块陆部形成的多个花纹块陆部列，其中，在至少两个夹着所述周向槽的相邻的花纹块陆部列中，构成这些花纹块陆部列的相邻的花纹块陆部被布置成在轮胎周向上彼此错开；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离短；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸；配置多组均由至少两个夹着所述周向槽的相邻的花纹块陆部列形成的花纹块陆部列组；以及在所述花纹块陆部列中，位于最靠近轮胎赤道面侧的花纹块陆部列的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角大于位于轮胎宽度方向最外侧的花纹块陆部列的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角。在本说明书中，术语“槽部”是指周向槽的在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间延伸的部分，表述“彼此错开”表示在轮胎宽度方向上彼此相邻的各花纹块陆部的周向排列节距(pitch)的起点彼此不同，从而一个花纹块陆部的周向端部与在轮胎宽度方向上与该花纹块陆部相邻的另一个花纹块陆部的周向端部不同。
进一步，优选地，在夹着所述周向槽并且彼此相邻的花纹块陆部列中，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角被设定成：槽部越靠近轮胎赤道面，所述槽部所具有的倾斜角越大。
更进一步，优选地，所述花纹块陆部在轮胎宽度方向上的截面中的长度从所述花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向所述花纹块陆部的中央部增大。在本说明书中，术语“花纹块陆部的中央部”是指从花纹块陆部的轮胎周向的中央向花纹块陆部的两端部延伸并且长度为花纹块陆部的轮胎周向上的长度的5％至30％的区域。更具体地，是指从花纹块陆部的轮胎周向上的一端起排除20％的区域而获得的区域。
更进一步，优选地，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部中，位于最靠近轮胎赤道面处的槽部相对于轮胎周向的倾斜角在15°至70°的范围。
更进一步，优选地，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部中，位于最靠近肩部处的槽部相对于轮胎周向的倾斜角小于等于20°。
更进一步，优选地，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离与在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离的比在1∶0.85至1∶0.3的范围。
更进一步，优选地，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离与花纹块陆部的轮胎周向上的长度的比在1∶0.25至1∶0.05的范围。
更进一步，优选地，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离在1.0mm至5.0mm的范围。
更进一步，优选地，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离在3.0mm至10.0mm的范围。
更进一步，优选地，所述花纹块陆部均设置有窄槽，所述窄槽在轮胎宽度方向上连通与所述花纹块陆部相邻的两个周向槽。
更进一步，优选地，所述窄槽在所述花纹块陆部的中央部处开口到所述周向槽。
更进一步，优选地，所述窄槽的轮胎周向上的长度在所述横向槽的深度的5％～20％的范围内。
发明的效果
根据本发明，能够通过优化花纹块陆部的构造来提供具有改善的耐磨性的轮胎。
附图说明
图1是示出驱动力负荷的有无与胎面部的移动位置之间的关系的图。
图2是示出比较例轮胎的胎面部的一部分的展开图；
图3是示出在施加驱动力时来自路面的剪切力的图。
图4是示出在施加驱动力时相邻的花纹块陆部的变形的图。
图5是示出花纹块陆部在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部彼此不期望地接近时的变形的图。
图6的(a)是示出以水平方式压且与路面接触的花纹块陆部的图；图6的(b)是示出以倾斜的方式压且与路面接触的花纹块陆部的图。
图7是图2中所示的花纹块陆部的立体图(符号T：在橡胶被倾斜地压时的从后端向前端的变形)。
图8是示出在施加驱动力时相邻的花纹块陆部的变形的图(符号α：踏入时剪切变形增大；符号β：升高量增大；符号γ：胎面胶的指向转动方向的相反侧的变形减小)。
图9是示出根据本发明的典型轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图10是示出根据本发明的另一轮胎的胎面部的一部分的展开图。
图11是示出根据本发明的另一轮胎的胎面部的一部分的展开图。
具体实施方式
下文，将参考附图对本发明的实施方式进行说明。图9是根据本发明的典型轮胎的胎面部的一部分的展开图。图10和图11是示出根据本发明的另一轮胎的胎面部的一部分的展开图。
在本发明中，如图9所示，轮胎在胎面部1上具有多个沿轮胎周向X延伸的周向槽2和多个将相邻的两个周向槽2连通的横向槽3，以限定由大量花纹块陆部4形成的花纹块陆部列5。另外，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1短。另外，花纹块陆部4的轮胎宽度方向上的截面中的长度从花纹块陆部4的周向两端部6、6朝向花纹块陆部4的中央部7增大。另外，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8沿相对于轮胎宽度方向和轮胎周向X倾斜的方向Y延伸，并且槽部8的延伸方向Y相对于轮胎周向X的倾斜角θ被设定为：位于最靠近轮胎赤道面CL处的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8B的倾斜角大于位于轮胎宽度方向最外侧、即位于最靠近轮胎肩部(shoulder)处的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8A的倾斜角。
利用上述构造，通过在抑制由在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部4的接触引起的橡胶的膨胀分量(见图5)的同时最大化地利用如下的构造，可以如图8所示有效地利用花纹块陆部4之间的反作用来承受踏入时的驱动力，该构造为：在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸；花纹块陆部4的轮胎宽度方向上的截面中的长度从花纹块陆部4的轮胎周向两端部6、6朝向花纹块陆部4的中央部7增大；以及花纹块陆部之间的距离小。应注意，优选的是，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部4被布置成使得彼此在轮胎周向上错开半个节距地定位。这是因为，通过将花纹块陆部4错开半个节距地定位，能够有效地将轮胎负荷转动时倒塌变形引起的变形力传递到在轮胎宽度方向上相邻的花纹块陆部4，可以使胎面部1必须承受的单位面积的驱动力减小，从而能够防止由花纹块陆部4的相对于路面的滑动现象引起的磨损。这使得从踏入时到蹬出时轮胎周向上的剪切力的变化坡度减小并且还使得引起滑动磨损的蹬出时的剪切力减小，从而能够减小滑动磨损。另外，考虑到上述花纹块陆部之间的相互作用以及该作用持续到磨损末期，优选的是，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8的深度在周向槽2A的槽深度的60％～100％的范围内。另外，优选的是，使花纹块陆部4的中央部7的轮胎宽度方向上的长度B相对于花纹块陆部4的轮胎周向上的端部6的轮胎宽度方向上的长度A的比在1∶3至1∶1.5的范围内。这是因为，如果长度的比落在该范围之外，则在花纹块陆部4倾斜地与地面接触的情况下，不能有效地防止花纹块陆部4的变形，可能引起花纹块陆部的偏磨损和滑动磨损。
这时，在本发明的轮胎中，轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8的延伸方向Y相对于轮胎周向X的倾斜角θ被设定为：位于最靠近轮胎赤道面CL处的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8B的倾斜角大于位于最靠近轮胎肩部处的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8A的倾斜角。在图示的实施方式中，由轮胎周向X和位于轮胎赤道面CL侧的槽部8B的延伸方向Y形成的角度θ1大于由轮胎周向X和位于肩侧的槽部8A的延伸方向Y形成的角度θ2。另外，发明人发现，拐弯时胎面部1的位于最靠近肩侧的陆部承受大量的横向力，与位于最靠近赤道面CL的陆部相比，更快地磨损。因此，如上所述，通过下面的方式可以延长轮胎的寿命：减小位于最靠近肩部处的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8A的倾斜角θ2；使得对于轮胎宽度方向而言花纹块陆部4的轮胎宽度方向上的长度更长，以增大花纹块陆部4的对抗横向力的刚性；与赤道面CL侧的花纹块陆部4的磨损相比，减小肩侧的花纹块陆部4的磨损；并且，减小赤道面侧和肩侧之间的花纹块陆部的磨损速度差，从而使整个胎面部1的磨损均匀。
另外，在本发明的轮胎中，优选的是，位于较靠近赤道面CL侧的槽部8具有更大的倾斜角θ，其中该倾斜角θ是在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8的延伸方向Y相对于轮胎周向X的角度。槽部8的倾斜角θ越大，通过上述结构获得的抑制滑动磨损的效果越好，由此提高耐磨性。本发明人发现，胎面部1的位置较靠近赤道面的陆部承受较大的驱动力，与位置较靠近肩部的陆部相比，较快地磨损(应注意，当承受较重负载的重载用轮胎被安装到驱动轮用于传递发动机转矩并且承受大的负载时尤其明显)。因此，在胎面部1设置有多个花纹块陆部列5的情况下，存在如下的可能性：位置较靠近轮胎赤道面CL的花纹块陆部4承受较大的驱动力，并且较快地磨损，减小了轮胎被废弃前的时间期并且缩短了轮胎寿命。另一方面，如上所述，可以通过如下的方式延长轮胎的寿命：使位于轮胎赤道面CL侧的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8的倾斜角θ大于位于肩侧的花纹块陆部列5的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8的倾斜角θ，与位于肩侧的花纹块陆部4的磨损相比，以减小位于轮胎赤道面CL侧的花纹块陆部4的磨损；减小赤道面侧和肩侧之间的花纹块陆部的磨损速度差，从而使整个胎面部1的磨损均匀。这时，为了有效地提高耐磨性，优选的是，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8当中、位于最靠近轮胎赤道面的槽部8B相对于轮胎周向的倾斜角θ(图示实施例中的θ1)在15°至70°的范围。另外，为了减小肩侧和轮胎赤道面CL侧之间的花纹块陆部4的磨损速度差以使整个胎面部1上的磨损量均匀，优选的是，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8当中、位于最靠近肩部的槽部8A相对于轮胎周向的倾斜角θ(图示实施例中的θ2)小于等于20°。
另外，优选的是，对于同一花纹块陆部4，位于轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间并且面对同一周向槽2的槽部8形成从轮胎赤道面起在从轮胎周向观察时的方向上朝向相反的方向开口的开口角度。这是因为，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部8沿一个方向延伸的情况下，能够有效地处理来自某一方向的输入以防止滑动磨损，但是不能有效地处理来自其它方向的输入以防止滑动磨损。此外，使在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向的倾斜与花纹块陆部4的轮胎宽度方向上的截面中的长度朝向花纹块陆部4的中央部7增大的倾斜被配置成彼此面对，能够设计出在轮胎宽度方向上不产生无用空间的花纹块图案，同时有效地发挥耐磨性，而没有损害花纹块和槽部二者的结构和效果，因此，容易实现通过将上述花纹块图案与第二肋、肩侧肋、横向花纹(lug)等组合的图案设计。
此外，花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3优选在轮胎周长的1.0～2.5％的范围内。在花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3超过轮胎周长的2.5％的情况下，花纹块的反抗剪切力的刚性过大，因此存在已经踏入的花纹块陆部4不能以如上所述的方式充分升高的可能性。另一方面，在花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3小于轮胎周长的1.0％的情况下，即使该长度d3等于或小于轮胎周长的2.5％，花纹块陆部4的刚性也过低。因此，当驱动力施加到花纹块陆部4时，花纹块陆部4过度地剪切变形，由此不能充分地抑制滑动磨损。因此，通过将花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3设定在轮胎周长的1.0～2.5％的范围内，可以确保花纹块陆部4的刚性，并且能够有效地实现上述的花纹块陆部4的效果，由此，可以有效地防止耐磨性的劣化。
此外，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2与在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1的比优选在1∶0.85至1∶0.3的范围内，更优选在1∶0.7至1∶0.4的范围内。在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2与在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1的比大于1∶0.3的情况下，即使在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1足够，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2也过短。因此，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部4在轮胎负荷转动时彼此接触；使由倒塌变形产生的变形力不能有效地传递到轮胎宽度方向上相邻的花纹块陆部4；并且，花纹块陆部4中的剪切力不能被有效地分散，可能导致滑动磨损。另一方面，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2与在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1的比小于1∶0.85情况下，即使在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2足够，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1也过短。因此，当花纹块陆部4与路面接触时，花纹块陆部4在轮胎周向上彼此接触，发生如图5所示地归因于橡胶膨胀的变形，可能使耐磨性下降。
此外，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1与在花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3的比优选在1∶0.25至1∶0.05的范围内，更优选在1∶0.17至1∶0.07的范围内。在花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3与轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1的比超过1∶0.05的情况下，当花纹块陆部4在轮胎负荷转动的情况下倒塌变形时，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部4彼此太近。因此，如图5所示，当胎面部1的与路面接触的花纹块陆部4被挤压变形时，位于胎面部1的中央部处的在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部4彼此接触；将位置比所述花纹块陆部4靠外侧的另一花纹块陆部4朝向轮胎周向的外侧挤压；使花纹块陆部4朝向轮胎转动方向和与轮胎转动方向相反的方向都过度地倒塌变形。这使得沿施加驱动力的方向作用在后端9的力增大，可能导致由倒塌变形引起的后端9侧的磨损大于前端10侧的磨损的滑动磨损。另一方面，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1与在花纹块陆部4的轮胎周向上的长度d3的比小于1∶0.25的情况下，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部4彼此分离开得太大。因此，这使得不能够利用花纹块陆部4的后端9处的剪切力以良好均衡的方式分散在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部4的剪切力，也可能引起滑动磨损。
此外，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2优选落在1.0mm至5.0mm的范围内，更优选在1.5mm至3.5mm的范围内。在轮胎宽度方向彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2超过5.0mm的情况下，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2太大。因此，由倒塌变形所引起的变形力不能被传递至在轮胎宽度方向上相邻的花纹块陆部4，这使得花纹块陆部4在轮胎周向上过度的倒塌变形，并且可能导致由花纹块陆部4的滑动引起的磨损。另一方面，在轮胎宽度方向彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2小于1.0mm的情况下，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d2太短。因此，在轮胎负荷转动时，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部4彼此接触，由倒塌变形所引起的变形力不能被有效地传递至在轮胎宽度方向上相邻的花纹块陆部4，这使得花纹块陆部4过度的变形，并且可能导致由花纹块陆部4的滑动引起的磨损。
此外，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1优选在3.0mm至10.0mm的范围内，更优选在4.0mm至8.0mm的范围内。在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1超过10.0mm的情况下，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1太大。因此，花纹块陆部4的接地压力过大，可能使耐磨性降低。另一方面，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1小于3.0mm的情况下，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离d1太短。因此，在花纹块陆部4与路面接触时，花纹块陆部4在轮胎周向上彼此接触，发生如图5所示的归因于橡胶膨胀的变形，可能使耐磨性降低。
此外，如图10和图11所示，优选的是，花纹块陆部4设置有窄槽11，该窄槽11在轮胎宽度方向上连通与所述花纹块陆部4相邻的两周向槽2、2。一般地，没有窄槽的花纹块陆部趋于朝向后端侧减小其抓地力，因此，存在花纹块陆部不能获得期望的抓地性能的可能性。但是，如上所述，通过在花纹块陆部4上设置窄槽11并且为花纹块陆部4附设后端9，能够增强花纹块陆部4的整体的抓地力，因此，能够将来自发动机的转矩有效地转换为驱动力，由此提高抓地性能。注意，此时，窄槽11可以在花纹块陆部4内折曲或弯曲。
此外，优选的是，窄槽11在花纹块陆部4的中央部7开口至周向槽2。这是因为，在窄槽11在除花纹块陆部4的中央部7之外的区域开口的情况下，不能够在花纹块陆部4内以良好均衡的方式分散用作驱动力的抓地力，因此，存在来自发动机的转矩不能有效地转换成驱动力的可能性。
此外，窄槽11的轮胎周向上的长度优选在横向槽3的深度(径向深度)的5％至20％的范围内，更优选在7％至18％的范围内。在窄槽11的轮胎周向上的长度小于横向槽3的深度的5％的情况下，窄槽11的轮胎周向上的长度过短。结果，与花纹块陆部4内未设置窄槽11的情况类似，抓地力从前端10朝向后端9下降，因此可能使窄槽11的设置不起作用。另一方面，在窄槽11的轮胎周向上的长度超过横向槽3的深度的20％的情况下，窄槽11的轮胎周向上的长度过长。结果，由已经被窄槽11分断的花纹块陆部4之间的反作用所产生的力不能够被传递，这使得花纹块陆部过度的倒塌变形，并且可能引起滑动磨损。此外，为了保持直到磨损末期的充分的效果，优选的是，窄槽11的深度在横向槽3的深度的60％至100％的范围。
应注意，上述说明仅示例了本发明的部分实施方式，这些构造可以相互组合或者进行各种变形，而不背离本发明的精神。例如，在具有如图9至图11所示的结构的轮胎中，由两个花纹块陆部列5形成一个单元并且在胎面部的表面布置三个单元的花纹块陆部列5。然而，可以由三个以上的花纹块陆部列5形成一个单元，并且在胎面部的表面布置这些花纹块陆部列5。
实施例
制备根据本发明的充气轮胎(实施例轮胎)和除了在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的所有槽部都具有相同的倾斜角θ以外具有与根据本发明的轮胎相同构造的充气轮胎(比较例轮胎)用作规格为445/50R22.5的重载用轮胎样品，并且对这些轮胎进行性能评价。具体评价如下所述。
比较例轮胎和实施例轮胎具有构造分别如图2和图9所示的胎面部。如图2所示，比较例轮胎被构造成：在胎面部设置花纹块陆部列；在花纹块陆部列中，位于轮胎赤道面附近的两个花纹块陆部列以在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜延伸的方式配置；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离短；花纹块陆部的轮胎宽度方向上的截面中的长度从该花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向该花纹块陆部的中央部增大；以及，所有的在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角都为20°。如图9所示，实施例轮胎被构造成：在胎面部设置花纹块陆部列；在花纹块陆部列中，位于轮胎赤道面附近的两个花纹块陆部列以在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离短的方式配置；花纹块陆部的轮胎宽度方向上的截面中的长度从该花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向该花纹块陆部的中央部增大；在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸；以及，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角随着槽部位置较靠近轮胎赤道面而增大，位于轮胎赤道面侧的槽部的倾斜角θ1为30°，而位于轮胎肩侧的槽部的倾斜角θ2为10°。
将上述各样品轮胎与规格为14.0×22.5的轮辋装配在一起以形成轮胎车轮；将比较例轮胎的轮胎车轮安装到测试用的各卡车车辆和巴士车辆的驱动轴的左侧车轮；将实施例轮胎的轮胎车轮安装到测试用的各卡车车辆和巴士车辆的驱动轴的右侧车轮；这些样品轮胎被充入900kPa的压力(相对压力)，将50kN的负荷施加到这些轮胎，并且每当车轮在具有干路面的测试跑道上行驶3000km后，将轮胎车轮的右侧和左侧互换；在总共行驶12000km后，测量位于轮胎赤道面侧的花纹块陆部列中的花纹块陆部列的中央部的磨损量和位于前述花纹块陆部外侧(肩侧)的花纹块陆部列中的花纹块陆部的中央部的磨损量。通过比较各花纹块陆部之间的磨损差及平均磨损差来评价耐磨性能。表1示出了该结果。
[表1]
Figure BPA00001349761300181
Figure BPA00001349761300191
从表1所示的结果可以清楚地理解，在卡车车辆和巴士车辆二者中，与比较例轮胎相比，实施例轮胎呈现如下的性能：位于轮胎赤道面侧的花纹块陆部列中的花纹块陆部的中央部的磨损量与位于肩侧的花纹块陆部列中的花纹块陆部的中央部的磨损量之间的差减小，而且实施例轮胎的平均磨损量减小。
产业上的可利用性
从上述说明可以清楚地理解，能够通过优化花纹块陆部的构造而提供具有改善的耐磨性的轮胎。
附图标记说明
1 胎面部
2、2A 周向槽
3 横向槽
4 花纹块陆部
5 花纹块陆部列
6 花纹块陆部的轮胎周向上的端部
7 花纹块陆部的中央部
8、8A、8B 在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部
9 后端
10 前端
11 窄槽

Claims (12)

1.一种轮胎，其在胎面部设置有多个沿轮胎周向延伸的周向槽和多个将两个相邻的周向槽彼此连通的横向槽，以限定由大量花纹块陆部形成的多个花纹块陆部列，其中，
在至少两个夹着所述周向槽的相邻的花纹块陆部列中，构成这些花纹块陆部列的相邻的花纹块陆部被布置成在轮胎周向上彼此错开；
在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离比在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离短；
在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部相对于轮胎宽度方向和轮胎周向倾斜地延伸；
配置多组均由至少两个夹着所述周向槽的相邻的花纹块陆部列形成的花纹块陆部列组；以及
在所述花纹块陆部列中，位于最靠近轮胎赤道面侧的花纹块陆部列的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角大于位于轮胎宽度方向最外侧的花纹块陆部列的轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，在夹着所述周向槽并且彼此相邻的花纹块陆部列中，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部的延伸方向相对于轮胎周向的倾斜角被设定成：槽部越靠近轮胎赤道面，所述槽部所具有的倾斜角越大。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述花纹块陆部在轮胎宽度方向上的截面中的长度从所述花纹块陆部的轮胎周向两端部朝向所述花纹块陆部的中央部增大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部中，位于最靠近轮胎赤道面处的槽部相对于轮胎周向的倾斜角在15°至70°的范围。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的槽部中，位于最靠近肩部处的槽部相对于轮胎周向的倾斜角小于等于20°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离与在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离的比在1∶0.85至1∶0.3的范围。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，其特征在于，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离与花纹块陆部的轮胎周向上的长度的比在1∶0.25至1∶0.05的范围。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其特征在于，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离在1.0mm至5.0mm的范围。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其特征在于，在轮胎周向上彼此相邻的花纹块陆部之间的距离在3.0mm至10.0mm的范围。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的轮胎，其特征在于，所述花纹块陆部均设置有窄槽，所述窄槽在轮胎宽度方向上连通与所述花纹块陆部相邻的两个周向槽。
11.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述窄槽在所述花纹块陆部的中央部处开口到所述周向槽。
12.根据权利要求10或11所述的轮胎，其特征在于，所述窄槽的轮胎周向上的长度在所述横向槽的深度的5％～20％的范围内。
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