CN102328557B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，在胎侧部的外表面(S)上沿轮胎周向间隔设置相对于轮胎径向线以0～20度的角度(α)延伸的多条保护条。保护条具有距离所述外表面(S)的高度为最大的最大高度部，经过该最大高度部的纵截面形状形成大致三角形状，该纵截面形状具有：外端侧倾斜部，其从所述最大高度部到径向外端(Ra)将所述高度逐渐减小；内端侧倾斜部，其从所述最大高度部到保护条的径向内端(Rb)将所述高度逐渐减小。将所述最大高度部距离径向外端(Ra)的所述长度方向的距离(La)设为：所述保护条的径向外端(Ra)与内端(Rb)之间的所述长度方向的距离(LR)的0.1～0.3倍，将所述保护条的径向外端(Ra)距离胎圈基准线的轮胎径向距离(Ha)设为轮胎截面高度(HT)的0.6～0.8倍。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及提高耐切割性的充气轮胎。

背景技术

四轮驱动车或运动轻型越野车(SUV)等所使用的充气轮胎，在差路面或不平整地面上行驶的机会较多。因此，行驶时有时轮胎的胎侧部会与路面上的石头等碰撞，从而在该胎侧部上产生割伤而损伤轮胎。

以往，为了对这样的缺陷采取对策而提出以下方案，例如图9所示，在胎侧部a设置从其外表面隆起的胎侧保护部b，来提高耐切割性(例如参照专利文献1)。

然而以往的胎侧保护部b，如该图所示，由于形成沿轮胎周向连续延伸的环状而增大橡胶体积，因此存在导致轮胎质量增加，并且过度提高轮胎纵向刚性从而使乘车舒适性降低的问题。

专利文献1：日本特开平2003-112505号公报

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种充气轮胎，能够确保必要的耐切割性，并且将轮胎质量的增加以及轮胎纵向刚性的增加抑制到最低限度，从而实现轮胎的轻型化并且提高乘车舒适性。

为了解决上述问题，本申请的技术方案1的发明是一种充气轮胎，具有：胎面部、和从该胎面部的轮胎轴向两端向轮胎径向内侧延伸的一对胎侧部、以及配置在各胎侧部的轮胎径向内侧端的胎圈部，该充气轮胎的特征在于，

在所述胎侧部的外表面S上且比轮胎最大宽度点更靠轮胎径向外侧的上部胎侧区域内包括多个保护条，所述保护条从胎面部侧相对于轮胎径向线以0～20度的角度α沿长度方向延伸且沿轮胎周向间隔设置，并且

所述保护条具有距离所述外表面S的高度为最大的最大高度部，并且经过该最大高度部的与长度方向平行的纵截面形状形成大致三角形状，该纵截面形状具有：外端侧倾斜部，其从所述最大高度部到保护条的径向外端Ra将所述高度逐渐减小；内端侧倾斜部，其从所述最大高度部到保护条的径向内端Rb将所述高度逐渐减小，而且

将所述最大高度部距离所述径向外端Ra的所述长度方向的距离La设为所述保护条的径向外端Ra与内端Rb之间的所述长度方向的距离LR的0.1～0.3倍，并且将所述保护条的径向外端Ra距离胎圈基准线的轮胎径向距离Ha设为轮胎截面高度HT的0.6～0.8倍。

另外，在技术方案2的发明中，其特征在于，所述保护条的与所述长度方向呈直角的条宽度，从所述径向外端Ra朝向径向内端Rb逐渐减小。

另外，在技术方案3的发明中，其特征在于，所述保护条的与长度方向呈直角的横截面，越远离所述外表面S截面宽度越逐渐减小。

另外，在技术方案4的发明中，其特征在于，所述保护条由三角锥体或三角锥台构成。

另外，在技术方案5的发明中，其特征在于，所述保护条不突出到经过所述轮胎最大宽度点的径向线的轮胎外侧。

另外，在技术方案6的发明中，其特征在于，所述保护条配置在比胎面胶与胎侧胶相接的临界线露出到所述外表面S上的露出位置更靠轮胎径向内侧。

另外，在技术方案7的发明中，其特征在于，在所述保护条的径向外侧相邻设置有缓冲条，该缓冲条从所述外表面S以小高度突出且沿轮胎周向连续延伸。

在本说明书中，只要未特别说明，则轮胎各部的尺寸等为：在将轮胎轮辋组装于正规轮辋并且填充了正规内压的正规内压填充状态下所确定的值。另外上述“正规轮辋”是指，在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，该规格按每一轮胎规定的轮辋，例如，如果是JATMA，则为“标准轮辋”，如果是TRA，则为“Design Rim”，或者如果是ETRTO，则为“Measuring Rim”。上述“标准内压”是指，上述规格按每一轮胎规定的空气压力，如果是JATMA，则为“最高空气压力”，如果是TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“INFLATIONPRESSURE”，然而在轿车用轮胎的情况下为180kPa。

本发明如上所述，胎侧保护部由沿轮胎周向间隔设置的多个保护条形成，并且由于所述保护条只形成在要求耐切割性的上部胎侧区域，因此能够实现抑制橡胶体积的增加、实现轮胎的轻型化，并且抑制轮胎纵向刚性的增加从而提高乘车舒适性。

而且将保护条的纵截面形状形成具有最大高度部的大致三角形状，并且确定该保护条的径向外端的位置以及所述最大高度部的位置，使加强效果最高的最大高度部位于易产生割伤的位置。因此，能够以更小的橡胶体积确保所需的耐切割性。另外所述保护条的纵截面形状形成大致三角形状，越接近轮胎易变形的轮胎最大宽度点越减小保护条的刚性，因此能够将对轮胎纵向刚性的影响抑制到最小限度，从而能够进一步提高乘车舒适性。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施例的剖视图。

图2是表示保护条的配置的轮胎的局部侧视图。

图3是表示保护条的轮胎的局部剖视图。

图4(A)～(C)是表示保护条的立体图、与保护条的长度方向平行的纵剖视图、以及与长度方向呈直角的横剖视图。

图5是说明保护条的横截面形状的剖视图。

图6(A)～(C)是表示保护条的其他实施例的立体图。

图7是说明保护条的相对于胎面胶与胎侧胶的临界线的位置关系的剖视图。

图8(A)、(B)是说明缓冲条的作用效果的剖视图。

图9是说明以往的胎侧保护部的轮胎的局部立体图。

附图标号说明：1...充气轮胎；2...胎面部；2G...胎面胶；3...胎侧部；3G...胎侧胶；4...胎圈部；10...保护条；11...最大高度部；12...外端侧倾斜部；13...内端侧倾斜部；15...缓冲条；BL...胎圈基准线；J...临界线；Jp...露出位置；K1...纵截面形状；Pm...轮胎最大宽度点；YU...上部胎侧区域；Wr...条宽度。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行详细地说明。

图1是表示本发明的充气轮胎1的正规内压填充状态下的剖视图，该充气轮胎1具有：胎面部2、从该胎面部2的轮胎轴向两端向轮胎径向内侧延伸的一对胎侧部3、以及配置在各胎侧部3的轮胎径向内侧端的胎圈部4。

另外，对上述轮胎1设置帘线加强层，该帘线加强层包括：胎体6，其从上述胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5；带束层7，其配置在该胎体6的径向外侧且在胎面部2的内侧。

上述胎体6由将胎体帘线相对于轮胎周向例如以75°～90°的角度排列的一枚以上，在本例中是由一枚胎体帘布6A形成的。该胎体帘布6A具有在跨越上述胎圈芯5、5间的环状帘布主体部6a的两端绕上述胎圈芯5从轮胎轴向内侧折返到外侧的帘布折返部6b。另外在该帘布主体部6a与帘布折返部6b之间配置有胎圈加强用的胎圈三角胶橡胶8，该胎圈三角胶橡胶8从上述胎圈芯5向轮胎径向外侧以前端尖细状延伸。

上述带束层7由两枚以上、在本例中是由两枚带束层帘布7A、7B形成，带束层帘布是将带束层帘线相对于轮胎周向例如以10～40°的角度排列而成，通过将各带束层帘线在帘布间相互交叉，由此提高带束层刚性，并具有对胎面部2的大致全宽进行牢固地加强的卡箍效果。

以提高高速耐久性为目的，可以在上述带束层7的径向外侧设置将束带层帘线沿轮胎周向以螺旋状进行卷绕的束带层9。作为该束带层9，适合使用只覆盖上述带束层7的轮胎轴向外端部的左右一对边缘束带层帘布、以及覆盖带束层7的大致全宽的全束带层帘布，在本例中，例示出由一枚全束带层帘布形成束带层9的情况。另外，作为上述胎体帘线、带束层帘线、束带层帘线，与以往同样，能够适宜地采用公知的各种轮胎用帘线。

而且在上述胎侧部3的外表面S上，在比轮胎最大宽度点Pm更靠轮胎径向外侧的上部胎侧区域YU，如图2所示，沿轮胎周向隔开间隔突出地设置有多个保护条10。另外上述外表面S包括到达胎面接地端Te的轮胎外侧面。

上述保护条10从其径向外端Ra到径向内端Rb相对于轮胎径向线N以0～20度的角度α沿长度方向延伸，并且上述径向外端Ra距离胎圈基准线BL的轮胎径向距离Ha(如图1所示)被设定为轮胎截面高度HT的0.6～0.8倍的范围。

如图3、4所示，该保护条10具有距离上述外表面S的高度HD为最大的最大高度部11，并且经过该最大高度部11的与长度方向平行的纵截面形状K1(如图4(A)、(B)所示)形成大致三角形状，具有：外端侧倾斜部12，其从上述最大高度部11到保护条10的径向外端Ra将上述高度HD逐渐减小；内端侧倾斜部13，其从上述最大高度部11到保护条10的径向内端Rb将上述高度HD逐渐减小。上述最大高度部11距离径向外端Ra的上述长度方向的距离La，是上述保护条10的径向外端Ra与内端Rb之间的上述长度方向的距离LR(有时称为条长度LR)的0.1～0.3倍。

这样，由于只在要求耐切割性的上部胎侧区域YU沿轮胎周向间隔设置多个保护条10，因此能够抑制橡胶体积的增加、实现轮胎的轻型化，并且能够抑制轮胎纵向刚性的增加从而提高乘车舒适性。而且将保护条10的纵截面形状K1形成具有最大高度部11的大致三角形状，并且由上述距离La、Ha来确定保护条10的径向外端Ra的位置以及上述最大高度部11的位置，使加强效果最高的最大高度部11位于易产生割伤的位置。因此，能够用更少的橡胶体积确保所需的耐切割性。另外上述纵截面形状K1形成大致三角形状，越接近轮胎易变形的轮胎最大宽度点Pm，保护条10的刚性越减小，因此能够将对轮胎纵向刚性的影响抑制到最小限度，从而能够进一步提高乘车舒适性。

当上述距离Ha低于上述轮胎截面高度HT的0.6倍时，则无法对最易产生割伤的位置进行保护，相反当超过0.8倍时，即使不是较差路面也会增加保护条10容易与路面接触的机会，从而导致对行驶性能带来恶劣影响等不利因素。另外当上述距离La低于条长度LR的0.1倍时，则保护条10与路面上的石头接触时，会作用较大的径向的推顶力，因此产生导致在保护条10上产生橡胶缺损等损伤的倾向。相反当距离La超过条长度LR的0.3倍时，由于加强效果最高的最大高度部11偏离易产生割伤的位置，因而使加强效果变得不充分。根据这样的观点，上述距离Ha的下限优选为上述轮胎截面高度HT的0.65倍以上，并且上限优选为0.75倍以下。另外上述距离La的下限优选为条长度LR的0.15倍以上，并且上限优选为0.25倍以下。

另外虽然上述角度α为0°以上，但若小于5度，则由于与路面上的石头接触时作用于保护条10的周向的力增大而产生在保护条10上导致橡胶缺损等损伤的倾向，因此优选为5°以上。另外当上述角度α超过20°时，在保护胎侧部3的区域范围相同的情况下，条长度LR相对地变长因而不利于轻型化。因此，角度α优选为10°以下。

另外在与路面上的石头接触的情况下，保护条10通常是从径向外端Ra侧按顺序接触。因此保护条10需要具有比径向外端Ra侧更强的强度，在本例中，使与上述长度方向呈直角的方向的条宽度Wr从上述径向外端Ra朝向径向内端Rb逐渐减小。特别是在本例中，例示了将在径向内端Rb的条宽度Wr设为零(0)的情况。

另外，如图4(A)、(C)所示，本例的保护条10在与其长度方向呈直角的横截面中，越远离上述外表面S，截面宽度越逐渐减小。即，保护条10的横截面形状K2在上述外表面S上截面宽度为最大，随着距离外表面S的高度HD的增加，截面宽度也逐渐增加。作为这样的截面形状，如图5所示，可列举出三角形状Ka、梯形形状Kb、半圆形状Kc等，其中，在上述三角形状Ka和梯形形状Kb的截面积为相同的情况下，与半圆形状Kc相比由于能够增大距离外表面S的高度HD，能够提高耐切割性，因此可优选采用。特别是三角形状Ka，由于能够将上述高度HD进一步增大，因此是优选的。另外作为将横截面形状K2作成三角形状Ka的保护条10，可列举出上述图4(A)的三角锥体，另外作为作成梯形形状Kb的保护条10，可列举出图6(A)的三角锥台。并且作为将横截面形状K2作成半圆形状Kc的保护条10，可列举出上述图6(B)的形状。

如上述图3所示，上述保护条10优选为，不突出到经过上述轮胎最大宽度点Pm的径向线X的轮胎外侧。若保护条10突出到比上述径向线X的更靠轮胎外侧的情况下，由于耐切割性能过大，不仅使橡胶体积产生不必要的增大，而且其突出的部分，有可能导致在行驶中卡挂路缘石等而降低转向盘操作性。另外保护条10的上述高度HD的最大值，即最大高度部11的高度HD1优选为2.0～7.0mm，当超过该范围时则耐切割性能过度，并且导致不必要的重量的增加。相反当低于2.0mm时，则无法充分地实现耐切割性能的提高效果。

接下来，例如图7所示，若在胎面胶2G与胎侧胶3G相接的临界线J经过保护条10内而在保护条10的外表面10S露出的情况下，则存在在上述临界线J的露出位置Jp产生裂缝而损伤保护条10的倾向。由于上述临界线J是不同质的橡胶接合的部位因此存在易剥离的倾向。另外保护条10的外表面10S在轮胎变形时易集中变形，而且在其横截面形状K2形成三角形状Ka、梯形形状Kb、半圆形状Kc等，截面宽度朝向外表面10S逐渐减小的情况下，特别是在上述外表面10S为棱线的三角形状Ka的情况下，变形的集中会增大。因此，在上述临界线J在外表面10S上露出的情况下，由于其相互作用而易在上述露出位置Jp产生裂缝。为了避免该裂缝，如上述图3所示，优选地，将上述保护条10配置在比上述临界线J的露出位置Jp更靠轮胎径向内侧，即，使保护条10的外端Ra位于比露出位置Jp更靠轮胎径向内侧。

另外，通常在对轮胎进行硫化成形时，在上述临界线J的露出位置Jp存在易发生空气滞留的倾向。因此图8(A)所示，在硫化模具20中，将其分型面位置G与上述露出位置Jp对齐设置，并且在上述分型面位置G，设置排气片等公知的排气单元。另一方面，在将本发明的充气轮胎1进行硫化成形的情况下，在分型面位置G处相邻的模具部20a、20b中的径向内侧的模具部20b形成保护条形成用的凹沟21。然而在形成生轮胎时，由于轮胎的组装偏差或橡胶流动的不均匀等，胎面胶2G的一部分流入径向内侧，其临界线J经过保护条10内有可能产生上述的裂缝的问题。因此在本例中，如上述图3所示，在上述保护条10的径向外侧相邻设置缓冲条15，该缓冲条15从上述外表面S以小高度突出且沿轮胎周向连续延伸。即，如图8(B)所示，在上述模具部20b中形成有缓冲条15形成用的环状沟22。该环状沟22作为橡胶流动不均匀时贮留胎面胶2G的橡胶而发挥功能。因此，即使在因橡胶流动不均匀等使胎面胶2G的一部分流到径向内侧的情况下，也能够将其贮留在环状沟22内从而阻止流入到凹沟21。另外上述缓冲条15距离外表面的突出高度h小于上述高度HD1，优选为1～5mm，更优选为2～4mm的范围。另外在本例中将上述缓冲条15设为两条，能够更可靠地阻止胎面胶2G流入凹沟21。

另外作为保护条10，如图6(C)所示，也可以在横截面形状中，采用将其截面宽度作成在高度方向上不变的矩形状。

以上，对本发明的特别是优选实施方式进行了详述，但本发明不限定于图示的实施方式，而是能够变形为各种方式来实施。

实施例

基于表1表示的规格试制了形成图1表示的轮胎构造的四轮驱动车用的轮胎(轮胎尺寸LT 325/65R18)，并且测量各轮胎的耐切割性能、乘车舒适性、操纵稳定性、耐裂缝性能以及轮胎重量，并相互进行了比较。除保护条的构成以外，各轮胎实际上均相同。

另外表1中：

·比较例1使用沿周向连续延伸的周向条部(图9)来代替保护条；

·距离Lb表示保护条的径向内端Rb距离轮胎最大宽度点Pm的径向距离，-(负)表示超过轮胎最大宽度点Pm向径向内侧伸出的情况；

·各保护条均径向外端Ra的条宽度Wr为9.7mm均相同，“逐渐减小”是指条宽度Wr朝向内端Rb逐渐减小，“不变”表示条宽度Wr沿长度方向不变。

(1)耐切割性能：

在轮辋(18×9J)、内压(275kPa)的条件下，将测试轮胎安装于四轮驱动车(雪佛兰西尔维拉多2500HD)的全轮，在散乱有岩石、采石等差路面上行驶大约50km后，通过目视观察胎侧部的外表面产生的割伤，并进行了综合的评价。评价如下。

“○”：未产生割伤，或产生的割伤的深度为0.5mm以下，

“△”：产生的割伤的深度为大于0.5mm且2.0mm以下，

“×”：产生的割伤的深度大于2.0mm。

(2)乘车舒适性、操纵稳定性：

通过驾驶员的官能评价以10分法分别对在上述差路面上行驶时的乘车舒适性、操纵稳定性进行了判断。数值越大越优越。

(3)抗裂缝性能：

在轮辋(18×9J)、内压(275kPa)的条件下，将测试轮胎在温度40℃、臭氧浓度50PPHM的环境中放置15天。然后，再调整内压，并以载荷(20.24kN)、以速度80km/h在鼓上行驶了200小时。然后，通过目视观察保护条的龟裂(裂缝)以及发生橡胶缺损的状态，并进行了综合的评价。评价如下。

“○”：未产生龟裂，或产生的龟裂的深度为0.5mm以下，

“△”：产生的龟裂的深度为大于0.5mm且2.0mm以下，

“×”：产生的龟裂的深度大于2.0mm。

(4)轮胎质量：

测量了每一个轮胎的质量。

表1

如表1所示，确认了实施例的轮胎能够确保所需耐切割性，并且实现轮胎的轻型化和提高乘车舒适性。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，具有：胎面部、和从该胎面部的轮胎轴向两端向轮胎径向内侧延伸的一对胎侧部、以及配置在各胎侧部的轮胎径向内侧端的胎圈部，该充气轮胎的特征在于，

在所述胎侧部的外表面(S)上且比轮胎最大宽度点更靠轮胎径向外侧的上部胎侧区域内包括多个保护条，所述保护条从胎面部侧相对于轮胎径向线以0～20度的角度(α)沿长度方向延伸且沿轮胎周向间隔设置，并且

所述保护条具有距离所述外表面(S)的高度为最大的最大高度部，并且经过该最大高度部的与长度方向平行的纵截面形状形成大致三角形状，该纵截面形状具有：外端侧倾斜部，其从所述最大高度部到保护条的径向外端(Ra)将所述高度逐渐减小；内端侧倾斜部，其从所述最大高度部到保护条的径向内端(Rb)将所述高度逐渐减小，所述保护条由三角锥体或三角锥台构成，而且

将所述最大高度部距离所述径向外端(Ra)的所述长度方向的距离(La)设为所述保护条的径向外端(Ra)与内端(Rb)之间的所述长度方向的距离(LR)的0.1～0.3倍，并且将所述保护条的径向外端(Ra)距离胎圈基准线的轮胎径向距离(Ha)设为轮胎截面高度(HT)的0.6～0.8倍。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述保护条的与所述长度方向呈直角的条宽度，从所述径向外端(Ra)朝向径向内端(Rb)逐渐减小。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述保护条的与长度方向呈直角的横截面，越远离所述外表面(S)截面宽度越逐渐减小。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述保护条不突出到经过所述轮胎最大宽度点的径向线的轮胎外侧。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述保护条配置在比胎面胶与胎侧胶相接的临界线露出到所述外表面(S)上的露出位置更靠轮胎径向内侧。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，在所述保护条的径向外侧相邻设置有缓冲条，该缓冲条从所述外表面(S)以小高度突出且沿轮胎周向连续延伸。