CN102452277A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能维持排水性并能抑制由接地压力不均匀所引起的胎肩磨损的充气轮胎。该轮胎在胎面(2)上具有沿着轮胎圆周方向(CD)延伸的多条主沟槽(3)和从主沟槽(3)中位于轮胎宽度方向(WD)上最外侧的胎肩主沟槽(3)向轮胎宽度方向(WD)外侧延伸的胎肩横沟槽(5),其特征在于,在面向胎肩横沟槽(5)的胎肩花纹块(4)壁面上以非露出于胎肩花纹块(4)表面的状态形成有凹处(6),胎肩横沟槽(5)深度方向(DD)上的凹处(6)的高度(H)形成为,朝向轮胎宽度方向(WD)的内侧而减小,并随着胎肩花纹块(4)磨损的加剧,凹处(6)的露出长度L变长。
Description
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎,该充气轮胎在胎面上具有:沿着轮胎圆周方向延伸的多条主沟槽;和从这些主沟槽中位于轮胎宽度方向最外侧的胎肩主沟槽向轮胎宽度方向外侧延伸的胎肩横沟槽。
背景技术
通常的充气轮胎的胎面设置有沿着轮胎圆周方向延伸的多条主沟槽,和与该主沟槽交叉而延伸的横沟槽。在这样的充气轮胎中,会出现与路面接触的胎面受到的磨损不均匀而一部分先受到磨损的现象,发生所谓的偏磨损。
如果以多条主沟槽中位于轮胎宽度方向最外侧的主沟槽(也称胎肩主沟槽)为基准,将其内侧作为中心区域、外侧作为胎肩区域,则会产生胎肩区域先磨损的胎肩磨损并发生轮胎宽度方向的偏磨损的现象。经过本发明人分析的结果,判断尤其在制动时,与中心区域相比胎肩区域的接地压力较高,这种不均匀的接地压力成为胎肩磨损的原因。
以下专利文献1中公开了一种充气轮胎,其在横沟槽的两个侧壁中变形大的侧壁上设置突起,即使侧壁变形也能通过突起抵接于对向侧壁来抑制侧壁的变形。但是,专利文献1的充气轮胎的课题是抑制锯齿状磨损,而不是抑制由所述接地压力不均匀所引起的胎肩磨损。
另外,在充气轮胎中,由于磨损加剧而致使沟槽容积减小,因而随着磨损的加剧排水性降低。专利文献1记载的充气轮胎中,突起使横沟槽的沟槽容积减小,因此有排水性进一步恶化的倾向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1特开2004-351991号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于所述实际情况而做出的,目的在于提供一种能维持排水性并能抑制由接地压力不均匀所引起的胎肩磨损的充气轮胎。
解决问题的方案
为解决所述课题,本发明的充气轮胎,在胎面上具有沿着轮胎圆周方向延伸的多条主沟槽和从所述主沟槽中位于轮胎宽度方向最外侧的胎肩主沟槽向轮胎宽度方向外侧延伸的胎肩横沟槽,其特征在于,在面向所述胎肩横沟槽的地面接触部的壁面上以非露出于所述地面接触部表面的状态形成有凹处,所述胎肩横沟槽深度方向上的所述凹处高度形成为,朝向轮胎宽度方向的内侧而减小,并随着所述地面接触部磨损的加剧,所述凹处的露出长度变长。
若采用该构成的充气轮胎,通过在面向胎肩横沟槽的地面接触部的壁面上形成凹处,就能降低该地面接触部的刚性并能缓和接地压力。由此,就能促进接地压力的均匀化并能抑制胎肩磨损。另外,由于胎肩区域内的接地压力朝向宽度方向内侧而减小,与此相应,使凹处的高度朝向轮胎宽度方向内侧而减小,由此就能轮胎宽度方向的刚性差更小,使接地压力更加得到均匀化,并有效抑制胎肩磨损。进而,通过在地面接触部壁面上形成凹处,就容易确保磨损后的沟槽容积从而能抑制磨损过程中发生的排水性的降低。其结果,若采用本发明的充气轮胎,就能维持排水性并能抑制由接地压力不均匀所引起的胎肩磨损。
在本发明的充气轮胎中,优选地,所述凹处的高度朝向轮胎宽度方向内侧以阶梯状减小。在本发明中,凹处就能以随着地面接触部磨损的加剧而露出长度变长的方式构成,并能根据露出长度来判断磨损状态。进而,使凹处高度朝向轮胎宽度方向以阶梯状减小,由于在磨损过程中凹处的露出长度阶段式地变化,因此凹处就能作为易于目视判定充气轮胎的磨损状态的指示器发挥作用。
在本发明的充气轮胎中,优选地,所述凹处的进深朝向轮胎宽度方向外侧而增加。若采用该构成,与使所述的凹处高度趋向轮胎宽度方向内侧而减小同样地,就能可靠地将接地压力均匀化并能更进一步抑制胎肩磨损。另外,能将随着磨损的加剧而露出表面的凹处的轮胎方向外侧的边缘部设定得较长,并在磨损加剧时能提高凹处的边缘效应,从而能提高雪地性能。
附图说明
图1是表示本发明的充气轮胎主要部分的轮胎子午线剖面图。
图2是表示胎肩地面接触部的立体图。
图3是详细地表示图1中凹处的部分放大图。
图4是凹处的形成位置的胎肩横沟槽的剖面图。
图5是胎肩花纹块的俯视图。
图6是表示在凹处形成位置的胎肩横沟槽的其他例子的剖面图。
图7是表示胎肩花纹块的其他例子的俯视图。
附图标记说明
1...胎侧部
2...胎面
3...主沟槽(胎肩主沟槽)
4...胎肩地面接触部(胎肩花纹块)
5...胎肩横沟槽
6...凹处
CD...轮胎圆周方向
WD...轮胎宽度方向
DD...胎肩横沟槽的深度方向
H...凹处的高度
L...凹处的露出长度
D...凹处进深
具体实施方案
参照附图对本发明的实施方案进行说明。图1是表示本发明的充气轮胎主要部分的轮胎子午线剖面图,图2是表示胎肩地面接触部的立体图。图3是详细地表示图1的凹处的部分放大图。另外,这些均表示新产品时未磨损的状态。图1和图2中WD表示轮胎宽度方向,CD表示轮胎圆周方向,在以下图中也同样。
图1和图2表示的充气轮胎,其具备从一对胎圈部(未图示)向轮胎半径方向外侧延伸的一对胎侧部1和位于两个胎侧部1之间的胎面部。该胎面部的胎面2上形成有:沿着轮胎圆周方向CD延伸的多条主沟槽3;和从这些主沟槽3中位于轮胎宽度方向WD最外侧的主沟槽3(称为胎肩主沟槽3)向轮胎宽度方向WD外侧延伸的胎肩横沟槽5。如果以胎肩主沟槽3为基准,将轮胎宽度方向WD内侧作为中心区域、轮胎宽度方向WD外侧作为胎肩区域,则在胎肩区域形成有排列在轮胎圆周方向CD上的多个胎肩地面接触部4。
如图2所示,在本实施方案中示出了形成由胎肩主沟槽3和胎肩横沟槽5区划出的胎肩花纹块4作为胎肩地面接触部4的例子。但是,在本发明中,胎肩地面接触部4也可以形成有胎肩条形花纹,该胎肩条形花纹是比接地端CE更靠轮胎宽度方向WD内侧的至少一部分在轮胎圆周方向CD上连续延伸而形成的。但是,形成胎肩花纹块4作为胎肩地面接触部4的情况对于本发明特别有效。
在此,接地端CE为,在将轮胎垂直放置在平面路面上并施加正规负荷时,轮胎接触平面路面的轮胎轴方向的最外侧的位置,其中所述轮胎为组装了正规轮辋并填充了正规内压的轮胎。此外,所谓的正规负荷和正规内压是规定成JATMA、TRA、ETRTO等根据轮胎的使用地、制造地而定的规格的最大负荷(轿车用轮胎的情况下设计常用负荷)以及与此相适合的气压。所谓正规轮辋原则上是指JATMA、TRA、ETRTO等规定的标准轮辋。轮胎宽度方向WD两侧的接地端CE之间的距离成为接地宽度CW。
在面向胎肩横沟槽5的胎肩花纹块4的壁面上形成有凹处6。虽然图2中未示出,但在面向胎肩横沟槽5的两侧胎肩花纹块4的壁面上分别形成有凹处6。胎肩横沟槽5的深度方向DD上的凹处6的高度H朝向轮胎宽度方向WD内侧减小。在本实施方案示出了凹处6的高度H朝向轮胎宽度方向WD内侧以阶梯状减小的例子。具体地,如图3所示,凹处6的高度H趋向轮胎宽度方向WD内侧而变化为H1、H2、H3三段。但是,阶梯状的凹处6的段数不限定于此。另外,优选凹处6的高度H1为胎肩主沟槽3的深度的50-80%。如果不足50%,就无法有效降低胎肩花纹块4的刚性,相反,如果超过80%,则胎肩花纹块4的刚性变得过低。
如图1-3所示,在本实施方案中,凹处6在新产品时期以非露出于胎肩花纹块4表面的状态形成。但是,由于磨损的加剧使得胎肩花纹块4的高度变低,则凹处6将逐渐露出于胎肩花纹块4的表面。随着胎肩花纹块4的磨损的加剧,该凹处6的露出长度L变长。露出长度L为在胎肩横沟槽5的延长方向上的长度。如图3所示,在本实施方案中示出了随着磨损的加剧露出长度L变为L1、L2、L3的例子。例如,胎肩横沟槽5深度的磨损30%时凹处6露出长度为L1,磨损60%时凹处6露出长度为L2,由此,凹处6作为易于判定充气轮胎的磨损状态的指示器发挥作用。另外,优选凹处6的露出长度L3为凹处高度H1的100-300%。如果不足100%,就会导致胎肩花纹块4的刚性局部降低,如果超过300%,则无法有效降低胎肩花纹块4的刚性。
图4是凹处6的形成位置的胎肩横沟槽5的剖面图。图5是胎肩花纹块4的俯视图。如图4所示,使从凹处6的胎肩花纹块4壁面的进深D在胎肩横沟槽5的深度方向DD上恒定,另外,如图5中虚线所示,使其在轮胎宽度方向WD上恒定。
凹处6的深度D优选为0.5-2mm。如果进深D不足0.5mm,则接地压力降低的效果弱,如果超过2mm,则难以形成凹处6。另外,为了使应力不集中、不产生裂纹,优选地,胎肩横沟槽5的深度方向DD上的凹处6的底部为图4所示的锥形形状或者向深度方向DD凸出的弯曲或圆弧形状。
凹处6形成在比接地端CE更靠轮胎宽度方向WD的内侧。另外,最好以凹处6的高度H最高处对应于轮胎宽度方向WD的接地压力容易变高的位置的方式配置凹处6。具体地,优选凹处6以其轮胎宽度方向WD外侧的边缘部位于从接地端CE到接地宽度CW的0-20%的范围内的方式形成,更优选以其轮胎宽度方向WD外侧的边缘部位于接地宽度CW的0-10%的范围内的方式形成。
本发明的充气轮胎,在面向胎肩横沟槽5的胎肩花纹块4的壁面形成有如上所述的凹处6,除此之外,与普通的充气轮胎相同,现有技术中公知的充气轮胎的材料、形状、结构、制法等任一个都可以用于本发明。
其他实施方案
图6是本发明的其他实施方案的凹处6形成位置的胎肩横沟槽5的剖面图。在所述的实施方案中,使凹处6的进深D在胎肩横沟槽5的深度方向DD上恒定,但如图6所示,凹处6的进深D朝向胎肩横沟槽5的沟槽底以阶梯状变大的方式形成也可以。由此,能确保磨损后的沟槽容积,并提高排水性。
另外,图7是本发明的其他实施方案的胎肩花纹块4的俯视图。在所述的实施方案中,使凹处6的进深D在轮胎宽度方向WD上恒定,但如图7中虚线所示,优选使凹处6的进深D朝向轮胎宽度方向WD外侧而增加。
实施例
以下对具体示出本发明的结构和效果的实施例进行说明。此外,轮胎的各性能评价以如下方式进行。
(1)耐偏磨损性能
在胎肩横沟槽深度的70%磨损时,求出中心区域磨损量对于胎肩区域磨损量的比,将比较例1的结果作为100进行了指数评价。指数越大表示胎肩区域的磨损量越小、耐偏磨损性能越优异。
(2)排水性能
对于在湿路面上从行驶速度100km/h实施抱死制动(lock braking)直到行驶速度达到20km/h为止的制动距离,将比较例1的结果作为100进行了指数评价。指数越大表示制动距离越短、排水性能越优异。对在新产品时期和胎肩横沟槽深度的70%磨损时的排水性能进行了评价。
实施例1
面向胎肩横沟槽5的胎肩花纹块4的壁面形成图1中所示的凹处6。使凹处6的高度H1为6.4mm、露出长度L3为12.8mm。使凹处6的进深D在胎肩横沟槽5的深度方向DD上恒定(参照图4),在轮胎宽度方向WD上也恒定(参照图5)。轮胎型号为215/60R16。
实施例2
使凹处6的进深D朝向胎肩横沟槽5的沟槽底以阶梯状变大(参照图6),除此以外与实施例1相同。
实施例3
使凹处6的进深D朝向胎肩横沟槽5的沟槽底以阶梯状变大(参照图6),并使其在轮胎宽度方向WD上朝向外侧而增加(参照图7),除此之外与实施例1相同。
比较例1
在胎肩花纹块4的壁面未设置凹处6,除此之外与实施例1相同。
比较例2
形成为在新品时使凹处6露出于胎肩花纹块4表面的状态,除此之外与实施例1相同。
【表1】
比较例1 | 比较例2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
耐偏磨损性能 | 100 | 98 | 105 | 103 | 105 |
排水性能(新品时) | 100 | 100 | 102 | 103 | 103 |
排水性能(70%磨损时) | 100 | 105 | 105 | 107 | 107 |
在表1中,与比较例1、2比较,实施例1-3均能在确保排水性能的同时抑制胎肩磨损。
另外,如比较例2所示,在新产品时使凹处露出于胎肩花纹块表面,则与实施例1相比耐偏磨损性能和新品时的排水性能变差。如果凹处露出于胎肩花纹块表面,则新品时横沟槽的沟槽宽度变宽、横沟槽之间的刚性高低差变大、台阶式磨损(stepped wear)变大。另外,如果新产品时横沟槽变宽,虽然对排水性有利,但横沟槽之间的刚性高低差变大、胎肩花纹块的压瘪变大,因此接地性变差、制动性能变差。另外,如果凹处露出于胎肩花纹块表面,则新产品时地面接触部的接触面积变小,因而不适合。
Claims (3)
1.一种充气轮胎,在胎面上具有沿着轮胎圆周方向延伸的多条主沟槽和从所述主沟槽中位于轮胎宽度方向最外侧的胎肩主沟槽向轮胎宽度方向外侧延伸的胎肩横沟槽,其特征在于,
在面向所述胎肩横沟槽的地面接触部的壁面上以非露出于所述地面接触部表面的状态形成有凹处,
所述胎肩横沟槽深度方向上的所述凹处高度形成为,朝向轮胎宽度方向的内侧而减小,并随着所述地面接触部磨损的加剧,所述凹处的露出长度变长。
2.权利要求1所述的充气轮胎,所述凹处的高度朝向轮胎宽度方向内侧以阶梯状而减小。
3.权利要求1或2所述的充气轮胎,所述凹处的进深朝向轮胎宽度方向外侧而增加。
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Granted publication date: 20140910 Termination date: 20210823 |