CN102476560A

CN102476560A - 载重轮胎

Info

Publication number: CN102476560A
Application number: CN2011103743483A
Authority: CN
Inventors: 田中薰理
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: JP2012111438A; CN102476560B; JP5149955B2

Abstract

本发明公开了载重轮胎，能够提高抗不均匀磨损性能和湿路抓地性能。在配置于轮胎赤道C两侧的内周向陆地部具有多条横细沟。横细沟形成为具有曲率半径为R1的胎面端侧的外圆弧沟部和曲率半径为R2的轮胎赤道侧的内圆弧沟部的大致S字状，其中，外圆弧沟部在比该横细沟更靠轮胎周向一侧具有圆弧中心i1，内圆弧沟部在比该横细沟更靠轮胎周向另一侧具有圆弧中心i2。上述曲率半径R2为10～40mm，且上述曲率半径R1为上述曲率半径R2以下并且与曲率半径R2之差R2-R1为5mm以下。并且，外圆弧沟部的中心角度α、以及内圆弧沟部的中心角度β为45～90度。

Description

载重轮胎

技术领域

本发明涉及提高抗不均匀磨损性能和湿路抓地性能的载重轮胎。

背景技术

作为提高抗不均匀磨损性能和湿路抓地性能的用于卡车、客车等的载重轮胎，提出有下述专利文献1的轮胎。

在该提案的轮胎中，如图8所示，利用沿轮胎周向延伸的多条纵主沟a，将胎面部b划分成包括配置在轮胎赤道C两侧的内周向陆地部di、di在内的多个周向陆地部d，并且在上述内周向陆地部di形成有包括横贯该内周向陆地部di的细沟或刀槽花纹的横细沟e。另外，将上述横细沟e，由轮胎轴向内侧的内侧横沟部e1、轮胎轴向外侧的外侧横沟部e2和在它们之间连接的中央横沟部e3形成，并且将上述内侧横沟部e1相对于轮胎轴向线的倾斜角度α、外侧横沟部e2相对于轮胎轴向线的倾斜角度β、中央横沟部e3相对于轮胎轴向线的倾斜角度γ设为0°≤β＜α＜60°≤γ的范围。

然而，在上述提案的轮胎中，上述横细沟e形成为包括三个直线状的横沟部e1、e2、e3的弯曲线状，所以虽然能够优化上述倾斜角度α、β、γ，但排水时的水的流动变得不顺畅，湿路抓地性能变得不充分等，因此期望进一步改进。

专利文献1：日本特开2005-289122号公报

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种载重轮胎，该载重轮胎以将横细沟做成具有曲率半径为R1的外圆弧沟部、和曲率半径为R2的内圆弧沟部的大致S字状，并且限制上述曲率半径R1、R2以及内外圆弧沟部的中心角度为基本，来提高抗不均匀磨损性能和湿路抓地性能。

为了解决上述课题，本申请技术方案1的发明的载重轮胎，通过在胎面部设置沿轮胎周向延伸的多条纵主沟，由此将该胎面部划分成包括配置在轮胎赤道的两侧的内周向陆地部在内的多个周向陆地部，并且设置有在上述内周向陆地部的胎面端侧的陆地部侧缘与轮胎赤道侧的陆地部侧缘之间横贯的多条横细沟，该载重轮胎的特征在于，

上述横细沟形成为具有曲率半径为R1的外圆弧沟部和曲率半径为R2的内圆弧沟部的大致S字状，其中，外圆弧沟部在比上述横细沟更靠轮胎周向一侧具有圆弧中心i1，并且从上述胎面端侧的陆地部侧缘开始以圆弧状延伸；内圆弧沟部在比上述横细沟更靠轮胎周向另一侧具有圆弧中心i2，并且从上述轮胎赤道侧的陆地部侧缘开始以圆弧状延伸，并且，

上述曲率半径R2为10～40mm，且上述曲率半径R1为上述曲率半径R2以下并且与曲率半径R2之差R2-R1为5mm以下，而且，

上述外圆弧沟部的两端之间的绕上述圆弧中心i1的中心角度α为45～90度，并且上述内圆弧沟部的两端之间的绕上述圆弧中心i2的中心角度β为45～90度。

此外，在技术方案2的发明中，其特征在于，上述横细沟具有与上述内圆弧沟部和外圆弧沟部相接且在它们之间连接的直线状的连接沟部，并且该连接沟部的轮胎轴向长度Lm为上述横细沟的轮胎轴向长度L0的40％以下。

此外，在技术方案3的发明中，其特征在于，上述横细沟包括从沟底延伸的下沟部、和从该下沟部延伸至胎面表面的上沟部，而且将上述下沟部的沟宽度Wa设为0.3～1.5mm的范围，并且将上述上沟部的沟宽度Wb设为大于上述下沟部的沟宽度Wa且为上述纵主沟的沟宽度W0的50％以下。

此外，在技术方案4的发明中，其特征在于，上述横细沟的沟深度h为上述纵主沟的沟深度H0的10～80％的范围，并且上述上沟部的沟深度hb为上述横细沟的沟深度h的10～50％。

此外，在技术方案5的发明中，其特征在于，上述内周向陆地部沿轮胎周向以锯齿状延伸，并且上述横细沟的胎面端侧的外端配置在从上述内周向陆地部的胎面端侧的凸角端起在轮胎周向上间隔距离K的位置，并且该距离K为上述胎面端侧的凸角端与凹角端之间的轮胎周向距离Lj的25～75％。

本发明如上所述，在配置于轮胎赤道两侧的内周向陆地部设置有多条横细沟。该横细沟形成为大致S字状，该S字状具有从胎面端侧的陆地部侧缘以圆弧状延伸的曲率半径为R1的外圆弧沟部、和从轮胎赤道侧的陆地部侧缘以圆弧状延伸的曲率半径为R2的内圆弧沟部。

这样，由于上述横细沟形成为平滑的大致S字状曲线，所以在排水时能够使经过横细沟的水的流动顺畅，从而提高湿路抓地性能。另一方面，由于横细沟形成为大致S字状，所以该横细沟的沟壁面彼此相互束缚，由于抑制轮胎轴向的错位所以能够确保内周向陆地部的轮胎轴向刚性较高。此外，由于上述横细沟为细沟，所以还能限制轮胎周向的错位，还确保内周向陆地部的轮胎周向刚性较高。因此能够抑制与路面的滑移量，提高抗不均匀磨损性。

尤其，通过设为10mm≤R2≤40mm、R1≤R2、0≤(R2-R1)≤5mm，由此较高地发挥上述效果。即，在曲率半径之差(R2-R1)超过5mm的情况下，内周向陆地部的胎面端侧的刚性与轮胎赤道侧的刚性的刚性差增大，从而由该刚性差引起而产生不均匀磨损。

此外，在上述曲率半径R2不在10mm≤R2≤40mm的范围的情况下，由于横细沟的沟壁面彼此的束缚力减小，所以无法充分地确保内周向陆地部的刚性，因此存在产生不均匀磨损的倾向。此外，由于轮胎赤道侧的接地压比胎面端侧高，所以在R1＞R2的情况下，与R1≤R2相比，会使水从轮胎赤道侧进入横细沟内的容易程度、以及水向胎面端侧排出的容易程度变差，从而降低湿路抓地性能。

此外，如果上述外圆弧沟部的中心角度α、以及内圆弧沟部的中心角度β小于45度，则横细沟的沟壁面彼此的束缚力减小，无法充分地确保内周向陆地部的刚性，因此存在产生不均匀磨损的倾向。此外，如果上述中心角度α、β超过90度，则由于横细沟的S字的弯曲量增加，所以经过横细沟的水很难顺畅地流动，因此降低湿路抓地性能。

附图说明

图1为表示本发明的载重轮胎的胎面花纹的一例的展开图。

图2为对内周向陆地部放大例示的俯视图。

图3为对横细沟进一步放大例示的俯视图。

图4(A)、(B)为与横细沟以及纵主沟的长度方向成直角的剖视图。

图5为对切缺部进行放大表示的立体图。

图6(A)～(E)为表示表1的比较例的横细沟的概念图。

图7(A)～(D)为表示表1的比较例的横细沟的概念图。

图8为对现有轮胎的胎面花纹进行例示的俯视图。

附图标记说明：1...载重轮胎；2S...胎面表面；2...胎面部；3...纵主沟；4...周向陆地部；4i...内周向陆地部；5...横细沟；5a...下沟部；5b...上沟部；5e1...外端；5e2...内端；9c...内圆弧沟部；9m...连接沟部；9t...外圆弧沟部；Jt1...凸角端；Jt2...凹角端。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

在图1中，本实施方式的载重轮胎1在胎面部2具有沿轮胎周向延伸的多条纵主沟3，由此将该胎面部2划分成包括配置在轮胎赤道C的两侧的内周向陆地部4i在内的多个周向陆地部4。

在本例中，形成三条纵主沟3，即：在轮胎赤道C上延伸的中央纵主沟3i、和配置在中央纵主沟3i两外侧的一对外纵主沟3o，由此将上述胎面部2划分成：中央纵主沟3i与外纵主沟3o之间的上述内周向陆地部4i、以及上述外纵主沟3o与胎面端Te之间的外周向陆地部4o。

各上述纵主沟3i、3o在本例中是沿轮胎周向以锯齿状延伸的锯齿沟，由此确保高速行驶性能且提高牵引性。此外各纵主沟3i、3o以上述锯齿的周向间距相互相同且同相位形成，由此上述内周向陆地部4i具有大致恒定的宽度且以锯齿状沿轮胎周向连续延伸。上述纵主沟3i、3o的沟宽度W0以及沟深度H0(如图4(B)所示)可以采用与现有的载重轮胎的纵主沟的沟宽度及深度相同的程度，例如对于沟宽度W0适合采用8～15mm的范围、对于沟深度H0适合采用16～26mm的范围。其中，沟宽度W0表示在与沟长度方向成直角的方向上测量的胎面表面2S上的沟宽度，此外上述沟深度H0表示从胎面表面2S到沟底(最深部)的深度。

接下来，在上述内周向陆地部4i设有多条横细沟5，多条横细沟5横贯上述内周向陆地部4i的胎面端侧的陆地部侧缘Et与轮胎赤道侧的陆地部侧缘Ec之间，由此，将内周向陆地部4i划分成沿轮胎周向排列的多个块状部6。

如图2、3中放大表示的那样，上述横细沟5形成为具有曲率半径为R1的外圆弧沟部9t和曲率半径为R2的内圆弧沟部9c的大致S字状，其中，外圆弧沟部9t其沟宽度中心线在比上述横细沟5更靠轮胎周向一侧具有圆弧中心i1，并且从上述胎面端Te侧的陆地部侧缘Et以圆弧状延伸；内圆弧沟部9c在比上述横细沟5更靠轮胎周向另一侧具有圆弧中心i2，并且从上述轮胎赤道C侧的陆地部侧缘Ec以圆弧状延伸。

此时，上述曲率半径R2为10～40mm，且上述曲率半径R1为上述曲率半径R2以下并且将与曲率半径R2之差(R2-R1)设为5mm以下。此外，对于上述横细沟5，外圆弧沟部9t的两端之间绕上述圆弧中心i1的中心角度α为45～90度的范围，并且上述内圆弧沟部9c的两端之间绕上述圆弧中心i2的中心角度β为45～90度的范围。

作为上述横细沟5，在本例中示出了具有与上述内圆弧沟部9c和外圆弧沟部9t相接、且在它们之间连接的直线状的连接沟部9m的情况。该连接沟部9m的轮胎轴向长度Lm，优选为上述横细沟5的轮胎轴向长度L0的40％以下。

在这样构成的内周向陆地部4i中，由于上述横细沟5形成平滑的大致S字状曲线，所以在排水时能够使通过横细沟5内的水的流动顺畅，且提高湿路抓地性能。另一方面，由于上述横细沟5形成大致S字状，所以该横细沟5的沟壁面彼此相互啮合并相互束缚，从而能够抑制轮胎轴向的错位。即，能够确保内周向陆地部4i的轮胎轴向刚性较高。进一步，由于上述横细沟5为细沟，所以还能限制轮胎周向的错位等，还确保内周向陆地部4i的轮胎周向刚性较高。其结果，内周向陆地部4i的刚性整体提高，从而能够抑制与路面之间的滑移量，提高抗不均匀磨损性。

此外，在横细沟5具有上述连接沟部9m的情况下，能够更顺畅地连结内外圆弧沟部9c、9t，能够使水的流动更顺畅，提高湿路抓地性能。

其中，在上述曲率半径之差(R2-R1)超过5mm的情况下，在内周向陆地部4i的胎面端Te侧的区域与轮胎赤道C侧的区域之间刚性差变大，存在由该刚性差引起的产生不均匀磨损的倾向。此外，在上述曲率半径R2超过40mm的情况下，由于横细沟5的S字状曲线变得平坦，所以沟壁面彼此的束缚力减弱，从而导致上述内周向陆地部4i的轮胎轴向刚性降低。相反，在曲率半径R2小于10mm的情况下，内外圆弧沟部9c、9t所占的比例变得过小，同样会内周向陆地部4i的轮胎轴向刚性的降低，因此不论哪种情况，均无法充分地提高抗不均匀磨损性。

此外，由于轮胎赤道C侧的接地压比胎面端Te侧高，所以在R1＞R2的情况下，与R1≤R2的情况相比，水从轮胎赤道C侧进入横细沟5内的容易程度变差，并且水向胎面端Te侧排出的容易程度变差。因此，使湿路抓地性能下降。此外，在外圆弧沟部9t的中心角度α、以及内圆弧沟部9c的中心角度β小于45度的情况下，由于横细沟5的S字状曲线变得平坦，所以沟壁面彼此的束缚力变弱，导致上述内周向陆地部4i的轮胎轴向刚性下降，因此存在产生不均匀磨损的倾向。此外，在上述中心角度α、β大于90度的情况下，由于横细沟5的S字的弯曲量增加，所以水很难顺畅地流动，从而使湿路抓地性能下降。

此外，如果上述连接沟部9m的轮胎轴向长度Lm超过横细沟5的轮胎轴向长度L0的40％，则内外圆弧沟部9c、9t所占的比例变得过小，导致内周向陆地部4i的刚性下降，不利于抗不均匀磨损性的提高。

在此，如图4(A)所示，上述横细沟5由沟宽度W为0.5mm以上且为上述纵主沟3的沟宽度W0的50％以下的细沟(包括刀槽花纹)形成。如果上述沟宽度W小于0.5mm，则排水性变得不充分，相反，如果超过沟宽度W0的50％，则无法发挥沟壁面彼此的束缚力，造成在上述块状部产生踵趾磨损等不均匀磨损。此外，横细沟5的沟深度h优选为上述纵主沟3的沟深度H0的10～80％的范围。在上述沟深度h小于纵主沟3的沟深度H0的10％时，会减少由横细沟5带来的效果，相反，如果超过80％，则横细沟5的端部的刚性变得过小，存在导致橡胶缺损等损伤的倾向。

尤其在本例中，示出了横细沟5形成带台阶沟状的优选的情况，该带台阶沟状横细沟5包括从沟底开始延伸的下沟部5a和从该下沟部5a延伸至胎面表面2S的上沟部5b。上述下沟部5a的沟宽度Wa以0.3～1.5mm的范围形成，并且上沟部5b的沟宽度Wb以大于上述沟宽度Wa且为上述纵主沟3的沟宽度W0的50％以下形成。此外，上述横细沟5的上述沟深度h为纵主沟3的沟深度H0的10～80％的范围，并且将上述上沟部5b的沟深度hb设为上述沟深度h的10～50％。在该情况下，由于借助宽度窄的上述下沟部5a发挥较高的沟壁面彼此的束缚力，所以能够提高内周向陆地部4i的刚性从而提高抗不均匀磨损性。另一方面，借助宽度宽的上述上沟部5b确保沟容积，因此能够提高排水性。其中，在上述沟深度hb小于上述沟深度h的10％时，不利于排水性，相反，如果超过沟深度h的50％，则不利于抗不均匀磨损性。其中，如果上沟部5b的上述沟宽度Wb超过上述沟宽度W0的50％，则刚性减小，不利于抗不均匀磨损性和花纹块缺陷。此外，如果上述沟宽度Wa超过1.5mm，则无法获得由上述下沟部5a带来的提高抗不均匀磨损性的效果，此外如果小于0.3mm则不利于排水性。

接下来，如上述图2所示，在上述横细沟5中，其轮胎赤道C侧的内端5e2位于上述内周向陆地部4i的轮胎赤道C侧的凸角端Jc1，相对于此胎面端Te侧的外端5e1在轮胎周向上从上述内周向陆地部4i的胎面端Te侧的凸角端Jt1起间隔距离K配置。此时，上述距离K优选为上述胎面端Te侧的凸角端Jt1与凹角端Jt2之间的轮胎周向距离Lj的25～75％。

这是因为胎面端Te侧的接地压比轮胎赤道C侧低，所以在使横细沟5的外端5e1位于胎面端Te侧的凸角端Jt1附近的情况下，会降低上述外端5e1附近的刚性，从而成为不均匀磨损的起点。尤其在上述距离K小于上述距离Lj的25％时，容易在上述外端5e1产生橡胶缺损。此外，在上述距离K超过上述距离Lj的75％的情况下，外端5e1变得过于接近凹角端Jt2，同样会降低上述外端5e1附近的刚性，容易成为不均匀磨损的起点以及容易在上述外端5e1产生橡胶缺损。

此外，在本例中，如图5所示，在内周向陆地部4i，且在上述横细沟5与纵主沟3相交的各交叉部Q设有切缺部12，该切缺部12利用从胎面表面2S到达上述横细沟5与纵主沟3的交叉线q的下方的三角状的斜面12S将该交叉部Q切割而成。由于该切缺部12将上述交叉部Q的边缘钝化，所以有助于防止在该交叉部Q产生橡胶缺损。此外，由于上述切缺部12必然将内周向陆地部4i的轮胎赤道C侧的凸角端Jc1切掉，而除去刚性小的部分，所以还能起到抑制在磨损初期以刚性小的上述凸角端Jc1为起点的不均匀磨损。其中，上述切缺部12的深度h12优选为大于上述上沟部5b的沟深度hb。

接下来，上述外周向陆地部4o是不具有上述横细沟5的连续的条状，在本例中，在轮胎赤道C侧的凸角端Jo1形成有与上述切缺部12同样的切缺部13。

此外，在外周向陆地部4o的胎面端Te，凹设有俯视时形成大致梯形形状的小宽度横纹沟状的空心沟14。该空心沟14形成在与上述凸角端Jo1相对置的位置，来缓和由锯齿引起的上述外周向陆地部4o的刚性变化。由此，防止在外周向陆地部4o产生不均匀磨损。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于图示的实施方式，还可变形为各种方式来实施。

实施例

为了确认本发明的效果，以图1所示的胎面花纹为基本花纹，试制了使形成于内周向陆地部的横细沟按照表2的规格变化的载重轮胎(轮胎尺寸315/80 R22.5)。并且对各测试轮胎的湿路抓地性能、抗不均匀磨损性能、耐花纹块缺损性能进行了测试，其结果记载于表1。

其中，图6(A)～(E)、图7(A)～(D)表示比较例的横细沟的沟宽度中心线。

作为现有例，如图8所示，试制了横细沟由三个直线状的横沟部e1、e2、e3形成的弯曲线状的轮胎。各横沟部e1、e2、e3相对于轮胎轴向线的角度α、β、γ如下。α＝19.0度、β＝8.5度、γ＝51.0度。

除了表2的规格中记载的以外，实质上均为相同的规格，只有横细沟不同。

纵主沟的沟宽度W0---18.6mm，

纵主沟的沟深度H0---17.3mm，

横细沟的沟深度h---12.9mm，

(比h/H0)---0.73，

试验条件如下。

(1)湿路抓地性能：

在轮辋(9.00)、内压(830kPa)的条件下，将轮胎安装于车辆(日本产卡车2D车)的全部轮子，阶段性地增加速度并且进入在半径为30m的圆形沥青路面上设置了水洼的路线，计测横向加速度(横G)，并按照70～90km/h的速度的平均横G进行评价，将其结果指数化。

(2)抗不均匀磨损性能：

在轮辋(9.00)、内压(830kPa)的条件下，将实施例1的轮胎安装于上述车辆的全部轮子，以高速路为80％、一般路为20％的比例行驶3万km之后的、安装于转向轮侧的实施例1的轮胎的磨损状体为评价基准。然后，将实施例1的轮胎安装在驱动轮侧并且将测试轮胎安装在转向轮侧的车辆，分别以高速路为80％、一般路为20％的比例行驶了3万km。然后，将行驶后的转向轮侧的测试轮胎的磨损状态与上述评价基准进行比较，以上述评价基准(实施例1)为100的指数进行了评价。数值越大越好。

(3)耐花纹块缺损性能：

在轮辋(9.00)、内压(830kPa)的条件下，将实施例1的轮胎安装于上述车辆的全部轮子，并使其在差路爬坡且特意使轮胎空转，以安装于驱动轮侧的实施例1的轮胎的花纹块缺损状态为评价基准。然后，使将实施例1的轮胎安装在转向轮侧并且将测试轮胎安装在驱动轮侧的车辆，分别在上述差路爬坡且特意使轮胎空转，将驱动轮侧的测试轮胎的花纹块缺损状态按照“缺损数×深度”进行指数化，并以上述评价基准(实施例1)为100的指数进行了评价。数值越大越好。

表1

如表所示，确认了实施例的轮胎能够不使抗不均匀磨损性能以及耐花纹块缺损性能变差并且提高湿路抓地性能。

Claims

1.一种载重轮胎，通过在胎面部设置沿轮胎周向延伸的多条纵主沟，由此将该胎面部划分成包括配置在轮胎赤道的两侧的内周向陆地部在内的多个周向陆地部，并且设置有在上述内周向陆地部的胎面端侧的陆地部侧缘与轮胎赤道侧的陆地部侧缘之间横贯的多条横细沟，该载重轮胎的特征在于，

2.根据权利要求1所述的载重轮胎，其特征在于，

上述横细沟具有与上述内圆弧沟部和外圆弧沟部相接且在它们之间连接的直线状的连接沟部，并且该连接沟部的轮胎轴向长度Lm为上述横细沟的轮胎轴向长度L0的40％以下。

3.根据权利要求1或2所述的载重轮胎，其特征在于，

上述横细沟包括从沟底延伸的下沟部、和从该下沟部延伸至胎面表面的上沟部，而且将上述下沟部的沟宽度Wa设为0.3～1.5mm的范围，并且将上述上沟部的沟宽度Wb设为大于上述下沟部的沟宽度Wa且为上述纵主沟的沟宽度W0的50％以下。

4.根据权利要求3所述的载重轮胎，其特征在于，

上述横细沟的沟深度h为上述纵主沟的沟深度H0的10～80％的范围，并且上述上沟部的沟深度hb为上述横细沟的沟深度h的10～50％。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的载重轮胎，其特征在于，

上述内周向陆地部沿轮胎周向以锯齿状延伸，并且上述横细沟的胎面端侧的外端配置在从上述内周向陆地部的胎面端侧的凸角端起在轮胎周向上间隔距离K的位置，并且该距离K为上述胎面端侧的凸角端与凹角端之间的轮胎周向距离Lj的25～75％。