CN103358825A

CN103358825A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN103358825A
Application number: CN2013101090091A
Authority: CN
Inventors: 松本忠雄
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP5520334B2; JP2013216119A; US20130263992A1; EP2647510B1; KR20130112763A; CN103358825B; KR102002621B1; US9272581B2; EP2647510A1

Abstract

本发明的充气轮胎，提高标识的识别性并且降低滚动阻力。该充气轮胎（1）在胎侧部（3）的外表面（3a）形成有由相对于轮胎放射方向以45°以下的倾斜角（θ1a）配置的多个小沟（10）形成的锯齿形部（9）。上述小沟（10），其沟深度在该小沟（10）的轮胎径向的最外点（10g）与最内点（10n）之间变化，并且具有沟深度为最大的最深点（10a）。在轮辋组装于正规轮辋且填充正规内压的无负载的正规状态下，上述最深点（10a）形成在如下区域（S），即：从上述轮胎最大宽度位置（m）起向轮胎径向外侧，隔开轮胎最大宽度位置（m）与轮胎径向的最外端（1t）之间的轮胎径向的距离（Ha）的0.2倍～0.4倍的距离的区域（S）。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及提高标识的识别性、并且降低滚动阻力的充气轮胎。

背景技术

如图6所示，为了提高由文字、数字、图形等构成的标识h的识别性、和/或为了使被称为所谓胀凸（bulge）、凹陷（dent）的凹凸状的外观不良（未图示）不显眼，而在轮胎t的胎侧部s的外表面sa设置有将小沟k沿周向并排设置的锯齿形部（serration）c。

为了使锯齿形部的光的明暗对比更加清晰，以提高标识的识别性，可以考虑遍及小沟的长度方向增大该小沟的沟深度的方法。然而，该方法造成锯齿形部的刚性减小，容易在小沟的沟底产生裂缝。此外，若设置沟深度大的小沟，则由载荷引起的挠曲所带来的橡胶的发热量增大，因而存在滚动阻力变差这样的问题。相关技术如下。

专利文献1：日本特开2003-159912号公报

专利文献2：日本特开2007-17829号公报

发明内容

本发明鉴于以上问题而提出，其主要目的在于提供一种充气轮胎，使构成设置于胎侧部的外表面的锯齿形部的小沟的沟深度变化，并且规定该小沟的沟深度为最大的最深点的配设位置，以此为基本，提高标识的识别性并且降低滚动阻力。

本发明中技术方案1所记载的发明为充气轮胎，具有胎面部、和从该胎面部的两端向轮胎径向内侧延伸的胎侧部，该充气轮胎的特征在于，在上述胎侧部的外表面形成有锯齿形部，该锯齿形部由相对于轮胎放射方向以45°以下的倾斜角配置的多个小沟形成，上述小沟的沟深度在该小沟的轮胎径向的最外点与最内点之间变化，并且上述小沟具有沟深度最大的最深点，在轮辋组装于正规轮辋且填充了正规内压的无负载的正规状态下，上述最深点形成在下述区域，即：从轮胎最大宽度位置起向轮胎径向外侧，隔开上述轮胎最大宽度位置与轮胎径向的最外端之间的轮胎径向的距离Ha的0.2倍～0.4倍距离的区域。

此外，技术方案2所记载的发明，在技术方案1所记载的充气轮胎中，上述小沟相对于轮胎放射方向的最大倾斜角与最小倾斜角的角度差为20°以下、且以直线状或圆弧状延伸。

此外，技术方案3所记载的发明，在技术方案1或者2所记载的充气轮胎中，上述小沟在上述最深点处的沟深度为上述小沟的平均沟深度的1.5倍～2.5倍。

此外，技术方案4所记载的发明，在技术方案1至3中任一项所记载的充气轮胎中，配置有从上述胎面部经过上述胎侧部而到达胎圈部的环状的胎体，在上述正规状态的包括轮胎旋转轴的轮胎子午线截面中，在从上述最深点向轮胎径向内外5mm以内的区域，上述小沟的沟底与上述胎体之间的厚度为最小。

此外，技术方案5所记载的发明，在技术方案1至4中任一项所记载的充气轮胎中，在比上述最深点靠轮胎径向外侧且比上述胎面部的接地端靠轮胎轴向外侧的胎壁区域，不设置沿轮胎周向连续的沟。

此外，技术方案6所记载的发明，在技术方案1至5中任一项所记载的充气轮胎中，上述锯齿形部通过将上述小沟沿轮胎周向连续地间隔设置而形成。

在本发明的充气轮胎的胎侧部的外表面，形成有由相对于轮胎放射方向以45°以下的倾斜角配置的多个小沟形成的锯齿形部。以这样的角度配置的小沟，由于确保锯齿形部的轮胎径向的刚性较大，所以抑制胎侧部的弯曲，进而较小地维持轮胎的滚动阻力。

此外，上述小沟，其沟深度在轮胎径向的最外点与最内点之间变化，并且具有沟深度为最大的最深点。即，由于在小沟内形成有上述最深点、和沟深度比该最深点小的小深度部，所以锯齿形部的光的明暗对比变得清晰，提高标识的识别性。此外，小沟借助最深点的沟的开闭来吸收由载荷引起的弯曲，所以能够抑制弯曲向比上述最深点更靠轮胎径向外方传递。

另外，在轮辋组装于正规轮辋且填充了正规内压的无负载的正规状态下，上述最深点形成在下述区域，即：从上述轮胎最大宽度位置起向轮胎径向外侧，隔开轮胎最大宽度位置与轮胎径向的最外端之间的轮胎径向的距离Ha的0.2～0.4倍的距离的区域。即，通过将最深点配置在与胎面部分离较远的区域，由此抑制配置于橡胶容积大的胎面部等的橡胶的弯曲，抑制该橡胶的发热，所以维持滚动阻力。另外，上述最深点，由于与作用有较大的载荷的轮胎最大宽度位置分离地配置，所以抑制在小沟的沟底产生裂缝，较小地维持滚动阻力。因此本发明的充气轮胎提高标识的识别性并且降低滚动阻力。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的充气轮胎的右半部分的轮胎子午线截面图。

图2为图1的轮胎的侧视图。

图3（a）为图2的锯齿形部的放大图，（b）为其他实施方式的锯齿形部的侧视图。

图4为图1的胎侧部的放大图。

图5（a）为本实施方式的小沟的与长度方向成直角的截面图，（b）以及（c）为其他实施方式的小沟的与长度方向成直角的截面图。

图6为说明现有的锯齿形部的轮胎的立体图。

附图标记说明：1…充气轮胎；1t…最外端；3…胎侧部；3a…胎侧部的外表面；9…锯齿形部；10…小沟；10a…最深点；10g…最外点；10n…最内点；m…轮胎最大宽度位置；S…区域。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎（以下，有时简称为“轮胎”）1例如为轿车用轮胎，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、以及设置在各胎侧部3的轮胎径向内侧的胎圈部4。另外，本发明不限于轿车用轮胎，还可用于重载荷用轮胎等。

此外，图1表示本实施方式的轮胎1轮辋组装于正规轮辋（未图示）、且填充了正规内压的无负载的正规状态。若无特殊说明，则轮胎各部的尺寸为该正规状态下的值。

上述“正规轮辋”，是指在轮胎所依据的规格在内的规格体系中，按照每个轮胎确定该规格的轮辋，例如若为JATMA则为“标准轮辋”，若为TRA则为“Design Rim”，若为ETRTO则为“Measuring Rim”。

此外，上述“正规内压”是指在轮胎所依据的规格在内的规格体系中，按照每个轮胎确定各规格的空气压，若为JATMA则为“最高空气压”，若为TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”，但在轮胎为轿车用的情况下，设为180kPa。

本实施方式的轮胎1构成为包括：从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的环状的胎体6；配置于该胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部的带束层7；配置于上述胎体6的轮胎轴向外侧且在胎侧部3沿轮胎径向内外延伸的胎侧胶12；配置于上述胎侧胶12的轮胎径向内侧且形成与正规轮辋接触的胎圈外表面的边口胶13；配置于上述带束层7的外侧且具有与路面接地的胎面表面2A的胎面胶14；以及配置于该胎面胶14的轮胎轴向外侧的截面近似三角形状的胎冠胶15。

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1枚以上的胎体帘布形成，在本实施方式中由1枚胎体帘布6A。上述胎体帘布6A例如具有：跨越在胎圈芯5、5之间的环状的主体部6a；以及与该胎圈芯的两侧连接、且绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折返的一对折返部6b。另外，在胎体帘布6A的主体部6a与折返部6b之间，配置有从胎圈芯5向径向外侧延伸的胎圈三角胶8。

此外，上述带束层7由将金属帘线相对于轮胎周向例如以15～40°的角度排列的2枚以上的带束帘布构成，在本实施方式中，由轮胎径向内外的2枚带束帘布7A、7B重叠而构成。另外，在带束层7的轮胎径向外侧，还可以设置束带层（省略图示），该束带层由具有沿轮胎周向延伸的帘线的束带帘布构成。

如图2、图3（a）以及图5（a）所示，在上述胎侧部3的外表面3a形成锯齿形部9，该锯齿形部9由相对于轮胎放射方向以45°以下的角度θ1a配置的多个小沟10构成。以这样的角度θ1a排列的小沟10，由于确保锯齿形部9的轮胎径向的刚性较大，所以抑制胎侧部3的弯曲，进而较小地维持轮胎1的滚动阻力。为了均衡地提高上述作用和标识的识别性，角度θ1a优选为30°以下，另外优选为10°以上。其中，上述角度θ1a是：小沟10在轮胎径向的最外点10g与最内点10n的中点10c上的放射方向的角度。

本实施方式的锯齿形部9，通过将小沟10沿轮胎周向连续地间隔设置，从而形成遍及轮胎整周而延伸的环状。这样的锯齿形部9除了确保标识的识别性之外，还具有使被称为胀凸、凹陷的轮胎成形时产生的凹凸状的外观不良不醒目的效果。另外，锯齿形部9显然还可以是配置在轮胎一周中的一部分、或多个部分的圆弧状（省略图示）。

此外，如图4中详细所示，小沟10的沟深度在上述最外点10g与最内点10n之间变化，并且具有沟深度为最大的最深点10a。即，在本实施方式的小沟10中形成有：上述最深点10a、和沟深度比该最深点10a小的小深度部10b。由此进入到最深点10a的光，在该最深点10a的沟壁反复反射，且大部分被该沟壁吸收。另一方面在小深度部10b，光不会像最深点10a那种程度被吸收。因此锯齿形部9的光的明暗对比变得清晰，从而提高标识的识别性。另外，由于这样的最深点10a能够通过该最深点10a的沟的开闭来吸收载荷所引起的弯曲，所以抑制弯曲向比该最深点10a更靠轮胎径向外侧的传递。

上述最深点10a需要形成在区域S，该区域S为从上述轮胎最大宽度位置m起向轮胎径向外侧、隔开轮胎最大宽度位置m与轮胎径向的最外端1t（图1所示）之间的轮胎径向的距离Ha的0.2倍～0.4倍的距离的区域。即，如图1中详细所示，配置胎面胶14以及胎冠胶15的胎面区域，橡胶容积比轮胎最大宽度位置m附近的区域大。因此若小沟10的最深点10a设置在超过距离Ha的0.4倍的位置，则最深点10a接近橡胶容积大的区域，因较大的橡胶的弯曲产生较大的橡胶发热，从而轮胎的滚动阻力变差。另一方面，若最深点10a设置在小于距离Ha的0.2倍的位置，则该最深点10a接近作用有较大的载荷的轮胎最大宽度位置m，因此容易在小沟10的沟底10s产生裂缝。因此上述区域S，优选为距离Ha的0.25倍以上，另外优选为0.35倍以下。

其中，上述轮胎最大宽度位置m定义为，在上述正规状态下，胎体帘布6A的主体部6a向轮胎轴向最外侧伸出的轮胎径向的位置。另外，轮胎径向的最外端1t通常为轮胎赤道C与胎面表面2A的交点，但在轮胎赤道C上形成沿轮胎周向连续的纵沟的情况下，设为从纵沟的两端在胎面表面2A平滑地延伸到轮胎赤道C侧的假想面2B与轮胎赤道C的交点K。

本实施方式的小沟10的沟深度，从最外点10g以及最内点10n开始向最深点10a逐渐增加。由此，较高地维持锯齿形部9的刚性，进一步抑制在小沟10内产生裂缝，从而更进一步抑制滚动阻力的增加。

此外，在最深点10a处的沟深度Dm，优选为小沟10的平均沟深度Da的1.5倍～2.5倍。即，如果上述沟深度Dm变得过大，则锯齿形部9的刚性下降，从而有可能使滚动阻力变差。相反，如果沟深度Dm减小，则有可能无法发挥设置最深点10a的效果、即无法发挥标识识别性的提高和滚动阻力的降低。因此在最深点10a处的沟深度Dm优选为小沟10的长度方向的平均沟深度Da的1.7倍以上，另外优选为2.3倍以下。

其中，平均沟深度Da按照惯例决定，但从均衡地确保标识的识别性的提高和滚动阻力的降低的观点出发，优选为0.2mm以上，更优选为0.3mm以上，另外优选为0.6mm以下，更优选为0.5mm以下。上述“平均沟深度Da”为：除了从最外点10a和最内点10n向最深点10a侧隔开5mm的距离以外的、小沟10的沟深度的长度方向的平均。

如图5（a）所示，小沟10的相对于长度成直角的方向的截面形状，若考虑标识的识别性、生产率，则优选为近似三角形状。其中，小沟10不限于这样的形态，例如如图5（b）和（c）所示，截面形状还可以为正弦波状、梯形状。

如图3（a）所示，小沟10相对于轮胎放射方向的最大倾斜角θ1b与最小倾斜角θ1c的角度差θ1b-θ1c，优选为20°以下且以直线状延伸。通过这样确保上述角度差θ1b-θ1c，由此进一步增大锯齿形部9的光的明暗对比，并且较大地确保轮胎周向的强度，从而抑制小沟10内的裂缝。另外，如本实施方式那样以直线状形成的小沟10中，最大倾斜角θ1b形成在上述最内点10n上，最小倾斜角θ1c形成在最外点10g上。

另外，如图3（b）所示，小沟10，若上述角度差θ1b-θ1c为20°以下，则也可以以圆弧状延伸。该实施方式的小沟10是向轮胎径向外侧凸出的圆弧状，但不限于此，例如还可以为向轮胎径向内侧凸出的圆弧状，此外还可以是将这些圆弧组合的形状。

另外，若在从最深点10a向轮胎径向外侧且从胎面部2的接地端Te向轮胎轴向外侧的胎壁区域Br，设置沿轮胎周向连续的沟，则以该沟为起点产生较大的弯曲，所以胎壁区域Br发热，因而滚动阻力变差。因此，优选为在上述胎壁区域Br不设置沿轮胎周向连续的沟。

其中，上述“接地端Te”表示在对上述正规状态的轮胎加载正规载荷并接地于平面时的接地面的轮胎轴向的最外端。此外，上述“正规载荷”是指按照每个轮胎规定上述规格的载荷，若为JATMA则为最大负载能力，若为TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则为“LOADCAPACITY”。

此外，从均衡地确保标识的识别性和锯齿形部9的刚性的观点出发，小沟10的轮胎周向的角度间距P优选为0.1°～0.3°。

此外，优选为，在从最深点10a向轮胎径向内外隔开5mm的区域R内形成薄壁部11，该薄壁部11为小沟10的沟底10s与上述胎体6的主体部6a之间的厚度成为最小。由此即便由载荷引起在最深点10a处产生沟的开闭，也由于该区域的橡胶容积小，所以能够抑制橡胶的发热，从而抑制滚动阻力的增加。

为了更有效地发挥上述作用，小沟10的轮胎径向的长度L优选为上述距离Ha的40%以上，更优选为45%以上，另外优选为70%以下，更优选为65%以下。

以上，对本发明的充气轮胎进行了详细说明，但本发明不限于上述具体的实施方式，当然也可以变形为各种方式来实施。

实施例

按照表1的规格，试制具有图1的基本构造以及图2所示的锯齿形部的下述尺寸的轮胎，并在下述条件下组装于轮辋。然后，对这些轮胎进行了标识识别性以及滚动阻力的测试。其中，比较例1的小沟不具有最深点而是深度恒定不变。

轮胎尺寸：195/65R15

内压：230kPa

轮辋：15×6J

＜标识的识别性＞

通过5名测试者的目视确认，评价了各供试轮胎的标识的识别性。结果按照将比较例1为100的评分来表示，数值越大越好。

＜滚动阻力＞

使各供试轮胎在下述条件下在滚动阻力试验机的鼓上行驶，并对此时的滚动阻力进行了测定。结果，按照将比较例1的倒数为100的指数来表示，数值越大越好。

滚筒的直径：1.7m

载荷：4.2kN

速度：60km/h

测试的结果示于表1。

表1

如表1所示能够确认，实施例比比较例更均衡地提高识别性以及滚动阻力。此外，使用轮胎尺寸、标识不同的轮胎还进行了测试，但得到与表1同样的结果。

Claims

1.一种充气轮胎，具有胎面部、和从该胎面部的两端向轮胎径向内侧延伸的胎侧部，该充气轮胎的特征在于，

在上述胎侧部的外表面形成有锯齿形部，该锯齿形部由相对于轮胎放射方向以45°以下的倾斜角配置的多个小沟形成，

上述小沟的沟深度在该小沟的轮胎径向的最外点与最内点之间变化，并且上述小沟具有沟深度最大的最深点，

在轮辋组装于正规轮辋且填充了正规内压的无负载的正规状态下，

上述最深点形成在下述区域，即：从轮胎最大宽度位置起向轮胎径向外侧，隔开上述轮胎最大宽度位置与轮胎径向的最外端之间的轮胎径向的距离Ha的0.2倍～0.4倍距离的区域。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

上述小沟相对于轮胎放射方向的最大倾斜角与最小倾斜角的角度差为20°以下、且以直线状或圆弧状延伸。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

上述小沟在上述最深点处的沟深度为上述小沟的平均沟深度的1.5倍～2.5倍。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

配置有从上述胎面部经过上述胎侧部而到达胎圈部的环状的胎体，

在上述正规状态的包括轮胎旋转轴的轮胎子午线截面中，

在从上述最深点向轮胎径向内外5mm以内的区域，上述小沟的沟底与上述胎体之间的厚度为最小。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

在比上述最深点靠轮胎径向外侧且比上述胎面部的接地端靠轮胎轴向外侧的胎壁区域，不设置沿轮胎周向连续的沟。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

上述锯齿形部通过将上述小沟沿轮胎周向连续地间隔设置而形成。