CN103987541B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

提供一种充气轮胎，其在胎面表面包括多个陆部，该陆部由沿着轮胎周向延伸的至少一个周向主槽和多个倾斜槽划分而成，倾斜槽的一端向周向主槽开口并且在平面图中相对于轮胎周向从该一端向另一端倾斜地延伸，其中陆部在面向周向主槽并形成该周向主槽的槽侧壁的一部分的侧壁面包括倾斜壁面部。倾斜壁面部的倾斜度从轮胎周向上的一端朝向另一端逐渐增大。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及具有可以同时获得湿路面性能和耐磨耗性的胎面花纹的充气轮胎。

背景技术

为了实现湿路面以及干路面上的实质稳定行驶，充气轮胎一般具有形成在胎面表面的在轮胎行进方向、即轮胎周向上延伸的多个周向主槽(例如，见专利文献1)，并因此能够将进入胎面表面的水通过周向主槽排放到轮胎胎面表面的外侧。

顺便提一句，为了改善湿路面性能，增加槽面积比率(负比率)是有用的。然而，存在如下问题：由于加宽周向主槽的槽宽而增加槽面积比率使邻接周向主槽的陆部的刚性劣化，引起了在陆部的边缘部分由于横向力等产生的负载的增加，并因此引起了偏磨耗的增加。因此，已存在形成如下的周向主槽的槽侧壁的方法：槽侧壁相对于陆部的表面的法线在朝向槽开口逐渐增加槽宽的方向上倾斜，由此增加了周向主槽的槽体积并抑制了邻接周向主槽的陆部的刚性的劣化，以便同时获得湿路面性能和耐偏磨耗性(例如，见专利文献2)。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-006161号公报

专利文献2：日本特开平06-001116号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，当前状况是：在面向周向主槽的槽侧壁以单一角度倾斜并以均匀截面形状延伸的上述传统充气轮胎中，一旦施加横向力等，这样的倾斜侧壁就容易产生弯折并且应力容易集中在倾斜侧壁上，因此不能令人满意地抑制偏磨耗并进一步期望湿路面性能的改善。

所以，本发明的目的是提供一种与传统技术相比能够以较高水平获得湿路面性能和耐偏磨耗性的充气轮胎。

用于解决问题的方案

为了解决以上问题，根据本发明的充气轮胎包括，一种充气轮胎，其在胎面表面包括多个陆部，所述陆部由沿轮胎周向延伸的至少一个周向主槽和多个倾斜槽划分而成，所述倾斜槽的一端开口至所述周向主槽并且在平面图中相对于轮胎周向从该一端向另一端倾斜地延伸，其中，所述陆部在面向所述周向主槽并且形成该周向主槽的槽侧壁的一部分的侧壁面包括倾斜壁面部，并且所述倾斜壁面部的倾斜度从轮胎周向上的一端朝向另一端逐渐增大。

在具有这样的设计的充气轮胎中，因为在面向周向主槽的侧壁面上设置了倾斜壁面部，并且同时倾斜壁面部的倾斜度在轮胎周向上从一端朝向另一端逐渐增大，所以与陆部的面向周向主槽的侧壁面以均匀截面形状延伸并以单一角度倾斜的传统技术相比，可以在抑制陆部的橡胶体积减小的同时增加槽体积，由此以较高水平同时获得了湿路面性能和耐偏磨耗性。此外，因为倾斜壁面部的倾斜度在轮胎周向上从一端朝向另一端逐渐增大，所以在倾斜壁面部上形成了扭曲面，这使当陆部被施加横向力等时在倾斜壁面部上施加的应力被分散，由此抑制了陆部的弯折变形。这对于抑制陆部中产生的偏磨耗也是重要的。

注意，在根据本发明的充气轮胎中，所述倾斜壁面部的具有最大倾斜度的所述另一端与所述倾斜槽的所述一端连续地连接，由此可以将周向主槽中流动的水顺利地排放至倾斜槽并且可以进一步改善湿路面性能。当陆部没有倾斜壁时，陆部的刚性增加并且耐磨耗性被显著地改善，然而湿路面性能大幅地降低。另外，当壁部没有倾斜度并且部分地形成周向主槽时，周向主槽中流动的水基本上顺利地流到倾斜槽内，然而陆部的刚性大幅地降低并且耐磨耗性被显著地劣化。

另外，在根据本发明的充气轮胎中，优选地，所述陆部的所述侧壁面包括：从所述周向主槽的槽底壁开始升高并且与上述倾斜壁面部的轮胎径向内缘相连的下侧垂壁面部；和从所述倾斜壁面部的轮胎径向外缘开始升高并且与所述陆部的胎面表面相连的上侧垂壁面部。由此，与陆部的所有侧壁面由倾斜壁面部形成的充气轮胎相比，可以确保陆部的橡胶体积，并且可以沿着陆部的侧壁面上的等高线形成隅部和角部。因为这些隅部和角部可以在陆部上施加有横向力等时发挥加强效果，所以可以进一步抑制陆部中产生的偏磨耗。

优选地，根据本发明的充气轮胎在所述胎面表面进一步包括所述倾斜槽的所述另一端开口至其上的周向主槽，其中，所述陆部在面向所述倾斜槽的所述另一端开口至其上的该周向主槽并且形成该周向主槽的槽侧壁的一部分的侧壁面包括倾斜壁面部，并且所述倾斜壁面部的倾斜度从轮胎周向上的一端朝向另一端逐渐增大。由此可以更加确实地同时获得湿路面性能和耐偏磨耗性。

此外，在根据本发明的充气轮胎中，优选地，倾斜壁面部的最小倾斜部分的倾斜角度为0度至45度，由此可以更加确实地同时获得湿路面性能和耐偏磨耗性。

另外，在根据本发明的充气轮胎中，优选地，倾斜壁面部的最大倾斜部分的倾斜角度为20度至60度，由此可以更加确实地同时获得湿路面性能和耐偏磨耗性。

发明的效果

如上所述，根据本发明，可以提供与传统技术相比能够以较高水平同时获得湿路面性能和耐偏磨耗性的充气轮胎。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。

图2是将图1中的胎面花纹的主要部分放大的平面图。

图3是示出图1中的胎面花纹的主要部分的立体图。

图4的(a)是沿图2中的线A-A截取的截面图，图4的(b)是沿图2中的线B-B截取的截面图，图4的(c)是沿图2中的线C-C截取的截面图。

图5是用等高线示出图1中的胎面花纹的中间陆部的倾斜壁面部的倾斜状态的平面图。

图6是根据本发明的第二实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。

图7是用于与本发明进行比较的充气轮胎(比较例1)的胎面花纹的展开图；和

图8的(a)是用于与本发明进行比较的充气轮胎(比较例2)的胎面花纹的展开图，图8的(b)是用等高线示出中间陆部的倾斜壁面部的倾斜状态的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地说明本发明的实施方式。在这里，根据本发明的实施方式的充气轮胎具有传统的轮胎结构(未示出)。例如，当充气轮胎被分成一对胎圈部、在胎圈部的轮胎径向上延伸的一对胎侧部和跨越胎侧部延伸的胎面部这些部分时，充气轮胎可以在轮胎的内部具有：跨越胎圈部、胎侧部和胎面部环状地延伸并且任一端都由埋设在胎圈部中的胎圈芯锁定的胎体；和布置于胎体的轮胎径向外侧的带束。注意，轮胎结构不限于此，而是可以在带束的轮胎径向外侧设置诸如保护层(cap layer)和层组(stratum)等的加强层，并且子午线帘布层或者斜交帘布层可以构成胎体的帘布层。此外，充气轮胎在胎面部的表面(在下文中称作“胎面表面”)具有下面说明的胎面花纹。

如图1所示，充气轮胎在胎面表面1包括在轮胎周向上延伸的至少一个周向主槽，在这里具有四个周向主槽3、4、5和6。注意，为了便于说明，在下面的说明中，靠近轮胎赤道面E的两个周向主槽3、4中的每一个称作“中央周向主槽”，并且远离轮胎赤道面E的两个周向主槽5、6中的每一个称作“侧方周向主槽”。此外，位于周向主槽5、6之间的胎面表面的区域称作“中央区域C，并且在周向主槽5、6的轮胎宽度方向外侧的区域称作侧方区域S。于是，中央周向主槽3、4位于胎面表面1的中央区域C内。

在这里，“接地宽度”意味着：当充气轮胎被安装在标准轮辋上、被填充有标准内压并且以施加有标准负载的方式被压抵在平坦表面上时，胎面表面1的与平坦表面接触的宽度。标准轮辋是如JATMA所限定的“标准轮辋”、如TRA所限定的“设计轮辋”或者如ETRTO所限定的“测量轮辋”。此外，标准内压是如JATMA所限定的“最大压力”、如TRA所限定的“各种冷充气压力下的轮胎负载极限”的最大值或者如ETRTO所限定的“充气压力”。另外，标准负载是如JATMA所限定的“最大负载能力”、如TRA所限定的“各种冷充气压力下的轮胎负载极限”的最大值或者如ETRTO所限定的“负载能力”。

在充气轮胎中，胎面表面1包括多个倾斜槽(在下文中称作“中间倾斜槽”)，其一端开口至中央周向主槽3、4且另一端开口至侧方周向主槽5、6，并且在平面图中倾斜槽相对于轮胎周向朝向另一端倾斜地延伸。于是，胎面表面1包括由中央周向主槽3、4，侧方周向主槽5、6和中间倾斜槽8形成的近似平行四边形(近似菱形)形状的花纹块状陆部10(在下文中称作“中间陆部”)。在这里，虽然中间倾斜槽8以在倾斜方向上凸出的方式稍微弯曲地延伸，但是中间倾斜槽8可以沿着直线延伸。此外，虽然中间陆部10包括将在轮胎周向上彼此邻接的中间倾斜槽8连接并且还将中间陆部10分成两个陆部段10a、10b的窄槽12，但是设置窄槽12不是必要的。

在充气轮胎中，胎面表面1还包括：多个侧方倾斜槽14，其开口至侧方周向主槽5、6和胎面端部TE并且在轮胎周向上倾斜地延伸；和多个侧方花纹块16，其由侧方倾斜槽14和侧方周向主槽5、6在轮胎周向上间隔地形成。

在充气轮胎中，胎面表面1进一步包括形成在中央周向主槽3、4之间的中央陆部18，并且中央陆部18由以下部分组成：多个中央花纹块25，其由两个副槽20、21还有多个中央倾斜槽23形成，其中两个副槽20、21具有比中央周向主槽3、4和侧方周向主槽5、6窄的宽度，多个中央倾斜槽23开口至副槽20、21并且在轮胎周向上倾斜地延伸；和肋状陆部26、27，其由中央周向主槽3、4和副槽20、21形成。

如图2至图5所示，胎面花纹的特征是具有中间陆部10，中间陆部10在面向中央周向主槽3、4并且形成中央周向主槽3、4的槽侧壁的一部分的侧壁面28上包括倾斜壁面部29。倾斜壁面部29的倾斜度θ(相对于陆部的胎面表面的法线的倾斜度)在轮胎周向上从一端29a朝向另一端29b逐渐增大。换言之，在平面图中，倾斜壁面部29的等高线P或者等高线的延长线如图5中的假想线所示在倾斜壁面部29的一端29a处互相交叉。

此外，根据本实施方式，倾斜壁面部29的具有最大倾斜度的另一端29b与中间倾斜槽8的开口至中央周向主槽3和4的一端8a连续地连接，也就是中间倾斜槽8从倾斜壁面部29的另一端29b的附近开始延伸并且开口至侧方周向主槽5和6。所以，中央周向主槽3和4与中间倾斜槽8经由倾斜壁面部29的另一端29b和中间倾斜槽8的一端8a彼此连通。

另外，根据本实施方式，如图3所示，中间壁部10的面向中央周向主槽3、4的侧壁面28包括：下侧垂壁面部31，其从中央周向主槽3、4的槽底壁开始升高并且与倾斜壁面部29的轮胎径向内缘相连；和上侧垂壁面部33，其从倾斜壁面部29的轮胎径向外缘开始升高并且与中间陆部10的胎面表面相连。在侧壁面28上，在倾斜壁面部29与上侧垂壁面部33之间的界面处和倾斜壁面部29与下侧垂壁面部31之间的界面处，分别沿着等高线延伸地形成有隅部35和角部37。

根据本实施方式，如图1所示，中间陆部10的面向侧方周向主槽5、6的侧壁面38也包括具有与上述倾斜壁面部29类似设计的倾斜壁面部39。在侧方周向主槽5、6一侧的倾斜壁面部39具有大约与从轮胎宽度方向观察时看到的在中央周向主槽3、4一侧的倾斜壁面部29的另一端29b对应的一端39a，并且还具有从该一端39a朝向另一端39b逐渐增大的倾斜度。也就是，当从轮胎宽度方向观察时，形成在中间陆部10的面向中央周向主槽3、4的侧壁面28上的倾斜壁面部29的终止点(另一端29b)和形成在中间陆部10的面向侧方周向主槽5、6的侧壁面38上的倾斜壁面部39的起始点大约彼此对应。此外，中间陆部10的在侧方周向主槽5、6一侧的侧壁面38以与侧壁面28类似的方式包括：下侧垂壁面部，其从中央周向主槽3、4的槽底壁开始升高并且与倾斜壁面部的轮胎径向内缘相连；和上侧垂壁面部，其从倾斜壁面部的轮胎径向外缘开始升高并且与中间陆部的胎面表面相连。侧壁面38包括在侧壁面上沿着等高线延伸形成的隅部和角部(未示出)。

在具有上述设计的充气轮胎中，倾斜壁面部29设置于中间陆部10的面向中央周向主槽3、4的侧壁面28上，此外，倾斜壁面部29的倾斜度在轮胎周向上从一端29a朝向另一端29b逐渐增大以便形成扭曲面。所以，一旦在中间陆部10上施加横向力等，施加在倾斜壁面部29上的应力就可以被分散，结果是中间陆部10很难变形，由此抑制了中间陆部10的偏磨耗。此外，与陆部的面向周向主槽的侧壁面以单一角度倾斜并且以均匀截面形状延伸的传统充气轮胎相比，可以在确保中间陆部10的橡胶体积的同时增加槽体积，由此改善了湿路面性能。

此外，根据具有上述设计的充气轮胎，中间陆部10的倾斜壁面部29具有从一端29a朝向另一端29b逐渐增大的倾斜度，同时，倾斜壁面部29的具有最大倾斜度的另一端29b与中间倾斜槽8的一端8a连通。所以，在中央周向主槽3、4中流动的水可以被顺利地排放至中间倾斜槽8，由此进一步改善了湿路面性能。

此外，根据具有上述设计的充气轮胎，除了倾斜壁面部29以外，中间陆部10的侧壁面28还包括：从中央周向主槽3、4的槽底壁开始升高并且与倾斜壁面部29的轮胎径向内缘相连的下侧垂壁面部31；和从倾斜壁面部29的轮胎径向外缘开始升高并且与中间陆部10的胎面表面相连的上侧垂壁面部33。所以，与中间陆部10的侧壁面28仅由倾斜壁面部29构成相比，可以确保中间陆部10的橡胶体积，并且可以沿着等高线在中间陆部10的侧壁面28上形成隅部35和角部37。因为隅部35和角部37可以在中间陆部10上施加有横向力等时发挥加强效果，所以可以进一步抑制中间陆部10中产生的偏磨耗。

另外，根据具有上述设计的充气轮胎，中间陆部10的面向侧方周向主槽5、6的侧壁面38也具有与形成在中间陆部10的侧壁面28上的倾斜壁面部29类似的倾斜壁面部39。所以，也可以改善侧方周向主槽5、6的排水性能，由此进一步改善了湿路面性能。另外，根据本实施方式，当从轮胎宽度方向观察时，形成在中间陆部10的面向中央周向主槽3、4的侧壁面28上的倾斜壁面部29的终止点(另一端29b)和形成在中间陆部10的面向侧方周向主槽5、6的侧壁面38上的倾斜壁面部39的起始点(一端39a)大约彼此对应。所以，可以使从中间陆部10的在轮胎周向上的一端至另一端沿着轮胎宽度方向的截面面积的变化最小化，结果，一旦被施加有横向力等，陆部10就均衡地变形，由此进一步抑制了偏磨耗。

顺便提一句，倾斜壁面部29的最小倾斜部分(在本示例中为一端29a)的倾斜角度θ优选地在0度至45度的范围。当倾斜角度θ超过45度时，可能归因于大的槽体积而难以确保刚性。此外，倾斜壁面部29的最大倾斜部分(在本示例中为另一端29b)的倾斜角度θ优选地在20度至60度的范围。当倾斜角度θ小于20度时，存在着归因于缺乏槽体积而不能获得充分的排水性能的危险。当倾斜角度θ超过60度时，可能归因于大的槽体积而变得难以确保刚性。

虽然本发明是基于图中的示例说明的，但是本发明不限于以上实施方式，而是可以在权利要求书的范围内适当地进行改变。例如，虽然以上实施方式具有相对于轮胎赤道面E点对称的胎面花纹，但是本发明也适用于线对称的胎面花纹和不对称的胎面花纹。

实施例

接下来，实验性地制造出根据本发明的充气轮胎(实施例1至19的轮胎)和用于比较的充气轮胎(比较例1、2的轮胎)，并使其经受湿路面性能和耐偏磨耗性的试验，这将在下面说明。实施例1至19以及比较例1、2中的各轮胎是尺寸为225/65R17的子午线轮胎。通过使这些轮胎安装在尺寸为7×17的轮辋上并且被施加有210kPa的内压(相对压力)进行试验。

在这里，实施例1的轮胎在胎面表面具有图1中示出的胎面花纹。具体地，胎面花纹包括在中间陆部的面向中央周向主槽的侧壁面上的倾斜壁面部，并且倾斜壁面部沿着轮胎周向从一端朝向另一端尺寸逐渐增大。此外，胎面花纹包括在中间陆部的面向中央周向主槽的侧壁面上的倾斜壁面部，并且该倾斜壁面部从大约位于在中央周向主槽一侧的倾斜壁面部的另一端处的一端朝向另一端尺寸逐渐增大。实施例1的其他规格如表1中所示。

此外，实施例2至19的轮胎在胎面表面具有图6中示出的胎面花纹。具体地，倾斜壁面部只形成在中间陆部的面向中央周向主槽的侧壁面上并且沿着轮胎周向从一端朝向另一端尺寸逐渐增大。实施例2至19的轮胎的其他规格如表1中所示。

此外，比较例1的轮胎在胎面表面具有图7中示出的胎面花纹。具体地，中间陆部的面向中央周向主槽的侧壁面相对于中央周向主槽的槽底面垂直，并且中间陆部的面向侧方周向主槽的侧壁面相对于中央周向主槽的槽底面垂直。比较例1的轮胎的其他规格如表1中所示。

另外，比较例2的轮胎在胎面表面具有图8中示出的胎面花纹。具体地，中间陆部的面向中央周向主槽的侧壁面具有以单一角度倾斜的倾斜壁面部，并且中间陆部的面向侧方周向主槽的侧壁面相对于中央周向主槽的槽底面垂直。比较例2的轮胎的其他规格如表1中所示。

[表1]

各轮胎在具有10mm深的水的潮湿道路上直线地行驶，并且测量引起湿路滑胎现象的临界速度，从得到的临界速度来评价湿路面性能。评价结果示出在表2中。对于表2中的评价，用比较例1的结果被设定为100时的指数来表示实施例1至19和比较例2的轮胎的结果。数值越大，湿路面性能越好。

各轮胎以不同的驱动模式在干燥普通道路上行驶10000km，并且测量中间陆部的邻接中央周向主槽的边缘处的磨耗量(台阶量)，从得到的磨耗量来评价耐偏磨耗性。评价结果示出在表2中。对于表2中的评价，用比较例2的轮胎的结果被设定为100时的指数来表示实施例1至19和比较例1的轮胎的结果。数值越大，耐偏磨耗性越好。

[表2]

	比较例1	比较例2	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
									湿路面性能	100	105	105	106	101	106	101	106
耐偏磨耗性	105	100	105	101	106	101	106	101

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，可以提供与传统技术相比能够以较高水平同时获得湿路面性能和耐偏磨耗性的充气轮胎。

附图标记列表

1 胎面表面

3、4 中央周向主槽(周向主槽)

5、6 侧方周向主槽(周向主槽)

8 中间倾斜槽(倾斜槽)

10 中间陆部(陆部)

28 侧壁面

29 倾斜壁面部

31 下侧垂壁面部

33 上侧垂壁面部

35 隅部

37 角部

38 侧壁面

39 倾斜壁面部

Claims (3)

1.一种充气轮胎，其在胎面表面包括多个陆部，所述陆部由沿轮胎周向延伸的至少一个第1周向主槽和多个倾斜槽划分而成，所述倾斜槽的一端开口至该第1周向主槽并且在平面图中相对于轮胎周向从该一端向另一端倾斜地延伸，其中，

所述陆部在面向所述第1周向主槽并且形成该第1周向主槽的槽侧壁的一部分的侧壁面包括第1倾斜壁面部，并且

所述第1倾斜壁面部的倾斜度从轮胎周向上的一端朝向另一端逐渐增大，

所述陆部的所述侧壁面包括：从所述第1周向主槽的槽底壁开始升高并且与上述第1倾斜壁面部的轮胎径向内缘相连的下侧垂壁面部；和从所述第1倾斜壁面部的轮胎径向外缘开始升高并且与所述陆部的胎面表面相连的上侧垂壁面部，

所述第1倾斜壁面部与所述上侧垂壁面部之间的界面处和所述第1倾斜壁面部与所述下侧垂壁面部之间的界面处，分别沿着等高线延伸地形成有隅部和角部，

所述第1倾斜壁面部的倾斜度从轮胎周向上的一端朝向另一端逐渐增大，从而在所述第1倾斜壁面部形成扭曲面，

所述充气轮胎在所述胎面表面进一步包括所述倾斜槽的所述另一端开口至其上的第2周向主槽，其中，所述陆部在面向所述倾斜槽的所述另一端开口至其上的该第2周向主槽并且形成该第2周向主槽的槽侧壁的一部分的侧壁面包括第2倾斜壁面部，并且

所述第2倾斜壁面部的倾斜度从轮胎周向上的一端朝向另一端逐渐增大，

当从轮胎宽度方向观察时，所述第1倾斜壁面部的另一端与所述第2倾斜壁面部的一端大约彼此对应。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第1倾斜壁面部的具有最大倾斜度的所述另一端与所述倾斜槽的所述一端连续地连接。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第1倾斜壁面部的最小倾斜部分的倾斜角度为0度至45度，所述第1倾斜壁面部的最大倾斜部分的倾斜角度为20度至60度。