CN104723797A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

根据本发明，通过设置在地面接触部的刀槽花纹来提高在冰雪路面上的制动性能，同时抑制地面接触部的刚性降低，从而抑制地面接触部的偏磨损或由地面接触部与路面摩擦而产生的噪音。在设置于地面接触部的刀槽花纹的、从胎面表面的开口端至刀槽花纹深度方向里侧依次设置有：宽度大于开口端的第一宽幅部、宽度小于第一宽幅部的缩颈部、及宽度大于缩颈部的第二宽幅部。相对置的刀槽花纹的沟槽侧壁以如下方式形成：随着从胎面表面的开口端靠近第一宽幅部而互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽；随着从第一宽幅部靠近缩颈部而互相接近，从而使沟槽宽度逐渐变窄；随着从缩颈部靠近第二宽幅部而互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种具备胎面花纹的充气轮胎，所述胎面花纹具有形成有刀槽花纹的地面接触部。

背景技术

在现有技术中，例如在无钉防滑轮胎中，在花纹块或条形花纹等的地面接触部设置有被称为刀槽花纹的切口，通过基于刀槽花纹的边缘效果，可以稳定地行驶在摩擦系数低的冰雪路面。作为这种刀槽花纹，已知的有使刀槽花纹的形状在深度方向发生变化的、所谓的立体刀槽花纹，在胎面表面以直线状开口的直线刀槽花纹或以波浪形开口的波形刀槽花纹，例如已经在日本国特开2011-157011号公报、日本国特开平8-197915号公报、及日本国特开2009-160986号公报中公开。

但是，若增加设置在地面接触部的刀槽花纹的数量，则地面接触部的刚性降低，由此地面接触部过度地压瘪，因此，接地面积减少，而且接地压力局部地增高，由此融解冰雪路面上的冰而容易形成水膜，从而存在冰雪路面的制动性能下降的问题。另外，若地面接触部的压瘪程度增大，则存在如下问题：地面接触部容易产生偏磨损，或在压瘪的地面接触部离开路面而恢复到原状时，地面接触部与路面摩擦而容易产生异常噪音。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够通过在地面接触部设置的刀槽花纹的边缘效果，提高在冰雪路面上的制动性能，同时抑制地面接触部的刚性降低，从而抑制地面接触部的偏磨损或由地面接触部与路面的摩擦而产生的异常噪音的充气轮胎。

解决课题的方法

根据本发明的充气轮胎，其是具备胎面花纹的充气轮胎，所述胎面花纹具有形成有刀槽花纹的地面接触部，所述充气轮胎的特征在于，所述刀槽花纹具备：第一宽幅部，其设置于比在胎面表面形成开口的开口端更靠近刀槽花纹深度方向里侧的位置、且沟槽宽度大于所述开口端的沟槽宽度；缩颈部，其设置在比所述第一宽幅部更靠近刀槽花纹深度方向里侧的位置、且沟槽宽度小于所述第一宽幅部的沟槽宽度；及第二宽幅部，其设置在比所述缩颈部更靠近刀槽花纹深度方向里侧的位置、且沟槽宽度大于所述缩颈部的沟槽宽度，其中，随着从所述开口端靠近所述第一宽幅部，相对置的所述刀槽花纹的沟槽侧壁互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽，随着从所述第一宽幅部靠近所述缩颈部，相对置的所述沟槽侧壁互相接近，从而使沟槽宽度逐渐变窄，随着从所述缩颈部靠近所述第二宽幅部，相对置的所述沟槽侧壁互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽。

作为本发明的充气轮胎的优选方案，所述刀槽花纹的截面形状优选形成为以与刀槽花纹深度方向平行的直线作为对称轴的线对称形状。另外，在本发明的充气轮胎中，所述第一宽幅部在刀槽花纹深度方向可以比所述开口端更靠近所述缩颈部；另外，所述第一宽幅部的沟槽宽度可以大于所述第二宽幅部的沟槽宽度；另外，所述刀槽花纹的沟槽底可以以弯曲状设置。

发明的效果

根据本发明，在设置于地面接触部的刀槽花纹的从胎面表面的开口端至刀槽花纹深度方向里侧依次设置有：宽度大于开口端的第一宽幅部、宽度小于第一宽幅部的缩颈部、及宽度大于缩颈部的第二宽幅部。相对置的刀槽花纹的沟槽侧壁以如下方式形成：随着从胎面表面的开口端靠近第一宽幅部而互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽；随着从第一宽幅部靠近缩颈部而互相接近，从而使沟槽宽度逐渐变窄；随着从缩颈部靠近第二宽幅部而互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽。据此，接地时地面接触部以刀槽花纹的沟槽侧壁在刀槽花纹的开口端和缩颈部相抵接的方式变形为鼓形，由此能够抑制地面接触部被压瘪，并且能够通过刀槽花纹的边缘效果来提高在冰雪路面上的制动性能，同时能够抑制地面接触部的偏磨损或噪音的产生。

附图说明

图1是示出本发明第一实施方案的充气轮胎的胎面花纹的展开图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是示出接地状态下的图1的A-A剖视图。

图4是示出从路面受到摩擦力的状态下的图1的A-A剖视图。

图5是设置在比较例1的充气轮胎地面接触部的刀槽花纹的剖视图。

图6是设置在比较例2的充气轮胎地面接触部的刀槽花纹的剖视图。

图7是设置在比较例3的充气轮胎地面接触部的刀槽花纹的剖视图。

附图标记

1   花纹块

1a  中心

1b  胎肩

2   圆周方向沟槽

3   副沟槽

4   横向沟槽

5   踏面

10  刀槽花纹

12  开口端

14  第一宽幅部

16  缩颈部

18  第二宽幅部

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的一实施方案进行说明。

虽省略了图示，本实施方案的充气轮胎具备：左右一对胎圈部及胎侧部；和胎面部，其设置在两胎侧部之间以使左右胎侧部的径向外侧端部彼此连结。该充气轮胎具备横跨一对胎圈部之间而延伸的帘布。

如图1所示，胎面部的表面具备胎面花纹T而构成充气轮胎的踏面5，其中所述胎面花纹T具有形成有刀槽花纹10的花纹块1等的地面接触部。该例子中，在胎面花纹T，七列的花纹块1在轮胎宽度方向X通过四个圆周方向沟槽2、两个副沟槽3、及横槽4划分形成，其中，四个圆周方向沟槽2向轮胎圆周方向Y延伸，两个副沟槽3设置在四个圆周方向沟槽2的轮胎宽度方向外侧且向轮胎圆周方向Y延伸，横槽4朝向轮胎宽度方向X或相对于轮胎宽度方向X而向轮胎圆周方向Y倾斜的方向延伸。

在被圆周方向沟槽2、副沟槽3、及横向沟槽4划分而形成的各花纹块1排列设置有多个向轮胎宽度方向X延伸的刀槽花纹10，所述刀槽花纹10在轮胎圆周方向Y隔开间隔而排列设置。

刀槽花纹10是指在形成于花纹块1等的地面接触部的踏面5形成开口的切口，刀槽花纹10具有明显区别于用于划分地面接触部的沟槽(如圆周方向沟槽2、副沟槽3、及横向沟槽4)的微小沟槽宽度。对刀槽花纹10的沟槽宽度无特别限定，例如在胎面部的表面(即，踏面)5形成开口的开口端12的沟槽宽度是0.1-1.0mm。

在本实施方案中，设置在三列的中心花纹块1a的刀槽花纹10，作为轮胎宽度方向两端在中心花纹块1a的侧壁面形成开口的两侧开放(open)刀槽花纹而形成，所述三列的中心花纹块1a是通过四个圆周方向沟槽2在轮胎宽度方向中央部划分形成的；设置在四列的胎肩花纹块1b的刀槽花纹10，作为轮胎宽度方向两端在胎肩花纹块1b内形成终端的闭合(close)刀槽花纹而形成，所述四列胎肩花纹块1b是通过四个圆周方向沟槽2在轮胎宽度方向外侧划分形成的。

接着，参照图2-图4，对刀槽花纹10的结构进行说明。但是，设置在中心花纹块1a的两侧开放刀槽花纹、和设置在胎肩花纹块1b的闭合刀槽花纹均具有相同的截面形状，并具有相同的作用效果，因此，在这里对两侧开放刀槽花纹进行说明，而省略对闭合刀槽花纹的详细说明。

刀槽花纹10沿着切口的延伸方向呈相同的截面形状。具体地，如图2所示，刀槽花纹10具备：第一宽幅部14，其设置于比在胎面部的表面5形成开口的开口端12更靠近刀槽花纹深度方向里侧D1的位置；缩颈部16，其设置在比第一宽幅部14更靠近刀槽花纹深度方向里侧D1的位置；第二宽幅部18，其设置在比缩颈部16更靠近刀槽花纹深度方向里侧D1的位置；及以圆弧状弯曲的沟槽底20，其设置在第二宽幅部18的刀槽花纹深度方向里侧D1的位置。刀槽花纹10的截面形状形成为以与刀槽花纹深度方向D平行的直线作为对称轴的线对称形状。

第一宽幅部14的沟槽宽度W2比开口端12的沟槽宽度W1大，刀槽花纹10的相对置的一对沟槽侧壁10a以随着从开口端12靠近第一宽幅部14而互相远离的方式倾斜。缩颈部16的沟槽宽度W3比第一宽幅部14的沟槽宽度W2小，相对置的一对沟槽侧壁10a以随着从第一宽幅部14靠近缩颈部16而互相接近的方式倾斜。第二宽幅部18的沟槽宽度W4比缩颈部16的沟槽宽度W3大，相对置的一对刀槽花纹10的沟槽侧壁10a以随着从缩颈部16靠近第二宽幅部18而互相远离的方式倾斜。

即，就刀槽花纹10的一对沟槽侧壁10a而言，在从开口端12至第一宽幅部14之间，朝向沟槽宽度随着靠近刀槽花纹深度方向里侧D1逐渐变宽的方向倾斜；在从第一宽幅部14至缩颈部16之间，朝向沟槽宽度随着靠近刀槽花纹深度方向里侧D1逐渐变窄的方向倾斜；在从缩颈部16至第二宽幅部18之间，朝向沟槽宽度随着靠近刀槽花纹深度方向里侧D1逐渐变宽的方向倾斜。

在第二宽幅部18的刀槽花纹深度方向里侧D1形成有沟槽底20，所述沟槽底20是由平滑的曲面连结相对置的沟槽侧壁10a的。

此外，在本实施方案中，第二宽幅部18的沟槽宽度W4比第一宽幅部14的沟槽宽度W2小，刀槽花纹10的沟槽宽度在第一宽幅部14中最宽。另外，缩颈部16设置在比刀槽花纹10的深度(即，从开口端12至刀槽花纹10的沟槽底20的、刀槽花纹深度方向D的长度)H的中间位置更靠近刀槽花纹深度方向里侧D1的位置，在刀槽花纹深度方向D上的开口端12和缩颈部16之间设置的第一宽幅部14，设置在比开口端12更靠近缩颈部16的位置。

此时，参照图2，在本实施方案充气轮胎中，若例举设置于花纹块1的刀槽花纹10的尺寸，在刀槽花纹10的深度H为15mm的情况下，能够将从开口端12至缩颈部16的刀槽花纹深度方向D的长度H1设定为9mm，能够将从开口端12至第一宽幅部14的刀槽花纹深度方向D的长度H2设定为5.5mm，能够将刀槽花纹10的开口端12的宽度W1设定为0.3mm-1.0mm(例如，0.6mm)，能够将第一宽幅部14的沟槽宽度W2设定为开口端12的宽度W1的1.3倍-5.0倍(例如，2.5mm)，能够将缩颈部16的沟槽宽度W3设定为0.6mm-0.8mm(例如，0.6mm)，能够将第二宽幅部18的沟槽宽度W4设定为缩颈部16的沟槽宽度W3的1.3倍-3.5倍(例如，1.2mm)。

在这种本实施方案的充气轮胎中，如图3所示，若踏面5与路面R接触而使接地压力1作用于花纹块1，则产生朝向压坏刀槽花纹10的开口端12及缩颈部16的方向的应力，并且产生使第一宽幅部14的沟槽宽度变宽的方向的应力。由此，对于花纹块1而言，沟槽侧壁10a在刀槽花纹10的开口端12及缩颈部16相抵接，并且花纹块1整体以剖面呈鼓形发生弹性变形。

因此，如图4所示，当充气轮胎在路面R上转动时，即使踏面5从路面R受到摩擦力F，也能够通过接地时起作用的、朝向压坏刀槽花纹10的开口端12的方向的应力，消除摩擦力F的一部分或全部，并且沟槽侧壁10a在缩颈部16局部抵接，由此能够防止由刀槽花纹10引起的花纹块1的刚性降低，从而使花纹块1不易被压瘪。

其结果，接地压力的分布变得均匀化而能够确保花纹块1整体的接地面积，因此，能够减小花纹块1的偏磨损，或能够增大与路面R的摩擦力，并且抑制局部的接地压力上升而能够抑制冰雪路面上的冰的融解，而且能够提高在冰雪路面上的制动性能。而且，由于花纹块1不易被压瘪，因此花纹块1从路面R离开时，能够抑制与路面R摩擦而产生的噪音。

另外，在本实施方案的充气轮胎中，若踏面5接地而使接地压力作用于花纹块1，则沟槽侧壁10a在刀槽花纹10的开口端12相抵接，因此，在开口端12的边缘部分的刚性增高且刀槽花纹10的边缘效果提高，除此之外通过毛细管现象，开口端12能够有效地将存在于路面R中的水膜吸到刀槽花纹10内，从而能够使制动性能提高。

进一步地，在本实施方案的充气轮胎中，对于设置在花纹块1的刀槽花纹10而言，在比缩颈部16更靠近刀槽花纹深度方向里侧D1的位置设置有宽度比缩颈部16的沟槽宽度W3更大的第二宽幅部18，因此，花纹块刚性提高，从而使缩颈部16的沟槽宽度变窄，同时也能够确保刀槽花纹10的沟槽底20的沟槽宽度，并且能够防止以沟槽底20作为起点的裂纹的发生。特别地，在本实施方案中，沟槽底20弯曲，并且相对置的沟槽侧壁10a由平滑的曲面连结，因此，能够更好地防止以沟槽底20作为起点的裂纹的发生。

此外，刀槽花纹10并不限定于上述的两侧开放刀槽花纹，也可以由单侧开放刀槽花纹或闭合刀槽花纹形成。另外，刀槽花纹10的切口所延伸的方向G，可以是朝向轮胎宽度方向X延伸的方向，或者也可以是朝向相对于轮胎宽度方向X倾斜的方向。另外，刀槽花纹10不限定于开口端12在花纹块1的踏面5以直线状延伸的直线刀槽花纹，可以是开口端12在踏面5以波浪形延伸的波形刀槽花纹。

对花纹块1的平面形状没有特别限定，可以为俯视呈矩形、平行四边形、三角形、多边形、或以曲线作为基准的形状等中的任意一种。另外，就胎面花纹而言，无需使如图1所示的整个地面接触部以花纹块形成，以设置花纹块与条形花纹的方式形成也可。进一步地，作为用于设置本实施方案的刀槽花纹的地面接触部，并不限定于设置在花纹块，也可以将刀槽花纹设置在沿着轮胎圆周方向以直线状或Z字状延伸的条形花纹。另外，上述刀槽花纹的结构，可以适用于胎面花纹内的所有地面接触部，也可以仅适用于胎面花纹内的一部分地面接触部。

根据本实施方案，从抑制地面接触部的压瘪的效果明显的方面来看，适用于具备以花纹块作为基准的胎面花纹的轮胎，从可改善雪地性能的方面来看，适用于无钉防滑轮胎等的冬季轮胎、或全天侯轮胎等，但也可以适用于所谓的夏季轮胎。

以上，说明了几个实施方案，这些实施方案作为一例示出，但并不是企图要限定本发明的范围。这些新颖的实施方案可以以其他各种方案实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、替换以及变更。

【实施例】

为了确认上述实施方案的效果，评估了以下轮胎性能。此外，轮胎尺寸为11R22.514P.R.。

(1)冰雪路面制动性能

将试制轮胎组装在22.5×7.50的轮辋，将空气填充至700KPa的内压，并安装在车辆总重量20t的、装备有ABS装置的大型卡车的所有车轮后，在最大载重量的50％的负载条件下，以30Km/h的速度进入到直线状的冰雪路面，并测量了从开始制动的位置至车辆停止的位置的距离。评估结果由以比较例1的制动距离的倒数作为100时的指数表示，数值越大则表示冰雪路面制动性能越好。

(2)耐裂纹性能及耐偏磨损性能

将试制轮胎组装在22.5×7.50的轮辋，将空气填充至700KPa的内压，并安装在车辆总重量20t的大型卡车的所有车轮，在最大载重量的80％的负载条件下，在一般道路行驶了20000Km及40000Km的时刻，观察了是否在刀槽花纹10的沟槽底20产生了裂纹，并将相同花纹块10内的高低差作为阶梯偏磨损量来进行了测量。

(3)车内噪音性能

将试制轮胎组装在22.5×7.50的轮辋，将空气填充至700KPa的内压，并安装在车辆总重量20t的大型卡车的所有车轮，在最大载重量的100％的负载条件下，测量了以40Km/h、50Km/h、及60Km/h的速度行驶时分别所产生的噪音水平dB(A)。评估结果由以比较例1的噪音水平作为100时的指数表示，数值越小则表示车内噪音性能越好。

(实施例1)

实施例1是，在图1所示的胎面花纹T中，将如图2所示的截面形状的刀槽花纹10形成在花纹块整体的轮胎。刀槽花纹10的深度H、从开口端12至缩颈部16的刀槽花纹深度方向D的长度H1、从开口端12至第一宽幅部14的刀槽花纹深度方向D的长度H2、刀槽花纹10的开口端12的宽度W1、第一宽幅部14的沟槽宽度W2、缩颈部16的沟槽宽度W3、及第二宽幅部18的沟槽宽度W4这些各种尺寸如表1所示。

(比较例1)

比较例1除了代替图2所示的刀槽花纹，设置了如图5所示的沟槽宽度在刀槽花纹深度方向D上形成固定的刀槽花纹以外，是以与实施例1相同的方法制作的轮胎。此外，刀槽花纹10的深度H、及刀槽花纹10的开口端12的宽度W1这些各种尺寸如表1所示。

(比较例2)

比较例2除了代替图2所示的刀槽花纹，设置了如图6所示的、相对置的沟槽侧壁10a的一侧的沟槽侧壁(图6的左侧的沟槽侧壁)10a形成为与刀槽花纹深度方向D平行的平面的刀槽花纹以外，是以与实施例1相同的方法制作的轮胎。此外，刀槽花纹10的深度H、从开口端12至缩颈部16的刀槽花纹深度方向D的长度H1、从开口端12至第一宽幅部14的刀槽花纹深度方向D的长度H2、刀槽花纹10的开口端12的宽度W1、第一宽幅部14的沟槽宽度W2、缩颈部16的沟槽宽度W3、及第二宽幅部18的沟槽宽度W4这些各种尺寸如表1所示。

(比较例3)

比较例3除了代替图2所示的刀槽花纹，设置了沟槽宽度从如图7所示的开口端12朝向沟槽底20逐渐变宽的刀槽花纹以外，是以与实施例1相同的方法制作的轮胎。此外，刀槽花纹10的深度H、刀槽花纹10的开口端12的宽度W1、及第二宽幅部18的沟槽宽度W4这些各种尺寸如表1所示。

【表1】

其结果，如表1所示，与比较例1-3相比，在实施例1中，发挥了优异的冰雪路面制动性能，并且能够抑制以刀槽花纹的沟槽底作为起点的裂纹的产生或偏磨损的产生，而且还能够降低行驶时的车内噪音。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，所述充气轮胎具备胎面花纹，所述胎面花纹具有形成有刀槽花纹的地面接触部，其特征在于，

所述刀槽花纹具备：第一宽幅部，其设置于比在胎面表面形成开口的开口端更靠近刀槽花纹深度方向里侧的位置且沟槽宽度大于所述开口端的沟槽宽度；缩颈部，其设置在比所述第一宽幅部更靠近刀槽花纹深度方向里侧的位置且沟槽宽度小于所述第一宽幅部的沟槽宽度；及第二宽幅部，其设置在比所述缩颈部更靠近刀槽花纹深度方向里侧的位置且沟槽宽度大于所述缩颈部的沟槽宽度，其中，

随着从所述开口端靠近所述第一宽幅部，相对置的所述刀槽花纹的沟槽侧壁互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽，

随着从所述第一宽幅部靠近所述缩颈部，相对置的所述沟槽侧壁互相接近，从而使沟槽宽度逐渐变窄，

随着从所述缩颈部靠近所述第二宽幅部，相对置的所述沟槽侧壁互相远离，从而使沟槽宽度逐渐变宽。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述刀槽花纹的截面形状形成为以与刀槽花纹深度方向平行的直线作为对称轴的线对称形状。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第一宽幅部在刀槽花纹深度方向比所述开口端更靠近所述缩颈部。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第一宽幅部的沟槽宽度大于所述第二宽幅部的沟槽宽度。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述刀槽花纹的沟槽底呈弯曲状。