CN105008149A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供一种充气轮胎，该充气轮胎能够在确保陆部刚性的同时提高胎面部的散热性能，并且还能够抑制散热效果的降低。该充气轮胎的特征在于：窄槽(10)形成于胎面表面(1)，该窄槽沿相对于轮胎周向倾斜的方向延伸，窄槽的宽度(W1)比窄槽的深度(D1)小；空气流入部(11)形成于窄槽(10)的在轮胎周向上彼此面对的槽壁(10c)中的至少一个槽壁，空气流入部在胎面表面(1)上开口；并且面对形成有空气流入部(11)的槽壁(10c)的槽壁(10c)或者与面对形成有空气流入部(11)的槽壁(10c)的槽壁(10c)连接的胎面表面(1)包括磨耗防止部(12)，该磨耗防止部包括突起或凹部。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有改善了胎面部中的散热效果的充气轮胎。
背景技术
当轮胎负荷转动时，胎面部会产生热并且会到达高的温度，这会引起诸如胎面部的热剥离等的各种类型的故障。为了降低胎面部的温度，必须减少发热或改善散热。
传统地，为了降低胎面部的温度，已经采用在胎面部中形成槽的方法，由此去除作为发热源的胎面橡胶并且增大了胎面部的表面积，这会提高散热(例如，参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-205706号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，难以使空气流入具有窄的宽度且沿轮胎宽度方向延伸的槽内部。为了进一步改善降低温度效果，还必须增加槽的数量，但是增加槽的数量会引起陆部刚性的降低，从而导致磨耗性能和操纵稳定性劣化。
因此，本发明的目的在于提供一种能够在保证陆部刚性的同时改善胎面部中的散热效果并且还能够抑制散热效果劣化的充气轮胎。
用于解决问题的方案
用于解决上述问题的充气轮胎包括：窄槽，所述窄槽形成于胎面表面；空气流入部，所述空气流入部的一端朝向所述窄槽的在轮胎周向上彼此面对的槽壁中的一个槽壁开口，所述空气流入部的另一端朝向胎面表面开口；以及磨耗防止部，所述磨耗防止部由突起或凹部形成，所述磨耗防止部位于窄槽的面对所述空气流入部的槽壁或者位于与面对形成有所述空气流入部的槽壁的槽壁连接的胎面表面。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种在保证陆部刚性的同时改善胎面部中的散热效果并且还能够抑制散热效果劣化的充气轮胎。
附图说明
图1的(a)是根据本发明一实施方式的充气轮胎中的胎面花纹的展开图，图1的(b)是沿着图1的(a)中的A-A线的截面图。
图2的(a)至图2的(j)是示出磨耗防止部的变型例的图，图2的(k)是示出了比较例的图。
图3是示出根据本发明一实施方式的轮胎内部结构的轮胎宽度方向截面图。
图4是示出本发明的作用的图。
图5是示出窄槽内部的风速矢量的图。
图6是示出流入部的变型例的图。
图7是示出流入部的变型例的图。
图8是示出流入部的变型例的图。
图9是示出流入部的变型例的图。
具体实施方式
以下将参照附图来说明本发明的实施方式。
图1的(a)是根据示例性实施方式的充气轮胎中的胎面花纹的示例的展开图。胎面表面1形成有：中央周向槽2，其位于轮胎赤道面CL上、沿着轮胎周向延伸；一对中间周向槽3，其位于中央周向槽2的两侧、均沿着轮胎周向延伸；一对侧方周向槽4，其分别位于中间周向槽3的轮胎宽度方向外侧、均沿着轮胎周向延伸；中间宽度方向槽5，其沿着轮胎宽度方向延伸并与中间周向槽3和侧方周向槽4连通；以及侧方宽度方向槽6，其沿着轮胎宽度方向延伸、与侧方周向槽4连通并延伸至胎面表面端TE。
分别位于轮胎赤道面CL的两侧的一对肋状中央陆部7由中央周向槽2和中间周向槽3形成。花纹块状中央陆部8由中间周向槽3、侧方周向槽4和中间宽度方向槽5形成。花纹块状侧方陆部9由侧方周向槽4和侧方宽度方向槽6形成。图中的胎面花纹仅是示例，并且本发明还可适用肋基花纹、花纹块基花纹或任意其它类型的胎面花纹。中间宽度方向槽5和侧方宽度方向槽6可以相对于轮胎宽度方向倾斜，并且中间宽度方向槽5和侧方宽度方向槽6的槽宽可以是变化的、而非具有恒定的槽宽。此外，侧方宽度方向槽6无需与胎面表面端TE连通。
肋状中央陆部7中形成有相对于轮胎周向倾斜地延伸的窄槽10。各窄槽10的一端10a均终止于肋状中央陆部7，而另一端10b均朝向中央周向槽2开口。如图1的(b)所示，在沿着图1的(a)的A-A线的截面(沿着轮胎周向的截面)中，窄槽10的槽宽W1比槽深D1小(窄)。在图示的示例中，将槽宽W1作为轮胎周向宽度。
在图示的实施方式的充气轮胎中，窄槽10的在轮胎周向上彼此面对的槽壁10c中的一个槽壁形成有朝向胎面表面1开口的空气流入部11。换言之，空气流入部11以一端朝向槽壁10c开口和另一端朝向胎面表面1开口的方式使槽壁10c与胎面表面1连接。与窄槽10的面对空气流入部11的槽壁10c连接的胎面表面1(在本示例中，该胎面表面1为肋状中央陆部7的表面)还具有由突起形成的磨耗防止部12。在本示例中，磨耗防止部12为具有大致半圆形截面形状的突起，该突起从胎面表面1向轮胎径向外侧突出并且在与面对空气流入部11的槽壁10c连接的胎面表面1上沿着窄槽10的延伸方向连续地延伸。磨耗防止部12具有与窄槽10的延伸方向长度L1一致的长度。不限制磨耗防止部12的沿着窄槽10的延伸方向的长度，并且可以将磨耗防止部12设定为任意长度。
图中的窄槽10配置仅是示例。除了肋状中央陆部7以外，还可以将窄槽10设置于花纹块状中央陆部8和花纹块状侧方陆部9。窄槽10可以相对于轮胎周向倾斜任意的角度α(0°＜α≤90°)。此外，多个窄槽10无需被形成为彼此平行。代替以直线状延伸，窄槽10可以包括弯折部或弯曲部。虽然在图1的(a)的示例中，窄槽10的延伸方向上的一端终止于陆部，但是该示例不是限制性的。延伸方向上的两端均可以终止于陆部，或者两端均可以朝向其它槽开口。从保证陆部的刚性的观点出发，优选地，窄槽10的两端均终止于陆部。
图示的空气流入部11的位置和形状仅是示例。只要将本发明的空气流入部11形成于窄槽10的在轮胎周向上彼此面对的槽壁10c中的至少一个槽壁，空气流入部11可以相对于窄槽10的槽壁10c具有任意的位置和任意的形状。在胎面表面的展开图中，空气流入部11的平面形状可以为一组相对边与窄槽10的槽壁10c平行、另一组相对边与轮胎周向平行的平行四边形，或者可以为一组相对边与窄槽10的槽壁10c平行、另一组相对边相对于轮胎周向倾斜的平行四边形。在胎面表面的展开图中，空气流入部11的平面形状还可以为梯形、半圆形、三角形等。
图1的(a)和图1的(b)中的磨耗防止部12仅是示例。对于窄槽10中的面对空气流入部11的槽壁10c或者与该槽壁10c连接的胎面表面1，具有突起形状或凹部形状就足够了。磨耗防止部12的实际形状可以为任意形状。如图1的(b)所示，当磨耗防止部12为向轮胎径外侧突出的突起时，优选地，当观察轮胎周向截面时，磨耗防止部12的形状为具有位于该突起的轮胎径向内侧的曲率中心的圆弧形状。利用该结构，能够抑制突起自身的磨耗，并且能够更有效地抑制散热性能的降低。磨耗防止部12可以不仅只形成于一个表面、即可以不仅只形成于窄槽10中的面对空气流入部11的槽壁10c或与该槽壁10c连接的胎面表面1，而是还可以形成于这两个表面。
现在说明本实施方式的作用。
当轮胎转动时，风(空气)沿与轮胎的转动方向相反的方向在轮胎周围流动。通过将该风带入形成于胎面表面1的槽，会使在胎面部散热，从而降低胎面部的温度。虽然能够通过在胎面表面1上形成宽的槽来将风带入该槽，但是会降低陆部刚性，从而导致磨耗性能和操纵稳定性劣化。另一方面，当为了不降低陆部刚性而简单地形成足够窄的槽时，不能将风带入该槽。换言之，大部分风不会被带入形成于胎面表面1的窄槽10中。而仅一部分风被带入窄槽10。然而，被带入窄槽10的风不会到达窄槽10的槽底，并且会在穿过窄槽10的浅部之后流出窄槽10而结束。因此，胎面部的温度降低效果小。
为了解决该问题，位于窄槽10的上风侧的槽壁10c形成有空气流入部11。即，以使形成有空气流入部11的槽壁10c位于上风侧的方式将轮胎安装至车辆。因而，能够将大部分风带入窄槽10，并且能够使被带入窄槽10的风到达槽底附近。此外，附加地或可选地，当位于下风侧的槽壁10c形成有空气流入部11时，能够使风从该空气流入部11流出。由于窄槽10的一端10a终止于肋状中央陆部7，因此能够维持比例如当两端均向中央周向槽2开口时高的陆部刚性。当空气流入部11不形成于位于下风侧的槽壁10c时，风能够从窄槽10的两端流出。
更详细地，胎面部中的归因于空气流入部11的散热效果如下。从空气流入部11流入的风碰撞面对空气流入部11开口所在的槽壁10c的槽壁10c、穿过窄槽10的底面并朝向窄槽10的延伸方向上的两端扩散并且将产生自窄槽10的内表面的热排出到窄槽10的外部。随着胎面表面1的由于轮胎的使用导致的磨耗发展，形成窄槽的槽壁10c的陆部磨耗，从而导致槽壁10c的表面积缩小。结果，槽壁10不能充分地接收从空气流入部11流入的风，从而降低了将风带入窄槽10的效果。为了解决该问题，与窄槽10中的面对空气流入部11的槽壁10c连接的胎面表面1形成有由突起形成的磨耗防止部12，由此抑制了该部分处的磨耗并且抑制了散热效果的降低。
更详细地，归因于在胎面表面1与轮胎接地面接触和胎面表面1与轮胎接地面分离而复原其初始形状之间所产生的剪切变形而导致胎面表面1发生磨耗。然而，通过设置由上述突起形成的磨耗防止部12，能够使该突起中产生的剪切变形比胎面表面1的剪切变形小，由此减少了磨耗。其原因在于，突出的突起的底面面积比胎面表面的面积小，从而使该突起的体积和刚性也小。因此，在接地时，突起独立于该突起周围的胎面表面变形，由此减小了剪切变形。当使由突起形成的磨耗防止部12不形成于胎面表面1而形成于面对空气流入部11的槽壁10c时，还能够抑制磨耗并且还能够实现维持散热效果的效果，该突起由从该槽壁朝向空气流入部11侧突出。在同样的位置处代替突起、形成凹部，能够抑制磨耗并且还能够长期地维持散热效果。在根据示例性实施方式的充气轮胎中，优选地，磨耗防止部12为从胎面表面向轮胎径向外侧突出的突起。根据该结构，能够更有效地抑制散热效果的降低，并且该结构能够被容易地制造，由此实现了高的生产性。在根据示例性实施方式的充气轮胎中，优选地，磨耗防止部12为从面对形成有空气流入部11的槽壁的槽壁朝向空气流入部11侧突出的突起。根据该结构，能够更有效地防止散热效果的降低。
优选地，磨耗防止部12仅沿着窄槽10的延伸方向连续地延伸，优选地，磨耗防止部12的沿着窄槽10的延伸方向的长度为空气流入部11的长度的0.05倍以上且优选地为窄槽10的长度以下。根据该结构，能够提高磨耗防止效果，并且能够较长地维持散热效果。此外，由于磨耗防止部12仅沿着窄槽10的延伸方向延伸，所以能够通过仅在必要区域设置突起而赋予了轮胎优良的外观。
从更可靠地抑制磨耗和较长地维持散热效果的观点出发，优选地，磨耗防止部12的从胎面表面起的轮胎径向高度H1在窄槽10的槽深D1的0.005倍至0.08倍的范围内。为了相同的原因，优选地，宽度W5在窄槽10的槽宽W1的0.01倍至0.4倍的范围内。
即使空气流入部11相对于陆部的尺寸十分地小，也能大大地增加进入窄槽1的风量。因此，即使在形成足够的空气流入部11时，也不会大大地减小陆部的体积。因此，对磨耗性能和操纵稳定性的影响小到可忽略不计。
优选地，空气流入部11的深度在朝向窄槽10的槽壁10c开口的槽壁开口端11a处达到最大。根据该结构，开口被扩大了，从而使空气更容易地流入窄槽10。优选地，空气流入部11的与窄槽10的延伸方向垂直的截面中的侧面形状为使得空气流入部11的深度从远离槽壁开口端11a的一端朝向该槽壁开口端11a逐渐增大，其中在该槽壁开口端11a处，空气流入部11朝向窄槽10的槽壁10c开口。根据该结构，能够在抑制陆部体积不必要地减小并抑制陆部刚性的降低的同时，提高风的流入效果。空气流入部11的底面可以为平面或曲面。此外，空气流入部11的深度可以朝向槽壁开口端11a台阶状地增大，或者空气流入部11的深度可以是恒定的。
在使得空气流入部11仅形成于窄槽10的槽壁10c中的一个槽壁并且所有的空气流入部11均布置在轮胎周向上的同一侧的方向性花纹的情况下，则优选地，以使空气流入部11布置在上风侧的方式将充气轮胎安装至车辆。然而，从便利性的观点出发，优选地，空气流入部11形成于窄槽10的相对的两槽壁10c、即形成于在两侧的槽壁10c。当空气流入部11仅形成于槽壁10c中的一个槽壁时，优选地，采用如下非方向性花纹：在该非方向性花纹中，形成有空气流入部11位于下风侧的槽壁10c的窄槽10和空气流入部11位于上风侧的槽壁10c的窄槽10两者。当空气流入部11形成于窄槽10的两侧的槽壁10c时，形成空气流，使得空气从形成于上风侧的槽壁10c的空气流入部11流入窄槽10、穿过窄槽10并从形成于下风侧的槽壁10c的空气流入部11离开。
当空气流入部11形成于窄槽10的两槽壁10c时，则优选地，形成于窄槽10的一个槽壁的空气流入部11中的朝向槽壁10c开口的槽壁开口端11a的沿着窄槽10的延伸方向的中心与形成于窄槽10的另一槽壁10c的空气流入部11中的槽壁开口端11a的沿着窄槽10的延伸方向的中心在窄槽10的延伸方向上间隔开，使得空气流入部11的在窄槽10延伸方向上的位置不一致。根据该结构，从位于上风侧的空气流入部11流入的空气更容易流过窄槽10，直到从位于下风侧的空气流入部11排出为止，由此更可靠地改善了散热效果。
当面对形成有空气流入部11的槽壁10c的槽壁10c形成有在窄槽10的延伸方向上与空气流入部11间隔开的第二空气流入部11时，即当窄槽10的位于两侧的槽壁10c均形成有空气流入部11时，则优选地，与这些空气流入部11对应的两槽壁10c均设置有磨耗防止部12。根据该结构，无论轮胎的转动方向如何，均能够在防止两槽壁10c的磨耗的同时改善散热效果，并且能够抑制散热效果的降低。
窄槽10能够形成在肋状中央陆部7中的任意位置处，但是从陆部刚性和散热效果的观点出发，优选地，从中间周向槽3至窄槽10的轮胎宽度方向上的距离W4在肋状中央陆部7的轮胎宽度方向上的宽度W3的5％至40％的范围内。从利用空气流入部11来改善散热效果的观点出发，优选地，窄槽10相对于轮胎周向倾斜60°至90°的角度α。其原因是，窄槽10越接近于与空气流动的方向(轮胎周向)垂直，风对窄槽10的槽壁10c的碰撞越强，由此提高了冷却效果。
随着窄槽10变深和变窄，更难以将风带入窄槽10。因此，通过在具有比槽深D1窄的槽宽W1的窄槽10中设置空气流入部11，显著地发挥了本发明的效果。随着槽宽W1变大，虽然更易于将风带入槽，但是更难以保证陆部刚性。
此外，通过设置具有跨过窄槽10的整个延伸方向的长度的空气流入部11，陆部体积被不必要地减小了，从而可能会过度地降低陆部刚性。均匀风量的风穿过窄槽10的整个延伸方向而结束。这种风在窄槽10内流动困难，从可能会妨碍该风流出窄槽10。当窄槽10的两端均终止在陆部内而不朝向槽开口时，该问题尤为显著。因此，优选地，将空气流入部11设置在窄槽10的延伸方向上的一部分处。具体地，优选地，空气流入部11的长度L2(沿着窄槽10的延伸方向的长度)为5mm以上至窄槽10的延伸方向的长度L1的1/2以下。
在示例性充气轮胎中，从冷却效果和确保陆部刚性的观点出发，优选地，朝向胎面表面1开口的空气流入部11形成于窄槽10的在轮胎周向上彼此面对的槽壁10c中的至少一个槽壁，并且优选地，窄槽10的最大深度D1和空气流入部11的最大深度D2满足关系1≤D1/D2≤15。
当窄槽10不与胎面端TE连通时，难以使风在窄槽10内流动，从而使得本公开特别有效。
本发明还在卡车、公共汽车、工程车辆等用的大型轮胎中发挥显著的效果，在该大轮胎中，由于大轮胎尺寸而使胎面部的发热容易成问题。在具有80％或更小的偏平率、57英寸或更大的轮辋直径、60公吨(mton)或更大的过载能力(overload ability)和1.7或更大的载荷系数(k-factor)的充气轮胎中特别有效。在工程车辆用的充气轮胎中，轮胎的车辆侧(与路面接触的轮胎接地区域所在侧的相反侧)未被车辆覆盖、而是暴露出来，从而使本发明的效果更加突出。
在胎面的展开图中，假设两胎面表面端TE之间的轮胎宽度方向的距离为胎面宽度，位于以轮胎赤道面为中心且占据胎面宽度的50％的轮胎宽度方向区域为中央区域，位于该中央区域的两侧的轮胎宽度方向区域为肩部区域。当中央区域的负比率比肩部区域的负比率小时，中央区域的发热易于降低轮胎的耐久性。在这种轮胎中，能够发挥高的散热效果，并且通过在中央区域中采用本发明的窄槽和空气流入部能够改善轮胎耐久性。
此外，从促进中央区域中的散热的观点出发，优选地，如图1的(a)中的示例那样，示例性充气轮胎包括位于中央区域、特别是位于轮胎赤道面的周向槽。由于如果周向槽的槽宽为10mm或更小，则难以使风流入该周向槽，所以能够通过应用本发明来改善散热效果。
图1的(a)的A-A截面中的磨耗防止部12的形状可以为如图2的(a)所示的在与面对空气流入部11的槽壁10c连接的胎面表面1上沿着该槽壁10c向轮胎径向外侧突出的三角形截面形状，或者可以为如图2的(b)所示的在与面对空气流入部11的槽壁10c连接的胎面表面1上沿着该槽壁10c向轮胎径向外侧突出的矩形截面形状。如图2的(c)至图2的(e)所示，磨耗防止部12还可以为在面对空气流入部11的槽壁10c的上端朝向该空气流入部11突出的大致半圆形截面形状、三角形截面形状或矩形截面形状，或者如2的(f)至图2的(h)所示，可以为具有以距胎面表面1预定的距离形成于面对空气流入部11的槽壁10c的上端的半圆形截面形状、三角形截面形状或矩形截面形状的凹部。此外，如图2的(i)和图2的(j)所示，凹部可以形成于面对空气流入部11的槽壁10c的上端，夹在面对空气流入部11的槽壁10c和与该槽壁10c连接的胎面表面1之间的角部可以具有弯曲形状或被倒角。磨耗防止部12还可以被形成为具有使图2的(a)至图2的(j)中示出的多个磨耗防止部12组合的形状。与图1的(b)中的磨耗防止部12类似，上述磨耗防止部12实现了抑制磨耗的效果和长期地维持散热效果的效果。当图2的(c)至图2的(e)中示出的磨耗防止部12为从面对形成有空气流入部11的槽壁10c的槽壁10c朝向该空气流入部11突出的突起时，提高了磨耗防止效果，并且能够较长地维持散热效果。
作为比较例，图2的(k)示出了窄槽10中的未设置有磨耗防止部12的槽壁10c的截面。
图3是根据本发明的一实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向上的截面图，特别示出了工程车辆等用的重载用轮胎的内部结构。如图3所示，与安装于乘用车等的充气轮胎相比，该轮胎100中的胎面部500的橡胶规格(rubbergauge)(橡胶厚度)是厚的。下述轮胎内部结构可以用于具有参照图1的(a)和图1的(b)所述的胎面花纹的任意轮胎。
具体地，在轮胎100中，满足关系DC/OD≥0.015，其中OD为轮胎外径，DC为胎面部500在轮胎赤道面C的位置处的橡胶规格。
轮胎外径OD(单位：mm)是指轮胎100的具有最大外径的部分(通常为轮胎赤道面C附近的胎面部500)中的轮胎100的直径。橡胶规格DC(单位：mm)是指胎面部500在轮胎赤道面C的位置处的橡胶厚度。橡胶规格DC中不包括带束300的厚度。当周向槽形成在包括轮胎赤道面C的位置处时，将橡胶规格DC取为胎面部500的在与该周向槽相邻的位置处的橡胶厚度。
如图3所示，轮胎100设置有一对胎圈芯110、胎体200和由多层带束层形成的带束300。虽然图3中仅示出了轮胎100的轮胎宽度方向上的一半，但是轮胎100的未图示出的另一半具有相同的结构。
胎圈芯110设置在胎圈部120中。胎圈芯110通过胎圈丝(未示出)构造而成。
胎体200形成轮胎100的骨架。胎体200被定位成从胎面部500起经过胎肩部900和胎侧部700延伸至胎圈部120。
胎体200具有跨过一对胎圈芯110的环形形状。在本实施方式中，胎体200绕着胎圈芯110卷绕。胎体200与胎圈芯110接触。胎体200的轮胎宽度方向twd上的两端由该对胎圈部120支撑。
胎体200包括胎体帘线，该胎体帘线在胎面表面1的平面图中沿预定的方向延伸。在本实施方式中，胎体帘线沿着轮胎宽度方向twd延伸。例如，可以将钢丝用作该胎体帘线。
带束300设置在胎面部500中。带束300位于胎体200的轮胎径向trd上的外侧。带束300沿轮胎周向延伸。带束300包括相对于胎体帘线延伸的预定方向倾斜地延伸的带束帘线。例如，可以将钢帘线用作该带束帘线。
由多层带束层形成的带束300包括第一带束层301、第二带束层302、第三带束层303、第四带束层304、第五带束层305和第六带束层306。
第一带束层301位于胎体200的轮胎径向trd上的外侧。第一带束层301位于由多层带束层形成的带束300中的轮胎径向trd上的最内侧。第二带束层302位于第一带束层301的轮胎径向trd上的外侧。第三带束层303位于第二带束层302的轮胎径向trd上的外侧。第四带束层304位于第三带束层303的轮胎径向trd上的外侧。第五带束层305位于第四带束层304的轮胎径向trd上的外侧。第六带束层306位于第五带束层305的轮胎径向trd上的外侧。第六带束层306位于由多层带束层形成的带束300中的轮胎径向trd上的最外侧。从轮胎径向trd上的内侧至外侧，带束层按第一带束层301、第二带束层302、第三带束层303、第四带束层304、第五带束层305和第六带束层306的顺序布置。
在本实施方式中，在轮胎宽度方向twd上，第一带束层301和第二带束层302的宽度(沿着轮胎宽度方向twd测量的宽度；以下相同)为胎面宽度TW的25％以上至70％以下。在轮胎宽度方向twd上，第三带束层303和第四带束层304的宽度为胎面宽度TW的55％以上至90％以下。在轮胎宽度方向twd上，第五带束层305和第六带束层306的宽度为胎面宽度TW的60％以上至110％以下。
在本实施方式中，在轮胎宽度方向twd上，第五带束层305的宽度比第三带束层303的宽度大，第三带束层303的宽度等于或大于第六带束层306的宽度，第六带束层306的宽度比第四带束层304的宽度大，第四带束层304的宽度比第一带束层301的宽度大，第一带束层301的宽度比第二带束层302的宽度大。在轮胎宽度方向twd上，在由多层带束层形成的带束300中，第五带束层305的宽度最大，第二带束层302的宽度最小。因此，由多层带束层形成的带束300包括在轮胎宽度方向twd上具有最短长度的最短带束层(即，第二带束层302)。
作为最短带束层的第二带束层302具有带束端300e，该带束端300e为第二带束层302的轮胎宽度方向twd上的端缘。
在本实施方式中，在胎面表面1的平面图中，第一带束层301的带束帘线和第二带束层302的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度为70°以上至85°以下。第三带束层303的带束帘线和第四带束层304的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度为50°以上至75°以下。第五带束层305的带束帘线和第六带束层306的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度为50°以上至70°以下。
由多层带束层形成的带束300包括内侧交错带束群300A、中间交错带束群300B和外侧交错带束群300C。内侧交错带束群300A、中间交错带束群300B和外侧交错带束群300C均是指多层带束层的群，在胎面表面1的平面图中，组成该群内的带束层的带束帘线在该群内的相邻的带束层之间(优选地，夹着轮胎赤道面)交错。
内侧交错带束群300A由一组带束层形成，并且位于胎体200的轮胎径向trd上的外侧。内侧交错带束群300A由第一带束层301和第二带束层302形成。中间交错带束群300B由一组带束层形成，并且位于内侧交错带束群300A的轮胎径向trd上的外侧。中间交错带束群300B由第三带束层303和第四带束层304形成。外侧交错带束群300C由一组带束层形成，并且位于中间交错带束群300B的轮胎径向trd上的外侧。外侧交错带束群300C由第五带束层305和第六带束层306形成。
在轮胎宽度方向twd上，内侧交错带束群300A的宽度为胎面宽度TW的25％以上至70％以下。在轮胎宽度方向twd上，中间交错带束群300B的宽度为胎面宽度TW的55％以上至90％以下。在轮胎宽度方向twd上，外侧交错带束群300C的宽度为胎面宽度TW的60％以上至110％以下。
在胎面表面1的平面图中，内侧交错带束群300A的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度为70°以上至85°以下。在胎面表面1的平面图中，中间交错带束群300B的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度为50°以上至75°以下。在胎面表面1的平面图中，外侧交错带束群300C的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度为50°以上至70°以下。
在胎面表面1的平面图中，内侧交错带束群300A的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度最大。中间交错带束群300B的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度等于或大于外侧交错带束群300C的带束帘线相对于胎体帘线的倾斜角度。
周向槽(中间周向槽)3被形成使得沿着轮胎宽度方向twd的长度DL为200mm或更小。在轮胎100的胎面表面1的平面图中，长度DL为从带束端300e至槽宽度中心线WL的轮胎宽度方向上的最内侧位置(即，向轮胎宽度方向内侧折曲的位置)的长度，该槽宽度中心线WL通过周向槽3的宽度方向上的中心。
以下详细地说明空气流入部11的作用。
如图4的(a)所示，当轮胎转动时，风沿与行进方向相反的方向在轮胎周围流动。通过将风带入形成于胎面表面1的槽，会使胎面部散热，从而降低胎面部的温度。虽然能够通过在胎面表面1上形成宽的槽来将风带入该槽，但是会降低陆部刚性，从而导致磨耗性能和操纵稳定性劣化。另一方面，当为了不降低陆部刚性而形成足够窄的槽时，不能将风带入该槽。换言之，如示出了图4的(a)中的由X所示的部分的图4的(b)中的箭头A所示，大部分风不会被带入形成于胎面表面1的窄槽10。而是，如由箭头B所示，仅一部分风会被带入窄槽10。然而，由箭头B所示的风不会到达窄槽10的槽底，并且会在穿过窄槽10的浅部之后流出窄槽10而结束。因此，胎面部的温度降低效果小。
为了解决该问题，如图4的(c)所示，位于窄槽10的上风侧的槽壁形成有空气流入部11。因而，能够将大部分风带入窄槽10，并且被带入窄槽10的风到达槽底。此外，当位于下风侧的槽壁也形成有空气流入部11时，则空气能够从该空气流入部11流出。即使在空气流入部11不形成于位于下风侧的槽壁时，位于窄槽10的端部处的无处可去的风也从位于下风侧的槽壁的端部流出。因此，能够提高胎面部中的温度降低效果。
特别地，在工程车辆用的充气轮胎中，轮胎的由图4的(a)中的字母X所示的车辆侧(胎面表面所在侧的相反侧)未被车辆覆盖、而是暴露出来的，从而使本发明的效果更加突出。
参照图5的(a)至图5的(c)，说明窄槽10内部的风速矢量的数值分析。
对于相对于轮胎宽度方向倾斜30°的窄槽10，图5的(a)示出了不设置空气流入部11的情况，图5的(b)示出了在上风侧和下风侧均设置有空气流入部11的情况，图5的(c)示出了流速。窄槽10的长度方向上的长度为200mm、宽度为10mm、深度为100mm并且相对于轮胎宽度方向倾斜30°。空气流入部11的长度(沿着窄槽10的长度方向的长度)为50mm、宽度为50mm并且最深部分处的厚度为20mm。
如图5的(a)所示，当不设置空气流入部11时，显然，几乎没有空气被带入窄槽10。
相反地，如图5的(b)所示，当设置有空气流入部11时，风速矢量在位于上风侧的槽壁处的空气流入部11附近到达最大，并且风被带入窄槽10。显然，在位于下风侧的槽壁处的空气流入部11附近，风速矢量也增大。
当空气流入部11仅形成于窄槽10的槽壁中的一个槽壁时，应当以使形成有空气流入部11形成于窄槽10的位于上风侧的槽壁的方式将轮胎安装至车辆。
然而，当空气流入部11仅形成于窄槽10的槽壁中的一个槽壁时，花纹会变得有方向性，从而使充气轮胎缺少便利性。因此，优选地，如上述图示的示例，通过将空气流入部11形成于窄槽10的位于两侧的槽壁而形成非方向性花纹。
而形成于位于上风侧的槽壁的空气流入部11用于允许空气流入(带入空气)，形成于位于下风侧的槽壁的空气流入部11用于不允许空气流入。因此，空气流被形成使得空气从形成于位于上风侧的槽壁的空气流入部11流入窄槽10、穿过窄槽10并从形成于位于下风侧的槽壁的空气流入部11离开。
将窄槽10的槽宽设定成比槽深小的原因在于，因为如果窄槽10浅且宽，则即使不形成空气流入部11也会将风容易地带入窄槽10，所以该情况会降低本发明的效果。此外，如果窄槽10浅，则即使提高在窄槽10壁面的热传递系数，也难以使温度降低效果到达胎面部的内部。
即使空气流入部11相对于陆部的尺寸足够小，也能增加窄槽10中的风量。因此，即使在形成有空气流入部11时，也不会大大减小陆部的体积。因此，对磨耗性能和操纵稳定性的影响小到可忽略不计。
此外，通过设置具有跨过窄槽10的整个延伸方向的长度的空气流入部11，均匀风量的风穿过窄槽10的整个延伸方向而结束。该风不能在窄槽10内流动并且被妨碍流出窄槽10。特别地，当窄槽10被隔离时(当窄槽10的两端均终止在陆部内而不朝向槽开口时)，该问题尤为显著。因此，优选地，将空气流入部11设置在窄槽10的延伸方向上的一部分处。
具体地，优选地，空气流入部11的长度(沿着窄槽10的延伸方向的长度)为5mm以上至窄槽10的延伸方向的长度的1/2以下。
“窄槽的长度方向”是指将窄槽的两端(或开口端，当窄槽具有开口端时)处的相对槽壁之间的槽底的中间点连接的直线的方向。
空气流入部11随着胎面部的磨耗而变小，并且带入风的效果、即散热性能会降低。然而，由于胎面部中的发热量也随着胎面部的磨耗而减小，所以在新的充气轮胎中无需为了应对预期的磨耗而将空气流入部11设计成特别地大。
优选地，窄槽10在接地时闭合。具体地，优选地，窄槽10的宽度为大约10mm至20mm。当窄槽10在接地闭合时，肋状中央陆部6变成一个连续的陆部。因而，提高了陆部的刚性，并且能够改善磨耗性能。
参照图6的(a)至图9的(i)，以下说明空气流入部11的各种变型例。图中的箭头代表风向。
当窄槽10沿相对于轮胎宽度方向倾斜地延伸时，则在窄槽10的两端部之间，如图6的(a)所示，空气流入部11可以形成于被风首先碰撞的端部侧的槽壁，或者如图6的(b)所示，空气流入部11可以形成于被风最后碰撞的端部侧的槽壁。如图6的(c)所示，空气流入部11还可以形成于窄槽10的中央部。
当空气流入部11形成于窄槽10的分别位于上风侧和下风侧的两槽壁时，则优选地，形成于窄槽10的一个槽壁的空气流入部11的沿着窄槽10的长度方向的中心A与形成于窄槽10的另一槽壁的空气流入部11的沿着窄槽10的长度方向的中心B、在窄槽10的长度方向上间隔开，使得空气流入部在轮胎周向(风的流动方向)上不重叠。
具体地，优选地，如图7的(a)和图7的(b)所示，空气流入部11形成在窄槽10的两端部处，或者如图7的(c)和图7的(d)所示，空气流入部11被形成为在窄槽10的中央部错开。然而，如图7的(e)所示，空气流入部11可以在窄槽10的中央部对齐、即以使点A和点B之间在窄槽10的长度方向上不存在间隔的方式形成。
当从胎面表面观察时，空气流入部11的平面形状可以为如图8的(a)所示的平行四边形或如图8的(b)和图8的(c)所示的平行四边形，在如图8的(a)所示的平行四边形中，一组相对边与窄槽10的槽壁平行，另一组相对边与轮胎周向平行，在图8的(b)和图8的(c)所示的平行四边形中，一组相对边与窄槽10的槽壁平行，另一组相对边相对于轮胎周向倾斜。空气流入部11还可以为如图8的(d)所示的梯形，在该梯形中，下底朝向窄槽10的壁开口，上底位于远离窄槽10的壁的位置处，即使得轮胎宽度方向上的长度从窄槽10的壁起逐渐减小。空气流入部11还可以为如图8的(e)所示的梯形，在该梯形中，上底朝向窄槽10的壁开口，下底位于远离窄槽10的壁的位置处，即使得轮胎宽度方向上的长度从窄槽10的壁起逐渐增大。空气流入部11还可以为如图8的(f)所示的形状，该形状与图8的(e)中示出的梯形类似，但是除了上底和下底以外还具有为曲线的两个边。空气流入部11还可以为如图8的(g)所示的半圆形或如图8的(h)所示的三角形。
如图9的(a)至图9的(d)所示，优选地，在与窄槽的长度方向垂直的截面中，空气流入部11的侧面形状为：使得空气流入部11的深度从远离窄槽10的壁的一侧(图9的(a)至图9的(d)中的点A)朝向向窄槽10的壁开口的一侧(图9的(a)至图9的(d)中的点B)逐渐增大，空气流入部11的深度在朝向窄槽10的壁开口的一侧到达最大。如图9的(a)所示，空气流入部11的底面可以是平面，或者如图9的(b)至图9的(d)所示，空气流入部11的底面可以是曲面。如图9的(e)所示，空气流入部11的深度还可以从点A至点B台阶状地增大。如图9的(f)和图9的(g)所示，空气流入部11的深度还可以为从点A至点C是恒定的而从点C至点B逐渐增大，或者如图9的(h)所示，空气流入部11的深度还可以为从点A至点C逐渐增大而从点C至点B是恒定的。如图9的(i)所示，空气流入部11的深度还可以为从点A至点B是恒定的。
实施例
以下说明示例性充气轮胎。实施例和比较例中均使用具有59/80R63的轮胎尺寸的工程车辆用轮胎。表1列出了实施例和比较例中的各轮胎的对应的图和尺寸。L3(mm)表示磨耗防止部12的沿着窄槽10的延伸方向的长度，θ表示空气流入部的延伸方向相对于窄槽10的延伸方向的角度。使用上述轮胎，利用室内转鼓试验(indoor drum test)来监测带束上的温度，并且评价散热效果的持续时间。载荷条件为正规载荷，速度条件为8km/h。表1列出了测量结果。使用比较例1作为基准，将结果表示为指数。该指数的值越大，则散热效果越高。在安装有正规轮辋、充填了正规内压且无负荷状态(预定状态)下，沿着充气轮胎的轮胎表面来测量尺寸。“正规轮辋”是指由JATMA所规定的“标准轮辋”、由TRA所规定的“设计轮辋(Design Rim)”或由ETRTO所规定的“测量轮辋(Measuring RIM)”。“正规内压”是指由JATMA所规定的“最大空气压力”、由TRA所规定的“各种冷充填压力下的轮胎负荷限制(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”的最大值或由ETRTO所规定的“充填压力(INFLATION PRESSURES)”。
[表1-1]
比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 比较例2
对应图 图1的(b) 图2的(a) 图2的(b) 图2的(c) 图2的(d) 图2的(e) 图2的(f) 图2的(g) 图2的(h) 图2的(i) 图2的(j) 图2的(k)
D1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
W1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
L1 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
α 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
D2 - 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
W2 - 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
L2 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
θ - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
L3 - 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -
散热效果 100 110 109 110 110 109 109 110 110 109 110 110
[表1-2]
比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 比较例2
对应图 图1的(b) 图2的(a) 图2的(b) 图2的(c) 图2的(d) 图2的(e) 图2的(f) 图2的(g) 图2的(h) 图2的(i) 图2的(j) 图2的(k)
D1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
W1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
L1 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
α 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
D2 - 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
W2 - 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
L2 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
θ - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
L3 - 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 -
散热效果 100 113 112 112 111 111 112 112 111 111 111 110
[表1-3]
比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 比较例2
对应图 图1的(b) 图2的(a) 图2的(b) 图2的(c) 图2的(d) 图2的(e) 图2的(f) 图2的(g) 图2的(h) 图2的(i) 图2的(j) 图2的(k)
D1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
W1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
L1 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
α 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
D2 - 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
W2 - 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
L2 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
θ - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
L3 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 -
散热效果 100 114 115 113 114 112 114 113 113 112 112 110
[表1-4]
比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 比较例2
对应图 图1的(b) 图2的(a) 图2的(b) 图2的(c) 图2的(d) 图2的(e) 图2的(f) 图2的(g) 图2的(h) 图2的(i) 图2的(j) 图2的(k)
D1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
W1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
L1 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
α 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
D2 - 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
W2 - 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
L2 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
θ - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
L3 - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 -
散热效果 100 115 114 114 115 113 113 113 114 111 111 110
[表1-5]
比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 比较例2
对应图 图1的(b) 图2的(a) 图2的(b) 图2的(c) 图2的(d) 图2的(e) 图2的(f) 图2的(g) 图2的(h) 图2的(i) 图2的(j) 图2的(k)
D1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
W1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
L1 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
α 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
D2 - 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
W2 - 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
L2 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
θ - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
L3 - 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 -
散热效果 100 114 115 115 114 114 113 113 113 111 111 110
表1示出了，具有磨耗防止部的实施例轮胎与不具有磨耗防止部的比较例轮胎相比长期地维持散热效果。
产业上的可利用性
因而，本发明提供了一种能够在保证陆部刚性的同时改善胎面部中的散热效果并且还能够抑制散热效果劣化的充气轮胎。
附图标记说明
1胎面表面
2中央周向槽
3中间周向槽
4侧方周向槽
5中间宽度方向槽
6侧方宽度方向槽
7肋状中央陆部
8花纹块状中间陆部
9花纹块状侧方陆部
10窄槽
10c窄槽的槽壁
11空气流入部
11a空气流入部的槽壁开口端
12磨耗防止部

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其包括：
窄槽，所述窄槽形成于胎面表面并沿相对于轮胎周向倾斜的方向延伸，所述窄槽的宽度比所述窄槽的深度小；
空气流入部，所述空气流入部的一端朝向所述窄槽的在轮胎周向上彼此面对的槽壁中的至少一个槽壁开口，所述空气流入部的另一端朝向胎面表面开口；以及
磨耗防止部，所述磨耗防止部由突起或凹部形成，所述磨耗防止部位于面对形成有所述空气流入部的槽壁的槽壁或者位于与面对形成有所述空气流入部的槽壁的槽壁连接的胎面表面。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述磨耗防止部为从所述胎面表面向轮胎径向外侧突出的突起。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，当观察轮胎周向截面时，所述向轮胎径向外侧突出的突起被成形为具有位于该突起的轮胎径向内侧的曲率中心的圆弧形状。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述磨耗防止部为从面对形成有所述空气流入部的槽壁的槽壁朝向所述空气流入部侧突出的突起。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述磨耗防止部沿着所述窄槽的延伸方向连续地延伸，所述磨耗防止部的沿着所述窄槽的延伸方向的长度为所述空气流入部的长度0.05倍以上且所述窄槽的长度以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎还包括：
第二空气流入部，所述第二空气流入部位于面对形成有所述空气流入部的槽壁的槽壁并且在所述窄槽的延伸方向上与所述空气流入部间隔开；以及
第二磨耗防止部，所述第二磨耗防止部由突起或凹部形成，所述第二磨耗防止部位于面对形成有所述第二空气流入部的槽壁的槽壁或者位于与面对形成有所述第二空气流入部的槽壁的槽壁连接的胎面表面。
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