CN105517816A - 重载用充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
重载用充气轮胎被构造成轮胎胎面表面的至少一部分上形成有:周向槽,其沿着胎面周线延伸;以及陆部,其被该周向槽划分或被该周向槽与胎面接地端划分。陆部包括均设置有沿胎面宽度方向延伸的宽度方向窄槽的分割陆部。轮胎的规定内压为750kPa以上。重载用充气轮胎的特征在于,如果周向槽的深度为H,则充气轮胎满足7mm≤H≤13mm的关系,如果宽度方向窄槽之间的胎面周向上的距离为W,则充气轮胎满足5mm≤W≤20mm的关系。
Description
技术领域
本发明涉及重载用充气轮胎,特别地,涉及实现了使耐磨耗性和牵引性能良好平衡的重载用充气轮胎。
背景技术
期望用于卡车、公交车等的重载用充气轮胎在各种路面条件下均具有牵引性能。为了满足该期望,重载用充气轮胎通常包括如下胎面表面:在该胎面表面上,例如由沿着胎面周线延伸的周向槽和沿胎面宽度方向延伸的宽度方向窄槽划分出花纹块陆部或肋状陆部(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-125977号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,由于与用于诸如乘用车等的普通车辆的充气轮胎相比,重载用充气轮胎会经受大的负荷,因此重载用充气轮胎的陆部趋向于易于被磨耗。因此,诸如如上所述的传统的重载用充气轮胎难以实现耐磨耗性和牵引性能的良好平衡。
鉴于以上问题,本发明旨在提供能够使耐磨耗性和牵引性能良好平衡的重载用充气轮胎。
用于解决问题的方案
基于实现耐磨耗性和牵引性能的良好平衡的目的,发明人对使重载用充气轮胎的胎面表面上的陆部发生磨耗的机理进行了深入研究,并且得到如下发现。
图1示出了重载用充气轮胎的胎面表面上的陆部,并且还示出了该陆部的微小部分。图2的(a)至图2的(c)示出了陆部的该微小部分的形状在负荷转动期间的变化。
在轮胎的负荷转动期间,首先,当存在如图2的(a)所示的轮胎的制动或驱动时,陆部整体接收与行驶方向相同的胎面周向上的剪切力,并且经受剪切变形。随后,在位于陆部踏入侧的位置(如图2的(a)中的P1所示)发生滑移(如图2的(a)中的小箭头所示;下同)以消除剪切变形,在比位置P1靠陆部蹬出侧的位置(如图2的(a)中的P2所示)和比位置P2靠陆部蹬出侧的位置(如图2的(a)中的P3所示)发生沿与行驶方向相反的方向的鼓出(如图2的(a)中的大箭头所示;下同)。接下来,如图2的(b)所示,在鼓出位置P2发生滑移,在比位置P2靠陆部蹬出侧的陆部位置P3发生沿与行驶方向相反的方向的鼓出。诸如上述的滑移和鼓出的重复会导致陆部位置P3处的剪切变形显著增大。如图2的(c)所示,当在陆部位置P3发生滑移以消除剪切变形时,在位置P3处的陆部部分会由于接收到来自路面的与行驶方向相同的胎面周向上的大的摩擦力而被磨耗。
图3示出了图1所示的胎面表面上的陆部中的任意一点处的从踏入时起至蹬出时止的时间与胎面周向上的剪切力的增大ΔF之间的关系。如上所述,在该点接地的时间段内,与踏入时相比,在踏出时胎面周向剪切力显著地增大,并且在该点处接收自路面的摩擦力增大。
此外,发明人认识到,摩擦力的显著增大趋向于导致轮胎的磨耗增大,并导致轮胎的耐磨耗性降低。
上述趋向在用于卡车、公交车等的、胎面橡胶会受到相对大的负荷的重载用充气轮胎中特别明显。
发明人试图通过在陆部中设置胎面宽度方向槽或胎面宽度方向刀槽来沿胎面周向精细地分割陆部,以抑制上述滑移和鼓出的重复发生。
图4示出了通过设置沿着图2所示的线X-X’的方向上的槽或刀槽而沿胎面周向精细分割的陆部(在图4中,该陆部被分割成踏入侧陆部部分Ps和蹬出侧陆部部分Pk)。
如图4的(a)所示,在包括于陆部部分Ps中的陆部位置P1发生的滑移传递至也包括于陆部部分Ps中的陆部位置P2s,在陆部位置P2s发生沿与行驶方向相反的方向的鼓出。然而,如图4的(b)所示,滑移不会传递至包括于陆部部分Pk中的陆部位置P2k,结果,在包括陆部位置P2k的陆部部分中不会发生鼓出。另外,如图4的(c)所示,包括陆部位置P2k的陆部部分会接收来自路面的与行驶方向相同的胎面周向上的剪切力,并且会经受新的剪切变形。因此,与图2所示的情况不同,切断了陆部中的滑移和鼓出的重复,并且抑制了蹬出时发生的胎面周向上的摩擦力的显著增大。
图5示出了图4所示的胎面表面上的陆部中的任意一点处的从踏入时起至蹬出时止的时间与胎面周向上的剪切力的增大ΔF之间的关系。应当认识到,抑制了上述蹬出时的胎面周向上的剪切力和摩擦力的显著增大。
因此,通过在陆部中设置胎面宽度方向槽或胎面宽度方向刀槽能够抑制轮胎的耐磨耗性的降低。
然而,在上述构造中,因为通过设置槽或刀槽以将陆部分割成陆部部分会降低整个陆部的刚性和轮胎的牵引性能,所以该分割是有问题的。
鉴于以上问题,发明人构思出如下想法、从而完成了本发明:通过适当地调整陆部的分割和通过该分割建立的陆部部分的刚性来实现轮胎的耐磨耗性和牵引性能的良好平衡。
具体地,本发明能够概述如下。
本发明的重载用充气轮胎包括胎面表面,在该轮胎胎面表面的至少一部分具有沿着胎面周线延伸的多个周向槽以及被该周向槽划分或被该周向槽与胎面接地端划分的陆部。该陆部包括设置有沿胎面宽度方向延伸的多个宽度方向窄槽的分割陆部。所述重载用充气轮胎的规定内压为750kPa以上。由H表示的所述周向槽的深度满足7mm≤H≤13mm的关系。由W表示的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔满足5mm≤W≤20mm的关系。
如上所述,通过在陆部中设置宽度方向窄槽以将陆部进一步划分成陆部部分,能够切断陆部中的上述滑移和鼓出的重复,并能够抑制上述蹬出时发生的胎面周向上的剪切力的增大。因此,能够改善轮胎的耐磨耗性。
此外,由于划分陆部的周向槽的深度H小于作为常规重载用充气轮胎的深度的18mm,所以能够抑制由于在陆部中设置了宽度方向窄槽所发生的陆部刚性的降低和牵引性能的降低。这里,通过将上述深度H设定成7mm以上且13mm以下,能够在抑制牵引性能降低的同时还改善轮胎的耐摩耗性。此外,通过将设置于陆部的宽度方向窄槽的胎面周向间隔W设定成5mm以上且20mm以下,能够在改善轮胎的耐摩耗性的同时还抑制牵引性能的降低。
因此,本发明的重载用充气轮胎能够使耐摩耗性和牵引性能良好平衡。
应当注意,“沿着胎面周线延伸”并非意在限制成沿胎面周向以直线形状延伸,而是可以指沿胎面周向以诸如曲折形状或波浪形状等的其它形状延伸。
还要注意,“沿胎面宽度方向延伸”并非必须指严格意义上地沿胎面宽度方向延伸,而是可以指沿具有胎面宽度方向分量的方向延伸。
此外,“规定内压”是指与用于适用尺寸的轮胎的规定负荷对应的空气压力(最大空气压力),“规定负荷”是指由在制造轮胎和使用轮胎的地域内有效的工业标准所规定的最大轮胎负荷,工业标准诸如:日本的JATMA(日本机动车轮胎制造者协会)年鉴(YEARBOOK)、欧洲的ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织)标准手册(STANDARDMANUAL)或美国的TRA(轮胎轮辋协会)年鉴。
还要注意,“周向槽的深度H”是指周向槽的轮胎径向上的最大深度。此外,“宽度方向窄槽的胎面周向间隔W”是指两个宽度方向窄槽的最窄胎面周向间隔。
在本发明的重载用充气轮胎中,优选地,所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔与所述周向槽的深度满足0.5≤W/H≤2.0的关系。由于W/H在上述范围,所以能够实现耐磨耗性和牵引性能的高度平衡。
在本发明的重载用充气轮胎中,优选地,由m表示的所述宽度方向窄槽的胎面宽度方向长度与由M表示的设置有所述宽度方向窄槽的所述陆部的胎面宽度方向宽度满足m≥0.5M的关系。由于m为0.5M以上,所以能够在改善耐磨耗性的同时进一步抑制轮胎的牵引性能的降低。
应当注意,对于各宽度方向窄槽限定了“宽度方向窄槽的胎面宽度方向长度m”和“陆部的胎面宽度方向宽度M”。这里,m是指宽度方向窄槽的一端与该宽度方向窄槽的另一端之间的胎面宽度方向距离,M是指沿着平行于胎面宽度方向的穿过如下线的中间点的直线的胎面宽度方向距离:沿着宽度方向窄槽从该宽度方向窄槽的一端延伸至该宽度方向窄槽的另一端的线。
在本发明的重载用充气轮胎中,优选地,所述宽度方向窄槽均具有沿轮胎径向弯曲延伸的形状。上述构造能够进一步抑制轮胎的牵引性能的降低。
在本发明的重载用充气轮胎中,优选地,所述陆部包括第一分割陆部和位于该第一分割陆部的胎面宽度方向外侧的第二分割陆部,所述第二分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔大于所述第一分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔。上述构造能够在确保轮胎的耐磨耗性和轮胎的牵引性能良好平衡的同时还延长轮胎寿命。
在本发明的重载用充气轮胎中,优选地,所述陆部还包括除了所述第一分割陆部和所述第二分割陆部以外的分割陆部,在胎面宽度方向上相邻的所述分割陆部间,位于胎面宽度方向外侧的所述分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔大于位于轮胎赤道侧的所述分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔。上述构造能够在确保轮胎的耐磨耗性和轮胎的牵引性能良好平衡的同时延长轮胎寿命。
在本发明的重载用充气轮胎中,优选地,所述第一分割陆部设置在距作为中心的轮胎赤道的距离为胎面接地半宽的0%至40%的范围。通过采用上述构造能够有效地获得改善轮胎的耐磨耗性的效果。
发明的效果
本发明的重载用充气轮胎能够使轮胎的耐磨耗性和轮胎的牵引性能良好平衡。
附图说明
图1是示出一般重载用充气轮胎的胎面表面上的陆部以及该陆部的微小部分的图。
图2的(a)至图2的(c)是用于说明图1所示的微小部分的形状在负荷转动期间的变化的图。
图3是示出图1所示的胎面表面上的陆部中的任意一点处的从踏入时起至蹬出时止的时间与剪切力的增大ΔF之间的关系的图。
图4是用于说明被沿胎面周向分割的陆部的微小部分的形状在负荷转动期间的变化的图。
图5是示出图4所示的陆部中的任意一点处的从踏入时起至蹬出时止的时间与剪切力的增大ΔF之间的关系的图。
图6是示出本发明的一示例性重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
图7的(a)是示出在周向槽的不同深度H下的宽度方向窄槽的胎面周向间隔W与蹬出时的胎面周向上的剪切力的增大ΔF之间的关系的图。图7的(b)是示出在周向槽的不同深度H下的宽度方向窄槽的胎面周向间隔W与陆部刚性之间的关系的图。
图8的(a)是示出在周向槽的不同深度H下的宽度方向窄槽的胎面周向间隔W相对于周向槽的深度H的比(W/H)与蹬出时的胎面周向上的剪切力的增大ΔF之间的关系的图。图8的(b)是示出在周向槽的不同深度H下的宽度方向窄槽的胎面周向间隔W相对于周向槽的深度H的比(W/H)与陆部刚性之间的关系的图。
图9是示出宽度方向窄槽的胎面周向间隔W与周向槽的深度H之间的关系以及本发明的重载用充气轮胎所满足的W与H之间的关系的图。
图10是示出本发明的另一示例性重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
图11是用于说明设置于本发明的另一示例性重载用充气轮胎的陆部之间的相互作用的图。
图12是示出设置于具有图10所示的胎面表面的重载用充气轮胎的陆部中的任意一点处的从踏入时起至蹬出时止的时间与剪切力的增大ΔF之间的关系的图。
图13是示出本发明的再一示例性重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
图14是作为本发明的一示例性重载用充气轮胎的比较例的重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
图15是作为本发明的另一示例性重载用充气轮胎的比较例的重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
图16是作为本发明的再一示例性重载用充气轮胎的比较例的重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
图17的(a)是示出设置于本发明的重载用充气轮胎的均具有终止在陆部内的端的宽度方向窄槽的一示例的图,图17的(b)是示出设置于本发明的重载用充气轮胎的沿轮胎径向以弯曲形状延伸的宽度方向窄槽的一示例的图。
具体实施方式
以下参照附图提供对本发明的重载用充气轮胎的示例性实施方式的详细说明。
图6是示出本发明的一示例性重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
本发明的一示例性重载用充气轮胎1(以下还称作“一示例性重载用轮胎1”)包括具有多个(在图6中为5个)周向槽3和陆部4的胎面表面2,其中周向槽3沿着胎面周线延伸,陆部4被划分于周向槽3之间或被划分于周向槽3与胎面接地端TG之间。陆部4为设置有沿胎面宽度方向延伸的多个(在图6中为大量个)宽度方向窄槽5的分割陆部4d,使得在陆部4中划分出在宽度方向窄槽5之间的陆部部分4p。重载用充气轮胎1在例如750kPa以上的规定内压下使用。
应当注意,只要将上述陆部设置在本发明的重载用充气轮胎的胎面表面的至少一部分上即可,而不必遍及整个轮胎胎面表面地设置上述陆部。还要注意,只要设置于本发明的重载用充气轮胎的陆部包括至少一个分割陆部即可,而不必使所有陆部均为分割陆部。
由于如上述陆部4被进一步划分成陆部部分4p,因此能够切断图2所示的陆部中的上述滑移和鼓出的连续重复,并能够抑制在蹬出时发生的胎面表面上的一点处的胎面周向上的剪切力的增大。因此,能够改善轮胎的耐磨耗性。
图14是示出作为本发明的一示例性重载用充气轮胎的比较例的重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
在一示例性重载用轮胎1中,要求由如图6所示的H表示的、划分陆部4的周向槽3的深度满足的7mm≤H≤13mm关系。另外,要求由如图6所示的W表示的、宽度方向窄槽的胎面周向间隔满足5mm≤W≤20mm的关系。
图7的(a)示出了宽度方向窄槽的胎面周向间隔W与上述蹬出时的胎面周向上的剪切力的增大ΔF之间的关系在周向槽的深度H变化时获得的测量结果。在轮胎在平板上滚动的同时使用安装于平板的三分力传感器测量剪切力。
图7的(b)示出了宽度方向窄槽的胎面周向间隔W与陆部刚性之间的关系在周向槽的深度H变化时获得的测量结果。陆部刚性是通过如下方法获得的:使切除自轮胎的胎面花纹部分压靠平板,并且在该胎面花纹部分发生剪切变形时使用测力计测量反作用力;将测量到的反作用力用作陆部刚性的指标。
如图7的(a)所示,通过将H设定成7mm以上,能够抑制上述蹬出时发生的胎面周向上的剪切力的增大ΔF,并能够改善轮胎的耐磨耗性。另一方面,如图7的(b)所示,通过将H设定成13mm以下,能够抑制陆部刚性的显著降低,并能够充分地抑制轮胎的牵引性能的降低。
另外,如图7的(a)所示,通过将W设定成20mm以下,能够抑制上述蹬出时发生的胎面周向上的剪切力的增大ΔF,并能够改善轮胎的耐磨耗性。另一方面,如图7的(b)所示,通过将W设定成5mm以上,能够抑制陆部刚性的显著降低,并能够充分地抑制轮胎的牵引性能的降低。
因此,通过将W和H设定在上述范围能够实现耐磨耗性和牵引性能的良好平衡。在图9中,用实线表示W和H的上述范围(所需范围)。
应当注意,周向槽的深度H的上述范围的值小于常规重载用充气轮胎的周向槽的深度(例如,18mm)。通过以上,能够抑制由于陆部中设置有宽度方向窄槽而发生的陆部刚性显著降低,并能够充分地抑制轮胎的牵引性能的降低。
此外,能够减少用作胎面橡胶的橡胶的量。就使轮胎轻量化和降低轮胎制造成本而言,减少橡胶的量是有利的。
在一示例性重载用轮胎1中,优选地,宽度方向窄槽的胎面周向间隔W与周向槽的深度H满足0.5≤W/H≤2.0的关系。
图8的(a)示出了宽度方向窄槽的胎面周向间隔W相对于周向槽的深度H的比(W/H)与蹬出时的胎面周向上的剪切力的增大ΔF之间的关系在周向槽的深度H变化时获得的测量结果。图8的(b)示出了宽度方向窄槽的胎面周向间隔W相对于周向槽的深度H的比(W/H)与陆部刚性之间的关系在周向槽的深度H变化时获得的测量结果。
如图8的(a)所示,通过将W/H设定成2.0以下,能够抑制上述蹬出时发生的胎面周向上的剪切力的增大ΔF,并能够改善轮胎的耐磨耗性。此外,如图8的(b)所示,通过将W/H设定成0.5以上,能够抑制陆部刚性的显著降低,并能够进一步抑制轮胎的牵引性能的降低。
因此,通过将W/H设定在上述范围能够实现耐磨耗性和牵引性能的高度平衡。在图9中,用点划线表示W和H的上述范围(优选范围)。
另外,优选地,由如图6所示的m表示的、宽度方向窄槽的胎面宽度方向长度与由如图6所示的M表示的、设置有宽度方向窄槽的陆部的胎面宽度方向宽度满足m≥0.5M的关系。如果m小于0.5M,则可能无法切断陆部中的滑移和鼓出的重复,并且可能无法抑制蹬出时发生的胎面周向上的摩擦力的显著增大。
在一示例性重载用轮胎1中,优选地,周向槽的深度H与宽度方向窄槽的深度h满足0.6≤h/H≤1.0的关系。将h/H设定成0.6以上确保能够实现上述的切断陆部中的滑移和鼓出的重复的效果,因此确保了能够充分地实现抑制上述蹬出时发生的胎面周向上的剪切力的增大的效果。因此,能够进一步改善轮胎的耐摩耗性。另一方面,将h/H设定成1.0以下能够获得本发明的陆部被分割成陆部部分的构造。
在一示例性重载用轮胎1中,优选地,宽度方向窄槽5的胎面周向宽度w为0.5mm至1.5mm。
在一示例性重载用轮胎1中,宽度方向窄槽5的一端或两端可以终止在陆部4内而不开口到周向槽3(参照图17的(a))。在以上构造中,尽管陆部4未被完全地划分成陆部部分4p,但是以上构造能够实现对上述滑移和鼓出的重复的切断效果,因此能够实现抑制上述蹬出时的胎面周向上的剪切力的增大的效果。与此同时,由于陆部4未被完全地划分成陆部部分4p,所以能够有效地抑制陆部刚性的降低。
在一示例性重载用轮胎1中,优选地,宽度方向窄槽5均沿轮胎径向以弯曲形状延伸(参照图17的(b))。以上构造能够实现以下结构:被宽度方向窄槽划分出的陆部部分在输入胎面周向上的力时彼此支撑,因此能够抑制陆部刚性的显著降低。因此,能够进一步抑制轮胎的牵引性能的降低。对“沿轮胎径向以弯曲形状延伸”不作特别限制,该弯曲形状可以例如为曲折形状或波浪形状。
图10是示出本发明的另一示例性重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。在以下说明中,用相同的附图标记指代与图6所示的本发明的一示例性重载用充气轮胎相同的元件,并且省略其说明。
图15是示出作为本发明的另一示例性重载用充气轮胎的比较例的重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
本发明的另一示例性重载用充气轮胎100(以下还称作“另一示例性重载用轮胎100”)包括具有多个周向槽3(在图10中为五个周向槽3,该五个周向槽3包括一个相对窄的周向槽3c、两个相对宽的周向槽3s和两个相对宽的周向槽3ss)和陆部4(陆部4C、4M、4S)的胎面表面2,其中周向槽3沿着胎面周线延伸,陆部4被划分于周向槽3之间或被划分于周向槽3与胎面接地端TG之间。在陆部4中,陆部4C特别为如下分割陆部4d:在该分割陆部4d中,设置有沿胎面宽度方向延伸的多个(在图10中为大量个)宽度方向窄槽5,并且在该宽度方向窄槽5之间进一步划分出陆部部分4p。另一示例性重载用充气轮胎100具有例如750kPa以上的规定内压。
应当注意,只要将上述陆部设置在本发明的重载用充气轮胎的胎面表面的至少一部分上即可,而无需遍及整个轮胎胎面表面地设置上述陆部。还要注意,只要设置于本发明的重载用充气轮胎的陆部包括至少一个分割陆部即可,而不必使所有陆部均为分割陆部。
在另一示例性重载用轮胎100中,优选地,在陆部4C中设置沿胎面宽度方向延伸的多个(在图10中为四个)宽度方向宽槽15,使得陆部4C被该宽度方向宽槽15进一步划分成多个花纹块陆部40C(在图10中为41C至44C)。换言之,优选地,包括花纹块陆部40C的陆部4C为沿胎面周向连续延伸的花纹块陆部列40CL(在图10中为40CL1和40CL2)。
此外,优选地,另一示例性重载用轮胎100在胎面宽度方向上具有多列花纹块陆部列40CL(在图10中为两列40CL1和40CL2),并且优选地,将花纹块陆部列配置成使得相邻的陆部列相对于彼此节距错位(shifted)(在图10中错位半个节距)。
在胎面宽度方向上相邻的花纹块陆部列40CL1和40CL2各自的侧壁40W1c、40W1s、40W2c和40W2s中,假设位于在胎面宽度方向上相邻的花纹块陆部列之间的周向槽3c侧的侧壁40W1c和40W2c分别具有相对于胎面周向的倾斜角度θ1c和θ2c,假设在胎面宽度方向上位于前述周向槽的相反侧的侧壁40W1s和40W2s分别具有相对于胎面周向的倾斜角度θ1s和θ2s。在这种情形下,优选地,θ1c大于θ1s,优选地,θ2c大于θ2s。应当注意,“相对于胎面周向的倾斜角度”是指与胎面周向所形成的角度中较小的角度。
此外,在另一示例性重载用轮胎100中,优选地,周向槽3相对于胎面周向和胎面宽度方向倾斜,优选地,在胎面宽度方向上相邻的花纹块陆部40C之间的距离d2小于在胎面周向上相邻的花纹块陆部40C之间的距离d1,优选地,各花纹块陆部40C的胎面宽度方向宽度均从该花纹块陆部40C的胎面周向两端部朝向该花纹块陆部40C的中央部增大。
上述构造产生以下作用。
图11仅示出了图10所示的另一示例性重载用轮胎100的花纹块陆部41C和42C(为简便起见,图11中省略了设置在陆部中的宽度方向窄槽)。如图11的(a)所示,在胎面表面2的负荷滚动期间、在已经接地的花纹块陆部41C的蹬出侧部分41Ck的剪切变形增大之后,该蹬出侧部分41Ck发生滑移(如图11的(a)中的小箭头所示)以消除该剪切变形。在上述情形下,滑移的反冲产生如下现象:陆部的蹬出侧部分41Ck周围的橡胶沿轮胎径向向内隆起(如图11的(a)中的厚箭头所示)。以上现象会产生如下作用:在胎面宽度方向上与陆部41C相邻的下一陆部42C的踏入侧部分42Cs会压靠路面(如图11的(b)中的厚箭头所示),在该下一陆部42C踏入时有效地生成胎面周向上的剪切力。以上作用能够使作用于陆部的胎面周向上的剪切力在踏入时和蹬出时之间均匀化。
图12示出了蹬出时发生的胎面周向上的剪切力的增大ΔF的曲线。使用上述胎面表面能够通过从踏入时起生成相对大的周向剪切力而使该周向剪切力均匀化。应当认识到,其结果是,能够使蹬出时发生的周向剪切力的显著增大减小。
因此,另一示例性重载用轮胎100能够抑制陆部的磨耗并且进一步改善轮胎的耐磨耗性。
在另一示例性重载用轮胎100中,优选地,将作为分割陆部的陆部4C设置在距作为中心的轮胎赤道CL的距离为胎面接地半宽Tv的0%至40%的范围。
此外,在另一示例性重载用轮胎100中,优选地,作为分割陆部的陆部4C为最靠近胎面赤道CL的陆部4。在该构造中,轮胎赤道CL可以沿着陆部4定位,或者可以沿着在陆部4的轮胎宽度方向两外侧划分陆部4的周向槽3定位。
图13是示出本发明的再一示例性重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。在以下说明中,用相同的附图标记指代与图6所示的本发明的一示例性重载用充气轮胎相同的元件,并且省略其说明。
图16是示出作为本发明的再一示例性重载用充气轮胎的比较例的重载用充气轮胎的胎面表面的展开图。
本发明的再一示例性重载用充气轮胎200(以下还称作“再一示例性重载用轮胎200”)包括具有多个周向槽3(在图13中为五个周向槽3,该五个周向槽3包括一个相对窄的周向槽3c、两个相对宽的周向槽3s和两个相对宽的周向槽3ss)和陆部4(陆部4C、4M、4S)的胎面表面2,其中周向槽3沿着胎面周线延伸,陆部4被划分于周向槽3之间或被划分于周向槽3与胎面接地端TG之间。陆部4(陆部4C、4M、4S)为如下分割陆部4d:在该分割陆部4d中,设置有沿胎面宽度方向延伸的多个(在图13中为大量个)宽度方向窄槽5,并且陆部4C在该宽度方向窄槽5之间进一步划分出陆部部分4p。另一示例性重载用充气轮胎100具有例如750kPa以上的规定内压。
应当注意,只要将上述陆部设置在本发明的重载用充气轮胎的胎面表面的至少一部分上即可,而无需遍及整个轮胎胎面表面地设置上述陆部。还要注意,只要设置于本发明的重载用充气轮胎的陆部包括至少一个分割陆部即可,而不必使所有陆部均为分割陆部。
在再一示例性重载用轮胎200中,优选地,在陆部4M中设置沿胎面宽度方向延伸的多个(在图13中为三个)宽度方向宽槽15,使得陆部4M被该宽度方向宽槽15进一步划分成多个花纹块陆部40M(在图13中为41M至45M)。换言之,优选地,包括花纹块陆部40M的陆部4M形成沿胎面周向连续延伸的花纹块陆部列40ML(在图13中为40ML1和40ML2)。
另外,在再一示例性重载用轮胎200中,优选地,在陆部4S中设置沿胎面宽度方向延伸的多个(在图13中为三个)宽度方向宽槽15,使得该宽度方向宽槽15将陆部4S进一步划分成多个花纹块陆部40S(在图13中为41S至45S)。换言之,优选地,包括花纹块陆部40S的陆部4S形成沿胎面周向连续延伸的花纹块陆部列40SL(在图13中为40SL1和40SL2)。
此外,在再一示例性重载用轮胎200中,优选地,在胎面宽度方向上存在多列花纹块陆部列40ML和多列花纹块陆部列40SL(在图13中为两列40ML1和40ML2以及两列40SL1和40SL2),且优选地,将该陆部列配置成相邻的陆部列相对于彼此节距错位。
在再一重载用轮胎200中,优选地,作为分割陆部4d的陆部4C中的宽度方向窄槽5的胎面周向间隔WC(W)大于也作为分割陆部4d的陆部4M中的宽度方向窄槽5的胎面周向间隔WM(W)。
同样地,优选地,作为分割陆部4d的陆部4C中的宽度方向窄槽5的胎面周向间隔WC(W)大于也作为分割陆部4d的陆部4S中的宽度方向窄槽5的胎面周向间隔WS(W)。
还同样地,优选地,作为分割陆部4d的陆部4M中的宽度方向窄槽5的胎面周向间隔WM(W)大于也作为分割陆部4d的陆部4S中的宽度方向窄槽5的胎面周向间隔WS(W)。
上述构造能够在确保在由于相对高的接地压力而易于被磨耗的胎面中央区域中实现对轮胎的耐磨耗性的改善效果的同时,还能够在胎面肩部区域中充分实现对轮胎的牵引性能降低的抑制效果。结果,在实现轮胎的耐磨耗性和轮胎的牵引性能良好平衡的同时,还通过使胎面宽度方向上的轮胎磨耗均匀化能够延长轮胎寿命。
应当注意,本发明的重载用充气轮胎不限于上述构造。在陆部包括第一分割陆部和相对于该第一分割陆部位于胎面宽度方向外侧的第二分割陆部的构造中,通过将第二分割陆部中的宽度方向窄槽的胎面周向间隔设定成大于第一分割陆部中的宽度方向窄槽的胎面周向间隔,能够实现与上述效果相同的效果。例如,本发明的重载用充气轮胎可以为如下轮胎:图13所示的轮胎的陆部4C不是分割陆部的轮胎、图13所示的轮胎的陆部4M不是分割陆部的轮胎或者图13所示的轮胎的陆部4S不是分割陆部的轮胎。
在再一示例性重载用充气轮胎200中,如前进一步解释的,优选地,WC(W)大于WM(W),且优选地,WM(W)大于WS(W)。
以上构造使得在实现轮胎的耐磨耗性和轮胎的牵引性能良好平衡的同时,还更易于实现延长轮胎寿命的上述效果。
在再一示例性重载用轮胎200中,优选地,将陆部4C设置在距作为中心的轮胎赤道CL的距离为胎面接地半宽Tv的0%至40%的范围。由于在前述范围接地压力特别地高且磨耗更易于发生的事实,因此通过上述构造能够有效地获得对轮胎的耐磨耗性的改善效果。
此外,在再一示例性重载用轮胎200中,优选地,作为分割陆部的陆部4C为最靠近胎面赤道CL的陆部4。在该构造中,轮胎赤道CL可以沿着陆部4定位,或者可以沿着在陆部4的轮胎宽度方向两外侧划分陆部4的周向槽3定位。
还应当注意,可以将陆部4M设置在距作为中心的轮胎赤道CL的距离为胎面接地半宽Tv的30%至65%的范围,可以将陆部4S设置在距轮胎赤道CL的距离为胎面接地半宽Tv的65%至100%的范围。
本发明的重载用充气轮胎能够例如具有如下的常规结构(未图示出):包括胎面部;一对胎侧部,其分别从胎面部的两侧部沿轮胎径向向内延伸;胎圈部,其从各胎侧部沿轮胎径向向内延伸;胎体,其绕着胎圈部环状地延伸;以及带束,其位于胎体的轮胎径向外侧。
实施例
尽管以下通过实施例提供了更详细的说明,但是本发明绝不限于以下实施例。
在实施例中使用重载用轮胎(275/80R22.5)。
(试验A)
在实施例A1中,制备具有表1所示的规格的重载用轮胎。还在比较例A1中,制备具有表1所示的规格的重载用轮胎。在试验A中,m=1.0M,h=H。
(轮胎重量计算)
计算上述各重载用轮胎的重量。具体地,通过将比较例A1的评价结果作为100来计算用作比较评价的指数。评价结果示出在表1中。指数值越小表示轮胎的轻量化效果越高。
(行驶性能评价)
将制备好的重载用轮胎安装至由JATMA规则所规定的适用轮辋(7.25×22.5),以制备安装有轮辋的重载用轮胎,然后在900kPa的内压和3.0t的负荷的条件下将其用作重载用充气轮胎。在该重载用充气轮胎安装于车辆的情况下,通过执行下述(1)和(2)中的试验来评价该重载用充气轮胎的行驶性能。
(1)耐磨耗性试验
通过试验驾驶员使车辆在具有铺平路面的试验跑道上以80km/小时的速度行驶10000km。使用基于在行驶后测量到的剩余槽的深度所计算出的耐磨耗性指数来评价重载用充气轮胎的耐磨耗性。具体地,通过使比较例A1的评价结果作为100来计算用作比较评价的指数。表1示出评价结果。指数值越大表示耐磨耗性越高。
(2)牵引性能(驱动性能)试验
试验驾驶员使车辆在具有干路面的试验跑道上从静止状态急启动(roaringstart)。通过测量车辆到达60km/小时的速度所需要的时间量来评价重载用充气轮胎的牵引性能(驱动性能)。具体地,通过使比较例A1的评价结果作为100来计算用作比较评价的指数。表1示出评价结果。指数值越大表示干路面上的牵引性能(驱动性能)越高。
除了用表1所示的规格来制备被评价的充气轮胎以外,在所有方面均以与实施例A1相同的方式对实施例A2-A21和比较例A2-A19进行性能评价。表1示出评价结果。示出本发明的重载用充气轮胎满足的W与H之间的关系的图9中的图概述出了表1所示的结果。
【表1】
(试验B)
在实施例B1中,制备具有表2所示的规格的、具有图10所示的花纹的重载用轮胎。在试验B中,对陆部4C使用在试验A中具有最佳结果的实施例A17中的H(7.5mm)和W(10mm)的值。另外,以与上述(试验A)相同的方式对各轮胎执行“轮胎重量计算”和“行驶性能评价”。表2示出评价结果。
除了用表2所示的规格来制备被评价的充气轮胎以外,在所有方面均以与实施例B1相同的方式对实施例B2-B6进行性能评价。表2示出评价结果。
【表2】
(试验C)
在实施例C1中,制备具有表3所示的规格的、具有图13所示的花纹的重载用轮胎。试验C中使用以下规格。陆部4C具有规格:H=7.5mm;W=10mm;m/M=1;h=7.5mm;并且h/H=1,陆部4M具有规格:H=7.5mm;W=10mm;m/M=1;h=7.5mm;并且h/H=1,陆部4S具有规格:H=7.5mm;W=10mm;m/M=1;h=7.5mm;并且h/H=1。以与上述(试验A)相同的方式对各轮胎执行“行驶性能评价”中的耐磨耗性试验(1)。然而,在试验C中,使用基于在行驶后测量到的磨耗体积所计算出的耐磨耗性指数来评价各重载用充气轮胎的耐磨耗性。具体地,通过使实施例C4的评价结果作为100来计算用作比较评价的指数。表1示出评价结果。指数值越大表示耐磨耗性越高。表3示出评价结果。
【表3】
产业上的可利用性
本发明的重载用充气轮胎能够使轮胎的耐磨耗性和轮胎的牵引性能良好平衡。
附图标记说明
1本发明的一示例性重载用充气轮胎
100另一示例性重载用充气轮胎
2胎面表面
3周向槽
3c,3s,3ss周向槽
4,4C,4M,4S陆部
4d分割陆部
4p陆部部分
5宽度方向窄槽
40花纹块陆部
40C,41C,42C,43C,44C,40M,41M,42M,43M,44M,45M,40S,41S,42S,43S,44S,45S花纹块陆部
40L,40CL,40CL1,40CL2,40ML,40ML1,40ML2,40SL,40SL1,40SL2花纹块陆部列
40W1c,40W2c花纹块陆部列之间的周向槽侧的侧壁
40W1s,40W2s花纹块陆部列之间周向槽在胎面宽度方向上相反侧的侧壁
41Ck陆部的蹬出侧部分
42Cs陆部的踏入侧部分
θ1c,θ1s相对于胎面周向的倾斜角度
θ2c,θ2s相对于胎面周向的倾斜角度
d1在胎面周向上相邻的花纹块陆部之间的距离
d2在胎面宽度方向上相邻的花纹块陆部之间的距离
CL轮胎赤道
P1,P2,P3陆部位置
P2s,P2k陆部位置
Ps踏入侧陆部部分
Pk蹬出侧陆部部分
H周向槽的深度
m宽度方向窄槽的胎面宽度方向长度
M陆部的胎面宽度方向宽度
TG胎面接地端
Tv胎面接地半宽
W,WC,WM,WS宽度方向窄槽的胎面周向间隔
ΔF胎面周向上的剪切力的增大
Claims (7)
1.一种重载用充气轮胎,其包括轮胎胎面表面,在该轮胎胎面表面的至少一部分具有沿着胎面周线延伸的多个周向槽以及被该周向槽划分或被该周向槽与胎面接地端划分的陆部,其中,
该陆部包括设置有沿胎面宽度方向延伸的多个宽度方向窄槽的分割陆部,所述重载用充气轮胎的规定内压为750kPa以上,
由H表示的所述周向槽的深度满足7mm≤H≤13mm的关系,由W表示的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔满足5mm≤W≤20mm的关系。
2.根据权利要求1所述的重载用充气轮胎,其特征在于,
所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔与所述周向槽的深度满足0.5≤W/H≤2.0的关系。
3.根据权利要求1或2所述的重载用充气轮胎,其特征在于,
由m表示的所述宽度方向窄槽的胎面宽度方向长度与由M表示的设置有所述宽度方向窄槽的所述陆部的胎面宽度方向宽度满足m≥0.5M的关系。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的重载用充气轮胎,其特征在于,
所述宽度方向窄槽均具有沿轮胎径向弯曲延伸的形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的重载用充气轮胎,其特征在于,
所述陆部包括第一分割陆部和位于该第一分割陆部的胎面宽度方向外侧的第二分割陆部,所述第二分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔大于所述第一分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔。
6.根据权利要求5所述的重载用充气轮胎,其特征在于,
所述陆部还包括除了所述第一分割陆部和所述第二分割陆部以外的分割陆部,在胎面宽度方向上相邻的所述分割陆部间,位于胎面宽度方向外侧的所述分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔大于位于轮胎赤道侧的所述分割陆部中的所述宽度方向窄槽的胎面周向间隔。
7.根据权利要求5或6所述的重载用充气轮胎,其特征在于,
所述第一分割陆部设置在距作为中心的轮胎赤道的距离为胎面接地半宽的0%至40%的范围。
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