CN105564158A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于抑制由设置在地面接触部的横沟槽或刀槽花纹所引起的接地压力不均匀化，从而改善接地性并抑制偏磨损发生。本发明的充气轮胎的胎面部具备在轮胎圆周方向C上延伸的三个以上主沟槽、和划分于在轮胎宽度方向W上相邻的主沟槽之间的多个地面接触部，其中，多个地面接触部具备轮胎宽度方向W截面呈圆弧状的接地面、和在接地面开口的凹部，地面接触部以如下方式形成如下圆弧，在被轮胎宽度方向W上相邻的主沟槽夹持的区域开口的凹部的开口面积a、与该区域的面积A之比(a/A)越大，地面接触部的接地面的轮胎宽度方向W截面形成为曲率半径越小的圆弧。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎。

背景技术

在充气轮胎中，已知如下一种具有胎面花纹的轮胎，即，在胎面部设置有在轮胎圆周方向上延伸的多个主沟槽，在被主沟槽划分的多个地面接触部设置有横沟槽和刀槽花纹。在具有这种胎面花纹的轮胎中，通常，横沟槽和刀槽花纹并非相同地配置在多个地面接触部，因此多个地面接触部中的每个接地压力不均匀，从而导致接地性恶化或发生偏磨损。

然而，在日本国特开2005-263180号公报中公开了如下内容，为了通过改良接地形状来提高转弯时的驾驶稳定性能，使在主沟槽之间所形成的条形花纹的接地面相对于经过胎肩条形花纹接地面的外轮廓线朝向轮胎径向外侧突出，并使各条形花纹的突出顶点相对于各条形花纹的中心线偏向车辆安装时的内侧而配置。

另外，在日本国特开2013-189121号公报中公开了如下内容，为了改善胎面部的整个轮胎宽度方向上的接地性而提高驾驶稳定性能，使中央地面接触部和中间地面接触部的接地面相对于胎面部的基准轮廓线分别朝向轮胎径向外侧以固定量突出，并且以中央地面接触部的突出量大于中间地面接触部的突出量的方式形成。

如此地，在日本国特开2005-263180号公报中公开了如下内容，即，使多个地面接触部的接地面突出，在此基础上，将该突出顶点设置在从地面接触部的宽度方向中心偏离的位置；另外，在日本国特开2013-189121号公报中公开了如下内容，即，在设置于胎面部的多个地面接触部中，使接地面以不同的突出量突出。但是，在这些文献中，并没有考虑在使花纹块的接地面突出时，由设置于地面接触部的横沟槽和刀槽花纹所引起的接地压力的不均匀化，从而存在无法抑制接地性恶化或发生偏磨损的可能性。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其具有设置了多个地面接触部的胎面部，所述多个地面接触部被划分在向轮胎圆周方向延伸的主沟槽之间，能够抑制由设置于地面接触部的横沟槽或刀槽花纹所引起的接地压力的不均匀化，从而能够改善接地性并抑制偏磨损发生。

解决课题的方法

本发明的充气轮胎具备：胎面部；三个以上主沟槽，其在轮胎宽度方向上隔开间隔而设置于所述胎面部，并且在轮胎圆周方向上延伸；及多个地面接触部，其划分于在轮胎宽度方向上相邻的所述主沟槽之间，其中：多个所述地面接触部具备轮胎宽度方向截面呈圆弧状的接地面、和在所述接地面开口的凹部，在被轮胎宽度方向上相邻的所述主沟槽夹持的区域开口的所述凹部的开口面积a、与该区域的面积A之比(a/A)越大，所述地面接触部的所述接地面呈曲率半径越小的圆弧状。

发明的效果

根据本发明，设置在胎面部的多个地面接触部形成如下形状：夹持在轮胎宽度方向上相邻的主沟槽之间的区域开口的凹部的开口面积a、与该区域的面积A之比(空隙(void)比：a/A)大，越是这样的所述地面接触部，其接地面的宽度方向截面呈曲率半径越小的圆弧形状。由此，将空隙比更大且刚性更低的地面接触部设定为接地面的曲率半径越小，由此能够使接地面相对于胎面部的基准轮廓线向轮胎径向外侧大幅度地突出而提高刚性，因此，能够使多个地面接触部的刚性平衡，从而能够实现接地压力的均匀化并抑制偏磨损。

附图说明

图1是示出第一实施方案的充气轮胎的半剖视图。

图2是示出第一实施方案的充气轮胎的胎面花纹的展开图。

图3是将图1的一部分放大示出的胎面部的主要部分放大剖视图。

附图标记说明

1…胎圈部，1a…胎圈芯，1b…三角胶条，2…胎侧部，3…帘布层，4…内衬层，5…带束层，10…胎面部，12…主沟槽，12A…中心主沟槽，12B…胎肩主沟槽，14…中央地面接触部，16…中间地面接触部，18…胎肩地面接触部，20、20a、20b、20c…横沟槽

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方案进行说明。

图1是沿着表示第一实施方案的充气轮胎的胎面部10周围的轮胎宽度方向W(子午线方向)的半剖视图，图2是该胎面部10的俯视图。

该充气轮胎是子午线轮胎，其具备：左右一对胎圈部1；左右一对胎侧部2，其从各个左右胎圈部1向轮胎径向外侧Ko延伸；胎面部10，其与各个左右胎侧部2的外周端相连；及帘布层3，其以架设在一对胎圈部1之间的方式配置。

在胎圈部1埋设有环状的胎圈芯1a和截面呈三角形状的三角胶条1b，其中，所述胎圈芯1a通过用橡胶包覆钢线等聚束体而成，所述三角胶条1b位于胎圈芯1a的轮胎径向外侧Ko。

帘布层3以夹入胎圈芯1a及三角胶条1b的方式卷起，其端部卡止于胎圈芯1a及三角胶条1b。在帘布层3的内侧配置有用于保持气压的内衬层4。

在胎面部10的帘布层3的外周侧，设置有由两层以上的橡胶包覆钢丝帘线层构成的带束层5。该带束层5在帘布层3的外周用于补强胎面部10。

如图2所示，在胎面部10的表面设置有沿轮胎圆周方向C延伸的四个主沟槽12。具体而言，主沟槽12包括：隔着轮胎赤道面CL配置在两侧的一对中心主沟槽12A；和在一对中心主沟槽12A的轮胎宽度方向外侧Wo设置的一对胎肩主沟槽12B。轮胎宽度方向外侧Wo是指，在轮胎宽度方向W上远离轮胎赤道面CL的一侧。E是指胎面接地端。

通过上述四个主沟槽12，胎面部10中，在两个中心主沟槽12A之间形成中央地面接触部14，在中心主沟槽12A和胎肩主沟槽12B之间形成中间地面接触部16，在两个胎肩主沟槽12B的轮胎宽度方向外侧Wo形成胎肩地面接触部18。

如图1所示，在各地面接触部14、16、18，横沟槽20在轮胎圆周方向C上隔开间隔而设置。横沟槽20是，在与轮胎圆周方向C交差的方向上延伸的沟槽。

在该例子中，在中央地面接触部14的轮胎宽度方向两侧设置有横沟槽20a，该横沟槽20a在中心主沟槽12A开口，并在中央地面接触部14的轮胎宽度方向W的中央部终止；在中间地面接触部16设置有横沟槽20b，该横沟槽20b在胎肩主沟槽12B开口，并在中间地面接触部16内终止。设置于中央地面接触部14的横沟槽20a和设置于中间地面接触部16的横沟槽20b，相对于轮胎宽度方向W朝向大致相同的方向倾斜，并以大致互相平行的方式设置。设置于胎肩地面接触部18的横沟槽20c是，从比胎面接地端E更靠近内侧的轮胎宽度方向内侧Wi越过该接地端E，并向轮胎宽度方向外侧Wo延伸的沟槽。该横沟槽20c在胎面侧边缘开口，而未在胎肩主沟槽12B开口，并在胎肩地面接触部18内终止。

此外，如本实施方案，横沟槽20可以不是在地面接触部14、16、18中途终止的沟槽，可以是将各个地面接触部14、16、18完全分割从而划分为在轮胎圆周方向C上排列的花纹块列的沟槽。

并且，就划分于在轮胎宽度方向W上相邻的主沟槽12之间的地面接触部而言，该例子中，在夹持于一对中心主沟槽12A之间的中央地面接触部14、和被中心主沟槽12A及胎肩主沟槽12B夹持的中间地面接触部16中，用于表示横沟槽20a、20b的开口部在接地面所占比例的空隙比各不相同。

在这里，空隙比是指，在被轮胎宽度方向上相邻的主沟槽12夹持的区域中，设置在位于该区域的地面接触部14、16的凹部的开口面积a、与该区域的接地面的面积A之比；设置于地面接触部14、16的凹部不仅包括横沟槽20a、20b，还包括被称为刀槽花纹的、轮胎在正常负荷下接地时闭合的微小槽宽(例如1mm以下)的切口。

中央地面接触部14的空隙比Xa是指，将在中央地面接触部14设置的所有横沟槽20a的开口部分的面积相加所得的面积a1，除以被一对中心主沟槽12A夹持的区域的接地面的面积(即，将中央地面接触部14的接地面14A的面积、和在中央地面接触部14设置的横沟槽20a的开口部分的面积相加所得的面积a1合计而得到的面积)A1所得到的值(a1/A1)。

另外，中间地面接触部16的空隙比Xb是指，将在中间地面接触部16设置的横沟槽20b的开口部分的面积相加所得的面积a2，除以被胎肩主沟槽12B和中心主沟槽12A夹持的区域的接地面的面积(即，将中间地面接触部16的接地面16A的面积、和在中间地面接触部16设置的沟槽20b的开口部分相加所得的面积a2合计而得到的面积)A2所得到的值(a2/A2)。在该例子中，中间地面接触部16的空隙比Xb大于中央地面接触部14的空隙比Xa(Xa<Xb)。

此外，上述各个面积是指，将充气轮胎安装到标准轮辋并在填充标准内压的无负荷的标准状态下所测量的面积。标准轮辋是指，JATMA规格中的“标准轮辋”、TRA规格中的“设计轮辋(DesignRim)”、或ETRTO规格中的“测量轮辋(MeasuringRim)”。标准内压是指，JATMA规格中的“最高气压”、TRA规格中的“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRELOADLIMITSATVARIOUSCOLDINFLATIONPRESSURES)”所记载的“最大值”、或ETRTO规格中的“充气压力(INFLATIONPRESSURE)”。

就被一对中心主沟槽12A夹持的中央地面接触部14、和被中心主沟槽12A及胎肩主沟槽12B夹持的中间地面接触部16而言，接地面14A、16A的轮胎宽度方向W上的截面形状呈圆弧状，在填充了规定内压的状态下，接地面14A、16A相对于胎面部10的基准轮廓线L朝向轮胎径向外侧Ko突出。

具体而言，如图3所示，中央地面接触部14及中间地面接触部16的接地面14A、16A的轮胎宽度方向截面形成为，经过地面接触部14、16的轮胎宽度方向两侧的边缘(用于划分地面接触部的主沟槽的开口端)这两点的圆弧状；空隙比大的中间地面接触部16的接地面16A形成为，曲率半径比空隙比小的中央地面接触部14的接地面14A更小的圆弧形状。

由此，中央地面接触部14及中间地面接触部16的接地面14A、16A形成为位于轮胎宽度方向W的中央部顶点向外突起的凸的截面圆弧状，将始于中间地面接触部16的基准轮廓线L的突出量H2(从基准轮廓线L至接地面16A的顶点的距离)设定成大于始于中央地面接触部14的基准轮廓线L的突出量H1(从基准轮廓线L至接地面14A的顶点的距离)(H1<H2)，由此可使中间地面接触部16的刚性大于中央地面接触部14的刚性。

在本实施方案中，如图2所示，将轮胎旋转180度时，呈胎面部10的花纹不变的对称花纹，因此，位于中央地面接触部14两侧的两个中间地面接触部16均具有相同的空隙比，从而接地面16A的曲率半径设定成相同。

另一方面，关于胎肩地面接触部18、18，其并不从基准轮廓线L突出，即，胎肩地面接触部18的接地面18A位于基准轮廓线L上。

在这里，基准轮廓线L是指，在沿轮胎宽度方向W的截面中作为规定胎面的基准的曲线，一般而言也可视为：其与由多个圆弧连接了具有共同切线的切点的曲线而构成的轮胎胎面的设计曲线相同。具体而言，基准轮廓线L是指由经过各主沟槽12的开口端(各地面接触部14、16、18的边缘)并平滑连续的一个或多个圆弧而构成的曲线，例如，当所有的主沟槽12的开口端位于一个圆弧上时，该圆弧成为基准轮廓线L。但是，通常，所有的主沟槽12的开口端并不在同一个圆弧上，因此基准轮廓线L是由多个圆弧形成的，其规定如下。如图3所示，在中央地面接触部14中，求出该地面接触部14的两边缘a、b和隔着中心主沟槽12A而相邻的中间地面接触部16的边缘c、d，并将经过点a、b、c的圆弧和经过点a、b、d的圆弧中的曲率半径大的圆弧作为基准轮廓线L。中央地面接触部14一般情况下曲率半径较大，因此，曲率半径大的圆弧一般与中央地面接触部14的设计曲线相近。在中间地面接触部16中，将经过该地面接触部16的两边缘d、e、和隔着中心主沟槽12A而相邻的中央地面接触部14的边缘b这三点b、d、e的圆弧，作为基准轮廓线L。设计曲线是由越远离轮胎赤道面CL则曲率半径越小的圆弧构成的，因此，若将中间地面接触部16的基准轮廓线L定义为经过在外侧相邻的胎肩地面接触部18的边缘f的圆弧，则会导致过度小于设计曲线的圆弧的情况。因此，采用在内侧相邻的中央地面接触部14的边缘b来进行定义。

如上所述，在本实施方案的充气轮胎中，中央地面接触部14的接地面14A及中间地面接触部16的接地面16A形成为，经过地面接触部14、16、16的轮胎宽度方向两侧的边缘两点的圆弧状，并呈位于轮胎宽度方向W的中央部顶点向外突起的凸的截面圆弧状，因此，与将顶点设置于从宽度方向中心偏离的位置的情况相比，能够提高充气轮胎承受负荷或横向力时的接地稳定性。

另外，在位于被轮胎宽度方向上相邻的主沟槽12夹持的区域的地面接触部所设置的横沟槽20的开口面积a、与该区域的接地面的面积A之比(空隙比：a/A)越大的地面接触部，因横沟槽20导致刚性越容易下降从而容易发生偏磨损，但是，在本实施方案的充气轮胎中，越是空隙比大的地面接触部16，越将接地面16A的宽度方向截面形成为曲率半径较小的圆弧形状从而提高刚性，因此，即使各个地面接触部14、16的空隙比不同，也能够实现刚性平衡的均匀化，从而能够提高轮胎接地性并抑制偏磨损。

此外，在上述实施方案中，对通过四个主沟槽12将中央地面接触部14和一对中间地面接触部16、16设置在主沟槽12之间的情况进行了说明，但只要具有多个形成于主沟槽之间的地面接触部，则主沟槽的个数不限定于四个，例如也可是三个或五个。

另外，在本实施方案中，对位于中央地面接触部14两侧的两个中间地面接触部16均具有相同的空隙比，并且接地面16A的曲率半径及始于基准轮廓线L的突出量设定成相同的情况进行了说明，但是，若一对中间地面接触部16、16之间的空隙比不同，则以越是空隙比大的地面接触部，越将接地面的曲率半径变小的方式设定接地面的截面形状即可。

以上，说明了几种实施方案，但这些实施方案仅作为示例进行提示，并非旨在限定本发明的范围。这些新颖的实施方案可以以其他各种方案实施，在不脱离本发明构思的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。

【实施例】

下面，通过实施例对本发明进行更加具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例。

试制了实施例及比较例1、2的充气子午线轮胎(215/55R17)。这些试制的各轮胎以如下方式制作：基本的胎面花纹和轮胎内部结构相同，改变了中央地面接触部14及中间地面接触部16、16的接地面14A、16A的截面形状。

具体而言，在比较例1、2及实施例中，具有图2所示的四个主沟槽，中央地面接触部14的空隙比Xa为15％，中间地面接触部16、16的空隙比Xb为18％。在比较例1中，中央地面接触部14及中间地面接触部16、16的始于基准轮廓线L的突出量相同，中央地面接触部14及中间地面接触部16、16的接地面14A、16A的截面形状形成为，顶点位于轮胎宽度方向W的中央部的三角形状。在比较例2中，将空隙比大的中间地面接触部16的接地面16A的始于基准轮廓线L的突出量设定为，大于空隙比小的中央地面接触部14的接地面14A的、始于基准轮廓线L的突出量；中央地面接触部14及中间地面接触部16、16的接地面14A、16A的截面形状形成为，顶点位于轮胎宽度方向W的中央部的三角形状。

实施例为如下例子：将空隙比大的中间地面接触部16的接地面16A形成为曲率半径是175mm的圆弧形状，将空隙比小的中央地面接触部14的接地面14A形成为曲率半径是225mm的圆弧形状，将接地面16A形成为其曲率半径小于接地面14A的圆弧形状，使接地面16A的始于基准轮廓线L的突出量设定为大于接地面14A。

对于实施例及比较例1、2的各充气轮胎，评价了耐偏磨损性和接地压力分散变化。评价方法如下。

(1)耐偏磨损性

测量轮胎在干燥路面上行驶15000Km后的磨损量，并算出每个地面接触部的磨损比(＝最小磨损量/最大磨损量)，从而换算成以比较例1的值作为100的指数。指数越大表示耐偏磨损性越好。

(2)接地压力分散变化

将试验轮胎组装到标准轮辋并填充标准内压，通过以JATMA所记载的最大负载的70％按压在压敏纸上而测量的接地压力、和以1°的外倾角(轮胎的前后轴(X轴)的角度)按压在压敏纸上而测量的接地压力，算出接地面内的接地压力的分散值，并将该变化量换算成指数。指数越大表示接地压力分散越难以发生改变，并且承受负荷或横向力时的接地稳定性越好。

【表1】

	实施例	比较例1	比较例2
				耐偏磨损性	102	100	102
接地压力分散变化	100	100	98

结果如表1所示，在比较例2中，空隙比大的中间地面接触部16的接地面16A与空隙比小的中央地面接触部14的接地面14A相比，接地面16A的始于基准轮廓线L的突出量设定成大于接地面14A，与比较例1相比提高了耐偏磨损性，但是由于接地面14A、16A的截面形状形成为顶点位于轮胎宽度方向W的中央部的三角形状，因此，承受负荷或横向力时的接地稳定性恶化。对此，在实施例中，承受负荷或横向力时的接地稳定性不会恶化，与比较例1相比提高了耐偏磨损性。

Claims (2)

1.一种充气轮胎，其具备：

胎面部；

三个以上主沟槽，其在轮胎宽度方向上隔开间隔而设置于所述胎面部，并且在轮胎圆周方向上延伸；及

多个地面接触部，其划分于在轮胎宽度方向上相邻的所述主沟槽之间，其中：

多个所述地面接触部具备轮胎宽度方向截面呈圆弧状的接地面、和在所述接地面开口的凹部，在被轮胎宽度方向上相邻的所述主沟槽夹持的区域开口的所述凹部的开口面积a、与该区域的面积A之比a/A越大，所述地面接触部的所述接地面呈曲率半径越小的圆弧状。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中：

所述主沟槽具备一对中心主沟槽、和在一对所述中心主沟槽的轮胎宽度方向外侧设置的一对胎肩主沟槽；

所述地面接触部具备：中央地面接触部，其划分在一对所述中心主沟槽之间；和一对中间地面接触部，其划分在所述胎肩主沟槽和所述中心主沟槽之间；

所述中央地面接触部的空隙比大于一对所述中间地面接触部的空隙比，接地面的宽度方向截面呈曲率半径小于所述中间地面接触部的圆弧形状。