CN105745094A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充气轮胎，其在设置在表面的多个孔(20A)上埋入有多个防滑钉。各防滑钉具备主体部，以及相对于主体部配置于孔(20A)的底侧且外径大于主体部的凸缘。各孔(20A)具备固定部(22)和扩径部(23)，该固定部通过与防滑钉的主体部的外周面相接触来固定防滑钉，该扩径部相对于固定部(22)设置于孔(20A)的底壁一侧且内径大于固定部(22)，并通过与防滑钉的凸缘的外周面相接触来固定防滑钉。在扩径部(23)的侧壁上，设有向孔(20A)的内侧突出的凸部(30A)。凸部(30A)追随被埋入扩径部(23)的凸缘的外周面而变形，从而整个表面与凸缘的外周面相接触。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种在胎面部上安装了防滑钉的充气轮胎。

背景技术

传统的冰雪地用轮胎，在轮胎的胎面部上安装有防滑钉，由此在结冰的路面上获得抓地力。

参照专利文献1，作为防滑钉已有实现了提高冰上抓划力和轻量化的轮胎用钉即防滑钉。该防滑钉具备柱体和销子，该柱体被嵌入到有底孔内而安装在胎面上，该有底孔形成在从沿着中心轴的方向的一个端面侧到轮胎胎面上，该销子从沿着柱体中心轴的方向的另一端面，向沿着中心轴的方向突出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际专利公开第2012/117962号

发明内容

发明要解决的问题

但是，使用了防滑钉的冰雪地用轮胎，不仅在结冰路面上转动，有时也会在混凝土路面和沥青路面上转动。混凝土路面和沥青路面相对于结冰路面其表面更硬，因此制动驱动时或转弯时，有可能会经常发生由于轮胎所受到的来自路面的力而导致防滑钉的脱落，以下称之为“掉钉”。为此，在上述充气防滑轮胎中，需要进一步减少掉钉。

本发明的目的在于提供一种防滑钉不容易脱落的充气轮胎。

技术方案

本发明的一个方式其特征在于，具备在胎面表面上设有多个用来埋入防滑钉的孔的轮胎胎面部，以及多个被埋入所述多个孔中的防滑钉，每个所述防滑钉具备主体部，以及相对于所述主体部配置于所述孔的底侧且外径大于所述主体部的凸缘，每个所述孔具备固定部和扩径部，该固定部通过与所述防滑钉的主体部的外周面相接触来固定所述防滑钉，该扩径部相对于所述固定部设置于所述孔的底壁一侧，内径大于所述固定部，且通过与所述防滑钉的凸缘的外周面相接触来固定所述防滑钉，在与所述扩径部的所述外周面相接触的侧壁上设置有一个或多个向所述孔的内侧突出的凸部，每个所述凸部通过追随被埋入所述扩径部的凸缘的外周面而发生变形，从而整个表面与所述凸缘的外周面相接触。

所述多个凸部，优选在所述扩径部的周向上相互间隔开一定间隔。

所述扩径部的侧壁，优选为倾斜成与所述孔的深度方向正交的开口横截面积随着朝向所述底壁而连续扩大。

将从所述扩径部的入口侧端到所述孔的底壁侧端为止的沿着所述侧壁的面的最短距离设为L时，每个所述凸部被设置于所述扩径部的侧壁上的区域内，将从所述扩径部的入口侧端到最远的凸部的、最所述扩径部的入口侧的端部和所述扩径部的入口侧端之间的沿着所述侧壁的面的最短距离设为L1时，L1/L优选为0.7以下。

每个所述凸部沿所述扩径部的侧壁延伸在所述孔的深度方向上，将从所述扩径部的入口侧端到所述孔的底壁侧端为止的沿着所述侧壁的面的最短距离设为L，每个所述凸部所延展的最大长度设为L2时，L2/L优选为满足0.8～1.0。

设外接于所述固定部的圆筒的直径为D，将从每个所述凸部的突出基部到突出前端之间的最大突出高度设为H时，优选为满足0.15≤H/D≤0.25。

每个所述凸部沿所述侧壁延伸在所述孔的深度方向上，设外接于所述固定部的圆筒的直径为D，将与每个所述凸部的延伸方向正交的方向上的每个所述凸部的宽度的最大值设为W时，优选为满足0.15≤W/D≤0.45。

每个所述凸部优选为沿着所述扩径部的侧壁的周向被设置为环状。

有益效果

根据上述方式，能够提供一种相对于传统的充气轮胎防滑钉更难脱落的充气轮胎。

附图说明

图1是将本实施方式的轮胎的胎面花纹展开在平面上的胎面花纹的一部分的平面展开图。

图2是从胎面部看本发明的第一实施方式的防滑钉的埋入用孔20A的平面图。

图3是图2的III-III箭头截面图。

图4是图3的IV-IV箭头截面图。

图5是图3的V-V箭头截面图。

图6是防滑钉50的立体图。

图7是表示将防滑钉50安装在孔20A的状态的截面图。

图8是图7的VII-VII箭头截面图。

图9是从胎面部看本发明的变形例的孔20B的平面图。

图10是从胎面部看本发明的变形例的孔20C的平面图。

图11是从胎面部看本发明的变形例的孔20D的平面图。

图12是图11的XII-XII箭头截面图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的充气轮胎进行说明。

图1是将本实施方式的充气轮胎的胎面部10的胎面花纹展开在平面上的胎面花纹的一部分的平面展开图，以下将充气轮胎称为轮胎。

在胎面部10形成有槽11，由槽11划分出多个环岸部12。环岸部12的表面即踏面上设有刀槽花纹13。另外，环岸部12的表面上设有用来安装防滑钉50的孔20A，参考图6。通过在孔20A上安装防滑钉50，轮胎10能够作为防滑轮胎发挥作用，并提高冰上制动、冰上旋转等冰上性能。

图2为孔20A的平面图，图3为图2的III-III箭头截面图，图4为图3的IV-IV箭头截面图，图5为图3的V-V箭头截面图。孔20A具备入口部21、固定部22、扩径部23，且从环岸部12的表面向深度方向依次形成有入口部21、固定部22、扩径部23。

入口部21形成为从环岸部12的表面向深度方向逐渐缩小至开口横截面积的2分之1左右的形状。

固定部22被设置在从入口部21的最深侧的端部，再向深度的方向上。固定部22呈略圆筒形状，固定部22的内壁面如后所述，与被插入至内部的防滑钉50的主体部58以及柄部56的外周面相接触。由此，固定部22按压主体部58以及柄部56的外周面，起到束紧并固定的效果。

扩径部23被设置在相对于固定部22的孔20A的底壁一侧。扩径部23的内径比固定部22大，优选为扩径部23的侧壁，倾斜成与孔22的深度方向正交的开口截面积随着朝向底壁而连续扩大直至扩大为1.8倍。例如，如图3所示，优选为扩径部23的侧壁，倾斜成扩径部23的内部空间呈圆锥台形。扩径部23的内壁面如后所述，通过与防滑钉50的凸缘54的外周面相接触来固定防滑钉50。通过使扩径部23的侧壁倾斜，能够更易于将防滑钉50的凸缘54插入到扩径部23中。

在扩径部23的侧壁上，设有向孔20A的内侧突出的一个或多个凸部30A。凸部30A追随被埋入扩径部23的凸缘54的外周面而变形，从而整个表面与凸缘54的外周面相接触。在本实施方式中，如图2、图3所示，沿扩径部23的周向隔开一定间隔设有多个凸部30A。

如图3所示，将距离扩径部23的入口侧端A最远的凸部30A的、最扩径部23的入口侧的端部和扩径部的入口侧端A之间的距离设为L1时，L1/L优选为小于0.7。

即，将从扩径部23的入口侧端A到孔22的底壁侧端B为止的沿着侧壁的面的最短距离设为L时，各凸部30A被设置在扩径部23的侧壁上的区域，且优选被设置在扩径部23的入口侧端A和距离入口侧端A在所述底壁的一侧相离0.7L的位置之间的区域内。这里，L1也可以是0。即，凸部30A的扩径部23的入口侧的端部也可以和扩径部23的入口侧端A的位置一致。

如图2、图3所示，各凸部30A优选为沿扩径部23的侧壁延伸在孔20A的深度方向上。如图3所示，将凸部30A所延伸的最大长度设为L2时，优选为满足0.8≤L2/L≤1.0。L2/L小于0.8的话，束紧防滑钉50的凸缘54的力则不够充分。另外，L2/L不能大于1。

如图2、图3所示，固定部22为圆柱形时，其直径设为D。另外，如图5所示，将从凸部30A的突出基部B到突出前端T为止的突出高度设为H。这时，优选为满足0.15≤H/D≤0.25。另外，当固定部22不是圆柱形时，将与固定部22的内壁面相外接的圆柱C的直径设为D，从凸部30A的突出基部B到突出前端T为止的突出高度设为H时，优选为满足0.15≤H/D≤0.25。此外，当有多个凸部30A时，将突出高度的最大值设为H，优选为满足0.15≤H/D≤0.25。H/D小于0.15的话，束紧防滑钉50的凸缘54的力则不够充分。另一方面，H/D大于0.25的话，虽然束紧防滑钉50的凸缘54的力够充分，但将防滑钉50的凸缘54插入到扩径部23需要更大的力，从而操作性降低。

另外，如图3所示，将与凸部30A的延伸的方向正交的方向上的凸部30A的宽度，即突出基部B、B之间的周向的距离设为W时，优选为满足0.15≤W/D≤0.45。此外，当有多个凸部30A时，将凸部30A的宽度的最大值设为W时，优选为满足0.15≤W/D≤0.45。W/D小于0.15的话，束紧防滑钉50的凸缘54的力则不够充分。另一方面，W/D大于0.45的话，虽然束紧防滑钉50的凸缘54的力够充分，但将防滑钉50的凸缘54插入到扩径部23需要更大的力，从而操作性降低。

(防滑钉)

图6是本发明的第一实施方式的防滑钉50的外观立体图。防滑钉50主要具有埋设基部52以及前端部60，且沿着方向X依次形成有埋设基部52以及前端部60。

埋设基部52被孔20A的扩径部23的内壁面按压，这样一来防滑钉50被固定在胎面部。

防滑钉50具有埋设基部52和前端部60，并且，将防滑钉50安装在孔20A内的时候，方向X与相对于环岸部12的表面的法线方向一致。

埋设基部52具有凸缘54、柄部56以及主体部58，且沿着方向X依次形成有凸缘54、柄部56以及主体部58。

凸缘54位于与前端部60相反一侧的端部上。凸缘54为圆盘形的凸缘状，能够防止由于受到来自路面的力，而防滑钉50在防滑钉安装用孔45内旋转。

柄部56为连接主体部58和凸缘54的部分。柄部56为圆锥台形状，柄部56的直径小于凸缘54以及主体部58的最大外径。因此，柄部56相对于主体部58和凸缘54形成凹部，凸缘54和主体部58形成为凸缘形状。

主体部58为圆柱形状，位于柄部56与前端部60之间且与前端部60相连接的部分。主体部58被安装到轮胎10时，以露出在胎面和略面一的状态下，将上端面58a埋设在胎面橡胶构件18内。

前端部60是在安装于胎面部的状态下，从胎面突出并与路面相接触，或者抓划冰的部分。前端部60是从埋设基部52的上端面58a开始，呈圆锥台形状突出的部分。前端部60的前端即方向X侧的端部，形成有垂直于埋设基部52所延伸方向即方向X的平面60a。前端部60具有从平面60a的外周部延伸至埋设基部52的上端面58a的倾斜侧面60b。相对于主体部58的上端面58a的倾斜侧面60b的倾斜角度θ为锐角，优选为30～60度。

前端部60使用与埋设基部52相同的金属材料制作也可，使用不同的金属材料来制作也可。例如，埋设基部52和前端部60使用铝来构成也可。此外，埋设基部52使用铝来构成，前端部60使用碳化钨来构成也可。埋设基部52与前端部60使用不同的金属材料来构成时，将设置在前端部60的、并未图示的突出部，打入到形成于埋设基部52的主体部58的上端面58a的并未图示的孔内，由此来进行嵌合，通过这种方式，可将前端部60固定在埋设基部52上。

图7是表示在孔20A内安装了防滑钉50的状态的截面图，图8是图7的VII-VII箭头截面图。如图7、图8所示，在孔20A的内部插入防滑钉50的状态下，通过孔20A的内壁面按压防滑钉50的外周面，而将防滑钉50束紧并固定在胎面部10上。另外，凸缘54的外径大于扩径部23的内径，因此凸部30A追随凸缘54的外周面而变形，与凸缘54的外周面紧密贴合。因此，凸部30A的表面与凸缘54的外周面之间不会形成间隙。

如上所述，根据本发明的实施方式，向孔20A的扩径部23的内侧突出的凸部30A追随被插入到固定部22的内部的防滑钉50的凸缘54的外周面而变形，且按压凸缘54的外周面，从而束紧并固定，因此能够减少防滑钉50的脱落。因此，能够提高孔20A所带来的防滑钉50的保持力。

[变形例1]

图9是从胎面部看本发明的第一变形例所涉及的孔20B的平面图。在本变形例中，凸部30B的形状与上述实施方式中的凸部30A不同，呈略三角柱状。即使凸部30B呈这种形状，由于在孔20B的扩径部23的侧壁上设有凸部30B，凸部30B追随被插入到扩径部23的内部的防滑钉50的凸缘54的外周面而变形，且按压凸缘54的外周面，从而束紧并固定，因此能够减少防滑钉的脱落。因此，能够提高孔20B所带来的防滑钉50的保持力。

[变形例2]

图10是从胎面部看本发明的第二变形例所涉及的孔20C的平面图。在本变形例中，凸部30C的形状与上述实施方式中的凸部30A不同，呈略四角柱状。即使凸部30C呈这种形状，由于在孔20C的扩径部23的侧壁上设有向孔20C的内侧突出并沿孔20C的深度方向延伸的凸部30C，凸部30C追随被插入到扩径部23的内部的防滑钉50的凸缘54的外周面而变形，且按压凸缘54的外周面，从而束紧并固定，因此能够减少防滑钉50的脱落。因此，能够提高孔20C所带来的防滑钉50的保持力。

[变形例3]

图11是从胎面部看本发明的第三变形例所涉及的孔20D的平面图，图12是图11的XII-XII箭头截面图。在本变形例中，与上述实施方式不同，沿扩径部的侧壁的周向环状设有一个或多个凸部30D。即使凸部30D呈这种形状，由于在孔20D的扩径部23的侧壁上设有向孔20D的内侧突出的凸部30D，其追随被插入到扩径部23的内部的防滑钉50的凸缘54的外周面而变形，且按压凸缘54的外周面，从而束紧并固定，因此能够减少防滑钉50的脱落。因此，能够提高孔20D所带来的防滑钉50的保持力。

[实验例]

为了确认本实施方式的轮胎所带来的效果，在如下的比较例1以及实施例1～14所示为，在胎面部上设有防滑钉安装孔的、如图1所示的轮胎上，安装了如图6所示的防滑钉。

在实施例1～14中，从扩径部的入口侧端到孔的底壁侧端为止的沿着侧壁的面的最短距离设为L，在被设置于扩径部的侧壁上的凸部之中，从扩径部的入口侧最远的凸部的入口侧端到扩径部的入口侧端部为止的距离设为L1，沿凸部的扩径部的侧壁在孔的深度方向上延伸的长度设为L2时，L1/L、L2/L如表1、表2所示。另外，将固定部的直径设为D、从凸部的突出基部到突出前端之间的突出高度设为H、凸部的突出基部之间的周向距离设为W时，H/D、W/D如表1、表2所示。在比较例1中，未设有凸部。

将上述轮胎10安装在乘用车上，调查耐掉钉性以及植入性。

所制作的轮胎的轮胎尺寸，采用205/55R16。乘用车使用的是排气量为2000cc的前轮驱动的轿车型乘用车。轮胎的内压条件，前轮、后轮均为230(kPa)。对于各轮胎的荷载条件，将前轮荷载设为450kg重，将后轮荷载定设为300kg重。

〔耐掉钉性〕

关于防滑钉的耐掉钉性，求出了车辆在包括沥青路面或混凝土路面在内的干燥路面上，行驶了1000km后的，相对于安装了全部防滑钉数量的，残留在胎面部上的防滑钉数量的比例。

以比较例1中所残留的防滑钉的数量的比例为基准，即作为指数100，对上述所残留的防滑钉的数量的比例进行了指数化。

结果如表1、表2所示。

〔植入性〕

将1个轮胎中所植入的防滑钉的数量设为恒定，计算出使用同一个螺栓枪植入所有的防滑钉所需要的作业时间。以比较例1中的作业时间的倒数为基准，即作为指数100而进行了指数化。

结果如表1、表2所示。

[表1]

[表2]

将表1的比较例1和实施例1～14进行对比后可知，通过设置凸部，能够提高耐掉钉性。

通过实施例1～3的比较可知，相对于L1/L小于0.7的情况，L1/L为0.7以上的情况更能够大幅改善耐掉钉性。

通过实施例4～6的比较可知，相对于L2/L小于0.125的情况，L2/L为0.125以上的情况更能够大幅改善耐掉钉性。

通过实施例6～10的比较可知，相对于H/D小于0.15的情况，H/D为0.15以上的情况更能够大幅改善耐掉钉性。此外还可知，H/D为大于0.25的情况下，植入性的下降会变大。

通过实施例6、11～14的比较可知，相对于W/D小于0.15的情况，W/D为0.15以上的情况更能够大幅改善耐掉钉性。此外还可知，W/D大于0.45的情况下，植入性的下降会变大。

以上，对本发明所涉及的充气轮胎进行了详细说明，但是，本发明所涉及的充气轮胎并不仅限于上述实施方式，在不超越本发明主旨的范围内，可进行各种改进和变更。

符号说明

10胎面部

11槽

12环岸部

13刀槽花纹

20A、20B、20C孔

21入口部

22固定部

23扩径部

30A、30B、30C凸部

50防滑钉

52埋设基部

54底部

56柄部

58主体部

58a上端面

60前端部

60a平面

60b倾斜侧面

Claims (8)

1.一种充气轮胎，其特征在于，具备在胎面表面上设有多个用来埋入防滑钉的孔的轮胎胎面部，以及多个被埋入所述多个孔中的防滑钉，每个所述防滑钉具备主体部，以及相对于所述主体部配置于所述孔的底侧且外径大于所述主体部的凸缘，每个所述孔具备固定部和扩径部，所述固定部通过与所述防滑钉的主体部的外周面相接触来固定所述防滑钉，所述扩径部相对于所述固定部设置于所述孔的底壁一侧，内径大于所述固定部，且通过与所述防滑钉的凸缘的外周面相接触来固定所述防滑钉，在与所述扩径部的所述外周面相接触的侧壁上设置有一个或多个向所述孔的内侧突出的凸部，每个所述凸部通过追随被埋入所述扩径部的凸缘的外周面而发生变形，从而整个表面与所述凸缘的外周面相接触。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述多个凸部在所述扩径部的周向上相互间隔开一定间隔。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述扩径部的侧壁倾斜成与所述孔的深度方向正交的开口横截面积随着朝向所述底壁而连续扩大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，将从所述扩径部的入口侧端到所述孔的底壁侧端为止的沿着所述侧壁的面的最短距离设为L时，每个所述凸部被设置于所述扩径部的侧壁上的区域内，将从所述扩径部的入口侧端到最远的凸部的、最所述扩径部的入口侧的端部和所述扩径部的入口侧端之间的沿着所述侧壁的面的最短距离设为L1时，L1/L为0.7以下。

5.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，每个所述凸部沿所述扩径部的侧壁延伸在所述孔的深度方向上，将从所述扩径部的入口侧端到所述孔的底壁侧端为止的沿着所述侧壁的面的最短距离设为L，每个所述凸部所延展的最大长度设为L2时，L2/L满足0.8～1.0。

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，设外接于所述固定部的圆筒的直径为D，将从每个所述凸部的突出基部到突出前端之间的最大突出高度设为H时，满足0.15≤H/D≤0.25。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，每个所述凸部沿所述侧壁延伸在所述孔的深度方向上，设外接于所述固定部的圆筒的直径为D，将与每个所述凸部的延伸方向正交的方向上的每个所述凸部的宽度的最大值设为W时，满足0.15≤W/D≤0.45。

8.根据权利要求1或3所述的充气轮胎，其特征在于，每个所述凸部沿着所述扩径部的侧壁的周向被设置为环状。