CN106660406B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明改善了耐磨耗性能。为此，该充气轮胎是如下充气轮胎：胎面表面(1)具有沿与轮胎周向交叉的方向延伸的刀槽(4)，其中，刀槽的刀槽宽度在该刀槽的预定深度方向位置(P1)处、在该刀槽的预定延伸方向位置(P2)处为最大；刀槽宽度在预定深度方向位置(P1)处从刀槽的延伸方向两端至预定延伸方向位置(P2)逐渐增大；以及刀槽宽度在预定延伸方向位置(P2)处从刀槽的深度方向两端至预定深度方向位置(P1)逐渐增大。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎。

背景技术

传统上，已提议了一种如下的技术，该技术通过对花纹块陆部的形状以及配设位置进行优化来降低蹬出时胎面橡胶中产生的剪切力并抑制胎面橡胶在路面的滑移现象，由此改善了耐磨耗性能(例如，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

顺便地，当胎面表面设置有刀槽时，刀槽的构造会极大地影响轮胎的耐磨耗性能。将参照图8的(a)和图8的(b)更详细地说明。

首先，如图8的(a)所示，当竖直负载从正上方施加时，刀槽400的彼此相对的一对刀槽壁面在该对刀槽壁面彼此接触时所产生的摩擦力越大，胎面橡胶50的刚性越大，因而可以抑制磨耗的发生。因此，为了抑制因刚性降低引起的磨耗的发生，刀槽400的刀槽宽度优选为小的。

然而，当刀槽400的刀槽宽度过小时，在随后的蹬出时，如图8的(b)右侧所示，刀槽壁面仍彼此接触。结果，在胎面橡胶50产生过大的剪切力，容易发生磨耗。另一方面，当刀槽400的刀槽宽度充分大时，如图8的(b)左侧所示，刀槽壁面在蹬出时不会彼此接触。结果，胎面橡胶50可以流入(膨入)刀槽400内，随之，胎面橡胶50的剪切力减小，由此抑制了磨耗的发生。为了抑制蹬出时磨耗的发生，因此，刀槽400的刀槽宽度优选为大的。

然而，当刀槽400的刀槽宽度过大时，在如上所述竖直负载从正上方施加时，刀槽壁面可能不会彼此接触，或者刀槽壁面可以彼此接触而刀槽壁面之间的摩擦力不足，由此不能充分地抑制磨耗的发生。

因此，为了改善因刀槽的构造导致的轮胎的耐磨耗性能，需要考虑抑制蹬出时磨耗的发生和抑制由刚性降低导致的磨耗的发生两者。

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够改善耐磨耗性能的充气轮胎。

用于解决问题的方案

本发明的充气轮胎是一种如下的充气轮胎：充气轮胎在胎面表面具有沿与轮胎周向交叉的方向延伸的刀槽，其中，刀槽的刀槽宽度在刀槽的深度方向两端之间的预定深度方向位置P1处、在该刀槽的延伸方向两端之间的预定延伸方向位置P2处为最大，在预定深度方向位置P1处、沿刀槽的延伸方向从该刀槽的延伸方向两端至预定延伸方向位置P2逐渐增大，并且在预定延伸方向位置P2处、沿所述刀槽的深度方向从刀槽的深度方向两端至预定深度方向位置P1逐渐增大。

根据本发明的充气轮胎，可以改善耐磨耗性能。

注意，在深度方向位置处的“刀槽宽度”是指当从胎面表面观察在深度方向位置处的沿虚拟平面的胎面橡胶的截面时，刀槽壁面之间的距离。此外，“刀槽延伸方向”是指沿刀槽宽度中心线的方向，刀槽的“深度方向”是指与胎面表面垂直的方向。

此外，“胎面表面”是指安装于适用轮辋、充填规定内压的轮胎在施加与最大负荷能力对应的负荷的状态下转动时轮胎的与路面接触的整周的外周面。这里，“适用轮辋”是指在制造和使用轮胎的区域中的有效的产业标准、例如日本的JATMA(日本机动车轮胎协会)的JATMA年鉴(JATMA YEARBOOK)、欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的标准手册(ETRTOSTANDARDS MANUAL)、美国的TRA(轮胎和轮辋协会)年鉴(TRA YEARBOOK)等记载的适用尺寸的标准轮辋(为ETRTO标准手册中的测量轮辋(Measuring Rim)和TRA年鉴中的设计轮辋(Design Rim))。此外，“规定内压”是指上述的JATMA年鉴等中记载的适用尺寸/层级的最大负荷能力对应的空气压力。“最大负荷能力”是指施加于根据上述标准的轮胎的所允许的最大质量。

在本发明的充气轮胎中，所述刀槽的刀槽宽度的最大值优选为1.0mm以下。由此可以进一步改善耐磨耗性能。

在本发明的充气轮胎中，所述刀槽的在所述预定深度方向位置P1处、在所述预定延伸方向位置P2处的刀槽宽度优选为0.4mm至1.0mm。所述刀槽的所述预定深度方向位置P1处、所述刀槽的延伸方向两端的刀槽宽度优选为0.3mm至0.8mm。所述刀槽的所述预定延伸方向位置P2处、所述刀槽的位于胎面表面侧的深度方向端的刀槽宽度优选为0.3mm至0.8mm。所述刀槽的所述预定延伸方向位置P2处、所述刀槽的位于刀槽底侧的深度方向端的刀槽宽度优选为0mm至0.6mm。由此可以进一步改善耐磨耗性能。

在本发明的充气轮胎中，所述预定深度方向位置P1位于在所述刀槽的深度方向上距所述胎面表面的距离优选地在刀槽深度的30％至70％的范围的位置。所述预定延伸方向位置P2位于沿所述刀槽的延伸方向距所述刀槽的延伸方向上的一端的距离优选地在刀槽延伸长度的40％至60％的范围的位置。由此可以进一步改善耐磨耗性能。

注意，上述的“刀槽深度”是在刀槽的沿刀槽宽度方向的截面中沿轮胎径向测量从朝向胎面表面开口的刀槽开口位置到刀槽底位置的距离而获得的。

此外，“刀槽延伸长度”是沿刀槽宽度中心线测量从刀槽的一端到另一端的长度而获得的。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种能够改善耐磨耗性能的充气轮胎。

附图说明

图1是说明根据本发明的一实施方式的充气轮胎所使用的刀槽的示例的图。

图2是示出了可用于形成图1的刀槽的刀槽叶片(sipe blade)的厚度分布的图。

图3是示出了刀槽的变型例的图。

图4是根据本发明的一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的局部展开图。

图5是根据本发明的一实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向截面图。

图6是示出了FEM计算的图。

图7是说明本发明的充气轮胎设置的三维刀槽的示例的图。

图8是说明刀槽的构造对耐磨耗性能的影响的图。

具体实施方式

参照图1和图2，将说明本发明的充气轮胎(以下，也简称为“轮胎”)的一实施方式。注意，本实施方式的轮胎特别优选地用作非冰雪性能专用的一般轮胎(夏季用轮胎或者四季用轮胎)。

本实施方式的轮胎的胎面表面1设置有在与轮胎周向交叉的方向上延伸的至少一个刀槽4。除了刀槽4以外，胎面表面1可以适当地设置有沿轮胎周向延伸的刀槽、在轮胎周向上延伸的一个以上的主槽、在与主槽交叉的方向上延伸的多个副槽以及由主槽和副槽划分的多个花纹块等。然而，这种胎面花纹没有特别地限制。

图1的(a)示出了在刀槽4的深度方向上的两端之间的预定深度方向位置P1(参照图1的(b)和图2)处、在沿与胎面表面1平行的虚拟平面的胎面橡胶50的截面中的刀槽4。图1的(b)示出了在刀槽4的延伸方向上的两端之间的预定延伸方向位置P2(参照图1的(a)和图2)处、在沿刀槽4的深度方向以及宽度方向的胎面橡胶50的截面中的刀槽4。图2示出了通过成型使图1的刀槽4形成时使用的刀槽叶片的厚度分布，横轴表示与刀槽4的延伸方向位置对应的位置，而纵轴表示与刀槽4的深度方向位置对应的位置。纵轴的下端位置和上端位置分别与胎面表面1的位置以及刀槽底的位置对应。由于刀槽叶片的尺寸与刀槽4的尺寸对应，所以图2中的刀槽叶片的厚度与刀槽4的刀槽宽度对应。

如图1的(a)所示，在本示例的刀槽4中，在预定深度方向位置P1处的与胎面表面1平行的虚拟平面内，彼此相对的刀槽壁面中的一者直线状地延伸，而另一者以预定延伸方向位置P2作为弯折点(顶点)、沿朝向刀槽4的外侧突出的弯曲形状延伸。利用这种构造，如图2所示，刀槽4的刀槽宽度在刀槽4的预定深度方向位置P1处、沿刀槽4的延伸方向从刀槽4的延伸方向的两端(图1的(a)所示的刀槽4的左端和右端)朝向预定延伸方向位置P2逐渐增大。

此外，如图1的(b)所示，在本示例的刀槽4中，在预定延伸方向位置P2处的沿深度方向和宽度方向的虚拟平面内，彼此相对的刀槽壁面中的一者直线状地延伸，而另一者以预定深度方向位置P1作为弯折点(顶点)、沿朝向刀槽4的外侧突出的弯曲形状延伸。利用这种构造，如图2所示，刀槽4的刀槽宽度在预定延伸方向位置P2处沿刀槽4的深度方向从刀槽4的深度方向的两端(图1的(b)所示的刀槽4的上端和下端)朝向预定深度方向位置P1逐渐增大。

如图2中可判断地，刀槽4的刀槽宽度从刀槽4的外缘(沿刀槽延伸方向两侧的端面、刀槽底面以及胎面表面1的部分)朝向与刀槽4的预定深度方向位置P1和预定延伸方向位置P2对应的最大宽度部(与图2的“宽度A-A′”对应的部分)逐渐增大且在最大宽度部处为最大。

这里，“逐渐增大”意味着在中间没有维持为恒定的情况下连续(优选地，以如本示例所示的平滑方式)增大。在图2的分布图中，虽然表示刀槽叶片的厚度的阴影出现了阶梯状地改变，但是这是出于容易理解的目的而呈现的。实际上由图中的具有同一颜色的阴影的部分表示的刀槽叶片的厚度朝向上述最大宽度部连续地(在本示例中，平滑地)增大。

此外，分别在刀槽4的深度方向和延伸方向上的“预定深度方向位置P1”和“预定延伸方向位置P2”不限于图的示例所示的点，而可以是具有某一宽度的区域。在该情况下，在该区域内的刀槽宽度是恒定的。

在本实施方式的轮胎中，当刀槽宽度如上所述地设定时，刀槽4的彼此相对的一对刀槽壁面在负载从正上方施加时彼此接触，充分地确保刀槽壁面之间的摩擦力并由此确保了胎面橡胶的刚性，因而抑制磨耗的发生。此外，在蹬出时，由于允许胎面橡胶50流(膨胀)入刀槽4内，所以胎面橡胶的剪切力减小，从而抑制了磨耗。如上所述，由于在负载从正上方施加时和在蹬出时两种情况下均可以抑制磨耗，因而可以改善耐磨耗性能。

注意，虽然就允许胎面橡胶50在蹬出时流入刀槽4内而言，本示例的刀槽4与刀槽宽度大体等于本示例的刀槽4的最大刀槽宽度(最大宽度部的刀槽宽度)的刀槽对应，但是由于负载从正上方施加时刀槽4内的最大宽度部附近的刀槽壁面之间的摩擦力进一步增大，所以刀槽4可以进一步地改善耐磨耗性能。此外，由于胎面表面1的刀槽宽度较小，所以可以改善轮胎的操纵稳定性能。

在本实施方式的轮胎中，刀槽4的最大刀槽宽度优选为1.0mm以下。由此，充分地确保了胎面橡胶50的刚性，并且更有效地抑制了磨耗的发生。

此外，就允许胎面橡胶50在蹬出时充分膨入刀槽4内而言，刀槽4的最大刀槽宽度优选为0.4mm以上。

在本实施方式的轮胎中，在与刀槽4的预定深度方向位置P1和预定延伸方向位置P2对应的位置处的刀槽宽度(图1的(a)和图1的(b)的线A-A′的长度)优选地在0.4mm至1.0mm的范围内、更优选地在0.5mm至0.7mm的范围内(图2的示例中为约0.8mm)。在刀槽4的预定深度方向位置P1处、刀槽4的延伸方向的两端的刀槽宽度(图1的(a)的线B-B′、C-C′的长度)优选地在0.3mm至0.8mm的范围内、更优选地为0.4mm至0.6mm的范围内(图2的示例中为约0.6mm)。在刀槽4的预定延伸方向位置P2处、刀槽4的位于胎面表面侧的深度方向端的刀槽宽度(图1的(b)的线D-D′的长度)优选地在0.3mm至0.8mm的范围内、更优选地在0.3mm至0.5mm的范围内(图2的示例中约为0.5mm)。在刀槽4的预定延伸方向位置P2处、刀槽4的刀槽底侧的深度方向端的刀槽宽度(图1的(b)的线E-E′的长度)优选地在0.0mm至0.6mm的范围内、更优选地在0.2mm至0.4mm的范围内(图2的示例中为约0.2mm)。

由此，在蹬出时，由于允许胎面表面50可以膨入刀槽4内至刀槽4的彼此相对的一对刀槽壁面实质上未接触的程度，所以可以更有效地减小蹬出时的剪切力。由此，在负载从正上方施加时和在蹬出时两种情况下，均可以更有效地抑制磨耗的发生。此外，由于胎面表面1的刀槽宽度可以充分地减小，所以可以改善轮胎的操纵稳定性能。

注意，在刀槽4的预定深度方向位置P1处、刀槽4的延伸方向的两端的刀槽宽度(图1的(a)的线B-B′、C-C′的长度)可以彼此不同。

此外，在本实施方式的轮胎中，预定深度方向位置P1在刀槽4的深度方向上距胎面表面1的距离优选地在刀槽深度的30％至70％的范围内、更优选地在刀槽深度的40％至50％的范围内(图2的示例为约42％)。此外，预定延伸方向位置P2沿刀槽4的延伸方向距刀槽4的延伸方向上的一端的距离优选地在刀槽延伸长度的40％至60％的范围内、更优选地在刀槽延伸长度的45％至55％的范围内(图2的示例中为约50％)。

因此，由于刀槽4内的最大宽度部可以定位在刀槽4内的蹬出时膨入刀槽4内的胎面橡胶50的膨入量最多的位置附近，所以在负载从正上方施加时和在蹬出时两种情况下，均可以更有效地抑制磨耗的发生。

在图2示出的示例中，刀槽4的在胎面表面1的刀槽宽度在遍及延伸方向的整个长度上实质上是恒定的。在该情况下，可以改善轮胎的操纵稳定性能。

此外，在图2示出的示例中，刀槽4的在刀槽底(刀槽4的刀槽底)的刀槽宽度在遍及延伸方向的整个长度上实质上是恒定的。在该情况下，可以充分地提高在负载从正上方施加时抑制磨耗发生的效果。

注意，刀槽4的三维形状不限于参照图1的说明，而可以是任何形状。

例如，在图3示出的变型例中，在与预定深度方向位置P1和预定延伸方向位置P2对应的位置处的上述各虚拟平面内，彼此相对的一对刀槽壁面沿朝向刀槽4的外侧突出的弯曲形状延伸。

或者，虽然图中未示出，但是在与预定深度方向位置P1和预定延伸方向位置P2对应的位置处的上述各虚拟平面内，彼此相对的刀槽壁面中的一者可以沿朝向与另一刀槽壁面相同的方向突出的弯曲形状延伸。

此外，在与预定深度方向位置P1和预定延伸方向位置P2对应的位置处的上述各虚拟平面内，彼此相对的一对刀槽壁面可以代替弯曲形状地沿弯折(折曲)形状延伸，并且弯折点可以设置在刀槽4的延伸方向的整个长度上的多个位置。

本示例的刀槽4优选地布置在胎面表面1的用于接收最高接地压力的中央区域，由此可以更可靠地改善耐磨耗性能。在该情况下，对于位于中央区域的轮胎宽度方向外侧的肩部区域，在没有设置本示例的刀槽4的情况下，可以设置具有与本示例的刀槽4的构造不同的构造的刀槽(例如，刀槽宽度在遍及刀槽的整个长度上恒定的刀槽)。

在胎面表面1，刀槽4可以直线状地延伸，或者可以在延伸方向的中间的一个以上的位置处弯曲或弯折。

此外，在胎面表面1，刀槽4的两端均终止于陆部内或者朝向另一槽(主槽、刀槽等)开口。

刀槽4的刀槽深度可以如图2的示例所示地在遍及刀槽4的延伸方向的整个长度上是恒定的，或者可以沿刀槽4的延伸方向变化。

设置于胎面表面1的各刀槽4可以具有不同的构造。

接着，参照图4，将说明根据本发明的一实施方式的充气轮胎的胎面表面1。图4示出了根据本发明的一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的局部展开图。以下说明的胎面表面1适用于上述各示例的轮胎。图4的示例中的轮胎优选地使用轮胎周向上的一侧(图4中的下侧)作为转动方向R的前侧。然而，本实施方式的轮胎可以适当地使用轮胎周向上的两侧中的任一侧作为转动方向R的前侧。

在图4的示例中，胎面表面1设置有沿与轮胎周向交叉的方向延伸的多个刀槽4(具体为刀槽40至43)。

胎面表面1在其中央区域设置有共计四个沿轮胎周向的周向槽10至13，该四个周向槽以在轮胎赤道面E的两侧各两个的方式设置。

注意，“中央区域”是指具有占据了轮胎宽度方向两侧的胎面接地端TE之间的轮胎宽度方向距离的约52％的轮胎宽度方向长度、以轮胎赤道面E为其中心的轮胎宽度方向区域。

在胎面表面1的中央区域中，跨越轮胎赤道面E的在轮胎宽度方向两侧相邻的两个周向槽10、11划分跨越轮胎赤道面E的肋状中央陆部20。肋状中央陆部20设置有沿轮胎周向彼此间隔开且大致彼此平行的多个刀槽40。这些刀槽40在与轮胎周向和轮胎宽度方向两者交叉的方向上大致直线状地延伸，且一端朝向作为划分肋状中央陆部20的两个周向槽中的一者的周向槽11开口，另一端定位在轮胎赤道面E与周向槽10之间的肋状中央陆部20内，周向槽10作为划分肋状中央陆部20的两个周向槽中的另一者。

此外，在胎面表面1的中央区域中，肋状中央陆部21由跨越轮胎赤道面E在轮胎宽度方向上与周向槽11相邻的周向槽10以及定位在周向槽10的轮胎宽度方向外侧的周向槽12划分，而肋状中央陆部22由跨越赤道面E在轮胎宽度方向上与周向槽10相邻的周向槽11以及定位在周向槽11的轮胎宽度方向外侧的周向槽13划分。肋状中央陆部21、22分别设置有多个刀槽41和多个刀槽42。刀槽41沿轮胎周向彼此间隔开且彼此近似平行，并且刀槽42也是沿轮胎周向彼此间隔开且彼此近似平行。这些刀槽41、42在与轮胎周向和轮胎宽度方向两者交叉的方向上(图4的示例中，在刀槽的靠轮胎宽度方向内侧的部分位于轮胎转动方向R的前侧的方向上)大致直线状地延伸。各刀槽41的一端均朝向作为划分肋状中央陆部21的槽中的一者的周向槽10开口，而另一端朝向作为划分肋状中央陆部21的另一槽的周向槽12开口。此外，各刀槽42的一端均朝向作为划分肋状中央陆部22的槽中的一者的周向槽11开口，而另一端朝向作为划分肋状中央陆部22的另一槽的周向槽13开口。

另一方面，在胎面表面1，在中央区域的轮胎宽度方向外侧的肩部区域内，四个周向槽中的位于轮胎宽度方向最外侧的两个周向槽12、13以及胎面接地端TE分别划分肋状肩侧陆部23、24。肋状肩侧陆部23设置有沿轮胎周向彼此间隔开的多个横向槽30，肋状肩侧陆部24设置有沿轮胎周向彼此间隔开的多个横向槽31。横向槽30从胎面接地端TE延伸且在到达划分肋状肩侧陆部23的周向槽12之前终止于肋状肩侧陆部23内。此外，横向槽31从胎面接地端TE延伸且在到达划分肋状肩侧陆部24的周向槽13之前终止于肋状肩侧陆部24内。肋状肩侧陆部24还设置有沿轮胎周向彼此间隔开且彼此近似平行的多个刀槽43。这些刀槽43在与轮胎周向和轮胎宽度方向两者交叉的方向上(图4的示例中，在刀槽的靠轮胎宽度方向外侧的部分位于轮胎转动方向R的前侧的方向上)大致直线状地延伸。各刀槽43的一端朝向划分肋状肩侧陆部24的周向槽13开口，而另一端在到达胎面接地端TE之前终止于肋状肩侧陆部24内。

注意，“胎面接地端TE”是指胎面表面1的轮胎宽度方向最外侧位置。

在设置于胎面表面1的刀槽中，一些刀槽可以是本实施方式的刀槽4，而其它刀槽可以不同于本实施方式的刀槽4。

例如，在图4示出的胎面花纹中，可以仅在跨越轮胎赤道面E的肋状中央陆部20使用本实施方式的刀槽4，而在未跨越轮胎赤道面E的肋状中央陆部21、22以及肋状肩侧陆部23、24可以使用具有恒定的刀槽宽度的板状刀槽(二维刀槽)或者在刀槽深度方向上具有弯折部的三维刀槽。

或者，仅在肋状肩侧陆部23、24使用本实施方式的刀槽4，而在肋状中央陆部20至22可以使用具有恒定的刀槽宽度的板状刀槽(二维刀槽)或者在刀槽深度方向上具有弯折部的三维刀槽。

特别优选的是，仅在跨越轮胎赤道面E的肋状中央陆部20使用本实施方式的刀槽4，而在未跨越轮胎赤道面E的肋状中央陆部21、22以及肋状肩侧陆部23、24使用具有弯折部的三维刀槽，原因如下。即，轮胎通常在轮胎赤道面与胎面接地端之间在轮胎径向上具有径差，由于该径差，在轮胎赤道面附近剪切应变(操纵)在蹬出时趋于增大。因此，当在轮胎赤道面附近使用不太可能在蹬出时使剪切应变(操纵)恶化的本实施方式的刀槽4并且在胎面接地端附近使用具有提高刚性的极大效果的三维刀槽时，可以特别地提高整个胎面部的刚性。

三维刀槽没有特别地限制，但是可以具有如图7所示的示例的形状。图7示出了本实施方式的轮胎中使用的三维刀槽的示例沿刀槽深度方向和刀槽宽度方向的截面。图7中的刀槽6具有恒定的刀槽宽度，并且从胎面表面1起在刀槽深度方向上以如下顺序具有：垂直部60，其从胎面表面1起沿胎面表面1的法线方向延伸；和弯折部61，其相对于该法线方向弯折到一侧和另一侧。当d表示刀槽6的深度时，弯折部61从胎面表面1起在深度方向上以如下顺序包括：第一副弯折点Q1，其位于从胎面表面1起的比d/7深且d/2以下的深度区域；主弯折点P，其位于从胎面表面1起的d/4以上且3d/4以下的深度区域；以及第二副弯折点Q2，其位于从胎面表面起的d/2以上且6d/7以下的深度区域。此外，弯折部61包括：第一倾斜部62，其使第一副弯折点Q1与主弯折点P连接；和第二倾斜部63，其使主弯折点P与第二副弯折点Q2连接。由第一倾斜部62与刀槽6的开口端的胎面表面1的切线方向形成的锐角侧的角度θ1满足30°≤θ1≤60°。由第二倾斜部63与刀槽6的开口端的胎面表面1的切线方向形成的锐角侧的角度θ2满足30°≤θ2≤60°。

在图4的示例中，由于胎面表面1的中央区域包括周向槽10至13之间的肋状中央陆部20至22，所以与还设置有例如在与轮胎周向交叉的方向上延伸的宽度方向槽并因而具有由周向槽与宽度方向槽划分的花纹块陆部的胎面表面相比，可以进一步提高胎面橡胶50的刚性，从而改善耐磨耗性能。

注意，在胎面表面1的中央区域，可以代替肋状中央陆部地形成花纹块陆部。

注意，本实施方式的轮胎的胎面表面1不限于图4的示例，而可以具有任何的胎面花纹，只要具有沿与轮胎周向交叉的方向延伸的刀槽4即可。

注意，在轮胎的硫化成型期间形成刀槽4所使用的刀槽叶片可以由例如加压加工或者三维打印形成。

此外，根据本实施方式，在图4中的胎面表面1的中央区域内，刀槽4(刀槽40至42)与轮胎周向上和该刀槽4相邻的其它刀槽4之间的沿轮胎周向的间隔设定为刀槽4的刀槽深度的2.0倍至4.0倍大。由此，进一步改善了耐磨耗性能。

注意，例如，以与图4的示例不同的方式，当中央区域内除了刀槽4以外还设置有沿与轮胎周向交叉的方向延伸的槽时，在中央区域内，刀槽4与轮胎周向上和该刀槽4相邻的槽之间的沿轮胎周向的间隔为刀槽4的刀槽深度的2.0倍至4.0倍大。

例如，当上述间隔小于刀槽4的刀槽深度的2.0倍时，由刀槽4与其它刀槽4或者槽划分的陆部可能不能确保充分的刚性，导致耐磨耗性能的改善不充分。另一方面，当上述间隔大于刀槽4的刀槽深度的4.0倍时，具有不能充分确保除了耐磨耗性能以外的诸如湿路面性能、操纵稳定性能等的性能的风险。

这里，在对上述间隔与刀槽深度的比进行计算时，当设置于胎面表面1的多个刀槽4具有不同的刀槽深度时，刀槽深度中的最深的刀槽深度用作刀槽4的“刀槽深度”。也就是，当刀槽深度沿刀槽4的延伸方向在刀槽4内变化时，刀槽4的刀槽深度的最大值用作“刀槽深度”。在图2的示例中，刀槽4沿刀槽4的延伸方向具有恒定的刀槽深度。

此外，在胎面表面1的肩侧区域内，在轮胎周向上彼此相邻的一对刀槽4(刀槽43)之间的沿轮胎周向的间隔优选为刀槽4的刀槽深度的2.0倍至4.0倍。由此，可以进一步改善耐磨耗性能。

此外，在轮胎周向上彼此相邻的一对刀槽4之间的沿轮胎周向的距离优选地在10mm至40mm的范围内。当刀槽4之间的沿轮胎周向的距离小于10mm时，不能充分地确保胎面橡胶50的刚性，导致了耐磨耗性能不能极大改善的风险。当刀槽4之间的沿轮胎周向的距离超过40mm时，设置于胎面表面1的刀槽4的数量可能是不足的，导致了不能充分确保除了耐磨耗性能以外的诸如湿路面性能、操纵稳定性能等的性能的风险。

接着，参照图5，将说明根据本发明的一实施方式的充气轮胎的轮胎内部结构。图5是根据本发明的一实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向截面图。下述的轮胎内部结构适用于上述各示例的轮胎。在图5中，轮胎以充填预定内压且无负荷的状态安装于适用轮辋R。

根据本实施方式的轮胎包括：胎面部301；一对胎侧部302，其与胎面部301的轮胎宽度方向外侧连续且向轮胎径向内侧延伸；以及一对胎圈部303，其与各胎侧部302的轮胎径向内侧连续且向轮胎径向内侧延伸。

本实施方式的轮胎还包括：胎体205，其包括在一对胎圈部303之间环状延伸、包括径向排列的帘线的一层以上的胎体帘布层；带束203，其包括设置在胎体的胎冠部的轮胎径向外侧的一层以上的带束层；胎面橡胶50，其设置在带束203的轮胎径向外侧；以及胎圈芯211，其埋设于胎圈部303。胎面橡胶50的外表面形成胎面表面1。

胎体205包括：胎体主体部205a，其从胎圈部303经由胎侧部302向胎面部301延伸；和胎体折返部205b，其绕着胎圈芯211从轮胎宽度方向内侧向外侧卷绕。虽然在图5的示例中，胎体205包括帘布层帘线涂覆有包覆橡胶的一层胎体帘布层，但是该胎体205可以通过层叠多层胎体帘布层来形成。

此外，虽然金属帘线、特别是钢帘线最常用作构成胎体帘布层的帘布层帘线，但是也可以使用有机纤维帘线。钢帘线可以包括作为主要成分的钢以及诸如碳、锰、硅、磷、硫、铜、铬等的各种微量含有物。

本实施方式的轮胎还包括：胎圈填胶210，其布置在胎体主体部205a与胎体折返部205b之间以增强胎圈部303；以及内衬层212，其布置在胎体205的轮胎内侧且具有良好的空气不透过性。

虽然图5的示例中胎面橡胶50包括一层橡胶层，但是胎面橡胶50可以包括在轮胎径向上的不同的多层橡胶层。上述多层橡胶层可以在正切损耗角、模量、硬度、玻璃化转变温度以及材质等方面彼此不同。此外，多层橡胶层的轮胎径向上的厚度的比率可以在轮胎宽度方向上变化。此外，周向槽10至13的底部等可以包括与其周围区域的橡胶层不同的橡胶层。

此外，胎面橡胶50可以包括在轮胎宽度方向上的不同的多层橡胶层。上述多层橡胶层可以在正切损耗角、模量、硬度、玻璃化转变温度以及材质等方面彼此不同。此外，多层橡胶层的轮胎宽度方向上的长度的比率可以在轮胎径向上变化。此外，诸如仅在周向槽10至13附近的区域、仅在胎面接地端TE附近的区域、仅在肋状肩侧陆部23、24附近的区域以及仅在肋状中央陆部20至22附近的区域等的限定区域可以包括与其周围区域的橡胶层不同的橡胶层。

在图5的示例中，带束203包括相对于轮胎周向倾斜的帘线，并且带束203由两层倾斜带束层200、201以及周向帘线层202构成，在两层倾斜带束层200、201之间帘线彼此交叉，该周向帘线层202从倾斜带束层200、201的轮胎径向外侧仅覆盖倾斜带束层200、201的轮胎宽度方向的端部。周向帘线层202包括沿轮胎周向延伸的帘线。然而，带束203不限于如上所述的结构，而是可以具有乘用车用充气轮胎中既存的各种结构。具体地，带束203包括相对于轮胎周向倾斜的帘线，并且通过示例的方式具有如下结构：该结构仅由两层倾斜带束层构成，帘线在该两层倾斜带束层之间彼此交叉且在轮胎宽度方向上的长度不同。或者，带束203可以包括：两层倾斜带束层，在该两层倾斜带束层之间帘线彼此交叉；周向帘线层，其从轮胎径向外侧跨越轮胎赤道面覆盖倾斜带束层的大部分。

注意，可以仅设置一层倾斜带束层。或者，倾斜带束层可以通过使用覆盖了轮胎的一半宽度的一对倾斜带束层而实质上包括一层倾斜带束层。在该情况下，该一对倾斜带束层的帘线彼此交叉。

这里，如图5的示例所示，当设置多个倾斜带束层200、201时，具有最大宽度(轮胎宽度方向上的长度)的倾斜带束层201的最大宽度优选为胎面宽度的90％至115％、更优选为胎面宽度的100％至105％。这里，“胎面宽度”是指胎面接地端TE之间的轮胎宽度方向的距离。

作为构成倾斜带束层200、201的帘线，虽然金属帘线、特别是钢帘线是最普遍使用的，但是还可以使用有机纤维帘线。钢帘线可以包括作为主要成分的钢以及诸如碳、锰、硅、磷、硫、铜、铬等的各种微量含有物。

或者，作为构成倾斜带束层200、201的帘线，可以使用单丝帘线或多根丝捻合而成的帘线。加捻结构可以采用具有各种截面结构、加捻节距、加捻方向以及相邻的丝的距离的各种设计。此外，可以使用通过不同材质的丝捻合而成的帘线，其截面结构没有特别地限制，但是可以具有诸如单捻、层捻和复捻等的各种加捻结构。

构成倾斜带束层200、201的帘线的倾斜角度优选地相对于轮胎周向成10°以上且30°以下。

为了提高断裂强度，可以使用波状帘线作为周向帘线层202。同样地，为了提高断裂强度，可以使用高伸长率(例如，断裂时伸长4.5％至5.5％)的帘线。

可以采用各种材质作为构成周向帘线层202的帘线。典型地，可以采用人造丝、尼龙、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、芳香族聚酰胺、玻璃纤维、碳纤维、钢等。就减轻重量而言，有机纤维帘线是特别优选的。

可以采用单丝帘线、通过多根丝捻合而成的帘线以及通过不同材质的丝捻合而成的复合帘线作为构成周向帘线层202的帘线。

周向帘线层202的经纬密度通常在20根/50mm至60根/50mm的范围，但是不限于此。

此外，周向帘线层202的刚性、材质、层数、帘线的经纬密度等可以沿轮胎宽度方向分布。例如，可以仅在轮胎宽度方向的端部处增加层数，或者仅在中央部处增加层数。

周向帘线层202可以被设计成比倾斜带束层200、201宽或窄。例如，周向帘线层202的宽度是比倾斜带束层200宽的倾斜带束层201的宽度的90％至110％。

周向帘线层202形成为螺旋层，这对制造而言是特别有利的。

或者，周向帘线层202可以包括如下带状帘线：其中，在平面内彼此平行配置的多个芯丝在保持上述平行配置的同时通过卷绕丝而成束。

或者，可以省略周向帘线层202。

在充气轮胎中，胎体205可以采用各种结构。例如，在图5的示例中，虽然轮胎径向上的胎体最大宽度位置CWP位于胎圈部303与胎面部301之间的轮胎径向上的近似中央位置，但是轮胎径向上的胎体最大宽度位置CWP可以位于靠近胎圈部303侧或胎面部301侧的位置。例如，轮胎径向上的胎体最大宽度位置CWP可以设置在胎圈基部(胎圈部303的轮胎径向最内端，以下同样适用)的轮胎径向外侧、在轮胎高度(从轮胎的轮胎径向最内端到轮胎的轮胎径向最外端的轮胎径向长度)的50％至90％的范围。

构成胎体205的帘线的经纬密度通常在20根/50mm至60根/50mm的范围，但是不限于此。

在图5的示例中，胎体折返端205c定位在胎圈填胶210的轮胎径向最外端且轮胎径向上的轮胎最大宽度位置TWP的轮胎径向外侧的位置。此外，虽然图5的示例中胎体折返端205c定位在带束203的轮胎宽度方向端的轮胎宽度方向外侧，但是胎体折返端205c可以定位在带束203的轮胎宽度方向端的轮胎宽度方向内侧。或者，胎体折返端205c可以定位在胎圈填胶210的轮胎径向最外端的轮胎径向内侧。此外，当设置多层胎体帘布层时，各胎体帘布层的折返端的轮胎径向位置可以不同。或者，可以采用如下结构：在没有折返端205c的情况下，胎体主体部205a的端部被多个胎圈芯构件夹持或者绕着胎圈芯211卷绕。

轮胎径向上的轮胎最大宽度位置TWP可以设置在胎圈基部的轮胎径向外侧、轮胎高度的50％至90％的范围。

虽然在图5的示例中轮胎径向上的胎体最大宽度位置CWP与轮胎最大宽度位置TWP一致，但是这些位置可以彼此不同。

此外，胎侧部302可以具有轮辋保护件。

注意，本实施方式的轮胎可以省略胎圈填胶210。

当在轮胎宽度方向的截面中观察时，充气轮胎中的胎圈芯211可以具有包括圆形或者多边形的各种结构。

出于增强的目的，胎圈部303还可以设置有橡胶层、帘线层等。这些附加构件可以设置在胎体205和胎圈填胶210的各种位置。

内衬层212可以包括以丁基橡胶为主体的橡胶层、以树脂为主要成分的膜层或者它们的组合。

为了降低空腔共鸣音，轮胎内表面可以具有多孔构件或者可以进行静电植绒加工。

此外，轮胎内表面可以具有用于防止刺破时的空气泄漏的密封构件。

本实施方式的轮胎可以具有包括新月形增强橡胶的胎侧部302，由此用作侧增强型缺气保用轮胎。

实施例

为了确认本发明的效果，通过进行模拟和实验对实施例1至实施例5以及比较例1的轮胎进行评价。对于各轮胎，制备具有不同刀槽、具有与花纹块模型70相同的形状且相同的结构的花纹块模型。如图6所示，各花纹块模型70包括：花纹块部71，其形成为长度60mm×宽度20mm×高度9mm的长方体；和基部72，其固定于花纹块部71的上表面且在长度方向上和宽度方向上延伸得比花纹块部71长。花纹块部71设置有具有表1中示出的规格的两个刀槽73。这两个刀槽73在从花纹块部71的长度方向两端向长度方向内侧距离20mm的各位置且沿花纹块部71的宽度方向和高度方向遍及花纹块部71的整个宽度和整个高度地延伸。

注意，在制备的实施例1至实施例5的轮胎的评价用的花纹块模型70中，如图1的示例所示，在与预定深度方向位置P1和预定延伸方向位置P2对应的位置处的上述各虚拟平面内，刀槽的彼此相对的一对刀槽壁面中的一者直线状地延伸，而另一者沿朝向刀槽4的外侧突出的弯曲形状延伸。另一方面，在制备的比较例1的轮胎的评价用的花纹块模型70中，刀槽在其整体上具有恒定的宽度。

在表1中，“P1(％)”表示花纹块模型70的胎面表面和预定深度方向位置P1之间的深度方向距离与刀槽深度的比率。此外，在表2中，“P2(％)”表示刀槽的延伸方向上的一端和预定延伸方向位置P2之间的沿刀槽延伸方向的长度与刀槽延伸长度的比率。

对各轮胎进行以下说明的耐磨耗性能试验。

<耐磨耗性能试验>

首先，通过使用FEM(有限元法)计算，在花纹块模型70被压抵路面模型、施加300kPa的负载且剪切应变在5％至10％的范围内的剪切力作用于花纹块模型70的状态下，算出花纹块部71的剪切刚性。此外，制备与花纹块模型70相同的实际的花纹块样品，在与上述相同的条件下，通过实验施加剪切力，并获得此时的剪切刚性。然后，基于使用FEM计算算出的结果以及使用花纹块样品的试验结果，获得了剪切刚性。

此外，通过使用FEM计算，评估作用于各花纹块样品的剪切力。

然后，基于以上述方式获得的剪切刚性以及剪切力来估算磨耗能量，并且如此估算的磨耗能量被评价为由相对指数表示的上述各轮胎的磨耗性能。评价结果在以下的表1中示出。注意，在表1中，代表评价结果的指数越大，则耐磨耗性能越好。

[表1]

如表1中可判断地，发现实施例1至实施例5的轮胎相对于比较例1的轮胎可以获得良好的耐磨耗性能。

产业上的可利用性

本发明可以用于诸如非冰雪性能专用的一般轮胎(夏季用轮胎或者四季用轮胎)等的任何类型的充气轮胎。

附图标记说明

1、100：胎面表面

4、40至43、73、400：刀槽

6：三维刀槽

10至13：周向槽

20至22：肋状中央陆部

23、24：肋状肩侧陆部

30、31：横向槽

50：胎面橡胶

60：垂直部

61：弯折部

62：第一倾斜部

63：第二倾斜部

70：花纹块模型

71：花纹块部

72：基部

200、201：倾斜带束层

202：周向帘线层

203：带束

205：胎体

205a：胎体主体部

205b：胎体折返部

205c：胎体折返端

301：胎面部

302：胎侧部

303：胎圈部

210：胎圈填胶

211：胎圈芯

212：内衬层

CWP：胎体最大宽度位置

E：轮胎赤道面

P1：预定深度方向位置

P2：预定延伸方向位置

Q1：第一副弯折点

Q2：第二副弯折点

R：适用轮辋

TE：胎面接地端

TWP：轮胎最大宽度位置

Claims (4)

1.一种充气轮胎，所述充气轮胎在胎面表面具有沿与轮胎周向交叉的方向延伸的刀槽，其中，

所述刀槽的刀槽宽度：

在所述刀槽的深度方向两端之间的预定深度方向位置P1处、在该刀槽的延伸方向两端之间的预定延伸方向位置P2处为最大，

在所述预定深度方向位置P1处沿所述刀槽的延伸方向从该刀槽的延伸方向两端至所述预定延伸方向位置P2逐渐增大，以及

在所述预定延伸方向位置P2处沿所述刀槽的深度方向从所述刀槽的深度方向两端至所述预定深度方向位置P1逐渐增大，并且

沿着所述刀槽的延伸方向以及沿着所述刀槽的深度方向，刀槽壁面中的至少一者沿朝向所述刀槽的外侧突出的弯曲形状延伸，所述弯曲形状从所述刀槽的两端延伸，

其中所述逐渐增大是指在中间没有维持为恒定的情况下连续增大。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述刀槽的刀槽宽度的最大值为1.0mm以下。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述刀槽的在所述预定深度方向位置P1处、在所述预定延伸方向位置P2处的刀槽宽度为0.4mm至1.0mm，

所述刀槽的所述预定深度方向位置P1处、所述刀槽的延伸方向两端的刀槽宽度为0.3mm至0.8mm，

所述刀槽的所述预定延伸方向位置P2处、所述刀槽的位于胎面表面侧的深度方向端的刀槽宽度为0.3mm至0.8mm，以及

所述刀槽的所述预定延伸方向位置P2处、所述刀槽的位于刀槽底侧的深度方向端的刀槽宽度为0mm至0.6mm。

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，

所述预定深度方向位置P1位于在所述刀槽的深度方向上距所述胎面表面的距离在刀槽深度的30％至70％的范围的位置，以及

所述预定延伸方向位置P2位于沿所述刀槽的延伸方向距所述刀槽的延伸方向上的一端的距离在刀槽延伸长度的40％至60％的范围的位置。