CN107053957A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充气轮胎，提高了块的耐不均匀磨损性。是在胎面部(2)上具有由多个主槽(3)和多个横槽划分出的多个块(20)的充气轮胎，该多个主槽(3)在轮胎周向上连续延伸，该多个横槽连接在主槽之间。至少一个块(20)具有：第一刀槽(30)，其在轮胎轴向上横贯块(20)；以及第二刀槽(38)，它们配置于由第一刀槽(30)划分出的各区域中。第二刀槽(38)为两端在所述区域内终止的封闭式刀槽。第二刀槽(38)的最大深度(d2)小于第一刀槽(30)的最大深度(d1)。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及能够提高设置于胎面部的块的耐不均匀磨损性的充气轮胎。
背景技术
例如，在下述专利文献1中提出了设置有多个具有六边形的踏面的块的充气轮胎。为了缓和接触地面时踏面的变形，在专利文献1的各块上设置有在轮胎轴向上横贯踏面的刀槽。
然而，专利文献1的块具有仅通过上述刀槽无法充分地缓和接触地面时踏面的变形的趋势，具有在由上述刀槽划分出的各区域中产生不均匀磨损的趋势。因此，专利文献1的充气轮胎在提高块的耐不均匀磨损性的方面具有进一步改善的空间。
专利文献1：日本特开2015-30415号公报
发明内容
本发明是鉴于上述那样的实际情况而完成的，其主要目的在于，以改善刀槽的形状等为基础，提供能够提高块的耐不均匀磨损性的充气轮胎。
本发明是充气轮胎，其在胎面部上具有由多个主槽和多个横槽划分出的多个块，所述多个主槽在轮胎周向上连续延伸，所述多个横槽连接所述主槽之间，该充气轮胎的特征在于，至少一个所述块具有：第一刀槽，其在轮胎轴向上横贯所述块；以及第二刀槽，它们分别配置于由所述第一刀槽划分出的各区域中，所述第二刀槽为两端在所述区域内终止的封闭式刀槽，所述第二刀槽的最大深度小于所述第一刀槽的最大深度。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述第一刀槽的最大深度为所述主槽的最大深度的0.50倍～0.90倍，所述第二刀槽的最大深度为所述主槽的最大深度的0.20倍～0.50倍。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述第一刀槽包含：第一部分，其包含轮胎轴向的一端；第二部分，其包含轮胎轴向的另一端；以及所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，所述第一部分和所述第二部分分别为在轮胎周向上形成振幅并且在轮胎轴向上延伸的波状，所述第一部分与所述第二部分彼此在轮胎周向上错位，所述第三部分相对于轮胎轴向倾斜地呈直线状延伸。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述第三部分的轮胎轴向上的长度小于所述第二刀槽的轮胎轴向上的长度。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述块具有第一块壁和第二块壁，该第一块壁和该第二块壁分别沿着两侧的所述主槽延伸，所述第一块壁和所述第二块壁分别以具有最向块外侧突出的顶点而凸出的大致V字状延伸，所述第一刀槽的轮胎轴向的一端位于所述第一块壁的所述顶点的轮胎周向的一侧，所述第一刀槽的轮胎轴向的另一端位于所述第二块壁的所述顶点的轮胎周向的另一侧。
在本发明的充气轮胎中，优选为，从所述第一块壁的所述顶点至所述第一刀槽的所述一端为止的轮胎周向上的距离为从所述第一块壁的顶点至所述第一块壁的轮胎周向的一侧的端部为止的轮胎周向上的距离的0.05倍～0.20倍。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述主槽包含：一对中心主槽，它们配置于轮胎赤道线的两侧；以及胎肩主槽，它们配置于各所述中心主槽的轮胎轴向外侧，所述横槽包含：中心横槽，其将所述一对中心主槽之间连通；中间横槽，其将所述中心主槽与所述胎肩主槽之间连通；以及胎肩横槽，其从所述胎肩主槽至少延伸至胎面端，所述中心横槽和所述胎肩横槽沿着轮胎轴向呈直线状延伸，所述中间横槽相对于轮胎轴向倾斜地延伸并且至少一部分弯曲。
在本发明的充气轮胎中，优选为，所述胎肩横槽的深度为所述胎肩主槽的深度的0.05倍～0.25倍。
发明效果
本发明的充气轮胎的至少一个块具有：第一刀槽，其在轮胎轴向上横贯所述块；以及第二刀槽，它们分别配置于由第一刀槽划分出的各区域中。第二刀槽为两端在所述区域内终止的封闭式刀槽。第二刀槽的最大深度小于第一刀槽的最大深度。
这样的第一刀槽和第二刀槽能够充分地缓和接触地面时块的踏面的变形，能够抑制其不均匀磨损。而且，由于第二刀槽为最大深度比第一刀槽小的封闭式刀槽，因此，维持了由第一刀槽划分出的各区域的刚性，得到了各区域均匀的磨损而不会导致操纵稳定性的降低。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的充气轮胎的胎面部的展开图。
图2是图1的中心陆部的放大图。
图3的(a)是图2的第一刀槽的沿A-A线的剖视图，图3的(b)是图2的第二刀槽的沿B-B线的剖视图。
图4是图2的中心块的放大图。
图5是图1的中间陆部的放大图。
图6是图1的胎肩陆部的放大图。
标号说明
2：胎面部；3：主槽；20：块；30：第一刀槽；38：第二刀槽；d1：第一刀槽的最大深度；d2：第二刀槽的最大深度。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
在图1中示出了本实施方式的充气轮胎(以下，有时简称作“轮胎”。)1的胎面部2的展开图。本实施方式的充气轮胎1优选作为例如卡车或公共汽车等的重载用的轮胎使用。
如图1所示，在轮胎1的胎面部2上设置有陆部10，该陆部10是被在轮胎周向上连续延伸的多个主槽3划分而成的。
主槽3例如包含一对中心主槽4、4和胎肩主槽5。中心主槽4例如设置为在轮胎赤道线的两侧各一个。胎肩主槽5例如配置于最靠胎面端Te侧的位置。
“胎面端Te”是使正规状态的轮胎1承受正规载荷而以外倾角0°与平面接触时的轮胎轴向最外侧的接地位置，其中，正规状态是指轮胎被组装在正规轮辋(未图示)上并且填充有正规内压、而且无负载的状态。
“正规轮辋”是指在包含轮胎所基于的规格在内的规格体系中，对每个轮胎按照该规格而确定的轮辋，例如如果是JATMA，则是“标准轮辋”，如果是TRA，则是“Design Rim”，如果是ETRTO，则是“Measuring Rim”。
“正规内压”是指在包含轮胎所基于的规格在内的规格体系中，对每个轮胎按照各规格而确定的空气压，如果是JATMA，则是“最高气压”，如果是TRA，则是表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，如果是ETRTO，则是“INFLATION PRESSURE”。
“正规载荷”是指在包含轮胎所基于的规格在内的规格体系中，对每个轮胎按照各规格而确定的载荷，如果是JATMA，则是“最大负载能力”，如果是TRA，则是表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，如果是ETRTO，则是“LOAD CAPACITY”。
各主槽3例如为第一倾斜部6a和第二倾斜部6b在轮胎周向上交替地设置而成的锯齿状，其中，第一倾斜部6a和第二倾斜部6b彼此以相反的朝向倾斜。在本实施方式的各主槽3中，例如，第一倾斜部部6a与第二倾斜部部6b的轮胎周向长度相同。各倾斜部6a、6b相对于轮胎周向的角度θ1为例如5°～15°。但是，主槽3不限于这样的形态，也可以为直线状。
各主槽3的槽宽W1优选为例如胎面接地宽度TW的1.5％～5.0％。胎面接地宽度TW为上述正规状态的轮胎1的胎面端Te、Te之间的轮胎轴向上的距离。在重载用充气轮胎的情况下，各主槽3的槽深优选为例如20mm～30mm。这样的各主槽3有助于均衡地提高湿路面面性能和耐不均匀磨损性。
所述陆部10例如包含中心陆部11、中间陆部12以及胎肩陆部13。中心陆部11是在一对中心主槽4、4之间划分出来的。中间陆部12是在中心主槽4与胎肩主槽5之间划分出来的。胎肩陆部13向胎肩主槽5的轮胎轴向外侧划分出来。各陆部10是将块20在轮胎周向上排列而成的块列，其中，块20是由连接在主槽之间的横槽划分而成的。
在图2中示出了中心陆部11的放大图。如图2所示，在中心陆部11上在轮胎周向上间隔地设置有中心块21。中心块21例如被中心横槽16划分而成，该中心横槽16在一对中心主槽4、4之间沿着轮胎轴向呈直线状延伸。
各块20例如具有：第一块壁25和第二块壁26，它们沿着各主槽延伸；以及第三块壁34、34，它们沿着横槽延伸。本实施方式的第一块壁25和第二块壁26分别以具有最向块外侧突出的顶点27a、27b而凸出的大致V字状延伸。在俯视观察胎面部时，第三块壁34例如为直线状。由此，各块20例如具有六边形的踏面。
本实施方式的各块20为轮胎周向上的最大长度L1大于轮胎轴向上的最大长度L2的纵长块。这样的块20的轮胎周向的刚性较高，有助于减小滚动阻力。
至少一个块20具有第一刀槽30，该第一刀槽30从第一块壁25至第二块壁26在轮胎轴向上横贯块20。在本说明书中“刀槽”是指宽度0.5mm～1.5mm的切槽，区别于排水用的槽。本实施方式的第一刀槽30例如在块20的轮胎周向的中心部处在轮胎轴向上延伸。后面叙述第一刀槽30的详细结构。
块20具有第二刀槽38，该第二刀槽38分别配置在由第一刀槽30划分出的各区域35a、35b中。第二刀槽38为两端在所述区域内终止的封闭式刀槽。
在图3的(a)中示出了图2的第一刀槽30的沿A-A线的剖视图。在图3的(b)中示出了图2的第二刀槽38的沿B-B线的剖视图。如图3的(a)和(b)所示，第二刀槽38的最大深度d2小于第一刀槽30的最大深度d1。
这样的第一刀槽30和第二刀槽38能够充分地缓和接触地面时块的踏面的变形，能够抑制其不均匀磨损。而且，由于第二刀槽38为最大深度小于第一刀槽30的封闭式刀槽，因此维持了由第一刀槽30划分出的各区域的刚性，得到了各区域均匀的磨损，而不会导致操纵稳定性的降低。
为了进一步发挥上述的效果，第二刀槽38的最大深度d2与第一刀槽30的最大深度d1之比d2/d1优选在0.30以上，更优选在0.35以上，优选在0.50以下，更优选在0.45以下。
更具体而言，第一刀槽30的最大深度d1优选为主槽3(图1中示出，以下相同。)的最大深度d3(省略图示)的0.50倍～0.90倍。第二刀槽38的最大深度d2优选为主槽3的最大深度d3的0.20～0.50。这样的第一刀槽30和第二刀槽38有助于均衡地提高湿路面性能和操纵稳定性。
在图4中示出了图2的中心块21的放大图作为用于说明本实施方式的块20的图。如图4所示，第二刀槽38优选为例如在轮胎周向上形成振幅并且在轮胎轴向上延伸的波状。这样的第二刀槽38通过彼此面对的刀槽壁彼此强力地啮合而能够提高块的刚性，进而提高块的耐不均匀磨损性。
为了进一步发挥上述的效果，第二刀槽38的轮胎周向上的峰部之间的振幅量A2优选为块20的轮胎周向上的最大长度L1(图2中示出)的0.03倍～0.15倍。
第二刀槽38的轮胎轴向上的长度L10例如为块20的轮胎轴向上的最大长度L2(图2中示出)的0.30倍～0.40倍。这样的第二刀槽38能够抑制滚动阻力的增加并且提高块的耐不均匀磨损性。
本实施方式的第一刀槽30例如包含：第一部分31，其包含轮胎轴向的一端30a；第二部分32，其包含轮胎轴向的另一端30b；以及第一部分31与第二部分32之间的第三部分33。
第一部分31和第二部分32分别优选为在轮胎周向上形成振幅并且在轮胎轴向上延伸的波状。即，第一部分31以相同的振幅在轮胎轴向上延伸。第二部分32也以相同的振幅在轮胎轴向上延伸。这样第一部分31和第二部分32通过使彼此面对的刀槽壁彼此强力地啮合而能够提高块的刚性，进而提高块的耐不均匀磨损性。
第一部分31和第二部分32的轮胎周向上的峰部之间的振幅量A1优选为例如大于第二刀槽38的振幅量A2。具体而言，第一部分31和第二部分32的所述振幅量A1优选在第二刀槽38的所述振幅量A2的1.30倍以上，更优选在1.35倍以上，优选在1.50倍以下，更优选在1.45倍以下。由此，在块20接触地面而使各刀槽的各刀槽壁彼此接触时，相对地提高了块20的中心部的轮胎轴向的刚性。因此，抑制了第一块壁25和第二块壁26的顶点27a、27b附近的不均匀磨损。
作为优选的方式，本实施方式的第一部分31与第二部分32例如彼此在轮胎周向上错位。这样的第一部分31和第二部分32缓和由第一刀槽30划分出的各区域35a、35b的轮胎周向的刚性，进而能够减小作用于块20的踏面的踏入侧的端缘和蹬出侧的端缘的冲击。因此，有效地抑制了块20的胎踵和胎趾磨损。
作为更优选的方式，第一部分31的轮胎轴向上的长度与第二部分32的轮胎轴向上的长度相同。由此，块20被均匀地磨损，耐不均匀磨损性进一步提高。
第三部分33例如相对于轮胎轴向倾斜地呈直线状延伸。第三部分33相对于轮胎轴向的角度θ2例如为40°～60°。这样的第三部分33能够有效地缓和接触地面时踏面的变形。
第三部分33的轮胎轴向上的长度L3优选为例如小于第二刀槽38的轮胎轴向上的长度L10。具体而言，第三部分33的所述长度L3优选在第二刀槽38的轮胎轴向上的长度L10的0.70倍以上，更优选在0.75倍以上，优选在0.85倍以下，更优选在0.80倍以下。这样的第三部分33有助于提高块的中心部的刚性，抑制滚动阻力的增加。
作为优选的方式，例如，第一刀槽30的所述一端30a位于第一块壁25的顶点27a的轮胎周向的一侧(在图4中为上侧)，所述另一端30b位于第二块壁26的顶点27b的轮胎周向的另一侧(在图4中为下侧)。由于这样的第一刀槽30的一端30a和另一端30b设置在块壁25、26的从作用有较大应力的顶点27a、27b偏移的位置，因此能够抑制块壁的顶点附近的不均匀磨损。并且，由于由第一刀槽30划分出的各区域35a、35b分别包含块壁的一个顶点，因此，均衡地提高了各区域的刚性，得到了均匀的磨损。
在第一刀槽30的端部与块壁的顶点之间的距离较小的情况下，所述顶点附近有可能产生不均匀磨损。在所述距离较大的情况下，第一刀槽30与第三块壁34之间的距离变小，块的刚性有可能降低。因此，从第一块壁25的顶点27a到第一刀槽30的一端30a为止的轮胎周向上的距离L5优选在从第一块壁25的顶点27a到第一块壁25的轮胎周向的一侧的端部28为止的轮胎周向上的距离L4的0.05倍以上，更优选在0.10倍以上，优选在0.30倍以下，更优选在0.20倍以下。
出于同样的观点，从第二块壁26的顶点27b到第一刀槽30的另一端30b为止的轮胎周向上的距离L7优选在从第二块壁26的顶点27b到第二块壁26的轮胎周向的另一侧的端部29为止的轮胎周向上的距离L6的0.05倍以上，更优选在0.10倍以上，优选在0.30倍以下，更优选在0.20倍以下。
作为更优选的方式，第一刀槽30的一端30a和另一端30b优选与块壁25、26所包含的槽37相连。另外，槽37是块壁25、26中的局部相对于轮胎半径方向的角度变大而与踏面相连的倾斜面。由此，进一步抑制了以第一刀槽30的端部为起点的不均匀磨损。
在图5中示出了图1的中间陆部12的放大图。如图5所示，在中间陆部12上，在轮胎周向上间隔地设置有例如中间块22。中间块22例如被中间横槽17划分而成，该中间横槽17连接在中心主槽4与胎肩主槽5之间。
中间横槽17例如相对于轮胎轴向以5°～15°的角度θ3倾斜地延伸并且至少一部分弯曲。作为更优选的方式，本实施方式的中间横槽17包含一对第一横槽部41、41和第二横槽部42。第一横槽部41例如与中心主槽4或胎肩主槽5相连。第二横槽部42例如配置于各第一横槽部41、41之间，并且相对于轮胎轴向以比第一横槽部41大的角度倾斜。由此，在湿路面行驶时，第一横槽部41内的水被顺畅地引导至主槽侧，进而提高了湿路面性能。
本实施方式的中间块22例如具有与上述的中心块21相同的结构。即，中间块22具有上述的各块壁25、26、第一刀槽30以及第二刀槽38。另外，在图5所示的中间块22中，对与图4所示的中心块21共同的结构标注了相同的标号。
在图6中示出了图1的胎肩陆部13的放大图。如图6所示，在胎肩陆部13上，在轮胎周向上间隔地设置有例如胎肩块23。胎肩块23被从胎肩主槽5至少延伸至胎面端Te的胎肩横槽18划分而成。
胎肩横槽18例如为沿着轮胎轴向延伸的直线状。作为优选的方式，本实施方式的胎肩横槽18的深度为胎肩主槽5的深度的0.05倍～0.25倍(省略图示)。由此，具有高刚性的胎肩陆部13配置于胎面部的两侧，进而缓和了作用于中心陆部11和中间陆部12(图1中示出)的接地载荷。因此，进一步提高了中心陆部11和中间陆部12的耐不均匀磨损性。
本实施方式的胎肩块23例如具有大致五边形的踏面。作为优选的方式，不在胎肩块23的踏面上设置刀槽。这样的胎肩块23能够发挥优异的耐久性。
以上，对本发明的一个实施方式的充气轮胎详细地进行了说明，但本发明不限于上述的具体的实施方式，能够变更为各种方式来实施。
【实施例】
具有图1的基本图案的尺寸11R22.5的重载用的充气轮胎是根据表1的规格而试制的。作为比较例，试制了第一刀槽的最大深度与第二刀槽的最大深度相同的充气轮胎。测试了测试轮胎的滚动阻力、耐磨损性以及有无不均匀磨损。各测试轮胎的共同规格和测试方法如下。
＜滚动阻力＞
使用滚动阻力试验机，测定了下述的条件下的滚动阻力。结果用以比较例1为100的指数表示。数值越小，滚动阻力越小，越好。
安装轮辋：22.5×8.25
轮胎内圧：830kPa
纵向载荷：25.01N
速度：80km/h
＜耐磨损性＞
测定了使用下述测试车辆在干燥路面上行驶了一定距离后的中心块的磨损量。结果以比较例的中心块的磨损量为100的指数表示。数值越小，表示耐磨损性越优异。
测试车辆：10t载重的卡车，在载货架前方承载标准载重量的50％的货物
轮胎安装位置：所有轮
轮胎内圧：720kPa
＜有无不均匀磨损＞
当使用上述测试车辆在干燥路面上行驶了一定距离后，确认了有无第二刀槽附近的不均匀磨损。
在表1中示出测试结果。
【表1】
从表1可知，能够确认：实施例的充气轮胎抑制了不均匀磨损。

Claims (8)

1.一种充气轮胎，其在胎面部上具有由多个主槽和多个横槽划分出的多个块，所述多个主槽在轮胎周向上连续延伸，所述多个横槽连接在所述主槽之间，该充气轮胎的特征在于，
至少一个所述块具有：
第一刀槽，其在轮胎轴向上横贯所述块；以及
第二刀槽，它们分别配置于由所述第一刀槽划分出的各区域中，
所述第二刀槽为两端在所述区域内终止的封闭式刀槽，
所述第二刀槽的最大深度小于所述第一刀槽的最大深度。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，
所述第一刀槽的最大深度为所述主槽的最大深度的0.50倍～0.90倍，
所述第二刀槽的最大深度为所述主槽的最大深度的0.20倍～0.50倍。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，
所述第一刀槽包含：第一部分，其包含轮胎轴向的一端；第二部分，其包含轮胎轴向的另一端；以及所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，
所述第一部分和所述第二部分分别为在轮胎周向上形成振幅并且在轮胎轴向上延伸的波状，
所述第一部分与所述第二部分彼此在轮胎周向上错位，
所述第三部分相对于轮胎轴向倾斜地呈直线状延伸。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其中，
所述第三部分的轮胎轴向上的长度小于所述第二刀槽的轮胎轴向上的长度。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的充气轮胎，其中，
所述块具有第一块壁和第二块壁，该第一块壁和该第二块壁分别沿着两侧的所述主槽延伸，
所述第一块壁和所述第二块壁分别以具有最向块外侧突出的顶点而凸出的大致V字状延伸，
所述第一刀槽的轮胎轴向的一端位于所述第一块壁的所述顶点的轮胎周向的一侧，所述第一刀槽的轮胎轴向的另一端位于所述第二块壁的所述顶点的轮胎周向的另一侧。
6.根据权利要求5所述的充气轮胎，其中，
从所述第一块壁的所述顶点至所述第一刀槽的所述一端为止的轮胎周向上的距离为从所述第一块壁的顶点至所述第一块壁的轮胎周向的一侧的端部为止的轮胎周向上的距离的0.05倍～0.20倍。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的充气轮胎，其中，
所述主槽包含：一对中心主槽，它们配置于轮胎赤道线的两侧；以及胎肩主槽，它们配置于各所述中心主槽的轮胎轴向外侧，
所述横槽包含：中心横槽，其将所述一对中心主槽之间连通；中间横槽，其将所述中心主槽与所述胎肩主槽之间连通；以及胎肩横槽，其从所述胎肩主槽至少延伸至胎面端，
所述中心横槽和所述胎肩横槽沿着轮胎轴向呈直线状延伸，
所述中间横槽相对于轮胎轴向倾斜地延伸并且至少一部分弯曲。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎，其中，
所述胎肩横槽的深度为所述胎肩主槽的深度的0.05倍～0.25倍。
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