CN107584975B

CN107584975B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN107584975B
Application number: CN201710129737.7A
Authority: CN
Inventors: 高桥敏彦
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2037-03-06
Also published as: JP6749161B2; US20180009273A1; JP2018002102A; CN107584975A; US10792958B2

Abstract

本发明提供一种能够通过提高牵引力而提高恶劣路况越野性能，并减轻动态不平衡的充气轮胎。胎面部(3)在胎肩区域在轮胎周向上交替地具备：第一胎块(31)、和比第一胎块(31)更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块(32)。胎侧部(2)具备：设置于第一胎块(31)的外侧的第一突起(21)、和设置于第二胎块(32)的外侧的第二突起(22)。第一突起(21)和第二突起(22)分别在轮胎径向上延伸。第二突起(22)的外侧端(22a)与第二胎块(32)的侧面连接，且比第一突起(21)的外侧端(21a)更靠轮胎径向外侧配置。第一突起(21)的侧面与胎侧部(2)的表面(2a)所夹的角度大于第二突起(22)的侧面与胎侧部(2)的表面(2a)所夹的角度。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种以行驶于泥泞地面和岩石地面等恶劣路况为目的的充气轮胎。

背景技术

关于以行驶于恶劣路况为目的的充气轮胎，已知将沿轮胎周向配置的多个突起设置于胎侧(side wall)部的技术(例如，参照本申请人的专利文献1～3)。根据该技术，在行驶于泥泞地面或沙地、雪路等的情况下，能够通过该突起的抗剪阻力产生牵引力，提高恶劣路况越野性能。

本发明人经过反复专心研究，发现了通过以胎面部的胎肩区域的胎块与上述突起协同产生牵引力的方式构成来进一步提高恶劣路况越野性能的技术。但是也证实了：在这样的结构中，在所谓的胎肩加强区中橡胶体积的变动变大，因此会引起动态不平衡的增大。

专利文献4中记载了将沿轮胎周向配置的多个突起设置于胎侧部的充气轮胎。但是，这是用于冷却缺气保用轮胎(run flat tire)具备的胎侧加强层的技术，对于上述的恶劣路况下的牵引力、动态不平衡的问题，没有启示其解决手段。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2004-291936号公报

专利文献2：日本专利公开2010-264962号公报

专利文献3：日本专利公开2013-119277号公报

专利文献4：日本专利公开2013-249065号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种能够通过提高牵引力而提高恶劣路况越野性能，并减轻动态不平衡的充气轮胎。

(二)技术方案

上述目的能够通过如下所述的本发明而实现。即，本发明的充气轮胎具备：一对胎圈部、从该胎圈部向轮胎径向外侧延伸的胎侧部、以及与该胎侧部的各自的轮胎径向外侧端连接的胎面部，所述胎面部在胎肩区域在轮胎周向上交替地具备：第一胎块、和比所述第一胎块更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块，所述胎侧部具备：设置于所述第一胎块的轮胎宽度方向外侧的第一突起、和设置于所述第二胎块的轮胎宽度方向外侧的第二突起，所述第一突起和所述第二突起分别在轮胎径向上延伸，所述第二突起的轮胎径向外侧端与所述第二胎块的侧面连接，且比所述第一突起的轮胎径向外侧端更靠轮胎径向外侧配置，所述第一突起的侧面与所述胎侧部的表面所夹的角度θ1大于所述第二突起的侧面与所述胎侧部的表面所夹的角度θ2。

在该充气轮胎中，能够通过比第一胎块更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块、在轮胎径向上延伸的第一突起以及第二突起，在行驶于泥泞地面等的情况下产生牵引力。而且，通过第二突起的轮胎径向外侧端(以下有时简称为“外侧端”)与第二胎块的侧面连接，且比第一突起的外侧端更靠轮胎径向外侧配置，第二胎块和第二突起能够协同产生大的抗剪阻力，提高牵引力并提高恶劣路况越野性能。进一步地，通过使角度θ1和角度θ2满足上述大小关系，能够使胎肩加强区的橡胶体积的变动变小，减轻动态不平衡。

优选地，所述第一突起的轮胎径向外侧端位于与划分所述第一胎块的横槽的槽底高度相同，或比其更靠轮胎径向内侧的位置。根据这样的结构，能够使第一突起的外侧端适当远离第二突起的外侧端，良好地产生由第二突起的抗剪阻力引起的牵引力。

优选地，所述第二突起的轮胎径向外侧端位于比所述第二胎块的表面更靠轮胎径向内侧的位置。根据这样的结构，能够有效抑制第二胎块所引起的偏磨损(尤其是胎面边缘磨损(heel-and-toe wear)和胎肩剥落磨损(日语：肩落ち摩耗))的发生。

优选地，所述第二突起的轮胎径向内侧端位于比所述第一突起的轮胎径向内侧端更靠轮胎径向外侧的位置。根据这样的结构，轮胎径向上的第一突起与第二突起的长度差不会变得过大，能够良好地减轻动态不平衡。

优选地，角度θ1为110～135度，角度θ2为85～110度。通过如上所述设定角度θ1，能够良好地确保第一突起的刚性。角度θ2相对较小，但通过如上所述将其设定在90度左右，第二突起的刚性并不会特别下降。因此，根据上述结构，能够良好地产生由第一突起和第二突起的抗剪阻力引起的牵引力。

附图说明

图1是概略表示本发明的充气轮胎的一例的轮胎子午线半截面图。

图2是表示该轮胎的胎面部和胎侧部的俯视展开图。

图3是表示该轮胎的主要部分的外轮廓形状的截面图。

图4是第一突起以及第二突起的截面图。

图5是比较例的轮胎的俯视展开图。

附图标记说明

1-胎圈部；2-胎侧部；3-胎面部；6-胎面胶；21-第一突起；21a-第一突起的外侧端；21b-第一突起的内侧端；22-第二突起；22a-第二突起的外侧端；22b-第二突起的内侧端；31-第一胎块；32-第二胎块；33-主槽；34-横槽；35-轮胎最大宽度位置。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是概略表示本发明的充气轮胎的一例的轮胎子午线半截面图，与图2的A-A截面相当。图2是表示该轮胎的胎面部和胎侧部的俯视展开图。图3是表示该轮胎的主要部分的外轮廓形状的截面图。

充气轮胎T为以行驶于包含泥泞地面和岩石地面的恶劣路况为目的的越野用充气子午线轮胎。该轮胎T具备：一对胎圈部1、从该胎圈部1向轮胎径向外侧延伸的胎侧部2、以及与该胎侧部2的各自的轮胎径向外侧端连接的胎面部3。胎圈部1具备：用橡胶覆盖钢丝等收束体而成的环状的胎圈芯1a、以及配置于胎圈芯1a的轮胎径向外侧的三角胶1b。

该充气轮胎T还具备：设置于一对胎圈部1之间的胎体4、以及设置于胎面部3中的胎体4的外周的带束5。胎体4整体呈环(toroid)状，其端部以夹着胎圈芯1a和三角胶1b的方式卷起。带束5由内外层叠的两个带束层组成，其外周侧设置有胎面胶6。在胎面胶6的表面上，形成有包含主槽33和横槽34的胎面花纹。

在胎体4的内周侧，设置有用于保持气压的气密层7。气密层7面向填充有空气的轮胎T的内部空间。在胎侧部2上，气密层7直接贴在胎体4的内周侧上，没有其他部件介于其间。

胎面部3在胎肩区域在轮胎周向上交替地具备：第一胎块31、以及比第一胎块31更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块32。胎肩区域为包含胎面部3的位于轮胎宽度方向外侧的接地端的区域。第一胎块31和第二胎块32分别通过沿轮胎周向延伸的主槽33、和与该主槽33交叉延伸的横槽34划分。若在胎肩区域上设置有这样的胎块，则其他区域的胎面花纹没有特别限制。

在本实施方式中，如图2所示，第一胎块31和第二胎块32沿轮胎周向一个一个地交替配置，胎面胶6整体的接地端侧边缘(edge)沿轮胎周向呈凹凸状。从轮胎赤道TC到第二胎块32的接地端侧边缘的距离比从轮胎赤道TC到第一胎块31的接地端侧边缘的距离大，其差与第二胎块32的突出量P相当。为了良好地获得由第二胎块32的抗剪阻力引起的牵引力，优选地，突出量P为1.5mm以上。

胎侧部2具备：设置于第一胎块31的轮胎宽度方向外侧的第一突起21、和设置于第二胎块32的轮胎宽度方向外侧的第二突起22。第一突起21以及第二突起22在所谓的胎肩加强区中，从沿着轮胎T的轮廓线的胎侧部2的表面2a隆起。胎肩加强区为胎侧部2的轮胎径向外侧的区域，是通常行驶于平坦的铺装道路时不接地的部分。在泥泞地面和沙地这样的松软路面上，轮胎会由于车辆的重量而陷入，因此胎肩加强区假性接地。

如图3放大所示，第一突起21和第二突起22分别在轮胎径向上延伸。更具体地，第一突起21在轮胎径向外侧端21a(以下称外侧端21a)与轮胎径向内侧端21b(以下称内侧端21b)之间延伸，第二突起22在轮胎径向外侧端22a(以下称外侧端22a)与轮胎径向内侧端22b(以下称内侧端22b)之间延伸。第二突起22的外侧端22a与第二胎块32的侧面连接，且比第一突起21的外侧端21a更靠轮胎径向外侧配置。

在该轮胎T中，在行驶于泥泞地面或沙地、雪路等松软路面的情况下，通过第二胎块32、第一突起21以及第二突起22的抗剪阻力产生牵引力。而且，在比第一胎块31更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块32的侧面上，连接有比第一突起21更向轮胎径向外侧突出的第二突起22的外侧端22a，因此第二胎块32和第二突起22协同产生大的抗剪阻力，其结果为，能够提高牵引力并提高恶劣路况越野性能。

图4为第一突起21和第二突起22的截面图，与图2的B-B截面相当。在本实施方式中，第一突起21的截面呈四边形状，更具体地，呈向表面2a拓宽的梯形状。另外，在本实施方式中，第二突起22的截面呈四边形状，更具体地，呈长方形状。第一突起21的侧面与胎侧部2的表面2a所夹的角度θ1大于第二突起22的侧面与胎侧部2的表面2a所夹的角度θ2。

通过使比第一突起21更向轮胎径向外侧突出的第二突起22的外侧端22a，与比第一胎块31更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块32的侧面连接，在胎肩加强区中，沿轮胎周向的橡胶体积变动有变大的倾向。但是，在该轮胎T中，角度θ1与角度θ2的大小关系如上所述设定，因此能够实现胎肩加强区的橡胶体积均匀化，减轻动态不平衡。

另外，在行驶于岩石地面等的情况下，第一突起21和第二突起22起到使外伤因素(例如，岩石表面有棱角的部分)远离胎侧部2的表面2a的作用，因此该轮胎T的耐外伤性优异。第一突起21以及第二突起22设置于至少一个的胎侧部2即可，但从提高恶劣路况越野性能、耐外伤性的观点来看，优选地，其设置于两个的胎侧部2。

为了使外侧端21a适度远离外侧端22a，优选地，第一突起21的外侧端21a位于比划分第一胎块31的横槽34的深度的一半更靠轮胎径向内侧的位置，更优选地，位于与该横槽34的槽底高度相同或比其更靠轮胎径向内侧的位置。在本实施方式中，外侧端21a位于与横槽34的槽底高度相同的位置，不与第一胎块31的侧面连接。轮胎径向上的外侧端21a与外侧端22a的距离D1设定为例如3.0～20.0mm。

第二突起22的外侧端22a比横槽34的槽底更靠轮胎径向外侧配置，如上所述与第二胎块32的侧面连接。在本实施方式中，第二突起22的外侧端22a位于比第二胎块32的表面更靠轮胎径向内侧的位置，第二胎块32的表面与第二突起22的外侧端22a形成高度差。这样，接地宽度不会变得过宽，因此能够抑制第二胎块32所引起的偏磨损(尤其是胎面边缘磨损、胎肩剥落磨损)的发生。

在本实施方式中，第二突起22的内侧端22b位于比第一突起21的内侧端21b更靠轮胎径向外侧的位置。这样，轮胎径向上的第一突起21与第二突起22的长度差不会变得过大，能够抑制胎肩加强区的橡胶体积的变动，良好地减轻动态不平衡。轮胎径向上的内侧端21b与内侧端22b的距离D2设定为例如3.0～20.0mm。优选地，距离D1与距离D2之差为10.0mm以下。

在本实施方式中，内侧端21b和内侧端22b分别比轮胎最大宽度位置35更靠轮胎径向外侧配置。轮胎最大宽度位置35为轮胎T的轮廓线在轮胎宽度方向上最远离轮胎赤道TC的位置。该轮廓线为除去突起等的胎侧部2的外表面的轮廓线，通常具有由多个圆弧平滑连接而限定的子午线截面形状。

在本实施方式中，内侧端21b由凹状的圆弧面形成，在该内侧端21b中，第一突起21的高度向轮胎径向内侧递减。因此，能够抑制第一突起21的根部破裂的发生。同样地，内侧端22b也由凹状的圆弧面形成，因此能够抑制第二突起22的根部破裂的发生。

在本实施方式中，如图2所示，第一突起21和第二突起22在轮胎周向上被分割，是相互独立而形成的，但不限于此。以胎侧部2的表面2a为基准的第一突起21的高度H1从外侧端21a的边缘到内侧端21b的边缘是大致恒定的。同样地，第二突起22的高度H2从外侧端22a的边缘到内侧端22b的边缘是大致恒定的。高度H1与高度H2之差优选为2.5mm以下，在本实施方式中高度H1和高度H2实质上是同样的。从提高恶劣路况越野性能、耐外伤性的观点来看，优选地，高度H1以及高度H2分别为5mm以上，更优选地，为8mm以上。

优选地，轮胎周向上的第一突起21的宽度W1小于或等于与该第一突起21相邻的第一胎块31的接地端侧边缘的长度。另外，优选地，轮胎周向上的第二突起22的宽度W2小于或等于与该第二突起22相邻的第二胎块32的接地端侧边缘的长度。在本实施方式中，如图2所示，第一突起21和第二突起22分别在轮胎周向上不超出相邻的胎块的接地端侧边缘，因此不妨碍侵入横槽34的泥土的排出。宽度W1与宽度W2之差优选为5.0mm以下，在本实施方式中宽度W1与宽度W2实质上是相同的。

优选地，角度θ1为110～135度，这样会良好地确保第一突起21的刚性。若角度θ1过大则第一突起21的抗剪阻力会变小，因此优选地，将角度θ1设定在135度以下。优选地，角度θ2为80～110度，通过这样将其设定在90度左右，第二突起22的刚性并不会特别下降。因此，通过这样的角度设定，能够良好地产生由第一突起21和第二突起22的抗剪阻力引起的牵引力。优选地，角度θ1与角度θ2之差(θ1-θ2)设定在10度以上，更优选地，设定在20度以上。

在本实施方式中，如图4所示第一突起21和第二突起22的截面形状是扁平的，宽度W1大于高度H1，宽度W2大于高度H2。另外，在本实施方式中，第一突起21的两侧的侧面的角度θ1互相相同，第二突起22的两侧的侧面的角度θ2互相相同，但也可以使他们互相不同。但是，即使在该不同的情况下，也优选地，各角度θ1以及角度θ2在上述范围内，各角度θ1被设定为大于各角度θ2。

上述的各尺寸值，是在轮胎安装于正规轮毂上并填充有正规内压的无负荷的正规状态下测定的。正规轮毂是指，在包含轮胎所基于的规格的规格体系中，该规格对每个轮胎分别规定的轮毂，例如若为JATMA则采用标准轮毂，若为TRA则采用“Design Rim”，或若为ETRTO则采用“Measuring Rim”。另外，正规内压是指，在包含轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格对每个轮胎分别规定的气压，若为JATMA则采用最高气压，若为TRA则采用表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则采用“INFLATION PRESSURE”。

本发明的充气轮胎具有如上所述的作用效果并能够提高恶劣路况越野性能，因此能够适用于以行驶于包含泥泞地面和岩石地面的恶劣路况为目的的越野赛用途、以及作为去往灾害现场的派遣车辆用的皮卡货车等轻型货车。

本发明的充气轮胎在如上所述设置有胎面部的胎肩区域的胎块以及胎侧部的突起以外，可以与通常的充气轮胎同等构成。因此，以往公知的材料、形状、结构、和制法等，均可在本发明中采用。

本发明不受上述的实施方式的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种改良变更。

实施例

接着，将对具体表示本发明的结构和效果的实施例进行说明。轮胎的各性能评价如下述的(1)、(2)的方式进行。

(1)恶劣路况越野性能

将尺寸LT265/70R17的充气轮胎安装在实际的车辆(外国制，小型货车)上，测量在包含泥泞地面的恶劣路况上行驶5km所需的时间。该轮胎安装在17×7.5JJ的轮毂上，前轮的气压为420kPa，后轮的气压为520kPa。以设比较例的结果为100的指数来评价，数值越小则表示恶劣路况越野性能越优异。

(2)动态不平衡

使用上述的轮胎，通过动态不平衡检查装置(国际计测器株式会社制，型号：ModelFDB 6142)测定动态不平衡。以设比较例的结果为100的指数来评价，数值越小则表示动态不平衡越低且良好。

将具有上述的实施方式所说明的结构的充气轮胎作为实施例。另外，将除了胎侧部的突起的结构之外，具有与实施例同样的结构的充气轮胎作为比较例。在比较例中，如图5所示，形状相同的突起8在胎侧部上均匀配列。该突起8除去其侧面相对于胎侧部的表面的角度为90度这点，与上述的实施方式所示的第一突起21相同。

[表1]

	比较例	实施例
			结构	图5	图2
角度θ1(度)	90	120
			角度θ2(度)	90	90
恶劣路况越野性能	100	90
			动态不平衡	100	90

根据表1可知，在实施例中，相较于比较例，其恶劣路况越野性能提高，且动态不平衡减轻。

Claims

1.一种充气轮胎，其特征在于，其具备：一对胎圈部、从该胎圈部向轮胎径向外侧延伸的胎侧部、以及与该胎侧部的各自的轮胎径向外侧端连接的胎面部，

所述胎面部在胎肩区域在轮胎周向上交替地具备：第一胎块、和比所述第一胎块更向轮胎宽度方向外侧突出的第二胎块，

所述胎侧部具备：设置于所述第一胎块的轮胎宽度方向外侧的第一突起、和设置于所述第二胎块的轮胎宽度方向外侧的第二突起，

所述第一突起和所述第二突起分别在轮胎径向上延伸，

所述第二突起的轮胎径向外侧端与所述第二胎块的侧面连接，且比所述第一突起的轮胎径向外侧端更靠轮胎径向外侧配置，

所述第一突起的侧面与所述胎侧部的表面所夹的角度θ1大于所述第二突起的侧面与所述胎侧部的表面所夹的角度θ2，

所述第二突起的轮胎径向外侧端位于比所述第二胎块的表面更靠轮胎径向内侧的位置，且所述第二胎块的表面与所述第二突起的轮胎径向外侧端形成高度差，

所述第二突起的轮胎径向内侧端位于比所述第一突起的轮胎径向内侧端更靠轮胎径向外侧的位置。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一突起的轮胎径向外侧端位于与划分所述第一胎块的横槽的槽底高度相同，或比其更靠轮胎径向内侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，角度θ1为110～135度，角度θ2为80～110度。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，角度θ1与角度θ2之差为10度以上。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一突起的截面呈向所述胎侧部的表面拓宽的梯形状。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一突起的轮胎径向内侧端和所述第二突起的轮胎径向内侧端分别比轮胎最大宽度位置更靠轮胎径向外侧配置。

7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一突起和所述第二突起的截面形状是扁平的，

轮胎周向上的所述第一突起的宽度W1大于以所述胎侧部的表面为基准的所述第一突起的高度H1，

轮胎周向上的所述第二突起的宽度W2大于以所述胎侧部的表面为基准的所述第二突起的高度H2。

8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，距离D1与距离D2之差为10.0mm以下，

所述距离D1为所述第一突起的轮胎径向外侧端与所述第二突起的轮胎径向外侧端在轮胎径向上的距离，

所述距离D2为所述第一突起的轮胎径向内侧端与所述第二突起的轮胎径向内侧端在轮胎径向上的距离。