CN107599750B - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎，能够抑制胎肩主槽的槽底面的裂纹进而能够抑制胎肩陆部的撕裂损伤。一种具有胎面部(2)的轮胎。在胎面部(2)上设置有在胎面端(Te)侧延伸的胎肩主槽(5)。胎肩主槽(5)具有内侧槽壁(11)和外侧槽壁(12)。内侧槽壁(11)在槽横截面中的相对于胎面法线的角度(θ1)在轮胎周向上周期性地反复增减，由此在轮胎周向上交替地包含凹壁部(16)和凸壁部(17)。外侧槽壁(12)在槽横截面中的相对于胎面法线的角度(θ2)在轮胎周向上周期性地反复增减，由此在轮胎周向上交替地包含凸壁部(22)和凹壁部(21)。在胎肩主槽(5)的任意槽横截面中，外侧槽壁(12)的角度(θ2)比内侧槽壁(11)的角度(θ1)大。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及具有胎肩主槽的轮胎，更详细来说，涉及能够抑制胎肩主槽的外侧的胎肩陆部的撕裂损伤的轮胎。
背景技术
具有胎肩主槽的轮胎在加速时或转弯时存在对胎肩主槽的轮胎轴向外侧的胎肩陆部作用较大负荷的趋势。特别是在支承较大载荷的重载用轮胎中，存在产生胎肩陆部的偏磨损或胎肩主槽的槽底面的裂纹的趋势。并且，该裂纹随着行驶距离的增大而逐渐发展，存在产生胎肩陆部局部撕裂损伤的趋势。
例如，在下述专利文献1中提出了胎肩主槽的内侧槽壁和外侧槽壁在轮胎周向上呈波状形成振幅的轮胎。由于这样的胎肩主槽容易使槽壁所凹陷的部分相对地在轮胎周向上挠曲，所以能够缓和对胎肩陆部的应力集中。这样的专利文献1在撕裂损伤的抑制中得到了相应的效果，但并不充分，仍有进一步改善的余地。
专利文献1：日本特开2007-131217号公报
发明内容
本发明是鉴于以上那样的问题点而提出的，其主要目的在于，以改善胎肩主槽的槽壁为基本，提供能够抑制胎肩主槽的槽底面的裂纹进而能够抑制胎肩陆部的撕裂损伤的轮胎。
本发明是一种轮胎，其具有胎面部，其特征在于，在所述胎面部上设置有在胎面端侧沿轮胎周向连续延伸的胎肩主槽，所述胎肩主槽具有轮胎轴向内侧的内侧槽壁和轮胎轴向外侧的外侧槽壁，所述内侧槽壁在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ1在轮胎周向上周期性地反复增减，由此，所述内侧槽壁在轮胎周向上交替地包含远离所述胎肩主槽的槽中心的凹壁部和接近所述胎肩主槽的槽中心的凸壁部，所述外侧槽壁在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ2在轮胎周向上周期性地反复增减，由此，所述外侧槽壁在轮胎周向上交替地包含：与所述内侧槽壁的所述凹壁部面对且接近所述胎肩主槽的槽中心的凸壁部；和与所述内侧槽壁的所述凸壁部面对且远离所述胎肩主槽的槽中心的凹壁部，在所述胎肩主槽的任意槽横截面中，所述外侧槽壁的所述角度θ2比所述内侧槽壁的所述角度θ1大。
在本发明的轮胎中，优选所述胎肩主槽的各槽缘沿着轮胎周向呈直线状延伸，内侧槽底缘和外侧槽底缘以彼此相同的相位沿轮胎周向呈波状延伸，其中，所述内侧槽底缘是所述胎肩主槽的槽底面与所述内侧槽壁相交而成的，该外侧槽底缘是所述槽底面与所述外侧槽壁相交而成的。
在本发明的轮胎中，优选所述外侧槽底缘的振幅比所述内侧槽底缘的振幅大。
在本发明的轮胎中，优选所述角度θ2与所述角度θ1之差为2°～13°。
在本发明的轮胎中，优选所述角度θ1为7°～10°。
在本发明的轮胎中，优选所述角度θ2为12°～20°。
本发明的胎肩主槽的内侧槽壁在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ1在轮胎周向上周期性地反复增减，由此，该内侧槽壁在轮胎周向上交替地包含远离胎肩主槽的槽中心的凹壁部和接近胎肩主槽的槽中心的凸壁部。胎肩主槽的外侧槽壁在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ2在轮胎周向上周期性地反复增减，由此，该外侧槽壁在轮胎周向上交替地包含：与内侧槽壁的凹壁部面对且接近胎肩主槽的槽中心的凸壁部；和与内侧槽壁的凸壁部面对且远离胎肩主槽的槽中心的凹壁部。由于这样的胎肩主槽容易使槽壁所凹陷的部分相对地在轮胎周向上挠曲，所以能够抑制在胎肩主槽的轮胎轴向外侧的胎肩陆部处的应力集中，进而能够抑制在胎肩主槽的槽底处产生裂纹。
在胎肩主槽的任意槽横截面中，外侧槽壁的角度θ2比内侧槽壁的角度θ1大。这样的胎肩主槽在转弯时等也能够在轮胎整周上抑制胎肩陆部向轮胎轴向外侧的倒入，进而能够抑制胎肩主槽的槽底面的裂纹。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的轮胎的胎面部的展开图。
图2是图1的胎肩主槽的放大图。
图3是沿图2的A-A线的端面图。
图4是图1的中间陆部的放大图。
图5的(a)是沿图4的B-B线的剖视图，(b)是沿图4的C-C线的剖视图。
图6是图1的胎冠陆部的放大图。
标号说明
2：胎面部；5：胎肩主槽；5c：槽中心；11：内侧槽壁；12：外侧槽壁；16：内侧槽壁的凹壁部；17：内侧槽壁凸壁部；21：外侧槽壁的凹壁部；22：外侧槽壁的凸壁部；θ1：内侧槽壁相对于胎面法线的角度；θ2：外侧槽壁相对于胎面法线的角度；Te：胎面端。
具体实施方式
以下，根据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轮胎1的胎面部2的展开图。本实施方式的轮胎1例如能够使用在乘用车用或重载用的充气轮胎和轮胎的内部没有填充加压后的空气的非空气式轮胎等各种轮胎中。优选本实施方式的轮胎1例如作为重载用充气轮胎来使用。
如图1所示，在轮胎1的胎面部2上设置有在胎面端Te侧沿轮胎周向连续延伸的一对胎肩主槽5。
“胎面端Te”是对正规状态下的轮胎1施加正规载荷而以外倾角0°与平面接触时的最靠轮胎轴向外侧的接地位置，其中，该正规状态是指轮胎被安装在正规轮辋(未图示)上且填充有正规内压而且无负荷的状态。
“正规轮辋”是在包含有轮胎所依据的规格的规格体系中按照轮胎来确定该规格的轮辋，例如如果是JATMA，则为“标准轮辋”，如果是TRA，则为“Design Rim”，如果是ETRTO，则为“Measuring Rim”。
“正规内压”是在包含有轮胎所依据的规格的规格体系中按照轮胎来确定各规格的空气压，如果是JATMA，则为“最高空气压”，如果是TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“INFLATIONPRESSURE”。
“正规载荷”是在包含轮胎所依据的规格的规格体系中按照轮胎来确定各规格的载荷，如果是JATMA，则为“最大负荷能力”，如果是TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“LOADCAPACITY”。
本实施方式的各胎肩主槽5例如配置在最靠胎面端Te侧，呈直线状延伸。胎肩主槽5的轮胎轴向外侧与胎肩陆部9相邻。胎肩陆部9被设置在胎肩主槽5与胎面端Te之间。胎肩主槽5的轮胎轴向内侧与中间陆部7相邻。
优选胎肩主槽5的槽宽W1例如为胎面宽度TW的3.0％～7.0％。胎面宽度TW是所述正规状态下的轮胎1的胎面端Te、Te之间的轮胎轴向距离。在重载用充气轮胎的情况下，胎肩主槽5的槽深优选例如为10mm～25mm。
在图2中示出了图1的胎肩主槽5的放大图。在图3中示出了沿图2的A-A线的端面图。如图2和图3所示，胎肩主槽5具有轮胎轴向内侧的内侧槽壁11和轮胎轴向外侧的外侧槽壁12。
内侧槽壁11形成在槽中心5c的轮胎轴向内侧。内侧槽壁11形成在轮胎轴向内侧的槽缘18与槽底面10之间。外侧槽壁12形成在槽中心5c的轮胎轴向外侧。外侧槽壁12形成在轮胎轴向外侧的槽缘19与槽底面10之间。在本说明书中，槽中心5c表示在俯视观察胎面时穿过一对槽缘18、19之间的中央位置而沿槽的深度方向延伸的假想面。内侧槽壁11和外侧槽壁12分别在槽横截面中从槽底面10朝向轮胎半径方向外侧而向远离槽中心5c的方向倾斜。
另外，为了使发明容易理解，在图2中，内侧槽壁11和外侧槽壁12被着色。并且，在图1和图2中，以双点划线示出了胎肩主槽5的槽底面10与内侧槽壁11相交而成的内侧槽底缘13和胎肩主槽5的槽底面10与外侧槽壁12相交而成的外侧槽底缘14。
如图2和图3所示，内侧槽壁11在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ1在轮胎周向上周期性地反复增减。由此，内侧槽壁11在轮胎周向上交替地包含远离胎肩主槽5的槽中心的凹壁部16和接近胎肩主槽5的槽中心的凸壁部17。本实施方式的凹壁部16和凸壁部17分别具有平滑地弯曲的外表面。
外侧槽壁12也与内侧槽壁11同样，其在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ2在轮胎周向上周期性地反复增减。由此，外侧槽壁12在轮胎周向上交替地包含接近胎肩主槽5的槽中心的凸壁部22和与内侧槽壁11的凸壁部17面对且远离胎肩主槽5的槽中心的凹壁部21。外侧槽壁12的凸壁部22与内侧槽壁11的凹壁部16面对。外侧槽壁12的凹壁部21与内侧槽壁11的凸壁部17面对。作为优选的方式，外侧槽壁12的凹壁部21和凸壁部22也分别具有平滑地弯曲的外表面。
由于这样的胎肩主槽5容易使槽壁所凹陷的部分相对地在轮胎周向上挠曲，所以能够抑制胎肩陆部9处的应力集中，进而能够抑制在胎肩主槽5的槽底处产生裂纹。
如图3所示，在胎肩主槽5的任意槽横截面中，外侧槽壁12的角度θ2比内侧槽壁11的角度θ1大。这样的胎肩主槽5在转弯时等也能够在轮胎整周上抑制胎肩陆部9向轮胎轴向外侧的倒入，进而能够抑制胎肩主槽5的槽底面的裂纹。
优选外侧槽壁12的所述角度θ2的最小值例如为10°～14°。优选所述角度θ2的最大值例如为18°～22°。优选外侧槽壁12的所述角度θ2例如在12°～20°的范围内在轮胎周向上周期性地变化。这样的外侧槽壁12能够在不损伤湿路性能的情况下抑制胎肩陆部9的撕裂损伤。
从同样的观点来看，优选内侧槽壁11的所述角度θ1的最小值例如为5°～8°。优选所述角度θ1的最大值例如为9°～12°。优选内侧槽壁11的所述角度θ1例如在7°～10°的范围内在轮胎周向上周期性地变化。
优选外侧槽壁12的所述角度θ2与内侧槽壁11的所述角度θ1之差例如为2°～13°。这样的外侧槽壁12和内侧槽壁11既有助于得到上述的效果，又有助于使各槽缘18、19均匀地磨损。
如图2所示，本实施方式的内侧槽壁11形成在沿轮胎周向呈直线状延伸的踏面侧的槽缘18与沿轮胎周向呈波状延伸的内侧槽底缘13之间。直线状的槽缘18有助于抑制其偏磨损。呈波状延伸的内侧槽底缘13能够期待作用于槽底面10的应力分散。
优选内侧槽底缘13例如呈正弦波状延伸。当对胎面部2作用应力时，这样的内侧槽底缘13能够整体平滑地挠曲，有助于使对槽底面的应力进一步分散。
本实施方式的外侧槽壁12也与内侧槽壁11同样，形成在沿轮胎周向呈直线状延伸的踏面侧的槽缘19与沿轮胎周向呈波状延伸的外侧槽底缘14之间。
外侧槽底缘14以与内侧槽底缘13相同的相位沿轮胎周向延伸。作为优选的方式，本实施方式的外侧槽底缘14以比内侧槽底缘13大的振幅沿轮胎周向呈正弦波状延伸。这样的外侧槽底缘14能够进一步抑制胎肩陆部9的撕裂损伤。
关于内侧槽壁11和外侧槽壁12，优选凹壁部16、21或凸壁部17、22的轮胎周向的间距P1例如是胎面宽度TW(图1所示)的0.10倍～0.20倍。另外，所述间距P1例如由内侧槽壁11的在轮胎周向上相邻的凸壁部17的轮胎轴向外端17t之间的距离表示。这样的凹壁部16、21和凸壁部17、22既有助于维持湿路性能，又有助于抑制胎肩陆部9的撕裂损伤。
在内侧槽壁11的凹壁部16的轮胎轴向的内端部设置有凹部20，该凹部20向轮胎轴向内侧局部地凹陷且在胎面部2的踏面开口。这样的凹部20能够在凹壁部16侧提供较大的空间。因此，有效地抑制石子夹入到胎肩主槽5内并持续该状态的所谓的嵌石。
为了进一步发挥上述的效果，优选凹部20从踏面延伸到槽底面。这样的凹部20能够将进入到槽底面10附近的石子排出。
优选凹部20例如具有从内侧槽壁11向轮胎轴向倾斜延伸的一对第1壁31和在一对第1壁之间沿轮胎周向延伸的第2壁32。这样的凹部20有助于抑制中间陆部7的刚性过度下降。
优选凹部20的轮胎周向宽度至少在踏面上朝向轮胎轴向内侧而逐渐减小。本实施方式的凹部20的轮胎周向宽度在从踏面到槽底面的整个区域内朝向轮胎轴向内侧而逐渐减小。这样的凹部20能够在轮胎行驶时更大地开闭，进而能够将石子积极地排出。
如图1所示，在胎面部2上还设置有胎冠主槽6。胎冠主槽6设置在胎肩主槽5的轮胎轴向内侧。例如，在轮胎赤道C的两侧各设置有1条本实施方式的胎冠主槽6。例如，也可以在轮胎赤道C上设置1条胎冠主槽6。胎冠主槽6例如具有与上述的胎肩主槽5同等程度的槽宽和槽深。
例如，优选在胎冠主槽6上在轮胎周向上设置多个从槽底面隆起的突起23。这样的突起能够有效地抑制胎冠主槽6的嵌石。并且，在本实施方式中，通过在胎冠主槽6上设置突起23来可靠地抑制作用有较大的接地压的胎冠主槽6中的嵌石，并且通过在胎肩主槽5上不设置突起而确保其槽容积并提高湿路性能。
在本实施方式的胎肩主槽5和胎冠主槽6上设置有多个横刀槽30，该横刀槽30的一端与主槽相连且另一端中断在陆部内。横刀槽30的轮胎轴向的长度L1例如是胎面宽度TW的0.5％～5.0％。横刀槽30的深度例如是胎肩主槽5的槽深的0.70倍～0.80倍。这样的横刀槽30抑制各主槽的槽缘在接地时的歪斜，进而有助于抑制其偏磨损。
通过在胎面部2上设置胎肩主槽5和胎冠主槽6，除了与胎肩主槽5的轮胎轴向外侧相邻的胎肩陆部9和与胎肩主槽5的轮胎轴向内侧相邻的中间陆部7之外，还划分出胎冠陆部8。胎冠陆部8例如设置在一对胎冠主槽6之间。
在图4中示出了中间陆部7的放大图。如图4所示，中间陆部7设置在胎冠主槽6与胎肩主槽5之间。在中间陆部7上例如设置有上述的凹部20和多个中间横槽25，该中间横槽25与凹部20相连且横贯中间陆部7。在本实施方式中，在中间横槽25的靠胎冠主槽6侧的端部也设置有同样的凹部24。由此，能够进一步抑制胎冠主槽6中的嵌石。
在俯视观察胎面时，优选各中间横槽25呈圆弧状弯曲。这样的中间横槽25使作用于其槽缘的应力分散，有助于抑制陆部的以槽缘为起点的偏磨损。
如图1所示，在本实施方式中，优选设置在轮胎赤道C的一侧的中间陆部7上的中间横槽25和设置在轮胎赤道C的另一侧的中间陆部7上的中间横槽25彼此向相反方向凸起。这样的中间横槽25的配置与轮胎的旋转方向无关地发挥边缘(edge)效应。
在图5的(a)中示出了沿图4的B-B线的剖视图。如图5的(a)所示，中间横槽25包含主体部26和刀槽部27。主体部26在陆部的踏面侧开口，具有2.0mm以上的槽宽W5。刀槽部27从主体部26的底部以比主体部26小的宽度W6向轮胎半径方向内侧延伸。刀槽部27的宽度W6例如是0.5mm～1.5mm。从踏面到刀槽部的底部的深度d1例如是胎肩主槽5的深度的0.50倍～0.60倍。
本实施方式的刀槽部27的轮胎周向的一侧的刀槽壁27w例如与主体部26的轮胎周向的一侧的槽壁26w平滑地连续。
如图4所示，在本实施方式中，在轮胎周向上交替地设置有第1中间横槽25a和第2中间横槽25b，在该第1中间横槽25a中，刀槽部27的轮胎周向的一侧(图4中的上侧)的刀槽壁与主体部26的轮胎周向的一侧的槽壁连续，在该第2中间横槽25b中，刀槽部27的轮胎周向的另一侧(图4中的下侧)的刀槽壁与主体部26的轮胎周向的另一侧的槽壁连续。由此，各中间横槽25之间的各块的刚性稍微不同，进而可使中间陆部7接地时的撞击声白噪声化。
在图5的(b)中示出了沿图4的中间横槽25的C-C线的剖视图。如图5的(b)所示，刀槽部27包含深度彼此不同的中央部28和端部29。在本实施方式中，端部29配置在中央部28的两侧，具有比中央部28小的深度。由此，抑制了刀槽部27的过度张开，提高了操作稳定性。
在图6中示出了图1的胎冠陆部8的放大图。如图6所示，在胎冠陆部8上设置有多个胎冠横槽33。各胎冠横槽33例如将各胎冠主槽6之间连通。胎冠横槽33例如是相对于轮胎轴向以10°～40°的角度θ3倾斜的直线状。
胎冠横槽33的两端部例如与凹部34相连，该凹部34与上述的凹部同样。由此，进一步抑制了胎冠主槽6的嵌石。
作为优选的方式，本实施方式的胎冠横槽33例如具有与图5的(a)和(b)所示的中间横槽25实质上相同的截面形状。即，胎冠横槽33例如包含槽宽为2.0mm以上的主体部和从该主体部的底部向轮胎半径方向内侧延伸的刀槽部(省略了图示)。
如图1所示，优选各胎冠横槽33和各中间横槽25分别在轮胎周向上彼此位置错开。由于这样的胎冠横槽33和中间横槽25不同时接地，所以有助于抑制碰撞声的最大声压。
作为更优选的方式，本实施方式的各胎冠横槽33配置在经由胎冠主槽6而与两侧的中间横槽25平滑地连续的位置。由此，在湿路行驶时，容易将胎冠横槽33内的水排出到轮胎轴向外侧。
胎肩陆部9是除了上述的横刀槽30之外不具有槽或刀槽的半平面肋。这样的胎肩陆部9能够提供优异的操作稳定性。
以上，对本发明的一个实施方式的轮胎进行了详细地说明，但本发明并不仅限于上述的具体的实施方式，能够变更为各种方式而实施。
【实施例】
根据表1的规格试制了具有图1的基本胎面图案且具有图2所示的胎肩主槽的内侧槽壁和外侧槽壁的尺寸295/80R22.5的重载用充气轮胎。作为比较例，试制出具有图1的基本胎面图案且内侧槽壁的角度θ1与外侧槽壁的角度θ2相等并且它们在轮胎整周上形成为恒定的轮胎。对各测试轮胎的耐撕裂损伤性能和耐偏磨损性能进行测试。各测试轮胎的共同规格或测试方法等如下。
安装轮辋：22.5×8.25
轮胎内压：830kPa
测试车辆：10t卡车、在载货架中央装载有标准装载量的50％的货物
测试轮胎安装位置：全部轮
<耐撕裂损伤性能>
为了使撕裂损伤容易产生，使用了轮胎温度为80℃且保持5天后的测试轮胎。在使安装了该测试轮胎的上述测试车辆进行通常的圆形转弯而使轮胎温度为60℃之后，多次实施以相对于路缘石的长度方向10°的角度进入并爬上高度10cm的路缘石的动作，测定出胎肩陆部产生撕裂损伤之前的爬上路缘石的次数。其结果是以比较例的轮胎为100的指数，数值越大，表示耐撕裂损伤性能越优异。
<耐偏磨损性能>
对使上述测试车辆行驶48000km行驶时的胎肩主槽的轮胎轴向内侧的槽缘与轮胎轴向外侧的槽缘的磨损量之差进行测定。其结果是以比较例为100的指数，数值越小，表示耐偏磨损性能越优异。
在表1中示出了测试结果。
【表1】
Figure BDA0001348076230000091
Figure BDA0001348076230000101
测试的结果是，能够确认实施例的轮胎发挥了优异的耐撕裂损伤性能。并且，能够确认实施方式的轮胎也提高了耐偏磨损性能。

Claims (6)

1.一种轮胎，其具有胎面部，其中，
在所述胎面部上设置有在胎面端侧沿轮胎周向连续延伸的胎肩主槽，
所述胎肩主槽具有轮胎轴向内侧的内侧槽壁和轮胎轴向外侧的外侧槽壁，
所述内侧槽壁在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ1在轮胎周向上周期性地反复增减，由此，所述内侧槽壁在轮胎周向上交替地包含远离所述胎肩主槽的槽中心的凹壁部和接近所述胎肩主槽的槽中心的凸壁部，
所述外侧槽壁在槽横截面中的相对于胎面法线的角度θ2在轮胎周向上周期性地反复增减，由此，所述外侧槽壁在轮胎周向上交替地包含：与所述内侧槽壁的所述凹壁部面对且接近所述胎肩主槽的槽中心的凸壁部；和与所述内侧槽壁的所述凸壁部面对且远离所述胎肩主槽的槽中心的凹壁部，
在所述胎肩主槽的任意槽横截面中，所述外侧槽壁的所述角度θ2比所述内侧槽壁的所述角度θ1大，
所述胎肩主槽具有槽底面，所述内侧槽壁形成在沿轮胎周向呈直线状延伸的槽缘与沿轮胎周向呈波状延伸的内侧槽底缘之间，所述内侧槽底缘是所述胎肩主槽的槽底面与所述内侧槽壁相交而成的，所述外侧槽壁形成在沿轮胎周向呈直线状延伸的槽缘与沿轮胎周向呈波状延伸的外侧槽底缘之间，所述外侧槽底缘是所述槽底面与所述外侧槽壁相交而成的。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述内侧槽底缘和所述外侧槽底缘以彼此相同的相位沿轮胎周向呈波状延伸。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其中，
所述外侧槽底缘的振幅比所述内侧槽底缘的振幅大。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的轮胎，其中，
所述角度θ2与所述角度θ1之差为2°～13°。
5.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述角度θ1为7°～10°。
6.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述角度θ2为12°～20°。
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