CN108146153A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明能够提高在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部的充气轮胎的耐偏磨损性。胎面(10)的胎肩陆地部通过在轮胎周向上延伸的细沟槽(3)而被区划为胎面中心侧的主陆地部(21)和胎面端(TE)侧的牺牲陆地部(22)。细沟槽(3)的槽底部形成为使胎面中心侧的沟槽壁凹陷。主陆地部(21)的接地面的轮廓由胎面中心侧的第一圆弧和胎面端(TE)侧的第二圆弧形成，且第二圆弧的曲率半径R2比第一圆弧的曲率半径R1大。从主陆地部(21)的胎面端侧边缘(21E)至第一圆弧与第二圆弧的边界(P)的距离W相对于以细沟槽(3)的胎面中心侧的沟槽壁为基准的槽底部的凹陷宽度d的比值W/d满足2≤W/d≤6的关系。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部的充气轮胎。
背景技术
如图5所示，例如专利文献1所公开，众所周知在轮胎周向上延伸的细沟槽73形成于胎面的胎肩肋70(胎肩陆地部之一例)的充气轮胎。胎肩肋70通过细沟槽73而被区划为胎面中心侧的主肋71和胎面端侧的牺牲肋72。像这样构成的轮胎中，通过使磨损集中在牺牲肋72而使主肋71的磨损得到抑制，因此能够提高耐偏磨损性。该细沟槽73也称为防御沟槽，主要形成于用于卡车、巴士等的重载荷用充气轮胎。
但是，即便设置有细沟槽73，由于存在接地压力在主肋71的胎面端侧边缘71E升高的倾向，因此而发生虚线BL所示的胎肩降低磨损，所以有时主肋71也发生局部的偏磨损。根据本发明的发明人的见解，为了防止像这样的主肋71的胎肩降低磨损，有效方案为：像图6那样将细沟槽73的槽底部形成为使其向胎面中心侧凹陷，降低胎面端侧边缘71E的接地压力。例如专利文献2所公开那样，还已知该槽底部的形状为抑制细沟槽73的槽底开裂的方法。
但是，本发明的发明人经调查判明：图6的方案中，虽然接地压力因细沟槽73的槽底部而在胎面端侧边缘71E附近的区域A1有所下降，但是成为接地压力在与该区域A1的胎面中心侧邻接的区域A2相对较高的状态，因该不均匀的接地压力分布而在主肋71发生局部的偏磨损。由此可知：即便设置有具有像图6那样的槽底部的细沟槽73，有时主肋71也会发生局部的偏磨损，因此，对于耐偏磨损性存在进一步改善的余地。
专利文献
专利文献1：日本特开2013-147076号公报
专利文献2：国际公开第2008/111582号
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而实施的，其目的是提高在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部的充气轮胎的耐偏磨损性。
对于本发明的充气轮胎，在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部，所述胎肩陆地部通过所述细沟槽而被区划为胎面中心侧的主陆地部和胎面端侧的牺牲陆地部，其中，所述细沟槽的槽底部形成为使胎面中心侧的沟槽壁凹陷，所述主陆地部的接地面的轮廓由胎面中心侧的第一圆弧和胎面端侧的第二圆弧形成，且所述第二圆弧的曲率半径R2比所述第一圆弧的曲率半径R1大，从所述主陆地部的胎面端侧边缘至所述第一圆弧与所述第二圆弧的边界的距离W相对于以所述细沟槽的胎面中心侧的沟槽壁为基准的槽底部的凹陷宽度d的比值W/d满足2≤W/d≤6的关系。
该轮胎中，细沟槽的槽底部形成为使胎面中心侧的沟槽壁凹陷，因此，主陆地部的胎面端侧边缘的接地压力下降。另外，主陆地部的接地面的轮廓由上述第一、第二圆弧形成，满足2≤W/d≤6的关系，由此，在与接地压力因细沟槽的槽底部而降低的区域(图6的区域A1)邻接的、接地压力容易升高的区域(图6的区域A2)设定曲率半径比第一圆弧大且朝向轮胎径方向外侧的突出程度得到抑制的第二圆弧。其结果，能够使主陆地部的接地压力均匀化，从而抑制局部的偏磨损，提高耐偏磨损性。
优选所述曲率半径R2相对于所述曲率半径R1的比值R2/R1满足1.5≤R2/R1≤2.5的关系。通过使该比值R2/R1为1.5以上，能够增大第一圆弧与第二圆弧的曲率半径的不同，从而提高由第二圆弧形成的接地面上的接地压力的分散作用。另外，通过使该比值R2/R1为2.5以下，容易将第一圆弧和第二圆弧圆滑地连接，从使主陆地部的接地面为适当的形状的方面考虑，优选。
附图说明
图1是示意性地表示本发明所涉及的充气轮胎的胎面之一例的轮胎子午线截面图。
图2是表示图1的主要部分的放大图。
图3是表示将胎面成型的情形的截面图。
图4是表示图3的模具的截面图。
图5是表示现有轮胎的胎肩陆地部的截面图。
图6是表示比较例1所涉及的轮胎的胎肩陆地部的截面图。
符号说明：
3…细沟槽、10…胎面、11…主沟槽、14…主沟槽、20…胎肩陆地部、21…主陆地部、21E…主陆地部的胎面端侧边缘、22…牺牲陆地部、31…内侧凹曲面、90…模具、91…突起、92…突起、93…凹部、93E…胎面端侧边缘。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1示意性地给出本实施方式的充气轮胎T的胎面10，图2放大示出该胎面10的主要部分。
该充气轮胎T与通常的充气轮胎同样地具有未图示的一对胎圈和从该胎圈向轮胎径向外侧延伸的一对胎侧，胎面10设置成与该胎侧的各轮胎径向外侧端相连接。另外，在一对胎圈之间设置有以环状延伸的胎体，对该胎体进行加强的带束等加强部件埋设于胎面10，但是省略了它们的图示。
在胎面10形成有在轮胎周向上延伸的多个主沟槽，本实施方式中，形成有4条主沟槽11～14。胎面10通过该多个主沟槽而被区划为包含胎肩陆地部20的多个陆地部。胎肩陆地部20位于处于轮胎宽度方向最外侧的胎肩主沟槽11、14与胎面端TE之间。本实施方式中，胎肩陆地部20设置为在轮胎周向上连续延伸的胎肩肋，但不限定于此。
该轮胎T中，在轮胎周向上延伸的细沟槽3形成于胎面10的胎肩陆地部20。细沟槽3沿着轮胎周向以直线状或锯齿状连续延伸。细沟槽3的深度D3为例如胎肩主沟槽11、14的深度D1的0.3～1.5倍的范围。细沟槽3形成为在胎面10的接地面比胎肩主沟槽11、14细，其开口部的宽度例如为0.3～5.0mm的范围。细沟槽3可以仅设置于一侧的胎肩陆地部20，但是，从发挥出优异的耐偏磨损性方面考虑，优选设置于两侧的胎肩陆地部20。
胎肩陆地部20通过细沟槽3而被区划为胎面中心TC侧的主陆地部21和胎面端TE侧的牺牲陆地部22。本实施方式中，主陆地部21设置为在轮胎周向上连续延伸的主肋，牺牲陆地部22设置为在轮胎周向上连续延伸的牺牲肋。细沟槽3位于胎肩陆地部20的胎面端TE的附近部，主陆地部21设置成宽度比牺牲陆地部22宽。
如图2放大所示，细沟槽3的槽底部形成为使胎面中心TC侧的沟槽壁凹陷。即，在细沟槽3的槽底部形成有使胎面中心TC侧的沟槽壁凹陷而得到的内侧凹曲面31。内侧凹曲面31由向轮胎宽度方向内侧凹陷的截面圆弧状的弯曲面形成，且沿着轮胎周向以环状延伸设置。由此，细沟槽3具有呈现出宽度比该细沟槽3的开口部宽且带有弧形的形状的槽底部。
从适当降低主陆地部21的胎面端侧边缘21E的接地压力的观点考虑，以细沟槽3的胎面中心TC侧的沟槽壁为基准的槽底部的凹陷宽度d优选至少为0.5mm，例如设定为0.5～6.0mm。凹陷宽度d以如下形式求出：在轮胎子午线截面上，在画出与主陆地部21的接地面的轮廓垂直的(沿着法线方向延伸的)内侧凹曲面31的切线时，胎面端侧边缘21E与所述切线的距离作为凹陷宽度d。
细沟槽3的槽底部还可以形成为：使包含胎面中心TC侧和胎面端TE侧在内的两侧的沟槽壁凹陷。但是，如果像本实施方式这样、细沟槽3的槽底部为仅使胎面中心TC侧的沟槽壁凹陷的形状，则牺牲陆地部22的刚性不会因细沟槽3的槽底部而降低，因此，能够发挥出优异的抗撕裂性。撕裂是指牺牲陆地部被拉扯而破碎的现象。
主陆地部21的接地面的轮廓由曲率半径不同的两个圆弧、具体而言、胎面中心TC侧的第一圆弧和胎面端侧TE的第二圆弧形成，这些圆弧圆滑地连接在一起。图2中，R1为第一圆弧的曲率半径，R2为第二圆弧的曲率半径。该主陆地部21中，第二圆弧的曲率半径R2比第一圆弧的曲率半径R1大，R1＜R2的关系成立。第一圆弧与第二圆弧的边界P的位置确定为第二圆弧的延长线EL开始从第一圆弧离开的位置。
该轮胎中，从主陆地部21的胎面端侧边缘21E至第一圆弧与第二圆弧的边界P的距离W相对于细沟槽3的槽底部的凹陷宽度d的比值W/d满足2≤W/d≤6的关系，进一步而言，满足2.0≤W/d≤6.0的关系。即，边界P配置成从胎面端侧边缘21E朝向胎面中心TC侧离开，其距离W设定为凹陷宽度d的2～6倍。凹陷宽度d、距离W等尺寸均是在无负荷的状态下测定的。
该轮胎T中，细沟槽3的槽底部形成为使胎面中心TC侧的沟槽壁凹陷，因此，能够降低胎面端侧边缘21E的接地压力，从而防止主陆地部21的胎肩降低磨损。另外，如果降低胎面端侧边缘21E的附近区域(图6的区域A1)的接地压力，则虽然接地压力在与该区域邻接的区域(图6的区域A2)相对较高，但是因此而造成的偏磨损也得到抑制。这是因为：通过满足2≤W/d≤6的关系，在接地压力容易升高的上述区域设定第二圆弧，相对容易使接地压力分散于由该第二圆弧形成的接地面。因此，该轮胎T中，能够使主陆地部21的接地压力均匀化，从而抑制局部的偏磨损，提高耐偏磨损性。
与此相对，比值W/d低于2的情况下，在接地压力容易升高的上述区域(图6的区域A2)无法适当设定第二圆弧，无法实现主陆地部21的接地压力均匀化，因此，难以获得耐偏磨损性的提高效果。另外，比值W/d超过6的情况下，超出接地压力容易升高的上述区域(图6的区域A2)而在必要以上的范围设定第二圆弧，无法实现主陆地部21的接地压力均匀化，因此，仍然难以获得耐偏磨损性的提高效果。
从圆滑地形成主陆地部21的接地面的方面考虑，第一圆弧与第二圆弧的边界P优选配置于主陆地部21的中央区域，例如，距离W相对于主陆地部21的宽度W21的比值W/W21优选满足0.1≤W/W21≤0.5的关系。
曲率半径R2相对于曲率半径R1的比值R2/R1优选满足1.5≤R2/R1≤2.5的关系。通过使该比值R2/R1为1.5以上，能够增大第一圆弧与第二圆弧的曲率半径的不同，从而提高接地压力在由第二圆弧形成的接地面上的分散作用。另外，通过使该比值R2/R1为2.5以下，容易将第一圆弧和第二圆弧圆滑地连接在一起，从使主陆地部21的接地面为适当的圆形的方面考虑，优选。
对于形成有如上所述的细沟槽3、主陆地部21的充气轮胎T，进行使硫化成型中使用的模具的内表面为与胎面10相对应的形状这样的改变，除此以外，可以与现有轮胎制造工序同样地进行制造。
图3给出硫化成型时的胎面10的主要部分，图4给出脱离该胎面10的模具90。在模具90的内表面设置有具有与主沟槽14相对应的形状的突起91和具有与细沟槽3相对应的形状的突起92。在硫化成型时，像图3那样将模具90按压于胎面10的接地面，由此，形成主沟槽14、细沟槽3。另外，通过填充到突起91与突起92之间的凹部93的橡胶形成主陆地部21。
以细沟槽的胎面中心侧的沟槽壁为基准的突起92的突出宽度d9与细沟槽3的槽底部的凹陷宽度d相对应，凹部93的形状与上述的主陆地部21的形状相对应。因此，凹部93的轮廓由具有曲率半径R1的圆弧和具有曲率半径R2的圆弧形成，如上所述，R1＜R2的关系成立。另外，从凹部93的胎面端侧边缘93E至所述两个圆弧的边界P9的距离W9相对于突出宽度d9的比值W9/d9满足2≤W9/d9≤6的关系。
本发明的充气轮胎除了如上所述的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部以外，与通常的充气轮胎相同，以往公知的材料、形状、结构等均可用于本发明。
本发明的充气轮胎根据如上所述的作用效果，能够发挥出优异的耐偏磨损性，因此，特别是作为用于卡车、巴士等的重载荷用充气轮胎非常有用。
本发明并不受上述的实施方式任何限定，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良、变更。例如，可以根据使用的用途、条件而适当变更胎面图案。
【实施例】
以下，对具体地给出本发明的构成和效果的实施例进行说明。
耐偏磨损性的评价方法
将轮胎安装于轮辋尺寸22.5×8.25的轮子，使空气压力为760kPa(TRA规定内压)，在速度80km/h、载荷27.5kN(TRA100％载荷)的条件下实施行驶试验，测定在胎肩陆地部的端部发生的偏磨损的宽度。将比较例1的结果为100时的指数用倒数表示，数值越大，说明偏磨损越得到抑制，耐偏磨损性越优异。
比较例及实施例
具有被4条主沟槽区划为5个陆地部的胎面的轮胎(尺寸：295/75R22.5)中，使胎肩陆地部(其中的主陆地部)的形状不同，作为比较例1～3及实施例1～3。除了这些以外的轮胎的构成在各例中通用。比较例1像图6那样主陆地部的接地面的轮廓由具有曲率半径R1的单一圆弧形成。将评价结果示于表1。
表1
比较例1 比较例2 实施例1 实施例2 实施例3 比较例3
R1(mm) 800 800 800 800 800 800
R2(mm) - 1600 1600 1600 1600 1600
R1/R2 - 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
W(mm) - 2.5 5.0 10.0 15.0 17.5
d(mm) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
W/d - 1.0 2.0 4.0 6.0 7.0
耐偏磨损性 100 100 108 115 107 99
由表1可知：实施例1～3中，能够发挥出比比较例1～3优异的耐偏磨损性。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部，
所述胎肩陆地部通过所述细沟槽而被区划为胎面中心侧的主陆地部和胎面端侧的牺牲陆地部，
所述充气轮胎的特征在于，
所述细沟槽的槽底部形成为使胎面中心侧的沟槽壁凹陷，
所述主陆地部的接地面的轮廓由胎面中心侧的第一圆弧和胎面端侧的第二圆弧形成，且所述第二圆弧的曲率半径R2比所述第一圆弧的曲率半径R1大，
从所述主陆地部的胎面端侧边缘至所述第一圆弧与所述第二圆弧的边界的距离W相对于以所述细沟槽的胎面中心侧的沟槽壁为基准的槽底部的凹陷宽度d的比值W/d满足2≤W/d≤6的关系。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，
所述曲率半径R2相对于所述曲率半径R1的比值R2/R1满足1.5≤R2/R1≤2.5的关系。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，
所述细沟槽的槽底部形成为仅使胎面中心侧的沟槽壁和胎面端侧的沟槽壁中的胎面中心侧的沟槽壁凹陷。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
在所述细沟槽的槽底部形成有使胎面中心侧的沟槽壁凹陷而得到的内侧凹曲面，
所述内侧凹曲面由向轮胎宽度方向内侧凹陷的截面圆弧状的弯曲面形成，且沿着轮胎周向以环状延伸设置。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述凹陷宽度d被设定为0.5～6.0mm。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述第一圆弧与所述第二圆弧的边界配置于所述主陆地部的中央区域。
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