CN108284711B

CN108284711B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN108284711B
Application number: CN201711163816.6A
Authority: CN
Inventors: 大河原炼也
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: JP6790841B2; CN108284711A; JP2018111360A

Abstract

本发明既抑制胎肩磨损又使偏驶性能提高。胎肩陆地部(13)具备宽度Wa为周向间距Pa的18％～28％的胎肩切槽(20)。胎面轮廓线具备第二圆弧部(J2)，该第二圆弧部(J2)与具有曲率半径R1的第一圆弧部(J1)相较于交点(Q)，且该第二圆弧部(J2)的曲率半径R2为曲率半径R1的5％～15％。从轮胎赤道面(Co)至交点(Q)为止的距离LQ为接地半宽Tw的75％～85％，从轮胎赤道点(Cp)至交点(Q)为止的轮胎径向距离L2为接地半宽Tw的1％～3％，从轮胎赤道点(Cp)至胎面接地端(TE)为止的轮胎径向距离L1为接地半宽Tw的4％～6％。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种既抑制胎肩磨损又使偏驶性能提高的充气轮胎。

背景技术

重载荷用以及小型卡车用充气轮胎广泛采用按照在轮胎赤道面具有中心的单一圆弧形成胎面轮廓形状的所谓的单半径轮胎。然而，这样的单半径轮胎在轮胎赤道面侧与胎面端侧，轮胎半径差较大。因此，在胎面端侧的胎面表面与路面之间产生滑动，存在产生所谓的胎肩磨损的问题。

因此，提出由赤道侧的圆弧部与曲率半径大于该赤道侧的圆弧部的胎肩侧的圆弧部形成胎面轮廓形状(参照下述专利文献1)的方案。然而，就该方案的轮胎而言，在具有车辙的路面行驶时，若胎面端与车辙内的凹凸接触，则作用有大的反作用力导致车辆摇晃等，从而车辙直行性差。另外，脱离车辙时，越过车辙的倾斜面所需的外倾推力小且相对于车辙斜面的反作用力大，因而存在车辙摆脱性能(车辙越过性能)也差的问题。这样，车辙直行性以及车辙摆脱性能亦即偏驶性能与胎肩磨损处于二律背反的关系。

此外，在下述专利文献2中，为了既抑制胎肩磨损又使偏驶性能提高，而提出以曲率半径小的小圆弧部(所谓的圆弧胎肩)形成胎面端、在胎面端附近形成沿轮胎周向连续延伸的纵窄沟和/或在比纵窄沟更靠外侧的位置形成沿轮胎轴向延伸的刀槽等。

然而，鉴于近几年的对轮胎的高性能化的要求，强烈期望耐胎肩磨损性能与偏驶性能的更高水准下的兼顾。

专利文献1：日本特开2004-203343号公报

专利文献2：日本特开昭S63-258203号公报

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供能够以更高水准兼顾耐胎肩磨损性能与偏驶性能的充气轮胎。

本发明是一种充气轮胎，该充气轮胎在胎面部设有中央主沟与一对胎肩主沟，所述中央主沟沿轮胎周向连续地延伸，所述一对胎肩主沟在上述中央主沟的两侧沿轮胎周向连续地延伸，由此胎面部被划分为上述胎肩主沟与中央主沟之间的一对中央陆地部、和上述胎肩主沟与胎面接地端之间的一对胎肩陆地部，

所述充气轮胎的特征在于，

上述胎肩陆地部具备多个胎肩切槽，它们从在胎肩陆地部内中断的内端部起横切胎面接地端地延伸至在胎壁部内中断的外端部，

各上述胎肩切槽的轮胎周向的宽度Wa为胎肩切槽的轮胎周向间距Pa的18％～28％，

在对正规轮辋进行轮胎组装且填充正规内压的5％的内压的5％内压状态下的轮胎子午剖面中，

胎面部的表面的胎面轮廓线由第一圆弧部与第二圆弧部构成，所述第一圆弧部在轮胎赤道面具有圆弧中心且具有曲率半径R1，所述第二圆弧部与该第一圆弧部相交于交点Q，且第二圆弧部的曲率半径R2为上述曲率半径R1的5％～15％，

从轮胎赤道面至上述交点Q为止的轮胎轴向距离LQ为，从上述轮胎赤道面至胎面接地端为止的轮胎轴向距离亦即接地半宽Tw的75％～85％，

从胎面轮廓线与轮胎赤道面相交的轮胎赤道点至上述交点Q为止的轮胎径向距离L2为，上述接地半宽Tw的1％～3％，并且

从上述轮胎赤道点至胎面接地端为止的轮胎径向距离L1为，上述接地半宽Tw的4％～6％。

在本发明的充气轮胎中，优选上述胎肩切槽的最大深度为上述胎肩主沟的沟深的18％～22％。

在本发明的充气轮胎中，优选上述胎肩陆地部在上述胎肩切槽之间具备2或3条胎肩刀槽，它们从在胎肩陆地部内中断的内端部起横切胎面接地端地延伸至在胎壁部内中断的外端部。

上述“5％内压状态”下的轮胎形状，通常与硫化模具内的轮胎形状大致一致。而且通过确定硫化模具的模具面的形状，能够控制上述5％内压状态的轮胎形状。在本说明书中，只要未特别声明，轮胎的各部的尺寸等是在上述5％内压状态下确定的值。

另外，上述“胎面接地端”定义为对轮辋组装于正规轮辋且填充正规内压的状态的轮胎施加正规载荷时与路面接地的胎面踏面中轮胎轴向最外端的位置。

上述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎规定该规格的轮辋，例如若为JATMA则是指标准轮辋，若为TRA则是指“Design Rim”，或者若为ETRTO则是指“Measuring Rim”。上述“正规内压”是指针对每个轮胎规定上述规格的气压，若为JATMA则是指最高气压，若为TRA则是指表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则是指“INFLATION PRESSURE”，但在轿车用轮胎的情况下为180kPa。上述“正规载荷”是指针对每个轮胎规定上述规格的载荷，若为JATMA则是指最大负载能力，若为TRA则是指表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则是指“LOAD CAPACITY”。

本发明像上述那样构成，因而像具体实施方式中记载的那样，能够以更高水准兼顾耐胎肩磨损性能与偏驶性能。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施例的剖视图。

图2是将其胎面部的表面展开为平面而示出的展开图。

图3是表示胎面轮廓线的线图。

附图标记说明：

1...充气轮胎；2...胎面部；10...中央主沟；11...胎肩主沟；12...中央陆地部；13...胎肩陆地部；21...胎壁部；20...胎肩切槽；20a...内端部；20b...外端部；22...胎肩刀槽；22a...内端部；22b...外端部；Co...轮胎赤道面；Cp...轮胎赤道点；J1...第一圆弧部；J2...第二圆弧部；TE...胎面接地端。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎1具备：胎体6，其从胎面部2经由胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5；和带束层7，其配置于胎面部2的内部且胎体6的径向外侧。在本例中，示出上述充气轮胎1为小型卡车用的轮胎的情况。

上述胎体6由胎体帘线相对于轮胎赤道C例如以70～90゜的角度排列的至少1片、在本例中为配置于径向内外的共计2片胎体帘布6A、6B形成。内胎体帘布6A在跨在胎圈芯5、5间的主体部6A1的两端具有折返部6A2，该折返部6A2绕胎圈芯5折返。另外，外胎体帘布6B不绕胎圈芯5折返，而是与上述折返部6A2的外表面重叠并形成终止。

上述带束层7由带束帘线相对于轮胎赤道C例如以15～75゜的角度排列的至少2片、在本例中为从径向内侧起依次配置的第一～第三带束帘布7A～7C形成。在本例中，第一带束帘布7A的带束帘线的角度例如为45～75°，另外，第二、第三带束帘布7B、7C的带束帘线的角度例如为10～35°且倾斜的方向相互不同。由此带束帘线在帘布间相互交叉，提高带束刚性。

此外，根据需要，对于带束层7而言，带束帘布的片数可以增减，另外，还能够在带束层7的外侧例如设置冠带帘线沿轮胎周向呈螺旋状地卷绕的冠带帘布。

图1中的附图标记8是胎圈加强用的胎圈三角胶，通过主体部6A1与折返部6A2之间并从胎圈芯5向径向外侧延伸。另外，附图标记9是胎圈加强用的加强帘线层，例如由钢制的加强帘线相对于轮胎周向例如以30～60°的角度排列的1片以上、在本例中为2片的加强帘布形成。

如图2所示，胎面部2具备：中央主沟10，其沿轮胎周向连续地延伸；一对胎肩主沟11，它们在上述中央主沟10的两侧沿轮胎周向连续地延伸。由此胎面部2被划分为胎肩主沟11与中央主沟10之间的一对中央陆地部12、以及胎肩主沟11与胎面接地端TE之间的一对胎肩陆地部13。

在本例中，示出中央陆地部12以及胎肩陆地部13为沿轮胎周向连续延伸的肋条体的情况。

优选中央陆地部12的宽度W₁₂为接地半宽Tw(图1所示)的36％～40％的范围，胎肩陆地部13的宽度W₁₃为接地半宽Tw的45％～50％范围。另外，优选上述宽度W₁₂与宽度W₁₃之和(W₁₂+W₁₃)为接地半宽Tw的80％～85％的范围。由此，能够将湿地性能与在干燥路面的操纵稳定性能的平衡最佳化。若上述和(W₁₂+W₁₃)低于接地半宽Tw的80％，则胎面刚性减小，操纵稳定性能处于不足趋势。相反，若超过85％，则排水性减小，湿地性能处于不足趋势。另外，在上述宽度W₁₂不在接地半宽Tw的36％～40％内的情况下，以及宽度W₁₃不在接地半宽Tw的45％～50％内的情况下，中央陆地部12与胎肩陆地部13的刚性平衡变差，成为引起操纵稳定性能的降低以及中央磨损、胎肩磨损的趋势。

上述“接地半宽Tw”用从轮胎赤道面Co至胎面接地端TE为止的轮胎轴向距离定义。

作为中央主沟10以及胎肩主沟11，能够采用两侧的沟侧缘延伸为直线状的直沟、以及至少一方的沟侧缘延伸为锯齿形状(包括波状在内)的锯齿形沟。此外，在锯齿形沟的情况下，将锯齿形状的沟侧缘中的振幅中心作为假想沟侧缘来规定沟宽以及各陆地部的宽度。中央主沟10以及胎肩主沟11的沟宽W₁₀、W₁₁根据上述和(W₁₂+W₁₃)的范围适当地设定。另外，沟深D₁₀、D₁₁(图1所示)能够根据惯例来进行各种决定。在本例中，沟深D₁₀与沟深D₁₁相同，设定为8～15mm的范围(例如10.5mm)。

在中央陆地部12配置有横切中央陆地部12的横向的刀槽15以及沿轮胎周向连续延伸的纵向的刀槽16。然而，接地时各刀槽15、16闭合其开口，由此中央陆地部12实际构成肋条体。此外，优选刀槽15、16的深度为上述沟深D₁₀的40％～60％。

另外，在胎肩陆地部13配置有横切胎面接地端TE地延伸且宽度宽的多个胎肩切槽20。

该胎肩切槽20的内端部20a在胎肩陆地部13内中断，且外端部20b在胎壁部21内中断。另外，胎肩切槽20的轮胎周向的宽度Wa为胎肩切槽20的轮胎周向间距Pa的18％～28％的范围。本例的胎肩切槽20按照一定的宽度Wa沿轮胎轴向线延伸。

如图1所示，胎肩切槽20在胎面接地端TE附近具有最大深度D₂₀，深度从该最大深度位置起朝向内端部22a以及外端部22b逐渐减小。优选上述最大深度D₂₀为胎肩主沟11的沟深D₁₁的18％～22％。

如图2所示，在胎肩陆地部13，在胎肩切槽20、20间配置有2或3条(在本例中为3条)胎肩刀槽22，它们横切胎面接地端TE并与胎肩切槽20平行地延伸。该胎肩刀槽22也构成为其内端部22a在胎肩陆地部13内中断，且外端部22b在胎壁部21内中断。另外，胎肩刀槽22的深度也与胎肩切槽20同样地，优选其最大深度D₂₂(图示省略)为胎肩主沟11的沟深D₁₁的18％～22％。

另外，如图3所示，在5％内压状态下的轮胎子午剖面中，胎面部2的表面的胎面轮廓线由第一圆弧部J1与第二圆弧部J2构成，所述第一圆弧部J1在轮胎赤道面Co具有圆弧中心且具有曲率半径R1，所述第二圆弧部J2与该第一圆弧部相交于交点Q，且第二圆弧部J2的曲率半径R2为上述曲率半径R1的5％～15％。

从轮胎赤道面Co至上述交点Q为止的轮胎轴向距离LQ为上述接地半宽Tw的75％～85％。另外，从胎面轮廓线与轮胎赤道面Co相交的轮胎赤道点Cp至上述交点Q为止的轮胎径向距离L2(有时称为“外倾量L2”)为上述接地半宽Tw的1％～3％，并且从轮胎赤道点Cp至胎面接地端TE为止的轮胎径向距离L1(有时称为“外倾量L1”)为上述接地半宽Tw的4％～6％。

对于这样的充气轮胎1而言，通过如下事项相互配合，能够以高水准兼顾耐胎肩磨损性能与偏驶性能，

(A)在胎肩陆地部13具备胎肩切槽20，该胎肩切槽20具有周向间距Pa的18％～28％的宽度Wa；

(B)胎面轮廓线具备与第一圆弧部J1相交于交点Q的第二圆弧部J2，且第二圆弧部J2由曲率半径R2为曲率半径R1的5％～15％的小圆弧形成；

(C)上述交点Q的轮胎轴向距离LQ为接地半宽Tw的75％～85％；

(D)上述交点Q的外倾量L2为接地半宽Tw的1％～3％；

(E)上述胎面接地端TE的外倾量L1为接地半宽Tw的4％～6％。

具体而言，将第二圆弧部J2设为小圆弧，这是产生大的外倾推力的前提。此时，若第二圆弧部J2的曲率半径R2过小，则胎面接地端TE的外倾量L1变大，导致胎肩磨损的产生趋势。

因此，将曲率半径R2限制在曲率半径R1的5％～15％的范围内并将外倾量L1比以往低地设定为接地半宽Tw的4％～6％。由此，能够扩大胎肩侧的接地长并减少滑动量，使耐胎肩磨损性能提高，并且通过小圆弧的第二圆弧部J2增大外倾推力，使偏驶性能提高。此外，在上述曲率半径R2不在曲率半径R1的5％～15％的范围内的情况下，使外倾推力增大的效果小，难以使偏驶性能充分提高。从这样的观点考虑，优选曲率半径R2的下限为曲率半径R1的7％以上，另外优选上限为12％以下。另外，若上述外倾量L1超过接地半宽Tw的6％，则处于耐胎肩磨损性能的降低趋势，若低于4％，则对偏驶性能造成负面影响。

另外，上述交点Q的轮胎轴向距离LQ为接地半宽Tw的75％～85％，而将小圆弧的第二圆弧部J2限定地设置于接地端附近。由此能够抑制第二圆弧部J2引起的对胎肩侧的接地长的影响、即对耐胎肩磨损性能的影响。若上述轮胎轴向距离LQ低于接地半宽Tw的75％，则由于第二圆弧部J2导致使胎肩磨损恶化的趋势。相反，若超过85％，则第二圆弧部J2成为局部，因而偏驶性能的提高效果降低。从这样的观点考虑，优选轮胎轴向距离LQ的下限为接地半宽Tw的78％以上，另外优选上限为82％以下。

另外，若上述交点Q的外倾量L2本身大，则胎肩侧的接地长减小。因此，需要将该外倾量L2限制在接地半宽Tw的1％～3％的范围内。

另一方面，由于存在耐胎肩磨损性能的制约，因而仅借助第二圆弧部J2，偏驶性能的提高存在极限。因此在胎肩陆地部13设置胎肩切槽20，并且将其宽度Wa宽阔地设定为周向间距Pa的18％～28％。

由此，能够降低包括胎面接地端TE在内的接地端周边部的刚性。其结果是，车辙行驶时，能够减少与车辙内的斜面、凹凸抵接时的反作用力，提高车辙直行性。另外，外倾推力提高，与上述反作用力的减少相互作用，能够使车辙摆脱性能提高。此外，胎肩刀槽22也与胎肩切槽20同样地发挥功能，能够使偏驶性能进一步提高。

若胎肩切槽20的宽度Wa低于周向间距Pa的18％，则接地端周边部的刚性不充分降低，导致偏驶性能的不足趋势。相反，若超过28％，则导致操纵稳定性的降低趋势。同样，若胎肩切槽20的最大深度D₂₀低于沟深D₁₁的18％，则接地端周边部的刚性不充分降低，导致偏驶性能的不足趋势。相反，若超过22％，则导致操纵稳定性的降低趋势。

这样，上述(A)～(E)相互配合，从而能够以高水准兼顾耐胎肩磨损性能与偏驶性能。

此外，优选胎肩切槽20的内端部20a距胎面接地端TE的轮胎轴向距离Lb(如图2所示)为上述接地半宽Tw的4％～7％的范围。若超过7％，则导致操纵稳定性的降低趋势，相反，若低于4％，则导致偏驶性能的不足趋势。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于图示的实施方式，能够变形为各种形态来实施。

[实施例]

按照表1～3的规格试制了图1～3所示的小型卡车用轮胎(205/85R16)。而且对各试制轮胎的偏驶性能、操纵稳定性以及耐胎肩磨损性能进行了测试。除表1以外实际为相同规格。

(1)偏驶性能：

将试制轮胎按照轮辋(16×5.5J)、内压(600kPa)安装于小型卡车(装载量3吨)的所有轮，在具有车辙的路面行驶，通过驾驶员的感官评价以10分法显示车辙直行性以及车辙摆脱性。结果以6分为基准，数值越大越好。

(2)操纵稳定性：

使用上述车辆在干燥柏油路面的测试跑道行驶，通过驾驶员的感官评价以10分法显示操纵稳定性。结果以6分为基准，数值越大越好。

(3)耐胎肩磨损性：

使用上述车辆在日本关东以西地区的普通道(100％普通道)行驶15000km，在安装于前侧的轮胎中，对中央主沟的磨损量δc以及胎肩主沟的轮胎轴向外侧的壁面的磨损量δs进行了测定。而且利用磨损量的比δc/δs的值进行了评价。结果是数值越接近1.0，磨损越均匀，越优选，另外，数值越低，耐胎肩磨损性能越差。

[表1]

[表2]

[表3]

如表所示，能够确认：实施例产品能够以高水准兼顾耐胎肩磨损性能与偏驶性能。

Claims

1.一种充气轮胎，其在胎面部设有中央主沟与一对胎肩主沟，所述中央主沟沿轮胎周向连续地延伸，所述一对胎肩主沟在所述中央主沟的两侧沿轮胎周向连续地延伸，由此胎面部被划分为所述胎肩主沟与中央主沟之间的一对中央陆地部、和所述胎肩主沟与胎面接地端之间的一对胎肩陆地部，

所述充气轮胎的特征在于，

所述胎肩陆地部具备多个胎肩切槽，它们从在胎肩陆地部内中断的内端部起横切胎面接地端地延伸至在胎壁部内中断的外端部，

各所述胎肩切槽的轮胎周向的宽度Wa为胎肩切槽的轮胎周向间距Pa的18％～28％，

在对正规轮辋进行轮辋组装且填充正规内压的5％的内压的5％内压状态下的轮胎子午剖面中，

胎面部的表面的胎面轮廓线由第一圆弧部与第二圆弧部构成，所述第一圆弧部在轮胎赤道面具有圆弧中心且具有曲率半径R1，所述第二圆弧部与该第一圆弧部相交于交点Q，且第二圆弧部的曲率半径R2为所述曲率半径R1的5％～15％，

从轮胎赤道面至所述交点Q为止的轮胎轴向距离LQ为，从所述轮胎赤道面至胎面接地端为止的轮胎轴向距离亦即接地半宽Tw的75％～85％，

从胎面轮廓线与轮胎赤道面相交的轮胎赤道点至所述交点Q为止的轮胎径向距离L2为，所述接地半宽Tw的1％～3％，并且

从所述轮胎赤道点至胎面接地端为止的轮胎径向距离L1为，所述接地半宽Tw的4％～6％。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述胎肩切槽的最大深度为所述胎肩主沟的沟深的18％～22％。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述胎肩陆地部在所述胎肩切槽之间具备2或3条胎肩刀槽，它们从在胎肩陆地部内中断的内端部起横切胎面接地端地延伸至在胎壁部内中断的外端部。