CN110392638A - 轮胎 - Google Patents

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CN110392638A CN201880015356.9A CN201880015356A CN110392638A CN 110392638 A CN110392638 A CN 110392638A CN 201880015356 A CN201880015356 A CN 201880015356A CN 110392638 A CN110392638 A CN 110392638A
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Inventor
山崎慎一郎
柴田康央
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Fukurichi Dori
Bridgestone Corp
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Fukurichi Dori
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    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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Abstract

充气轮胎的凸状部(110)在轮胎径向上位于轮胎的最大宽度位置(Wmax)和沿着内侧带束(50a)延伸的延长线(L1’)上之间。充气轮胎具有拐点(P)，该拐点(P)是在对该轮胎施加了载荷的情况下弯曲变形的方向发生改变的位置。拐点(P)位于最大宽度位置(Wmax)和延长线(L1’)之间。凸状部(110)比胎侧表面的在最大宽度位置(Wmax)处的位置向轮胎宽度方向外侧凸起，并且具有最大凸部分(110p)。最大凸部分(110p)在轮胎径向上设于与拐点(P)相对应的位置。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及一种设有自胎侧表面向轮胎宽度方向外侧凸起的凸状部的轮胎。
背景技术
以往，在卡车、巴士用轮胎中，为了防止因胎侧部、具体地讲是胎侧表面与人行道的路缘石等接触而导致的损伤，已知有在胎侧表面设置凸状部的构造。
例如，在专利文献1中示出了在靠近胎面的胎侧表面设有向轮胎宽度方向外侧凸起的翼状的凸状部的卡车、巴士用轮胎。该卡车、巴士用轮胎以使用硫化完毕的胎面用橡胶片来进行轮胎翻新(轮胎冷翻新)为前提。其目的在于，通过设置翼状的凸状部，从而防止因轮胎翻新而延长了使用时间的可翻新轮胎(日文：台タイヤ)的胎侧部损伤，谋求耐久性的提升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-112010号公报
发明内容
然而，近来，针对反复进行停靠站处的停止的专线车而言寻求所谓的对接性的提升。对接性表示在巴士停止于停靠站时人行道与乘降口之间的距离以及人行道与乘降口之间的高度差的程度。通过提升对接性来改善乘降性。
但是，若欲提升对接性，则轮胎的胎侧表面会与人行道的路缘石刮蹭，胎侧部的磨损较剧烈，会导致故障。
在此，考虑在胎侧部设置上述那样的凸状部，但若单纯地设置凸状部，则橡胶量增大，存在滚动阻力和重量增加的问题。特别是，近年来，鉴于对环境性能的要求升高的状况，想要极力避免滚动阻力、重量的增加。
在此，本发明即是鉴于这样的状况而做成的，其目的在于，提供一种能够抑制滚动阻力和重量的增加并且能够防止因胎侧部的磨损而导致的故障的轮胎。
本发明的一个技术方案是轮胎(充气轮胎10)，其包括由多个交错带束形成的带束层(带束层50)，该轮胎设有自胎侧(胎侧100a)表面向轮胎宽度方向外侧凸起的凸状部(例如凸状部110)，其中，在所述轮胎的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图中，所述凸状部在轮胎径向上位于所述轮胎的最大宽度位置(最大宽度位置Wmax)和沿着内侧带束(内侧带束50a)延伸的延长线(延长线L1’)上之间，该内侧带束是所述多个带束中的设在最靠轮胎径向内侧的位置的带束，所述轮胎具有拐点(拐点P)，该拐点是在对所述轮胎施加了载荷的情况下弯曲变形的方向发生改变的位置，所述拐点位于所述最大宽度位置和所述延长线之间，所述凸状部比所述胎侧表面的在所述最大宽度位置处的位置向轮胎宽度方向外侧凸起，并且具有最大凸部分(最大凸部分110p)，所述最大凸部分在轮胎径向上设于与所述拐点相对应的位置。
附图说明
图1是充气轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部剖视图。
图2是胎侧部100的局部放大剖视图。
图3是充气轮胎10的局部侧视图。
图4是示意地表示对充气轮胎10施加了标准载荷的情况下的充气轮胎10的截面形状的图。
图5的(a)和图5的(b)是示意地表示通过对充气轮胎10施加标准载荷从而发生变形之前以及发生变形之后的充气轮胎10的截面形状的图。
图6是示意地表示安装于车辆的充气轮胎10与路缘石300接触的状态的图。
图7是设有凸状部110A(变形例1)的胎侧部100的局部放大剖视图。
图8是设有凸状部110B(变形例2)的胎侧部100的局部放大剖视图。
图9是设有凸状部110C(变形例3)的胎侧部100的局部放大剖视图。
图10是设有凸状部110D(变形例4)的充气轮胎10的局部侧视图。
图11是设有凸状部110E(变形例5)的充气轮胎10的局部侧视图。
具体实施方式
以下，根据附图说明实施方式。另外，对相同的功能构件、结构标注相同或者类似的附图标记，适当地省略其说明。
(1)轮胎的整体概略结构
图1是充气轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的局部剖视图。图1仅示出了以轮胎赤道线CL为基准的一侧。另外，在图1中省略了截面阴影的图示(下同)。
充气轮胎10是卡车、巴士用的充气子午线轮胎(重载用充气轮胎)，特别是意图安装于反复进行停靠站处的停止的专线车的轮胎。充气轮胎10的尺寸并没有特别的限定，但作为在专线车中所使用的一般的尺寸，能够列举出275/70R22.5、245/70R19.5以及205/80R17.5。
充气轮胎10包括与路面接触的胎面部20和组装于轮辋(未图示)的胎圈部30。充气轮胎10还包括设在胎面部20和胎圈部30之间的胎侧部100。
另外，根据供充气轮胎10安装的车辆(巴士)的特性(例如以低速行驶为主或者以高速行驶为主)及所要求的性能(例如低滚动阻力、耐磨损性)，在胎面部20恰当地形成有花纹(胎面花纹)。
在胎面部20的轮胎径向内侧设有胎体层40和带束层50。胎体层40形成充气轮胎10的骨架，其在一对胎圈部30处向轮胎宽度方向外侧折回。
带束层50包含轮胎帘线的取向方向不同的多个(例如两层)交错带束。此外，带束层50也可以还具有以充气轮胎10的加强等为目的的带束。
带束层50包含设在最靠轮胎径向内侧、也就是靠近胎体层40的位置的内侧带束50a(在图1中未图示，参照图2)。
在胎侧部100设有凸状部110。凸状部110设在构成胎侧部100的外侧的壁面的胎侧100a的表面。凸状部110自胎侧100a表面向轮胎宽度方向外侧凸起。
凸状部110是在车辆停止于停靠站时能够最先与路缘石接触的部分。
(2)凸状部的形状
图2是胎侧部100的局部放大剖视图。图3是充气轮胎10的局部侧视图。
如图2和图3所示，凸状部110在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的截面中为半球状，具有自胎侧100a表面鼓出这样的形状。
凸状部110在轮胎径向上位于最大宽度位置Wmax和沿着内侧带束50a延伸的延长线之间，该内侧带束50a是多个带束中的设在最靠轮胎径向内侧的位置的带束。
如图2所示，将经过最大宽度位置Wmax且平行于轮胎宽度方向的直线和胎侧100a表面的交点设为点a’，将沿着内侧带束50a延伸的延长线L1’和胎侧100a表面的交点设为点b’。也就是说，凸状部110位于点a’和点b’之间。
另外，沿着内侧带束50a延伸的延长线L1’是沿着内侧带束50a的在轮胎宽度方向上的延伸方向引出的线，并不一定限于直线。
充气轮胎10、具体地讲是胎侧部100具有拐点P，该拐点P是在对充气轮胎10施加载荷、优选为施加标准载荷的情况下弯曲变形的方向发生改变的位置。更具体地讲，拐点P在轮胎径向上位于最大宽度位置Wmax和延长线L1’之间。另外，之后对拐点P进一步进行说明。
标准载荷是指在JATMA(或者TRA、ETRTO)等标准中规定的该轮胎尺寸的情况下的最大载荷(最大负载能力)。
凸状部110比胎侧100a的最大宽度位置Wmax的表面向轮胎宽度方向外侧凸出。此外，凸状部110具有最大凸部分110p。
如后所述，在对充气轮胎10施加了标准载荷的情况下，最大凸部分110p沿着直线L4(参照图4)方向凸出最大程度。另外，应留意的是，最大凸部分110p与未施加载荷的充气轮胎10单体的情况下的最大凸部分有所不同。
最大凸部分110p在轮胎径向上设于与拐点P相对应的位置。之后对最大凸部分110p与拐点P的位置关系进一步进行说明。
凸状部110具有位于比拐点P靠轮胎径向外侧的位置的外侧部分120(径向外侧部分)和位于比拐点P靠轮胎径向内侧的位置的内侧部分130(径向内侧部分)。
如图2所示，内侧部分130比外侧部分120大。具体地讲，在以直线L4(参照图4)为基准地将凸状部110划分为外侧部分120和内侧部分130的情况下，内侧部分130的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的截面面积大于外侧部分120的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的截面面积。
此外，如上所述，凸状部110为半球状。因此，随着在轮胎径向上远离最大凸部分110p而使凸状部110的厚度T变薄。另外，厚度T是指从在假定未设置凸状部110的情况下的胎侧100a表面到凸状部110的外侧表面的距离。
(3)施加标准载荷时的充气轮胎10的形状
图4示意地示出了对充气轮胎10施加了标准载荷的情况下的充气轮胎10的截面形状。具体地讲，图4示意地示出了对充气轮胎10施加标准的载荷F并且充气轮胎10的与路面200相接触的胎侧部100发生变形的状态。
此外，图5的(a)和图5的(b)示意地示出了通过对充气轮胎10施加标准载荷从而发生变形之前以及发生变形之后的充气轮胎10的截面形状。具体地讲，图5的(a)表示变形前的充气轮胎10的截面形状，图5的(b)表示变形后的充气轮胎10的截面形状。也就是说，图5的(b)与图4所示的形状相同。
如图4所示，凸状部110在轮胎径向上设于经过点a且与轮胎宽度方向平行的直线L3和经过点b且与轮胎宽度方向平行的直线L1之间。
点a与图2所示的点a’相对应，点b与图2所示的点b’相对应，但由于胎侧部100在载荷F的作用下发生变形，因此应留意上述点的位置关系会有不同。
如图4所示，在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图中，将胎侧100a表面的在最大宽度位置Wmax处的位置设为点a。此外，将经过内侧带束50a上且与轮胎宽度方向平行的直线L1相交于胎侧100a表面的交点设为点b。
另外，点a和点b是对充气轮胎10施加了标准载荷(载荷F)的状态下的位置。
点a与胎侧部100的最大宽度位置Wmax相对应，是最大程度地产生D1方向(参照图5的(b))上的变形的位置。
点b是位于胎侧部100的胎肩加强区域内且最大程度地产生D2方向(参照图5的(b))上的变形的位置。更具体地讲，针对点b而言，对D2方向上的变形进行约束的胎面部20的刚体的轮胎宽度方向外侧端部是内侧带束50a(径向最内侧带束)的端部，将该位置替换为胎侧部100(或者胎肩加强部)的表面上的位置从而近似得到点b的位置。
拐点P是经过点a和点b的直线L2与胎侧100a表面的交点。最大凸部分110p位于经过拐点P且与直线L2正交的直线L4上。
在本实施方式中，这样近似地导出拐点P，但也可以如下地对拐点P进行表述。
具体地讲，拐点P是在对充气轮胎10施加了标准载荷的情况下在轮胎径向上压缩的弯曲变形的方向(图5的(b)的D1)变为向与路面200接触的胎面部20侧倒入的弯曲变形的方向(图5的(b)的D2)的位置。
(4)作用、效果
接着，对设有凸状部110的充气轮胎10的效果进行说明。图6示意地示出了安装于车辆(未图示)的充气轮胎10与路缘石300接触的状态。
如图6所示，当在路面200上行驶的车辆靠近路缘石300时，充气轮胎10的凸状部110最先与路缘石300的侧面300a接触。由此，防止因胎侧部100(胎侧100a表面)直接与路缘石300刮蹭而导致的胎侧部100的磨损以及因该磨损等而引起的故障。
这样，凸状部110作为比其他的部分先磨损的牺牲磨损部发挥功能。
此外，如上所述，凸状部110的最大凸部分110p设在与拐点P相对应的位置。具体地讲，如图4所示，最大凸部分110p位于经过拐点P且与直线L2正交的直线L4上。
可知的是，在对充气轮胎10施加载荷而使胎侧部100发生变形时，在比拐点P靠胎面部20侧的位置产生向胎面部20侧倒入的弯曲变形，在比拐点P靠最大宽度位置Wmax侧的位置产生在轮胎径向上压缩的(压扁的方向上)的弯曲变形。也就是说，可知的是，在拐点P处变形较小，存在应变能量损失的产生较少的区域。
即，由于最大凸部分110p设在与拐点P相对应的位置，因此抑制了凸状部110的变形，能够将应变能量损失的增加限制在最小限度。
由此，即使因设置凸状部110而导致橡胶量增加，也能够有效地抑制滚动阻力的恶化。此外，使凸状部110集中在拐点P附近，其结果，能够使凸状部110小型化，能够防止胎侧部100的磨损并且抑制重量增加。
另外，以往，作为胎侧部100的磨损对策，广泛使用单纯地增加与路缘石300、障碍物相接触的胎侧部100的橡胶量的方法、设置耐磨损性较高的橡胶的方法，但在该情况下，存在滚动阻力、重量增加的问题。
在本实施方式中，并不是这样的以往的方法，而是通过将因设置凸状部110而导致的应变能量损失的增加限制在最小限度从而兼顾胎侧部100的磨损防止及滚动阻力和重量增加的抑制。
在本实施方式中，凸状部110的内侧部分130的截面面积大于外侧部分120的截面面积。因此，截面面积较大且位于轮胎径向内侧的内侧部分130易于与路缘石300的侧面300a接触，能够更可靠地保护胎侧部100免受磨损。
在本实施方式中，随着在轮胎径向上远离最大凸部分110p而使凸状部110的自胎侧100a表面起的厚度T变薄。因此，能够将凸状部110的橡胶量的增加抑制在最低限度并且保护胎侧部100免受磨损。
(5)变形例
接着，对凸状部110的变形例进行说明。具体地讲，参照图7～图11说明与凸状部110的形状和凸状部110在轮胎周向上的配置相关的变形例。
(5.1)变形例1～变形例3
首先，对凸状部110的截面形状的变形例进行说明。
图7是设有凸状部110A(变形例1)的胎侧部100的局部放大剖视图。图8是设有凸状部110B(变形例2)的胎侧部100的局部放大剖视图。图9是设有凸状部110C(变形例3)的胎侧部100的局部放大剖视图。
与凸状部110相比较，凸状部110A的轮胎径向内侧的端部和轮胎径向外侧的端部(根部分)的截面形状不同。具体地讲，凸状部110A的该两端部以它们与胎侧100a表面之间的高度差变小的方式弯曲。由此，能够对针对该两端部的应力集中进行缓和。
凸状部110B也具有与凸状部110A同样的轮胎径向内侧的端部和轮胎径向外侧的端部。另一方面，凸状部110B的轮胎宽度方向外侧的表面不像凸状部110那样是半球状，而是平面状。由此，能够使更大区域的凸状部110B与路缘石300接触。
凸状部110C与凸状部110B同样，轮胎宽度方向外侧的表面是平面状。另一方面，凸状部110C的轮胎径向内侧的端部和轮胎径向外侧的端部(根部分)是与凸状部110的端部相同的形状(向与凸状部110A、110B的弯曲方形相反的方向弯曲)。
另外，凸状部并不限定于图7～图9所示的变形例的形状，也可以在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图中将半球状或者平面状的表面形状和凸状或者凹状的端部(根部分)的形状恰当地组合起来。
(5.2)变形例4、5
接着，对与凸状部110在轮胎周向上的配置相关的变形例进行说明。
图10是设有凸状部110D(变形例4)的充气轮胎10的局部侧视图。图11是设有凸状部110E(变形例5)的充气轮胎10的局部侧视图。
如图10和图11所示，与凸状部110相比较，凸状部110D和凸状部110E没有在轮胎周向上连续地设置，而是仅设在轮胎周向上的一部分区域。由此，能够在防止胎侧部100磨损的同时抑制重量增加。
具体地讲，在轮胎侧视图中，凸状部110D和凸状部110E在轮胎周向上彼此分离开地设有多个。凸状部110D和凸状部110E在轮胎周向上每隔开预定间隔地、每3个彼此相邻地设置。该预定间隔既可以是等间隔，也可以不是等间隔，但优选设为使胎侧100a表面不与路缘石300接触这样的间隔。
凸状部110D在轮胎侧视图中是四边形状。另一方面，凸状部110E在轮胎侧视图中是圆形形状。
(6)其他的实施方式
以上，按照实施例说明了本发明的内容，但本发明并不限定于上述的记载，对于本领域技术人员来说能够进行各种变形和改良是不言自明的。
例如，凸状部110既可以仅设于车辆安装时的外侧的胎侧部100，也可以设于两侧的胎侧部100。实际上，对充气轮胎10的轮换的可能性(包含轮圈的重新组装)和因设置凸状部110而导致的重量的增加等进行考虑从而选择恰当的结构即可。
并且，也可以通过对磨损或者损伤的胎侧部100进行粘贴更换(称为胎侧翻新(日文：リサイド))来设置凸状部110。另外，能通过使用硫化完毕的橡胶片而进行的预硫化制造方法或者使用未硫化的橡胶片而进行的重塑制造方法来进行胎侧部100的粘贴更换。或者，也可以对形成有凸状部110的粘贴更换用的构件(并不限定于橡胶，也可以是合成树脂)进行粘接。
如上所述，记载了本发明的实施方式，但并不应理解为构成本公开的一部分的论述及附图会限定本发明。本领域技术人员根据本公开能够明确各种各样的替代实施方式、实施例及应用技术。
产业上的可利用性
采用上述的轮胎，由于能够抑制滚动阻力和重量的增加并且能够防止因胎侧部的磨损而导致的故障，因此是有用的。
附图标记说明
10、充气轮胎；20、胎面部；30、胎圈部；40、胎体层；40a、折回端；50、带束层；100、胎侧部；100a、胎侧；110、110A～110E、凸状部；110p、最大凸部分；120、外侧部分；130、内侧部分；200、路面；300、路缘石；300a、侧面。

Claims (6)

1.一种轮胎，其包括由多个带束形成的带束层，
该轮胎设有自胎侧表面向轮胎宽度方向外侧凸起的凸状部，其中，
在所述轮胎的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图中，所述凸状部在轮胎径向上位于所述轮胎的最大宽度位置和沿着内侧带束延伸的延长线上之间，该内侧带束是所述多个带束中的设在最靠轮胎径向内侧的位置的带束，
所述轮胎具有拐点，该拐点是在对所述轮胎施加了载荷的情况下弯曲变形的方向发生改变的位置，
所述拐点位于所述最大宽度位置和所述延长线之间，
所述凸状部比所述胎侧表面的在所述最大宽度位置处的位置向轮胎宽度方向外侧凸起，并且具有最大凸部分，
所述最大凸部分在轮胎径向上设于与所述拐点相对应的位置。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
所述拐点是在对所述轮胎施加了标准载荷的情况下在轮胎径向上压缩的弯曲变形的方向变为向与路面接触的胎面部侧倒入的弯曲变形的方向的位置。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中，
在沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图中，
将所述胎侧表面的在所述最大宽度位置处的位置设为点a，
将在对所述轮胎施加了标准载荷的状态下在所述内侧带束上经过且与轮胎宽度方向平行的直线L1相交于所述胎侧表面的交点设为点b，在该情况下，
所述拐点是经过所述点a和所述点b的直线L2和所述胎侧表面的交点。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，
所述凸状部具有：
径向外侧部分，其位于比所述拐点靠轮胎径向外侧的位置；以及
径向内侧部分，其位于比所述拐点靠轮胎径向内侧的位置，
所述径向内侧部分比所述径向外侧部分大。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎，其中，
随着在轮胎径向上远离所述最大凸部分而使所述凸状部的自所述胎侧表面起的高度变低。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的轮胎，其中，
在轮胎侧视图中，所述凸状部在轮胎周向上彼此分离开地设有多个。
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