CN110654169A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

提供一种充气轮胎，其能够降低胎面部的接地端附近的刚性而抑制偏磨损的发生，同时还能够缓和局部的应力集中，从而能够提高耐久性。充气轮胎具备：胎面部(16)、胎侧部(14)、设置在胎面部(16)与胎侧部(14)之间的支承部(18)、以及沿着周向而设置在支承部(18)的凹缺部(50)，凹缺部(50)的底面的截面形状形成为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧(Ro)越趋向内侧(Ri)而曲率半径越发变小的方式来配置曲率半径不同的圆弧(51、52)，并将邻接的圆弧(51、52)在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎。

背景技术

充气轮胎在通常行驶时，在胎面部的接地端附近，接地压力较高。由此，有时会发生：接地端附近的磨损量大于其他部分磨损量的这样的偏磨损。作为抑制这种偏磨损的方法，提出过有下述的方案(例如，下述的专利文献1及2)，即，在设置于胎面部与胎侧部之间的支承部设置有：朝向轮胎宽度方向内侧凹陷的凹部，由此，能够降低胎面部的接地端附近的刚性而降低接地压力，从而能够抑制偏磨损的发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2009－173265号公报

专利文献2：日本特开平2009－56955号公报

发明内容

然而，根据上述专利文献1以及2，由于设置于支承部的凹部的底面的截面形状是由单一的圆弧形状构成的，这样，因在胎面部的接地端附近承受到的载荷而产生的变形就会容易集中到凹部的底面顶部，由此容易发生以该底面顶部为起点的破损。

本发明鉴于上述的问题点，目的就是提供一种充气轮胎，该充气轮胎在支承部设置有凹部而使胎面部的接地端附近的刚性降低以抑制偏磨损的发生，同时还能够抑制变形局部地集中在凹部的底面顶部的情形，从而能够提高耐久性。

根据本实施方式，提供下述[1]～[8]的方案。

[1]一种充气轮胎，其具备：胎面部、胎侧部、设置在所述胎面部与所述胎侧部之间的支承部、以及从所述支承部的外表面朝向轮胎宽度方向内侧凹陷的凹缺部，所述凹缺部的底面的截面形状形成为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧越趋向内侧而曲率半径越发变小的方式来配置曲率半径不同的多个圆弧，将邻接的圆弧在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状。

[2]根据上述[1]记载的充气轮胎，其中，在胎面部具备带束，在所述凹缺部的底面之中的由曲率半径最小的圆弧构成的部分形成于：在所述轮胎径向上与所述带束的端部的至少一部分相重叠的位置。

[3]根据上述[1]或[2]记载的充气轮胎，其中，具备：沿着轮胎周向而设置在从所述凹缺部的轮胎径向内侧至轮胎最大宽度位置之间的多个突条、以及通过所述突条而形成出的且沿着轮胎周向延伸的凹部。

[4]根据上述[3]记载的充气轮胎，其中，具备：在轮胎径向上并排设置的多个所述凹部。

[5]根据上述[4]记载的充气轮胎，其中，越是趋向轮胎径向内侧位置的所述凹部，底面的截面形状也就越形成为曲率半径大的圆弧形状。

[6]根据上述[1]～[5]中的任意一项记载的充气轮胎，其中，所述胎面部具备带束，所述凹缺部的底面的截面形状形成为：将曲率半径不同的2个圆弧连接起来而得到的曲线形状，从轮胎宽度方向中央至所述凹缺部的底面之中的2个圆弧被连接起来的位置为止的长度M、与从轮胎宽度方向中央至所述带束之中的位于轮胎宽度方向最外侧位置的带束端为止的长度L的比率M/L为：1.03至1.11。

[7]根据上述[1]～[6]中的任意一项记载的充气轮胎，其中，与所述凹缺部的轮胎径向外侧端相切的切线与轮胎径向所成的角度小于35度。

[8]根据上述[1]～[7]中的任意一项记载的充气轮胎，其中，所述充气轮胎是卡车或公共汽车用的轮胎。

如上所述，由于从支承部的外表面朝向轮胎宽度方向内侧凹陷的凹缺部的底面的截面形状设置为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧越趋向内侧而曲率半径越发变小的方式来配置曲率半径不同的多个圆弧，将邻接的圆弧在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状，因此，因在胎面部的接地端附近承受到的载荷而产生的变形会分散到凹缺部的广阔的范围内，从而能够提高充气轮胎的耐久性。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的充气轮胎的半截面图。

图2是图1的充气轮胎的主要部分的放大图。

图3是本发明的第二实施方式所涉及的充气轮胎的半截面图。

图4是图3的充气轮胎的主要部分的放大图。

附图标记说明：

10…轮胎、14…胎侧部、16…胎面部、18…支承部、42…胎肩陆地部、48…倾斜部、49…曲折部、50…凹缺部、50a…轮胎径向外侧端、50b…轮胎径向外侧端、51a…上侧圆弧部、51b…下侧圆弧部、61…第1突条、62…第2突条、63…第3突条、64…第4突条、71…第1凹部、72…第2凹部、73…第3凹部、74…第4凹部。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图，对本发明的第一实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式所涉及的充气轮胎10的一个例子的轮胎子午线截面，且只表示了右侧半截面图。

图1的充气轮胎10具备：左右一对的胎圈部12；左右一对的胎侧部14，它们从胎圈部12朝向半径向外侧延伸；胎面部16，其构成胎面表面；以及左右一对的支承部18，它们配置于胎面部16的轮胎径向内侧Ri。此处，支承部18为：胎面部16与胎侧部14之间的边界区域，被设置成：将胎面部16与胎侧部14之间连结起来。

充气轮胎10具备：呈环状地架设于一对的胎圈部12之间的胎体帘布20。在一对的胎圈部12分别埋设有：环状的胎圈芯22。

胎体帘布20从胎面部16经由支承部18以及胎侧部14而在胎圈部12被胎圈芯22卡止，胎体帘布20对上述各部分12、14、16、18进行加强。在该例中，胎体帘布20的两端部是在胎圈芯22的周围从轮胎宽度方向内侧Wi向外侧Wo折回，从而被卡止的。在胎体帘布20的内侧配设有：用于保持气压的内衬24。

胎体帘布20是由使钢丝帘线等金属帘线、或者聚酯纤维、人造丝纤维、芳纶纤维、尼龙纤维等有机纤维帘线以规定的角度(例如，70°～90°)相对于轮胎周向而排列、并且利用上层橡胶来被覆所得到的至少1个帘布构成，在该例中，是由1个帘布构成的。作为构成胎体帘布20的帘线，例如，优选使用钢丝帘线等金属帘线。

在胎侧部14，且在胎体帘布20的外侧(即，轮胎外表面侧)设置有：胎侧胶32。另外，在胎圈部12，且在胎圈芯22的外周侧配置有：朝向轮胎半径向外侧呈尖细状延伸的、且由硬质橡胶材料构成的胎圈外护胶34。

在胎面部16中的胎体帘布20的外周侧，配设有带束26。即，在胎面部16，带束26被设置于胎体帘布20与胎面橡胶28之间。带束26是由使带束帘线以规定的角度(例如，10°～35°)相对于轮胎周向而排列所得到的多片交叉带束帘布构成的。作为带束帘线，使用钢丝帘线、或者具有较高张力的有机纤维帘线。

带束26在该例子中是具有：位于轮胎径向最内侧Ri位置的第1带束26A、依次地层叠于第1带束26A外周侧的第2带束26B、第3带束26C以及位于轮胎径向最外侧Ro位置的第4带束26D的4层构造，第2带束26B是宽度最大的最大宽带束。

在胎面部16的表面，设置有：沿着轮胎周向延伸的多条主沟36。具体而言，主沟36构成为包括：一对的中心主沟36A，它们夹着轮胎赤道面CL而配置于两侧；以及一对的胎肩主沟36B，它们设置于一对的中心主沟36A的轮胎宽度方向外侧Wo。所谓轮胎宽度方向外侧Wo是指：在轮胎宽度方向W上离开轮胎赤道面CL的一侧。

利用上述的4条主沟36，在胎面部16，且在2条中心主沟36A之间形成有：中央陆地部38，在中心主沟36A与胎肩主沟36B之间形成有：中间陆地部40，在2条胎肩主沟36B的轮胎宽度方向外侧Wo形成有：胎肩陆地部42。

在该例子中，中央陆地部38、中间陆地部40、以及胎肩陆地部42是由在轮胎周向上连续的肋构成。另外，中央陆地部38、中间陆地部40以及胎肩陆地部42也可以是：在轮胎周向上通过横沟而被分割开的花纹块列。

胎肩陆地部42的胎面表面的轮胎宽度方向外侧端构成接地端E。朝向轮胎径向内侧Ri延伸且构成轮胎侧面上部的支承部18连接于该接地端E。

并且，如图1以及图2所示，在支承部18的外表面，形成有：从接地端E朝向轮胎径向内侧Ri延伸的倾斜部48、以及从倾斜部48朝向轮胎径向内侧设置的凹缺部50。

倾斜部48以从接地端E越趋向轮胎径向内侧Ri也就越朝向轮胎宽度方向外侧Wo扩宽的方式(即，越趋向轮胎径向外侧Wo也就越发缩径)来进行倾斜。该倾斜部48减弱了胎肩陆地部42的接地端E侧的刚性，从而提高了轮胎越过车辙等路面上的高度差时的偏移(wandering)性能。

另外，在本实施方式中，如图2所示，倾斜部48的前端侧(轮胎宽度方向外侧)设置有：朝向轮胎径向内侧Ri而曲折的曲折部49，在曲折部49的前端连接有：凹缺部50的轮胎径向外侧端50a。

凹缺部50是：从支承部18的外表面朝向轮胎宽度方向内侧Wi而凹陷的、且沿着轮胎周向延伸的凹沟。优选为，以凹缺部50的底面的至少一部相比于从凹缺部50的轮胎径向外侧端50a朝向轮胎径向内侧Ri延伸的直线而更处于轮胎宽度方向内侧Wi的位置的方式，凹缺部50从支承部18的外表面朝向轮胎宽度方向内侧Wi而进行凹陷。

凹缺部50的底面的截面形状形成为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧Ro越趋向内侧Ri而曲率半径越发变小的方式来配置曲率半径不同的多个圆弧，并将邻接的圆弧在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状。

具体而言，凹缺部50的底面由设置在轮胎径向外侧Ro的上侧圆弧部51a、以及设置在上侧圆弧部51a的轮胎径向内侧Ri的下侧圆弧部51b构成。上侧圆弧部51a是：截面由曲率半径ra的圆弧构成的曲面，下侧圆弧部51b是：截面由比曲率半径ra还要小的曲率半径rb的圆弧构成的曲面。作为一个例子，上侧圆弧部51a的截面的曲率半径ra可以设定为30mm，下侧圆弧部51b的截面的曲率半径rb可以设定为6mm。

构成凹缺部50的底面的上侧圆弧部51a以及下侧圆弧部51b是在连接部C处以具有共用的切线的方式被连接起来的，在连接部C处，不会形成出从凹缺部50的底面朝向轮胎宽度方向外侧Wo而突出的突条，而能够圆滑地被连接起来。

另外，可以将凹缺部50、或者上侧圆弧部51a与下侧圆弧部51B相连接的连接部C设置在支承部18上的任意位置。优选为，以使得在圆弧部51a、51b之中的设置在轮胎径向最内侧Ri的下侧圆弧部51b在轮胎径向R上与带束26的端部的至少一部分相重叠的方式，来配置凹缺部50。换句话说，优选为，以使得带束26的端部的至少一部分位于下侧圆弧部51b的轮胎宽度方向内侧Wi的位置的方式，来配置凹缺部50。进一步优选为，如图2所示，以使得上侧圆弧部51a与下侧圆弧部51b相连接的连接部C、与位于轮胎径向最外侧Ro的位置的第4带束26D的端部在轮胎径向R上相重叠的方式，来配置凹缺部50。

另外，从轮胎赤道面CL至上侧圆弧部51a与下侧圆弧部51b相连接的连接部C为止的长度M、与从轮胎宽度方向中央部(即，轮胎赤道面CL)至最宽大的第2带束26B的轮胎宽度方向端为止的长度L的比率p(＝M/L)优选为1.03至1.11。通过将比率p设定在1.03以上，能够充分地确保从带束26的端部至凹缺部50的底面为止的橡胶厚度，从而胎面橡胶不易从带束26的端部剥离下来。另外，通过将比率p设定在1.11以下，能够充分地确保凹缺部50的凹陷量，从而能够降低接地端E附近的接地压力。

另外，优选为，与凹缺部50的轮胎径向外侧端50a相切的切线n相对于轮胎径向R而向轮胎宽度方向内侧Wi倾斜，与轮胎径向R所成的角度θ大于10度且小于35度。通过将角度θ设定成大于10度，能够充分地确保凹缺部50的凹陷量，从而能够降低接地端E附近的接地压力。另外，通过将角度θ设定成小于35度，因在胎面部16的接地端E附近承受到的载荷而产生的变形就不易集中于在凹缺部50的底面形成的连接部C，从而能够抑制开裂的发生。

另外，在本说明书中的上述各尺寸除了特别提及的情形之外，是：将充气轮胎装配于正规轮辋、且被填充了正规内压的无负荷的正规状态下的尺寸。另外，在本说明书中，所谓接地端E是指：将充气轮胎组装于正规轮辋，并以填充了正规内压的状态而垂直地置于平坦的路面上，在被施加有正规载荷的正规载荷状态下与路面接触的胎面表面的轮胎宽度方向端部。

所谓正规轮辋为：在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，依据该规格，针对每一轮胎而被确定的轮辋；例如，如果是JATMA，则为“标准轮辋”，如果是TRA，则为“设计轮辋”，如果是ETRTO，则为“测量轮辋”。所谓正规内压为：在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，依据各规格，针对每一轮胎而被确定的气压，如果是JATMA，则为最高气压，如果是TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎负荷极限”中所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“充气压力”。例如，轮胎尺寸为295/75R22.5(LR＝G)的情况下，正规内压为760kPa。另外，所谓正规载荷为：在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，依据各规格，针对每一轮胎而被确定的载荷，如果是JATMA，则为最大负荷能力，如果是TRA，则为上述的表中所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“负荷能力”，不过，在轮胎用于乘用车的情况下，则为相当于所述载荷的88％的载荷。

根据上述那样的本实施方式的充气轮胎10，由于在支承部18设置有：朝向轮胎宽度方向内侧Wi而凹陷的凹缺部50，因此，能够使胎面部16的接地端E附近的刚性降低，从而实现接地端E附近的接地性的提高(接地面整体的接地压力分布均匀化)，从而能够抑制偏磨损的发生。

而且，凹缺部50的底面由上侧圆弧部51a和下侧圆弧部51b构成，凹缺部50的底面的截面形状形成为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧Ro越趋向内侧Ri而曲率半径越发变小的方式来配置曲率半径不同的多个圆弧，并将邻接的圆弧在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状。由此，根据充气轮胎10，能够将因在胎面部16的接地端E附近承受到的载荷而产生的变形分散到凹缺部50的广阔的范围内，从而能够提高轮胎耐久性。

另外，在本实施方式的充气轮胎10中，圆弧部51、52之中的设置在轮胎径向最内侧Ri的下侧圆弧部51b在轮胎径向R上与带束26的端部相重叠。据此，带束26的端部位于：曲率半径较小而容易挠曲变形的下侧圆弧部51b的轮胎宽度方向内侧Wi的位置，这样能够适度地限制下侧圆弧部51b处的挠曲变形，从而能够使凹缺部50在整体上的挠曲度呈现均匀化。由此，能够容易将因在胎面部16的接地端E附近承受到的载荷而产生的变形分散到凹缺部50的整体，从而能够进一步提高轮胎耐久性。

而且，由于以上侧圆弧部51a与下侧圆弧部51b相连接的连接部C在轮胎径向R上与第4带束26D的端部相重叠的方式来将凹缺部50设置在支承部18，因此，在特别容易挠曲变形的下侧圆弧部51b的连接部C附近，能够限制变形，这使得变形能够更加容易地均匀分散到凹缺部50的整体上，从而能够提高轮胎耐久性。

(第2实施方式)

接着，参照图3以及图4，说明本发明的第2实施方式。另外，对与第1实施方式相同的部分则省略说明，仅说明不同的部分。

在本实施方式中，在从设置于支承部18的凹缺部50的轮胎径向内侧Ri至轮胎最大宽度位置P之间，设置有：多个突条61、62、63、64、以及由这些突条61、62、63、64划分而形成出的凹部71、72、73、74。

另外，所谓轮胎最大宽度位置P是指：在轮胎宽度方向W上，位于胎侧部14的表面上的最外侧位置，也就是取得轮胎最大宽度的胎侧部表面上的位置。轮胎最大宽度也被称之为截面宽度，是剔除了胎侧部表面的图案或文字等突起以外的宽度。

多个突条61、62、63、64是：从支承部18的外表面朝向轮胎宽度方向外侧Wo突出、且沿着轮胎周向而延伸的相互大致平行地设置的突起。

设置在轮胎径向最外侧Ro的第1突条61与凹缺部50的轮胎径向内侧端50b之间形成有：沿着轮胎周向而延伸的第1凹部71。第1凹部71具有：其截面形状为曲率半径r1的圆弧形状的底面。

第2突条62与在轮胎径向外侧Ro相邻接的第1突条61之间形成有：沿着轮胎周向而延伸的第2凹部72。第2凹部72具有：截面形状为曲率半径r2的圆弧形状的底面。

第3突条63与在轮胎径向外侧Ro相邻接的第2突条62之间形成有：沿着轮胎周向而延伸的第3凹部73。第3凹部73具有：截面形状为曲率半径r3的圆弧形状的底面。

第4突条64与在轮胎径向外侧Ro相邻接的第3突条63之间形成有：沿着轮胎周向而延伸的第4凹部74。第4凹部74具有：截面形状为曲率半径r4的圆弧形状的底面。

以沿着轮胎周向而相互大致平行、且从第1凹部71开始朝向轮胎径向内侧Ri而依次排列在轮胎径向R上的方式，来设置：第1凹部71、第2凹部72、第3凹部73以及第4凹部74。

另外，构成第1凹部71、第2凹部72以及第3凹部73的底面的圆弧的曲率半径r1、r2、r3被设定成：越是位于轮胎径向内侧ri的位置的凹部，也就逐渐越来越大(即，r1＜r2＜r3)，构成第4凹部74的底面的曲率半径r4被设定成：与构成第3凹部73的底面的圆弧的曲率半径r3相同的大小。

在本实施方式中，由于在从凹缺部50的轮胎径向内侧Ri至轮胎最大宽度位置P之间设置有：由多个突条61、62、63、64划分而形成出的且沿着轮胎周向延伸的凹部71、72、73、74，因此，不仅仅在凹缺部50对因在胎面部16的接地端E附近承受到的载荷而发生的变形进行分散，而且还可以在凹部71、72、73、74分散出去，从而能够抑制胎面部的接地端附近所发生的偏磨损，且能够提高轮胎耐久性。

而且，在本实施方式中，由于越是位于轮胎径向内侧Ri的位置的凹部，底面的截面形状形成为：曲率半径越大的圆弧形状，支承部18的形状在轮胎径向R上圆滑地发生变化，因此，可以抑制视觉上的不协调感，同时还能够在支承部18设置出凹缺部50以及多个凹部71、72、73、74。

(变形例)

上述实施方式是作为例子而提出的，其意图并非对发明范围加以限定。新的实施方式也可以以其他各种方式而实施，在未脱离发明主旨的范围内可以进行各种省略、置换、变更。

例如，在上述实施方式中，虽然对凹缺部50的底面由曲率半径不同的2个圆弧构成的情形进行了说明，但也可以形成为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧越趋向内侧而曲率半径越发变小的方式来配置3个以上的圆弧，并将邻接的圆弧在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状。

另外，凹缺部50既可以形成为在轮胎周向上完全连续的环状，也可以是在周向上各处呈断续地形成。

另外，本发明虽然适合使用于卡车·公交汽车用等高载荷用的充气轮胎，但并不仅限于此，也可以适用于乘用车用或轻型卡车用等各种充气轮胎。

Claims (8)

1.一种充气轮胎，其具备：胎面部、胎侧部、设置在所述胎面部与所述胎侧部之间的支承部、以及从所述支承部的外表面朝向轮胎宽度方向内侧凹陷的凹缺部，所述充气轮胎的特征在于，

所述凹缺部的底面的截面形状形成为如下所述而得到的曲线形状，即：以随着从轮胎径向外侧越趋向内侧而曲率半径越发变小的方式来配置曲率半径不同的多个圆弧，并将邻接的圆弧在具有共用切线的切点处连接起来而得到的曲线形状。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

在胎面部具备带束，

在所述凹缺部的底面之中的由曲率半径最小的圆弧构成的部分形成于：在所述轮胎径向上与所述带束的端部的至少一部分相重叠的位置。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

具备：沿着轮胎周向而设置在从所述凹缺部的轮胎径向内侧至轮胎最大宽度位置之间的多个突条、以及通过所述突条而形成出的且沿着轮胎周向延伸的凹部。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，

具备：在轮胎径向上并排设置的多个所述凹部。

5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，

越是趋向轮胎径向内侧位置的所述凹部，底面的截面形状也就越形成为曲率半径大的圆弧形状。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述胎面部具备带束，

所述凹缺部的底面的截面形状形成为：将曲率半径不同的2个圆弧连接起来而得到的曲线形状，

从轮胎宽度方向中央至所述凹缺部的底面之中的2个圆弧被连接起来的位置为止的长度M、与从轮胎宽度方向中央至所述带束之中的位于轮胎宽度方向最外侧位置的带束端为止的长度L的比率M/L为：1.03至1.11。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的充气轮胎，其特征在于，

与所述凹缺部的轮胎径向外侧端相切的切线和轮胎径向所成的角度小于35度。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述充气轮胎是卡车或公共汽车用的轮胎。

Images