CN112585017A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的充气轮胎在确保冰上性能的同时提高耐久性能。具备：胎肩块(50A)，在胎面部的胎面表面(1A)中，利用在轮胎周向上延伸的主槽(12)及与主槽(12)交叉的多个副槽(51)，在轮胎宽度方向最外侧在轮胎周向上排列设置有多个；和刀槽花纹(52)，在胎肩块(50A)的胎面表面(1A)，沿着轮胎宽度方向延伸并至少轮胎宽度方向外侧的端部终止且在轮胎周向上排列设置有多个，形成胎面表面(1A)的顶胎面橡胶的JIS硬度(Ha)处于45以上且55以下的范围，0°方向的雪地牵引指数为180以上，胎肩块(50A)的轮胎宽度方向外侧缘(T)与刀槽花纹(52)的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离(α)形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎。
背景技术
以往，例如，专利文献1中记载的充气轮胎的目的在于，在确保雪上性能及冰上性能的同时，提高载荷耐久性能。该充气轮胎在陆部中的胎面表面具备：表面加工部，包含相对于轮胎周向倾斜的多个倾斜细槽；刀槽花纹，沿着轮胎宽度方向延伸并与表面加工部的倾斜细槽交叉，在轮胎周向上排列有多个并在沿着轮胎宽度方向延伸的中途被分离；以及凹部，在刀槽花纹被分离的间隔与刀槽花纹的被分离的端部隔开且沿着轮胎周向延伸并与表面加工部的倾斜细槽交叉地设置，刀槽花纹距胎面表面的深度D1、凹部距胎面表面的深度D2、表面加工部的倾斜细槽距胎面表面的深度D3为D3<D2<D1。
另外，例如，专利文献2中记载的充气轮胎的目的在于，适于冰雪路的行驶。该充气轮胎在胎面表面设置多个块，至少一个块由将块在轮胎周向上隔开设置的倾斜横槽、和实质上平行地延伸且两端在沿着轮胎周向的块纵侧面开口的至少1条开放刀槽花纹，划分为至少2个大致平行四边形状的块小片，且在位于轮胎周向的两端的端的块小片，设置有相对于轮胎宽度方向以小于45°的角度在轮胎宽度方向上延伸且两端均在块内部终止的至少1条封闭刀槽花纹。
另外，例如，专利文献3中记载的冬用充气子午线轮胎的目的在于，以高的水平兼顾冰上制动性能和耐偏摩耗性。该冬用充气子午线轮胎在胎面表面形成在轮胎周向上配置许多块而成的多个块列，并且，在各块设置有在轮胎宽度方向上延伸的刀槽花纹，至少将形成于两胎肩侧的块列的块的刀槽花纹由在轮胎宽度方向上长度不同的长短二种构成，并且，将这些刀槽花纹的轮胎宽度方向的长度设定为，相对于块的轮胎宽度方向的宽度，长刀槽花纹为45％～70％，短刀槽花纹为10％～30％。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-039337号公报
专利文献2：日本专利第4299745号公报
专利文献3：日本专利第4386679号公报
发明内容
发明要解决的课题
确保冰上性能(冰上路面上的制动性能)的冬用的无钉防滑充气轮胎，通过在形成胎面表面的胎面冠部橡胶(英文：tread cap rubber)中，使用与夏用的充气轮胎相比硬度低的组合物(英文：compound)，提高了粘附摩擦力。另外，为了使边缘成分提高而在胎面表面配置较多刀槽花纹。
但是，在胎面冠部橡胶中，若使用硬度低的组合物，则在路面接地时块的变形量变大，橡胶自身容易蓄热。而且，通过配置较多刀槽花纹，应力会集中于刀槽花纹底，若以低压及高载荷状态持续行驶，则在胎面表面中，接地压比较高的胎肩块有可能破坏(称作胎面崩花(英文：tread chunk))。
因而，虽然可以考虑提高胎面冠部橡胶的硬度来抑制块的变形，但是，粘附摩擦力会降低而导致冰上性能恶化。
因此，本发明是鉴于上述内容而做出的，其目的在于，提供能够在确保冰上性能的同时提高耐久性能的充气轮胎。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题而达成目的，本发明的一方案的充气轮胎具备：胎肩块，在胎面部的胎面表面中，利用在轮胎周向上延伸的主槽及与所述主槽交叉的多个副槽，在轮胎宽度方向最外侧在轮胎周向上排列设置有多个；和刀槽花纹，在所述胎肩块的胎面表面，沿着轮胎宽度方向延伸并至少轮胎宽度方向外侧的端部终止且在轮胎周向上排列设置有多个，形成所述胎面表面的顶胎面橡胶(英文：cap tread rubber)的JIS硬度Ha处于45以上且55以下的范围，0°方向的雪地牵引指数为180以上，所述胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围。
另外，在本发明的一方案的充气轮胎中，优选的是，所述胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离形成于1.6mm以上且2.0mm以下的范围。
另外，在本发明的一方案的充气轮胎中，优选的是，所述胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离形成于1.7mm以上且1.8mm以下的范围。
另外，在本发明的一方案的充气轮胎中，优选的是，所述胎肩块，在所述顶胎面橡胶的轮胎径向内侧层叠设置底胎面橡胶(英文：under tread rubber)，所述顶胎面橡胶的JIS硬度Ha与所述底胎面橡胶的JIS硬度Hb满足5≤Hb－Ha≤20的关系，形成于1个所述胎肩块的全部所述刀槽花纹中，投影长度的总和的80％的刀槽花纹底设置于所述底胎面橡胶。
另外，在本发明的一方案的充气轮胎中，优选的是，所述胎肩块中，相对于所述主槽的槽深的、所述底胎面橡胶的比率处于50％以上且60％以下的范围。
另外，在本发明的一方案的充气轮胎中，优选的是，被指定了车辆装配时的旋转方向，在所述胎肩块的轮胎宽度方向中央部设置有在轮胎周向上延伸且深度为0.2mm以上且3.0mm以下的周向细槽，所述周向细槽形成为，仅在所述胎肩块的轮胎接地时的踢出侧的轮胎周向外侧缘开口。
另外，在本发明的一方案的充气轮胎中，优选的是，所述刀槽花纹，在所述胎肩块的轮胎周向最大尺寸为30mm以下的情况下，轮胎周向的排列设置数为4以下，在所述胎肩块的轮胎周向最大尺寸大于30mm的情况下，轮胎周向的排列设置数为5以上。
发明的效果
若最短距离超过2.5mm，则胎肩块的接地压变得过大，容易产生胎面崩花的故障。相反，若最短距离不足1.5mm，则尽管接地压减低，但胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与刀槽花纹的端部却过近而容易产生裂纹。因而，本发明的充气轮胎通过将最短距离形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围，能够抑制上述的不良状况的产生。另外，若形成胎肩块的胎面表面的顶胎面橡胶的JIS硬度Ha不足45，则在充气轮胎的旋转时，与路面接地时的胎肩块的动作变大而变形量大，橡胶自身蓄热而容易产生上述的不良状况。相反，若Ha超过55，则成为粘附摩擦力降低而冰上性能降低的倾向。因而，本发明的充气轮胎通过使Ha处于45以上且55以下的范围，能够抑制上述的不良状况的产生。其结果，本发明的充气轮胎能够在确保冰上性能的同时提高耐久性能。
附图说明
图1是本发明的实施方式的充气轮胎的子午剖视图。
图2是本发明的实施方式的充气轮胎的胎面部的局部俯视图。
图3是本发明的实施方式的充气轮胎的胎面部的局部放大俯视图。
图4是本发明的实施方式的充气轮胎的子午剖面局部放大图。
图5是示出本发明的实施例的充气轮胎的性能试验的结果的图表。
图6是示出本发明的实施例的充气轮胎的性能试验的结果的图表。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行详细说明。此外，本发明不受本实施方式所限定。另外，本实施方式的构成要素中，包含本领域技术人员能够置换且容易置换的、或实质上相同的要素。另外，记载于本实施方式中的多个变形例，能够在本领域技术人员不言而喻的范围内任意组合。
图1是本实施方式的充气轮胎的子午剖视图。
在以下的说明中，轮胎周向指的是以充气轮胎的旋转轴(未图示)为中心轴的环绕方向。另外，轮胎宽度方向指的是与所述旋转轴平行的方向，轮胎宽度方向内侧指的是在轮胎宽度方向上去向轮胎赤道面(轮胎赤道线)CL的侧，轮胎宽度方向外侧指的是在轮胎宽度方向上离开轮胎赤道面CL的侧。轮胎径向指的是与所述旋转轴正交的方向。轮胎赤道面CL是与所述旋转轴正交并且穿过充气轮胎的轮胎宽度的中心的平面。轮胎赤道线指的是处于轮胎赤道面CL上且沿着充气轮胎的轮胎周向的线。在本实施方式中，对轮胎赤道线标注与轮胎赤道面相同的标号“CL”。
本实施方式的充气轮胎作为冰雪路用的无钉防滑轮胎而应用。
如图1所示，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，在轮胎周向上延伸而呈环状；一对胎侧部2，分别配置于胎面部1的两侧；以及一对胎圈部3，分别配置于各胎侧部2的轮胎径向内侧。
在一对胎圈部3之间设置有胎体层4。胎体层4包含在轮胎径向上延伸的多条加强帘线，绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎内侧向外侧折回，且在轮胎周向上呈环形状挂绕而构成轮胎的骨架。在胎圈芯5的外周上配置有由截面三角形状的橡胶组合物构成的胎圈填胶6。
在胎体层4的成为胎面部1侧的轮胎径向外侧，配置有多层带束层7。各带束层7包含相对于轮胎周向倾斜的多条加强帘线，且在各带束层7之间加强帘线以彼此交叉的方式配置。在带束层7中，加强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定为10°以上且40°以下的范围。作为带束层7的加强帘线，优选使用钢帘线。在带束层7的轮胎径向外侧，为了提高高速耐久性，配置有至少1层带束覆盖层8。带束覆盖层8将加强帘线相对于轮胎周向例如以5°以下的角度排列而成。作为带束覆盖层8的加强帘线，优选使用尼龙、芳族聚酰胺等有机纤维帘线。
此外，上述的轮胎内部构造示出充气轮胎中的代表例，不限定于此。
图2是本实施方式的充气轮胎的胎面部的局部俯视图。
如图2所示，在作为胎面部1的表面且与路面接触的胎面表面1A形成有：一对主槽11，在轮胎赤道面CL的轮胎宽度方向两侧沿着轮胎周向呈锯齿状延伸；一对主槽12，在各主槽11的轮胎宽度方向外侧沿着轮胎周向呈锯齿状延伸；以及一对辅助槽13，在这些主槽11与主槽12之间沿着轮胎周向呈锯齿状延伸。主槽11、12是槽宽处于7mm以上且14mm以下的范围、槽深处于8.0mm以上且12.0mm以下的范围的槽。辅助槽13是槽宽比主槽11、12窄、槽宽处于3mm以上且10mm以下的范围、槽深处于7.0mm以上且11.0mm以下的范围的槽。
由此，在胎面部1中，在一对主槽11、11的彼此之间区划出中央陆部20，在主槽11与辅助槽13之间区划出中间陆部30，在辅助槽13与主槽12之间区划出中间陆部40，在主槽12的轮胎宽度方向外侧区划出胎肩陆部50。
中央陆部20在胎面表面1A形成有两端开口于两主槽11且在轮胎周向上排列设置有多条的副槽21。副槽21具有相对于轮胎宽度方向倾斜的倾斜部21A和相对于轮胎宽度方向平行的平行部21B，并在中途弯折而形成。在轮胎周向上排列设置的多条副槽21，包含倾斜部21A开口于轮胎宽度方向的一方侧的主槽11且平行部21B开口于另一方侧的主槽11的副槽21、和倾斜部21A开口于轮胎宽度方向的另一方侧的主槽11且平行部21B开口于一方侧的主槽11的副槽21，它们沿着轮胎周向交替配置。由此，中央陆部20由副槽21在轮胎周向上分割断开为多个而区划出在轮胎周向上排列设置有多个的中央块20A。
各中央块20A在胎面表面1A形成有在轮胎宽度方向上延伸且在轮胎周向上排列设置有多条的刀槽花纹22。在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹22，在轮胎宽度方向的中途被分割断开。另外，被分割断开的刀槽花纹22，其中多数形成为，在中央块20A内一端被封闭且另一端开口于轮胎宽度方向的某一主槽11。另外，被分割断开的刀槽花纹22，其中一部分在中央块20A内两端封闭。关于刀槽花纹22，刀槽花纹宽度处于0.3mm以上且1.2mm以下的范围，为主槽11以下的槽深。关于刀槽花纹22，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为进行多个弯折的锯齿状。在该情况下，刀槽花纹22是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的锯齿形状而成为锯齿形状的二维刀槽花纹、或除了锯齿形状之外还在轮胎周向上弯折的三维刀槽花纹。另外，刀槽花纹22也可以是，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为直线状。在该情况下，刀槽花纹22可以是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的直线状而成为直线状的一维刀槽花纹，也可以是弯折的二维刀槽花纹。
在此，本实施方式的充气轮胎被指定了车辆装配时的旋转方向(轮胎旋转方向)。旋转方向的指定，虽然在图中未明示，但例如是胎面部1的轮胎宽度方向外侧，由出现在轮胎的侧面的设置于胎侧部2的标识(例如，车辆前进时所朝向的箭头)表示。
中央块20A，接地时的踏入(碾入)侧是与旋转方向相同侧(车辆装配时的旋转方向侧)，接地时的踢出侧是与旋转方向相反侧(车辆装配时的旋转方向相反侧)。各副槽21的各倾斜部21A以在中央陆部20内成为与平行部21B的交界的端部朝向踏入侧(即，旋转方向侧)的方式相对于轮胎宽度方向倾斜。各倾斜部21A中，踏入侧的槽壁21Aa与踢出侧的槽壁21Ab相比向轮胎宽度方向外侧突出。另外，各倾斜部21A中，踏入侧的槽壁21Aa相对于轮胎宽度方向的角度θ1与踢出侧的槽壁21Ab相对于轮胎宽度方向的角度θ2的差设定在0°≤θ1－θ2≤5°的范围。也就是说，各倾斜部21A具有踏入侧的槽壁21Aa与踢出侧的槽壁21Ab互相平行、或者踏入侧的槽壁21Aa与踢出侧的槽壁21Ab朝向开口的主槽11侧逐渐接近那样的构造。
这样，在本实施方式的充气轮胎中，在采用被指定了旋转方向的胎面花纹时，在处于胎面部1的轮胎赤道面CL上的中央区域设置中央陆部20，在该中央陆部20形成在轮胎宽度方向上排列设置的多条副槽21，使各副槽21的倾斜部21A以中央陆部20内的端部朝向踏入侧的方式相对于轮胎宽度方向倾斜，使各倾斜部21A的踏入侧的槽壁21Aa与踢出侧的槽壁21Ab相比向轮胎宽度方向外侧突出，将各倾斜部21A的踏入侧的槽壁21Aa相对于轮胎宽度方向的角度θ1与踢出侧的槽壁21Ab相对于轮胎宽度方向的角度θ2的差设定在0°≤θ1－θ2≤5°的范围。
即，在雪上路面上的驱动时，相对于胎面部1朝向与旋转方向相反的方向，路面相对打滑，因在这些胎面部1与路面之间产生的打滑，副槽21的倾斜部21A闭合而压缩该倾斜部21A内的雪柱。另一方面，在雪上路面上的制动时，相对于胎面部1朝向与旋转方向相同的方向，路面相对打滑，因在这些胎面部1与路面之间产生的打滑，副槽21的倾斜部21A开放而向该倾斜部21A内导入更多的雪。由此，形成于副槽21的倾斜部21A内的雪柱的剪力变大，基于该雪柱剪力使雪上行驶时的驱动力、制动力增大，能够有效地改善雪上性能。
而且，通过各倾斜部21A的踏入侧的槽壁21Aa相对于轮胎宽度方向的角度θ1与踢出侧的槽壁21Ab相对于轮胎宽度方向的角度θ2的上述差，从而在雪上路面上的驱动时倾斜部21A容易闭合，在制动时向倾斜部21A内导入足够的雪，所以，能够有效地改善雪上性能。若角度θ1小于角度θ2而槽壁21Aa、21Ab的角度差(θ1－θ2)为负值，则在雪上路面上的驱动时压缩倾斜部21A内的雪柱的效果降低，相反，若槽壁21Aa、21Ab的角度差(θ1－θ2)大于5°，则在制动时向倾斜部21A内带入雪的效果降低。
另外，副槽21的倾斜部21A优选槽宽W相对于槽深D的比处于0.10≤W/D≤0.30的范围。由此，倾斜部21A在接地状态下适当地变形。其结果，在雪上路面上的驱动时倾斜部21A容易闭合，在制动时向倾斜部21A内导入足够的雪，所以，能够有效地改善雪上性能。若该比W/D小于0.10，则基于倾斜部21A的雪柱剪力不够，相反，若大于0.30，则成为压缩倾斜部21A内的雪的效果降低的倾向。此外，在倾斜部21A的槽深D及槽宽W根据倾斜部21A的延伸方向的位置而变化的情况下，将其最大值分别设为槽深D及槽宽W。
另外，倾斜部21A优选踏入侧的槽壁21Aa向轮胎宽度方向的突出量E处于中央陆部20的轮胎宽度方向尺寸Wr的5％以上且15％以下的范围，更优选处于8％以上且12％以下的范围。由此，在雪上路面上的制动时向倾斜部21A内导入足够的雪，所以，能够有效地改善雪上性能。若突出量E过小，则向倾斜部21A内带入雪的效果降低，相反，若过大，则会形成中央陆部20的刚性极端不同的部位，所以可能会产生异常摩耗。此外，倾斜部21A的踏入侧的槽壁21Aa的突出量E及中央陆部20的轮胎宽度方向尺寸Wr均是轮胎周向的投影尺寸。
另外，倾斜部21A优选其中心线相对于轮胎宽度方向的角度θA处于25°以上且65°以下的范围。通过使倾斜部21A以上述角度θA的范围相对于轮胎宽度方向倾斜，从而在雪上路面上的制动时，在产生了与路面相对的打滑时，容易向倾斜部21A内导入雪，所以，能够有效地改善雪上性能。若倾斜部21A的角度θA小于25°，则向倾斜部21A内导入雪的效果降低，相反，若大于65°，则成为中央陆部20的刚性降低明显化的倾向。
另外，倾斜部21A优选具有槽深从开口于主槽11的开口端侧沿着延伸方向朝向中央陆部20内逐渐变深的构造。由此，倾斜部21A中，延伸方向的中央陆部20侧与开口端侧相比体积相对大，向倾斜部21A的延伸方向的中央陆部20侧引导雪的效果高，所以，能够有效地使雪柱剪力增大。此外，倾斜部21A优选延伸方向的中央陆部20侧的端部(与平行部21B连结的弯折部)的槽深处于7mm以上且14mm以下的范围。
另外，倾斜部21A优选轮胎宽度方向尺寸Wg相对于中央陆部20的轮胎宽度方向尺寸Wr处于40％≤Wg/Wr≤80％的范围，更优选处于50％≤Wg/Wr≤70％的范围。通过如此相对于中央陆部20的轮胎宽度方向尺寸Wr设定倾斜部21A的轮胎宽度方向尺寸Wg，能够充分确保基于倾斜部21A的雪柱剪力，有效地改善雪上性能。若倾斜部21A的轮胎宽度方向尺寸Wg与上述范围相比过小，则基于倾斜部21A的雪柱剪力不够，相反，若过大，则成为中央陆部20的刚性降低明显化的倾向。此外，倾斜部21A的轮胎宽度方向尺寸Wg及中央陆部20的轮胎宽度方向尺寸Wr是轮胎周向的投影尺寸。
另外，副槽21的平行部21B优选其中心线相对于轮胎宽度方向的角度θB处于0°以上且5°以下的范围。通过将平行部21B以上述角度θB的范围与轮胎宽度方向平行地配置，能够得到排水效果及冰上路面上的边缘效果，能够有效地改善冰上路面上的制动性能(冰上性能)。若平行部21B的角度θB大于5°，则成为边缘效果降低的倾向。此外，平行部21B设为与倾斜部21A的延伸方向的中央陆部20侧的端部(与平行部21B连结的弯折部)的槽深同等的槽深d(7mm以上且14mm以下的范围)，比倾斜部21A的槽宽W窄的槽宽w。平行部21B中，优选槽宽w相对于槽深d的比处于0.05≤w/d≤0.30的范围。由此，能够得到冰上路面上的边缘效果，并且确保中央陆部20的刚性。关于平行部21B，若槽宽w相对于槽深d的比与0.05相比过小，则排水效果降低，若与0.15相比过大，则成为中央陆部20的刚性降低明显化的倾向。
中间陆部30在胎面表面1A形成有各端开口于主槽11和辅助槽13且在轮胎周向上排列设置有多条的副槽31。由此，中间陆部30由副槽31在轮胎周向上分割断开为多个而区划出在轮胎周向上排列设置有多个的中间块30A。副槽31形成为相对于轮胎宽度方向倾斜。副槽31形成为，呈直线状延伸，从轮胎宽度方向外侧去向轮胎宽度方向外侧(轮胎赤道面CL)，向车辆装配时的旋转方向侧倾斜。副槽31与在轮胎宽度方向内侧相邻的中央陆部20中的副槽21的倾斜部21A的开口侧相对，且中心线以与倾斜部21A同等的角度(25°以上且65°以下)倾斜而设置。由此，在雪上路面上的制动时，在产生了与路面相对的打滑时，容易向副槽31内导入雪，所以，能够有效地改善雪上性能。若副槽31的角度小于25°，则向副槽31内导入雪的效果降低，相反，若大于65°，则成为中间陆部30的刚性降低明显化的倾向。另外，副槽31通过与在轮胎宽度方向内侧相邻的中央陆部20中的副槽21的倾斜部21A的开口侧相对，从而将来自倾斜部21A的排水向轮胎宽度方向外侧持续排出，所以，能够改善排水效果。
各中间块30A在胎面表面1A形成有在轮胎宽度方向上延伸且在轮胎周向上排列设置有多条的刀槽花纹32。在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹32，在其中多数中，形成为各端开口于主槽11和辅助槽13。另外，在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹32，在中间块30A的踏入侧(车辆装配时的旋转方向侧)，在中间块30A内两端封闭。关于刀槽花纹32，刀槽花纹宽度处于0.3mm以上且1.2mm以下的范围，为主槽11及辅助槽13以下的槽深。刀槽花纹32中，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为进行多个弯折的锯齿状。在该情况下，刀槽花纹32是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的锯齿形状而成为锯齿形状的二维刀槽花纹、或除了锯齿形状之外还在轮胎周向上弯折的三维刀槽花纹。另外，刀槽花纹32也可以是，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为直线状。在该情况下，刀槽花纹32可以是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的直线状而成为直线状的一维刀槽花纹，也可以是弯折的二维刀槽花纹。
中间陆部40在胎面表面1A形成有各端开口于辅助槽13和主槽12且在轮胎周向上排列设置有多条的副槽41。由此，中间陆部40由副槽41在轮胎周向上分割断开为多个而区划出在轮胎周向上排列设置有多个的中间块40A。副槽41形成为相对于轮胎宽度方向倾斜。副槽41形成为，呈直线状延伸，从轮胎宽度方向外侧去向轮胎宽度方向外侧(轮胎赤道面CL)，向车辆装配时的旋转方向侧倾斜。
各中间块40A在胎面表面1A形成有在轮胎宽度方向上延伸且在轮胎周向上排列设置有多条的刀槽花纹42。在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹42，在其中多数中，形成为各端开口于辅助槽13和主槽12。另外，在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹42形成为，在中间块40A的轮胎周向的中央部，在中间块40A内一端封闭且另一端开口于主槽12。另外，在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹42，在中间块40A的轮胎周向的两端部，在中间块40A内两端封闭。关于刀槽花纹42，刀槽花纹宽度处于0.3mm以上且1.2mm以下的范围，为辅助槽13及主槽12以下的槽深。刀槽花纹42中，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为进行多个弯折的锯齿状。在该情况下，刀槽花纹42是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的锯齿形状而成为锯齿形状的二维刀槽花纹、或除了锯齿形状之外还在轮胎周向上弯折的三维刀槽花纹。另外，刀槽花纹42也可以是，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为直线状。在该情况下，刀槽花纹42可以是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的直线状而成为直线状的一维刀槽花纹，也可以是弯折的二维刀槽花纹。
胎肩陆部50在胎面表面1A形成有各端开口于主槽12和接地端T且在轮胎周向上排列设置有多条的副槽51。由此，胎肩陆部50由副槽51在轮胎周向上分割断开为多个而区划出在轮胎周向上排列设置有多个的胎肩块50A。副槽51形成为呈直线状延伸。
在此，接地端T是胎肩块50A的轮胎宽度方向外侧缘的边缘端。接地端T是接地区域的轮胎宽度方向上的两最外端。接地区域是，将充气轮胎组装到规定轮辋且填充规定内压并且施加了规定载荷的70％时，该充气轮胎的胎面部1的胎面表面1A与干燥的平坦的路面接触的区域。所谓规定轮辋是由JATMA规定的“標準リム(标准轮辋)”，由TRA规定的“DesignRim(设计轮辋)”，或由ETRTO规定的“Measuring Rim(测量轮辋)”。另外，所谓规定内压是由JATMA规定的“最高空気圧(最高空气压)”，由TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值，或由ETRTO规定的“INFLATION PRESSURES(充气压力)”。另外，所谓规定载荷是由JATMA规定的“最大負荷能力(最大负荷能力)”，由TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值，或由ETRTO规定的“LOAD CAPACITY(负荷能力)”。
胎肩块50A在胎面表面1A形成有在轮胎宽度方向上延伸且在轮胎周向上排列设置有多条的刀槽花纹52。在轮胎周向上排列设置的多条刀槽花纹52，在轮胎宽度方向的中途被分割断开。另外，被分割断开的刀槽花纹52，轮胎宽度方向外侧的全部在胎肩块50A内两端封闭。另外，被分割断开的刀槽花纹52形成为，在轮胎宽度方向内侧，在胎肩块50A的轮胎周向的两端部，在胎肩块50A内两端封闭，在其他胎肩块50A的轮胎周向的中央部，在胎肩块50A内一端封闭且另一端开口于主槽12。关于刀槽花纹52，刀槽花纹宽度处于0.3mm以上且1.2mm以下的范围，为主槽12以下的槽深。刀槽花纹52中，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为进行多个弯折的锯齿状。在该情况下，刀槽花纹52是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的锯齿形状而成为锯齿形状的二维刀槽花纹、或除了锯齿形状之外还在轮胎周向上弯折的三维刀槽花纹。另外，刀槽花纹52也可以是，向胎面表面1A开口的开口部连续而形成为直线状。在该情况下，刀槽花纹52可以是从胎面表面1A向轮胎径向内侧的胎面部1内的形状沿着胎面表面1A的直线状而成为直线状的一维刀槽花纹，也可以是弯折的二维刀槽花纹。
胎肩块50A在轮胎宽度方向的中央部形成有在轮胎周向上延伸的1条周向细槽53。周向细槽53在轮胎周向上呈直线状延伸，一端在胎肩块50A的踢出侧(车辆装配时的旋转方向相反侧)开口，另一端在胎肩块50A内封闭。即，周向细槽53形成为，仅在胎肩块50A的轮胎接地时的踢出侧的轮胎周向外侧缘开口。关于周向细槽53，槽深形成于0.2mm以上且3.0mm以下的范围，槽宽形成于0.5mm以上且2.0mm以下的范围。周向细槽53优选相对于刀槽花纹52的封闭端隔开设置，但也可以相连通。
另外，虽然在图中未明示，但在各块20A、30A、40A、50A的胎面表面1A设置有表面加工部。表面加工部包括相对于轮胎周向倾斜地延伸的多个倾斜细槽。关于倾斜细槽，距胎面表面1A的深度处于0.1mm以上且0.5mm以下的范围。倾斜细槽在各块20A、30A、40A、50A的胎面表面1A中可以从端开口到端，也可以不开口。另外，倾斜细槽可以形成为呈直线状延伸，也可以形成为在中途弯曲，还可以形成为在中途弯折。倾斜细槽的延伸方向由连结两端部的直线规定。刀槽花纹22、32、42、52、周向细槽53相对于该倾斜细槽交叉。
另外，本实施方式的充气轮胎中，胎面部1如参照图4那样，由形成胎面表面1A的顶胎面橡胶1a和层叠于顶胎面橡胶1a的轮胎径向内侧的底胎面橡胶1b形成。上述的主槽11、12、辅助槽13、副槽21、31、41、51及刀槽花纹22、32、42、52从顶胎面橡胶1a设置至底胎面橡胶1b。另外，上述的周向细槽53及表面加工部仅设置于顶胎面橡胶1a。顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha设定于45以上且55以下的范围。底胎面橡胶1b的JIS硬度Hb比顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha大而硬。JIS硬度是依据JIS K-6253而使用A型的硬度计在温度20℃的条件下测定的硬度计硬度。
另外，本实施方式的充气轮胎，0°方向的雪地牵引指数STI被设定为180以上。本实施方式的充气轮胎，更优选的是，0°方向的雪地牵引指数STI被设定于180～240的范围。0°方向的雪地牵引指数STI是由SAE(Society of Automotive Engineers)提出的Uniroyal公司的实验式，在将充气轮胎组装到正规轮辋(日文：正規リム)，且填充了正规内压(日文：正規内圧)的无负荷状态时，由以下的数式(1)定义。在数式(1)中，ρg是槽密度[mm/mm2]，作为接地面(在此设为接地端T之间)中的除了在轮胎宽度方向上投影的刀槽花纹之外的全部槽的长度的合计[mm]与接地区域的总面积(轮胎接地宽度与轮胎周长的积)[mm2]的比而算出。另外，ρs是刀槽花纹密度[mm/mm2]，作为在轮胎宽度方向上投影的全部刀槽花纹的长度的合计[mm]与接地区域的总面积[mm2]的比而算出。另外，Dg是全部槽的平均槽深[mm]。0°方向意味着相对于轮胎周向的雪地牵引指数。
STI＝－6.8+2202×ρg+672×ρs+7.6×Dg…(1)
通过如此规定形成胎面表面1A的顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha的范围和0°方向的雪地牵引指数，从而胎面部1对于路面灵活地跟随，所以作为冰雪路用的无钉防滑轮胎而有效地发挥功能。
图3是本实施方式的充气轮胎的胎面部的局部放大俯视图。图4是本实施方式的充气轮胎的子午剖面局部放大图。图5是本实施方式的充气轮胎的胎面部的其他例的局部放大俯视图。
本实施方式的充气轮胎，如图3所示，胎肩块50A中，轮胎宽度方向外侧缘(接地端T)与设置于胎肩块50A的刀槽花纹52的轮胎宽度方向最外侧的端部52a的最短距离α形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围。此外，在图3中，最短距离α作为全部刀槽花纹52的轮胎宽度方向最外侧的端部52a与胎肩块50A的轮胎宽度方向外侧缘的距离而示出，但设为多个刀槽花纹52中的、端部52a离胎肩块50A的轮胎宽度方向外侧缘最近的刀槽花纹52处的最短距离α。
即，本实施方式的充气轮胎，形成胎肩块50A的胎面表面1A的顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha处于45以上且55以下的范围，0°方向的雪地牵引指数STI为180以上，作为冰雪路用的无钉防滑轮胎而有效地发挥功能。并且，在这样的充气轮胎中，胎肩块50A的轮胎宽度方向外侧缘(接地端T)与刀槽花纹52的轮胎宽度方向最外侧的端部52a的最短距离α形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围。
若最短距离α超过2.5mm，则胎肩块50A的接地压变得过大，容易产生胎面崩花的故障。相反，若最短距离α不足1.5mm，则尽管接地压减低，但胎肩块50A的轮胎宽度方向外侧缘与刀槽花纹52的端部52a却过近而容易产生裂纹。因而，通过将最短距离α形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围，能够抑制上述的不良状况的产生。另外，若形成胎肩块50A的胎面表面1A的顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha不足45，则在充气轮胎的旋转时，与路面接触时的胎肩块50A的动作变大而变形量大，橡胶自身蓄热而容易产生上述的不良状况。相反，若Ha超过55，则成为粘附摩擦力降低而冰上性能降低的倾向。因而，Ha优选处于45以上且55以下的范围。其结果，本实施方式的充气轮胎能够在确保冰上性能的同时提高耐久性能。
另外，在本实施方式的充气轮胎中，优选的是，最短距离α处于1.6mm以上且2.0mm以下的范围。
即，通过使最短距离α成为1.6mm以上来抑制龟裂的产生，通过使其成为2.0mm以下来抑制接地压变得过大。其结果，本实施方式的充气轮胎能够进一步提高耐久性能。
另外，在本实施方式的充气轮胎中，优选的是，最短距离α处于1.7mm以上且1.8mm以下的范围。
即，通过使最短距离α成为1.7mm以上来进一步抑制龟裂的产生，通过使其成为1.8mm以下来进一步抑制接地压变得过大。其结果，本实施方式的充气轮胎能够进一步提高耐久性能。
另外，在本实施方式的充气轮胎中，在胎肩块50A中，顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha与底胎面橡胶1b的JIS硬度Hb满足5≤Hb－Ha≤20的关系。而且，在本实施方式的充气轮胎中，如图4所示，形成于1个胎肩块50A的全部刀槽花纹52中，投影长度的总和的80％的刀槽花纹底52b设置于底胎面橡胶1b。
在此，所谓刀槽花纹52的投影长度的总和，是在如图3所示的呈锯齿状形成于胎面表面1A的各刀槽花纹52中，使锯齿状在轮胎宽度方向上伸展，将其投影到轮胎周向上的长度相加而进行求总和得到的长度。并且，在本实施方式的充气轮胎中，该投影长度的总和中的80％的刀槽花纹底52b设置至底胎面橡胶1b。
作为胎面崩花的故障形态，从朝向刀槽花纹底52b的裂纹开始。因此，通过在JIS硬度比顶胎面橡胶1a高的底胎面橡胶1b配置刀槽花纹底52b，从而刀槽花纹底52b的变形量被抑制得小，所以，能够抑制裂纹的产生。相对于顶胎面橡胶1a的JIS硬度Ha处于45以上且55以下的范围，若与底胎面橡胶1b的JIS硬度Hb的差即Hb－Ha不足5，则无法充分减低接地压，胎面崩花的故障的抑制效果降低。另外，若Hb－Ha超过20，则即便在底胎面橡胶1b配置刀槽花纹底52b，胎面崩花的故障的抑制效果也小。因此，本实施方式的充气轮胎，通过满足5≤Hb－Ha≤20的关系并在底胎面橡胶1b配置刀槽花纹底52b，能够进一步提高耐久性能。
另外，在本实施方式的充气轮胎中，如图4所示，胎肩块50A中，在主槽12的槽深Da的范围内，底胎面橡胶1b的轮胎径向尺寸Db相对于主槽12的槽深Da的比率((Db/Da)×100)处于50％以上且60％以下的范围。
刀槽花纹52的深度一般相对于主槽12的槽深Da距胎面表面1A确保50％以上，以免磨耗而刀槽花纹52立刻消失。并且，若底胎面橡胶1b的轮胎径向尺寸Db相对于主槽12的槽深Da的比率不足50％，则顶胎面橡胶1a与底胎面橡胶1b的界面相对于刀槽花纹底52b过近，若超过60％，则顶胎面橡胶1a所占的区域过少，由此，成为冰上性能降低的倾向。因此，本实施方式的充气轮胎，在底胎面橡胶1b配置有刀槽花纹底52b的形态下，通过使底胎面橡胶1b的轮胎径向尺寸Db相对于主槽12的槽深Da的比率处于50％以上且60％以下的范围，能够确保冰上性能。
另外，在本实施方式的充气轮胎中，如图3所示，被指定了车辆装配时的旋转方向，在胎肩块50A的轮胎宽度方向中央部，设置有在轮胎周向上延伸且深度为0.2mm以上且3.0mm以下的周向细槽53。如图3所示，周向细槽53形成为，仅在胎肩块50A的轮胎接地时的踢出侧的轮胎周向外侧缘50Aa开口，在踏入侧的轮胎周向外侧缘50Ab不开口而在胎肩块50A内封闭。
通过在胎肩块50A的轮胎宽度方向中央部设置在轮胎周向上延伸且深度为0.2mm以上且3.0mm以下的周向细槽53，能够减低胎肩块50A的接地压而抑制胎面崩花的产生。不过，若被指定了车辆装配时的旋转方向，则处于在胎肩块50A的踏入侧多产生胎面崩花的倾向。因此，通过仅在胎肩块50A的轮胎接地时的踢出侧的轮胎周向外侧缘50Aa开口，在踏入侧的轮胎周向外侧缘50Ab不开口而在胎肩块50A内封闭而形成，从而在接地时抑制胎肩块50A的踏入侧的动作，可谋求耐久性的提高。
此外，在本实施方式的充气轮胎中，如图3所示，被指定了车辆装配时的旋转方向，胎肩块50A的轮胎接地时的踏入侧的轮胎宽度方向尺寸Wb形成为大于轮胎接地时的踢出侧的轮胎宽度方向尺寸Wa。由此，在胎肩块50A的轮胎接地时的踏入侧刚性变高，所以，在接地时抑制胎肩块50A的踏入侧的动作，可谋求耐久性的提高。
另外，在本实施方式的充气轮胎中，如图3所示，刀槽花纹52，在胎肩块50A的轮胎周向最大尺寸L为30mm以下的情况下，轮胎周向的排列设置数为4以下，在胎肩块50A的轮胎周向最大尺寸L大于30mm的情况下，轮胎周向的排列设置数为5以上。
若在胎肩块50A的轮胎周向最大尺寸L为30mm以下的情况下刀槽花纹52的轮胎周向的排列设置数为5以上，则成为裂纹的产生原因的刀槽花纹52变得过密而耐久性能降低。相反，若在胎肩块50A的轮胎周向最大尺寸L大于30mm的情况下刀槽花纹52的轮胎周向的排列设置数为4以下，则接地压变得过高而耐久性能降低。因此，本实施方式的充气轮胎，通过设为相对于胎肩块50A的轮胎周向最大尺寸L的刀槽花纹52的上述排列设置数，能够提高耐久性能。
实施例
在本实施例中，关于上述的实施方式的充气轮胎，对于条件不同的多种试验轮胎，进行了与耐久性能及冰上性能(冰上路面上的制动性能)相关的性能试验(参照图5及图6)。
在该性能试验中，将轮胎尺寸为205/55R15 91H的充气轮胎设为试验轮胎，将该试验轮胎组装到16×6.5J的正规轮辋。
耐久性能的评价方法，向试验轮胎填充空气压180kPa，使用室内转鼓试验机(转鼓直径：1707mm)，将周边温度控制成38±3℃，在此基础上，使其承受相当于JATMA规定的最大载荷的100％的载荷，以速度120km/h行驶37小时。之后，向试验轮胎填充空气压140kPa并使其承受相当于JATMA规定的最大载荷的100％的载荷，以速度120km/h开始行驶，测定轮胎破坏了时的行驶时间。并且，基于该测定结果，进行将以往例作为基准(100)的指数评价。该评价示出了，指数越高则耐久性能越优异。
冰上性能的评价方法，向试验轮胎填充空气压200kPa，装配于试验车辆(日本产的CUV(Crossover Utility Vehicle)车)，在具有冰上路面的测试路线上测定从行驶速度40km/h起的制动距离。并且，基于该测定结果，进行将以往例作为基准(100)的指数评价。该评价示出了，指数越高则冰上性能越优异。此外，冰上性能示出了，若是到指数98为止的降低则确保了性能，在降低至指数80的情况下，性能下降。
图5及图6所示的充气轮胎，具有图1所示的胎面花纹，关于以往例及比较例的充气轮胎，胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离脱离了规定范围。另一方面，关于实施例的充气轮胎，胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离处于规定范围。
并且，如图5及图6的试验结果所示，可知，实施例的充气轮胎在确保冰上性能的同时，耐久性能得到了改善。
附图标记说明
1 胎面部
1A 胎面表面
1a 顶胎面橡胶
1b 底胎面橡胶
11、12 主槽
13 辅助槽
50 胎肩陆部
50A 胎肩块
50Aa 胎肩块的踢出侧的轮胎周向外侧缘
50Ab 胎肩块的踏入侧的轮胎周向外侧缘
51 副槽
52 刀槽花纹
52a 端部
52b 刀槽花纹底
53 周向细槽
CL 轮胎赤道面
Da 主槽的槽深
Db 底胎面橡胶的轮胎径向尺寸
Ha 顶胎面橡胶的JIS硬度
Hb 底胎面橡胶的JIS硬度
L 胎肩块的轮胎周向最大尺寸
T 接地端(胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘)
Wa 胎肩块的踢出侧的轮胎宽度方向尺寸
Wb 胎肩块的踏入侧的轮胎宽度方向尺寸
α 最短距离

Claims (7)

1.一种充气轮胎，具备：
胎肩块，在胎面部的胎面表面中，利用在轮胎周向上延伸的主槽及与所述主槽交叉的多个副槽，在轮胎宽度方向最外侧在轮胎周向上排列设置有多个；和
刀槽花纹，在所述胎肩块的胎面表面，沿着轮胎宽度方向延伸并至少轮胎宽度方向外侧的端部终止且在轮胎周向上排列设置有多个，
形成所述胎面表面的顶胎面橡胶的JIS硬度Ha处于45以上且55以下的范围，0°方向的雪地牵引指数为180以上，所述胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离形成于1.5mm以上且2.5mm以下的范围。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，
所述胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离形成于1.6mm以上且2.0mm以下的范围。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，
所述胎肩块的轮胎宽度方向外侧缘与所述刀槽花纹的轮胎宽度方向最外侧的端部的最短距离形成于1.7mm以上且1.8mm以下的范围。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，
所述胎肩块，在所述顶胎面橡胶的轮胎径向内侧层叠设置底胎面橡胶，所述顶胎面橡胶的JIS硬度Ha与所述底胎面橡胶的JIS硬度Hb满足5≤Hb－Ha≤20的关系，
形成于1个所述胎肩块的全部所述刀槽花纹中，投影长度的总和的80％的刀槽花纹底设置于所述底胎面橡胶。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎，
所述胎肩块中，相对于所述主槽的槽深的、所述底胎面橡胶的比率处于50％以上且60％以下的范围。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，
被指定了车辆装配时的旋转方向，在所述胎肩块的轮胎宽度方向中央部设置有在轮胎周向上延伸且深度为0.2mm以上且3.0mm以下的周向细槽，所述周向细槽形成为，仅在所述胎肩块的轮胎接地时的踢出侧的轮胎周向外侧缘开口。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的充气轮胎，
所述刀槽花纹，在所述胎肩块的轮胎周向最大尺寸为30mm以下的情况下，轮胎周向的排列设置数为4以下，在所述胎肩块的轮胎周向最大尺寸大于30mm的情况下，轮胎周向的排列设置数为5以上。
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