CN114161884A - 轮胎及沟深设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种维持优异的耐磨损性能并能提高噪声性能的轮胎及该轮胎的沟深设定方法。本发明是具有胎面部(2)的轮胎(1)。在胎面部(2)形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟(4)。胎面部(2)在对正规轮辋进行轮辋组装并调整为正规内压的正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的接地面(2a)具有与轮胎轴向的各个位置(P)相关的轮胎周向的长度亦即接地长(L)。周向沟(4)具有与形成周向沟(4)的轮胎轴向的位置(P)处的接地长(L)成比例的沟深(d)。

Description

轮胎及沟深设定方法

技术领域

本发明涉及具有胎面部的轮胎及轮胎的沟深设定方法。

背景技术

以往，公知有具有形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟的胎面部的轮胎。例如，下述专利文献1提出了通过确定形成有沿轮胎周向延伸的多个主沟的胎面部的轮廓来提高耐磨损性能的轮胎。

专利文献1：日本特开2019-182339号公报

然而，对于专利文献1的轮胎而言，由于主沟的沟深相同，并且沟深大的主沟成为噪声的发生源，因此对于由主沟导致的噪声的发生，期待进一步的改善。

发明内容

本发明是鉴于以上那样的实际情况而提出的，其主要目的在于提供一种维持优异的耐磨损性能并能提高噪声性能的轮胎及该轮胎的沟深设定方法。

本发明是具有胎面部的轮胎，其特征在于，在上述胎面部形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟，对于上述胎面部而言，在对正规轮辋进行轮辋组装并调整为正规内压的正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的接地面，具有与轮胎轴向的各个位置相关的轮胎周向的长度亦即接地长，上述周向沟具有与形成上述周向沟的轮胎轴向的位置处的上述接地长成比例的沟深。

在本发明的轮胎中，优选为，上述接地面具有从轮胎赤道到上述接地面的轮胎轴向的外端即接地端为止的距离亦即接地半宽，上述接地长包括：上述轮胎赤道处的胎冠接地长L0、和从上述轮胎赤道离开了上述接地半宽的80％的距离的位置处的胎肩接地长，上述胎冠接地长L0是上述胎肩接地长的1.10～1.50倍。

在本发明的轮胎中，优选为，在无负荷的上述正规状态的轮胎子午线剖面中，定义了以上述轮胎赤道为中心并具有基准半径r0的基准假想圆、以从上述轮胎赤道沿轮胎轴向离开的且上述胎面部的外表面上的第1位置为中心并具有第1半径r1的第1假想圆、以及与上述基准假想圆和上述第1假想圆相切的且比上述外表面靠轮胎径向内侧的假想线时，上述周向沟具有沟底位于上述假想线上的上述沟深。

在本发明的轮胎中，优选为，上述第1位置是从上述轮胎赤道离开了上述接地半宽的40％～55％的距离的位置。

在本发明的轮胎中，优选为，上述假想线还与第2假想圆相切，该第2假想圆以从上述轮胎赤道离开了上述接地半宽的75％～80％的距离的且上述外表面上的第2位置为中心并具有第2半径r2。

在本发明的轮胎中，优选为，上述第1半径r1和上述第2半径r2分别基于下述式1和2来决定，

【式1】

【式2】

这里，

r0：基准半径；

L0：胎冠接地长；

L1：第1位置处的接地长；

L2：第2位置处的接地长；

α：修正系数。

在本发明的轮胎中，优选为，上述修正系数为0.5～1.0。

在本发明的轮胎中，优选为，上述基准半径r0基于配置于上述轮胎赤道的上述周向沟的沟深、或者与上述轮胎赤道邻接配置的上述周向沟的沟深而定义。

本发明是具有形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟的胎面部的轮胎的沟深设定方法，其特征在于，包括：第1工序，确定在对正规轮辋进行轮辋组装并调整为正规内压的正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的上述胎面部的接地面；第2工序，求出上述接地面的与轮胎轴向的各个位置相关的轮胎周向的长度亦即接地长；第3工序，求出与预先决定的轮胎轴向的位置处的上述接地长成比例的假想半径；第4工序，在无负荷的上述正规状态的轮胎子午线剖面中，定义与以上述胎面部的外表面上为中心并具有上述假想半径的假想圆相切的假想线；以及第5工序，设定上述周向沟的沟深以使沟底位于上述假想线上。

在本发明的轮胎中，周向沟具有与形成上述周向沟的轮胎轴向的位置处的接地长成比例的沟深。这样的周向沟能够抑制相对于根据轮胎轴向的位置而不同的磨损量而言过大的沟深，能够降低由周向沟引起的噪声。因此，本发明的轮胎能够维持优异的耐磨损性能并提高噪声性能。

本发明的沟深设定方法包括：第3工序，求出与预先决定的轮胎轴向的位置处的接地长成比例的假想半径；第4工序，在无负荷的上述正规状态的轮胎子午线剖面中，定义与以胎面部的外表面上为中心并具有上述假想半径的假想圆相切的假想线；以及第5工序，设定周向沟的沟深以使沟底位于上述假想线上。

这样的沟深设定方法能够将周向沟的沟深相对于根据轮胎轴向的位置而不同的磨损量进行适当化，能够降低由周向沟引起的轮胎的噪声。因此，本发明的沟深设定方法能够维持轮胎的优异的耐磨损性能并提高噪声性能。

附图说明

图1表示本发明的轮胎的胎面部的一个实施方式的剖面示意图。

图2是表示胎面部的接地面的示意图。

图3是表示另一实施方式的轮胎的胎面部的剖面示意图。

图4是表示本发明的沟深设定方法的一个实施方式的流程图。

附图标记说明

1…轮胎；2…胎面部；2a…接地面；4…周向沟。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施的一个方式详细地进行说明。

图1是表示本实施方式的正规状态的轮胎1的胎面部2的轮胎子午线剖面示意图。本实施方式的轮胎1适合用作轿车用的充气轮胎。轮胎1并不限定于轿车用的充气轮胎，例如，能够用于重载荷用充气轮胎、摩托车用充气轮胎、在轮胎的内部未填充加压空气的非充气式轮胎等各种轮胎。

这里，“正规状态”是指在轮胎1是充气轮胎的情况下将轮胎1组装于正规轮辋并调整为正规内压的无负荷的状态。此外，在本说明书中，在没有特别提及的情况下，轮胎1的各部的尺寸等是在正规状态测量的值。

在存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，“正规轮辋”是指针对每个轮胎确定该规格的轮辋，例如若为JATMA则为“标准轮辋”，若为TRA则为“Design Rim”，若为ETRTO则为“Measuring Rim”。在不存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，“正规轮辋”是指由制造商等对每个轮胎确定的轮辋。

在存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，“正规内压”是指针对每个轮胎确定各规格的空气压，若为JATMA则为“最高空气压力”，若为TRA则为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”。在不存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，“正规内压”是指由制造商等对每个轮胎确定的空气压。

如图1所示，本实施方式的轮胎1具有在行驶时接触路面的胎面部2。在本实施方式的胎面部2形成有多个沟3。沟3包括沿轮胎周向延伸的多个周向沟4，在本实施方式中包括4个周向沟4。即、本实施方式的周向沟4包括：胎冠周向沟4A，配置于轮胎赤道C侧；和胎肩周向沟4B，配置于胎冠周向沟4A的轮胎轴向的外侧。沟3例如也可以包括沿轮胎轴向延伸的横沟5。这样的轮胎1的湿路面行驶时的排水性良好。

图2是表示胎面部2的接地面2a的示意图。如图2所示，对于本实施方式的胎面部2而言，在正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的接地面2a具有与轮胎轴向的各个位置P相关的轮胎周向的长度亦即接地长L。

这里，在存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，“正规载荷”是指针对每个轮胎确定各规格的载荷，若为JATMA则为“最大负荷能力”，若为TRA则为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则为“LOAD CAPACITY”。在不存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，“正规载荷”是指由制造商等对每个轮胎确定的载荷。

如图1和图2所示，本实施方式的周向沟4具有与形成周向沟4的轮胎轴向的位置P处的接地长L成比例的沟深d。这样的周向沟4由于能够使磨损时的沟深d的减少比例恒定，从而能够抑制相对于根据轮胎轴向的位置而不同的磨损量而言过大的沟深d，因此能够降低由周向沟4引起的噪声。因此，本实施方式的轮胎1通过对周向沟4的沟深d进行适当化，能够维持优异的耐磨损性能并提高噪声性能。

如图2所示，作为更优选的方式，接地面2a具有从轮胎赤道C到接地面2a的轮胎轴向的外端即接地端Te为止的距离亦即接地半宽Tw。接地长L例如包括轮胎赤道C处的胎冠接地长L0、和从轮胎赤道C离开接地半宽Tw的80％的距离的位置处的胎肩接地长。此时，胎冠接地长L0优选为胎肩接地长的1.10～1.50倍。在轮胎1是轿车用的充气轮胎的情况下，这样的接地面2a适于兼得操纵稳定性能和耐磨损性能。

如图1所示，本实施方式的周向沟4在无负荷的正规状态的轮胎子午线剖面中，具有沟底位于预先定义的假想线VL上的沟深d。因此，假想线VL能够适当地定义周向沟4的沟深d。

这样的周向沟4能够抑制胎肩部中的过大的沟深d，降低由周向沟4引起的噪声。另外，假想线VL能够有利于减小胎面部2的胎面橡胶2g的厚度t，使轮胎1轻型化，因此能够提高轮胎1的低油耗性能。其中，胎面橡胶2g的厚度t被定义为胎面部2的外表面2b与配置于胎面部2的带束层B的距离。

这里，假想线VL被定义为与基准假想圆Vc0和第1假想圆Vc1相切的比胎面部2的外表面2b靠轮胎径向内侧的线。基准假想圆Vc0被定义为以轮胎赤道C为中心并具有基准半径r0的圆。第1假想圆Vc1被定义为以从轮胎赤道C沿轮胎轴向离开的外表面2b上的第1位置P1为中心并具有第1半径r1的圆。

这样的假想线VL能够通过基准假想圆Vc0、和其两侧的第1假想圆Vc1而唯一地定义。另外，假想线VL不需要求出周向沟4的与轮胎轴向的每个位置对应的接地长L，而能够缩短决定周向沟4的沟深d的时间。

本实施方式的基准半径r0基于与轮胎赤道C邻接配置的周向沟4的沟深d来定义。即、基准半径r0被定义为将与轮胎赤道C邻接配置的胎冠周向沟4A的沟底之间以与外表面2b相同的曲率半径R连接而成的曲线与轮胎赤道C之间的距离。

如图1和图2所示，第1位置P1例如是从轮胎赤道C离开接地半宽Tw的40％～55％的距离W1的位置。第1位置P1例如位于胎冠周向沟4A与胎肩周向沟4B之间的中间陆地部6。对于接地长L，例如在第1位置P1具有第1接地长L1。

假想线VL优选为还与以从轮胎赤道C离开接地半宽Tw的75％～80％的距离W2的、外表面2b上的第2位置P2为中心并具有第2半径r2的第2假想圆Vc2相切。这样的假想线VL能够通过基准假想圆Vc0、第1假想圆Vc1、以及第2假想圆Vc2而更加精准地定义。

第2位置P2例如位于比胎肩周向沟4B靠轮胎轴向的外侧的胎肩陆地部7。对于接地长L，例如在第2位置P2具有第2接地长L2。本实施方式的第2接地长L2等于胎肩接地长。

第1半径r1和第2半径r2优选为分别基于下述式(1)和(2)来决定。这样的式(1)和(2)有利于唯一地定义假想线VL。

【式1】

【式2】

这里，

r0：基准半径；

L0：胎冠接地长；

L1：第1位置处的接地长(第1接地长)；

L2：第2位置处的接地长(第2接地长)；

α：修正系数。

修正系数α优选为0.5～1.0。这样的修正系数α能够有利于将周向沟4的沟深d进行适当化，维持轮胎1的优异的耐磨损性能，并提高噪声性能，实现轻型化。另外，这样的修正系数α能够抑制带束层B的变形，提高轮胎1的耐久性能。根据这样的观点，修正系数α更优选为0.6～0.9，进一步优选为0.7～0.8。

假想线VL例如也可以还与以从轮胎赤道C离开接地半宽Tw的90％～95％的距离W3的、外表面2b上的第3位置P3为中心并具有第3半径r3的第3假想圆Vc3相切。这样的假想线VL能够通过基准假想圆Vc0、第1假想圆Vc1、第2假想圆Vc2、以及第3假想圆Vc3而更精准地定义。

第3位置P3例如位于胎肩陆地部7。对于接地长L，例如在第3位置P3具有第3接地长L3。

第3半径r3优选基于下述式(3)来决定。这样的式(3)有利于唯一地定义假想线VL。

【式3】

这里，

r0：基准半径；

L0：胎冠接地长；

L3：第3位置处的接地长(第3接地长)；

α：修正系数。

本实施方式的横沟5具有沟底位于假想线VL上或者位于比假想线VL靠轮胎径向外侧的位置的沟深d。因此，假想线VL能够适当地定义横沟5的沟深d的最大值。

此外，沟3的沟深d的最大值例如能够基于将上述的式(1)～(3)进行一般化的下述式(4)来决定。这样的沟3不定义假想线VL就能决定沟深d，适合于假想线VL的定义需要时间的情况。

【式4】

这里，

r0：基准半径；

L0：胎冠接地长；

L：沟的位置处的接地长；

α：修正系数。

图3是表示另一实施方式的正规状态的轮胎10的胎面部11的轮胎子午线剖面示意图。如图3所示，在该实施方式的轮胎10的胎面部11形成有3个周向沟4。该实施方式的周向沟4中的1个形成于轮胎赤道C上。

该实施方式的基准假想圆Vc0的基准半径r0被定义为配置于轮胎赤道C的周向沟4的沟深d。这样的基准假想圆Vc0的基准半径r0的定义明确，容易设定假想线VL。

接下来，边参考图1～图3，边对具有形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟4的胎面部2的轮胎1的沟深d的设定方法进行说明。

图4是表示本实施方式的沟深设定方法的流程图。如图4所示，对于本实施方式的沟深设定方法而言，首先，进行第1工序S1，即，确定在正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的胎面部2的接地面2a。第1工序S1例如可以通过采用了计算机的模拟来确定接地面2a，也可以通过实验来确定。这样的第1工序S1能够正确地确定接地面2a的形状。

对于本实施方式的沟深设定方法而言，第1工序S1之后进行第2工序S2，即，求出接地面2a的与轮胎轴向的各个位置P相关的轮胎周向的长度亦即接地长L。第2工序S2例如求出与轮胎赤道C、和第1位置P1、第2位置P2以及第3位置P3中的至少1个相关的接地长L。这样的第2工序S2不需要求出全部的与轮胎轴向的位置P相关的接地长L，而能够缩短计算时间。

对于本实施方式的沟深设定方法而言，第2工序S2之后进行第3工序S3，即，求出与预先决定的轮胎轴向的位置P处的接地长L成比例的假想半径r。作为假想半径r，例如可以举出基准假想圆Vc0的基准半径r0、第1假想圆Vc1的第1半径r1、第2假想圆Vc2的第2半径r2以及第3假想圆Vc3的第3半径r3。第3工序S3例如求出基准半径r0、第1半径r1、第2半径r2以及第3半径r3中的至少1个。

对于本实施方式的沟深设定方法而言，第3工序S3之后进行第4工序S4，即，在无负荷的正规状态的轮胎子午线剖面中，定义与以胎面部2的外表面2b上为中心并具有假想半径r的假想圆Vc相切的假想线VL。

对于本实施方式的沟深设定方法而言，第4工序S4之后进行第5工序S5，即，设定周向沟4的沟深d以使沟底位于假想线VL上。这样的沟深设定方法能够将周向沟4的沟深d相对于根据轮胎轴向的位置而不同的磨损量进行适当化，能够降低由周向沟4引起的轮胎1的噪声。因此，本实施方式的沟深设定方法能够维持轮胎1的优异的耐磨损性能并提高噪声性能。

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上述的实施方式，能变形为各种方式来实施。

基于表1的规格而试制了具有图1的基本构造并具有基于式(1)和(2)的周向沟的沟深的实施例的轮胎。作为比较例，试制了周向沟的沟深相等的轮胎。测试了这些试制轮胎的耐磨损性能、噪声性能、轮胎重量以及耐久性能。各试制轮胎的通用规格和测试方法如下。

＜通用规格＞

轮胎尺寸：255/65R18

轮辋尺寸：18×7.5J

＜耐磨损性能＞

将各试制轮胎安装于行驶车辆的全部车轮，当在干燥的铺装路面行驶了20000km时，计测轮胎轴向上上不同的多个位置处的磨损量，并评价了磨损最多的位置的磨损量。结果用以比较例1为100的指数来表示，数值越大则越未磨损，耐磨损性能越优异。

<噪声性能>

将各试制轮胎安装于行驶车辆的全部车轮，计测当在道路噪声计测路面行驶时的车外噪声。结果用以比较例1为100的指数来表示，数值越大车外噪声越小，噪声性能越优异。

<低油耗性能>

计测各试制轮胎的重量。结果用以比较例1为100的指数来表示，数值越大重量越轻，低油耗性能越优异。

<耐久性能>

将正规状态的各试制轮胎安装于转鼓试验机，计测加载正规载荷并使其行驶了10000km时的带束的边缘发生的分离(separation)的长度。结果用以比较例1为100的指数来表示，数值越大分离越未发生，耐久性能越优异。

测试的结果在表1中示出。

【表1】

	比较例	实施例1	实施例2
				修正系数α	-	0.5	1.0
耐磨损性能(指数)	100	100	100
				噪声性能(指数)	100	103	105
低油耗性能(指数)	100	103	105
				耐久性能(指数)	100	105	103

测试的结果确认了实施例的轮胎相对于比较例而言维持同等的耐磨损性能，并提高了噪声性能和低油耗性能，耐久性能也优异。

Claims (9)

1.一种轮胎，具有胎面部，其特征在于，

在所述胎面部形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟，

对于所述胎面部而言，在对正规轮辋进行轮辋组装并调整为正规内压的正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的接地面，具有与轮胎轴向的各个位置相关的轮胎周向的长度亦即接地长，

所述周向沟具有与形成所述周向沟的轮胎轴向的位置处的所述接地长成比例的沟深。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，

所述接地面具有从轮胎赤道到所述接地面的轮胎轴向的外端即接地端为止的距离亦即接地半宽，

所述接地长包括：所述轮胎赤道处的胎冠接地长L0、和从所述轮胎赤道离开了所述接地半宽的80％的距离的位置处的胎肩接地长，

所述胎冠接地长L0是所述胎肩接地长的1.10～1.50倍。

3.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，

在无负荷的所述正规状态的轮胎子午线剖面上，定义了以所述轮胎赤道为中心并具有基准半径r0的基准假想圆、以从所述轮胎赤道沿轮胎轴向离开的且所述胎面部的外表面上的第1位置为中心并具有第1半径r1的第1假想圆、以及与所述基准假想圆和所述第1假想圆相切的且比所述外表面靠轮胎径向内侧的假想线时，

所述周向沟具有沟底位于所述假想线上的所述沟深。

4.根据权利要求3所述的轮胎，其特征在于，

所述第1位置是从所述轮胎赤道离开所述接地半宽的40％～55％的距离的位置。

5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，

所述假想线还与第2假想圆相切，该第2假想圆以从所述轮胎赤道离开所述接地半宽的75％～80％的距离的且所述外表面上的第2位置为中心并具有第2半径r2。

6.根据权利要求5所述的轮胎，其特征在于，

所述第1半径r1和所述第2半径r2分别基于下述式1和2来决定，

【式1】

【式2】

这里，

r0：基准半径；

L0：胎冠接地长；

L1：第1位置处的接地长；

L2：第2位置处的接地长；

α：修正系数。

7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于，

所述修正系数为0.5～1.0。

8.根据权利要求3～7中的任一项所述的轮胎，其特征在于，

所述基准半径r0基于配置于所述轮胎赤道的所述周向沟的沟深、或者与所述轮胎赤道邻接配置的所述周向沟的沟深而定义。

9.一种沟深设定方法，该沟深设定方法为具有形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟的胎面部的轮胎的沟深设定方法，其特征在于，包括：

第1工序，确定在对正规轮辋进行轮辋组装并调整为正规内压的正规状态下以0°的外倾角加载了正规载荷时的所述胎面部的接地面；

第2工序，求出所述接地面的与轮胎轴向的各个位置相关的轮胎周向的长度亦即接地长；

第3工序，求出与预先决定的轮胎轴向的位置处的所述接地长成比例的假想半径；

第4工序，在无负荷的所述正规状态的轮胎子午线剖面中，定义与以所述胎面部的外表面上为中心并具有所述假想半径的假想圆相切的假想线；以及

第5工序，设定所述周向沟的沟深以使沟底位于所述假想线上。

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