CN114286758B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

在该充气轮胎中：陆部具有至少一个沿轮胎周向延伸的周向刀槽；在第一位置，在从胎面表面朝向刀槽底部的方向上，刀槽宽度从胎面表面到第一变化点逐渐减小，然后从第一变化点到刀槽底部逐渐增大；在第二位置，在从胎面表面朝向刀槽底部的方向上，刀槽宽度从胎面表面到第二变化点逐渐增大，然后从第二变化点到刀槽底部逐渐减小；在胎面表面和刀槽底部，刀槽宽度从第一位置朝向第二位置在轮胎周向上逐渐减小；在轮胎径向中间部，刀槽宽度从第一位置朝向第二位置在轮胎周向上逐渐增大。

Description

充气轮胎
技术领域
本公开涉及充气轮胎。
背景技术
作为提高磨损进行期间的轮胎排水性的技术，已经提出在轮胎的胎面表面中设置磨损进行时槽宽增大的槽或刀槽。例如，参见专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-505874号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在具有上述槽和刀槽的充气轮胎中，磨损进行时出现的加宽部可能导致轮胎性能的急剧变化。
本公开的目的是提供一种充气轮胎，其能够在磨损进行时确保排水性，同时抑制轮胎性能在磨损进行时的急剧变化。
用于解决问题的方案
本公开的要点如下。
(1)根据本公开的充气轮胎是一种如下的充气轮胎：其在胎面表面上包括沿轮胎周向延伸的多个周向主槽以及多个陆部，所述陆部限定在所述多个周向主槽中的在轮胎宽度方向上相邻的周向主槽之间或由所述周向主槽和胎面端限定，其中，
所述陆部包括至少一个沿轮胎周向延伸的周向刀槽，
在所述周向刀槽的轮胎周向上的第一位置，从所述胎面表面朝向刀槽底部，刀槽宽度从所述胎面表面到第一变化点逐渐减小，然后从所述第一变化点到所述刀槽底部逐渐增大，
在所述周向刀槽的轮胎周向上的第二位置，从所述胎面表面朝向所述刀槽底部，所述刀槽宽度从所述胎面表面到第二变化点逐渐增大，然后从所述第二变化点到所述刀槽底部逐渐减小，并且
所述胎面表面和所述刀槽底部的所述刀槽宽度从所述第一位置朝向所述第二位置在轮胎周向上逐渐减小，并且轮胎径向中间部的所述刀槽宽度从所述第一位置朝向所述第二位置在轮胎周向上逐渐增大。
在此，“胎面表面”是指当将充气轮胎安装在适用轮辋上、填充到规定内压并且承受最大负荷时与路面接触的胎面周向上的整个胎面表面。
“周向主槽”是指当将充气轮胎安装在适用轮辋上、填充到规定内压并且无负荷时沿胎面周向延伸并且在前述胎面表面上具有2mm以上开口宽度的槽。
“胎面端”是指前述胎面表面的轮胎宽度方向两侧的最外侧点。
“周向刀槽”是指当将充气轮胎安装在适用轮辋上、填充到规定内压并且无负荷时沿胎面宽度方向延伸并且在前述胎面表面上具有不足2mm开口宽度的刀槽。
在本说明书中，“适用轮辋”是指适用尺寸的标准轮辋，诸如欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的标准手册中的测量轮辋或美国的TRA(轮胎和轮辋协会)的年鉴中的设计轮辋，其记载或未来将记载在制造和使用轮胎的地区有效的产业标准中，所述产业标准诸如是日本的JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)出版的年鉴、ETRTO的标准手册以及TRA的年鉴。(换言之，“轮辋”不仅涵盖当前尺寸，还涵盖可以包括在未来的产业标准中的尺寸。“未来将记载的尺寸”的示例是在ETRTO标准手册2013版中的“未来发展”下记载的尺寸。在前述产业标准中未规定的尺寸的情况下，“轮辋”是指其宽度对应于轮胎的胎圈宽度的轮辋。
“规定内压”表示在前述JATMA等记载的适用尺寸/帘布层等级中与单个轮的最大负荷能力相对应的气压(最大气压)。在产业标准中未列出的尺寸的情况下，“规定内压”是指与为安装有轮胎的每个车辆规定的最大负荷能力相对应的气压(最大气压)。
“最大负荷”是指与前述最大负荷能力对应的负荷。
发明的效果
根据本公开，能够提供一种充气轮胎，该充气轮胎能够在磨损进行时确保排水性，同时在磨损进行时抑制轮胎性能的急剧变化。
附图说明
在附图中：
图1是示意性地图示根据本公开的实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图；
图2是周向刀槽的局部立体图；
图3A是胎面表面和刀槽底部处的周向刀槽的平面图；和
图3B是轮胎径向中间部处的周向刀槽的平面图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本公开的实施方式。
充气轮胎(下文中简称为轮胎)的内部结构等可以与传统轮胎相同。作为示例，轮胎可以具有一对胎圈部、连接到一对胎圈部的一对胎侧部以及布置在一对胎侧部之间的胎面部。轮胎还可以具有在一对胎圈部之间环形延伸的胎体和布置在胎体的胎冠部的径向外侧的带束。
除非特别说明，否则尺寸等是指将轮胎安装在适用轮辋上、填充到规定内压并且无负荷时的尺寸等。
图1是示意性地图示根据本公开的实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。
如图1所示，本示例的轮胎在胎面表面1上包括沿轮胎周向延伸的多条(图示的示例中为2条)周向主槽2(2a、2b)和多个(图示的示例中为3个)陆部3(3a、3b、3c)，陆部3(3a、3b、3c)限定在多条周向主槽2中的在轮胎宽度方向上相邻的周向主槽2之间或由周向主槽(2a、2b)和胎面端TE限定。在本示例中，周向主槽2a位于以轮胎赤道面CL为界的轮胎宽度方向上的一侧的半部中，并且另一周向主槽2b位于以轮胎赤道面CL为界的轮胎宽度方向上的另一侧的半部中。在本示例中，一个陆部3(3b)位于轮胎赤道面CL上，一个陆部3(3a、3c)位于轮胎宽度方向上的各半部中。在图1所示的示例中，周向主槽2的数量为2，但该数量可以为1，或者可以为3以上。因此，陆部3的数量也可以为2，或者可以为4以上。
陆部3b包括沿轮胎周向延伸的至少一个(图示的示例中为2个)周向刀槽4。在本示例中，陆部3b包括周向刀槽4，但只要任意陆部3包括周向刀槽4即可。在本示例中，所有的陆部3都是没有宽度方向槽的肋状陆部(在本说明书中，只要陆部3没有被宽度方向槽完全分断，则被宽度方向刀槽4沿轮胎周向分断的陆部3仍被认为是肋状陆部)。然而，一个或多个陆部3可以是块状陆部。
在此，周向主槽2的槽宽(开口宽度(在平面图中垂直于槽的延伸方向测量的开口宽度))没有特别限制，这是因为槽宽也取决于周向主槽2的数量，但是例如可以在5mm和25mm之间。同样地，周向主槽2的槽深(最大深度)也没有特别限制，但是例如可以在6mm和18mm之间。
在图示的示例中，周向主槽2在胎面表面1的平面图中全部沿着轮胎周向(无倾斜)延伸，但是至少一个周向主槽2可以相对于轮胎周向倾斜地延伸。在这种情况下，周向主槽2可以相对于轮胎周向以例如5°以下的角度倾斜。在图示的示例中，所有的周向主槽2都在轮胎周向上笔直地延伸，但是至少一个周向主槽2可以具有诸如锯齿状或弯曲状的形状。
在此，周向刀槽4的刀槽宽度(开口宽度(在平面图中垂直于槽的延伸方向测量的开口宽度))没有特别限制，这是因为刀槽宽度也取决于周向刀槽4的数量，但是例如可以在0.2mm和1mm之间(周向上的变化中的最小值)。同样地，周向刀槽4的刀槽深度(最大深度)没有特别限制，但是例如可以在4.0mm和18.0mm之间。
在图示的示例中，所有的周向刀槽4都沿着轮胎周向(无倾斜)延伸，但是一个或多个周向刀槽4可以相对于轮胎周向倾斜地延伸。在这种情况下，周向刀槽4优选地相对于轮胎周向以5°以下的倾斜角度倾斜。在图示的示例中，周向刀槽4沿着轮胎的圆周连续地延伸，但是可以包括不连续的部分。
图2是周向刀槽的局部立体图。图3A是胎面表面和刀槽底部处的周向刀槽的平面图。图3B是轮胎径向中间部处的周向刀槽的平面图。
如图2所示，在本实施方式中，在周向刀槽4的轮胎周向上的第一位置P1处，从胎面表面1(图中上侧)朝向刀槽底部(图中下侧)，刀槽宽度从胎面表面1到第一变化点C1逐渐减小，然后从第一变化点C1到刀槽底部逐渐增大。如图2所示，在周向刀槽的轮胎周向上的第二位置P2处，从胎面表面1朝向刀槽底部，刀槽宽度从胎面表面1到第二变化点C2逐渐增大，然后从第二变化点C2到刀槽底部逐渐减小。
如图2和图3A所示，胎面表面1和刀槽底部的刀槽宽度从第一位置P1朝向第二位置P2在轮胎周向上逐渐变窄，如图2和图3B所示，轮胎径向中间部(在本示例中为变化点C1、C2的轮胎径向位置)的刀槽宽度从第一位置P1朝向第二位置P2在轮胎周向上逐渐变大。
在本示例中，在轮胎径向上的第一变化点C1的位置和第二变化点C2的位置相同，并且如以上括号中说明的，轮胎径向上的中间部位于轮胎径向上的第一变化点C1和第二变化点C2的位置。这里，第一变化点C1和第二变化点C2的位置优选在刀槽深度的40％至60％的范围内，并且在本示例中在刀槽深度的50％处。
如图2所示，第一位置P1和第二位置P2在轮胎周向上以等间隔交替，并且周向刀槽4的从第一位置P1到第二位置P2的刀槽形状是如下的形状：其在轮胎宽度方向上弯曲的同时在轮胎周向上重复。
更详细地，如图2所示，周向刀槽4的形状使得：在第一位置P1处，从胎面表面1朝向刀槽底部，刀槽宽度的变化率(减小率)从胎面表面1到第一变化点C1逐渐减小，并且刀槽宽度的变化率(增大率)从第一变化点C1到刀槽底部逐渐增大。在胎面宽度方向截面图中，第一位置P1处的刀槽壁(两侧)形成具有位于陆部3侧的曲率中心的弧形。
如图2所示，在第二位置P2处，从胎面表面1朝向刀槽底部，刀槽宽度的变化率(增大率)从胎面表面1到第二变化点C2逐渐减小，并且刀槽宽度的变化率(减小率)从第二变化点C2到刀槽底部逐渐增大。在胎面宽度方向截面图中，第二位置P2处的刀槽壁(两侧)形成具有位于周向刀槽4侧的曲率中心的弧形。
如图2和图3A所示，在胎面表面1，刀槽宽度的变化率(减小率)从第一位置P1到第二位置P2沿轮胎周向逐渐减小。如图2和图3A所示，在刀槽底部，刀槽宽度的变化率(减小率)从第一位置P1到第二位置P2沿轮胎周向逐渐减小。
另一方面，如图2和图3B所示，在轮胎径向中间部(在本示例中为轮胎径向上的变化点C1、C2的位置)，刀槽宽度的变化率(增大率)从第一位置P1到第二位置P2沿轮胎周向逐渐增大。
以下说明根据本实施方式的充气轮胎的效果。
根据本实施方式的充气轮胎，首先，因为在陆部3中设置了一个或多个周向刀槽4，所以可以提高排水性。
在第二位置P2，周向刀槽4的刀槽宽度从胎面表面1到第二变化点C2逐渐增大，从而确保当磨损进行到第一变化点C1时的排水性。相反，在第一位置P1，刀槽宽度从胎面表面1到第一变化点C1逐渐减小，从而提高刀槽刚性并降低滚动阻力。
在第一位置P1，周向刀槽4的刀槽宽度从第一变化点C1到刀槽底部逐渐增大，从而确保了当磨损从第一变化点C1向前进行时的排水性。相反，在第二位置P2，刀槽宽度从第二变化点C2到刀槽底部逐渐减小，从而提高刀槽刚性并降低滚动阻力。
此外，胎面表面1和刀槽底部的刀槽宽度从第一位置P1朝向第二位置P2在轮胎周向上逐渐减小，并且轮胎径向中间部的刀槽宽度从第一位置P1朝向第二位置P2在轮胎周向上逐渐增大。因此，在胎面表面1的刀槽宽度较大的第一位置P1处，在磨损从胎面表面1到第一变化点C1时，刀槽宽度逐渐减小，并且在胎面表面1的刀槽宽度较小的第二位置P2处，在磨损从胎面表面1到第二变化点C2时，刀槽宽度逐渐增大。此外，在轮胎径向中间部的刀槽宽度较小的第一位置P1处，在磨损从第一变化点C1到刀槽底部时，刀槽宽度逐渐增大，并且在轮胎径向中间部的刀槽宽度较大的第二位置P2处，在磨损从第二变化点C2到刀槽底部时，刀槽宽度逐渐减小。因此，周向刀槽4整体被构造成使得平均刀槽宽度在磨损进行时不会大幅变化。
另外，由于前述的刀槽宽度变化都是逐渐增大或减小的，所以当磨损进行时刀槽宽度在位置周向任意处的变化是连续的，并且轮胎周向上的刀槽宽度变化在任意深度位置也是连续的。因此，当磨损进行时，宽度增大的轮胎周向位置不会突然变化，刀槽体积也不会突然变化，从而抑制轮胎性能(诸如耐磨性)的突然变化。
如上所述，本实施方式的充气轮胎能够在磨损进行时确保排水性，同时能够在磨损进行时抑制轮胎性能的急剧变化。
如在本实施方式中，在第一位置处，从胎面表面朝向刀槽底部，刀槽宽度的变化率优选地从胎面表面到第一变化点逐渐减小并且从第一变化点到刀槽底部逐渐增大，在第二位置处，从胎面表面朝向刀槽底部，刀槽宽度的变化率优选地从胎面表面到第二变化点逐渐减小并且从第二变化点到刀槽底部逐渐增大。
因此，刀槽壁在轮胎径向上具有平滑形状，这在制造方面是有利的，诸如易于脱模，并且还因为刀槽壁在轮胎径向上没有形成拐点，从而抑制了诸如裂缝的发生等的故障。
如在本实施方式中，在胎面表面，刀槽宽度的变化率优选地从第一位置到第二位置在轮胎周向上逐渐减小，并且在刀槽底部，刀槽宽度的变化率优选地从第一位置到第二位置在轮胎周向上逐渐减小。
因此，刀槽壁在轮胎周向上具有平滑形状，这在制造方面是有利的，诸如易于脱模，并且还因为刀槽壁在轮胎径向上没有形成拐点，从而抑制了诸如裂缝的发生等的故障。
如在本实施方式中，在轮胎径向中间部，刀槽宽度的变化率优选地从第一位置到第二位置在轮胎周向上逐渐增大。
因此，能够确保刀槽壁之间的距离短的部分在轮胎周向上较长，从而进一步提高刀槽刚性并进一步降低滚动阻力。
如在本实施方式中，轮胎径向上的第一变化点的位置和第二变化点的位置优选相同，并且轮胎径向中间部优选地位于第一变化点和第二变化点在轮胎径向上的位置处。因此，周向刀槽的形状保持简单，这在制造方面是有利的。
第一变化点和第二变化点的位置优选地在刀槽深度的40％至60％的范围内，更优选地在刀槽深度的50％处。这样既确保从胎面表面到第一变化点和第二变化点的轮胎径向长度又确保从第一变化点和第二变化点到刀槽底部的轮胎径向长度有利于使刀槽宽度在磨损进行时尽可能平滑地变化。
周向刀槽优选地具有在沿轮胎宽度方向弯曲的同时沿轮胎周向重复的形状。这可以沿着整个轮胎周向实现上述效果。
上述周向刀槽没有特别限制，但是例如可以使用3D打印机形成。
本公开的周向刀槽可以应用于任何周向刀槽，但是优选地至少应用于中央陆部(如图1所示的轮胎赤道面CL上的陆部，或者在周向主槽2位于轮胎赤道面CL上的情况下，与该周向主槽2相邻的陆部)内的所有周向刀槽。
在上述实施方式中，胎面表面1的刀槽宽度和刀槽底部的刀槽宽度在每个第一位置P1和每个第二位置P2处相同，但是胎面表面1的刀槽宽度和刀槽底部的刀槽宽度可以在第一位置P1和/或第二位置P2处不同。在这种情况下，考虑到磨损进行时槽体积的减少，刀槽底部的刀槽宽度优选地大于胎面表面的刀槽宽度。
因此，在上述实施方式中，在每个第一位置P1和每个第二位置P2处，从胎面表面1到第一变化点C1和第二变化点C2的刀槽宽度的变化率以及从第一变化点C1和第二变化点C2到刀槽底部的刀槽宽度的变化率(例如，当变化率统一定义为较大值/较小值时)是相等的，但是从胎面表面1到第一变化点C1和/或第二变化点C2的刀槽宽度的变化率以及从第一变化点C1和/或第二变化点C2到刀槽底部的刀槽宽度的变化率可以在第一位置P1和/或第二位置P2处不同。在这种情况下，考虑到磨损进行时槽体积减小，从第一变化点C1和/或第二变化点C2到刀槽底部的刀槽宽度的增大率(减小率)以及从胎面表面1到第一变化点C1和/或第二变化点C2的刀槽宽度的增大率(减小率)优选地在增大率的情况下大并且在减小率的情况下小。
附图标记列表
1 胎面表面
2、2a、2b 周向主槽
3、3a、3b、3c 陆部
4 周向刀槽
CL 轮胎赤道面
TE 胎面端

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其在胎面表面上包括沿轮胎周向延伸的多个周向主槽以及多个陆部，所述陆部限定在所述多个周向主槽中的在轮胎宽度方向上相邻的周向主槽之间或由所述周向主槽和胎面端限定，其中，
所述陆部包括至少一个沿轮胎周向延伸的周向刀槽，
在所述周向刀槽的轮胎周向上的第一位置，从所述胎面表面朝向刀槽底部，刀槽宽度从所述胎面表面到第一变化点逐渐减小，然后从所述第一变化点到所述刀槽底部逐渐增大，
在所述周向刀槽的轮胎周向上的第二位置，从所述胎面表面朝向所述刀槽底部，所述刀槽宽度从所述胎面表面到第二变化点逐渐增大，然后从所述第二变化点到所述刀槽底部逐渐减小，并且
所述胎面表面和所述刀槽底部的所述刀槽宽度从所述第一位置朝向所述第二位置在轮胎周向上逐渐减小，并且轮胎径向中间部的所述刀槽宽度从所述第一位置朝向所述第二位置在轮胎周向上逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述第一位置，从所述胎面表面朝向所述刀槽底部，所述刀槽宽度的变化率从所述胎面表面到所述第一变化点逐渐减小并且从所述第一变化点到所述刀槽底部逐渐增大，并且
在所述第二位置，从所述胎面表面朝向所述刀槽底部，所述刀槽宽度的变化率从所述胎面表面到所述第二变化点逐渐减小并且从所述第二变化点到所述刀槽底部逐渐增大。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述胎面表面，所述刀槽宽度的变化率从所述第一位置到所述第二位置在轮胎周向上逐渐减小，并且
在所述刀槽底部，所述刀槽宽度的变化率从所述第一位置到所述第二位置在轮胎周向上逐渐减小。
4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，在所述轮胎径向中间部，所述刀槽宽度的变化率从所述第一位置到所述第二位置在轮胎周向上逐渐增大。
5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
所述第一变化点和所述第二变化点在轮胎径向上的位置相同，并且
所述轮胎径向中间部位于所述第一变化点和所述第二变化点的轮胎径向位置。
6.根据权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一变化点和所述第二变化点的位置在刀槽深度的40％至60％的范围内。
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