CN1717336A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

在沿着周向具有4条槽的充气轮胎中，由于各肋的边缘部分的最适合接地压，受与各肋的中央位置的接地压的相对比所影响，因此将槽角度、肋剖面形状设为最适合，并将在标准内压、100％载荷的条件下的接地压的分布，以如下方式分布：中心肋边缘接地压/中心肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋内边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋外边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.75～0.95的范围内，胎肩肋内边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.80～0.95的范围内，胎肩肋外边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.85～1.00的范围内。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及抑制偏磨损的充气轮胎。
背景技术
以下，对充气轮胎进行说明。
以往，已知在拖拉机、公共汽车等重载荷车辆的转向轴用轮胎上，容易发生在胎肩部出现的胎肩磨损(shoulder wear，也称作stepped wear)和沿着槽的侧面(肋边缘)出现的轮轨式磨损(railway wear)。当这种磨损在轮胎的胎周上不均匀地发生，轮胎整体形成多边形状时，便会成为引起车辆振动的原因。因此，存在有成为在到达轮胎本来的磨损寿命之前就不得不换下轮胎的状态的案例。作为抑制这样的偏磨损的技术，有在特开昭61-143205号公报中公开的对充气轮胎的剖面加以研究改进的技术，和在特开平10-315712号公报中公开的在材料的橡胶自身上加以研究改进的技术。
但是，即便是前述文献所记载的在上述剖面上加以研究改进的技术和在轮胎的橡胶自身上加以研究改进的技术，也存在不能说是很足够的技术的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而研制成的，其目的在于提供为了抑制胎肩磨损、轮轨式磨损这样的偏磨损，从轮胎表面的接地压力分布的方面着手，从理想接地压力分布的方面抑制上述偏磨损的充气轮胎。
本发明的充气轮胎，其特征在于，在安装于符合规格的标准轮辋上、标准内压、且100％载荷的条件下的接地压分布，以如下方式分布：中心肋边缘接地压/中心肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋内边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋外边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.75～0.95的范围内，胎肩肋内边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.80～0.95的范围内，胎肩肋外边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.85～1.00的范围内。
另外，本发明的充气轮胎，是在周向上具有2条轮胎宽方向内侧槽和2条轮胎宽方向外侧槽，共计具有4条槽的充气轮胎，其特征在于，前述轮胎宽方向内侧槽的槽角度大于等于10度小于20度，前述轮胎宽方向外侧槽的槽角度大于等于-10度小于20度。
另外，本发明的充气轮胎，是在周向上具有2条轮胎宽方向内侧槽和2条轮胎宽方向外侧槽，共计具有4条槽的充气轮胎，其特征在于，轮胎宽方向内侧槽的槽角度大于等于10度小于20度，轮胎宽方向外侧槽的槽角度大于等于-10度小于20度，并且，在安装于符合规格的标准轮辋上、且标准内压、100％载荷的条件下的接地压分布，以如下方式分布：中心肋边缘接地压/中心肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋内边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋外边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.75～0.95的范围内，胎肩肋内边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.80～0.95的范围内，胎肩肋外边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.85～1.00的范围内。
根据上述发明，可以同时抑制在被使用于重载荷车辆用的转向轴上而重复行驶时产生的胎肩磨损和轮轨式磨损的发生。
附图说明
图1是展示一般的充气轮胎的接地压分布的图。
图2是整理用于实验的轮胎的槽角度、肋剖面形状而得到的图表。
图3是展示各肋接地压测定部位的说明图。
图4是展示与图2的各种充气轮胎相对应的实验结果的图表。
具体实施方式
以下，条据附图详细地说明本发明的充气轮胎的实施形态。再者，本发明并不是被该实施形态所限定的。
图1是展示具有4条周向槽的一般的充气轮胎的接地压分布的曲线图。纵轴是接地压(kPa)，横轴是轮胎宽方向的长度。如该曲线图所示，具有4条周向槽的充气轮胎，在5个块上分别承受接地压。在此，将正中间的块1称为中心肋，将其两侧的块2、3称为第二肋，并且将位于两端的块4、5称为胎肩肋。
在该曲线图中，展示了使轮胎的气压和负荷载荷变化的4个案例(标号a～d)的接地压分布。其中的典型例，是表示将充气轮胎的气压设为760kPa、并在各肋上加载26.69kN的载荷时的接地压分布的单点划线b，当观察该单点划线b时，可在各肋的边缘部分上发现急剧的接地压的上升。通过发明者的实验、研究、精密调查，明白了如下的情况，即，这样的边缘部分的接地压上升，给轮轨式磨损造成很大影响。
于是，发明者，将在充气轮胎上印刻的一侧2条(在两侧是4条)槽的槽壁角度分为轮胎宽方向内侧槽角度和轮胎宽方向外侧槽角度而使其变化，进行实验。在此，所谓的轮胎宽方向内侧槽角度，说的是在一侧具有的2条槽中，位于轮胎赤道面侧的槽的槽壁角度。所谓的轮胎宽方向外侧槽角度，说的是在一侧具有的2条槽中，不是轮胎宽方向内侧槽的一方的槽的槽壁角度。
另外，在上述实验中，也与通过抛光使肋剖面形状变化的轮胎进行了比较。作为实验条件，将轮胎气压设为760kPa(标准内压)，将载荷设为27440N(100％载荷)，评价是根据公路测试6万英里(约96,558km)行驶时的偏磨损状况进行的。另外，也用详细地分析感压纸的变化的装置一同测量了压力分布。
图2，是将实验所用的轮胎的槽角度、肋剖面形状进行整理而得到的图表。在该图表中，将轮胎宽方向内侧槽角度简称为内槽角度，将轮胎宽方向外侧槽角度简称为外槽角度。该图表，包括以往制品，展示了使槽角度变化的5个轮胎，以及使肋剖面形状变化的4个轮胎共计9个轮胎。在这些轮胎中，将本发明的轮胎作为实施例，将除此以外的作为以往制品以及比较例。再者，所谓的内槽角度以及外槽角度的角度，是指从自槽的开口端部垂直地下降的假想面算起的角度，将从该假想面向内侧方向的角度作为正的值。
图3，是展示各肋接地压测定部位的说明图。在此，在中心肋的接地压6中将在宽中央位置的接地压设为Ac，将在边缘部分的接地压设为Ae。另外，在位于中心肋的旁边的第二肋的接地压7中将在宽中央位置的接地压设为Bc，将在内侧边缘部分的接地压设为Bei，将在外侧边缘部分的接地压设为Beo。进而，在第二肋的更外侧位于最外侧的胎肩肋的接地压8中将在宽中央位置的接地压设为Cc，将在内侧边缘部分的接地压设为Cei，将在外侧边缘部分的接地压设为Ceo。再者，在轮胎整体中，虽然第二肋以及胎肩肋各有2个，但由于是相对于轮胎赤道面大致对称的，因此只用外侧的作为代表。
图4，是展示与图2的各种充气轮胎相对应的实验结果的图表。在该图表中，对发生了轮轨式磨损的案例，在接地压比的横向旁边标上了黑星标记。另外，在发生了胎肩磨损的情况下，在接地压比的横向旁边标上了白星标记。正如从该图表所显示的那样，可知在本发明的实施例1～3中，轮轨式磨损以及胎肩磨损的任何一个都没有发生，在两磨损抑制上发挥了良好的效果。再者，前提是充气轮胎安装在符合规格的标准轮辋上。
在与图2中的槽角度相对应的比较例1中，在第二肋的外侧边缘部分以及胎肩肋的内侧边缘部分，即在外槽的两边缘部分，发生了轮轨式磨损。此时的Beo相对于Bc的值，即Beo/Bc的值是1.03，Cei相对于Cc的值，即Cei/Cc的值是1.13。在以往例中也同样地在外槽的两边缘部分发生了轮轨式磨损。那时的Beo/Bc的值是1.03，Cei/Cc的值是1.13。
在采用了轮轨式磨损以及胎肩磨损没有发生的内外槽角度(与实施例2相同)，并且将肋剖面形状较小地设为凹状的比较例2中，在外槽的两边缘部分上发生了轮轨式磨损。此时的Beo/Bc的值是1.00，Cei/Cc的值同样是1.00。在将肋剖面形状的凹状的程度增大的比较例3中，在胎肩肋的外侧边缘部分上发生了胎肩磨损，在其他的肋的边缘部分上发生了轮轨式磨损。在发生了胎肩磨损的胎肩肋外侧的Ceo/Cc的值是1.20，发生了轮轨式磨损的中心肋外侧的Ae/Ac的值是1.05，第二肋两端的Bei/Bc以及Beo/Bc的值分别是1.05、1.09。进而胎肩肋内侧的Cei/Cc的值是高达1.23的值。
在采用了轮轨式磨损以及胎肩磨损没有发生的内外槽角度(与实施例2同样)，并且将肋剖面形状与上述相反地较小地设为凸状的比较例4中，在胎肩肋的外侧边缘部分上发生了胎肩磨损。此时的Ceo/Cc的值是0.81。在将肋剖面形状的凹状的程度增大的比较例5中，在胎肩肋的外侧边缘部分上发生了胎肩磨损，在其他的肋的边缘部分上发生了轮轨式磨损。在发生了胎肩磨损的胎肩肋外侧的Ceo/Cc的值是0.59，发生了轮轨式磨损的中心肋外侧的Ae/Ac的值是0.75，第二肋两端的Bei/Bc以及Beo/Bc的值分别是0.75、0.68。进而胎肩肋内侧的Cei/Cc的值是低至0.76的值。
这样，如果问是否假如物理地将肋剖面形状设为凸状，则各肋的边缘部分的接地压便下降，轮轨式磨损和胎肩磨损便不存在，则事实并不是那么简单的，根据发明者的研究可知，各肋的边缘部分上的最适合的接地压，受与各肋的中央位置上的接地压的相对比所影响，并且存在上限和下限。
因此，若是采用了上述各种槽角度、肋剖面形状的轮胎，并且综合了轮轨式磨损以及胎肩磨损的双方都不会发生的条件(没有星标记的案例的值)，则可发现0.80≤Ae/Ac≤1.00、0.80≤Bei/Bc≤1.00、0.75≤Beo/Bc≤0.95、0.80≤Cei/Cc≤0.95、0.85≤Ceo/Cc≤1.00这样的关系。因而，概括地说，可以说接地压分布从各肋的中央位置到边缘部分递减的充气轮胎是理想的。
另外，上述Ae/Ac、Bei/Bc、Beo/Bc、Cei/Cc、Ceo/Cc的值的最适合范围，根据图2和图4的关系可知，通过将内槽角度设为大于等于10度小于20度，将外槽角度设为大于等于-10度小于20度即可实现。可以认为如果将内槽角度、外槽角度设在比上述更狭的范围内，例如将内槽角度设为10度，将外槽角度设为大于等于-10度小于等于10度，则抑制偏磨损的可靠度便会进一步提高。另外，通过将肋剖面形状部分地设为凸或凹形状或设为通常的剖面形状，也可以达到上述最适合接地压。
例如，在图4的比较例2中，通过将第二肋的外侧和胎肩肋的内侧稍微设为凹状，便可将Beo/Bc、Cei/Cc的值收敛在最适合范围内。另外，在该图的比较例4中，通过只将胎肩肋的外侧设为通常的剖面形状便可将Ceo/Cc的值收敛在最适合范围内。进而也可以利用在各肋的边缘部分上细细地刻印的裂缝、即细纹(サイプ)将接地压分布收敛在最适合范围内。
对于槽的周向形状，即胎面花纹，只要满足上述的槽角度，在轮胎全周上既可以是直线的，也可以是弯曲成Z字状的。另外，各个槽的剖面形状只要满足上述的槽角度，也可以是不对称的。
工业上的可利用性
如以上所述，本发明的充气轮胎，对于在重载荷用车辆的转向轴上使用的充气轮胎来说非常有用，特别是适合于抑制可在充气轮胎上发生的胎肩磨损、轮轨式磨损。

Claims (3)

1.一种充气轮胎，它是在周向上具有4条槽的充气轮胎，其特征在于，在安装于符合规格的标准轮辋上、标准内压、100％载荷下的接地压力分布，以如下方式分布：中心肋边缘接地压/中心肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋内边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋外边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.75～0.95的范围内，胎肩肋内边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.80～0.95的范围内，胎肩肋外边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.85～1.00的范围内。
2.一种充气轮胎，它是在周向上具有2条轮胎宽方向内侧槽和2条轮胎宽方向外侧槽、合计4条槽的充气轮胎，其特征在于，前述轮胎宽方向内侧槽的槽角度大于等于10度小于20度，前述轮胎宽方向外侧槽的槽角度大于等于-10度小于20度。
3.一种充气轮胎，它是在周向上具有2条轮胎宽方向内侧槽和2条轮胎宽方向外侧槽、合计4条槽的充气轮胎，其特征在于，前述轮胎宽方向内侧槽的槽角度大于等于10度小于20度，前述轮胎宽方向外侧槽的槽角度大于等于-10度小于20度，并且，安装在符合规格的标准轮辋上、标准内压、100％载荷下的接地压分布，以如下方式分布：中心肋边缘接地压/中心肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋内边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.80～1.00的范围内，第二肋外边缘接地压/第二肋中央的接地压在0.75～0.95的范围内，胎肩肋内边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.80～0.95的范围内，胎肩肋外边缘接地压/胎肩肋中央的接地压在0.85～1.00的范围内。
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