CN220720751U - 充气轮胎及轮胎成型用模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供充气轮胎及轮胎成型用模具。充气轮胎(10)具有包括形成有刀槽花纹(40)的花纹块(30)的胎面部(20)，其中，在刀槽花纹(40)的一个壁面形成有多个凹坑(41)，凹坑(41)构成为：在轮胎轴向(X)的整个轮胎宽度上，随着从赤道(CL)趋向胎肩侧(SH)而体积增大。另外，在多个花纹块(30)中的1个花纹块(30)的刀槽花纹(40)形成有多个体积相同的凹坑(41)。

Description

充气轮胎及轮胎成型用模具

技术领域

本实用新型涉及具有包括形成有刀槽花纹的花纹块的胎面部的充气轮胎、以及对该充气轮胎进行成型的轮胎成型用模具。

背景技术

充气轮胎具有与路面接触的部分即胎面部。胎面部包括多个花纹块。在各花纹块形成有刀槽花纹。刀槽花纹为细沟，具有调整花纹块的硬度、且使得花纹块的边缘增加而提高抓地力等功能。利用轮胎成型用模具所具备的刀槽花纹刀片对充气轮胎的刀槽花纹进行成型。

例如，日本特开2021－112944号公报中公开了一种充气轮胎，其中，在刀槽花纹的壁面形成有多个微小突起，由此提高了刀槽花纹的壁面的疏水效果而将刀槽花纹内部的水排出。另外，日本特开平8－175115号公报中公开了一种充气轮胎，其中，在刀槽花纹的内壁面形成有凹凸，由此提高了内壁面彼此的摩擦系数而抑制花纹块大幅变形。

但是，关于日本特开2021－112944号公报中公开的充气轮胎，虽然在刀槽花纹的壁面形成有多个微小突起而提高了刀槽花纹的疏水效果，但是，微小突起阻碍刀槽花纹的排水，从而湿润路面上的操纵稳定性能有时也下降。此处，湿润路面上的操纵稳定性能是指：在雨天等路面湿润的环境下充气轮胎能够抓住路面而行驶的性能。

另外，关于日本特开平8－175115号公报中公开的充气轮胎，虽然提高了摩擦系数，但是，并未考虑改善湿润路面上的操纵稳定性能。此外，专利文献1及专利文献2中，并未考虑改善充气轮胎的干燥路面上的驱动性能。

于是，本实用新型的目的在于，提供能够改善干燥路面上的驱动性能且改善湿润路面上的操纵稳定性能的充气轮胎及轮胎成型模具。

实用新型内容

本实用新型所涉及的充气轮胎是具有包括形成有刀槽花纹的花纹块的胎面部的充气轮胎，其特征在于，在刀槽花纹的一个壁面形成有多个凹坑，凹坑构成为：在轮胎轴向的整个轮胎宽度上，随着从赤道趋向胎肩侧而体积增大。

根据本实用新型的充气轮胎及轮胎成型模具，能够改善干燥路面上的驱动性能，并且能够改善湿润路面上的操纵稳定性能。

附图说明

图1是示出作为实施方式的一例的充气轮胎的块状花纹的俯视图。

图2是图1的A部的放大图。

图3是作为实施方式的一例的刀槽花纹的壁面的主视图(从图1的箭头B方向观察的图)。

图4是作为实施方式的另一例的刀槽花纹的壁面的主视图。

图5是示出作为实施方式的一例的轮胎成型模具的示意图。

图6是示出作为实施方式的一例的刀槽花纹刀片的侧视图。

图7是示出作为实施方式的另一例的充气轮胎的块状花纹的俯视图。

图8是示出作为实施方式的另一例的充气轮胎的块状花纹的俯视图。

具体实施方式

以下，对本实用新型的实施方式的一例进行详细说明。在以下说明中，具体的形状、材料、方向、数值等为用于使得本实用新型容易理解的示例，可以根据用途、目的、规格等而适当变更。

＜充气轮胎＞

利用图1及图2对作为实施方式的一例的充气轮胎10进行说明。

如图1所示，充气轮胎10具有胎面部20，胎面部20包括形成有刀槽花纹40的花纹块30。关于充气轮胎10，虽然详细情况后述，不过，能够改善干燥路面上的驱动性能，并且能够改善湿润路面上的操纵稳定性能。

以下，按照轮胎轴向X、轮胎周向Y以及轮胎径向Z对各部件进行说明。另外，关于轮胎轴向X，有时对轮胎宽度使用赤道侧和胎肩侧进行说明。应予说明，在附图中，针对各方向而记载有赤道CL、胎肩侧SH。

胎面部20是：充气轮胎10中与路面接触的部分。胎面部20具有由主沟21和副沟22区隔开的多个花纹块30。花纹块30分别形成为俯视时呈相同的矩形，并在胎面部20排列形成。不过，并不限定于本实施方式的花纹块30的形状，花纹块30只要由主沟21和副沟22区隔开即可，可以为菱形，也可以为平行四边形，形状并未特别限定。

主沟21是：以沿着轮胎周向Y延伸的方式形成为直线状的沟。副沟22是：以沿着轮胎轴向X延伸的方式形成为直线状的沟。不过，并不限定于本实施方式的主沟21或副沟22，主沟21也可以形成为相对于轮胎周向Y而倾斜，副沟22也可以形成为相对于轮胎轴向X而倾斜。

＜刀槽花纹＞

如图1及图2所示，在花纹块30形成有3条刀槽花纹40。刀槽花纹40是宽度至少小于主沟21及副沟22的宽度的沟，并形成为沟的深度处于轮胎径向Z上。不过，并不限定于本实施方式的刀槽花纹40的条数，只要在花纹块30形成有3～5条刀槽花纹40即可。

刀槽花纹40沿着轮胎轴向X而形成为直线状。不过，并不限定于本实施方式的刀槽花纹40的形状，例如，刀槽花纹40可以形成为相对于轮胎轴向X而倾斜，也可以形成为波形，还可以形成为锯齿状。在刀槽花纹40的一个壁面形成有详细情况后述的多个凹坑41。

关于刀槽花纹40，通过变更刀槽花纹40的形状或条数而能够调整胎面部20中的花纹块30的硬度。另外，因刀槽花纹40而使得花纹块30的边缘增加，从而能够提高充气轮胎10的抓地力。此外，利用刀槽花纹40而吸收湿润的路面上或冰雪路面上的水膜，由此能够使得花纹块30与路面或冰密接而提高充气轮胎10的抓地力。

＜凹坑＞

利用图3对作为实施方式的一例的凹坑41进行说明。

以下，针对花纹块30，按照从轮胎轴向X的内侧趋向外侧的顺序，作为花纹块30A、30B、30C、30D、30E进行说明。对全部花纹块30进行说明的情况下，仅作为花纹块30进行说明。另外，针对刀槽花纹40，作为在花纹块30A、30B、30C、30D、30E分别形成的刀槽花纹40A、40B、40C、40D、40E进行说明。对全部刀槽花纹40进行说明的情况下，仅作为刀槽花纹40进行说明。

在刀槽花纹40的一个壁面形成有多个凹坑41。根据凹坑41，能够吸收胎面部20的花纹块表面SF的水，从而能够改善刀槽花纹40的吸水效果。应予说明，刀槽花纹40的形成有凹坑41的部分以外的部分形成为平坦面。此处，平坦面是指：JISB0601:2013(ISO 287:187,Amd.1:2009)中规定的、Rz(最大高度)为4.5～12.5μm、Ra(算术平均粗糙度)为1.12～3.15μm的面。

在各刀槽花纹40A、40B、40C、40D、40E分别形成有凹坑部分的体积(以下称为凹坑体积)不同的凹坑41A、41B、41C、41D、41E。凹坑41构成为：在轮胎轴向X的整个轮胎宽度上，随着从赤道CL趋向胎肩侧SH而凹坑体积增大。换言之，随着从轮胎轴向X的赤道SL趋向胎肩侧SH，在形成于各花纹块30的各刀槽花纹40C、40D、40E所形成的凹坑41C、41D、41E的凹坑体积增大。另外，随着从轮胎轴向X的赤道SL趋向胎肩侧SH，在形成于各花纹块30的各刀槽花纹40C、40B、40A所形成的凹坑41C、41B、41A的凹坑体积增大。

本实施方式中，在多个花纹块30中的1个花纹块30的刀槽花纹40形成有凹坑体积相同的凹坑41。另外，本实施方式中，在各刀槽花纹40A、40B、40C、40D、40E所形成的凹坑41的数量相同。

本实施方式的凹坑41形成为半球形状，但并不限定于此。例如，也可以为半椭圆球形状。本实施方式的凹坑41优选形成于花纹块表面侧至将刀槽花纹40的轮胎径向Z的长度(刀槽花纹深度)设为100时的50以上的部分。本实施方式的凹坑41优选形成于将刀槽花纹40的轮胎轴向X的长度设为100时的50以上的长度。

应予说明，并不限定于本实施方式的凹坑41这样在刀槽花纹40的一个壁面形成有凹坑41的结构，凹坑41也可以形成于刀槽花纹40的另一壁面。另外，凹坑41的对置面优选为平坦面，优选仅在刀槽花纹40的一个壁面形成有凹坑41。

＜效果＞

通过设为上述结构，能够改善干燥路面上的驱动性能，并且能够改善湿润路面上的操纵稳定性能。以下，对详细情况进行说明。

关于充气轮胎10，从车辆的正面观察时以横卧的状态(负外倾)装配的情形较多。在该状态下，充气轮胎10的赤道CL至轮胎轴向X的内侧的接地端为止的范围对于轮胎性能而言占据支配性地位。更详细而言，当将充气轮胎10在轮胎轴向X上分割成4部分时，从赤道CL至赤道CL与内侧的接地端的中间点为止的区域成为对于干燥路面上的驱动性能而言占据支配性地位的区域，从赤道CL与内侧的接地端的中间点至内侧的接地端为止的区域成为对于湿润路面上的操纵稳定性能而言占据支配性地位的区域。

此处，“接地端”是指：正规状态下将外倾角设为0°且施加有正规载荷时的包括接地面在内的胎面端。

“正规状态”是指：在轮胎为充气轮胎10的情况下，轮胎组装于正规轮辋且调整为正规内压的无负荷的状态。

“正规轮辋”是指：在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，依据该规格，针对每一轮胎而规定的轮辋，例如，如果是JATMA，则为标准轮辋，如果是TRA、ETRTO，则为“测量轮辋”。

“正规内压”是指：在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，依据各规格，针对每一轮胎而规定的气压，在载重汽车用轮胎、轻型卡车用轮胎的情况下，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”。在轿车用轮胎的情况下，通常设为180kPa，不过，在针对轮胎记载了Extra Load或Reinforced的轮胎的情况下，正规内压设为220kPa。

“正规载荷”是指：在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，依据各规格，针对每一轮胎而规定的载荷，如果是JATMA，则为“最大负荷能力”，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“负荷能力”。在轮胎用于轿车的情况下，正规载荷为与所述载荷的88％对应的载荷。在轮胎用于赛车的情况下，正规载荷为392N。

关于本实施方式的充气轮胎10，刀槽花纹40的多个凹坑41中的轮胎轴向X的赤道侧CL的凹坑41的凹坑体积小于胎肩侧SH的凹坑41的凹坑体积，因此，轮胎轴向X的赤道侧CL的每单位面积的刚性高于胎肩侧SH的每单位面积的刚性，通过提高驱动时占据支配性地位的轮胎轴向X上从赤道CL至赤道CL与内侧的接地端的中间点为止的区域的刚性，能够改善干燥路面上的驱动性能。

另一方面，关于本实施方式的充气轮胎10，刀槽花纹40的多个凹坑41中的轮胎轴向X的胎肩侧的凹坑41的凹坑体积大于赤道侧的凹坑41的凹坑体积，因此，通过使刚性适度降低，能够增大充气轮胎10的接地长度(充气轮胎10接地的轮胎周向Y的长度)，所以，能够增大接地面积，从而能够改善湿润路面上的操纵稳定性能。

＜另一实施方式(凹坑)＞

利用图4对作为实施方式的另一例的凹坑41进行说明。

以下，仅对与图3中举例示出的实施方式不同的部分进行说明，针对与图3中举例示出的实施方式相同的部分而省略说明。

如图4所示，在各刀槽花纹40A、40B、40C、40D、40E分别形成有凹坑体积不同的凹坑41A、41B、41C、41D、41E。凹坑41构成为：在轮胎轴向X的整个轮胎宽度上，随着从轮胎轴向X的赤道CL趋向胎肩侧SH而凹坑体积增大。换言之，随着从轮胎轴向X的赤道SL趋向胎肩侧SH而在形成于各花纹块30的各刀槽花纹40C、40D、40E所形成的凹坑41C、41D、41E的凹坑体积增大。另外，随着从轮胎轴向X的赤道SL趋向胎肩侧SH而在形成于各花纹块30的各刀槽花纹40C、40B、40A所形成的凹坑41C、41B、41A的凹坑体积增大。

在本实施方式中，在多个花纹块30中的1个花纹块30的刀槽花纹40形成有凹坑体积相同的凹坑41。另外，在本实施方式中，在各刀槽花纹40A、40B、40C、40D、40E形成的凹坑41的数量随着从轮胎轴向X的赤道CL趋向胎肩侧SH而减少。

＜轮胎成型用模具＞

利用图5对作为实施方式的一例的模具50进行说明。

作为轮胎成型用模具的模具50是对上述充气轮胎10进行成型的模具。充气轮胎10具有：包括如上所述形成有刀槽花纹40的花纹块30的胎面部20、以及形成侧面的胎侧部(未图示)。根据模具50，可以对能够改善干燥路面上的驱动性能且改善湿润路面上的操纵稳定性能的充气轮胎10进行成型。

以下，按照利用模具50而成型的上述充气轮胎10的轮胎轴向X、轮胎周向Y以及轮胎径向Z，对各部件进行说明。

另外，以下，关于刀槽花纹刀片60，按照从轮胎轴向X的内侧趋向外侧的顺序，作为刀槽花纹刀片60A、60B、60C、60D、60E进行说明。对全部刀槽花纹刀片60进行说明的情况下，仅作为刀槽花纹刀片60进行说明。

模具50具有：对充气轮胎10的胎面部20的表面进行成型的胎面模具51；以及对胎侧部的表面进行成型的一对胎侧模具52。

胎面模具51具有：主体54，其具有胎面成型面53；突起55，其从胎面成型面53突出；以及刀槽花纹刀片60，其从胎面成型面53突出、且设置于突起55彼此之间。

主体54由金属材料构成，例如由铝合金构成。作为铝合金，优选采用例如AC4系、AC7系等。突起55是针对充气轮胎10的主沟21进行成型的部分。突起55与构成主体54的金属材料相同。

＜刀槽花纹刀片＞

利用图6对作为实施方式的一例的刀槽花纹刀片60进行说明。

刀槽花纹刀片60对充气轮胎10的刀槽花纹40进行成型。刀槽花纹刀片60在突起55彼此之间从胎面成型面53沿轮胎径向Z突出。刀槽花纹刀片60为平板状且由金属材料构成，例如可以由不锈钢构成。作为不锈钢，优选采用例如SUS303、SUS304、SUS630、SUS631等。另外，在使用3维造型机的情况下，优选采用与SUS304L、SUS630相当的17－4PH等。

关于刀槽花纹刀片60的一般的加工方法，使用冲压成型机而形成形状。如本实施方式的刀槽花纹刀片60这样在厚度方向上产生形状变化时的加工方法利用机械加工而形成通过切削加工产生的形状。另外，通过使用3维造型机，能够形成难以进行机械加工的复杂形状。

下文中，对刀槽花纹刀片60的详细情况进行说明，包括分别形成有突起部分的体积(以下为突起体积)不同的突起61A、61B、61C、61D、61E的刀槽花纹刀片60A、60B、60C、60D、60E。

＜突起＞

在刀槽花纹刀片60的一个侧面形成有多个突起61。突起61是形成上述充气轮胎10的刀槽花纹40的凹坑41的部分。本实施方式的突起61形成为半球形状，但并不限定于此。例如可以为半椭圆球形状。本实施方式的突起61优选形成于从花纹块表面侧至将刀槽花纹40的轮胎径向Z的长度(刀槽花纹深度)设为100时的50以上为止的部分。本实施方式的突起61优选形成为将刀槽花纹40的轮胎轴向X的长度设为100时的50以上的长度。

在各刀槽花纹刀片60A、60B、60C、60D、60E分别形成有突起体积不同的突起61A、61B、61C、61D、61E。

本实施方式的突起61构成为：在轮胎轴向X的整个轮胎宽度上，随着从轮胎轴向X的赤道CL趋向胎肩侧SH而凹坑体积变大。换言之，随着从轮胎轴向X的赤道CL趋向胎肩侧SH，在各刀槽花纹刀片60A、60B、60C、60D、60E形成的突起61A、61B、61C、61D、61E的突起体积减小。在本实施方式中，在各刀槽花纹刀片60形成的突起61的数量相同。

＜另一实施方式(花纹块)＞

利用图8对作为实施方式的另一例的充气轮胎10进行说明。

以下，对上述充气轮胎10的花纹块30的配置不同的结构进行说明。以下说明的充气轮胎10也与上述充气轮胎10同样地形成有刀槽花纹40及凹坑41。另外，以下，关于花纹块30，按照从轮胎轴向X的内侧趋向外侧的顺序，作为花纹块30A、30B、30C、30D、30E进行说明。

如图7及图8所示，在轮胎轴向X上，将从内侧的接地端至外侧的接地端区隔为相同的轮胎轴向长度，并区划为最内侧的胎肩区域SH、最内侧的胎肩区域SH、以及夹于各胎肩区域SH之间的中央区域Ce。

此处，接地端是指：正规状态下将外倾角设为0°、且施加有正规载荷时的包括接地面在内的胎面部20的端部。“正规状态”是指：充气轮胎10组装于正规轮辋且调整为正规内压的无负荷的状态。

如图7所示，配置于最内侧的花纹块30A可以横跨配置于胎肩区域SH及中央区域Ce。另外，配置于最外侧的花纹块30A可以横跨配置于胎肩区域SH及中央区域Ce。

如图8所示，配置于最内侧的花纹块30A以及与花纹块30A的外侧相邻的花纹块30B可以配置于胎肩区域SH。另外，配置于最外侧的花纹块30E以及与花纹块30E的内侧相邻的花纹块30D可以配置于胎肩区域SH。

不过，本实用新型并不限定于上述实施方式及其变形例，当然可以在本申请的实用新型权利要求书中记载的事项的范围内进行各种变更、改良。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，其具有包括形成有刀槽花纹的花纹块的胎面部，其特征在于，

在所述刀槽花纹的一个壁面形成有多个凹坑，

所述凹坑构成为：在轮胎轴向的整个轮胎宽度上，随着从赤道趋向胎肩侧而体积增大。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述花纹块沿着轮胎轴向而形成有多个，

在多个所述花纹块中的1个所述花纹块的所述刀槽花纹形成有多个体积相同的所述凹坑。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述花纹块沿着轮胎轴向形成有多个，

各所述花纹块的所述刀槽花纹的所述凹坑的数量相同。

4.一种轮胎成型用模具，其具备用于在轮胎的胎面部的花纹块形成刀槽花纹的刀槽花纹刀片，其特征在于，

在所述刀槽花纹刀片的至少一个侧面形成有多个突起，

所述突起构成为：在轮胎轴向的整个轮胎宽度上，随着从赤道趋向胎肩侧而体积增大。