CN101767516B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其能够保持优质路面行驶性能并提高车辙行驶时的行驶性能。胎面胎肩区域(Ys)利用外横沟而形成为将胎肩花纹块沿轮胎周向隔开设置的胎肩花纹块列。在含有轮胎轴的子午线截面中，上述胎肩花纹块具有突出部，其中该突出部具有：突出上侧壁面，其从上述胎面接地端相对于轮胎径向以35～45°的角度(α)朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向外侧倾斜延伸；突出下侧壁面，其从作为该突出上侧壁面的轮胎轴向外端点的突出顶点朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向内侧倾斜延伸，并且与胎侧部的外表面连接。上述外横沟在突出下侧壁面上开口。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及适合在拉力赛或场地越野赛(Dirt Trial)等竞赛所使用的轮胎，特别是一种提高车辙行驶时的操纵性的充气轮胎。 

背景技术

在不平整的道路行驶的轮胎，特别是在拉力或场地越野赛等竞赛所使用的充气轮胎中，为了提高在不平整的道路的牵引性而广泛地采用花纹块花纹，即：胎面部被沿轮胎周向延伸的周向沟和与其交叉的横沟划分为多个花纹块。 

另一方面，这种轮胎的在硬质的平坦路面行驶的性能(有时称为优质路面行驶性能)也很重要，因此，作为胎面剖面与一般的轿车用轮胎基本相同，例如如图6所示，将胎面接地宽度Tw1设定为轮胎截面宽度Tw0的80～86％左右，并且将胎面的外倾量Cb设定为5.0mm～7.0mm左右而比较平坦。由此，在平坦路面行驶时能够确保所需的接地宽度和均匀的接地压，能够发挥较高的优质路面行驶性能。 

然而，在不平整的道路上行驶时，会因行驶而产生路面被磨削的状态(车辙)，因此轮胎与路面除了胎面t1平坦地接地以外，有时胎面侧面t2与车辙壁面进行有力地接触。因此，在配置于轮胎轴向最外侧的胎肩花纹块a的外侧部产生磨削b(用斜线表示)，存在显著降低行驶性能这样的问题。 

专利文献1：日本特开2001-113915号公报 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其通过在胎肩花纹块设置突出部，能够保持优质路面行驶性能，并且提高车辙行驶时的行驶性能(以下有时也称为车辙行驶性能)，其中该突出部具有从胎面接地端以规定角度向轮胎轴向外侧延伸的突出上侧壁面。 

为了实现上述目的，本申请技术方案1的发明是一种充气轮胎，通过在胎面部且比在最靠近胎面接地端沿轮胎周向延伸的外周向沟更靠近轮胎轴向外侧的胎面胎肩区域，设置从上述外周向沟向轮胎轴向外侧延伸的外横沟，将上述胎面胎肩区域形成为胎肩花纹块列的充气子午线轮胎，其中该胎肩花纹块列沿轮胎周向隔开设置多个胎肩花纹块，其特征在于，在含有轮胎轴的子午线截面中，上述胎肩花纹块具有突出部，其中该突出部具有：突出上侧壁面，其从上述胎面接地端相对于轮胎径向以35～45°的角度α朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向外侧倾斜延伸；突出下侧壁面，其从作为该突出上侧壁面的轮胎轴向外端点的突出顶点朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向内侧倾斜延伸，并且与胎侧部的外表面连接，并且上述外横沟在上述突出下侧壁面上开口。 

另外，技术方案2的发明，其特征在于，上述突出部的突出量La为10～15mm，其中该突出量La为上述胎面接地端与上述突出顶点之间的轮胎轴向距离。 

另外，技术方案3的发明，其特征在于，上述突出部的上述突出上侧壁面与上述突出下侧壁面之间的角度β为110～130°。 

另外，技术方案4的发明，其特征在于，上述外横沟的构成包括：从上述外周向沟向轮胎接地端侧延伸的横沟主部、从该横沟主部延伸到上述突出下侧壁面的横沟副部，并且上述横沟副部距上述突出上侧壁面的沟深度Hy2为上述横沟主部距胎面的沟深度Hy1的80～100％。 

另外，技术方案5的发明，其特征在于，上述突出部的突出高度Lb为15～30mm，其中该突出高度Lb为上述胎面接地端与上述突出顶点之间的轮胎径向高度。 

上述“胎面接地端”是指，在组装于正规轮辋且填充了正规内压的正规状态的轮胎上加载了正规载荷时，接地的胎面接地面的轮胎轴向最外端的位置。这里，在本说明书中只要不是特殊限定，轮胎各部的尺寸等为上述正规状态下确定的值。 

另外，上述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据规格的规格体系中按每一轮胎规定该规格的轮辋，例如如果是JATMA则为标准轮辋，如果是TRA则为“设计轮辋(Design Rim)”，或者如果是ETRTO则为“测量轮辋(Measuring Rim)”。上述“正规内压”是指按每一轮胎规定上述 规格的空气压力，如果是JATMA则为最高空气压力，如果是TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO则为“充气压力(INFLATION PRESSURE)”，然而在轿车用轮胎的情况下则为180kPa。上述“正规载荷”是指按每一轮胎规定上述规格的载荷，如果是JATMA则为最大负载能力，如果是TRA则为表“TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO则为“负载能力(LOAD CAPACITY)”。 

如上所述，设置于胎肩花纹块的上述突出部具有从胎面接地端朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向外侧倾斜延伸的突出上侧壁面。因此，在平坦路面行驶时上述突出部不与路面接地，因而能够防止对优质路面行驶性能的恶劣影响。 

与此相对，上述突出上侧壁面相对于轮胎径向以35～45°的角度α倾斜。该角度α与在车辙行驶时因与车辙壁面的摩擦而产生的上述胎肩花纹块被磨削的角度近似。因此，通过使突出上侧壁面以上述角度α倾斜，在车辙行驶时突出部与车辙壁面能够以较宽的接触面积平滑地接地。而且上述突出部的突出下侧壁面从突出顶点朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向内侧倾斜，并且外横沟延伸到该突出下侧壁面并且进行开口。因此，能够适度地减小突出部的刚性，能够确保对车辙壁面的追随性。而且，通过它们的相互作用，能够抑制胎肩花纹块的磨削，并且也能够确保来自车辙壁面的较高的牵引力等，从而能够提高牵引性、能够提高车辙行驶性能。 

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施例的剖视图。 

图2是表示其胎面花纹的胎面部的俯视图。 

图3是将胎肩花纹块与突出部一起表示的局部立体图。 

图4是放大表示突出部的局部剖视图。 

图5是表示本发明的充气轮胎在车辙上行驶时的状态的简略剖视图。 

图6是表示以往的充气轮胎的剖视图。 

附图标记说明：2...胎面部；9o...外周向沟；10o...外横沟；10o1...横 沟主部；10o2...横沟副部；11o...胎肩花纹块；11oR...胎肩花纹块列；15...突出部；E...胎面接地端；Ps...突出顶点；SU...突出上侧壁面；SL...突出下侧壁面；Ys...胎面胎肩区域。 

具体实施方式

下面，基于图示例对本发明的一个实施方式进行说明。图1是本发明的充气轮胎的正规状态的剖视图，图2是表示其胎面花纹的胎面部的俯视图。 

本实施方式的充气轮胎1是在拉力赛或场地越野赛等竞赛所使用的不平整的道路行驶用轮胎，其具备：胎体6，其从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5；带束层7，其配置在该胎体6的轮胎径向外侧并且在胎面部2的内部。 

上述胎体6由将胎体帘线相对于轮胎赤道C例如以75°～90°的角度排列的一枚以上的胎体帘布构成，本例中由两枚胎体帘布6A构成。作为胎体帘线在本例中采用聚酯帘线，然而除此以外可以根据需要采用尼龙、人造纤维、芳香族聚酰胺等有机纤维帘线。上述胎体6在跨越上述胎圈芯5、5间的环状的主体部6a的两端具有折返部6b，折返部6b在上述胎圈芯5的周围从轮胎轴向内侧向外侧折返并被卡止。而且在该主体部6a和折返部6b之间配置由从上述胎圈芯5向轮胎径向外侧延伸的截面为三角状的硬质橡胶构成的胎圈三角胶8，来加强从胎圈部4到胎侧部3。 

上述带束层7由将强韧的带束层帘线相对于轮胎赤道C例如以10～45°的角度排列的至少两枚带束层帘布7A、7B形成，本例中由两枚带束层帘布7A、7B形成。该带束层7通过使带束层帘线在帘布间相互交叉来提高带束层刚性，从而牢固地加强胎面部2的几乎全体宽度。作为带束层帘线在本例中是采用钢丝帘线，然而根据需要也可以使用芳香族聚酰胺、人造纤维等高弹性的有机纤维帘线。 

另外，上述充气轮胎1在本例中是将胎面接地端E、E间的轮胎轴向宽度、即胎面接地宽度Tw1设为轮胎截面宽度Tw的80～86％，并且将胎面2S的外倾量Cb设为5.0～7.0mm。由此，在硬质的平坦路面上行驶之时能够确保所需的接地宽度和均匀的接地压，能够发挥较高的优质路面行驶性能。 

而且，在上述胎面部2上，且比在最靠近胎面接地端E沿轮胎周向延伸的外周向沟9o更靠近轮胎轴向外侧的胎面胎肩区域Ys上，设置从上述外周向沟9o向轮胎轴向外侧延伸的外横沟10o，由此将上述胎面胎肩区域Ys形成为将多个胎肩花纹块沿轮胎周向隔开设置的胎肩花纹块列11oR。 

具体而言，在本例中，在胎面部2上设置沿轮胎轴向连续延伸的多条周向沟9和与该周向沟9相交的多条横沟10，由此，在该胎面部2上形成由沿周向隔开设置花纹块11的多条花纹块列11R构成的花纹块花纹。 

更详细而言，在本例中，如图2所示，作为上述周向沟9形成有下述的五条沟，即：配置于轮胎赤道C上的中央周向沟9i、配置在轮胎赤道C外侧的中间周向沟9m，配置在轮胎赤道C更外侧的上述外周向沟9o。另外，作为上述横沟10形成有：横切于上述周向沟9i、9m之间的内横沟10i；横切于上述周向沟9m、9o之间的中间横沟10m；从上述周向沟9o向轮胎轴向外侧延伸的外横沟10o。由此，将上述周向沟9i、9m间的区域形成为将内花纹块11i沿轮胎周向隔开设置的内花纹块列11iR，另外，将上述周向沟9m、9o间的区域形成为将中间花纹块11m沿轮胎周向隔开设置的中间花纹块列11mR，另外，将比外周向沟9o更外侧的区域、即胎面胎肩区域Ys形成为将外花纹块、即胎肩花纹块11o沿轮胎周向隔开设置的胎肩花纹块列11oR。 

在本例中，通过将上述周向沟9形成为锯齿状特别是矩形波状来增加轮胎轴向的边缘成分，从而实现确保更高的牵引性。这里，周向沟9的沟深度Hg以及横沟10的沟深度Hy未作特殊限定，然而适合采用通常的不平整的道路行驶用轮胎的沟深度。例如沟深度Hg为6.0～12.5mm，沟深度Hy为6.0～12.5mm，根据牵引性的观点优选沟深度Hy与沟深度Hg基本相等。另外，图中符号12是从沟底***的拉筋，通过连结于周向上相邻的花纹块间和/或轮胎轴向上相邻的花纹块间来提高花纹块刚性。 

接下来，如图4放大表示的那样，在上述胎肩花纹块11o上形成有与以往的轮廓形状J(用点划线表示)相比突出于轮胎轴向外侧的突出部15。具体而言，上述突出部15具有：突出上侧壁面SU，其从上述胎面接地端E相对于轮胎径向以35～45°的角度α朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向外侧倾斜延伸；突出下侧壁面SL，其从该突出上侧壁面SU的轮胎轴向外端 点、即突出顶点Ps，朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向内侧倾斜延伸，并且与胎侧部3的外表面3S连接。 

上述突出上侧壁面SU优选形成大致直线状。在该“大致直线状”中除直线以外，还包括曲率半径为500mm以上大且接近直线的凸圆弧状或凹圆弧状的曲线。这里，在上述曲线的情况下，更优选曲率半径为1000mm以上，特别优选曲率半径为∞，即实质上为直线。另外，在曲线的情况下，上述角度α被定义为经过上述胎面接地端E和突出顶点Ps的假想直线与轮胎径向形成的角度。 

在此，35～45°范围的上述角度α与车辙行驶时因与车辙壁面摩擦而产生的胎肩花纹块被磨削的角度近似。因此，通过使突出上侧壁面SU以上述范围的角度α倾斜，就能够在车辙行驶时使突出部15以较宽的接触面积与车辙壁面平滑地接地。另外，上述突出部15的突出下侧壁面SL从上述突出顶点Ps朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向内侧倾斜，并且上述外横沟10o延伸到该突出下侧壁面SL并且进行开口。因此，能够适度地减小突出部15的刚性，从而能够确保突出部16对车辙壁面的追随性。 

另外，通过它们的相互作用，也能够确保来自上述车辙壁面的较高的牵引力，从而能够提高牵引性提高车辙行驶性能。而且，能够以较宽的接触面积平滑地与车辙壁面接地，因此能够抑制上述胎肩花纹块被磨削，并能够长期保持上述提高的车辙行驶性能。这里，若上述角度α偏离35～45°范围时，则与车辙壁面的接触变为局部接触，使从车辙壁面获得的牵引力变得不充分，并且对胎肩花纹块产生磨削而降低耐久性。另外，突出下侧壁面SL从突出顶点Ps朝向轮胎径向内侧沿径向延伸，或者向轮胎轴向外侧倾斜时，则突出部15的刚性变得过大，因而显著降低突出部15对车辙壁面的追随性。其结果是，从车辙壁面获得的牵引力变得不充分，并且引起胎肩花纹块被磨削。这里，图5是表示本发明的充气轮胎在车辙行驶时的状态的简略剖视图。 

接着，为了提高上述车辙行驶性能，优选地，在上述突出部15中，上述胎面接地端E与上述突出顶点Ps之间的轮胎轴向距离、即突出量La为15mm。当上述突出量La小于10mm时，则突出部15本身变得过小，因而不能充分地发挥该突出部15的上述效果。反之，在突出量La超过15mm的情况下，由于在胎肩花纹块11o的根部变得易变形等而引起花纹块刚性 的降低，因此来自车辙壁面的牵引力变小，从而不能充分地实现车辙行驶性能。另外，有可能在胎肩花纹块11o上产生引起花纹块缺损等的损伤。 

另外，在突出部15中，优选地上述胎面接地端E与突出顶点Ps之间的轮胎径向高度、即突出高度Lb为15～30mm。这是因为在假定了车辙形状的情况下，从车辙壁面获得牵引力的范围大致为上述15～30mm的范围。因此，在上述突出高度Lb小于15mm时，则减小与车辙壁面的接触面积从而使牵引力变得不充分。反之即使突出高度Lb超过30mm时，也并未发现牵引力的上升，并且引起轮胎质量的不必要的增加。 

另外，为了使突出部15的刚性最佳化，优选上述突出上侧壁面SU和突出下侧壁面SL之间的角度β为110～130°。若上述角度β超过130°时，由于突出部15的刚性过大，因此会引起对车辙壁面的追随性的恶化，使来自车辙壁面的牵引力变得不充分。反之，若上述角度β低于110°时，由于突出部15的刚性过小，因此不能增加追随性而是降低了来自车辙壁面的牵引力。另外，上述突出下侧壁面SL与上述突出上侧壁面SU同样优选形成大致直线状。这里，突出顶点Ps为了能够发挥边缘效应优选形成大致边缘状。该“大致边缘状”中除了边缘以外还包括曲率半径0.5mm以下的接近边缘的小圆弧。 

另外，上述外横沟10o的外端在上述突出下侧壁面SL处开口。即外横沟10o由从上述外周向沟向轮胎接地端E侧延伸的横沟主部10o1和从该横沟主部10o1延伸到上述突出下侧壁面SL的横沟副部10o2形成。此时，优选上述横沟副部10o2距上述突出上侧壁面SU的沟深度Hy2为上述横沟主部距离胎面的沟深度Hy1的80～100％。另外，当上述外横沟10o未在上述突出下侧壁面SL开口时以及上述沟深度Hy2为沟深度Hy1的80％以下时，突出部15的柔软性不足因而对车辙壁面的追随性恶化，并且由于减少对车辙壁面的摩擦效果，因此不能充分地发挥牵引力。另外，在沟深度Hy2超过沟深度Hy1的100％的情况下，则除了降低胎肩花纹块11o的刚性而使牵引力的提高效果达到极限以外，还有可能产生引起花纹块缺损等损伤。根据这样的观点，沟深度Hy2的下限优选为上述沟深度Hy1的90％以上。上述横沟副部10o2优选上述沟深度Hy2为恒定，然而也可以朝向轮胎轴向外侧逐渐增加或者逐渐减小沟深度Hy2，这种情况下，上述沟深度Hy2的最大值和最小值的平均值为上述沟深度的80～100％，然而更优选上述沟深度Hy2的最大值、最小值本身为上述沟深度Hy1的80～ 100％。 

以上，对本发明的特别优选实施方式进行了详述，然而本发明不限定于图示的实施方式，也能够变形为各种方式来实施。 

实施例： 

基于表1的规格试作轮胎尺寸为205/65R15的拉力赛用充气轮胎，其构成图1所示的构造并且具有图2所示的胎面花纹，并且测试了各测试轮胎的牵引性能、转弯性能、抓地感和抗不均匀磨损性能。各轮胎，除了突出部以外实质上为相同规格。 

(1)牵引性能、转弯性能、抓地感： 

将测试轮胎安装于轮辋(7J×15)、内压(210kPa)且排气量2000cc的拉力竞赛用四轮驱动车的全部轮胎上，并在干燥的硬质泥土测试路线上(一圈约2.5km)行驶五圈，并通过测试驾驶员的官能，对牵引性能、转弯性能、抓地感用以比较例1为5分的10分法进行了评价。数值越大越优越。 

(2)抗磨损性能： 

使用上述车辆，通过目视调查在上述泥土路线上行驶了300km时的磨损(磨削)的状态，并以比较例1为五分的十分法进行了指标化。数值越大越优越。 

表1： 

	比较例1	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9	比较例2	比较例3
													<胎肩花纹块>
突出部	无	有	有	有	有	有	有	有	有	有	有	有
													·突出量La<mm>		5	12	12	15	10	25	15	15	15	15	15
·突出高度Lb<mm>	----	10	20	22	30	15	30	45	30	30	30	30
													·突出上侧壁面的角度α(度)	----	40	40	40	40	40	40	40	35	45	20	55
·突出下侧壁面的角度β(度)	----	120	120	120	120	120	120	120	120	120	120	120
													外横沟
·沟深度比(Hy2/Hy1)<％>	----	95	60	95	95	90	95	95	90	100	80	95
牵引性能	5	6	6	8	9	7	9	9	7	8	6	4
													转弯性能	5	5	5	8	7	7	3	4	8	7	5	3
抓地感	5	6	6	8	9	7	3	3	8	8	5	3
													抗磨损性能	5	5	5	8	9	7	9	9	7	9	5	5

如表1所示，可以确认实施例的充气轮胎提高了在泥土路面的牵引性并且能够抑制在胎肩花纹块外侧的磨削。 

Claims (4)

1.一种充气轮胎，是通过在胎面部上且比在最靠近胎面接地端沿轮胎周向延伸的外周向沟更靠近轮胎轴向外侧的胎面胎肩区域上设置从所述外周向沟向轮胎轴向外侧延伸的外横沟，将所述胎面胎肩区域形成为胎肩花纹块列的充气子午线轮胎，其中该胎肩花纹块列沿轮胎周向隔开设置多个胎肩花纹块，其特征在于，

在含有轮胎轴的子午线截面中，所述胎肩花纹块具备突出部，其中该突出部具有：突出上侧壁面，其从所述胎面接地端相对于轮胎径向以35～45°的角度α朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向外侧倾斜延伸；突出下侧壁面，其从作为该突出上侧壁面的轮胎轴向外端点的突出顶点朝向轮胎径向内侧并向轮胎轴向内侧倾斜延伸，并且与胎侧部的外表面连接，

并且所述外横沟在所述突出下侧壁面上开口，并且

所述突出部的所述突出上侧壁面与所述突出下侧壁面之间的角度β为110～130°。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述突出部的突出量La为10～15mm，其中该突出量La为所述胎面接地端与所述突出顶点之间的轮胎轴向距离。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述外横沟包括：从所述外周向沟向轮胎接地端侧延伸的横沟主部、从该横沟主部延伸到所述突出下侧壁面的横沟副部，并且所述横沟副部距所述突出上侧壁面的沟深度Hy2为所述横沟主部距胎面表面的沟深度Hy1的80～100％。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述突出部的突出高度Lb为15～30mm，其中该突出高度Lb为所述胎面接地端与所述突出顶点之间的轮胎径向高度。

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