CN103826872B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本充气轮胎在胎面表面具有：至少一个周向槽，其沿着轮胎周向延伸；以及多个宽度方向槽，其向周向槽开口，至少在宽度方向槽向周向槽开口的部分宽度方向槽的槽宽大于周向槽的槽宽，该宽度方向槽在相对于轮胎周向倾斜的方向上延伸。在周向槽的与宽度方向槽相对的槽壁面形成有凹部。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种通过促进胎面部的散热而使胎面部的温度降低的充气轮胎，更具体地，本发明涉及一种适用于诸如工程车辆等的载重车辆的充气轮胎。

背景技术

当施加到轮胎上的负载使得胎面部在轮胎转动期间发热时，胎面部的温度升高，使得产生诸如胎面部的热剥离等的各种故障。因此，为了使胎面部的温度降低，必须减少发热或者促进散热。

传统地，为了使胎面部的温度降低，已经采用如下方法：通过去除作为热源的胎面橡胶而在胎面部形成槽并且同时增大胎面部的表面积，使得提高散热（例如，专利文件1）。

现有技术文献

专利文献

专利文件1：日本特开2003-205706号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述方法为了增强降低温度的效果而需要增大槽的数目。然而，这种槽数目的增大将导致陆部刚性的减小，使得耐磨耗性能和操纵稳定性劣化。

为此，本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其使槽面积的增大最小化，由此促进胎面部的散热并且降低胎面部的温度。

用于解决问题的方案

本发明概述如下：

（1）一种充气轮胎，其在胎面表面具有：至少一个周向槽，所述周向槽沿着轮胎周向延伸；以及多个宽度方向槽，所述宽度方向槽向所述周向槽开口，至少在所述宽度方向槽向所述周向槽开口的部分所述宽度方向槽的槽宽大于所述周向槽的槽宽，所述宽度方向槽在相对于轮胎周向倾斜的方向上延伸，

其中，在所述周向槽的与所述宽度方向槽相对的槽壁面形成有凹部。

（2）根据上述（1）的充气轮胎，其中所述凹部的轮胎宽度方向的长度沿着轮胎周向变化。

（3）根据上述（1）或（2）的充气轮胎，其中所述凹部的轮胎周向的长度从所述凹部的向所述周向槽开口的一侧朝向所述凹部的底部减小。

（4）根据上述（1）至（3）中任一项的充气轮胎，其中当从所述胎面表面观察时，所述凹部具有不对称的平面形状。

（5）根据上述（1）至（4）中任一项的充气轮胎，其中所述宽度方向槽相对于轮胎宽度方向倾斜。

发明的效果

根据本发明，由于使槽面积的增大最小化，因此可以提供一种促进了胎面部的散热并且降低了胎面部的温度而不会招致陆部的刚性下降的充气轮胎。

附图说明

图1是根据本发明的充气轮胎的胎面花纹的展开图；

图2是示出凹部的位置的图；

图3是示出本发明的作用的图；

图4是示出本发明的作用的图；

图5是示出周向槽和宽度方向槽的底部的风速矢量的图；

图6是示出凹部的各种变型例的图；

图7是示出凹部的各种变型例的图；

图8是示出实施例和比较例的花纹的图；以及

图9是示出实施例和比较例的导热系数的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明根据本发明的充气轮胎。

图1是适用于载重车辆的根据本发明的充气轮胎的胎面花纹的展开图。胎面表面1包括：一对周向槽2，其隔着轮胎赤道面CL沿轮胎周向延伸；以及多个宽度方向槽3，其向周向槽2开口，至少在宽度方向槽向周向槽2开口的部分中，宽度方向槽的槽宽比周向槽2的槽宽宽。宽度方向槽3与胎面端TE连通。

包括轮胎赤道面CL的肋状中央陆部4是由一对中央周向槽2形成的。此外，花纹块状陆部5是由周向槽2和宽度方向槽3形成的。

注意，图中示例性地示出胎面花纹，本发明可适用于肋状基调花纹和花纹块状基调花纹。此外，宽度方向槽3可以相对于轮胎宽度方向倾斜，并且宽度方向槽3的宽度可以不恒定。此外，宽度方向槽3不必与胎面端TE连通。

在肋状中央陆部4中，在周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面上形成凹部6。

如放大图所示，凹部6的轮胎宽度方向的长度W沿着轮胎周向变化。也就是，长度W从凹部6与周向槽2之间的连接点61向凹部6的顶点63逐渐增大，然后从顶点63向凹部6和周向槽2之间的连接点62逐渐减小。

此外，凹部6的轮胎周向的长度L从向周向槽的开口侧起朝向凹部的底部减小。也就是，长度L在连接点61和连接点62之间最长，并且随着靠近顶点63而减小。

现在参照图2，将说明周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面。

如图2的（a）所示，当未形成凹部6时，周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面表示在点A、B之间的槽壁面，点A、B为宽度方向槽3的延伸的槽壁面与周向槽2的槽壁的交点。

如图2的（b）所示，凹部6可以形成在点A和点B之间，或者如图2的（c）所示，凹部6可以伸出到点A、B外侧。或者，如图2的（d）所示，周向槽2和凹部6的交点中的一个可以形成在点A和点B之间，而周向槽2和凹部6的交点中的另一个形成在点A、B外侧。也就是，凹部6至少部分地形成在点A、B之间。

如图2的（e）所示，凹部6优选地形成为使得其与周向槽2的交点中的一个形成在点A、B外侧，而另一个与点B一致。

此外，如图2的（f）所示，当宽度方向槽3相对于轮胎宽度方向倾斜时，周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面表示点A、B之间的槽壁面，点A、B表示宽度方向槽3的延伸的槽壁面与周向槽2的槽壁的交点。

下面说明本发明的作用。

如图3所示，当轮胎转动时，轮胎周围的风在与行进方向相反的方向上流动。通过使风进入形成在胎面表面1上的槽中并且将风从胎面表面1上的槽排出，使得胎面部产生散热并且使胎面部的温度降低。在工程车辆用充气轮胎中，特别地，由于由图中X表示的车辆侧（与正在接地的胎面表面相反的一侧）的部分未被车辆盖住而露出，所以进入槽的风发挥显著的散热效果。

当在胎面表面1上形成宽槽时，尽管更多的风可以进入槽中，但是减小了陆部的刚性，使耐磨耗性能和操纵稳定性劣化。因此，必须在不大幅改变现有槽的槽宽的条件下使胎面部的温度降低。

本发明人研究了槽内的气流并且发现，在如图4的（a）所示的具有槽宽窄的周向槽2和槽宽宽的宽度方向槽3的胎面花纹中，周向槽2的在轮胎周向上彼此相邻的两个宽度方向槽3之间的中间点M处的温度高。

尽管施加到轮胎上的负荷在轮胎转动时使得花纹块状陆部5的温度升高，但是由于在宽度方向槽3内流动的风引起的散热使花纹块状陆部5的靠近宽度方向槽3的部分（阴影区域）的温度降低。另一方面，在花纹块状陆部5的远离宽度方向槽3的部分中不会产生散热。参照图4的（a）具体说明，在宽度方向槽3的内部，如箭头所示，风从胎面端TE流向周向槽2。该风撞击周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面并且相对于轮胎转动方向分成顺风和逆风。如图所示，当宽度方向槽3与周向槽2垂直地形成时，已经撞击槽壁面的风被分成等量的顺风和逆风。顺风从宽度方向槽3进入周向槽2，然后在中间点M处与已经从宽度方向槽3进入周向槽2的逆风碰撞。因此，由于这些风在中间点M处停滞，所以花纹块状陆部5不会产生散热。

注意，在向周向槽2开口的部分中，周向槽2的槽宽比宽度方向槽3的槽宽窄。特别地，在图中示出的实施方式中，由于周向槽2的槽宽比宽度方向槽3的任何部分的槽宽窄，所以花纹块状陆部5的与周向槽2相邻的部分不会产生像花纹块状陆部5的与宽度方向槽3相邻的部分那么多的散热。

这样，如图4的（b）所示，在周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面上形成凹部6，使得已经从宽度方向槽3进入周向槽2的风在周向槽2内不均匀地分散。由此，周向槽2内风彼此碰撞所在的中间点M移动到靠近宽度方向槽3的位置，并且风进入与花纹块状陆部5的温度最高的部分（花纹块状陆部5的轮胎周向的中间部分）相邻的周向槽2，使得胎面部的温度降低。

还有，如图4的（c）所示，优选地，宽度方向槽3相对于轮胎宽度方向倾斜并且同时形成凹部6。由此，已经从宽度方向槽3进入周向槽2的风可以在周向槽2内不均匀地分散，周向槽2内风彼此碰撞所在的中间点M可以移动到靠近宽度方向槽3的位置。

现在参照图5，将对周向槽2和宽度方向槽3的槽底的风速矢量的数值分析进行说明。

图5的（a）示出了周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面未形成有凹部6的情况，图5的（b）示出了周向槽2的与宽度方向槽3相对的槽壁面形成有凹部6的情况。图5的（c）示出了风的流速。

如图5的（a）所示，当未形成凹部6时，流速变低且风在中间点M处彼此碰撞。

另一方面，如图5的（b）所示，当形成凹部6时，周向槽2内的流速增大并且风彼此碰撞的位置点移动了。

下面参照图6和图7说明凹部6的各种变型例。

如图6的（a）所示，凹部6优选地具有不对称的三角形形状，该三角形形状中的凹部6和周向槽2之间的内角θ1和θ2满足θ1<θ2。

如图6的（b）所示，θ2可以为90度。

如图6的（c）所示，凹部6可以具有内角θ1和θ2彼此相等的等腰三角形形状。在这种情况下，凹部6优选地形成在从宽度方向槽3移位的位置处。也就是，凹部6优选地形成为使得顶点63从宽度方向槽3的中心线（图中用点划线表示）移位。

凹部6可为具有除了三角形形状以外如图7的（a）所示的四边形形状或如图7的（b）所示的圆形形状。

在胎面表面的平面图中，凹部6的轮胎周向的长度L为150mm以下，凹部6的轮胎宽度方向的长度W为50mm以下。当凹部6过大时，耐磨耗性能可能劣化。另一方面，当凹部6过小时，可能不会获得使得周向槽2内的风的分散变化的足够的效果。

凹部6应当形成在槽壁面的在胎面表面和槽的底部之间的至少一部分处，优选地形成在槽的底部上。

花纹块状陆部5在靠近胎体侧的温度高并且随着越靠近胎面表面越低。因此，凹部6优选地形成在槽的底部上，由此改变了与温度高的部分相邻的周向槽2内的风方向。

实施例

下面说明本发明的实施例。

制备适用于在矿山等处使用的载重车辆的尺寸为59/80R63的超大型ORR（越野子午线）轮胎，这种轮胎具有包括连接在一起的周向槽和宽度方向槽的花纹。比较例的轮胎未形成凹部（图8的（a）），而在实施例的轮胎的连接部处形成凹部（图8的（b））。然后，测量各轮胎在周向槽的底部处的导热系数分布。轮胎以20km/h的速度转动。

注意，实施例轮胎和比较例轮胎为如下的子午线轮胎：扁平率为80%以下、轮辋直径为57英寸以上、负载能力为60公吨以上且负荷因子（k-factor）为1.7以上。

如图9所示，确认具有凹部的实施例轮胎在周向槽的底部的平均导热系数高。

附图标记的说明

1胎面表面

2周向槽

3宽度方向槽

4肋状中央陆部

5花纹块状陆部

6凹部

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其在胎面表面具有：至少一个周向槽，所述周向槽沿着轮胎周向延伸；以及多个宽度方向槽，所述宽度方向槽向所述周向槽开口，至少在所述宽度方向槽向所述周向槽开口的部分所述宽度方向槽的槽宽大于所述周向槽的槽宽，所述宽度方向槽在相对于轮胎周向倾斜的方向上延伸，

其中，在所述周向槽的与所述宽度方向槽相对的槽壁面形成有凹部，

所述凹部的轮胎宽度方向的长度从所述凹部与所述周向槽之间的连接点向所述凹部的顶点逐渐增大、然后从所述顶点向所述凹部与所述周向槽之间的另一连接点逐渐减小，

所述凹部的顶点从所述宽度方向槽的中心线移位。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述凹部的轮胎宽度方向的长度沿着轮胎周向变化。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述凹部的轮胎周向的长度从所述凹部的向所述周向槽开口的一侧朝向所述凹部的底部减小。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，当从所述胎面表面观察时，所述凹部具有不对称的平面形状。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述宽度方向槽相对于轮胎宽度方向倾斜。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述凹部的轮胎宽度方向的长度为50mm以下。