CN105246712A - 农用车辆用充气子午线轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供了一种农用车辆用充气子午线轮胎，其特征在于：指定了轮胎转动方向，多个凸块在胎面宽度方向半部之间沿胎面周向以交替的方式配置在胎面表面上，以及至少一个突出部设置在凸块的蹬出端侧的壁面上且从壁面沿与指定轮胎转动方向相反的方向突出，该至少一个突出部连接到限定了凸块的槽的槽底并且包括与轮胎径向正交的上表面；在与多个凸块中的一个凸块的蹬出端侧处的壁面的胎面宽度方向最内侧点(P)、沿着周缘间隔开了该一个凸块的蹬出端侧处的壁面的周缘长度的1/3的距离的点以(Q)表示且连接点(P)和点(Q)的直线以(M)表示的情况下，在指定轮胎转动方向侧与该一个凸块相邻且在该一个凸块的相反侧定位于胎面宽度方向半部的另一凸块的突出部定位于直线(M)的胎面宽度方向内侧。

Description

农用车辆用充气子午线轮胎
技术领域
本发明涉及农用车辆用充气子午线轮胎。
背景技术
传统上，如图1的(a)所示，已提出提供一种农用车辆用充气子午线轮胎，其在胎面表面91上具有凸块(lug)92，凸块92从胎面端TE向胎面宽度方向内侧沿指定轮胎转动方向延伸，凸块92在以轮胎赤道面CL为中心的胎面宽度方向半部之间沿胎面周向交替地配置(例如，参见专利文献1)。如图1的(b)所示，在轮胎周向的截面中，凸块92具有向轮胎径向外侧突出的形状，位于蹬出端侧的壁面92b比位于踏入端侧的壁面92a陡峭。在该轮胎中，在行驶时通过凸块92抓农田等的土，确保了牵引性能。此外，使用低压式(low-compaction)凸块92以便不损伤农田。
然而，如从欧洲和美国的标准的变更看到的，诸如拖拉机等的农用车辆的使用环境变得高速化。结果，由于在公路上行驶的频率增加，因此存在用于解决由于增加的速度而导致的振动问题的对策的需求。因此，减少从路面输入的能量的一个方法是使用图2示出的花纹的趋势，在图2中，凸块92以如下方式布置于胎面表面91：当胎面宽度方向半部中的一方中的第一凸块92沿胎面周向投影时，第一凸块92与胎面宽度方向半部中的另一方中的第二凸块92在轮胎赤道面CL附近重叠。在这种花纹(pattern)中，轮胎赤道面CL附近的凸块之间的沿胎面周向的间隔变窄，从而减少了高速行驶时的振动输入。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-273052号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在图1的(a)和图2示出的具有凸块花纹的轮胎中，在制动力大的蹬出端侧处的磨耗功量(theamountofworkfromwear)增大，踏入端侧处的磨耗功量减小。因此，轮胎更容易在蹬出端侧处滑移，引起磨耗增大以及导致蹬出端侧与踏入端侧之间的不均匀磨耗。
特别地，在图2示出的花纹中，凸块92之间的沿胎面周向的间隔窄。因此，当轮胎转动时，如图3所示，凸块94通过被先接地的凸块93的挤压变形(凸块93归因于载荷在轮胎径向上被压缩而沿轮胎周向和轮胎宽度方向膨胀而变形)、经由凸块槽的槽底被拖拽，从而促进了制动力并引起上述不均匀磨耗劣化。
因此，有利的是提供一种具有优异的耐不均匀磨耗性的农用车辆用充气子午线轮胎。
用于解决问题的方案
发明人深入研究了如何解决以上问题。结果，发明人发现在凸块的蹬出端侧处的壁面上设置具有预定形状的突出部，用于抑制凸块的上述由于在胎面周向上相邻的另一凸块的挤压变形而导致的拖拽。
本发明的总结概括如下。本农用车辆用充气子午线轮胎，其具有指定轮胎转动方向，该轮胎包括：在胎面表面上的多个凸块，所述多个凸块从胎面宽度方向外侧向胎面宽度方向内侧向所述指定轮胎转动方向侧倾斜地延伸，所述多个凸块在以轮胎赤道面为中心的胎面宽度方向半部之间沿胎面周向交替地配置；和在所述凸块的蹬出端侧处的壁面上的至少一个突出部，所述至少一个突出部从该壁面向所述指定轮胎转动方向的相反方向侧突出，所述突出部连接到限定该凸块的凸块槽的槽底并且具有与轮胎径向正交的上表面，其中点P是所述多个凸块中的一凸块的蹬出端侧处的壁面的胎面宽度方向最内侧点，点Q位于沿着所述一凸块的蹬出端侧处的壁面的周缘与所述点P间隔开了壁面的周缘长度的1/3的位置，直线M连接所述点P和所述点Q，并且位于所述一凸块的相反侧的胎面宽度方向半部且在所述指定轮胎转动方向侧与所述一凸块相邻的另一凸块的所述突出部位于所述直线M的胎面宽度方向内侧。如这里使用的，“与轮胎径向正交”指的是在轮胎周向截面中突出部的上表面和与轮胎径向正交的平面之间的角度为20°以下。“周缘长度”指的是当将轮胎安装于适用轮辋、施加规定压力并且不施加负荷时的周缘长度。
发明的效果
因而，本发明提供了一种具有优异的耐不均匀磨耗性的农用车辆用充气子午线轮胎。
附图说明
图1的(a)示出了传统的农用车辆用充气子午线轮胎的凸块花纹，图1的(b)示出了传统的凸块的沿轮胎周向的截面形状；
图2示出了传统的农用车辆用充气子午线轮胎的凸块花纹；
图3示出了不均匀磨耗发生的原理；
图4示出了根据本发明的一个实施方式的农用车辆用充气子午线轮胎的凸块花纹；
图5的(a)示出了根据本发明的一个实施方式的农用车辆用充气子午线轮胎的凸块花纹的部分立体图，图5的(b)示出了本发明的凸块和突出部的沿轮胎周向的截面形状；以及
图6是说明本发明的作用效果的图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明了本发明的一个实施方式的农用车辆用充气子午线轮胎(也称为轮胎)。轮胎的内部结构与传统轮胎的内部结构类似，因而省略其说明。
图4示出了根据本发明的一个实施方式的农用车辆用充气子午线轮胎的凸块花纹(lugpattern)。如图4所示，为该轮胎指定轮胎的转动方向。由图4中的箭头指示的方向为指定轮胎转动方向。如图4所示，该轮胎在胎面表面1上具有多个凸块2。在示出的示例中，每个凸块2均从胎面宽度方向外侧(在示出的示例中为胎面端TE)向胎面宽度方向内侧沿指定轮胎转动方向倾斜地延伸，凸块2在以轮胎赤道面CL为中心的胎面宽度方向半部之间交替地配置。在示出的示例中，凸块2相对于胎面周向的倾斜角度从胎面宽度方向外侧(胎面端TE侧)向胎面宽度方向内侧逐渐减小。
此外，如图4所示，凸块2被以如下方式布置：当胎面宽度方向半部中的一方中的第一凸块2沿胎面周向投影时，第一凸块2与胎面宽度方向半部中的另一方中的第二凸块2在轮胎赤道面CL附近重叠。在图4示出的示例中，在胎面周向上相邻的凸块2被布置成在沿胎面周向投影时重叠，然而本发明的轮胎不限于这种情况。例如，从一个胎面宽度方向半部的胎面端TE起延伸并在该胎面宽度方向半部内终止的凸块2和从另一个胎面宽度方向半部的胎面端TE起延伸并在该另一个胎面宽度方向半部内终止的凸块2可以沿胎面周向交替地布置，在胎面周向上相邻的凸块2被布置成在沿胎面周向投影时不重叠。在胎面周向上相邻的凸块2在沿胎面周向投影时重叠的情况下，优选地，沿胎面宽度方向的重叠宽度大于胎面宽度TW的0％且为胎面宽度TW的30％以下。将重叠宽度设定为大于0％通过在轮胎转动时使凸块连续地接地而减少了花纹振动。另一方面，将重叠宽度设定为30％以下使得当在农田行驶时土被围在凸块之间，并利用由凸块的踏入面处对土施压产生的反作用力(repulsiveforce)来确保牵引性。注意“胎面宽度TW”指的是当轮胎安装于适用轮辋、施加规定空气压力以及施加与最大负荷能力对应的载荷时的接地面的沿轮胎宽度方向的最大宽度。“适用轮辋”指的是在轮胎制造和使用地区内有效的工业标准所规定的轮辋，所述工业标准为诸如日本的“JATMA(日本机动车轮胎制造协会，JapanAutomobileTyreManufacturersAssociation)年鉴”、欧洲的“ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织，EuropeanTyreandRimTechnicalOrganisation)标准手册”和美国的“TRA(轮胎轮辋协会，TireandRimAssociation,Inc.)年鉴”等。“规定内压”指的是当轮胎安装于适用轮辋时适用尺寸的轮胎在JATMA标准等下与轮胎最大负荷能力对应的空气压力(最大空气压力)。“最大负荷能力”指的是根据以上JATMA标准等允许轮胎承受的最大质量。
如图4所示，该轮胎在每个凸块2的蹬出端侧的壁面上具有至少一个突出部3(在示出的示例中，每个凸块2上有一个突出部)，该至少一个突出部3从壁面沿与指定轮胎转动方向相反的方向突出。图5的(a)是示出了本实施方式中的轮胎的凸块花纹的部分立体图，图5的(b)示出了凸块2和突出部3的沿轮胎周向的截面形状。如图5的(a)和图5的(b)所示，突出部3连接到限定凸块2的凸块槽的槽底并且包括与轮胎径向正交的上表面3a。如图5的(a)和图5的(b)所示，在本实施方式中，在轮胎周向截面中，突出部3形成为台阶部。在示出的示例中，从凸块2的上表面2a到突出部3的上表面3a的高度为h(mm)，位于上表面3a的位置处的突出宽度为d(mm)。此外，在示出的示例中，在突出部3与凸块槽的槽底之间的连接部3b处，突出宽度朝向凸块槽的槽底逐渐增大。以下说明根据本实施方式的轮胎的效果。
如图6所示，当转动时，相对于先接地的凸块21，本实施方式的轮胎主要引起在设置有突出部3的部分的轮胎径向外侧的位置处(在图5中由双点划线表示的位置的轮胎径向外侧的位置处)发生挤压变形(crushingdeformation)并抑制突出部3处发生变形，突出部3朝向凸块2的蹬出端侧突出并连接到限定凸块2的凸块槽的槽底。因此，能够防止经由凸块槽底连接的并且接下来接地的凸块22被凸块21的变形拖拽(dragged)，这将促进制动力。因此，本发明的轮胎具有改善的耐不均匀磨耗性。
如图4所示，点P是多个凸块2之中的第一凸块2的蹬出端侧处的壁面的胎面宽度方向最内侧点，点Q位于沿着第一凸块2的蹬出端侧处的壁面的周缘与点P间隔开了壁面的周缘长度的1/3，直线M连接点P和点Q。在本实施方式的轮胎中，如图4所示，在第一凸块2的踏入端侧与第一凸块2相邻的第二凸块2的突出部3位于直线M的胎面宽度方向内侧。原因是利用这种构造，凸块2之间的胎面周向的间隔变窄，在容易发生不均匀磨耗的胎面宽度方向中央区域附近，实现了抑制凸块被先接地的凸块的变形拖拽的、能够促进制动力的上述效果。因而能够有效地改善耐不均匀磨耗性。
如图5的(b)所示，优选地满足关系0.3≤h/H≤0.7，其中H(mm)是凸块2的高度，h(mm)是从凸块2的上表面2a到突出部3的上表面3a的高度。如果h/H之比小于0.3，则凸块2的上表面2与突出部3的上表面3a之间的距离过短，包括突出部3的整个凸块2可能会承受挤压变形。另一方面，如果h/H之比超过0.7，则突出部3变得过小，通过设置突出部3取得的效果可能无法充分发挥。因此，通过将h/H之比设定在以上范围，能够更进一步地提高耐不均匀磨耗性。
此外，如图5的(b)所示，优选地满足关系0.03≤d/W≤0.25，其中W(mm)是凸块2的宽度，d(mm)是突出部3的上表面3a的突出宽度。将d/W之比设定为0.03以上充分地确保了突出部3的上表面3a的位置处的突出宽度，从而改善了耐不均匀磨耗性。另一方面，将d/W之比设定为0.25以下防止了突出部的刚性过度增大以及与突出部相比凸块的刚性过度减少，从而防止了当在铺装路(硬路面)上行驶时操纵稳定性劣化。
如图5的(b)所示，优选地，连接凸块2的上表面2a与突出部3的凸块2的壁面2b从轮胎径向内侧向轮胎径向外侧沿指定轮胎转动方向倾斜。换言之，如图5的(b)所示，优选地，凸块2的壁面2b相对于凸块2的上表面2a的角度α超过90°。原因是这种构造抑制了当施加负荷时在突出部与凸块的壁面相交的部分处的应力集中以及抑制了龟裂的发生。
在图4、图5的(a)和图5的(b)示出的实施方式的轮胎中，在每个凸块2上设置了一个突出部3，然而，可以在每个凸块2上设置多个突出部3。
此外，优选地，凸块2的宽度W(mm)与凸块2的高度H(mm)之比W/H为50％以上。原因是将W/H之比设定为50％以上确保了凸块的刚性以及确保了当在铺装路(硬路面)上行驶时的操纵稳定性。
凸块2的高度H优选地为25mm至80mm，凸块2的宽度W优选地为20mm至75mm。在宽度W沿延伸方向变化的情况下，“凸块的宽度W”指的是沿延伸方向的平均宽度。此外，当从胎面宽度方向半部中的任一方看时，优选地，凸块2沿胎面周向以50mm至400mm的间隔布置。优选地，凸块2相对于胎面周向的倾斜角度为20°至60°。该倾斜角度指的是胎面周向与连接凸块的胎面宽度方向两端点的直线之间的角度。
实施例
为了确认本发明的效果，制备了：凸块设置有预定突出部的作为发明例1至发明例11的轮胎、凸块不包括突出部的作为比较例的轮胎以及突出部的位置位于直线M的外侧的作为参考例的轮胎。然后进行以下试验，以评价耐不均匀磨耗性。在以下表1中列出了各轮胎的规格。在表1中，说明“突出部的位置”为“直线M的内侧(外侧)”意思是：在点P为第一凸块的蹬出端侧处的壁面的胎面宽度方向最内侧点、点Q位于沿着第一凸块的蹬出端侧处的壁面的周缘与点P间隔开了壁面的周缘长度的1/3以及直线M连接点P和点Q的情况下，位于第一凸块的相反侧的胎面宽度方向半部且在指定轮胎转动方向侧与第一凸块相邻的第二凸块的突出部位于直线M的胎面宽度方向内侧(外侧)。各轮胎的W/H之比为80％。耐不均匀磨耗性的评价的详细情况如下。
<耐不均匀磨耗性>
当将轮胎尺寸为340/85R24的以上各轮胎组装于轮辋尺寸为12×24(符合ETRTO、TRA)的轮辋、施加160kPa的内压、施加1653kgf(16199.4N)的负荷并将该轮胎安装于前轮并行驶时，测量沿制动方向的剪切力和磨耗能量。以比较例的轮胎的沿制动方向的剪切力和磨耗能量作为100，利用相对值来进行指数评价。在表1中，值越小表明沿制动方向的剪切力和磨耗能量越小，这表明耐不均匀磨耗性越好。以下表1列出了轮胎规格和评价结果。
【表1】
如表1所示，发明例1至发明例11的轮胎的耐不均匀磨耗性均比比较例的轮胎的耐偏磨耗性好。表1还示出优化了突出部的位置的发明例1的耐不均匀磨耗性比参考例的耐不均匀磨耗性好。此外，优化了h/H之比的发明例2至发明例4的耐不均匀磨耗性清楚地比发明例1和发明例5的耐不均匀磨耗性好。此外，优化了d/W之比的发明例3至发明例10的耐不均匀磨耗性清楚地比发明例6的耐不均匀磨耗性好。
产业上的可利用性
因而本发明提供了一种具有优异的耐不均匀磨耗性的农用车辆用充气子午线轮胎。
附图标记说明
1：胎面表面、2：凸块、3：突出部、91：胎面表面、92：凸块、CL：轮胎赤道面、TE：胎面端。

Claims (5)

1.一种农用车辆用充气子午线轮胎，其具有指定轮胎转动方向，该轮胎包括：
在胎面表面上的多个凸块，所述多个凸块从胎面宽度方向外侧向胎面宽度方向内侧向所述指定轮胎转动方向侧倾斜地延伸，所述多个凸块在以轮胎赤道面为中心的胎面宽度方向半部之间沿胎面周向交替地配置；和
在所述凸块的蹬出端侧处的壁面上的至少一个突出部，所述至少一个突出部从该壁面向所述指定轮胎转动方向的相反方向侧突出，所述突出部连接到限定该凸块的凸块槽的槽底并且具有与轮胎径向正交的上表面，其中
点P是所述多个凸块中的一凸块的蹬出端侧处的壁面的胎面宽度方向最内侧点，点Q位于沿着所述一凸块的蹬出端侧处的壁面的周缘与所述点P间隔开了壁面的周缘长度的1/3的位置，直线M连接所述点P和所述点Q，并且
位于所述一凸块的相反侧的胎面宽度方向半部且在所述指定轮胎转动方向侧与所述一凸块相邻的另一凸块的所述突出部位于所述直线M的胎面宽度方向内侧。
2.根据权利要求1所述的农用车辆用充气子午线轮胎，其特征在于，满足0.3≤h/H≤0.7，其中H是所述凸块的高度，h是从所述凸块的上表面到所述突出部的上表面的高度，H、h的单位均为mm。
3.根据权利要求1或2所述的农用车辆用充气子午线轮胎，其特征在于，满足0.03≤d/W≤0.25，其中W是所述凸块的宽度，d是所述突出部的上表面的突出宽度，W、d的单位均为mm。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的农用车辆用充气子午线轮胎，其特征在于，所述凸块的连接所述突出部与所述凸块的上表面的壁面从轮胎径向内侧向轮胎径向外侧、向所述指定轮胎转动方向侧倾斜。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的农用车辆用充气子午线轮胎，其特征在于，W/H之比为50％以上，其中H是所述凸块的高度，W是所述凸块的宽度。
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