CN106080046B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的充气轮胎，在胎面部具有：沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟、和与所述主沟相邻的至少一个陆地部。在所述陆地部设置有横贯所述陆地部的多个横沟。各所述横沟包括：沟宽为2.0mm以上的主体部、和从所述主体部的底部以比所述主体部小的宽度向轮胎径向内侧延伸的刀槽部。所述主体部具有：轮胎周向的第一方向的第一沟壁面、和轮胎周向的第二方向的第二沟壁面。所述刀槽部具有所述第一方向的第一刀槽壁和所述第二方向的第二刀槽壁。所述横沟包括：使所述第一刀槽壁与所述第一沟壁面平滑地连续的第一横沟、和使所述第二刀槽壁与所述第二沟壁面平滑地连续的第二横沟。所述第一横沟与所述第二横沟沿轮胎周向交替地配置。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及能够提高噪声性能的充气轮胎。
背景技术
例如，下述专利文献1提出一种具有横贯陆地部的多个横沟的充气轮胎。为了维持操纵稳定性并且提高湿路性能，专利文献1的充气轮胎的横沟包括：沟宽为2.0mm以上的主体部、和从该主体部的底部向轮胎径向内侧延伸的刀槽部。
然而，由于专利文献1的各横沟分别以相同的形状构成，因此例如在轮胎正常行驶中，存在在各横沟接地时产生相同频率的噪声，且特定频带的声压增大，进而容易使噪声性能降低的问题。
专利文献1：日本特开2004-217120号公报
发明内容
本发明是鉴于以上那样的问题所做出的，主要目的在于提供一种以改善设置于陆地部的横沟的形状等为基本，能够提高噪声性能的充气轮胎。
本发明的充气轮胎，在胎面部具有沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟、和与所述主沟相邻的至少一个陆地部，该充气轮胎的特征在于，在所述陆地部设置有横贯所述陆地部的多个横沟，各所述横沟包括：沟宽为2.0mm以上的主体部、和从所述主体部的底部以比所述主体部的宽度小的宽度向轮胎径向内侧延伸的刀槽部，所述主体部具有：轮胎周向的第一方向的第一沟壁面、和轮胎周向的第二方向的第二沟壁面，所述刀槽部具有：所述第一方向的第一刀槽壁、和所述第二方向的第二刀槽壁，所述横沟包括：使所述第一刀槽壁与所述第一沟壁面平滑地连续的第一横沟、和使所述第二刀槽壁与所述第二沟壁面平滑地连续的第二横沟，所述第一横沟和所述第二横沟沿轮胎周向交替地配置。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，所述横沟的最大深度为所述主沟的深度的0.50倍～0.90倍。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，所述刀槽部在轮胎轴向上包括中央部和端部，所述端部配置于所述中央部的两侧并且具有比所述中央部的深度小的深度。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，所述横沟的轮胎轴向的外端部的沟宽朝向所述主沟侧逐渐增加。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，所述主沟包括中心主沟，该中心主沟在轮胎赤道的两侧各设置有一条，所述陆地部包括：所述中心主沟之间的中心陆地部、和各所述中心主沟的轮胎轴向外侧的中间陆地部，所述横沟包括：设置于所述中心陆地部的多条中心横沟、和设置于所述中间陆地部的多条中间横沟，所述中心横沟以及所述中间横沟以沿轮胎周向错位的方式设置。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，在俯视观察所述胎面部时，各所述中间横沟弯曲为圆弧状，该圆弧状在比所述中间陆地部的宽度方向的中心位置靠轮胎轴向内侧的中间陆地部内侧区域内具有中心。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，各所述中间横沟的曲率半径为所述中间陆地部的宽度的0.80倍～1.05倍。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，所述中心横沟相对于轮胎轴向以10°～30°的角度倾斜并以直线状延伸。
在本发明的其他实施方式中，也可以为，各所述中心横沟配置在与其两侧的所述中间横沟平滑地连续的位置。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的充气轮胎的胎面部的展开图。
图2是图1的中间陆地部的放大图。
图3是图2的中间横沟的A-A线剖视图。
图4是图2的中间横沟的B-B线剖视图。
图5是图2的中间横沟的C-C线剖视图。
图6是图1的中心陆地部的放大图。
图7是图1的胎肩陆地部的放大图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1中示出本实施方式的充气轮胎(以下，有时仅称为“轮胎”)1的胎面部2的展开图。本实施方式的充气轮胎1，例如适合作为卡车、巴士等重载荷用的轮胎使用。
如图1所示，在轮胎1的胎面部2设置有陆地部4，该陆地部4由沿轮胎周向连续延伸的多个主沟3划分而成。
主沟3例如包括一对胎肩主沟5、5以及一对中心主沟6、6。
各胎肩主沟5配置于最靠胎面端Te侧且以直线状延伸。胎肩主沟5例如也可以沿轮胎周向以波状或锯齿状延伸。
“胎面端Te”是对轮辋组装于正规轮辋(未图示)且填充正规内压、而且无负载的正规状态的轮胎1施加正规载荷，并以0°外倾角接地于平面时轮胎轴向最外侧的接地位置。
“正规轮辋”是在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，对每个轮胎规定各规格的轮辋，例如若为JATMA，则为“标准轮辋”，若为TRA，则为“Design Rim”，若为ETRTO，则为“Measuring Rim”。
“正规内压”是在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，对每个轮胎规定各规格的气压，若为JATMA，则为“最高气压”，若为TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO，则为“INFLATION PRESSURE”。
“正规载荷”是在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中，对每个轮胎规定各规格的载荷，若为JATMA，则为“最大负载能力”，若为TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO，则为“LOADCAPACITY”。
中心主沟6设置于胎肩主沟5的轮胎轴向内侧。本实施方式的中心主沟6，例如在轮胎赤道C的两侧各设置有一条。中心主沟6例如也可以在轮胎赤道C上设置一条。
中心主沟6例如以直线状延伸。中心主沟6例如也可以沿轮胎周向以波状或锯齿状延伸。作为优选实施方式，在中心主沟6沿轮胎周向间隔设置有沟底***的近似矩形状的突起18。这样的突起18能够有效地抑制中心主沟6的夹石。
各主沟5、6的沟宽W1例如优选为，胎面接地宽度TW的3.0～7.0％。胎面接地宽度TW为上述正规状态的轮胎1的胎面端Te、Te之间的轮胎轴向的距离。在重载荷用充气轮胎的情况下，各主沟5、6的沟深分别优选为例如10～25mm。
上述陆地部4例如包括：中间陆地部7、中心陆地部8以及胎肩陆地部9。中心陆地部8例如设置于一对中心主沟6、6之间。中间陆地部7例如设置于中心主沟6与胎肩主沟5之间。胎肩陆地部9例如设置于胎肩主沟5的轮胎轴向外侧。
作为陆地部4的一个例子，在图2中示出中间陆地部7的放大图。如图2所示，至少在一个陆地部4设置有横贯上述陆地部4的多个横沟10。
在图3中示出横沟10的A-A线剖视图。如图3所示，横沟10包括主体部13和刀槽部14。主体部13在陆地部的踏面侧开口，且具有2.0mm以上的沟宽W2。刀槽部14从主体部13的底部以比主体部13的宽度小的宽度W3向轮胎径向内侧延伸。刀槽部14的宽度W3例如为0.5～1.5mm。刀槽部14使横沟10的容积增加，并且在陆地部4的接地区域，刀槽部14的对置的刀槽壁彼此相互接触，从而维持陆地部的表面刚性。因此均衡地提高湿路性能和操纵稳定性。
主体部13具有：轮胎周向的一侧(在图3中为右侧)的第一沟壁面21、和轮胎周向的另一侧(在图3中为左侧)的第二沟壁面22。刀槽部14具有：上述轮胎周向的一侧的第一刀槽壁23、和轮胎周向的另一侧的第二刀槽壁24。在本实施方式中，上述第一刀槽壁23以及上述第二刀槽壁24中的任一个与第一沟壁面21以及第二沟壁面22中的任一个平滑地连续。另外主体部13以及刀槽部14的更详细的结构在后文叙述。
图4中示出图2的B-B线剖视图。图4是将多个横沟10正交的剖视图。如图4所示，横沟10包括第一横沟11和第二横沟12。第一横沟11的第一刀槽壁23与第一沟壁面21平滑地连续。第二横沟12的第二刀槽壁24与第二沟壁面22平滑地连续。第一横沟11与第二横沟12沿轮胎周向交替地配置。
这样的第一横沟11以及第二横沟12能够使接地时的泵浦声的频率分散于宽频带，将噪声白噪声化。而且由第一横沟11以及第二横沟12划分出的陆地部，由于沿轮胎周向交替地设置有刚性不同的花纹块，因此各花纹块与路面接触时的冲击声也被白噪声化。因此本发明的充气轮胎能够发挥优异的噪声性能。
如图3所示，横沟10的最大深度d2优选为主沟的深度d1(省略图示)的0.50倍以上，更优选为0.60倍以上，并且优选为0.90倍以下，更优选为0.80倍以下。这样的横沟10有助于均衡地提高操纵稳定性和湿路性能。
主体部13的沟宽W2优选为2.0～4.0mm，更优选为2.5～3.0mm。这样的主体部13有助于维持踏面的耐磨损性能，并且提高湿路性能。
从同样的观点出发，主体部13的深度d3优选为1.5mm以上，更优选为2.0mm以上，并且优选为4.0mm以下，更优选为3.0mm以下。
刀槽部14的深度d4优选为主体部13的深度d3的4.5倍以上，更优选为5.0倍以上，并且优选为6.5倍以下，更优选为6.0倍以下。这样的刀槽部14有助于使横沟10的容积充分地增加，提高湿路性能。而且由具有如这样的刀槽部14的横沟10划分出的陆地部不易产生接地面的形变，因此有效地抑制踵趾磨损。另外，刀槽部14的深度d4为从主体部13的底部到刀槽部14的底部的轮胎径向的距离。
图5中示出图2的横沟10的C-C线剖视图。如图5所示，刀槽部14包括深度相互不同的中央部25以及端部26。在本实施方式中，端部26配置于中央部25的两侧，具有小于中央部25的深度。由此抑制刀槽部14的过度打开，从而提高操纵稳定性。
端部26距离陆地部4的踏面4s的深度d6与中央部25距离上述踏面4s的深度d5之比d6/d5优选为0.40以上，更优选为0.55以上，并且优选为0.80以下，更优选为0.65以下。这样的端部26以及中央部25均衡地提高湿路性能和操纵稳定性。
如图2所示，在横沟10为设置于中间陆地部7的中间横沟20的情况下，在俯视观察胎面的情况下，各中间横沟20优选为以圆弧状弯曲。这样的中间横沟20有助于使作用于其沟边缘的应力分散，抑制以沟边缘为起点的陆地部的不均匀磨损。另外，在对置的刀槽壁彼此相互接触时，弯曲为圆弧状的各中间横沟20抑制中间陆地部7的轮胎轴向的剪切变形，进而提高操纵稳定性。
作为更优选的实施方式，本实施方式的中间横沟20，例如弯曲为在中间陆地部内侧区域15内具有中心的圆弧状。在本说明书中，“中间陆地部内侧区域15”是比中间陆地部7的宽度方向的中心位置7c更靠轮胎轴向内侧的中间陆地部7上的区域。
中间横沟20相对于轮胎轴向的角度至少从中间陆地部7的上述中心位置7c朝向轮胎轴向外侧逐渐增加。因此本实施方式的中间横沟20特别有效地抑制中间陆地部7的轮胎轴向外侧的剪切变形，进而使转弯时的方向盘的响应成为线性。
此外，由于各中间横沟20在中间陆地部内侧区域15内具有中心，因此圆弧状的中间横沟20的轮胎周向的顶点16配置在上述中间陆地部内侧区域15内。另一方面，在中间陆地部内侧区域15作用有相对大的接地压。因此在湿路行驶时，上述顶点16附近的边缘能够强力地刮擦路面，进而发挥优异的牵引性能。
在中间横沟20的曲率半径R1较小的情况下，容易产生以中间横沟20的沟边缘为起点的不均匀磨损。在上述曲率半径R1较大的情况下，有可能使湿路性能降低。因此中间横沟20的曲率半径R1优选为中间陆地部7的轮胎轴向的宽度W4的0.80倍以上，更优选为0.90倍以上，并且优选为1.05倍以下，更优选为0.95倍以下。
本实施方式的中间横沟20的轮胎轴向的外端部17例如优选为，沟宽朝向连接的主沟侧逐渐增加。由此抑制由主沟与中间横沟20形成的角部的不均匀磨损。作为优选的实施方式，本实施方式的中间横沟20以一定的沟宽在外端部17、17之间形成。这样的中间横沟20使作用于沟边缘的应力进一步分散，从而抑制不均匀磨损。
为了均衡地提高湿路性能和操纵稳定性，相邻的中间横沟20、20之间的轮胎周向的间距L1优选为中间陆地部7的宽度W4的1.05倍以上，更优选为1.10倍以上，并且优选为1.25倍以下，更优选为1.20倍以下。
如图1所示，在本实施方式中，设置于轮胎赤道C的一侧的中间陆地部7的中间横沟20与设置于轮胎赤道C的另一侧的中间陆地部7的中间横沟20优选成为相互反向突出。这样的中间横沟20的配置与轮胎的旋转方向无关，均发挥边缘效应。
图6中示出图1的中心陆地部8的放大图。如图6所示，中心陆地部8设置有多个中心横沟30。各中心横沟30例如将各中心主沟6、6之间连通，并横贯中心陆地部8。
中心横沟30例如为相对于轮胎轴向倾斜的直线状。中心横沟30相对于轮胎轴向的角度θ1，例如优选为5°以上，更优选为10°以上，并且优选为40°以下，更优选为30°以下。这样的中心横沟30利用其边缘成分，能够提高湿路行驶时轮胎轴向的摩擦力。
作为优选的实施方式，本实施方式的中心横沟30例如具有与图3所示的横沟10相同的剖面形状。即，中心横沟30例如包括：沟宽为2.0mm以上的主体部、和从该主体部的底部向轮胎径向内侧延伸的刀槽部(省略图示)。
本实施方式的中心横沟30例如包括第一中心横沟31和第二中心横沟32。第一中心横沟31以及第二中心横沟32例如具有与图4所示的第一横沟11以及第二横沟12相同的刀槽部的配置。即，第一中心横沟31的第一刀槽壁与第一沟壁面平滑地连续。第二中心横沟32的第二刀槽壁与第二沟壁面平滑地连续(省略图示)。而且第一中心横沟31与第二中心横沟32沿轮胎周向交替地配置。由此进一步提高噪声性能。
如图1所示，各中心横沟30和各中间横沟20优选为分别相互沿轮胎周向错位。由于这样的中心横沟30以及中间横沟20不会同时接地，因此有助于抑制泵浦声的最大声压。
作为更优选的实施方式，本实施方式的各中心横沟30例如配置为经由中心主沟6而与两侧的中间横沟20平滑地连续。例如，中心横沟30以及中间横沟20的一方的假想延长线有可能与中心横沟30以及中间横沟20的另一方交叉或者接触。在湿路行驶时，这样的沟配置在中心横沟30内的水更易向轮胎轴向外侧排出方面是优选的。
在本实施方式中，第一中心横沟31例如配置在与配置于中间陆地部7的第一横沟11平滑地连续的位置，第二中心横沟32例如配置在与配置于中间陆地部7的第二横沟12平滑地连续的位置。由此被各横沟划分的各陆地部的磨损的进程变得均匀，进而抑制不均匀磨损。
图7中示出图1的胎肩陆地部9的放大图。如图7所示，在胎肩陆地部9例如设置有多个胎肩刀槽34。胎肩刀槽34例如相对于轮胎轴向倾斜并以直线状延伸。胎肩刀槽34相对于轮胎轴向的角度θ2例如为15～25°。
胎肩刀槽34例如从胎肩主沟5延伸至设置于胎肩陆地部9的胎面端Te侧的侧壁的凹部35。由此抑制在胎肩刀槽34的外端部的不均匀磨损。
如图1所示，作为优选的实施方式，胎肩刀槽34例如配置于经由胎肩主沟5而与中间横沟20平滑地连续的位置。由此进一步提高耐磨损性能。
以上，虽然对本发明的一个实施方式的充气轮胎进行了详细地说明，但是本发明不局限于上述具体的实施方式，而是能够变更为各种方式来实施。
实施例
(第1实施例)
基于表1的规格试制了具有图1的基本胎面花纹的尺寸315/80R22.5的重载荷用的充气轮胎。作为比较例，试制了设置于中间陆地部以及中心陆地部的各横沟仅由第一横沟构成的充气轮胎。测试了各测试轮胎的噪声性能、湿路性能以及耐磨损性能。各测试轮胎的共通规格、测试方法等如下所示。
安装轮辋：22.5×9.00
轮胎内压：830kPa
测试车辆：10t卡车，在装货台中央装载标准装载量的50％的货物
测试轮胎安装位置：全部车轮
＜噪声性能＞
测定了使用上述测试车辆以80km/h的速度在干燥的沥青路面行驶时的噪声。使用设置于路面的麦克风测量了噪声。结果用将比较例的噪声设置为100的指数来表示。数值越小，表示噪声性能越优异。
＜湿路性能＞
在下述条件下，测定了测试车辆通过全长10m的测试路线时的通过时间。结果用将比较例的通过时间设为100的指数来表示。数值越小越良好。
路面：具有厚度5mm的水膜的沥青路
起步方法：以2档-1500rpm固定，连接离合器，起步。
＜耐磨损性能＞
测定了在干燥路面行驶一定距离后中间陆地部的磨损量。结果是将比较例的上述磨损量设为100的指数，数值越小，表示耐磨损性能越优异。
测试结果示于表1。测试的结果确认了实施例的充气轮胎能够发挥优异的噪声性能。
【表1】
(第2实施例)
基于表2的规格试制了具有图1的基本胎面花纹的尺寸11R22.5的重载荷用的充气轮胎。作为比较例，试制了各中间横沟弯曲为圆弧状的充气轮胎，该圆弧状在比中间陆地部的宽度方向的中心位置靠轮胎轴向外侧的中间陆地部外侧区域内具有中心。另外，实施例与比较例除了中间横沟之外，实际上具有相同的构成。测试了各测试轮胎的操纵稳定性、湿路性能以及耐磨损性。各测试轮胎的共通规格、测试方法等如下所示。
安装轮辋：22.5×7.50
轮胎内压：900kPa
测试车辆：10t卡车，在装货台中央装载标准装载量的50％的货物
测试轮胎安装位置：全部车轮
＜操纵稳定性＞
利用驾驶员的感官对使用上述测试车辆在沥青的环形路线行驶时的操纵稳定性进行了评价。结果为将比较例设为100的评分，数值越大，表示操纵稳定性越优异。
＜湿路性能＞
利用上述测试车辆以65km/h的速度进入具有厚度2mm的水膜的沥青路面，进行了紧急制动。此时，测定了测试车辆从60km/h减速至20km/h所需的时间。结果为将比较例设为100的指数，数值越小，表示湿路性能越优异。
＜耐磨损性能＞
测定了在干燥路面行驶一定距离后中间陆地部的磨损量。结果为将比较例的上述磨损量设为100的指数，数值越小，表示耐磨损性能越优异。
测试结果示于表2。测试的结果确认了实施例的充气轮胎能够进一步均衡地提高操纵稳定性、湿路性能以及耐磨损性。
【表2】
※比较例为圆弧状的各中间横沟的中心配置于中间陆地部外侧区域内。

Claims (7)

1.一种充气轮胎，在胎面部具有沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟、和与所述主沟相邻的至少一个陆地部，该充气轮胎的特征在于，
在所述陆地部设置有横贯所述陆地部的多个横沟，
各所述横沟包括：沟宽为2.0mm以上的主体部、和从所述主体部的底部以比所述主体部的宽度小的宽度向轮胎径向内侧延伸的刀槽部，
所述主体部具有：轮胎周向的第一方向的第一沟壁面、和轮胎周向的第二方向的第二沟壁面，
所述刀槽部具有：所述第一方向的第一刀槽壁、和所述第二方向的第二刀槽壁，
所述横沟包括：使所述第一刀槽壁与所述第一沟壁面平滑地连续的第一横沟、和使所述第二刀槽壁与所述第二沟壁面平滑地连续的第二横沟，
所述第一横沟和所述第二横沟沿轮胎周向交替地配置，
所述主沟包括中心主沟，该中心主沟在轮胎赤道的两侧各设置有一条，
所述陆地部包括：所述中心主沟之间的中心陆地部、和各所述中心主沟的轮胎轴向外侧的中间陆地部，
所述横沟包括：设置于所述中心陆地部的多条中心横沟、和设置于所述中间陆地部的多条中间横沟，
所述中心横沟以及所述中间横沟以沿轮胎周向错位的方式设置，
在俯视观察所述胎面部时，各所述中间横沟弯曲为圆弧状，该圆弧状在比所述中间陆地部的宽度方向的中心位置靠轮胎轴向内侧的中间陆地部内侧区域内具有中心。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述横沟的最大深度为所述主沟的深度的0.50倍～0.90倍。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述刀槽部在轮胎轴向上包括中央部和端部，所述端部配置于所述中央部的两侧并且具有比所述中央部的深度小的深度。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述横沟的轮胎轴向的外端部的沟宽朝向所述主沟侧逐渐增加。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
各所述中间横沟的曲率半径为所述中间陆地部的宽度的0.80倍～1.05倍。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述中心横沟相对于轮胎轴向以10°～30°的角度倾斜并以直线状延伸。
7.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
各所述中心横沟配置在与其两侧的所述中间横沟平滑地连续的位置。
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