CN108099504A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部、且耐槽底开裂性、耐偏磨损性及抗撕裂性优异的充气轮胎。在轮胎周向上延伸的细沟槽(3)形成于胎面的胎肩陆地部(20)的充气轮胎中，在细沟槽(3)的槽底部形成有使胎面中心侧的沟槽壁凹陷而得到的内侧凹曲面(41)和使胎面端侧的沟槽壁凹陷而得到的外侧凹曲面(42)，且细沟槽(3)的槽底部被设置为宽度比细沟槽(3)的开口部宽且带有弧度的形状，沿着细沟槽(3)的深度方向测定的内侧凹曲面(41)的高度(H1)比外侧凹曲面(42)的高度(H2)大。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部的充气轮胎。
背景技术
例如专利文献1、2所公开那样，众所周知在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩肋(胎肩陆地部之一例)的充气轮胎。胎肩肋通过该细沟槽而被区划为胎面中心侧的主肋和胎面端侧的牺牲肋。像这样构成的轮胎中，能够使磨损集中在牺牲肋，因此，主肋的磨损得到抑制，从而耐偏磨损性得到提高。该细沟槽也称为防御沟槽，主要形成于用于卡车、巴士等的重载荷用充气轮胎。
但是，有时即便设置有细沟槽、主肋也会发生局部的偏磨损，因此，存在对耐偏磨损性进行进一步改善的余地。本发明的发明人经调查判明：存在接地压力在主肋的胎面端侧边缘升高的倾向，主肋因此而发生偏磨损。另外，该轮胎中，必须防止牺牲肋被拉扯而破碎的、所谓的撕裂。特别是，如果形变集中在细沟槽的槽底部而发生开裂，则其槽底开裂会向胎面端侧伸展而引起撕裂，因此，抑制槽底开裂的发生、并且提高抗撕裂性是很重要的。
专利文献1、2中，分别记载有在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩肋的充气轮胎。专利文献1中，细沟槽的槽底部形成为：仅使成为胎面中心侧的一侧沟槽壁凹陷。因此，认为曲率半径容易会在将细沟槽的胎面端侧的沟槽壁和槽底连接在一起的部位减小，在提高耐槽底开裂性的方面具有改善的余地。
专利文献2的图1、2中，细沟槽的槽底部形成为：仅使成为胎面端侧的一侧沟槽壁凹陷，与上述一样，认为在提高耐槽底开裂性方面具有改善的余地。另外，并不能抑制主肋处的偏磨损。同时，图3中，细沟槽的槽底部形成为：使胎面中心侧和胎面端侧这两侧的沟槽壁凹陷。在这两侧的凹陷形成较大的情况下，牺牲肋的刚性降低而导致抗撕裂性恶化，在两侧的凹陷形成得较小的情况下，无法充分地抑制主肋处的局部偏磨损。
专利文献
专利文献1：国际公开第2008/111582号
专利文献2：日本特开2001－260612号公报
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而实施的，其目的是提供一种在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部、且耐槽底开裂性、耐偏磨损性及抗撕裂性优异的充气轮胎。
本发明的充气轮胎的在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部，其中，在所述细沟槽的槽底部形成有使胎面中心侧的沟槽壁凹陷而得到的内侧凹曲面和使胎面端侧的沟槽壁凹陷而得到的外侧凹曲面，所述细沟槽的槽底部被设置为宽度比所述细沟槽的开口部宽且带有弧度的形状，沿着所述细沟槽的深度方向测定的所述内侧凹曲面的高度比所述外侧凹曲面的高度大。
该轮胎中，如上所述形成有内侧凹曲面和外侧凹曲面的细沟槽的槽底部被设置为宽度比细沟槽的开口部宽且带有弧度的形状。因此，即便在轮胎登上路缘等而使胎肩陆地部接受较大的输入时，形变也很难局部集中在沟槽的槽底部，能够发挥出优异的耐槽底开裂性。并且，通过使内侧凹曲面的高度相对较大，能够充分降低主肋的胎面端侧边缘的接地压力，抑制该主肋处的局部偏磨损，从而，发挥出优异的耐偏磨损性。另外，通过使外侧凹曲面的高度相对较小，能够抑制牺牲肋的刚性降低，发挥出优异的抗撕裂性。
优选所述外侧凹曲面的高度为所述内侧凹曲面的高度的0.4～0.8倍。根据该构成，外侧凹曲面不会过大，能够确保牺牲肋的刚性而良好地提高抗撕裂性。
优选所述内侧凹曲面的凹陷宽度比所述外侧凹曲面的凹陷宽度大。根据该构成，能够更充分地降低主肋的胎面端侧边缘的接地压力，从而有效地提高耐偏磨损性。此外，能够适当地抑制牺牲肋的刚性降低，从而良好地提高抗撕裂性。
优选所述内侧凹曲面中最凹陷的部分位于比所述外侧凹曲面中最凹陷的部分更靠轮胎径向外侧的位置。根据该构成，能够更充分地降低主肋的胎面端侧边缘的接地压力，从而有效地提高耐偏磨损性。
在细沟槽的槽底部形成具有上述的高度关系的内侧凹曲面和外侧凹曲面的方面，优选在轮胎子午线截面处，所述内侧凹曲面的曲率半径比所述外侧凹曲面的曲率半径大。
附图说明
图1是示意性地表示本发明所涉及的充气轮胎的胎面之一例的轮胎子午线截面图。
图2是表示图1的主要部分的放大图。
符号说明：
3-细沟槽、10-胎面、11-主沟槽、14-主沟槽、20-胎肩陆地部、21-主肋、21E-主肋的胎面端侧边缘、22-牺牲肋、41-内侧凹曲面、42-外侧凹曲面。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1示意性地给出本实施方式的充气轮胎T的胎面10。图2将图1的被虚线框包围的主要部分放大给出。
该充气轮胎T与通常的充气轮胎同样地具有未图示的一对胎圈和从该胎圈向轮胎径向外侧延伸的一对胎侧，胎面10设置成与该胎侧的各轮胎径向外侧端相连接。另外，在一对胎圈之间设置有以环状延伸的胎体，对该胎体进行加强的带束等加强部件埋设于胎面10，但是省略了它们的图示。
在胎面10形成有在轮胎周向上延伸的多个主沟槽，本实施方式中，形成有4条主沟槽11～14。胎面10通过该多个主沟槽而被区划为包含胎肩陆地部20的多个陆地部。胎肩陆地部20位于处于轮胎宽度方向最外侧的胎肩主沟槽11、14与胎面端TE之间。本实施方式中，胎肩陆地部20设置为在轮胎周向上连续延伸的胎肩肋，但不限定于此。
该轮胎T中，在轮胎周向上延伸的细沟槽3形成于胎面10的胎肩陆地部20。细沟槽3沿着轮胎周向以直线状或锯齿状连续延伸。细沟槽3的深度D为例如胎肩主沟槽11、14的深度d的0.3～1.5倍的范围。细沟槽3形成为在胎面10的表面比胎肩主沟槽11、14细，其开口部的宽度W3a例如为0.3～5.0mm的范围。细沟槽3可以仅设置于一侧的胎肩陆地部20，但是，从发挥出优异的耐偏磨损性方面考虑，优选设置于两侧的胎肩陆地部20。
胎肩陆地部20通过细沟槽3而被区划为胎面中心TC侧的主肋21和胎面端TE侧的牺牲肋22。细沟槽3位于胎肩陆地部20的胎面端TE的附近部，主肋21设置成宽度比牺牲肋22宽。细沟槽3在轮胎子午线截面处呈现大致圆底烧瓶形状，但是，如后所述，其槽底部具有左右非对称的形状。
如图2放大所示，在细沟槽3的槽底部形成有使胎面中心TC侧的沟槽壁凹陷而得到的内侧凹曲面41和使胎面端TE侧的沟槽壁凹陷而得到的外侧凹曲面42。内侧凹曲面41由向轮胎宽度方向内侧凹陷的截面圆弧状的弯曲面形成，外侧凹曲面42由向轮胎宽度方向外侧凹陷的截面圆弧状的弯曲面形成。内侧凹曲面41及外侧凹曲面42均沿着轮胎周向以环状延伸设置。
对于细沟槽3的槽底部，在其两侧具有内侧凹曲面41和外侧凹曲面42，整体上被设置成带有弧度的形状。内侧凹曲面41借助如后所述的多个连贯的圆弧而无台阶地与外侧凹曲面42圆滑连接。另外，细沟槽3的槽底部的宽度比开口部宽，其槽底部的最大宽度W3b比开口部的宽度W3a大。通过像这样将细沟槽3的槽底部形成为宽度比开口部宽，能够增大细沟槽3的槽底部的表面的曲率半径，因此，有助于提高耐槽底开裂性。
该轮胎T中，沿着细沟槽3的深度方向测定的内侧凹曲面41的高度H1比外侧凹曲面42的高度H2大。细沟槽3的深度方向是指：在轮胎子午线截面上通过细沟槽3的开口部的宽度中央的、沿着胎面10的表面的法线的方向。高度H1为从细沟槽3的底面至在轮胎子午线截面上形成胎面中心TC侧的沟槽壁的直线的轮胎径向内侧端(具有曲率半径R1的圆弧与该直线的边界)的尺寸。高度H2为从细沟槽3的底面至在轮胎子午线截面上形成胎面端TE侧的沟槽壁的直线的轮胎径向内侧端(具有曲率半径R5的圆弧与该直线的边界)的尺寸。
该轮胎T中，如上所述形成有内侧凹曲面41和外侧凹曲面42的细沟槽3的槽底部被设置成宽度比细沟槽3的开口部宽且带有弧度的形状。因此，即便在轮胎T登上路缘等而使胎肩陆地部20受到较大的力时，形变也不易局部集中在细沟槽3的槽底部，能够发挥出优异的耐槽底开裂性。并且，内侧凹曲面41的高度H1较大，由此，能够充分降低主肋21的胎面端侧边缘21E的接地压力，抑制该主肋21处的局部偏磨损，从而发挥出优异的耐偏磨损性。另外，外侧凹曲面42的高度H2较小，由此，能够抑制牺牲肋22的刚性降低，从而发挥出优异的抗撕裂性。
内侧凹曲面41的高度H1优选为细沟槽3的深度D的0.1～0.5倍。通过使高度H1为深度D的0.1倍以上，能够适度确保内侧凹曲面41的大小，因此，有助于提高耐偏磨损性。另外，通过使高度H1为深度D的0.5倍以下，内侧凹曲面41不会过大，能够避免主肋21的不必要的刚性降低。这些高度H1、H2、深度D均是在无负荷的状态下测定的。
外侧凹曲面42的高度H2优选为内侧凹曲面41的高度H1的0.4～0.8倍。通过使高度H2为高度H1的0.4倍以上，能够适度地确保细沟槽3的槽底部的大小，因此，有助于提高耐槽底开裂性。另外，通过使高度H2为高度H1的0.8倍以下，外侧凹曲面42不会过大，能够确保牺牲肋22的刚性而良好地提高抗撕裂性。
本实施方式中，在轮胎子午线截面上，细沟槽3的槽底部的轮廓形成为：将与胎面中心TC侧的沟槽壁相连接的具有曲率半径R1的圆弧、形成内侧凹曲面41的具有曲率半径R2的圆弧、形成细沟槽3的底面的具有曲率半径R3的圆弧、形成外侧凹曲面42的具有曲率半径R4的圆弧以及与胎面端TE侧的沟槽壁相连接的具有曲率半径R5的圆弧这样的多个圆弧连接在一起。从满足H1＞H2的高度关系的方面考虑，优选内侧凹曲面41的曲率半径R2比外侧凹曲面42的曲率半径R4大。
本实施方式中，内侧凹曲面41的凹陷宽度W1比外侧凹曲面42的凹陷宽度W2大。由此，能够更充分地降低主肋21的胎面端侧边缘21E的接地压力，从而有效地提高耐偏磨损性，并且，能够适当地抑制牺牲肋22的刚性降低，从而良好地提高抗撕裂性。凹陷宽度W1是以胎面中心TC侧的沟槽壁为基准，沿着轮胎宽度方向测定得到的，且设定为例如开口部的宽度W3a的0.1～1.0倍。凹陷宽度W2是以胎面端TE侧的沟槽壁为基准，沿着轮胎宽度方向测定得到的，且设定为例如开口部的宽度W3a的0.05～0.5倍。
本实施方式中，内侧凹曲面41中最凹陷的部分位于比外侧凹曲面42中最凹陷的部分更靠轮胎径向外侧的位置。即，以细沟槽3的底面为基准的、内侧凹曲面41的最向轮胎宽度方向内侧凹陷的部分的高度P1和外侧凹曲面42的最向轮胎宽度方向外侧凹陷的部分的高度P2满足P1＞P2的关系。根据该构成，能够充分地降低主肋21的胎面端侧边缘21E的接地压力，从而有效地提高耐偏磨损性。高度P2设定为例如高度P1的0.4～0.8倍。
本发明的充气轮胎除了如上所述的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部以外，与通常的充气轮胎相同，以往公知的材料、形状、结构等均可用于本发明。
本发明的充气轮胎根据如上所述的作用效果，能够发挥出优异的耐槽底开裂性、耐偏磨损性及抗撕裂性，因此，特别是作为用于卡车、巴士等的重载荷用充气轮胎非常有用。
本发明并不受上述的实施方式任何限定，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良、变更。例如，可以根据使用的用途、条件而适当变更胎面图案。
【实施例】
以下，对本发明的具体地给出构成和效果的实施例进行说明。轮胎的各性能评价如下进行。
(1)耐偏磨损性
将轮胎安装于轮辋尺寸22.5×8.25的轮子，使空气压力为760kPa(TRA规定内压)，在速度80km/h、载荷27.5kN(TRA100％载荷)的条件下实施行驶试验，调查胎面的偏磨损比。偏磨损比以胎肩陆地部的磨损量Sh相对于通过胎面中心的中心陆地部的磨损量Ce的比值(Sh/Ce)的形式计算出来。数值越接近于1.00，说明偏磨损越得到抑制，耐偏磨损性越优异。
(2)耐槽底开裂性
将轮胎安装于轮辋尺寸22.5×8.25的轮子，使空气压力为760kPa，在速度60km/h、载荷21.8kN的条件下，使用带防滑钉的滚筒实施行驶试验，行驶1.5万km后，测定细沟槽处的槽底开裂的宽度。使比较例4的结果为100来对该测定值进行指数化。数值越小，说明槽底开裂的发生越得到抑制，耐槽底开裂性越优异。另外，槽底开裂可能成为撕裂的起点，因此，耐槽底开裂性较差的情况下，可以评价为抗撕裂性也较差。
比较例及实施例
具有被4条主沟槽区划为5个陆地部的胎面的轮胎(尺寸：295/75R22.5)中，使上述的高度H1、H2、凹陷宽度W1、W2、高度P1、P2不同，作为比较例1～4及实施例1、2。除了这些尺寸以外的细沟槽的构成、细沟槽以外的轮胎的构成在各例中通用。开口部的宽度W3a在各例中均为2.0mm。比较例1采用不具有内侧凹曲面和外侧凹曲面的细沟槽，比较例2采用具有内侧凹曲面、但不具有外侧凹曲面的细沟槽，比较例3采用具有外侧凹曲面、但不具有内侧凹曲面的细沟槽。将评价结果示于表1。
表1
比较例1 比较例2 比较例3 比较例4 实施例1 实施例2
H1(mm) - 4.0 - 6.0 6.0 5.0
H2(mm) - - 4.0 6.0 4.0 3.0
W1(mm) - 1.2 - 1.2 2.0 0.4
W2(mm) - - 1.2 1.2 1.2 0.2
P1(mm) - 3.0 - 3.0 3.0 2.5
P2(mm) - - 3.0 3.0 2.0 1.5
耐偏磨损性 1.20 1.10 1.20 1.10 1.00 1.05
耐槽底开裂性 125 105 105 100 70 85
由表1可知：实施例1、2中，能够发挥出比较优异的耐偏磨损性及耐槽底开裂性。比较例1～3与实施例1、2相比，槽底开裂的发生比较显著，有可能以此为起点而发生撕裂，因此，可以评价为：实施例1、2与比较例1～3相比，抗撕裂性优异。比较例4为牺牲肋的根部的凹陷最大的轮胎，该牺牲肋的刚性相对较低，因此，可以评价为：实施例1、2与比较例4相比，抗撕裂性优异。

Claims (8)

1.一种充气轮胎，其在轮胎周向上延伸的细沟槽形成于胎面的胎肩陆地部，
所述充气轮胎的特征在于，
在所述细沟槽的槽底部形成有使胎面中心侧的沟槽壁凹陷而得到的内侧凹曲面和使胎面端侧的沟槽壁凹陷而得到的外侧凹曲面，所述细沟槽的槽底部被设置为宽度比所述细沟槽的开口部宽且带有弧度的形状，
沿着所述细沟槽的深度方向测定的所述内侧凹曲面的高度比所述外侧凹曲面的高度大。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，
所述外侧凹曲面的高度为所述内侧凹曲面的高度的0.4～0.8倍。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，
所述内侧凹曲面的凹陷宽度比所述外侧凹曲面的凹陷宽度大。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述内侧凹曲面中最凹陷的部分位于比所述外侧凹曲面中最凹陷的部分更靠轮胎径向外侧的位置。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
在轮胎子午线截面上，所述内侧凹曲面的曲率半径比所述外侧凹曲面的曲率半径大。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述内侧凹曲面的高度为所述细沟槽的深度的0.1～0.5倍。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述内侧凹曲面的凹陷宽度为所述细沟槽的开口部的宽度的0.1～1.0倍。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的充气轮胎，其中，
所述外侧凹曲面的凹陷宽度为所述细沟槽的开口部的宽度的0.05～0.5倍。
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