CN108883671A - 轮胎模型以及轮胎 - Google Patents

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Abstract

轮胎模型(20)具有对轮胎(10)进行硫化成形的成形面，在成形面配设有对轮胎(10)硫化成形刀槽花纹(14)的叶片(26)。叶片(26)具有相邻地形成的多个凸部(30)和形成于相邻的凸部(30)之间的多个凹部(40)所形成的凹凸面。在凹凸面观察时，凹部(40)的尺寸比凸部(30)的尺寸小，凹部(40)在凹部(40)的深度方向上尖锐。

Description

轮胎模型以及轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎模型以及轮胎，尤其涉及在轮胎的踏面部开口的刀槽花纹。
背景技术
刀槽花纹是在轮胎的踏面部开口的切口，由在轮胎的硫化金属模具中埋入的薄的板状的叶片形成。刀槽花纹进行如下工作：除去轮胎在冰上行驶时形成于轮胎的踏面部与路面之间的水膜，提高轮胎与路面的阻力。因此，以往公知有如下轮胎：为了除去水膜并提高排水性，在刀槽花纹的壁面形成进行了各种研究后得到的突部或者凹陷。
例如，在专利文献1所公开的刀槽花纹的内壁面，呈梨皮面状地形成有微小的凹凸。由此，缓和流入到刀槽花纹内的水的表面张力，刀槽花纹内的水容易流动，提高排水性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－224213号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，专利文献1中未记载凹凸的凹部与凸部的大小关系、位置关系、形状、尺寸等。由于内壁面的相互对置的凸部因凹凸的形状而未啮合，因此未产生足够的摩擦力，从而存在形成有刀槽花纹的块的刚性下降的担忧。
本发明是鉴于上述问题而提出的方案，其目的是提供一种轮胎模型以及轮胎，其通过最佳地规定形成于刀槽花纹的凹部与凸部的关系，从而能够实现形成有刀槽花纹的块的刚性的提高。
用于解决课题的方案
第一特征的轮胎模型具有对轮胎进行硫化成形的成形面，在成形面配设有对轮胎硫化成形刀槽花纹的叶片。叶片具有相邻地形成的多个凸部和形成于相邻的凸部之间的多个凹部所形成的凹凸面。在凹凸面观察时，凹部的尺寸比凸部的尺寸小，凹部在凹部的深度方向上尖锐。
在第一特征中，在凹凸面观察时，凹部的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm。另外，凹部的面积为0.0000002～0.2mm2。另外，凹部的深度为0.0001～0.25mm。
在第一特征中，在叶片的侧面形成有从叶片的预定方向的一端延伸至另一端的第一层。第一层在与叶片的预定方向正交的方向上以0.1～0.5mm的间隔相邻地形成有多个。
在第一特征中，在叶片的侧面形成有从叶片的预定方向的一端延伸至另一端的第二层。第二层形成于第一层之间，而且在与叶片的预定方向正交的方向上以0.035～0.165mm的间隔相邻地形成有多个。
在第一特征中，凸部的长边尺寸为0.085～0.4mm，凸部的短边尺寸为0.035～0.165mm。另外，凸部在叶片的预定方向上以0.035～0.165mm的间隔形成。
第二特征的轮胎通过在胎面配设在轮胎周向上延伸的多条周向槽、和与周向槽交叉地在轮胎宽度方向上延伸的多条横向槽来划分块。在块设置在轮胎宽度方向上延伸的多条刀槽花纹。刀槽花纹的对置的内壁面具有相邻地形成的多个凹部和形成于相邻的凹部之间的多个凸部所形成的凹凸面。在凹凸面观察时，凸部的尺寸比凹部的尺寸小，凸部在凸部的深度方向上尖锐。
在第二特征中，在凹凸面观察时，凸部的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm。另外，凸部的面积为0.0000002～0.2mm2。另外，凸部的深度为0.0001～0.25mm。
在第二特征中，在刀槽花纹的对置的内壁面，形成有从刀槽花纹的预定方向的一端延伸至另一端的第一层，第一层在与刀槽花纹的预定方向正交的方向上以0.1～0.5mm的间隔相邻地形成有多个。
在第二特征中，凹部的长边尺寸为0.085～0.4mm，凹部的短边尺寸为0.035～0.165mm。另外，凹部在刀槽花纹的预定方向上以0.035～0.165mm的间隔形成。
发明效果
根据本发明，能够实现形成有刀槽花纹的块的刚性的提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的轮胎的胎面的俯视图。
图2是本发明的实施方式的轮胎模型的概略的局部剖视图。
图3是本发明的实施方式的叶片的立体图。
图4(a)是本发明的实施方式的叶片的区域T的放大图。图4(b)是图4(a)所示的A－A线剖视图。
图5是表示算术平均粗糙度Ra与摩擦系数μ的关系的曲线图。
图6是表示算术平均粗糙度Ra与块刚性的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在附图的记载中，对于相同部分标注同一符号并省略说明。
参照图1，对本实施方式的轮胎10的构造进行说明。在轮胎10的胎面形成有由多个块13构成的胎面图案，该多个块13由沿箭头A方向所示的轮胎周向延伸的多条周向槽11、和与该周向槽11交叉的多条横向槽12划分而成。横向槽12沿箭头B所示的轮胎宽度方向延伸。
在块13的踏面部形成有多个刀槽花纹14。更为详细而言，刀槽花纹14呈直线状地沿轮胎宽度方向形成。此外，刀槽花纹14并不限定于直线状的形态。刀槽花纹14也可以以锯齿状、波形状、曲柄状的形态形成。
以下，参照图2对轮胎模型20的构造进行说明。轮胎模型20是具有对轮胎10进行硫化成形的成形面的金属模具。如图2所示，在轮胎模型20配设有：用于对构成胎面图案的各块13的表面进行成形的块表面成形部22；用于对胎面图案的周向槽11以及横向槽12分别进行成形的骨部24；以及相互隔开间隔地植入于各块表面成形部22的、用于形成多个刀槽花纹14的多个叶片26。在叶片26的侧面形成有凹凸面。
轮胎10利用轮胎模型20进行硫化成形来制造。另外，通过使橡胶进入叶片26的凹凸面，来在刀槽花纹14的对置的内壁面(以下简称为刀槽花纹14的内壁面)形成凹凸面。参照图3、图4(a)以及图4(b)对叶片26的凹凸面进行说明。
如图3所示，叶片26为与刀槽花纹14的宽度对应的板厚的板形状。在叶片26的侧面形成有凸部30以及凹部40。复制该凸部30以及凹部40，在刀槽花纹14的内壁面形成凹凸面。
另外，如图3所示，在叶片26的侧面，沿箭头C方向所示的叶片26的长边方向(轮胎宽度方向)连续地形成有椭圆形状的凸部30。并且，沿箭头D方向所示的叶片26的深度方向(轮胎径向)层叠有凸部30。在本实施方式中，将凸部30的形状作为椭圆形状进行说明，但凸部30的形状并不限定于椭圆形状，也可以是其它形状。此外，就凸部30而言，相邻的凸部30也可以相互重合。叶片26通过使用如下方法而能够比较容易地制造，例如，使用了由石膏等构成的溃散性铸模的等的精密铸造法、电铸法(基于电镀的金属制品的制造法)、或者扩散接合法(使母材密合，以在母材的熔点以下的温度条件下尽量不产生塑性变形的程度加压，并利用产生于接合面间的原子的扩散来进行接合的方法)、或者层叠造形法。
另外，如图3以及图4(a)所示，在相邻的凸部30之间形成有多个凹部40。换言之，凹部40以填埋相邻的凸部30的间隙的方式不规则地疏密分布。
凸部30的长边尺寸为0.085～0.4mm，凸部30的短边尺寸为0.035～0.165mm。凸部30的长边尺寸优选为0.125～0.375mm，凸部30的短边尺寸优选为0.05～0.15mm。另外，凸部30的长边尺寸进一步优选为0.165～0.335mm，凸部30的短边尺寸进一步优选为0.065～0.135mm。另外，凸部30在叶片26的深度方向上以0.035～0.165mm的间隔形成。
在正面观察(凹凸面观察)叶片26的侧面的情况下，凹部40的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm。在此，凹部40的平均宽度尺寸并不是以叶片26的长边方向为宽度方向的尺寸，而是指呈多角形的轮廓的凹部40的最大的长度部分的尺寸、和最小的长度部分的尺寸的平均的值。另外，凹部40的平均宽度尺寸优选为0.005～0.35mm。凹部40的平均宽度尺寸进一步优选为0.05～0.2mm。另外，凹部40的面积为0.0000002～0.2mm2。凹部40的面积优选为0.00002～0.1mm2。凹部40的面积进一步优选为0.002～0.03mm2。另外，凹部40的深度为0.0001～0.25mm。凹部40的深度优选为0.0025～0.18mm。凹部40的深度进一步优选为0.005～0.12mm。另外，凸部30的高度为0.0001～0.25mm。凸部30的高度优选为0.0025～0.18mm。凸部30的高度进一步优选为0.005～0.12mm。
凹部40的轮廓形状并不是圆形、椭圆形，而是具有多个边而且轮廓具有多个凹凸面的多边形状。另外，凹部40为如图4(b)所示地随着朝向叶片26的侧面而前端较尖的尖锐形状。换言之，凹部40在凹部40的深度方向上尖锐。
另外，在正面观察叶片26的侧面的情况下，凹部40的尺寸比凸部30的尺寸小。
另外，如图3所示，在叶片26的侧面形成有第一层50以及第二层60。更为详细而言，第一层50以及第二层60是沿叶片26的长边方向从叶片26的一端延伸至另一端的层，是利用上述的制造方法制造叶片26时所形成的层。另外，第一层50以及第二层60的形状为波形状。
如图3所示，第一层50在叶片26的深度方向上以0.1～0.5mm的间隔相邻地呈阶梯状地形成有多个。第一层50优选为在叶片26的深度方向上以0.15～0.45mm的间隔相邻为宜。进一步优选为，第一层50在叶片26的深度方向上以0.2～0.4mm的间隔相邻为宜。
如图3所示，第二层60以比第一层50狭窄的间隔形成于第一层50之间。第二层60在叶片26的深度方向上以0.035～0.165mm的间隔相邻地呈阶梯状地形成有多个。第二层60优选为在叶片26的深度方向上以0.05～0.15mm的间隔相邻为宜。进一步优选为，第二层60在叶片26的深度方向上以0.065～0.135mm的间隔相邻为宜。
接着，对形成于刀槽花纹14的内壁面的凹凸面(未图示)进行说明。以下将形成于刀槽花纹14的内壁面的凸部简称为刀槽花纹14的凸部或者凸部。另外，将形成于刀槽花纹14的内壁面的凹部简称为刀槽花纹14的凹部或者凹部。
在刀槽花纹14的内壁面，沿刀槽花纹14的长边方向(轮胎宽度方向)连续地形成有椭圆形状的凹部。另外，沿刀槽花纹14的深度方向(轮胎径向)层叠有凹部。在本实施方式中，将刀槽花纹14的凹部的形状作为椭圆形状进行说明，但凹部的形状并不限定于椭圆形状，也可以是其它形状。此外，就刀槽花纹14的凹部而言，相邻的凹部也可以相互重合。
另外，在相邻的凹部之间形成有多个凸部。换言之，刀槽花纹14的凸部以填埋相邻的凹部的间隙的方式不规则地疏密分布。
刀槽花纹14的凸部的轮廓形状并不是圆形、椭圆形，而是具有多个边而且轮廓具有多个凹凸面的多边形状。另外，刀槽花纹14的凸部是随着朝向刀槽花纹14的对置的内壁面而前端较尖的尖锐形状。换言之，刀槽花纹14的凸部在刀槽花纹14的凸部的深度方向上尖锐。
在正面观察(凹凸面观察)刀槽花纹14的内壁面的情况下，刀槽花纹14的凸部的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm。刀槽花纹14的凸部的平均宽度尺寸优选为0.005～0.35mm。刀槽花纹14的凸部的平均宽度尺寸进一步优选为0.05～0.2mm。另外，刀槽花纹14的凸部的面积为0.0000002～0.2mm2。刀槽花纹14的凸部的面积优选为0.00002～0.1mm2。刀槽花纹14的凸部的面积进一步优选为0.002～0.03mm2。另外，刀槽花纹14的凸部的高度为0.0001～0.25mm。刀槽花纹14的凸部的高度优选为0.0025～0.18mm。刀槽花纹14的凸部的高度进一步优选为0.005～0.12mm。
刀槽花纹14的凹部的长边尺寸为0.085～0.4mm，刀槽花纹14的凹部的短边尺寸为0.035～0.165mm。刀槽花纹14的凹部的长边尺寸优选为0.125～0.375mm，刀槽花纹14的凹部的短边尺寸优选为0.05～0.15mm。另外，刀槽花纹14的凹部的长边尺寸进一步优选为0.165～0.335mm，刀槽花纹14的凹部的短边尺寸进一步优选为0.065～0.135mm。另外，刀槽花纹14的凹部在刀槽花纹14的深度方向上以0.035～0.165mm的间隔形成。
另外，在正面观察刀槽花纹14的内壁面的情况下，刀槽花纹14的凸部的尺寸比刀槽花纹14的凹部的尺寸小。
另外，在刀槽花纹14的内壁面形成有复制图3所示的第一层50以及第二层60而成的层。以下，将复制第一层50而成的层称为形成于刀槽花纹14的第一层。另外，将复制第二层60而成的层称为形成于刀槽花纹14的第二层。形成于刀槽花纹14的第一层以及第二层从刀槽花纹14的长边方向的一端延伸至另一端。另外，形成于刀槽花纹14的第一层以及第二层的形状为波形状。
形成于刀槽花纹14的第一层在刀槽花纹14的深度方向上以0.1～0.5mm的间隔相邻地呈阶梯状地形成有多个。形成于刀槽花纹14的第一层优选为以0.15～0.45mm的间隔相邻为宜。进一步优选为形成于刀槽花纹14的第一层以0.2～0.4mm的间隔相邻为宜。
另外，形成于刀槽花纹14的第二层以比形成于刀槽花纹14的第一层狭窄的间隔，在形成于刀槽花纹14的第一层之间形成。形成于刀槽花纹14的第二层在刀槽花纹14的深度方向上以0.035～0.165mm的间隔相邻地呈阶梯状地形成有多个。形成于刀槽花纹14的第二层优选为以0.05～0.15mm的间隔相邻为宜。更加优选为形成于刀槽花纹14的第二层以0.065～0.135mm的间隔相邻为宜。
(作用以及效果)
如以上说明的那样，根据本实施方式，得到以下的作用效果。
复制形成于叶片26的凸部30以及凹部40，在刀槽花纹14的内壁面形成尖锐的凸部。由此，在轮胎10的制动驱动时，当块13欲弯曲变形时，因刀槽花纹14的内壁面的凸部彼此的接触而产生较大的摩擦阻力，从而提高形成有刀槽花纹14的块13的刚性(以下简称为块刚性)。由此，可抑制块13的变形。
另外，复制形成于叶片26的第一层50，在刀槽花纹14的内壁面呈阶梯状地形成第一层。在轮胎10的制动驱动时，当块13欲弯曲变形时，呈阶梯状地形成的第一层相互支承刀槽花纹14的内壁面，由此提高块刚性。
另外，复制形成于叶片26的第二层60，在刀槽花纹14的内壁面呈阶梯状地形成第二层。形成于刀槽花纹14的第二层在形成于刀槽花纹14的第一层之间形成。在轮胎10的制动驱动时，当块13欲弯曲变形时，呈阶梯状地形成的第一层和第二层相互支承刀槽花纹14的内壁面，由此提高块刚性。
另外，形成于叶片26的凹凸面(以下，对于复制于刀槽花纹14的凹凸面也相同)的算术平均粗糙度Ra优选为6～20μm。如图5所示，只要算术平均粗糙度Ra为6～20μm，就大幅度地提高橡胶与橡胶的摩擦系数μ。这是因为在算术平均粗糙度Ra为6～20μm的区域时，橡胶表面彼此啮合。另一方面，若算术平均粗糙度Ra小于6μm，则橡胶表面彼此过于光滑，容易滑动而不啮合。另外，若算术平均粗糙度Ra大于20μm，则橡胶表面彼此过于粗糙，空隙较大而不啮合。此外，与本实施方式中所说的算术平均粗糙度Ra相关的评价长度、基准长度等以JIS规格为基准。
另外，在算术平均粗糙度Ra为6～20μm的区域时，由于大幅度提高橡胶与橡胶的摩擦系数μ，因此如图6所示，大幅度地提高块刚性。
根据上述的凸部30以及凹部40的尺寸，形成于叶片26的凹凸面的算术平均粗糙度Ra成为6～20μm。
[评价结果]
以下对评价结果进行说明。具体而言，准备以下所示的样品，关于各样品，对橡胶间的摩擦系数μ(指数)、块刚性(指数)、DRY制动性能(指数)进行了测定。
作为各样品，准备了现有例的样品、比较例1～2的样品、实施例1～6的样品。各样品的轮胎规格为195/65R15，各样品的参数如表1所示。
(摩擦系数μ)
在摩擦试验中，测定了橡胶与橡胶的摩擦系数μ。表1示出测定结果。测定结果由以现有例1的样品为100的指数来表示。数值越高则摩擦系数μ越好。
(块刚性)
在块刚性试验中，测定了块刚性。表1示出测定结果。测定结果由以现有例1的样品为100的指数来表示。数值越高则块刚性越好。
(DRY制动性能)
在DRY制动试验中，在乾燥路面上，在速度100km/h中，进行制动操作，测定了停止距离。表1示出测定结果。测定结果由以现有例1的样品为100的指数来表示。数值越高则DRY制动性能越好。
[表1]
表1所示的现有例轮胎是未形成设于本实施方式的刀槽花纹的凸部以及凹部的轮胎。另外，表1所示的实施例1以及6的轮胎是将叶片26的凸部30以及凹部40设定为以下的尺寸而制成的轮胎。即，凸部30的长边尺寸为0.085～0.4mm，凸部30的短边尺寸为0.035～0.165mm。凹部40的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm，凹部40的面积为0.0000002～0.2mm2，凹部40的深度为0.0001～0.25mm。
另外，表1所示的实施例2以及5的轮胎是将叶片26的凸部30以及凹部40设定为以下的尺寸而制成的轮胎。即，凸部30的长边尺寸为0.125～0.375mm，凸部30的短边尺寸为0.05～0.15mm。凹部40的平均宽度尺寸为0.005～0.35mm，凹部40的面积为0.00002～0.1mm2，凹部40的深度为0.0025～0.18mm。
另外，表1所示的实施例3以及4的轮胎是将叶片26的凸部30以及凹部40设定为以下的尺寸而制成的轮胎。即，凸部30的长边尺寸为0.165～0.335mm，凸部30的短边尺寸为0.065～0.135mm。凹部40的平均宽度尺寸为0.05～0.2mm，凹部40的面积为0.002～0.03mm2，凹部40的深度为0.005～0.12mm。
另外，表1所示的比较例1以及2的轮胎是去除表1所示的实施例1以及6的轮胎所使用的凸部30以及凹部40的尺寸的值后的轮胎。
根据表1的结果，实施例1～6的轮胎相对于现有的轮胎以及比较例1～2的轮胎而言，摩擦系数、块刚性以及DRY制动性能良好。
如上述那样记载了本发明的实施方式，但不应理解为该公开的论述以及附图限定了本发明。本领域人员根据该公开可知各种代替实施方式、实施例以及运用技术。
例如，在本实施方式中，对凸部30沿叶片26的长边方向连续地形成的情况进行了说明，但并不限定于此。凸部30也可以沿叶片26的深度方向连续地形成。在凸部30沿叶片26的深度方向连续地形成的情况下，凸部30沿叶片26的长边方向层叠。另外，在凸部30沿叶片26的深度方向连续地形成的情况下，第一层50以及第二层60沿叶片26的深度方向从叶片26的一端延伸至另一端。另外，在凸部30沿叶片26的深度方向连续地形成的情况下，第一层50以及第二层60在叶片26的长边方向上以预定间隔相邻地呈阶梯状地形成有多个。换言之，第一层50以及第二层60在与延伸的方向(预定方向)正交的方向上以预定间隔相邻地呈阶梯状地形成有多个。
另外，凸部30也可以沿叶片26的任意的方向连续地形成。在凸部30沿叶片26的任意的方向连续地形成的情况下，凸部30沿与该任意的方向正交的方向层叠。
日本国专利申请第2016－076377号(申请日：2016年4月6日)的全部内容在此被引用。
符号说明
10—轮胎，11—周向槽，12—横向槽，13—块，14—刀槽花纹，20—轮胎模型，22—块表面成形部，24—骨部，26—叶片，30—凸部，40—凹部，50—第一层，60—第二层。

Claims (9)

1.一种轮胎模型，具有硫化成形轮胎的成形面，其特征在于，
在上述成形面配设有在上述轮胎上硫化成形刀槽花纹的叶片，
上述叶片具有凹凸面，该凹凸面形成有相邻地形成的多个凸部和形成于相邻的上述凸部之间的多个凹部，
在观察上述凹凸面时，上述凹部的尺寸比上述凸部的尺寸小，
上述凹部向上述凹部的深度方向尖锐。
2.根据权利要求1所述的轮胎模型，其特征在于，
在观察上述凹凸面时，上述凹部的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm，上述凹部的面积为0.0000002～0.2mm2，上述凹部的深度为0.0001～0.25mm。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎模型，其特征在于，
在上述叶片的侧面形成有从上述叶片的预定方向的一端延伸至另一端的第一层，
上述第一层在与上述预定方向正交的方向上以0.1～0.5mm的间隔相邻地形成有多个。
4.根据权利要求3所述的轮胎模型，其特征在于，
在上述叶片的侧面形成有从上述叶片的上述预定方向的一端延伸至另一端的第二层，
上述第二层形成于上述第一层之间，而且在与上述预定方向正交的方向上以0.035～0.165mm的间隔相邻地形成有多个。
5.根据权利要求1～4任一项中所述的轮胎模型，其特征在于，
上述凸部的长边尺寸为0.085～0.4mm，
上述凸部的短边尺寸为0.035～0.165mm，
上述凸部在上述叶片的预定方向上以0.035～0.165mm的间隔形成。
6.一种轮胎，通过在胎面配设沿轮胎周向延伸的多条周向槽和与上述周向槽交叉地沿轮胎宽度方向延伸的多条横向槽来划分块，并在上述块设置沿上述轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹，上述轮胎的特征在于，
上述刀槽花纹的对置的内壁面具有凹凸面，该凹凸面形成有相邻地形成的多个凹部和形成于相邻的上述凹部之间的多个凸部，
在观察上述凹凸面时，上述凸部的尺寸比上述凹部的尺寸小，
上述凸部沿上述凸部的深度方向尖锐。
7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于，
在观察上述凹凸面时，上述凸部的平均宽度尺寸为0.0005～0.5mm，上述凸部的面积为0.0000002～0.2mm2，上述凸部的深度为0.0001～0.25mm。
8.根据权利要求6或7所述的轮胎，其特征在于，
在上述刀槽花纹的对置的内壁面，形成有从上述刀槽花纹的预定方向的一端延伸至另一端的第一层，
上述第一层在与上述预定方向正交的方向上以0.1～0.5mm的间隔相邻地形成有多个。
9.根据权利要求6～8任一项中所述的轮胎，其特征在于，
上述凹部的长边尺寸为0.085～0.4mm，上述凹部的短边尺寸为0.035～0.165mm，
上述凹部沿上述刀槽花纹的预定方向以0.035～0.165mm的间隔形成。
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