专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充气轮胎，其具有沿轮胎胎面周向设置的周向槽和由上述周向槽划分的无坑洼部，特别涉及重负荷用充气轮胎的周向槽形状。
背景技术：
以往，在充气轮胎特别是重负荷用充气轮胎中，为了抑制胎肩筋(shoulder rib)的偏磨耗，人们广泛采用以下手法在轮胎胎面设置有与该轮胎胎面表面保持有高度差的“细筋”，通过在该高度差区域内产生与车辆行进方向相反方向的剪切力，减少相对于胎肩筋本体部边缘部的行进方向的剪切力[例如日本特开平2-第88311号公报(第2～3页、图2)]。
图1(a)表示具有上述那样“细筋”的重负荷用充气轮胎的轮胎胎面的局部俯视展开图。而且图1(b)表示图1(a)所示的重负荷用充气轮胎沿A-A方向的剖视图。
如图1(a)和图1(b)所示，在轮胎胎面TR1上，在轮胎赤道线CL的两侧设置有直线状的周向槽31，在这些周向槽31的外侧分别设置有第二筋12。而且在第二筋12的外侧设置有直线状的周向槽32。
在周向槽32中设置有与轮胎胎面TR1的表面保持有高度差的细筋21。而且在周向槽32的外侧设置有胎肩筋11。
在图1(a)和图1(b)所示的传统的重负荷用充气轮胎中，如上所述通过由细筋21和周向槽32所形成的高度差区域，产生与车辆行进方向相反方向的剪切力。
而且作为抑制胎肩筋等偏磨耗的方法的一种，人们在实际中使用着一种使筋侧面形状在从轮胎胎面上方观看时沿周向呈正弦状变化，以抑制筋本体边缘部局部偏磨耗的翻边磨损(リバ-ゥェァ)的方法(例如日本特表2002-512575号公报[第14-15页、图1和图2)]。
但是在上述以往的方法中存在下述问题，即，与来自轮胎胎面周向的力相比，在来自宽度方向的力也就是在横力支配的状态下，对于胎肩筋的偏磨，特别是对于胎肩筋偏磨耗为锥状的锥磨损而言，采用这种使用与轮胎胎面的表面保持有高度差的细筋的方法几乎无效。
图1(c)表示如图1(b)所示的以往的重负荷用充气轮胎在轮胎胎面宽度方向(A-A’)剖面的局部放大图。以图1(c)为例对该问题进行详细说明，在来自轮胎胎面TR1外侧、在轮胎胎面TR1宽度方向上的力，也就是横力F作用在该以往的重负荷用充气轮胎上时，由于由槽底面32bt和筋侧面11sd所形成的角度接近直角，所以在轮胎胎面TR1与路面接触时，以槽底面32bt和胎肩筋11相交点V为起点，周向槽32收缩，胎肩筋11在轮胎胎面TR1的宽度方向上，也就是朝向轮胎胎面TR1的内侧大幅度位移。因而，由细筋21和周向槽32抑制偏磨耗的传统方法在遏制因横力F作用而引起的胎肩筋11边缘部11eg的磨耗核的产生～发展这一点上起不到什么作用。
而且如图1(c)所示，由于细筋21一般设置在周向槽32内，所以减少周向槽32的有效槽剖面面积将有损于排水性，在路面潮湿时，车辆操纵稳定性也就是抗湿(wet)性能恶化。
而且如日本特表2002-512575号公报所述，使筋侧面形状沿周向变化的方法不仅在来自周向的力作用在重负荷用充气轮胎场合下对偏磨耗的遏制具有效果，而且对由横力作用所引起的偏磨耗的遏制上也产生一定效果，但是一般来说，由于使筋侧面形状沿周向变化，会使周向槽的有效槽剖面面积减少，所以存在上述排水性受损、抗湿性能恶化的问题。因而在将具有这种特性的传统重负荷用充气轮胎安装在车辆操舵轴上时，操纵稳定性明显恶化，成为不可忽视的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够遏制来自轮胎胎面宽度方向的横力所引起的偏磨耗，并能提高抗湿性能的充气轮胎，特别提供一种重负荷用充气轮胎。
为了解决上述问题，本发明人首先在传统重负荷用充气轮胎上添加微小的侧滑角，仔细观察来自轮胎胎面外侧的横力作用时轮胎胎面的动作。
由此观察到，在设置在轮胎胎面外侧，即横力作用侧的胎肩筋如上所述那样在与路面接触时，位于其和第二筋之间的周向槽收缩，在靠近第二筋位置接地。
而且可以断定，当在靠近第二筋的位置接地的胎肩筋被踢出时，也就是通过使重负荷用充气轮胎转动而与路面脱落接时被敞开，因而轮胎胎面向外侧的滑动量增大，因而轮胎胎面朝向内侧的剪切力增大，产生磨耗。
而且可以断定，周向槽的收缩由周向槽的槽底面和胎肩筋侧面的变形而引起。
基于上述观察结果，本发明通过以下各技术方案来实现首先本发明的第1技术方案是一种充气轮胎，其具有沿轮胎胎面(例如轮胎胎面TR10)周向设置的周向槽(例如周向槽33)、由所述周向槽划分的无坑洼部(胎肩筋11，第二筋12)，其中，上述周向槽的槽最深部(例如槽最深部33btm)的位置沿上述周向，在上述周向槽内，在所述轮胎胎面宽度方向上按照规定周期(例如比轮胎胎面设置在路面上部分的长度即接地长度的1/2小的长度)变化；并且，上述周向槽的槽底面与下述垂线(垂线P)相交的深度方向上的位置按照上述规定周期变化，该垂线经过上述无坑洼部在上述周向槽侧的边缘(边缘部11eg、边缘部12eg)，并与上述轮胎胎面表面垂直或大致垂直；另外，以上述深度方向上的位置为顶点，由上述垂线和上述槽底面在上述轮胎胎面宽度方向上的剖面线所形成的角度(例如α1，α2)沿上述周向按照上述规定周期变化。
根据该技术方案，周向槽的槽最深部位置沿轮胎胎面周向，在周向槽内沿轮胎胎面宽度方向按照规定周期变化，并且槽底面与经过无坑洼部(胎肩筋和第二筋)的边缘并与轮胎胎面表面垂直或大致垂直的垂线相交的深度方向位置、以及以该深度方向位置为顶点，由上述垂线和上述槽底面在上述轮胎胎面宽度方向的剖面线所形成的角度沿轮胎胎面周向周期地变化。
因而在横力作用到充气轮胎，特别是作用到重负荷用充气轮胎上时，周向槽的槽底面和胎肩筋侧面变形位置分散，能够抑制周向槽的收缩，即抑制胎肩筋在轮胎胎面宽度方向上的位移。
如上所述，一旦抑制了胎肩筋在宽度方向上的位移，就能够减少在胎肩筋被踢出时所产生的轮胎胎面朝向内侧的剪切力，能够抑制胎肩筋的偏磨耗，具体地说，能够抑制胎肩筋等边缘的剥落、锥状磨损，可以抑制由轮胎胎面沿一定方向被反复剪切而磨耗的跟部及趾部磨耗(H&T磨耗)。
例如，在使周向槽的槽底面与经过胎肩筋的边缘的轮胎胎面垂直的垂线，即与胎肩筋侧面相交的深度方向的位置不变化，使胎肩筋侧面倾斜，增大位于轮胎转动中心侧的胎肩筋下部，从而抑制胎肩筋的位移的场合下，虽然能够在一定程度上抑制胎肩筋侧面的变形，但是胎肩筋侧面的变形位置将集中到周向槽的特定深度方向位置上。
而且，由于依靠使胎肩筋侧面倾斜不能抑制周向槽的槽底面变形，所以不能有效抑制由横力引起的胎肩筋的磨耗。另一方面，因充分苛求抑制胎肩筋变形的效果而使胎肩筋侧面极端倾斜，则导致周向槽的剖面面积减少，排水性即抗湿性能恶化。
除了使胎肩筋侧面倾斜之外，还有使周向槽的槽最深部位置沿周向在宽度方向上变化的方法，例如日本特表2002-512575号公报所示，在从轮胎胎面上方观察胎肩筋和第二筋侧面形状为沿周向以正弦方式变化的方法，能够抑制周向槽的槽底面变形，提高抑制胎肩筋偏磨耗的效果。
但是利用这种方法，由于周向槽的槽底部与胎肩筋侧面相交的深度方向的位置是恒定的，所以抑制胎肩筋侧面变形的效果下降。
本发明的第2技术方案是在第1技术方案的基础上，在上述轮胎胎面全周上构成上述周向槽之部分的有效槽剖面积S’满足以下条件，即，设槽最大剖面面积为S时，则在该槽最大剖面面积S内，有效槽剖面积S’满足S’≥0.45S，其中，槽最大剖面面积S由以下的条件定义由上述无坑洼部在上述周向槽侧的各边缘与下述两个交点连接形成四边形，该槽最大剖面面积S为此四边形的面积，所述交点为与槽最深部相接并与上述轮胎胎面表面平行的平行线、和经过上述边缘并与上述轮胎胎面表面垂直或大致垂直的垂线正交形成的交点。
根据该技术方案，能够抑制由周向槽收缩所引起的胎肩筋偏磨耗并进一步提高排水性。
而且更具体地说，所谓有效槽剖面积(S’)，就是在沿着轮胎胎面全周透视表示在轮胎胎面宽度方向的剖面中的周向槽的轮廓时，对所表示的轮廓最内侧点和线进行连接所形成的假想剖面面积，即所谓可看透部分。也就是说，有效槽剖面积(S’)相当于可供进入周向槽内的水与周向槽的槽底面和筋侧面不干涉并顺利地流动的槽剖面面积。
在周向槽内设置细筋的以往的方法中，有效槽剖面积(S’)小于槽最大剖面面积S的1/2。由该方法，随着周向槽大的收缩，排水性也就是抗湿性能难以提高。
另一方面，设置在本发明充气轮胎上的周向槽使筋侧面的倾斜被限制在所需的最小限度从而可确保排水性，并且能够更有效地遏制由横力所引起的周向槽收缩。也就是说，本发明能够抑制由横力所引起的周向槽的收缩，即能够抑制由胎肩筋在轮胎胎面宽度方向上的位移所引起的胎肩筋的偏磨耗，并提高抗湿性能。
此外，除了上述效果之外，该周向槽与以往的周向槽相比，具有利于降低气柱共鸣音(胎面与路面间的噪音)的形状，具有抑制所谓的通过噪音的效果。
另外，在本发明第1或第2技术方案的充气轮胎中，在以上述槽底面与通过设置在上述轮胎胎面在胎肩一侧的上述无坑洼部即胎肩一侧无坑洼部(例如胎肩)边缘的上述垂线相交的上述深度方向位置为顶点，由上述垂线和上述槽底面在上述宽度方向剖面线所形成的轮胎转动中心侧角度为α1、上述轮胎胎面表面侧的角度为β1，以上述槽底面与通过设置在上述轮胎胎面中央侧的上述无坑洼部即第2无坑洼部(例如第二筋)边缘的上述垂线相交的上述深度方向位置为顶点，由上述垂线和上述槽底面在上述宽度方向剖面线所形成的轮胎转动中心侧角度为α2、上述轮胎胎面表面侧的角度为β2时，在满足α1＞β1的区域中，满足α2＜β2。在满足α1＜β1的区域，满足α2＞β2。
而且在本发明第1～第3技术方案的充气轮胎中，最好上述槽最深部位置越接近上述无坑洼部，则上述深度方向位置越接近上述轮胎胎面表面。
由此，能够提供一种能够抑制周向槽槽底面及胎肩筋变形的充气轮胎，特别是提供一种能够抑制周向槽槽底面及胎肩筋变形的重负荷用充气轮胎。
图1是以往的充气轮胎的轮胎胎面局部俯视展开图和轮胎胎面宽度方向的剖视图。
图2是本发明实施方式充气轮胎的轮胎胎面局部俯视展开图和轮胎胎面宽度方向的剖视图。
图3是表示设置在本发明实施方式的充气轮胎上的周向槽结构的图。
图4是比较例的充气轮胎的轮胎胎面局部俯视展开图和轮胎胎面宽度方向的剖视图。
图5是表示设置在比较例的充气轮胎上的周向槽结构的图。
图6是表示本发明实施方式的充气轮胎、比较例充气轮胎和以往的充气轮胎的周向槽有效横截面面积的图。
图7是本发明改型例的充气轮胎的轮胎胎面局部俯视展开图。
具体实施例方式
(本实施方式的充气轮胎的结构)下文参照附图对本发明实施方式的充气轮胎进行说明。图2(a)表示本实施方式的充气轮胎(重负荷用充气轮胎)的轮胎胎面局部俯视展开图。而且图2(b)表示图2(a)所示重负荷用充气轮胎B-B方向的剖视图。
如图2(a)和图2(b)所示，在轮胎胎面TR10上，在轮胎赤道线CL的两侧设置有直线状的周向槽31，在这些周向槽31的外侧设置有第二筋12(无坑洼部)。
而且在第二筋12的外侧上设置有直线状的周向槽33。此外，在周向槽33的外侧设置有胎肩筋11(无坑洼部)。在图2(b)中，在周向槽31和周向槽33的下方，也就是轮胎转动中心侧，设置有带束层或内衬套等，在本实施方式的图中，省略了对它们的显示。
周向槽31是沿轮胎胎面TR10的周向设置的与轮胎赤道线CL平行或大致平行配置的直线状槽。而且如图2(b)所示，周向槽31的横截面具有朝向槽底面终端变窄的形状。而且周向槽31与图1(c)所示的设置在以往的重负荷充气轮胎的轮胎胎面TR1上的周向槽相同。如图1(c)所示，周向槽31的槽最深部的深度是15.5mm，由与轮胎胎面TR1的表面垂直的垂线P和由周向槽31的槽底面所形成的轮胎转动中心侧角度设定为13°。
周向槽33是形成在胎肩筋11和第二筋12之间的直线状周向槽。而且周向槽31、33不一定必须是直线状槽。
如图2(a)所示，周向槽33槽最深部33btm的位置沿着轮胎胎面TR10的周向，在周向槽33内，在轮胎胎面TR10宽度方向上按照规定周期变化。
另外，如图2(b)所示，周向槽33的槽底面与经过边缘部11eg、边缘部12eg并与轮胎胎面TR10的表面垂直的垂线P相交的深度方向位置以规定周期变化，另外，以该深度方向位置为顶点，由垂线P和该槽底面在轮胎胎面TR10宽度方向剖面线所形成的角度也沿着轮胎胎面TR10的周向以规定周期变化。在下文中将对周向槽33的更具体结构进行说明。
胎肩筋11是沿着轮胎胎面TR10的周向，与轮胎赤道线CL平行或大致平行地设置在轮胎胎面TR10上最外侧的直线状筋。
第二筋12是沿着轮胎胎面TR10的周向，与轮胎赤道线CL平行或大致平行地与周向槽33毗邻设置的直线状筋。其中，胎肩筋11和第二筋12不一定必须是直线状槽。
在本发明实施方式中，周向槽31、周向槽33和第二筋12的数量并不局限于图2(a)和(b)所示的数量，可以进行适当地变更。
(本实施方式充气轮胎的周向槽的结构)下文参照图3对周向槽33的具体结构进行说明。图3(a)是表示设置在轮胎胎面TR10上的周向槽33的放大图。
另外，图3(b)是图3(a)所示的周向槽33在C 1-C 1’方向上的剖视图。下文相同，图3(c)～(e)分别表示周向槽33在C2-C2’方向、C3-C3’方向和C4-C4’方向上的剖视图。下文对C1-C1’～C4-C4’方向的各个截面中周向槽33的剖面形状进行说明。
首先如图3(b)所示，在C1-C1’方向的周向槽33的剖面中，槽底面与经过边缘部11eg并与轮胎胎面TR10表面垂直的垂线P(下文称作垂线P1)相交的深度方向上的位置(接点V1)设定在距轮胎胎面TR10表面15.5mm的位置上。另一方面，槽底面与经过边缘部12eg并与轮胎胎面TR10表面垂直或大致垂直的垂线P(下文称作垂线P2)相交的深度方向上的位置(接点V2)设定在距轮胎胎面TR10表面10.5mm的位置上。其中，所谓的“槽底面”是指包含槽最深部33btm且在接点V1～接点V2之间的面。
如图3(b)～(e)所示，在下文中，将以接点V1为顶点，由垂线P1和槽底面的剖面线所形成的轮胎转动中心侧的角度称作“α1”，将以接点V1为顶点，由垂线P1和槽底面所形成的轮胎胎面TR10表面侧的角度称作“β1”。
将以接点V2为顶点，由垂线P2和槽底面所形成的轮胎中心侧的角度称作“α2”，将以接点V2为顶点，由垂线P2和槽底面的断面线所形成的轮胎胎面TR10表面侧的角度称作“β2”。在图3(b)中，将α2设定为70°，在图3(b)～(e)中，周向槽33的宽度设定为16.0mm。
如图3(c)所示，在C2-C2’方向的周向槽33的剖面中，胎肩筋11侧的深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR10表面0.5mm的位置上。另一方面，第二筋12侧的深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR10表面5.5mm的位置上。而且在C2-C2’方向的周向槽33的剖面中，α1设定为25°，α2设定为42°。
如图3(d)所示，在C3-C3’方向的周向槽33的剖面中，胎肩筋11侧的深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR10表面5.5mm的位置。另一方面，第二筋12侧的深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR10表面0.5mm的位置。而且在C3-C3’方向的周向槽33的剖面中，α1设定为42°，α2设定为25°。
如图3(e)所示，在C4-C4’方向的周向槽33的剖面中，胎肩筋11侧深度方向位置设定在距轮胎胎面TR10表面15.5mm的位置。另一方面，第二筋12侧深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR10表面10.5mm的位置。而且在C4-C4’方向的周向槽33的剖面中，α1设定为70°。
在本实施方式中，如图3(b)～(e)所示，通过使周向槽33的剖面形状沿轮胎胎面TR10的周向按照规定周期变化，使槽最深部33btm的位置能够在周向槽33内，在轮胎胎面TR10宽度方向上变化，并可以使接点V1和接点V2在周向槽33的深度方向上的位置以及由垂线P1、P2与槽底面剖面线所形成的角度(α1、α2、β1和β2)变化。而且槽最深部33btm的深度在图3(b)～(e)中都设定为15.5mm。
在本实施方式中，如图3(a)所示，图3(b)～(e)所示的周向槽33的剖面形状沿轮胎胎面TR10的周向每隔区间SC1～SC6呈阶段性变化。而且区间SC5与图3(d)所示剖面形状相同，区间SC6与图3(c)所示剖面形状相同。
若设区间SC1～SC6的长度，也就是图3(b)所示剖面形状变化为图3(c)～(e)所示剖面形状，并再次返回图3(b)所示剖面形状的长度为周期(λ)，则为了提高使胎肩筋11和槽底面的变形位置分散的效果，周期(λ)最好尽可能地短。相反当周期(λ)长时，则使胎肩筋11的侧面设定得近似相同地倾斜，抑制周向槽33槽收缩的效果下降。
周期(λ)在轮胎胎面TR10的接地长度(L)中，最好设定得至少往复2次以上。也就是如果接地长度为L，则周期(λ)满足λ≤L/2的关系。
而且所谓的“接地长度”就是指以相当于在将组装在正规轮圈上并具有正规内压的本实施方式重负荷用充气轮胎安装在车辆前轴上时的负荷压着在地面上时，轮胎胎面TR10与地面的接地长度。
具有图3(b)～(e)所示周向槽33剖面形状的本实施方式的重负荷用充气轮胎主要具有下述特征。
(特征1)在由相对于周向槽33的中心并与轮胎胎面TR10表面垂直的垂线对周向槽33在轮胎胎面TR10宽度方向剖面的剖面形状进行分割时，分割后的剖面形状在全周70％以上的区域内为非对称。而且，虽然胎肩筋11侧的剖面形状与第二筋12侧的剖面形状无需完全逆相，但不能减少后述有效槽剖面面积(S’)，这一点是非常重要的。
(特征2)沿轮胎胎面TR10的周向，存在满足α1＞β1的区域和满足α1＜β1的区域。而且沿轮胎胎面TR10的周向，存在满足α2＞β2的区域和满足α2＜β2的区域。在满足α1＞β1的区域中，满足α2＜β2。在满足α1＜β1的区域，满足α2＞β2。
(特征3)胎肩筋11侧的垂线P1和槽底面相交的深度方向上的位置(接点V1)沿轮胎胎面TR10周向周期性变化，槽最深部33btm在宽度方向上的位置越接近胎肩筋11侧，深度方向位置(接点V1)就越靠近轮胎胎面TR10的表面。而且，第二筋12侧的垂线P2和槽底面相交的深度方向上的位置(接点V2)也沿轮胎胎面TR10周向周期性变化，槽最深部33btm在宽度方向上的位置越接近第二筋12侧，深度方向位置(接点V2)就越靠近轮胎胎面TR10的表面。
下文将参考图6(a)，对周向槽33的有效剖面面积(S’)进行说明。如上所述，已知边缘部11eg、边缘部12eg的各边缘、与轮胎胎面TR10表面平行并与槽最深部33btm相接的平行线、垂线P1、P2与该平行线正交而成的各交点，若设由连接上述各边缘部11eg、边缘部12eg、上述各交点所形成的四角形面积为槽最大剖面面积S，则所谓有效剖面面积相当于在槽最大剖面面积S内沿着轮胎胎面TR10整个周长形成周向槽部分的槽剖面面积。
更具体地说，所谓有效剖面面积(S’)是指在轮胎胎面TR10宽度方向上的剖面中，使周向槽33的轮廓在轮胎胎面TR10整个周长上透视表示时，对所显示轮廓最内侧点和线进行连接所形成的假想剖面面积，即所谓的可看透部分。也就是说，有效剖面面积(S’)相当于进入周向槽33内的水能够不与周向槽33的槽底面、胎肩筋11以及第二筋12侧面干涉地顺利地流动的槽剖面面积。
在本实施方式中，在图6(a)中由横线表示的区域也就是周向槽33的有效剖面面积(S1’)在由槽宽W和槽最深部长度D的乘积所表示的最大槽剖面面积S中，满足S’≥0.45S。
(比较例中的充气轮胎的结构)下文中，对为了在后述中对本实施方式的重负荷用充气轮胎进行比较评价而制作的比较例的重负荷用充气轮胎进行说明。在下文中主要对与上述本实施方式重负荷用充气轮胎的差异进行说明，与上述本实施方式重负荷用充气轮胎相同的部位用相同附图标记表示，并省略对其的说明。
图4(a)表示比较例的重负荷用充气轮胎一部分的平面展开图。另外图4(b)表示图4(a)所示重负荷用充气轮胎D-D方向的剖面图。
如图4(a)和(b)所示，设置在轮胎胎面TR11上的周向槽34中，槽最深部34btm的位置沿轮胎胎面TR11周向变化。
虽然周向槽34具有与上述周向槽33大致相同的结构，但是周期(λ)和有效槽剖面面积(S’)不同。
(比较例的充气轮胎的周向槽的结构)下文参照图5对周向槽34的具体结构进行说明。图5(a)显示设置在轮胎胎面TR11上的周向槽34的放大图。
而且图5(b)和(c)分别表示沿E1-E1’方向和E2-E2’方向的剖视图。如图5(b)所示，在E1-E1’方向的周向槽34的剖面中，胎肩筋11侧的深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR11表面2mm的位置处。另一方面，第二筋12侧的深度方向上的位置设定在轮胎胎面TR11的大致表面上。而且在E1-E1’方向的周向槽34的剖面中，α1设定为43°，α2设定为5°。
如图5(c)所示，在E2-E2’方向的周向槽34的剖面中，胎肩筋11侧的深度方向上的位置设定在轮胎胎面TR11的大致表面上。另一方面，第二筋12侧的深度方向上的位置设定在距轮胎胎面TR11表面2mm的位置上。而且在E2-E2’方向的周向槽34的剖面中，α1设定为5°，α2设定为43°。在图5(b)和图5(c)中，槽最深部33btm的深度设定为15.5mm。而且在图5(b)和图5(c)中，周向槽34的宽度设定为16.0mm。
在该比较例的重负荷用充气轮胎中，如图5(a)所示，图5(b)和图5(c)所示剖面形状按照规定周期(λ)反复出现。而且该比较例的重负荷用充气轮胎满足上述本实施方式的重负荷用充气轮胎所具有的(特征1)～(特征3)。
(比较评价)下文对图2和图3所示本实施方式的重负荷用充气轮胎(本实施方式)、图4和图5所示比较例的重负荷用充气轮胎(比较例)、图1所示以往的重负荷用充气轮胎(以往的示例)的比较评价试验方法及其结果进行说明。
(1)试验方法与比较评价有关的试验以(a)胎肩筋磨耗性能、(b)抗湿性能、(c)通过噪音性能为对象而实施。
在(a)胎肩筋磨耗性能和(b)抗湿性能的试验中，在将本实施方式、比较例以及以往的重负荷用充气轮胎实际安装在车辆上状态下实施。实施条件如下。
使用轮胎尺寸11R22.5使用轮圈尺寸8.25×22.5设定轮胎内压830Kpa车辆种类前1轴、驱动2轴车(2-DD卡车)安装位置前轮前轮负荷28.01KN(货车载货率100％)速度0～80km/h行走距离100,000Km而且在与本实施方式的重负荷用充气轮胎有关的试验中，使用将周向槽的周期(λ)设定为接地长度(L)的39％，并采用如图6(a)所示的有效槽剖面面积S1’设定为最大槽剖面面积S的55.5％的重负荷用充气轮胎，而且在与比较例重负荷用充气轮胎有关的试验中，使用如图6(b)所示将有效槽剖面面积S2’设定为最大槽剖面面积S的40.7％的重负荷用充气轮胎。图6(c)显示了以以往的重负荷用充气轮胎的有效槽剖面面积S3’为参考的重负荷用充气轮胎。
(2)试验结果(a)胎肩筋磨耗性能胎肩筋磨耗性能是通过对胎肩筋11、第二筋12中受到来自轮胎胎面宽度方向的横力作用侧的边缘部、以及该横力输出侧边缘部的磨耗量求取平均值，以以往的重负荷用充气轮胎为100，以指数方式表示各种重负荷用充气轮胎的磨耗(偏磨耗)性能，来进行评价的。表1表示本实施方式、比较例和以往例的胎肩筋磨耗性能。
(表1)
在表1中表示数值越小，筋的两边缘的磨耗量越小，胎肩筋磨耗性能良好。如表1所示，本实施方式和比较例的重负荷用充气轮胎同以往的重负荷用充气轮胎相比较，胎肩筋的偏磨耗得到了大幅度的遏制。
(b)抗湿性能在水深5mm的路面上，测量从时速80km/h至车辆停止时的制动距离，以以往的重负荷用充气轮胎的制动距离为100，以指数表示各种重负荷用充气轮胎的制动距离，由此来评价抗湿性能。表2表示本实施方式、比较例和以往例的抗湿性能。
表2
在表2中显示，数值越小，制动距离越短，则抗湿性能良好。如表2所示，与以往的重负荷用充气轮胎相比较，比较例的重负荷用充气轮胎的抗湿性能没有改善，在本实施方式重负荷用充气轮胎中，制动距离缩短，抗湿性能提高。
比较例的重负荷用充气轮胎的抗湿性能没有改善的原因是，与将本实施方式重负荷用充气轮胎的有效槽剖面面积S1’设定为最大槽剖面面积S的55.5％相比，将比较例重负荷用充气轮胎的有效槽剖面面积S2’设定为最大槽剖面面积S的40.7％，也就是有效槽剖面面积S’与最大槽剖面面积S的关系如上所述最好满足S’≥0.45S。
(c)通过噪音性能在通过噪音试验中，使用鼓试验机进行单体台上试验。具体地说，在鼓上以相当于80km/h时速的转数使各种重负荷用充气轮胎转动，测量1kHz的音压级别的峰值。而且以以往的重负荷用充气轮胎为100，以指数表示各种重负荷用充气轮胎的通过噪音性能，由此来评价通过噪音性能。表3显示本实施方式、比较例和以往例的通过噪音性能。
表3
在表3中表示出数值越小，音压级别越低，通过噪音性能良好。如表3所示，本实施方式和比较例重负荷用充气轮胎同以往的重负荷用充气轮胎相比较，通过噪音性能下降。
(作用·效果)根据上述说明的本实施方式充气轮胎，特别是重负荷用充气轮胎，当横力作用于重负荷用充气轮胎上时，能够遏制周向槽33的槽底面以及胎肩筋11侧面变形位置分散、遏制周向槽33的收缩，也就是遏制胎肩筋11在轮胎胎面TR10宽度方向上的位移。
而且，一旦遏制了胎肩筋11在宽度方向上的位移，就能够减少在胎肩筋11被踢出时所产生的朝向轮胎胎面TR10内侧的剪切力，能够遏制胎肩筋11的偏磨耗，具体地说能够遏制胎肩筋等边缘的剥落、锥状磨损，可以抑制因轮胎胎面沿一定方向反复被剪切磨耗的跟部磨耗和趾部磨耗(H&T磨耗)。
而且根据本实施方式，在周向槽33的有效剖面面积S1’和最大槽剖面面积S的关系中，满足S1’≥0.45S，因而能够抑制因周向槽33的收缩所引起的胎肩筋偏磨耗并进一步提高排水性。
而且根据本实施方式，周向槽33与以往的周向槽32相比，变成有利于降低气柱共鸣音(胎面气体泵音)的形状，还能够抑制所谓的通过噪音。
(改型例)如上所述，通过本发明的一实施方式公开了本发明的内容，但是不言而喻，仅作为所公开内容中的一部分，本发明并不限于上述内容。根据上述内容，本领域技术人员能够引申出各种替代的实施方式、实施例和应用技术。
例如能够像下述那样对本发明的重负荷用充气轮胎进行变更。图7表示对设置在图2和图3所示的本实施方式的重负荷用充气轮胎的轮胎胎面TR10上的周向槽33进行变更后的结果，表示代替周向槽33而设置了周向槽35后的轮胎胎面局部俯视展开图。
在图2和图3所示本发明重负荷用充气轮胎中，周向槽33内的槽最深部33btm每隔一定区间(区间SC1～SC6)阶段性变化，但是也可以象槽最深部35btm那样，在周向槽35内，使槽最深部位置在轮胎胎面宽度方向上按照规定周期(例如满足周期(λ)λ≤接地长度(L)/2的关系)连续顺畅地变化。
而且也可以使周向槽35在深度方向上的位置(接点V1、V2的位置)、槽底面和垂线P(垂线P1、P2)所形成的角度例如(α1、α2、β1和β2)按照规定周期连续顺畅地变化。
在像周向槽35那样使槽最深部的位置等按规定周期连续顺畅变化的场合下，相应的重负荷用充气轮胎能够获得上述本发明的效果。
不言而喻，本发明包括了上述没记载的各种实施方式。因而本发明的技术范围仅由根据上述说明并符合权利要求书范围的发明特定事项限定。
(产业上的利用可能性)如上所述，本发明的充气轮胎能够抑制来自轮胎胎面宽度方向的横力所引起的偏磨耗，并提高了抗湿性能，因此在充气轮胎的制造技术等方面非常有用。
权利要求
1.一种充气轮胎，其具有沿轮胎胎面周向设置的周向槽、由所述周向槽划分的无坑洼部，其特征在于，上述周向槽的槽最深部的位置沿上述周向，在上述周向槽内，在所述轮胎胎面宽度方向上按照规定周期变化；并且，上述周向槽的槽底面与下述垂线相交的深度方向上的位置按照上述规定周期变化，该垂线经过上述无坑洼部在上述周向槽侧的边缘，并与上述轮胎胎面表面垂直或大致垂直；另外，以上述深度方向上的位置为顶点，由上述垂线和上述槽底面在上述轮胎胎面宽度方向上的剖面线所形成的角度沿上述周向按照上述规定周期变化。
2.根据权利要求1所述充气轮胎，其特征在于在上述轮胎胎面全周上构成上述周向槽之部分的有效槽剖面积S’满足以下条件，即，设槽最大剖面面积为S时，则在该槽最大剖面面积S内，有效槽剖面积S’满足S’≥0.45S，其中，槽最大剖面面积S由以下的条件定义由上述无坑洼部在上述周向槽侧的各边缘与下述两个交点连接形成四边形，该槽最大剖面面积S为此四边形的面积，所述交点为与槽最深部相接并与上述轮胎胎面表面平行的平行线、和经过上述边缘并与上述轮胎胎面表面垂直或大致垂直的垂线正交形成的交点。
全文摘要
本发明的充气轮胎的周向槽(33)的槽最深部(33btm)的位置沿周向在周向槽(33)中，在轮胎胎面宽度方向上按照规定周期变化，并且周向槽(33)的槽底面与下述垂线(垂线P
文档编号B60C11/04GK1874904SQ200480031990
公开日2006年12月6日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年10月29日
发明者富田新 申请人:株式会社普利司通