轮胎的制作方法
轮胎的制作方法
【专利摘要】一种轮胎具有与路面抵接的胎面部。在胎面部形成沿与轮胎周向交叉的方向延伸的横向槽部。同样在胎面部形成由横向槽部划分的陆部。各陆部具有：接地面，其与路面抵接；侧面，其形成在陆部的胎面宽度方向外侧；横向槽面，其形成了形成在轮胎周向的一侧的横向槽部的槽壁；以及锥面，其在由接地面、侧面和横向槽面形成的角部处与接地面、侧面和横向槽面相交。
【专利说明】轮胎
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种具有与路面抵接的胎面部的轮胎。
【背景技术】
[0002]具有粘弹性的橡胶材料呈现出滞后行为。因此，轮胎的胎面部由于与转动相关的反复变形和收缩而发热。构成胎面部的橡胶材料的量的增加导致了在轮胎的转动过程中有助于弯曲变形和剪切变形的滞后损耗的增大。为此原因，胎面部的厚度大的轮胎温度容易上升。
[0003]特别地，在矿山、施工现场等使用的大型车辆所采用的大型轮胎具有如下特征:该轮胎容易发热，因为该大型轮胎不仅需要在内部使用大量的橡胶材料，而且需要在重载状态下、在恶劣路面上且在猛烈的牵引条件下使用，由此反复变形和收缩。如果在车辆行驶状态下该轮胎温度升高，这种温度的升高引起诸如构成胎面部的橡胶材料从带束层剥离(分离)的问题且导致了轮胎的更换周期变短。
[0004]因此，迄今已知一种在胎面部沿胎面宽度方向形成副槽的方法，由此减少了作为发热源的橡胶材料的量且增加了胎面部的表面积，从而促进胎面部的散热(例如专利文献I)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2003-205706号公报，图1等
【发明内容】
[0008]然而，传统轮胎具有以下问题。具体地，尽管可以通过形成与轮胎周向交叉的横向槽部(副槽)且由此增大槽的面积来促进散热，但是这种槽的面积的增大导致胎面部的刚性的劣化和耐磨耗性的劣化。由于轮胎的散热性能和轮胎的刚性是权衡的关系，因此在通过增大槽的面积来确保散热性能方面存在限制。
[0009]鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种轮胎，其能够在不损害胎面部的刚性和耐磨耗性的情况下可靠地增强散热性能。
[0010]为了解决上述问题，本发明的第一特征的轮胎(充气轮胎I)包括与路面抵接的胎面部(胎面部13)。要点如下。在胎面部形成沿与轮胎周向交叉的方向延伸的横向槽部(横向槽40A)和由横向槽部划分的陆部(陆部花纹块100)。该陆部包括:接地面(接地面100S)，其与路面抵接；侧面(侧面101)，其形成在陆部的胎面宽度方向外侧；横向槽面(横向槽面103)，其构成形成在陆部的轮胎周向的一侧的横向槽部的槽壁；以及锥面(锥面100R)，其在由接地面、侧面和横向槽面形成的角部(角部100A)处与接地面、侧面和横向槽面相交。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1是本实施方式的充气轮胎的立体图。
[0012]图2是沿着胎面宽度方向和轮胎径向截取的本实施方式的充气轮胎的截面图。
[0013]图3是以放大的方式示出充气轮胎的胎面部的放大立体图。
[0014]图4是以放大的方式示出充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。
[0015]图5是从图3中的箭头A的方向观察的胎面部的平面图。
[0016]图6是从图3中的箭头A的方向观察的胎面部的平面图。
[0017]图7是从与胎面部垂直的方向观察的作为本实施方式的变型例被示出的充气轮胎的平面图。
[0018]图8是从与胎面部垂直的方向观察的作为本实施方式的变型例被示出的充气轮胎的平面图。
[0019]图9提供了以放大的方式示出根据本发明的其它实施方式的充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。
[0020]图10提供了以放大的方式示出根据本发明的又一其它实施方式的充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。
[0021]图11的(a)是示出本发明的比较评价I中的模拟模型的概要的立体图，图11的
(b)是示出本发明的比较评价I中的模拟模型的概要的放大立体图，以及图11的(C)是示出本发明的比较评价I中的模拟模型的结果的图表。
[0022]图12的(a)是示出从胎面侧观察的本发明的比较评价2中的传统例的充气轮胎的胎面部的放大图，以及图12的(b)是示出从胎面侧观察的本发明的比较评价2中的实施例的充气轮胎的胎面部的放大图。
[0023]图13是示出本发明的比较评价3中的模拟模型的概要的立体图。
[0024]图14是示出本发明的比较评价3中的模拟结果的图表。
【具体实施方式】
[0025]将参照【专利附图】
【附图说明】根据本发明的充气轮胎I的实施方式。具体地，将为如下内容提供说明:⑴充气轮胎的构造；⑵陆部的构造:⑶作用和效果；以及⑷变型例。
[0026]在附图的以下说明中，以相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。然而要注意的是，附图仅是示意性的且尺寸比率等与实际的尺寸比率不同。因此考虑以下说明来确定具体的尺寸等。另外，在附图之间，尺寸关系和比率可以变化。
[0027](I)充气轮胎的构造
[0028]图1是本实施方式的充气轮胎I的立体图。图2是充气轮胎I的沿着胎面宽度方向tw和轮胎径向td截取的截面图。可以利用诸如氮气等非活性气体代替空气来填充本实施方式的充气轮胎I。
[0029]如图1所示，充气轮胎I包括:胎圈部11，其与轮辋抵接；胎侧部12，其构成轮胎的侧面；胎面部13，其与路面抵接；以及胎肩加强部14，其均位于对应的胎侧部12和胎面部13之间。
[0030]胎肩加强部14是位于胎侧部12的轮胎径向的延伸部上且与胎面部13的侧面连续的部分。各胎肩加强部14从位于胎面部13的胎面宽度方向tw外侧的胎面端部13e起向轮胎径向td内侧延伸。胎肩加强部14的轮胎径向td内侧的位置相当于对应的横向槽(横向槽40A)在胎面端部13e中开口所在的各位置的轮胎径向td最内侧。胎肩加强部14是在通常行驶过程中不与地面抵接的部分。
[0031]沿轮胎周向tc延伸的周向槽20A和20B形成于胎面部13。由周向槽20A和20B划分的周向陆部30A、30B和30C也形成于胎面部13。
[0032]沿与轮胎周向tc交叉的方向延伸的横向槽40A形成于周向陆部30A。沿与轮胎周向tc交叉的方向延伸的横向槽40B形成于周向陆部30B。沿与轮胎周向tc交叉的方向延伸的横向槽40C形成于周向陆部30C。在本实施方式中，通过利用横向槽40A、40B和40C分断周向陆部30A、30B和30C来形成陆部花纹块100、110和120。另外，横向槽40A、40B和40C与周向槽20A和20B连通。这里，横向槽40A向胎面端部13e开口。
[0033]充气轮胎I包括构成充气轮胎I的骨架的胎体层51。为相当于管的气密性高的橡胶层的内衬层52设置在胎体层51的轮胎径向td内侧。胎体层51的两端由一对胎圈芯53支撑。
[0034]带束层54布置在胎体层51的轮胎径向td外侧。该带束层54包括第一带束层54a和第二带束层54b，第一带束层54a和第二带束层54b是通过利用橡胶覆盖钢帘线而形成的。构成第一带束层54a和第二带束层54b中的每一方的钢帘线与轮胎赤道线CL成给定的角度地配置。胎面部13布置在带束层54 (第一带束层54a和第二带束层54b)的轮胎径向td外侧。
[0035]将以TW表示充气轮胎I的胎面部13的两端部(胎面端部13e)之间的宽度。在本实施方式中，胎面部13的两端表示在轮胎与路面抵接的状态下的接地范围的胎面宽度方向tw的两端。轮胎与路面抵接的状态指例如轮胎被安装于正规轮辋且对轮胎施加正规内压和正规载荷的状态。这里，正规轮辋指JATMA(日本机动车轮胎制造者协会)年鉴2008中确定的适用尺寸的标准轮辋。该正规内压指与根据JATMA年鉴2008的最大载荷能力对应的空气压力。正规载荷指在采用根据JATMA年鉴2008的单轮的情况下的最大载荷能力。在日本以外的用于限定上述参数的标准由在制造或使用适用轮胎的区域有效的工业标准确定。这些标准包括例如美国的“轮胎和轮辋协会年鉴(The Tire and Rim AssociationInc.Year Book) ”和欧洲的“欧洲轮胎和轮辋技术组织标准手册(The European Tire andRim Technical Organization Standards Manual)”。
[0036]在本实施方式中，充气轮胎I被假定为例如扁平率为80%以下、轮辋直径为57"以上、承载能力为60吨以上且载荷因数(k-factor)为1.7以上的子午线轮胎。注意，充气轮胎I不仅限于前述轮胎。
[0037](2)陆部的构造
[0038]图3是以放大的方式示出充气轮胎I的胎面部13的放大立体图。图4是以放大的方式示出陆部花纹块100的放大立体图。图5和图6是从图3中的箭头A的方向观察的陆部花纹块的平面图。
[0039]通过利用横向槽40A划分周向陆部30A来形成各陆部花纹块100。陆部花纹块100包括:接地面100S，其与路面抵接；侧面101，其形成在陆部花纹块100的胎面宽度方向tw外侧；侧面102，其位于陆部花纹块100的胎面宽度方向tw内侧；横向槽面103，其形成形成于陆部花纹块100的轮胎周向tc的一侧的横向槽40A的槽壁；以及横向槽面104，其形成形成于陆部花纹块100的轮胎周向tc的另一侧的横向槽40A的槽壁。另外，陆部花纹块100包括锥面100R，该锥面IOOR在由接地面100S、侧面101和横向槽面103形成的角部100A处与接地面100S、侧面101和横向槽面103相交。这里，角部100A构成上述胎面部13的胎面端部13e。
[0040]侧面101形成在陆部花纹块100的胎肩加强部14侧。侧面101沿轮胎周向tc延伸。侧面101与陆部花纹块100的构成横向槽40A的槽壁的横向槽面103和104连续。侧面102形成为在胎面宽度方向tw上与侧面101相反。侧面102构成与陆部花纹块100的胎面宽度方向tw内侧相邻的周向槽20A的槽壁。
[0041]横向槽面103沿胎面宽度方向tw延伸。横向槽面103位于陆部花纹块100的轮胎周向tc的一侧。横向槽面104沿胎面宽度方向tw延伸。横向槽面104位于陆部花纹块100的轮胎周向tc的另一侧。
[0042]锥面100R在由接地面100S和侧面101形成的角部100A沿轮胎周向tc延伸。锥面100R在陆部花纹块100的轮胎周向tc和轮胎径向td的截面中朝向轮胎周向tc的一侧向轮胎径向td内侧倾斜。锥面100R在陆部花纹块100的胎面宽度方向tw和轮胎径向td的截面中朝向胎面宽度方向tw外侧向轮胎径向td内侧倾斜。
[0043]具体地，以对接地面100S、侧面101和横向槽面103相交的顶点进行倒角的方式形成锥面100R。换言之，以在接地面100S、侧面101和横向槽面103中的每一方上具有至少一边的方式形成锥面100R。
[0044]在陆部花纹块100的胎面宽度方向Tw的侧面101和侧面102中，锥面100R在侧面101上具有边而在侧面102上不具有边。也就是，在陆部花纹块100的定位成在胎面宽度方向Tw上彼此相反的侧面101和侧面102中，另一方(侧面102)不与锥面100R相交。
[0045]此外，在陆部花纹块100的轮胎周向Tc的横向槽面103和横向槽面104中，锥面100R在横向槽面103上具有边而在横向槽面104上不具有边。也就是，在陆部花纹块100的定位成在轮胎周向Tc上彼此相反的横向槽面103和横向槽面104中，另一方(横向槽面104)不与锥面100R相交。
[0046]通过形成如上所述的锥面100R，在充气轮胎I的转动过程中沿着锥面100R流动的空气较容易与在轮胎周向Tc上相邻的另一陆部花纹块100的横向槽面104冲突。换言之，沿着锥面100R流动的空气较容易被捕获于在轮胎周向Tc上与陆部花纹块100相邻的横向槽40A内。
[0047]在本实施方式中，锥面100R的形状为平面形状。具体地，锥面100R在轮胎周向tc和轮胎径向td的截面中或者在胎面宽度方向tw和轮胎径向td的截面中具有线性地延伸的形状。
[0048]另外，如图4所示，当假定平面Sv通过:锥面100R、接地面100S和侧面101相交的顶点P2 ;锥面100R、接地面100S和横向槽面103相交的顶点Pl ;以及锥面100R、侧面101和横向槽面104相交的顶点P3，则平面Sv和接地面100S之间限定的角度Θ I在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度0 2在0°〈 Θ 2〈45°的范围。换言之，角度Θ I和角度Θ 2中的仅一方需要在0°〈 Θ I (或者Θ 2)〈45°的范围。更具体地，角度Θ I(或者角度Θ2)在10°〈Θ1(或者Θ2)〈30°的范围。在本实施方式中，由于锥面100R的形状为平面形状，所以锥面100R和平面Sv为同一平面。
[0049]此外，如图4所示，角度Θ I可以被转换成:与锥面100R(平面Sv)平行地延伸且与由锥面IOOR和接地面100S形成的端部100R1正交的直线和与接地面100S平行地延伸且与端部100R1正交的直线之间限定的角度。此外，角度Θ I可以指锥面100R(平面Sv)相对于接地面100S的倾斜角度。在本实施方式中应当注意的是，端部100R1位于平面Sv上、连接顶点Pl和顶点P2的直线上。
[0050]此外，角度Θ 2可以被转换成:与锥面100R (平面Sv)平行地延伸且与由锥面100R和侧面101形成的端部100R2正交的直线和与侧面101平行地延伸且与端部100R2正交的直线之间限定的角度。此外，角度Θ 2还可以指锥面100R(平面Sv)相对于侧面101的倾斜角度。在本实施方式中，端部100R2位于平面Sv上、连接顶点P2和顶点P3的直线上。
[0051]优选地以如下方式形成锥面100R:顶点Pl和顶点P3之间沿轮胎径向td的间隔L2比顶点Pl和顶点P2之间沿胎面宽度方向tw的间隔LI长。这是由于以下原因。具体地，通过将间隔L2设定为比间隔LI长，即使当陆部花纹块100的磨损从接地面100S发展时，也容易长久地保持锥面100R。简而言之，可以增强锥面100R的效果的持续性。这里，更优选的是，间隔L2在50mm以上。
[0052](3)作用和效果
[0053]在充气轮胎I中，陆部花纹块100在由接地面100S和位于胎面宽度方向tw外侧的侧面101形成的角部100A包括与接地面100S、侧面101和横向槽面103相交的锥面100R。
[0054]为此原因，如图5所示，当充气轮胎I沿转动方向trl转动时，相对于充气轮胎I的转动而发生的沿与转动方向trl相反的方向的气流(相对风)AR与布置在转动方向的下游的陆部花纹块100的横向槽面104冲突，气流AR被引导到对应的横向槽40A。因此，结果产生了从陆部花纹块100的侧面101至横向槽40A的气流AR。换言之，绕着充气轮胎I的空气进入横向槽40A中，使得可以增加流入横向槽40A的空气的流量。因而，在充气轮胎I中，增强了各横向槽40A内部的热传递系数，使得可以降低各陆部花纹块100的温度。此夕卜，可以降低胎面部13的温度。
[0055]此外，如图6所示，当充气轮胎I沿转动方向tr2转动时，通过充气轮胎I的转动来产生沿着侧面101流动的气流(相对风)AR。因此，促进了空气从对应的横向槽40A至胎面宽度方向tw外侧的排放，使得可以增加流入横向槽40A的空气的流量。因而，增强了各横向槽40A内部的热传递系数，使得可以降低各陆部花纹块100的温度。此外，可以降低胎面部13的温度。
[0056]如上所述，本实施方式的充气轮胎I可以在不使用诸如增加槽的面积的传统技术的情况下增强散热性能。换言之，充气轮胎I可以在没有损失胎面部的刚性和耐磨耗性的情况下增强散热性能。
[0057]此外，在充气轮胎I中，接地面100S和通过锥面100R的顶点Pl至P3的平面Sv之间限定的角度9 1在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度0 2在0° <Θ2〈45。的范围。
[0058]如果角度Θ I (或者Θ 2)在45°以上，沿各锥面100R的表面流动的空气容易从上述表面剥离，且难以增加流入各横向槽40Α的空气的流量。换言之，可以通过将角度Θ I(或者Θ 2)设定在上述范围内来进一步降低胎面部13的温度。这里，将省略对角度Θ I(或者Θ 2)在0°以下的情况的说明，因为这是未形成锥面100R的情况。
[0059]此外，在本实施方式的充气轮胎I中，各横向槽40Α与周向槽20Α连通。因此，进入横向槽40A的空气或者从横向槽40A排出的空气沿轮胎周向tc循环到周向槽20A内。因而，可以进一步降低胎面部13的温度。
[0060]此外，在本实施方式的充气轮胎I中，锥面100R的形状为平面形状。根据如此构造的充气轮胎1，与锥面100R的形状形成为向陆部花纹块100的外侧突出的形状的情况相t匕，可以使沿着锥面100R流动的空气几乎不会被剥离。另一方面，与锥面100R的形状形成为向陆部花纹块100的内侧凹陷的情况相比，可以抑制陆部花纹块100的体积的减小。因此，充气轮胎I能够抑制其磨耗寿命的减少且还能够确保陆部花纹块100的刚性。
[0061]此外，在本实施方式的充气轮胎I中，各锥面100R形成在陆部花纹块100的胎肩加强部14侧。具体地，锥面100R形成在胎面部13的胎面宽度方向tw最外侧。如此构造的充气轮胎I可以使沿着充气轮胎I的胎肩加强部14的表面流动的空气进入横向槽40A。换言之，即使当胎面部13的温度由于轮胎的转动而上升时，比胎面部13的温度低的空气也可以进入胎面部13中。因而，可以更有效地降低胎面部13的温度。
[0062](4)变型例
[0063]图7和图8是从与充气轮胎2的胎面部垂直的方向观察的作为本实施方式的变型例被示出的充气轮胎2的平面图。图7和图8是用于说明当充气轮胎2沿转动方向trl转动时发生的气流AR的示意图。在作为变型例I被示出的充气轮胎2中,横向槽41A相对于沿着胎面宽度方向tw的胎面宽度方向线倾斜。更准确地，形成于周向陆部30A的各横向槽41A的沿着各横向槽41A的延伸方向的中心线In相对于沿着胎面宽度方向tw的对应的胎面宽度方向线TL倾斜角度ΘΖ。
[0064]由周向槽20Α和横向槽41Α划分的各陆部花纹块200包括接地面200S、位于胎肩加强部14侧的侧面201、定位成与侧面201相反的侧面202、位于陆部花纹块200的轮胎周向tc的一侧的横向槽面203、位于陆部花纹块200的轮胎周向tc的另一侧的横向槽面204以及与接地面200S、侧面201和横向槽面203相交的锥面200R。
[0065]当如上所述地形成倾斜横向槽41A时，与锥面100R相交的侧面201和与锥面200R相交的横向槽面203之间限定的角度0a优选地为钝角。具体地，当形成倾斜横向槽41A时，侧面201和横向槽面204之间限定的角度0b为锐角。优选的是，锥面200R与彼此之间限定了钝角Qb的侧面201和横向槽面203相交，而不与彼此之间限定了锐角Ga的侧面201和横向槽面204相交。
[0066]这是由于以下原因。具体地，当充气轮胎2如图7所示地沿转动方向trl转动时，由于转动引起的气流(相对风)AR与布置在转动方向trl的下游的陆部花纹块200的横向槽面204冲突，且进入对应的横向槽41A中。此时，由于横向槽41A是倾斜的，因此气流AR更容易进入横向槽41A中。因而，增强了各横向槽41A内部的热传递系数，使得可以增强用以降低各陆部花纹块200的温度的效果。
[0067]此外，如图8所示，当充气轮胎2沿转动方向tr2转动时，通过充气轮胎2的转动而产生沿着侧面201流动的气流(相对风)AR。为此原因，促进了空气从对应的横向槽41A排放至胎面宽度方向tw外侧，使得可以增加流入横向槽41A中的空气的流量。因而，增强了各横向槽41A内部的热传递系数，使得可以降低各陆部花纹块100的温度。此外，可以降低胎面部13的温度。
[0068](其它实施方式)[0069]尽管上面已参照本发明的特定实施方式说明了本发明的内容，但是构成本公开的一部分的说明和附图不应当被理解为是对本发明的限制。根据本公开，各种可选实施方式和实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。
[0070]图9的(a)至图9的(f)是其它实施方式的充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。如图9的(a)所示，例如在陆部花纹块中，可以以顶点Pl和顶点P3之间的沿轮胎径向td的间隔L2比顶点Pl和顶点P2之间的沿胎面宽度方向tw的间隔LI长的方式形成锥面IOORa (平面 Sv)。
[0071]此外，如图9的(b)所示，在陆部花纹块中，可以以顶点Pl和顶点P3之间的沿轮胎径向td的间隔L2比顶点Pl和顶点P2之间的沿胎面宽度方向tw的间隔LI短的方式形成锥面IOORb (平面Sv)。
[0072]此外，如图9的(C)至图9的(f)所示，在陆部花纹块中，可以以屈曲的方式形成锥面100R。此外，锥面100R中屈曲的次数不限于一次，而是可以以屈曲多次的方式形成锥面 IOOR0
[0073]在如上述图9的(C)至图9的(f)所示的各锥面IOORc至IOORf中，接地面100S和通过顶点Pl至P3的平面Sv之间限定的角度0 1在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度Θ 2在0° <Θ2〈45°的范围，
[0074]此外，在图9的(C)至图9的(f)的每一个中均示出了陆部花纹块100的锥面100R和用于限定角度Θ I和Θ 2的假想平面Sv两者。具体地，在上述图9的(a)至图9的(b)中的每一个中，基于锥面100R和接地面100S限定角度Θ I，并且基于锥面100R和侧面101限定角度Θ2。另一方面，在图9的(c)至图9的(f)中的每一个中，基于平面Sv和接地面100S限定角度Θ 1，并且基于平面Sv和侧面101限定角度Θ 2。
[0075]也就是，如在锥面IOORc至IOORf与通过顶点Pl至P3的平面Sv不一致的图9的
(c)至图9的(f)中示出的陆部花纹块100的情况一样，基于假想平面Sv和接地面100S限定角度Θ 1，并且基于假想平面Sv和侧面101限定角度Θ 2。
[0076]此外，图10的(a)至图10的(f)是其它实施方式的充气轮胎中的陆部花纹块的放大立体图。如图10的(a)至图10的(f)所示，在陆部花纹块中，锥面IOORg至100R1可以形成为曲面形状。具体地，在各陆部花纹块中，锥面可以形成为向花纹块的内侧(内部)凹陷的曲面形状。可选地，锥面可以形成为向花纹块的外侧(内部)突出的曲面形状。
[0077]在上述图10的(a)至图10的(f)中示出的各锥面IOORg至100R1中，接地面100S和通过顶点Pl至P3的平面Sv之间限定的角度0 1在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度Θ 2在0° <Θ2〈45°的范围。
[0078]要注意的是，如上述图9的(C)至图9的(f)的情况一样，图10的(a)至图10的(f)中的每一个均示出了陆部花纹块100的锥面100R以及用于限定角度Θ1和角度Θ2的假想平面Sv。
[0079]尽管本实施方式的充气轮胎在适用于所谓的超大型轮胎时能够实现显著的效果，但是它们也适用于通用的轮胎。可以通过使陆部的与胎面部的宽度方向交叉的侧面(胎肩加强部)设置有以如下方式形成的锥面来增强该充气轮胎的热传递系数:使得该锥面从该侧面向陆部内侧切除且与对应的横向槽部连通。因而，在诸如以高速行驶时或者在胎面易于产生热的恶劣路面行驶的状况下，可以减少胎面表面的温度的上升。[0080]图1已经示出了充气轮胎I的胎面花纹的典型例。然而，胎面花纹不仅限于前述典型例。例如，充气轮胎I可以是在其轮胎赤道线附近包括未形成横向槽的肋状陆部的轮月台。
[0081]上述实施方式说明了所有的横向槽部(横向槽40或者横向槽41)均以相对于轮胎周向相同的角度形成。然而，在同一充气轮胎上，横向槽部相对于轮胎周向的角度不必总是相同的角度。例如，横向槽可以根据周向陆部30A、30B和30C而以不同的角度形成。此外，对于周向陆部30A，可以以不同的角度形成横向槽部。
[0082]上述实施方式说明了周向槽20A和20B形成于胎面部。然而，不必总是形成周向槽20A和20B。换言之，可以在胎面部仅形成横向槽部(横向槽40或者横向槽41)。
[0083]在图1至图10中，上述实施方式说明了位于胎面宽度方向tw外侧的一侧的陆部花纹块设置有锥面的示例。代替地，位于胎面宽度方向tw外侧的两侧的陆部花纹块可以设置有锥面。此外，多个陆部花纹块还可以设置有彼此呈不同形状的锥面。
[0084]因而，无需说，本发明可以包括此处未说明的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围应当仅由基于上述说明适当记载的权利要求的范围中限定本发明的事项来确定。
[0085][比较评价I]
[0086]接下来，将给出在研究锥面和接地面之间限定的角度Θ I以及锥面和槽侧面之间限定的角度Θ 2的临界值0° <Θ1〈45°且0° <Θ2〈45°时所进行的数值流体分析模拟(computational fuild dynamics analysis simulation)的说明。
[0087]图11的(a)示出了模拟的概要。在均匀流流动的宽空间中，设置沿与流垂直的方向延伸的台阶部，且斜面部设置在该台阶部的角的一部分。从空间的中心观察的位于y轴的负方向上的平面为风的流入口，位于y轴的正方向上的平面为风的流出口。在y轴的正方向上的均匀流存在于空间中。在z轴的负方向上的平面限定为底面，流速为O的边界条件设置在底面的壁面上。其余的壁面为实际上不存在的假想壁面且其余的壁面设置有除在均勻流的方向上的流速成分以外的流速成分被设定为O的所谓滑动条件(slip condition)。该台阶部形成如下形状:该台阶部的底面朝向均匀流的下游侧沿z轴的负方向下降。通过使台阶部的角部设置有斜面，沿着底表面流动的风通过该斜面被引向z轴的负方向。此时，在改变斜面的入口角度α的情况下研究在斜面出口处的平均风速的变化。因而，获得了斜面引入风的能力和斜面的入口角度α之间的相关性。由于关注入口角度α，如图11的(b)所示，斜面出口的截面的z轴长度被设定为恒定(恒定的截面积)而入口角度被设定为可变(相应地，斜面部的I轴长度变为入口角度的从属变量)。
[0088]图11的(c)示出了模拟的结果。在图11的(C)中，横轴表示斜面的入口角度，纵轴表示通过斜面出口的风量相对于均匀流的流速的比(％)。通过以三种不同的水平、即8km/h、20km/h和40km/h来设定均勻流的流速而分别进行计算。如在图中所示，在均勻流的任何水平中，通过斜面引入的风量在入口角度为45°情况下几乎等于O。
[0089][比较评价2]
[0090]接下来，为了进一步阐明本发明的效果，下面将给出通过使用比较例和实施例的充气轮胎来进行比较评价的说明。然而，要注意的是，本发明不限于以下的示例。
[0091](I)充气轮胎的构造
[0092]首先，在比较评价中，最初制备根据图12的(a)所示的比较例的充气轮胎和根据图12的(b)所示的实施例1的充气轮胎。表1示出了充气轮胎的构造。注意，除了锥面的构造以外，充气轮胎具有相同的构造。
[0093]另外，在本试验中，所有的充气轮胎均具有59/80R63的轮胎尺寸。所有充气轮胎在将内压设定在600kPa且施加101.6吨的载荷的情况下经受温度预测模拟。
[0094]陆部花纹块未设置有锥面的充气轮胎被用作传统例的充气轮胎。陆部花纹块设置有平面形状的锥面的充气轮胎被用作实施例1的充气轮胎。这里，要注意的是，锥面在实施例I的充气轮胎中具有平面形状且锥面与平面Sv相同。顺便提及地，在表1中示出了角度Θ I和角度Θ 2的细节。
[0095](2)评价结果
[0096]接下来，将参照表1说明通过使用充气轮胎进行评价的结果。
[0097][表 I]
[0098]
【权利要求】
1.一种轮胎，所述轮胎具有与路面抵接的胎面部，其特征在于， 在所述胎面部形成沿与轮胎周向交叉的方向延伸的横向槽部和由所述横向槽部划分的陆部， 所述陆部具有: 接地面，所述接地面与路面抵接； 侧面，所述侧面形成在所述陆部的胎面宽度方向外侧； 横向槽面，所述横向槽面形成形成在所述陆部的轮胎周向的一侧的所述横向槽部的槽壁，所述横向槽部；并且， 所述陆部具有锥面，所述锥面在由所述接地面、所述侧面和所述横向槽面形成的角部处与所述接地面、所述侧面和所述横向槽面相交。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎具有: 胎圈部； 胎侧部，所述胎侧部与所述胎圈部连续；以及 胎肩加强部，所述胎肩加强部从位于所述胎面部的宽度方向外侧的胎面端部朝向轮胎径向内侧延伸且与所述胎侧部连续， 所述锥面形成在所述陆部的胎肩加强部侧。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎还包括沿轮胎周向延伸的周向槽部，并且 所述横向槽部与所述周向槽部连通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于， 当假定通过所述锥面、所述接地面和所述侧面相交的顶点，所述锥面、所述接地面和所述横向槽面相交的顶点以及所述锥面、所述侧面和所述横向槽面相交的顶点的平面时，所述平面和所述接地面之间所成的角度Θ I在0°〈 Θ 1〈45°的范围，或者所述平面和所述侧面之间所成的角度Θ 2在0° <Θ2〈45°的范围。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于， 所述横向槽部相对于沿着胎面宽度方向的胎面宽度方向线倾斜，并且 与所述锥面相交的侧面和与所述锥面相交的横向槽面之间所成的角度为钝角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于， 所述锥面的形状为平面形状。
【文档编号】B60C11/13GK103958221SQ201280057266
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2011年11月22日
【发明者】川上裕喜 申请人:株式会社普利司通
【专利摘要】一种轮胎具有与路面抵接的胎面部。在胎面部形成沿与轮胎周向交叉的方向延伸的横向槽部。同样在胎面部形成由横向槽部划分的陆部。各陆部具有：接地面，其与路面抵接；侧面，其形成在陆部的胎面宽度方向外侧；横向槽面，其形成了形成在轮胎周向的一侧的横向槽部的槽壁；以及锥面，其在由接地面、侧面和横向槽面形成的角部处与接地面、侧面和横向槽面相交。
【专利说明】轮胎
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种具有与路面抵接的胎面部的轮胎。
【背景技术】
[0002]具有粘弹性的橡胶材料呈现出滞后行为。因此，轮胎的胎面部由于与转动相关的反复变形和收缩而发热。构成胎面部的橡胶材料的量的增加导致了在轮胎的转动过程中有助于弯曲变形和剪切变形的滞后损耗的增大。为此原因，胎面部的厚度大的轮胎温度容易上升。
[0003]特别地，在矿山、施工现场等使用的大型车辆所采用的大型轮胎具有如下特征:该轮胎容易发热，因为该大型轮胎不仅需要在内部使用大量的橡胶材料，而且需要在重载状态下、在恶劣路面上且在猛烈的牵引条件下使用，由此反复变形和收缩。如果在车辆行驶状态下该轮胎温度升高，这种温度的升高引起诸如构成胎面部的橡胶材料从带束层剥离(分离)的问题且导致了轮胎的更换周期变短。
[0004]因此，迄今已知一种在胎面部沿胎面宽度方向形成副槽的方法，由此减少了作为发热源的橡胶材料的量且增加了胎面部的表面积，从而促进胎面部的散热(例如专利文献I)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2003-205706号公报，图1等
【发明内容】
[0008]然而，传统轮胎具有以下问题。具体地，尽管可以通过形成与轮胎周向交叉的横向槽部(副槽)且由此增大槽的面积来促进散热，但是这种槽的面积的增大导致胎面部的刚性的劣化和耐磨耗性的劣化。由于轮胎的散热性能和轮胎的刚性是权衡的关系，因此在通过增大槽的面积来确保散热性能方面存在限制。
[0009]鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种轮胎，其能够在不损害胎面部的刚性和耐磨耗性的情况下可靠地增强散热性能。
[0010]为了解决上述问题，本发明的第一特征的轮胎(充气轮胎I)包括与路面抵接的胎面部(胎面部13)。要点如下。在胎面部形成沿与轮胎周向交叉的方向延伸的横向槽部(横向槽40A)和由横向槽部划分的陆部(陆部花纹块100)。该陆部包括:接地面(接地面100S)，其与路面抵接；侧面(侧面101)，其形成在陆部的胎面宽度方向外侧；横向槽面(横向槽面103)，其构成形成在陆部的轮胎周向的一侧的横向槽部的槽壁；以及锥面(锥面100R)，其在由接地面、侧面和横向槽面形成的角部(角部100A)处与接地面、侧面和横向槽面相交。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1是本实施方式的充气轮胎的立体图。
[0012]图2是沿着胎面宽度方向和轮胎径向截取的本实施方式的充气轮胎的截面图。
[0013]图3是以放大的方式示出充气轮胎的胎面部的放大立体图。
[0014]图4是以放大的方式示出充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。
[0015]图5是从图3中的箭头A的方向观察的胎面部的平面图。
[0016]图6是从图3中的箭头A的方向观察的胎面部的平面图。
[0017]图7是从与胎面部垂直的方向观察的作为本实施方式的变型例被示出的充气轮胎的平面图。
[0018]图8是从与胎面部垂直的方向观察的作为本实施方式的变型例被示出的充气轮胎的平面图。
[0019]图9提供了以放大的方式示出根据本发明的其它实施方式的充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。
[0020]图10提供了以放大的方式示出根据本发明的又一其它实施方式的充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。
[0021]图11的(a)是示出本发明的比较评价I中的模拟模型的概要的立体图，图11的
(b)是示出本发明的比较评价I中的模拟模型的概要的放大立体图，以及图11的(C)是示出本发明的比较评价I中的模拟模型的结果的图表。
[0022]图12的(a)是示出从胎面侧观察的本发明的比较评价2中的传统例的充气轮胎的胎面部的放大图，以及图12的(b)是示出从胎面侧观察的本发明的比较评价2中的实施例的充气轮胎的胎面部的放大图。
[0023]图13是示出本发明的比较评价3中的模拟模型的概要的立体图。
[0024]图14是示出本发明的比较评价3中的模拟结果的图表。
【具体实施方式】
[0025]将参照【专利附图】
【附图说明】根据本发明的充气轮胎I的实施方式。具体地，将为如下内容提供说明:⑴充气轮胎的构造；⑵陆部的构造:⑶作用和效果；以及⑷变型例。
[0026]在附图的以下说明中，以相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。然而要注意的是，附图仅是示意性的且尺寸比率等与实际的尺寸比率不同。因此考虑以下说明来确定具体的尺寸等。另外，在附图之间，尺寸关系和比率可以变化。
[0027](I)充气轮胎的构造
[0028]图1是本实施方式的充气轮胎I的立体图。图2是充气轮胎I的沿着胎面宽度方向tw和轮胎径向td截取的截面图。可以利用诸如氮气等非活性气体代替空气来填充本实施方式的充气轮胎I。
[0029]如图1所示，充气轮胎I包括:胎圈部11，其与轮辋抵接；胎侧部12，其构成轮胎的侧面；胎面部13，其与路面抵接；以及胎肩加强部14，其均位于对应的胎侧部12和胎面部13之间。
[0030]胎肩加强部14是位于胎侧部12的轮胎径向的延伸部上且与胎面部13的侧面连续的部分。各胎肩加强部14从位于胎面部13的胎面宽度方向tw外侧的胎面端部13e起向轮胎径向td内侧延伸。胎肩加强部14的轮胎径向td内侧的位置相当于对应的横向槽(横向槽40A)在胎面端部13e中开口所在的各位置的轮胎径向td最内侧。胎肩加强部14是在通常行驶过程中不与地面抵接的部分。
[0031]沿轮胎周向tc延伸的周向槽20A和20B形成于胎面部13。由周向槽20A和20B划分的周向陆部30A、30B和30C也形成于胎面部13。
[0032]沿与轮胎周向tc交叉的方向延伸的横向槽40A形成于周向陆部30A。沿与轮胎周向tc交叉的方向延伸的横向槽40B形成于周向陆部30B。沿与轮胎周向tc交叉的方向延伸的横向槽40C形成于周向陆部30C。在本实施方式中，通过利用横向槽40A、40B和40C分断周向陆部30A、30B和30C来形成陆部花纹块100、110和120。另外，横向槽40A、40B和40C与周向槽20A和20B连通。这里，横向槽40A向胎面端部13e开口。
[0033]充气轮胎I包括构成充气轮胎I的骨架的胎体层51。为相当于管的气密性高的橡胶层的内衬层52设置在胎体层51的轮胎径向td内侧。胎体层51的两端由一对胎圈芯53支撑。
[0034]带束层54布置在胎体层51的轮胎径向td外侧。该带束层54包括第一带束层54a和第二带束层54b，第一带束层54a和第二带束层54b是通过利用橡胶覆盖钢帘线而形成的。构成第一带束层54a和第二带束层54b中的每一方的钢帘线与轮胎赤道线CL成给定的角度地配置。胎面部13布置在带束层54 (第一带束层54a和第二带束层54b)的轮胎径向td外侧。
[0035]将以TW表示充气轮胎I的胎面部13的两端部(胎面端部13e)之间的宽度。在本实施方式中，胎面部13的两端表示在轮胎与路面抵接的状态下的接地范围的胎面宽度方向tw的两端。轮胎与路面抵接的状态指例如轮胎被安装于正规轮辋且对轮胎施加正规内压和正规载荷的状态。这里，正规轮辋指JATMA(日本机动车轮胎制造者协会)年鉴2008中确定的适用尺寸的标准轮辋。该正规内压指与根据JATMA年鉴2008的最大载荷能力对应的空气压力。正规载荷指在采用根据JATMA年鉴2008的单轮的情况下的最大载荷能力。在日本以外的用于限定上述参数的标准由在制造或使用适用轮胎的区域有效的工业标准确定。这些标准包括例如美国的“轮胎和轮辋协会年鉴(The Tire and Rim AssociationInc.Year Book) ”和欧洲的“欧洲轮胎和轮辋技术组织标准手册(The European Tire andRim Technical Organization Standards Manual)”。
[0036]在本实施方式中，充气轮胎I被假定为例如扁平率为80%以下、轮辋直径为57"以上、承载能力为60吨以上且载荷因数(k-factor)为1.7以上的子午线轮胎。注意，充气轮胎I不仅限于前述轮胎。
[0037](2)陆部的构造
[0038]图3是以放大的方式示出充气轮胎I的胎面部13的放大立体图。图4是以放大的方式示出陆部花纹块100的放大立体图。图5和图6是从图3中的箭头A的方向观察的陆部花纹块的平面图。
[0039]通过利用横向槽40A划分周向陆部30A来形成各陆部花纹块100。陆部花纹块100包括:接地面100S，其与路面抵接；侧面101，其形成在陆部花纹块100的胎面宽度方向tw外侧；侧面102，其位于陆部花纹块100的胎面宽度方向tw内侧；横向槽面103，其形成形成于陆部花纹块100的轮胎周向tc的一侧的横向槽40A的槽壁；以及横向槽面104，其形成形成于陆部花纹块100的轮胎周向tc的另一侧的横向槽40A的槽壁。另外，陆部花纹块100包括锥面100R，该锥面IOOR在由接地面100S、侧面101和横向槽面103形成的角部100A处与接地面100S、侧面101和横向槽面103相交。这里，角部100A构成上述胎面部13的胎面端部13e。
[0040]侧面101形成在陆部花纹块100的胎肩加强部14侧。侧面101沿轮胎周向tc延伸。侧面101与陆部花纹块100的构成横向槽40A的槽壁的横向槽面103和104连续。侧面102形成为在胎面宽度方向tw上与侧面101相反。侧面102构成与陆部花纹块100的胎面宽度方向tw内侧相邻的周向槽20A的槽壁。
[0041]横向槽面103沿胎面宽度方向tw延伸。横向槽面103位于陆部花纹块100的轮胎周向tc的一侧。横向槽面104沿胎面宽度方向tw延伸。横向槽面104位于陆部花纹块100的轮胎周向tc的另一侧。
[0042]锥面100R在由接地面100S和侧面101形成的角部100A沿轮胎周向tc延伸。锥面100R在陆部花纹块100的轮胎周向tc和轮胎径向td的截面中朝向轮胎周向tc的一侧向轮胎径向td内侧倾斜。锥面100R在陆部花纹块100的胎面宽度方向tw和轮胎径向td的截面中朝向胎面宽度方向tw外侧向轮胎径向td内侧倾斜。
[0043]具体地，以对接地面100S、侧面101和横向槽面103相交的顶点进行倒角的方式形成锥面100R。换言之，以在接地面100S、侧面101和横向槽面103中的每一方上具有至少一边的方式形成锥面100R。
[0044]在陆部花纹块100的胎面宽度方向Tw的侧面101和侧面102中，锥面100R在侧面101上具有边而在侧面102上不具有边。也就是，在陆部花纹块100的定位成在胎面宽度方向Tw上彼此相反的侧面101和侧面102中，另一方(侧面102)不与锥面100R相交。
[0045]此外，在陆部花纹块100的轮胎周向Tc的横向槽面103和横向槽面104中，锥面100R在横向槽面103上具有边而在横向槽面104上不具有边。也就是，在陆部花纹块100的定位成在轮胎周向Tc上彼此相反的横向槽面103和横向槽面104中，另一方(横向槽面104)不与锥面100R相交。
[0046]通过形成如上所述的锥面100R，在充气轮胎I的转动过程中沿着锥面100R流动的空气较容易与在轮胎周向Tc上相邻的另一陆部花纹块100的横向槽面104冲突。换言之，沿着锥面100R流动的空气较容易被捕获于在轮胎周向Tc上与陆部花纹块100相邻的横向槽40A内。
[0047]在本实施方式中，锥面100R的形状为平面形状。具体地，锥面100R在轮胎周向tc和轮胎径向td的截面中或者在胎面宽度方向tw和轮胎径向td的截面中具有线性地延伸的形状。
[0048]另外，如图4所示，当假定平面Sv通过:锥面100R、接地面100S和侧面101相交的顶点P2 ;锥面100R、接地面100S和横向槽面103相交的顶点Pl ;以及锥面100R、侧面101和横向槽面104相交的顶点P3，则平面Sv和接地面100S之间限定的角度Θ I在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度0 2在0°〈 Θ 2〈45°的范围。换言之，角度Θ I和角度Θ 2中的仅一方需要在0°〈 Θ I (或者Θ 2)〈45°的范围。更具体地，角度Θ I(或者角度Θ2)在10°〈Θ1(或者Θ2)〈30°的范围。在本实施方式中，由于锥面100R的形状为平面形状，所以锥面100R和平面Sv为同一平面。
[0049]此外，如图4所示，角度Θ I可以被转换成:与锥面100R(平面Sv)平行地延伸且与由锥面IOOR和接地面100S形成的端部100R1正交的直线和与接地面100S平行地延伸且与端部100R1正交的直线之间限定的角度。此外，角度Θ I可以指锥面100R(平面Sv)相对于接地面100S的倾斜角度。在本实施方式中应当注意的是，端部100R1位于平面Sv上、连接顶点Pl和顶点P2的直线上。
[0050]此外，角度Θ 2可以被转换成:与锥面100R (平面Sv)平行地延伸且与由锥面100R和侧面101形成的端部100R2正交的直线和与侧面101平行地延伸且与端部100R2正交的直线之间限定的角度。此外，角度Θ 2还可以指锥面100R(平面Sv)相对于侧面101的倾斜角度。在本实施方式中，端部100R2位于平面Sv上、连接顶点P2和顶点P3的直线上。
[0051]优选地以如下方式形成锥面100R:顶点Pl和顶点P3之间沿轮胎径向td的间隔L2比顶点Pl和顶点P2之间沿胎面宽度方向tw的间隔LI长。这是由于以下原因。具体地，通过将间隔L2设定为比间隔LI长，即使当陆部花纹块100的磨损从接地面100S发展时，也容易长久地保持锥面100R。简而言之，可以增强锥面100R的效果的持续性。这里，更优选的是，间隔L2在50mm以上。
[0052](3)作用和效果
[0053]在充气轮胎I中，陆部花纹块100在由接地面100S和位于胎面宽度方向tw外侧的侧面101形成的角部100A包括与接地面100S、侧面101和横向槽面103相交的锥面100R。
[0054]为此原因，如图5所示，当充气轮胎I沿转动方向trl转动时，相对于充气轮胎I的转动而发生的沿与转动方向trl相反的方向的气流(相对风)AR与布置在转动方向的下游的陆部花纹块100的横向槽面104冲突，气流AR被引导到对应的横向槽40A。因此，结果产生了从陆部花纹块100的侧面101至横向槽40A的气流AR。换言之，绕着充气轮胎I的空气进入横向槽40A中，使得可以增加流入横向槽40A的空气的流量。因而，在充气轮胎I中，增强了各横向槽40A内部的热传递系数，使得可以降低各陆部花纹块100的温度。此夕卜，可以降低胎面部13的温度。
[0055]此外，如图6所示，当充气轮胎I沿转动方向tr2转动时，通过充气轮胎I的转动来产生沿着侧面101流动的气流(相对风)AR。因此，促进了空气从对应的横向槽40A至胎面宽度方向tw外侧的排放，使得可以增加流入横向槽40A的空气的流量。因而，增强了各横向槽40A内部的热传递系数，使得可以降低各陆部花纹块100的温度。此外，可以降低胎面部13的温度。
[0056]如上所述，本实施方式的充气轮胎I可以在不使用诸如增加槽的面积的传统技术的情况下增强散热性能。换言之，充气轮胎I可以在没有损失胎面部的刚性和耐磨耗性的情况下增强散热性能。
[0057]此外，在充气轮胎I中，接地面100S和通过锥面100R的顶点Pl至P3的平面Sv之间限定的角度9 1在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度0 2在0° <Θ2〈45。的范围。
[0058]如果角度Θ I (或者Θ 2)在45°以上，沿各锥面100R的表面流动的空气容易从上述表面剥离，且难以增加流入各横向槽40Α的空气的流量。换言之，可以通过将角度Θ I(或者Θ 2)设定在上述范围内来进一步降低胎面部13的温度。这里，将省略对角度Θ I(或者Θ 2)在0°以下的情况的说明，因为这是未形成锥面100R的情况。
[0059]此外，在本实施方式的充气轮胎I中，各横向槽40Α与周向槽20Α连通。因此，进入横向槽40A的空气或者从横向槽40A排出的空气沿轮胎周向tc循环到周向槽20A内。因而，可以进一步降低胎面部13的温度。
[0060]此外，在本实施方式的充气轮胎I中，锥面100R的形状为平面形状。根据如此构造的充气轮胎1，与锥面100R的形状形成为向陆部花纹块100的外侧突出的形状的情况相t匕，可以使沿着锥面100R流动的空气几乎不会被剥离。另一方面，与锥面100R的形状形成为向陆部花纹块100的内侧凹陷的情况相比，可以抑制陆部花纹块100的体积的减小。因此，充气轮胎I能够抑制其磨耗寿命的减少且还能够确保陆部花纹块100的刚性。
[0061]此外，在本实施方式的充气轮胎I中，各锥面100R形成在陆部花纹块100的胎肩加强部14侧。具体地，锥面100R形成在胎面部13的胎面宽度方向tw最外侧。如此构造的充气轮胎I可以使沿着充气轮胎I的胎肩加强部14的表面流动的空气进入横向槽40A。换言之，即使当胎面部13的温度由于轮胎的转动而上升时，比胎面部13的温度低的空气也可以进入胎面部13中。因而，可以更有效地降低胎面部13的温度。
[0062](4)变型例
[0063]图7和图8是从与充气轮胎2的胎面部垂直的方向观察的作为本实施方式的变型例被示出的充气轮胎2的平面图。图7和图8是用于说明当充气轮胎2沿转动方向trl转动时发生的气流AR的示意图。在作为变型例I被示出的充气轮胎2中,横向槽41A相对于沿着胎面宽度方向tw的胎面宽度方向线倾斜。更准确地，形成于周向陆部30A的各横向槽41A的沿着各横向槽41A的延伸方向的中心线In相对于沿着胎面宽度方向tw的对应的胎面宽度方向线TL倾斜角度ΘΖ。
[0064]由周向槽20Α和横向槽41Α划分的各陆部花纹块200包括接地面200S、位于胎肩加强部14侧的侧面201、定位成与侧面201相反的侧面202、位于陆部花纹块200的轮胎周向tc的一侧的横向槽面203、位于陆部花纹块200的轮胎周向tc的另一侧的横向槽面204以及与接地面200S、侧面201和横向槽面203相交的锥面200R。
[0065]当如上所述地形成倾斜横向槽41A时，与锥面100R相交的侧面201和与锥面200R相交的横向槽面203之间限定的角度0a优选地为钝角。具体地，当形成倾斜横向槽41A时，侧面201和横向槽面204之间限定的角度0b为锐角。优选的是，锥面200R与彼此之间限定了钝角Qb的侧面201和横向槽面203相交，而不与彼此之间限定了锐角Ga的侧面201和横向槽面204相交。
[0066]这是由于以下原因。具体地，当充气轮胎2如图7所示地沿转动方向trl转动时，由于转动引起的气流(相对风)AR与布置在转动方向trl的下游的陆部花纹块200的横向槽面204冲突，且进入对应的横向槽41A中。此时，由于横向槽41A是倾斜的，因此气流AR更容易进入横向槽41A中。因而，增强了各横向槽41A内部的热传递系数，使得可以增强用以降低各陆部花纹块200的温度的效果。
[0067]此外，如图8所示，当充气轮胎2沿转动方向tr2转动时，通过充气轮胎2的转动而产生沿着侧面201流动的气流(相对风)AR。为此原因，促进了空气从对应的横向槽41A排放至胎面宽度方向tw外侧，使得可以增加流入横向槽41A中的空气的流量。因而，增强了各横向槽41A内部的热传递系数，使得可以降低各陆部花纹块100的温度。此外，可以降低胎面部13的温度。
[0068](其它实施方式)[0069]尽管上面已参照本发明的特定实施方式说明了本发明的内容，但是构成本公开的一部分的说明和附图不应当被理解为是对本发明的限制。根据本公开，各种可选实施方式和实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。
[0070]图9的(a)至图9的(f)是其它实施方式的充气轮胎的陆部花纹块的放大立体图。如图9的(a)所示，例如在陆部花纹块中，可以以顶点Pl和顶点P3之间的沿轮胎径向td的间隔L2比顶点Pl和顶点P2之间的沿胎面宽度方向tw的间隔LI长的方式形成锥面IOORa (平面 Sv)。
[0071]此外，如图9的(b)所示，在陆部花纹块中，可以以顶点Pl和顶点P3之间的沿轮胎径向td的间隔L2比顶点Pl和顶点P2之间的沿胎面宽度方向tw的间隔LI短的方式形成锥面IOORb (平面Sv)。
[0072]此外，如图9的(C)至图9的(f)所示，在陆部花纹块中，可以以屈曲的方式形成锥面100R。此外，锥面100R中屈曲的次数不限于一次，而是可以以屈曲多次的方式形成锥面 IOOR0
[0073]在如上述图9的(C)至图9的(f)所示的各锥面IOORc至IOORf中，接地面100S和通过顶点Pl至P3的平面Sv之间限定的角度0 1在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度Θ 2在0° <Θ2〈45°的范围，
[0074]此外，在图9的(C)至图9的(f)的每一个中均示出了陆部花纹块100的锥面100R和用于限定角度Θ I和Θ 2的假想平面Sv两者。具体地，在上述图9的(a)至图9的(b)中的每一个中，基于锥面100R和接地面100S限定角度Θ I，并且基于锥面100R和侧面101限定角度Θ2。另一方面，在图9的(c)至图9的(f)中的每一个中，基于平面Sv和接地面100S限定角度Θ 1，并且基于平面Sv和侧面101限定角度Θ 2。
[0075]也就是，如在锥面IOORc至IOORf与通过顶点Pl至P3的平面Sv不一致的图9的
(c)至图9的(f)中示出的陆部花纹块100的情况一样，基于假想平面Sv和接地面100S限定角度Θ 1，并且基于假想平面Sv和侧面101限定角度Θ 2。
[0076]此外，图10的(a)至图10的(f)是其它实施方式的充气轮胎中的陆部花纹块的放大立体图。如图10的(a)至图10的(f)所示，在陆部花纹块中，锥面IOORg至100R1可以形成为曲面形状。具体地，在各陆部花纹块中，锥面可以形成为向花纹块的内侧(内部)凹陷的曲面形状。可选地，锥面可以形成为向花纹块的外侧(内部)突出的曲面形状。
[0077]在上述图10的(a)至图10的(f)中示出的各锥面IOORg至100R1中，接地面100S和通过顶点Pl至P3的平面Sv之间限定的角度0 1在0° <Θ1〈45°的范围。可选地，平面Sv和侧面101之间限定的角度Θ 2在0° <Θ2〈45°的范围。
[0078]要注意的是，如上述图9的(C)至图9的(f)的情况一样，图10的(a)至图10的(f)中的每一个均示出了陆部花纹块100的锥面100R以及用于限定角度Θ1和角度Θ2的假想平面Sv。
[0079]尽管本实施方式的充气轮胎在适用于所谓的超大型轮胎时能够实现显著的效果，但是它们也适用于通用的轮胎。可以通过使陆部的与胎面部的宽度方向交叉的侧面(胎肩加强部)设置有以如下方式形成的锥面来增强该充气轮胎的热传递系数:使得该锥面从该侧面向陆部内侧切除且与对应的横向槽部连通。因而，在诸如以高速行驶时或者在胎面易于产生热的恶劣路面行驶的状况下，可以减少胎面表面的温度的上升。[0080]图1已经示出了充气轮胎I的胎面花纹的典型例。然而，胎面花纹不仅限于前述典型例。例如，充气轮胎I可以是在其轮胎赤道线附近包括未形成横向槽的肋状陆部的轮月台。
[0081]上述实施方式说明了所有的横向槽部(横向槽40或者横向槽41)均以相对于轮胎周向相同的角度形成。然而，在同一充气轮胎上，横向槽部相对于轮胎周向的角度不必总是相同的角度。例如，横向槽可以根据周向陆部30A、30B和30C而以不同的角度形成。此外，对于周向陆部30A，可以以不同的角度形成横向槽部。
[0082]上述实施方式说明了周向槽20A和20B形成于胎面部。然而，不必总是形成周向槽20A和20B。换言之，可以在胎面部仅形成横向槽部(横向槽40或者横向槽41)。
[0083]在图1至图10中，上述实施方式说明了位于胎面宽度方向tw外侧的一侧的陆部花纹块设置有锥面的示例。代替地，位于胎面宽度方向tw外侧的两侧的陆部花纹块可以设置有锥面。此外，多个陆部花纹块还可以设置有彼此呈不同形状的锥面。
[0084]因而，无需说，本发明可以包括此处未说明的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围应当仅由基于上述说明适当记载的权利要求的范围中限定本发明的事项来确定。
[0085][比较评价I]
[0086]接下来，将给出在研究锥面和接地面之间限定的角度Θ I以及锥面和槽侧面之间限定的角度Θ 2的临界值0° <Θ1〈45°且0° <Θ2〈45°时所进行的数值流体分析模拟(computational fuild dynamics analysis simulation)的说明。
[0087]图11的(a)示出了模拟的概要。在均匀流流动的宽空间中，设置沿与流垂直的方向延伸的台阶部，且斜面部设置在该台阶部的角的一部分。从空间的中心观察的位于y轴的负方向上的平面为风的流入口，位于y轴的正方向上的平面为风的流出口。在y轴的正方向上的均匀流存在于空间中。在z轴的负方向上的平面限定为底面，流速为O的边界条件设置在底面的壁面上。其余的壁面为实际上不存在的假想壁面且其余的壁面设置有除在均勻流的方向上的流速成分以外的流速成分被设定为O的所谓滑动条件(slip condition)。该台阶部形成如下形状:该台阶部的底面朝向均匀流的下游侧沿z轴的负方向下降。通过使台阶部的角部设置有斜面，沿着底表面流动的风通过该斜面被引向z轴的负方向。此时，在改变斜面的入口角度α的情况下研究在斜面出口处的平均风速的变化。因而，获得了斜面引入风的能力和斜面的入口角度α之间的相关性。由于关注入口角度α，如图11的(b)所示，斜面出口的截面的z轴长度被设定为恒定(恒定的截面积)而入口角度被设定为可变(相应地，斜面部的I轴长度变为入口角度的从属变量)。
[0088]图11的(c)示出了模拟的结果。在图11的(C)中，横轴表示斜面的入口角度，纵轴表示通过斜面出口的风量相对于均匀流的流速的比(％)。通过以三种不同的水平、即8km/h、20km/h和40km/h来设定均勻流的流速而分别进行计算。如在图中所示，在均勻流的任何水平中，通过斜面引入的风量在入口角度为45°情况下几乎等于O。
[0089][比较评价2]
[0090]接下来，为了进一步阐明本发明的效果，下面将给出通过使用比较例和实施例的充气轮胎来进行比较评价的说明。然而，要注意的是，本发明不限于以下的示例。
[0091](I)充气轮胎的构造
[0092]首先，在比较评价中，最初制备根据图12的(a)所示的比较例的充气轮胎和根据图12的(b)所示的实施例1的充气轮胎。表1示出了充气轮胎的构造。注意，除了锥面的构造以外，充气轮胎具有相同的构造。
[0093]另外，在本试验中，所有的充气轮胎均具有59/80R63的轮胎尺寸。所有充气轮胎在将内压设定在600kPa且施加101.6吨的载荷的情况下经受温度预测模拟。
[0094]陆部花纹块未设置有锥面的充气轮胎被用作传统例的充气轮胎。陆部花纹块设置有平面形状的锥面的充气轮胎被用作实施例1的充气轮胎。这里，要注意的是，锥面在实施例I的充气轮胎中具有平面形状且锥面与平面Sv相同。顺便提及地，在表1中示出了角度Θ I和角度Θ 2的细节。
[0095](2)评价结果
[0096]接下来，将参照表1说明通过使用充气轮胎进行评价的结果。
[0097][表 I]
[0098]
【权利要求】
1.一种轮胎，所述轮胎具有与路面抵接的胎面部，其特征在于， 在所述胎面部形成沿与轮胎周向交叉的方向延伸的横向槽部和由所述横向槽部划分的陆部， 所述陆部具有: 接地面，所述接地面与路面抵接； 侧面，所述侧面形成在所述陆部的胎面宽度方向外侧； 横向槽面，所述横向槽面形成形成在所述陆部的轮胎周向的一侧的所述横向槽部的槽壁，所述横向槽部；并且， 所述陆部具有锥面，所述锥面在由所述接地面、所述侧面和所述横向槽面形成的角部处与所述接地面、所述侧面和所述横向槽面相交。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎具有: 胎圈部； 胎侧部，所述胎侧部与所述胎圈部连续；以及 胎肩加强部，所述胎肩加强部从位于所述胎面部的宽度方向外侧的胎面端部朝向轮胎径向内侧延伸且与所述胎侧部连续， 所述锥面形成在所述陆部的胎肩加强部侧。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎还包括沿轮胎周向延伸的周向槽部，并且 所述横向槽部与所述周向槽部连通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其特征在于， 当假定通过所述锥面、所述接地面和所述侧面相交的顶点，所述锥面、所述接地面和所述横向槽面相交的顶点以及所述锥面、所述侧面和所述横向槽面相交的顶点的平面时，所述平面和所述接地面之间所成的角度Θ I在0°〈 Θ 1〈45°的范围，或者所述平面和所述侧面之间所成的角度Θ 2在0° <Θ2〈45°的范围。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其特征在于， 所述横向槽部相对于沿着胎面宽度方向的胎面宽度方向线倾斜，并且 与所述锥面相交的侧面和与所述锥面相交的横向槽面之间所成的角度为钝角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其特征在于， 所述锥面的形状为平面形状。
【文档编号】B60C11/13GK103958221SQ201280057266
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2011年11月22日
【发明者】川上裕喜 申请人:株式会社普利司通
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1