充气轮胎的制作方法与工艺

文档序号:13013314阅读:141来源:国知局
技术领域
本发明涉及具有高的湿路性能以及耐偏磨损性能的充气轮胎。


背景技术:

例如,在下述专利文献1的充气轮胎中,设置有沿轮胎轴向横切陆
地部的贯通单元。该贯通单元由俯视观察时以V字状延伸的刀槽构成。
由于贯通单元由宽度小的刀槽构成,所以在陆地部作用有接地压、
横向力的情况下,贯通单元的相互相向的刀槽壁彼此紧贴。由此,上述
陆地部提高表观上的刚性,并具有如同沿轮胎周向连续的肋那样的行
为。
另一方面,上述陆地部在接地时由于具有肋那样的行为,因此存在
排水性的降低、作用有大的横向力时容易产生陆地部的周向边缘的浮起
或偏磨损(边缘磨损)的趋势。
专利文献1:日本特开2014-210499号公报


技术实现要素:

本发明是鉴于以上的实际状况而提出的,其主要目的在于提供一种
以改善贯通单元的形状为基本,能够不损害排水性地抑制陆地部的偏磨
损的充气轮胎。
本发明提供一种充气轮胎,其在胎面部设置有沿轮胎周向连续地延
伸的多个主沟、以及被上述主沟划分的陆地部,其特征在于,在上述陆
地部设置有横切上述陆地部的贯通单元,上述贯通单元在俯视观察时呈
包括第一倾斜部以及第二倾斜部的V字状,上述第一倾斜部相对于轮胎
轴向倾斜,上述第二倾斜部配置于比上述第一倾斜部更靠轮胎轴向外侧
的位置、且与上述第一倾斜部反向地倾斜,上述第一倾斜部从胎面接地
面到底由第一刀槽构成,上述第二倾斜部具有:从上述胎面接地面具有

比上述刀槽大的沟宽度的外侧沟部;以及从上述外侧沟部的底向轮胎径
向内侧延伸的第二刀槽,上述第二刀槽与上述第一刀槽连续。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述外侧沟部的一方的沟壁面与上
述第二刀槽的一方的刀槽壁面连续。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述外侧沟部的另一方的沟壁面以
向轮胎径向外侧使沟宽度扩大的朝向倾斜。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述第二倾斜部具有比上述第一倾
斜部小的轮胎轴向的长度。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述第二倾斜部的相对于轮胎轴向
的角度θ2比上述第一倾斜部的相对于轮胎轴向的角度θ1小。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述外侧沟部的深度是上述第二倾
斜部的深度的0.15~0.35倍。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述外侧沟部的轮胎轴向的内端、
与上述第一倾斜部和上述第二倾斜部相交的顶点之间的轮胎轴向的距
离在3.0mm以下。
本发明的充气轮胎优选为,该充气轮胎对车辆的安装朝向被指定,
上述陆地部包括设置于轮胎赤道的两侧的一对中间陆地部,上述一对中
间陆地部包括:在安装于车辆时位于车辆内侧的内侧中间陆地部;以及
在安装于车辆时位于车辆外侧的外侧中间陆地部,上述贯通单元设置于
上述外侧中间陆地部。
在本发明的充气轮胎中,优选为上述外侧中间陆地部在轮胎轴向的
两侧被上述主沟划分,在上述外侧中间陆地部,设置有从轮胎轴向外侧
的上述主沟向轮胎轴向内侧延伸且在上述内侧中间陆地部内形成终端
的非贯通单元,上述非贯通单元与上述贯通单元沿轮胎周向交替地设
置。
在本发明的充气轮胎中,设置有横切陆地部的贯通单元。贯通单元
在俯视观察时呈包括相对于轮胎轴向倾斜的第一倾斜部、以及配置于比
第一倾斜部更靠轮胎轴向外侧的位置且与第一倾斜部反向地倾斜的第

二倾斜部的V字状。
第一倾斜部从胎面接地面到底由第一刀槽构成。第二倾斜部具有:
从胎面接地面具有比刀槽大的沟宽度的外侧沟部;以及从外侧沟部的底
向轮胎径向内侧延伸的第二刀槽。并且,第二刀槽与第一刀槽连续。
这样的贯通单元在接地时,在第一刀槽以及第二刀槽分别使相互相
向的刀槽壁面彼此紧贴地啮合。因此,提高陆地部的表观上的刚性,从
而得到优良的操纵稳定性。另外,即使在第一刀槽以及第二刀槽闭合的
情况下,第二倾斜部的外侧沟部也将陆地部之下的水向主沟侧排出,从
而提供优良的湿路性能。
并且,在上述陆地部作用有横向力的情况下,在现有的贯通单元中,
因陆地部的高的表观刚性,例如存在接地面的一部分从路面浮起而导致
得不到足够的抓地力的担心。但是,本发明的充气轮胎在第二倾斜部设
置有宽度比刀槽宽的外侧沟部。这样的外侧沟部吸收接地面的形变而抑
制其浮起,从而既能够提高操纵稳定性又能够有效地抑制边缘磨损之类
的偏磨损。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的充气轮胎的胎面部的展开图。
图2是图1的外侧中间陆地部的放大图。
图3(a)是图2的第一倾斜部的A-A线剖视图,图3(b)是图2
的第二倾斜部的B-B线剖视图。
图4是图1的内侧中间陆地部的放大图。
图5是图1的外侧胎肩陆地部的放大图。
图6是图1的内侧胎肩陆地部的放大图。
图7是比较例的充气轮胎的胎面部的放大图。
附图标记的说明
2...胎面部;2s...胎面接地面;3...主沟;4...陆地部;10...贯通单元;
11...第一倾斜部;12...第二倾斜部;16...第一刀槽;18...外侧沟部;19...
第二刀槽。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一实施方式进行说明。
图1是本实施方式的充气轮胎(以下,有时简称为“轮胎”。)1的
胎面部2的展开图。本实施方式的充气轮胎1例如适合作为轿车用的轮
胎来使用。
本实施方式的胎面部2例如具有指定了对车辆的安装朝向的胎面花
纹。本实施方式的胎面部2在车辆安装时,分别被指定车辆外侧A与车
辆内侧B。对车辆的安装朝向例如通过文字、标记而显示于胎侧部(未
图示。)等。
如图1所示,在轮胎1的胎面部2设置有:沿轮胎周向连续地延伸
的多个主沟3;以及被主沟3划分的陆地部4。
主沟3例如包括:设置于胎面接地端Te侧的胎肩主沟5;以及设置
于胎肩主沟5的轮胎轴向内侧的中央主沟6。
“胎面接地端Te”是对组装于正规轮辋(未图示)并且填充了正规
内压且无负载的正规状态下的轮胎1,加载正规载荷而使其以0°的外倾
角接地于平面时的最靠轮胎轴向外侧的接地位置。
“正规轮辋”是在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系下按照每
个轮胎确定该规格的轮辋,例如在JATMA的情况下为“标准轮辋”,
在TRA的情况下为“DesignRim”,在ETRTO的情况下为“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下按照每
个轮胎确定各规格的空气压,在JATMA的情况下为“最高空气压”,
在TRA的情况下为表格“TIRELOADLIMITSATVARIOUSCOLD
INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值,在ETRTO的情况下为
“INFLATIONPRESSURE”。
“正规载荷”是在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系下按照每
个轮胎确定各规格的载荷,在JATMA的情况下为“最大负载能力”,
在TRA的情况下为表格“TIRELOADLIMITSATVARIOUSCOLD
INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值,在ETRTO的情况下为
“LOADCAPACITY”。
本实施方式的胎肩主沟5以及中央主沟6例如以直线状延伸。胎肩
主沟5以及中央主沟6例如也可以呈锯齿状或者波纹状地延伸。
胎肩主沟5例如包括:在安装于车辆时位于车辆外侧A的外侧胎肩
主沟5A;以及在安装于车辆时位于车辆内侧B的内侧胎肩主沟5B。
中央主沟6设置在外侧胎肩主沟5A与内侧胎肩主沟5B之间。本实
施方式的中央主沟6例如在轮胎赤道C上设置为一条。中央主沟6例如
也可以在轮胎赤道C的两侧设置为一对。
胎肩主沟5的沟宽度W1以及中央主沟6的沟宽度W2例如优选为
胎面接地宽度TW的3.5%~10.0%。胎肩主沟5的沟深度以及中央主沟
6的沟深度在为轿车用充气轮胎的情况下,例如优选为5.0~12.0mm。胎
面接地宽度TW是上述正规状态下的轮胎1的胎面接地端Te、Te间的
轮胎轴向的距离。
内侧胎肩主沟5B例如具有比外侧胎肩主沟5A大的沟宽度。由此,
均衡地提高干燥路面上的操纵稳定性与湿路性能。
中央主沟6例如具有比内侧胎肩主沟5B大的沟宽度。由此,当湿
路行驶时,容易将轮胎赤道C附近的水排出,从而有效地抑制打滑现象。
在胎面部2,由于设置有上述胎肩主沟5以及中央主沟6,从而被
划分为胎肩主沟5与中央主沟6之间的中间陆地部7、以及胎肩主沟5
的轮胎轴向外侧的胎肩陆地部8。
中间陆地部7包括:在安装于车辆时成为车辆外侧A的外侧中间陆
地部7A;以及在安装于车辆时成为车辆内侧B的内侧中间陆地部7B。
在图2中示出了外侧中间陆地部7A的放大图。如图2所示,在外
侧中间陆地部7A设置有多个横切陆地部的贯通单元10。
贯通单元10在俯视观察时,包括第一倾斜部11与第二倾斜部12,
并且呈向轮胎周向的一方侧(图2中为上侧)凸出的V字状延伸。
第一倾斜部11相对于轮胎轴向倾斜。本实施方式的第一倾斜部11
例如从中央主沟6向上述轮胎周向的一方侧倾斜,并以直线状延伸至V
字状的贯通单元10的顶点14。
第一倾斜部11的相对于轮胎轴向的角度θ1优选为20~30°。这样的
第一倾斜部11能够相对于轮胎周向以及轮胎轴向均衡地发挥基于边缘
的摩擦力。
在图3(a)中示出了第一倾斜部11的A-A线剖视图。如图3所
示,第一倾斜部11从胎面接地面2s到底15由第一刀槽16构成。在本
说明书中,“刀槽”是指宽度在1.5mm以下的切口,其与排水用的沟区
别开来。
对于这样的第一倾斜部11而言,在胎面接地面2s作用有接地压时,
相互相向的刀槽壁面彼此紧贴而成为一体,从而有助于提高陆地部的表
观上的刚性。
如图2所示,第二倾斜部12配置于比第一倾斜部11更靠轮胎轴向
外侧的位置。第二倾斜部12与第一倾斜部11反向地倾斜。本实施方式
的第二倾斜部12例如从上述顶点14向轮胎周向的另一方侧(图2中为
下侧)倾斜,并以直线状延伸至外侧胎肩主沟5A。
在图3(b)中示出了图2的第二倾斜部12的B-B线剖视图。如
图3(b)所示,第二倾斜部12具有外侧沟部18与第二刀槽19。
外侧沟部18在胎面接地面2s开口并向轮胎径向内侧延伸。外侧沟
部18具有比刀槽大的沟宽度。这样的外侧沟部18在湿路行驶时,有效
地吸收水,从而有助于提高湿路性能。
第二刀槽19从外侧沟部18的底20向轮胎径向内侧延伸。并且,
第二刀槽19与第一刀槽16(如图3(a)所示,以下相同。)连续。
具有上述那样的第一倾斜部11以及第二倾斜部12的贯通单元10
(如图2所示,以下相同。)在接地时,在第一刀槽16以及第二刀槽19

分别使相互相向的刀槽壁面彼此紧贴地啮合。因此,提高陆地部的表观
上的刚性,从而得到优良的操纵稳定性。另外,即使在第一刀槽16以
及第二刀槽19闭合的情况下,第二倾斜部12的外侧沟部18也将陆地
部之下的水向主沟侧排出,从而提供优良的湿路性能。
并且,在上述陆地部作用有横向力的情况下,在现有的贯通单元中,
因陆地部的高的表观刚性,例如存在接地面的一部分从路面浮起而导致
得不到足够的抓地力的担心。并且,存在陆地部的边缘的一部分从路面
浮起而导致边缘产生偏磨损的担心。
但是,本发明的充气轮胎在第二倾斜部12设置有宽度比刀槽宽的
外侧沟部18。这样的外侧沟部18吸收接地面的形变而抑制其浮起,从
而既能够提高操纵稳定性又能够有效地抑制边缘磨损之类的偏磨损。
外侧沟部18的一方的第一沟壁面21从胎面接地面2s沿轮胎径向以
直线状延伸,并与第二刀槽19的一方的刀槽壁面23连续。并且,外侧
沟部18的另一方的第二沟壁面22向轮胎径向外侧以扩大沟宽度的朝向
倾斜。
本实施方式的第二沟壁面22例如在横剖面中平滑地弯曲。并且,
弯曲的第二沟壁面22的曲率半径的中心处于轮胎外侧。这样的第二沟
壁面22发挥优良的排水性。
如图2所示,作为更加优选的方式,外侧沟部18的第二沟壁面22
在俯视观察时设置于贯通单元10的顶点14侧、即设置于上述轮胎周向
的一方侧(图2中为上侧)。以往,第二倾斜部12与陆地部的轮胎轴向
外侧的周向边缘29之间的三角形状的小片部28容易从路面浮起,从而
存在容易产生偏磨损的趋势。在本实施方式中,由于外侧沟部18的第
二沟壁面22设置于贯通单元10的顶点14侧,从而抑制上述小片部28
的浮起,由此有效地抑制其偏磨损。
如图3(b)所示,为了均衡地提高湿路性能与耐偏磨损性能,外侧
沟部18的深度d2优选为第二倾斜部12的深度d1的0.15倍以上,更
优选为0.22倍以上,并且优选为0.35倍以下,更优选为0.28倍以下。
从相同的观点出发,外侧沟部18在胎面接地面2s上的宽度W3优

选为1.5mm以上,更优选为1.8mm以上,并且优选为2.5mm以下,更
优选为2.0mm以下。
如图2所示,第二倾斜部12优选为具有比第一倾斜部11小的轮胎
轴向的长度L2。具体而言,第二倾斜部12的轮胎轴向的长度L2优选
为第一倾斜部11的轮胎轴向的长度L1的0.30倍以上,更优选为0.35
倍以上,并且优选为0.45倍以下,更优选为0.40倍以下。这样的第二
倾斜部12既能够抑制陆地部的轮胎轴向外侧的边缘磨损,又提供优良
的湿路性能。
第二倾斜部12的相对于轮胎轴向的角度θ2例如优选为比第一倾斜
部11的相对于轮胎轴向的角度θ1小。具体而言,上述角度θ2例如优
选为18~25°。这样的第二倾斜部12既抑制在陆地部作用有横向力时的
上述小片部28的浮起,又发挥高的湿路性能。
第一倾斜部11与第二倾斜部12之间的角度θ3优选为125°以上,
更优选为130°以上,并且优选为140°以下,更优选为135°以下。这样
的贯通单元10既发挥高的边缘效应,又有助于抑制顶点14附近的偏磨
损。
从相同的观点出发,外侧沟部18的轮胎轴向的内端17与贯通单元
10的顶点14的轮胎轴向的距离L3优选为3.0mm以下,更优选为1.5mm
以下。
在外侧中间陆地部7A,例如设置有多个与主沟3连通并且在陆地部
内形成终端的非贯通单元25。在本实施方式中,贯通单元10与非贯通
单元25沿轮胎周向交替地设置。
本实施方式的非贯通单元25例如从外侧胎肩主沟5A向轮胎轴向内
侧延伸且在外侧中间陆地部7A内形成终端。这样的非贯通单元25既维
持外侧中间陆地部7A的轮胎轴向内侧的刚性,又发挥优良的湿路性能。
非贯通单元25例如形成为包括第三倾斜部26与第四倾斜部27的V
字状。
第三倾斜部26从非贯通单元25的轮胎轴向的内端25i,以与贯通

单元10的第一倾斜部11相同的朝向倾斜地延伸。本实施方式的第三倾
斜部26例如沿着第一倾斜部11延伸。
第三倾斜部26例如具有与第一倾斜部11的剖面形状(如图3(a)
所示,以下相同。)相同的结构。即,第三倾斜部26优选为从胎面接地
面到底由刀槽构成(省略图示)。
第四倾斜部27例如配置于比第三倾斜部26更靠轮胎轴向外侧的位
置。第四倾斜部27与第三倾斜部26反向地倾斜。作为优选的方式,本
实施方式的第四倾斜部27例如沿着第二倾斜部12延伸。
第四倾斜部27例如具有与第二倾斜部12的剖面形状(如图3(b)
所示,以下相同。)相同的结构。即,第四倾斜部27具有:从胎面接地
面具有比刀槽大的沟宽度的外侧沟部;以及从外侧沟部的底向轮胎径向
内侧延伸的刀槽(省略图示)。这样的第四倾斜部27使陆地部的轮胎轴
向外侧的刚性分布均匀,从而有助于抑制陆地部的偏磨损。
在图4中示出了内侧中间陆地部7B的放大图。在内侧中间陆地部
7B设置有多个横切陆地部的第二贯通单元30。设置于内侧中间陆地部
7B的第二贯通单元30、与设置于外侧中间陆地部7A的贯通单元10(如
图2所示,以下存在称为第一贯通单元10的情况。)的俯视观察时的形
状不同。
第二贯通单元30例如包括相对于轮胎轴向倾斜的中央倾斜部31、
设置在中央倾斜部31的轮胎轴向两侧的第一侧部32以及第二侧部33。
中央倾斜部31例如相对于轮胎轴向倾斜而以直线状延伸。这样的
中央倾斜部31在轮胎周向以及轮胎轴向发挥边缘效应。
为了进一步发挥上述效果,中央倾斜部31的相对于轮胎轴向的角
度θ4优选为40°以上,更优选为45°以上,并且优选为55°以下,更优
选为50°以下。
中央倾斜部31例如具有与第一倾斜部11相同的剖面形状。即,中
央倾斜部31从胎面接地面到底由刀槽构成(省略图示)。这样的中央倾
斜部31在接地时使相互相向的刀槽壁面彼此紧贴地啮合。因此,提高

内侧中间陆地部7B的表观上的刚性,从而得到优良的操纵稳定性。
第一侧部32例如将中央主沟6与中央倾斜部31之间连通。第二侧
部33例如将内侧胎肩主沟5B与中央倾斜部31之间连通。
第一侧部32以及第二侧部33优选为分别沿轮胎轴向延伸。由此,
第二贯通单元30的边缘与内侧中间陆地部7B的周向边缘34呈直角地
相交,而不形成锐角状的小片部。因此,提高内侧中间陆地部7B的耐
偏磨损性能。
第一侧部32以及第二侧部33优选为分别具有与第一贯通单元10
的第二倾斜部12相同的剖面形状。即,第一侧部32以及第二侧部33
具有:从胎面接地面具有比刀槽大的沟宽度的外侧沟部;以及从外侧沟
部的底向轮胎径向内侧延伸的刀槽(省略图示)。这样的第一侧部32以
及第二侧部33与上述第二倾斜部12同样地有助于抑制陆地部的偏磨
损。
如图1所示,胎肩陆地部8包括:在安装于车辆时成为车辆外侧A
的外侧胎肩陆地部8A;以及在安装于车辆时成为车辆内侧B的内侧胎
肩陆地部8B。
在图5中,作为用于对胎肩陆地部8的结构进行说明的图,示出了
外侧胎肩陆地部8A的放大图。如图5所示,在胎肩陆地部8,例如沿
轮胎周向交替地设置有胎肩横沟35与胎肩细沟37。
胎肩横沟35例如从胎面接地端Te向轮胎轴向内侧延伸并且在胎肩
陆地部8内形成终端。由此,提高胎肩陆地部8的轮胎轴向内侧的刚性,
得到干燥路面上的优良的操纵稳定性。并且,这样的胎肩横沟35不会
从胎肩主沟5流入空气,因此有助于减少抽吸声。
胎肩横沟35的相对于轮胎轴向的角度θ5例如优选为趋向轮胎轴向
内侧而逐渐增加。这样的胎肩横沟35在湿路行驶时,能够将沟内的水
有效地向胎面接地端Te侧引导。
胎肩细沟37例如从胎肩主沟5向轮胎轴向外侧延伸并且在胎肩陆
地部8内形成终端。胎肩细沟37例如包括内侧部38与外侧部39。
内侧部38例如与胎肩主沟5连通,并且沿轮胎轴向延伸。这样的
内侧部38有助于提高湿路性能。
内侧部38例如优选为具有与第二倾斜部12相同的剖面形状。即,
内侧部38具有:从胎面接地面具有比刀槽大的沟宽度的外侧沟部;以
及从外侧沟部的底向轮胎径向内侧延伸的刀槽(省略图示)。这样的内
侧部38与第二倾斜部12同样地有助于抑制陆地部的偏磨损。
外侧部39例如与内侧部38的轮胎轴向外侧相连。设置于外侧胎肩
陆地部8A的外侧部39例如未到达胎面接地端Te,而在外侧胎肩陆地
部8A内形成终端。
外侧部39例如优选为具有与第一倾斜部11相同的剖面形状。即,
外侧部39从胎面接地面到底由刀槽构成(省略图示)。这样的外侧部39
有助于抑制胎肩细沟37的外端附近的偏磨损。
在图6中示出了内侧胎肩陆地部8B的放大图。如图6所示,在内
侧胎肩陆地部8B,与外侧胎肩陆地部8A(图5所示)同样地沿轮胎周
向交替地设置有胎肩横沟35与胎肩细沟37。
设置于内侧胎肩陆地部8B的胎肩细沟37例如优选为延伸至胎面接
地端Te。这样的胎肩细沟37有助于抑制各胎肩横沟35之间的接地面的
形变。
以上,对本发明的充气轮胎进行了详细的说明,但本发明并不限定
于上述具体的实施方式,而能够变更为各种方式来实施。
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195/65R15
的充气轮胎。作为比较例,如图7所示,试制了在外侧中间陆地部设置
有不包括外侧沟部的贯通单元的充气轮胎。对各测试轮胎的湿路性能以
及耐偏磨损性能进行了测试。各测试轮胎的通用规格、测试方法如下。
安装轮辋:15×6J
轮胎内压:230kPa
测试车辆:排气量2400cc、前轮驱动车
测试轮胎安装位置:所有车轮
<湿路性能>
利用上述测试车辆,在设置有水深为5mm且长度为20m的水坑的
半径100m的沥青路面上行驶,并对前轮的横向加速度(横G)进行了
测量。结果用速度为50~80km/h下的平均横向G,并以比较例的值为
100的指数来表示。数值越大表示湿路性能越优良。
<耐偏磨损性能>
在利用上述测试车辆行驶一定距离后,对外侧中间陆地部的轮胎轴
向外侧的周向边缘的磨损量进行了测量。结果用以比较例的值为100的
指数表示,数值越小表示耐偏磨损性能越优良。
测试的结果示于表1。
表1
测试的结果是,能够确认不损害湿路性能地抑制了陆地部的偏磨
损。
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