本发明涉及具有优异的排水性能的非空气式轮胎。
背景技术：
公知一种非空气式轮胎，其包括：环状的胎面环、配置于胎面环的轮胎径向内侧的轮毂部、以及在胎面环与轮毂部之间连结的多个轮辐。在这样的非空气式轮胎中，例如在胎面环的与路面接地的接地面设置有贯通胎面环的孔，通过将接地面与路面之间的水从孔排出，由此提高湿路性能。然而，近年来寻求更优异的湿路性能。
专利文献1：日本特开2008-37262号公报
技术实现要素：
本发明是鉴于以上那样的实际情况所做出的，主要目的在于提供具有优异的湿路性能的非空气式轮胎。
本发明的非空气式轮胎，包括：环状的胎面环、配置于所述胎面环的轮胎径向内侧的轮毂部、以及在所述胎面环与所述轮毂部之间连结的多个轮辐，所述非空气式轮胎的特征在于，所述胎面环在接地于路面的接地面一侧设置有至少一条沟，所述沟包括沟宽局部扩大的宽幅部，在所述宽幅部形成有贯通所述胎面环的孔。
本发明的非空气式轮胎优选为，在所述接地面上所述孔沿着所述沟的长度方向的长度大于所述沟的宽度方向的长度。
本发明的非空气式轮胎优选为，所述沟包括：第一部分、第二部分、以及设置于所述第一部分与所述第二部分之间的所述宽幅部，所述第一部分与所述第二部分配置为实质上以直线状连续。
本发明的非空气式轮胎优选为，所述沟包括：第一部分、第二部分、以及设置于所述第一部分与所述第二部分之间的所述宽幅部，所述第一部分与所述第二部分在相互交叉的方向上配置。
本发明的非空气式轮胎优选为，所述沟包括第一沟和与所述第一沟交叉的第二沟，所述宽幅部设置于所述第一沟与所述第二沟的交叉部。
本发明的非空气式轮胎优选为，所述第一沟的沟宽大于所述第二沟的沟宽，所述宽幅部沿着所述第一沟的长度大于沿着所述第二沟的长度。
本发明的非空气式轮胎优选为，所述接地面具有：轮胎赤道的一侧的第一接地面、和轮胎赤道的另一侧的第二接地面，形成有所述孔的所述宽幅部在所述第一接地面以及所述第二接地面分别沿轮胎周向设置有多个，所述第一接地面的各所述宽幅部与所述第二接地面的各所述宽幅部在轮胎周向上相互错位。
本发明是在胎面环的与路面接地的接地面一侧设置有至少一条沟的非空气式轮胎。这样的沟能够除去路面上的水，因此提高湿路性能。沟包括沟宽局部扩大的宽幅部。这样的宽幅部能够更多地除去水。在宽幅部形成有贯通胎面环的孔。由此能够将通过沟流入到宽幅部的水从孔向胎面环的内侧排出。特别是宽幅部能够减缓沟内的水的流速，因而能够将水顺畅地从孔排出。因此本发明的非空气式轮胎能够发挥优异的湿路性能。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的非空气式轮胎的立体图。
图2是图1的接地面的展开图。
图3是图2的a-a剖视图。
图4是宽幅部的放大图。
图5是本发明的第二实施方式的非空气式轮胎的接地面的展开图。
图6是本发明的第三实施方式的非空气式轮胎的接地面的展开图。
图7是比较例的非空气式轮胎的接地面的展开图。
附图标记说明：1…非空气式轮胎；2…胎面环；3…轮毂部；4…轮辐；5…接地面；7…沟；12…宽幅部；13…孔。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的第一实施方式的非空气式轮胎1进行说明。
图1是本实施方式的非空气式轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)1的立体图。轮胎1例如被利用于轿车、重载荷用车辆。轮胎1能够借助轮胎的物理的刚性支承载荷。因此与在轮胎1的内部填充有加压后的空气的充气轮胎不同。
如图1所示，轮胎1包括：环状的胎面环2、配置于胎面环2的轮胎径向内侧的轮毂部3、以及在胎面环2与轮毂部3之间连结的轮辐4。
轮毂部3是沿轮胎周向连续的环状体。轮毂部3例如在轮胎宽度方向上具有恒定的宽度以及厚度。轮毂部3例如由包含聚氨酯树脂的树脂材料构成。
在本实施方式的轮胎1的轮毂部3不固定充气轮胎所使用的轮辋，而是例如固定有图1所示的车轮h。该车轮h安装于车辆的车轴(省略图示)。
本实施方式的轮辐4形成为沿轮胎轴向延伸的板状，并沿轮胎周向设置有多条。对于轮辐4而言，在沿轮胎周向对车轴作用有垂直载荷的情况下，该载荷由配置于比车轴靠上方的轮辐4的拉伸刚性、以及配置于比车轴靠下方的轮辐4的压缩刚性分别支承。轮辐4的形状例如可以沿轮胎径向或者周向以之字状延伸、或在轮胎1的周向剖面上以网眼状延伸等。
轮辐4为了吸收行驶时的振动，提高乘车舒适性能，例如优选由聚氨酯树脂等树脂材料、橡胶材料形成。
胎面环2为沿轮胎周向连续的环状体。胎面环2例如由树脂或者橡胶材料形成。
胎面环2例如配置为与轮毂部3同心，并具有恒定的轮胎轴向的宽度tw。
本实施方式的胎面环2具有：接地于路面的接地面5、和配置在与接地面5相反的一侧并且朝向轮毂部3侧的向内面6。
如图2所示，接地面5具有：轮胎赤道c的一侧的第一接地面(在图2中为轮胎赤道c的右侧)5a、和轮胎赤道c的另一侧的第二接地面(在图2中为轮胎赤道c的左侧)5b。
在接地面5设置有至少一条沟7。当轮胎在湿润的路面上行驶时，沟7除去路面上的水，从而提高湿路性能。
本实施方式的沟7包括：第一部分10、第二部分11、以及设置在第一部分10与第二部分11之间的宽幅部12。
宽幅部12是沟宽比第一部分10、第二部分11局部扩大的部分。这样的宽幅部12能够更多地除去上述水。由此进一步提高湿路性能。
在宽幅部12形成有贯通胎面环2的孔13。由此能够将通过第一部分10或者第二部分11而流入宽幅部12的水从孔13向胎面环2的内侧排出。另外，宽幅部12具有比第一部分10或者第二部分11大的宽度，因此减缓沟7内的水的流速，因此能够将宽幅部12的水有效地从孔13排出。因此本发明的轮胎1能够发挥优异的湿路性能。
如图3所示，孔13贯通接地面5和向内面6。孔13具有：在接地面5开口的第一开口部14、和在向内面6开口的第二开口部15。
如图4所示，第一开口部14例如形成为沿着沟7的长度方向的长度wa大于沟7的宽度方向的长度wb。这样的第一开口部14将宽幅部12附近的胎面环2的刚性维持得较大，从而提高耐久性能。为了有效地发挥上述作用，第一开口部14的沿着上述长度方向的长度wa优选为第一开口部14的上述宽度方向的长度wb的1.3～2.2倍左右。另外，第一开口部14的宽度方向的长度wb优选为第一部分10与宽幅部12连接的第一部分10的端部10e处的沟宽we的2～5倍。
在本实施方式中，第一开口部14形成为大致椭圆形状。由此能够将胎面环2的刚性维持得较高。
第二开口部15(图3所示)的形状不做特别限定，但从将胎面环2的刚性维持得较高的观点出发，优选为与第一开口部14的形状相同的大致椭圆形状或者圆形。另外，由于优选利用模具制造孔13，因此需要避免从模具脱模性能变差的形状。
为了维持湿路性能、并且提高胎面环的耐久性能，孔13的第二开口部15的面积si与第一开口部14的面积so之比(si/so)优选为0.3以上且0.9以下。在上述比(si/so)超过0.9的情况下，有可能使从模具的脱模性能变差。另外，根据相同的观点，第一开口部14的面积so优选为0.5cm2以上，更优选为1.5cm2以上，并且优选为4.5cm2以下，更优选为3.5cm2以下。
如图3所示，孔13具有将第一开口部14与第二开口部15连结的内侧面16。在本实施方式中，内侧面16包括：第一内侧面16a，其从第一开口部14朝向轮胎径向内侧相对于接地面5垂直地延伸；锥状的第二内侧面16b，其开口面积朝向第二开口部15逐渐减小。具有这样的内侧面16的孔13能够充分确保孔13的容积、并且将向内面6侧的胎面环2的刚性维持得较高。
第二内侧面16b的深度d2优选为大于第一内侧面16a的深度d1。由此第二内侧面16b的倾斜变缓，因此将胎面环2的刚性维持得较大。在第二内侧面16b的深度d2相比第一内侧面16a的深度d1过度增大的情况下，有可能使在宽幅部12处的容积变小。因此第二内侧面16b的深度d2与第一内侧面16a的深度d1之比(d2/d1)优选为1.5～2.0。
如图2所示，形成有孔13的宽幅部12在第一接地面5a以及第二接地面5b分别沿轮胎周向设置有多个。由此，在轮胎赤道c的两侧，能够将水均匀地排出，因此进一步提高湿路性能。
从有效地发挥上述作用的观点出发，在使接地面5接地于路面的接地区域中，形成有孔13的宽幅部12优选配置3～10个，更优选配置1～8个。
设置有孔13的宽幅部12优选设置于沟7的轮胎轴向的中央部分。由此将沟内的水进一步顺畅地排出。根据这样的观点，孔13的中心13c与沟7的轮胎轴向的外端7e的轮胎轴向长度l1，优选为沟7的轮胎轴向长度la的40％～60％。
为了将胎面环2的刚性维持得较高、并且将路面上的水顺畅地排出，孔13与轮胎赤道c的轮胎轴向距离l2优选为胎面环2的轮胎轴向的宽度tw的10％～30％。
这样的孔13优选设置为不使构成胎面环2的例如未图示的带束层帘布等的帘线包覆橡胶材料、尤其是帘线包覆橡胶材料的帘线露出。即，孔13优选由橡胶或者聚氨酯等树脂形成。由此抑制因水、大气中的水分导致的帘线的劣化，因此提高胎面环2的耐久性能。
在本实施方式中，第一部分10设置于宽幅部12的轮胎轴向内侧。在本实施方式中，第二部分11设置于宽幅部12的轮胎轴向外侧。
在本实施方式中，第一部分10与第二部分11配置为实质上以直线状连续。在这样的方式中，第一部分10以及第二部分11内的水向宽幅部12顺畅地流动，因此维持湿路性能。如图4所示，“实质上以直线状”是指不仅包括第一部分10的假想延长线10k与第二部分11的假想延长线11k以直线重叠的情况，还包括以下情况。即，“实质上以直线状”还包括：以各假想延长线10k、11k的曲率半径r为150mm以上的圆弧状延伸的情况、且各假想延长线10k、11k相对于轮胎轴向的角度α1、α2之差的绝对值|α1-α2|为5°以下的情况。第一部分10的假想延长线10k是使作为第一部分10的宽度方向的中心的沟中心线10c向宽幅部12侧顺利地延长的假想线。第二部分11的假想延长线11k是使第二部分11的沟中心线11c向宽幅部12侧顺利地延长的假想线。
本实施方式的沟7例如是沿轮胎周向连续地延伸的周向沟8。在本实施方式中，周向沟8具有：主要设置于第一接地面5a的一侧的周向沟8a、和主要设置于第二接地面5b的另一侧的周向沟8b。
在本实施方式中，各周向沟8a、8b以之字状形成，该之字状是将第一倾斜部9a、和轮胎周向的长度比第一倾斜部9a大的第二倾斜部9b沿轮胎周向交替地配置而成的。第一倾斜部9a例如朝向轮胎轴向外侧且向轮胎周向的一侧倾斜。在本实施方式中，第二倾斜部9b朝向轮胎轴向外侧且向轮胎周向的一侧倾斜。这样的周向沟8能够增大沟长，因此能够除去更多的水。本实施方式的第二倾斜部9b利用平滑的圆弧状的弯曲部k与第一倾斜部9a连接。由此周向沟8内的水能够顺畅地流动。
在本实施方式中，孔13设置于轮胎周向长度比第二倾斜部9b小的第一倾斜部9a。因此沟7的弯曲部k限制向宽幅部12流入的水量，从而能够将水从孔13更顺畅地排出。
第一接地面5a的各宽幅部12a与第二接地面5b的各宽幅部12b在轮胎周向上相互错位。由此抑制设置有宽幅部12以及孔13的胎面环2的轮胎轴向的刚性降低。为了有效地发挥这样的作用，优选第一接地面5a的宽幅部12a与第二接地面5b的宽幅部12b以相同的间距设置，并且以在轮胎周向上错开一半间距相位的方式配置。
对沟7的配置不做特别限定。在本实施方式中，沟7的轮胎轴向的外端7e设置在从轮胎赤道c分离了胎面环2的轮胎轴向的宽度tw的30％以上的位置。即，在沟7的外端7e与轮胎赤道c的轮胎轴向距离lm小于胎面环2的上述宽度tw的30％的情况下，接地面5的轮胎轴向两个外侧部分的水无法排出，从而有可能使湿路性能变差。
沟7的除宽幅部12之外的沟宽w1优选为1mm以上，并且优选为胎面环2的宽度tw的5％以下。另外，沟7的沟深da优选为胎面环2的厚度t的20％～45％。由此均衡地提高湿路性能和耐久性能。
图5是第二实施方式的胎面环2的接地面5的展开图。另外，对于与图1～图4所示的结构相同的结构，省略其说明。在第二实施方式中，沟7包括在接地面5内形成终端的横纹沟20。本实施方式的横纹沟20具有：设置于第一接地面5a的一侧的横纹沟20a、和设置于第二接地面5b的另一侧的横纹沟20b。
各横纹沟20a、20b包括第一横纹沟21和第二横纹沟22。第一横纹沟21从轮胎轴向的内端21i向轮胎周向的一侧连续地延伸至轮胎轴向的外端21e。第二横纹沟22的轮胎轴向的内端22i以及外端22e连通于第一横纹沟21，并且第二横纹沟22朝向轮胎轴向外侧向轮胎周向的一侧连续地延伸。
第二横纹沟22包括：第一部分10、第二部分11、以及设置于它们之间的宽幅部12。第一部分10与第二部分11在相互交叉的方向上配置。由此在宽幅部12中，从第一部分10以及第二部分11的沟内流入的水的流动进一步减缓，因此水从宽幅部12的孔13更顺畅地排出，因此提高湿路性能。上述“交叉的方向”是指：第一部分10的上述假想延长线10k相对于轮胎轴向的角度α1、与第二部分11的上述假想延长线11k相对于轮胎轴向的角度α2之差的绝对值|α1-α2|超过5°且为50°以下的方式。
第二横纹沟22的沟宽w4小于第一横纹沟21的沟宽w3。这样的第二横纹沟22能够抑制胎面环2的刚性降低、并且能够将第二横纹沟22内的水从孔13有效地排出。另外，沟宽较大的第一横纹沟21能够在其沟内积存大量水，从而能够将沟内的水向轮胎的旋转方向的后着地侧排出。在第二横纹沟22的沟宽w4较大的情况下，胎面环2的刚性降低，从而有可能使耐久性能变差。另外，在第二横纹沟22的沟宽w4过度小的情况下，有可能无法将水有效地排出。根据这样的观点，第二横纹沟22的沟宽w4优选为第一横纹沟21的沟宽w3的50％～80％。
图6是第三实施方式的胎面环2的接地面5的展开图。对于与图1～图4所示的结构相同的结构，省略其说明。在第三实施方式中，沟7形成为两条沟交叉的交叉沟25。本实施方式的交叉沟25具有：设置于第一接地面5a的一侧的交叉沟25a、和设置于第二接地面5b的另一侧的交叉沟25b。
各交叉沟25a、25b包括：第一沟26、第二沟27以及第三沟28。第一沟26朝向轮胎轴向外侧相对于轮胎周向朝一侧倾斜。第二沟27向与第一沟26相反的方向倾斜，并且与第一沟26交叉。第三沟28利用平滑的弯曲部k将第一沟26的轮胎轴向的内端26i与第二沟27的轮胎轴向的内端27i连结。这样的交叉沟25中的第一沟26～第三沟28内的水能够在各沟内自由往来，因此能够有效地除去水。
交叉沟25具有第一沟26与第二沟27交叉的十字状的交叉部25k。另外，交叉部25k也可以是第一沟26与第二沟27以t字状地交叉。
宽幅部12设置于交叉部25k。由此第一沟26内的水和第二沟27内的水利用孔13有效地从宽幅部12排出，因此发挥优异的湿路性能。
第一沟26的沟宽w5大于第二沟27的沟宽w6。而且，宽幅部12形成为沿着第一沟26的长度wd大于沿着第二沟27的长度wf。这样的宽幅部12能够减缓供更多的水流动的第一沟26内的水的流速，而将该水有效地除去，因此发挥更优异的湿路性能。
在本实施方式中，第一沟26包括：设置于宽幅部12的轮胎轴向内侧的宽幅第一部分10a、和设置于宽幅部12的轮胎轴向外侧的宽幅第二部分11a。在本实施方式中，宽幅第一部分10a和宽幅第二部分11a配置为实质上以直线状连续。
在本实施方式中，第二沟27包括：设置于宽幅部12的轮胎轴向内侧的窄幅第一部分10b、和设置于宽幅部12的轮胎轴向外侧的窄幅第二部分11b。在本实施方式中，窄幅第一部分10b和窄幅第二部分11b在相互交叉的方向上配置。
以上，对本发明的非空气式轮胎进行了详细地说明，但本发明不限定于上述的具体实施方式，而是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所示的基本构造的非空气式轮胎，并测试了各供试轮胎的耐久性能以及湿路性能。另外，共用规格如下。
轮胎尺寸：相当于125/80r13
沟深da：6.0mm
胎面环的厚度t：19.4mm
＜湿路性能＞
使用鼓的内周面为轮胎的行驶面的内置转鼓试验机，使各供试轮胎按照以下述条件在湿的状态的鼓的行驶面上行驶。然后，从速度65km/h开始进行紧急制动动作，并测定速度从60km/h变为20km/h为止的制动距离。结果为制动距离的倒数，并用以比较例1的值为100的指数来表示。数值越大越好。
水深：0.5～2.0mm
行驶面：模拟沥青路面
载荷：1.5kn
＜耐久性能＞
使用上述转鼓试验机，使各供试轮胎在下述条件下行驶，测定了在轮胎的接地面发生龟裂、缺损等故障为止的行驶距离。结果用以比较例1的行驶距离为100的指数来表示。将比较例1的行驶距离的1.5倍作为上限。数值越大越好。
载荷：1.5kn
速度：60km/h
测试结果示于表1。
表1
测试的结果确认了：实施例的轮胎的湿路性能比比较例的轮胎好。另外能够确认通过改善孔、沟的配置、形状，从而提高耐久性能。