轮胎以及沟深设定方法与流程

1.本发明涉及具有胎面部的轮胎以及轮胎的沟深设定方法。


背景技术：

2.以往，公知有具有胎面部的轮胎，该胎面部形成有沿轮胎周向延伸的多个周向沟。例如，下述专利文献1提出有通过确定形成有沿轮胎周向延伸的多个主沟的胎面部的轮廓，从而提高耐磨损性能的轮胎。
3.专利文献1：日本特开2019-182339号公报
4.然而，对于专利文献1的轮胎而言，主沟的沟深相同，沟深较大的沟成为噪声的产生源，因此针对沟引起的噪声的产生，期望进一步的改善。


技术实现要素：

5.本发明是鉴于以上的实际情况而提出的，其主要目的为提供能够维持优异的耐磨损性能并且提高噪声性能的轮胎以及该轮胎的沟深设定方法。
6.本发明是具有胎面部的轮胎，上述轮胎的特征在于，在上述胎面部形成有多条沟，上述胎面部在上述轮胎组装于正规轮辋并且调整为正规内压的正规状态下且以0
°
外倾角加载了正规载荷时的接地面具有与轮胎轴向上的各个位置相关的轮胎周向上的长度亦即接地长，上述沟具有与轮胎轴向上的形成有上述沟的位置处的上述接地长成比例的长度以下的沟深。
7.在本发明的轮胎中，优选为：当在无负荷的上述正规状态下的轮胎子午线截面中定义了以轮胎赤道为中心且具有基准半径r0的基准假想圆、以在轮胎轴向上自上述轮胎赤道隔开的上述胎面部的外表面上的第一位置为中心且具有第一半径r1的第一假想圆、以及与上述基准假想圆和上述第一假想圆相切的比上述外表面靠轮胎径向的内侧的假想线时，上述沟具有沟底位于上述假想线上或者位于比上述假想线靠轮胎径向的外侧的位置的上述沟深。
8.在本发明的轮胎中，优选上述第一半径r1基于下述公式1来规定，即：
9.【式1】
[0010][0011]
其中，
[0012]
r0为基准半径，
[0013]
l0为轮胎赤道处的胎冠接地长，
[0014]
l1为第一位置处的接地长，
[0015]
α为修正系数。
[0016]
在本发明的轮胎中，优选为：上述接地面具有接地半宽，上述接地半宽为自上述轮胎赤道至上述接地面的轮胎轴向的外端亦即接地端为止的距离，上述第一位置是自上述轮
胎赤道隔开上述接地半宽的75％～80％的距离的位置。
[0017]
在本发明的轮胎中，优选为：上述假想线还与第二假想圆相切，该第二假想圆以自上述轮胎赤道隔开上述接地半宽的90％～95％的距离的上述外表面上的第二位置为中心，且具有第二半径r2。
[0018]
在本发明的轮胎中，优选上述第二半径r2基于下述公式2来规定，即：
[0019]
【式2】
[0020][0021]
其中，
[0022]
r0为基准半径，
[0023]
l0为胎冠接地长，
[0024]
l2为第二位置处的接地长，
[0025]
α为修正系数。
[0026]
在本发明的轮胎中，优选为：上述沟包含沿轮胎轴向延伸的横沟，上述横沟具有沟底位于上述假想线上或者位于比上述假想线靠轮胎径向的外侧的位置的沟深。
[0027]
在本发明的轮胎中，优选为：上述沟包含沿轮胎周向延伸的周向沟，上述周向沟具有沟底位于上述假想线上的沟深。
[0028]
本发明是一种具有形成有多条沟的胎面部的轮胎的沟深的设定方法，上述沟深的设定方法的特征在于，包含如下工序：第一工序，确定在组装于正规轮辋并且调整为正规内压的正规状态下以0
°
外倾角加载了正规载荷时的上述胎面部的接地面；第二工序，求出上述接地面的与轮胎轴向上的各个位置相关的轮胎周向上的长度亦即接地长；第三工序，求出与预先规定的轮胎轴向的位置处的上述接地长成比例的假想半径；第四工序，在无负荷的上述正规状态下的轮胎子午线截面中，定义与以上述胎面部的外表面上的位置为中心且具有上述假想半径的假想圆相切的假想线；以及第五工序，以使沟底位于上述假想线上或者位于比上述假想线靠轮胎径向的外侧的位置的方式设定上述沟的沟深。
[0029]
在本发明的轮胎中，沟具有与轮胎轴向上的形成上述沟的位置处的接地长成比例的长度以下的沟深。这样的沟能够抑制相对于根据轮胎轴向上的位置不同而不同的磨损量过大的沟深，能够减少沟引起的噪声。因此，本发明的轮胎能够维持优异的耐磨损性能并且提高噪声性能。
[0030]
本发明的沟深设定方法包含有：求出与预先规定的轮胎轴向上的位置处的接地长成比例的假想半径的第三工序、在无负荷的上述正规状态下的轮胎子午线截面中定义与以胎面部的外表面上的位置为中心且具有上述假想半径的假想圆相切的假想线的第四工序、以及以使沟底位于上述假想线上或者位于比上述假想线靠轮胎径向的外侧的位置的方式设定沟的沟深的第五工序。
[0031]
这样的沟深设定方法能够使沟的沟深相对于根据轮胎轴向上的位置不同而不同的磨损量合理化，能够减少沟引起的轮胎的噪声。因此，本发明的沟深设定方法能够维持轮胎的优异的耐磨损性能并且提高噪声性能。
附图说明
[0032]
图1是表示本发明的轮胎的胎面部的一个实施方式的剖视示意图。
[0033]
图2是表示胎面部的接地面的示意图。
[0034]
图3是表示其他的实施方式的轮胎的胎面部的剖视示意图。
[0035]
图4是表示本发明的沟深设定方法的一个实施方式的流程图。
[0036]
附图标记说明
[0037]1…
轮胎；2
…
胎面部；2a
…
接地面；3
…
沟。
具体实施方式
[0038]
以下，依据附图对本发明的实施的一个方式详细地进行说明。
[0039]
图1是表示本实施方式的正规状态的轮胎1的胎面部2的轮胎子午线剖视示意图。本实施方式的轮胎1适合被用作轿车用的充气轮胎。轮胎1并不限定于轿车用的充气轮胎，例如能够被用于重载荷用的充气轮胎、摩托车用的充气轮胎、在轮胎的内部不填充被加压的空气的非充气式轮胎等各种轮胎。
[0040]
这里，“正规状态”是指轮胎1为充气轮胎的情况下，将轮胎1组装于正规轮辋，并且调整为正规内压的无负荷的状态。此外，在本说明书中，在没有特殊说明的情况下，轮胎1的各部的尺寸等是在正规状态下测定的值。
[0041]“正规轮辋”是指在存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，针对每个轮胎而规定该规格的轮辋，例如若为jatma则为“标准轮辋”，若为tra则为“design rim”，若为etrto则为“measuring rim”。“正规轮辋”是指在不存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，制造商等针对每个轮胎而规定的轮辋。
[0042]“正规内压”是指在存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，针对每个轮胎而规定各规格的气压，若为jatma则为“最高气压”，若为tra则为表“tire load limits at various cold inflation pressures”所记载的最大值，若为etrto则为“inflation pressure”。“正规内压”是指在不存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，制造商等针对每个轮胎而规定的气压。
[0043]
如图1所示，本实施方式的轮胎1具有行驶时与路面接触的胎面部2。在本实施方式的胎面部2形成有多个沟3。这样的轮胎1在湿路路面行驶时的排水性良好。
[0044]
图2是表示胎面部2的接地面2a的示意图。如图2所示，本实施方式的胎面部2在正规状态下以0
°
外倾角加载了正规载荷时的接地面2a具有与轮胎轴向的各个位置p相关的轮胎周向的长度亦即接地长l。
[0045]
这里，“正规载荷”是指在存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，针对每个轮胎而规定各规格的载荷，若为jatma则为“最大负荷能力”，若为tra则为表“tire load limits at various cold inflation pressures”所记载的最大值，若为etrto则为“load capacity”。“正规载荷”是指在不存在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下，制造商等针对每个轮胎而规定的载荷。
[0046]
如图1和图2所示，本实施方式的沟3具有与轮胎轴向的形成沟3的位置p处的接地长l成比例的长度以下的沟深d。这样的沟3能够使磨损时的沟深d的减少比例恒定，能够抑制相对于根据轮胎轴向的位置不同而不同的磨损量过大的沟深d，因此能够减少沟3引起的
噪声。因此，本实施方式的轮胎1能够通过使沟3的沟深d合理化，从而维持优异的耐磨损性能并且提高噪声性能。
[0047]
如图2所示，作为更优选的方式，接地面2a具有作为自胎赤道c至接地面2a的轮胎轴向的外端亦即接地端te为止的距离的接地半宽tw。接地长l例如包含轮胎赤道c处的胎冠接地长l0、和自轮胎赤道c隔开接地半宽tw的80％的距离的位置处的胎肩接地长。此时，胎冠接地长l0优选是胎肩接地长的1.10～1.50倍。这样的接地面2a在轮胎1为轿车用的充气轮胎的情况下，适合兼得操纵稳定性能和耐磨损性能。
[0048]
如图1所示，沟3包含沿轮胎周向延伸的多条周向沟4、和沿轮胎轴向延伸的横沟5，其中，在本实施方式中为4条周向沟4。即，本实施方式的周向沟4包含配置于轮胎赤道c侧的胎冠周向沟4a、和配置于胎冠周向沟4a的轮胎轴向的外侧的胎肩周向沟4b。本实施方式的横沟5包含配置于胎肩周向沟4b的轮胎轴向的外侧的胎肩陆地部7的胎肩横沟5a。
[0049]
本实施方式的沟3具有沟深d，该沟深d在无负荷的正规状态下的轮胎子午线截面中，沟底位于预先定义的假想线vl上或者比假想线vl靠轮胎径向的外侧的位置。因此，假想线vl能够合理地定义沟3的沟深d的最大值。
[0050]
这样的沟3能够抑制胎肩部处的过大的沟深d，且减少沟3引起的噪声。另外，假想线vl能够有益于减小胎面部2的胎面橡胶2g的厚度t，使得使轮胎1轻型化，因此能够提高轮胎1的低油耗性能。此外，胎面橡胶2g的厚度t被定义为胎面部2的外表面2b与配置于胎面部2的带束层b的距离。
[0051]
这里，假想线vl被定义为与基准假想圆vc0和第一假想圆vc1相切的比胎面部2的外表面2b靠轮胎径向的内侧的线。基准假想圆vc0被定义为以轮胎赤道c为中心且具有基准半径r0的圆。第一假想圆vc1被定义为以自轮胎赤道c在轮胎轴向上隔开的外表面2b上的第一位置p1为中心且具有第一半径r1的圆。
[0052]
这样的假想线vl能够通过基准假想圆vc0、和其两侧的第一假想圆vc1唯一地定义。另外，对于假想线vl而言，无需求出与沟3的轮胎轴向的每个位置对应的接地长l，因而能够缩短规定沟3的沟深d的时间。
[0053]
本实施方式的基准半径r0基于与轮胎赤道c邻接配置的周向沟4的沟深d来定义。即，基准半径r0被定义为以和外表面2b相同的曲率半径r将同轮胎赤道c邻接配置的胎冠周向沟4a的沟底间连结而成的曲线与轮胎赤道c的距离。
[0054]
如图1和图2所示，第一位置p1例如是自轮胎赤道c隔开接地半宽tw的75％～80％的距离w1的位置。第一位置p1例如位于比胎肩周向沟4b靠轮胎轴向的外侧的胎肩陆地部7。对于接地长l而言，例如在第一位置p1具有第一接地长l1。本实施方式的第一接地长l1与胎肩接地长相等。
[0055]
第一半径r1优选基于下述公式(1)来规定。这样的公式(1)有益于唯一地定义假想线vl。
[0056]
【式1】
[0057][0058]
这里，
[0059]
r0：基准半径；
[0060]
l0：胎冠接地长；
[0061]
l1：第一位置处的接地长(第一接地长)；
[0062]
α：修正系数。
[0063]
修正系数α优选是0.5～1.0。这样的修正系数α能够有益于使沟3的沟深d合理化，从而维持轮胎1的优异的耐磨损性能，并且提高噪声性能，实现轻型化。另外，这样的修正系数α能够抑制带束层b的变形，且提高轮胎1的耐久性能。从这样的观点出发，修正系数α更优选为0.6～0.9，进一步优选为0.7～0.8。
[0064]
假想线vl优选还与第二假想圆vc2相切，该第二假想圆vc2以自轮胎赤道c隔开接地半宽tw的90％～95％的距离w2的外表面2b上的第二位置p2为中心，且具有第二半径r2。这样的假想线vl能够通过基准假想圆vc0、第一假想圆vc1、第二假想圆vc2更高精度地定义。
[0065]
第二位置p2例如位于比最靠接地端te侧的周向沟4靠轮胎轴向的外侧的胎肩陆地部7。对于接地长l而言，例如在第二位置p2具有第二接地长l2。
[0066]
第二半径r2优选基于下述公式(2)来规定。这样的公式(2)有益于唯一地定义假想线vl。
[0067]
【式2】
[0068][0069]
这里，
[0070]
r0：基准半径；
[0071]
l0：胎冠接地长；
[0072]
l2：第二位置处的接地长(第二接地长)；
[0073]
α：修正系数。
[0074]
假想线vl也可以还第三假想圆vc3相切，该第三假想圆vc3例如以自轮胎赤道c隔开接地半宽tw的40％～55％的距离w3的外表面2b上的第三位置p3为中心，且具有第三半径r3。这样的假想线vl能够通过基准假想圆vc0、第一假想圆vc1、第二假想圆vc2、第三假想圆vc3更高精度地定义。
[0075]
第三位置p3例如位于胎冠周向沟4a与胎肩周向沟4b之间的中间陆地部6。接地长l例如在第三位置p3具有第三接地长l3。
[0076]
第三半径r3优选基于下述公式(3)来规定。这样的公式(3)有益于唯一地定义假想线vl。
[0077]
【式3】
[0078][0079]
这里，
[0080]
r0：基准半径；
[0081]
l0：胎冠接地长；
[0082]
l3：第三位置处的接地长；
[0083]
α：修正系数。
[0084]
本实施方式的周向沟4具有沟底位于假想线vl上的沟深d。因此，假想线vl能够合理地定义周向沟4的沟深d。
[0085]
本实施方式的横沟5具有沟底位于假想线vl上或者比假想线vl靠轮胎径向的外侧的位置的沟深d。因此，假想线vl能够合理地定义横沟5的沟深d的最大值。
[0086]
此外，沟3的沟深d的最大值例如也能够基于概括上述的公式(1)～(3)而得的下述公式(4)来规定。这样的沟3能够以不定义假想线vl的方式规定沟深d，适合在假想线vl的定义上需要时间的情况。
[0087]
【数4】
[0088][0089]
这里，
[0090]
r0：基准半径；
[0091]
l0：胎冠接地长；
[0092]
l：沟处的接地长；
[0093]
α：修正系数。
[0094]
图3是表示其他的实施方式的正规状态的轮胎10的胎面部11的轮胎子午线剖视示意图。如图3所示，在本实施方式的轮胎10的胎面部11形成有3条周向沟4。周向沟4例如形成于轮胎赤道c上。
[0095]
本实施方式的基准假想圆vc0的基准半径r0被定义为配置于轮胎赤道c的周向沟4的沟深d。对于这样的基准假想圆vc0而言，基准半径r0的定义是明确的，假想线vl的设定是容易的。
[0096]
接下来，参照图1～图3，对具有形成有多个沟3的胎面部2的轮胎1的沟深d的设定方法进行说明。
[0097]
图4是表示本实施方式的沟深设定方法的流程图。如图4所示，本实施方式的沟深设定方法首先进行确定在正规状态下以0
°
外倾角加载了正规载荷时的胎面部2的接地面2a的第一工序s1。第一工序s1例如可以通过使用计算机的模拟来确定接地面2a，也可以通过实验来确定。这样的第一工序s1能够正确地确定接地面2a的形状。
[0098]
本实施方式的沟深设定方法在第一工序s1的下一个工序进行求出接地面2a的与轮胎轴向的各个位置p相关的轮胎周向的长度亦即接地长l的第二工序s2。第二工序s2例如求出与轮胎赤道c、第一位置p1、第二位置p2以及第三位置p3中的至少一个相关的接地长l。这样的第二工序s2无需求出与全部的轮胎轴向的位置p相关的接地长l，因而能够缩短计算时间。
[0099]
本实施方式的沟深设定方法在第二工序s2的下一个工序进行求出与预先规定的轮胎轴向的位置p处的接地长l成比例的假想半径r的第三工序s3。作为假想半径r，例如能够举出基准假想圆vc0的基准半径r0、第一假想圆vc1的第一半径r1、第二假想圆vc2的第二半径r2以及第三假想圆vc3的第三半径r3。第三工序s3例如求出基准半径r0、第一半径r1、
第二半径r2以及第三半径r3中的至少一个。
[0100]
本实施方式的沟深设定方法在第三工序s3的下一个工序进行在无负荷的正规状态下的轮胎子午线截面中定义与以胎面部2的外表面2b上为中心且具有假想半径r的假想圆vc相切的假想线vl的第四工序s4。
[0101]
本实施方式的沟深设定方法在第四工序s4的下一个工序进行以使沟底位于假想线vl上或者比假想线vl靠轮胎径向的外侧的位置的方式设定沟3的沟深d的第五工序s5。这样的沟深设定方法能够使沟3的沟深d相对于根据轮胎轴向的位置不同而不同的磨损量而合理化，能够减少沟3引起的轮胎1的噪声。因此，本实施方式的沟深设定方法能够维持轮胎1的优异的耐磨损性能并且提高噪声性能。
[0102]
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够变形为各种方式来实施。
[0103]
【实施例】
[0104]
依据表1的规格试制了具有图1的基本构造，且具有基于数式(1)和(2)的周向沟的沟深的实施例的轮胎。作为比较例，试制了周向沟的沟深相等的轮胎。测试了这些试制轮胎的耐磨损性能、噪声性能、轮胎重量以及耐久性能。各试制轮胎的共通规格和测试方法如下。
[0105]
＜共通规格＞
[0106]
轮胎尺寸：255/65r18
[0107]
轮辋尺寸：18
×
7.5j
[0108]
＜耐磨损性能＞
[0109]
测量了将各试制轮胎安装于行驶车辆的全轮，且在干燥的铺装路面行驶了20000km时，轮胎轴向上不同的多个位置处的磨损量，且评价了磨损产生最多的位置的磨损量。结果以比较例1为100的指数表示，数值越大表示越未产生磨损，耐磨损性能越优异。
[0110]
《噪声性能》
[0111]
测量了将各试制轮胎安装于行驶车辆的全轮，且在低噪声测量路面行驶时的车外噪声。结果以比较例1为100的指数表示，数值越大表示车外噪声越小，噪声性能越优异。
[0112]
《低油耗性能》
[0113]
测量了各试制轮胎的重量。结果以比较例1为100的指数表示，数值越大表示重量越轻，低油耗性能越优异。
[0114]
《耐久性能》
[0115]
测量了将正规状态的各试制轮胎安装于转鼓试验机，且加载正规载荷行驶了10000km时在带束的边缘产生的脱层的长度。结果以比较例1为100的指数表示，数值越大表示越未产生脱层，耐久性能越优异。
[0116]
在表1中示出测试的结果。
[0117]
【表1】
[0118] 比较例实施例1实施例2修正系数α-0.51.0耐磨损性能(指数)100100100噪声性能(指数)100103105
低油耗性能(指数)100103105耐久性能(指数)100105103
[0119]
根据测试的结果那个确定：相对于比较例的轮胎，实施例的轮胎能够维持同等的耐磨损性能，并且能够提高噪声性能和低油耗性能，耐久性能也优异。