充气轮胎及其制造方法

文档序号:4429760阅读:202来源:国知局

专利名称::充气轮胎及其制造方法
技术领域
:本发明涉及能抑制横向花紋沟在泥泞地面上塞泥的块状花紋充气轮胎及其制造方法,更具体是涉及这种充气轮胎的胎面花紋的花紋沟形状。
背景技术
:当汽车在泥泞地面上行驶时,设于充气轮胎胎面上的花紋沟易发生塞泥。这种塞泥在主要在用于农耕用工程车上的横向花紋轮胎中被视为问题,并且也提出了防止这种塞泥的对策等。(例如,专利文献1、2)专利文献l:日本实开昭60-118502号/>才艮专利文献2:日本特开平10-230708号/>才艮在用于农耕用工程车以外的普通汽车上的块状花紋充气轮胎(实心轮胎)中,不太重视该塞泥。但是,乘用车也并不是只在用铺有沥青的道路上行驶,有时也会在泥泞地面上行驶或者在雨天在未铺装的乡村道路上行驶,还有应解决的课题。但是,作为在卡车、建筑车辆用的实心轮胎中特别成问题的往沟部夹石子的方案,例如专利文献3所示,公开有围绕花紋块在主沟底设有被规定了规定高度的防止夹石子用突起物的塞泥或者排出堵塞着的泥。专利文献3:日本特开平11-180112号公报但是,上述专利文献3的技术是用于防止夹石子的技术,由于固体的石子和具有流动性的泥性质不同,因此不能说仅凭上述技术就能充分防止塞泥或者排出堵塞着的泥。
发明内容为了解决上述防止实心轮胎的横向花紋沟塞泥或者排出堵塞着的泥这样的课题,本发明中最主要的特征在于具有在轮胎宽度方向接地端开口的横沟;上述横沟的沟底具有沿上述横沟方向延伸的突起;从4仑胎正面看,上述突起在比接地端靠中心侧的位置具有起点,并越过该接地端而在比该接地端靠外的位置具有终点。作为具有上述突起的充气轮胎的制造方法,优选是,在轮胎成型用模具的、与上述横沟突起位置相对应的各位置上配置有排气孔,一边从该排气孔排出残留空气,一边进行本发明的充气轮胎的成型。采用本发明的具有突起的充气轮胎,即使是实心轮胎也能有效抑制其横向花紋沟塞泥及有效排出堵塞着的泥,结果是若在泥路上行驶后,再在铺装道路上行驶,则会立即恢复牵引性能。其中尤其是在在比接地端靠中心侧的位置被截断形成上述横沟突起时,由于突起易活动,因此能特别有效地抑制塞泥及排出堵塞着的泥。而且,在上述横沟的突起具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起、且截断突起被形成为S字形状时,能抑制大多在设有这种短突起时成为问题的、在突起根部产生裂紋。在设置上述突起时,采用本发明的制造方法,由于不但可防止由残留空气造成的外观不良,而且也能形成锐利的突起部分棱线,因此用本发明的方法形成的充气轮胎的上述突起能够更有效地防止横向花紋沟塞泥或者排出堵塞着的泥。另外,若在相当于突起的位置设有排气孔,则会在上述突起部分产生飞边(spew),虽然不易切断横向花紋沟底的飞边,但是通过使排气孔的孔径为直径lmm以下,即使产生飞边,其大小也不会很明显,因此以该状态也能被市场接受。图l(A)是本发明的充气轮胎的胎面花紋的主视图。图l(B)是图l(A)的方式的沿突起延伸方向的剖视图。图l(C)是图l(A)的方式的A-A'剖视图。图2(A)是本发明的另一方式的充气轮胎的胎面花紋的主视图。图2(B)是如2(A)的方式的沿突起延伸方向的剖视图。图3是本发明的又一方式的充气轮胎的胎面花紋的主视图。图4是本发明的又一方式的充气轮胎的胎面花紋的主视图。图5(A)是非本发明的存在突起的胎面花紋的主视图(参考图)。图5(B)是图5(A)的方式的沿突起延伸方向的剖视图。具体实施例方式以下用本发明的内容,但是本发明不限定于图示的方式。图1(A)是本发明的设有突起的充气轮胎的胎面花紋的主视图,附图的横方向为轮胎圓周方向,C位置的点划线表示中心位置,两侧的T位置的点划线表示接地端。本发明为用于块状花紋充气轮胎(实心轮胎)的技术。本发明即使在实心轮胎中也比较有效,尤其是在方胎肩轮胎中特别有效,该方胎肩轮胎难以排出在比接地端靠中心侧的位置存在的花紋沟中堵塞着的泥,但是本发明在圆胎肩轮胎中也能奏效。在本发明中,划分花紋块的花紋沟中的、形成于胎面l上的至少一部分4黄沟2从胎肩花紋块越过接地端T,在比该接地端T靠外的位置具有开放端。在这种横沟2的沟底具有沿横沟2方向延伸的突起3。从轮胎正面看,该突起3在比接地端T靠中心C侧的位置具有起点,并越过该接地端T而在比该4妻地端T靠外的位置具有终点。图l(B)是沿着图l(A)的方式的突起3的延伸方向的剖视图。图1(C)是图1(A)的方式的A-A'剖视图(与突起的延伸方向相垂直的方向的剖一见图)。由于突起3延伸到比接地端T靠外的位置,因此附着于中心部沟底或胎肩部的沟底的具有流动性的泥:帔突起3引导到接地端T的外侧,而被从胎面l上除去。若能从沟底排除泥,则能恢复轮胎的牵引性能。与此相反,如图5(A)的胎面花紋的主视图、沿着图5(B)的突起延伸方向的剖视图所示的参考图那样,虽然在横沟2的沟底存在突起,但在该突起未延伸到接地端T的情况下,由于附着于中心部或胎肩部的沟底的泥难以#皮引导到接地端T外侧,因此,降低了排除一度堵塞着的泥的能力。在本发明中,优选4吏突起3的高度为lmm以上且8mm以下,更优选的范围为2mm5mm。这是因为,即便突起高度超过8mm,排泥效果也基本不变,而在突起根部产生裂紋的可能性反而增高。若突起高度小于lmm,则基本不能发挥本发明的排泥效果。此外,优选是,突起3的宽度范围根据设有该突起的横沟的宽度变化,但是通常优选为2mm4mm。此外,优选是,突起3在横沟2的沟底中心线上沿该中心线延伸。即使突起3不在横沟的沟底中心线上延伸,但与该横沟的沟底中心线平行地延伸的情况(所谓偏置配置)下,也能起到本发明的效果,但另一方面,有时易在该突起的根部产生裂紋,从而在耐久性方面产生问题。突起3的起点虽然如上述那样配置于比接地端T靠中心C侧的位置,但是其中最优选是,将突起3的起点配置于以该突起3越过侧的接地端T为基点,靠中心C一侧的长度仅为胎面半宽的20%~50%的范围。这是因为,若突起3的起点存在于该范围内,则在通常的块状花紋胎面的情况下,突起未达到中心花紋块,虽然也取决于胎面设计,但是由于该突起3基本未横穿存在有突起3的横沟2以外的主沟,所以基本不会影响胎面圆周方向主沟等的排水性。此外还因为能确保中心C附近的主沟有充分的排泥性。另外,所谓胎面半宽是指从一方接地端T到另一方接地端T之间的宽度的一半的长度。图2(A)是本发明的设有突起的另一方式的充气轮胎的胎面花紋的主视图。在本方式中,上述横沟2的突起3具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起4。通过这样将突起3截断,而使截断突起4、突起3的被截断了的其余部分均易活动,从而能进一步提高排泥性,因此是更优选的。图2(B)是沿着图2(A)的方式中的突起的延伸方向的剖视图。图3是本发明的设有突起的又一方式的充气轮胎的胎面花紋的主视图。在本方式中,上述横沟2的突起3具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起4,突起3的被截断了的其余部分在上述横沟2的沟底中心线上且沿该中心线延伸。另一方面,截断突起4虽然不是沿着上述横沟沟底中心线(在图3中以双点划线表示),但平行于该横沟沟底中心线地延伸。换言之,从突起3的被截断了的其余部分看,截断突起4是所谓的偏置配置。在沟底具有突起3的横沟2不沿轮胎宽度方向延伸,而是与轮胎宽度方向成一定角度时,优选是如图3所示那样,偏置配置截断突起4而使两侧的截断突起之间的距离变宽。若这样配置截断突起4,则会提高排泥性。另一方面,与整个突起3都不在沟底中心线上而是平行于沟底中心线地配置的情况相图4是本发明的设有突起的又一方式的充气轮胎的胎面花紋的主视图。在本方式中,上述横沟2的突起3具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起4,并且该截断突起4形成为S字形状。但是,在本发明中,S字形状中也包括与S文字呈镜面对称的形状。不论哪种形状都同样能产生本发明的效果。若如上述那样偏置配置截断突起4,则虽然在根部产生裂紋的可能性不会像使整个突起3偏置的情况的可能性那么大,但是这种可能性还是较大。从这一点来看,若使截断突起4为S字形状,则朝向一侧的偏置量与朝向另一侧的偏置量互相抵消,因此作为整个截断突起4,能够以与截断突起在上述横沟沟底中心线上沿该中心线延伸的情况相比并不怎么逊色的水平来抑制截断突起4根部产生裂紋,并提高排泥性。制造方法要制造本发明的设有突起3的充气轮胎,虽然可以通过在成型用模具上设置相当于该突起3的沟来制造,但是为了能进一步降低不合格率、且形成排泥性高的突起3,优选是,在轮胎成型用模具的、与横沟2的突起位置相对应的各位置上配置排气孔,从而一边使残留空气通过该排气孔在成型前及成型过程中排出,一边进行充气轮胎的硫化成型。若不排出与横沟2的突起位置相对应的位置的残留空气就制造本发明的充气轮胎,则在硫化初期阶段,突起3在将未硫化的橡胶压抵在沟骨上时会产生空气滞留,而易导致产品不良。此外,有时由于被成型了的突起3的棱线易变得圆滑而未形成锐利的棱线,因此有时排泥性变差。上述轮胎成型模具的排气孔优选设于与上述突起的中心侧棱线相对应的位置。当将未硫化胶填充到模具内后,由于流动的未硫化胶首先在早期在突起3的部位中的靠中心侧的棱线处受到挤压,因此该棱线处局部增加压力的时间要比其他部位局部增加压力的时间早。因此,若在相当于该部位的位置设置排气孔,则能在未硫化胶的初期填充阶段有效排出残留空气。另外,在设有截断突起4的方式中,由于该截断突起4也是突起的一部分,因此所谓与突起中心侧棱线相对应的位置,也是与截断突起的中心侧棱线相对应的位置。只要是中心侧棱线,即使是截断突起的棱线也能获得与上述效果相同的效果。但是,如图1(B)、图2(B)所示那样,在上述充气轮胎的、相当于上述轮胎成型模具的设有排气孔的部位的位置,不可避免会产生排气孔飞边。该排气孔飞边虽然不会降低充气轮胎的性能,但是为了维持作为产品出厂的充气轮胎的外观,优选将飞边长度抑制在8mm以下、将飞边宽度抑制在1mm以下。若产生超过该范围的飞边,则需要进行切断该飞边的工序。因此,优选是,上述轮胎成型模具的排气孔是其直径为lmm以下的小直径的小排气孔。更佳是,直径为0.6mm左右,即0.5mm0.7mm。另外,若从相反的观点考虑上述特征,则可推测出在各突起3上残留有排气孔飞边或者残留有切断该排气孔飞边的痕迹的充气轮胎是用本发明的制造方法制造的。实施例轮胎性能评价试验使用的轮胎的规格为LT265/75R1616-71/2的轮辋,轮胎内压为450kPa的轮胎。该轮胎的胎面半宽为106mm。横沟宽度为25mm,在跨越接地端的所有横沟的沟底设有宽3mm的突起。准备了该突起的形状、位置、高度不同的实施例19及比较例l的轮胎,评价了各轮胎的牵引性能、排泥性能、突起根部的抗裂紋性能。各轮胎的特征如下。实施例1在实施例l的充气轮胎中配置了如图1(A)所示那样的在上述横沟沟底中心线上沿该中心线延伸的连续的突起。突起的起点配置在朝中心侧离开该突起跨越侧的接地端为胎面半宽的35%(距接地端37mm)的位置,突起的终点配置在比接地端靠外的位置。此外,突起高度为3mm。实施例2在实施例2的充气轮胎中设有如图2(A)所示那样的突起。即,配置有虽然在上述横沟沟底中心线上沿该中心线延伸,但在比接地端靠中心侧的位置具有截断突起的突起。突起的起点(即,截断突起的起点)配置在朝中心侧离开该突起跨越侧的接地端为胎面半宽的35%(距接地端37mm)的位置,突起的终点配置在比接地端靠外的位置。此外,突起高度为3mm。截断突起长度为16mm,从该截断突起到该截断突起之外的突起的距离为6.5mm。此外,该截断突起高度为3mm。实施例3在实施例3的充气轮胎中设有图3所示那样的突起。即,该突起虽然在上述横沟沟底中心线上沿该中心线延伸,但是在比接地端靠中心侧的位置具有截断突起,并且使该截断突起相对于上述横沟沟底中心线朝轮胎旋转方向偏置1.5mm而设置。其他条件与实施例2相同。实施例4在实施例4的充气轮胎中设有图4所示那样的突起。即,配置有虽然在上述横沟沟底中心钱上沿该中心线延伸,但是在比接地端靠中心侧的位置具有截断突起,且将该截断突起形成为S字形状的突起。其他条件与实施例2相同。实施例5在实施例5的充气轮胎中设有的突起,除了将突起的起点(即,截断突起的起点)配置在朝中心侧离开该突起跨越侧的接地端为胎面半宽的20%(距接地端23mm)的位置这一点以外,其余条件均与实施例2相同。实施例6在实施例6的充气轮胎中设有突起,该突起除了将突起的起点(即,截断突起的起点)配置在朝中心侧离开该突起跨越侧的接地端为胎面半宽的50%(距接地端53mm)的位置上这一点以外,其余条件均与实施例2相同。实施例7在实施例7的充气轮胎中,设有除了使突起高度为2mm这一点以外,其余条件均与实施例2相同的突起。实施例8在实施例8的充气轮胎中,设有除了使突起高度为5mm这一点以外,其余条件均与实施例2相同的突起。实施例9在实施例9的充气轮胎中,设有除了使突起高度为8mm这一点以外,其余条件均与实施例2相同的突起。比專交例1在比较例1的充气轮胎中设有突起,该突起除了将突起终点配置在朝中心侧离开接地端为6mm的中心侧这一点以外,其余条件均与实施例l相同。牵引性能评价分别将实施例1~9及比较例1所述的充气轮胎安装在卡车型的四轮驱动车(所谓的小型卡车)上,在给予车厢地板750kg的固定载荷的条件下,实施在泥泞地上行驶200m时的加速评价并测定到达时间,以比较例l为标准(100)进行指数化,评价了牵引性能。另外,数值越大,表示牵引性能越好。排泥性能评价上述牵引性能评价结束后,使车辆以低均速在铺装路面上行驶100km,清扫轮胎侧部及轮辋部后,测定各轮胎重量,以比较例l为标准(100)进行指数化,评价了排泥性能。另外,数值越大,表示排泥性能越好。抗裂紋性能评价对于实施例19及比较例1所述的充气4仑胎,使车辆在泥泞圆周路线上行驶800km后,分别调查突起根部产生裂紋的状况,以比较例l为标准(100)进行指数化,评价了抗裂紋性能。另外,数值越大,表示抗裂紋性能越好(即,数值越小,越容易产生裂紋)。将以上实施例l-9及比较例l所述的突起的条件和各性能评价的结果汇总并示于表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>对比较例l与实施例l进行比较,可知通过使突起越过接地端而延伸到外方,能一并改善牵引性能、排泥性能。对实施例l与实施例2进4亍比较,可知通过在比接地端靠中心侧的位置设置截断突起,从而使突起易活动,能改善排泥性能。对实施例2、实施例7、实施例8、实施例9比较,可知使突起高度达到5mm能改善排泥性能,但是继续增加突起高度也基本不改变排泥性能;牵引性能基本不依赖于突起高度;突起高度越高,抗裂紋性能越差。牵引性能之所以基本不依赖于突起高度,可认为是因为若突起高度变高,则突起刚性变弱,该突起易倒伏。对实施例2、实施例5、实施例6进行比较,可知若突起起点远离中心侧,则牵引性能、排泥性能下降;另一方面,若突起起点接近中心侧,则虽可改善排泥性能,但抗裂紋性能变差。此外,对实施例2、实施例3、实施例4进行比较,可知通过使截断突起为S字形状,能将抗裂紋性能的恶化控制在最小限,且能一并改善牵引性能、排泥性能。轮胎制造效率评价使用利用加热板供热式的硫化机,在使成型用模具的外压基本为大气压的状态下制造轮胎(硫化)。作为成型用模具,使用在轮胎外表面上设定有适宜排除空气用的排气孔的模具(模具2)、和在上述模具2的排气孔基础上在相当于配置在横沟沟底的突起的部分上添加了排气孔的轮胎成型用模具(模具1)。另外,在模具l中添加的排气孔设于与突起的中心侧棱线相对应的位置,该排气孔的直径为0.6mm。除了使用上述各成型用模具这一点以外,其他硫化设备、硫化条件相同,分别制造了IOO个实施例I的充气轮胎。另外,利用高温、高压的气嚢的压力使成型用模具内的残留空气自然排出,而无需强制排气。其结果是,在使用模具l的硫化中,未发现由轮胎中滞留空气而导致的不合格品。另一方面,在使用模具2的硫化中,产生了3个由轮胎中滞留空气而导致的不合格品。此外,用模具l制造出的充气轮胎的突起的棱线是锐利的,但是用模具2制造出的包括外观不良的3个充气轮胎在内,共在12个充气轮胎中突起的棱线是圆滑的。权利要求1.一种充气轮胎,该充气轮胎是在轮胎表面上形成有多个花纹块的块状花纹充气轮胎,其特征在于,该充气轮胎具有在轮胎宽度方向接地端开口的横沟;在上述横沟的沟底具有沿上述横沟方向延伸的突起;从轮胎正面看,上述突起在比接地端靠中心侧的位置具有起点,并越过该接地端而在比该接地端靠外的位置具有终点。2.根据权利要求l所述的充气轮胎,其中,上述突起在上述横沟的沟底中心线上沿该中心线延伸。3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其中,上述横沟的突起具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起。4.根据权利要求3所述的充气轮胎,其中,上述横沟的突起具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起,并且上述截断突起平行于上述横沟的沟底中心线地延伸。5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其中,上述横沟的突起具有在比接地端靠中心侧的位置被截断形成的截断突起,并且截断突起形成为S字形状。6.—种充气轮胎的制造方法,该充气轮胎的制造方法使用轮胎成型模具进行充气轮胎的成型,其特征在于,在轮胎成型用模具的、与上述横沟的突起位置相对应的各位置上配置有排气孔,一边使成型前及成型过程中的残留空气通过该排气孔排出,一边进行权利要求15中任一项所述的充气轮胎的硫化成型。7.根据权利要求6所述的充气轮胎的制造方法,其中,上述轮胎成型模具的排气孔设在与上述突起的中心侧棱线相对应的位置。8.根据权利要求6所述的充气轮胎的制造方法,其中,上述轮胎成型模具的排气孔的直径为lmm以下。全文摘要本发明提供充气轮胎及其制造方法,该充气轮胎能有效防止块状花纹轮胎中的横向花纹沟塞泥或者有效排出堵塞着的泥。该充气轮胎具有在轮胎宽度方向接地端开口的横沟(2),在上述横沟(2)的沟底具有沿上述横沟方向延伸的突起(3),从轮胎正面看,上述突起(3)在比接地端(T)靠中心(C)侧的位置具有起点,并越过该接地端(T)而在比该接地端(T)靠外的位置具有终点。更优选是,上述横沟的突起(3)还具有在比接地端(T)靠中心(C)侧的位置被截断形成的截断突起(4)。文档编号B29D30/08GK101130330SQ20071014208公开日2008年2月27日申请日期2007年8月22日优先权日2006年8月22日发明者中津留隆,小原将明申请人:东洋橡胶工业株式会社
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