充气轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具有指定的转动方向的充气轮胎（1），并且该充气轮胎（1）包括陆部，该陆部通过在该充气轮胎（1）的胎面上布置多个倾斜槽（5）划分形成，该多个倾斜槽（5）从两胎面端（11）的各端朝向轮胎赤道（e）延伸并且朝向转动方向相对于轮胎宽度方向倾斜，该充气轮胎（1）还包括在胎面上的分支槽（9），各分支槽在从胎面端（11）起直到胎面宽度的1/4处的区域内、从倾斜槽（5）的一部分分叉，各分支槽在倾斜槽（5）相对于轮胎宽度方向倾斜的轮胎周向的相反方向上向轮胎赤道（e）延伸并终止在陆部内。
【专利说明】充气轮胎
【技术领域】
[0001]本发明意图延长充气轮胎的使用寿命，特别地，在建筑工地、矿山等中使用的工程车辆用充气轮胎，通过优化该充气轮胎的胎面花纹以在不使散热性劣化的情况下改善耐偏磨耗性。
【背景技术】
[0002]关于在矿山等中使用的大型工程车辆用轮胎，存在如下问题:特别地在从胎面端起的胎面宽度的约1/8到约1/4的侧部区域中，磨耗的初期发展导致偏磨耗。这种轮胎通常在胎体的冠部的轮胎径向外侧设置有交叉带束，并且该交叉带束通过层叠由多个帘线制成的至少两个倾斜带束层而形成，该多个帘线相对于轮胎赤道面倾斜地、沿帘线在倾斜带束层内交叉所在的方向延伸。当轮胎具有这种交叉带束且在负载下转动时，交叉带束伴随所谓的缩放运动在胎面接地区域中变形，其中帘线的交叉角度在叠层之间变化。随着交叉带束变形，在胎面接地面从踏入路面到蹬出路面的一系列行为期间，将在接地部分中发生橡胶变形。这种橡胶变形、特别地在上述侧部区域是明显的，使得当蹬出时橡胶滑移量增加。结果，初期在这些侧部上发展磨耗。
[0003]为了改善轮胎的耐磨耗性，传统上已采取如下对策:使胎面橡胶厚度变厚以延长抵抗磨耗的寿命。然而，考虑到这种对策增大了胎面橡胶的体积，这在驾驶时使散热性变差并且导致诸如热分离等问题。
[0004]另外，专利文献I公开了如下技术作为防止耐偏磨耗的方法:该技术除了通过在轮胎周向上间隔地布置且沿轮胎宽度方向延伸的多个横向花纹槽以外，还通过在从轮胎赤道起朝向轮胎宽度方向外侧超过胎面宽度的1/4点处布置轮胎周向窄槽，来抑制轮胎宽度方向上的胎面橡胶变形和进而抑制从胎面端起延伸到胎面宽度的1/4的部分和该部分(所谓1/4点部分)的周边部分的磨耗。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:W02006/013758 号
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]然而，由专利文献I公开的充气轮胎已改善了由轮胎宽度方向上的胎面橡胶变形所引起的滑移，但还未考虑到减少轮胎周向上的其他滑移。因此，还不能够以全面的方式确保充分的耐偏磨耗性。
[0010]因此，本发明的目的是提供一种如下充气轮胎:该充气轮胎通过优化胎面花纹而在不使散热性劣化的情况下、有效地减少胎面部特别地在轮胎1/4点部分内的轮胎宽度方向和轮胎周向这两个方向上的滑移，从而改善耐偏磨耗性。
[0011]用于解决问题的方案[0012]为了解决上述问题做出了本发明。也就是，根据本发明，提供一种如下充气轮胎，该充气轮胎具有指定的转动方向，所述充气轮胎包括陆部，所述陆部是通过在所述充气轮胎的胎面上布置多个倾斜槽划分形成的，所述多个倾斜槽从两胎面端的各端朝向轮胎赤道延伸并且朝向所述转动方向相对于轮胎宽度方向倾斜，以及所述充气轮胎还包括分支槽，所述分支槽也在所述胎面上，各所述分支槽在从所述胎面端起朝向轮胎宽度方向内侧直到胎面宽度的1/4处的区域内从所述倾斜槽的一部分分叉，所述各分支槽在所述倾斜槽相对于轮胎宽度方向倾斜的轮胎周向的相反方向上向所述轮胎赤道延伸并终止在所述陆部内。
[0013]如这里所使用的，术语轮胎的“转动方向”指车辆行进时安装到车辆的轮胎转动的方向。此外如这里所使用的，术语“胎面端”指在如下情况下的轮胎宽度方向上的最外侧接地部:充气轮胎被安装到根据“JATMA YEARBOOK”(日本机动车轮胎制造协会)限定的标准轮辋上并且该轮胎被充填与JATMA YEAR BOOK中应用尺寸/帘布层级中的最大负载能力(在内压/负载能力的相应的表中以粗体字表示负载)对应的100%空气压力的内压，并且该轮胎承受最大负载能力(以下作为“预定条件”)。将注意，当在使用地或制造地使用TRA标准或ETRTO标准时，应用那些相应的标准。此外，这里使用的术语“胎面宽度”指如在轮胎宽度方向上测量的两侧的胎面端之间的距离。还注意，当在预定条件下接地时“分支槽”闭合。
[0014]由于倾斜槽朝向转动方向倾斜，该充气轮胎使得可以抑制带束变形伴随的轮胎宽度方向上的胎面橡胶行为，因而减少了橡胶部的滑移现象。此外，分支槽在从胎面端起直到胎面宽度的1/4处的区域内从倾斜槽的一部分分叉，且在倾斜槽相对于轮胎宽度方向倾斜的轮胎周向的相反方向上朝向轮胎赤道延伸并且终止在陆部内，使得在胎面接地时沿着倾斜槽发生陆部的变形。因此，减少了上述带束变形伴随的轮胎周向上的胎面橡胶变形。结果，抑制了滑移现象。具体地，促进从分支槽到轮胎宽度方向内侧的胎面橡胶朝向轮胎宽度方向外侧移动，因而抑制由带束变形伴随的轮胎宽度方向上的橡胶行为所导致的偏磨耗。此外，在分支槽端部(陆部的蹬出侧)，隔着分支槽在两侧的胎面橡胶部在接地时相应地变形，使得轮胎宽度方向成分在相对的方向上作用以彼此抵消。此外对于轮胎周向成分，隔着分支槽在两侧处产生具有相同方向的变形成分并且这两种变形成分在分支槽的终端处结合在一起，这因而导致抵消了由上述带束变形所引起的轮胎周向成分。作为上述的结果，能够抑制由上述带束变形所引起的偏磨耗，特别地能够抑制由上述带束变形所引起的侧部区域上的偏磨耗。
[0015]另外，优选地，所述分支槽和在转动方向的相反侧(后方侧)与所述分支槽相邻的所述倾斜槽之间的最短距离在胎面宽度的15%至30%的范围内，这可以更确定地减少胎面的滑移现象。在分支槽和在转动方向的相反侧与分支槽相邻的倾斜槽之间的最短距离小于胎面宽度的15%的情况下，不可能在分支槽端部引起轮胎周向上的充分的橡胶变形，因此不能够抑制偏磨耗。此外，在分支槽和在转动方向的相反侧与分支槽相邻的倾斜槽之间的最短距离大于胎面宽度的30%的情况下，在分支槽的轮胎宽度方向上的内侧将不产生充分的橡胶变形，因而不能够抑制偏磨耗。这里，短语“分支槽和在转动方向的相反侧(后方侧)与分支槽相邻的倾斜槽之间的最短距离”指两条边界线之间的最短距离，两条边界线中的一条边界线是通过分支槽而在胎面上的分支槽和陆部之间形成的，两条边界线中的另一条边界线是通过在转动方向的相反侧与分支槽相邻的倾斜槽而在倾斜槽和陆部之间形成的。
[0016]此外，优选地，各所述分支槽从所述倾斜槽分叉的位置被布置在从所述胎面端起的所述胎面宽度的1/16处的轮胎宽度方向内侧的区域内，由此可以更确定地减少胎面的滑移现象。
[0017]此外，优选地，所述分支槽的延伸方向在相对于轮胎宽度方向成30°至60°的角度范围内，由此可以获得轮胎宽度方向和轮胎周向上的橡胶变形的平衡，因而导致偏磨耗性整体下降。
[0018]此外，优选地，倾斜槽相对于轮胎宽度方向所成的倾斜角度在5°至45°的范围内。
[0019]优选地，倾斜槽从胎面端向轮胎宽度方向内侧的区域延伸了至少超出胎面宽度的3/10，以及优选地，倾斜槽的宽度在胎面宽度的10%至30%的范围内。另外，倾斜槽的深度优选地在胎面橡胶的厚度的60%至90%的范围内。这里，术语“胎面橡胶的厚度”指1/4点部分的胎面和位于轮胎直径方向最外侧的带束层的轮胎径向外侧表面之间的距离。
[0020]每个分支槽的分支槽的终端和分支到倾斜槽的分支端之间的距离优选地在倾斜槽的与胎面端连接的一端和倾斜槽的另一终端之间的距离的50%至90%的范围内。此外，分支槽的宽度优选地在胎面宽度的0.5%至4%的范围内。另外，分支槽的深度优选地为倾斜槽的深度的1/3以上。由于上述情况，可以获得轮胎宽度方向和轮胎周向上的橡胶变形的平衡，由此整体减少耐磨耗。
[0021]注意，胎面接地面的负比率优选地是在15%至30%的范围内，由此可以确保胎面的耐发热性。负比率超过30%时降低陆部的刚性，因而可以使耐磨耗性劣化。此外负比率小于15%时使散热性变差，并成为诸如热分离等的故障的起因。
[0022]发明的有益效果
[0023]根据本发明，可以提供一种当轮胎在负载下转动时在没有使散热性劣化的情况下有效改善了耐偏磨耗性的充气轮胎。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的胎面的一部分的展开图。
[0025]图2 Ca)和图2 (b)是分别示出了传统例I和2的胎面的一部分的展开图，图2(C)、图2 (d)和图2 (e)是分别示出了比较例1、2和3的胎面的一部分的展开图。
【具体实施方式】
[0026]下面，将基于附图详细说明根据本发明的实施方式。根据惯例，本实施方式的充气轮胎设置有一对胎圈部、从一对胎圈部向轮胎径向外侧延伸的一对胎侧部以及在一对胎侧部之间的胎面部。在该充气轮胎的构造中，具有胎体和带束，该胎体在埋设于胎圈部的各胎圈芯之间环状地延伸，该带束由在胎体的冠部的轮胎径向外侧的多个带束层组成。
[0027]图1是示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的胎面部的一部分的展开图。本实施方式的充气轮胎I具有指定的轮胎转动方向R，并且该充气轮胎I设置有陆部，该陆部是在胎面部3上通过布置如下的多个倾斜槽5而划分形成的:该多个倾斜槽5在轮胎周向上彼此间隔开地构造且从两胎面端11朝向轮胎I的赤道e延伸。各倾斜槽5由沿轮胎宽度方向的延伸部5a和与轮胎宽度方向成a角度的倾斜部5b组成。各分支槽9在从胎面端11起直到胎面宽度的1/4处的区域内从倾斜槽5分叉，在倾斜槽5相对于轮胎宽度方向倾斜的方向的相反方向上、以与轮胎宽度方向成P角度倾斜地向轮胎赤道e延伸，并且分别在由赤道e定义的各半胎面宽度区域的陆部6a内或陆部6b内终止。
[0028]下面，将描述根据本发明的通过胎面花纹抑制偏磨耗的机制。首先，设置倾斜槽
5。特别地，朝向转动方向R倾斜的各倾斜槽5的槽倾斜部5b产生用于抑制带束变形所伴随的沿轮胎宽度方向的胎面橡胶变形的效果。此外，每个倾斜槽5均设置有分支槽，该分支槽在从胎面端11起直到胎面宽度的1/4处的区域内从倾斜槽5分叉，这使得可以减少上述侧部区域中的橡胶变形的轮胎宽度方向成分。在分支槽沿轮胎周向延伸并横断陆部的情况下(见图2(d))，如此形成独立的陆部。结果，可能促进轮胎周向上的胎面橡胶变形。因此，使分支槽9如图1所示朝向轮胎赤道e倾斜是重要的。也就是，根据分支槽9的这种构造，在倾斜槽5相互之间划分形成的陆部通过分支槽9相对于轮胎周向成角度地被分隔。在陆部的接地处，如图1中的箭头所示，胎面变形导致了从胎面端11侧起的变形M1和从赤道e侧起的变形M2，变形M1和M2 二者均沿着分支槽9朝向该分支槽9的终端前进。从赤道e侧起的变形M2抑制带束变形所伴随的沿轮胎宽度方向的橡胶行为。在分支槽9的终端，变形M1和M2 二者结合在一起，使得隔着分支槽9在两侧的轮胎宽度方向成分作用以彼此抵消并且被消除。此外，剩余轮胎周向成分在分支槽9的终端处结合在一起，然后在转动方向R的相反方向上形成轮胎周向成分。
[0029]这里，图2 (C)示出了陆部由倾斜槽在胎面上划分形成的轮胎的一部分。如箭头M3所示，上述带束变形中伴随的胎面橡胶变形沿着倾斜槽5朝着转动方向R前进并且轮胎宽度方向成分在隔着轮胎赤道的相对方向上彼此影响且作用以抵消。结果，主要剩下轮胎周向成分。这些轮胎周向成分是偏磨耗的主要原因。现在，在转动方向R的相反方向上的上述轮胎周向成分由分支槽9形成，因而轮胎周向成分作用以彼此抵消。因此，实现了抑制轮胎周向上的偏磨耗。
[0030]如图1所示，注意，分支槽9和在转动方向的相反侧与分支槽9相邻的倾斜槽5之间的最短距离d优选地在胎面宽度的15%至30%的范围内，由此可以更确定地减少胎面的滑移现象。在分支槽9和在转动方向的相反侧与分支槽9相邻的倾斜槽之间的最短距离比胎面宽度W的15%小的情况下，不能在分支槽端部引起沿轮胎周向的充分的橡胶变形，因此不能够抑制偏磨耗。此外，在分支槽和在转动方向的相反侧与分支槽相邻的倾斜槽之间的最短距离比胎面宽度W的30%大的情况下，在分支槽的轮胎宽度方向上的内侧将不产生充分的橡胶变形，因而不能够抑制偏磨耗。
[0031]此外优选地，将每个分支槽9从倾斜槽5分叉的位置布置在从胎面端11起的胎面宽度W的1/16处的胎面宽度方向内侧的区域内，由此可以更确定地减少滑移现象。
[0032]此外优选地，分支槽9相对于轮胎宽度方向所成的倾斜角度P为30°至60°的角度范围内，由此使得可以获得轮胎宽度方向和轮胎周向这两个方向上的橡胶变形的平衡，因而导致偏磨耗整体下降。
[0033]此外优选地，倾斜槽5相对于轮胎宽度方向所成的倾斜角度a在5°至45°的范围内。
[0034]倾斜槽5优选地从胎面端11向轮胎宽度方向内侧的区域延伸至少超过胎面宽度W的3/10，倾斜槽5的平均宽度W1优选地在轮胎宽度的10%至30%的范围内。此外，倾斜槽5的深度优选地在胎面橡胶的厚度的60%至90%的范围内。[0035]每个分支槽9的分支槽的终端和分支到倾斜槽5的开口端之间的距离12优选地在倾斜槽5的与胎面端连接的一端和倾斜槽5的另一终端之间的距离Il的50%至90%的范围内。此外，分支槽的平均宽度W2优选地在胎面宽度的0.5%至4%的范围内。另外，分支槽的深度优选地为倾斜槽的深度的1/3以上。
[0036]注意，胎面接地面的负比率优选地在15%至30%的范围内，由此可以确保胎面的耐发热性。超过30%的负比率降低了陆部的刚性，因而可能使耐磨耗性劣化。此外，小于15%的负比率使散热性变差，这成为诸如热分离等的故障的起因。
[0037]此外，分支槽9的槽宽度的平均值优选地小于倾斜槽5的槽宽度的平均值，由此使得可以更确定地减少胎面的滑移现象。
[0038]注意，作为用于指示转动方向的方法，存在将诸如箭头等的显示部布置在轮胎外表面上的可视位置处的方法。可以采用指示转动方向的任何形状或文字作为该方法，并且还可以接受对于车辆的安装位置或内外侧表示的指示。
[0039]如上所述，根据图示例做出了说明。然而，本发明不限于上述实施方式，而可以根据需要在权利要求的范围内进行变化。例如，图1中的倾斜槽5从胎面端11以近似固定的槽宽度延伸并终止在未到达轮胎赤道e的位置。然而，倾斜槽5能够以倾斜槽5的宽度局部扩大或向一点渐缩的方式成形。此外，倾斜槽5可以横切赤道e以及进一步延伸。另外，倾斜槽5可以以从胎面端11向终端直线状延伸或圆弧状延伸的方式成形。要点是根据上述倾斜构造来布置大多数倾斜槽5。分支槽还可以以曲折状延伸或曲线状延伸的方式成形。
[0040](示例)
[0041]其次，已生产根据本发明的充气轮胎用于性能评价并且下面将说明其结果。各传统例1、2、各比较例1、2和3以及发明例均具有46/90R57的轮胎尺寸。
[0042]传统例I的充气轮胎设置有图2 Ca)中示出的胎面花纹，其中倾斜槽和胎面端相互连接。此外传统例2的充气轮胎具有图2 (b)中示出的胎面花纹，其中，除传统例I的胎面花纹以外，分支槽在轮胎周向上延伸并且分隔陆部。
[0043]比较例I的轮胎设置有图2 (C)中示出的胎面花纹。在图2 (d)中示出的比较例2的胎面花纹中，沿轮胎周向的分支槽添加到比较例I的胎面花纹。在图2 (e)示出的比较例3中，比较例2的轮胎的分支槽在陆部块的蹬出侧终止。
[0044]传统例I和2的各胎面花纹、比较例1、2和3的各胎面花纹设置有如下面表I中示出的如下槽构造。这里，术语“倾斜槽深度”指布置胎面磨耗指示件所在位置的深度，术语“倾斜槽长度”指连接槽宽度的中心的线的长度，术语“倾斜槽角度”指倾斜槽相对于轮胎宽度方向所成的角度。另外，术语“分支槽长度”指连接槽宽度的中心的线的长度，术语“分支槽角度”指分支槽相对于轮胎宽度方向所成的角度。
[0045](表I)
[0046]
【权利要求】
1.一种充气轮胎，其具有指定的转动方向，所述充气轮胎包括: 陆部，所述陆部是通过在所述充气轮胎的胎面上布置多个倾斜槽划分形成的，所述多个倾斜槽从两胎面端的各端朝向轮胎赤道延伸并且朝向所述转动方向相对于轮胎宽度方向倾斜，以及 分支槽，所述分支槽也在所述胎面上，各所述分支槽在从所述胎面端起朝向轮胎宽度方向内侧直到胎面宽度的1/4处的区域内从所述倾斜槽的一部分分叉，所述各分支槽在所述倾斜槽相对于轮胎宽度方向倾斜的轮胎周向的相反方向上向所述轮胎赤道延伸并终止在所述陆部内。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述分支槽和在所述转动方向的相反侧与所述分支槽相邻的所述倾斜槽之间的最短距离在所述胎面宽度的15%至30%的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，各所述分支槽从所述倾斜槽分叉的位置被布置在从所述胎面端起的所述胎面宽度的1/16处的轮胎宽度方向内侧的区域内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述分支槽的延伸方向在相对于轮胎宽度方向成30°至60°的角度范围内。
【文档编号】B60C11/04GK103648804SQ201280033884
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2011年7月15日
【发明者】小柳润 申请人:株式会社普利司通