充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的充氣輪胎，抑制濕路性能降低并且減小滾動(dòng)阻力。該充氣輪胎具有將由3～5條周向主溝與橫溝劃分的花紋塊沿周向間隔設(shè)置而成的花紋塊列。所述花紋塊形成為所有的頂角為90°以上的五邊形以上的多邊形狀。所述花紋塊在與所述橫溝對(duì)置的周向兩端的軸向邊緣間具有最大寬度位置，而且該最大寬度（W1）與花紋塊周向長(zhǎng)度（L1）之比（W1/L1）為0.6～0.9。
【專利說明】充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抑制濕路性能的降低并且減小滾動(dòng)阻力的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于車輛，特別是燃油消耗量大的卡車/客車等重載荷車輛，對(duì)滾動(dòng)阻力小的充氣輪胎具有極強(qiáng)的需求。
[0003]對(duì)于這一要求，一方面進(jìn)行橡膠配合的研究。特別是由于作為輪胎橡膠的胎面橡膠對(duì)滾動(dòng)阻力的貢獻(xiàn)率高，因此著重進(jìn)行開發(fā)。但是，一般而言在通過橡膠配合來降低滾動(dòng)阻力的情況下，由于橡膠的加強(qiáng)性降低而導(dǎo)致對(duì)輪胎的壽命、耐不均勻磨損性、耐橡膠缺損性等的不利，因此只進(jìn)行橡膠配合的研究是有限的。
[0004]另一方面，作為胎面花紋的研究，例如已知下述專利文獻(xiàn)I的輪胎。如圖9所示，該輪胎在胎面部具有將由5條周向主溝a和多條橫溝b劃分的花紋塊c沿周向間隔設(shè)置而成的6條花紋塊列。并且，將中央的周向主溝a作成鋸齒溝d，另一方面使構(gòu)成該鋸齒溝d的傾斜溝部dl、d2的溝寬度、溝長(zhǎng)度相互不同，并且通過分別限制胎面表面整體的陸地比以及中央?yún)^(qū)域的陸地比，因此不損害濕路性能且降低滾動(dòng)阻力。
[0005]但是，在最近急劇的低燃油化的潮流中，需要進(jìn)一步改善滾動(dòng)阻力。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-341769號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明目的在于提供一種充氣輪胎，該充氣輪胎的花紋塊形成為五邊形以上的多邊形狀，并且所有頂角為90°以上，而且形成為將花紋塊的最大寬度位置設(shè)置在周向兩端的軸向邊緣之間的鼓形，以此為基本，抑制濕路性能的降低并且進(jìn)一步減小滾動(dòng)阻力。
[0008]為了解決上述課題，本申請(qǐng)技術(shù)方案I的發(fā)明是一種充氣輪胎，在胎面部形成有將花紋塊沿周向間隔設(shè)置而成的花紋塊列，所述花紋塊由3?5條沿周向延伸的周向主溝和與該周向主溝交叉的多條橫溝劃分而成，該充氣輪胎的特征在于，
[0009]所述花紋塊形成為五邊形以上的多邊形狀，并且花紋塊的所有頂角Θ形成為90°以上，并且
[0010]所述花紋塊具有與所述橫溝對(duì)置的周向兩端的軸向邊緣，并且在所述周向兩端的軸向邊緣之間具有花紋塊的軸向?qū)挾葹樽畲髮挾萕l的最大寬度位置，而且所述最大寬度Wl與花紋塊的周向長(zhǎng)度LI之比W1/L1為0.6?0.9。
[0011]此外技術(shù)方案2中，其特征在于，所述周向主溝包括鋸齒溝，該鋸齒溝的溝中心相對(duì)于周向以10?30°的角度α朝周向的一側(cè)、另一側(cè)交替地傾斜。
[0012]此外技術(shù)方案3中，其特征在于，所述花紋塊的所述軸向邊緣的軸向?qū)挾萕a為所述最大寬度Wl的0.3?1.0倍。
[0013]此外技術(shù)方案4中，其特征在于，在所述花紋塊的周向中央部分具有沿軸向橫貫該花紋塊的刀槽花紋。[0014]此外技術(shù)方案5中，其特征在于，經(jīng)由所述周向主溝而軸向上相鄰的花紋塊在周向上錯(cuò)位配置，并且所述橫溝與所述周向主溝的交叉部、和所述刀槽花紋與所述周向主溝的交叉部形成于相同位置。
[0015]此外技術(shù)方案6中，其特征在于，對(duì)于對(duì)輪輞組裝于正規(guī)輪輞且填充標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下的輪胎加載標(biāo)準(zhǔn)載荷時(shí)的接地面形狀而言，所述花紋塊的軸向邊緣與所述接地面形狀的接地前緣以及接地后緣的交叉角β為10°以下。
[0016]本說明書中，所述“正規(guī)輪輞”是指在包括輪胎所依據(jù)的規(guī)格在內(nèi)的規(guī)格體系中，按照每個(gè)輪胎規(guī)定該規(guī)格的輪輞，例如如果是JATMA則為標(biāo)準(zhǔn)輪輞，如果是TRA則為“Design Rim”，或者如果是ETRTO則為“Measuring Rim”。另外所述“標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓”是指按照每個(gè)輪胎規(guī)定所述規(guī)格的空氣壓，如果是JATMA則為最高空氣壓，如果是TRA則為表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” 所記載的最大值，如果是 ETRTO 則為“INFLATION PRESSURE”，但在輪胎為轎車用輪胎的情況下設(shè)為180kPa。另外所述“標(biāo)準(zhǔn)載荷”是指按照每個(gè)輪胎規(guī)定所述規(guī)格的載荷，如果是JATMA則為最大負(fù)載能力，如果是TRA則為表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所記載的最大值，如果是 ETRTO 則為 “LOAD CAPACITY”。[0017]輪胎滾動(dòng)時(shí)的花紋塊變形中，作為滾動(dòng)阻力的主要原因的花紋塊變形，可列舉出壓縮方向的變形和旋轉(zhuǎn)方向的剪切變形。
[0018]在本發(fā)明中，將花紋塊形成為五邊形以上的多邊形狀，并且所有的頂角為90°以上，而且形成為將花紋塊的最大寬度位置設(shè)置在周向兩端的軸向邊緣之間的鼓形。由此，抑制花紋塊在壓縮方向上的變形。另外花紋塊形成為最大寬度Wl與花紋塊的周向長(zhǎng)度LI之比W1/L1為0.6~0.9的縱長(zhǎng)形狀。由此能夠減少周向的剪切變形，并且能夠與抑制所述壓縮方向的變形相互作用而降低滾動(dòng)阻力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是示出本發(fā)明的充氣輪胎的一個(gè)實(shí)施例的胎面花紋的展開圖。
[0020]圖2 (A)、(B)是放大表示內(nèi)外側(cè)花紋塊的俯視圖。
[0021]圖3是胎面部的剖視圖。
[0022]圖4 (A)是夸張表示花紋塊在壓縮方向上的變形的剖視圖，(B)是夸張表示花紋塊在旋轉(zhuǎn)方向上的剪切變形的剖視圖。
[0023]圖5是例示出壓縮方向上的變形不同的兩個(gè)花紋塊的俯視圖。
[0024]圖6 (A)~(I)是示出表1記載的樣品輪胎的胎面花紋的示意圖。
[0025]圖7是示出花紋塊側(cè)壁面的總面積與滾動(dòng)阻力的關(guān)系的圖表。
[0026]圖8是充氣輪胎的接地面形狀。
[0027]圖9是現(xiàn)有的胎面花紋的展開圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:I…充氣輪胎；2…胎面部；3…周向主溝；4…橫溝；5…花紋塊；5R…花紋塊列;10…鋸齒溝;12…刀槽花紋;Ef、Er…軸向邊緣;F…接地面形狀;Ff…接地前緣；Fr…接地后緣Jl、J2…交叉部在…最大寬度位置周向中央部分
【具體實(shí)施方式】[0029]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0030]圖1中本實(shí)施方式的充氣輪胎I，在胎面部2具有:3?5條、優(yōu)選為3?4條沿周向延伸的周向主溝3 ;以及與該周向主溝相交的多條橫溝4。由此，在胎面部2形成有將由所述周向主溝3和橫溝4劃分的花紋塊5沿周向間隔設(shè)置而成的花紋塊列5R。本例中，所述充氣輪胎I為卡車/客車等重載荷用輪胎，此外示出所述周向主溝3為3條的情況。
[0031]具體而言，本例中形成有3條周向主溝3，即:配置在輪胎赤道C上的內(nèi)側(cè)周向主溝31、和配置在該內(nèi)側(cè)周向主溝3i的兩個(gè)外側(cè)的外側(cè)周向主溝30。并且在所述內(nèi)側(cè)周向主溝3i以及外側(cè)周向主溝3ο之間形成有內(nèi)側(cè)花紋塊列5iR，該內(nèi)側(cè)花紋塊列5iR是將由內(nèi)側(cè)橫溝4i劃分的內(nèi)側(cè)花紋塊5i沿周向排列而成的。此外，在所述外側(cè)周向主溝3ο與胎面接地端Te之間形成有外側(cè)花紋塊列5oR，該外側(cè)花紋塊列5oR是將由外側(cè)橫溝4ο劃分的外側(cè)花紋塊5ο沿周向排列而成的。
[0032]其中，所述周向主溝3以及橫溝4被規(guī)定為各溝寬度W3、W4大于3mm、且優(yōu)選為4mm以上的寬溝。
[0033]對(duì)于所述溝寬度W3、W4的上限，根據(jù)陸地比進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗?。眾所周知，該陸地比用?shí)際的接地面積(net ground contact area)與胎面的整體面積之比(實(shí)際的接地面積/胎面整體面積)來表示。從濕路性能和滾動(dòng)阻力性能的觀點(diǎn)來看，陸地比優(yōu)選為75%?85%，更優(yōu)選為78%?82%的范圍，若低于75%，則滾動(dòng)阻力性能變差，相反若超過85%，則濕路性能變差。另外對(duì)于周向主溝3以及橫溝4的溝深度H3、H4 (圖3所示)而言，能夠適當(dāng)?shù)夭捎矛F(xiàn)有的范圍。本例中示出周向主溝3與橫溝4形成為相同深度的情況。
[0034]接下來，各所述花紋塊5形成為全部頂角Θ為90。以上的五邊形以上的多邊形狀。本例中如圖2 (A)、(B)所示，示出所述內(nèi)側(cè)花紋塊5i形成為六邊形，并且外側(cè)花紋塊5o形成為五邊形的情況。
[0035]另外所述花紋塊5具有周向兩端的軸向邊緣Ef、Er，該軸向邊緣Ef、Er與所述橫溝4對(duì)置，并且所述花紋塊5形成為在該軸向邊緣Ef、Er之間具有花紋塊5的軸向?qū)挾萕為最大寬度Wl的最大寬度位置K的鼓形。而且所述花紋塊5形成為:所述最大寬度Wl與花紋塊5的周向長(zhǎng)度LI之比W1/L1為0.6?0.9的、周向上較長(zhǎng)的縱長(zhǎng)形狀。另外，所述周向長(zhǎng)度LI是指所述軸向邊緣Ef、Er之間的周向長(zhǎng)度。
[0036]本發(fā)明人的研究結(jié)果明確了:在輪胎滾動(dòng)時(shí)的花紋塊變形中，作為滾動(dòng)阻力的主要原因的花紋塊變形可列舉出壓縮方向上的變形(如圖4 (A)所示)、和旋轉(zhuǎn)方向上的剪切變形(如圖4 (B)所示)，并且該壓縮方向上的變形對(duì)滾動(dòng)阻力的影響大。
[0037]并且發(fā)現(xiàn)所述壓縮方向上的變形與花紋塊側(cè)壁面Bw的面積S有關(guān)，在輪胎的接地面積相同的情況(例如陸地比相同的情況)下，通過減小配置于接地面形狀內(nèi)的花紋塊的花紋塊側(cè)壁面Bw的總面積ES，從而能夠抑制壓縮方向上的變形并降低滾動(dòng)阻力。
[0038]例如如圖5所示，在對(duì)花紋塊踏面面積相同的兩個(gè)花紋塊B1、B2進(jìn)行比較時(shí)，在加載相同載荷的情況下，花紋塊側(cè)壁面Bw的面積S小的花紋塊BI在壓縮方向上的變形減小。因此，試制表I規(guī)格的樣品輪胎(輪胎尺寸11R22.514PR)，并對(duì)各樣品輪胎測(cè)量配置于接地面形狀內(nèi)的花紋塊的花紋塊側(cè)壁面Bw的總面積SS和滾動(dòng)阻力，并且如圖7所示對(duì)上述測(cè)試結(jié)果進(jìn)行繪圖，從而確認(rèn)了總面積SS與滾動(dòng)阻力的相關(guān)性。各樣品輪胎的胎面花紋如圖6所示。另外所述總面積SS用花紋塊踏面的外周緣的長(zhǎng)度來代替。另外所述滾動(dòng)阻力是用滾動(dòng)阻力試驗(yàn)機(jī)，在輪輞(7.50X22.5)、內(nèi)壓(750kPa)、載荷(24.52kN)、速度(80km/h)的條件下對(duì)輪胎進(jìn)行測(cè)定的值，滾動(dòng)阻力指數(shù)用樣品輪胎9的滾動(dòng)阻力為100的指數(shù)來表不。
[0039]表 I
【權(quán)利要求】
1.一種充氣輪胎，在胎面部形成有將花紋塊沿周向間隔設(shè)置而成的花紋塊列，所述花紋塊由3?5條沿周向延伸的周向主溝和與該周向主溝交叉的多條橫溝劃分而成，該充氣輪胎的特征在于， 所述花紋塊形成為五邊形以上的多邊形狀，并且花紋塊的所有頂角Θ形成為90°以上，并且 所述花紋塊具有與所述橫溝對(duì)置的周向兩端的軸向邊緣，并且在所述周向兩端的軸向邊緣之間具有花紋塊的軸向?qū)挾葹樽畲髮挾萕l的最大寬度位置，而且所述最大寬度Wl與花紋塊的周向長(zhǎng)度LI之比W1/L1為0.6?0.9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述周向主溝包括鋸齒溝，該鋸齒溝的溝中心相對(duì)于周向以10?30°的角度α朝周向的一側(cè)、另一側(cè)交替地傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述花紋塊的所述軸向邊緣的軸向?qū)挾萕a為所述最大寬度Wl的0.3?1.0倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于， 在所述花紋塊的周向中央部分具有沿軸向橫貫該花紋塊的刀槽花紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充氣輪胎，其特征在于， 經(jīng)由所述周向主溝而軸向上相鄰的花紋塊在周向上錯(cuò)位配置，并且所述橫溝與所述周向主溝的交叉部、和所述刀槽花紋與所述周向主溝的交叉部形成于相同位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎,其特征在于， 對(duì)于對(duì)輪輞組裝于正規(guī)輪輞且填充標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)壓狀態(tài)下的輪胎加載標(biāo)準(zhǔn)載荷時(shí)的接地面形狀而言，所述花紋塊的軸向邊緣與所述接地面形狀的接地前緣以及接地后緣的交叉角β為10°以下。
【文檔編號(hào)】B60C11/03GK103863016SQ201310615945
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】高橋洋樹 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社