充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種具有指定的轉動方向的充氣輪胎（1），并且該充氣輪胎（1）包括陸部，該陸部通過在該充氣輪胎（1）的胎面上布置多個傾斜槽（5）劃分形成，該多個傾斜槽（5）從兩胎面端（11）的各端朝向輪胎赤道（e）延伸并且朝向轉動方向相對于輪胎寬度方向傾斜，該充氣輪胎（1）還包括在胎面上的分支槽（9），各分支槽在從胎面端（11）起直到胎面寬度的1/4處的區域內、從傾斜槽（5）的一部分分叉，各分支槽在傾斜槽（5）相對于輪胎寬度方向傾斜的輪胎周向的相反方向上向輪胎赤道（e）延伸并終止在陸部內。
【專利說明】充氣輪胎
【技術領域】
[0001]本發明意圖延長充氣輪胎的使用壽命，特別地，在建筑工地、礦山等中使用的工程車輛用充氣輪胎，通過優化該充氣輪胎的胎面花紋以在不使散熱性劣化的情況下改善耐偏磨耗性。
【背景技術】
[0002]關于在礦山等中使用的大型工程車輛用輪胎，存在如下問題:特別地在從胎面端起的胎面寬度的約1/8到約1/4的側部區域中，磨耗的初期發展導致偏磨耗。這種輪胎通常在胎體的冠部的輪胎徑向外側設置有交叉帶束，并且該交叉帶束通過層疊由多個簾線制成的至少兩個傾斜帶束層而形成，該多個簾線相對于輪胎赤道面傾斜地、沿簾線在傾斜帶束層內交叉所在的方向延伸。當輪胎具有這種交叉帶束且在負載下轉動時，交叉帶束伴隨所謂的縮放運動在胎面接地區域中變形，其中簾線的交叉角度在疊層之間變化。隨著交叉帶束變形，在胎面接地面從踏入路面到蹬出路面的一系列行為期間，將在接地部分中發生橡膠變形。這種橡膠變形、特別地在上述側部區域是明顯的，使得當蹬出時橡膠滑移量增加。結果，初期在這些側部上發展磨耗。
[0003]為了改善輪胎的耐磨耗性，傳統上已采取如下對策:使胎面橡膠厚度變厚以延長抵抗磨耗的壽命。然而，考慮到這種對策增大了胎面橡膠的體積，這在駕駛時使散熱性變差并且導致諸如熱分離等問題。
[0004]另外，專利文獻I公開了如下技術作為防止耐偏磨耗的方法:該技術除了通過在輪胎周向上間隔地布置且沿輪胎寬度方向延伸的多個橫向花紋槽以外，還通過在從輪胎赤道起朝向輪胎寬度方向外側超過胎面寬度的1/4點處布置輪胎周向窄槽，來抑制輪胎寬度方向上的胎面橡膠變形和進而抑制從胎面端起延伸到胎面寬度的1/4的部分和該部分(所謂1/4點部分)的周邊部分的磨耗。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:W02006/013758 號
【發明內容】
[0008]發明要解決的問題
[0009]然而，由專利文獻I公開的充氣輪胎已改善了由輪胎寬度方向上的胎面橡膠變形所引起的滑移，但還未考慮到減少輪胎周向上的其他滑移。因此，還不能夠以全面的方式確保充分的耐偏磨耗性。
[0010]因此，本發明的目的是提供一種如下充氣輪胎:該充氣輪胎通過優化胎面花紋而在不使散熱性劣化的情況下、有效地減少胎面部特別地在輪胎1/4點部分內的輪胎寬度方向和輪胎周向這兩個方向上的滑移，從而改善耐偏磨耗性。
[0011]用于解決問題的方案[0012]為了解決上述問題做出了本發明。也就是，根據本發明，提供一種如下充氣輪胎，該充氣輪胎具有指定的轉動方向，所述充氣輪胎包括陸部，所述陸部是通過在所述充氣輪胎的胎面上布置多個傾斜槽劃分形成的，所述多個傾斜槽從兩胎面端的各端朝向輪胎赤道延伸并且朝向所述轉動方向相對于輪胎寬度方向傾斜，以及所述充氣輪胎還包括分支槽，所述分支槽也在所述胎面上，各所述分支槽在從所述胎面端起朝向輪胎寬度方向內側直到胎面寬度的1/4處的區域內從所述傾斜槽的一部分分叉，所述各分支槽在所述傾斜槽相對于輪胎寬度方向傾斜的輪胎周向的相反方向上向所述輪胎赤道延伸并終止在所述陸部內。
[0013]如這里所使用的，術語輪胎的“轉動方向”指車輛行進時安裝到車輛的輪胎轉動的方向。此外如這里所使用的，術語“胎面端”指在如下情況下的輪胎寬度方向上的最外側接地部:充氣輪胎被安裝到根據“JATMA YEARBOOK”(日本機動車輪胎制造協會)限定的標準輪輞上并且該輪胎被充填與JATMA YEAR BOOK中應用尺寸/簾布層級中的最大負載能力(在內壓/負載能力的相應的表中以粗體字表示負載)對應的100%空氣壓力的內壓，并且該輪胎承受最大負載能力(以下作為“預定條件”)。將注意，當在使用地或制造地使用TRA標準或ETRTO標準時，應用那些相應的標準。此外，這里使用的術語“胎面寬度”指如在輪胎寬度方向上測量的兩側的胎面端之間的距離。還注意，當在預定條件下接地時“分支槽”閉合。
[0014]由于傾斜槽朝向轉動方向傾斜，該充氣輪胎使得可以抑制帶束變形伴隨的輪胎寬度方向上的胎面橡膠行為，因而減少了橡膠部的滑移現象。此外，分支槽在從胎面端起直到胎面寬度的1/4處的區域內從傾斜槽的一部分分叉，且在傾斜槽相對于輪胎寬度方向傾斜的輪胎周向的相反方向上朝向輪胎赤道延伸并且終止在陸部內，使得在胎面接地時沿著傾斜槽發生陸部的變形。因此，減少了上述帶束變形伴隨的輪胎周向上的胎面橡膠變形。結果，抑制了滑移現象。具體地，促進從分支槽到輪胎寬度方向內側的胎面橡膠朝向輪胎寬度方向外側移動，因而抑制由帶束變形伴隨的輪胎寬度方向上的橡膠行為所導致的偏磨耗。此外，在分支槽端部(陸部的蹬出側)，隔著分支槽在兩側的胎面橡膠部在接地時相應地變形，使得輪胎寬度方向成分在相對的方向上作用以彼此抵消。此外對于輪胎周向成分，隔著分支槽在兩側處產生具有相同方向的變形成分并且這兩種變形成分在分支槽的終端處結合在一起，這因而導致抵消了由上述帶束變形所引起的輪胎周向成分。作為上述的結果，能夠抑制由上述帶束變形所引起的偏磨耗，特別地能夠抑制由上述帶束變形所引起的側部區域上的偏磨耗。
[0015]另外，優選地，所述分支槽和在轉動方向的相反側(后方側)與所述分支槽相鄰的所述傾斜槽之間的最短距離在胎面寬度的15%至30%的范圍內，這可以更確定地減少胎面的滑移現象。在分支槽和在轉動方向的相反側與分支槽相鄰的傾斜槽之間的最短距離小于胎面寬度的15%的情況下，不可能在分支槽端部引起輪胎周向上的充分的橡膠變形，因此不能夠抑制偏磨耗。此外，在分支槽和在轉動方向的相反側與分支槽相鄰的傾斜槽之間的最短距離大于胎面寬度的30%的情況下，在分支槽的輪胎寬度方向上的內側將不產生充分的橡膠變形，因而不能夠抑制偏磨耗。這里，短語“分支槽和在轉動方向的相反側(后方側)與分支槽相鄰的傾斜槽之間的最短距離”指兩條邊界線之間的最短距離，兩條邊界線中的一條邊界線是通過分支槽而在胎面上的分支槽和陸部之間形成的，兩條邊界線中的另一條邊界線是通過在轉動方向的相反側與分支槽相鄰的傾斜槽而在傾斜槽和陸部之間形成的。
[0016]此外，優選地，各所述分支槽從所述傾斜槽分叉的位置被布置在從所述胎面端起的所述胎面寬度的1/16處的輪胎寬度方向內側的區域內，由此可以更確定地減少胎面的滑移現象。
[0017]此外，優選地，所述分支槽的延伸方向在相對于輪胎寬度方向成30°至60°的角度范圍內，由此可以獲得輪胎寬度方向和輪胎周向上的橡膠變形的平衡，因而導致偏磨耗性整體下降。
[0018]此外，優選地，傾斜槽相對于輪胎寬度方向所成的傾斜角度在5°至45°的范圍內。
[0019]優選地，傾斜槽從胎面端向輪胎寬度方向內側的區域延伸了至少超出胎面寬度的3/10，以及優選地，傾斜槽的寬度在胎面寬度的10%至30%的范圍內。另外，傾斜槽的深度優選地在胎面橡膠的厚度的60%至90%的范圍內。這里，術語“胎面橡膠的厚度”指1/4點部分的胎面和位于輪胎直徑方向最外側的帶束層的輪胎徑向外側表面之間的距離。
[0020]每個分支槽的分支槽的終端和分支到傾斜槽的分支端之間的距離優選地在傾斜槽的與胎面端連接的一端和傾斜槽的另一終端之間的距離的50%至90%的范圍內。此外，分支槽的寬度優選地在胎面寬度的0.5%至4%的范圍內。另外，分支槽的深度優選地為傾斜槽的深度的1/3以上。由于上述情況，可以獲得輪胎寬度方向和輪胎周向上的橡膠變形的平衡，由此整體減少耐磨耗。
[0021]注意，胎面接地面的負比率優選地是在15%至30%的范圍內，由此可以確保胎面的耐發熱性。負比率超過30%時降低陸部的剛性，因而可以使耐磨耗性劣化。此外負比率小于15%時使散熱性變差，并成為諸如熱分離等的故障的起因。
[0022]發明的有益效果
[0023]根據本發明，可以提供一種當輪胎在負載下轉動時在沒有使散熱性劣化的情況下有效改善了耐偏磨耗性的充氣輪胎。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的胎面的一部分的展開圖。
[0025]圖2 Ca)和圖2 (b)是分別示出了傳統例I和2的胎面的一部分的展開圖，圖2(C)、圖2 (d)和圖2 (e)是分別示出了比較例1、2和3的胎面的一部分的展開圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，將基于附圖詳細說明根據本發明的實施方式。根據慣例，本實施方式的充氣輪胎設置有一對胎圈部、從一對胎圈部向輪胎徑向外側延伸的一對胎側部以及在一對胎側部之間的胎面部。在該充氣輪胎的構造中，具有胎體和帶束，該胎體在埋設于胎圈部的各胎圈芯之間環狀地延伸，該帶束由在胎體的冠部的輪胎徑向外側的多個帶束層組成。
[0027]圖1是示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的胎面部的一部分的展開圖。本實施方式的充氣輪胎I具有指定的輪胎轉動方向R，并且該充氣輪胎I設置有陸部，該陸部是在胎面部3上通過布置如下的多個傾斜槽5而劃分形成的:該多個傾斜槽5在輪胎周向上彼此間隔開地構造且從兩胎面端11朝向輪胎I的赤道e延伸。各傾斜槽5由沿輪胎寬度方向的延伸部5a和與輪胎寬度方向成a角度的傾斜部5b組成。各分支槽9在從胎面端11起直到胎面寬度的1/4處的區域內從傾斜槽5分叉，在傾斜槽5相對于輪胎寬度方向傾斜的方向的相反方向上、以與輪胎寬度方向成P角度傾斜地向輪胎赤道e延伸，并且分別在由赤道e定義的各半胎面寬度區域的陸部6a內或陸部6b內終止。
[0028]下面，將描述根據本發明的通過胎面花紋抑制偏磨耗的機制。首先，設置傾斜槽
5。特別地，朝向轉動方向R傾斜的各傾斜槽5的槽傾斜部5b產生用于抑制帶束變形所伴隨的沿輪胎寬度方向的胎面橡膠變形的效果。此外，每個傾斜槽5均設置有分支槽，該分支槽在從胎面端11起直到胎面寬度的1/4處的區域內從傾斜槽5分叉，這使得可以減少上述側部區域中的橡膠變形的輪胎寬度方向成分。在分支槽沿輪胎周向延伸并橫斷陸部的情況下(見圖2(d))，如此形成獨立的陸部。結果，可能促進輪胎周向上的胎面橡膠變形。因此，使分支槽9如圖1所示朝向輪胎赤道e傾斜是重要的。也就是，根據分支槽9的這種構造，在傾斜槽5相互之間劃分形成的陸部通過分支槽9相對于輪胎周向成角度地被分隔。在陸部的接地處，如圖1中的箭頭所示，胎面變形導致了從胎面端11側起的變形M1和從赤道e側起的變形M2，變形M1和M2 二者均沿著分支槽9朝向該分支槽9的終端前進。從赤道e側起的變形M2抑制帶束變形所伴隨的沿輪胎寬度方向的橡膠行為。在分支槽9的終端，變形M1和M2 二者結合在一起，使得隔著分支槽9在兩側的輪胎寬度方向成分作用以彼此抵消并且被消除。此外，剩余輪胎周向成分在分支槽9的終端處結合在一起，然后在轉動方向R的相反方向上形成輪胎周向成分。
[0029]這里，圖2 (C)示出了陸部由傾斜槽在胎面上劃分形成的輪胎的一部分。如箭頭M3所示，上述帶束變形中伴隨的胎面橡膠變形沿著傾斜槽5朝著轉動方向R前進并且輪胎寬度方向成分在隔著輪胎赤道的相對方向上彼此影響且作用以抵消。結果，主要剩下輪胎周向成分。這些輪胎周向成分是偏磨耗的主要原因。現在，在轉動方向R的相反方向上的上述輪胎周向成分由分支槽9形成，因而輪胎周向成分作用以彼此抵消。因此，實現了抑制輪胎周向上的偏磨耗。
[0030]如圖1所示，注意，分支槽9和在轉動方向的相反側與分支槽9相鄰的傾斜槽5之間的最短距離d優選地在胎面寬度的15%至30%的范圍內，由此可以更確定地減少胎面的滑移現象。在分支槽9和在轉動方向的相反側與分支槽9相鄰的傾斜槽之間的最短距離比胎面寬度W的15%小的情況下，不能在分支槽端部引起沿輪胎周向的充分的橡膠變形，因此不能夠抑制偏磨耗。此外，在分支槽和在轉動方向的相反側與分支槽相鄰的傾斜槽之間的最短距離比胎面寬度W的30%大的情況下，在分支槽的輪胎寬度方向上的內側將不產生充分的橡膠變形，因而不能夠抑制偏磨耗。
[0031]此外優選地，將每個分支槽9從傾斜槽5分叉的位置布置在從胎面端11起的胎面寬度W的1/16處的胎面寬度方向內側的區域內，由此可以更確定地減少滑移現象。
[0032]此外優選地，分支槽9相對于輪胎寬度方向所成的傾斜角度P為30°至60°的角度范圍內，由此使得可以獲得輪胎寬度方向和輪胎周向這兩個方向上的橡膠變形的平衡，因而導致偏磨耗整體下降。
[0033]此外優選地，傾斜槽5相對于輪胎寬度方向所成的傾斜角度a在5°至45°的范圍內。
[0034]傾斜槽5優選地從胎面端11向輪胎寬度方向內側的區域延伸至少超過胎面寬度W的3/10，傾斜槽5的平均寬度W1優選地在輪胎寬度的10%至30%的范圍內。此外，傾斜槽5的深度優選地在胎面橡膠的厚度的60%至90%的范圍內。[0035]每個分支槽9的分支槽的終端和分支到傾斜槽5的開口端之間的距離12優選地在傾斜槽5的與胎面端連接的一端和傾斜槽5的另一終端之間的距離Il的50%至90%的范圍內。此外，分支槽的平均寬度W2優選地在胎面寬度的0.5%至4%的范圍內。另外，分支槽的深度優選地為傾斜槽的深度的1/3以上。
[0036]注意，胎面接地面的負比率優選地在15%至30%的范圍內，由此可以確保胎面的耐發熱性。超過30%的負比率降低了陸部的剛性，因而可能使耐磨耗性劣化。此外，小于15%的負比率使散熱性變差，這成為諸如熱分離等的故障的起因。
[0037]此外，分支槽9的槽寬度的平均值優選地小于傾斜槽5的槽寬度的平均值，由此使得可以更確定地減少胎面的滑移現象。
[0038]注意，作為用于指示轉動方向的方法，存在將諸如箭頭等的顯示部布置在輪胎外表面上的可視位置處的方法。可以采用指示轉動方向的任何形狀或文字作為該方法，并且還可以接受對于車輛的安裝位置或內外側表示的指示。
[0039]如上所述，根據圖示例做出了說明。然而，本發明不限于上述實施方式，而可以根據需要在權利要求的范圍內進行變化。例如，圖1中的傾斜槽5從胎面端11以近似固定的槽寬度延伸并終止在未到達輪胎赤道e的位置。然而，傾斜槽5能夠以傾斜槽5的寬度局部擴大或向一點漸縮的方式成形。此外，傾斜槽5可以橫切赤道e以及進一步延伸。另外，傾斜槽5可以以從胎面端11向終端直線狀延伸或圓弧狀延伸的方式成形。要點是根據上述傾斜構造來布置大多數傾斜槽5。分支槽還可以以曲折狀延伸或曲線狀延伸的方式成形。
[0040](示例)
[0041]其次，已生產根據本發明的充氣輪胎用于性能評價并且下面將說明其結果。各傳統例1、2、各比較例1、2和3以及發明例均具有46/90R57的輪胎尺寸。
[0042]傳統例I的充氣輪胎設置有圖2 Ca)中示出的胎面花紋，其中傾斜槽和胎面端相互連接。此外傳統例2的充氣輪胎具有圖2 (b)中示出的胎面花紋，其中，除傳統例I的胎面花紋以外，分支槽在輪胎周向上延伸并且分隔陸部。
[0043]比較例I的輪胎設置有圖2 (C)中示出的胎面花紋。在圖2 (d)中示出的比較例2的胎面花紋中，沿輪胎周向的分支槽添加到比較例I的胎面花紋。在圖2 (e)示出的比較例3中，比較例2的輪胎的分支槽在陸部塊的蹬出側終止。
[0044]傳統例I和2的各胎面花紋、比較例1、2和3的各胎面花紋設置有如下面表I中示出的如下槽構造。這里，術語“傾斜槽深度”指布置胎面磨耗指示件所在位置的深度，術語“傾斜槽長度”指連接槽寬度的中心的線的長度，術語“傾斜槽角度”指傾斜槽相對于輪胎寬度方向所成的角度。另外，術語“分支槽長度”指連接槽寬度的中心的線的長度，術語“分支槽角度”指分支槽相對于輪胎寬度方向所成的角度。
[0045](表I)
[0046]
【權利要求】
1.一種充氣輪胎，其具有指定的轉動方向，所述充氣輪胎包括: 陸部，所述陸部是通過在所述充氣輪胎的胎面上布置多個傾斜槽劃分形成的，所述多個傾斜槽從兩胎面端的各端朝向輪胎赤道延伸并且朝向所述轉動方向相對于輪胎寬度方向傾斜，以及 分支槽，所述分支槽也在所述胎面上，各所述分支槽在從所述胎面端起朝向輪胎寬度方向內側直到胎面寬度的1/4處的區域內從所述傾斜槽的一部分分叉，所述各分支槽在所述傾斜槽相對于輪胎寬度方向傾斜的輪胎周向的相反方向上向所述輪胎赤道延伸并終止在所述陸部內。
2.根據權利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，所述分支槽和在所述轉動方向的相反側與所述分支槽相鄰的所述傾斜槽之間的最短距離在所述胎面寬度的15%至30%的范圍內。
3.根據權利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，各所述分支槽從所述傾斜槽分叉的位置被布置在從所述胎面端起的所述胎面寬度的1/16處的輪胎寬度方向內側的區域內。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述分支槽的延伸方向在相對于輪胎寬度方向成30°至60°的角度范圍內。
【文檔編號】B60C11/04GK103648804SQ201280033884
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月13日 優先權日:2011年7月15日
【發明者】小柳潤 申請人:株式會社普利司通