充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種均衡地提高胎面部的正圓度以及排水性能的充氣輪胎。該充氣輪胎在胎面部（2）設置有：一對主溝（3），它們在輪胎赤道（C）的兩側沿輪胎周向連續地延伸；多條橫紋溝（4），它們從主溝（3）朝輪胎軸向外側延伸、且在比胎面接地端（Te）靠輪胎軸向內側的位置形成終端。橫紋溝（4）的溝寬為胎面接地寬度（TW）的3%～11%。橫紋溝（4）包括：與主溝（3）連接、且溝深較小的淺底部（11）；溝深大于該淺底部（11）的溝深的深底部（13）；以及將該深底部（13）和淺底部（11）連接、且溝深朝向淺底部（11）逐漸減小的錐部（12）。
【專利說明】充氣輪胎
【技術領域】
[0001]本發明涉及均衡地提高胎面部的正圓度以及排水性能的充氣輪胎。
【背景技術】
[0002]以往，已知有如下充氣輪胎，該充氣輪胎設置有沿輪胎周向連續地延伸的主溝、和從主溝朝向輪胎軸向外側延伸的橫紋溝。這樣的充氣輪胎，借助橫紋溝而使胎面部的陸地部與路面之間的水膜匯集，并經由主溝而將匯集后的水膜朝輪胎的外側排出，因此能夠發揮較高的排水性能。
[0003]然而，在通過硫化成形來制造這樣的充氣輪胎時，對橫紋溝進行成形的硫化模具的溝成形用突起，會使未硫化的胎面膠朝胎面部的踏面側移動。因此，對于硫化成形后的輪胎而言，橫紋溝附近的陸地部的橡膠厚度大于設計橡膠厚度，因此存在胎面部的正圓度變差的問題。
[0004]專利文獻1:日本特開2009-196431號公報
【發明內容】
[0005]本發明是鑒于上述那樣的實際情況而完成的，其主要目的在于提供一種充氣輪胎，該充氣輪胎將橫紋溝的溝寬以及溝形狀規定在恒定的范圍，以此為基本，減小了硫化成形時橫紋溝附近的胎面膠的變形，從而均衡地提高了胎面部的正圓度以及排水性能。
[0006]本發明中技術方案I記載的發明是一種充氣輪胎，該充氣輪胎在胎面部設置有:一對主溝，它們在輪胎赤道的兩側沿輪胎周向連續地延伸；和多條橫紋溝，它們從上述主溝朝輪胎軸向外側延伸、且在比胎面接地端靠輪胎軸向內側的位置形成終端，該充氣輪胎的特征在于，上述橫紋溝的溝寬為胎面接地寬度的3%?11%，并且，上述橫紋溝包括:與上述主溝連接、且溝深較小的淺底部；溝深大于上述淺底部的溝深的深底部；以及將上述深底部與上述淺底部連接、且溝深朝向上述淺底部逐漸減小的錐部。
[0007]另外，在技術方案I所述的充氣輪胎的基礎上，對于技術方案2所述的發明而言，上述橫紋溝相對于輪胎周向以40°?60°的角度傾斜。
[0008]另外，在技術方案I或2所述的充氣輪胎的基礎上，對于技術方案3所述的發明而言，上述淺底部的溝深為上述深底部的溝深的30%?60%。
[0009]另外,在技術方案I至3中任意方案所述的充氣輪胎的基礎上，對于技術方案4所述的發明而言，上述淺底部的輪胎軸向上的長度為上述胎面接地寬度的5%?15%。
[0010]另外,在技術方案I至4中任意方案所述的充氣輪胎的基礎上，對于技術方案5所述的發明而言，上述錐部的輪胎軸向上的長度為上述胎面接地寬度的10%?20%。
[0011]另外，在技術方案I至5中任意方案所述的充氣輪胎的基礎上,對于技術方案6所述的發明而言，上述橫紋溝的溝深為5mm以上。
[0012]另外,在技術方案I至6中任意方案所述的充氣輪胎的基礎上,對于在技術方案7所述的發明而言，上述橫紋溝在輪胎周向上設置有10條?40條。[0013]本發明的充氣輪胎在胎面部設置有:一對主溝，它們在輪胎赤道的兩側沿輪胎周向連續地延伸；多條橫紋溝，它們從主溝朝輪胎軸向外側延伸、且在比胎面接地端靠輪胎軸向內側的位置形成終端。橫紋溝的溝寬形成為胎面接地寬度的3%?11%。這樣的橫紋溝將胎面部的陸地部與路面之間的水膜高效地向主溝排出，從而提高了排水性能。
[0014]橫紋溝包括:與主溝連接、且溝深較小的淺底部；溝深大于該淺底部的溝深的深底部；以及將該深底部與淺底部連接、且溝深朝向淺底部逐漸減小的錐部。對于這樣的橫紋溝而言，在進行硫化成形時，能夠使被用于對深底部進行成形的硫化模具的溝成形用突起按壓的胎面膠經由錐部而順暢地向淺底部側移動。此時，被按壓的胎面膠例如流入到對錐部、淺底部進行成形的胎面膠的空隙。另外，被硫化模具的溝成形用突起按壓的胎面膠，在連接主溝與橫紋溝的區域內被大幅地按壓。因此，通過將橫紋溝與主溝連接的部分作成淺底部，使得對胎面膠的按壓力降低，從而減小了橡膠的移動量。因此，橫紋溝附近的陸地部硫化成形后的橡膠厚度大于設計橡膠厚度的情況得以抑制，從而提高了胎面部的正圓度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是示出本發明的一個實施方式的胎面部的展開圖。
[0016]圖2 Ca)是圖1的X-X剖視圖，圖2 (b)是其他實施方式的橫紋溝的長度方向的剖視圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]2...胎面部；3...主溝；4...橫紋溝；11...淺底部；12...錐部；13...深底部；C...輪胎赤道；Te...胎面接地端；TW...胎面接地寬度。
【具體實施方式】
[0019]以下，基于附圖對本發明的一個實施方式進行說明。
[0020]如圖1所示，本實施方式的充氣輪胎(以下，有時簡稱為“輪胎”)例如優選用作轎車用輪胎，該充氣輪胎的胎面部2具有:一對主溝3，它們在輪胎赤道C的兩側沿輪胎周向連續地延伸；多條橫紋溝4，它們從各主溝3朝向輪胎軸向外側延伸、且在比胎面接地端Te靠輪胎軸向內側處形成終端；以及傾斜溝5，其配置于在輪胎周向上相鄰的橫紋溝4、4之間。
[0021]由此，在本實施方式的胎面部2配置有:由一對主溝3、3劃分而成的一個中央陸地部6 ;以及由主溝3和胎面接地端Te劃分而成的一對胎肩陸地部7。
[0022]上述“胎面接地端” Te被設定為:對于輪輞組裝于正規輪輞(未圖示)且填充了正規內壓后的無負載的正規狀態的輪胎，使其承載正規載荷、且以0°外傾角與平面地面接觸時的輪胎軸向最外側的接地位置。并且，該胎面接地端Te、Te之間的輪胎軸向上的距離被設定為胎面接地寬度TW。在未特殊說明的情況下，輪胎各部的尺寸等是在上述正規狀態下測量所得的值。
[0023]上述“正規輪輞”是指在包括輪胎所依據的規格在內的規格體系中按照每個輪胎來規定各規格的輪輞，若為JATMA則表示“標準輪輞”，若為TRA則表示“Design Rim”，若為ETRTO則表示“Measuring Rim”。另外，上述“正規內壓”是在包括輪胎所依據的規格在內的規格體系中按照每個輪胎來規定各規格的氣壓，若為JATMA則表示“最高氣壓”，若為TRA則表示表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” 中所記載的最大值，若為ETRTO則表示“INFLATION PRESSURE”，在輪胎為轎車用輪胎的情況下，將其設為180kPa。
[0024]另外，“正規載荷”是指在包括輪胎所依據的規格在內的規格體系中按照每個輪胎來規定各規格的載荷，若為JATMA則表示“最大負載能力”，若為TRA則表示表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” 中所記載的最大值，若為 ETRTO 則表示“LOAD CAPACITY”，在輪胎為轎車用輪胎的情況下，將其設為相當于上述載荷的88%的載荷。
[0025]本實施方式的主溝3形成為沿著輪胎周向的直線狀。這樣的主溝3將溝內的水順暢地朝輪胎旋轉方向的后方排出。因此，排水性能得以提高。另外，主溝3例如可以是以波狀、鋸齒狀延伸的溝。另外，為了在輪胎赤道C的兩側均衡地提高排水性能，優選將主溝3配置成以輪胎赤道C為中心對稱。
[0026]主溝3的溝寬(在與溝中心線成直角的方向上測量所得的溝寬，以下，對于其他溝也同樣定義)Wl以及溝深Dl (圖2 (a)所示)，可以按照慣例進行各種設定。然而，若上述溝寬Wl或溝深Dl減小，則排水性能有可能變差。相反，若上述溝寬Wl或溝深Dl增大，則有可能因中央陸地部6以及胎肩陸地部7的踏面面積減小而導致抓地性能變差。因此，主溝3的溝寬Wl例如優選為胎面接地寬度TW的4%以上，更優選為5%以上，另外，優選為8%以下，更優選為7%以下。溝深Dl優選為5mm以上，更優選為6mm以上，另外，優選為IOmm以下，更優選為9mm以下。
[0027]為了均衡地確保中央陸地部6以及胎肩陸地部7的輪胎軸向上的剛性，主溝3的溝中心線Gl與輪胎赤道C之間的輪胎軸向距離LI優選為胎面接地寬度TW的5%?13%。
[0028]主溝3也可以在沿輪胎周向延伸的溝壁面設置倒角部(省略圖示)，通過將上述溝壁面與胎肩陸地部7或中央陸地部6的踏面的交叉部傾斜地切除而形成上述倒角部。
[0029]在本實施方式中，橫紋溝4相對于輪胎周向朝一側傾斜(圖1中，朝向輪胎軸向外側且朝上側傾斜)。這樣的橫紋溝4能夠將溝內的水順暢地向主溝3排出。
[0030]橫紋溝4的溝寬W2被規定為胎面接地寬度TW的3%?11%。即，在橫紋溝4的溝寬W2不足胎面接地寬度TW的3%的情況下，無法將胎肩陸地部7與路面之間的水膜有效地向主溝3排出，從而使得排水性能變差。在橫紋溝4的溝寬W2超過胎面接地寬度TW的11%的情況下，胎肩陸地部7的踏面的面積減小，從而使得抓地性能變差。另外，由于溝面積增大，因此胎面部2的外觀的霸氣程度(aggressive)變差。因此，橫紋溝4的溝寬W2優選為胎面接地寬度TW的5%以上，另外，優選為8%以下。此外，溝寬W2的上述數值范圍是以橫紋溝4的最大寬度而確定的。
[0031]在本實施方式中，橫紋溝4的溝寬W2朝向主溝3側逐漸增加。由此，進一步將溝內的水順暢地向主溝3側排出。另外，確保了胎肩陸地部7的較高的剛性。
[0032]在橫紋溝4相對于輪胎周向的角度Θ I較大的情況下，有可能因直行行駛時的排水阻力增大而使得直行行駛時的排水性能變差。在橫紋溝4相對于輪胎周向的角度Θ1較小的情況下，有可能因轉彎行駛時的排水阻力增大而使得轉彎行駛時的排水性能變差。因此，橫紋溝4相對于輪胎周向的角度Θ I優選為40°以上，更優選為45°以上，另外，優選為60°以下，更優選為55°以下。橫紋溝4的角度Θ I由橫紋溝4的溝中心線G2的切線與輪胎周向線所成的角度來規定。另外，橫紋溝4的溝中心線G2設為將橫紋溝4的輪胎周向長度的中間點連接而形成的線。另外，由于橫紋溝4的輪胎軸向上的外端4e附近對排水性能的影響較小，因此，在距主溝3的距離超過橫紋溝4的輪胎軸向上的長度L2的80%的范圍內，只要橫紋溝4的角度ΘI形成在上述范圍內即可。
[0033]雖未特殊限定，但從均衡地確保轉彎行駛時的抓地力和排水性能的觀點出發，橫紋溝4的輪胎軸向上的長度L2優選為胎肩陸地部7的輪胎軸向上的長度Ls的75%以上，更優選為80%以上，另外，優選為95%以下，更優選為90%以下。
[0034]如圖1的X-X剖視圖、亦即圖2 (a)所示，為了確保較高的排水性能，橫紋溝4的溝深D2優選形成為5mm以上。另外，在溝深D2較大的情況下，有可能會因胎肩陸地部7的剛性降低而使得抓地性能變差。因此，橫紋溝4的溝深D2優選為4.0mm以下。
[0035]優選地，在一方的胎肩陸地部7的輪胎周向上設置10條?40條橫紋溝4。S卩，在橫紋溝4的條數較少的情況下，排水性能有可能變差。在紋溝4的條數較多的情況下，有可能因胎肩陸地部7的踏面減小而使得與路面的摩擦力降低，從而有可能使得抓地性能變差。另外，外觀的霸氣程度也有可能變差。因此，優選地，在輪胎周向上設置15條以上35條以下的橫紋溝4。
[0036]橫紋溝4包括:與主溝3連接、且溝深較小的淺底部11 ;溝深大于該淺底部11的溝深的深底部13 ;以及將該深底部13和淺底部11連接、且溝深朝向淺底部11逐漸減小的錐部12。這樣的橫紋溝4，當進行硫化成形時，能夠使被用于對深底部13進行成形的硫化模具的溝成形用突起按壓的胎面膠經由錐部12而順暢地向淺底部11側移動。此時，被按壓的胎面膠例如流入到對錐部12、淺底部11進行成形的胎面膠的空隙。另外，由硫化模具的溝成形用突起按壓的胎面膠，在主溝3與橫紋溝4連接的區域被大幅地按壓。因此，通過將橫紋溝與主溝連接的部分作成淺底部，使得對胎面膠的按壓力降低，從而減小了橡膠的移動量。因此，橫紋溝4附近的胎肩陸地部7硫化成形后的橡膠厚度大于設計橡膠厚度的情況得以抑制，從而提高了胎面部2的正圓度。
[0037]淺底部11的溝深D3優選為深底部13的溝深D4的30%以上，更優選為35%以上，另外，優選為60%以下，更優選為55%以下。在上述溝深之比D3/D4較大的情況下，被用于對深底部13進行成形的硫化模具的溝成形用突起按壓的胎面膠有可能會移動到淺底部11附近的胎肩陸地部7的踏面側，從而無法有效地發揮上述作用。相反，在上述溝深之比D3/D4較小的情況下，有可能會因從深溝部13向主溝3的溝內排水的阻力增大而導致排水性能變差。
[0038]淺底部11的輪胎軸向上的長度L3 (圖1所示)優選為胎面接地寬度TW的5%以上，更優選為7%以上，另外，優選為15%以下，更優選為13%以下。在淺底部11的輪胎軸向上的長度L3超過胎面接地寬度TW的15%的情況下，排水性能有可能變差。在淺底部11的輪胎軸向上的長度L3不足5%的情況下，用于對淺底部11進行成形的胎面膠的空隙減小，當進行輪胎成形時，從深底部13被溝成形用突起按壓的胎面膠有可能會移動到胎面部2的踏面2n側。
[0039]錐部12的輪胎軸向上的長度L4 (圖1所示)優選為胎面接地寬度TW的10%以上，更優選為12%以上，另外，優選為20%以下，更優選為18%以下。在錐部12的輪胎軸向上的長度L4不足胎面接地寬度TW的10%的情況下，淺底部11附近的胎肩陸地部7與深底部13附近的胎肩陸地部7的剛性差增大，從而有可能使得抓地性能變差。在錐部12的輪胎軸向上的長度L4超過胎面接地寬度TW的20%的情況下，淺底部11的輪胎軸向上的長度L3或深底部的輪胎軸向上的長度減小，從而有可能使得排水性能或輪胎的正圓度變差。
[0040]為了有效地發揮上述作用，錐部12的輪胎軸向上的長度L4優選為淺底部11的輪胎軸向上的長度L3的1.2倍以上，更優選為1.3倍以上，另外，優選為1.7倍以下，更優選為1.6倍以下。
[0041]在本實施方式中，在觀察輪胎子午線截面時，錐部12的溝底12s以直線狀平滑地延伸。這樣的錐部12能夠使從深底部13被按壓的胎面膠順暢地向淺底部11側移動。另夕卜，錐部12的溝底的形狀不限定于直線狀，如圖2 (b)所示，也可以是包括兩個圓弧r的曲線狀，其中，這兩個圓弧r為凸向輪胎徑向內側的內側凸面12a、和經由拐點m與該內側凸面12a連接且凸向輪胎徑向外側的外凸面12b。憑借這樣的錐部12能夠進一步減小胎肩陸地部7的剛性差，從而能夠確保更高的抓地性能。另外，圓弧r的曲率可以相同也可以不同。
[0042]如圖1的胎面展開圖所示，傾斜溝5包括:以圓弧狀延伸的第一傾斜溝5A ;配置在該第一傾斜溝5A與橫紋溝4的輪胎周向之間、且在長度方向的大致中間處大幅彎曲的第二傾斜溝5B ;以及兩端在胎肩陸地部7內形成終端的第三傾斜溝5C。對于第一傾斜溝5A以及第二傾斜溝5B而言，一端在胎肩陸地部7內形成終端、且另一端在胎面接地端Te的輪胎軸向外側形成終端。
[0043]這樣，本實施方式的胎肩陸地部7形成為沿輪胎周向連續地延伸的肋，橫紋溝4以及傾斜溝5的至少一端在該胎肩陸地部7內形成終端。因此，確保了胎肩陸地部7的較大的剛性，從而保持了較高的抓地性能。另外，通過橫紋溝4以及傾斜溝5將胎肩陸地部7的踏面與路面之間的水膜有效地排出。因此，確保了較高的排水性能。
[0044]橫紋溝4、各傾斜溝5可以在沿輪胎軸向延伸的溝壁面設置倒角部(省略圖示)，通過將該溝壁面與胎肩陸地部7的踏面的交叉部傾斜地切除而形成該倒角部。
[0045]以上雖然對本發明的充氣輪胎進行了詳細說明，但本發明不限定于上述【具體實施方式】，能夠變更為各種方式來實施。
[0046][實施例]
[0047]基于表I的規格試制了具有圖1的基本花紋、且尺寸為245/40R18的充氣輪胎，并對各供試輪胎的排水性能、胎面部的正圓度、抓地性能以及外觀進行了測試。各輪胎的共通規格如下。除了表I中記載的溝以外，各溝的溝寬、輪胎軸向上的長度以及角度如圖1所示。
[0048]胎面接地寬度TW:212mm
[0049]< 主溝 >
[0050]主溝的溝深Dl:7.5_
[0051]<橫紋溝>
[0052]示出了錐部的截面形狀的圖:圖2 (a)
[0053]< 其他 >
[0054]第一傾斜溝的溝深:6.1mm
[0055]第二傾斜溝的溝深:6.1mm
[0056]第三傾斜溝的溝深:6.1mm
[0057]測試方法如下。
[0058]〈排水性能〉[0059]在下述條件下將供試輪胎安裝于轎車(排氣量3000cc、日本產FR車)的所有車輪，并使該轎車在半徑為IOOm的柏油路面以及400m的直線的柏油路面上設置有水深10mm、長度20m的水洼的測試跑道上高速行駛，通過駕駛員的感官對操縱穩定性、直行穩定性進行了評價。利用以6分為滿分的6分法來表示測試結果。
[0060]輪輞:18X8.5J
[0061]內壓:230kPa (所有車輪)
[0062]〈抓地性能〉
[0063]由I名駕駛員駕駛上述測試車輛在干燥柏油路面的上述測試跑道上行駛，并通過駕駛員的感官而對直行行駛時以及轉彎行駛時的抓地性能進行了評價。利用以6分為滿分的6分法來表示測試結果。
[0064]< 外觀 >
[0065]在將供試輪胎安裝于上述測試車輛的狀態下，由10名測試員對胎面部的外觀進行了評價。利用以6分為滿分的6分法來表示測試結果。
[0066]<胎面部的正圓度>
[0067]使用力變動(force variation)試驗機并以JASO C607:2000的均勻性試驗條件為基準，在下述條件下對供試輪胎的RRO (徑向偏心，radial runout)以及RFV (徑向力變動,radial force variation)進行了測量(供試輪胎各20個的平均值)。以實施例1的高速區域的RRO以及RFV的倒數的平均值為100來計算評價結果，將不足50的值設為I分，將50以上不足60的值設為2分，將60以上不足70的值設為3分，將70以上不足80的值設為4分，將80以上不足90的值設為5分，將90以上的值設為6分，利用上述6分法來表示評價結果。
[0068]輪輞:18X8.5J
[0069]內壓:230kPa
[0070]載荷:5.72kN
[0071]速度:80km/h
[0072]測試結果示于表I。
[0073][表 I]
【權利要求】
1.一種充氣輪胎，在胎面部設置有: 一對主溝，它們在輪胎赤道的兩側沿輪胎周向連續地延伸；以及多條橫紋溝，它們從所述主溝朝輪胎軸向外側延伸、且在比胎面接地端靠輪胎軸向內側的位置形成終端， 所述充氣輪胎的特征在于， 所述橫紋溝的溝寬為胎面接地寬度的3%?11%， 并且，所述橫紋溝包括:與所述主溝連接、且溝深較小的淺底部；溝深大于所述淺底部的溝深的深底部；以及將所述深底部與所述淺底部連接、且溝深朝向所述淺底部逐漸減小的錐部。
2.根據權利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述橫紋溝相對于輪胎周向以40°?60°的角度傾斜。
3.根據權利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述淺底部的溝深為所述深底部的溝深的30%?60%。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述淺底部的輪胎軸向上的長度為所述胎面接地寬度的5%?15%。
5.根據權利要求1?4中任一項所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述錐部的輪胎軸向上的長度為所述胎面接地寬度的10%?20%。
6.根據權利要求1?5中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于， 所述橫紋溝的溝深為5mm以上。
7.根據權利要求1?6中任意一項所述的充氣輪胎，其特征在于， 所述橫紋溝在輪胎周向上設置有10條?40條。
【文檔編號】B60C11/13GK103935190SQ201310367080
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年1月23日
【發明者】中嶋努 申請人:住友橡膠工業株式會社