CN101500825A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够不妨碍冰上性能而改善在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面上的雪上性能的充气轮胎。在中间陆部(4)沿轮胎周方向(TC)延伸设置有宽度比主槽(2)窄的1根副槽(6)。横槽(7)，由从中央陆部(3)朝向轮胎宽度方向外侧并超过轮胎接地端(TF)地延伸的左右的第一横槽(8)、和从中间陆部(4)朝向轮胎宽度方向外侧并超过轮胎接地端(TF)地延伸的左右的第二横槽(9)构成，第一横槽(8)和第二横槽(9)沿轮胎周方向(TC)交替配置。胎面(1)的中央区域(1C)的槽面积比例小于胎面(1)的接地面区域(G)的槽面积比例。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种在冰雪路面上使用的充气轮胎，更加详细而言，涉及能够改善在包括冰冻果子露状积雪路面(シヤ—ベツト(sherbet)状雪路面，未融化完的积雪路面、融化了一部分的积雪路面)的积雪路面上的雪上性能的充气轮胎。
背景技术
一直以来，作为在冰雪路面上使用的充气轮胎，例如已知图4所示那样的充气轮胎。该充气轮胎，在设有刀槽花纹20的胎面21，在进行了思考、设计的基础上，设置有沿轮胎周方向延伸的4根主槽22和沿轮胎宽度方向延伸的横槽23，由此来平衡并改善冰上性能和雪上性能(例如参照专利文献1)。
但是，由于近年来的全球气候变暖的影响，在降雪地区在冰冻果子露状的积雪路面上行驶的情况增加了。上述那样现有的用于冰雪路面的充气轮胎，针对在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面上的雪上性能，并没有采取足够的对策，需求不妨碍冰上性能而改善在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面上的雪上性能的技术。
专利文献1：日本特开2005—349970号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够不妨碍冰上性能而改善在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面上的雪上性能的充气轮胎。
实现上述目的的本发明的充气轮胎，在胎面设有沿轮胎周方向延伸的4根主槽，该4根主槽由配置在轮胎赤道面的左右两侧的2根第一主槽、和配置在2根第一主槽的轮胎宽度方向外侧的2根第二主槽构成，在所述第一主槽之间形成中央陆部，在该第一主槽和所述第二主槽之间形成中间陆部，在比该第二主槽靠轮胎宽度方向外侧形成胎肩陆部，在各陆部沿轮胎周方向以预定间隔配置有沿轮胎宽度方向延伸的刀槽花纹，在胎面沿轮胎周方向以预定间隔设置有沿轮胎宽度方向延伸的横槽，其中，在所述中间陆部沿轮胎周方向延伸设置有宽度比所述第一以及第二主槽窄的1根副槽，所述横槽由在轮胎赤道面的左右两侧沿轮胎周方向交替配置的左右的第一横槽和左右的第二横槽构成，该左右的第一横槽从中央陆部朝向轮胎宽度方向外侧并超过轮胎接地端地延伸设置，所述左右的第二横槽从中间陆部朝向轮胎宽度方向外侧并超过轮胎接地端地延伸设置，所述左右的第一横槽的内端在中央陆部内相互分离地配置，所述第二横槽的内端位于中间陆部内，胎面的位于左右的轮胎接地端间的接地面区域具有中央侧的中央区域和位于该中央区域的两侧的侧方区域，所述接地面区域整体中的槽面积比例设在18％～33％的范围内，另一方面所述中央区域中的槽面积比例小于所述接地面区域整体中的槽面积比例。
根据上述本发明，除了沿轮胎周方向延伸的4根主槽，还沿轮胎周方向排列从中央陆部超过轮胎接地端、沿轮胎宽度方向延伸的左右的第一横槽，所以通过这些槽能够确保排水性和排雪性这两方面。因此，在冰冻果子露状的积雪路面行驶时的排雪性提高，能够提高冰冻果子露状的积雪路面行驶性能。
还有，使第二横槽的内端位于中间陆部内，由此在中间陆部的轮胎赤道面侧形成轮胎周方向长度长的陆部部分，使胎面的中央侧处的胎面刚性增加，借助在此处配置的刀槽花纹在冰上发挥较高的边角效应，另一方面，减小胎面的中央区域中的槽面积比例，由此使胎面的中央侧的接地面积增大，提高对于结冰路面的接地性，所以能够得到与以往同样水平的良好的冰上性能。
并且，除了沿轮胎周方向延伸的4根主槽之外，配置有沿轮胎周方向延伸的副槽，由此将积雪路面上的转弯性能维持在与以往同样的水平，另一方面，在比中央区域靠外侧的侧方区域增大槽面积比例，所以胎肩侧的排雪性能提高，由此可改善积雪路面上的转弯性能。
附图说明
图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施方式的胎面的局部展开图。
图2是表示本发明的充气轮胎的其他实施方式的胎面的局部展开图。
图3是表示本发明的充气轮胎的另外其他实施方式的胎面的局部展开图。
图4是现有的充气轮胎的胎面的局部展开图。
符号说明
1：胎面                        1C：中央区域
1G：接地面区域                 2：主槽
2A：第一主槽                    2B：第二主槽
3：中央陆部                    3A：花纹块
4：中间陆部                    4A：第一花纹块
4B：第二花纹块                 5：胎肩陆部
6：副槽                        6A：第一倾斜部
6B：第二倾斜部                 7：横槽
8：第一横槽                     8a：内端
9：第二横槽                    9a：内端
10、11、12、13：刀槽花纹       14：辅助槽
P1、P2：位置                   TC：轮胎周方向
TE：轮胎赤道面                 TF：轮胎接地端
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，参照附图详细说明。
图1表示本发明的充气轮胎的一个实施方式，附图标记1表示胎面，附图标记TE表示轮胎赤道面。在胎面1，设有沿轮胎周方向TC直线状延伸的4根主槽2。4根主槽2，包括在轮胎赤道面TE的左右两侧配置的2根第一主槽2A、和在2根第一主槽2A的轮胎宽度方向外侧配置的2根第二主槽2B。还有，这里所说的主槽2，是宽度为轮胎接地宽度2W的3％～7％、深度为7mm～12mm的周方向槽。
左右的第一主槽2A以及左右的第二主槽2B，相对轮胎赤道面TE对称配置。在左右的第一主槽2A之间形成有中央陆部3。在相互相邻的第一主槽2A和第二主槽2B之间形成有中间陆部4，在比第二主槽2B靠轮胎宽度方向外侧的胎肩区域设有胎肩陆部5。在各中间陆部4，沿轮胎周方向TC延伸设置有宽度比第一以及第二主槽2A、2B窄的1根副槽6。这里所说的副槽6是宽度为轮胎接地宽度2W的1％～4％、深为4mm～10mm的周方向槽。
在胎面1，还沿轮胎周方向TC以预定的间隔设有沿轮胎宽度方向延伸的横槽7。横槽7，由在轮胎赤道面TE的左右两侧配置的左右的第一横槽8和左右的第二横槽9构成，左右的第一横槽8和左右的第二横槽9沿轮胎周方向TC交替配置。
左侧的第一横槽8，从中央陆部3朝向轮胎宽度方向外侧横截左侧的主槽2A、2B以及副槽6，进而超过左侧的轮胎接地端TF延伸。右侧的第一横槽8，从中央陆部3朝向轮胎宽度方向外侧横截右侧的主槽2A、2B以及副槽6，进而超过右侧的轮胎接地端TF延伸。左右的第一横槽8的内端8a，在中央陆部3内相互分离地配置，中央陆部3形成为沿轮胎周方向连续的条形花纹。各第一横槽8的宽度，从第一横槽8的内端8a朝向轮胎宽度方向外侧(轮胎接地端TF)、直到超过轮胎接地端TF的位置逐渐增加。
左侧的第二横槽9，从左侧的中间陆部4朝向轮胎宽度方向外侧横截左侧的第二主槽2B，进而超过左侧的轮胎接地端TF延伸。右侧的第二横槽9，从右侧的中间陆部4朝向轮胎宽度方向外侧横截右侧的第二主槽2B，进而超过右侧的轮胎接地端TF延伸。左右的第二横槽9的内端9a与副槽6相连接，第二横槽9的宽度也是从内端9a朝向轮胎宽度方向外侧(轮胎接地端TF)、直到超过轮胎接地端TF的位置逐渐增加。
中间陆部4，被形成为由第二主槽2B和副槽6以及第一横槽8和第二横槽9划分的第一花纹块4A，和由第一主槽2A和副槽6以及第一横槽8划分、轮胎周方向长度比第一花纹块4A长的第二花纹块4B。胎肩陆部5，由第二主槽2B、第一横槽8以及第二横槽9划分形成为花纹块5A。
在构成中央陆部3的条形花纹，沿轮胎周方向TC以预定的间隔设有沿轮胎宽度方向延伸的左右的刀槽花纹10。各刀槽花纹10的一端与相邻的第一主槽2A连通。在中间陆部4的各第一花纹块4A，沿轮胎周方向TC以预定的间隔配设有刀槽花纹11，该刀槽花纹11沿轮胎宽度方向延伸、一端与第二主槽2B连通、另一端与副槽6连通。在中间陆部4的各第二花纹块4B，沿轮胎周方向TC以预定的间隔配设有刀槽花纹12，该刀槽花纹12沿轮胎宽度方向延伸、一端与副槽6连通、另一端与第一主槽2A连通。在胎肩陆部5的各花纹块5A，同样沿轮胎周方向TC以预定的间隔配设有沿轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹13。
位于左右的轮胎接地端TF之间的胎面1的接地面区域1G整体的槽面积比例在18％～33％的范围内。如果该槽面积比例低于18％，则难以改善雪上性能。相反如果接地面区域1G的槽面积比例超过33％，则冰上性能显著降低。从冰上性能这一点出发，优选设为18％～27％。
接地面区域1G具有中央侧的中央区域1C和位于该中央区域1C的两侧的侧方区域1S，该中央侧的中央区域1C位于轮胎接地半宽度W的33％的位置P1、P2之间，所述轮胎接地半宽度W是从轮胎赤道面TE向轮胎宽度方向两侧分别到接地端TF为止的轮胎宽度方向(轴方向)的距离。通过使中央区域1C的槽面积比例小于接地面区域1G整体的槽面积比例，使中央区域1C的槽面积比例小于侧方区域1S，由此增大了在胎面1的中央侧的接地面积，提高了对于结冰路面的接地性。
副槽6沿轮胎周方向TC曲折状(Z字状、锯齿状)弯曲、并延伸设置成环状，交替连接着第一倾斜部6A和第二倾斜部6B，所述第一倾斜部6A以比相邻的横槽8、9的间隔长的长度相对于轮胎周方向TC倾斜延伸，所述第二倾斜部6B以比第一倾斜部6A短的长度相对于轮胎周方向TC倾斜延伸。第二横槽9连通于第一倾斜部6A与第二倾斜部6B的连接部。沿轮胎周方向TC曲折状延伸设置副槽6，由此借助副槽6的轮胎宽度方向的边角成分，发挥在冰上的牵引性。
根据上述本发明，除了4根主槽2，还沿轮胎周方向TC排列从中央陆部3起超过轮胎接地端TF延伸的左右的第一横槽8，所以通过这些槽2、8，能够确保排水性和排雪性这两者。因此，提高冰冻果子露状的积雪路面行驶时的排雪性，可提高冰冻果子露状的积雪路面行驶性能。
还有，通过使左右的第一横槽8的宽度从其内端8a朝向轮胎接地端TF增加，能够将第一横槽8内的雪顺畅地向轮胎外侧排出，所以能够进一步提高冰冻果子露状的积雪路面行驶时的排雪性，可进一步改善冰冻果子露状的积雪路面行驶性能。
另一方面，使第二横槽9的内端9a位于中间陆部4内、不与第一主槽2A连通，所以在中间陆部4的轮胎赤道面侧形成轮胎周方向长度较长的陆部部分(花纹块4B)，在胎面1的轮胎赤道面侧配置条形花纹状的中央陆部3和花纹块4B，从而增加胎面1的中央侧的刚性，通过配置于该处的刀槽花纹10、12，能够在冰上发挥较高的边角效应(棱角效应)，另一方面通过减小胎面1的中央区域1C的槽面积比例，增大在胎面1的中央侧的接地面积，提高对于结冰路面的接地性，所以能够确保与以往相同水平的良好的冰上性能。
还有，除了4根主槽2，还配置沿轮胎周方向TC延伸的副槽6，由此能够将在积雪路面上的转弯性能维持在与已往相同的水平，另一方面在比中央区域1C靠轮胎宽度方向外侧的侧方区域1S增大槽面积比例，所以提高了胎面1的胎肩侧的排雪性能，由此可改善在积雪路面上的转弯性能。
在本发明中，优选将胎面1的中央区域1C的槽面积比例与接地面区域1G整体的槽面积比例之差设在1％～5％的范围内。如果槽面积比例之差小于1％，则排雪性能不够、不能够改善在雪上的转弯性能。如果槽面积比例之差超过5％，则由于侧方区域1S的槽面积的增大、胎面1的胎肩侧的刚性降低，导致冰上性能的降低。
第二横槽9，如图2所示，也可以使其内端9a不与副槽6连通地位于中间陆部4内。在比图1的充气轮胎重视冰上性能的情况下，这样使第二横槽9不与副槽6连通。由此，中间陆部4的刚性以及接地面积增加，所以能够提高冰上性能。
在比图1的充气轮胎更重视雪上性能的情况下，能够使第二横槽9与副槽6交叉地延伸设置。但是，使第二横槽9不与第一主槽2连通，使其与第一主槽2分离。由此槽面积增加，所以能够更加提高雪上性能。这样，对于第二横槽9能够根据需要将其内端9a的配置在中间陆部4内适当设定。
还有，在图1的充气轮胎中，在更加重视雪上性能的情况下，如图3所示，可以在第一主槽2之间还配置沿轮胎宽度方向延伸的多条辅助槽14。通过辅助槽14的边角效应，提高雪上牵引性能，能够提高雪上性能。
辅助槽14，以比横槽7(8、9)的间隔大的间隔(在图示的例子中，是横槽7的间隔的2倍的间隔)沿轮胎周方向TC配置，通过第一主槽2和辅助槽14，中央陆部3被划分形成为花纹块3A。左右的第一横槽8的内端8a，被配置在位于沿轮胎周方向TC相邻的辅助槽14之间的中央部的花纹块3A内。
由于设置辅助槽14，冰上性能降低，但为了抑制该降低，如图所示，可以使辅助槽14的宽度比第一以及第二横槽8、9的宽度窄，作为该宽度可以设在2mm～5mm的范围内。作为辅助槽14的深度，可以设在4mm～10mm的范围内。
作为副槽6的第一倾斜部6A相对于轮胎周方向TC的倾斜角度α(参照图2)，优选设在3°～10°的范围内。如果第一倾斜部6A的倾斜角度α低于3°，则不能使由副槽6的轮胎宽度方向的边角成分所实现的在冰上的牵引性有效地发挥。如果第一倾斜部6A的倾斜角度α大于10°，则产生由副槽6所划分的花纹块4A、4B的宽度窄的部位，花纹块形状变形(畸变)，其结果不能确保良好的花纹块刚性。
第一横槽8以及第二横槽9，如图所示，可以相对于轮胎宽度方向倾斜延伸，作为其相对于轮胎宽度方向的角度β1、β2，在接地面区域1G中可以设在0°～45°的范围内。如果横槽8、9的角度β1、β2超过45°，则在冰雪路面上的第一横槽8以及第二横槽9的边角效应降低，制动以及牵引性能恶化。还有，在第一横槽8以及第二横槽9如图所示圆弧状延伸的情况下，相对于轮胎宽度方向的角度β1、β2是对于第一横槽8以及第二横槽9的槽宽中心线的切线相对于轮胎宽度方向的角度。
在本发明中，上述轮胎接地端TF，在乘用车用充气轮胎时、在JATMA有规定的情况下，是在将充气轮胎装配到JATMA所规定的标准轮辋上，将空气压力设为230kPa，施加JATMA所规定的最大负载能力的70％的负载的条件下，测定的轮胎接地端。在为JATMA没有规定、由ETRTO或TRA规定的轮胎的情况下，上述轮胎接地端TF，是在将充气轮胎装配到ETRTO或TRA所规定的标准轮辋上，将空气压力设为230kPa，施加ETRTO或TRA所规定的最大负载能力的70％的负载的条件下，测定的轮胎接地端。轮胎接地宽度2W以及轮胎接地半宽度W也是与上述同样测定的宽度。
在乘用车用充气轮胎以外的情况下，在JATMA有规定时，上述轮胎接地端TF，是在将轮胎装配到JATMA所规定的标准轮辋上，填充与JATMA所规定的最大负载能力相对应的空气压力，施加其最大负载能力的100％的负载的条件下，测定的轮胎接地端。在为JATMA没有规定而由ETRTO或TRA规定的轮胎的情况下，上述轮胎接地端TF，是在将充气轮胎装配到ETRTO或TRA所规定的标准轮辋上，填充与ETRTO或TRA所规定的最大负载能力相对应的空气压力，施加其最大负载能力的100％的负载的条件下，测定的轮胎接地端。轮胎接地宽度2W以及轮胎接地半宽度W也是在与上述同样的条件下测定的宽度。
还有，上述胎面1的接地面区域1G的槽面积比例、中央区域1C的槽面积比例以及侧方区域1S的槽面积比例，是在与上述轮胎接地端的测定相同的条件下使轮胎接地时的实际的槽的开口面积的比例。
本发明尤其优选适用于乘用车用充气轮胎以及小型卡车用充气轮胎。
实施例
制造本发明轮胎1～5(本实施例1～5)、比较轮胎1～4(比较例1～4)以及现有轮胎(现有例)，分别作为试验轮胎。使它们的轮胎尺寸皆为215/60R16，使胎面花纹、接地面区域的槽面积比例以及中央区域的槽面积比例如表1所示。
在本发明轮胎1～5以及比较轮胎1～4中，第一横槽以及第二横槽的角度β1、β2分别在0～37°的范围内变化。还有，副槽的第一倾斜部的倾斜角度α分别为5°。
将这些试验轮胎分别装配于轮辋尺寸为16×6.5J的轮辋，将空气压力设为230kPa，安装到具备ABS(anti-lock braking system，防抱死制动系统)的排气量2500cc的前轮驱动车上，通过以下的试验方法，进行冰上性能和雪上性能的评价试验，得到表1所示的结果。
冰上性能(制动性能)
在冰面试验道路上，对以时速40km直行行驶中的车辆施加全制动，测定到车辆停止为止的制动距离。利用以现有轮胎为100的指数值表示该评价结果。该值越大，制动距离越短，冰上制动性能越优异。
雪上性能
a)牵引性
在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面试验道路上，使车辆的发动机全开，测定从开始到时速达到35km所用的时间。利用以现有轮胎为100的指数值表示该评价结果。该值越大，用时越短，雪上牵引性越优异。当指数值在105以上时效果显著。
b)转弯性能
在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面试验道路上，测定在一边描画半径30m的圆一边转弯行驶时作用于车辆的横向加速度。利用以现有轮胎为100的指数值表示该评价结果。该值越大，横向加速度越小，雪上转弯性能越优异。当指数值在105以上时效果显著。
Figure A200780027752D00131
根据表1可知，本发明的轮胎，冰上性能在99以上，将冰上性能维持为与以往相同的水平，并且能够有效改善在包括冰冻果子露状积雪路面的积雪路面上的雪上性能。
具有上述优异效果的本发明，尤其优选适用于乘用车以及小型卡车所使用的充气轮胎。

Claims (11)

1.一种充气轮胎，在胎面设有沿轮胎周方向延伸的4根主槽，该4根主槽由配置在轮胎赤道面的左右两侧的2根第一主槽、和配置在2根第一主槽的轮胎宽度方向外侧的2根第二主槽构成，在所述第一主槽之间形成中央陆部，在该第一主槽和所述第二主槽之间形成中间陆部，在比该第二主槽靠轮胎宽度方向外侧形成胎肩陆部，在各陆部沿轮胎周方向以预定间隔配置有沿轮胎宽度方向延伸的刀槽花纹，在胎面沿轮胎周方向以预定间隔设置有沿轮胎宽度方向延伸的横槽，其中，
在所述中间陆部沿轮胎周方向延伸设置有宽度比所述第一以及第二主槽窄的1根副槽，
所述横槽由在轮胎赤道面的左右两侧沿轮胎周方向交替配置的左右的第一横槽和左右的第二横槽构成，该左右的第一横槽从中央陆部朝向轮胎宽度方向外侧并超过轮胎接地端地延伸设置，所述左右的第二横槽从中间陆部朝向轮胎宽度方向外侧并超过轮胎接地端地延伸设置，所述左右的第一横槽的内端在中央陆部内相互分离地配置，所述第二横槽的内端位于中间陆部内，
胎面的位于左右的轮胎接地端间的接地面区域具有中央侧的中央区域和位于该中央区域的两侧的侧方区域，所述接地面区域整体中的槽面积比例设在18％～33％的范围内，另一方面所述中央区域中的槽面积比例小于所述接地面区域整体中的槽面积比例。
2.根据权利要求1所记载的充气轮胎，其中，
所述第一横槽的宽度从该第一横槽的内端朝向轮胎接地端增加。
3.根据权利要求1或2所记载的充气轮胎，其中，
所述第二横槽的内端连接于所述副槽，所述中间陆部形成为第一花纹块和第二花纹块，所述第一花纹块由第二主槽和副槽以及第一横槽和第二横槽划分，所述第二花纹块由第一主槽和副槽以及第一横槽划分、轮胎周方向长度比第一花纹块长。
4.根据权利要求3所记载的充气轮胎，其中，
所述第二横槽的宽度从该第二横槽的内端朝向轮胎接地端增加。
5.根据权利要求1至4中任一项所记载的充气轮胎，其中，
所述副槽沿轮胎周方向呈曲折状延伸设置。
6.根据权利要求5所记载的充气轮胎，其中，
所述副槽，被构成为以比相邻的横槽的间隔长的长度相对于轮胎周方向倾斜延伸的第一倾斜部、和以比该第一倾斜部短的长度相对于轮胎周方向倾斜延伸的第二倾斜部交替连接，所述第一倾斜部相对于轮胎周方向的倾斜角度为3°～10°。
7.根据权利要求1至6中任一项所记载的充气轮胎，其中，
所述第一横槽以及第二横槽相对于轮胎宽度方向的角度在0°～45°的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所记载的充气轮胎，其中，
在所述第一主槽之间以比横槽的间隔大的间隔沿轮胎周方向配置有沿轮胎宽度方向延伸的辅助槽，所述中央陆部通过第一主槽和辅助槽形成为花纹块。
9.根据权利要求8所记载的充气轮胎，其中，
所述辅助槽以横槽的间隔的2倍的间隔沿轮胎周方向配置，而且左右的第一横槽的内端配置在位于沿轮胎周方向相邻的辅助槽之间的中央部的花纹块内。
10.根据权利要求8或9所记载的充气轮胎，其中，
所述辅助槽的宽度比第一以及第二横槽的宽度窄。
11.根据权利要求1至10中任一项所记载的充气轮胎，其中，
所述接地面区域的中央区域，是位于轮胎接地半宽度W的33％的位置之间的区域，所述轮胎接地半宽度W是从轮胎赤道面向轮胎宽度方向两侧分别到轮胎接地端为止的轮胎宽度方向的距离。
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