CN101578186B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的充气轮胎在胎面上设置有包括沿轮胎周向延伸的主沟槽(4～7)的沟槽部，地面接触部被该沟槽部区划成周向条形花纹(1)和花纹块(2、3)。周向条形花纹(1)和花纹块(2、3)面对主沟槽(4～7)的壁面当中，面对安装于车辆时的内侧的内侧壁面(1a～3a)形成为曲折面，面对安装于车辆时的外侧的外侧壁面(1b～3b)形成为平坦面，由此能够良好地兼顾雪地操控性能和干路操控性能。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种在胎面上设置有沟槽部、由该沟槽部区划的地面接触部的充气轮胎，尤其是用作无镶钉轮胎。

背景技术

通常，在充气轮胎的胎面上设置有沟槽部、由该沟槽部区划的地面接触部，根据所要求的轮胎性能、使用条件形成各种胎面花纹。以前，以提高冰雪路面上的操控性能(雪地操控性能)等为目的，将地面接触部的壁面形成为曲折面的充气轮胎被已知。例如，在下述专利文献1中，公开了一种将设置在轮胎赤道附近的周向条形花纹的壁面形成为曲折面的轮胎。

然而，该充气轮胎中，由于地面接触部的壁面形成为曲折面，存在该部分的刚性下降、在干路面(干燥路面)上的操控性能(干路操控性能)下降的问题。下述专利文献1所记载的充气轮胎是提高了雪地操控性能的轮胎，但关于提高雪地操控性能的同时确保干路操控性能的方式并没有给出任何提示。

专利文献1：特开平11-245631号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于上述实际情况而做出的，其目的在于提供一种兼顾优异的雪地操控性能和干路操控性能的充气轮胎。

解决问题的手段

本发明的充气轮胎，在胎面上设置有沟槽部以及由该沟槽部区划的地面接触部，其中，所述地面接触部的面向所述沟槽部的壁面中，面对安装于车辆时的内侧的内侧壁面形成为曲折面，而面对安装于车辆时的外侧的外侧壁面形成为平坦面。

本发明人为了达到上述目的，经过反复的精心研究，着眼于如下情况并想到了如上所述的本发明：在如干路面这样的摩擦系数大的路面上，在转弯时施加于车辆外侧的负荷变化大，地面接触部的面对安装于车辆时的外侧的外侧壁面附近部分受到高负荷作用，与存在这种倾向的情况相比，在如冰雪路面这样的摩擦系数小的路面上，在转弯时施加于车辆外侧的负荷变化小，如上所述的倾向小。

即，若根据本发明的充气轮胎，则通过将地面接触部的面对安装于车辆时的内侧的内侧壁面形成为曲折面，提高对于冰雪路面的边缘效果，从而能够发挥优异的雪地操控性能。而且，通过将地面接触部的面对安装于车辆时的外侧的外侧壁面形成为平坦面，确保在干路面上转弯时受到高负荷作用的部分的刚性，从而能够发挥优异的干路面操控性能，结果是能够良好地兼顾雪地操控性能和干路面操控性能。

在上述中，所述曲折面的凹处宽度最好为1.0～5.0mm。若根据该结构，则不会过度降低干路面操控性能，并确保由曲折面带来的边缘效应，从而能够确切地产生上述的本发明作用效果。

在上述中，最好使所述外侧壁面的剖面角度大于所述内侧壁面的剖面角度。由此，能够有效地确保在干路面上转弯时受到高负荷作用的部分的刚性，因此，与通过将外侧壁面形成为平坦面而产生的所述作用效果相配合，能够发挥更优异的干路操控性能。另外，在此所说的壁面的剖面角度，是指壁面相对于沟槽宽度方向的剖面上的胎面的法线的角度。

在上述中，将所述外侧壁面的边缘部最好形成为锥面或者圆弧面。由此，能够有效地确保在干路面上旋转时受到高负荷作用的部分的刚性，因此，与通过将外侧壁面形成为平坦面而产生的所述作用效果相配合，能够发挥更优异的干路操控性能。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎胎面的一例的展开图。

图2是在胎面上设置的周向条形花纹的立体图。

图3是图1中A-A线剖面图。

图4是表示主沟槽的沟槽宽度方向上的剖面的变形例的图。

附图标记说明

1周向条形花纹

1a周向条形花纹1的内侧壁面

1b周向条形花纹1的外侧壁面

2花纹块

2a花纹块2的内侧壁面

2b花纹块2的外侧壁面

3花纹块

3a花纹块3的内侧壁面

3b花纹块3的外侧壁面

4～7主沟槽

W凹处宽度

θa内侧壁面的剖面角度

θb外侧壁面的剖面角度

具体实施方式

以下对本发明的实施方案参照附图进行说明。图1是表示本发明的充气轮胎胎面的一例的展开图。图2是表示在其胎面上设置的周向条形花纹的立体图。

就该充气轮胎而言，向车辆安装的方向被指定，图1中左侧在安装于车辆时成为内侧(车辆内侧)，图1中右侧在安装于车辆时成为外侧(车辆外侧)。CL为表示轮胎赤道，E表示接地端，箭头R表示轮胎的转动方向。该胎面上作为沟槽部设置有：主沟槽4～7，沿着轮胎周向连续地以直线状延伸；倾斜沟槽8、9，与主沟槽交叉而延伸。另外，作为由该沟槽部区划的地面接触部，设置有：周向条形花纹1，沿着轮胎周向连续地以直线状延伸；花纹块2、3，配置在该轮胎宽度方向的两侧。

在本实施方式中，周向条形花纹1以及花纹块2、3的面向主沟槽4～7的壁面中，在安装于车辆时面对内侧的内侧壁面1a～3a形成为曲折面；在安装于车辆时面对外侧的外侧壁面1b～3b形成为平坦面。即，在图1中所示那样的沿着轮胎周向延伸的壁面中，从图1的右侧面对主沟槽4～7的壁面1a～3a形成为曲折面，从图1的左侧面对主沟槽4～7的壁面1b～3b形成为平坦面。

由此，在冰雪路面上产生由内侧壁面1a～3a的曲折面带来的边缘效应，从而能够发挥优异的雪地操控性能。而且，由于外侧壁面1b～3b形成为平坦面，在干路面上转弯时能够确保受到高负荷作用的部分的刚性，从而能够发挥优异的干路操控性能。从要良好地产生该作用效果的观点出发，在本发明中，对于面对沿着轮胎周向延伸的主沟槽的全部壁面，最好采用上述曲折面和平坦面的分配。

如图2所示，形成为曲折面的内侧壁面1a在轮胎宽度方向上以进出的方式反复交替形成峰谷而延伸。在本实施方案中，由于形成有其端部在曲折面的谷底部开口的刀槽花纹10，在加速、制动时，地面接触部容易被压瘪，因此可在良好地发挥由刀槽花纹10带来的边缘效应的同时良好地发挥由曲折面带来的边缘效应。从适当地确保由曲折面带来的边缘效应和地面接触部刚性的观点出发，该曲折面的周期L优选为3～8mm，更优选为4～5mm。

曲折面的凹处宽度W优选为1.0～5.0mm，更优选为1.0～2.0mm。若该凹处宽度W小于1.0，则存在由曲折面带来的边缘效应减弱的倾向；若大于5.0mm，则由于地面接触部刚性下降而存在操控性能降低的倾向。另外，凹处宽度W被定义为曲折面的峰部(伸出最多的部分)和谷底部(缩进最多的部分)在沟槽宽度方向上的距离。

在本实施方案中，由于内侧壁面1a的曲折形状从胎面延伸至沟槽底部附近，由曲折面带来的边缘效应不仅在磨损初期、而且从磨损中期到末期一直都能持续。从该观点出发，在本发明中，曲折面优选地从胎面延伸至主沟槽深度的50％以上的深度位置，更优选地延伸至70％以上的深度位置。

本发明中的曲折面的形状，只要是能对冰雪路面产生边缘效应的形状，就不必进行特别限制，在本实施方案中，曲折面是将第一部分11和第二部分12交替地反复而构成的，其中，该第一部分11与轮胎周向成大致的90°角，该第二部分相对于轮胎周向倾斜。由曲折面带来的边缘效应主要由第一部分11产生，能良好地提高雪地操控性能。第二部分12朝向轮胎转动方向R的相反方向而向主沟槽5侧倾斜，并以在湿路面上行驶时不妨碍主沟槽5内水流的方式设置。

该曲折面相对于无曲折形状的通常的壁面，设定为凹形而不是凸形。因此，不会由于将地面接触部壁面形成为曲折面而减少胎面的实际的空虚部(see-through viod)，与上述曲折面的形状一起可提高排水性，从而能够确保耐湿路打滑性能。

图3是图1中A-A线剖面图，表示主沟槽5、6在沟槽宽度方向上的剖面。如此，在本实施方案中，使外侧壁面1b、2b的剖面角度θb大于内侧壁面1a、2a的剖面角度θa。由此，能够有效地确保在干路面上转弯时受到高负荷作用的部分的刚性，因此，与通过将外侧壁面1b、2b形成为平坦面而产生的效果相配合，能够发挥更优异的干路操控性能。另外，除了考虑该作用效果之外，若再考虑沟槽容积等，则剖面角度θa优选为0～5°、剖面角度θb优选为10～20°。

在本发明中，如图4(a)、(b)所示，外侧壁面1b的边缘部最好形成为锥面13或者圆弧面14。由此，能够有效地确保在干路面上转弯时受到高负荷作用的部分的刚性，并与通过将外侧壁面1b形成为平坦面而产生的效果相配合，能够发挥更优异的干路操控性能。

在本发明中，如上所述，对于面对沿着轮胎周向延伸的主沟槽的全部壁面，最好采用上述曲折面和平坦面的分配，进而，对于这些全部的壁面，更优选满足上述剖面角度的大小关系，在此基础上，全部的外侧壁面的边缘部最好形成为锥面或者圆弧面。

以上，参照图2～4，以周向条形花纹1的壁面1a、1b为实例进行了说明，在花纹块2的壁面2a、2b以及花纹块3的壁面3a、3b中也是同样的情况，关于曲折面的周期、凹处宽度、深度以及形状等，可以以与上述的方式相同的方式构成。另外，在本发明中，形成为曲折面的内侧壁面1a～3a的凹处宽度、形状等可以彼此相同，可以彼此不同。

本发明用作无镶钉轮胎(冬用轮胎)。在冬用轮胎中，采用橡胶硬度为45～65°左右的胎面胶，尤其是在国内采用45～55°左右的比较软的胎面胶，其中该橡胶硬度是基于JISK6253硬度计硬度试验(A类型)测定的，因此，存在干路操控性能容易降低的倾向，但若根据本发明，则如上所述，能够兼顾优异的雪地操控性能和干路操控性能。

就本发明的充气轮胎而言，除了如上述那样构成胎面外，其他与通常的充气轮胎相同，以前公知的材料、形状、结构以及制造方法等均可用于本发明中。

其他实施方案

本发明的充气轮胎的胎面花纹并不局限于上述实施方案中表示的轮胎的胎面花纹，可以是主沟槽以屈曲线状延伸的胎面花纹或者设置有V字形沟槽的胎面花纹。另外，在重视作为冬用轮胎的性能的情况下，则将地面接触部全部由花纹块构成也可。胎面花纹，除了壁面的曲折面和平坦面的不同之处以外，在轮胎宽度方向上可以对称，也可以不对称。

在上述实施方案中，表示了将面对沿着轮胎周向以直线状延伸的沟槽的壁面形成为曲折面的实例，但在本发明中，只要是面对安装于车辆时的内侧的壁面，将面对相对于轮胎周向倾斜的沟槽或者以曲线状延伸的沟槽的壁面形成为曲折面也可。若将面对于弯曲的沟槽的壁面形成为曲折面，则可以以该沟槽中心线的法线方向为沟槽宽度方向，确定上述凹处宽度、剖面角度。

实施例

以下，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。另外，轮胎各种性能评价以如下方式进行。

(1)雪地操控性能

轮胎安装于实际车辆(国产3000cc级FR轿车)，以车辆指定的气压在冰雪路面上行驶，并实施直线行驶、转弯行驶、制动等，通过驱动器的功能试验进行了评价。另外，评价是10分为满分，数值越大，表示雪地操控性能越优异。

(2)干路操控性能

轮胎安装于实际车辆(国产3000cc级FR轿车)，以车辆指定的气压在干路面上行驶，并实施直线行驶、转弯行驶、制动等，通过驱动器的功能试验进行了评价。另外，评价是10分为满分，数值越大，表示干路操控性能越优异。

(3)耐湿路打滑性能

轮胎安装于实际车辆(国产3000cc级FR轿车)，以车辆指定的气压在水深为8mm的湿路面上按照直线路线行驶，并测定了发生湿路打滑现象时的速度。评价用比较例1为100时的指数来表示，数值越大，速度越高，表示具有优异的耐湿路打滑性能。

比较例1、2

在图1所示的胎面中，将地面接触部的面对主沟槽的全部壁面形成为平坦面的充气轮胎作为比较例1，将地面接触部的面对主沟槽的全部壁面形成为曲折面的充气轮胎作为比较例2。此外，壁面的剖面角度均为10°，比较例2中曲折面的周期为5mm，凹处宽度为2mm。此外，轮胎尺寸均为205/55R16。

实施例1、2

如下充气轮胎作为实施例1、2：在图1所示的胎面中，地面接触部的面对主沟槽的壁面当中的内侧壁面形成为曲折面、外侧壁面形成为平坦面。另外，壁面的剖面角度，在实施例1中为θa＝θb＝10°，在实施例2中为θa＝0°、θb＝20°，曲折面的周期、凹处宽度与比较例2相同。另外，轮胎尺寸均为205/55R16。评价结果如表1所示。

表1

从表1可知，在比较例1中，由于不能发挥由曲折面带来的边缘效应，雪地操控性能差；在比较例2中，由于不能确保在干路面上转弯时受到高负荷作用的部分的刚性，干路操控性能差。与此相对，可知在实施例1、2中，在确保耐湿路打滑性能的状态下，可发挥优异的雪地操控性能和干路操控性能。尤其是在实施例2中，通过将外侧壁面的剖面角度形成得较大，确保在干路面上转弯时受到高负荷作用的部分的刚性，从而能发挥比实施例1更优异的干路操控性能。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，在胎面上设置有沟槽部以及由该沟槽部区划的地面接触部，其特征在于，

所述地面接触部的面向所述沟槽部的壁面中，面对安装于车辆时的内侧的内侧壁面形成为曲折面，而面对安装于车辆时的外侧的外侧壁面形成为平坦面，所述曲折面呈连续的Z字形，并在轮胎宽度方向上以进出的方式反复交替形成峰谷，

所述曲折面以与轮胎周向形成90°角的第一部分、和与轮胎周向倾斜的第二部分交替重复的形式构成，

而且在所述地面接触部上形成有端部在所述曲折面的谷底部开口的刀槽花纹，所述刀槽花纹的端部在平坦面开口。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，所述曲折面的凹处宽度为1．0～5．0mm。

3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，所述外侧壁面的剖面角度大于所述内侧壁面的剖面角度。

4.如权利要求1或2所述的充气轮胎，将所述外侧壁面的边缘部形成为锥面或者圆弧面。

5.如权利要求3所述的充气轮胎，将所述外侧壁面的边缘部形成为锥面或者圆弧面。

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