CN101678722B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种兼顾冰上性能与湿路面性能的充气轮胎，其中：在胎面部的中央区域设置有在轮胎周方向上延伸的一对第一主槽，在这些第一主槽的两外侧设置有在轮胎周方向上延伸的一对第二主槽，并且沿着轮胎周方向交替配置有从所述胎面部的胎肩端向轮胎宽度方向内侧延长、与所述第一主槽连通的多根第一花纹槽，和从所述胎面部的胎肩端向轮胎宽度方向内侧延长且不与所述第一主槽连通的多根第二花纹槽，划分出在所述一对第一主槽之间延伸的中心条状花纹，在所述第二主槽与胎肩端之间划分出包括多个块状花纹的胎肩块状花纹列，在所述第一主槽与所述第二主槽之间划分出包括多个块状花纹的中间块状花纹列，在该中间块状花纹列中配置有具有跨及胎肩块状花纹列的2个块状花纹的周方向长度的长尺寸块状花纹。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及适于作为冬季用轮胎的充气轮胎，更详细地说，涉及能够兼顾冰上性能与湿路面性能的充气轮胎。
背景技术
以往，在以无防滑钉轮胎为代表的冬季用轮胎中，大多采用块状花纹，即在各块状花纹上形成在轮胎宽度方向上延伸的多根刀槽花纹的胎面花纹(例如，参照专利文献1)。
对于这种轮胎，为了提高冰上性能，有效的是减小槽面积比例而增大接地面积。然而，如果单单减小槽面积比例，则具有排水功能下降从而湿路面性能下降的问题。即，冰上性能与湿路面性能处于互相矛盾的关系。
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兼顾冰上性能与湿路面性能的充气轮胎。
用于达成上述目的的本发明的充气轮胎，其特征在于：在胎面部的中央区域设置有在轮胎周方向上延伸的一对第一主槽，在这些第一主槽的两外侧设置有在轮胎周方向上延伸的一对第二主槽，并且沿着轮胎周方向交替配置有从所述胎面部的胎肩端向轮胎宽度方向内侧延长、与所述第一主槽连通的多根第一花纹槽，和从所述胎面部的胎肩端向轮胎宽度方向内侧延长且不与所述第一主槽连通的多根第二花纹槽，在所述一对第一主槽之间划分出在轮胎周方向上连续地延伸的中心条状花纹，在所述第二主槽与胎肩端之间划分出包括多个块状花纹的胎肩块状花纹列，在所述第一主槽与所述第二主槽之间划分出包括多个块状花纹的中间块状花纹列，在该中间块状花纹列中配置有具有跨及胎肩块状花纹列的2个块状花纹的周方向长度的长尺寸块状花纹。
在本发明中，采用这样的胎面花纹：在胎面部的中央区域配置中心条状花纹，在胎面部的胎肩区域配置胎肩块状花纹列，在中心条状花纹与胎肩块状花纹列之间配置包含长尺寸块状花纹的中间状花纹列，由此随着从胎面部的中央区域朝向胎肩端，槽面积比例逐渐增加。由此，在胎面部的中央区域接地面积变大，所以冰上性能提高。另外，第一花纹槽与中央区域的第一主槽相连通，同时在胎肩区域的槽面积比例相对变大，所以能够充分地确保排水功能，发挥优异的湿路面性能。因此，能够兼顾冰上性能与湿路面性能。
在本发明中，优选：在中间块状花纹列中配置有具有跨及胎肩块状花纹列的2个块状花纹的周方向长度的长尺寸块状花纹、和与胎肩块状花纹列同一节距的块状花纹。胎面部的轮胎接地宽度内的槽面积比例优选为25％～40％。另外，中心条状花纹的宽度优选为轮胎接地宽度的5％～25％。由此，能够兼顾冰上性能与湿路面性能。另外，所谓轮胎接地宽度，是在JATMA年鉴(2006年度版)所规定的气压-负载能力对应表中，在轮胎中填充与最大负载能力相对应的气压并施加该最大负载能力的80％的载重时的轮胎轴方向的接地宽度。
优选：在中心条状花纹、中间块状花纹列的各块状花纹以及胎肩块状花纹列的各块状花纹分别形成有在轮胎宽度方向上延伸的多根刀槽花纹，中心条状花纹中的刀槽花纹的周方向间隔比中间块状花纹列以及胎肩块状花纹列中的刀槽花纹的周方向间隔小。中心条状花纹与块状花纹列相比在制动驱动(制駆動)时难以产生倒入(倒れ込み)，所以通过有选择地缩小中心条状花纹上的刀槽花纹的周方向间隔，能够提高冰上制动性能。
优选：在中心条状花纹上在轮胎周方向上隔开间隔地形成多个切口部。各切口部在中心条状花纹的接地面(踏面，踏面)上呈将一对端点与顶点连接而成的三角形状，并且具有将设定在所述一对端点之间的槽底位置的底点与所述顶点连接的第一轮廓线为槽线(谷線，最深谷底线)的3维构造。通过在中心条状花纹上设置这样的切口部，能够通过切口部的边角效应提高冰上性能以及湿路面性能。而且，在将切口部设为上述构造的情况下，能够抑制切口部的边缘附近的中心条状花纹的刚性下降，提高耐磨损性、操纵稳定性。
对于上述切口部，为了进一步改善冰上性能以及湿路面性能，优选规定下面的构造。即，优选：在切口部的端点，中心条状花纹形成锐角部，该中心条状花纹的锐角部在接地面的角度α为20°～90°，并且在切口部的顶点，切口部形成锐角部，该切口部的锐角部在接地面的角度β为20°～90°。另外，优选：切口部在中心条状花纹的接地面上形成在轮胎宽度方向上延伸的第二轮廓线和在轮胎周方向上延伸的第三轮廓线，第二轮廓线比第三轮廓线短，该第二轮廓线的长度为中心条状花纹的宽度的10％～50％。切口部的第二轮廓线相对于轮胎宽度方向的角度γ优选为0°～60°。进而，优选：从切口部的一对端点中的距顶点近的端点到底点的轮胎周方向的距离为一对端点之间的距离的10％～50％。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。
图2是放大表示图1中的中心条状花纹的俯视图。
图3是放大表示图1中的中心条状花纹的侧视图。
图4是表示本发明的其他实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。
图5是表示以往的充气轮胎的胎面花纹的展开图。
符号说明
1：胎面部
11：主槽(第一主槽)
12：主槽(第二主槽)
21：花纹槽(第一花纹槽)
22：花纹槽(第二花纹槽)
30：中心条状花纹
31：切口部
40：胎肩块状花纹列
41：块状花纹
50：中间块状花纹列
51：长尺寸块状花纹
52、53：块状花纹
35、45、55：刀槽花纹
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的结构进行详细说明。图1是表示本发明的实施方式的充气轮胎的胎面花纹的图。另外，图1的胎面花纹是指定了旋转方向R的具有方向性的花纹。
如图1所示，在胎面部1的中央区域形成有在轮胎周方向上延伸的一对主槽11、11(第一主槽)，在这些主槽11、11的两外侧形成有在轮胎周方向上延伸的一对主槽12、12(第二主槽)。这些主槽11、12可以是直线状的，也可以是曲折状(ジグザグ状)的。另外，在主槽11与主槽12之间形成有在轮胎周方向上延伸的准主槽13。在这里，所谓主槽指的是在胎面表面的槽宽为5mm～20mm、槽深为7.9mm～12.5mm的槽，所谓准主槽指的是在胎面表面的槽宽为1.5mm～15mm、槽深为7.9mm～12.5mm的槽，准主槽在胎面表面的槽宽比主槽在胎面表面的槽宽窄，主槽的槽宽相对于准主槽的槽宽的比为1.2以上。
在胎面部1，沿着轮胎周方向交替配置有从胎肩端1e向轮胎宽度方向内侧延长而与主槽11连通的多根花纹槽21(第一花纹槽)和从胎肩端1e向轮胎宽度方向内侧延长且不与主槽11连通的多根花纹槽22(第二花纹槽)。这些花纹槽21、22随着向轮胎宽度方向外侧而向与轮胎旋转方向R相反的方向倾斜。
由此，在一对主槽11、11之间划分出在轮胎周方向上连续地延伸的中心条状花纹30，在主槽12与胎肩端1e之间划分出包括多个块状花纹41的胎肩块状花纹列40，在主槽11与主槽12之间划分出包括多个块状花纹51、52、53的中间块状花纹列50。中间块状花纹列50包括：具有跨及胎肩块状花纹列40的2个决状花纹41、41的周方向长度的长尺寸块状花纹51，即相对于胎肩块状花纹列40的块状花纹41为2倍节距的长尺寸块状花纹51；和相对于胎肩块状花纹列40的块状花纹41为同一节距的两种块状花纹52、53。
在中心条状花纹30、胎肩块状花纹列40的各块状花纹41以及中间块状花纹列50的各块状花纹51、52、53上分别形成有在轮胎宽度方向上延伸的多根刀槽花纹35、45、55。这些刀槽花纹35、45、55在胎面表面上都形成为曲折状，但其形状没有特别限定。
在具有如上所述那样构成的胎面花纹的充气轮胎中，通过在胎面部1的中央区域配置中心条状花纹30，在胎面部1的胎肩区域配置胎肩块状花纹列40，在中心条状花纹30与胎肩块状花纹列40之间配置包含长尺寸块状花纹51的中间块状花纹列50，随着从胎面部1的中央区域朝向胎肩端1e，槽面积比例逐渐增加。由此，在胎面部1的中央区域，因中心条状花纹30和长尺寸块状花纹51的存在，接地面积变大，所以冰上性能提高。而且，花纹槽21与中央区域的主槽11相连通，同时使在胎肩区域的槽面积比例相对变大，所以能够充分地确保排水功能，发挥优异的湿路面性能。因此，能够兼顾冰上性能与湿路面性能。
在上述充气轮胎中，胎面部1的轮胎接地宽度TCW内的槽面积比例设定为25％～40％，更优选设定为28％～35％。由此，能够兼顾冰上性能与湿路面性能。如果槽面积比例不足25％，则湿路面性能降低，相反如果超过40％，则冰上性能降低。
中心条状花纹30的宽度W设定为轮胎接地宽度TCW的5％～25％。由此，能够兼顾冰上性能与湿路面性能。如果该槽面积比例不足5％，则冰上性能降低，相反如果超过25％，则湿路面性能降低。
在中心条状花纹30、胎肩块状花纹列40的各块状花纹41以及中间块状花纹列50的各块状花纹51、52、53上分别形成有在轮胎宽度方向上延伸的多根刀槽花纹35、45、55，但将中心条状花纹30上的刀槽花纹35的周方向间隔设定得比胎肩块状花纹列40上的刀槽花纹45的周方向间隔以及中间块状花纹列50上的刀槽花纹55的周方向间隔小。通过这样有选择地缩小中心条状花纹30上的刀槽花纹35的周方向间隔，能够提高冰上制动性能。另外，在将胎肩块状花纹列40上的刀槽花纹45的周方向间隔、中间块状花纹列50上的刀槽花纹55的周方向间隔设定得小的情况下，在制动驱动时，块状花纹容易倒入，所以不能充分发挥冰上制动性能的改善效果，但是在中心条状花纹30即使将刀槽花纹35的周方向间隔设定得小，在制动驱动时也难以产生倒入，所以能够最大限度地发挥刀槽花纹35的边角效应(棱角效应)。
图2是放大表示图1中的中心条状花纹的俯视图，图3是放大表示图1中的中心条状花纹的侧视图。如图2以及图3所示，在中心条状花纹30上在轮胎周方向上隔开间隔地形成有多个切口部31。各切口部31在中心条状花纹30的接地面上形成为将一对端点P1、P1与顶点P2连接而成的三角形状，并且具有连接设定在一对端点P1、P1之间的槽底位置的底点P3与顶点P2的轮廓线X1(第一轮廓线)成为槽线的3维构造。在中心条状花纹30的接地面上，一对端点P1、P1与顶点P2分别由轮廓线X2(第二轮廓线)以及轮廓线X3(第三轮廓线)连结。切口部31的轮廓线X1、X2、X3可以是直线，也可以是曲线。在切口部31的端点P1，中心条状花纹30形成锐角部，该锐角部在接地面的角度α优选为20°～90°。在切口部31的顶点P2，切口部31形成锐角部，该锐角部在接地面的角度β优选为20°～90°。
通过在中心条状花纹30上设置这样的切口部31，能够通过切口部31的边角效应提高冰上性能以及湿路面性能。而且，在将切口部31设为上述构造的情况下，能够抑制在切口部31的边缘(边角)附近的中心条状花纹30的刚性下降，提高耐磨损性、操纵稳定性。
切口部31在中心条状花纹30的接地面上形成在轮胎宽度方向上延伸的轮廓线X2和在轮胎周方向上延伸的轮廓线X3，轮胎宽度方向的轮廓线X2比轮胎周方向的轮廓线X3短。轮胎宽度方向的轮廓线X2的长度L被设为中心条状花纹30的宽度W的10％～50％。如果该轮廓线X2的长度L不足中心条状花纹30的宽度W的10％，则边角效应不足，相反如果超过50％，则中心条状花纹30的接地面积减少，冰上性能降低。另外，轮廓线X2相对于轮胎宽度方向的角度γ优选设为0°～60°。如果该角度γ超过60°，则在直向前进制动时得不到充分的边角效应。
优选切口部31的底点P3设定在距一对端点P1、P1中接近顶点P2的一方为端点P1、P1之间的距离D的10％～50％的位置。即，从一对端点P1、P1中接近顶点P2的一方到底点P3的轮胎周方向的距离d设定为端点P1、P1之间的距离D的10％～50％。如果底点P3距离顶点P2过近，则切口部31的壁面的倾斜角度变得陡峭，中心条状花纹30的刚性降低。另一方面，如果底点P3距离顶点P2过远，则切口部31的边角效应不足，冰上性能的改善效果降低。
在上述的实施方式中对在中心条状花纹30上设有多个切口部31的情况进行了说明，但本发明也包含不对中心条状花纹设置切口部的情况(参照图4)。
上面，对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但应该理解为：只要不脱离由权利要求书所规定的本发明的精神以及范围，能够对其进行各种变更、代用以及置换。
实施例
准备具有图1的胎面花纹的充气轮胎(实施例1)和具有图4的胎面花纹的充气轮胎(实施例2)，其中，轮胎尺寸为225/65R17。为了比较，准备具有图5的胎面花纹的充气轮胎(以往例)。在以往例中，在中间块状花纹列配置具有跨及胎肩块状花纹列的3个块状花纹的周方向长度的长尺寸块状花纹。
对于这些轮胎，通过下述的评价方法，评价在冰上的制动性能、在湿路面的制动性能、在湿路面的排水性能，将其结果表示在表1中。
在冰上的制动性能：
将试验轮胎组装在轮辋尺寸17×7J的车轮上并安装在试验车辆上，将气压设为200kPa，在冰上从速度40km/h的行驶状态制动，测定其制动距离。评价结果使用测定值的倒数，通过将以往例设为100的指数表示。该指数值越大意味着制动性能越优异。
在湿路面的制动性能：
将试验轮胎组装在轮辋尺寸17×7J的车轮上并安装在试验车辆上，将气压设为200kPa，在湿路面上从速度100km/h的行驶状态制动，测定其制动距离。评价结果使用测定值的倒数，通过将以往例设为100的指数表示。该指数值越大意味着制动性能越优异。
在湿路面的排水性能：
将试验轮胎组装在轮辋尺寸17×7J的车轮上并安装在试验车辆上，将气压设为200kPa，在湿路面上测定直到产生滑水现象的临界速度。评价结果通过将以往例设为100的指数表示。该指数值越大意味着排水性能越优异。
表1
  以往例  实施例1  实施例2
  胎面花纹   图5   图1   图4
  在冰上的制动性能(指数)   100   105   100
  在湿路面上的制动性能(指数)   100   110   105
  在湿路面上的排水性能(指数)   100   105   105
从该表1可知，实施例1、2的轮胎与以往例相对比，能够一边维持冰上的制动性能一边提高湿路面上的制动性能以及排水性能。

Claims (9)

1.一种充气轮胎，其特征在于：在胎面部的中央区域设置有在轮胎周方向上延伸的一对第一主槽，在这些第一主槽的两外侧设置有在轮胎周方向上延伸的一对第二主槽，并且沿着轮胎周方向交替配置有从所述胎面部的胎肩端向轮胎宽度方向内侧延长、与所述第一主槽连通的多根第一花纹槽，和从所述胎面部的胎肩端向轮胎宽度方向内侧延长且不与所述第一主槽连通的多根第二花纹槽，在所述一对第一主槽之间划分出在轮胎周方向上连续地延伸的中心条状花纹，在所述第二主槽与胎肩端之间划分出包括多个块状花纹的胎肩块状花纹列，在所述第一主槽与所述第二主槽之间划分出包括多个块状花纹的中间块状花纹列，在该中间块状花纹列中配置有具有跨及胎肩块状花纹列的2个块状花纹的周方向长度的长尺寸块状花纹；
在所述中间块状花纹列中配置有具有跨及胎肩块状花纹列的2个块状花纹的周方向长度的长尺寸块状花纹、和与胎肩块状花纹列同一节距的块状花纹。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：所述胎面部的轮胎接地宽度内的槽面积比例为25％～40％。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：所述中心条状花纹的宽度为轮胎接地宽度的5％～25％。
4.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：在所述中心条状花纹、所述中间块状花纹列的各块状花纹以及所述胎肩块状花纹列的各块状花纹分别形成有在轮胎宽度方向上延伸的多根刀槽花纹，所述中心条状花纹中的刀槽花纹的周方向间隔比所述中间块状花纹列以及所述胎肩块状花纹列中的刀槽花纹的周方向间隔小。
5.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：在所述中心条状花纹上沿轮胎周方向隔开间隔地形成有多个切口部，各切口部在中心条状花纹的接地面上呈将一对端点与顶点连接而成的三角形状，并且具有将设定在所述一对端点之间的槽底位置的底点与所述顶点连接的第一轮廓线为槽线的3维构造。
6.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于：在所述切口部的端点，所述中心条状花纹形成锐角部，该中心条状花纹的锐角部在接地面的角度α为20°～90°，并且在所述切口部的顶点，所述切口部形成锐角部，该切口部的锐角部在接地面的角度β为20°～90°。
7.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于：所述切口部在所述中心条状花纹的接地面上形成在轮胎宽度方向上延伸的第二轮廓线和在轮胎周方向上延伸的第三轮廓线，所述第二轮廓线比所述第三轮廓线短，该第二轮廓线的长度为所述中心条状花纹的宽度的10％～50％。
8.如权利要求7所述的充气轮胎，其特征在于：所述切口部的第二轮廓线相对于轮胎宽度方向的角度γ为0°～60°。
9.如权利要求5～8中的任意一项所述的充气轮胎，其特征在于：从所述切口部的所述一对端点中的距所述顶点近的端点到所述底点的轮胎周方向的距离为所述一对端点之间的距离的10％～50％。
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