CN101722797B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过提高陆地部锐角部分的刚性来提高操纵稳定性而不牺牲排水性的充气轮胎。在波状周向沟和横沟的连通部形成陆地部锐角部分。上述横沟的后着地侧的横沟侧缘与波状周向沟的连通侧的周向沟侧缘在第一交点相交。第二交点定义在连通侧最大幅度点以下时，第一交点位于第二交点与连通侧最大幅度点之间。第二交点定义为最大倾斜切线与上述连通侧的周向沟侧缘相交的交点，最大倾斜切线是与连通侧相反侧的周向沟侧缘相切的切线中相对于周向朝向后着地侧向连通侧倾斜最大的切线。连通侧最大幅度点定义为连通侧的周向沟侧缘向连通侧伸出最大的多个的连通侧最大幅度点中，与上述第二交点在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种在周向沟和横沟的连通部上形成被该周向沟和横沟夹为锐角的陆地部锐角部分的轮胎中，能够不牺牲排水性而提高上述陆地部锐角部分的刚性而使提高操纵稳定性的充气轮胎。

背景技术

作为使湿路抓地性能得以提高的充气轮胎，例如如图7所示已知有一种轮胎，其在胎面部设置沿轮胎周向延伸的周向沟a和与该周向沟a连通的横沟b，同时将上述横沟b形成为相对于该轮胎周向的倾斜角度α在轮胎赤道侧较小且朝向胎面接地端侧逐渐增大的倾斜横沟(例如参照专利文献1)。

然而，在上述胎面花纹的轮胎中，在上述周向沟a和横沟b、b之间形成的花纹块状的陆地部c内，必然包括该周向沟a与横沟b的夹角角度β较小的陆地部锐角部分d。由于该夹角角度β较小，因此上述陆地部锐角部分d是刚性小且易于变形的部位。其结果是，造成上述陆地部c的刚性不足，造成轮胎的偏转刚度减小而降低操纵稳定性能，并且发生以该陆地部锐角部分d为起点的不均匀磨损这样的问题。

因此，考虑到通过增大上述横沟b的倾斜角度α来增大上述夹角角度β，从而提高上述陆地部锐角部分d的刚性。然而在上述情况下，由于倾斜角度α的增大而使排水性减小，因此存在造成湿路抓地性能降低这样的问题。

另外，例如在专利文献2中提出一种对上述陆地部锐角部分d的顶部以球面状的曲面进行倒角的方案。然而在这种情况下，虽然进行球面状倒角，但由于该倒角会降低接地面积，因此难于充分地抑制操纵稳定性能的降低。

专利文献1：日本特开2004-210189号公报

专利文献2：日本特开2000-264021号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其作为周向沟采用沿周向波状延伸的波状周向沟，并且以确定该波状周向沟与横沟的连结位置为基础，提高陆地部锐角部分的刚性来提高操纵稳定性而不牺牲排水性。

为了实现上述目的，本申请的技术方案1的发明是一种充气轮胎，在胎面部具备沿轮胎周向连续延伸的周向沟、与该周向沟连通的横沟，其特征在于，上述周向沟包括波状周向沟，该波状周向沟两侧的周向沟侧缘由曲线和/或直线构成，并且向轮胎轴向的一方、另一方交替地摆动同时沿周向波状延伸，在上述波状周向沟与上述横沟的连通部，形成由该波状周向沟和横沟夹为锐角的陆地部锐角部分，上述横沟具有轮胎转动方向先着地侧的横沟侧缘、后着地侧的横沟侧缘，其中该后着地侧的横沟侧缘与上述波状周向沟的连通侧的周向沟侧缘在第一交点P1相交，将与上述波状周向沟的连通侧相反侧的周向沟侧缘相切的切线中相对于周向朝向后着地侧向连通侧倾斜最大的最大倾斜切线Ka，与上述连通侧的周向沟侧缘相交的交点设为第二交点P2，将上述连通侧的周向沟侧缘向连通侧伸出最大的多个连通侧最大幅度点RL中与上述第二交点P2在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点设为RL0时，上述第一交点P1位于上述第二交点P2与上述连通侧最大幅度点RL0之间，并且上述陆地部锐角部分形成为包括上述第一交点P1。

另外，在技术方案2的发明中，其特征在于，上述最大倾斜切线Ka的相对于周向的角度θ1为5～25°。

另外，在技术方案3的发明中，其特征在于，在上述第一交点P1处的相对于上述后着地侧的横沟侧缘的切线Kb与上述最大倾斜切线Ka形成的锐角侧的角度θ2为45°以下。

另外，在技术方案4的发明中，其特征在于，上述连通侧的周向沟侧缘向连通侧相反侧伸出最大的连通侧相反侧最大幅度点RR与上述第一交点P1之间的轮胎轴向的距离L1为2～30mm。

另外，在技术方案5的发明中，其特征在于，上述横沟的在上述第一交点P1处的横沟宽度Wy1，为上述波状周向沟的在上述第一交点P1处的周向沟宽度Wg1的50～100％。

另外，在技术方案6的发明中，其特征在于，上述横沟的先着地侧的横沟侧缘与上述连通侧的周向沟侧缘在第三交点P3相交，并且该第三交点P3位于上述第二交点P2与上述连通侧最大幅度点RL0之间。

另外，在技术方案7的发明中，其特征在于，上述横沟的横沟宽度Wy随着离开上述波状周向沟减小。

另外在技术方案8的发明中，其特征在于，上述横沟的相对于周向的角度α，随着离开上述波状周向沟增大。

另外，在技术方案9的发明中，其特征在于，上述波状周向沟配置在轮胎赤道上，并且上述横沟交替地配置在该波状周向沟的轮胎轴向两侧。

另外，在技术方案10的发明中，其特征在于，上述波状周向沟配置在轮胎赤道的两外侧，并且上述横沟仅设置在波状周向沟的胎面接地端侧的周向沟侧缘。

这里，上述横沟宽度是指在胎面上在与横沟长度方向呈直角的方向上测量的横沟的沟宽度，另外，上述周向沟宽度是指在胎面上在与周向沟长度方向呈直角的方向上测量的周向沟的沟宽度。另外，横沟侧缘是指横沟的沟壁面与胎面相交的棱线，另外，周向沟侧缘是指周向沟的沟壁面与胎面相交的棱线。

本发明如上所述，作为连通横沟的周向沟采用沿周向波状延伸的波状周向沟。

另外，横沟后着地侧的横沟侧缘，将与上述波状周向沟的周向沟侧缘相交的第一交点P1，设置在连通侧的周向沟侧缘上的第二交点P2与连通侧最大幅度点RL0之间。这里，上述第二交点P2定义为，与上述波状周向沟的连通侧相反侧的周向沟侧缘相切的切线中，相对于周向朝向后着地侧向连通侧倾斜最大的最大倾斜切线Ka，与上述连通侧的周向沟侧缘相交的交点。另外，上述连通侧最大幅度点RL0定义为，上述连通侧的周向沟侧缘向连通侧伸出最大的多个的连通侧最大幅度点RL中，与上述第二交点P2在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点。

这样，通过将上述第一交点P1设置在第二交点P2与连通侧最大幅度点RL0之间的区域，就能够不增大横沟的倾斜角度，从而增大横沟与周向沟夹持的角度。而且，通过将上述第一交点P1设置在上述区域，从而通过上述周向沟内的水，能够一边顺畅地保持水的流动，一边分流到横沟和周向沟。其结果是，能够不牺牲排水性而提高陆地部锐角部分的刚性，能够保持湿路抓地性能并且提高操纵稳定性。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的胎面花纹的一个实施例的展开图。

图2是说明波状周向沟的俯视图。

图3是放大表示波状周向沟与横沟的连通状态的说明图。

图4是进一步放大表示图3的局部的说明图。

图5是表示胎面花纹的另一例的展开图。

图6(A)、(B)是表示波状周向沟的周向沟侧缘的另一例的俯视图。

图7是表示以往轮胎的胎面花纹的一例的展开图。

附图标记说明：2...胎面部；3...周向沟；4...横沟；4f...先着地侧的横沟侧缘；4r...后着地侧的横沟侧缘；5...连通部；6...陆地部锐角部分；7...波状周向沟；7a...连通侧的周向沟侧缘；7b...连通侧相反侧的周向沟侧缘；Te...胎面接地端。

具体实施方式

下面，基于图示例说明本发明的一个实施方式。图1表示本发明的充气轮胎为轿车用轮胎时的胎面花纹的一例的展开图。

图1中，本实施方式的充气轮胎1在胎面部2上具备沿轮胎周向连续延伸的周向沟3和与该周向沟3连通的横沟4。

在本例中例示了上述周向沟3由配置于轮胎赤道C两侧的内周向沟3i和配置于上述内周向沟3i两外侧的外周向沟3o共计四条沟构成的情况。另外，上述横沟4从与上述内周向沟3i连通的内端Ei朝向轮胎轴向外侧向轮胎转动方向后着地侧倾斜延伸，并且上述横沟4的外端Eo，向轮胎轴向外侧越过胎面接地端Te而结束。由此，上述胎面部2被划分为：配置于内外周向沟3i、3o之间的内花纹块Bi的列，和配置于外周向沟3o的轮胎轴向外侧的外花纹块Bo的列。

而且，在本例中将上述四条周向沟3中上述外周向沟3o形成为沿周向直线状延伸的直沟8，并且将上述内周向沟3i形成为波状周向沟7。

如图2所示，上述波状周向沟7是向轮胎轴向的一方、另一方交替地摆动且沿周向连续延伸的波状沟，上述波状周向沟7两侧的周向沟侧缘7a、7b由曲线和/或直线形成。在本例中例示了上述周向沟侧缘7a、7b例如由正弦波状的平滑的曲线形成的情况。然而，也可以是例如图6(A)简略表示的那样，将曲线部j和直线部i组合形成为波状的复合曲线，或者如图6(B)简略表示的那样，只将方向不同的多个直线部i组合形成为波状的折线。另外，在折线的情况下，优选使用4种以上、进而6种以上的直线部i更平滑地形成，在折线的情况下，在其弯曲点处出现水压较高的部分，存在阻碍水顺畅地流动这样的问题。因此，最优选地用没有弯曲点的平滑的复合曲线或曲线来形成周向沟侧缘7a、7b。

这里，若上述波状周向沟7在轮胎轴向的摆动过大时，则流动的水的阻力变大而使排水性降低。因此，如图2所示，作为波状周向沟7的摆动，优选地在与周向沟侧缘7a、7b相切的切线中，相对于周向倾斜最大的最大倾斜切线K的相对于周向的角度θ1是5～25°的范围。若上述角度θ1超过25°，则阻力变大排水性降低，反之若小于5°，则不能充分发挥本发明的效果，即提高上述陆地部锐角部分6的刚性的效果。基于这样的观点，更优选上述角度θ1的下限为10°以上，并且更优选上限为20°以下。

另外，上述波状周向沟7的轮胎一周的波的节数，是与该波状周向沟7连通的横沟4的轮胎一周的节数的整数倍，在本例中例示了波状周向沟7的波的节数与横沟4的节数为相同数的情况。这里，上述波状周向沟7的周向沟宽度Wg以及沟深度Hg(未图示)未作特殊限制，可以采用以往的轮胎周向沟的沟宽度、沟深度。本例的情况下，将周向沟宽度Wg设定在5～15mm、沟深度Hg设定在3～10mm的范围内。

接下来，上述横沟4如上所述是从上述内端Ei朝向轮胎轴向外侧向轮胎转动方向后着地侧倾斜延伸的倾斜沟，在上述波状周向沟7和横沟4的连通部5上，形成被该波状周向沟7和横沟4夹为锐角的陆地部锐角部分6。

本例中，横沟4的相对于周向的角度α，随着离开上述波状周向沟7增大，由此，横沟4内的水能够沿着流水线有效地排出到接地面外。这里横沟4的横沟宽度Wy以及沟深度Hy(未图示)也不做特殊限制，可以采用以往的轮胎横沟的沟宽度、沟深度。在本例的情况下，横沟宽度Wy设定在5～15mm、沟深度Hy设定在3～15mm的范围内。

另外，如图3所示，上述横沟4具有轮胎转动方向先着地侧的横沟侧缘4f和后着地侧的横沟侧缘4r，上述后着地侧的横沟侧缘4r与上述波状周向沟7的连通侧的周向沟侧缘7a在第一交点P1处相交，并且先着地侧的横沟侧缘4f与上述连通侧的周向沟侧缘7a在第三交点P3处相交。

而且，在本发明的轮胎1中，至少上述第一交点P1的位置位于下述定义的第二交点P2与连通侧最大幅度点RL0之间。

详细而言，上述第二交点P2定义为，最大倾斜切线Ka与上述连通侧的周向沟侧缘7a相交的交点，其中最大倾斜切线Ka是在与上述波状周向沟7的连通侧相反侧的周向沟侧缘7b相切的切线中，相对于周向朝向后着地侧最倾斜于连通侧的切线。另外，上述连通侧最大幅度点RL0定义为，在连通侧的周向沟侧缘7a向连通侧伸出最大的多个连通侧最大幅度点RL中，与上述第二交点P2在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点。

通过使上述第一交点P1位于这样定义的第二交点P2和连通侧最大幅度点RL0之间的区域Y，如图4放大所示，上述横沟4与波状周向沟7之间的夹角角度β，与上述波状周向沟7是以往的直沟的情况下的夹角角度β0相比，可以只增加角度Δβ。即，不增加第一交点P1处横沟4的角度α1，就能够提高包括上述第一交点P1的陆地部锐角部分6的刚性，进而，能够提高包括该陆地部锐角部分6的内花纹块Bi的刚性来增大偏转刚度，能够提高操纵稳定性。另外，能够抑制以上述陆地部锐角部分6为起点的不均匀磨损的产生。

另一方面，通过使第一交点P1位于上述区域Y，就能够将通过上述波状周向沟7内的水，一边顺畅地保持水的流动一边分流到横沟4和波状周向沟7。因此，能够实现湿路抓地性能的保持或提高。如果上述第一交点P1从上述区域范围偏离到先着地侧或者后着地侧时，则通过波状周向沟7内的水难于顺畅地导入到横沟4内，降低作为花纹整体的排水性，因此不能有效地发挥本申请发明的功能。

另外，优选地上述第三交点P3，也位于上述第二交点P2和连通侧最大幅度点RL0之间的上述区域Y。这是因为通过使第三交点P3位于比上述连通侧最大幅度点RL0更靠近后着地侧，就能够使通过上述波状周向沟7内的水，在上述连通侧最大幅度点RL0顺畅地进行方向转换，由此能够提高排水性。这里，在上述第三交点P3位于比上述连通侧最大幅度点RL0更靠近先着地侧时，虽然水被导入横沟4内，但却降低波状周向沟7的排水效率，因而降低作为花纹整体的排水性。

接下来，优选地在上述第一交点P1处的相对于上述后着地侧的横沟侧缘4r的切线Kb，与上述最大倾斜切线Ka构成的锐角侧的角度θ2为45°以下。当该角度θ2超过45°时，则第一交点P1处的横沟4的上述角度α1自身过大，因而不能发挥优越的排水性、湿路抓地性能。反之当角度θ2过小时，虽说通过本发明虽然夹角角度β增大角度Δβ，但由于夹角角度β自身过小因而操纵稳定性不充分。因此，更优选上述角度θ2的上限为35°以下，并且更优选下限为10°以上。这里，横沟4的上述角度α1与上述角度θ1、θ2之和(θ1+θ2)一致。

另外，优选地上述连通侧的周向沟侧缘7a向连通侧相反侧伸出最大的连通侧相反侧最大幅度点RR，与上述第一交点P1之间的轮胎轴向的距离L1(表示于图3)是2～30mm的范围。当上述距离L1为2mm以下而过小时，则上述陆地部锐角部分6的刚性提高的效果变得不充分，反之当上述距离L1超过30mm时，则过度增加波状周向沟7的节数和/或幅度，从而造成不利于排水性。

另外，优选地上述横沟4的第一交点P1处的横沟宽度Wy1，是上述波状周向沟7的在上述第一交点P1处的周向沟宽度Wg1的50～100％的范围。当上述横沟宽度Wy1在上述范围偏离上限侧及下限侧时，则损害波状周向沟7和横沟4的排水平衡，从而照成降低作为花纹整体的排水性的倾向。

另外，作为上述横沟4，在本例中例示了横沟宽度Wy为恒定的情况，然而随着离开上述波状周向沟7而使横沟宽度Wy减少也是优选的。这是因为，在第一交点P1处的横沟宽度Wy1为最大，能够使从波状周向沟7导入的水顺畅，另外由于向外端Eo减少横沟宽度Wy，因此能够提高旋转时的胎面刚性，有助于操纵稳定性的提高。

接下来，图5表示胎面花纹的另一例。在图5中，上述波状周向沟7配置在轮胎赤道C上。另外，横沟4交替地配置在该波状周向沟7的轮胎轴向两侧。这里，上述“配置在轮胎赤道C上”是指波状周向沟7的一部分在轮胎赤道C上通过，幅度的中心的位置可以从轮胎赤道C偏离。

在这种情况下，与图1的胎面花纹的情况相同，对于配置在轮胎轴向一方侧(例如图5中左侧)的横沟4A而言，该横沟4A的后着地侧的横沟侧缘4rA，与上述波状周向沟7的连通侧的周向沟侧缘7aA在第一交点P1A相交，并且该第一交点P1A位于第二交点P2A与连通侧最大幅度点RL0A之间。

这里，上述第二交点P2A定义为，最大倾斜切线KaA与上述连通侧的周向沟侧缘7aA相交的交点，其中该最大倾斜切线KaA是在与上述横沟4A连通侧相反侧的周向沟侧缘7bA相切的切线中，相对于周向朝向后着地侧最倾斜于连通侧的切线。另外，上述连通侧最大幅度点RL0A定义为，上述连通侧的周向沟侧缘7aA向连通侧伸出最大的多个的连通侧最大幅度点RLA中，与上述第二交点P2A在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点。

另外，配置在轮胎轴向另一侧(例如图5中右侧)的横沟4B也同样，该横沟4B的后着地侧的横沟侧缘4rB，与上述波状周向沟7的连通侧的周向沟侧缘7aB在第一交点P1B处相交，并且该第一交点P1B位于第二交点P2B与连通侧最大幅度点RL0B之间。

上述第二交点P2B定义为，最大倾斜切线KaB与上述连通侧的周向沟侧缘7aB相交的交点，其中该最大倾斜切线KaB是在与上述横沟4B连通侧相反侧的周向沟侧缘7bB相切的切线中，相对于周向朝向后着地侧最倾斜于连通侧的切线。另外，上述连通侧最大幅度点RL0B定义为，上述连通侧的周向沟侧缘7aB向连通侧伸出最大的多个的连通侧最大幅度点RLB中，与上述第二交点P2B在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点。

这里，在上述充气轮胎1中，可以进一步对上述陆地部锐角部分6的包括上述第一交点P1的先端部分进行倒角。然而在该情况下，为了提高陆地部锐角部分6自身的刚性，可以将上述倒角设定得比以往的小，因此能够比以往进一步提高操纵稳定性。

以上，针对本发明特别优选实施方式进行了详述，然而本发明不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式来实施。

实施例：

以图5表示的胎面花纹为基础花纹，基于表1表示的规格试制轮胎尺寸195/65R15的轿车用轮胎，并且测试了各试制轮胎操纵稳定性、湿路抓地性能且相互进行了比较。

除表1记载的以外，实质上是相同规格，

轮胎赤道上的周向沟：沟宽度10mm、沟深度10mm，

其两外侧的周向沟：沟宽度8mm、沟深度10mm，

横沟：沟宽度8mm、沟深度10mm、节数30。

(1)操纵稳定性：

在轮辋(6J×15)、内压(180kPa)的条件下，将试制轮胎安装于轿车(2000cc、FF车)的全轮，在干燥沥青路面的测试路线上行驶，并且将此时的操纵稳定性通过驾驶员的官能评价，利用以实施例1为100的指数进行了评价。数值越大表示越优越

(2)湿抓地性能：

使用内鼓将试制轮胎在轮辋(6J×15)、内压(180kPa)、偏离角(1°)、纵向荷载(4kN)的条件下，在水深5mm的鼓面上一边提升速度一边行驶。而且，测量了水层效应产生速度。作为上述水层效应发生速度，将行驶中的偏转刚度为最大偏转刚度的一半时的行驶速度定义为水层效应发生速度。

表1：

	比较例1	比较例2	比较例3	实施例1	实施例2	实施例3
							赤道上的周向沟
·形状	直线状	直线状	直线状	波状	波状	波状
							·角度θ1(度)	----	----	----	10	10	10
·角度θ2(度)	----	----	----	20	35	50
							·距离L1(mm)	----	----	----	5.3	5.3	5.3
横沟
							·在内端的角度α1(度)	30	45	60	30	45	60
第一交点P1的位置	----	----	----	区域Y内	区域Y内	区域Y内
							第三交点P3的位置	----	----	----	区域Y内	区域Y内	区域Y内
							操纵稳定性	66	76	99	70	78	100
湿地抓路性能	62	58	51	63	59	53

区域Y是指，在连通侧的周向沟侧缘上的第二交点P2与连通侧最大幅度点RL0之间的区域。

Claims (9)

1.一种充气轮胎，在胎面部具备沿轮胎周向连续延伸的周向沟、与该周向沟连通的横沟，其特征在于，

所述周向沟包括波状周向沟，该波状周向沟两侧的周向沟侧缘由曲线和/或直线构成，并且向轮胎轴向的一方、另一方交替地摆动同时沿周向波状延伸，

在所述波状周向沟与所述横沟的连通部，形成由该波状周向沟和横沟夹为锐角的陆地部锐角部分，

所述横沟具有轮胎转动方向先着地侧的横沟侧缘、后着地侧的横沟侧缘，其中该后着地侧的横沟侧缘与所述波状周向沟的连通侧的周向沟侧缘在第一交点P1相交，

将与所述波状周向沟的连通侧相反侧的周向沟侧缘相切的切线中相对于周向朝向后着地侧向连通侧倾斜最大的最大倾斜切线Ka，与所述连通侧的周向沟侧缘相交的交点设为第二交点P2，

将所述连通侧的周向沟侧缘向连通侧伸出最大的多个连通侧最大幅度点RL中与所述第二交点P2在先着地侧相邻的连通侧最大幅度点设为RL0时，

所述第一交点P1位于所述第二交点P2与所述连通侧最大幅度点RL0之间，并且所述陆地部锐角部分形成为包括所述第一交点P1，

所述横沟的先着地侧的横沟侧缘与所述连通侧的周向沟侧缘在第三交点P3相交，并且该第三交点P3位于所述第二交点P2与所述连通侧最大幅度点RL0之间。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述最大倾斜切线Ka的相对于周向的角度θ1为5～25°。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

在所述第一交点P1处的相对于所述后着地侧的横沟侧缘的切线Kb与所述最大倾斜切线Ka形成的锐角侧的角度θ2为45°以下。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述连通侧的周向沟侧缘向连通侧相反侧伸出最大的连通侧相反侧最大幅度点RR与所述第一交点P1之间的轮胎轴向的距离L1为2～30mm。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述横沟的在所述第一交点P1处的横沟宽度Wy1，为所述波状周向沟的在所述第一交点P1处的周向沟宽度Wg1的50～100％。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述横沟的横沟宽度Wy随着离开所述波状周向沟减小。

7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述横沟的相对于周向的角度α，随着离开所述波状周向沟增大。

8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述波状周向沟配置在轮胎赤道上，并且所述横沟交替地配置在该波状周向沟的轮胎轴向两侧。

9.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述波状周向沟配置在轮胎赤道的两外侧，并且所述横沟仅设置在波状周向沟的胎面接地端侧的周向沟侧缘。

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