CN101811422A

CN101811422A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN101811422A
Application number: CN201010002210A
Authority: CN
Inventors: 大桥稔之; 宫崎哲二
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2010-08-25
Also published as: JP5215903B2; US20100206447A1; DE102010008261A1; JP2010188922A

Abstract

本发明提供一种可使冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能并存的充气轮胎。一种充气轮胎，其具有在胎面(1)上形成多个轮胎沟槽(3)的接地部，其中，使轮胎沟槽(3)具有从接地部的表面的波形线或锯齿形线朝轮胎沟槽深度方向延伸的基准面(B)，并且具有相对于该基准面(B)的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凸状的凸部(5)。较佳的是，使轮胎沟槽(3)还具有相对于基准面(B)的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凹状的凹部(4)，凹部(4)具有位于轮胎沟槽深度方向的凸部(5)侧，在轮胎沟槽宽度方向(WD)上延伸的平坦面部，凸部(5)与平坦面部(4a)连接设置。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种具有在胎面上形成多个轮胎沟槽的接地部的充气轮胎，特别适合用作乘用车无钉防滑轮胎。

背景技术

以往，在乘用车无钉防滑轮胎中，出于提高在摩擦系数低的冰雪路面上的行车性能(以下，称为“冰雪路面性能”。)的目的，公知有一种在轮胎花纹的各部(中心部、连接部及胎肩部)配置多个轮胎沟槽的例子。而且，出于提高冰雪路面的制动性能(以下，称为“冰雪路面制动性能”。)的目的，配置多个在轮胎宽度方向上延伸的轮胎沟槽，提高了前后方向的边缘效果。通过在接地部形成这样的轮胎沟槽，提高了边缘效果、除水效果及凝结效果，因此近年来倾向于增加轮胎沟槽的条数。

但是，在增加轮胎沟槽的条数来提高轮胎沟槽密度时，会产生下述问题，虽然增加了边缘数，但由于接地部整体的刚性降低使轮胎沟槽倒塌，反而会减弱边缘效果，也降低了冰雪路面性能；由于接地部整体的刚性降低，导致在干燥路面的制动性能(以下，称为“干燥路面制动性能”。)降低。因此，近年来，人们关注一种使轮胎沟槽的形状在深度方向变化，确保接地部整体刚性的同时，抑制轮胎沟槽的倒塌的所谓三维轮胎沟槽。

在下述专利文献1中公开了一种充气轮胎，其在胎面上具有形成三维轮胎沟槽的胎块，至少在轮胎踏面侧具有在轮胎沟槽长度方向和直角方向上的振幅，在轮胎深度方向的至少一个地方具有不同的截面形状，在胎面上还具有形成与轮胎踏面及轮胎沟槽底部的形状相同的轮胎沟槽的胎块。尤其是，在该专利文献1中记载有，作为不同的截面形状，轮胎沟槽的振幅的山部上具有倒R凹陷形状的观点。但是，本发明人在反复锐意研究的结果判断出，靠专利文献1中记载的结构，无法充分确保胎块整体的刚性，并且抑制轮胎沟槽倒塌的效果也不充分，因此在冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能方面还有改良的余地。

在下述专利文献2中公开了一种充气轮胎，其在形成胎块花纹的胎块的一部分或整体上至少附加一个轮胎沟槽，在轮胎沟槽与轮胎沟槽之间，及轮胎沟槽与胎块边缘之间形成小胎块部的、在邻接轮胎沟槽的壁面和/或与该壁面相对的小胎块部的壁面上，在轮胎沟槽深度方向中央附近形成凹陷部。另外，在下述专利文献3中公开了一种充气轮胎，其具有作为将部分挖空的开口部的边缘的开口部边缘，将埋设于充气轮胎中时的胎体作为下方的情形时，上述开口部边缘的至少下方的截面具有胎面花纹，该胎面花纹具有朝向上述开口部形成逐渐变细的轮胎沟槽的胎块。但是，这些充气轮胎，均不能确保充分的胎块整体的刚性，并且抑制轮胎沟槽倒塌的效果也不充分，因此存在冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能的恶化的倾向。

专利文献1：日本特开2006-298331号公报

专利文献2：日本特开2001-294022号公报

专利文献3：日本特开2007-21942号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而做出的，其目的是提供一种使冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能并存的充气轮胎。

通过下述的本发明能够达成上述目的。即，本发明的充气轮胎，其具有在胎面上形成多个轮胎沟槽的接地部，其特征在于，所述轮胎沟槽具有从所述接地部的表面的波形线或锯齿形线朝轮胎沟槽深度方向延伸的基准面，并且具有相对于该基准面的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凸状的凸部。

按照本发明，因为具有从接地部表面的波形线或锯齿形线朝轮胎沟槽深度方向延伸的基准面，所以可以发挥所谓波形轮胎沟槽的优点，并且因为从外里两侧设置了纵截面为凸状的凸部，所以其抑制效果很难受到轮胎沟槽的倒塌方向的影响。这时，通过纵截面为凸状的凸部形成扣合面，因此，轮胎沟槽深度方向的扣合力大，并且因为在基准面的顶部上设置凸状的扣合面，所以可以增大扣合力。因此，在发挥波形轮胎沟槽的优点的同时，在轮胎沟槽深度方向可以得到更大的扣合力，并其抑制效果很难受到轮胎沟槽的倒塌方向的影响。因为可以抑制轮胎沟槽的倒塌方向，所以本发明的充气轮胎可以抑制因轮胎沟槽的过度倒塌而导致的接地面的接地面积的减少，并且可以确保充分的接地部整体的刚性。

因为可以抑制接地面的接地面积的减少，并且可以确保充分的接地部整体的刚性，所以本发明的充气轮胎可使冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能并存。

上述充气轮胎中，较佳的是，所述轮胎沟槽还具有相对于所述基准面的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凹状的凹部，所述凹部具有位于轮胎沟槽深度方向的所述凸部侧，在轮胎沟槽宽度方向上延伸的平坦面部，所述凸部与所述平坦面部连接设置。通过相关构成，制动时等轮胎沟槽倒塌时，通过轮胎沟槽具有的凹部的平坦面部，可以使轮胎沟槽深度方向的咬合力变大，更加有效地抑制轮胎沟槽倒塌。并且，因为凸部与凹部的平坦面部连接设置，所以可以增加抑制轮胎沟槽倒塌的效果。因此，可以更加有效地抑制接地面的接地面积的减少，并且可以进一步提高接地部整体的刚性。其结果为，通过相关构成，可以进一步提高充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能。

上述充气轮胎中，较佳的是，将所述接地部的表面的波形线或锯齿形线的振幅的一半长度设为T，所述平坦面部的最大轮胎沟槽宽度方向长度设为T1时，1.1T≤T1≤2T。通过相关构成，因为确保了充分的平坦面部的轮胎沟槽宽度方向长度，所以轮胎沟槽深度方向的咬合力尤其变大，可以有效地抑制轮胎沟槽倒塌。因此，可以有效地抑制接地面的接地面积的减少，并且可以进一步提高接地部整体的刚性。其结果为，通过相关构成，可以进一步提高充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能。

上述充气轮胎中，较佳的是，所述凹部具有与所述凸部的相对侧的所述平坦面部的端部连接的、朝轮胎沟槽宽度方向凸出的截面呈圆弧状的侧壁面部。通过相关构成，可以确保轮胎沟槽的凹部具有的平坦面部的轮胎沟槽宽度方向长度的同时，使平坦面部与侧壁面部所成的角度变大。其结果为，可以进一步提高充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能的同时，可以容易地制作形成该轮胎沟槽的轮胎沟槽刀片。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的胎面的一个例子的主视图；

图2是表示图1的接地部的主要部分放大图，及其局部剖切立体图；

图3是图2的I-I剖视图；

图4是图2的II-II剖视图；

图5是其他实施方式的轮胎沟槽的剖面图的例子；

图6是对比例2的充气轮胎上形成的轮胎沟槽的剖面图。

标号说明：1、胎面；3、轮胎沟槽；4、凹部；5、凸部。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的充气轮胎的胎面的一个例子的主视图。图2是表示图1的接地部的主要部分放大图，及其局部剖切立体图。图3是图2的I-I剖视图，图4是图2的II-II剖视图。图2～图4中，WD表示轮胎沟槽宽度方向。

本发明的充气轮胎具有在胎面上形成多个轮胎沟槽的接地部。本实施方式中，如图1所示，表示在胎面1上，作为接地部具有胎块2的充气轮胎的例子。如图1所示，表示在胎块2上，形成了在轮胎宽度方向(图1的左右方向)上延伸的多个轮胎沟槽3的例子。在本实施方式中，虽然示出了在一个胎块2上形成6个轮胎沟槽3的例子，但每个胎块的轮胎沟槽的条数没有特别限制。并且，本实施方式中，各个轮胎沟槽3的两端，向邻接胎块2的沟开口，但并不限于此，可根据花纹结构适当区分使用，即不从胎块2的侧壁露出而停留在胎块2的侧壁的内侧，或仅保留在单侧。

本发明中的轮胎沟槽3，如图3及图4所示，具有从胎块2的表面的波形线或锯齿形线朝轮胎沟槽深度方向延伸的基准面B，该基准面B在任何深度中，均具有大致相同的横截面形状。作为波形线，不限于接近于正弦波的波形线，也可以是任意形状的波形线，如将直线和曲线交替组合的波形线或接近于矩形波的波形线等。

波形线或锯齿形线的周期优选为适合于显现所谓波形轮胎沟槽的特性的1.5～4mm，振幅(两侧顶部高度之和，相当于图3及图4的“2T”)优选为1～2mm。

本实施方式中，如图3所示，在基准面B的外侧顶部上，从接近胎块2踏面的侧，设置纵截面为凹状的凹部4和纵截面为凸状的凸部5。另一方面，在基准面B的里侧顶部上，如图4所示，从接近胎块2踏面的侧，设置纵截面为凹状的凹部4和纵截面为凸状的凸部5。本实施方式中，因为纵截面从外里两侧设置了纵截面为凸状的凸部5和凹状的凹部4，所以其抑制效果很难受到轮胎沟槽3的倒塌方向的影响。并且，本实施方式的轮胎沟槽3在凸部5的轮胎沟槽深度方向下侧，还具有纵截面为凹状的第二凹部4’。

本实施方式中，轮胎沟槽3具有凸部5，该凸部5具有从外侧顶部及里侧顶部突出的与胎块2踏面的法线大致平行的突出面部5a。由此，本实施方式的充气轮胎能够进一步增大轮胎沟槽深度方向的扣合力，并且其抑制效果很难受到轮胎沟槽3的倒塌方向的影响。

并且，本实施方式中，轮胎沟槽3还具有凹部4，该凹部4具有位于轮胎沟槽深度方向的凸部5侧的在轮胎沟槽宽度方向WD上延伸的平坦面部4a。该平坦面部4a相对于胎块2的踏面平行地在轮胎沟槽宽度方向WD上延伸，或者可以相对于胎块2的踏面，具有70度以内的角度的倾斜，并在轮胎沟槽宽度方向WD上延伸。

本实施方式中，连接设置了凸部5的突出面部5a的胎块2踏面侧端部与凹部4的平坦面部4a的端部。如此，在凹部4具有在轮胎沟槽宽度方向WD上延伸的平坦面部4a、并且将凸部5与凹部4连接设置的情况下，因制动时等而轮胎沟槽3倒塌时，通过轮胎沟槽3具有的凹部4的平坦面部4a，可以使轮胎沟槽深度方向的咬合力变大，更加有效地抑制轮胎沟槽3的倒塌。因此，可以更加有效地抑制胎块2的接地面积的减少，并且可以进一步提高胎块2整体的刚性。其结果为，通过本实施方式，可以进一步提高充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能。

如图3及图4所示，将胎块2的表面的波形线的振幅的一半的长度设为T，凹部4的平坦面部4a的最大轮胎沟槽宽度方向WD长度设为T1时，本实施方式中设定为1.1T≤T1≤2T。这时，因为充分确保了平坦面部4a的轮胎沟槽宽度方向长度，所以轮胎沟槽深度方向的咬合力尤其变大，可以确实有效地抑制轮胎沟槽3的倒塌。因此，可以有效地抑制胎块2的接地面积的减少，并且可以进一步提高接地部整体的刚性。

轮胎沟槽3的轮胎沟槽深度方向长度D优选为5～13mm。另一方面，为了有效地抑制轮胎沟槽3的倒塌，较佳的是将轮胎沟槽3的凸部5的轮胎沟槽深度方向长度D1设定为0.1D≤D1≤0.3D。同样，为了有效地抑制轮胎沟槽3的倒塌，较佳的是将轮胎沟槽3的凹部4的轮胎沟槽深度方向长度D2设定为0.1D≤D2≤0.3D。

本发明中，较佳的是将轮胎沟槽3的凸部5和凹部4的角部形成为截面圆弧状。如此构成时，用于形成轮胎沟槽3的轮胎沟槽刀片的轮胎沟槽刀片的制作变得容易，并且轮胎加硫成型时的轮胎沟槽刀片脱离性良好。尤其是为了使轮胎沟槽刀片的制作变得容易，并且轮胎沟槽刀片脱离性为良好，较佳的是使轮胎沟槽3的凸部5和凹部4的角部的截面成为圆弧状，其曲率半径为0.5mm以下。

本发明中，轮胎沟槽3的轮胎沟槽宽度越小，通过凹部4和凸部5的胎块2的倒塌抑制效果越大，但是轮胎沟槽宽度太小时，很难形成边缘部，边缘效果下降，因此，较佳的是，轮胎沟槽宽度为0.2～0.7mm。

本发明中，基于凹部4和凸部5的胎块2的倒塌抑制效果大，增加轮胎沟槽的条数来提高了轮胎沟槽的密度，因此，可以增加边缘数来进一步提高边缘效果。从这样的观点出发，本发明中的轮胎沟槽密度优选为0.1～0.3mm/mm²，尤其优选为0.15～0.3mm/mm²。

本发明的充气轮胎，除了具有形成如上所述的轮胎沟槽3的接地部之外，其余与通常的充气轮胎相同，以往公知材料、形状、构造、制造方法等均可用于本发明。

本发明的充气轮胎，起到如上所述的作用效果，冰雪路面性能优良，因此特别适合用作乘用车无钉防滑轮胎。

其他实施方式

(1)上述实施方式中表示了具有在胎面1上形成多个轮胎沟槽3的胎块2的充气轮胎的例子，本发明中，可以是具有作为接地部的条形花纹的充气轮胎，在该条形花纹上形成轮胎沟槽3的充气轮胎。

(2)上述实施方式中表示了具有从接近胎块2踏面的侧，相对于基准面B的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凹状的凹部4和纵截面为凸状的凸部5的轮胎沟槽3的例子。但是，本发明中，如图5(a)所示，即使轮胎沟槽3仅具有凸部5，也可以使轮胎沟槽深度方向的扣合力充分变大，并且其抑制效果很难受到轮胎沟槽3的倒塌方向的影响。因此，即使轮胎沟槽3仅具有凸部5时，也可以抑制接地面的接地面积的减少，并且可以确保充分的接地部整体的刚性。

(3)上述实施方式中表示了凹部4具有位于轮胎沟槽深度方向的凸部5侧，在轮胎沟槽宽度方向WD上延伸的平坦面部4a的例子。但是，本发明中，如图5(b)所示，凹部4也可以具有平坦面部4a，并具有位于与凸部5在轮胎沟槽深度方向上相反的侧，在轮胎沟槽宽度方向WD上延伸的第二平坦面部4b。

(4)上述实施方式中表示了具有从接近胎块2踏面的侧，相对于基准面B的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凹状的凹部4和纵截面为凸状的凸部5的轮胎沟槽3的例子。但是，本发明的轮胎沟槽，如图5(c)所示，可以分别有一个凹部4和凸部5，如图5(d)所示，也可以分别有两个凹部4和凸部5。

(5)另外，本发明中，如图5(e)所示，轮胎沟槽3的凹部4可以具有与凸部5的相反侧的平坦面部4a的端部连接的、朝轮胎沟槽宽度方向WD凸出的截面呈圆弧状的侧壁面部4c。这时，可以确保轮胎沟槽3的凹部4所具有的平坦面部4a的轮胎沟槽宽度方向长度，并且使平坦面部4a与侧壁面部4c所形成的角度变大。其结果为，可以提高充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能，并且可以容易地制作形成该轮胎沟槽3的轮胎沟槽刀片。

实施例

下面，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。其中，轮胎的各性能评价按照下述进行。

(1)冰雪路面制动性能

将测试轮胎(大小205/65R15)安装于实车(日本产3000cc级的FR轿车)，使其在一人乘坐的载重条件下在冰冻路面上行驶，在40km/h的速度下，施加制动力使ABS工作，将此时的制动距离作为指数进行评价。其中，评价是以以往产品(对比例1)为100时的指数进行表示，数值越大，表示冰雪路面制动性能越优良。

(2)干燥路面制动性能

将测试轮胎(大小205/65R15)安装于实车(日本产3000cc级的FR轿车)，使其在一人乘坐的载重条件下在干燥路面(铺面道路)上行驶，在40km/h的速度下，施加制动力使ABS工作，将此时的制动距离作为指数进行评价。其中，评价是以以往产品(对比例1)为100时的指数进行表示，数值越大，表示干燥路面制动性能越优良。

实施例1

在图1所示的胎面花纹中，形成图2～图4所示形状的轮胎沟槽3，制造轮胎沟槽3的轮胎沟槽宽度为0.3mm，轮胎沟槽深度D为7mm，胎块2的表面的波形线的振幅的一半长度T为0.7mm，凹部4的平坦面部4a的最大轮胎沟槽宽度方向长度T1为1.4mm，凸部5的轮胎沟槽深度方向长度D1为1.3mm，凹部4的轮胎沟槽深度方向长度D2为1.3mm的充气轮胎。使用该轮胎，进行上述各性能评价，结果如表1所示。

对比例1

在图1所示的胎面花纹中，除了轮胎沟槽3没有凸部和凹部之外，制造具有与实施例1相同构造的充气轮胎。使用该轮胎，进行上述各性能评价，结果如表1所示。

对比例2

在图1所示的胎面花纹中，除了形成仅具有相对于基准面B的外侧顶部及里侧顶部，图7所示的纵截面为凹状的凹部的轮胎沟槽之外，制造具有与实施例1相同构造的充气轮胎。使用该轮胎，进行上述各性能评价，结果如表1所示。

表1

	对比例1	对比例2	实施例1
	对比例1	对比例2	实施例1	冰雪路面制动性能	100	110	115
干燥路面制动性能	100	105	110	冰雪路面制动性能	100	110	115

从表1的结果可知，实施例1的充气轮胎相比对比例1的充气轮胎，尤其提高了充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能。另外，对比例2的充气轮胎虽然提高了充气轮胎的冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能，但不具有相对于基准面的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凸状的凸部，并且凹部不具有平坦面部，因此，相比实施例1的充气轮胎，在使冰雪路面制动性能和干燥路面制动性能并存方面，比较差。

Claims

1.一种充气轮胎，其具有在胎面上形成多个轮胎沟槽的接地部，其特征在于，

所述轮胎沟槽具有从所述接地部表面的波形线或锯齿形线朝轮胎沟槽深度方向延伸的基准面，并且具有相对于该基准面的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凸状的凸部。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，

所述轮胎沟槽还具有相对于所述基准面的外侧顶部及里侧顶部，纵截面为凹状的凹部；

所述凹部具有位于轮胎沟槽深度方向的所述凸部侧，在轮胎沟槽宽度方向上延伸的平坦面部；

所述凸部与所述平坦面部连接设置。

3.如权利要求2所述的充气轮胎，将所述接地部的表面的波形线或锯齿形线的振幅的一半长度设为T，所述平坦面部的最大轮胎沟槽宽度方向长度设为T1时，1.1T≤T1≤2T。

4.如权利要求2或3所述的充气轮胎，所述凹部具有与所述凸部的相对侧的所述平坦面部的端部连接的、朝轮胎沟槽宽度方向凸出的截面呈圆弧状的侧壁面部。