CN101835635A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种充气轮胎，其具有增强的冰上性能、雪上性能、耐浮滑性和泥雪性能。该充气轮胎具有多个接地部，该多个接地部是由沿着轮胎周向延伸的多个周向槽和沿着轮胎宽度方向延伸的多个宽度方向槽划分而形成的。周向槽是由宽度宽的一个周向主槽和宽度窄的多个周向副槽构成的。周向副槽的宽度小于周向主槽宽度的60％。周向副槽的宽度之和小于周向主槽的宽度。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，特别涉及一种在花纹块的胎面花纹上设置有大量刀槽花纹以增强冰上性能、雪上性能及湿性能(wet performance)(排水性能)的冬季用轮胎。
背景技术
一般地，具有增强湿性能和冰上性能的冬季用轮胎具有多个接地部，该接地部由多个周向槽和沿轮胎宽度方向延伸的多个宽度方向槽划分而成，其中，接地部配置有多个刀槽花纹(例如，参见日本特开2006-7797号公报)。
发明内容
发明要解决的问题
一般地，这种类型的轮胎具有对称形状的胎面花纹，其中对称线为轮胎赤道(胎面中央周线)，例如，如上所述的传统的胎面花纹被配置成点对称，以增强冰雪上性能和排水性能。
在这种对称花纹中，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，为轮胎的赤道面的内侧和外侧提供相同的性能。然而，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，未良好考虑轮胎的实际接地状态。因此，通过关注并且考虑这种实际的接地状态，可以有进行改进的余地。
近来，除了增强冰雪上性能和排水性能之外，还需要增强与路面状况无关的转弯性能。然而，具有传统胎面花纹的传统轮胎不能完全满足这些要求。
因此，本发明的目的是通过提供能够增强冰上性能、雪上性能、排水性能以及转弯性能的充气轮胎来解决上述问题。
用于解决问题的方案
发明人深入地研究了增强冰性能、雪上性能、排水性能以及转弯性能的胎面花纹，并且发现将在胎面的宽度方向的中间部配置的一列接地部形成为适当的形状对于增强转弯性能有好处，这促成了本发明的完成。本发明的主要构造如下。
(1)一种充气轮胎，其在胎面的接地面中具有多个接地部列，其中，所述多个接地部列是由沿着轮胎周向延伸的多个周向槽和一对胎面端划分而形成的，其中，在所述多个接地部列中，至少位于胎面宽度方向的中间部的一个接地部列具有：至少两种类型的倾斜横向槽，各种类型的倾斜横向槽均相对于轮胎的转动轴倾斜并且具有彼此不同的倾斜方向；以及周向副槽，所述周向副槽相对于轮胎周向倾斜延伸且将这些倾斜横向槽相连通。
这里胎面的接地面(ground contact surface)是指，当轮胎被安装到适当的轮辋并且轮胎轮辋组件被填充最大气压、将组件置于平板上、使之承载与最大负荷能力对应的质量时，胎面胶的与平板接触的表面区域。
(2)根据第(1)方面的充气轮胎，其中，在轮胎周向上交替地配置所述至少两种类型的倾斜横向槽。
(3)根据第(1)或(2)方面的充气轮胎，其中，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，具有所述倾斜横向槽和所述周向副槽的所述接地部列的宽度方向的中心位于轮胎赤道面的外侧。
(4)根据第(1)～(3)方面中的任一方面的充气轮胎，其中，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，位于轮胎赤道面的内侧且位于胎面宽度方向的中间部的接地部列是花纹块列，所述花纹块列的花纹块数是其它花纹块列的花纹块数的1.05～3.00倍。
发明的效果
根据本发明，由于在胎面的宽度方向中间部的一列接地部设置的宽度方向槽有助于增强冰雪上转向时的稳定行驶性，因此可以提供能够增强冰上性能、雪上性能、排水性能以及转弯性能的充气轮胎。
附图说明
图1是示出本发明的胎面花纹的展开图。
图2是示出本发明的另一胎面花纹的展开图。
图3是示出传统技术的胎面花纹的展开图。
附图标记说明
1周向槽
2周向槽
2a周向槽
3周向槽
4、5、6、7接地部
8、9、10宽度方向槽
11、12倾斜横向槽
13周向副槽
E胎面端
具体实施方式
下文，将参照附图，对本发明的充气轮胎进行说明。
图1是示出本发明的胎面花纹的展开图。注意，未示出如轮胎的骨架等一般的构造。如图1所示的胎面花纹在胎面的接地面具有四列接地部4～7，其中，四列接地部4～7是由沿着轮胎周向延伸的多个周向槽和一对胎面端E划分而形成的，该多个周向槽即为一个宽度宽的周向槽1和两个与周向槽1的宽度相比宽度窄的周向槽2～3。
接地部列4、5、7是由沿着轮胎宽度方向延伸的宽度方向槽8～10划分的花纹块(block)列，剩余的接地部列6是肋(rib)。这些接地部列和肋的划分提供了轮胎所需的基本性能，即稳定性和排水性能。此外，这些接地部的大量刀槽花纹的设置，提供了在冰雪上行驶所需的边缘功能(edge function)。
在所述多列接地部4～7中，如图所示，至少胎面的宽度方向的中间部的一列接地部6具有：至少两种类型的倾斜横向槽11和12，倾斜横向槽11和12均相对于轮胎的转动轴L(图中示出为平行于轮胎的转动轴的线)倾斜且倾斜横向槽11和倾斜横向槽12具有不同的倾斜方向；以及周向副槽13，该周向副槽13相对于轮胎的赤道面O倾斜延伸且将两类倾斜横向槽11和12相连通。
冰雪上的牵引性能和制动性能的增强依赖于边缘效应，该边缘效应是由被沿着轮胎宽度方向延伸的槽划分花纹块的端缘引起的。然而，当在冰雪上转弯时，由于缺少这种边缘效应，易于发生横向滑动(sideway slippage)。因此，相对于轮胎的转动轴L均倾斜且具有不同的倾斜方向的两种类型的倾斜横向槽11和12的配置，由于轮胎因轮胎微小转向以将行驶状态从直行状态变为转弯行驶状态而具有偏行角(slip angle)时的边缘功能的作用，提供与在直行时的牵引性能和制动性能相同水平的牵引性能和制动性能。
通过试验的方式，如果倾斜横向槽11和倾斜横向槽12的倾斜方向相同，当在一个方向上(例如，向左)转向时能够提供期望的性能，但是当在另一个方向上(例如，向右)转向时不能够提供期望的性能。因此，在微小转向的情况下，具有彼此不同的倾斜方向的两种类型的倾斜横向槽11和倾斜横向槽12的配置对于稳定轮胎的行为是有效的。优选地，在轮胎周向上交替地配置倾斜横向槽11和倾斜横向槽12，以抑制两个转向方向之间的差异。此外，交替的配置对于减小轮胎的左轮和右轮之间的性能差异是有效的。
优选地，倾斜横向槽11和12相对于轮胎的转动轴L的倾斜角α和β的范围为：α为5～45°，β为5～45°。当倾斜角α和β小于5°时，在具有偏行角时，很难利用倾斜槽获得期望的性能。另一方面，当倾斜角α和β大于45°时，在具有偏行角时，能够利用倾斜槽获得期望的性能，但是直行状态下的牵引性能和制动性能可能由于宽度方向的边缘的减小而恶化。
在示出的图中，配置两种类型的倾斜横向槽11和12。然而，倾斜横向槽可以是至少三种类型的槽。
此外，通过在两类倾斜横向槽11和12之间延伸周向副槽13，而将该接地部列6分成花纹块，由于该接地部列6在冰雪上行驶时的适度刚性，这种构造能够增强冰雪上的行驶性能。具体地，通过在接地部6上配置独立的倾斜横向槽11和倾斜横向槽12，且在周向副槽13的两端部配置倾斜横向槽11，来分开周向副槽13。配置在接地部6上的倾斜横向槽11具有狭槽或窄槽，该狭槽或窄槽在周向槽处开口，该狭槽将在接地路面内闭合，以使接地部6处于一体化的形状，由此增大接地部的刚性。此外，同时当周向副槽13沿着轮胎的赤道面O延伸时，排水性能将增大，而由于边缘分量的降低，在冰雪上的行驶性能将下降。因此，当周向副槽13的长度方向相对于轮胎的赤道面O倾斜时，花纹块的边缘分量将足够，以增强冰雪上的行驶性能。此外，周向副槽13基本沿着周向延伸，这将增强在冰雪上的转弯性能。注意，在考虑上述作用效果时，周向副槽13相对于轮胎的赤道面O的倾斜角优选在1～20°的范围内。
优选的是，具有倾斜横向槽11、12和周向副槽13的所述接地部列6的宽度方向的中心在轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时位于轮胎的赤道面O的外侧。具有如上所述的这种功能的接地部列6优选地位于轮胎的承载大负荷的赤道面O的外侧，以增强该接地部列6的功能。
此外，优选的是，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，位于赤道面O的内侧的接地部列、即图中所示的接地部列5是花纹块列，且该花纹块列的花纹块的数是其它接地部列4或7的花纹块的数的1.05～3.00倍。当在转弯行驶状态下，负荷加载在轮胎的赤道面O的外侧时，与轮胎的赤道面O的外侧的负荷相比，轮胎的赤道面O的内侧的负荷较小，且接地长度将随之变短。因此，通过增大轮胎的赤道面O的内侧的花纹块的数目并且增大单位接地长度的花纹块的数目，当接地长度处于短的状态时，抑制花纹块的边缘分量的减小，增强冰雪上的牵引性能和制动性能。
实际中，当所述花纹块列的花纹块的数目小于其它花纹块列的花纹块的数目的1.05倍时，将很难抑制花纹块的边缘分量的减小。另一方面，当所述花纹块列的花纹块的数目比其它花纹块列的花纹块的数目的3倍大时，花纹块自身将过小，且花纹块列的刚性将减小，这将导致冰雪上性能和干湿路面上性能恶化，并发生偏磨损。
性能试验
为了确认本发明的功能优点，制备具有图1和图2所示的胎面花纹的轮胎规格为195/65R12或205/65R15的乘用充气子午线轮胎，规格如表1所示。与图1所示的胎面花纹相比，图2所示的胎面花纹额外具有：被布置在周向槽1和2之间的周向槽2a；以及被布置在周向槽1和2a之间的接地部列5a，接地部列5a构成由宽度方向槽9a分开的接地部列5a的花纹块列。
此外，与上述轮胎相比，制备具有图3所示的胎面花纹的相同规格的乘用充气子午线轮胎，规格如表1所示。图3所示的胎面花纹是传统的花纹，该花纹具有被胎面的中央区的周向槽100和朝向周向槽100延伸的横向槽101划分的花纹块，其中花纹块设置有多个锯齿状的刀槽花纹S。
将轮胎安装到适用的轮辋，施加规定气压并且安装到车辆，以测试性能。试验结果在表1中示出。
由驾驶员在试验跑道的压雪路面上的感觉来综合评价制动性能、起动性能(departing performance)、直行性能和转弯性能，来进行雪上感觉试验，结果将表示为以传统轮胎为100的指数比的形式(将传统轮胎与其它轮胎进行比较)，指数比在表1中示出。数值越大表示雪上性能越好。
通过对当在压雪路面上从40km/h的行驶速度完全制动时的制动距离进行测量来进行雪上制动试验，结果将表示为以传统轮胎为100的指数比的形式(将传统轮胎与其它轮胎进行比较)，指数比在表1中示出。数值越大表示雪上制动性能越好。
通过对从压雪路面上发动车辆起一直达到50m的距离时的加速时间进行测量来进行雪上牵引试验，结果将表示为以传统轮胎为100的指数比的形式(将传统轮胎与其它轮胎进行比较)，指数比在表1中示出。数值越大表示雪上制动性能越好。
由驾驶员在试验跑道的冰路面上的感觉来综合评价制动性能、起动性能、直行性能和转弯性能，来进行冰上感觉试验，结果将表示为以传统轮胎为100的指数比的形式(将传统轮胎与其它轮胎进行比较)，指数比在表1中示出。数值越大表示冰上性能越好。
通过对在当冰路面上从40km/h的行驶速度完全制动时的制动距离进行测量来进行冰上制动试验，结果将表示为以传统轮胎为100的指数比的形式(将传统轮胎与其它轮胎进行比较)，指数比在表1中示出。数值越大表示雪上制动性能越好。
通过对在水深为5mm的路面上发生浮滑时的临界速度进行测量来进行湿浮滑试验，结果将表示为以传统轮胎为100的指数比的形式(将传统轮胎与其它轮胎进行比较)，指数比在表1中示出。数值越大表示耐浮滑性能越好。
表1
  实施例轮胎1(图1)   实施例轮胎2(图2)   传统轮胎(图3)
  轮胎规格   195/65R15   195/65R15   195/65R15
  负比率(％)   28.5   30.9   28.0
  车辆内侧的负比率(％)   30.8   34.7   28.0
  车辆外侧的负比率(％)   28.4   27.2   28.0
  肩侧花纹块的宽度(mm)   31   28   28
  周向槽1的宽度(mm)   11.5   9.5   6.5
  周向槽2的宽度(mm)   5(周长中心)   5.5(周长中心)   5
  周向槽3的宽度(mm)   5   5(＝2a)   5
  倾斜横向槽的倾斜角度   α、β：16°   α：15°，β：17° -
  周向副槽(相对于轮胎赤道面)的倾斜角度   7°   6.5°   -
 接地部列5、5a的花纹块数目(花纹块长度)   75(26.4mm)   84(23.6mm)   50
  其它接地部列的花纹块数目(花纹块长度)   50(39.6mm)   56(35.3mm)   50(39.6mm)
  雪上感觉评价   110   112   100
  雪上制动评价   109   108   100
  雪上牵引评价   109   109   100
  冰上感觉评价   107   108   100
  实施例轮胎1(图1)   实施例轮胎2(图2)   传统轮胎(图3)
  冰上制动评价   108   108   100
  耐湿浮滑性评价   104   102   100
从表1的结果清楚的是，与传统轮胎相比，实施例轮胎1和2的所有性能都有所增强。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，其在胎面的接地面中具有多个接地部列，其中，所述多个接地部列是由沿着轮胎周向延伸的多个周向槽和一对胎面端划分而形成的，
其中，在所述多个接地部列中，至少位于胎面宽度方向的中间部的一个接地部列具有：至少两种类型的倾斜横向槽，各种类型的倾斜横向槽均相对于轮胎的转动轴倾斜并且具有彼此不同的倾斜方向；以及周向副槽，所述周向副槽相对于轮胎周向倾斜延伸且将这些倾斜横向槽相连通。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在轮胎周向上交替地配置所述至少两种类型的倾斜横向槽。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，具有所述倾斜横向槽和所述周向副槽的所述接地部列的宽度方向的中心位于轮胎赤道面的外侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，当轮胎被安装到轮辋继而被安装到车辆时，位于轮胎赤道面的内侧且位于胎面宽度方向的中间部的接地部列是花纹块列，所述花纹块列的花纹块数是其它花纹块列的花纹块数的1.05～3.00倍。
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