CN101890881B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够多维兼有干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能的充气轮胎。一种充气轮胎，在胎面(1)触地区域(R)中设有4条主槽(G1、G2、G3、G4)，在胎面(1)上形成5个环岸部分(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5)，其中，指定了主槽(G1、G2、G3、G4)的位置和槽宽，同时在将充气轮胎安装到车辆上时，仅将位于车辆最外侧的环岸部分(Q1)形成为块体排，而将其它环岸部分(Q2、Q3、Q4、Q5)形成为条状花纹，并且以轮胎赤道(CL)和各环岸部分(Q2、Q3、Q4)中心线为界限，将胎面(1)的槽面积比率设为车辆内侧的大于车辆外侧的。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，特别是涉及一种能够多维兼有干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能的充气轮胎。
背景技术
近年来，随着车辆的性能不断提高，对充气轮胎能够多维兼有高速行驶时的干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能的要求日益强烈。
一般说来，目前已在轮胎胎面上配置多条横纹槽或沟槽，确保排水性，以此作为一种提高湿润路面驾驶稳定性能的方法。但是，如果采用这种方法，会降低胎面形成的环岸部分的刚性，从而存在难以确保干燥路面驾驶稳定性的问题。
为了多维兼有这种处在对立关系的干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能，以往提出了很多关于胎面花纹结构的方案(例如，参照日本专利文献1、2)。
但是，近年来车辆性能逐渐提高，并且道路状况日益改善，受此影响，对提高车辆速度的呼声也日益高涨，于是，现有的胎面花纹结构便难以多维兼有高速行驶时的干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能，需要进一步的改善。
【专利文献1】国际公开WO2005/32855号公报
【专利文献2】日本专利特开2008-273451号公报
发明内容
发明拟解决的问题
本发明的目的在于解决所述现有问题，提供一种能够多维兼有干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能的充气轮胎。
发明内容
为实现所述目的，本发明的充气轮胎在胎面触地区域设有沿轮胎周向直线状延伸的4条主槽，在该胎面上形成由所述主槽划分出的5个环岸部分，其特征在于：在夹住轮胎赤道且距离轮胎赤道8～12％轮胎触地宽度的位置形成所述4条主槽中位于胎面中央侧的2条主槽的中心，在距离轮胎赤道18～32％轮胎触地宽度的位置形成位于两胎肩侧的2条主槽的中心，同时将位于轮胎宽度方向最外侧的主槽槽宽形成为小于其它3条主槽的任一槽宽，将该3条主槽的最大槽宽Wmax与位于轮胎宽度方向最外侧的主槽槽宽Wout的比Wmax/Wout设为2.0～3.0，并且利用以一定间隔配置在轮胎周向上的横纹槽，仅对所述5个环岸部分中位于轮胎宽度方向最外侧的环岸部分进行划分，形成块体排，同时将其它4个环岸部分形成为在轮胎周向上连续的条状花纹，并且将所述触地区域中以轮胎赤道为中心的轮胎宽度方向内侧槽面积比率Sin与轮胎宽度方向外侧槽面积比率Sout的比Sin/Sout设为1.25～1.35，同时将所述5个环岸部分中除轮胎宽度方向最内侧与轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分触地区域的槽面积比率分别设为，以该环岸部分中心线为界限，轮胎宽度方向内侧的大于轮胎宽度方向外侧的。
而且，所述结构优选以下(1)～(6)所述结构。
(1)在所述5个环岸部分中除轮胎宽度方向最内侧与轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分，在轮胎周向上以一定间隔形成倾斜槽，该倾斜槽自轮胎宽度方向内侧主槽向轮胎宽度方向外侧延伸且在该环岸部分内终止，同时在位于轮胎宽度方向最内侧的环岸部分，在轮胎周向上以一定间隔形成横纹槽，该横纹槽自轮胎宽度方向内侧端向轮胎宽度方向外侧延伸且在该环岸部分内终止。
(2)在所述5个环岸部分中除轮胎宽度方向最内侧与轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分触地区域，将以各环岸部分轮胎宽度方向中心线为界限的轮胎宽度方向内侧与轮胎宽度方向外侧槽面积比率差设为，轮胎宽度方向最外侧环岸部分为4.5～5.5％，另外两个环岸部分分别为12.0～14.0％。
(3)在胎面触地区域，对位于轮胎宽度方向最外侧的环岸部分进行划分的横纹槽的槽宽，自位于轮胎宽度方向最外侧的主槽逐渐向轮胎宽度方向外侧增大，并且该槽宽最大值x与最小值y的比x/y为1.4～2.5。
(4)在所述倾斜槽与主槽形成的锐角侧角落部分形成倒角。
(5)轮胎宽度方向最内侧环岸部分横纹槽在轮胎周向上的间隔小于轮胎宽度方向最外侧环岸部分横纹槽在轮胎周向上的间隔。
(6)将充气轮胎安装到车辆上时，以所述轮胎宽度方向外侧为车辆外侧，以所述轮胎宽度方向内侧为车辆内侧。
发明效果
根据本发明，在胎面配置4条主槽形成5个环岸部分，指定这些主槽的中心位置，同时仅将轮胎宽度方向最外侧的环岸部分形成为块体排，而将其它环岸部分形成为条状花纹，因此能够确保胎面环岸部分刚性并提高干燥路面驾驶稳定性能。
而且，由于将4条主槽中的轮胎宽度方向最外侧主槽槽宽形成为小于其它主槽槽宽，从而极大抑制了由块体排构成的轮胎宽度方向最外侧环岸部分的刚性降低，因此能够在不降低干燥路面驾驶稳定性能的情况下，通过配置横纹槽来确保排水性，提高湿润路面驾驶稳定性能。
进而，将以胎面触地区域内的轮胎赤道为中心的轮胎宽度方向内侧槽面积比率设为大于轮胎宽度方向外侧槽面积比率，并将这些槽面积比率的比设为1.25～1.35，同时在除轮胎宽度方向最内侧和轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分触地区域，也以中心线为界限，将轮胎宽度方向内侧的槽面积比率设为大于轮胎宽度方向外侧的，所以能够均衡地兼有干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的充气轮胎胎面局部平面图。
图2是本发明其它实施方式的对应于图1的平面图。
图3是表示倒角的概略透视图。
图4是表示实施例中采用的比较例1的轮胎胎面平面图。
图5是表示实施例中采用的比较例2的轮胎胎面平面图。
图6是表示实施例中采用的比较例3的轮胎胎面平面图。
图7是表示实施例中采用的比较例4的轮胎胎面平面图。
符号说明
1胎面
G1、G2、G3、G4主槽
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5环岸部分
2、4横纹槽
3倾斜槽
5、5’倒角
CL轮胎赤道
R触地区域
W轮胎触地宽度
Wmax位于车辆内侧的3条主槽的最大槽宽
Wout位于车辆最外侧的主槽的槽宽
Sin以轮胎赤道为中心的车辆内侧槽面积比率
Sout以轮胎赤道为中心的车辆外侧槽面积比率
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本实施方式的充气轮胎胎面局部平面图。图2是本发明其它实施方式的相当于图1的平面图，图3是表示倒角的概略透视图。
以下说明中，轮胎周向是指以充气轮胎旋转轴(未示出)为中心轴的周向。另外，轮胎宽度方向是指与所述旋转轴平行的方向，轮胎宽度方向内侧是指轮胎宽度方向上朝向轮胎赤道CL的一侧，轮胎宽度方向外侧是指轮胎宽度方向上离开轮胎赤道CL的一侧。另外，车辆外侧是指充气轮胎安装到车辆上时其轮胎宽度方向上位于车辆外侧的部分，车辆内侧是指充气轮胎安装到车辆上时其轮胎宽度方向上位于车辆内侧的部分。本实施方式中，该车辆外侧也称为轮胎宽度方向外侧，车辆内侧也称为轮胎宽度方向内侧。
图1中，在本实施方式充气轮胎的胎面1触地区域R中设有沿轮胎周向直线状延伸的4条主槽G1、G2、G3、G4，胎面1利用这些主槽G1、G2、G3、G4划分出5个环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4、Q5。
然后，本实施方式的充气轮胎中，将充气轮胎安装到车辆上时，利用向轮胎宽度方向延伸且在轮胎周向上以一定间隔配置的横纹槽2，对5个环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4、Q5中位于车辆最外侧(轮胎宽度方向外侧)的环岸部分Q1进行划分，形成块体排，而将其它环岸部分Q2、Q3、Q4、Q5形成为在轮胎周向上连续的条状花纹。由此，能够确保胎面1中环岸部分Q2、Q3、Q4、Q5的刚性并提高干燥路面驾驶稳定性能。另外，将本实施方式的充气轮胎安装到车辆上时，优选指定其在车辆上的安装位置。
进而，本实施方式的充气轮胎中，在夹住轮胎赤道CL且距离轮胎赤道CL8～12％(优选9～10％)轮胎触地宽度W的位置，形成主槽G1、G2、G3、G4中位于胎面中央侧的2条主槽G2、G3的中心(图1中以双点画线表示)。具体而言，如图1所示，将从主槽G2、G3中心到轮胎赤道CL的轮胎宽度方向各间隔W1与轮胎触地宽度W的比W1/W设在8～12％(优选9～10％)范围内。
另外，本实施方式的充气轮胎中，在距离轮胎赤道CL18～32％(优选20～31％)轮胎触地宽度W的位置，形成主槽G1、G2、G3、G4中位于两胎肩侧的2条主槽G1、G4的中心(图1中以双点画线表示)。具体而言，如图1所示，将从主槽G1、G4中心到轮胎赤道CL的轮胎宽度方向各间隔W2与轮胎触地宽度W的比W2/W设在18～32％(优选20～31％)范围内。
另外，本实施方式的充气轮胎中，将位于车辆最外侧的主槽G1的槽宽形成为小于其它3条主槽G2、G3、G4的槽宽，将这3条主槽G2、G3、G4的最大槽宽Wmax与位于车辆最外侧的主槽G1的槽宽Wout的比Wmax/Wout设为2.0～3.0(优选2.25～2.55)。
如此将4条主槽G1、G2、G3、G4中位于车辆最外侧的主槽G1槽宽形成为小于其它主槽G2、G3、G4的槽宽，极大抑制了由块体排构成的车辆最外侧环岸部分Q1的刚性降低，所以能够在不降低干燥路面驾驶稳定性能的情况下，通过配置横纹槽2来确保排水性，提高湿润路面驾驶稳定性能。
从轮胎赤道CL到主槽G2、G3中心的轮胎宽度方向间隔W1不足轮胎触地宽度W的8％时，会降低干燥路面驾驶稳定性能，超出12％时，则会降低湿润路面驾驶稳定性能。而且，从轮胎赤道CL到主槽G1、G4中心的轮胎宽度方向间隔W2不足轮胎触地宽度W的18％或超出22％时，干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能将失去平衡。进而，当所述比Wmax/Wout不足2.0时，湿润路面驾驶稳定性能会降低，超出3.0时，干燥路面驾驶稳定性能会降低。
进而，本实施方式的充气轮胎中，将触地区域R中以轮胎赤道CL为中心的车辆内侧(轮胎宽度方向内侧)槽面积比率Sin与车辆外侧槽面积比率Sout的比Sin/Sout设为1.25～1.35(优选1.30～1.34)。另外，本实施方式的充气轮胎中，以各环岸部分中心线(图1中以双点画线表示)为界限，将5个环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4、Q5中除车辆最内侧和车辆最外侧以外的3个环岸部分Q2、Q3、Q4触地区域R的槽面积比率设为车辆内侧Win的大于车辆外侧Wout的。另外，本实施方式的充气轮胎中，轮胎宽度方向中央环岸部分Q3的中心线与轮胎赤道CL一致。
由此，本发明能够多维且均衡地兼有干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能。此处，如果所述比Sin/Sout不足1.25或超出1.35％，则干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能将失去平衡。
另外，所述轮胎触地宽度W是指，向轮胎填充符合JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)标准最大负载能力的空气压后，在静止状态下垂直放置于平板上，施加相当于最大负载能力80％的荷重时在平板上形成的触地面中的轮胎宽度方向最大直线距离。另外，槽面积比是指，相对于触地区域R特定范围面积的在该触地区域R开口的槽开口部分面积比率。
本实施方式中，在5个环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4、Q5中除车辆最内侧和车辆最外侧以外的3个环岸部分Q2、Q3、Q4，如图1所示，在轮胎周向上以一定间隔形成倾斜槽3，该倾斜槽3自车辆内侧主槽G2、G3、G4向车辆外侧延伸且在环岸部分Q2、Q3、Q4内终止。进而，在位于车辆最内侧的环岸部分Q5，可在轮胎周向上以一定间隔形成横纹槽4，该横纹槽4自车辆内侧端向车辆外侧延伸且在环岸部分Q5内终止。由此，可切实提高湿润路面驾驶稳定性能。
如上所述，在环岸部分Q2、Q3、Q4形成倾斜槽3、在环岸部分Q5形成横纹槽4时，为了防止这些倾斜槽3和横纹槽4的形成导致环岸部分Q2、Q3、Q4、Q5刚性降低而影响干燥路面驾驶稳定性能，这些倾斜槽3和横纹槽4的数量及槽宽可在所述槽面积比率的限制范围内适当设置。作为倾斜槽3的槽宽，可根据轮胎尺寸例如设为2～7mm左右。进而，可将倾斜槽3槽宽形成为自主槽G2、G3、G4一侧向环岸部分Q2、Q3、Q4内侧缩小。
本实施方式中，更优选地，可在5个环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4、Q5中除车辆最内侧和车辆最外侧以外的3个环岸部分Q2、Q3、Q4，将以中心线为界限的车辆内侧Win与车辆外侧Wout的槽面积比率差调整为，车辆最外侧环岸部分Q2为4.5～5.5％，其它环岸部分Q3、Q4分别为12.0～14.0％。由此，能够进一步改善干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能的均衡性。
更优选地，可将对位于车辆最外侧的环岸部分Q1进行划分的横纹槽2的槽宽，形成为自位于车辆最外侧的主槽G1逐渐向车辆外侧增大。此时，可将横纹槽2槽宽的最大值x与最小值y的比x/y设为1.4～2.5(优选1.65～2.50)。
由此，能够在不降低干燥路面驾驶稳定性能的情况下改善排水性，并进一步改善湿润路面驾驶稳定性能。此处，所述横纹槽2槽宽的最大值x与最小值y虽无特别限定，但例如可将最大值x设为3mm左右，将最小值y设为1.5mm左右。
图2是表示其它实施方式的充气轮胎胎面平面图，图3是表示倒角的概略透视图。其它实施方式中，在5个环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4、Q5中除车辆最内侧和车辆最外侧以外的3个环岸部分Q2、Q3、Q4中，主槽G2、G3、G4与倾斜槽3所成的锐角侧角落部分形成有以倾斜槽3槽壁为底面且切为三角锤状的倒角5。由此，在能够进一步改善排水性的同时，还可有效防止环岸部分Q2、Q3、Q4锐角侧角落部分的不均匀磨损。
此时倒角5的形态并无特别限定，除了三角锤状形态，还可形成为将环岸部分Q2、Q3、Q4内面侧的边做成除直线状以外的圆弧状(曲线状)或台阶状形态等，随着逐渐离开倾斜槽3而靠向主槽。进而，如图2所示，可在对环岸部分Q1进行划分的横纹槽2和主槽G1所成的锐角侧角落部分也形成以横纹槽2槽壁为底面且切为三角锤状的倒角5′。由此，能够进一步改善排水性。
上述情况中，如图3所示，可将倒角5的大小设为：其在轮胎宽度方向上切出的底面宽度W4分别为环岸部分Q1、Q2、Q3、Q4宽度W3的8～15％，同时其最大深度D2分别为主槽G1、G2、G3、G4深度D1的25～35％。由此，能够切实改善排水性。
本发明中，更优选地，可在所述槽面积比率的限制范围内，对车辆最内侧环岸部分Q5横纹槽4的间距(轮胎周向间隔)P1和车辆最外侧环岸部分Q1横纹槽2的间距(轮胎周向间隔)P2进行变更，将车辆最内侧环岸部分Q5横纹槽4在轮胎周向上的间隔P1设为小于车辆最外侧环岸部分Q1横纹槽2在轮胎周向上的间隔P2。
由此，能够有效改善由间距噪音引起的噪音特性。此时，横纹槽2、4在轮胎周向上的间隔并无特别限定，例如可将配置在环岸部分Q1上的横纹槽2总数设为在轮胎圈上58～62个左右，将配置在环岸部分Q5上的横纹槽4总数设为在轮胎圈上70～74个左右。
实施例
以245/40R18为轮胎尺寸，以图1为胎面花纹基本形态，分别制作本发明轮胎(实施例1～8)，其具有图1及图2所示的图案结构；比较轮胎(比较例1)，其具有的图案结构为主槽G1、G2、G3、G4的槽宽相同，且如图4所示，将倾斜槽3与主槽G1、G2、G3连接且未配置横纹槽2、4；比较轮胎(比较例2)，其具有的图案结构如图5所示，在图4的两胎肩侧配置与主槽G1、G4连接的横纹槽2、4；比较轮胎(比较例3)，其具有的图案结构如图6所示，将图1的横纹槽4连接到主槽G4；以及比较轮胎(比较例4)，如图7所示，其图案结构与图1相同。
另外，将本发明轮胎的主槽G1、G2、G3、G4宽度分别设为G1＝7.1mm、G2＝16.4mm、G3＝16.4mm、G4＝15.8mm，将比较轮胎的主槽G1、G2、G3、G4宽度分别设为G1＝G2＝G3＝G4＝14.0mm。而且，将本发明轮胎和比较例3、4轮胎中，以环岸部分Q2、Q3、Q4轮胎宽度方向中心线为界限的其车辆内侧与车辆外侧槽面积比率差调整为，环岸部分Q2为5.0％，环岸部分Q3、Q4分别为13.0％。进而，在比较例1、2～4(图4～图7)与实施例1～4(图1)中，将整个槽面积比率调整为无变化，与之相对，在实施例5～8(图2)中，则因倒角而将整个槽面积比率稍微增大(+3％)。
按照以下试验方法对这12种轮胎的干燥路面驾驶稳定性和湿润路面驾驶稳定性进行评价，并以比较例1为指数100，将其评价结果一同示于表1。数值越大表示性能越好。
干燥路面驾驶稳定性
将各种轮胎安装到轮辋(18×8.5JJ)上，将填充空气压设为230kPa，然后安装到车辆(排气量3200cc)前后轮上，在由干燥柏油路面构成的试车跑道上一边在0～200km/h范围内变速一边行驶，由熟练的试车驾驶员进行感官评价。
湿润路面驾驶稳定性
将各种轮胎安装到轮辋(18×8.5JJ)上，将填充空气压设为230kPa，然后安装到车辆(排气量3200cc)前后轮上，在由水深2～3mm柏油路面构成的试车跑道上实施自速度100km/h开始的ABS(防抱死制动系统)制动试验，根据其结果评价湿润路面驾驶稳定性。
Figure GSA00000021450800121
由表1可以看出，本发明轮胎与比较轮胎相比，能够均衡地兼有干燥路面驾驶稳定性和湿润路面驾驶稳定性。
工业实用性
如上所述，本发明的充气轮胎能够多维兼有干燥路面驾驶稳定性能和湿润路面驾驶稳定性能。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其在胎面触地区域设有沿轮胎周向直线状延伸的4条主槽，在该胎面上形成由所述主槽划分出的5个环岸部分，其特征在于：
在夹住轮胎赤道且距离轮胎赤道8～12％轮胎触地宽度的位置形成所述4条主槽中位于胎面中央侧的2条主槽的中心，在距离轮胎赤道18～32％轮胎触地宽度的位置形成位于两胎肩侧的2条主槽的中心，同时将位于轮胎宽度方向最外侧的主槽槽宽形成为小于其它3条主槽的任一槽宽，将该3条主槽的最大槽宽Wmax与位于轮胎宽度方向最外侧的主槽槽宽Wout的比Wmax/Wout设为2.0～3.0，并且
利用以一定间隔配置在轮胎周向上的横纹槽，仅对所述5个环岸部分中位于轮胎宽度方向最外侧的环岸部分进行划分，形成块体排，同时将其它4个环岸部分形成为在轮胎周向上连续的条状花纹，
将所述触地区域中以轮胎赤道为中心的轮胎宽度方向内侧槽面积比率Sin与轮胎宽度方向外侧槽面积比率Sout的比Sin/Sout设为1.25～1.35，同时将所述5个环岸部分中除轮胎宽度方向最内侧与轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分触地区域的槽面积比率分别设为，以该环岸部分中心线为界限，轮胎宽度方向内侧的大于轮胎宽度方向外侧的，并且
将充气轮胎安装到车辆上时，以所述轮胎宽度方向外侧为车辆外侧，以所述轮胎宽度方向内侧为车辆内侧。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：在所述5个环岸部分中除轮胎宽度方向最内侧与轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分，在轮胎周向上以一定间隔形成倾斜槽，该倾斜槽自轮胎宽度方向内侧主槽向轮胎宽度方向外侧延伸且在该环岸部分内终止，同时在位于轮胎宽度方向最内侧的环岸部分，在轮胎周向上以一定间隔形成横纹槽，该横纹槽自轮胎宽度方向内侧端向轮胎宽度方向外侧延伸且在该环岸部分内终止。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：在所述5个环岸部分中除轮胎宽度方向最内侧与轮胎宽度方向最外侧以外的3个环岸部分的触地区域中，将以各环岸部分轮胎宽度方向中心线为界限的轮胎宽度方向内侧与轮胎宽度方向外侧之间的槽面积比率差设为，轮胎宽度方向最外侧环岸部分为4.5～5.5％，另外两个环岸部分分别为12.0～14.0％。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：在胎面触地区域，对位于轮胎宽度方向最外侧的环岸部分进行划分的横纹槽的槽宽，自位于轮胎宽度方向最外侧的主槽逐渐向轮胎宽度方向外侧增大，并且该槽宽最大值x与最小值y的比x/y为1.4～2.5。
5.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：在所述倾斜槽与主槽形成的锐角侧角落部分形成倒角。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于：轮胎宽度方向最内侧环岸部分横纹槽在轮胎周向上的间隔小于轮胎宽度方向最外侧环岸部分横纹槽在轮胎周向上的间隔。
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