CN102039787A

CN102039787A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN102039787A
Application number: CN2010105184874A
Authority: CN
Inventors: 南伸明
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2030-10-18
Also published as: KR20110043462A; JP2011088489A; JP5001991B2; CN102039787B

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，能够兼顾在冰路和干燥路面上的操纵稳定性和抗不均匀磨损性能等。在花纹块(5)上沿轮胎周向间隔设置有多个刀槽花纹(7)，该刀槽花纹(7)在沿轮胎轴向横切花纹块(5)的方向上延伸。刀槽花纹(7)包括：浅窄刀槽花纹(10)，其宽度为0.1mm以上且小于0.3mm，并且深度为所述横沟的最大深度的0.5～0.6倍；深厚刀槽花纹(11)，其宽度为0.3mm以上且在1.0mm以下，并且深度大于所述浅窄刀槽花纹(10)。浅窄刀槽花纹(10)和深厚刀槽花纹(11)沿轮胎周向交替地形成，而且浅窄刀槽花纹(10)的两端在花纹块(5)的两侧面开口。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种能高水平地兼顾在冰路和干燥路面上的操纵稳定性和抗不均匀磨损性能等的充气轮胎。

背景技术

包括无防滑钉轮胎在内的适合在冬季使用的轮胎，在其胎面部具有被划分为多个花纹块的块状花纹。并且，为了在冰路面上获得充分的驱动力，而在上述花纹块上沿轮胎周向间隔设置有刀槽花纹，该刀槽花纹沿横切上述花纹块的方向延伸。

以往，针对刀槽花纹提出有各种方案。例如在下述专利文献1中记载有为了提高在冰路上的行驶性能而利用所谓的miura折叠法的三维曲面的刀槽花纹。这种刀槽花纹在即使在花纹块上作用有剪切力时，刀槽花纹面也能彼此牢固地啮合从而抑制较大的张开。因此，提高了在冰路上的边缘效应，并且能够期待耐磨损性的提高。

专利文献1：日本特开2005-193867号公报

然而这种刀槽花纹，通常是通过形成在轮胎硫化模具的成形面上的刀片而被硫化成型为其反转的样子。另一方面，由于增加接地面积能有效地提高在冰路上的驱动力，因此希望刀槽花纹的宽度即刀片的厚度为极小的厚度。

但是，当减小刀片的厚度时，由于硫化时受到来自轮胎侧的力而使刀片发生变形，因此有可能产生硫化不良。并且，在考虑到刀片的耐久性和刚性而减小刀片的厚度时，则无法充分地增大其轮胎径向的高度，最终不得不缩小刀槽花纹的深度。这种刀槽花纹会由于磨损而显著降低冰上性能，并且在干燥路面上行驶时，由于花纹块无法柔软地变形而存在易发生不均匀磨损的倾向。

发明内容

本发明是鉴于以上的问题所做出的，其主要的目的在于提供一种充气轮胎，其以使花纹块上形成的刀槽花纹包括：浅窄刀槽花纹、和宽度及深度大于该浅窄刀槽花纹的深厚刀槽花纹，并将它们沿轮胎周向交替地形成等为基本，从而能够高水平地兼顾在冰路和干燥路面上的操纵稳定性、抗不均匀磨损性能等。

本发明的技术方案1所述的发明是一种充气轮胎，在胎面部设有由沿轮胎周向延伸的纵沟和沿与该纵沟交叉的方向延伸的横沟所划分的多个花纹块，该充气轮胎的特征在于，在所述花纹块上沿轮胎周向间隔设置有多条刀槽花纹，该多条刀槽花纹在沿轮胎轴向横切所述花纹块的方向上延伸，所述刀槽花纹包括：浅窄刀槽花纹，其宽度为0.1mm以上且小于0.3mm，并且深度为所述横沟的最大深度的0.50～0.60倍；深厚刀槽花纹，其宽度为0.3mm以上且1.0mm以下，并且深度大于所述浅窄刀槽花纹，并且所述浅窄刀槽花纹和所述深厚刀槽花纹沿轮胎周向交替地形成，而且所述浅窄刀槽花纹的两端在花纹块的两侧面开口。

另外，技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的充气轮胎的基础上，所述深厚刀槽花纹的一端在所述花纹块的一个侧面开口，而另一端在所述花纹块的另一个侧面不开口而是形成终端。

另外，技术方案3所述的发明是在技术方案1或2所述的充气轮胎的基础上，所述深厚刀槽花纹的轮胎轴向的长度为所述花纹块的宽度的60～90％。

另外，技术方案4所述的发明是在技术方案1至3中任意一项所述的充气轮胎的基础上，所述深厚刀槽花纹在所述刀槽花纹中形成于轮胎周向的两侧并且在最外侧。

另外，技术方案5所述的发明是在技术方案1至4中任意一项所述的充气轮胎的基础上，所述横沟相对于轮胎轴向以大于0°且在45°以下的角度θ1倾斜，并且所述深厚刀槽花纹相对于轮胎轴向向与所述横沟相同的方向倾斜，并且其角度θ2是所述横沟的所述角度θ1的±3°，所述浅窄刀槽花纹相对于轮胎轴向向与所述横沟相同的方向倾斜，并且其角度θ3小于所述深厚刀槽花纹的所述角度θ2。

另外，技术方案6所述的发明是在技术方案1至5中任意一项所述的充气轮胎的基础上，所述浅窄刀槽花纹以直线状延伸，并且所述深厚刀槽花纹包括锯齿部。

在本发明的充气轮胎的花纹块上，沿轮胎周向间隔设置有刀槽花纹，该刀槽花纹在沿轮胎轴向横切的方向上延伸。该刀槽花纹包括：浅窄刀槽花纹，其宽度为0.1mm以上且小于0.3mm，并且深度为所述横槽的最大深度的0.5～0.6倍；深厚刀槽花纹，其宽度为0.3mm以上且在1.0mm以下并且深度大于所述浅窄刀槽花纹。因此，能够均衡地配置：确保接地面积并发挥边缘效应的浅窄刀槽花纹、和通过使花纹块弯曲来提高实际接地面积的深厚刀槽花纹，从而提高在冰路和干燥路面上的操纵稳定性。而且所述浅窄刀槽花纹的两端在花纹块的两侧面开口，因此进一步确保边缘长度，使冰路上的操纵稳定性提高。

附图说明

图1是本实施方式的充气轮胎的胎面部的展开图。

图2是表示本实施方式的花纹块的立体图。

图3是表示本实施方式的花纹块的局部放大图。

图4是表示另一实施方式的胎面部的展开图。

图5是表示比较例的胎面部的展开图。

图中标号说明：2…胎面部；3…纵沟；4…横沟；5…花纹块；7…刀槽花纹；10…浅窄刀槽花纹；11…深厚刀槽花纹。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式的充气轮胎(未图示整体)的胎面部2的展开图。在本实施方式中例示了轿车用无防滑钉轮胎，在其胎面部2上设有沿轮胎周向延伸的多条纵沟3和沿与该纵沟3交叉的方向延伸的横沟4。由此在胎面部2上划分有将花纹块5沿轮胎周向排列的多个花纹块列6(在本例中为7列)。

本实施方式的纵沟3大致以直线状延伸。这种纵沟3能够发挥优越的排水性能，并且能够抑制制动时车辆的摇晃、侧倾等不稳定的举动。但是，纵沟3不限定于这样的形状，还可以由锯齿状或波状等各种形状构成。

另外，纵沟3的沟宽度Wo虽未特殊限定，然而为了提高排水乃至排雪性能，优选为胎面宽度TW的1.5％以上，更优选为3.5％以上。并且，为了确保在干燥路面或冰路面上的操纵稳定性，纵沟3的沟宽度Wo优选为胎面宽度TW的8.0％以下，更优选为5.0％以下。

上述胎面宽度TW被确定为胎面部2的接地端Te、Te之间的轮胎轴向的距离。并且，接地端Te被确定为对将轮胎组装于正规轮辋且填充了正规内压的正规状态下的轮胎，施加正规载荷且以0°的外倾角接地为平面的状态下，胎面部的轮胎轴向最外侧的接地端部。

另外，“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，该规格按每个轮胎规定的轮辋，例如若是JATMA则为“标准轮辋”，若是TRA则为“Design Rim”，若是ETRTO则为“Measuring Rim”。并且，“正规内压”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，各规格按每个轮胎规定的空气压，若是JATMA则为“最高空气压”，若是TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值，若是ETRTO则为“INFLATIONPRESSURE”，但在轮胎为轿车用轮胎的情况下，则一律为180kPa。进而“正规载荷”是指在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，各规格按每个轮胎规定的载荷，若是JATMA则为“最大负载能力”，若是TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若是ETRTO则为“LOAD CAPACITY”，但在轮胎为轿车用轮胎的情况下，则相当于上述各载荷的88％。

如图3所示，优选为，上述横沟4以直线状延伸，并且相对于轮胎轴向以大于0°且在45°以下的角度θ1倾斜。当该角度θ1相对于轮胎轴向超过45°时，则在直行行驶时存在降低在冰路上的牵引性能的倾向。根据这样的观点，横沟4的角度θ1优选为35°以下，更优选为25°以下。

根据确保排水乃至排雪性能以及保持接地面积的观点，上述横沟4的沟宽度W1优选为胎面宽度TW的1.5％以上，更优选为2.5％以上，另外优选为5.5％以下，更优选为4.5％以下。

另外，如图2所示，上述纵沟3及横沟4的沟深度D0及D1虽未特殊限定，但若沟深度过大，则存在使花纹块5的刚性降低的倾向，相反若沟深度过小，则存在使排水乃至排雪性能变差的倾向。在本实施方式那样的轿车用轮胎的情况下，纵沟3及横沟4的沟深度D0及D1均优选为6.0～10.0mm。

如图1所示，在各花纹块5上沿轮胎周向间隔设置有多条刀槽花纹7(在本实施方式中为5或3条)，该刀槽花纹7在沿轮胎轴向横切该花纹块5的方向上延伸。刀槽花纹7形成沟宽度较小的切口状。行驶时在外力(剪切力等)的作用下，该切口能够闭合。因此，明显区别于与排水性能相关的无法闭合的上述纵沟3、横沟4等。

如图2和图3所示，本实施方式的刀槽花纹7由浅窄刀槽花纹10和深厚刀槽花纹11构成，其中浅窄刀槽花纹10的宽度W3为0.1mm以上且小于0.3mm，并且深度D3为上述横沟4的最大深度D1的0.5～0.6倍，深厚刀槽花纹11的宽度W2为0.3mm以上且1.0mm以下，并且深度D2大于上述浅窄刀槽花纹10。

当浅窄刀槽花纹10的宽度W3小于0.1mm时，由于形成在轮胎硫化模具的成型面上的刀片(未图示)受到来自硫化时的轮胎的力而变形，因此有可能产生硫化不良。相反，当宽度W3超过0.3mm时，则因接地面积减少而有可能导致在冰路面及干燥路面上的操纵稳定性变差。另外，当浅窄刀槽花纹10的深度D3小于横沟4的最大深度D1的0.5倍时，则无法发挥边缘效应，因而有可能使在冰路上的操纵稳定性变差，并且由于磨损会显著降低冰路性能。相反，当深度D3超过最大深度D1的0.6倍时，由于受到来自硫化时的轮胎的力而使上述刀片发生变形，因此有可能产生硫化不良。即，通过限定在上述的数值范围，宽度窄的上述浅窄刀槽花纹10能够抑制接地面积的减少，并保持在干燥路面尤其是在冰路面上的操纵稳定性。另外，由于刀片能承受来自硫化时的轮胎的力，因此能够减少硫化不良。

另外，当深厚刀槽花纹11的宽度W2小于0.3mm时，则不能使花纹块5柔软地变形，因此有可能易发生不均匀磨损。相反，当宽度W3超过1.0mm时，则有可能减少接地面积而导致在冰路及干燥路面上的操纵稳定性变差。即，深度较大的深厚刀槽花纹11能够使花纹块5柔软地变形，从而能够实现花纹块踏面的接地压的均匀化。由此抑制不均匀磨损的发生。此外，当上述深厚刀槽花纹11的深度D2过大时，则有可能使花纹块刚性过度降低而导致操纵稳定性变差。根据这样的观点，深厚刀槽花纹11的深度D2优选为横沟4的最大深度D1的0.70～0.90倍。

此外，浅窄刀槽花纹10和深厚刀槽花纹11沿轮胎周向交替地形成。因此，实现了花纹块刚性的均匀化，抑制不均匀磨损的产生，并且借助刀槽花纹7的边缘效应以及实际接地面积的增加，能够均衡地提高在干燥路面以及冰路上的操纵稳定性。

另外，如图1和图2所示，上述浅窄刀槽花纹10的两端10e、10e在上述花纹块5的两侧面5A、5B处开口。由此增大了边缘效应，提高了在冰路上的牵引性能。另外，由于浅窄刀槽花纹10以直线状延伸，因此与将浅窄刀槽花纹10设为锯齿状的刀槽花纹的情况相比，能够提高生产性。

另外，如图2所示，上述深厚刀槽花纹11的形状优选为：一端12开口于上述花纹块5的侧面5A或5B中的一方，而另一端13在上述花纹块的侧面5A或5B的另一方不开口而是形成终端。

特别优选为，隔着浅窄刀槽花纹10在同一花纹块内交替地形成第一深厚刀槽花纹11A和第二深厚刀槽花纹11B，其中第一深厚刀槽花纹11A，其一端12A在上述花纹块5的一个侧面5A开口，并且另一端13A在上述花纹块的另一个侧面5B不开口而是形成终端；第二深厚刀槽花纹11B，其一端12B在上述花纹块5的另一个侧面5B开口，并且另一端13B在上述花纹块的一个侧面5A不开口而是形成终端。由此，由深厚刀槽花纹11形成于花纹块5的侧面5A或5B的开口部11c，分散地配设在花纹块5的一个侧面5A和另一个侧面5B，从而实现花纹块刚性的均匀化，能够更有效地抑制不均匀磨损的发生。

另外，当上述深厚刀槽花纹11的轮胎轴向的长度L3过大时，则存在过度降低花纹块刚性的倾向。相反过小时，则无法使花纹块5柔软地弯曲，因此存在无法充分地抑制不均匀磨损的倾向。根据这样的观点，深厚刀槽花纹11的轮胎轴向的长度L3优选为上述花纹块5的宽度L1的60％以上，更优选为70％以上，另外优选为90％以下，更优选为80％以下。

并且，如图3所示，深厚刀槽花纹11优选具有：以直线状延伸的直线部14、和与该直线部14相连且以锯齿状延伸至另一端13的锯齿部15。通过设置锯齿部15而进一步增大边缘效果，因此在冰路上的牵引性能比原来提高，并且在转弯时抑制刀槽的较大的变形，从而提高操纵稳定性。

另外，优选地，深厚刀槽花纹11在上述刀槽花纹7中形成在轮胎周向的两侧且在最外侧。由此，能够在轮胎的驱动、制动时，使作用有较大的剪切力的轮胎周向两侧的花纹块端部充分地弯曲，能够发挥较大的牵引效果。

另外，优选地，深厚刀槽花纹11相对于轮胎轴向向与上述横沟4相同的方向倾斜，并且相对于该轮胎轴向的角度θ2为上述横沟4的角度θ1的±3°、即与横沟4实质上平行。由此，被深厚刀槽花纹11和横沟4夹持的花纹块端片16的轮胎周向的刚性在宽度方向上变得均匀，能够有效地抑制以该花纹块端片16为起点的不均匀磨损等。相对于轮胎轴向的角度是指，在刀槽花纹或沟为直线状的情况下，花纹块平面中的刀槽花纹或沟的中心线与轮胎轴向之间的角度。其中，在具有锯齿部的本实施方式的深厚刀槽花纹11的情况下，为连接锯齿部的摆幅的中心所形成的直线17相对于轮胎轴向的角度。

另外，优选为，上述浅窄刀槽花纹10相对于轮胎轴向向与横沟4相同的方向倾斜，并且相对于该轮胎轴向的角度θ3小于上述深厚刀槽花纹11的角度θ2。另外优选为，上述角度θ3与轮胎轴向平行。由此，能够抑制不均匀磨损的发生并且能够提高牵引性能。

另外，刀槽花纹7在轮胎周向上间隔设置的间距D虽未特殊限定，但若过小，则花纹块5的刚性降低，容易产生橡胶缺损等，相反若过大，则存在降低在冰路面上的行驶性能的倾向。根据这样的观点，上述间隔设置的间距D优选为2.0mm以上，更优选为在3.0mm以上，另外优选为10.0mm以下，更优选为5.0mm以下。

另外，虽未特殊限定，但是作为一般的无防滑钉轮胎的功能，上述胎面部2优选具有67～75％的陆地比，并且至少与路面接触的胎面胶是由室温(23℃)下的JIS硬度计A硬度为42～50度的橡胶组合物构成的。

以上，详细说明了本发明的实施方式，但本发明不限于图示的实施方式，还可进行各种变更而实施。

为了确认本发明的效果，试制了具有图1的花纹且根据表1的规格的195/65R15的轿车用无防滑钉轮胎。然后，将各测试轮胎在轮辋6×15以及内压200kPa的条件下安装于排气量为2000cc的四轮驱动轿车上，测试了在冰路和干燥路面上的操纵稳定性能以及不均匀磨损性能。此外，除表1所示的参数以外，其余全部相同。另外，主要的共通规格如下。

胎面宽度TW：170mm

纵沟的沟宽度Wo：7.5mm

纵沟的沟深度Do：10.0mm

横沟的沟宽度W1：4.5mm

横沟的沟深度D1：8.5mm

横沟相对于轮胎轴向的角度θ1：10°

深厚刀槽花纹的宽度W2：0.3mm

深厚刀槽花纹的深度D2：8.0mm

陆地比：67％(比较例1)

测试方法如下。

干燥路面、冰路的操纵稳定性：

利用上述测试车辆搭乘一名驾驶员，分别在轮胎测试路线的干燥路面及冰路面上进行测试行驶，通过驾驶员的感官评价以比较例1为100的评分，对转向盘响应性、制动性能、驱动性能以及抓地力等特性进行了评价。数值越大越优越。

抗不均匀磨损性能：

利用上述测试车辆，在干燥沥青路面上行驶3000km，对轮胎圆周上的中心、中间以及胎肩花纹块的各一个部位(共计三个部位)，测量花纹块的一端侧与另一端侧的磨损量并求出其平均值。结果以比较例1为100的指数来表示。数值越大越优越。

有无硫化不良：

制造各测试轮胎，用肉眼确认浅窄刀槽花纹有无硫化不良。发现有5处以上硫化不良的轮胎为不合格。

测试结果等表示于表1。

表1

测试的结果确认了实施例的轮胎与比较例相比，在干燥路面及冰路上的行驶性能获得了有益的提高。还确认了对于不均匀磨损性能和硫化不良也不存在问题。

Claims

1.一种充气轮胎，在胎面部设有由沿轮胎周向延伸的纵沟和沿与该纵沟交叉的方向延伸的横沟所划分的多个花纹块，该充气轮胎的特征在于，

在所述花纹块上沿轮胎周向间隔设置有多条刀槽花纹，该多条刀槽花纹在沿轮胎轴向横切所述花纹块的方向上延伸，

所述刀槽花纹包括：

浅窄刀槽花纹，其宽度为0.1mm以上且小于0.3mm，并且深度为所述横沟的最大深度的0.50～0.60倍；

深厚刀槽花纹，其宽度为0.3mm以上且1.0mm以下，并且深度大于所述浅窄刀槽花纹，并且，

所述浅窄刀槽花纹和所述深厚刀槽花纹沿轮胎周向交替地形成，而且

所述浅窄刀槽花纹的两端在花纹块的两侧面开口。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述深厚刀槽花纹的一端在所述花纹块的一个侧面开口，而另一端在所述花纹块的另一个侧面不开口而是形成终端。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述深厚刀槽花纹的轮胎轴向的长度为所述花纹块的宽度的60～90％。

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，

所述深厚刀槽花纹在所述刀槽花纹中形成在轮胎周向的两侧并且在最外侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述横沟相对于轮胎轴向以大于0°且在45°以下的角度θ1倾斜，并且

所述深厚刀槽花纹相对于轮胎轴向向与所述横沟相同的方向倾斜，并且其角度θ2是所述横沟的所述角度θ1的±3°，

所述浅窄刀槽花纹相对于轮胎轴向向与所述横沟相同的方向倾斜，并且其角度θ3小于所述深厚刀槽花纹的所述角度θ2。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述浅窄刀槽花纹以直线状延伸，并且所述深厚刀槽花纹包括锯齿部。