CN102328555A

CN102328555A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN102328555A
Application number: CN2011101805589A
Authority: CN
Inventors: 长安政明
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-06-24
Also published as: FI20115643A; RU2472632C1; JP5516500B2; FI126145B; US20110315290A1; CN102328555B; FI20115643A0; RU2011126242A; JP2012025380A; DE102011078015A1; US9156317B2

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎，刀槽花纹(1)在互相对向的刀槽花纹壁面的一方刀槽花纹壁面具有凸部(2)，在另一方刀槽花纹壁面具有与该凸部(2)相啮合的凹部(3)。此外，在将刀槽花纹壁面展开后的凸部(2)的投影图，从刀槽花纹(1)的开口部到刀槽花纹深度H的一半为止的区域上的凸部(2)的设置密度X，与从刀槽花纹(1)的底部到刀槽花纹深度H的一半为止的区域上的凸部(2)的设置密度Y，具有X＞Y的关系。本发明提供一种可以提高轮胎的冰上制动性能的充气轮胎。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，更具体而言，涉及一种可提高轮胎的冰上制动性能的充气轮胎。

背景技术

现有充气轮胎，胎面部具有多条周向主花纹沟，以及由这些周向主花纹沟划分而成的块状陆部，因为陆部具有向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹，因此轮胎的边缘效果得到了提高。

然而，近年来，刀槽花纹的设置数量有不断增加的趋势，这样就会出现一个问题，即虽然轮胎的边缘效果得到了提高，但花纹块整体的刚性却降低，导致轮胎的干地制动性能以及冰上制动性能下降。

于是，为了解决该问题，开始采用在刀槽花纹壁面设置相互啮合的凹凸部的结构。采用该构造，当轮胎制动时，刀槽花纹将闭塞，凹凸部互相啮合，因此陆部的刚性提高。这样，便可以提高轮胎的冰上制动性能。作为采用所述结构的现有充气轮胎，其技术在专利文献1已有记载。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利公开公报第3180160号

发明内容

发明拟解决的问题

本发明的目的在于提供一种可提高轮胎的冰上制动性能的充气轮胎。

为达成所述目的，本发明所涉及的充气轮胎，在胎面部具备多条花纹沟，以及由所述花纹沟划分而成的陆部，并且所述陆部具有向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹，其特征在于，所述刀槽花纹在互相对向的刀槽花纹壁面的一方刀槽花纹壁面具有凸部，并在另一方刀槽花纹壁面具有与所述凸部啮合的凹部，且在将所述刀槽花纹壁面展开的所述凸部的投影图，从所述刀槽花纹的开口部到刀槽花纹一半深度为止的区域上的所述凸部的设置密度X与从所述刀槽花纹的底部到刀槽花纹一半深度为止的区域上的所述凸部的设置密度Y具有X＞Y的关系。

采用该充气轮胎，轮胎制动时，当在陆部歪斜的方向上有外力作用时，刀槽花纹将闭塞，凸部和凹部互相啮合。此时，由于在开口部一侧设定的刀槽花纹壁面上的凸部的设置密度X较大，因此与将凸部的设置密度设定成相同的构造相比，在刀槽花纹的开口部一侧可获得较大凹凸部啮合力。这样，陆部的刚性明显提高，刀槽花纹的歪斜得到抑制。因此，具有可提高轮胎的冰上制动性能和干地制动性能的优点。

此外，本发明所涉及的充气轮胎，所述凸部的设置密度X与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S的比X/S在105[％]≤(X/S)×100≤200[％]的范围内。

采用该充气轮胎，由于对开口部一侧区域上的凸部的设置密度X进行了适当调整，因此轮胎的冰上制动性能以及干地制动性能保持在适当水平或者得到提高。

此外，本发明所涉及的充气轮胎，在所述刀槽花纹的至少一端端部，从所述刀槽花纹的端部到刀槽花纹长度的20％为止的区域上的所述凸部的设置密度A与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S之比A/S在105[％]≤(A/S)×100≤250[％]的范围内。

采用该充气轮胎，由于刀槽花纹的端部上的凸部的设置密度A设定得较大，因此轮胎制动时，凹凸部相互啮合，从而使刀槽花纹的端部上的陆部的刚性得到提高。因此，具有可获得与提高刀槽花纹底部的做法同样效果的优点。

此外，本发明所涉及的充气轮胎，在以所述刀槽花纹中央部为中心的刀槽花纹长度的20％的区域上的所述凸部的设置密度B与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S之比B/S在105[％]≤(B/S)×100≤200[％]的范围内。

采用该充气轮胎，由于刀槽花纹的中央部上的凸部的设置密度B设定得较大，因此轮胎制动时，凹凸部相互啮合，从而使刀槽花纹的中央部上的陆部的刚性得到提高。因此，具有可获得与提高刀槽花纹底部的做法同样效果的优点。

发明的效果

采用本发明所涉及的充气轮胎，轮胎制动时，当在陆部歪斜的方向上有外力作用时，刀槽花纹将闭塞，凸部和凹部互相啮合。此时，由于在开口部一侧刀槽花纹壁面上的凸部的设置密度X设定得较大，因此与将凸部的设置密度设定成相同的构造相比，在刀槽花纹的开口部一侧可获得较大的凹凸部啮合力。这样，陆部的刚性明显提高，刀槽花纹的歪斜得到抑制。因此，具有可提高轮胎冰上制动性能和干地制动性能的优点。

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施例的充气轮胎的刀槽花纹的平面图。

图2是图1所示刀槽花纹的A-A剖面图。

图3是图1所示刀槽花纹的凸部的排列模式的说明图。

图4是图1所示充气轮胎的变化例1的说明图。

图5是图1所示充气轮胎的变化例2的说明图。

图6是表示根据本发明的实施例的充气轮胎的性能试验结果的表格。

图7是表示根据本发明的实施例的充气轮胎的性能试验结果的表格。

图8是示出根据本发明的实施例的充气轮胎的性能试验概要的说明图。

图9是示出根据本发明的实施例的充气轮胎的性能试验概要的说明图。

附图标记说明

1 刀槽花纹

2 凸部

3 凹部

10 陆部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。但本发明并不仅局限于该实施例。此外，本实施例的构成要素中，含有在维持发明同一性的前提下可置换且置换自明的内容。此外，本实施例中记载的多个变化例，可在本领域普通技术人员自明的范围内可任意进行组合。

充气轮胎

本发明的充气轮胎，适用于例如无钉防滑轮胎。充气轮胎，在胎面部具备多条花纹沟，以及由这些花纹沟划分而成的陆部(图示省略)。在胎面部，通过这些花纹沟和陆部，形成以花纹块或花纹条为基调的胎面花纹。例如，具有花纹块的构造中，在胎面部形成向轮胎周向延伸的多条周向主花纹沟、与这些周向主花纹沟交叉的横向花纹沟，以及由这些主花纹沟以及横向花纹沟划分而成的块状陆部。

[陆部的刀槽花纹]

图1是示出根据本发明的实施例的充气轮胎的刀槽花纹的平面图。图2是图1所示刀槽花纹的A-A线剖面图。

在充气轮胎的陆部10，形成有向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹1(参照图1及图2)。这些刀槽花纹1可以是在踏面呈直线状延伸的直线刀槽花纹，也可以是弯曲延伸的锯齿状刀槽花纹。此外，刀槽花纹1还可以是在深度方向具备平面刀槽花纹壁面的平面刀槽花纹，或者是具有立体刀槽花纹壁面的立体刀槽花纹。此外，刀槽花纹1还可以是向踏面方向贯穿陆部10并在两侧的花纹沟开口的开放式刀槽花纹，或者在任何一侧的花纹沟都不开口的封闭式刀槽花纹，或者只在其中一侧的花纹沟开口的半封闭式刀槽花纹。

此实施例中，以下述构造为例进行说明，即，刀槽花纹1为向轮胎宽度方向延伸的锯齿状刀槽花纹，是具有平面刀槽花纹壁面的平面刀槽花纹，并且是在陆部10的内侧具有两个端部的封闭式刀槽花纹(参照图1及图2)。

刀槽花纹的凹凸部

该充气轮胎，其刀槽花纹1在互相对向的刀槽花纹壁面的一方刀槽花纹壁面具有凸部2，在另一方刀槽花纹壁面具有与该凸部2啮合的凹部3(参照图1及图2)。

例如，本实施例中，刀槽花纹1在陆部10的踏面向轮胎宽度方向呈锯齿状延伸，在该刀槽花纹壁面的平面部(锯齿形状的直线部)具有凸部2。此外，在与该刀槽花纹壁面相对的刀槽花纹壁面的平面部且与凸部2相对的位置，形成有凹部3。此外，凸部2在规定的高度从刀槽花纹壁面以大致球面形状突出，凹部3以大致球面形状凹陷，深度低于凸部2高度。此外，当轮胎处于无负载状态时，凸部2与凹部3处于非接触状态。此外，在刀槽花纹长度方向以及刀槽花纹深度方向排列有多个凹凸部2、3。此外，在各刀槽花纹壁面，凸部2与凹部3朝向刀槽花纹长度方向交替排列。此处，凸部2的高度优选为约0.5至3.0mm左右。

采用所述构造，轮胎制动时，当在陆部10歪斜的方向有外力作用时，刀槽花纹1将闭塞，凸部2和凹部3互相啮合。这样，陆部10的刚性提高，陆部10的歪斜量降低。由此，轮胎的冰上制动性能(结冰路面上的制动性能)以及干地制动性能(干燥路面上的制动性能)将提高。

凹凸部的设置密度

图3是图1所示刀槽花纹的凸部的排列模式的说明图。该图表示将刀槽花纹壁面展开时的凸部2的投影图。

该充气轮胎中，在将刀槽花纹壁面展开后的凸部2的投影图，在从刀槽花纹1的开口部(陆部10的踏面)到刀槽花纹深度H的一半为止的区域上的凸部2的设置密度X，和在从刀槽花纹1的底部到刀槽花纹深度H的一半为止的区域(剩余区域)上的凸部2的设置密度Y，具有X＞Y的关系(参照图3)。即，将刀槽花纹壁面平均分割成开口部一侧区域和底部一侧区域时，设定开口部一侧区域上的凸部2的设置密度X，使其大于底部一侧区域上的凸部2的设置密度Y。

例如，该实施例中，所有凸部2形状和大小均相同(参照图1～图3)。此外，在将刀槽花纹壁面展开后的凸部2的投影图，在开口部一侧的区域配置的凸部2更多。这样，开口部一侧区域上设定的凸部2的设置密度X(设置面积)就比底部一侧区域上的凸部2的设置密度Y更大。

此外，凸部2的设置密度X、Y是指，对应区域(开口部一侧区域或底部一侧区域)上的凸部2的设置面积与该区域面积之比(面积比)。

此外，刀槽花纹深度H是指，将轮胎安装于规定轮辋，在赋予其规定内压并使其处于无负载状态时，刀槽花纹1的开口部到底部之间的距离(参照图2及图3)。此外，刀槽花纹深度H有时可能会朝刀槽花纹长度方向发生变化。例如，在封闭式刀槽花纹，为确保刀槽花纹端部的强度，有时会在刀槽花纹端部将刀槽花纹1的底部抬高(参照图3)。这种情况时，设定刀槽花纹的最大深度为刀槽花纹深度H。

这里，规定轮辋是指，JATMA中规定的“适用轮辋”、TRA中规定的“Design Rim”、或ETRTO中规定的“Measuring Rim”。规定内压是指，JATMA中规定的“最高空气压力”、TRA中规定的“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”的最大值，或者是ETRTO中规定的“INFLATION PRESSURES”。此外，规定载荷是指，JATMA中规定的“最大负载能力”、TRA中规定的“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”的最大值，或者是ETRTO中规定的“LOAD CAPACITY”。不过，如果是乘用车轮胎，规定内压则为空气压力180[kPa]，规定载荷为最大负载能力的88[％]。

效果

如上所述，该充气轮胎中，刀槽花纹1在互相对向的刀槽花纹壁面的一方刀槽花纹壁面具有凸部2，在另一方刀槽花纹壁面具有与此凸部2相啮合的凹部3(参照图1及图2)。此外，在将刀槽花纹壁面展开后的凸部2的投影图，从刀槽花纹1的开口部到刀槽花纹深度H的一半为止的区域上的凸部2的设置密度X，和从刀槽花纹1的底部到刀槽花纹深度H的一半为止的区域上的凸部2的设置密度Y，具有X与Y的关系(参照图2)。

采用所述构造，轮胎制动时，当在陆部10歪斜的方向有外力作用时，刀槽花纹1将闭塞，凸部2和凹部3互相啮合。此时，由于在开口部一侧设定的刀槽花纹壁面上的凸部2的设置密度X较大，因此与将凸部的设置密度设定成相同的构造相比，在刀槽花纹1的开口部一侧可以获得更大的凹凸部2、3啮合力。这样，陆部10的刚性明显提高，刀槽花纹1的歪斜得到抑制。因此，具有可提高轮胎冰上制动性能和干地制动性能的优点。

此外，采用所述构造，由于开口部一侧的区域上的凸部2的设置密度X较大，因此与将凸部的设置密度设定成相同的构造相比，在刀槽花纹1的开口部一侧可以获得更大的凹凸部2、3啮合力。因此，具有可以有效地抑制刀槽花纹1的卷起，提高轮胎的耐不均匀磨损性的优点。

此外，采用所述构造，由于底部一侧的区域上的凸部2的设置密度Y较小，因此与将凸部设置密度设定成相同的构造相比，在陆部10的磨损达到中期～后期时，刀槽花纹1内的凸部2的设置密度将减少。因此，具有以下优点：在磨损初期，轮胎制动时，凹凸部2、3啮合，使陆部10的刚性得到提高，从磨损中期往后，凹凸部2、3因磨损而减少，刀槽花纹1可以歪斜，从而可以获得刀槽花纹1的边缘效果。

此外，该充气轮胎中，优选：刀槽花纹壁面的开口部一侧的区域上的凸部2的设置密度X与刀槽花纹壁面的整个区域上的凸部2的设置密度S之比X/S在105[％]≤(X/S)×100≤200[％]的范围内(参照图3)。更优选，该比值X/S在110[％]≤(X/S)×100≤150[％]的范围内。采用所述构造，由于对开口部一侧的区域上的凸部2的设置密度X进行了适当调整，因此可以使轮胎的冰上制动性能以及干地制动性能保持在适当的水平或者得到提高。

例如，该实施例中，所有凸部2的形状及大小均相同，在刀槽花纹1的开口部一侧的区域配置有更多的凸部2(参照图3)。这样，在刀槽花纹1的开口部一侧的区域，凸部2的设置密度X设定得较密，通过凹凸部2、3的啮合可提高对陆部10的加强效果。另外，此时沿刀槽花纹1的开口部(陆部10的踏面)排列有多个凸部2。具体而言，凸部2集中配置在从刀槽花纹1的开口部到刀槽花纹深度H的大约1/3的区域(开口部附近)。这样，在轮胎磨损初期，刀槽花纹深度H较深，通过凹凸部2、3的啮合可提高对陆部10的加强效果。

变化例1

此外，该充气轮胎中，优选：在刀槽花纹1的至少一端端部，从刀槽花纹1的端部到刀槽花纹长度W的20％(0.2W)为止的区域上的凸部2的设置密度A与刀槽花纹壁面的整个区域上的凸部2的设置密度S之比A/S在105[％]≤(A/S)×100≤250[％]的范围内(参照图4)。采用所述构造，刀槽花纹1的端部上设定的凸部2的设置密度A较大，因此轮胎制动时，凹凸部2、3的啮合，将提高刀槽花纹1的端部上的陆部10的刚性。因此，具有可获得与提高刀槽花纹1底部的做法同样效果的优点。

例如，该实施例中，所有凸部2的形状及大小均相同，在刀槽花纹1的两端部的区域(刀槽花纹长度W的20％的区域)配置有更多的凸部2(参照图4)。具体而言，与图3的构造相比，部分凸部2比较集中配置在刀槽花纹1的端部一侧。这样，在刀槽花纹1的两端部的区域，凸部2的设置密度A设定得较密，通过凹凸部2、3的啮合可提高对陆部10的加强效果。

此外，该实施例中，刀槽花纹1为封闭式刀槽花纹(参照图1及图4)，但并不仅限于此，刀槽花纹1为开放式刀槽花纹或半封闭式刀槽花纹时，同样可以将刀槽花纹1的端部上的凸部2的设置密度A设定得较大(图示省略)。例如，采用刀槽花纹1的端部朝向主花纹沟开口的构造，在该刀槽花纹1的开口端部，陆部10的刚性将不足。因此，通过在该刀槽花纹1的开口端部将凸部2的设置密度A设定得较大，可以获得与提高刀槽花纹1的底部的做法同样的效果。

此外，刀槽花纹长度W是指，将轮胎安装于规定轮辋，在赋予其规定内压并使其处于无负载状态下时，轮胎胎面上的刀槽花纹1的全长(参照图4)。

变化例2

此外，该充气轮胎中，优选：在以刀槽花纹1的中央部为中心的刀槽花纹长度W的20％的区域上的凸部2的设置密度B与刀槽花纹壁面的整个区域上的凸部2的设置密度S之比B/S在105[％]≤(B/S)×100≤200[％]的范围内(参照图5)。采用所述构造，由于刀槽花纹1的中央部上设定的凸部2的设置密度B较大，因此轮胎制动时，通过凹凸部2、3的啮合，可以提高刀槽花纹1的中央部上的陆部10的刚性。因此，具有可获得与提高刀槽花纹1底部做法同样效果的优点。

例如，该实施例中，所有凸部2的形状及大小均相同，在刀槽花纹1的中央部的区域(刀槽花纹长度W的20％的区域)配置有更多的凸部2(参照图5)。具体而言，与图4的构造相比，部分凸部2比较集中配置在刀槽花纹1的中央部一侧。这样，在刀槽花纹1的中央部的区域，凸部2的设置密度B设定得较密，通过凹凸部2、3的啮合，可提高对陆部10的加强效果。此外，该实施例中，刀槽花纹1的中央部为刀槽花纹长度W的中间点(距离刀槽花纹1的端部0.5W的位置)。

性能试验

图6及图7是示出根据本发明的实施例的充气轮胎的性能试验结果的表格。该实施例中，针对不同条件的多个充气轮胎，进行了有关(1)干地制动性能以及(2)冰上制动性能的性能试验(参照图6及图7)。该性能试验中，将轮胎尺寸为195/65R15的子午线无钉防滑轮胎安装于JATMA规定的适用轮辋，然后对此充气轮胎施加规定内压以及规定载荷。

(1)有关干地制动性能的性能试验中，使安装了充气轮胎的试验车辆在干燥路面行驶，然后测量以时速100km/h行驶的车辆(评估对象轮胎为195/65R15评估对象车辆为卡罗拉)从踩刹车到停止所需的制动距离。然后，根据该测量结果，以常规例为基准(100)进行了指数评估。该评估的数值越大，表示结果越理想。

(2)有关冰上制动性能的性能试验中，使安装了充气轮胎的试验车辆在结冰路面行驶，然后测量以时速40km/h行驶的车辆(评估对象轮胎为195/65R15评估对象车辆为卡罗拉)从踩刹车到停止所需的制动距离。此外，还针对新轮胎与磨损达50[％]的轮胎实施分别进行了性能试验，并测量了两者的制动距离。然后根据该测量结果，以常规例为基准(100)进行了指数评估。该评估的数值越大，表示结果越理想。

常规例的充气轮胎，具有以花纹块为基调的胎面花纹，在陆部(花纹块)形成有多条刀槽花纹(图示省略)。此外，刀槽花纹深度H设定为6[mm]，刀槽花纹长度W设定为10[mm]。在这些刀槽花纹的刀槽花纹壁面形成有多个凹凸部。在将刀槽花纹壁面展开的凸部的投影图，凸部大致均匀分布地配置。具体而言，从刀槽花纹的开口部到刀槽花纹深度H的一半(距离开口部3[mm])的区域上的凸部的设置密度X与刀槽花纹壁面的整个区域上的凸部的设置密度X之比X/S设定为(X/S)×100＝100[％]。

实例1～11的充气轮胎，与常规例的充气轮胎相比，其区别在于：开口部一侧的凸部的设置密度X与整个区域上的凸部的设置密度S之比X/S在105[％]≤(X/S)×100≤200[％]的范围内。

如试验结果所示，实例1～11与常规例相比，实例1～11的充气轮胎可提高轮胎的冰上制动性能(至少是50[％]磨损时的冰上制动性能)(参照图6及图7)。此外，比较实例1～4可发现，由于对开口部一侧的凸部的设置密度X与整个区域上的凸部的设置密度S之比X/S进行了适当调整，因此轮胎的干地制动性能以及冰上制动性能得到了提高。例如，在实例3的充气轮胎(参照图8)中，仅使比值(X/S)×100＝110[％]，就可以提高50[％]磨损时的冰上制动性能。

此外，比较实例1与实例6～8可发现，通过对从刀槽花纹1的端部到刀槽花纹长度W的20％为止的区域(分别距离两端部2[mm]的区域)上的凸部2的设置密度A与刀槽花纹壁面的整个区域上的凸部2的设置密度S之比A/S进行适当调整，可以进一步提高轮胎的干地制动性能以及冰上制动性能。

此外，比较实例7与实例9～11可发现，通过对以刀槽花纹1的中央部为中心的刀槽花纹长度W的20％区域(距离两端部4[mm]～6[mm]的区域)上的凸部2的设置密度B与刀槽花纹壁面的整个区域上的凸部2的设置密度S之比B/S进行适当调整，可以进一步提高轮胎的干地制动性能以及冰上制动性能。此外，图9表示实例10的充气轮胎上的凸部的配置模式。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的充气轮胎，有利于提高轮胎的冰上制动性能。

Claims

1.一种充气轮胎，胎面部具备多条花纹沟，以及由所述花纹沟划分而成的陆部，并且所述陆部具有向轮胎宽度方向延伸的多条刀槽花纹，其特征在于，

所述刀槽花纹，在互相对向的刀槽花纹壁面的一方刀槽花纹壁面具有凸部，并在另一方刀槽花纹壁面具有与所述凸部啮合的凹部，且，

在将所述刀槽花纹壁面展开后的所述凸部的投影图，从所述刀槽花纹的开口部到刀槽花纹深度的一半为止的区域上的所述凸部的设置密度X与从所述刀槽花纹的底部到刀槽花纹深度的一半为止的区域上的所述凸部的设置密度Y具有X＞Y的关系。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述凸部的设置密度X与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S之比X/S在105[％]≤(X/S)×100≤200[％]的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述刀槽花纹的至少一端端部，从所述刀槽花纹的端部到刀槽花纹长度的20％为止的区域上的所述凸部的设置密度A与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S之比A/S在105[％]≤(A/S)×100≤250[％]的范围内。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，以所述刀槽花纹的中央部为中心的刀槽花纹长度的20％的区域上的所述凸部的设置密度B与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S之比B/S在105[％]≤(B/S)×100≤200[％]的范围内。

5.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，以所述刀槽花纹的中央部为中心的刀槽花纹长度的20％的区域上的所述凸部的设置密度B与刀槽花纹壁面的整个区域上的所述凸部的设置密度S之比B/S在105[％]≤(B/S)×100≤200[％]的范围内。