CN102458884A

CN102458884A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN102458884A
Application number: CN2010800310012A
Authority: CN
Inventors: 越智直也; 小岛崇明
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2030-05-21
Also published as: EP2436536B1; CN102458884B; EP2436536A1; RU2492063C1; RU2492063C9; US20120125501A1; WO2010137273A1; RU2011152849A; US9150058B2; EP2436536A4

Abstract

提供一种除了显著提高冰上性能之外还与其他性能平衡的充气轮胎。该充气轮胎在胎面部(1)中包括花纹块个数密度在0.003个/mm²至0.04个/mm²范围的至少两个花纹块组(G_B1至G_B3)。至少一个花纹块组(G_B2)包括横向长度(BW₂)大于纵向长度(BL₂)的花纹块(4)。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种在胎面部具有由槽限定的大量花纹块的充气轮胎。特别地，本发明涉及除了实现冰上性能的显著提高之外还实现与其他性能的平衡。

背景技术

在传统的充气轮胎中，为了通过增加边缘效果而提高冰上性能等，广泛地实施的是：如图14所示，在胎面部100中，通过沿轮胎周向延伸的纵向槽101和沿轮胎宽度方向延伸的横向槽102形成花纹块103，并且在花纹块103上设置多个刀槽(sipe)104。在这样的传统充气轮胎中，如日本特开2002-192914号公报所公开的，在要求更高的驱动、制动和转弯性能的的情况下，为了在花纹块103上配置更多刀槽104并且通过增大接地面积提高冰上性能，花纹块列的列数减少到3至9列，并且各花纹块103均形成为沿轮胎周向的长方形形状。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-192914号公报

发明内容

发明要解决的问题

不利地，在所述传统充气轮胎中，由于刀槽104分割的被分开的花纹块部分103a变得细长并且其刚性降低，所以被分开的花纹块部分在接地时会塌陷。结果，接地性能恶化，因此难以获得与近年来的车辆性能一致的充分的冰上性能。另外，因为各花纹块103大，所以仅通过设置刀槽104不能充分去除制动过程中在花纹块103的中央区域处冰和轮胎之间的水膜(waterscreen)。也由于这个原因，难以显著地提高冰上性能。另一方面，考虑到充气轮胎将不仅用于在冰路面上行驶而且还用于在湿路面上和干路面上行驶，所以需要使冰上性能和诸如湿路面或干路面上的操纵稳定性或耐磨性能等其他性能平衡。

因此，本发明旨在解决这些问题，并且本发明的目的是通过优化胎面花纹，除了显著提高冰上性能之外，还与其他性能平衡。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明提供一种充气轮胎，其在胎面部中包括至少一个花纹块组，所述花纹块组由多个由槽限定的独立花纹块组成，

其中，所述花纹块组的以个/mm²为单位的花纹块个数密度D在0.003个/mm²至0.04个/mm²的范围，所述花纹块个数密度D由下面的公式表示：

D＝a/{PL×W×(1-N/100)}

其中，PL表示所述花纹块组中的花纹块的以mm为单位的基准节距长度，W表示所述花纹块组的以mm为单位的宽度，a表示存在于所述花纹块组的基准区域中的花纹块的个数，所述基准区域由所述基准节距长度PL和所述宽度W划界，并且N％表示所述基准区域中的负比率，

所述至少一个花纹块组包括横向长度大于纵向长度的花纹块。

这里，术语“花纹块组”被定义为具有相同基准节距长度的花纹块的集合。术语“花纹块的基准节距长度”是指花纹块组中的花纹块的在轮胎周向上重复的花纹的一个以上单位。例如，在轮胎周向上重复的花纹包括一个花纹块和与该花纹块相邻的一个槽的情况下，花纹块的基准节距长度可以通过将花纹块在轮胎周向上的长度与相邻槽在轮胎周向上的长度相加来计算。此外，术语“花纹块组的宽度”是指通过沿轮胎宽度方向测量花纹块组获得的距离。此外，术语“花纹块个数密度”是指作为密度在基准区域中的每单位实际接地面积(基准区域中的所有花纹块的总面积)中存在有多少个花纹块。另外，术语花纹块的“纵向长度”是指花纹块在轮胎周向上的最大长度。术语花纹块的“横向长度”是指花纹块在轮胎宽度方向上的最大长度。

根据本发明的充气轮胎，由于花纹块组的花纹块个数密度在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内，所以能够以密集形式配置花纹块，由此可以增加花纹块的总周缘长度(总边缘长度)。因此，可以在不引起花纹块刚性减小的情况下比传统的刀槽型冬季轮胎获得更有效的冰上行驶用的边缘。此外，各花纹块的表面积能够大大小于传统的花纹块表面积，由此可以提高各花纹块的接地性，并且可以减小从花纹块的中央区域到周缘区域的距离，以有效地去除花纹块的中央区域中的水膜。此外，由于花纹块的纵向长度与横向长度的比(纵横比)相对于各花纹块组是变化的，所以可以进行目的性的性能设计。

因此，根据本发明的充气轮胎，通过前述相互作用，能够借助于花纹块获得优异的接地性能和边缘效果以及有效地去除水膜，除此以外，通过设置具有不同花纹块纵横比的花纹块组，不仅可以显著地提高冰上性能，而且还可以与诸如操纵稳定性或耐磨性等其他性能平衡。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述充气轮胎在胎面部中包括至少两个花纹块组，其中，所述至少两个花纹块组中的至少一个花纹块组中的各花纹块的横向长度大于纵向长度，并且剩余的花纹块组中至少一个花纹块组中的各花纹块的纵向长度大于横向长度。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述胎面部具有中央区域和肩部区域，所述中央区域是从轮胎赤道面向两侧分别延伸胎面宽度的10％至40％的区域，各所述肩部区域是从各胎面端起沿轮胎宽度方向向内延伸所述胎面宽度的40％至10％的区域；

其中，所述中央区域中的花纹块和所述肩部区域中的花纹块分别构成所述花纹块组，

所述中央区域中的各花纹块的纵向长度大于横向长度，并且所述肩部区域中的各花纹块的横向长度大于纵向长度。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述充气轮胎包括至少三个花纹块组，其中这三个花纹块组中的至少一个花纹块组中的各花纹块的纵向长度等于横向长度。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述充气轮胎在胎面部中还包括至少一个包括可看穿的槽部的周向主槽，所述可看穿的槽部沿轮胎周向呈直线状地延伸。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，在至少一个花纹块组中的至少一个花纹块上设置至少一个刀槽。

发明的效果

根据本发明，除了显著提高冰上性能之外，还可以与平衡其他性能。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的充气轮胎(实施例1的轮胎)的胎面花纹的部分展开图。

图2是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎(实施例2的轮胎)的胎面花纹的部分展开图。

图3是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎(实施例3的轮胎)的胎面花纹的部分展开图。

图4是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图5示出图4的胎面花纹中的花纹块中的一个花纹块的放大图。

图6图示了图4的胎面花纹中的花纹块的变形：(a)示出了花纹中央的花纹块和中央花纹块的轮胎宽度方向外侧的花纹块；(b)概略地示出了整个花纹中的花纹块的变形方向。

图7是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图8是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图9是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图10是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图11是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图12是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图13是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。

图14是示出传统充气轮胎(传统例1的轮胎)的胎面花纹的部分展开图。

图15是示出比较的充气轮胎(比较例1的轮胎)的胎面花纹的部分展开图。

图16是示出比较的充气轮胎(比较例2的轮胎)的胎面花纹的部分展开图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明本发明的实施方式。图1是示出根据本发明的实施方式的充气轮胎(在下文中称为“轮胎”)的胎面花纹的部分展开图。注意，在图中，上下方向表示轮胎周向，左右方向(与赤道面E垂直的方向)表示轮胎宽度方向。

虽然图中未示出，但本实施方式的轮胎包括传统轮胎结构，该传统轮胎结构包括在左右一对胎圈芯之间环状地延伸的胎体、设置于该胎体的胎冠部的径向外侧的带束部以及设置在该于带束部的径向外侧的胎面部。轮胎在胎面部上具有图1所示的胎面花纹。

如图1所示，胎面部1具有沿轮胎宽度方向分区的第一区域S₁至第三区域S₃。第一区域S₁和第三区域S₃(肩部区域)位于胎面端(tread end)附近，而第二区域S₂(中央区域)位于第一区域S₁和第三区域S₃之间并且包括轮胎赤道面E。第一区域S₁至第三区域S₃等间隔地设置有大量花纹块4，花纹块4由沿轮胎周向延伸的多个纵向槽2和沿轮胎宽度方向延伸以在轮胎宽度方向上将相邻的纵向槽2彼此连接的多个横向槽3形成。各区域S₁至S₃均填充有许多花纹块4，从而组成花纹块组G_B1、G_B2、G_B3。中央区域S₂是从轮胎赤道面E向轮胎宽度方向左右两侧分别延伸轮胎接地宽度TW的10％至40％的区域；各肩部区域S₁、S₃是从各胎面端起沿轮胎宽度方向向内延伸轮胎接地宽度TW的40％至10％的区域。

胎面部1还具有至少一个(在本实施例中为两个)周向主槽5a和5b，各周向主槽均包括沿轮胎周向直线状地延伸的可看穿的(see-through)槽部。前述花纹块组G_B1至G_B3配置成以周向主槽5a、5b作为边界，即，第二区域S₂的花纹块组G_B2和第一区域S₁的花纹块组G_B1通过周向主槽5a隔离或区分，而第二区域S₂的花纹块组G_B2和第三区域S₃的花纹块组G_B3通过周向主槽5b隔离或区分。周向主槽5a、5b接地时不闭合。

第一区域S₁至第三区域S₃中的花纹块的表面形状为八边形，并且这些花纹块以Z字形排列配置。各花纹块4的尺寸均小于图14所示的传统花纹的尺寸，且花纹块4的密度高于图14所示的传统花纹的花纹块密度。

这里，当花纹块4在轮胎周向上的基准节距长度为PL₁、PL₂、PL₃(mm)(在本实施例中，为简单起见，PL₁至PL₃取相同的值)；花纹块组G_B1至G_B3的宽度为W₁、W₂、W₃(mm)；基准区域Z₁、Z₂、Z₃(图中阴影区域)中的花纹块4的个数为a₁、a₂、a₃，其中基准区域Z₁、Z₂、Z₃由基准节距长度PL₁至PL₃和宽度W₁至W₂划界；并且基准区域Z₁至Z₃中的负比率为N₁、N₂、N₃(％)时，由下面的公式表示的花纹块个数密度D₁、D₂、D₃(在基准区域Z₁至Z₃内的每单位实际接地面积的花纹块4的个数)在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内。

[公式1]

D_{n} = \frac{a_{n}}{{PL}_{n} \times W_{n} \times (1 - N_{n} / 100)}

花纹块个数密度D_n作为密度表明花纹块组G_Bn的每单位(mm²)实际接地面积(不包括槽的面积)存在多少个花纹块4。作为参考，在通常的冬季轮胎中，花纹块个数密度D_n大约为0.002以下。注意，在计算基准区域Z_n中存在的花纹块4的个数“a_n”时，在某个花纹块4延伸跨越基准区域Z_n的内部和外部两者并且不能算作一个花纹块的情况下，该花纹块4被算作花纹块4在基准区域内的剩余面积与该花纹块4的表面积的比例。例如，延伸跨越基准区域Z_n的内部和外部两者并且仅半部分位于基准区域Z_n内的花纹块4可以算作1/2个。

另外，在至少两个花纹块组中的至少一个花纹块组(在本实施例中为一个花纹块组B_G2)中，各花纹块4的纵向长度BL₂大于花纹块的横向长度BW₂(即，BL₂＞BW₂)，而在剩余花纹块组G_B1、G_B3中，横向长度BW₁、BW₃大于纵向长度BL₁、BL₃(即，BW₁＞BL₁，BW₃＞BL₃)。

根据本实施方式的轮胎，在第一区域S₁至第三区域S₃中，通过使花纹块4密集配置在一起的效果，提高了冰上性能。在花纹块组G_B1至G_B3中的花纹块个数密度D₁至D₃小于0.003(个/mm²)的情况下，难以在不设置刀槽的情况下获得高的边缘效果。另一方面，在个数密度D₁至D₃大于0.04(个/mm²)的情况下，花纹块4变得太小，以至于达不到期望的花纹块刚性。如果花纹块个数密度D₁至D₃在0.0035(个/mm²)至0.03(个/mm²)的范围内，可以高水平地满足花纹块4的刚性和边缘效果二者。在传统轮胎中，虽然通过在较大的花纹块上设置许多刀槽提高了冰上性能，但是因为刀槽之间的被分割的花纹块部在接地过程中塌陷，由此花纹块难以均一地接地，所以通过该技术提高冰上性能受到了限制。与之相比，根据本发明，由于通过使花纹块个数密度D₁至D₃在预设范围内而使多个小花纹块4密集配置在一起，所以能够提供比刀槽型冬季轮胎更大的总边缘长度，因此，能够获得更高的边缘效果。

此外，在较大花纹块上设置有刀槽的传统构造中，难以去除与花纹块表面中央区域对应的冰面部分上的水膜。与之相比，根据本发明，由于花纹块4的花纹块表面积小，所以从花纹块表面的中央区域到周缘区域的距离小，由此可以有效地提高除水性。

然而，因为各区域S₁至S₃的所需的刚性分布根据目标性能而不同，所以如果花纹块组之间各花纹块4的形状，即，各花纹块4的纵横比(纵向长度与横向长度的比)彼此相同，则变得难以平衡冰上性能和其他性能。因此，由于也设置多个花纹块组G_B1至G_B3并且对各花纹块组G_B1至G_B3适当地使用归因于花纹块刚性的性能，所以本发明在平衡冰上性能和其他性能方面是成功的。

也就是说，在图1所示的胎面花纹中，通过在包括轮胎赤道面E的胎面中央附近(即，在第二区域S₂中)设置纵向长度BL₂大于横向长度BW₂的花纹块4，能够增大轮胎周向上的刚性，由此能够改善干/湿路面上的操纵性能。另一方面，通过在胎面端附近(即，在第一区域S₁和第三区域S₃中)设置横向长度BW₁、BW₃大于纵向长度BL₁、BL₃的花纹块4，能够提高胎面侧部区域中的横向方向上的刚性，从而改善干/湿路面上的操纵稳定性和肩部区域的耐磨性。

注意，根据本实施方式的轮胎，通过在胎面部1中设置沿轮胎周向延伸的周向主槽5a、5b，胎面部1被周向主槽5a、5b隔离或区分成第二区域S₂的花纹块组G_B2以及第一和第三区域S₁、S₃的花纹块组G_B1、G_B3，由此在胎面部1中各花纹块组G_B1至G_B3的功能能够明确地分开。因此，除了提高排水性能之外，还能够确保实现目标性能。

此外，根据本实施方式的轮胎，通过以Z字形排列来配置第一至第三区域S₁、S₃的花纹块组G_B1至G_B3中的花纹块4，能够形成更多花纹块4，并且在轮胎转动时花纹块的边缘能够依次实现他们的功能，由此能够以更有效的方式发挥边缘效果。另外，通过以Z字形排列配置花纹块4，在轮胎宽度方向上彼此相邻的花纹块4的接地定时能够在花纹块4之间不同，由此还能够降低花纹噪声。还有，通过以Z字形排列配置花纹块4，能够容易地实现花纹块的高密度配置。通过将花纹块4配置成沿轮胎周向呈Z字形排列并且通过增大花纹块个数密度D₁至D₃，当高负荷施加到花纹块4时，相邻的花纹块4能够彼此支撑，由此可以进一步增大花纹块4的刚性，从而进一步提高冰上性能。

接着，将说明本发明的另一实施方式。图2是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。应该注意的是，与图1中相同的元件用相同的附图标记表示，并且省略其具体说明。

图2所示的实施方式的胎面花纹具有第一区域S₁和第二区域S₂，其中第一区域S₁位于轮胎安装于车辆状态下的车辆近端侧(即，内侧)，第二区域S₂位于轮胎安装于车辆状态下的车辆远端侧(即，外侧)。在第一区域S₁中，花纹块4的纵向长度BL₁大于其横向长度BW₁(即，BL₁＞BW₁)，而在第二区域S₂中，花纹块4的横向长度BW₂大于其纵向长度BL₂(即，BW₂＞BL₂)。第一和第二区域S₁、S₂的花纹块组G_B1、G_B2的花纹块个数密度D₁、D₂在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内。在第一区域S₁和第二区域S₂之间设置沿轮胎周向延伸的周向主槽5a。

根据本实施方式的胎面花纹，因为能够增大转弯时将被施加大的横向力的外侧区域S₂中的横向上的刚性，所以能够提高转弯性能和耐磨性能，并且能够提高冰上性能。因为能够增大内侧区域S₁中的周向上的刚性，所以能够改善耐偏磨性能和牵引/制动性能。

接着，将说明本发明的另一实施方式。图3是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。应该注意的是，与图1中相同的元件用相同的附图标记表示，并且省略其具体说明。

在图3所示的实施方式的胎面花纹中，在图1所示的胎面花纹的花纹块组G_B1至G_B3中的至少一个花纹块组(在本实施例中为所有花纹块组)的花纹块4上设置多个沿轮胎宽度方向延伸的刀槽7。在花纹块组G_B1、G_B3中，在各花纹块4上设置两个刀槽7。在花纹块组G_B2中，在各花纹块4上设置三个刀槽7。

根据本实施方式的轮胎，通过在各个花纹块组G_B1至G_B3中的花纹块4上设置刀槽7，能够进一步提高冰/雪上性能。此外，由于本实施方式通过在纵向长度BL₂大于横向长度BW₂的花纹块4(即，花纹块组G_B2的花纹块4)上比在横向长度BW₁、BW₃大于纵向长度BL₁、BL₃的花纹块4(即，花纹块组G_B1、G_B3的花纹块4)上设置更多沿宽度方向延伸的刀槽7，所以能够提供对冰/雪上性能更有效的刀槽。

接着，将说明本发明的另一实施方式。图4是示出根据本发明的另一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的部分展开图。如图4所示，轮胎在其胎面部1中包括由多个密集配置的花纹块4组成的花纹块组G_B，其中花纹块4由槽2独立地限定。在花纹块组G_B中，各花纹块4均沿轮胎周向排列(array)，由此沿轮胎宽度方向形成多列花纹块列L₁至L7_R、L7_L。花纹块组G_B包括至少一个横向长度BW大于纵向长度BL的花纹块4。

花纹块4由多个V形槽8和多个交叉槽9限定。各V形槽8均包括一对倾斜槽8a、8b，倾斜槽8a、8b在对称花纹块列L1上具有顶点Q并且倾斜槽8a、8b从顶点Q起沿相对于轮胎周向相反的方向(counter direction)朝胎面端延伸。交叉槽9与V形槽8交叉。在V形槽8与交叉槽9的交叉部分处，设置了在平面图中看大致为矩形形状的矩形槽部10。因此，各花纹块4的接地表面形状形成为大致八边形形状。倾斜槽8a、8b以相对于轮胎周向的倾斜角度朝轮胎宽度方向外侧逐渐增大的曲线状延伸。结果，花纹块4的表面轮廓形状具有与直线状交叉槽邻接的直边以及与曲线状倾斜槽邻接的曲边。

花纹块列L1至L7_R、L7_L具有至少一列(在本实施例中为一列)由具有相对于轮胎周向轴对称的形状的花纹块4组成的对称花纹块列L1，以及由位于对称花纹块列L1的轮胎宽度方向外侧并且由具有相对于轮胎周向非对称的形状的花纹块组成的非对称花纹块列L2_R、L2_L至L7_R、L7_L。

这里，参照图5，以非对称花纹块列L7_R中的花纹块4为例进行说明，非对称花纹块列L2_R、L2_L至L7_R、L7_L的各花纹块4在轮胎周向上的最蹬出端顶点P_K相对于轮胎周向上的最踏入端顶点P_F位于轮胎宽度方向内侧。轮胎周向上的最踏入端顶点P_F相对于最蹬出端顶点P_K位于轮胎宽度方向外侧。连接最蹬出端顶点P_K和最踏入端顶点P_F的直线M₁相对于轮胎周向的角度θ₁朝向对称花纹块列L1的轮胎宽度方向上的外侧变大。也就是说，在非对称花纹块列L2_R、L2_L至L7_R、L7_L的各花纹块4中，随着花纹块靠近肩部侧，最踏入端顶点P_F朝轮胎宽度方向外侧偏移。

另外，非对称花纹块列L2_R、L2_L至L7_R、L7_L的各花纹块4具有相对于轮胎宽度方向非对称的形状。花纹块4的轮胎宽度方向上的最内侧顶点P_I位于轮胎宽度方向上的最外侧顶点P_O的相对于轮胎周向的蹬出侧。花纹块4的轮胎宽度方向上的最外侧顶点P_O位于轮胎宽度方向上的最内侧顶点P_I的相对于轮胎周向的踏入侧。连接最内侧顶点P_I和最外侧顶点P_O的直线M₂相对于轮胎周向的角度θ₂朝向对称花纹块列L1的轮胎宽度方向外侧变小。

此外，在本实施方式的轮胎中，当连接最蹬出端顶点P_K和最踏入端顶点P_F的直线M₁投影到沿轮胎周向的平面的投影长度是A，并且连接最内侧顶点P_I和最外侧顶点P_O的直线M₂投影到沿轮胎宽度方向的平面的投影长度是B时，满足A/B＜1的关系式，并且A/B朝向对称花纹块列L1的轮胎宽度方向外侧变小。

因此，花纹块列L1至L7_R、L7_L的宽度W_L1至W_L7R、W_L7L从轮胎宽度方向上的内侧花纹块列朝向外侧花纹块列变大(即，在花纹的右半部中，W_L1＜W_L2R＜W_L3R＜W_L4R＜W_L5R＜W_L6R＜W_L7R；而在花纹的左半部中，W_L1＜W_L2L＜W_L3L＜W_L4L＜W_L5L＜W_L6L＜W_L7L)。

应该注意的是，在花纹块组G_B中，作为花纹块4的密度的花纹块个数密度D在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内。

根据本实施方式的轮胎，因为非对称花纹块列L2_R、L2_L至L7_R、L7_L的各花纹块4的轮胎周向上的最蹬出端顶点P_K相对于最踏入端顶点P_F位于轮胎宽度方向内侧，并且连接最蹬出端顶点P_K和最踏入端顶点P_F的直线M₁相对于轮胎周向的角度θ₁朝向轮胎宽度方向外侧变大，所以花纹块列L1至L7_R、L7_F的宽度W_L1至W_L7R、W_L7L朝向宽度方向外侧变大。因此，能够与转弯过程中横向力朝向肩部侧变大的特性一致地增大花纹块的横向刚性，从而能够提高转弯过程中的操纵稳定性。

此外，由于连接最蹬出端顶点P_K和最踏入端顶点P_F的直线M₁相对于轮胎周向的角度θ₁朝向轮胎宽度方向外侧变大，所以在如图6所示通过牵引施加沿轮胎周向的力F的情况下，花纹块4的变形方向能够指向中央侧(由图6的(a)、(b)中的箭头I和II所示的方向)，由此能够提高直线行驶性能。此外，由于倾斜槽8a、8b的相对于轮胎周向的倾斜角度朝向轮胎宽度方向上的外侧逐渐增大，所以这些槽能够沿胎面表面内的水的流线而形成，由此能够获得高效的排水。还有，由于花纹块4的与倾斜槽8a、8b邻接的边被制成曲线状，所以能够获得通过倾斜槽8a、8b的平滑的水流，由此能够进一步提高排水性能。

还有，根据本实施方式的轮胎，因为由槽2限定的花纹块4以密集形式配置，所以花纹块的总边缘长度增加，因此，能够获得比刀槽高的边缘效果。另外，因为各花纹块4的表面积变小，所以改善了每个花纹块4的接地性能。此外，能够减小从花纹块4的中央区域到周缘区域的距离，能够有效地去除花纹块接地时花纹块4的中央区域的水膜。

因此，根据本实施方式的轮胎，在花纹块花纹中，能够提高操纵稳定性和直线行驶性能以及能够提高干路面、湿路面以及冰/雪路面上的操纵稳定性，并且能够提高牵引性能和排水性能。

应该注意的是，虽然在上面的说明中，仅设置了一列对称花纹块列，但是能够设置一列以上的对称花纹块列，例如，如图7所示的三列(花纹块列L1、L2_L、L2_R)。对称花纹块列可以如图4所示定位在胎面部的中央(轮胎赤道面处)，也可以如图8所示定位在肩部附近(即，L3_L可以是对称花纹块列)。根据图8所示的轮胎，通过将对称花纹块列L3_L定位在车辆近端侧，胎面花纹能够是非对称花纹，由此能够增大在远离车辆并且在转弯过程中经受大的横向力的肩部区域的花纹块的刚性。结果，能够更有效地提高操纵稳定性。

接着，将参照附图说明本发明的其他优选实施方式。

在图9所示的实施例中，至少部分V形槽8的槽宽W₈比与V形槽8交叉的交叉槽9的槽宽W₉宽。据此，V形槽8能够沿胎面表面内的水的流线形成，并且更多的水能够通过宽的V形槽8排出胎面表面，由此能够进一步提高湿路行驶过程中的排水性能。

在图10所示的实施例中，除至少部分V形槽8的槽宽W₈宽的构造之外，形成V形槽8的倾斜槽8a、8b的相对于轮胎周向的倾斜角度比图9中的倾斜角度小，即，倾斜槽向轮胎周向靠拢。具体地，相对于轮胎周向的倾斜角度在轮胎赤道面处等于或小于45度。据此，V形槽8的延伸方向能够更接近胎面表面内的水的流线，由此能够有效地提高排水性能。

在图11所示的实施例中，在轮胎赤道面E处设置沿轮胎周向延伸的周向槽11。周向槽11包括沿轮胎周向直线状延伸的可看穿部。据此，通过周向槽11能够提高排水性能，并且能够增大相对于横向的边缘成分，由此能够提高雪路面上的转弯性能。可以应用槽底呈锯齿状延伸的周向槽11。术语“呈锯齿状延伸”意指周向槽的倾斜部交替折返地(reflectively)延伸。

在图12所示的实施例中，在轮胎赤道面E的两侧，优选地，从轮胎赤道面E起向两侧延伸胎面接地宽度TW的20％至80％的区域处分别设置沿轮胎周向延伸的周向槽11。据此，通过周向槽11能够进一步提高排水性能，并且能够增大横向上的边缘成分，由此能够进一步提高雪路面上的转弯性能。如图13所示，可以设置两个以上的周向主槽11。据此，能够进一步提高排水性能和转弯性能。

虽然参照实施方式说明了本发明，但是在本发明中，优选的是，各花纹块组G_Bn中的负比率N_n在5％至50％的范围内。在负比率N_n小于5％的情况下，槽面积变得太小以至于不能获得充分的排水性能，并且各花纹块变得太大以至于不能实现本发明的目标边缘效果。另一方面，在负比率N_n大于50％的情况下，接地面积变得太小以至于不能获得充分的冰上性能。

前面的说明仅示出了本发明的一部分实施方式，上述结构可以彼此组合和/或进行各种变型，只要这样的组合/变型不超出本发明的精神即可。例如，在前述实施方式中，虽然描述了胎面部在轮胎宽度方向上被划分为多个区域，但是胎面部可以在轮胎周向或其他方向上被划分。另外，花纹块4的表面轮廓形状不仅能够形成为八边形，而且能够形成为圆形、椭圆形、其他多边形或不规则闭合形状。另外，虽然描述了能够在胎面部设置周向主槽，作为替代或除此以外，也能够设置相对于轮胎宽度方向倾斜的倾斜横向槽(未示出)，以限定邻接倾斜横向槽的多个花纹块组。据此，还能够改善浮滑性能。这里，术语“倾斜横向槽”意指槽宽比同一花纹块组中的花纹块之间的最小长度宽并且以大于花纹块的最大宽度的长度相对于轮胎宽度方向倾斜延伸的槽。周向主槽不受限制，只要包括沿轮胎周向直线状延伸的可看穿的槽部即可，例如可以使用波浪状或弯曲状的槽。另外，虽然图中未示出，但是胎面部中可以设置两个以上花纹块组，并且优选的是，使得所述两个以上花纹块组中的至少一个花纹块组的花纹块的纵向长度和横向长度相等。据此，能够确实地获得密集配置的小花纹块的固有特性，即，冰上制动/牵引性能的提高，并且通过胎面的剩余部分能够确保诸如干/湿路面上的操纵稳定性等其他性能。此外，在图4之后的实施方式中，倾斜槽不仅可以沿相对于轮胎周向的相反的方向倾斜，而且可以沿同一方向倾斜。倾斜槽可以设置在胎面部的一部分上。例如，当倾斜槽设置在胎面端区域时，尤其能够改善雪上制动性能；当倾斜槽设置在中央区域时，尤其能够改善雪上牵引性能。

实施例

接着，制备根据本发明的实施例1至3的轮胎、根据传统技术的传统例1的轮胎以及比较例1和2的轮胎，然后对这些轮胎进行关于冰上性能以及其他性能(操纵稳定性和耐磨性)的性能评价并且将在下面进行说明。

实施例1的轮胎是尺寸为205/55R16的乘用车用的子午线轮胎，该轮胎的胎面部上具有图1所示的胎面花纹。胎面部1的宽度TW为190mm。实施例1的轮胎具有：花纹块4的横向长度BW₁、BW₃大于其纵向长度BL₁、BL₃(BW₁＞BL₁，BW₃＞BL₃)的花纹块组G_B1、G_B3；以及花纹块4的纵向长度BL₂大于其横向长度BW₂(BL₂＞BW₂)的花纹块组G_B2。花纹块个数密度D₁至D₃在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内。周向主槽5a、5b的槽宽W_5a、W_5b为10mm。实施例1的轮胎的其他规格示于表1。

实施例2的轮胎是尺寸为205/55R16的乘用车用的子午线轮胎，该轮胎的胎面部上具有图2所示的胎面花纹。实施例2的轮胎在轮胎安装于车辆状态下位于车辆近端侧的第一区域S₁中具有花纹块4的纵向长度BL₁大于其横向长度BW₁的花纹块组G_B1，并且在轮胎安装于车辆状态下位于车辆远端侧的第二区域S₂中具有花纹块4的横向长度BW₂大于其纵向长度BL₂的花纹块组G_B2。第一和第二区域S₁、S₂的花纹块组G_B1、G_B2的花纹块个数密度D₁和D₂在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内。周向主槽5a的槽宽W_5a为10mm。实施例2的轮胎的其他规格示于表1。

实施例3的轮胎是尺寸为205/55R16的乘用车用的子午线轮胎，该轮胎的胎面部上具有图3所示的胎面花纹。实施例3的轮胎具有实施例1的轮胎的基本构造，只不过该轮胎的各花纹块4设置有刀槽7。设置在各花纹块4上的刀槽7的个数在第一和第三区域S₁、S₃的花纹块组G_B1、G_B3中是两个(刀槽之间的距离是5mm)，而在第二区域S₂的花纹块组G_B2中是三个(刀槽之间的距离是5mm)。花纹块个数密度D₁和D₂在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)的范围内。实施例3的轮胎的其他规格示于表1。

为了比较，还制备了传统例1的轮胎和比较例1的轮胎，这两个轮胎均是尺寸为205/55R16的乘用车用的子午线轮胎。传统例1的轮胎具有如图14所示的胎面花纹，其整个胎面部的负比率为31.9％。比较例1的轮胎具有如图15所示的胎面花纹，其整个胎面部的负比率为32.6％。传统例1的轮胎在胎面部100中具有由沿轮胎周向延伸的纵向槽101和与纵向槽101正交的横向槽102限定的多个长方形花纹块103。纵向槽101的宽度是3mm，深度是8.5mm。横向槽102的宽度是7.9mm，深度是8.5mm。另外，在各花纹块103上设置三个直线状的刀槽104。比较例1的轮胎在胎面部100中具有由沿轮胎周向延伸的纵向槽101和与纵向槽101正交的横向槽102限定的多个长方形花纹块103。纵向槽101的宽度是1.2mm，深度是8.5mm。横向槽102的宽度是4.5mm，深度是8.5mm。另外，在各花纹块103上设置两个直线状的刀槽104。其他规格示于表1。

为了进一步比较的目的，制备了比较例2的轮胎，该比较例2的轮胎是尺寸为205/55R16的子午线轮胎，并且在胎面部中具有如图16所示的胎面花纹。该轮胎在胎面部设置有花纹块个数密度在0.003(个/mm²)至0.04(个/mm²)范围内的花纹块组G_B。花纹块4的形状是八边形。其他规格示于表1。

[表1]

(性能评价)

在与尺寸为6.5J×16的轮辋组装并且以220kPa的内压(相对压力)充气的状态下，将以上实验轮胎安装到车辆。然后，进行下面的试验以评价其性能。

(1)冰上制动性能的评价试验

通过从冰路面上的速度20km/h施加全制动时测量制动距离来进行冰上制动性能的评价试验。评价结果示出在表2中。表2示出了将传统例1的轮胎的结果认为100的情况下实施例1-3和比较例1、2的轮胎相对于传统例1的轮胎的结果的指数表示结果。结果的值越大，冰上制动性能越好。

(2)干路面上的操纵稳定性

通过试验驾驶员进行干路面上的操纵稳定性的评价试验。试验驾驶员在干路面上以各种运动行驶模式驾驶并根据自己的感知作出评价。评价结果示出在表2中。表2示出了将传统例1的轮胎的结果认为100的情况下实施例1-3的轮胎和比较例1、2的轮胎相对于传统例1的轮胎的结果的指数表示结果。结果的值越大，干路面上的操纵稳定性越好。

(3)湿路面上的操纵稳定性

通过试验驾驶员进行湿路面上的操纵稳定性的评价试验。试验驾驶员在湿路面上以各种运动行驶模式驾驶并根据自己的感知作出评价。评价结果示出在表2中。表2示出了将传统例1的轮胎的结果认为100的情况下实施例1-3的轮胎和比较例1、2的轮胎相对于传统例1的轮胎的结果的指数表示结果。结果的值越大，湿路面上的操纵稳定性越好。

(4)肩部区域的耐磨性

在干的一般路面上以多种行驶模式行驶5000km之后，通过测量胎面端附近的残余槽深并根据测得的残余槽深作出评价来进行耐磨性的评价。评价结果示出在表2中。表2示出了将传统例1的轮胎的结果认为100的情况下实施例1-3的轮胎和比较例1、2的轮胎相对于传统例1的轮胎的结果的指数表示结果。结果的值越大，肩部区域的耐磨性越好。

[表2]

	实施例1	实施例2	实施例3	传统例1	比较例1	比较例2
							冰上制动性能	138	137	144	100	130	140
干路面上的操纵稳定性	123	120	115	100	97	112
							湿路面上的操纵稳定性	125	118	113	100	97	110
肩部区域的耐磨性	113	115	111	100	96	105

从表2所示的评价结果可知，根据本发明，除了显著提高冰上性能之外，还可以与其他性能平衡。根据实施例1的轮胎，除了提高冰上性能之外，尤其能够改善干/湿路面上的操纵稳定性。实施例2的轮胎对肩部区域的耐磨性具有功效。实施例3的轮胎能够在确保其他性能的同时最大程度地改善冰上制动性能。

产业上的可利用性

根据本发明，除了显著提高冰上性能之外，还可以与其他性能平衡。

附图标记说明

1 胎面部

2a 纵向槽

2b 横向槽

4 花纹块

5a、5b、5c 周向主槽

G_B1-G_B3 花纹块组

PL₁-PL₃ 花纹块的基准节距长度

W₁-W₃ 花纹块组的宽度

Z₁-Z₃ 基准区域

7 刀槽

Claims

1.一种充气轮胎，其在胎面部中包括至少一个花纹块组，所述花纹块组由多个由槽限定的独立花纹块组成，

D＝a/{PL×W×(1-N/100)}

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎在胎面部中包括至少两个花纹块组，其中，所述至少两个花纹块组中的至少一个花纹块组中的各花纹块的横向长度大于纵向长度，并且剩余的花纹块组中至少一个花纹块组中的各花纹块的纵向长度大于横向长度。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎面部具有中央区域和肩部区域，所述中央区域是从轮胎赤道面向两侧分别延伸胎面宽度的10％至40％的区域，各所述肩部区域是从各胎面端起沿轮胎宽度方向向内延伸所述胎面宽度的40％至10％的区域；

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎包括至少三个花纹块组，其中这三个花纹块组中的至少一个花纹块组中的各花纹块的纵向长度等于横向长度。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎在胎面部中还包括至少一个包括可看穿的槽部的周向主槽，所述可看穿的槽部沿轮胎周向呈直线状地延伸。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的充气轮胎，其特征在于，在至少一个花纹块组中的至少一个花纹块上设置至少一个刀槽。