CN102950976A

CN102950976A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN102950976A
Application number: CN2012102822764A
Authority: CN
Inventors: 铃木菜穗子
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: US8978722B2; US20130037191A1; CN102950976B; JP2013035479A; DE102012214005A1; JP5821388B2; DE102012214005A9

Abstract

一种充气轮胎，具备胎面部(1)、侧壁部(2)、以及胎圈部(3)，其中，在胎面部(1)上设置包括往轮胎周向延伸的主槽(11)、以及较该主槽(11)更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽(12)的至少一组槽单元(10)，主槽(11)及辅助槽(12)的至少一方为波状或锯齿状蛇行，主槽(11)与辅助槽(12)相互缠绕交叉，沿包括这些主槽(11)与辅助槽(12)的槽单元(10)，邻接往轮胎周向延伸的条状花纹部(13)。本发明提供一种能够均衡改善湿地性能与静音性的充气轮胎。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种在胎面部设置往轮胎周向延伸的主槽的充气轮胎，更具体而言，涉及一种能够均衡改善湿滑路面行驶性能（以下简称“湿地性能”）与静音性的充气轮胎。

背景技术

以往，充气轮胎中，是在胎面部形成往轮胎周向延伸的多根主槽。这些主槽非常有助于排水性。为了改善基于这种主槽的排水性，提出了一种方案，使主槽的槽宽沿轮胎周向周期性变化，从而让主槽内水流顺畅（例如参照专利文献1）。然而，目前仅改变主槽的槽宽未必能够充分改善湿地性能。

此外，形成于胎面部的主槽等周向槽还会成为气柱共鸣音的发生源，因此大家进行尝试，希望降低由这种周向槽导致的噪音，改善静音性。作为其方法之一，提出了一种方案，通过使周向槽在轮胎周向的局部区域分叉，让胎面部接地时产生的振动频率在轮胎圆周上发生变化（例如参照专利文献2）。然而此时，分叉的周向槽再次汇合的部分容易积水，因此存在湿地性能未必充分的缺点。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利特开2010-179892号公报

【专利文献2】日本专利特开2004-351954号公报

发明内容

发明拟解决的问题

本发明的目的在于提供一种能够均衡改善湿地性能与静音性的充气轮胎。

发明内容

为实现上述目的，本发明的充气轮胎具备往轮胎周向延伸且呈环状的胎面部、配置于该胎面部两侧的一对侧壁部、以及配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，其特征在于，在所述胎面部上设置包括往轮胎周向延伸的主槽、以及较该主槽更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽的至少一组槽单元，所述主槽及所述辅助槽的至少一方为波状或锯齿状蛇行，所述主槽与所述辅助槽相互缠绕交叉，沿包括这些主槽与辅助槽的槽单元，邻接往轮胎周向延伸的条状花纹部。

发明的效果

本发明中，在胎面部上设置包括往轮胎周向延伸的主槽、以及较该主槽更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽的槽单元，主槽及辅助槽的至少一方为波状或锯齿状蛇行，主槽与辅助槽相互缠绕交叉，因为采用了这种构造，所以通过这些主槽及辅助槽带来的边缘效果，能够提高排水性，从而提升湿地性能。此外，因为沿包括主槽与辅助槽的槽单元，邻接了往轮胎周向延伸的条状花纹部，所以能够抑制主槽与辅助槽交叉造成的胎面部刚性降低，从而维持良好的湿地性能。另一方面，因为主槽及辅助槽的至少一方形成为波状或锯齿状，所以能够抑制这些主槽及辅助槽产生的气柱共鸣音，从而提升静音性。

本发明中，优选主槽及辅助槽的至少一方沿轮胎周向改变槽宽。如此通过使主槽或辅助槽的槽宽具有变化，能够在行驶时使槽内水流产生文丘里效应，从而进一步提升排水性。尤其优选改变对排水性作用较大的主槽的槽宽。另外，本发明中槽宽是指在胎面部的踏面上沿轮胎宽度方向测量的槽开口宽度。

本发明中，主槽及辅助槽的至少一方必须为波状或锯齿状蛇行，尤其优选主槽及辅助槽均为波状或锯齿状蛇行。此时，由于能够充分确保槽面积，增大边缘效果，因此能够提升湿地性能，进而降低气柱共鸣音，提升静音性。

优选辅助槽的槽宽为主槽最小宽度部分槽宽的70%以下。如此通过使辅助槽相对较窄，能够避免胎面部刚性过度降低，从而发挥良好的湿地性能。

优选辅助槽的槽深较主槽的槽深更浅。如此通过使辅助槽相对较浅，能够抑制主槽与辅助槽之间区隔出的花纹块部发生歪斜，从而发挥良好的湿地性能。

优选在槽单元中，主槽的相位与辅助槽的相位互不相同。由此，能够避免胎面部的刚性过度降低，从而发挥良好的湿地性能。

优选在胎面部上至少设置2组槽单元。包括上述主槽与辅助槽的槽单元作为1个单位，将均衡改善湿地性能与静音性，而通过在胎面部配置多组槽单元，能够增强上述效果。

优选槽单元的相位互不相同。如此通过以槽单元单位来错开相位，能够分散胎面部接地时的振动频率，降低峰值声压水平，从而进一步提升静音性。

此外，优选任意槽单元中所含主槽的振幅与其他槽单元中所含主槽的振幅互不相同。如此通过在每个槽单元中配置振幅不同的主槽，能够分散胎面部接地时的振动频率，降低峰值声压水平，从而进一步提升静音性。

附图说明

图1是表示根据本发明实施例的充气轮胎的正面图。

图2是表示根据本发明实施例的充气轮胎的子午线剖面图。

图3表示本发明充气轮胎胎面图案的各种改进例，（a）～（h）是概略表示各改进例的展开图。

图4表示本发明充气轮胎胎面图案的各种改进例，（a）～（d）是概略表示各改进例的展开图。

图5表示本发明充气轮胎胎面图案的各种改进例，（a）～（e）是概略表示各改进例的展开图。

具体实施方式

下面，参考附图详细说明本发明的构造。图1及图2表示根据本发明实施例的充气轮胎。如图1及图2所示，本实施例的充气轮胎具有沿轮胎周向延伸呈环状的胎面部1、配置于该胎面部1两侧的一对侧壁部2、2以及配置于这些侧壁部2轮胎直径方向内侧的一对胎圈部3、3。

在一对胎圈部3、3之间设有2层帘布层4。此帘布层4包含沿轮胎直径方向延伸的多根增强帘线，围绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5，由轮胎内侧向外侧折回。胎圈芯5外周上配置着由剖面为三角形的橡胶组合物构成的胎边芯6。

另一方面，在位于胎面部1的帘布层4的外周侧埋设了多层带束层7。这些带束层7包含相对于轮胎周向倾斜的多根增强帘线，并且增强帘线在层间相互交叉配置。在带束层7中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定在10°～40°的范围内。作为带束层7的增强帘线，可优选使用钢帘线。在带束层7的外周侧，为提高高速耐久性，配置着至少1层带罩层8，其增强帘线相对于轮胎周向以例如5°以下的角度排列。作为带罩层8的增强帘线，可优选使用尼龙或芳纶等有机纤维帘线。

另外，上述轮胎内部构造是充气轮胎的代表性示例，但并不限定于此。

如图1所示，在胎面部1上形成包括往轮胎周向延伸的主槽11、以及较该主槽11更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽12的多组槽单元10。主槽11及辅助槽12均为波状或锯齿状蛇行，主槽11与辅助槽12相互缠绕交叉。主槽11的尺寸并无特别限定，例如槽宽设为3.0mm～15.0mm范围内，槽深设为5.0mm～10.0mm范围内。辅助槽12的尺寸并无特别限定，例如槽宽设为2.0mm～10.0mm范围内，槽深设为4.0mm～9.0mm范围内。

在胎面部1上，划分出按照与包括主槽11与辅助槽12的槽单元10邻接的方式往轮胎周向延伸的条状花纹部13。此外，在主槽11与辅助槽12之间，划分出从条状花纹部13中独立出来的多个花纹块部14。这些花纹块部14上分别形成往轮胎宽度方向直线状延伸的多根刀槽花纹15。进而，在胎面部1的一方胎肩区域（图中左侧）上，形成往轮胎周向蛇行延伸的单独辅助槽12、以及从一方胎肩区域的辅助槽12往轮胎宽度方向外侧延长的多根刀槽花纹15。在胎面部1的另一方胎肩区域（图中右侧）上，形成往轮胎周向蛇行延伸的单独辅助槽12、以及沿另一方胎肩区域中的辅助槽12散布的浅坑16。

上述充气轮胎中，在胎面部1上设置包括往轮胎周向延伸的主槽11、以及较该主槽11更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽12的槽单元10，主槽11及辅助槽12的至少一方为波状或锯齿状蛇行，主槽11与辅助槽12相互缠绕交叉，因为采用了这种构造，所以能够提高主槽11及辅助槽12带来的边缘效果与排水性，从而提升湿地性能。

此外，因为沿包括主槽11与辅助槽12的槽单元10，邻接了往轮胎周向延伸的条状花纹部13，所以能够抑制主槽11与辅助槽12交叉造成的胎面部1刚性降低，从而维持良好的湿地性能。

另外，上述充气轮胎中，在条状花纹部13上可以根据需要实施设置刀槽花纹的表面加工。同样，在花纹块部14上也可以根据需要实施设置刀槽花纹的表面加工。此处，刀槽花纹是指槽宽设为0.3mm～1.5mm、槽深设为2.0mm以上且不超过主槽11槽深的槽。此外，表面加工是指在环岸部的踏面形成槽宽0.3mm～1.5mm、槽深0.2mm～2.0mm的多根浅槽。这种刀槽花纹及浅槽将通过边缘效果，帮助提升湿地性能，却不会大幅降低胎面部1的刚性。

另一方面，因为主槽11及辅助槽12的至少一方形成为波状或锯齿状，所以能够抑制这些主槽11及辅助槽12产生的气柱共鸣音，从而提升静音性。尤其当主槽11及辅助槽12均为波状或锯齿状蛇行时，由于能够充分确保槽面积，增大边缘效果，因此能够提升湿地性能，进而降低气柱共鸣音，提升静音性。此外，主槽11形成为波状或锯齿状时，降低气柱共鸣音的效果显著。

上述充气轮胎中，主槽11及辅助槽12的至少一方可沿轮胎周向改变槽宽。如此通过使主槽11或辅助槽12的槽宽具有变化，能够在行驶时使槽内水流产生文丘里效应，从而进一步提升蛇行主槽11或辅助槽12的排水性。尤其优选改变对排水性作用较大的主槽11的槽宽。更具体而言，可将主槽11最小宽度部分的槽宽设为该主槽11最大宽度部分槽宽的20%～70%。如果主槽11最小宽度部分的槽宽不足该主槽11最大宽度部分槽宽的20%，则水流在最小宽度部分会受到阻碍，相反，如果超过70%，则文丘里效应会减弱。

辅助槽12的槽宽可为主槽11最小宽度部分槽宽的70%以下，更优选为40%以上70%以下。如此通过使辅助槽12相对较窄，能够避免胎面部1刚性过度降低，从而发挥良好的湿地性能。如果辅助槽12的槽宽超过主槽11最小宽度部分槽宽的70%，则胎面部1的刚性可能会降低，导致湿地性能变差。

辅助槽12的槽深可设为较主槽11的槽深更浅。如此通过使辅助槽12相对较浅，能够抑制主槽11与辅助槽12之间区隔出的花纹块部14发生歪斜，从而发挥良好的湿地性能。更具体而言，辅助槽12的槽深可为主槽11槽深的80%以下，更优选为30%以上80%以下。如果辅助槽12的槽深超过主槽11槽深的80%，则花纹块部14可能会发生歪斜，导致湿地性能变差。

槽单元10内，优选主槽11的相位与辅助槽12的相位互不相同。即，图1中，相对于主槽11的周期P，可设置相位差△P。由此，能够避免胎面部1的刚性过度降低，从而发挥良好的湿地性能。更具体而言，相对于主槽11的周期P（360°），可将主槽11与辅助槽12的相位差△P设为90°以上270°以下。如果相位差△P偏离上述范围，则花纹块部14会变得过小，刚性发生降低，从而湿地性能可能变差。

胎面部1上可至少设置2组槽单元10。通过在胎面部1配置多组槽单元，能够增强均衡改善湿地性能与静音性的效果。

在胎面部1配置多组槽单元10时，优选多个槽单元10的相位互不相同。图1中，4组槽单元10的相位是相互错开。如此通过以槽单元10单位来错开相位，能够分散胎面部1接地时的振动频率，降低峰值声压水平，从而进一步提升静音性。

此外，优选任意槽单元10中所含主槽11的振幅与其他槽单元10中所含主槽11的振幅互不相同。图1中，4组槽单元10中所含主槽11的振幅是往胎面部1的轮胎宽度方向一端侧（图中左侧）逐渐变大。如此通过在每个槽单元10中配置振幅不同的主槽11，能够分散胎面部1接地时的振动频率，降低峰值声压水平，从而进一步提升静音性。

上述充气轮胎中，多组槽单元10中所含主槽11的振幅是往胎面部1的轮胎宽度方向一端侧（图中左侧）逐渐变大，同时，多组槽单元10中所含主槽11的槽宽是往胎面部1的轮胎宽度方向一端侧（图中左侧）逐渐变大。具有如此构造的充气轮胎，可按照胎面部1的轮胎宽度方向一端侧（图中左侧）成为车辆内侧的方式安装到车辆上。

图3（a）～（h）、图4（a）～（d）、以及图5（a）～（e）分别是本发明充气轮胎胎面图案的各种改进例。

图3（a）～（h）中，在胎面部1上配置1组槽单元10。相对于图3（a）、（b）中主槽11及辅助槽12均蛇行，图3（c）、（d）中主槽11及辅助槽12仅一方蛇行。图3（e）～（g）中，辅助槽12在中途断开。如此间断性形成辅助槽12时，只要辅助槽12的各分割片与主槽11连通即可。图3（h）中，在主槽11与辅助槽12之间划分出的花纹块部14上形成多根刀槽花纹15，具有这些刀槽花纹15的一部分横穿花纹块部14的构造，并具有刀槽花纹15的剩余部分不横穿花纹块部14的构造。

图4（a）～（d）中，在胎面部1上配置1组槽单元10、以及往轮胎周向蛇行延伸的单独主槽11。

图5（a）～（e）中，在胎面部1上配置2组槽单元10。相对于图5（a）中2组槽单元10的相位一致，图5（b）中2组槽单元10的相位互不相同。图5（c）中，一方槽单元10中所含主槽11的振幅与另一方槽单元10中所含主槽11的振幅互不相同。图5（d）中，在2组槽单元10之间划分出的条状花纹部13上形成多根刀槽花纹15，并具有这些刀槽花纹15不横穿条状花纹部13的构造。图5（e）中，在2组槽单元10之间划分出的条状花纹部13上形成多根刀槽花纹15，并具有这些刀槽花纹15横穿条状花纹部13的构造。

实例

制作实例1～20的轮胎，其轮胎尺寸为205/55R16，具备往轮胎周向延伸且呈环状的胎面部、配置于该胎面部两侧的一对侧壁部、以及配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，其中，在胎面部上设置包括往轮胎周向延伸的主槽、以及较该主槽更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽的至少一组槽单元，主槽及辅助槽的至少一方为波状蛇行，主槽与辅助槽相互缠绕交叉，沿包括这些主槽与辅助槽的槽单元，邻接往轮胎周向延伸的条状花纹部，并按照表1及表2所示，使主槽根数、槽单元组数、辅助槽槽宽（相对于主槽槽宽的比率）、辅助槽槽深（相对于主槽槽深的比率）、主槽槽宽有无变化、主槽形状、辅助槽形状、主槽之间振幅关系、主槽与辅助槽相位差、槽单元有无相位差、以及有无刀槽花纹各不相同。

为进行比较，准备了常规例1、2，其在胎面部设置往轮胎周向延伸的直线状主槽取代槽单元；以及比较例1、2的轮胎，其在胎面部设置往轮胎周向延伸的波状主槽取代槽单元。

在常规例1、2、比较例1、2、以及实例1～20中，主槽的槽宽不变时，主槽槽宽设为10.0mm、主槽槽深设为10.0mm，主槽的槽宽变化时，主槽最小宽度部分槽宽设为2.0mm、主槽最大宽度部分槽宽设为10.0mm，主槽槽深设为10.0mm。

关于这些试验轮胎，通过下述评估方法，对湿地性能、以及静音性进行评估，其结果一并如表1及表2所示。

湿地性能：

将各试验轮胎组装到轮辋尺寸16×6.5JJ的车轮上，空气压力设为200kPa，然后安装到排气量1600cc的试验车辆（前轮驱动车）上，在由湿润路面构成的试车跑道上，测量从速度100km/h的行驶状态采取ABS制动，直到车辆停止的制动距离。评估结果采用测量值的倒数，表1中以常规例1为指数100来表示，表2中以常规例2为指数100来表示。该指数值越大，表示制动距离越短，湿地性能越优异。

静音性：

将各试验轮胎组装到轮辋尺寸16×6.5JJ的车轮上，空气压力设为200kPa，然后安装到排气量1600cc的试验车辆（前轮驱动车）上，在由干燥路面构成的试车跑道上，针对以速度20～100km/h惯性行驶时的车内噪音，由试驾员进行感官评估。评估结果是表1中以常规例1为指数100来表示，表2中以常规例2为指数100来表示。该指数值越大，表示静音性越优异。

由表1可明确，实例1～13的轮胎中任意一个和常规例1对比，其湿地性能与静音性均获得了均衡改善。另一方面，比较例1的轮胎因为只有主槽波状蛇行，所以未能获得湿地性能与静音性的改善效果。

此外，由表2可明确，实例14～20的轮胎中任意一个和常规例2对比，其湿地性能与静音性均获得了均衡改善。另一方面，比较例2的轮胎因为只有主槽波状蛇行，所以未能获得湿地性能与静音性的改善效果。

符号说明

1 胎面部

2 侧壁部

3 胎圈部

10 槽单元

11 主槽

12 辅助槽

13 条状花纹部

14 花纹块部

15 刀槽花纹

16 浅坑

Claims

1.一种充气轮胎，具备往轮胎周向延伸且呈环状的胎面部、配置于该胎面部两侧的一对侧壁部、以及配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，其特征在于，在所述胎面部上设置包括往轮胎周向延伸的主槽、以及较该主槽更窄且往轮胎周向延伸的辅助槽的至少一组槽单元，所述主槽及所述辅助槽的至少一方为波状或锯齿状蛇行，所述主槽与所述辅助槽相互缠绕交叉，沿包括这些主槽与辅助槽的槽单元，邻接往轮胎周向延伸的条状花纹部。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述主槽及所述辅助槽的至少一方沿轮胎周向改变槽宽。

3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述主槽及所述辅助槽均为波状或锯齿状蛇行。

4.如权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述辅助槽的槽宽为所述主槽最小宽度部分槽宽的70%以下。

5.如权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述辅助槽的槽深较所述主槽的槽深更浅。

6.如权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，在所述槽单元中，所述主槽的相位与所述辅助槽的相位互不相同。

7.如权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，在所述胎面部上至少设置2组槽单元。

8.如权利要求7所述的充气轮胎，其特征在于，所述槽单元的相位互不相同。

9.如权利要求7或8所述的充气轮胎，其特征在于，任意槽单元中所含主槽的振幅与其他槽单元中所含主槽的振幅互不相同。