CN103182907B - 提高排水性能的轮胎 - Google Patents

Abstract

根据本发明的提高了排水性能的轮胎是具有规定花纹的胎面的轮胎，上述胎面包括从轮胎基准面突出并沿着上述轮胎周向配置的多个花纹块和在上述多个花纹块之间形成的多个沟槽，上述多个花纹块的各个为：沿着上述周向相邻的花纹块之间所形成的沟槽形成为在上述轮胎的侧面方向上入口部比出口部宽，根据这样的本发明，具有通过沟槽来提高轮胎的排水性能的效果。

Description

提高排水性能的轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎，更详细地说，涉及利用形成轮胎胎面的花纹块和沟槽的形状来提高排水性能的轮胎。

背景技术

由轮胎的胎面花纹形成的沟槽分为纵向沟槽和横向沟槽，这些纵向沟槽和横向沟槽对于轮胎的排水性能是重要的。尤其是，横向沟槽对横向的排水性能起支配性的作用。

当车辆在积存很多水的道路或因持续降雨而积存雨水的道路上行驶时，水沿着轮胎的胎面表面上所形成的沟槽向轮胎的外部排水，同时轮胎与地面接触。

此时，如果比轮胎的胎面表面上所形成的沟槽能够处理的水量多的水残留在轮胎的表面上，则轮胎无法与道路接地，轮胎与水的上表面接触，产生所谓的车辆浮在水上的水膜现象（打滑现象（Hydroplaning））。

如果发生这种水膜现象，则车辆与地面的摩擦力消失，一方面制动距离极度延长，另一方面直线行驶的操纵能力显著降低，发生事故的危险激增。

进而，在因雨在道路上持续形成水膜时，与在直线道路上行驶的直线行驶时相比，在曲线道路上行驶的转向过程中，车辆的危险性会进一步增加。

然而，如图1所示，现有技术的充气轮胎的胎面2'由长方体状的多个花纹块100构成。

这样，花纹块100形成为简单的长方体，通过纵向沟槽进入到横向沟槽200的水撞到花纹块的侧面而产生溢流，因此存在无法顺利进行排水的问题。

因此，为了通过提高轮胎的排水性能来减少车辆发生事故的危险，有必要开发轮胎的胎面表面上所形成的沟槽、尤其是横向沟槽的特定形状。

发明内容

本发明是为了改善如上述的以往的轮胎而提出的，其目的在于提供一种提高了排水性能的轮胎，其通过将使轮胎的胎面形成为规定花纹的花纹块和沟槽形成为特定形状，来提高轮胎的排水性能特别是横向的排水性能，并减少车辆的事故发生的危险。

为了实现上述目的，从技术层面来讲，本发明是一种提高排水性能的轮胎，其具有规定花纹的胎面，其特征在于，所述胎面包括：从轮胎基准面突出并沿着所述轮胎周向配置的多个花纹块；和在多个花纹块之间形成的多个沟槽，所述多个花纹块的各个为：沿着所述周向邻接的花纹块之间所形成的沟槽形成为在所述轮胎的侧面方向上入口部比出口部宽，通过所述沟槽来提高轮胎的排水性能。

优选地所述多个花纹块的各个为：按照所述轮胎与路面接触的顺序，后行侧面相对于所述轮胎宽度方向的倾斜度大于前行侧面相对于所述轮胎宽度方向的倾斜度，所述多个沟槽的各个形成为入口部比出口部宽。

更优选地，所述多个花纹块的各个形成为：所述前行侧面的入口部的端部相对于所述轮胎基准面成锐角。

更优选地，所述多个花纹块的各个形成为：所述后行侧面的入口部的端部相对于所述轮胎基准面成钝角。

更优选地，在所述多个花纹块的各个中，所述前行侧面的入口部的端部与所述轮胎外周方向所成的角度为4°~6°。

更优选地，在所述多个花纹块的各个中，所述后行侧面的入口部的端部与所述轮胎外周方向所成的角度为4°~6°。

更优选地，所述多个花纹块的各个为：在所述前行侧面的入口部的端部包括流入引导部，所述流入引导部比所述后行侧面的入口部的端部更向所述轮胎的宽度中心方向突出地形成。

附图说明

图1是现有技术的轮胎的胎面的放大俯视图。

图2是按照本发明的提高了排水性能的轮胎的一部分的立体图。

图3是图2所示的提高了排水性能的轮胎的胎面的放大俯视图。

图4是将图3所示的胎面的花纹块分离来表示的俯视图及侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明按照本发明的提高了排水性能的轮胎。

图2中表示按照本发明的提高了排水性能的轮胎1（以下称为“轮胎”）的一部分，图3中表示图2所示的轮胎的胎面2及水的流动，图4中对图3所示的胎面的花纹块10进行分离来显示。

以图3为基准，多个花纹块10及各个花纹块按照车辆的行驶方向从左侧到右侧与路面接触。

由此，左侧表示前进方向，右侧表示后退方向，进而，上下方向表示轮胎宽度方向或横向。因此，花纹块10的前行侧面11意味着左侧面，后行侧面12意味着右侧面。

本发明涉及具有规定花纹的胎面2的轮胎1，胎面包括：从轮胎基准面S突出并沿着上述轮胎周向配置的多个花纹块10；和在多个花纹块之间形成的多个沟槽20。

在此，轮胎基准面S是指省略了花纹块时的轮胎外周面，花纹块10是指在轮胎基准面S上向外周方向突出形成的块。

另外，多个花纹块10分别形成为：沿着圆周方向而相邻的花纹块之间所形成的沟槽20在轮胎的侧面方向上，入口部22比出口部24宽。

由此，水通过沿着周向所形成的纵向沟槽30及与上述纵向沟槽连通的横向沟槽20而向轮胎的侧面方向被排出。

即，现有技术的充气轮胎如上述的背景技术中详细描述的那样，花纹块形成为长方体状而有可能发生溢流。由此，无法顺利地进行排水，会产生引起水膜现象的问题。

因此，在本发明中，将花纹块10形成为特定形状，轮胎的胎面2的横向沟槽20以入口部22比出口部24宽的方式形成，由此通过沟槽来使轮胎的排水性能提高。

对这种效果可以根据伯努利定理来进行说明。具体来讲，如果在车辆行驶时花纹块10与路面接触，则横向沟槽20成为如喷嘴的构造。

这时，沟槽20在与路面接触时瞬间受到压力，在入口部22和出口部24产生压力差。如果将这种压力差应用于伯努利定理，则水从出口部24排出的流速加快，排水性能得到提高。

另一方面，虽然将出口部24形成得比入口部22狭窄，但优选为以与现有技术的轮胎的出口部大致相同大小来形成出口部，以使得排水不恶化。

此外，这种形状的花纹块10及横向沟槽20不仅能够适用于充气轮胎，也能够适用于非充气轮胎。

这样，由于多个沟槽20各个的入口部22形成得比出口部24宽，因此多个花纹块10各个为，按照轮胎与路面接触的顺序，后行侧面12相对于轮胎宽度方向的倾斜度形成得大于前行侧面11相对于轮胎宽度方向的倾斜度。

即，如图3及图4所示，当俯视花纹块10时，花纹块的左侧在轮胎宽度方向上并排，或相对于宽度方向稍微向左侧倾斜。

另外，花纹块10的右侧形成为，与左侧相比，相对于周向更平缓，详细来讲，相对于轮胎宽度方向的倾斜角度比左侧更大。

由此，在前行的花纹块的后行侧面12和后行的花纹块的前行侧面11之间形成有横向沟槽20。此时，这种横向沟槽20的宽度在入口部22处比出口部24处形成得更大。

因此，如上述那样，根据伯努利定理，出口部24处的排水速度上升，能够提高排水性能。

进而，如图3及图4所示，优选为将各花纹块10的前行侧面11和后行侧面12形成为曲面。

此时，在附图上的大致的曲率半径，花纹块10的右侧比左侧形成得小，以使沟槽20的入口部22比出口部24宽。

这样，如果将前行侧面11和后行侧面12形成为曲面，则水从纵向沟槽30经过入口部22顺利地进入横向沟槽20，能够减少溢流的发生。

接着，多个花纹块10各个形成为：前行侧面11的入口部的端部11a相对于轮胎基准面S成锐角。

即，如图3及图4所示，在前行侧面11的入口部的端部11a中，外侧的顶点位于比与轮胎基准面S相交的顶点更靠花纹块10的内侧。

由此，花纹块10的前行侧面11和上侧面13扭转而形成曲面，如上述这样，使水的流动变得顺畅。

此外，多个花纹块10各个形成为，后行侧面12的入口部的端部12a相对于轮胎基准面S成钝角。

即，如图3及图4所示，在后行侧面12的入口部的端部12a中，与轮胎基准面S相交的顶点，比外侧的顶点位于更靠花纹块10内侧。

同样，花纹块10的后行侧面12和上侧面13扭转而形成曲面，如上述这样，使水的流动变得顺畅。

这样，前行侧面11的入口部的端部11a和后行侧面12的入口部的端部12a中的至少1个端部倾斜地形成，而优选为对水的流动影响更大的前行侧面11的入口部的端部11a形成为锐角。

在本发明中，如图3及图4所示，前行侧面11的入口部的端部11a和后行侧面12的入口部的端部12a分别形成为相对于轮胎基准面S成锐角和钝角。

并且，如附图所示，花纹块10的上表面14由实线表示，底面15由虚线表示。

在此，上表面14形成大致梯形，左边和上边从底面15突出地形成凸状，右边位于比底面15的右边更靠花纹块10的内侧。

相反，底面15也形成大致梯形，左边和上边位于比上表面14更靠花纹块10的内侧，右边从上表面14的右边突出地形成。

此外，如上述那样，在上表面14中右边比左边形成得更平缓，在底面15中右边的曲率半径比左边的曲率半径形成得更小，以使得后行侧面12相对于轮胎宽度方向的倾斜度大于前行侧面11相对于轮胎宽度方向的倾斜度。

这样，如果前行侧面11的入口部的端部11a和后行侧面12的入口部的端部12a倾斜而形成，则花纹块10的前行侧面11、上侧面13及后行侧面12全部扭转而形成曲面。

如图3所示，如果试着考虑相邻的花纹块，则自花纹块10的上表面14到前行的花纹块的后行侧面12与后行的花纹块的前行侧面11以曲面平滑地连结。因此，水沿着花纹块10的侧面顺畅地流动排出而不会撞击。

作为优选的具体例，在多个花纹块10的各个中，优选为前行侧面11的入口部的端部11a和轮胎的外周方向所成的角度θ₁为4°~6°。

此外，在多个花纹块10的各个中，优选为后行侧面12的入口部的端部12a与轮胎的外周方向所成的角度θ₂为4°~6°。

如图4所示，从前行方向来观察前行侧面11时，前行侧面11的入口部的端部11a与轮胎的外周方向所成的角度θ₁为4°~6°。

同样，从后行方向来观察后行侧面12时，后行侧面12的入口部的端部12a与轮胎的外周方向所成的角度θ₂为4°~6°。

改变上述角度θ₁、θ₂，同时试着模拟轮胎的性能，结果发现了角度越大则花纹块相对于荷重的刚性越是降低，而基于横向沟槽20的排水性能得到提高的倾向。

因此，为了在确保必要程度的花纹块10刚性的同时提高排水性能，前行侧面11的入口部的端部11a及后行侧面12的入口部的端部12a分别与轮胎的外周方向所成的角度θ₁、θ₂具有某个折中值。

通过模拟来计算该折中值的角度，结果得出了各个角度θ₁、θ₂在4°~6°的范围内时花纹块刚性及排水性能较好。尤其是，当各个角度θ₁、θ₂为大致5°时得出了最好的结果。

接着，多个花纹块10的各个优选为，前行侧面11的入口部的端部11a中包括流入引导部40，所述流入引导部40是与后行侧面12的入口部的端部12a相比更向轮胎的宽度中心方向突出地形成的。

即，在花纹块10的前行侧面11的入口部的端部11a上，与轮胎基准面S相交的顶点位于比上表面14的上边更靠上侧的位置。

进而，如图3及图4所示，在花纹块10的前行侧面11的入口部的端部11a上，与轮胎基准面S相交的顶点位于比上表面14的左边更靠左侧的位置。

由此，连通纵向沟槽30而流动的水落入向前行侧面11的入口部的端部11a突出而形成的流入引导部40，并被顺畅地引导到横向沟槽20的入口部22，从而能够提高排水性能。

以上，对本发明的特定实施例进行了详述，但显然只要不脱离以上的权利要求的范围中所体现的本发明的精神及领域的情况下，对本发明追加各种改造及变更后的发明对具有本领域中通常知识的技术人员来讲是很容易理解的。

根据这种按照本发明的提高排水性能的轮胎，由沿着轮胎周向配置的多个花纹块构成的横向沟槽形成为在轮胎的侧面方向上入口部比出口部宽，并具有通过沟槽提高轮胎的排水性能的效果。

此外，多个花纹块的各个为，前行侧面的入口部的端部及/或后行侧面的入口部的端部相对于轮胎基准面倾斜地形成，由此连接前行侧面、后行侧面及上述端部的侧面形成为曲面，使水的流动顺畅地进行而具有提高排水性能的效果。

此外，多个花纹块各个为，与后行侧面的入口部的端部相比，前行侧面的入口部的端部更向轮胎的宽度中心方向突出地形成，水的流动被顺畅地引导到沟槽的入口部而具有提高排水性能的效果。

Claims (4)

1.一种提高排水性能的轮胎，其具有规定花纹的胎面(2)，其特征在于，

所述胎面(2)包括：从轮胎基准面(S)突出并沿着所述轮胎周向配置的多个花纹块(10)；和在多个花纹块之间形成的多个沟槽(20)，

按照所述轮胎与路面接触的顺序，后行侧面(12)相对于所述轮胎宽度方向的倾斜度大于前行侧面(11)相对于所述轮胎宽度方向的倾斜度，所述多个沟槽(20)的各个形成为，从所述轮胎的宽度方向向外侧，入口部(22)比出口部(24)宽，

所述多个花纹块(10)的各个为，所述前行侧面(11)的入口部的端部(11a)相对于所述轮胎基准面(S)的垂直方向成锐角，所述后行侧面(12)的入口部的端部(12a)相对于所述轮胎基准面(S)的垂直方向成钝角。

2.根据权利要求1所述的提高排水性能的轮胎，其特征在于，

在所述多个花纹块(10)的各个中，所述前行侧面(11)的入口部的端部(11a)与所述轮胎基准面(S)的水平方向所成的角度为4°～6°。

3.根据权利要求1所述的提高排水性能的轮胎，其特征在于，

在所述多个花纹块(10)的各个中，所述后行侧面(12)的入口部的端部(12a)与所述轮胎基准面(S)的水平方向所成的角度为4°～6°。

4.根据权利要求1所述的提高排水性能的轮胎，其特征在于，

所述多个花纹块(10)的各个为：所述前行侧面(11)的入口部的端部(11a)包括流入引导部(40)，所述流入引导部(40)比所述后行侧面(12)的入口部的端部(12a)更向所述轮胎的宽度中心方向突出地形成。