CN103204034B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，在干燥路面上的操纵稳定性没有被恶化的情况下，能够改善冰上性能和雨天性能，该轮胎包括胎面部、胎侧部和胎圈部，在胎面部上设置向轮胎圆周方向延伸的多个圆周方向槽和向轮胎宽度方向延伸的多个横槽，通过这些圆周方向槽和横槽区分开多个块，并且在各个块上设置向轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹，其中，在各块上形成的多个刀槽花纹中至少一部分刀槽花纹由位于块的宽度方向中央侧的主体部分和与相邻于块的圆周方向槽连通并具有该圆周方向槽的深度的50%以上的深度的深底连通部分构成，在刀槽花纹的深底连通部分中相对的一对相对面上局部地形成相互啮合的凸部和凹部。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及在胎面部上设有多个刀槽花纹的充气轮胎，更加具体地说，涉及在干燥路面上的操作稳定性没有恶化的情况下能够改善冰上性能和雨天性能的充气轮胎。

背景技术

以无钉防滑轮胎为代表的冬季用充气轮胎中，在胎面部上形成有向轮胎圆周方向延伸的多个圆周方向槽和向轮胎宽度方向延伸的多个横槽，被这些多个圆周方向槽和横槽分成多个块，并在各块中形成有向轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹。已知的方法有通过在胎面部上配置多个刀槽花纹来去除冰面的水膜，由此提高冰上性能。通常，如果为了进一步提高冰上性能而增加刀槽花纹的数量和提高刀槽花纹密度，则存在块的刚性下降而导致干燥路面的操作稳定性下降的倾向。因此，提出了在刀槽花纹的端部等上设置底部提高部而防止块的刚性下降的方案（例如，参照专利文献1）。

但是，当在刀槽花纹的端部等上设置底部提高部时，与刀槽花纹的圆周方向槽的连通部分变小，因此去除水膜的效果会下降，存在无法发挥良好的冰上性能和良好的雨天性能的问题。

专利文献1：日本国特开2010-274846号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种在干燥路面上的操作稳定性没有恶化的情况下能够改善冰上性能和雨天性能的充气轮胎。

为了达到上述目的，一种充气轮胎，包括：胎面部，在轮胎圆周方向上延伸而呈环状；一对胎侧部，配置在该胎面部的两侧；一对胎圈部，配置在这些胎侧部的轮胎直径方向内侧，其中，在所述胎面部上设置向轮胎圆周方向延伸的多个圆周方向槽和向轮胎宽度方向延伸的多个横槽，通过这些圆周方向槽和横槽区分开多个块，并且在各块上设置向轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹，其特征在于，在各块上形成的多个刀槽花纹中至少一部分刀槽花纹由位于该块的宽度方向中央侧的主体部分和与相邻于该块的圆周方向槽连通并具有该圆周方向槽的深度的50%以上的深度的深底连通部分构成，在所述刀槽花纹的深底连通部分中相对的一对相对面上局部地形成相互啮合的凸部和凹部。

在本发明中，通过使在各块上形成的多个刀槽花纹中至少一部分刀槽花纹通过深底连通部分与圆周方向槽连通，由此圆周方向槽和刀槽花纹之间的水的流动变得良好，能够改善水膜的去除效果，因此能够发挥良好的冰上性能和良好的雨天性能。另一方面，通过在刀槽花纹的深底连通部分中相对的一对相对面上局部地形成相互啮合的凸部和凹部，由此避免块刚性的下降，能够避免干燥路面上的操作稳定性的恶化，其结果，在干燥路面上的操作稳定性没有恶化的情况下能够改善冰上性能和雨天性能。

在本发明中，优选的是，刀槽花纹的主体部分呈沿刀槽花纹的长度方向具有振幅的二维形状，且在刀槽花纹的深度方向上还具有相对于轮胎直径方向的倾斜方向发生变化的三维结构，刀槽花纹的深底连通部分在除了凸部和凹部的区域中具有沿刀槽花纹的长度方向呈直线形状、沿刀槽花纹深度方向呈直线形状的平面结构。通过该结构，通过刀槽花纹的主体部分保持块的高刚性的同时，通过刀槽花纹的深底连通部分能够确保良好的排水性。

另外，优选的是，在各块上形成的多个刀槽花纹中至少一部分刀槽花纹由位于该块的宽度方向中央侧的主体部分和与相邻于该块的圆周方向槽连通并具有该圆周方向槽的深度的35%以下的深度的浅底连通部分构成，且使深底连通部分和浅底连通部分在块的面对于圆周方向槽的共同的壁面上混在一起。特别优选的是，使深底连通部分和浅底连通部分在块的面对于圆周方向槽的共同的壁面上沿轮胎圆周方向相互交替地配置。这样的浅底连通部分作用于块的刚性的增大，因此通过组合这样的深底连通部分和浅底连通部分，由此能够均衡地改善在干燥路面上的操作稳定性、冰上性能和雨天性能。

优选的是，刀槽花纹的浅底连通部分具有沿刀槽花纹长度方向呈直线形状、沿刀槽花纹深度方向呈直线形状的平面结构。由此，能够充分地确保在刀槽花纹的浅底连通部分中的排水性。

附图说明

图1为表示本发明实施方式的充气轮胎的子午线截面图；

图2为表示本发明实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图；

图3为表示本发明的充气轮胎中的典型的块的俯视图；

图4为图3的块的侧视图；

图5为表示在图3的块上形成的刀槽花纹的深底连通部分的截面图：

图6（a）~图6（c）表示图3的块上形成的刀槽花纹，图6（a）为表示刀槽花纹的内表面的主视图，图6（b）为图6（a）的沿Ⅵ-Ⅵ箭头观察的截面图，图6（c）为图6（a）的沿Ⅵ’-Ⅵ’箭头观察的截面图；

图7为表示本发明的充气轮胎的块的变形例的侧视图；

图8为表示本发明的充气轮胎的块的进一步变形例的侧视图；

图9为表示现有的充气轮胎中的块的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的构成。图1和图2为表示本发明的实施方式的充气轮胎的图。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎包括：胎面部1，沿着轮胎圆周方向呈环状；一对胎侧部2，配置在该胎面部1的两侧；一对胎圈部3，配置在这些胎侧部2的轮胎直径方向的内侧。

胎体层4架设于在一对胎圈部3、3之间。胎体层4包括向轮胎直径方向延伸的多个加强帘线，并在配置于各胎圈部3的胎圈芯5的周围上从轮胎内侧向外侧缠绕而成。作为胎体层4的加强帘线，通常使用有机纤维帘线，但也可以使用钢丝。在胎圈芯5的外周上，配置有由截面为三角形的橡胶组合物构成的胎圈填料6。

另外，在胎面部1的胎体层4的外周侧上埋设有多层的带束层7。这些带束层7包括相对于轮胎圆周方向倾斜的多个加强帘线，并且加强帘线在层之间以相互交叉的方式配置。在带束层7中，加强帘线相对于轮胎圆周方向的倾斜角度设定为例如10°~40°的范围。作为带束层7的加强帘线优选使用钢丝。为了达到提高高速耐久性的目的，在带束层7的外周侧上配置有至少一层的带束覆盖层8，在该带束覆盖层8中，加强帘线相对于轮胎圆周方向以5°以下的角度排列而成。带束覆盖层8的结构最好是将弄齐至少一个加强帘线并由橡胶被覆而形成的带状材料沿轮胎圆周方向连续地卷绕的无接缝结构。另外，带束覆盖层8可以以覆盖带束层7的宽度方向的全部区域的方式配置，或者也可以以仅覆盖带束层7的宽度方向外侧的边缘部的方式配置。作为带束覆盖层8的加强帘线优选使用尼龙或芳纶等有机纤维丝。

另外，上述的轮胎内部结构是典型的充气轮胎的内部结构，但并不局限于此。

如图2所示，在胎面部1形成有向轮胎圆周方向延伸的多个圆周方向槽11、12以及向轮胎宽度方向延伸的多个横槽13、14。通过这些圆周方向槽11、12以及横槽13、14，胎面部被区分成多个块15。并且，各块15上形成有向轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹20。

在此，圆周方向槽11是槽宽度相对宽的主槽，圆周方向槽12是槽宽度比圆周方向槽11窄的辅助槽。圆周方向槽11、12的踏面上的槽宽度可以任意选择，但从确保排水性和操纵稳定性的方面考虑，宽度优选设定为2mm~20mm的范围，更优选设定为5mm~15mm的范围。如果圆周方向槽11、12的槽宽度过窄，则排水性不好，相反如果槽宽度过宽，则操纵稳定性不好。另外，横槽13从胎肩端向轮胎赤道延伸，并且越过最靠近轮胎赤道的圆周方向槽11而终止于位于胎面部1中央的块15的内部的横槽13和在最靠近轮胎赤道的圆周方向槽11跟前终止的横槽13沿着轮胎圆周方向相互交替地配置。另外，横槽14用来区分位于胎面部1中央的块15。

图3和图4为表示本发明的充气轮胎的典型的块的图，图5和图6为表示在这些块上形成的刀槽花纹的图。如图3和图4所示，在块15上形成的多个刀槽花纹20分别由位于块15的宽度方向中央侧上的主体部分21、在主体部分21的长度方向一侧上与圆周方向槽11连通并具有该圆周方向槽11深度D1的50%以上深度D2的深底连通部分22、在主体部分21的长度方向另一侧上与圆周方向槽11连通并具有该圆周方向槽11深度D1的35%以下的深度D3的浅底连通部分23构成。另外，深底连通部分22和浅底连通部分23还可以是相对于圆周方向槽12连通的构成。

在块15上形成的多个刀槽花纹20按照在轮胎圆周方向上相邻的一对刀槽花纹20的深底连通部分22的位置和浅底连通部分23的位置相反的方式配置。因此，块15的面对于任意圆周方向槽11的共同的壁面中刀槽花纹20的深底连通部分22和浅底连通部分23混在一起，更为具体地说，块15的面对任意圆周方向槽11的共同的壁面中刀槽花纹20的深底连通部分22和浅底连通部分23在轮胎圆周方向上没有连续配置，而是相互交替地配置。

如图5所述，在刀槽花纹20的深底连通部分22中，相对的一对相对面22a、22b上形成有相互啮合的凸部31和凹部32。即，凸部31是按照从相对面22a突出的方式形成，在相对面22b上形成的凹部32是按照容纳与该凹部32成对的凸部31的方式形成。这些凸部31和凹部32只在刀槽花纹20的深底连通部分22局部地配置，并没有配置在主体部分21或者浅底连通部分23上。另外，在各个深底连通部分22上最好配置多个组的凸部31和凹部32。

在上述实施方式中，凸部31和凹部32呈半球状，但凸部31和凹部32的形状并不特别限定，并且没必要使凸部31和凹部32的形状一定要一致。凸部31的高度h虽然没有特别地限定，但为了保持硫化时的加工性的同时确保块的刚性的增大效果，高度h优选设定为例如0.5mm~3.0mm范围。另外，凹部32的深度d优选设定为与凸部31的高度h一样的0.5mm~3.0mm范围。

在上述的充气轮胎中，使在各个块15上形成的多个刀槽花纹20中至少一部分刀槽花纹20由主体部分21和深底连通部分22构成，主体部分21位于块15的宽度方向中央侧，深底连通部分22与相邻于该块15的圆周方向槽11连通，并具有该圆周方向槽11的深度D1的50%以上的深度D2，通过使刀槽花纹20通过深底连通部分22与圆周方向槽11连通，圆周方向槽11和刀槽花纹20之间的水的流动变得良好，并能够改善水膜的除去效果，因此能够发挥良好的冰上性能和良好的雨天性能。在此，如果深底连通部分22的深度D2小于圆周方向槽11的深度D1的50%，则冰上性能和雨天性能的改善效果不明显。

另外，在刀槽花纹20的深底连通部分22中，相对的一对相对面22a、22b上局部地配置有相互啮合的凸部31和凹部32，因此能够避免块15的刚性下降，并且能够避免在干燥路面上的操纵稳定性的恶化。即，在深底轮胎部分22的相对面22a、22b上设置相互啮合的凸部31和凹部32时，尤其是制动和驱动时块15的被刀槽花纹20区分开的片块难以倒下，因此在干燥路面上能够发挥良好的行驶性能。结果，在干燥路面上的操纵稳定性没有被恶化的情况下能够改善冰上性能和雨天性能。

另外，在各个块15上形成的多个刀槽花纹20中至少一部分刀槽花纹20由主体部分21和浅底连通部分23构成，主体部分21位于块15的宽度方向中央侧，浅底连通部分23与相邻于该块15的圆周方向槽11连通，并具有该圆周方向槽11的深度D1的35%以下的深度D3，深底连通部分22和浅底连通部分23在块15的面对于圆周方向槽11的共同的壁面上混在一起，因此通过浅底连通部分23的底部提高效果能够增大块15的刚性。尤其，使深底连通部分22和浅底连通部分23在块15的面对于圆周方向槽11的共同的壁面上沿轮胎圆周方向相互交替地配置时，能够同时达到增大块15的刚性的效果和改善排水性的效果，并能够均衡地改善干燥路面上的操纵稳定性和冰上性能以及雨天性能。

在上述充气轮胎中，如图3和图6（a）~（c）所示，刀槽花纹20的主体部分21沿着刀槽花纹长度方向（轮胎宽度方向）呈具有振幅的二维形状，在刀槽花纹深度方向上也具有相对于轮胎直径方向的倾斜方向发生变化的三维结构。即，从块15的踏面一侧看时，主体部分21呈例如锯齿形状或者波形形状，从块15的一侧投影时，主体部分21呈例如锯齿形状或者波形形状。另外，刀槽花纹20的深底连通部分22在除了凸部31和凹部32之外的区域中，具有沿着刀槽花纹长度方向呈直线形状、沿着刀槽花纹深度方向呈直线形状的平面结构。同样，刀槽花纹20的浅底连通部分23具有沿着刀槽花纹长度方向呈直线形状、沿着刀槽花纹深度方向呈直线形状的平面结构。

在块15上设置这样的刀槽花纹20时，通过具有三维结构的主体部分21保持块的高刚性的同时，通过具有平面结构的深底连通部分22和浅底连通部分23能够确保良好的排水性。

在上述的实施方式中，对于刀槽花纹20横切块15，并且包括主体部分21、深底连通部分22和浅底连通部分23的情况进行了说明，但是当刀槽花纹20的一端与圆周方向槽11连通、其另一端在块15内终止时，刀槽花纹20可以由主体部分21和深底连通部分22构成。

另外，在上述实施方式中，如图4所示，对于使刀槽花纹20的深底连通部分22和浅底连通部分23在块15的面对于圆周方向槽的共同的壁面上沿轮胎圆周方向交替地配置的情况进行了说明，但是，如图7所示，还可以是在块15的面对于圆周方向槽11的共同的壁面上使深底连通部分22和浅底连通部分23仅仅混在一起的形式，或者是，如图8所示，也可以是在块15的面对于圆周方向槽11的壁面上仅仅配置深底连通部分22。不管是哪一种情况，与现有的将全部刀槽花纹20的朝向圆周方向槽11的连通部分底部提高的情况（参照图9）相比，都能够改善冰上性能和雨天性能，另外，与刀槽花纹20的朝向圆周方向槽11的连通部分没有底部提高的情况相比，能够保持干燥路面上的操纵稳定性。

进一步，在上述的实施方式中，对于在各块15中按照凸部31向一个方向突出的方式配置凸部31和凹部32的情况进行了说明，但在本发明凸部31的突出方向没有特别地限定。例如，在同一个块15中，向轮胎圆周方向一侧突出的凸部31和向轮胎圆周方向的另一侧突出的凸部31可以混在一起，另外，也可以是在同一个深底连通部分22中，向轮胎圆周方向一侧突出的凸部31和向轮圆周方向的另一侧突出的凸部31混在一起。或者，也可以是，在同一个块15中使凸部31的突出方向一致的同时，在多个块15中使凸部31的突出方向不同。

以上，详细说明了本发明的优选实施方式，在没有脱离所附的权利要求书中所要求保护的技术方案的基础上，可以对此进行多种变更、代替和置换。

实施例

制造了实施例1～5的轮胎：是一种充气轮胎（图1），其轮胎尺寸为195/65R15，在胎面部上设置向轮胎圆周方向延伸的多个圆周方向槽和向轮胎宽度方向延伸的多个横槽，用这些圆周方向槽和横槽将多个块区分开，并且在各个块上设置向轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹，其中，各个块上形成的多个刀槽花纹分别由主体部分和深底连通部分以及/或者浅底连通部分构成，在刀槽花纹的深底连通部分中相对的一对相对面上局部地形成相互啮合的凸部和凹部，相邻于刀槽花纹的圆周方向槽的槽宽度、刀槽花纹的配置结构按照表1方式设定。

为了比较，准备了现有例的轮胎，除了在各个块上形成的多个刀槽花纹分别由主体部分和浅底连通部分构成之外，其它结构与实施例1的轮胎一样。另外，还准备了比较例1~3的轮胎，除了在刀槽花纹的深底连通部分中相对的一对相对面上没有设置凸部和凹部之外，其它结构分别与实施例1~3一样。

另外，相邻于刀槽花纹的圆周方向槽的深度D1做成了9mm，刀槽花纹的深底连通部分的深度D2做成了7mm，刀槽花纹的浅底连通部分的深度D3做成了2mm。

通过下述的评价方法对这些测试用轮胎进行了雨天制动性能（雨天性能）、冰上制动性能（冰上性能）和干燥路面上的操纵稳定性评价，其结果在表1中表示。

雨天制动性能：

将各测试用轮胎安装在轮辋尺寸为15×6JJ的轮毂上并装在测试用车辆上，然后在210KPa的气压条件下，测量了雨天路面上的行驶速度从100km/h的状态到踩刹车后完全停止时的制动距离。评价结果采用测量值的倒数，并将现有例作为100来进行了指数化。该指数越大意味着雨天制动性能越优秀。

冰上制动性能：

将各测试用轮胎安装在轮辋尺寸为15×6JJ的轮毂上并装在测试用车辆上，然后在210KPa的气压条件下，测量了冰上的行驶速度从40km/h的状态到踩刹车后完全停止时的制动距离。评价结果采用测量值的倒数，并将现有例作为100来进行了指数化。该指数越大意味着冰上制动性能越优秀。

干燥路面上的操纵稳定性：

将各测试用轮胎安装在轮辋尺寸为15×6JJ的轮毂上并装在测试用车辆上，然后在210KPa的气压条件下，针对干燥路面上的操纵稳定性进行了试车驾驶员的主管评价。评价结果将现有例作为100来进行了指数化。该指数越大意味着干燥路面上的操纵稳定性越优秀。

[表1]

表1

从表1中可知，实施例1~5的轮胎与现有例相比，在干燥路面上的操纵稳定性没有恶化的情况下能够改善雨天制动性能和冰上制动性能。另外，比较例1~3的轮胎由于至少一部分的刀槽花纹通过深底连通部分与圆周方向槽连通，因此认为有雨天制动性能和冰上制动性能的改善效果，但由于在深底连通部分中相对的一对相对面上没有设置凸部和凹部，因此在干燥路面上的操纵稳定性有恶化。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，包括：

胎面部，在轮胎圆周方向上延伸而呈环状；

一对胎侧部，配置在该胎面部的两侧；

一对胎圈部，配置在这些胎侧部的轮胎直径方向内侧，

其中，在所述胎面部上设置向轮胎圆周方向延伸的多个圆周方向槽和向轮胎宽度方向延伸的多个横槽，通过这些圆周方向槽和横槽区分开多个块，并且在各块上设置向轮胎宽度方向延伸的多个刀槽花纹，其特征在于，

在各块上形成的多个刀槽花纹各自由位于该块的宽度方向中央侧的主体部分、在该主体部分的长度方向的一侧与相邻于该块的圆周方向槽连通并具有该圆周方向槽深度的50％以上深度的深底连通部分、以及在该主体部分的长度方向的另一侧与相邻于该块的圆周方向槽连通并具有该圆周方向槽深度的35％以下深度的浅底连通部分构成，在所述刀槽花纹的深底连通部分中相对的一对相对面上局部地形成相互啮合的凸部和凹部，且使所述深底连通部分和所述浅底连通部分在所述块的面对于所述圆周方向槽的共同的壁面上混在一起。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述刀槽花纹的主体部分呈沿刀槽花纹的长度方向具有振幅的二维形状，在刀槽花纹的深度方向上还具有相对于轮胎直径方向的倾斜方向发生变化的三维结构，所述刀槽花纹的深底连通部分在除了所述凸部和所述凹部以外的区域中具有沿刀槽花纹的长度方向呈直线形状、沿刀槽花纹深度方向呈直线形状的平面结构。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，使所述深底连通部分和所述浅底连通部分在所述块的面对于所述圆周方向槽的共同的壁面上沿轮胎圆周方向相互交替地配置。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，所述刀槽花纹的浅底连通部分具有沿刀槽花纹长度方向呈直线形状、沿刀槽花纹深度方向呈直线形状的平面结构。