CN104228470B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，维持操纵稳定性能并且提高雪路性能。在该充气轮胎的胎面部(2)设有中央主沟(3)、胎肩主沟(4)以及中间横沟(5)。中央主沟(3)是长边部(10)和短边部(11)被交替配置而成的锯齿形，其中长边部(10)相对于轮胎周向朝一侧倾斜，短边部(11)朝与长边部(10)相反的方向倾斜。中间横沟(5)的轮胎轴向的内端与中央主沟(3)的长边部(10)连通。中间横沟(5)具有：自其轮胎轴向的中间位置靠轮胎轴向内侧的内侧部(14)；以及自其轮胎轴向的中间位置靠轮胎轴向外侧的外侧部(15)。外侧部(15)的平均沟深比内侧部(14)的平均沟深小。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及维持操纵稳定性能并使雪路性能提高的充气轮胎。

背景技术

冬季用的充气轮胎不仅在雪路上行驶，也在干燥路面等行驶。进而，希望这样的冬季用充气轮胎不仅使雪路性能提高，还要使操纵稳定性能也提高。

例如，为了提高雪路性能，提出以提高雪柱剪切力为目的而增大胎面部的横沟的容积的方案。但是，这种方法中存在胎面部的刚性变小从而操纵稳定性能变差的问题。这样，操纵稳定性能和雪路性能具有相反的关系，从而均衡地提高这两性能存在困难。作为相关的技术存下以下的方案。

专利文献1：日本特开2012-176282号公报

发明内容

本发明是鉴于上述那样的实际情况而提出的，其主要目的是提供一种以改善中间横沟的配置位置和沟深为基础来维持操纵稳定性能并使雪路性能提高的充气轮胎。

本发明提供一种充气轮胎，在该充气轮胎的胎面部设有：在轮胎赤道上或轮胎赤道的两侧沿轮胎周向连续地延伸的1条或1对中央主沟；在所述中央主沟的轮胎轴向外侧沿轮胎周向连续地延伸的一对胎肩主沟；以及连接所述中央主沟和所述胎肩主沟之间的多条中间横沟。在所述充气轮胎中，所述中央主沟为长边部和短边部被交替配置而成的锯齿形，其中长边部相对于轮胎周向朝一侧倾斜，短边部朝与所述长边部相反的方向倾斜且长度比所述长边部的长度小，所述中间横沟的轮胎轴向的内端与所述中央主沟的所述长边部连通，所述中间横沟具有自该轮胎轴向长度的中间位置靠轮胎轴向内侧的内侧部、以及自该轮胎轴向长度的中间位置靠轮胎轴向外侧的外侧部，所述外侧部的平均沟深比所述内侧部的平均沟深小。

优选，本发明所涉及的充气轮胎中，所述短边部相对于轮胎轴向的角度大于0度且在70度以下，所述长边部相对于轮胎轴向的角度在70度以上且小于90度。

优选，本发明所涉及的充气轮胎中，所述中间横沟的沟宽沿着该中间横沟的延伸方向保持恒定不变。

优选，本发明所涉及的充气轮胎中，所述中间横沟在所述外侧部具有沟深最小的第一部分，所述中间横沟的与所述胎肩主沟连通的连通位置的沟深比所述第一部分的沟深大。

本发明的充气轮胎，在胎面部设有：在轮胎赤道上或轮胎赤道的两侧沿轮胎周向连续地延伸的1条或1对中央主沟；在中央主沟的轮胎轴向外侧沿轮胎周向连续地延伸的一对胎肩主沟；以及连接中央主沟和胎肩主沟之间的多条中间横沟。由此，在胎面部上沿轮胎周向设置多个由中央主沟、中间主沟和中间横沟划分而成的中间块体。

中央主沟为长边部和短边部被交替配置而成的锯齿形，其中长边部相对于轮胎周向朝一侧倾斜，短边部朝与所述长边部相反的方向倾斜且长度比所述长边部的长度小。这样的中央主沟包含轮胎轴向成分，因此发挥雪柱剪切力且使雪路性能提高。

中间横沟的轮胎轴向的内端与中央主沟的长边部连通。即中央主沟的短边部不设置于中间块体的刚性小的区域亦即轮胎周向的两端。因此，中间块体的刚性大的区域形成有轮胎轴向成分大的雪柱。从而，发挥大的雪柱剪切力，且雪路性能进一步提高。

中间横沟具有自其轮胎轴向长度的中间位置靠轮胎轴向内侧的内侧部、以及自其轮胎轴向长度的中间位置靠轮胎轴向外侧的外侧部。外侧部的平均沟深比内侧部的平均沟深小。由此，确保中间块体的轮胎轴向外侧的刚性高，因此操纵稳定性能提高。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的胎面部的展开图。

图2是图1的中央主沟的放大图。

图3是图1的X-X部的剖视图。

图4是图1的右侧的中间块体附近的放大图。

图5是中间横沟的剖视图。

图6是本发明的其他实施方式的胎面部的展开图。

图7是比较例的实施方式的胎面部的展开图。

附图标记

3…中央主沟；4…胎肩主沟；5…中间横沟；10…长边部；11…短边部；14…内侧部；15…外侧部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)优选使用例如无钉轮胎。轮胎的胎面部2上设有：在轮胎赤道C的两侧沿轮胎周向连续地延伸的一对中央主沟3、3；以及在该中央主沟3的轮胎轴向外侧沿轮胎周向连续地延伸的一对胎肩主沟4、4。本实施方式中，胎面部2上设有：连接中央主沟3与胎肩主沟4之间的多条中间横沟5；以及连接胎肩主沟4和接地端Te之间的多条胎肩横沟6。

本实施方式的胎面部2上设有：由一对中央主沟3、3划分而成的中央陆地部7；一对中间块体列8R，这一对中间块体列8R由被中央主沟3、胎肩主沟4和中间横沟5划分成的多个中间块体8沿轮胎周向排列而成；以及一对胎肩块体列9R，这一对胎肩块体列9R由被胎肩主沟4、接地端Te和胎肩横沟6划分成的多个胎肩块体9沿轮胎周向排列而成。

所述“接地端”被规定为下述状态时轮胎轴向最外侧的接地位置，即对被组装成正规轮辋且填充有正规内压的无负载的正规状态下的轮胎负载正规载荷，且使该轮胎以0°的外倾角与平面接触的正规载荷负载状态。在正规状态下，接地端Te、Te之间的轮胎轴向的距离被设定为胎面接地宽度TW。没有特殊说明的情况下，轮胎各部分的尺寸等为该正规状态下所测定的值。

所谓“正规轮辋”是指在包含轮胎所基准的规格的规格体系中，针对每个轮胎确定了各规格的轮辋，若为JATMA则表示“正规轮辋”，若为TRA则表示“Design Rim”，若为ETRTO则表示“Measuring Rim”。所谓“正规内压”是指在包含轮胎所基准的规格的规格体系中，针对每个轮胎确定了各规格的气压，若为JATMA则表示“最高气压”，若为TRA则表示表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATION PRESSURE”。若轮胎用于轿车，则正规内压是180kPa。

所谓“正规载荷”是指在包含轮胎所基准的规格的规格体系中，针对每个轮胎确定了各规格的载荷，若为JATMA则表示“最大负载能力”、若为TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则表示“LOADCAPACITY”。若轮胎用于轿车，则正规载荷是相当于所述载荷的88％的载荷。

图2示出图1的右侧的中央主沟3的放大图。如图2所示，中央主沟3包含：相对轮胎周向朝一侧倾斜(图2中朝左上方倾斜)的长边部10；以及长度比长边部10的长度小的短边部11。短边部11向与长边部10相反的方向倾斜(图2中朝右上方倾斜)。中央主沟3是长边部10和短边部11被交替配置而成的锯齿形。这样的中央主沟3包含轮胎轴向成分，因此发挥雪柱剪切力而使雪路性能提高。

中央主沟3的角度由其沟中心线12的角度获得。本说明书中，中央主沟3的沟中心线12被定义为形成沟的轮胎径向最里侧的沟底的中心线，且具有沿长边部10延伸的沟中心线12a、和沿短边部11延伸的沟中心线12b。图2中示出了帮助区分长边部10和短边部11的虚线3e。

优选长边部10相对于轮胎轴向的角度α1在70度以上且小于90度。即长边部10的角度α1小于70度时，存在中央陆地部7和中间块体8在轮胎周向的刚性变小的危险。长边部10的角度α1大于90度时，存在长边部10和短边部11之间所夹持的中央陆地部7的刚性变小，导致操纵稳定性能变差的危险。因此，长边部10的角度α1进一步优选为在75度以上，且在85度以下。

优选短边部11相对于轮胎轴向的角度α2大于0度且在70度以下。即短边部11的角度α2在0度以下时，存在长边部10和短边部11之间所夹持的中央陆地部7的刚性变小，导致操纵稳定性能变差的危险。短边部11的角度α2大于70度时，存在中央主沟3的轮胎轴向成分变小的危险。因此，短边部11的角度α2进一步优选为在5度以上，且在65度以下。

为了确保中央陆地部7和中间块体8的刚性高、且发挥大的雪柱剪切力，优选短边部11的轮胎周向的长度L2与长边部10的轮胎周向的长度L1之比L2/L1是10％～40％。

如图1所示，本实施方式的胎肩主沟4呈沿轮胎周向延伸的直线形，这样的胎肩主沟4确保中间块体8以及胎肩块体9的刚性高且使操纵稳定性能提高。

对于各主沟3、4的沟宽(在与沟中心线垂直的方向所测定的沟宽，以下对于其他沟也相同)W1、W2以及沟深D1、D2(图3所示)，可按照惯例进行各种设定。优选各主沟3、4的沟宽W1、W2是例如胎面接地宽度TW的2％～6％。优选各主沟3、4的沟深D1、D2是例如10～20mm。

为了均衡地确保中央陆地部7以及各块体8、9的轮胎轴向的刚性，优选中央主沟3和轮胎赤道C之间的轮胎轴向距离La是胎面接地宽度TW的5％～13％。优选胎肩主沟4和轮胎赤道C之间的轮胎轴向距离Lb是胎面接地宽度TW的24％～32％。另外，如本实施方式所示，锯齿形的非直线的中央主沟3的位置由沟中心线12的振幅的中心线G3来规定。胎肩主沟4的位置由沟中心线13来规定。

图4示出图1的右侧的胎肩块体8附近的放大图。如图4所示，中间横沟5的轮胎轴向内端5i与中央主沟3的长边部10连通。由此，中央主沟3的短边部11在轮胎周向上位于相邻的中间横沟5、5之间。换句话说，短边部11不设置在中间块体8的刚性小的区域亦即轮胎周向的两端8e、8e。因此，在中间块体8的刚性大的区域，形成由短边部11带来的轮胎轴向成分大的雪柱。进而，发挥大的雪柱剪切力从而雪路性能提高。

从使上述作用有效地发挥的观点来看，优选中间横沟5的沟中心线G5与长边部10的轮胎轴向外侧的沟边缘10e在轮胎周向长度的40％～60％的位置处交叉。

图5示出了中间横沟5的剖视图。如图5所示，中间横沟5具有：自轮胎轴向长度的中间位置5c(用虚线表示)靠轮胎轴向内侧的内侧部14；以及自中间位置5c靠轮胎轴向外侧的外侧部15。本实施方式中，外侧部15的平均沟深(用虚线表示)Db比内侧部14的平均沟深(用虚线表示)Da小。由此，确保了中间块体8的轮胎轴向外侧的刚性高，因此操作稳定性能提高。外侧部15的平均沟深Db相比内侧部14的平均沟深Da过小时，存在由中间横沟5形成的雪柱变小从而雪路性能变差的危险。从这观点看，优选内侧部14的平均沟深Da是外侧部15的平均沟深Db的110％～130％。

中间横沟5具有：在外侧部15沟深度最小的第一部分16；，在第一部分16的轮胎轴向外侧沟深比第一部分16的沟深大的第二部分17；以及在第一部分16的轮胎轴向内侧沟深比第一部分16的沟深大的第三部分18。这样的第一部分16进一步确保中间块体8的轮胎轴向外侧的刚性高。

本实施方式中，第一部分16包含内侧部14。由此，进一步使中间块体8的刚性提高。优选，这样的第一部分16的轮胎轴向的长度L4是中间横沟5的轮胎轴向长度L3的35％～65％。从确保中间块体8的刚性且使由中间横沟5带来的雪柱剪切力高地发挥的观点来看，优选第一部分16的沟深D3a是胎肩主沟4的沟深D2的50％～70％。

第二部分17的轮胎轴向的外端与胎肩主沟4连通。即，中间横沟5的与胎肩主沟4的连通位置的沟深D3b比第一部分16的沟深D3a大。这样的第二部分17确保中间块体8的轮胎轴向外侧的刚性且发挥大的雪柱剪切力。中间横沟5的所述连通位置的沟深D3b相对于第一部分16的沟深D3a过大时，存在无法确保中间块体8的轮胎轴向外侧的刚性，从而操纵稳定性能变差的危险。因此，优选第二部分17的沟深D3b是第一部分16的沟深D3a的110％～140％。同样的观点来看，优选第二部分17的沟深D3b是胎肩主沟4的沟深D2的60％～80％。

从使上述作用有效地发挥的观点来看，优选第二部分17的轮胎轴向的长度L5是中间横沟5的轮胎轴向长度L3的1％～10％。

第三部分18的轮胎轴向的内端与中央主沟3连通。即，中间横沟5的与中央主沟3的连通位置的沟深D3c比第一部分16的沟深D3a大。由此形成大的雪柱。为了确保中间块体8的轮胎轴向外侧的刚性，优选第三部分18的沟深D3c是第一部分16的沟深D3a的110％～140％。此外，优选第三部分18的沟深D3c是中央主沟3的沟深D1的60％～80％。

优选，如图4所示那样中间横沟5的沟宽W3沿着该中间横沟5的延伸方向保持恒定不变。这样的中间横沟5设有第一部分16、第二部分17以及第三部分18(图5所示)，通过使这些沟深变化能够有效地发挥上述作用。即，使中间横沟5的沟宽W3保持恒定不变，由此确保中间块体8的轮胎轴向外侧的刚性大，从而操纵稳定性能提高且形成大的雪柱，从而雪路性能提高。另外，中间横沟5具有中间横沟5的沟宽为最小的最小部、以及沟宽为最大的最大部时(省略图示)，为了有效地发挥上述作用，优选最大部的沟宽和最小部的沟宽之比是1.2以下。

为了确保中间块体8的刚性且形成大的雪柱，优选中间横沟5的沟宽W3是中间块体8的轮胎轴向的最大长度Lc的5％～15％。

优选中间横沟5相对于轮胎轴向的角度α3是5～15度。即，中间横沟5的角度α3小于5度时，存在中间块体8的轮胎周向成分变小，从而操纵稳定性能变差的危险。中间横沟5的角度α3大于15度时，存在由中间横沟5带来的雪柱剪切力变小，从而雪路上的牵引力和制动力变小的危险。

中间块体8上设有：内侧切口部20，其从中央主沟3的短边部11朝轮胎轴向外侧延伸且在中间块体8内终止；以及外侧切口部21，其从胎肩主沟4朝轮胎轴向内侧延伸且在中间块体8内终止。这样的切口部20、21在其内部压固并剪切雪由此能够发挥雪柱剪切力。内侧切口部20的深度D4以及外侧切口部21的深度D5(图3所示)比各切口部20、21所连接的主沟3、4的沟深D1、D2小。由此确保中间块体8的刚性高。

中央陆地部7上设有中央切口部22，其从中央主沟3的长边部10向轮胎轴向内侧延伸，且不到达轮胎赤道C而是在中央陆地部7内终止。这样的中央切口部22进一步使雪路性能提高。中央切口部22的深度D6(图3所示)比中央主沟3的沟深D1小。

如图1所示，本实施方式中，胎肩横沟6包含：倾斜部6a，其从胎肩主沟4相对于轮胎轴向以小角度倾斜；以及轴向部6b，其在倾斜部6a和接地端Te之间沿轮胎轴向延伸。本实施方式的倾斜部6a以及轴向部6b呈直线形地延伸。这样的胎肩横沟6发挥大的雪柱剪切力并能够提高雪路性能。

本实施方式中，中央陆地部7、中间块体8以及胎肩块体9上分别设有沿轮胎轴向或相对于轮胎轴向倾斜地呈直线形延伸的刀槽24a至24c。由此，冰路上的行驶性能提高。为了确保在冰路上的直行稳定性能，中央陆地部7的刀槽24a沿轮胎轴向延伸。为确保各块体8、9的刚性高，中间块体8以及胎肩块体9的刀槽24b、24c分别与各横沟5、6平行地延伸。另外，刀槽24a至24c不限定于直线形也可以是例如锯齿形或波浪形。

本实施方式的胎肩块体9上设有沿轮胎周向延伸的周向刀槽25。这样的周向刀槽25由于发挥轮胎周向的胎缘效果而使转弯性能大幅度提高。为了确保胎肩块体9的刚性高，优选周向刀槽25设置于胎肩块体9的轮胎轴向长度的40％～60％的位置。

以上，虽对本发明的充气轮胎进行了详细说明，但本发明不限定于上述的具体的实施方式，可以变更为各种方式而被实施。例如，中央主沟3可以是在轮胎赤道C上沿轮胎周向连续地延伸的1条的结构(未图示)。

基于表1的规格试制了具有图1的基本花纹的尺寸205/80R16的充气轮胎，并测试了各试供轮胎在雪路的牵引性能、干燥沥青路上的操纵稳定性能、耐磨损性能、外观磨损、以及潮湿路面上的排水性能。另外，共同规格和测试方法如下所示。

胎面接地宽度TW：164mm

胎肩主沟的沟深：13.0mm

内侧切口部的沟深：9.5mm

外侧切口部的沟深：7.5mm

中央切口部的沟深：9.5mm

倾斜部的沟深：6.0mm

轴向部的沟深：12.0mm

雪路上的牵引力性能

各试供轮胎在下述条件下装配于最高输出功率477KW的4轮驱动车的全部轮子上。由一名测试驾驶员驾驶该测试车辆在雪路(不包括压实的雪路)的测试路线行驶，并由测试驾驶员的感官来评价此时的牵引力相关的行驶特性。结果通过令比较例1为100的评分来表示，数值越大越好。

轮辋：16×6.0J

内压：600kPa(全部轮子)

装载载荷：14.7kN

操纵稳定性能

由测试驾驶员驾驶上述测试车辆在干燥沥青路的测试路线行驶，并由测试驾驶员的感官评价来评价方向盘灵敏性、刚性感、抓地性等特性。结果通过令比较例1为100的评分来表示，数值越大越好。

排水性能

由测试驾驶员驾驶上述测试车辆在潮湿沥青路的测试路线上行驶，在30km/h的速度时使全制动作用，测定从开始制动到车辆停止之间的制动距离。结果通过制动距离的倒数来评价，由比较例1的值为100的指数来表示，数值越大越好。

耐磨损性能

由测试驾驶员驾驶上述测试车辆在干燥沥青路的测试路线上行驶3000km。之后，在轮胎周向的6个位置测定中间横沟的轮胎轴向长度的中间位置的沟余量，并求出该沟余量的平均值。结果由比较例1的值为100的指数来表示，数值越大越好。

外观磨损

确认上述耐磨损性能中使用的轮胎的中间横沟的外观磨损。结果由令比较例1的值为100的评分来表示，数值越大越好。

测试结果在表1中表示。

表1

测试结果能够确认，实施例的轮胎与比较例相比有意提高。此外，采用1条中央主沟在轮胎赤道上延伸的轮胎，以及使轮胎尺寸变化的轮胎来进行测试，对于所有的轮胎，实施例的轮胎相对比较例的轮胎的测试结果好。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，

在该充气轮胎的胎面部设有：在轮胎赤道上或轮胎赤道的两侧沿轮胎周向连续地延伸的1条或1对中央主沟；在所述中央主沟的轮胎轴向外侧沿轮胎周向连续地延伸的一对胎肩主沟；以及连接所述中央主沟和所述胎肩主沟之间的多条中间横沟，

所述充气轮胎的特征在于，

所述中央主沟为长边部和短边部被交替配置而成的锯齿形，其中长边部相对于轮胎周向朝一侧倾斜，短边部朝与所述长边部相反的方向倾斜且长度比所述长边部的长度小，

所述中间横沟的轮胎轴向的内端与所述中央主沟的所述长边部连通，所述中间横沟具有自轮胎轴向长度的中间位置靠轮胎轴向内侧的内侧部、以及自轮胎轴向长度的中间位置靠轮胎轴向外侧的外侧部，

所述外侧部的平均沟深比所述内侧部的平均沟深小。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述短边部相对于轮胎轴向的角度大于0度且在70度以下，

所述长边部相对于轮胎轴向的角度在70度以上且小于90度。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述中间横沟的沟宽沿着该中间横沟的延伸方向保持恒定不变。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述中间横沟在所述外侧部具有沟深最小的第一部分，所述中间横沟的与所述胎肩主沟连通的连通位置的沟深比所述第一部分的沟深大。