CN104417283B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，既不使排水性能降低又将噪声性能提高。充气轮胎在胎面部(2)设有：沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟(3)；以及与该主沟(3)相邻的至少一个陆地部。在陆地部设有刀槽花纹(10)。刀槽花纹(10)包括设置成在轮胎周向上分离的多条第一刀槽花纹(11)，各第一刀槽花纹(11)包括：沿轮胎周向延伸的周向部分(13)；以及从周向部分(13)的至少一方的端部(13e)朝主沟(3)延伸的轴向部分(14)。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及既不使排水性能降低又将噪声性能提高的充气轮胎。

背景技术

一般情况下，为了将路面上的水顺畅地朝轮胎旋转方向的后方排出，充气轮胎的胎面部设有沿轮胎周向连续延伸的主沟。然而，在干燥路面行驶的过程中，在主沟中流动的空气产生驻波从而产生气柱共鸣音。已知该气柱共鸣音是轮胎所产生的噪声中的主要的噪声。为了提高充气轮胎的噪声性能，提出有沟容积小的主沟。

然而，在将主沟的沟容积减小的情况下，存在排水性能变差的问题。这样，噪声性能与排水性能具有背反关系，难以均衡地提高这两种性能。

专利文献1：日本特开2003-300403号公报

发明内容

本发明是鉴于以上这样的实际情况而提出的，其主要目的在于提供一种充气轮胎，在与主沟相邻的陆地部设置有改善后的刀槽花纹，以此为基本，既不使排水性能降低又将噪声性能提高。

本发明为一种充气轮胎，在胎面部设有：沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟；以及与该主沟相邻的至少一个陆地部，所述充气轮胎的特征在于，在所述陆地部设有刀槽花纹，所述刀槽花纹包括设置成在轮胎周向上分离的多条第一刀槽花纹，所述各第一刀槽花纹包括：沿轮胎周向延伸的周向部分；以及从所述周向部分的至少一方的端部朝所述主沟延伸的轴向部分。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述轴向部分与所述主沟连通。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述各第一刀槽花纹在所述周向部分的两个端部设有所述轴向部分。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述陆地部在轮胎周向上相邻的所述第一刀槽花纹之间具有中断部，在该中断部不设置刀槽花纹，对于轮辋组装于正规轮辋、且填充有正规内压的无负载的正规状态下的轮胎而言，当使其以负载正规载荷、并以0°的外倾角与平面地面接触的方式旋转一周时，在所述胎面部的接地面始终出现至少一个所述中断部。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述刀槽花纹包括沿轮胎周向连续延伸的第二刀槽花纹，所述第二刀槽花纹设置为不与所述第一刀槽花纹交叉。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述刀槽花纹的深度为1.5mm～5.0mm。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述中断部的轮胎周向上的长度为2mm～10mm。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述主沟的沟缘与所述第一刀槽花纹的所述周向部分之间的轮胎轴向上的距离为2mm～6mm。

对于本发明所涉及的所述充气轮胎而言，优选地，所述陆地部不设置一端与所述主沟连接、且沟宽大于2mm的沟。

本发明的充气轮胎在与主沟相邻的陆地部设有刀槽花纹。刀槽花纹包括设置成在轮胎周向上分离的多条第一刀槽花纹。各第一刀槽花纹包括沿轮胎周向延伸的周向部分、以及从周向部分的至少一方的端部朝主沟延伸的轴向部分。即，陆地部包括与第一刀槽花纹分离的刚性大的区域、以及设有第一刀槽花纹的刚性小的区域。因此，当陆地部接地时，刚性大的区域例如对主沟内的空气施加暂时性的冲击波而妨碍在主沟中产生驻波，使气柱共鸣音降低。因此，本发明的充气轮胎的噪声性能得以提高。

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的左侧的放大图。

图3是示出正规载荷负载状态时的轮胎的接地面的俯视图。

图4是示出本发明的其他实施方式的胎面部的展开图。

图5是比较例的轮胎的胎面部的展开图。

图6是其他比较例的轮胎的胎面部的展开图。

图7是对基于实车行驶的噪声试验的概况进行说明的俯视图。

附图标记说明：

2：胎面部；3：主沟；10：刀槽花纹；11：第一刀槽花纹；13：周向部分；13e：端部；14：轴向部分。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1中示出了表示本发明的一个实施方式的充气轮胎的胎面部2的展开图。图2是图1的左侧的放大图。本实施方式的充气轮胎(以下，有时简称为“轮胎”)例如优选用作轿车用的充气轮胎。

如图1所示，在胎面部2设有沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟3。本实施方式的主沟3包括在轮胎赤道C的两侧延伸的一对中央主沟4、以及在中央主沟4的轮胎轴向外侧延伸的一对胎肩主沟5。

本实施方式的两种主沟4、5沿轮胎周向直线状地延伸。这样的主沟4、5能够将沟内的水顺畅地朝轮胎旋转方向的后方排出。但是，主沟3也可以以锯齿状、波状延伸。

对于各主沟4、5的沟宽W1而言，能够依据惯例而进行各种设定。为了确保排水性能并确保胎面部2的刚性，各主沟3的沟宽W1例如优选为胎面接地宽度TW的2.0％～8.0％。

在胎面部2，因主沟3而设置成多个陆地部。本实施方式的陆地部包括中央陆地部6、一对中间陆地部7以及一对胎肩陆地部8。

中央陆地部6被划分于一对中央主沟4之间。中间陆地部7被划分于中央主沟4与胎肩主沟5之间。胎肩陆地部8被划分于胎肩主沟5与接地端Te之间。胎面部2的陆地部的形状并不限定于这样的形态，能够采用各种形态。

所述“接地端”规定为，针对轮辋组装于正规轮辋、且填充有正规内压的无负载的正规状态下的轮胎，加载正规载荷并使该轮胎以0°的外倾角与平面地面接触的正规载荷负载状态时的轮胎轴向最外侧的接地位置。在正规状态下，将接地端Te、Te之间的轮胎轴向上的距离规定为胎面接地宽度TW。在未事先声明的情况下，轮胎的各部的尺寸等为在该正规状态下测量所得的值。

“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎而规定各规格的轮辋，例如，若是JATMA则表示“标准轮辋”，若是TRA则表示“Design Rim”，若是ETRTO则表示“Measuring Rim”。“正规内压”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎而规定各规格的气压，例如，若是JATMA则表示“最高气压”，若是TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，若是ETRTO则表示“INFLATION PRESSURES”。在轮胎用于轿车的情况下，正规内压为180kPa。

“正规载荷”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎而规定各规格的载荷，例如，若是JATMA则表示“最大负载能力”，若是TRA则表示表“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，若是ETRTO则表示“LOAD CAPACITY”。在轮胎用于轿车的情况下，正规载荷为相当于所述载荷的88％的载荷。

在本实施方式的中央陆地部6设有切口状的刀槽花纹10。刀槽花纹10例如包括第一刀槽花纹11和第二刀槽花纹12。

第一刀槽花纹11例如配置在轮胎赤道C的两侧。

如图2所示，第一刀槽花纹11包括在轮胎周向上分离设置的多条刀槽花纹。

第一刀槽花纹11包括周向部分13和轴向部分14。

周向部分13沿轮胎周向直线状地延伸。由此，中央陆地部6的周向部分13附近的花纹刚性在整个轮胎周向上变得均匀。

本实施方式的轴向部分14从周向部分13的端部13e朝中央主沟4延伸。由此，中央陆地部6包括：刚性大的区域R2，该区域R2与第一刀槽花纹11分离；以及刚性小的区域R1，在该区域R1设有第一刀槽花纹11。因此，当中央陆地部6接地时，刚性大的区域R2例如对中央主沟4内的空气施加暂时性的冲击波，妨碍在中央主沟4中产生驻波，使气柱共鸣音减小。因此，本发明的充气轮胎的噪声性能得以提高。另外，在第一刀槽花纹11仅由周向部分13形成的情况下，区域R1与区域R2的刚性之差变小，基于暂时性的冲击波的妨碍驻波的产生的效果减弱。

这样，在本发明中，将第一刀槽花纹11设置成在轮胎周向上分离，由此将噪声性能提高。因此，由于并未减小中央主沟4的沟容积，因此，本发明的轮胎维持了良好的排水性能。

对于第一刀槽花纹11的周向部分13与中央主沟4的沟缘4e之间的轮胎轴向上的距离La而言，优选为2mm～6mm。在所述距离La不足2mm的情况下，比第一刀槽花纹11的周向部分13靠轮胎轴向外侧的第一外侧部分的轮胎轴向上的刚性变得过小，有可能成为不均匀磨损的起点。在所述距离La超过6mm的情况下，第一外侧部分、即区域R1的刚性增大，区域R1与区域R2的刚性差减小，暂时性的冲击波降低而对妨碍驻波的产生的效果进行抑制。因此，中央主沟4的沟缘4e与周向部分13之间的轮胎轴向上的距离La更优选为3mm～5mm。

轴向部分14设于周向部分13的两侧的端部13e、13e。由此，在周向部分13的两侧的端部13e、13e，能够暂时性地对中央主沟4内的空气施加较大的冲击波。

在本实施方式中，轴向部分14与中央主沟4连通。由此，更加有效地发挥上述作用。

轴向部分14沿轮胎轴向直线状地延伸。这样的轴向部分14确保了区域R1的较大的轮胎轴向上的刚性。因此，更可靠地妨碍驻波的生成。

在本实施方式中，在轮胎周向上相邻的第一刀槽花纹11、11之间形成有未设置刀槽花纹10的中断部15。该中断部15能够确保中央陆地部6的较大的花纹刚性。

中断部15的轮胎周向上的长度Lb优选为2mm～10mm。在中断部15的长度Lb不足2mm的情况下，对在中央主沟4流动的空气输入的暂时性的冲击波减小，有可能无法充分获得改善噪声性能的效果。在中断部15的长度Lb超过10mm的情况下，上述冲击波的输入长时间地持续，因该冲击波而产生驻波，噪声性能有可能变差。因此，中断部15的长度Lb更优选为3mm～9mm。

图3中由假想线示出了正规载荷负载状态下的接地面Se的一个例子。如图3所示，在正规载荷负载状态下，当使轮胎旋转1周时，在胎面部2的接地面Se、且在形成有第一刀槽花纹11的陆地部，始终在轮胎周向上出现至少一个中断部15。即，接地面Se在形成有第一刀槽花纹11的陆地部始终设有在轮胎周向上刚性较大的区域R2、和刚性比该区域R2的刚性小的区域R1。因此，有效地发挥上述作用，噪声性能进一步减弱。另外，在正规载荷负载状态下的接地面Se，当中断部15设置为超过5个时，刚性大的区域R2增加，有可能因暂时性的冲击波而产生驻波。因此，在正规载荷负载状态下的接地面Se，中断部15优选为4个以下，更优选为两个。

在正规载荷负载状态下的接地面Se，中断部15优选在各主沟4、5的至少一侧的陆地部设有至少一个。

如图2所示，第二刀槽花纹12设置成比第一刀槽花纹11靠中央陆地部6的轮胎轴向的内侧。

第二刀槽花纹12在轮胎周向上连续延伸为直线状。这样的第二刀槽花纹12使中央陆地部6的轮胎轴向上的刚性在整个轮胎周向上降低，将从路面受到的激振力缓和。因此，噪声性能进一步提高。

第二刀槽花纹12不与第一刀槽花纹11交叉。即，本实施方式的第二刀槽花纹12在轮胎轴向上与第一刀槽花纹11分离。这样的第二刀槽花纹12对中央陆地部6的刚性的过度降低进行抑制。因此，较好地确保了操纵稳定性能、耐磨损性能。

第二刀槽花纹12配置于中央陆地部6的轮胎轴向上的中间位置。由此，在中央陆地部6的轮胎轴向上的两侧，轮胎轴向上的刚性均匀地降低。因此，从路面受到的激振力均匀地分散，噪声性能得以提高。本实施方式的第二刀槽花纹12配置在轮胎赤道C上。

第一刀槽花纹11与第二刀槽花纹12之间的轮胎轴向距离L1优选为4mm～10mm。在第一刀槽花纹11与第二刀槽花纹12之间的距离L1超过10mm的情况下，无法有效地降低中央陆地部6的轮胎轴向上的刚性，有可能无法提高噪声性能。在第一刀槽花纹11与第二刀槽花纹12之间的距离L1不足4mm的情况下，耐磨损性能、操纵稳定性能有可能变差。

刀槽花纹10的深度(省略图示)优选为1.5mm～5.0mm。在刀槽花纹10的深度不足1.5mm的情况下，例如无法减小中央陆地部6的区域R1的刚性，对中央主沟4内的空气施加持续的冲击波，从而有可能产生驻波。当刀槽花纹10的深度超过5.0mm的情况下，中央陆地部6的刚性变得过小，操纵稳定性能有可能变差。因此，刀槽花纹10的深度更优选为2.0mm～4.5mm。另外，刀槽花纹10的深度优选为比与刀槽花纹10相邻的主沟3的沟深(省略图示)小，更优选为主沟3的沟深的15％～65％。

刀槽花纹10的宽度Wa优选为1.0mm以下。即，在刀槽花纹10的宽度Wa超过1.0mm的情况下，中央陆地部6的刚性变得过小，操纵稳定性能、耐磨损性能有可能变差。因此，刀槽花纹10的宽度Wa更优选为0.8mm以下。

在本实施方式中，中央陆地部6未设置有一端与中央主沟4连接、且沟宽大于2mm的沟。在设有沟宽大于2mm的沟的中央陆地部6的情况下，因与路面接触所引起的所述沟内的泵浦声而激起中央主沟4的气柱共鸣音，噪声性能有可能变差。另外，在设有所述沟的中央陆地部6的情况下，由于中央陆地部6的刚性过度降低，因而操纵稳定性能有可能变差。因此，如本实施方式这样，利用未设有沟宽大于2mm的沟的中央陆地部6，确保较高的噪声性能与操纵稳定性能。

在本实施方式中，在中间陆地部7也设有包括第一刀槽花纹11和第二刀槽花纹12的刀槽花纹10。第一刀槽花纹11设于中间陆地部7的轮胎轴向的两侧，即，设置成与中央主沟4以及胎肩主沟5相邻。由此，能够从中央主沟4的轮胎轴向的两侧施加暂时性的冲击波。另外，也能够对胎肩主沟5内的空气施加暂时性的冲击波。因此，噪声性能进一步提高。以下，对于中间陆地部7的刀槽花纹10，说明其与中央陆地部6的刀槽花纹10的不同点。

中间陆地部7的第二刀槽花纹12设有两条。本实施方式的第二刀槽花纹12构成为包括：内侧第二刀槽花纹12a；以及配置成比内侧第二刀槽花纹12a靠轮胎轴向外侧的外侧第二刀槽花纹12b。在本实施方式中，与中央陆地部6相比，中间陆地部7的轮胎轴向上的宽度更大。因此，与中央陆地部6相比，在中间陆地部7设置更多的第二刀槽花纹12，减小中间陆地部7的刚性，有效地降低来自路面的激振力，噪声性能得以提高。

为了有效地发挥这样的效果，内侧第二刀槽花纹12a与外侧第二刀槽花纹12b之间的轮胎轴向距离L2优选为4mm～10mm。另外，更优选为相邻的刀槽花纹10、10之间的间距彼此相同。

为了提高排水性能，在胎肩陆地部8沿轮胎周向设有从接地端Te朝轮胎轴向内侧延伸的多条胎肩横沟20。由此，胎肩陆地部8在整个轮胎周向上设有刚性大的区域和刚性小的区域。即，由于在胎肩陆地部8设置第一刀槽花纹11的效果小，因此在胎肩陆地部8不设置第一刀槽花纹11。

在直行行驶时，与中央陆地部6相比，更小的接地压力作用于胎肩陆地部8。即，与中央陆地部6相比，胎肩陆地部8从路面受到的激振力更小。因此，在本实施方式的胎肩陆地部8不设置第二刀槽花纹12。由此，确保了胎肩陆地部8的较大的刚性，磨损性能、操纵稳定性能得以提高。这样，在本实施方式中，在胎肩陆地部8不设置第一刀槽花纹11以及第二刀槽花纹12。另外，胎肩陆地部8并不限定于这样的形态，也可以设置第一刀槽花纹11以及第二刀槽花纹12。

以上虽然对本发明的充气轮胎进行了详细的说明，但本发明并不限定于上述具体的实施方式，能够变更为各种方式而加以实施。

[实施例]

基于表1的规格而试制了具有图1中的基本花纹、且尺寸为235/45R18的充气轮胎，并对各供试轮胎的噪声性能、排水性能以及操纵稳定性能进行了测试。各供试轮胎的通用规格、测试方法如下。另外，表1中的比较例2与其他的比较例以及实施例相比，中央主沟以及胎肩主沟的沟深更小。各沟的沟宽相同。

胎面接地宽度TW：19.0mm

中央主沟的沟深：8.2mm(除比较例2以外)

中央主沟的沟深：5.0mm(比较例2)

胎肩主沟的沟深：8.2mm(除比较例2以外)

胎肩主沟的沟深：5.0mm(比较例2)

胎肩横沟的沟深：8.2mm

刀槽花纹的宽度：0.8mm

＜噪声性能(基于实车的惰行(coasting)通过噪声)＞

在下述条件下，将各供试轮胎安装于排气量为2000cc的轿车的所有车轮。如图7所示，依据ECE R117，由1名测试驾驶员使该测试车辆在A-B之间以发动机停止且使得传动装置处于空挡的状态进行惰行行驶。并且，计算出A-B间的最大噪声等级。噪声测量工具S安装于在两侧距车辆行驶中心CC的距离为7.5m±0.05m、且地上高度为1.2m±0.02m的位置。以与比较例1的噪声等级之差(dB(A))来评价结果。数值越大越好。

轮辋：8.0J×18

内压：176kPa(平均)

载荷：4.60kN(平均)

A-B间的速度：70km/h～90km/h

＜排水性能＞

测试驾驶员使上述测试车辆以80km/h的速度进入设置于半径为100m的柏油路面的测试跑道的水深为10mm、长度为20m的水洼。计算出此时作用于前轮的平均横向加速度(横向G)。以将比较例1的值设为100的指数来表示结果。数值越大越好。

＜操纵稳定性能＞

测试驾驶员使上述测试车辆在干燥的柏油路面的测试跑道上行驶，根据测试驾驶员的感官感受对此时与转弯时的方向盘响应性、刚性感以及抓地力等相关的行驶特性进行评价。以将比较例1的值评为100的评分来表示结果。数值越大越好。

表1中示出测试的结果。[表1]

根据测试的结果可知，与比较例的轮胎相比，实施例的轮胎的各项性能有所提高。

Claims (7)

1.一种充气轮胎，在胎面部设有：沿轮胎周向连续延伸的至少一条主沟；以及与该主沟相邻的至少一个陆地部，

所述充气轮胎的特征在于，

在所述陆地部设有刀槽花纹，

所述刀槽花纹包括设置成在轮胎周向上分离的多条第一刀槽花纹，

所述各第一刀槽花纹包括：沿轮胎周向延伸的周向部分；以及从所述周向部分的至少一方的端部朝所述主沟延伸的轴向部分，

所述刀槽花纹包括沿轮胎周向连续延伸的第二刀槽花纹，

所述第二刀槽花纹设置为不与所述第一刀槽花纹交叉，

所述陆地部在轮胎周向上相邻的所述第一刀槽花纹之间具有中断部，在该中断部不设置刀槽花纹，

对于轮辋组装于正规轮辋、且填充有正规内压的无负载的正规状态下的轮胎而言，当使其以负载正规载荷、并以0°的外倾角与平面地面接触的方式旋转一周时，在所述胎面部的接地面始终出现至少一个所述中断部。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述轴向部分与所述主沟连通。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述各第一刀槽花纹在所述周向部分的两个端部设有所述轴向部分。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述刀槽花纹的深度为1.5mm～5.0mm。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述中断部的轮胎周向上的长度为2mm～10mm。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述主沟的沟缘与所述第一刀槽花纹的所述周向部分之间的轮胎轴向上的距离为2mm～6mm。

7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述陆地部不设置一端与所述主沟连接、且沟宽大于2mm的沟。