CN104553623A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎。该充气轮胎既能抑制侧偏刚度的降低，又能抑制车辆的侧滑。胎肩横沟具有以与轮胎轴向线平行的方式延伸的轴向沟部，其轮胎轴向长度(Ly)为胎肩陆地部在轮胎轴向上的陆地部宽度的10％以上。在配置于一方的胎肩陆地部的胎肩横沟，且仅在先着地侧的沟壁面，倒角部设置于包括上述轴向沟部的范围。在配置于另一方的胎肩陆地部的胎肩横沟，且仅在后着地侧的沟壁面，倒角部设置于包括上述轴向沟部的范围。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，既能抑制侧偏刚度(CP)的降低，又能抑制车辆的侧滑。

背景技术

从排水性的观点考虑，在行驶路面设置有构成为从中央线侧朝路肩侧倾斜下降的、所谓的被称为斜面(cant)的倾斜。而且，当在具有上述斜面的路面上行驶时，轮胎从路面受到朝向路肩方向的力，从而产生车辆的侧滑。

因此，对轮胎产生与从上述路面受到的力相向的方向上的横向作用力(PRCF)，并使该横向作用力(PRCF)与从上述路面受到的力相互平衡，由此对上述侧滑进行抑制。

而且，作为对轮胎产生横向作用力(PRCF)的单元，例如，如图5所示，采用在轮胎赤道面Co上具有中心的点对称的胎面花纹，并在胎肩陆地部a形成相对于轮胎轴向线倾斜的胎肩横沟b。由此，胎肩花纹块a1形成为平行四边形形状，当花纹块变形时，在左右的胎肩花纹块a1产生相同方向的旋转力矩M，从而能够产生横向作用力(PRCF)。此外，旋转力矩M能够随着胎肩横沟b的角度θ的增加而增大。

然而，在因上述角度θ而产生旋转力矩M的情况下，随着花纹块刚性的降低，侧偏刚度(CP)也大幅降低，从而存在对操纵稳定性造成不良影响的问题。

此外，作为与本发明相关的现有技术文献，存在如下技术文献。

专利文献1：日本特开平7-246806号公报

发明内容

本发明的课题在于提供一种充气轮胎，既能抑制侧偏刚度(CP)的降低，又能通过产生旋转力矩而对轮胎产生横向作用力(PRCF)，从而能够抑制车辆的侧滑。

本发明是一种充气轮胎，在胎面部具备在轮胎赤道面上具有中心的点对称的胎面花纹，而且，上述胎面部被多个周向主沟划分为多个陆地部，其中，上述多个周向主沟包括配置于最靠胎面接地端侧的位置的一对胎肩主沟，上述多个陆地部包括配置于各上述胎肩主沟与胎面接地端之间的胎肩陆地部，并且，在各上述胎肩陆地部具备胎肩横沟，该胎肩横沟在横穿该胎肩陆地部的方向上延伸，所述充气轮胎的特征在于，上述胎肩横沟具有轴向沟部，该轴向沟部的沟宽中心以与轮胎轴向线平行的方式延伸，并且，该轴向沟部的轮胎轴向长度Ly为上述胎肩陆地部的轮胎轴向上的陆地部宽度的10％以上，而且，在配置于一方的胎肩陆地部的胎肩横沟，且仅在其两侧的沟壁面中的轮胎旋转方向先着地侧的沟壁面，以斜面对该沟壁面与胎面表面相交的拐角部进行切割而成的倒角部设置于包括上述轴向沟部的范围，并且，在配置于另一方的胎肩陆地部的胎肩横沟，且仅在其两侧的沟壁面中的轮胎旋转方向后着地侧的沟壁面，以斜面对该沟壁面与胎面表面相交的拐角部进行切割而成的倒角部设置于包括上述轴向沟部的范围。

在本发明所涉及的上述充气轮胎中，优选地，上述倒角部的倒角宽度Wa为0.5mm以上且不足2.0mm，上述倒角部的倒角深度Hb为0.5mm以上且不足2.0mm。

在本发明所涉及的上述充气轮胎中，优选地，上述倒角宽度Wa与倒角深度Hb的比Wa/Hb为1.0以上。

在本发明所涉及的上述充气轮胎中，优选地，各上述胎肩陆地部在周向上相邻的胎肩横沟之间，具备1条～2条与该胎肩横沟平行的胎肩横向刀槽花纹。

此外，上述“胎面接地端”是指，在对轮辋组装于正规轮辋、且填充有正规内压的状态下的轮胎加载正规载荷时接地的胎面接地面的轮胎轴向最外端的位置。上述“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该规格的轮辋，例如，例如，若为JATMA则表示标准轮辋，若为TRA则表示“Design Rim”，或者若为ETRTO则表示“Measuring Rim”。上述正规内压”是指针对每个轮胎而规定所述规格的气压，若为JATMA则表示最高气压，若为TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”中记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATIONPRESSURES”，在轮胎用于轿车的情况下，设为180kPa。上述“正规载荷”是指针对每个轮胎而规定所述规格的载荷，若为JATMA则表示最大负载能力，若为TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值，若为ETRTO则表示“LOAD CAPACITY”。

如上所述，对本发明的充气轮胎而言，在配置于一方的胎肩陆地部的胎肩横沟中，仅在轮胎旋转方向先着地侧的沟壁面设置倒角部，在配置于另一方的胎肩陆地部的胎肩横沟中，仅在轮胎旋转方向后着地侧的沟壁面设置倒角部。

在充气轮胎中，接地长度在接地端侧与轮胎赤道面侧不同。因此，在轮胎滚动时，在胎肩陆地部作用有与行进方向相反的方向上的制动力。另一方面，通过设置倒角部，能够改变作用于胎肩陆地部的制动力的大小。即，对于作用于在先着地侧的沟壁面形成有倒角部的一侧的胎肩陆地部的制动力、与作用于在后着地侧的沟壁面形成有倒角部的另一侧的胎肩陆地部的制动力而言，能够针对它们设置出差值。而且，基于该差，能够在接地面内产生在轮胎赤道面上具有中心的旋转力矩。即，能够对轮胎产生横向作用力(PRCF)。

为了有效地产生上述旋转力矩，需要将胎面花纹设为点对称花纹。另外，为了获得较大的制动力之差，优选胎肩横沟尽量在轮胎轴向上延伸。因此，在胎肩横沟设置轴向沟部，并使该轴向沟部的轮胎轴向长度Ly为胎肩陆地部的陆地部宽度的10％以上。

另外，该轮胎如现有轮胎那样，胎肩花纹块形成为平行四边形形状，与对花纹块本身产生旋转力矩M的轮胎相比，其原理不同，因此，不会伴随有花纹块刚性较大的变化。因此，能够将侧偏刚度(CP)的降低抑制为较小，从而能够确保优异的操纵稳定性。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的充气轮胎的胎面部的展开图。

图2是放大示出胎面部的展开图。

图3(A)是图1中的胎肩横沟的a-a′线剖视图，图3(B)是b-b′线剖视图。

图4是对本申请的旋转力矩M的产生原理进行说明的示意图。

图5是对现有技术进行说明的胎面花纹的展开图。

附图标记的说明：

1…充气轮胎；2…胎面部；2S…胎面表面；3…周向主沟；3s…胎肩主沟；4…陆地部；4s…胎肩陆地部；5…胎肩横沟；5A…轴向沟部；8…胎肩横向刀槽花纹；20f、20r…倒角部；Co…轮胎赤道面；Qf、Qr…拐角部；S…斜面；Sw…沟壁面；Swf…先着地侧的沟壁面；Swr…后着地侧的沟壁面；Te…胎面接地端。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎1在胎面部2具备在轮胎赤道面Co上具有中心的点对称的胎面花纹。

在上述胎面花纹中，在上述胎面部2具备多个周向主沟3，上述多个周向主沟3包括配置于最靠胎面接地端Te侧的位置的一对胎肩主沟3s。由此，上述胎面部2被划分为多个陆地部4，上述多个陆地部4包括配置于各上述胎肩主沟3s与胎面接地端Te之间的胎肩陆地部4s。

在本例中，上述周向主沟3构成为包括：上述一对胎肩主沟3s；以及配置于一对胎肩主沟3s之间的例如1条中央主沟3c。另外，上述陆地部4构成为包括：上述一对胎肩陆地部4s；以及配置于上述胎肩主沟3s与中央主沟3c之间的一对中央陆地部4c。然而，并不局限于此，在一对胎肩主沟3s、3s间可以设置有多条(例如2条)中央主沟，另外，也可以仅由一对胎肩主沟3s构成周向主沟3。

在本例中，示出上述胎肩主沟3s以及中央主沟3c形成为沿轮胎周向以直线状延伸的直线沟的情况。在抑制车辆晃动等不稳定的动作方面，能够优选采用这种直线沟。然而，除上述直线沟以外，还可以采用锯齿状沟(也包括波状)等。

对于胎肩主沟3s以及中央主沟3c的沟宽W3s、W3c以及沟深D3s、D3c(未图示)而言，可以根据惯例做出各种规定。例如，在轿车用轮胎的情况下，上述沟宽W3c优选为胎面接地宽度TW的2.5％～4.5％，另外，沟宽W3s优选为胎面接地宽度TW的4.0％～7.0％。另外，沟深D3s、D3c优选为6.0mm～9.0mm。此外，沟宽W3s、W3c是指胎面表面2S上在与沟的长度方向垂直的方向上测定的宽度，以下，对其他沟而言也一样。

对于胎肩主沟3s以及中央主沟3c的配置位置而言，也能够根据惯例做出各种规定。例如，在中央主沟3c为1条的情况下，其沟宽中心从轮胎赤道面Co上通过。另外，对胎肩主沟3s而言，优选其沟宽中心距轮胎赤道面Co的轮胎轴向距离Ls为胎面接地宽度TW的15％～30％，通过将上述距离Ls设定于这种范围，使胎肩陆地部4s以及中央陆地部4c的刚性平衡变得良好，有利于操纵稳定性。

接下来，在各上述胎肩陆地部4s，在横穿该胎肩陆地部4s的方向上延伸的多条胎肩横沟5以周向间距P隔开设置。各胎肩横沟5从胎面接地端Te的轮胎轴向外侧朝轮胎轴向内侧延伸，在本例中，胎肩横沟5的内端不与胎肩主沟3s交叉，而是在胎肩陆地部4s内形成终端。此外，胎肩横沟5的内端与胎肩主沟3s被以与胎肩横沟5相同的斜度延伸的连接刀槽花纹6连结。由此，本例中的胎肩陆地部4s被上述胎肩横沟5和连接刀槽花纹6划分为多个胎肩花纹块7。

如图2所示，在胎肩陆地部4s内，胎肩横沟5具有轴向沟部5A，该轴向沟部5A的沟宽中心以与轮胎轴向线平行的方式延伸。该轴向沟部5A的轮胎轴向长度Ly为胎肩陆地部4s在轮胎轴向上的陆地部宽度W4s的10％以上。在提高旋转力矩方面，优选该轴向沟部5A配置成与胎面接地端Te相邻。另外，还有助于抑制侧偏刚度(CP)的降低。

此外，从排水性以及抓地性的观点考虑，优选胎肩陆地部4s内的胎肩横沟5的轮胎轴向长度L5为陆地部宽度W4s的75％以上。上述长度L5的上限为陆地部宽度W4s的100％，即，可以使胎肩横沟5与胎肩主沟3s交叉。然而，从花纹块刚性的观点考虑，优选地，上述长度L5为陆地部宽度W4s的90％以下，连接刀槽花纹6介于胎肩横沟5与胎肩主沟3s之间。

本例中的胎肩横沟5在上述轴向沟部5A的轮胎轴向内侧具备相对于轮胎轴向线倾斜地延伸的倾斜沟部5B。该倾斜沟部5B有助于排水性的提高。若上述倾斜沟部5B相对于轮胎轴向的角度θ5较大，则呈现花纹块刚性降低的倾向，另外，也不利于旋转力矩M的产生。从这样的观点考虑，优选上述角度θ5为25°以下，更优选为20°以下，特别优选朝轮胎轴向内侧逐渐增大。此外，胎肩横沟5还能够不设置倾斜沟部5B，而仅由轴向沟部5A形成，在该情况下，Ly＝L5。因此，轴向沟部5A的轮胎轴向长度Ly的上限允许达到陆地部宽度W4s的100％。

如图1、图3(A)、图3(B)所示，在配置于一方(图1中为左侧)的胎肩陆地部4sL的胎肩横沟5L，仅在两侧的沟壁面Sw中的轮胎旋转方向先着地侧的沟壁面Swf形成倒角部20f。与此相对，在配置于另一方(图1中为右侧)的胎肩陆地部4sR的胎肩横沟5R，仅在两侧的沟壁面Sw中的轮胎旋转方向后着地侧的沟壁面Swr形成倒角部20r。

上述倒角部20f具备对先着地侧的沟壁面Swf与胎面表面2S相交的拐角部Qf进行切割的斜面S，并设置于包括上述轴向沟部5A的范围。另外，倒角部20r具备对后着地侧的沟壁面Swr与胎面表面2S相交的拐角部Qr进行切割的斜面S，并设置于包括上述轴向沟部5A的范围。

上述倒角部20f、20r彼此为相同尺寸，另外，形成于以轮胎赤道面Co为中心的对称位置。在本例中，示出倒角部20f、20r在胎肩横沟5的全长范围形成的优选情况。然而，倒角部20f、20r也可以仅形成于轴向沟部5A。

如图4所示，通过设置这样的倒角部20f、20r，能够在接地面K内产生在轮胎赤道面Co上具有中心的旋转力矩M，能够对轮胎产生横向作用力(PRCF)。旋转力矩M的产生原理如下所述。

在充气轮胎中，具有接地长度KL在轮胎赤道面侧比在接地端侧长的近似椭圆状的接地面形状。因此，由于该接地长度KL之差，当轮胎滚动时，在接地端侧引起相对于路面的滑动，从而对胎肩陆地部4s作用有与行进方向相反的方向上的制动力F。另一方面，通过设置倒角部20f、20r能够改变作用于胎肩陆地部4s的制动力F的大小。即，对于作用于在先着地侧形成有倒角部20f的一侧的胎肩陆地部4sL的制动力FL、与作用于在后着地侧形成有倒角20r的另一侧的胎肩陆地部4sR的制动力FR而言，能够使它们之间出现差值。而且，基于该差(FL-FR)，能够在接地面K内产生在轮胎赤道面Co上具有中心的旋转力矩M。

此外，在胎面花纹不是点对称花纹的情况下，无法有效地获得旋转力矩M。另外，在轴向沟部的轮胎轴向长度Ly小于陆地部宽度W4s的10％的情况下，左右的制动力差(FL-FR)减小，也无法有效地获得旋转力矩M。

这里，在倒角部20f、20r的倒角宽度Wa以及倒角深度Hb(图3(A)、图3(B)所示)分别小于0.5mm的情况下，无法充分产生旋转力矩M。另外，对于基于倒角部20f、20r的上述旋转力矩M的上述效果而言，即便倒角宽度Wa以及倒角深度Hb分别超过1.5mm，也不存在上述效果增强的可能性。而且，若倒角宽度Wa以及倒角深度Hb分别为2.0mm以上，则花纹块刚性降低，从而侧偏刚度(CP)大幅降低。从这样的观点考虑，优选倒角宽度Wa为0.5mm以上且不足2.0mm，另外，优选倒角深度Hb为0.5mm以上且不足2.0mm。特别地，在确保较高的旋转力矩M且降低侧偏刚度(CP)方面，优选倒角宽度Wa与倒角深度Hb的比Wa/Hb为1.0以上，更优选1.5以上。

另外，优选倒角宽度Wa不足上述胎肩横沟5、5之间的周向间距P的0.1倍。在周向间距P因可变间距等而变化的情况下，采用最小的周向间距P。另外，优选倒角深度Hb不足胎肩横沟5的沟深D5的0.5倍。在倒角宽度Wa为周向间距P的0.1倍以上的情况下、以及倒角深度Hb为沟深D5的0.5倍以上的情况下，花纹块刚性降低，从而侧偏刚度(CP)大幅降低。

此外，胎肩横沟5的沟宽W5、沟深D5可以根据惯例进行各种规定。例如在轿车用轮胎的情况下，优选沟宽W5为2.0mm～6.0mm，另外，优选沟深D5为4.0mm～7.5mm。

在本例中，在周向上相邻的胎肩横沟5、5之间形成有1～2条与该胎肩横沟5平行的胎肩横向刀槽花纹8。优选该胎肩横向刀槽花纹8为其两端在胎肩陆地部4s内中断的、所谓的闭合刀槽花纹。上述胎肩横向刀槽花纹8使花纹块刚性均匀化，从而有助于抑制因胎肩陆地部4s相对于路面局部地滑动而导致制动力之差(FL-FR)减小。此外，胎肩横向刀槽花纹8与其他刀槽花纹相同，具备接地时使得刀槽花纹闭合的程度的宽度，具体而言，具备1.0mm以下的宽度。此外，对其他刀槽花纹而言也一样。

接下来，如图2所示，在中央陆地部4c形成有从胎肩主沟3s向轮胎轴向内侧倾斜地延伸的中央横沟9。中央横沟9相对于轮胎轴向线的角度θ9比上述倾斜沟部5B的角度θ5大，优选设定在25°～60°的范围。在本例中，中央横沟9的内端不与中央主沟3c交叉，并在中央陆地部4c内形成终端。另外，中央横沟9的内端与中央主沟3c被以与中央横沟9相同的斜度延伸的连接刀槽花纹10连结。由此，本例中的中央陆地部4c被上述中央横沟9与连接刀槽花纹10划分为多个中央花纹块11。

另外，在中央横沟9的外端部设置有从沟底隆起的拉筋12。在本例中，由于上述连接刀槽花纹10以及拉筋12的形成，能够充分确保排水性，并能够维持中央陆地部4c的较高的花纹块刚性。此外，在拉筋12的底面配置有用于确保磨损时的排水性的底部刀槽花纹12a。

在上述中央横沟9未形成有胎肩横沟5那样的倒角部。其理由在于，中央横沟9形成于轮胎赤道面Co的附近，因此，对旋转力矩M的影响较小。相反，轮胎赤道面Co侧的接地压力较大，因此，在设置有倒角部的情况下，对不均匀磨损等的不良影响较大。

此外，为了花纹块刚性的均匀化，在中央陆地部4c，在周向上相邻的中央横沟9、9之间形成有1～2条与该中央横沟9平行的中央横向刀槽花纹13。

以上虽然对本发明特别优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式来实施。

[实施例]

基于表1中的规格而试制了以图1中的胎面花纹为基本花纹的充气轮胎(215/60R16)，并测定了它们的横向作用力(PRCF)以及侧偏刚度(CP)。

通用规格如下。

胎面接地宽度TW＝150mm

＜中央主沟＞

沟宽W3c/胎面接地宽度TW＝2.8％

沟深D3c＝7.4mm

＜胎肩主沟＞

沟宽W3s/胎面接地宽度TW＝4.8％

沟深D3s＝7.4mm

配设位置Ls/胎面接地宽度TW＝23％

＜中央横沟＞

沟宽W9＝2.0mm～3.0mm

沟深D9＝5.2mm

角度θ9＝35°～50°

＜胎肩横沟＞

沟宽W5＝4.0mm

沟深D5＝6.0mm

轴向长度L5/胎肩陆地部宽度W4s＝85％

在比较例3以及实施例1～17中，在配置于轴向一侧的胎肩横沟、且仅在先着地侧的沟壁面形成倒角部，在配置于轴向另一侧的胎肩横沟、且仅在后着地侧的沟壁面形成倒角部。另外，倒角部在胎肩横沟的全长范围形成。另外，比较例2、3中的胎肩横沟不具有轴向沟部，且横沟整体以大约20°的角度θ5倾斜。

(1)横向作用力(PRCF)以及侧偏刚度(CP)

利用平带(flat belt)试验机，在轮辋(16×7JJ)、内压(210kPa)、纵向载荷(4.55kN)、外倾角(0°)的条件下，以80km/h的速度在带上行驶，并对此时产生的横向作用力(PRCF)以及侧偏刚度(CP)进行了测定。

·对横向作用力而言，以比较例1为基准，相对于比较例1的增加量表示为正(+)。对于因斜面引起的车辆的侧滑的抑制，横向作用力越大越优选。

·对侧偏刚度而言，以比较例1为基准，相对于比较例1的降低量表示负(-)。对于操纵稳定性，侧偏刚度越大越优选。

[表1]

如表所示，能够确认：实施例的轮胎能够抑制侧偏刚度(CP)的降低，并能够确保较大的横向作用力，从而能够抑制因斜面而引起的车辆的侧滑。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，在胎面部具备在轮胎赤道面上具有中心的点对称的胎面花纹，

而且，所述胎面部被多个周向主沟划分为多个陆地部，其中，所述多个周向主沟包括配置于最靠胎面接地端侧的位置的一对胎肩主沟，所述多个陆地部包括配置于各所述胎肩主沟与胎面接地端之间的胎肩陆地部，

并且，在各所述胎肩陆地部具备胎肩横沟，该胎肩横沟在横穿该胎肩陆地部的方向上延伸，

所述充气轮胎的特征在于，

所述胎肩横沟具有轴向沟部，该轴向沟部的沟宽中心以与轮胎轴向线平行的方式延伸，并且，该轴向沟部的轮胎轴向长度Ly为所述胎肩陆地部的轮胎轴向上的陆地部宽度的10％以上，

而且，在配置于一方的胎肩陆地部的胎肩横沟，且仅在其两侧的沟壁面中的轮胎旋转方向先着地侧的沟壁面，以斜面对该沟壁面与胎面表面相交的拐角部进行切割而成的倒角部设置于包括所述轴向沟部的范围，

并且，在配置于另一方的胎肩陆地部的胎肩横沟，且仅在其两侧的沟壁面中的轮胎旋转方向后着地侧的沟壁面，以斜面对该沟壁面与胎面表面相交的拐角部进行切割而成的倒角部设置于包括所述轴向沟部的范围。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述倒角部的倒角宽度Wa为0.5mm以上且不足2.0mm，所述倒角部的倒角深度Hb为0.5mm以上且不足2.0mm。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述倒角宽度Wa与倒角深度Hb的比Wa/Hb为1.0以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

各所述胎肩陆地部在周向上相邻的胎肩横沟之间，具备1～2条与该胎肩横沟平行的胎肩横向刀槽花纹。