CN105358341B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供了一种充气轮胎，其具有在确保湿滑性能的同时获得的提高的干燥性能。该充气轮胎(1)以这种方式被构造：胎面的胎面表面具有形成于其上的由单个中央主花纹槽(5)和侧主花纹槽(7)限定且形成的四个陆部列，中央和侧主花纹槽(5、7)沿轮胎的周向延伸；被夹于中央主花纹槽(5)和每个侧主花纹槽(7)之间的中央陆部列(9)具有形成在其中的朝向中央主花纹槽(5)开口的至少一个第一窄花纹槽(21)，该至少一个第一窄花纹槽(21)以长度(a)沿轮胎的宽度方向延伸，并且相对于轮胎的宽度方向形成角度(α)，并且中央陆部列还具有形成在其中的朝向侧主花纹槽(7)开口的至少一个第二窄花纹槽(23)，该至少一个第二窄花纹槽(23)以长度(b)沿轮胎宽度方向延伸，并且相对于轮胎宽度方向形成角度(β)；并且位于每个侧主花纹槽(7)在轮胎宽度方向上的外侧的侧陆部列(11)具有形成在其中的朝向侧主花纹槽(7)开口的至少一个第三窄花纹槽(25)，该至少一个第三窄花纹槽(25)以长度(c)沿轮胎宽度方向延伸，并且相对于轮胎的宽度方向形成角度(γ)。充气轮胎(1)的特征在于满足a<b和α<β<γ的关系。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，其在确保湿滑性能的同时具有提高的干燥性能。
背景技术
作为用于提高当车辆行驶在湿滑路面上时的制动性能和转向稳定性(下文中称为湿滑性能)的技术，下列方法已公知：沿轮胎周向延伸的多个主花纹槽被形成在轮胎的胎面表面中，并且沿轮胎宽度方向延伸的多个宽度方向花纹槽、刀槽花纹等被形成在由这些主花纹槽限定的陆部中，从而增强轮胎在湿滑路面上的排水性能(例如，参见专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本特开2009-51453号公报
发明内容
技术问题
然而，在被限定于胎面中的陆部中形成许多花纹槽或刀槽花纹导致了一个问题，由于陆部的刚度降低，在干燥路面上的制动性能和转向稳定性(下文中被称为干燥性能)降低。
因此，有帮助的是，在确保湿滑性能的同时提供具有提高的干燥性能的充气轮胎。
解决问题的方案
公开的充气轮胎是通过一个中央主花纹槽和外侧主花纹槽在胎面表面中限定四个陆部列的充气轮胎，中央主花纹槽沿轮胎周向延伸，并且外侧主花纹槽在中央主花纹槽的两侧沿轮胎周向延伸，位于中央主花纹槽和不同的外侧主花纹槽之间的中央陆部列中的每一个都具有至少一个第一窄花纹槽和至少一个第二窄花纹槽，第一窄花纹槽朝向中央主花纹槽开口，并且具有在轮胎宽度方向上的长度a以及相对于轮胎宽度方向的角度α，第二窄花纹槽朝向外侧主花纹槽开口，并且具有在轮胎宽度方向上的长度b以及相对于轮胎宽度方向的角度β，位于不同的外侧主花纹槽的轮胎宽度方向的外侧的外侧陆部列中的每一个都具有至少一个第三窄花纹槽，第三窄花纹槽朝向外侧主花纹槽开口，并且具有在轮胎宽度方向上的长度c以及相对于轮胎宽度方向的角度γ，并且第一窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度a、第二窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度b、第一窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度α、第二窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度β以及第三窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度γ满足a<b和α<β<γ。
有益效果
因此，可行的是，提供一种充气轮胎，其在确保湿滑性能的同时具有提高的干燥性能。
附图说明
图1是示出了根据其中一个实施方式的充气轮胎的胎面图案的局部展开视图；并且
图2(a)是示出了比较例的充气轮胎的胎面图案的局部展开视图，(b)是示出了另一比较例的充气轮胎的胎面图案的局部展开视图，并且(c)是示出了实施例的充气轮胎的局部展开视图。
具体实施方式
参考附图，下面将描述一个实施方式。
尽管未示出，在该实施方式中的轮胎1通常包括：一对胎圈部；在轮胎的径向上被连接到各自的胎圈部的外侧的一对侧壁部；以及在侧壁部之间延伸的胎面部。胎体在被埋在胎圈部中的各自的胎圈芯之间贯穿这些部分环形地延伸，并且由多个带束片层组成的带束层被置于胎体的胎冠部的轮胎径向外侧。
图1是示出了一个实施方式中的充气轮胎1(下文中也被称为轮胎)的胎面部3的局部展开视图。在胎面部3中，两个中央陆部列9和两个外侧陆部列11被一个中央主花纹槽5和两个外侧主花纹槽7限定，其中两个外侧陆部列位于各自的中央陆部列9的轮胎宽度方向外侧，中央主花纹槽5在轮胎赤道平面E上沿轮胎周向连续地线性地延伸，两个外侧主花纹槽7在中心主花纹槽5的两侧沿轮胎周向连续地线性地延伸。中央主花纹槽5和外侧主花纹槽7不是必须沿轮胎周向线性地延伸，并且可以之字形或曲线形地延伸。
每个中央陆部列9具有至少一个第一窄花纹槽21和至少一个第二窄花纹槽23，第一窄花纹槽21朝向中央主花纹槽5开口，第二窄花纹槽23朝向外侧主花纹槽7开口。在该实施例中，沿轮胎周向以固定间隔p1布置多个第一窄花纹槽21，并且沿轮胎周向以固定间隔p2布置多个第二窄花纹槽23，其中p1和p2相等。每个第一窄花纹槽21和每个第二窄花纹槽23都错开，以便在轮胎周向上的位置彼此不同。在窄花纹槽之间的轮胎周向上的间隔不是必须为固定间隔，其可为任何间隔。每个外侧陆部列11具有朝向外侧主花纹槽7开口的至少一个第三窄花纹槽25。在该实施例中，如同第一窄花纹槽21和第二窄花纹槽23，沿轮胎周向以固定间隔p3布置多个第三窄花纹槽25，其中p3等于p1或p2。
如所示，在轮胎1中，第一窄花纹槽21在轮胎宽度方向上的长度a和第二窄花纹槽23在轮胎宽度方向上的长度b满足关系a<b，并且第一窄花纹槽21相对于轮胎宽度方向的角度α、第二窄花纹槽23相对于轮胎宽度方向的角度β以及第三窄花纹槽25相对于轮胎宽度方向的角度γ满足关系α<β<γ。
第三窄花纹槽25连接到扩展花纹槽27，扩展花纹槽27以与该实施例中的第三窄花纹槽25的角度不同的角度沿轮胎宽度方向朝外延伸，然而这并不是一个限制。第三窄花纹槽25在轮胎宽度方向上的长度c是沿轮胎宽度方向测量的、具有相对于轮胎宽度方向的角度γ的窄花纹槽的长度。这同样适用于第一窄花纹槽21和第二窄花纹槽23。不朝向外侧主花纹槽7开口的窄花纹槽被形成在相邻的扩展花纹槽27之间，然而在图2(c)示出的实施例中，该窄花纹槽可忽略。在该实施例中，轮胎1的胎面图案相对于位于中央主花纹槽5的中心的胎面赤道平面E上的点是点对称的。然而，这并不是一个限制，并且，例如胎面图案可相对于轮胎赤道平面线对称，或者可沿轮胎周向设置一半线对称形状。因此，通过以适当的旋转方向使用的轮胎能实现更好的湿滑性能。
当装配有轮胎1的车辆行驶在湿滑路面上时，在胎面表面和路面之间的水被在陆部列中的第一窄花纹槽21、第二窄花纹槽23和第三窄花纹槽25吸收，并且通过窄花纹槽所连通的中央主花纹槽5和外侧主花纹槽7被有效地排出。而且，通过窄花纹槽的水膜移除效果确保了转向稳定性和制动性能(湿滑性能)。通过确保排水性能也能抑制打滑现象。
第一窄花纹槽21相对于轮胎宽度方向的更小的角度增加了邻近花纹槽的陆部边缘的接地压力(下文中也被称为边缘压力)，并且增强了移除在胎面表面和路面之间的在窄花纹槽周围的任何水膜的效果。因此，即使当第一窄花纹槽21在轮胎宽度方向上变得更短也能防止排水性能下降。同时，在轮胎宽度方向上更长的第二窄花纹槽23提供了高排水性能。
在图1所示的实施例中，每个中央陆部列9都是在轮胎周向上连续的条状的陆部，其抵抗变形，并且与被例如沿轮胎宽度方向延伸的窄花纹槽分隔的陆部列的块状的陆部相比，具有高刚度。而且，第一窄花纹槽21和第二窄花纹槽23的错开的布局，另外以及第一花纹槽21在轮胎宽度方上的更小的长度和第一窄花纹槽21相对于轮胎宽度方向的更小的角度α，增加了中央陆部列9的刚度，并且进一步提高了干燥性能。
当装配有轮胎1的车辆行驶在干燥路面上时，每个中央陆部列9都具有促进高转向稳定性和制动性能的刚度。而且，第三窄花纹槽25相对于宽度方向的更大的角度适度地降低了每个外侧陆部列11的刚度，并且增加了在制动期间的外侧陆部列11的轮迹面积。这进一步提高了制动性能。
在公开的充气轮胎中，第一窄花纹槽21在轮胎宽度方向上的长度a、第二窄花纹槽23在轮胎宽度方向上的长度b以及第三窄花纹槽25在轮胎宽度方向上的长度c优选地满足a<c<b。因此通过适合的窄花纹槽布局，在确保湿滑性能的同时能进一步增强提高干燥性能的效果。
在公开的充气轮胎中，优选地，第一窄花纹槽21的深度是中央主花纹槽的深度的50％至100％，并且每个第二窄花纹槽和第三窄花纹槽的深度是外侧主花纹槽的深度的50％至100％。通过设置花纹槽的深度，保证了足够的花纹槽容积，以实现高排水性能，并且从而确保充足的湿滑性能，并且也防止了每个陆部的刚度的降低，以更可靠地提高干燥性能。如果第一窄花纹槽21的深度小于中央主花纹槽的深度的50％，或者第二窄花纹槽或第三窄花纹槽的深度小于外侧主花纹槽的深度的50％，则由于不足的排水性能，不能确保足够的湿滑性能。如果第一窄花纹槽21d深度大于中央主花纹槽槽的深度的100％，或者第二窄花纹槽或第三窄花纹槽的深度大于外侧主花纹槽的深度的100％，则由于陆部刚度的降低，提高干燥性能的效果不足。
在公开的充气轮胎中，第一窄花纹槽21在轮胎宽度方向上的长度a优选地为中央陆部列9在轮胎宽度方向的宽度的5％至30％。使用这种结构，适当地确保了第一窄花纹槽21的排水性能，以确保足够的湿滑性能，并且还防止中央陆部列9的刚度降低，以更可靠地提高干燥性能。如果第一窄花纹槽21在轮胎宽度方向上的长度a小于中央陆部列9在轮胎宽度方向上的宽度的5％，则由于不足的排水性能，不能确保足够的湿滑性能。如果第一窄花纹槽21在轮胎宽度方向上的长度a大于中央陆部列9在轮胎宽度方向上的宽度的30％，则由于中央陆部列9的刚度降低，提高干燥性能的效果不足。
在公开的充气轮胎中，第一窄花纹槽21相对于轮胎宽度方向的角度α优选地为15°或更小。使用这种结构，确保了排水性能，以确保足够的湿滑性能。如果角度α大于15°，则由于更低的边缘压力引起的水膜移除效果的下降，不能确保足够的湿滑性能。
在公开的充气轮胎中，第二窄花纹槽23在轮胎宽度方向上的长度b优选地为中央陆部列9在轮胎宽度方向上的宽度的30％至90％。使用这种结构，适当地确保了第二窄花纹槽23的排水性能，以确保足够的湿滑性能，并且还防止了中央陆部列9的刚度降低，以更可靠地提高干燥性能。如果第二窄花纹槽23在轮胎宽度方向上的长度b小于中央陆部列9在轮胎宽度方向上的宽度的30％，则由于不足的排水性能，不能确保足够的湿滑性能。如果第二窄花纹槽23在轮胎宽度方向上的长度b大于中央陆部列9在轮胎宽度方向上的宽度的90％，则由于中央陆部列9的刚度降低，提高干燥性能的效果不足。
在公开的充气轮胎中，第二窄花纹槽23相对于轮胎宽度方向的角度β优选地为15°至30°。使用这种结构，适当地确保了第二窄花纹槽23的排水性能，以确保足够的湿滑性能，并且还防止了中央陆部列9的刚度下降，以更可靠地提高干燥性能。如果角度β小于15°，则提高在干燥路面上的制动性能的效果不足。如果角度β大于30°，则由于中央陆部列9的刚度下降，提高在干燥路面上的转向稳定性的效果不足。
在公开的充气轮胎中，第三窄花纹槽25在轮胎宽度方向上的长度c优选地为外侧陆部列11在轮胎宽度方向上的宽度的5％至30％。使用这种结构，适当地确保了第三窄花纹槽的排水性能，以确保足够的湿滑性能，并且还防止了外侧陆部列11的刚度下降，以更可靠地提高干燥性能。如果第三窄花纹槽25在轮胎宽度方向上的长度c小于外侧陆部列11在轮胎宽度方向上的宽度的5％，则由于不足的排水性能，不能确保足够的湿滑性能。如果第三窄花纹槽25在轮胎宽度方向上的长度c大于外侧陆部列11在轮胎宽度方向上的宽度的30％，则由于外侧陆部列11的刚度下降，提高干燥性能的效果不足。
在公开的充气轮胎中，第三窄花纹槽25相对于轮胎宽度方向的角度γ优选地为30°至50°。使用这种结构，适当地确保了第三窄花纹槽的排水性能，以确保足够的湿滑性能，并且还防止了外侧陆部列11的刚度下降，以更可靠地提高干燥性能。如果第三窄花纹槽25相对于轮胎宽度方向的角度γ小于30°，则提高在干燥路面上的制动性能的效果不足。如果角度γ大于50°，则由于外侧陆部列11的刚度下降，提高在干燥路面上的转向稳定性的效果不足。
在公开的充气轮胎中，每个第一窄花纹槽21、第二窄花纹槽23和第三窄花纹槽25的花纹槽宽度都优选地为0.2毫米至3.0毫米。使用这种结构，保证了每个窄花纹槽的容积，以增强排水性能，并且从而确保足够的湿滑性能，并且还适当地保证了每个陆部的体积，以增强其刚度，并且从而提高干燥性能。如果每个第一窄花纹槽21、第二窄花纹槽23和第三窄花纹槽25的花纹槽宽度都小于0.2毫米，则由于不足的排水性能，不能确保足够的湿滑性能。如果每个第一窄花纹槽21、第二窄花纹槽23和第三窄花纹槽25的花纹槽宽度都大于3.0毫米，则由于陆部列的刚度降低，提高干燥性能的效果不足。
在公开的充气轮胎中，在中央主花纹槽5的轮胎宽度方向的相同侧上的一半胎面中的第一窄花纹槽21、第二窄花纹槽23和第三窄花纹槽25相对于胎面宽度方向倾斜的方向，当从它们的开口21a、23a、25a朝向中央主花纹槽5和外侧主花纹槽7观察时，优选地是相同的。使用这种结构，通过每个窄花纹槽吸收的在胎面表面和路面之间的水沿相同的方向被排到中央主花纹槽5或外花纹槽7中。该有效的排水确保了湿滑性能。
实施例
下面描述根据本发明的轮胎的实验产品和性能评估。比较例1至4和实施例1至3的所有轮胎都具有195/65R15 91H的轮胎尺寸。比较例1具有图2(a)所述的胎面图案。比较例2具有图2(b)所述的胎面图案。比较例3和4以及实施例1至3具有图2(c)所述的胎面图案。除了它们的胎面图案，比较例1至4和实施例1至3的轮胎具有相同的结构。
在具有图2(a)所述的胎面图案的比较例1的轮胎100中，两个中央陆部列109和两个外侧陆部列111被沿轮胎的整个圆周连续地延伸的中央主花纹槽105和外侧主花纹槽107限定。窄花纹槽等被形成在中央陆部列109和外侧陆部列111中。
在具有图2(b)所述的胎面图案的比较例2的轮胎200中，两个中央陆部列209和两个外侧陆部列211被沿轮胎的整个圆周连续地延伸的中央主花纹槽205和外侧主花纹槽207限定。每个中央陆部列209都通过横穿中央陆部列209的窄花纹槽221被分成沿轮胎周向排列的多个块状陆部。每个外侧陆部列211的都通过横穿外侧陆部列211的窄花纹槽225被分成沿轮胎周向排列的多个块状陆部。
在具有图2(c)所示的胎面图案的轮胎300中，两个中央陆部列309和两个中央外侧陆部列311被沿轮胎的整个圆周连续地延伸的中央主花纹槽305和外侧主花纹槽307限定。第一窄花纹槽321和第二窄花纹槽323沿轮胎周向在每个中央陆部列309中交错排列，并且第三窄花纹槽325形成在每个外侧陆部列311中。如前述的实施方式中，让a作为第一窄花纹槽321在轮胎宽度方向上的长度，b作为第二窄花纹槽323在轮胎宽度上的长度，c作为第三窄花纹槽325在轮胎宽度上的长度，α作为第一窄花纹槽321相对于轮胎宽度方向的角度，β作为第二窄花纹槽323相对于轮胎宽度方向的角度，并且γ作为第三窄花纹槽325相对于轮胎宽度方向的角度。值在表1中被示出。a、b和c的每个值都由相对陆部列的宽度的绝对值(毫米)和百分数(％)表示。
〈抗打滑性能〉
对于装配有各自的轮胎的每辆车辆，当在10毫米水深的湿滑路面上直线行驶时的打滑临界速度被评估。评估结果被表示为使用比较例1的结果作为100的指数，其中值越大表示抗打滑性能越好。结果在表1中被示出。
〈湿滑转向稳定性〉
对装配有各自的轮胎的每辆车辆进行湿滑转向稳定性评估，通过专业测试驾驶员对当以不同的行驶模式在湿滑路面上行驶于测试跑道时的直线行驶性能和转向性能进行综合主观评估。评估结果被表示为使用比较例1的结果作为3的指数，其中值越大表示湿滑转向性能越好。结果在表1中被示出。
〈湿滑制动性能〉
对于装配有各自的轮胎的每辆车辆，根据在以100千米/小时的初始速度行驶于湿滑路面上之后的完全制动的停止距离(毫米)的倒数被评估为指数。评估结果被表示为使用比较例1的结果作为100的指数，其中值越大表示湿滑制动性能越好。结果在表1中被示出。
〈干燥转向稳定性〉
对装配有各自的轮胎的每辆车辆进行干燥转向稳定性评估，通过专业测试驾驶员对当以不同的行驶模式在干燥路面上行驶于测试跑道时的直线行驶性能和转向性能进行综合主观评估。评估结果被表示为使用比较例1的结果作为3的指数，其中值越大表示干燥转向性能越好。结果在表1中被示出。
〈干燥制动性能〉
对于装配有各自的轮胎的每辆车辆，根据在以100千米/小时行驶于干燥路面上之后的完全制动的停止距离(毫米)的倒数，被评估为使用比较例1的结果作为100的指数，其中值越大表示干燥制动性能越好。结果在表1中被示出。
表1
表1中的测试结果显示的是，与提供了超越比较例1的轮胎的湿滑性能的改进的比较例2的轮胎相比，实施例轮胎在确保湿滑性能的同时具有提高的干燥性能。
工业适用性
因此，可行的是，提供了一种充气轮胎，其在确保湿滑性能的同时具有提高的干燥性能。
附图标记列表
1-充气轮胎
3-胎面部
5-中央主花纹槽
7-外侧主花纹槽
9-中央陆部列
11-外侧陆部列
21-第一窄花纹槽
21a-第一窄花纹槽朝向中央主花纹槽的开口
23-第二窄花纹槽
23a-第二窄花纹槽朝向外侧主花纹槽的开口
25-第三窄花纹槽
25a-第三窄花纹槽朝向外侧主花纹槽的开口

Claims (12)

1.一种充气轮胎，其中通过一个中央主花纹槽以及外侧主花纹槽在胎面表面中限定四个陆部列，所述中央主花纹槽沿轮胎周向延伸，所述外侧主花纹槽在所述中央主花纹槽的两侧沿轮胎周向延伸，
位于中央主花纹槽和不同的外侧主花纹槽之间的中央陆部列中的每一个都具有至少一个第一窄花纹槽和至少一个第二窄花纹槽，所述第一窄花纹槽朝向中央主花纹槽开口，并且具有在轮胎宽度方向上的长度a以及相对于轮胎宽度方向的角度α，所述第二窄花纹槽朝向外侧主花纹槽开口，并且具有在轮胎宽度方向上的长度b以及相对于轮胎宽度方向的角度β，
位于不同的外侧主花纹槽的轮胎宽度方向外侧的外侧陆部列中的每一个都具有至少一个第三窄花纹槽，所述第三窄花纹槽朝向外侧主花纹槽开口，并且具有在轮胎宽度方向上的长度c以及相对于轮胎宽度方向的角度γ，并且
所述第一窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度a、所述第二窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度b、所述第一窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度α、所述第二窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度β以及所述第三窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度γ满足以下关系
a<b
以及
α<β<γ。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第一窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度a、所述第二窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度b以及所述第三窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度c满足a<c<b。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，所述第一窄花纹槽和所述第二窄花纹槽在所述中央陆部列中沿轮胎周向错开。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第一窄花纹槽的深度是所述中央主花纹槽的深度的50％至100％，并且
所述第二窄花纹槽和所述第三窄花纹槽的深度是所述外侧主花纹槽的深度的50％至100％。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第一窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度a是所述中央陆部列在轮胎宽度方向上的宽度的5％至30％。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第一窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度α为15°以下。
7.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第二窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度b是所述中央陆部列在轮胎宽度方向上的宽度的30％至90％。
8.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第二窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度β为15°至30°。
9.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第三窄花纹槽在轮胎宽度方向上的长度c是所述外侧陆部列在轮胎宽度方向上的宽度的5％至30％。
10.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第三窄花纹槽相对于轮胎宽度方向的角度γ为30°至50°。
11.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第一窄花纹槽、所述第二窄花纹槽和所述第三窄花纹槽的每个的花纹槽宽度均为0.2毫米至3.0毫米。
12.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，在所述中央主花纹槽的轮胎宽度方向的相同侧上的第一窄花纹槽、第二窄花纹槽和第三窄花纹槽相对于胎面宽度方向在轮胎周向上沿同一方向倾斜。
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