CN107539034A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明为一种充气轮胎，其以高水平兼具雪地性能和湿地性能。中间横向花纹沟(5)形成由倾斜沟部(10)、第1圆弧沟部(11)和第2圆弧沟部(12)构成的S字状，所述倾斜沟部(10)在中间接地部(4M)的中央侧以角度θ呈直线状倾斜延伸；所述第1圆弧沟部(11)从倾斜沟部(10)的内端以曲率半径(R1)的圆弧延伸至胎冠主沟(3C)；所述第2圆弧沟部(12)从倾斜沟部(10)的外端以曲率半径(R2)的圆弧延伸至胎肩主沟(3S)。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，其能够很好地用作冬季轮胎，能够以高水平兼具雪地性能和湿地性能。

背景技术

在充气轮胎、特别是提高了雪路性能的冬季轮胎中，大多使用块状花纹，该块状花纹是利用在轮胎周向连续延伸的周向沟和在轮胎轴向延伸的横向花纹沟(lug groove)将胎面部划分为两个以上块而得到的(参照例如专利文献1)。在该主花纹中，利用在横向花纹沟内被压紧的雪柱的剪切力而得到周向的抓地力，从而发挥在雪路上的驱动性、制动性(以下有时称为“雪地牵引性”)。

因此，为了提高雪地牵引性，期望增加横向花纹沟的沟容积、沟个数。但是，在轮胎轴向延伸的横向花纹沟的排水方向与轮胎旋转方向(周向)正交，因此排水性差。因此，在具有相同接地面积比的轮胎中，横向花纹沟的沟容积、沟个数的增加可提高雪地牵引性，但会使湿地性能降低等，雪地牵引性与湿地性能存在二律背反的关系。

需要说明的是，通过使横向花纹沟相对于轮胎周向倾斜例如25～65°，能够改善排水性(参照例如专利文献2)。但是，该情况下也在一定程度上导致周向的抓地力降低，因此以高水平兼具雪地牵引性和湿地性能需要进一步的研究。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-298202号公报

专利文献2：日本特开2006-1346号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的课题在于提供一种充气轮胎，其将中间横向花纹沟制成由倾斜沟部和第1、第2圆弧沟部构成的S字状，以此为基础，能够以高水平兼具雪地牵引性和湿地性能。

用于解决课题的手段

本发明为一种充气轮胎，在胎面部，于胎面端侧设置在轮胎周向延伸的胎肩主沟，于所述胎肩主沟之间设置在轮胎周向延伸的1条以上胎冠主沟，由此，所述胎面部被划分成包含比胎肩主沟靠近轮胎轴向外侧的胎肩接地部以及所述胎肩主沟与胎冠主沟之间的中间接地部在内的4个以上接地部，其特征在于，

所述中间接地部具有横切该中间接地部的两条以上中间横向花纹沟，并且

所述中间横向花纹沟形成由倾斜沟部、第1圆弧沟部和第2圆弧沟部构成的S字状，所述倾斜沟部在所述中间接地部的中央侧相对于轮胎周向以角度θ呈直线状倾斜延伸；所述第1圆弧沟部从所述倾斜沟部的轮胎轴向内端以曲率半径R1的圆弧延伸至所述胎冠主沟；所述第2圆弧沟部从所述倾斜沟部的轮胎轴向外端以曲率半径R2的圆弧延伸至所述胎肩主沟。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，在与所述胎冠主沟的连接部，所述第1圆弧沟部相对于轮胎周向的角度α1为75～90°，

且在与所述胎肩主沟的连接部，所述第2圆弧沟部相对于轮胎周向的角度β1为75～90°。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述中间接地部具有两个以上第1刀槽和第2刀槽，所述第1刀槽从所述胎冠主沟向轮胎轴向外侧延伸且中断在所述中间接地部内，不与所述中间横向花纹沟相交；所述第2刀槽从所述胎肩主沟向轮胎轴向内侧延伸且中断在所述中间接地部内，不与所述中间横向花纹沟相交；并且

所述第1刀槽和第2刀槽位于同一直线上。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述第1圆弧沟部在与所述胎冠主沟的连接部具有胎冠主沟方向的幅度变宽的扩幅部分，且所述第2圆弧沟部在与所述胎肩主沟的连接部具有胎肩主沟方向的幅度变为宽的扩幅部分。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述中间接地部由所述中间横向花纹沟划分成两个以上中间块，并且由于所述中间横向花纹沟为S字状，导致所述中间块呈葫芦状，在中央侧具有蜂腰部，且所述蜂腰部的宽度Wa为所述中间接地部的宽度Wm的30～50％。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述胎肩接地部具有横切该胎肩接地部的两个以上胎肩横向花纹沟，并且

所述胎肩横向花纹沟与胎肩主沟的连接部和所述中间横向花纹沟与胎肩主沟的连接部位于同一轮胎轴向线上。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述胎冠主沟为2条，由此在该胎冠主沟间形成中央接地部，且所述中央接地部具有从胎冠主沟向轮胎轴向内侧延伸的三角形的极短槽，并且

所述极短槽与胎冠主沟的连接部和所述中间横向花纹沟与胎冠主沟的连接部位于同一轮胎轴向线上。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述倾斜沟部相对于轮胎周向的倾斜方向与所述第1、第2刀槽相对于轮胎周向的倾斜方向不同。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述第1、第2刀槽相对于所述倾斜沟部的角度γ为80～100°。

在本发明的充气轮胎中，优选的是，所述倾斜沟部的所述角度θ为15～25°。

发明效果

如上所述，本发明的中间横向花纹沟形成由倾斜沟部和第1、第2圆弧沟部构成的S字状。该中间横向花纹沟的倾斜沟部相对于轮胎周向呈直线状倾斜，由此，与在轮胎轴向延伸的横向花纹沟相比，排水性得以改善，实现湿地性能的提高。

另一方面，中间横向花纹沟的第1、第2圆弧沟部形成圆弧状，因此，相对于轮胎周向的角度在朝向胎冠主沟和胎肩主沟方向上逐渐增加。因此，与中间横向花纹沟整体以倾斜沟部形成的情况相比，该第1、第2圆弧沟部提供的雪柱剪切力的周向成分增大。并且，中间横向花纹沟内的雪柱形成S字状，因此雪柱的二次截面系数增大，对于弯曲、扭转，雪柱也不易破坏。因此，与上述周向的雪柱剪切力的增加相辅相成，能够提高抓地力，能够提高雪地牵引性。

此外，第1、第2圆弧沟部与倾斜沟部平滑地连接，因此对排水的阻力小，能够维持基于倾斜沟部的高排水性。

附图说明

图1是示出本发明的充气轮胎的胎面花纹的一实施例的展开图。

图2是中间横向花纹沟的放大图。

图3的(A)是示出第2圆弧沟部与胎肩横向花纹沟的位置关系的放大图；图3的(B)是示出第1圆弧沟部与极短槽的位置关系的放大图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行详细的说明。

如图1所示，本实施方式的充气轮胎1在胎面部2于胎面端Te侧具有在轮胎周向延伸的胎肩主沟3S；于所述胎肩主沟3S间具有在轮胎周向延伸的1个以上胎冠主沟3C。由此，胎面部2被划分成包含比胎肩主沟3S靠近轮胎轴向外侧的胎肩接地部4S和所述胎肩主沟3S与胎冠主沟3C之间的中间接地部4M在内的4个以上接地部4。

在本例中，胎冠主沟3C为2个，因此示出胎面部2被划分成共计为5个接地部4的情况，所述5个接地部4由胎肩接地部4S、中间接地部4M和胎冠主沟3C间的中央接地部4C构成。

在本例中，示出所述胎肩主沟3S和胎冠主沟3C形成为在轮胎周向呈直线状延伸的直线沟的情况。这样的直线沟抑制车辆的摇晃等不稳定的举动，在这方面是优选的。但是，除了直线沟以外，还可以采用Z形沟(也包括波状)等。

所述中间接地部4M具有横切该中间接地部4M的两个以上中间横向花纹沟5，由此，中间接地部4M被划分成两个以上中间块6。

如图2所示，所述中间横向花纹沟5形成由倾斜沟部10、第1圆弧沟部11和第2圆弧沟部12构成的S字状。

倾斜沟部10配置在中间接地部4M的宽度方向中央侧，相对于轮胎周向以角度θ呈直线状倾斜延伸。作为所述角度θ，优选15～25°的范围。

第1圆弧沟部11从所述倾斜沟部10的轮胎轴向内端以曲率半径R1的圆弧延伸至所述胎冠主沟3C。此外，第2圆弧沟部12从所述倾斜沟部10的轮胎轴向外端以曲率半径R2的圆弧延伸至所述胎肩主沟3S。作为所述曲率半径R1和曲率半径R2，优选10～15mm的范围。

此处，第1圆弧沟部11相对于轮胎周向的角度α朝向胎冠主沟3C逐渐增加，在第1圆弧沟部11与胎冠主沟3C的连接部E1达到最大角度α1。此外，第2圆弧沟部12相对于轮胎周向的角度β朝向胎肩主沟3S逐渐增加，在第2圆弧沟部12与胎肩主沟3S的连接部E2达到最大角度β1。作为所述角度α1和角度β1，分别优选75～90°的角度。

严格来讲，所述曲率半径R1、R2是第1、第2圆弧沟部11、12的沟中心线的曲率半径。此外，所述角度α、β是第1、第2圆弧沟部11、12的沟中心线的切线与轮胎周向线所成的角度。此外，所述角度θ是倾斜沟部10的沟中心线与轮胎周向线所成的角度。

这样的S字状中间横向花纹沟5由于倾斜沟部10而能够发挥优异的排水性。此外，第1、第2圆弧沟部11、12的所述角度α、β朝向胎冠主沟3C和胎肩主沟3S逐渐增加。因此，第1、第2圆弧沟部11、12提供的雪柱剪切力的周向成分增大。并且，中间横向花纹沟5内的雪柱形成S字状，因此对于弯曲、扭转，雪柱也不易破坏。因此，与上述周向的雪柱剪切力的增加相辅相成，能够提高雪地牵引性。此外，第1、第2圆弧沟部11、12与倾斜沟部10平滑地连接，因此对排水的阻力小，从而能够维持基于倾斜沟部10的高排水性。

在本例中，第1圆弧沟部11在所述连接部E1具有胎冠主沟3C方向的幅度变宽的扩幅部分E1a。此外，第2圆弧沟部12在所述连接部E2具有胎肩主沟3S方向的幅度变宽的扩幅部分E2a。由于该扩幅部分E1a、E2a，水、雪容易从中间横向花纹沟5流出至胎冠主沟3C和胎肩主沟3S，能够提高排水性、排雪性。需要说明的是，从维持接地面积、块(花纹块)刚性的观点出发，扩幅部分E1a、E2a的最大宽度WE优选为倾斜沟部10的沟宽度W10的2.0倍以下。

此处，所述角度θ低于15°时，倾斜沟部10提供的周向上的雪柱剪切力减小，因此导致雪地牵引性降低。反之，超过25°时，排水性减弱，导致湿地性能存在降低趋势。

此外，所述角度α1和角度β1低于75°时，周向上的雪柱剪切力减小，因此导致雪地牵引性存在降低趋势。

此外，所述曲率半径R1和曲率半径R2低于10mm时，在中间块6中，第1圆弧沟部11与胎冠主沟3C之间所夹的拐角部分6e和第2圆弧沟部12与胎肩主沟3S之间所夹的拐角部分6e的刚性变得过小，导致操纵稳定性存在降低趋势。反之，超过15mm时，导致雪地牵引性存在降低趋势。

此外，由于中间横向花纹沟5呈S字状，从而所述中间块6形成在其中央侧具有蜂腰部15的葫芦状。这样的中间块6在接地时容易发生压缩弹性变形，在开放时容易恢复至原本的形状。反复该过程，对中间横向花纹沟5内的雪的排出效果提高，因此能够防止中间横向花纹沟5的堵塞，从而能够提高雪地牵引性。为此，所述蜂腰部15的宽度Wa优选为中间接地部4M的宽度Wm的30～50％。超过50％时，排出效果减弱。反之，低于30％时，蜂腰部15的刚性过度减弱，导致操纵稳定性存在降低趋势以及存在产生偏磨耗的趋势。

此外，本例的中间接地部4M具有两个以上第1刀槽16和两个以上第2刀槽17。第1刀槽16从胎冠主沟3C向轮胎轴向外侧延伸。此外，第1刀槽16的轮胎轴向外端中断在中间接地部4M内，不与中间横向花纹沟5相交。与此相对，第2刀槽17从胎肩主沟3S向轮胎轴向内侧延伸。此外，第2刀槽17的轮胎轴向内端中断在中间接地部4M内，不与中间横向花纹沟5相交。此外，第1刀槽16与第2刀槽17位于同一直线上。

这样的第1、第2刀槽16、17缓和蜂腰部15以外的余部的刚性。因此，中间块6内的刚性均匀化，能够抑制操纵稳定性的降低和偏磨耗的产生。在本例中，在各中间块6上分别各配置一个第1、第2刀槽16、17。

此外，第1、第2刀槽16、17相对于轮胎周向的倾斜方向(在图2中为右上方)优选与所述倾斜沟部10相对于轮胎周向的倾斜方向(在图2中为左上方)不同。特别是，第1、第2刀槽16、17相对于倾斜沟部10的角度γ优选为80～100°。由此，在轮胎轴向伸长的中间块6中，能够优化轮胎周向刚性与轮胎轴向刚性的平衡，起到确保操纵稳定性的作用。

如图1所示，在本例中，在所述胎肩接地部4S上配置横切该胎肩接地部4S的两个以上胎肩横向花纹沟18。由此，胎肩接地部4S被划分成两个以上胎肩块19。此外，在所述中央接地部4C上配置极短槽20。

所述胎肩横向花纹沟18从胎面端Te的外侧向轮胎轴向内侧延伸而与胎肩主沟3S连接。在本例中，胎肩横向花纹沟18相对于轮胎周向的倾斜方向与中间横向花纹沟5相对于轮胎周向的倾斜方向不同。需要说明的是，在胎肩横向花纹沟18、18之间配置例如2条辅助横向花纹沟21。该辅助横向花纹沟21与胎肩横向花纹沟18大致平行地延伸，至少一端(在本例中为轮胎轴向外端)中断在胎肩接地部4S内。

此外，所述极短槽20形成从胎冠主沟3C向轮胎轴向内侧延伸的三角形，其内端中断在中央接地部4C内。因此，中央接地部4C形成为在轮胎周向连续延伸的周向花纹条。在本例中，极短槽20相对于轮胎周向的倾斜方向与中间横向花纹沟5相对于轮胎周向的倾斜方向不同。

在本例中，胎肩横向花纹沟18和极短槽20的节数分别设定为中间横向花纹沟5的节数的2倍。该情况下，通过组合周向刚性增大的胎肩块19和所述周向刚性小的中间块6，能够使湿地性能、雪地牵引性和干燥路面的操纵稳定性均衡化。

此外，在本例中，胎肩横向花纹沟18与胎肩主沟3S的连接部E3和中间横向花纹沟5与胎肩主沟3S的连接部E2位于同一轮胎轴向线上。此外，极短槽20与胎冠主沟3C的连接部E4和中间横向花纹沟5与胎冠主沟3C的连接部E1位于同一轮胎轴向线上。

由此，能够使来自胎肩横向花纹沟18的水和来自中间横向花纹沟5的水有效地流入胎肩主沟3S内，对于滑水性能而言是优选的。此外，同样地能够使来自中间横向花纹沟5的水和来自极短槽20的水有效地流入胎冠主沟3C内，对于滑水性能而言是优选的。

需要说明的是，如图3的(A)所示，连接部E3与连接部E2位于同一轮胎轴向线j上是指，连接部E3的开口的一部分和连接部E2的开口的一部分均位于同一轮胎轴向线j上即可。但是，优选连接部E3的开口宽度中心与连接部E2的开口宽度中心一致。此外，如图3的(B)所示，连接部E4与连接部E1位于同一轮胎轴向线j上是指，连接部E4的开口的一部分和连接部E1的开口的一部分均位于轮胎轴向线j上即可。但是，优选连接部E4的开口宽度中心与连接部E1的开口宽度中心一致。

在本例中，配置在一个中间接地部4M的中间横向花纹沟5的连接部E1与配置在另一个中间接地部4M的中间横向花纹沟5的连接部E1位于同一轮胎轴向线上。

以上对本发明特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于图示的实施方式，实施时可以变形为各种方式。

实施例

基于表1的规格，试制具有图1的基本花纹的215/60R16尺寸的充气轮胎。并且，利用下述方法对各试制轮胎的操纵稳定性、雪地牵引性、冰上性能和湿地性能进行测试，将该结果记载于表1。除了表1记载的以外，各轮胎实质上均为相同规格。

(1)操纵稳定性：

将试制轮胎在轮辋(16×6.5J)、内压(230kPa)的条件下安装在车辆(2500cc、FF车)的全部轮上，在干燥沥青路面的测试路线采用各种行驶模式进行运动行驶。评价中，通过驾驶员的官能评价，以将比较例1设为100的指数来进行评价。数值越大，操纵稳定性越优异。

(2)雪地牵引性：

使用上述车辆，在压实的雪地上由速度50km/h进行全制动，测定此时的制动距离。以将比较例1的制动距离的倒数设为100的指数来进行。数值越大，表示雪地牵引性越优异。

(3)冰上性能：

使用上述车辆，在气温-2℃的冰路上行驶，通过驾驶员的官能评价，以将比较例1设为100的指数对方向盘应答性、转弯时的稳定性、抓地感等相关特性进行评价。数值越大，冰上性能越优异。

(4)湿地性能：

使用上述车辆，在设置有水深5mm、长度20m的水洼的路线上进行转圈，对最大产生横向G进行测定，以将比较例1设为100的指数进行表示。数值越大，湿地性能越优异。

【表1】

※1)扩幅部分的宽度WE以与倾斜沟部的沟宽W10之比(WE/W10)表示。

※2)蜂腰部的宽度Wa以与中间接地部的宽度Wm之比(Wa/Wm)表示。

※3)偏移量是指连接部E2的开口宽度中心与连接部E4的开口宽度中心在周向上的偏移量。

※4)偏移量是指连接部E1的开口宽度中心与连接部E3的开口宽度中心在周向上的偏移量。

※1)扩幅部分的宽度WE以与倾斜沟部的沟宽W10之比(WE/W10)表示。

※2)蜂腰部的宽度Wa以与中间接地部的宽度Wm之比(Wa/Wm)表示。

※3)偏移量是指连接部E2的开口宽度中心与连接部E4的开口宽度中心在周向上的偏移量。

※4)偏移量是指连接部E1的开口宽度中心与连接部E3的开口宽度中心在周向上的偏移量。

如表所示，能够确认实施例的轮胎能够以高水平兼具雪地牵引性和湿地性能。

符号说明

1 充气轮胎

2 胎面部

3C 胎冠主沟

3S 胎肩主沟

4 接地部

4C 中央接地部

4M 中间接地部

4S 胎肩接地部

5 中间横向花纹沟

6 中间块

10 倾斜沟部

11 第1圆弧沟部

12 第2圆弧沟部

15 蜂腰部

16 第1刀槽

17 第2刀槽

18 胎肩横向花纹沟

20 极短槽

E1a、E2a 扩幅部分

E1～E4 连接部

Te 胎面端

Claims (10)

1.一种充气轮胎，在胎面部，于胎面端侧设置在轮胎周向延伸的胎肩主沟，于所述胎肩主沟间设置在轮胎周向延伸的1个以上胎冠主沟，由此所述胎面部被划分成包含比胎肩主沟靠近轮胎轴向外侧的胎肩接地部以及所述胎肩主沟与胎冠主沟之间的中间接地部的4个以上接地部，其特征在于，

所述中间接地部具有横切该中间接地部的两个以上中间横向花纹沟，并且

所述中间横向花纹沟形成由倾斜沟部、第1圆弧沟部和第2圆弧沟部构成的S字状，所述倾斜沟部在所述中间接地部的中央侧相对于轮胎周向以角度θ呈直线状倾斜延伸；所述第1圆弧沟部从所述倾斜沟部的轮胎轴向内端以曲率半径R1的圆弧延伸至所述胎冠主沟；所述第2圆弧沟部从所述倾斜沟部的轮胎轴向外端以曲率半径R2的圆弧延伸至所述胎肩主沟。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在与所述胎冠主沟的连接部，所述第1圆弧沟部相对于轮胎周向的角度α1为75°～90°，

且在与所述胎肩主沟的连接部，所述第2圆弧沟部相对于轮胎周向的角度β1为75°～90°。

3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述中间接地部具有两个以上第1刀槽和第2刀槽，所述第1刀槽从所述胎冠主沟向轮胎轴向外侧延伸且中断在所述中间接地部内，不与所述中间横向花纹沟相交；所述第2刀槽从所述胎肩主沟向轮胎轴向内侧延伸且中断在所述中间接地部内，不与所述中间横向花纹沟相交；并且

所述第1刀槽和第2刀槽位于同一直线上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述第1圆弧沟部在与所述胎冠主沟的连接部具有胎冠主沟方向的幅度变宽的扩幅部分，且所述第2圆弧沟部在与所述胎肩主沟的连接部具有胎肩主沟方向的幅度变宽的扩幅部分。

5.如权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述中间接地部由所述中间横向花纹沟划分成两个以上中间块，并且，由于所述中间横向花纹沟成S字状，使得所述中间块形成在中央侧具有蜂腰部的葫芦状，且所述蜂腰部的宽度Wa为所述中间接地部的宽度Wm的30％～50％。

6.如权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎肩接地部具有横切该胎肩接地部的两个以上胎肩横向花纹沟，并且

所述胎肩横向花纹沟与胎肩主沟的连接部和所述中间横向花纹沟与胎肩主沟的连接部位于同一轮胎轴向线上。

7.如权利要求1～6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎冠主沟为2条，由此在该胎冠主沟间形成中央接地部，且所述中央接地部具有从胎冠主沟向轮胎轴向内侧延伸的三角形的极短槽，并且

所述极短槽与胎冠主沟的连接部和所述中间横向花纹沟与胎冠主沟的连接部位于同一轮胎轴向线上。

8.如权利要求3～7中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述倾斜沟部相对于轮胎周向的倾斜方向与所述第1、第2刀槽相对于轮胎周向的倾斜方向不同。

9.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述第1、第2刀槽相对于所述倾斜沟部的角度γ为80°～100°。

10.如权利要求1～9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述倾斜沟部的所述角度θ为15°～25°。