CN107791751B - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够发挥优异的雪上性能的轮胎。该轮胎在胎面部(2)设置有第一主沟(11)和第一陆地部(21)，该第一主沟(11)在轮胎赤道(C)与第一胎面端(Te1)之间沿轮胎周向连续地延伸。在第一主沟(11)的轮胎轴向外侧的沟壁，沿轮胎周向设置有多个向轮胎轴向外侧凹进的凹部(16)。在第一陆地部(21)设置有多个第一横沟(18)。各第一横沟(18)包括：外侧部分(26)，其与第一主沟(11)连通；内侧部分(27)，其配置于外侧部分(26)的轮胎轴向内侧，并且具有比外侧部分(26)小的沟宽。至少一条第一横沟(18)朝向第一主沟(11)的开口部(28)的至少一部分与凹部(16)在轮胎轴向上对置。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及能够发挥优异的雪上性能的轮胎。
背景技术
例如在下述专利文献1中，为了提高雪上性能，而提出具有在沟壁设置有多个凹部的主沟、和与该主沟连通的横沟的轮胎。
然而，即使是是专利文献1的轮胎，对于雪上性能的提高，也存在进一步改善的余地。
专利文献1：日本特开2013-151289号公报
发明内容
本发明是鉴于以上那样的问题所做出的，主要目的在于提供一种能够发挥优异的雪上性能的轮胎。
本发明的轮胎，在胎面部设置有：在轮胎赤道与第一胎面端之间沿轮胎周向连续地延伸的第一主沟、和与所述第一主沟的轮胎轴向的一侧相邻的第一陆地部，所述轮胎的特征在于，在所述第一主沟的轮胎轴向的另一侧的沟壁，沿轮胎周向设置有多个向所述另一侧凹进的凹部，在所述第一陆地部设置有多个第一横沟，各所述第一横沟包括：第一部分，该第一部分与所述第一主沟连通；第二部分，该第二部分配置于所述第一部分的所述轮胎轴向的一侧并且具有比所述第一部分小的沟宽，至少一条所述第一横沟的所述第一部分朝向所述第一主沟的开口部的至少一部分，与所述凹部在轮胎轴向上对置。
在本发明的轮胎中，优选地，在所述第一陆地部设置有沿着所述第一横沟延伸的多个刀槽。
在本发明的轮胎中，优选地，所述开口部的轮胎周向的中心相对于所述凹部的轮胎周向的中心在轮胎周向上错位。
在本发明的轮胎中，优选地，所述第一部分以及所述第二部分分别以恒定的沟宽延伸，在所述第一部分与所述第二部分之间设置有中间部分，该中间部分的沟宽朝向所述第一部分侧逐渐增加。
在本发明的轮胎中，优选地，所述第一陆地部与所述第一主沟的轮胎轴向内侧相邻，在所述胎面部设置有第二陆地部，该第二陆地部与所述第一主沟的轮胎轴向外侧相邻，在所述第二陆地部设置有：从任一所述凹部向轮胎轴向外侧延伸的一对横刀槽、和将所述一对横刀槽之间连通的纵刀槽。
在本发明的轮胎中，优选地，所述第一陆地部与所述第一主沟的轮胎轴向内侧相邻，在所述胎面部设置有：第二主沟，该第二主沟在所述第一主沟与轮胎赤道之间沿轮胎周向连续地延伸并且划分所述第一陆地部；第三陆地部，该第三陆地部与所述第二主沟的轮胎轴向内侧相邻，各所述第一横沟与所述第二主沟连通，所述第三陆地部设置有多个横纹沟，该横纹沟从所述第二主沟向轮胎轴向内侧延伸，并且在所述第三陆地部内中断，至少一条所述横纹沟设置在将各所述第一横沟向轮胎轴向内侧按照其形状假想延长的延长线上。
在本发明的轮胎中，优选地，所述横纹沟包括：第一横纹沟、和具有比所述第一横纹沟大的长度的第二横纹沟，所述第一横纹沟和所述第二横纹沟沿轮胎周向交替地设置。
本发明的轮胎在胎面部设置有：第一主沟，其在轮胎赤道与第一胎面端之间沿轮胎周向连续地延伸；第一陆地部，其与第一主沟的轮胎轴向的一侧相邻。在第一主沟的轮胎轴向的另一侧的沟壁，沿轮胎周向设置有多个朝向所述另一侧凹进的凹部。在雪上行驶时，具有凹部的第一主沟能够将更多的雪取入到沟内，进而获得大的雪柱剪断力。
在第一陆地部设置有多个第一横沟。各第一横沟包括：第一部分，其与第一主沟连通；第二部分，其配置于第一部分的轮胎轴向的一侧，并且具有比第一部分小的沟宽。在雪上行驶时，这样的第一横沟能够使沟内的雪向第一主沟侧移动并且将其强烈地压实。
至少一条第一横沟的第一部分朝向第一主沟的开口部的至少一部分，与凹部在轮胎轴向上对置。由此第一横沟内的雪向第一主沟侧移动，并且与第一主沟的凹部内的雪一起被进一步强烈地压实。因此形成更坚固的雪柱，进而获得大的雪柱剪断力。
如上所述，本发明的轮胎能够发挥优异的雪上性能。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的轮胎的胎面部的展开图。
图2是图1的第一主沟以及第一陆地部的放大图。
图3是图1的第二陆地部的放大图。
图4是图1的第三陆地部的放大图。
图5是比较例的轮胎的胎面部的展开图。
附图标记说明：2…胎面部；11...第一主沟；16...凹部；18...第一横沟；21...第一陆地部；26...外侧部分；27...内侧部分；28...开口部；C...轮胎赤道；Te1...第一胎面端。
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是表示本发明的一个实施方式的轮胎1的胎面部2的展开图。本实施方式的轮胎1例如能够用于轿车用、重载荷用的充气轮胎、以及在轮胎的内部不填充加压的空气的非空气式轮胎等各种轮胎。本实施方式的轮胎1例如适合作为轿车的冬季用轮胎来使用。
如图1所示，胎面部2具有第一胎面端Te1以及第二胎面端Te2。第一胎面端Te1以及第二胎面端Te2在充气轮胎的情况下是指：对正规状态的轮胎1加载正规载荷，并以0°外倾角接地为平面时轮胎轴向的两个外侧的接地端的位置。正规状态是指：轮胎轮辋组装于正规轮辋并且填充正规内压，而且无负载的状态。在本说明书中，在未特别声明的情况下，轮胎各部的尺寸等是在正规状态下测定的值。
“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，对每个轮胎规定该规格的轮辋，例如若为JATMA，则是指“标准轮辋”，若为TRA则是指“Design Rim”，若为ETRTO则是指“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，对每个轮胎规定各规格的气压，若为JATMA则是指“最高气压”，若为TRA则是指表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATIONPRESSURE”。
“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，对每个轮胎规定各规格的载荷，若为JATMA则是指“最大负载能力”，若为TRA则是指表“TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则是指“LOADCAPACITY”。
在胎面部2设置有沿轮胎周向连续地延伸的多个主沟。多个主沟包括：第一主沟11以及第二主沟12，它们设置于轮胎赤道C与第一胎面端Te1之间；第三主沟13以及第四主沟14，它们设置在轮胎赤道C与第二胎面端Te2之间。
第一主沟11例如是主沟11～14中设置于最靠第一胎面端Te1侧的主沟。第二主沟12例如设置于第一主沟11与轮胎赤道C之间。第三主沟13例如是主沟11～14中设置于最靠第二胎面端Te2侧的主沟。第四主沟14例如设置于第三主沟13与轮胎赤道C之间。
从轮胎赤道C到第一主沟11的沟中心线的轮胎轴向的距离、以及从轮胎赤道C到第三主沟13的沟中心线的轮胎轴向的距离，分别优选为例如胎面宽度TW的0.20～0.35倍。从轮胎赤道C到第二主沟12的沟中心线的轮胎轴向的距离、以及从轮胎赤道C到第四主沟14的沟中心线的轮胎轴向的距离，分别优选为例如胎面宽度TW的0.08～0.15倍。胎面宽度TW是上述正规状态下从第一胎面端Te1到第二胎面端Te2的轮胎轴向的距离。
各主沟11～14的沟宽例如优选为胎面宽度TW的3％～7％。在轿车用轮胎的情况下，各主沟11～14的沟深例如优选为5～10mm左右。但各主沟11～14的尺寸并不限定于这样的范围。
通过设置上述各主沟11～14，由此在胎面部2至少设置有与第一主沟11的轮胎轴向的一侧相邻的第一陆地部21。第一陆地部21可以与第一主沟11的轮胎轴向的内侧或外侧的任一侧相邻。作为优选方式，本实施方式的第一陆地部21与第一主沟11的轮胎轴向内侧相邻。另外，本实施方式的第一陆地部21划分于第一主沟11与第二主沟12之间。
图2中示出第一主沟11以及第一陆地部21的放大图。如图2所示，在第一主沟11的轮胎轴向的另一侧(在本实施方式中为轮胎轴向外侧)的沟壁，沿轮胎周向设置有多个朝向上述另一侧凹进的凹部16。在雪上行驶时，具有凹部16的第一主沟11能够将更多的雪取入到沟内，进而获得大的雪柱剪断力。
本实施方式的凹部16例如在俯视观察下，从沿轮胎周向延伸的沟壁主体凹成大致四边形状。更具体而言，凹部16包括：沿着轮胎周向延伸的第一面16a、和从第一面16a的轮胎周向的两端向第一主沟11的沟中心线侧延伸的一对第二面16b。在优选方式中，一对第二面16b例如朝向上述沟中心线侧且向彼此的轮胎周向距离分离的方向倾斜地延伸，由此凹部16能够形成为大致梯形状。
作为优选方式，在第一主沟11的第一陆地部21侧(在本实施方式中为轮胎轴向内侧)的沟壁也设置有凹部17。凹部17也具有与上述的凹部16同样的形状。在本实施方式中，设置于轮胎轴向外侧的沟壁的凹部16与设置于轮胎轴向内侧的沟壁的凹部17，沿轮胎周向交替地设置。具有这样的凹部17的第一主沟11能够将更多的雪取入到沟内。
各凹部16、17的轮胎周向的长度W2例如优选为第一主沟11的沟宽W1的1.0～1.5倍。凹部16、17的轮胎轴向的宽度d1例如优选为上述沟宽W1的0.10～0.20倍。
另外，如图1所示，本实施方式的第二～第四主沟12～14例如不设置上述那样的凹部。因此本实施方式的第二～第四主沟12～14仅由沿着轮胎周向延伸的平滑的沟壁形成。
如图2所示，在第一陆地部21设置有多个第一横沟18。
第一横沟18例如设置于在第一主沟11的轮胎轴向内侧的沟壁设置的多个凹部17之间。换言之，第一横沟18和上述凹部17沿轮胎周向交替地设置。
第一横沟18例如在第一陆地部21倾斜地延伸。第一横沟18相对于轮胎轴向的角度θ1例如优选为20°～40°。
各第一横沟18包括：第一部分26，其与第一主沟11连通；第二部分27，其配置于第一部分26的上述轮胎轴向的一侧，并且具有比第一部分26小的沟宽。在本实施方式中，各第一横沟18的第二部分27例如与第二主沟12连通。在雪上行驶时，第一横沟18能够使该沟内的雪向第一主沟11侧移动并强烈地压实。
至少一条第一横沟18的第一部分26朝向第一主沟11的开口部28的至少一部分与凹部16在轮胎轴向上对置。即，在将开口部28沿着轮胎轴向而向凹部16侧延长时，其至少一部分与凹部16重叠。作为更优选的方式，在本实施方式中，各第一横沟18的上述开口部28与凹部16对置。
在雪上行驶时，第一横沟18内的雪向第一主沟11侧移动。该雪将与第一横沟18对置的凹部16内的雪强烈地压实。因此在凹部16内形成有更坚固的雪柱，进而能够获得大的雪柱剪断力。
一般情况下，在轮胎接地时，在轮胎赤道侧作用有大的接地压力。因此在雪上行驶时，横沟内的雪有向轮胎轴向外侧移动的趋势。因此优选如本实施方式那样，第一陆地部21与第一主沟11的轮胎轴向内侧相邻，凹部16位于第一横沟18的轮胎轴向外侧较好。在这样的实施方式中，在雪上行驶时，第一横沟18内的雪向凹部16侧移动，因此形成更坚固的雪柱。
开口部28的宽度W3例如优选为小于凹部16的上述长度W2。具体而言，开口部28的宽度W3优选为凹部16的上述长度W2的0.45～0.65倍。由此能够抑制第一陆地部21的轮胎轴向外侧的不均匀磨损，并且更进一步提高雪上性能。
优选为，第一部分26的开口部28的宽度W3的50％以上、更优选为80％以上与凹部16对置。由此凹部16内的雪被充分地压实。
优选为，第一部分26的开口部28的轮胎周向的中心28c相对于凹部16的轮胎周向的中心16c在轮胎周向上错位。在上述两个中心28c以及16c在轮胎周向上位于相同位置的情况下，在干燥路行驶时，有可能在第一主沟11与第一横沟18的连接部分产生大的泵浦声(pumping sound)。为了均衡地提高雪上性能和噪声性能，开口部28的中心28c与凹部16的中心16c的轮胎周向的错位量L1能够优选为0.5mm以上、更优选为1.5mm以上，另外优选为3.5mm以下、更优选为2.5mm以下。
本实施方式的第一横沟18的第一部分26以及第二部分27分别以恒定的沟宽延伸。另外，在第一部分26与第二部分27之间设置有中间部分29，该中间部分29的沟宽朝向第一部分26侧逐渐增加。这样的第一横沟18能够提高第一陆地部21的耐磨损性，并且获得上述效果。
为了均衡地提高雪上性能和耐磨损性，第二部分27的沟宽W5与第一部分26的沟宽W4之比W5/W4优选为0.50以上、更优选为0.65以上，另外优选为0.90以下、更优选为0.75以下。
在本实施方式的第一陆地部21，例如优选设置有沿着第一横沟18延伸的多个刀槽19。这样的刀槽19适度地缓和第一陆地部21的刚性，因此在雪上行驶时，第一横沟18内的雪被进一步强烈地压实。在本说明书中，“刀槽”是指宽度小于1.5mm的切槽，以区别于排水用的沟。
在本实施方式中，在轮胎周向上相邻的第一横沟18之间设置有两条刀槽19。两条刀槽19例如优选为与凹部17连通。由此能够缓和第一陆地部21的刚性，并且促进凹部17内的雪排出。
如图1所示，在胎面部2还划分出第二～第五陆地部22～25。第二陆地部22划分于第一主沟11与第一胎面端Te1之间。第三陆地部23划分于第二主沟12与第四主沟14之间。第四陆地部24划分于第三主沟13与第四主沟14之间。第五陆地部25划分于第三主沟13与第二胎面端Te2之间。
图3中示出第二陆地部22的放大图。如图3所示，优选为在第二陆地部22例如设置有从第一主沟11延伸到第一胎面Te1的多个第二横沟30。
第二横沟30例如在设置于第一主沟11的轮胎轴向外侧的多个凹部16之间与第一主沟11连通。换言之，第二横沟30与上述凹部16沿轮胎周向交替地设置。
优选为，各第二横沟30具有：窄幅部31，其与第一主沟11连通；宽幅部32，其配置于窄幅部31的轮胎轴向外侧并且沟宽大于上述窄幅部31；中间部分33，其在窄幅部31与宽幅部32之间。这样的第二横沟30能够维持第二陆地部22的轮胎轴向内侧的刚性，并且提高雪上性能。
窄幅部31的沟宽W6例如优选为凹部16的轮胎周向的长度W2的0.10～0.15倍。宽幅部32的沟宽W7例如优选为窄幅部31的沟宽W6的2.0～3.0倍。
至少一条第二横沟30的窄幅部31朝向第一主沟11的开口部34的至少一部分，与上述凹部17在轮胎轴向上对置。由此凹部17内的雪容易被排出。
在第二陆地部22例如优选设置有：从任一凹部16向轮胎轴向外侧延伸的一对横刀槽35、和将一对横刀槽35之间连通的纵刀槽36。由此在雪上行驶时，凹部16与纵刀槽36之间的花纹块片适度地变形，进而能够抑制第一主沟11内的雪的堵塞。
各横刀槽35例如沿着第二横沟30延伸，具有局部的折弯部37。
纵刀槽36例如设置于比第二横沟30的窄幅部31更靠轮胎轴向外侧的位置。纵刀槽36例如设置于比横刀槽35的折弯部37更靠轮胎轴向内侧的位置。这样的纵刀槽36的配置能够维持第二陆地部22的耐磨损性，并且发挥上述效果。
图4中示出第三陆地部23的放大图。如图4所示，优选为在第三陆地部23例如设置有多个横纹沟40，该横纹沟40从第二主沟12向轮胎轴向内侧延伸并且在第三陆地部23内中断。
各横纹沟40例如优选为向与设置于第一陆地部21的第一横沟18相同的方向倾斜。横纹沟40相对于轮胎轴向的角度θ2例如优选为35°～55°。
优选为，至少一条横纹沟40设置在将各第一横沟18向轮胎轴向内侧按照其形状假想延长的延长线上。作为更优选的方式，在本实施方式中，各横纹沟40设置于上述延长线上。这样的横纹沟40与第一横沟18一起形成沿轮胎轴向延伸的雪柱，进而提高在雪上的牵引力。
优选为，各横纹沟40的沟宽朝向在陆地部内中断的内端部逐渐减小。这样的各横纹沟40有助于维持第三陆地部23的刚性。
横纹沟40例如优选包括第一横纹沟41和第二横纹沟42，该第二横纹沟42具有大于第一横纹沟41的长度。第一横纹沟41例如在轮胎赤道C的近前中断。第二横纹沟42例如横贯轮胎赤道C。在本实施方式中，第一横纹沟41和第二横纹沟42沿轮胎周向交替地设置。由此能够将各横纹沟41、42的泵浦声白噪声化。
优选为，在第二横纹沟42的内端部例如连通有沿轮胎周向延伸的纵辅助沟43。在雪上行驶时，这样的纵辅助沟43形成沿轮胎周向延伸的雪柱，有助于提高在雪上的转弯性能。
在第三陆地部23例如设置有横贯陆地部的多个刀槽44。本实施方式的刀槽44例如向与横纹沟40相反的方向倾斜。第三陆地部23设置有倾斜方向不同的横纹沟40以及刀槽44，由此容易适度地变形，能够有效地防止在第二主沟12以及第四主沟14雪堵塞。
如图1所示，第四陆地部24以及第五陆地部25除以下说明的不同点以外，具有与第一陆地部21以及第二陆地部22相同的结构。
第四陆地部24以及第五陆地部25由在沟壁不设置上述凹部的第四主沟14划分，因此形成有沿轮胎周向延伸的侧面。
在第五陆地部25设置有横纹沟46，该横纹沟46从第二胎面端Te2向轮胎轴向内侧延伸，并且在陆地部内中断。横纹沟46例如在比纵刀槽47更靠轮胎轴向内侧的位置中断。这样的横纹沟46维持第五陆地部25的刚性，进而有助于提高操纵稳定性。
如上所述，在本实施方式中，仅在设置于胎面部2的四条主沟中与一方的胎面端Te1相邻的主沟11设置有凹部16。但是本发明并不限定于这样的方式，具有凹部16的第一主沟11也可以设置于上述以外的位置。
另外，在指定了车辆安装的方向的轮胎1的情况下，具有凹部16的第一主沟11优选为与车辆安装时位于车辆内侧的胎面端相邻。由此对第一主沟11作用较大的接地压力，进而能够生成坚固的雪柱。
以上，对本发明的一个实施方式的轮胎进行了详细地说明，但本发明并不限定于上述的具体实施方式，而是能够变更为各种方式来实施。
实施例
基于表1的规格试制了具有图1的基本花纹的尺寸为225/65R17的轮胎。作为比较例，如图5所示，试制了全部的主沟在沟壁不设置凹部的轮胎。对各测试轮胎的雪上性能以及噪声性能进行了测试。各测试轮胎的通用规格、测试方法如下。
安装轮辋：17×6.5J
轮胎内压：220kPa
测试车辆：四轮驱动车，排气量2400cc
轮胎安装位置：全部车轮
第一主沟的沟宽W1：胎面宽度TW的5.0％
凹部的轮胎周向的长度W2：上述沟宽W1的1.25倍
＜雪上性能＞
用GPS测定使上述测试车辆在雪上从5km/h加速至20km/h时的距离，并计算出平均加速度。结果是以比较例的平均加速度为100的指数，数值越大，表示雪上性能越优异。
＜噪声性能＞
测定利用上述测试车辆在干燥路面以100km/h的速度行驶时的车内噪声。结果是以比较例的值为100的指数，数值越小，表示车内噪声越小、噪声性能越良好。
测试的结果示于表1。
表1
Figure BDA0001304582650000111
Figure BDA0001304582650000121
测试的结果确认了实施例的轮胎发挥优异的雪上性能。并且确认了实施例的轮胎维持噪声性能。

Claims (6)

1.一种轮胎，在胎面部设置有：在轮胎赤道与第一胎面端之间沿轮胎周向连续地延伸的第一主沟、和与所述第一主沟的轮胎轴向的一侧相邻的第一陆地部，所述轮胎的特征在于，
在所述第一主沟的轮胎轴向的另一侧的沟壁，沿轮胎周向设置有多个向所述另一侧凹进的第一凹部，
在所述第一主沟的轮胎轴向的一侧的沟壁，沿轮胎周向设置有多个向所述一侧凹进的第二凹部，
在所述第一陆地部设置有多个第一横沟，
各所述第一横沟包括：第一部分，该第一部分与所述第一主沟连通；第二部分，该第二部分配置于所述第一部分的所述轮胎轴向的一侧并且具有比所述第一部分小的沟宽，
至少一条所述第一横沟的所述第一部分朝向所述第一主沟的开口部的至少一部分，与所述第一凹部在轮胎轴向上对置，
在所述第一陆地部设置有沿着所述第一横沟延伸的多个刀槽，所述刀槽与所述第二凹部连通。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，
所述开口部的轮胎周向的中心相对于所述第一凹部的轮胎周向的中心在轮胎周向上错位。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，
所述第一部分以及所述第二部分分别以恒定的沟宽延伸，
在所述第一部分与所述第二部分之间设置有中间部分，该中间部分的沟宽朝向所述第一部分侧逐渐增加。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，
所述第一陆地部与所述第一主沟的轮胎轴向内侧相邻，
在所述胎面部设置有第二陆地部，该第二陆地部与所述第一主沟的轮胎轴向外侧相邻，
在所述第二陆地部设置有：从任一所述第一凹部向轮胎轴向外侧延伸的一对横刀槽、和将所述一对横刀槽之间连通的纵刀槽。
5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，
所述第一陆地部与所述第一主沟的轮胎轴向内侧相邻，
在所述胎面部设置有：第二主沟，该第二主沟在所述第一主沟与轮胎赤道之间沿轮胎周向连续地延伸并且划分所述第一陆地部；第三陆地部，该第三陆地部与所述第二主沟的轮胎轴向内侧相邻，
各所述第一横沟与所述第二主沟连通，
所述第三陆地部设置有多个横纹沟，该横纹沟从所述第二主沟向轮胎轴向内侧延伸，并且在所述第三陆地部内中断，
至少一条所述横纹沟设置在将各所述第一横沟向轮胎轴向内侧按照其形状假想延长的延长线上。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其特征在于，
所述横纹沟包括：第一横纹沟、和具有比所述第一横纹沟大的长度的第二横纹沟，
所述第一横纹沟和所述第二横纹沟沿轮胎周向交替地设置。
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