CN109311353A - 轮胎 - Google Patents

Abstract

在轮胎胎面的表面上，该轮胎具有通过胎面边缘和沿轮胎的赤道延伸的至少一个周向花纹槽分割开的多个陆部，并且特征在于通过周向花纹槽和胎面边缘分割的陆部中的至少一个由通过多个宽度方向花纹槽划分的多个花纹块构成，并且每个花纹块都具有从四个侧部朝向中心突起的形状，并且宽度方向花纹槽具有刀槽花纹部。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎，特别是具有高的排水性能、制动性能和转向性能的高性能轮胎。

背景技术

传统上，特别是在高性能轮胎的领域中，已知扩大花纹块来提高负载滚动期间的花纹块刚度。例如，专利文献1公开了一种轮胎，其中花纹块被扩大，以提高花纹块刚度并由此提高侧偏力(CF)特性。

引用列表

专利文献：

专利文献1：JPH10-297216A

发明内容

技术问题

当如上所述扩大轮胎胎面的花纹块时，花纹块刚性提高；然而，存在尤其是在轮胎高速滚动期间花纹块的接地性能变差的问题。即，在轮胎滚动期间，当对胎面表面施加载荷时，力集中在每个宽度方向花纹槽的花纹槽底部和花纹槽壁之间的边界处，使得从每个花纹块的侧壁朝向该花纹块的内部产生应力，从而导致每个花纹块的宽度方向的端部部分被推起变形。结果，每个花纹块的中心部分处的接地压力变得比周围部分更低。特别地，在高速转动时，轮胎胎面表面的接地压力比低速转动时更高，使得每个花纹块内部的接地性能明显变差。如上所述，每个花纹块的接地性能变得不均匀，使得排水性能、制动性能和转向性能可能得不到充分提高。换言之，花纹块越大，每个花纹块的中心部分和端部部分之间的接地压力差异越大，从而仍然存在不能充分地利用扩大花纹块的效果的问题。

本发明的目的是提供一种高性能轮胎，其提高了花纹块的接地性能，由此进一步提高排水性能、制动性能和转向性能。

问题的解决方案

为了解决上述问题，发明人进行了深入研究。通过该研究，发明人发现，为了增大花纹块的中心部分处的接地压力，有效的是采取朝向中心部分突起的形状。另一方面，由于突起的部分的橡胶在接地时朝向花纹块的侧部膨胀，因此发现突起的形状对于增加中心部分处的接地压力并非如此有效。然后，发现通过使每个宽度方向花纹槽的一部分形成为类似于具有非常窄的开口宽度的刀槽花纹，能够防止突起的部分的橡胶朝向花纹块的侧部膨胀，并且相邻花纹块以彼此支撑的方式突起，从而能够增加中心部分处的接地压力。

即，发明人发现，为了避免花纹块的接地性能变差，有效的是采取朝向花纹块的中心部分突起的形状，并通过使每个宽度方向花纹槽的一部分形成为刀槽花纹抑制了突起的橡胶朝向宽度方向花纹槽膨胀，由此完成了本发明。

本发明的主题如下。

(1)一种轮胎，其包括通过胎面边缘和沿轮胎赤道延伸的至少一个周向花纹槽被划分成多个陆部的胎面表面，其中，通过胎面边缘和至少一个周向花纹槽划分的陆部中的至少一个包括通过多个宽度方向花纹槽划分的多个花纹块；每个花纹块都具有从四个侧部朝向中心部分突起的形状；并且每个宽度方向花纹槽都包括刀槽花纹部。

这里，本发明中的“接地宽度”是指当轮胎安装在适用轮辋上并在气压设置为规定值的情况下垂直于平板放置于静止状态下并且对其施加对应于规定质量的载荷时，在与平板进行接触的表面上、在轮胎宽度方向上的最大直线距离。此外，“接地长度”是指在相同的接触表面上、在胎面周向方向上的最大直线距离。

此外，“适用轮辋”是指在制造和使用轮胎的地区有效的工业标准所规定的轮辋，并且工业标准的例子包括：日本的“JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)年鉴”、欧洲的“ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准手册”和美国的“TRA(轮胎和轮辋协会)年鉴”。

有益效果

根据本发明，可以提供具有高的排水性能、制动性能和转向性能的高性能轮胎。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本发明的第一实施方式的轮胎的胎面表面的展开图；

图2是从图1中截取的局部放大视图；

图3是沿图1的线A-A、线B-B、线C-C截取的剖视图；

图4示出了图1的A-A剖面的另一个实施方式；以及

图5是示出根据本发明的第二实施方式的轮胎的胎面表面的展开图。

具体实施方式

在下文中，通过举例说明本发明的实施方式参照附图详细描述本发明的充气轮胎(下文也称为“轮胎”)。

尽管附图中省略了常规的轮胎结构，但该常规的轮胎结构包括：在径向向外的方向上分别从一对胎圈部伸出的一对侧壁部；胎体，其由穿过胎冠部从一个胎圈部延伸到另一个胎圈部的有机纤维帘线或钢帘线层构成，胎冠部包括形成为在侧壁部之间延伸的胎面部；以及由设置在胎体和胎面之间的钢帘线层构成的带束。

[第一实施方式]

图1是示出根据本发明的第一实施方式的轮胎的胎面表面的展开图，图2是其局部放大视图。在该轮胎中，胎面的胎面表面1(在下文中，也称为“胎面表面”)通过沿轮胎赤道CL延伸的至少一个周向花纹槽、具体在所示的例子中为周向花纹槽2和胎面边缘TE划分成多个陆部3a和3b。

陆部3a和3b中的至少一个、具体在所示的例子中为陆部3a和3b二者通过与周向花纹槽2连通的多个宽度方向花纹槽4和胎面边缘TE被划分成多个花纹块5。周向花纹槽2和宽度方向花纹槽4设置在胎面中，以确保排水性能。

这里，每个宽度方向花纹槽4由从周向花纹槽2延伸至胎面边缘TE侧的刀槽花纹部4a和从刀槽花纹部4a延伸至胎面边缘TE侧的花纹槽部4b构成。刀槽花纹部是具有使其在轮胎滚动期间在胎面印痕中闭合的、极窄宽度的花纹槽，并且花纹槽部是具有使其在胎面印痕中保持打开的宽度的花纹槽。

每个花纹块5都具有从花纹块5的四个侧部朝向中心部分突起的形状。关于该突起的形状，沿图1的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图分别在图3(a)、图3(b)和图3(c)中示出。如这些剖视图所示，花纹块5具有从花纹块的四个侧部朝向中心部分突起的、与圆弧相符的形状。

如上所述，在通过周向花纹槽2和宽度方向花纹槽4限定的花纹块5是表面大体平坦的常规花纹块的情况下，花纹块端部部分处的接地压力大于中心部分处的接地压力。相反，根据本发明，由于能够通过采取从花纹块的四个侧部朝向中心部分突起的形状来增大花纹块接地时中心部分的接地压力，中心部分和端部部分之间的接地压力的差异变得非常小。这里，在轮胎滚动期间，如果优先接触地面的中心部分的橡胶朝向花纹块的宽度方向花纹槽侧膨胀并变形，则难以利用由于上述中心部分突起而引起的接地压力增加的效果，因此必需在每个宽度方向花纹槽4中设置刀槽花纹部4a。设置刀槽花纹部4a，花纹块橡胶朝向宽度方向花纹槽4的膨胀变形得到抑制，因此实现了由于花纹块的中心部分突起而引起的接地压力增加。

如图3(a)、图3(b)和图3(c)所示，花纹块5具有从分别与限定花纹块5的周向花纹槽2、胎面边缘TE和宽度方向花纹槽4接触的四个侧部到顶部6突起的形状，与图示例子中的圆弧形状相符。通过将花纹块5形成为例如以圆弧的形式朝向顶部6突起的这种形状，可以增加花纹块接地时中心部分的接地压力，由此抑制中心部分与端部部分之间的接地压力差。另外，这样的突起形状还有助于在接触路面时使胎面的接地区域中的水分更容易朝向周向花纹槽2、胎面边缘TE和宽度方向花纹槽4排出。

此外，在图3(a)、图3(b)和图3(c)中，顶部6是突起部的顶部；然而，如图4所示，该顶部可以具有在同一高度上扩展的特定区域。

这里，每个宽度方向花纹槽4包括刀槽花纹部4a。刀槽花纹部4a可以设置在轮胎胎面边缘侧或设置在宽度方向花纹槽4的中心部分处；然而，优选设置在轮胎赤道侧。由于直线行驶期间胎面表面上的接地压力分布在中心部分处变得比胎面边缘处更高，因此通过抑制花纹块中轮胎赤道侧上的、具有较高接地压力的花纹块部分的膨胀变形，可以可靠地实现使整个花纹块5的接地压力分布均等。

在本发明中，如图2所示，优选刀槽花纹部4a的纵向方向(刀槽花纹延伸方向)的长度d1为宽度方向刀槽花纹4的纵向方向总长度D的30％至90％。这是因为，通过将其设置为30％以上，充分抑制了在花纹块5的中心部分接触路面时花纹块橡胶朝向宽度方向花纹槽的膨胀变形。优选地，55％至65％对于实现更好的抑制花纹块5的膨胀变形的效果是有效的。另一方面，通过将其设置为90％以下，在不引起排水性能变差的情况下抑制了花纹块橡胶朝向宽度方向花纹槽4侧的膨胀变形。

在本发明中，优选宽度方向花纹槽4的刀槽花纹部4a的开口宽度为0.05mm至0.5mm。通过如上所述限定刀槽花纹部4a的开口宽度，可以更有效地抑制花纹块5朝向侧表面的膨胀变形，并抑制花纹块5的端部部分与中心部分之间的接地特性的差异。进一步，可以使由于宽度方向花纹槽4的变形引起的刚度减小变为最少。

刀槽花纹部4a的开口宽度更优选为0.05mm至0.4mm，进一步优选为0.05mm至0.3mm。通过这样的构造，可以防止花纹块5刚度减小，同时更有效地使花纹块的接地压力分布均等。

进一步地，为了通过宽度方向花纹槽4确保充分的排水性能，优选花纹槽部4b的开口宽度为0.1mm至0.5mm。

在本发明中，如图2所示，在平面视图中，优选顶部6的面积(面积“a”)为花纹块5的总面积A的1/4以下。由此，可以更有效地实现由于设置顶部6而引起的接地压力的均等。该面积更优选为1/6以下，进一步优选为1/9以下。

此外，优选的是，顶部6的胎面宽度方向最大长度w1为花纹块的宽度方向长度W的30％至40％；并且顶部6的胎面周向方向最大长度l1为花纹块的周向方向长度L的30％至40％。通过这样的构造，即使对胎面表面施加的载荷相对较低，也可以抑制花纹块的印痕面积减小。

在花纹块的突起部中，优选顶部6被定位在将花纹块5的宽度方向长度W均等地划分成三个部分时的中间部分与将花纹块5的周向方向长度L均等地划分成三个部分时的中间部分之间的重叠区域内。通过这样的构造，可以进一步使花纹块5的接地压力分布均等。在花纹块5不是矩形的情况下，优选该重叠区域具有沿着构成花纹块5的侧部并大体类似于花纹块5的形状。此外，如图2所示，可以设置平行于宽度方向花纹槽4的花纹槽部4b的端部部分的凹口。这同样适用于顶部6的形状。

优选本文公开的花纹块5从每个宽度方向花纹槽4的开口边缘40和周向花纹槽2的开口边缘20朝向中心部分突起。在图3(a)、图3(b)和图3(c)中，从宽度方向花纹槽4的开口边缘40到顶部6的径向方向高度和从周向花纹槽2的开口边缘20到顶部6的径向方向高度表示为h。

针对花纹块的突起部，优选花纹块5到顶部6的轮胎径向方向高度h和宽度方向长度W满足下式：

0.01≤h/W≤0.023。

当h/W小于下限时，接地特性不能得到提高。另一方面，当h/W超过上限时，印痕面积减小。

进一步地，针对花纹块的突起部，优选从宽度方向花纹槽4的开口边缘40到顶部6的轮胎径向方向高度h为0.5mm至1.5mm。这是因为，通过在花纹块的端部部分和中心部分之间设置足够的高度差，中心部分处的橡胶在轮胎滚动期间变得更容易优先接触路面。当它为0.5mm以上时，可以实现接地压力分布的均等；然而，当它超过1.5mm时，印痕面积减小，这可能导致接地特性变差。它更优选为0.8mm至1.0mm。由此，可以进一步使接地压力均等。

优选花纹块5的宽度方向长度W相对于轮胎的接地宽度TW为28％至70％。通过这样的构造，可以确保高速转向期间足以与侧向力抗衡的花纹块刚度，这导致运动性能提高。

它更优选为33％至42％，进一步优选为36％至40％。通过设置该数值范围，可以使接地压力分布高度地均等，同时保持足够的花纹块刚度。

优选的是，花纹块5的周向方向长度L相对于轮胎的接地长度TL为35％至49％。即，在车辆的加速和减速期间，在轮胎中产生在周向方向上作用的输入力；然而，通过具有这样的构造，可以确保足以与这样的输入力抗衡的花纹块刚度并提高运动性能。

它更优选为38％至46％，进一步优选为41％至44％。通过设置该数值范围，可以使接地压力分布高度地均等，同时保持足够的花纹块刚度。

[第二实施方式]

接下来，参照图5描述根据本发明的第二实施方式的轮胎。图5是示出根据本发明的第二实施方式的轮胎的胎面表面的展开图。图5中类似于图1的部件与图1中的那些部件具有相同的附图标记，并且省略其描述。如图5所示，在该轮胎中，胎面表面1通过沿轮胎赤道CL延伸的两个周向花纹槽7a和7b以及胎面边缘TE被划分成三个陆部。在所示的例子中，形成有由周向花纹槽7a和7b限定的中央陆部8，以及分别由周向花纹槽7a和胎面边缘TE限定的和由周向花纹槽7b和另一个胎面边缘TE限定的胎肩陆部9a和9b。

胎肩陆部9a和9b通过多个宽度方向花纹槽10划分成多个花纹块12。宽度方向花纹槽10和花纹块12与图1的宽度方向花纹槽4和花纹块5具有相同的构造。通过将具有这样的构造的陆部设置在轮胎的胎面边缘侧，可以确保更高的转向性能。即，由于在转向期间轮胎的胎面宽度方向上的接地压力分布在与胎面边缘相邻的区域中变得比中心部分更高，因此通过使与胎面边缘相邻的区域中的接地压力分布均等，可以提高转向性能。此外，当接触路面时，可以容易地排出胎面的接地区域中的水分。

另一方面，如图所示，中央陆部8通过在胎面宽度方向上延伸的多个刀槽花纹11划分成多个花纹块13。

与第一实施方式中的花纹块5一样，花纹块13优选具有朝向中心部分突起的形状。由此，即使在轮胎赤道附近，也可以使每个花纹块的接地压力分布均等，并且可以提高排水性能。此外，在轮胎滚动期间，如果优先接触路面的每个中心部分的橡胶膨胀并变形，则难以利用由于中心部分突起而引起的接地压力增加的效果。因此，通过用刀槽花纹11划分花纹块13，花纹块橡胶朝向刀槽花纹11侧的膨胀变形受到抑制，结果实现了由于每个花纹块的中心部分突起而引起的接地压力的增加。

如图所示，每个刀槽花纹11具有一定的开口宽度，并与图1的宽度方向花纹槽4类似可以由刀槽花纹部和花纹槽部构成。通过将其一部分设置为具有大体与每个宽度方向花纹槽4的花纹槽部4b大体相同的开口宽度，可以确保更好的排水性能。

这里，由于中央陆部8通过多个刀槽花纹11划分成多个花纹块13，并且花纹块13具有突起的形状，因此可以增加中心部分处的接地压力并提高花纹块13接地时的排水性能。

另外，每个宽度方向花纹槽10的刀槽花纹部10a和花纹槽部10b可以具有设置在开口边缘的斜面10c和10d，并且每个刀槽花纹11可以具有设置在开口边缘的斜面11c和11d。通过这样的构造，可以提高排水性能。

实施例

下面描述本发明的实施例；然而，并不以任何方式将本发明局限于此。

分别在表1所列出的条件下试制根据图1和图5所示的胎面花纹的、尺寸为205/55R16的轮胎。注意，对于所有样品轮胎，每个周向方向花纹槽、宽度方向花纹槽和刀槽花纹的深度均为4mm。

在内压为240kPa的情况下将获得的每个样品轮胎安装于轮辋(尺寸为7.0J)上之后，将其组装到2000cc排量的后轮驱动车辆上，随后在驾驶员驾驶车辆在测试路线(包括干燥路面和湿滑路面)上行驶时评价排水性能、制动性能和转向性能。

[转向性能][制动性能]

对于上述每个轮胎，通过驾驶员的感官评估来评价在干燥路面上行驶时的转向性能和制动性能。结果以样品轮胎1的评价结果为100的相对数值来表示。注意，数值越大，性能越好。

[排水性能]

对于上述每个轮胎，通过驾驶员的感官评估来评价在湿滑路面(水深1mm)上的行驶期间的行驶性能。结果以样品轮胎1的评价结果为100的相对数值来表示。注意，数值越大，排水性能越好。

[表1-1]

[表1-2]

[表1-3]

从表1可以看出，根据实施例的轮胎在排水性能、制动性能和转向性能方面全都比样品轮胎1更好。

因此，本发明的实施例能够提供具有均等的接地压力分布以及提高的排水性能、制动性能和转向性能的轮胎。

附图标记列表

1 胎面表面

2 周向花纹槽

20 周向花纹槽2的边缘

3a，3b 陆部

4 宽度方向花纹槽

4a 刀槽花纹部

4b 花纹槽部

40 宽度方向花纹槽4的边缘

5 花纹块

6 顶部

7a，7b 周向花纹槽

8 中央陆部

9a，9b 胎肩陆部

10 宽度方向花纹槽

10a 刀槽花纹部

10b 花纹槽部

10c，10d 斜面

11 刀槽花纹

11c，11d 斜面

12，13 花纹块

CL 轮胎赤道

TE 胎面边缘

Claims (12)

1.一种轮胎，其包括胎面表面，该胎面表面通过胎面边缘和沿轮胎赤道延伸的至少一个周向花纹槽被划分成多个陆部，其中，

通过胎面边缘和至少一个周向花纹槽划分的陆部中的至少一个包括通过多个宽度方向花纹槽划分的多个花纹块；

每个花纹块都具有从四个侧部朝向中心部分突起的形状；并且

每个宽度方向花纹槽都包括刀槽花纹部。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，刀槽花纹部位于轮胎赤道侧。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，刀槽花纹部的纵向方向长度为宽度方向花纹槽的纵向方向长度的30％至90％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，刀槽花纹部的开口宽度为0.5mm或更小。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，每个花纹块都包括突起部，该突起部的顶部的面积为花纹块的面积的1/4或更小。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其中，每个花纹块都包括突起部，该突起部的顶部的胎面宽度方向最大长度为花纹块的胎面宽度方向长度的30％至40％；并且

顶部的胎面周向方向最大长度为花纹块的胎面周向方向长度的30％至40％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，其中，每个花纹块都包括突起部，该突起部的顶部被定位在花纹块各自在胎面宽度方向上被均等地划分成三个部分时的中间部分与花纹块各自在胎面周向方向上被均等地划分成三个部分时的中间部分之间的重叠区域处。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中，从每个宽度方向花纹槽的开口边缘到顶部的轮胎径向高度相对于每个花纹块的宽度方向长度为0.01以上且0.023以下。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其中，从每个宽度方向花纹槽的开口边缘到顶部的轮胎径向高度为0.5mm至1.5mm。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的轮胎，其中，每个花纹块的胎面宽度方向长度为轮胎接地宽度的28％至70％。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的轮胎，其中，每个花纹块的胎面周向方向长度为轮胎接地长度的35％至49％。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的轮胎，其中，每个花纹块的胎面宽度方向长度和胎面周向方向长度均为35mm或更大。