CN111065528A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，并且改善雪地性能的充气轮胎。该充气轮胎具备胎面部1、侧壁部2以及胎圈部3，在胎面部1形成有一对第一主槽11和一对第二主槽12，在第一主槽11彼此之间划分出第一环岸部21，在第一主槽11与第二主槽12之间划分出第二环岸部22，在第一环岸部21形成有第一花纹31和横槽41，第一花纹31和横槽41以相同角度配置且相互连结，第一花纹31和横槽41各自向第一主槽11中的任意一方开口，在第二环岸部形成有第二花纹32和具有弯曲形状的辅助槽42，第二花纹32在与第一花纹31相同方向取向，辅助槽42具有第一槽部42A和第二槽部42B，第一槽部42A相对于第二花纹32的交叉角度在45°～90°的范围，第一槽部42A的长度a与第二槽部42B的长度b满足0.05×a≤b≤0.4×a的关系。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种适合作为全季节轮胎的充气轮胎，更详细而言，涉及一种能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，并且改善雪地性能的充气轮胎。
背景技术
对于全季节轮胎，要求在降雪时发挥优异的雪地性能。因此，在以往的全季节轮胎中，在胎面部设置在轮胎周向延伸的多条主槽，并且在由这些主槽划分出的环岸部设置在轮胎宽度方向延伸的多条花纹或横纹槽，基于这样的花纹或横纹槽来确保雪地牵引性(例如，参照专利文献1～2)。
此外，提出了在胎面部的环岸部形成具有弯曲形状的多条副槽，通过这些副槽增大槽成分，由此，改善在潮湿路面的驾驶稳定性，同时确保良好的雪地性能(例如，参照专利文献3)。
然而，在全季节轮胎中，若为了改善雪地性能而增大槽面积，则与此相伴存在于干燥路面的驾驶稳定性降低的问题，在上述的各种的胎面构造中，难以兼顾在干燥路面的驾驶稳定性和雪地性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-173241号公报
专利文献2：日本特开2009-214761号公报
专利文献3：日本专利第5181927号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，并且改善雪地性能的充气轮胎。
技术方案
用于实现上述目的的本发明的充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；一对侧壁部，配置于该胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎的特征在于，
在所述胎面部形成有至少四条周向槽，该四条周向槽包括在轮胎赤道的两侧在轮胎周向延伸的一对第一主槽和在该第一主槽的外侧在轮胎周向延伸的一对第二主槽，在所述一对第一主槽的相互之间划分出第一环岸部，在所述第一主槽与所述第二主槽之间划分出第二环岸部，
在所述第一环岸部形成有槽宽为1mm以下并在轮胎宽度方向延伸的多条第一花纹和槽宽大于1mm并在轮胎宽度方向延伸的多条横槽，所述第一花纹和所述横槽相对于轮胎周向以相同角度配置且相互连结，所述第一花纹和所述横槽各自向所述一对第一主槽中的任意一方开口，
在所述第二环岸部形成有：多条第二花纹，在轮胎宽度方向延伸；以及多条辅助槽，一端向所述第二主槽开口而另一端在所述第二环岸部内闭塞并且具有弯曲形状，所述第二花纹在与所述第一花纹相同的方向取向，所述辅助槽具有从开口端延长至弯曲点的第一槽部和从弯曲点延长至闭塞端的第二槽部，所述第一槽部相对于所述第二花纹的交叉角度在45°～90°的范围，所述第一槽部的长度a与所述第二槽部的长度b满足0.05×a≤b≤0.4×a的关系。
发明效果
在本发明中，在第一环岸部形成有多条第一花纹和多条横槽，这些第一花纹和横槽相对于轮胎周向以相同角度配置且相互连结，第一花纹和横槽各自向一对第一主槽中的任意一方开口，因此，能确保第一环岸部的刚性，同时改善排雪性。此外，通过使配置于第一环岸部的第一花纹和配置于第二环岸部的第二花纹的朝向统一，在雪上行驶时第一花纹和第二花纹变得容易打开，因此能改善排雪性。并且，在第二环岸部形成有单侧的端部闭塞并具有弯曲形状的辅助槽，该辅助槽的第一槽部相对于第二花纹的交叉角度在规定的范围，辅助槽的第一槽部的长度a与第二槽部的长度b满足规定的关系，因此，能确保第二环岸部22的刚性，同时提高雪地牵引性。由此，能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，同时改善雪地性能。
在本发明中，优选的是，在假定了通过将横槽向该横槽所开口的第一主槽侧延长而形成的假想延长部时，辅助槽的第二槽部配置为不与横槽的假想延长部重复。通过将辅助槽的第二槽部的位置与横槽的假想延长部的位置设为不一致，避免胎面部的刚性在轮胎圆周上局部地降低，能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，同时改善雪地性能。
此外，优选的是，在周向槽中的位于轮胎宽度方向的最外侧的周向槽的外侧划分出第三环岸部，在该第三环岸部形成有：多条横纹槽，在轮胎宽度方向延伸并不与周向槽连通；以及多条纵槽，在轮胎周向将相邻的横纹槽相互连结。在第三环岸部形成有多条横纹槽和多条纵槽的情况下，基于这些横纹槽和纵槽能改善雪地性能，并且，通过使配置于第三环岸部的横纹槽与周向槽不连通，能确保第三环岸部的刚性，能改善在干燥路面的驾驶稳定性。
而且，优选的是，配置于所述第一环岸部的横槽相对于轮胎周向的角度θA、配置于第二环岸部的辅助槽的第一槽部相对于轮胎周向的角度θB以及配置于第三环岸部的横纹槽相对于轮胎周向的角度θC满足(θA+θB)/2-15°≤θC≤(θA+θB)/2+15°的关系。通过这样优化横槽的角度θA、辅助槽的第一槽部的角度θB以及横纹槽的角度θC，能抑制胎面部的刚性的降低，能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，同时改善雪地性能。
配置于第三环岸部的横纹槽的相对于轮胎周向的角度θC是在胎面部的接地区域内的角度。胎面部的接地区域是基于在将轮胎轮辋组装到正规轮辋并填充了正规内压的状态下，垂直放置在平面上并施加了正规载荷时测定的轮胎轴向的接地宽度而确定的区域。“正规轮辋”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中该规格按每个轮胎而进行规定的轮辋，例如，若为JATMA，则为标准轮辋，若为TRA，则为“设计轮辋(Design Rim)”，或者若为ETRTO，则为“测量轮辋(Measuring Rim)”。“正规内压”是指，在包括轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格按每个轮胎而进行规定的空气压，若为JATMA，则为最高空气压，若为TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎道路极限(TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES)”所述的最大值，若为ETRTO，则为“充气压力(INFLATIONPRESSURE)”，但在轮胎为轿车用的情况下，设为180kPa。“正规载荷”是在包括轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格根据每个轮胎而进行规定的载荷，若为JATMA，则为最大负载能力，若为TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎道路极限(TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES)”所述的最大值，若为ETRTO，则为“载荷能力(LOADCAPACITY)”，但在轮胎为轿车用的情况下，设为相当于所述载荷的88％的载荷。
附图说明
图1是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的子午线剖视图。
图2是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的胎面花纹的展开图。
图3是提取并表示图2的胎面花纹中的第一环岸部、第二环岸部以及第三环岸部的俯视图。其中，第三环岸部是接地区域内的部分。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的构成进行详细说明。图1～图3是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的图。如图1所示，本实施方式的充气轮胎具备：胎面部1，在轮胎周向延伸而呈环状；一对侧壁部2、2，配置于该胎面部1的两侧；以及一对胎圈部3、3，配置于这些侧壁部2的轮胎径向内侧。
在一对胎圈部3、3之间装架有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向延伸的多条增强帘线，绕着配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎内侧向外侧折回。在胎圈芯5的外周上配置有剖面为三角形的由橡胶组合物形成的胎边芯6。
另一方面，在胎面部1的胎体层4的外周侧埋设有多层带束层7。这些带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多条增强帘线，且配置为增强帘线在层间相互交叉。在带束层7中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定在10°～40°的范围。作为带束层7的增强帘线，优选使用钢帘线。以提高高速耐久性为目的，在带束层7的外周侧配置有将增强帘线相对于轮胎周向以例如5°以下的角度排列而成的至少一层带束覆盖层(belt cover layer)8。作为带束覆盖层8的增强帘线，优选使用尼龙、芳纶等有机纤维帘线。
需要说明的是，上述轮胎内部结构表示充气轮胎的代表性的例子，但并不限定于此。
在图2中，CL为轮胎赤道，TCW为接地宽度，该接地宽度TCW内的区域为接地区域。如图2所示，在胎面部1形成有在轮胎周向延伸的至少四条周向槽10。周向槽10包括：一对第一主槽11，在轮胎赤道CL的两侧的位置在轮胎周向延伸；以及一对第二主槽12，在比该第一主槽11靠轮胎宽度方向外侧的位置在轮胎周向延伸。对于第一主槽11和第二主槽12的尺寸没有特别限定，例如，槽宽设定在5.0mm～15.0mm的范围，槽深度设定在6.0mm～10.0mm的范围。
由此，在第一主槽11、11的彼此之间划分出在轮胎周向延伸的第一环岸部21，在第一主槽11与第二主槽12之间划分出在轮胎周向延伸的第二环岸部22，在第二主槽12(周向槽10中的位于轮胎宽度方向的最外侧的槽)的轮胎宽度方向外侧划分出第三环岸部23。
在位于轮胎赤道CL上的第一环岸部21形成有在轮胎宽度方向延伸的多条第一花纹31以及在轮胎宽度方向延伸的多条横槽41。第一花纹31的槽宽为1mm以下，另一方面，横槽41的槽宽大于1mm，更优选为1.0mm～3.0mm。这些第一花纹31和横槽41相对于轮胎周向以相同角度配置并相互连结，第一花纹31和横槽41各自向一对第一主槽11、11中的任意一方开口。作为更优选的方案，多条第一花纹31配置为与一侧的第一主槽11连通的第一花纹和与另一侧的第一主槽11连通的第一花纹沿轮胎周向交替地定位，多条横槽41配置为与另一侧的第一主槽11连通的横槽和与一侧的第一主槽11连通的横槽沿轮胎周向交替地定位。
在位于第一主槽11的外侧的各个第二环岸部22形成有：多条第二花纹32，在轮胎宽度方向延伸；以及多条辅助槽42，一端向第二主槽12开口而另一端在第二环岸部22内闭塞并且具有弯曲形状。第二环岸部22的第二花纹32的槽宽为1mm以下，在与第一环岸部21的第一花纹31相同方向取向。更具体而言，如图3所示，在将第一花纹31相对于轮胎周向的角度设为α1，将第二花纹32相对于轮胎周向的角度设为α2时，两者的差(|α2-α1|)为10°以下。
辅助槽42呈弯折为钓钩状的形状，以其中心线L上的弯曲点P2为边界而弯曲。辅助槽42具有：第一槽部42A，从开口端P1延长至弯曲点P2；以及第二槽部42B，从弯曲点P2延长至闭塞端P3。第一槽部42A相对于第二花纹32的交叉角度β1设定在45°～90°的范围。该交叉角度β1为连结辅助槽42的开口端P1与弯曲点P2的直线与第二花纹32所成的角度。此外，第二槽部42B相对于第一槽部42A的弯曲角度β2设定在0°～45°的范围。该弯曲角度β2为连结辅助槽42的弯曲点P2与闭塞端P3的直线与连结开口端P1与弯曲点P2的直线所成的角度。而且，第一槽部42A的长度a与第二槽部42B的长度b满足0.05×a≤b≤0.4×a的关系。第一槽部42A的长度a为沿辅助槽42的中心线L测定出的从开口端P1至弯曲点P2的长度，第二槽部42B的长度b为沿辅助槽42的中心线L测定出的从弯曲点P2至闭塞端P3的长度。
在位于胎面部1的胎肩区域的第三环岸部23形成有在轮胎宽度方向延伸的多条横纹槽43和将在轮胎周向相邻的横纹槽43相互连结的多条纵槽44。各横纹槽43不与第二主槽12连通。此外，在第三环岸部23形成有在轮胎宽度方向延伸的多条第三花纹33。这些第三花纹33不与第二主槽12连通。第三花纹33的形状没有特别限定，但在此，从刚性确保的观点考虑，采用了锯齿形状。
在上述的充气轮胎中，在第一环岸部21形成有多条第一花纹31和多条横槽41，这些第一花纹31和横槽41相对于轮胎周向以相同角度配置且相互连结，第一花纹31和横槽41各自向一对第一主槽11、11中的任意一方开口。因此，与通过在轮胎宽度方向延伸的粗的槽将第一环岸部21截断的情况相比，能确保第一环岸部21的刚性，与通过在轮胎宽度方向延伸的细的花纹将第一环岸部21截断的情况相比，能改善排雪性。
此外，通过使配置于第一环岸部21的第一花纹31和配置于第二环岸部22的第二花纹32的朝向统一，在雪上行驶时第一花纹31和第二花纹32变得容易打开，因此能改善排雪性。并且，在第二环岸部22形成有单侧的端部闭塞并具有弯曲形状的辅助槽42，该辅助槽42的第一槽部42A相对于第二花纹32的交叉角度β1在规定的范围，辅助槽42的第一槽部42A的长度a与第二槽部42B的长度b满足规定的关系，因此，能确保第二环岸部22的刚性，同时提高雪地牵引性。由此，能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，同时改善雪地性能。
在此，若辅助槽42的第一槽部42A相对于第二花纹32的交叉角度β1小于45°，则第二环岸部22的刚性降低且在干燥路面的驾驶稳定性恶化。特别是，交叉角度β1在45°～90°的范围为好。此外，若辅助槽42的第二槽部42B的长度b短于第一槽部42A的长度a的0.05倍，则雪地性能的改善效果不充分，反之，若辅助槽42的第二槽部42B的长度b大于第一槽部42A的长度a的0.4倍，则在干燥路面的驾驶稳定性恶化。特别是，第一槽部42A的长度a与第二槽部42B的长度b满足0.1×a≤b<0.3×a的关系为好。
在上述充气轮胎中，如图3所示，在假定了通过将横槽41向该横槽41所开口的第一主槽11侧延长而形成的假想延长部41X时，辅助槽42的第二槽部42B配置为不与横槽41的假想延长部41X重复。通过将辅助槽42的第二槽部42B的位置与横槽41的假想延长部41X的位置设为不一致，避免胎面部1的刚性在轮胎圆周上局部地降低，能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，同时改善雪地性能。
此外，在上述充气轮胎中，在位于第二主槽12(周向槽10中的位于轮胎宽度方向的最外侧的槽)的外侧的第三环岸部23形成有：多条横纹槽43，在轮胎宽度方向延伸并不与第二主槽12连通；以及多条纵槽44，将在轮胎周向相邻的横纹槽43、43相互连结。基于这些横纹槽43和纵槽44能改善雪地性能。并且，配置于第三环岸部23的横纹槽43不与第二主槽12连通，因此，能确保第三环岸部23的刚性，改善在干燥路面的驾驶稳定性。
而且，在上述充气轮胎中，理想的是，配置于第一环岸部21的横槽41相对于轮胎周向的角度θA、配置于第二环岸部22的辅助槽42的第一槽部42A相对于轮胎周向的角度θB以及配置于第三环岸部23的横纹槽43相对于轮胎周向的角度θC满足(θA+θB)/2-15°≤θC≤(θA+θB)/2+15°的关系。在此，横槽41的角度θA是横槽41的中心线相对于轮胎周向所成的角度，辅助槽42的第一槽部42A的角度θB是连结辅助槽42的开口端P1与弯曲点P2的直线相对于轮胎周向所成的角度，横纹槽43的角度θC是在接地区域内横纹槽43的中心线相对于轮胎周向所成的角度，这些角度θA、θB、θC是朝向轮胎周向的相同方向测定出的角度。
通过这样优化横槽41的角度θA、辅助槽42的第一槽部42A的角度θB以及横纹槽43的角度θC，能抑制胎面部1的刚性的降低，能良好地维持在干燥路面的驾驶稳定性，同时改善雪地性能。在此，若θC<(θA+θB)/2-15°，此外，θC>(θA+θB)/2+15°，则在干燥路面的驾驶稳定性的改善效果降低。
实施例
制作出实施例1～5的轮胎，轮胎尺寸为205/55R16 91V，该充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；一对侧壁部，配置于该胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，如图2所示，在胎面部形成有在轮胎周向延伸的一对第一主槽和一对第二主槽，在一对第一主槽的彼此之间划分出第一环岸部，在第一主槽与第二主槽之间划分出第二环岸部，在第二主槽的外侧划分出第三环岸部，在第一环岸部形成有在轮胎宽度方向延伸的多条第一花纹(槽宽：1.0mm)和在轮胎宽度方向延伸的多条横槽(槽宽：1.5mm)，第一花纹和横槽相对于轮胎周向以相同角度配置而相互连结，第一花纹和横槽各自向一对第一主槽中的任意一方开口，在第二环岸部形成有在轮胎宽度方向延伸的多条第二花纹(槽宽：1.0mm)和具有弯曲形状的多条辅助槽，第二花纹在与第一花纹相同方向取向，辅助槽具有从开口端延长至弯曲点的第一槽部和从弯曲点延长至闭塞端的第二槽部，在第三环岸部形成有在轮胎宽度方向延伸的多条横纹槽和将在轮胎周向相邻的横纹槽相互连结的多条纵槽。
在实施例1～5中，如表1那样，设定了辅助槽的第二槽部的长度b与第一槽部的长度a的比b/a、第一花纹相对于轮胎周向的角度α1与第二花纹相对于轮胎周向的角度α2的差(|α2-α1|)、辅助槽的第一槽部相对于第二花纹的交叉角度β1、横纹槽的连通状态、横槽与辅助槽的配置关系。
对于横纹槽的连通状态，以“连通”表示横纹槽与第二主槽连通的情况，若在横纹槽不与第二主槽连通的情况下，则以“连通”表示。对于横槽和辅助槽的配置关系，以“一致”表示辅助槽的第二槽部与横槽的假想延长部重复的情况，以“不一致”表示辅助槽的第二槽部不与横槽的假想延长部重复的情况。
为了进行比较，准备了在第一环岸部仅形成有将该第一环岸部横截的花纹的以往例的轮胎、在第一环岸部仅形成有将该第一环岸部横截的横槽的比较例1的轮胎、在第一环岸部分别形成有将该第一环岸部不横截的花纹和将该第一环岸部不横截的横槽的比较例2的轮胎以及与实施例1同样地形成为在第一环岸部相互连结的花纹和横槽横截该第一环岸部的比较例3～5的轮胎。对于这些以往例和比较例1～5，也如表1那样设定了其详细的构造。
通过下述的评价方法，对这些试验轮胎在干燥路面的驾驶稳定性、雪地性能进行评价，并将其结果一并示于表1。
在干燥路面的驾驶稳定性：
将各试验轮胎组装在轮辋尺寸为16×6.5JJ的车轮，将气压设为200kPa并装接至排气量1600cc的试验车辆(前轮驱动车)，在由干燥路面构成的测试跑道实施了由试驾员进行的感官评价试验。评价结果以将以往例设为100的指数来表示。该指数值越大，意味着在干燥路面的驾驶稳定性越优异。
雪地性能：
将各试验轮胎组装在轮辋尺寸为16×6.5JJ的车轮，将气压设为200kPa并装接至排气量1600cc的试验车辆(前轮驱动车)，在由压雪路构成的测试跑道测定了车辆从以速度40km/h的行驶状态进行ABS制动而直至停止的制动距离。评价结果使用测定值的倒数，以将以往例设为100的指数值来表示。该指数值越大，意味着制动距离越短，雪地性能越优异。
[表1]
Figure BDA0002391371640000091
Figure BDA0002391371640000101
根据表1明显可知，实施例1～5的轮胎均在与以往例的对比中，均衡地改善了在干燥路面的驾驶稳定性和雪地性能。另一方面，在比较例1～5的轮胎中，在干燥路面的驾驶稳定性和雪地性能未得到充分改善。
符号说明
1 胎面部
2 侧壁部
3 胎圈部
10 周向槽
11 第一主槽
12 第二主槽
21 第一环岸部
22 第二环岸部
23 第三环岸部
31、32、33 花纹
41 横槽
42 辅助槽
42A 第一槽部
42B 第二槽部
43 横纹槽
44 纵槽
CL 轮胎赤道

Claims (4)

1.一种充气轮胎，具备：胎面部，在轮胎周向延伸而呈环状；一对侧壁部，配置于所述胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎的特征在于，
在所述胎面部形成有至少四条周向槽，所述四条周向槽包括在轮胎赤道的两侧在轮胎周向延伸的一对第一主槽和在所述第一主槽的外侧在轮胎周向延伸的一对第二主槽，在所述一对第一主槽彼此之间划分出第一环岸部，在所述第一主槽与所述第二主槽之间划分出第二环岸部，
在所述第一环岸部形成有：多条第一花纹，槽宽为1mm以下并在轮胎宽度方向延伸；以及多条横槽，槽宽大于1mm并在轮胎宽度方向延伸，所述第一花纹和所述横槽相对于轮胎周向以相同角度配置且相互连结，所述第一花纹和所述横槽各自向所述一对第一主槽中的任意一方开口，
在所述第二环岸部形成有：多条第二花纹，在轮胎宽度方向延伸；以及多条辅助槽，一端向所述第二主槽开口而另一端在所述第二环岸部内闭塞并且具有弯曲形状，所述第二花纹在与所述第一花纹相同方向取向，所述辅助槽具有从开口端延长至弯曲点的第一槽部和从弯曲点延长至闭塞端的第二槽部，所述第一槽部相对于所述第二花纹的交叉角度在45°～90°的范围，所述第一槽部的长度a与所述第二槽部的长度b满足0.05×a≤b≤0.4×a的关系。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在假定了通过将所述横槽向所述横槽所开口的第一主槽侧延长而形成的假想延长部时，所述辅助槽的第二槽部配置为不与所述横槽的假想延长部重复。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述周向槽中的位于轮胎宽度方向的最外侧的周向槽的外侧划分出第三环岸部，在所述第三环岸部形成有：多条横纹槽，在轮胎宽度方向延伸并不与所述周向槽连通；以及多条纵槽，将在轮胎周向相邻的横纹槽相互连结。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，
配置于所述第一环岸部的所述横槽相对于轮胎周向的角度θA、配置于所述第二环岸部的所述辅助槽的第一槽部相对于轮胎周向的角度θB以及配置于所述第三环岸部的所述横纹槽相对于轮胎周向的角度θC满足(θA+θB)/2-15°≤θC≤(θA+θB)/2+15°的关系。
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