CN114599531B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

提供一种充气轮胎，在胎面部的踏面上植设有防滑钉，能够在提高冰上性能的同时抑制路面损伤。在胎面部(1)的踏面植设有防滑钉(P)的充气轮胎中，在将在以轮胎赤道(CL)上的间隔为轮胎周长的0.8％的方式配置的一对轮胎子午线之间划分出的带状区域(A)沿轮胎周向依次错开1度地在轮胎整周上排列时，多个带状区域(A)包括防滑钉的根数为4根以上的集中区域(A′)、和防滑钉的根数为3根以下的散在区域(a)，在多个带状区域(A)中，多个集中区域(A′)沿轮胎周向间歇地存在。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及在胎面部的踏面植设有防滑钉的充气轮胎。

背景技术

在北欧、俄罗斯等严冬地区，主要使用嵌钉轮胎(studded tire)作为冬季轮胎。在嵌钉轮胎中，在胎面部设置用于植设防滑钉的多个植入孔，对这些植入孔植设防滑钉(例如，参照专利文献1)。这样的防滑钉成为提高冰雪路面上的行驶性能的要因，但在冰雪路面以外(通常的铺装路面)行驶的情况下可能会成为路面损伤的原因。并且，即使在严冬地区的冬季，也有机会以不小的频度在冰雪路面以外的铺装路面上进行行驶。因此，在嵌钉轮胎中，谋求用于在有效地发挥冰雪路面上的行驶性能(尤其是，冰上牵引性能)的同时抑制路面损伤的对策。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-187960号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种在胎面部的踏面上植设有防滑钉，并且能够在提高冰上性能的同时抑制路面损伤的充气轮胎。

用于解决课题的技术方案

达成上述目的的本发明的充气轮胎具备：胎面部，在轮胎周向上延伸并呈环状；一对侧壁部，配置于该胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于上述侧壁部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎在所述胎面部的踏面植设有防滑钉，所述充气轮胎的特征在于，在将在以轮胎赤道线上的间隔为轮胎周长的0.8％的方式配置的一对轮胎子午线之间划分出的区域设为带状区域，并将多个带状区域沿轮胎周向使角度依次错开1度地在轮胎整周上排列时，所述多个带状区域包括该带状区域内所包含的防滑钉的根数为4根以上的集中区域、和该带状区域内所包含的防滑钉的根数为3根以下的散在区域，在所述多个带状区域中，多个所述集中区域沿轮胎周向间歇地存在。

发明的效果

在本发明中，通过如上述那样设置防滑钉，能够在有效地提高冰上性能的同时抑制路面损伤。具体而言，在集中区域中，由于防滑钉根数多，所以能够提高冰上牵引性能，在散在区域中，由于防滑钉根数少，所以能够抑制路面损伤。并且，上述集中区域和散在区域在轮胎周向上混合存在，集中区域间歇地存在，由此能够在不损害冰上牵引性能的情况下有效地抑制路面损伤。

在本发明中，优选的是，防滑钉的总数为135根～250根。通过像这样设置适当的根数的防滑钉，有利于在有效地发挥冰上牵引性能的同时抑制路面损伤。

在本发明中，优选的是，在轮胎周向上相邻的集中区域彼此的间隔为轮胎周长的1.0％～30.0％。由此，在间歇地设置集中区域时，集中区域在轮胎圆周上以适当的间隔存在，有利于在有效地发挥冰上牵引性能的同时抑制路面损伤。

在本发明中，优选的是，在多个集中区域中，存在3处～7处防滑钉的根数为5根以上的密集区域。密集区域在集中区域中，冰上牵引性能也尤其优异，所以能够实现冰上牵引性能的进一步提高。另一方面，将密集区域的数量抑制为3处～7处，所以即使设置密集区域也能够充分地抑制路面损伤。

此时，优选的是，在轮胎周向上相邻的密集区域彼此的间隔为轮胎周长的5.0％～60.0％。由此，密集区域在轮胎圆周上以适当的间隔存在，有利于在有效地发挥冰上牵引性能的同时抑制路面损伤。

在本发明中，优选的是，集中区域所包含的防滑钉的平均突出量Px与散在区域所包含的防滑钉的平均突出量Pav满足Px≤0.9×Pav的关系。通过像这样设定防滑钉的突出量，在防滑钉的根数相对多的集中区域中能够将防滑钉的突出量抑制得低，有利于抑制路面损伤。另外，还能够提高乘坐舒适性。

在本发明中，“接地端”是指在将轮胎轮辋组装于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形成的接地区域的轮胎轴向的两端部。“正规轮辋”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中，该规格按每个轮胎规定的轮辋，例如，若为JATMA，则设为标准轮辋，若为TRA，则设为“DesignRim(设计轮辋)”，或者若为ETRTO，则设为“MeasuringRim(测量轮辋)”。“正规内压”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格按每个轮胎规定的气压，若为JATMA，则设为最高气压，若为TRA，则设为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负载极限)”中记载的最大值，若为ETRTO，则设为“INFLATION PRESSURE(充气压力)”，但在轮胎为乘用车用的情况下，设为250kPa。“正规载荷”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中，各规格按每个轮胎规定的载荷，若为JATMA，则设为最大负荷能力，若为TRA，则设为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负载极限)”中记载的最大值，若为ETRTO，则设为“LOADCAPACITY(载荷能力)”，但在轮胎为乘用车用的情况下，设为与所述载荷的80％相当的载荷。

附图说明

图1是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是示出由本发明的实施方式构成的充气轮胎的胎面表面的主视图。

图3是示意性地示出植设于胎面部的防滑钉的一例的剖视图。

图4是示意性地示出每个带状区域的防滑钉的根数的变化的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的构成详细地进行说明。

如图1所示，本发明的充气轮胎具备胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对侧壁部2、以及配置于侧壁部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。在图1中，附图标记CL表示轮胎赤道，附图标记E表示接地端。此外，图1是子午线剖视图，所以并未描绘，但胎面部1、侧壁部2、胎圈部3分别在轮胎周向上延伸并呈环状，由此构成充气轮胎的圆环状的基本构造。以下，使用了图1的说明基本上基于图示的子午线截面形状，但各轮胎构成构件均在轮胎周向延伸并呈环状。

在左右一对胎圈部3之间架设有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向上延伸的多根加强帘线，且绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5从车辆内侧向外侧折回。另外，在胎圈芯5的外周上配置有胎圈填胶6，该胎圈填胶6由胎体层4的主体部和折回部包入。另一方面，在胎面部1中的胎体层4的外周侧埋设有多层(在图1中为2层)带束层7。各带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多根加强帘线，并且以在层间加强帘线彼此交差的方式配置。在上述带束层7中，加强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如被设定在10°～40°的范围。而且，在带束层7的外周侧设置有带束加强层8。带束加强层8包括在轮胎周向上取向的有机纤维帘线。在带束加强层8中，有机纤维帘线相对于轮胎周向的角度例如被设定为0°～5°。

本发明适用于这样的通常的截面构造的充气轮胎，但其基本构造并不限定于上述构造。另外，本发明涉及在胎面部1的踏面植设有防滑钉P的充气轮胎中的防滑钉P的配置，所以形成于胎面部1的表面的槽、陆部的构造(胎面花纹)没有特别限定。

此外，图2所示的充气轮胎具有由沿轮胎宽度方向延伸的多条横槽11、和沿轮胎周向延伸的多条周向槽12划分出多个陆部13的胎面花纹。在图示的例子中，横槽11包括第一横槽11a和第二横槽11b，所述第一横槽11a相对于轮胎宽度方向倾斜地延伸，一端位于轮胎赤道CL上，另一端越过轮胎宽度方向的一方侧的接地端E地延伸，所述第二横槽11b相对于轮胎宽度方向倾斜地延伸，一端位于轮胎赤道CL上，另一端越过轮胎宽度方向的另一方侧的接地端E地延伸。第一横槽11a和第二横槽11b被配置成，在轮胎赤道CL上，第一横槽11a的一端和第二横槽11b的一端在轮胎周向上交替地排列，并且第一横槽11a与第二横槽11b呈大致V字状。周向槽12在各横槽11的长度方向的中途部，以将在轮胎周向上相邻的横槽11彼此连结的方式相对于轮胎周向倾斜地延伸。在周向槽12的轮胎宽度方向内侧划分出中央陆部13a，在周向槽12的轮胎宽度方向外侧划分出胎肩陆部13b(胎肩块)。而且，在图示的例子中，在各周向槽12的长度方向的中途部设置有辅助槽14，所述辅助槽14的一端与周向槽12连通，从周向槽12朝向轮胎赤道CL侧延伸，另一端在中央陆部13a内终止。另外，在各陆部13设置有多条刀槽花纹15。防滑钉P能够植设于任意的陆部13。

防滑钉P植设于在胎面部1的踏面设置的防滑钉用的植入孔。防滑钉P的植设通过在使植入孔扩张了的状态下将防滑钉P插入到该孔内，之后解除植入孔的扩张来进行。图3是示意性地示出将防滑钉P植设于胎面部1的植入孔后的状态的剖视图。在图示的例子中，作为防滑钉P，记载了双凸缘型的防滑钉P，但也可以使用单凸缘型等其他构造的防滑钉P。

如图3所例示，防滑钉P由圆柱状的躯干部P1、踏面侧凸缘部P2、底侧凸缘部P3、以及顶部P4构成。踏面侧凸缘部P2和底侧凸缘部P3的直径比躯干部P1的直径大，踏面侧凸缘部P2形成于躯干部P1的踏面侧(轮胎径向外侧)，底侧凸缘部P3形成于躯干部P1的底侧(轮胎径向内侧)。顶部P4在销轴(防滑钉P的中心)从踏面侧凸缘部P2向轮胎径向外侧突出。在防滑钉P植设于胎面部1的状态下，顶部P4比踏面突出，所以能够陷入冰雪路面，从而发挥冰上牵引性。顶部P4例如由比由铝等构成的其他部分(躯干部P1、踏面侧凸缘部P2、底侧凸缘部P3)硬质的材料(例如钨化合物)构成。在本发明中，规定后述的带状区域所包含的防滑钉P的根数，若顶部P4的至少一部分存在于后述的带状区域内，则作为该带状区域所包含的根数进行计算。

在本发明中，不依赖形成于胎面部1的表面的胎面花纹地，将在以轮胎赤道CL上的间隔为轮胎周长的0.8％的方式配置的一对轮胎子午线之间划分出的区域定义为带状区域A(例如，参照图2的斜线部)。并且，如图4示意性所示，将多个带状区域A(A1、A2、A3···)沿轮胎周向使角度依次错开1度地在轮胎整周上排列，测定各带状区域A(A1、A2、A3···)中所包含的防滑钉P的根数。此外，图4示意性地示出带状区域A的排列，省略了形成于胎面部1的胎面花纹的详情、防滑钉P的具体的配置。另外，省略了附图标记A3以后的带状区域A。图中的附图标记R表示轮胎周向。

在这样定义的多个带状区域A中，当将该带状区域A内所包含的防滑钉的根数为4根以上的区域设为集中区域A′，将该带状区域A内所包含的防滑钉的根数为3根以下的区域设为散在区域a时，在本发明中，上述的集中区域A′和散在区域a在轮胎周向上混合存在地设置。换言之，在多个带状区域A中，多个集中区域A′沿轮胎周向间歇地存在。在集中区域A′中，防滑钉P的根数多，所以能够提高冰上牵引性能。在散在区域a中，防滑钉P的根数少，所以能够抑制路面损伤。因此，通过上述集中区域A′和散在区域a在轮胎周向上混合存在，集中区域A′间歇地存在，能够在不损害冰上牵引性能的情况下有效地抑制路面损伤。

而且，在多个集中区域A′中也是，当将防滑钉的根数为5根以上的区域设为密集区域A″来进行区分时，优选该密集区域A″存在3处～7处。密集区域A″在集中区域A′中，冰上牵引性能也尤其优异，所以能够实现冰上牵引性能的进一步提高。另一方面，将密集区域A″的数量抑制为3处～7处，所以即使设置密集区域A″也能够充分地抑制路面损伤。若密集区域A″的数量小于3处，则提高冰上牵引性能的效果变得不充分。若密集区域A″的数量超过7处，则无法充分地抑制路面损伤。

如图2的例子那样，在胎面部1设置有由中央陆部13a和一对胎肩陆部13b构成的3列陆部的情况下，在设置有4根以上防滑钉的集中区域A′、设置有5根以上防滑钉的密集区域A″中，优选在各陆部设置至少1根防滑钉。同样地，在胎面部1设置有例如5列陆部(中央陆部、一对胎肩陆部、在中央陆部与胎肩陆部之间划分出的中间陆部)的情况下，在设置有5根以上防滑钉的密集区域A″中，优选在各陆部设置至少1根防滑钉。

防滑钉P如上述那样排列即可，但轮胎整体中的防滑钉的总数优选为135根～250根，可以更优选为135根～200根。通过像这样在轮胎整体上设置适当的根数的防滑钉P，有利于在有效地发挥冰上牵引性能的同时抑制路面损伤。若防滑钉的总数小于135根，则无法充分地提高冰上牵引性能。若防滑钉的总数超过250根，则无法充分地抑制路面损伤。

在如上述那样间歇地排列集中区域A′时，优选在轮胎周向上相邻的集中区域A′彼此的间隔L1为轮胎周长的1.0％～30.0％。通过这样的配置，集中区域A′在轮胎圆周上以适当的间隔存在，这有利于在有效地发挥冰上牵引性能的同时抑制路面损伤。若在轮胎周向上相邻的集中区域A′彼此的间隔L1小于轮胎周长的1.0％，则集中区域A′在轮胎周向上接近配置，所以无法充分地抑制路面损伤。若在轮胎周向上相邻的集中区域A′彼此的间隔L1超过轮胎周长的30.0％，则有可能在接地面内没有足够的集中区域A′，难以充分地确保冰上牵引性能。如图2所例示，集中区域A′彼此的间隔L1是在相邻的集中区域A′之间相对的轮胎子午线间的沿轮胎周向的长度。此外，密集区域A″也相当于集中区域A′，所以在图2中，将密集区域A″与集中区域A′的距离表示为集中区域A′彼此的间隔L1。

而且，优选在轮胎周向上相邻的密集区域A″彼此的间隔L2为轮胎周长的5.0％～60.0％。由此，密集区域A″在轮胎圆周上以适当的间隔存在，有利于在有效地发挥冰上牵引性能的同时抑制路面损伤。若在轮胎周向上相邻的密集区域A″彼此的间隔L2小于轮胎周长的5.0％，则密集区域A″在轮胎周向上接近配置，所以无法充分地抑制路面损伤。若在轮胎周向上相邻的密集区域A″彼此的间隔L2超过轮胎周长的60.0％，则有可能在接地面内没有足够的密集区域A″，难以充分地确保冰上牵引性能。与上述的集中区域A′彼此的间隔L1同样，密集区域A″彼此的间隔L2(未图示)是在相邻的密集区域A″之间相对的轮胎子午线间的沿轮胎周向的长度。

防滑钉的突出量h也可以是均等的，但在将集中区域A′所包含的防滑钉的突出量h的平均值设为平均突出量Px，将散在区域a所包含的防滑钉的突出量h的平均值设为平均突出量Pav时，优选它们满足Px≤0.9×Pav的关系。通过像这样设定防滑钉的突出量h，在防滑钉的根数相对多的集中区域A′中能够将防滑钉的突出量抑制得低，有利于抑制路面损伤。另外，也能够提高乘坐舒适性。而且，从确保冰上牵引性能的观点出发，优选满足Px≥0.7×Pav的关系。

以下，通过实施例对本发明进一步进行说明，但本发明的范围并不限定于这些实施例。

实施例

制作了轮胎尺寸为205/55R16 94T，具有图1所例示的基本构造，以图2的胎面花纹为基调，并且如表1那样分别设定了带状区域所包含的防滑钉的根数的最大值、集中区域的个数、密集区域的个数、防滑钉的总数、在轮胎周向上相邻的集中区域彼此的间隔(最小值及最大值)、在轮胎周向上相邻的密集区域彼此的间隔(最小值及最大值)、集中区域所包含的防滑钉的平均突出量Px相对于散在区域所包含的防滑钉的平均突出量Pav的比Px/Pav的以往例1、比较例1～2、实施例1～8这11种充气轮胎。

此外，上述的尺寸的充气轮胎的轮胎周长为1980mm，所以带状区域的轮胎周向长度(轮胎周长的0.8％)为15.8mm。

通过下述的评价方法对这些充气轮胎的冰上操纵稳定性能、冰上制动性能、路面损伤抑制性能进行评价，并在表1中一并示出其结果。

冰上操纵稳定性能

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为16×6.5J的车轮，填充车辆指定气压，并安装于排气量为1.4L的前轮驱动车，在由冰雪路面构成的测试路线(转弯场地)上，由测试驾驶员对操纵稳定性能进行感官评价。评价结果通过将以往例1的值设为100的指数来表示。该指数值越大则意味着冰上操纵稳定性能越优异。

冰上制动性能

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为16×6.5J的车轮，填充车辆指定气压，并安装于排气量为1.4L的前轮驱动车，在由冰雪路面构成的测试路线(直线路)上，在初速度为25km/h的情况下施加制动，测定速度从20km/h到5km/m的制动距离。通过使用测定值的倒数，并将以往例1的值设为100的指数来表示评价结果。该指数值越大则意味着制动距离越短，冰上制动性能越优异。

路面损伤抑制性能

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为16×6.5J的车轮，使气压为250kPa，并安装于排气量为1.4L的前轮驱动车，在设置于路面的花岗岩上以速度100km/h行驶200次，利用试验前后的花岗岩的重量差来计测磨损量，从而测定路面磨损量。通过使用测定值的倒数，并将以往例1的值设为100的指数来表示评价结果。该指数值越大则意味着路面磨损量越小，路面损伤抑制性能越优异。此外，若指数值为“85”以上则意味着获得了良好的路面损伤抑制性能。

根据表1可知，与以往例1相比，实施例1～8均提高了冰上操纵稳定性能和冰上制动性能，并且良好地维持了路面损伤抑制性能。另一方面，在比较例1、2中，集中区域只有1处，所以无法兼顾冰上性能的提高和路面损伤的抑制。

附图标记说明

1：胎面部；

2：侧壁部；

3：胎圈部；

4：胎体层；

5：胎圈芯；

6：胎圈填胶；

7：带束层；

8：带束加强层；

11：横槽；

12：周向槽；

13：陆部；

14：辅助槽；

15：刀槽花纹；

P：防滑钉；

A：带状区域；

a：散在区域；

A′：集中区域；

A″：密集区域；

CL：轮胎赤道；

E：接地端。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，具备：

胎面部，在轮胎周向上延伸并呈环状；一对侧壁部，配置于该胎面部的两侧；以及一对胎圈部，配置于上述侧壁部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎在所述胎面部的踏面植设有防滑钉，

所述充气轮胎的特征在于，

在将在以轮胎赤道线上的间隔为轮胎周长的0.8%的方式配置的一对轮胎子午线之间划分出的区域设为带状区域，并将多个带状区域沿轮胎周向使角度依次错开1度地在轮胎整周上排列时，

所述多个带状区域包括该带状区域内所包含的防滑钉的根数为4根以上的集中区域、和该带状区域内所包含的防滑钉的根数为3根以下的散在区域，在所述多个带状区域中，多个所述集中区域沿轮胎周向间歇地存在，

所述防滑钉的总数为135根~250根。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

在轮胎周向上相邻的所述集中区域彼此的间隔为轮胎周长的1.0%~30.0%，在轮胎周向上相邻的所述集中区域彼此的间隔是在相邻的所述集中区域之间相对的轮胎子午线间的沿轮胎周向的长度。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

在多个所述集中区域中，存在3处~7处防滑钉的根数为5根以上的密集区域。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，

在轮胎周向上相邻的所述密集区域彼此的间隔为轮胎周长的5.0%~60.0%，在轮胎周向上相邻的所述密集区域彼此的间隔是在相邻的所述密集区域之间相对的轮胎子午线间的沿轮胎周向的长度。

5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述集中区域所包含的所述防滑钉的平均突出量Px与所述散在区域所包含的所述防滑钉的平均突出量Pav满足Px≤0.9×Pav的关系，所述平均突出量Px为所述集中区域所包含的防滑钉的突出量h的平均值，所述平均突出量Pav为所述散在区域所包含的防滑钉的突出量h的平均值。