CN1473117A - 冬季轮胎 - Google Patents

Abstract

一中央垂直凹槽3延伸在轮胎赤道C上，具有轮胎防滑花纹S的筋部6a和6b形成于中央垂直凹槽3的相对侧上。在所述中央垂直凹槽3的一凹槽边线3E上，每一分度圆齿距P包括一从轮胎轴向上的最外端原点N1延伸到最靠近轮胎赤道的终端N2的主要部分3a，和在轮胎圆周方向上具有一较主要部分3a的短的长度且从所述终端N2延伸通过所述原点N1的辅助部分3b，并且分度圆齿距P在轮胎圆周方向上重复形成之字形状。主要部分3a的轮胎圆周方向长度为分度圆齿距P在轮胎圆周方向上的长度的60％或更多。

Description

冬季轮胎

技术领域

本发明涉及一种能够提高雪地驾驶性能的冬季轮胎。

背景技术

在冬季，当充气轮胎用于积雪道路或冰冻道路上时(冬季轮胎，下文同)，重点在于在特别滑的冰冻道路上的驾驶性能。更特别地，使用一种增加轮胎行驶面的着地比(landratio)的方法来增加接地面积，或者另一种方法是在轮胎的圆周方向上，用一设置有轮胎防滑花纹的肋条状部分形成一具有长的接地长度的轮胎面中心部分。但是，在上面的任一方法中，雪地驾驶性能，特别是在深雪道路上的驾驶性容易被破坏。

本发明是在考虑到上述问题时完成的，本发明的一个目的是提供一种能够防止在冰冻道路上驾驶性能被降低的冬季轮胎，并且能够提高雪地驾驶的性能，特别是在深雪道路上的驾驶性能。

发明的公开

本发明的权利要求1提供一种冬季轮胎，其特征在于，轮胎行驶面设有在轮胎赤道(tireequator)上沿轮胎圆周方向连续延伸的中央垂直凹槽；所述中央垂直凹槽在其对边上形成有具有轮胎防滑花纹且在轮胎圆周方向上连续充分延伸的筋部(rib portions)；

中央垂直凹槽相对侧上的凹槽壁表面上的对侧凹槽边线与包含向轮胎圆周方向倾斜的倾斜部件的轮胎行驶面相交；

分度圆齿距包括：

从轮胎轴向上最外端的原点延伸到最靠近轮胎赤道的终端的主要部分，和

在轮胎圆周方向上具有一较主要部分的短的长度且从轮胎圆周方向上某一线的终端延伸通过原点的重复形成的辅助部分；并且

主要部分的轮胎圆周方向长度为分度圆齿距在轮胎圆周方向上的长度的60％或更多。

权利要求2中，辅助部分仅包括一在轮胎轴向延伸的轴向部件以便所述凹槽边线具有锯齿形状。

权利要求3中，在凹槽边线的对边上，分度圆齿距的轮胎圆周方向长度是相同的，主要部分朝同一方向倾斜，分度圆齿距的相位(phase)在轮胎圆周方向的位置上偏离；

槽宽的宽部形成于轮胎赤道对边上沿轮胎圆周方向上的彼此相反对的辅助部分之间，

在轮胎赤道对边上的主要部分之间形成的槽宽的窄部在轮胎圆周方向上交替重复；

槽宽窄部的最小槽宽是轮胎的公称宽度的2-7％。

权利要求4中，在凹槽边线的对边上，分度圆齿距的轮胎圆周方向长度都相同，所述主要部分朝同一方向倾斜，分度圆齿距的相位(phase)在轮胎圆周方向上的位置偏离，

槽宽宽部形成于轮胎赤道对边上沿轮胎圆周方向上的彼此相对的辅助部分之间，

在轮胎赤道对边上的主要部分之间形成的槽宽的窄部在轮胎圆周方向上交替重复，

槽宽的宽部的最大槽宽是凹槽窄部的最小槽宽的1.5-2.5倍。

权利要求5中，在轮胎圆周方向上的槽宽的宽部的长度是轮胎圆周方向上的分度圆齿距的长度的0.2-0.7倍。

附图说明

图1是本发明一个实施例中冬季轮胎的胎面花纹的展开图。

图2A和B是筋部其它实施方式的局部放大图。

图3A和B是用来说明凹槽边线的剖视图。

图4是本发明其它实施例中冬季轮胎的胎面花纹的展开图。

图5是本发明另一个实施例中冬季轮胎的胎面花纹的展开图。

图6是本发明另一个实施例中冬季轮胎的胎面花纹的展开图。

图7是本发明另一个实施例中冬季轮胎的胎面花纹的展开图。

图8是本发明另一个实施例中冬季轮胎的胎面花纹的展开图。

图9是本发明对比实施例1和2中轮胎的胎面花纹的展开图。

图10是本发明对比实施例3中轮胎的胎面花纹的展开图。

具体实施方式

下面基于附图描述本发明的一个实施例。

图1是本实施例中冬季轮胎(以下大部分情况简称“轮胎”)的轮胎行驶面花纹的展开图。轮胎行驶面2装备有一在轮胎赤道C上沿轮胎圆周方向连续延伸的中央垂直凹槽3。在中央垂直凹槽3的相对外侧上形成内垂直凹槽4和外垂直凹槽5。

本实施例中，具有轮胎防滑花纹S并且在轮胎圆周方向上连续充分延伸的筋部6a和6b分别形成于中央垂直凹槽3和内垂直凹槽4之间。筋部6a和6b在轮胎圆周方向上充分连续的表述包括，如图2所示，一种情况(图2A)是该着地面被一槽宽为3mm或更小的小凹槽G1完全分隔，该小凹槽本质上不会阻碍着地面的连续性；另一种情况(图2B)是提供一小凹槽G2，该小凹槽在将着地面分隔开前终止。

这样的筋部6a和6b能在轮胎圆周方向上，在接地长度增加的轮胎行驶面的中央部分获得很宽范围的接地面积。这用来提高在冰冻道路上的驾驶性能。比如，在轮胎轴向方向上任一筋部6a和6b的宽度是轮胎公称宽度的0.05-0.2倍，更为适合地是0.07-0.16倍。在某些情况下，轮胎圆周方向上各筋部6a和6b的宽度不同，在这种情况下指的是它的平均宽度。这里，当轮胎尺寸为“195/65R15”时，“轮胎的公称宽度”是指195mm。包含有被侧沟10分隔的区段(block)b的边界线(block line)7和9形成于筋部6a和6b的外侧，并且在本实施例中它们不作特别限制。

在本实施例的轮胎1中，为了提高在冰冻道路和积雪道路上的驾驶性能，着地比设置成0.65或更高，更为适合地是0.65-0.75。着地比是着地部分(区段、筋部)的总面积与接地区域胎面(接地宽度×轮胎平均圆周长)的总面积之比。如果着地比小于0.65，凹槽面积增加，这有利于在积雪道路上的驾驶性能，但是在冰冻道路上的摩擦力变小从而驾驶性能容易被降低。另一方面，如果着地比超过0.75，着地面积增加，这有利于在冰冻道路上的驾驶性能，但是在积雪道路上的驾驶性能容易被降低。

在本实施例中，轮胎防滑花纹S包括在轮胎轴向上的部件。例如，具有波浪形或之字形弯曲的弯曲部分的轮胎防滑花纹是更为合适的，因为边缘效应能被最大的提高，并且在冰冻道路上的驾驶性能也被提高。在本实施例中，不仅筋部6a和6b，而且区段b也形成有轮胎防滑花纹S。在圆周方向上的轮胎防滑花纹S的齿距不作特别限定，但最合适的例如为3.5-7.0mm。较为适合的是，在接地压力增加的筋部6a和6b上的花纹齿距L1设置为一较区段b的花纹齿距小的值，更适合地，比率(L2/L1)设置为1.1-1.2，当筋部6a和6b的刚度降低时，对区段b的刚度在圆周方向上的平衡被增强，这有利于偏离磨损(deviated wear)。

如图1和3A所示，中央垂直凹槽3相对侧上的凹槽壁表面Ga上的对侧凹槽边线3E与包含向轮胎圆周方向倾斜的倾斜部件的轮胎行驶面2a相交；分度圆齿距P包括从轮胎轴向最外端的原点N1延伸到最靠近轮胎赤道C的终端N2的主要部分3a，和具有在轮胎圆周方向上较主要部分3a短的长度，且从轮胎圆周方向上某一线F的终端N2延伸通过原点N1的辅助部分3b，并且重复形成，在轮胎圆周方向上的主要部分3a的长度La是分度圆齿距P在轮胎圆周方向上的长度Pa的60％或更多。如图3B所示，当轮胎行驶面2a和凹槽壁表面Ga通过圆弧部分R相交时，该凹槽边线3E规定在该圆弧的一中间位置。

通常地，当汽车的方向盘转动(对轮胎施加一滑动角)时，筋部6a和6b的行为很大程度上与初始响应(initial response)相关，其中，筋部6a和6b的行为有轮胎行驶面2的接地压力升高和接地长度变大。在具有相对高的摩擦系数μ的干沥青路上，由于滑动角，筋部6a和6b和路面之间发生扭转，且由于弹性用来恢复扭转的侧力产生了，初始响应被提高了。

另一方面，在具有底摩擦系数μ的路面如积雪路面或冰冻道路上，由于路面和筋部6a和6b间的摩擦力小，如果筋部6a和6b的刚度很大，当施加滑动角时，在筋部6a和6b充分扭转和变形之前会产生滑动，并且初始响应相当程度上被降低。因此，本发明中，中央垂直凹槽3的分度圆齿距P如上所述设置，并且筋部6a和6b设置轮胎防滑花纹S，基于上述配置，筋部6a和6b的刚度适当降低以与冰冻道路相一致，在积雪道路上或冰冻道路上操作方向盘时的初步响应能的得到提高。

主要部分3a在本实施例中仅包括相对于轮胎圆周方向倾斜的倾斜部件。主要部分的原点N1位于轮胎轴向上的最外侧，终端N2位于最靠近轮胎赤道处。仅在主要部分3a包括相对于轮胎圆周方向倾斜的倾斜部件，并且还包括原点N1和终端N2时，主要部分3a的形状不作限定。当主要部分3a如本实施例中一样是直的时，相对于轮胎圆周方向倾斜的倾斜角α不作特别限定，但是较为合适的是，该角设定为5-20°，更适合为10-15°。当主要部分3a不是直的时，较为合适的是设置一条连接原点N1和终端N2的直线到上述角α。如果主要部分3a的角α小于5°，筋部6a和6b的刚度容易变大，在冰道上转弯时的初始响应容易被降低。相反，如果主要部分3a的角α大于20°，筋部6a和6b的刚度容易变得很低，并且可能存在产生偏离摩擦或驾驶稳定性降低的不利情形。

辅助部分3b在轮胎圆周方向的长度较主要部分3a的小，并在轮胎圆周方向上的线F上自终端N2延伸通过原点N1。本实施例中的辅助部分3b仅包括在轴向上延伸的轴向部件。因此，辅助部分3b在轮胎圆周方向上实际没有部件。仅在辅助部分3b在轮胎圆周方向上的线F上自终端N2延伸通过原点N1时，辅助部分3b可以由不同的直线、曲线或它们的组合来构成。辅助部分3b在轮胎轴向方向上的长度实际上与主要部分3a的轴向部件的长度相等。采用这种设计，当整个凹槽边线3E被观察到时，本实施例中的凹槽边线3E形成一所谓的锯齿形状，并且这能优化筋部6a和6b的刚度。自然地，在轮胎轴向方向上的筋部6a和6b的外缘不仅可以是图中所示的直线，也可以是其它形状。

本发明中，主要部分3a在轮胎圆周方向上的长度La被限制为分度圆齿距P在轮胎圆周方向上的长度Pa的60％或更高，当更为适合的是80％或更高，再为合适的是100％，在本实施例中，轮胎圆周方向上的长度La实际为100％。如果主要部分3a的轮胎圆周方向长度小于分度圆齿距P的轮胎圆周方向长度Pa的60％，在低摩擦系数的路面上，筋部6a和6b的刚度变量增大，扭转变形降低，轮胎行驶面相对于路面的粘合力也降低。

本实施例中，在中央垂直凹槽3的左右侧的凹槽边线3E中，分度圆齿距P的轮胎圆周方向长度Pa相同，并且主要部分3a朝同一方向，也就是轮胎圆周方向倾斜，并且分度圆齿距P的相位在轮胎圆周方向上的位置上偏离。采用这种设计，在中央垂直凹槽3中，在轮胎赤道C的相对侧上，在轮胎圆周方向上相对的两个辅助部分3b之间形成的槽宽的宽部12，和轮胎赤道C的相对侧上的主要部分3a间形成的槽宽的窄部13在轮胎圆周方向上交替重复。

当在积雪道路上行驶时，通过挤压槽宽的宽部12中的雪，这种中央垂直凹槽能形成一个大雪柱(snow column)，并且在借助辅助部分3b剪切雪柱时汽车能够行驶。在那种情况下，雪柱越大，剪切力就越大。因此，根据本实施例中的轮胎，在积雪道路上的驱动力和制动力都增加。如果主要部分3a的轮胎圆周方向长度La小于分度圆齿距P的轮胎圆周方向长度的60％，存在的倾向是，由槽宽的宽部12和窄部13形成的雪柱的差别变小，不能得到大的雪柱剪切效应。

槽宽的窄部13的最小槽宽W2不作特别限制，但是较合适的是最小槽宽W2为轮胎公称宽度的2-7％，并且更为合适的是3-5％。如果槽宽的窄部13的最小槽宽W2小于轮胎公称宽度的2％，则很难在槽宽的窄部13中形成能提高驾驶性能的雪柱，这样的倾向是不能对驱动力的提高作出贡献。如果槽宽的窄部13的最小槽宽W2大于轮胎公称宽度的7％，由于着地比变小，这也不方便，在冰冻道路上的驾驶性能容易被降低。在中央垂直凹槽3中，由于槽宽的窄部13的槽宽很小，它最难形成雪柱，但是通过限制该部分的槽宽，是可以更为有效地提高在积雪道路上的驱动力的。

此外，槽宽的宽部12的最大槽宽W1也不作限制，但是为了形成大的雪柱和有效地获得在积雪道路上的驱动力，较为合适的是，最大槽宽W1为槽宽窄部13的最小槽宽W2的1.5-2.5倍，更为合适的是1.8-2.2倍。在轮胎圆周方向上，槽宽的宽部12的长度K等于在其相对侧凹槽边线3E上的分度圆齿距P相位的偏移量。从上述观点来看，较为适合地是，长度K为分度圆齿距P的轮胎圆周方向长度的20-70％，更合适的是20-40％。中央垂直凹槽的槽深不作限制，但较合适的是，该深度为8-12mm，更合适的是9-11mm。

更为合适的是，设置分度圆齿距P的轮胎圆周方向长度La以便能在轮胎1的一圈上形成50个或更多的槽宽宽部12，或者在轮胎接地表面上的各个凹槽边线3E上存在3个或更多的分度圆齿距P。

图4显示本发明的另一个实施例。

在该实施例中，主要部分3a包括一个相对于轮胎圆周方向从原点N1径直延伸且倾斜的的倾斜部件3a1，和一个从倾斜部件3a1的另一端沿着轮胎圆周方向延伸到它的终端N2的圆周方向部件3a2。当最靠近轮胎赤道的凹槽边线3E部分在轮胎圆周方向上是连续的时，终端N2是离原点N1最远的点。在这种情况下，主要部分3a可包括两个或更多个具有相对于轮胎圆周方向的不同角度的部件。

图5显示了本发明的另一个实施例。在该实施例中，分度圆齿距P包括一倾斜部件，其中，辅助部分3b中的指向与主要部分3a的方向相反，且相对于轮胎轴向和轮胎圆周方向都倾斜。

图6显示了本发明的另一个实施例。在该实施例中，主要部分3a和辅助部分3b包含在凹槽边线3E中的弧线。

图7和图8显示本发明的其它实施例。在图7中，左右凹槽边线3E的主要部分3a的倾斜是相对的。在图8中，左右凹槽边线3E的分度圆齿距P的圆周方向长度是不同的。(实施例)

如表1所示，轮胎尺寸为195/65R14的冬季轮胎，是依照说明书的原型(结构相同，样式不同)制造，并且该轮胎装在所有排量为2000cc的日本FR客车的轮子上，并在一圆形雪地测试跑道上进行行驶测试。按照驾驶者在整个深雪道上的10点感官评价来进行涉及启动、加速状态、制动状态、在拐弯时的响应以及驾驶性能的测试。使用的轮圈为6′1/2JJ，内部压力为200kPa。

实施例1-3中的轮胎分别采用如图1、4、5中的样式。对比实施例1-3中的轮胎分别采用如图9、10所示的样式。测试结果如表1所示。表1

		对比实施例1	对比实施例2	对比实施例3	实施例1	实施例2	实施例3
								表不样式的图		图9	图9	图10	图1	图4	图5
相对于主要部分轮胎圆周方向的角度[°]在轮胎圆周方向上主要部分的长度[mm]		--	--	2033	1533	18.033	1828
								相对于辅助部分轮胎圆周方向的角度[°]在轮胎圆周方向上辅助部分的长度[mm]		--	--	-2033	900	900	505
比率(La/Pa)[％]		-	-	500	100	85	85
								槽宽窄部的槽宽W2[mm]槽宽宽部的槽宽W1[mm]轮胎圆周方向上凹槽宽部的长度[mm]		15150	22220	18180	122012	102012	122217
比率(K/Pa)[％]		0	0	0	36	36	36
								测试结果	启动加速性能	6	6	6	7	7	7
制动性能	6	6	6	7	7	7
							拐弯时的响应		6	6	7	7	7	7
深雪中通过整个距离的驾驶性能	6	7	6	7	7	7

对于测试的结果，可以证实的是实施例1-3中的轮胎要优于对比实施例中的轮胎。接下来，基于实施例1中的轮胎，以凹槽窄部的最小槽宽被不断改变的轮胎作为原型，作相同的测试。测试结果如表2所示。表2

		实施例1	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8
								比率(窄部槽宽(mm))/(轮胎的公称宽度(mm))		3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5
测试结果	启动、加速性能	7	7	7	7	7	7
								制动性能	7	7	7	7	7	7
	拐弯时的响应	7	7	7	7	7	7
								深雪中通过整个距离的驾驶性能	6	6	7	7	8	8

如上所述，根据本发明中的充气轮胎，具有轮胎防滑花纹且在轮胎圆周方向上连续充分延伸的筋部形成于一在轮胎赤道上沿轮胎圆周方向连续延伸的中央垂直凹槽的两对侧上。这样的筋部可以在有接地压力的轮胎行驶面的中心部分形成一轮胎圆周方向上的长的接触部分，并且可以保持在冰冻道路上的驾驶性能。另外，通过限制中央垂直凹槽的凹槽边线的形状，在冰道上可以适当的降低筋部的刚度，即使在有滑动角的时候，以下有关轮胎和地面间的扭转变形的能力得到提高，可以防止最初的滑动。

此外，当辅助部分仅包括一在轮胎轴向上延伸的轴向部件时，凹槽边线具有一锯齿状形状，并且上述作用能得到进一步的提高。

此外，中央垂直凹槽包括在轮胎圆周方向上交替存在的槽宽宽部和槽宽窄部。因此，在积雪道路上行驶时，可以挤压在槽宽宽部中的雪来形成一大的雪柱，并且通过槽宽窄部之类的东西剪切雪柱时汽车能够行驶，因此，在积雪道路上可以增加驱动力。

工业应用性

如上所述，本发明的轮胎能防止在冰冻道路上驾驶性能降低，并能提高雪地驾驶的性能，特别是在深雪道路上的驾驶性能，并且该轮胎更为适合用作在冰道上使用的冬季轮胎。

Claims (5)

1.一种冬季轮胎，其特征在于，轮胎行驶面设有一在轮胎赤道上沿轮胎圆周方向连续延伸的中央垂直凹槽，所述中央垂直凹槽在其相对侧上形成有具有轮胎防滑花纹且在轮胎圆周方向上连续充分延伸的筋部；

中央垂直凹槽相对侧上的凹槽壁表面上的对侧凹槽边线与包含向轮胎圆周方向倾斜的倾斜部件的轮胎行驶面相交；

分度圆齿距包括：

从轮胎轴向上最外侧的原点延伸到最靠近轮胎赤道的终端的主要部分，和

在轮胎圆周方向上具有一个较所述主要部分的短的长度且从轮胎圆周方向上某一线的所述终端延伸通过所述原点的辅助部分是重复形成的；并且

所述主要部分的轮胎圆周方向长度为分度圆齿距在轮胎圆周方向上的长度的60％或更多。

2.如权利要求1所述的冬季轮胎，其特征在于，所述辅助部分仅包括一在轮胎轴向上延伸的轴向部件，以便所述凹槽边线具有锯齿形状。

3.如权利要求1或2所述的冬季轮胎，其特征在于，在所述凹槽边线的相对侧上，分度圆齿距的轮胎圆周方向长度是相同的，所述主要部分朝同一方向倾斜，所述分度圆齿距的相位在轮胎圆周方向的位置上偏离；

槽宽的宽部形成于轮胎赤道相对侧上沿轮胎圆周方向上的彼此相对的辅助部分之间；

在轮胎赤道相对侧上的主要部分之间形成的槽宽的窄部在轮胎圆周方向上交替重复；

所述槽宽的窄部的最小槽宽是轮胎的公称宽度的2-7％。

4.如权利要求1至3中任一所述的冬季轮胎，其特征在于，在所述凹槽边线的相对侧上，分度圆齿距的轮胎圆周方向长度都相同，所述主要部分朝同一方向倾斜，分度圆齿距的相位在轮胎圆周方向上的位置偏离，

槽宽的宽部形成于轮胎赤道相对侧上沿轮胎圆周方向上的彼此相对的辅助部分之间，

在轮胎赤道相对侧上的所述主要部分之间形成的槽宽的窄部在轮胎圆周方向上交替重复，

所述槽宽的宽部的最大槽宽是所述凹槽窄部的最小槽宽的1.5-2.5倍。

5.如权利要求3或4所述的冬季轮胎，其特征在于，在轮胎圆周方向上的所述槽宽的宽部的长度是轮胎圆周方向上的所述分度圆齿距的长度的0.2-0.7倍。

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