CN101486301B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，该轮胎既不会出现花纹决的刚性局部过度降低又能使花纹块内的接地压力均匀从而提高了在冰雪路面上的行驶性能。该充气轮胎在胎面设有花纹块(1)，其中，具有：在花纹块(1)的表面(1a)形成的、在刀槽花纹的宽度方向上隔开间隔平行配置的多条表面刀槽花纹(11)；在位于表面刀槽花纹(11)的长尺寸方向的壁面上沿着轮胎径向延伸、且配置于相邻的一对所述表面刀槽花纹(11、11)之间的壁面刀槽花纹(12)。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种在胎面设置有花纹块的充气轮胎，尤其是用作无钉防滑轮胎。

背景技术

通常，在无钉防滑轮胎中，在胎面的花纹块上形成有被称为刀槽花纹的切口，并且通过该刀槽花纹所产生的边缘效应和排水效果提高在低摩擦系数的冰雪路面上的行驶性能。作为该刀槽花纹，在长尺寸方向上以直线状延伸的直线刀槽花纹、以波状或者锯齿状延伸的波形刀槽花纹等已投入实际应用。

本发明人，为了进一步提高在冰雪路面上的行驶性能，着眼于在冰雪路面上由于花纹块的移动较大而易引起的花纹块内的接地压力不均匀的情况，于是，经过进一步的反复研究，弄清了接地压力特别高的区域在花纹块的壁面附近而这使得接地压力更加不均匀从而降低了在冰雪路面上的行驶性能。关于该接地压力分布，以下进行说明。

图9表示在冰雪路面上对轮胎施加制动力时，花纹块内的接地压力分布，箭头R指示轮胎转动方向。由此可以得知，与作为轮胎转动方向前方的壁面21附近区域一样，其两侧壁面22、23附近区域的接地压力大，这成为使花纹块20内的接地压力更加不均匀的重要因素。另外，如果受到由于转弯行驶而产生的横向力，壁面22、23附近的接地压力变得更大。此外，对轮胎施加驱动力时，将出现与图9上下颠倒的倾向，但壁面22、23附近区域的接地压力依然变大。

在此，下述专利文献1中记载了在花纹块的周围壁面形成有沿着轮胎径向延伸的细沟的轮胎。但是，该轮胎是以除去花纹块的壁面与冰雪间产生的水膜为目的的，关于解决上述的花纹块内接地压力不均匀问题，并没有启示解决手段。另外，在该轮胎中，由于存在表面的刀槽花纹与壁面的细沟置于同一面内的位置，花纹块的刚性局部且极端地过度降低，从而存在操作稳定性下降的问题。

另外，下述专利文献2中记载了在花纹块的周围一体地设置段部并在其段部的侧壁形成有沿着轮胎径向延伸的刀槽花纹的轮胎。但是，该轮胎是为了确保磨损中后期的轮胎的雪上牵引性能而使形成于段部侧壁的刀槽花纹出现于踏面从而提高边缘效应的，关于上述的花纹块内的接地压力不均匀的问题，并没有启示其解决方法。反而，由于段部的设置提高了花纹块周边部的刚性，使得与壁面相近区域的接地压力有增大倾向，有可能加剧花纹块内接地压力的不均匀。

进而，下述专利文献3中记载了在花纹块的壁面设置有与胎面大致平行地延伸且向沟槽内突出的多个加强花纹条的轮胎。但是，该轮胎是以抑制由于花纹块的弯曲变形而悬浮于路面的现象为目的的，关于上述的花纹块内的接地压力不均匀问题，并没有启示其解决手段。在该文献中，花纹块的壁面因加强花纹条的存在而呈现波纹状，因此定位成在与路面平行的剪切方向或者压缩方向的刚性不变。

【专利文献1】特开2004-42773号公报

【专利文献2】特开2001-121926号公报

【专利文献3】特开2000-158915号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明鉴于以上实情，目的在于提供一种不会出现花纹块的刚性局部过度降低而能使花纹块内的接地压力均匀从而提高在冰雪路面上的行驶性能的充气轮胎。

解决问题的手段

如下所述的本发明能够达成上述目的。也就是说，本发明的充气轮胎在胎面设有花纹块，其中，具有：在所述花纹块的表面形成的、在刀槽花纹的宽度方向上隔开间隔平行配置的多条表面刀槽花纹；在位于所述表面刀槽花纹的长尺寸方向的壁面上沿着轮胎径向延伸、且配置于相邻的一对所述表面刀槽花纹之间的壁面刀槽花纹。

在本发明的充气轮胎中，由于在位于表面刀槽花纹的长尺寸方向的壁面形成了刀槽花纹，能够降低与该壁面相近区域的刚性。由此，可以分散容易出现接地压力特别高的区域的压力，使花纹块内的接地压力均匀。并且，由于在相邻的一对表面刀槽花纹之间配置壁面刀槽花纹，可避免表面刀槽花纹和壁面刀槽花纹配置于同一平面内，因此能防止花纹块的刚性局部过度降低。如上所述，若根据本发明，不会出现花纹块的刚性局部过度降低，能使花纹块内的接地压力均匀从而提高其在冰雪路面上的行驶性能。

在上述中，优选地，所述壁面刀槽花纹未向所述花纹块的表面开口，而将末端终止于所述壁面内。由此，能够防止花纹块的表面和壁面的棱线部分的刚性局部过度降低，适宜地确保操作的稳定性等。

在上述中，优选地，所述的花纹块具有：位于表面侧的上层部；由比所述上层部更硬的橡胶构成的、位于所述上层部的轮胎径向内侧的下层部，所述壁面刀槽花纹在所述下层部的条数多于所述上层部。这样的构成，能减小容易出现接地压力特别大的区域的接地压力，同时还能良好地保持花纹块的上层部与下层部的刚性平衡，从而提高花纹块内的接地压力的均匀性。

在上述中，优选地，所述花纹块具有：位于表面侧的上层部；由比所述上层部更硬的橡胶构成的、位于所述上层部的轮胎径向内侧的下层部，所述壁面刀槽花纹以波形刀槽花纹形成，并且在所述下层部的波数多于所述上层部。这样的构成，能减小容易出现接地压力特别大的区域的接地压力，同时还能良好地保持花纹块的上层部与下层部的刚性平衡，从而提高花纹块内的接地压力的均匀性。

在上述中，优选地，若相邻的一对所述表面刀槽花纹之间的距离为W，则所述壁面刀槽花纹配置于从其表面刀槽花纹的距离为0.1W～0.3W的区域内。这样的构成，在位于表面刀槽花纹的长尺寸方向的壁面相近区域中，尤其是容易出现接地压力变大的区域配置有壁面刀槽花纹，因此能够有效地使花纹块内的接地压力变均匀。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的胎面的一例的展开图。

图2是花纹块的立体图。

图3是花纹块的立体图。

图4是为了与本发明进行比较而表示的花纹块的立体图。

图5是扩大表示花纹块的主要部分的侧视图。

图6是本发明的其他实施方式中花纹块的立体图。

图7是本发明的其他实施方式中花纹块的立体图。

图8是硫化成形用模具的主要部分的剖视图。

图9是表示在冰雪路面上对轮胎施加制动力时花纹块内的接地压力分布的概念图。

附图标记说明

1   花纹块

1a  表面

1b  壁面

2   主沟槽

11  表面刀槽花纹

12  壁面刀槽花纹

具体实施方式

以下，将参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的充气轮胎的胎面的一例的展开图。该充气轮胎具备有多个花纹块1的胎面花纹。花纹块1被沿着轮胎周向延伸的主沟槽2和沿着轮胎宽度方向延伸的横向沟槽3区分，相对于轮胎赤道线C，对称地排列有5列花纹块1。

在各块1的表面1a上，有直线状开口部的多条(在本实施方式中是3条)表面刀槽花纹11隔开规定间隔而平行配置。表面刀槽花纹11作为将两端终止于表面1a内的两侧闭合的刀槽花纹而形成。为了充分发挥边缘效应或者排水效果，表面刀槽花纹11的刀槽花纹宽度优选为0.3～0.6mm，刀槽花纹深度优选为主沟槽2的深度的30～80％。

图2是花纹块的立体图，图3(a)是花纹块的平面图，图3(b)是花纹块的侧面图。本实施方式的花纹块1形成为具有矩形表面1a的长方体形状，具有：位于表面刀槽花纹11的长尺寸方向、面向主沟槽2的一对壁面1b、1d；位于表面刀槽花纹11的刀槽花纹宽度方向、面向横向沟槽3的一对壁面1c、1e。

在壁面1b、1d上，沿着轮胎径向延伸的壁面刀槽花纹12配置在相邻的一对表面刀槽花纹11、11之间。在本实施方式中，具有直线状开口部的两条壁面刀槽花纹12隔开规定间隔平行配置，分别配置于一对表面刀槽花纹11、11的中间，以免其与表面刀槽花纹11配置在同一平面内。

在冰雪路面上，与花纹块1的壁面1b、1d相近区域的接地压力容易变大，通过形成这样的壁面刀槽花纹12，就能够降低与壁面1b、1d相近区域的刚性，使花纹块1内的接地压力变均匀。并且，由于表面刀槽花纹11和壁面刀槽花纹12不配置于同一平面内，因此能防止花纹块1的刚性局部过度降低。

与此相对，图4所表示的花纹块4则存在以下问题。在该花纹块4中，表面刀槽花纹41和壁面刀槽花纹42平行地延伸且配置于同一平面内。因此，由表面刀槽花纹41和壁面刀槽花纹42区划的部分将作为小花纹块发挥作用，因此，尽管表面刀槽花纹41是闭合式刀槽花纹，但花纹块4的刚性还是局部降低，从而招致操作稳定性下降等不良情况。

图5是扩大表示花纹块的主要部分的侧视图。附图标记W是一对表面刀槽花纹11、11之间的距离。在本发明中，针对在相邻的一对表面刀槽花纹11、11之间配置壁面刀槽花纹12(在图5中未图示)，优选地，在刀槽花纹宽度方向上从该表面刀槽花纹11隔开距离D1以上，该距离D1是0.1W。由此，确保表面刀槽花纹11和壁面刀槽花纹12之间间隔，并确切地避免它们配置于同一平面内，从而能够防止花纹块1的刚性局部过度下降的情况。

另外，在制动和驱动时，壁面1b、1d的相近区域中尤其是接近于表面刀槽花纹11区域的接地压力变高(参照图9)，因此优选地，将壁面刀槽花纹12配置于区域A内。该区域A是从表面刀槽花纹11的距离为0.1W～0.3W的区域，从而距离D2是0.3W。由此，能够有效地降低壁面1b、1d相近区域的刚性。另外，上述W、D1以及D2是以刀槽花纹宽度方向的中央为基准测定的距离。

壁面刀槽花纹12的刀槽花纹宽度，只要能够降低壁面1b、1d相近区域的刚性，就没有特别限制，虽然例举了0.3～0.6mm的宽度，但以1.0～2.0mm宽度形成为切口状也可以。壁面刀槽花纹12的刀槽花纹深度优选为0.3～1.5mm，更优选为0.7～1.0mm。壁面刀槽花纹12的轮胎径向长度优选为主沟槽2深度的30～80％。

在本实施方式中，壁面刀槽花纹12未在花纹块1的表面1a开口，而将末端终止于壁面1b内。虽然在本发明中壁面刀槽花纹12在花纹块1的表面开口也可以，但这样壁面刀槽花纹12以闭合式刀槽花纹形成，能够防止花纹块1在表面1a和壁面1b的棱线部分的刚性局部过度降低，能够适宜地确保操作的稳定性等。

虽然在本实施方式中表面刀槽花纹11以及壁面刀槽花纹12都以直线形刀槽花纹形成，但在本发明中，它们中的一部分或者全部可以以波形刀槽花纹形成。如果表面刀槽花纹11是波形刀槽花纹，表面刀槽花纹11的开口部将难以变窄，由此可以提高边缘效应及排水效果。另外，虽然壁面刀槽花纹12至少形成一条就可以，但为了可靠地降低壁面1b、1d相近区域的刚性，优选地，分别形成多条。

壁面刀槽花纹12只要配置于相邻的一对表面刀槽花纹11、11之间，相对于轮胎径向可以以±30°角度倾斜。如果壁面刀槽花纹12是波形刀槽花纹，则该角度以通过振幅中央的中央线为基准求出。

图6是本发明的其他实施方式中花纹块的立体图。该花纹块5由配置于表面侧的上层部5A和如下所述的下层部5B的双层构造构成，该下部层5B由比上层部5A更硬的橡胶构成，在上层部5A的轮胎径向内侧层叠配置。在该构造中，由于花纹块5的表面侧软，容易确保接地面积从而能够提高在冰雪路面上的行驶性能，同时，由于花纹块5的根部侧硬，能抑制花纹块5的过度压瘪，从而能确保边缘效应。

就花纹块5而言，在其表面5a上形成有作为直线刀槽花纹的表面刀槽花纹51，在位于该表面刀槽花纹51的长尺寸方向的壁面5b上形成有作为波形刀槽花纹的壁面刀槽花纹52。壁面刀槽花纹52在上层部5A和下层部5B之间连续，但在上层部5A和下层部5B的波长不相同，与上层部5A相比，在下层部5B的波数更多。由此，即使壁面5b相近区域的接地压力下降，也能良好地保持上层部5A和下层部5B的刚性平衡，从而能够提高花纹块5内的接地压力的均匀性。

例举了上层部5A与下层部5B的橡胶硬度(用JISK6253的硬度计做的硬度试验(A类)为准在室温23°时测定的值。下同。)差为45～55°的花纹块。并且，优选地，上层部5A与下层部5B的界面位于块5的中央部，具体来说，优选地，位于从表面5a距离为主沟槽深度的45～55％的深度处。

图7是本发明的其他实施方式中花纹块的立体图。该花纹块6与上述的花纹块5同样，具有在上层部6A和下层部6B的硬度不同的双层结构。就花纹块6而言，在其表面6a上形成有作为直线刀槽花纹的表面刀槽花纹61，在位于其表面刀槽花纹61的长尺寸方向的壁面6b上形成有作为波形刀槽花纹的壁面刀槽花纹62。

壁面刀槽花纹62具有在上层部6A到下层部6B之间延伸的刀槽花纹62a、以及只在下层部6B内延伸的刀槽花纹62b，与上层部6A相比下层部6B上的条数更多。此外，刀槽花纹62a以及刀槽花纹62b均配置于相邻的一对表面刀槽花纹61、61之间。由此，即使壁面6b相近区域的接地压力下降，也能良好地保持上层部6A和下层部6B的刚性平衡，从而能够提高花纹块6内的接地压力的均匀性。

在图6、7的例子中表示了在上层部和下层部改变壁面刀槽花纹的条数或波数的例子。替代此法或另外地，使壁面刀槽花纹在下层部的刀槽花纹深度大于在上层部的深度，由此，也可以改善上层部和下层部的刚性平衡。

如上述的轮胎，在硫化成形用模具中安装有用于形成壁面刀槽花纹的刀片，根据这种程度的改变，能以与其他现有的轮胎制造工序相同的方式进行制造。也就是说，如图8所示，在硫化成形用模具的内周面上突出设置有用以形成主沟槽和横向沟槽的骨部7，在该骨部7之间设置的凹部8形成有花纹块，因此可通过在该骨部7的侧面安装刀片9来形成如上所述的壁面刀槽花纹。

图8表示了用于形成壁面刀槽花纹的刀片9和用于形成表面刀槽花纹的刀片10。在硫化成形时，将骨部7及凹部8按压在未硫化的轮胎胎面Tr上，由此形成规定的胎面花纹，此时，由刀片9、10形成各种刀槽花纹。成为轮胎径向外侧的刀片9的端部9a以锥形状或者圆弧状形成，这样的构造使得硫化成形后脱模时刀片9易于从花纹块中拔出。

本发明的充气轮胎，除在花纹块上形成如上所述的刀槽花纹外，其他与通常的充气轮胎相同，本发明可采用以往公知的材料、形状及构造等。

本发明虽然也可用于所谓的夏用轮胎，但由于在冰雪路面上的行驶性能优良，尤其可用于无钉防滑轮胎(冬用轮胎)。

其他实施方式

(1)本发明的充气轮胎所具有的胎面花纹并无特别限制。因此，花纹块的形状并不限于矩形，多边形、V字形等任何形状的花纹块都可以适用。并且，在前述的实施方式中举出了表面刀槽花纹的长尺寸方向与轮胎宽度方向互相平行的例子，但本发明并不限定于此。

(2)在本发明中，表面刀槽花纹可以是端部向壁面开口的敞开式刀槽花纹，但从防止花纹块的刚性局部过度下降的情况出发，优选为至少一端终止的闭合式刀槽花纹，更优选为如上所述的两端闭合式刀槽花纹。

实施例

为具体表示本发明的构成与效果，对于在冰雪路面上的制动性能进行了评价，以下进行说明。在冰雪路面上的制动性能以在冰雪路面上以40km/h的速度行驶时施加制动力并启动ABS时的制动距离来评价。以比较例1的结果作为100，用指数表示，数值越大表示在冰雪路面上的制动性能越好。

比较例1～3

在具有图1所示的胎面花纹的轮胎中，不具备壁面刀槽花纹的轮胎作为比较例1；在面向主沟槽的壁面上设置沿着平行于花纹块表面的方向延伸的花纹条，其余与比较例1相同的作为比较例2；在花纹块周围的壁面全面设置沿着轮胎径向延伸的刀槽花纹，其余与比较例1相同的作为比较例3。

实施例1～6

在具有图1所示的胎面花纹的轮胎中，具有图2、3所示的花纹块构造的轮胎作为实施例1；除了壁面刀槽花纹为波形刀槽花纹以外，其他与实施例1相同的轮胎作为实施例2；具有图6所示的花纹块构造的轮胎作为实施例3；在图6中，壁面刀槽花纹52在下层部5B的波数与在上层部5A相同的轮胎作为实施例4；具有图7所示的花纹块构造的轮胎为实施例5；在图7中，刀槽花纹62b在上层部6A和下层部6B之间连续的轮胎作为实施例6。

在比较例1～3及实施例1、2中，花纹块的橡胶硬度为45°，在实施例3～6中花纹块的上层部的硬度为45°，下层部的硬度为55°。另外，轮胎尺寸均为225/45R17。评价结果如表1所示。

【表1】

	比较例1	比较例2	比较例3	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
										在冰雪路面上的制动	100	101	102	103	104	106	105	106	105

如表1所示，实施例1～6与比较例1～3相比，在冰雪路面上的制动性改善了。认为这是由于，形成了如上所述的壁面刀槽花纹，降低了与壁面相近区域的刚性，能够实现花纹块内的接地压力的均匀化。并且，实施例3、5分别与实施例4、6相比，在冰雪路面上的制动性能提高，认为这是由于在花纹块的上层部与下层部刚性平衡得到了改善。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，在胎面设有花纹块，具有：在所述花纹块的表面形成的、在刀槽花纹的宽度方向上隔开间隔平行配置的多条表面刀槽花纹；在位于所述表面刀槽花纹的长尺寸方向的壁面上沿着轮胎径向延伸、且配置于相邻的一对所述表面刀槽花纹之间的壁面刀槽花纹；其特征在于所述的花纹块具有：位于表面侧的上层部；由比所述上层部更硬的橡胶构成的、位于所述上层部的轮胎径向内侧的下层部，

所述壁面刀槽花纹在所述下层部的条数多于所述上层部。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，所述壁面刀槽花纹的靠近花纹块表面的末端未向所述花纹块的表面开口，而将末端终止于所述壁面内。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的充气轮胎，若相邻的一对所述表面刀槽花纹之间的距离为W，则所述壁面刀槽花纹配置于与表面刀槽花纹的距离为0.1W～0.3W的区域内。

4.一种充气轮胎，在胎面设有花纹块，具有：在所述花纹块的表面形成的、在刀槽花纹的宽度方向上隔开间隔平行配置的多条表面刀槽花纹；在位于所述表面刀槽花纹的长尺寸方向的壁面上沿着轮胎径向延伸、且配置于相邻的一对所述表面刀槽花纹之间的壁面刀槽花纹；其特征在于所述花纹块具有：位于表面侧的上层部；由比所述上层部更硬的橡胶构成的、位于所述上层部的轮胎径向内侧的下层部，

所述壁面刀槽花纹以波形刀槽花纹形成，并且在所述下层部的波数多于所述上层部。

5.根据权利要求4所述的充气轮胎，所述壁面刀槽花纹的靠近花纹块表面的末端未向所述花纹块的表面开口，而将末端终止于所述壁面内。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的充气轮胎，若相邻的一对所述表面刀槽花纹之间的距离为W，则所述壁面刀槽花纹配置于与表面刀槽花纹的距离为0.1W～0.3W的区域内。

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