CN102774242A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充气轮胎,确保操纵稳定性能且提高湿路性能及雪路性能。该充气轮胎被指定了旋转方向。在胎面部(2)设置一对中央主沟(3)、和从该中央主沟(3)朝向轮胎旋转方向的后着地侧使相对于轮胎周向的角度逐渐增加而延伸的一对倾斜主沟(4),由上述中央主沟(3)和上述倾斜主沟(4)形成胎肩花纹块(6)。倾斜主沟(4)的沟宽度朝向轮胎轴向外侧逐渐增加,在胎面接地端(Te)处的角度为60~120度。上述胎肩花纹块(6)具有从上述倾斜主沟(4)向先着地侧延伸、且在先着地侧与相邻的倾斜主沟(4)间隔2~7mm而形成终端的倾斜副沟(7)。上述中央主沟(3)在上述胎肩花纹块(6)的先着地侧的端部位置的沟宽度小于在后着地侧的端部位置的沟宽度。
Description
技术领域
本发明涉及抑制操纵稳定性能的下降、且提高湿路性能以及雪路性能的充气轮胎。
背景技术
已知在胎面部形成有多个花纹块的块状花纹的充气轮胎。近年来,对于这种充气轮胎,要求提高湿路性能、雪路性能。为了提高上述湿路性能、雪路性能,例如以顺利地排出胎面部与路面之间的水膜、以及顺利地排出主沟、横沟内的雪为目的,提出有增大上述各沟的沟宽度的方案等。
然而,在上述方法中,由于减小接地面积,所以存在花纹刚性下降、操纵稳定性能恶化的问题。
专利文献1:JP特开2003-11618号公报
发明内容
本发明是鉴于以上的问题而提出的,其主要目的在于,提供一种通过将形成于胎面部的主沟和倾斜主沟的沟宽度、角度以及形状规定在一定范围,来抑制操纵稳定性能的下降、并且提高湿路性能以及雪路性能的充气轮胎。
本发明中技术方案1所记载的发明是一种充气轮胎,是被指定了旋转方向的充气轮胎,其特征在于,通过在胎面部设置:一对中央主沟,它们在轮胎赤道的两侧的位置沿轮胎周向连续地延伸;多条倾斜主沟,它们从各中央主沟朝向轮胎旋转方向的后着地侧使相对于轮胎周向的角度逐渐增加且越过胎面接地端而延伸,由此在胎面部形成有:在一对中央主沟之间延伸的中央陆地部、和将由上述中央主沟和上述倾斜主沟划分出的胎肩花纹块沿轮胎周向间隔设置而形成的胎肩花纹块列,上述倾斜主沟从上述中央主沟朝向轮胎轴向外侧沟宽度逐渐增加,并且在胎面接地端处相对于轮胎周向的角度为60度~120度,上述胎肩花纹块具有倾斜副沟,该倾斜副沟从上述倾斜主沟向轮胎旋转方向先着地侧延伸、并且在轮胎旋转方向的先着地侧与相邻的倾斜主沟间隔2mm~7mm而形成终端,上述中央主沟在上述胎肩花纹块的轮胎旋转方向的先着地侧的端部位置的沟宽度,小于在后着地侧的端部位置的沟宽度。
此外,技术方案2所记载的发明,在技术方案1所记载的充气轮胎的基础上,上述中央主沟在上述后着地侧的端部位置的沟宽度是上述中央主沟在上述先着地侧的端部位置的沟宽度的1.1倍~1.6倍。
此外,技术方案3所记载的发明,在技术方案1或2所记载的充气轮胎的基础上,上述胎肩花纹块的中央主沟侧的花纹块边缘包括:周向部,该周向部从轮胎旋转方向的先着地端沿着轮胎周向延伸;倾斜部,该倾斜部从上述周向部的轮胎旋转方向的后着地端朝向轮胎旋转方向的后着地侧且向轮胎轴向外侧倾斜地延伸。
此外,技术方案4所记载的发明,在技术方案1至3中任一项所记载的充气轮胎的基础上,上述倾斜副沟与上述倾斜主沟的锐角侧的交叉角度为55度~85度。
此外,技术方案5所记载的发明,在技术方案1至4中任一项所记载的充气轮胎的基础上,上述倾斜副沟的沟宽度从轮胎旋转方向的先着地侧朝向后着地侧逐渐增加。
通过在本发明的充气轮胎的胎面部,设置由:在轮胎赤道的两侧的位置沿轮胎周向连续地延伸的一对中央主沟、和从各中央主沟朝向轮胎旋转方向的后着地侧使相对于轮胎周向的角度逐渐增加且越过胎面接地端而延伸的多条倾斜主沟,而在胎面部形成有:在一对中央主沟之间延伸的中央陆地部、以及由将上述中央主沟和上述倾斜主沟形成的胎肩花纹块沿轮胎周向间隔设置而成的胎肩花纹块列。这种倾斜主沟由于能够利用轮胎的旋转将该倾斜主沟内的水、雪向胎面接地端侧顺利地排出,所以能够提高湿路性能、雪路性能。
尤其是本发明的倾斜主沟,由于从中央主沟朝向轮胎轴向外侧沟宽度逐渐增加,因此能够更顺利地向胎面接地端侧排出水、雪。此外,倾斜主沟由于在胎面接地端处相对于轮胎周向的角度形成为60~120度,所以提高了转弯行驶时容易作用有更大的接地压的接地端附近的横向刚性。因此,提高湿路性能、雪路性能并且确保操纵稳定性能。
此外,胎肩花纹块具有从上述倾斜主沟向轮胎旋转方向先着地侧延伸、并且在轮胎旋转方向的先着地侧与相邻的倾斜主沟间隔2~7mm而形成终端的倾斜副沟。这种倾斜副沟利用轮胎的旋转将胎肩花纹块与路面之间的水膜有效地向倾斜主沟汇集并顺利地排水。此外,这样不连续地形成的倾斜副沟,由于发挥水的整流效果,所以更顺利地排水,并且较高地保持胎肩花纹块的花纹刚性。因此更均衡地提高操纵稳定性能与湿路性能。
此外,中央主沟在上述胎肩花纹块的轮胎旋转方向的先着地侧的端部位置的沟宽度,小于在后着地侧的端部位置的沟宽度。由此,能够利用轮胎的旋转力将中央主沟内的排水向轮胎后着地侧、或经由倾斜主沟向胎面接地端侧顺利地排出。因此进一步提高湿路性能。
附图说明
图1为表示本发明的一个实施方式的充气轮胎的胎面部的展开图。
图2为图1的局部放大图。
图3为本发明的其他实施方式的胎面部的展开图。
附图标记说明:2…胎面部;3…中央主沟;4…倾斜主沟;5…中央陆地部;6…胎肩花纹块;7…倾斜副沟;C…轮胎赤道;Te…胎面接地端。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
如图1所示,本实施方式的充气轮胎(以下,有时简称为“轮胎”。),适合作为例如轿车用无防滑钉轮胎使用,具有指定了轮胎的旋转方向R的非对称胎面花纹,轮胎的旋转方向R用文字等例如表示于胎侧部(未图示)。
在本实施方式的轮胎的胎面部2,设有在轮胎赤道C的两侧的位置沿轮胎周向连续地延伸的一对中央主沟3、以及从各中央主沟3越过胎面接地端Te而延伸的多条倾斜主沟4。由此,在胎面部2形成有:在一对中央主沟3、3之间延伸的中央陆地部5、以及将由中央主沟3和倾斜主沟4划分出的胎肩花纹块6沿轮胎周向间隔设置而成的胎肩花纹块列6R。此外,在本实施方式的中央陆地部5以及胎肩花纹块6,设有相对于轮胎轴向倾斜地延伸的多个刀槽花纹S。
在此,上述“胎面接地端Te”被定义为,对轮辋组装于正规轮辋并填充正规内压的无负载的正规状态的轮胎,加载正规载荷以0度的外倾角接地到平面时的最靠轮胎轴向外侧的接地位置。另外,该胎面接地端Te、Te之间的轮胎轴向的距离被定义为胎面接地宽度TW。此外,轮胎的各部的尺寸等在无特殊限定的情况下,取上述正规状态下的值。
此外,上述“正规轮辋”是指在包含轮胎所依据的规格在内的规格体系中,按照每个轮胎规定该规格的轮辋,例如如果是JATMA则为“標準轮辋”,如果是TRA则为“Design Rim”,如果是ETRTO则为“Measuring Rim”。
此外,上述“正规内压”是指在包含轮胎所依据的规格在内的规格体系中,按照每个轮胎规定各规格的空气压,如果是JATMA则为“最高空气压”,如果是TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值,如果是ETRTO则为“INFLATION PRESSURE”,但在轮胎为轿车用的情况下取180kPa。
另外,“正规载荷”是指在包含轮胎所依据的规格在内的规格体系中,按照每个轮胎规定各规格的载荷,如果是JATMA则为“最大负载能力”,如果是TRA则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES”所记载的最大值,如果是ETRTO则为“LOAD CAPACITY”,但在轮胎为轿车用的情况下,为相当于上述载荷的88%的载荷。
上述中央主沟3,其轮胎赤道C侧的沟缘3c沿着轮胎周向以直线状延伸,并且其胎面接地端Te侧的沟缘3t沿轮胎周向形成为锯齿状(即,中央主沟3的沟中心线3G为锯齿状)。这种中央主沟3由于能够通过轮胎赤道C侧的沟缘3c,将中央主沟3内的排水向旋转方向后着地侧顺利地排出,并且保持中央陆地部5的较大的刚性,所以均衡地提高湿路性能和操纵稳定性能。此外,本实施方式的中央主沟3借助胎面接地端Te侧的沟缘3t而具有轮胎轴向的边缘成分,所以能够发挥优异的雪路性能。
此外,中央主沟3在上述胎肩花纹块6的轮胎旋转方向的先着地侧的端部位置6s的沟宽度W1a(与沟的长度方向成直角的沟宽度,以下,对于其他沟也一样。),形成为小于在后着地侧的端部位置6k的沟宽度W1b。这种中央主沟3能够利用轮胎的旋转力将中央主沟3内的排水顺利地向胎后着地侧排出、或者经由倾斜主沟4向胎面接地端Te侧顺利地排出。因此,本发明的轮胎提高了湿路性能。尤其是中央主沟3在上述后着地侧的端部位置6k的沟宽度W1b,优选为在上述先着地侧的端部位置6s的沟宽度W1a的1.1倍以上,更优选为1.2倍以上。
另一方面,如果上述沟宽度W1b与上述沟宽度W1a相比变得过大,则胎肩花纹块6的轮胎旋转方向后着地侧的刚性减小,有可能使操纵稳定性能恶化。因此,上述沟宽度W1b优选为上述沟宽度W1a的1.6倍以下,更优选为1.5倍以下。另外,为了更有效地发挥上述的作用,中央主沟3的上述沟宽度W1b例如优选为胎面接地宽度TW的4~7%。
此外,对于中央主沟3的配设位置,中央主沟3的沟中心线3G与轮胎赤道C的最短距离La优选为胎面接地宽度TW的6%以上,更优选为8%以上,此外优选为14%以下,更优选为12%以下。通过设定于这种范围,能够提高中央陆地部5与胎肩花纹块6的刚性平衡,提高操纵稳定性能。
如图2所示,上述倾斜主沟4形成为朝向轮胎旋转方向R的后着地侧凸出的平滑的圆弧状。由此,倾斜主沟4从中央主沟3朝向轮胎旋转方向的后着地侧相对于轮胎周向的角度θ1逐渐增加。这种倾斜主沟4由于能够利用轮胎的旋转将该倾斜主沟4内的水、雪向胎面接地端Te侧顺利地排出,所以能够提高湿路性能、雪路性能。作为这种倾斜主沟4的角度θ1,基于发挥上述作用的观点,优选为40度以上,并且更优选为50度以上,此外优选为140度以下,更优选为130度以下的范围。
此外,倾斜主沟4在胎面接地端Te处相对于轮胎周向的角度θ1t形成为60~120度。这种倾斜主沟4能够提高转弯行驶时容易作用更大的接地压的胎面接地端Te附近的横向刚性。为了进一步发挥上述作用,上述角度θ1t更优选为70度以上,并且更优选为80度以上,此外优选为110度以下,更优选为100度以下。
此外,倾斜主沟4从中央主沟3朝向轮胎轴向外侧沟宽度W2逐渐增加。这种倾斜主沟4能够更顺利地将该倾斜主沟4内的水、雪向胎面接地端Te侧排出。尤其是倾斜主沟4在胎面接地端Te的沟宽度W2t、与在倾斜主沟4与中央主沟3的交叉位置K的倾斜主沟4的沟宽度W2c之比W2t/W2c优选为1.1以上,更优选为1.2以上。另一方面,如果轮胎轴向外侧的沟宽度W2变得过大,则胎肩花纹块6的刚性下降,因而有可能使操纵稳定性能恶化。因此上述比W2t/W2c优选为2.0以下,更优选为1.8以下。另外,基于进一步发挥上述作用的观点,倾斜主沟4的沟宽度W2优选为3.5mm以上,更优选为4.0mm以上,此外优选为6.0mm以下,更优选为5.5mm以下的范围。
上述胎肩花纹块6的中央主沟3侧的花纹块边缘8包括:从轮胎旋转方向的先着地端8a沿着轮胎周向延伸的周向部9;以及从该周向部9的轮胎旋转方向的后着地端9b朝向轮胎旋转方向的后着地侧且向轮胎轴向外侧倾斜地延伸的倾斜部10。另外,在该倾斜部10的旋转方向的后着地端10b连接有倾斜主沟4。因此,本实施方式的花纹块边缘8有助于将中央主沟3内的排水利用轮胎的旋转力顺利地向倾斜主沟4排出。
此外,在本实施方式的胎肩花纹块6,形成有从上述倾斜主沟4向轮胎旋转方向先着地侧延伸的倾斜副沟7。此外,倾斜副沟7在轮胎旋转方向的先着地侧与相邻的倾斜主沟4间隔2~7mm而形成终端。由此,胎肩花纹块6被划分为:配置于比该倾斜副沟7更靠胎面接地端Te侧的外侧花纹块片6A;以及配置于比该倾斜副沟7更靠轮胎赤道C侧的内侧花纹块片6B。上述那样的倾斜副沟7,利用轮胎的旋转有效地将胎肩花纹块6与路面(未图示)之间的水膜向倾斜主沟4汇集而顺利地排出。
此外,沿轮胎周向未连续地形成的倾斜副沟7,将该倾斜副沟7内的水的流动限定在旋转方向后着地侧。因此倾斜副沟7发挥水的整流效果,利用轮胎的旋转力更顺利地向胎面接地端Te侧排水,所以进一步提高湿路性能。
另外,如果倾斜副沟7的旋转方向的先着地侧的端部7a、和在轮胎旋转方向的先着地侧与该端部7a相邻的倾斜主沟4的距离Lc大于7mm,则无法有效地汇集胎肩花纹块6与路面之间的水膜。相反地,如果上述距离Lc小于2mm,则上述端部7a与倾斜主沟4之间的花纹块刚性减小,由于以该部分为起点的橡胶缺损等而造成该倾斜副沟7与倾斜主沟4的连接,所以无法发挥水的整流效果。基于这种观点,上述距离Lc更优选为3mm以上,此外更优选为6mm以下。
此外,倾斜副沟7与倾斜主沟4的锐角侧的交叉角度θ2优选为55~85度。即,如果上述交叉角度θ2增大,则倾斜副沟7内的排水无法顺利地向胎面接地端Te侧流动。相反地,如果上述交叉角度θ2减小,则由倾斜副沟7和倾斜主沟4夹着的内侧花纹块片6B的刚性下降,有可能使操纵稳定性能恶化。因此上述交叉角度θ2更优选为60度以上,此外更优选为80度以下。
此外,倾斜副沟7优选为朝向旋转方向后着地侧且向胎面接地端Te侧延伸。这种倾斜副沟7能够利用该倾斜副沟7内的方向性将排水更进一步顺利地向胎面接地端Te侧排出。此外,倾斜副沟7防止因上述倾斜部10而使内侧花纹块片6B的花纹块宽度减小,从而确保刚性。
此外,倾斜副沟7优选为从轮胎旋转方向的先着地侧朝向后着地侧沟宽度W3逐渐增加。这种倾斜副沟7更均衡地确保上述的整流效果和胎肩花纹块6的刚性。另外,基于发挥上述效果的观点,倾斜副沟7在长度方向的旋转方向的后着地端处的沟宽度W3b、与倾斜副沟7在长度方向上的旋转方向的先着地端处的沟宽度W3a之比W3b/W3a,优选为1.2以上,更优选为1.3以上,此外优选为1.7以下,更优选为1.6以下。
此外,这种倾斜副沟7的沟宽度W3优选为3.5mm以上,更优选为4.0mm以上,此外优选为7.5mm以下,更优选为7.0mm以下的范围内。
此外,倾斜副沟7,其该倾斜副沟7的沟中心线7G的轮胎旋转方向的先着地端7G1与胎面接地端Te的距离Lu,优选形成于胎肩花纹块6的轮胎轴向的最大宽度W6的50~80%的范围。这种倾斜副沟7能够较高地确保转弯时作用有大的横力的上述胎肩外侧花纹块片6A的刚性,并且可靠地排出直行行驶时作用有较大的接地压的轮胎赤道C侧的胎肩花纹块6与路面的水膜。
对于上述中央主沟3以及倾斜主沟4的沟深度,根据惯例可进行各种设定,但基于确保上述作用的观点,中央主沟3的沟深度(未图示)优选为7.0~8.5mm,倾斜主沟4的沟深度(未图示)优选为3.6~8.0mm。此外,倾斜副沟7的沟深度(未图示)优选为倾斜主沟4的沟深度的80%以上,更优选为90%以上,此外优选为120%以下,更优选为110%以下。
此外,在上述中央陆地部5设有:在中央主沟3、3之间连接、并且相对于轮胎轴向向一方侧(图2中右上方)倾斜地延伸并且沿着轮胎周向间隔设置的第一中央倾斜沟13;以及相对于轮胎轴向向该第一中央倾斜沟13的另一方侧(图2中左上方)倾斜地延伸的第二中央倾斜沟14。此外,第二中央倾斜沟14在第一中央倾斜沟13的旋转方向先着地端13a(图2中左侧)、与在该第一中央倾斜沟13的轮胎旋转方向的先着地侧配置的第一中央倾斜沟13的旋转方向后着地端13b(图2中右侧)之间连接。由此,中央陆地部5形成有将大致三角形状的花纹块沿轮胎周向排列而成的花纹块列5A。
本实施方式的第一中央倾斜沟13以及第二中央倾斜沟14的沟宽度,均从其旋转方向先着地端13a、14a朝向旋转方向后着地端13b、14b逐渐增加。另外,第一中央倾斜沟以及第二中央倾斜沟14的旋转方向后着地端13b、14b与中央主沟3的交叉部,与上述倾斜主沟4的沟中心线4G相交。由此,由于中央陆地部5与路面之间的水膜经由中央主沟3从倾斜主沟4向胎面接地端Te侧顺利地排出,所以提高湿路性能。
这种第一中央倾斜沟13以及第二中央倾斜沟14的旋转方向后着地端13b、14b的沟宽度W4、W5,优选为上述倾斜主沟4的沟宽度W2c的55%以上,更优选为65%以上。然而,如果上述沟宽度W4以及W5增大,则中央陆地部5的刚性减小。因此,上述沟宽度W4、W5优选为倾斜主沟4的沟宽度W2c的95%以下,更优选为85%以下。
此外,图3示出本发明的其他实施方式。在该实施方式中,上述倾斜主沟4的后着地侧的沟缘4e朝向中央主沟3侧平滑地延伸。由此,上述胎肩花纹块6的中央主沟3侧的花纹块边缘8包括倾斜连接部15,该倾斜连接部15将上述周向部9和上述沟缘4e的轮胎轴向的内端4e1相对于轮胎周向倾斜地连接。即,胎肩花纹块6在其旋转方向先着地侧且轮胎轴向内侧设有大致三角形状的突出部T。由此,由于本实施方式的轮胎利用轮胎的旋转力和突出部T将中央主沟3内的排水顺利地向胎面接地端Te侧排出,所以提高湿路性能。
以上,对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明,但本发明不限于图示的实施方式,还可变形为各种方式来实施。
实施例
制造具有图1的花纹且基于表1的规格的充气轮胎(尺寸:195/65R15),并对它们的各性能进行了以下的测试。其中,共通规格如下。
胎面接地宽度TW:178mm
<中央主沟>
沟宽度W1a/胎面接地宽度TW:4.5%
沟深度:8.5mm
配设位置La/TW:9~11%
<倾斜主沟>
沟宽度W2c/胎面接地宽度TW:2.8%
沟深度:4.5~8.5mm
<倾斜副沟>
沟宽度W3a/胎面接地宽度TW:3.1%
沟深度:8.5mm
配设位置Lu/W6:70%
<第一、第二中央倾斜沟>
沟宽度W4/W2c、W5/W2c:70%
沟深度:3.5mm
其他
<各刀槽花纹>
宽度:0.8~1.0mm
刀槽花纹深度:2.3~7.0mm
<雪路性能、操纵稳定性能(干燥路)>
将各试供轮胎在轮辋(15×6JJ)、内压(200kPa)下装配于排气量为2000cc的后轮驱动车的全部轮子,并由一名驾驶员驾车在雪路、干燥路(沥青路面)的测试路线上行驶,根据驾驶员的感官评价对与转向盘响应性、刚性感、抓地性等有关的特性进行了评价。结果是以比较例1为100的评分来表示。数值越大越好。
<湿路性能(横向打滑试验)>
利用上述测试车辆,使上述车辆一边阶段性地增加速度、一边进入在半径为100m的沥青路面设置有水深10mm、长度20m的水洼的路线,计测横向加速度(横G),并算出55~80km/h的速度下前轮的平均横G。结果是以比较例1为100的指数来表示。数值越大越好。
测试的结果示于表1。
表1
测试的结果确认了,与比较例相比,实施例的轮胎的各性能得到提高。
Claims (5)
1.一种充气轮胎,是被指定了旋转方向的充气轮胎,其特征在于,
通过在胎面部设置:一对中央主沟,它们在轮胎赤道的两侧的位置沿轮胎周向连续地延伸;多条倾斜主沟,它们从各中央主沟朝向轮胎旋转方向的后着地侧使相对于轮胎周向的角度逐渐增加且越过胎面接地端而延伸,由此在胎面部形成有:在一对中央主沟之间延伸的中央陆地部、和将由上述中央主沟和上述倾斜主沟划分出的胎肩花纹块沿轮胎周向间隔设置而形成的胎肩花纹块列,
上述倾斜主沟从上述中央主沟朝向轮胎轴向外侧沟宽度逐渐增加,并且在胎面接地端处相对于轮胎周向的角度为60度~120度,
上述胎肩花纹块具有倾斜副沟,该倾斜副沟从上述倾斜主沟向轮胎旋转方向先着地侧延伸、并且在轮胎旋转方向的先着地侧与相邻的倾斜主沟间隔2mm~7mm而形成终端,
上述中央主沟在上述胎肩花纹块的轮胎旋转方向的先着地侧的端部位置的沟宽度,小于在后着地侧的端部位置的沟宽度。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
上述中央主沟在上述后着地侧的端部位置的沟宽度是上述中央主沟在上述先着地侧的端部位置的沟宽度的1.1倍~1.6倍。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
上述胎肩花纹块的中央主沟侧的花纹块边缘包括:周向部,该周向部从轮胎旋转方向的先着地端沿着轮胎周向延伸;倾斜部,该倾斜部从上述周向部的轮胎旋转方向的后着地端朝向轮胎旋转方向的后着地侧且向轮胎轴向外侧倾斜地延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
上述倾斜副沟与上述倾斜主沟的锐角侧的交叉角度为55度~85度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
上述倾斜副沟的沟宽度从轮胎旋转方向的先着地侧朝向后着地侧逐渐增加。
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