CN101734109A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够发挥优秀的拐弯性能和制动性能的充气轮胎。此充气轮胎具有胎面花纹，该胎面花纹包括：沿轮胎的周向延伸的多个主沟(1a～1d)；在位于最外侧的主沟(1a，1d)的轮胎宽度方向外侧上形成的、由花纹块列形成的胎肩地面接触部(2o，2i)，其中，在轮胎宽度方向两侧的各胎肩地面接触部(2o，2i)上设有周向刀槽花纹(4o，4i)，并且在车辆内侧的胎肩地面接触部(2i)上设置的周向刀槽花纹(4i)的条数，比在车辆外侧胎肩地面接触部(2o)上设置的周向刀槽花纹的条数(4o)还要多。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有胎面花纹的充气轮胎，该胎面花纹包括沿轮胎周向延伸的多个主沟和、由纵向花纹或花纹块形成的胎肩地面接触部。
背景技术
在充气轮胎的胎面上形成符合所要求的轮胎性能和使用条件的各种胎面花纹。在胎面的地面接触部，有时形成有称作刀槽花纹的沟槽，由于通过此刀槽花纹的边缘效应而抓住路面，因此不仅在冰雪路面上而且在濡湿的路面或干燥的路面上，也能够提高汽车转弯时的拐弯性能或刹车时的制动性能。
在下述专利文献1中记载了一种在花纹块上设置周向的刀槽花纹，并使在车辆外侧的该周向的刀槽花纹的形成密度要比车辆内侧的还要大的充气轮胎。这是为了，汽车转弯时，在车辆外侧提高横向的边缘效应，由此达到提高拐弯性能的目的。但是，经本发明人研究，这样的结构中存在汽车转弯时在车辆内侧不能确保充分的接地面积的倾向，因此判断为还存在改善拐弯性能的余地。
在下述专利文献2中记载了一种以左右非对称的方式形成有胎面花纹，并在车辆内侧的花纹块上设置排气沟的同时，在车辆外侧的花纹块上没有设置排气沟的充气轮胎。该排气沟，沿轮胎周向延伸，并使宽度方向的刀槽花纹之间连通，因此具有降低噪音的功能。在这样的结构中，由于在车辆外侧没有形成周向的刀槽花纹，因此存在汽车转弯时的横向边缘效应不足而拐弯性能不充分的问题。
在下述专利文献3中记载了一种以左右非对称的方式形成有胎面花纹，并且使设在车辆内侧的花纹块上的宽度方向刀槽花纹的条数要比设在车辆外侧的花纹块上的宽度方向刀槽花纹的条数更多的充气轮胎。但是，此轮胎结构是主要为了提高雪上操作稳定性的结构，关于汽车转弯时确保车辆内侧的接地面积和、进一步提高拐弯性能的问题，没有提示任何解决方法。
【专利文献1】特开2007-153104号公报
【专利文献2】特开平7-257114号公报
【专利文献3】特开2006-192929好公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于上述实情而做出的，其目的在于，提供一种能够发挥优秀的拐弯性能和制动性能的充气轮胎。
解决课题的方法
可以通过如下方式达成上述目的。即，本发明设计的充气轮胎是一种具有胎面花纹的充气轮胎，该胎面花纹包括：沿轮胎的周向延伸的多个主沟；在位于最外侧的主沟的轮胎宽度方向外侧上形成的、由纵向花纹或者花纹块列构成的胎肩地面接触部，其特征在于，在轮胎宽度方向两侧的各胎肩地面接触部上设有周向刀槽花纹，在车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的条数，比在车辆外侧胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的条数更多。
在本发明涉及的充气轮胎中，在车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的条数，比在车辆外侧的胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的条数更多，由此，在汽车转弯时，在车辆内侧能够确保接地面积，从而够提高拐弯性能。这是因为，相对于汽车转弯时的接地形状在车辆外侧变长而在车辆内侧变短的情况，在本发明中，通过在车辆内侧提高由周向刀槽花纹产生的横向的边缘效应，能够扩大车辆内侧的接地面积并能够提高抓着性能。
另外，通过本发明，能够提高刹车时的制动性能。这是因为，当刹车时，尤其前轮胎中，车辆内侧的负荷变大，但在本发明中，通过在车辆内侧提高由周向刀槽花纹产生的横向的边缘效应，能够提高抓着性能。胎面相对于路面以与外倾角对应的角度在轮胎宽度方向上也接触，因此，横向的边缘效应也对提高制动性能提供帮助。
在本发明中，优选地，车辆内侧的胎肩地面接触部由花纹块构成，其车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的至少一条，在花纹块的轮胎周向中心部上错开轮胎宽度方向的位置而延伸。
根据这样的结构，设置在车辆内侧胎肩地面接触部的周向的刀槽花纹至少一条具有如上所述的偏移(offset)形状，因此当刹车时产生由周向刀槽花纹区划的花纹块片之间的咬合作用。其结果，能够抑制构成车辆内侧的胎肩地面接触部花纹块的刚性下降，并能够提高抓着性能且提高制动性能。
在本发明中，优选地，在各轮胎宽度方向两侧的胎肩地面接触部上设有宽度方向的刀槽花纹，在车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的宽度方向刀槽花纹的条数，比在车辆外侧的胎肩地面接触部上设置的宽度方向刀槽花纹的条数更多。
由此，与刹车时尤其是在前轮轮胎中车辆内侧的负荷变大的情况相配合，能够在车辆内侧提高由宽度方向刀槽花纹产生的边缘效应从而提高抓着性能，并能够发挥良好的制动性能。
上述中，优选地，在轮胎宽度方向两侧的各胎肩地面接触部上设置的宽度方向刀槽花纹是，具有壁面之间可以在深度方向上卡合的3维结构的波形刀槽花纹，设置在车辆内侧的胎肩地面接触部上的宽度方向的刀槽花纹的波长，比设置在车辆外侧的胎肩地面接触部上的宽度方向刀槽花纹的长度更短。
由此，在车辆内侧的宽度方向刀槽花纹的壁面之间的卡合作用比车辆外侧的大，因此能够抑制构成车辆内侧的胎肩地面接触部的花纹块的刚性下降，而且能够发挥更优秀的制动性能，并且能够抑制对于设置在该花纹块上的宽度方向刀槽花纹的边缘磨损。
附图说明
图1是表示本发明涉及的充气轮胎的胎面的一例的展开图。
图2是表示汽车转弯时的接地形状的概要图。
图3是表示本发明的其他实施方式中胎面的一例的展开图。
图4是表示本发明的其他实施方式中胎面的一例的展开图。
图5是表示周向的刀槽花纹的壁面的主视图
图6是表示本发明的其他实施方式中胎面的一例的展开图。
图7是表示具有3维结构的波形刀槽花纹的壁面的立体图
符号说明
1a主沟
1d主沟
2i车辆内侧的胎肩地面接触部
2o车辆外侧的胎肩地面接触部
4i车辆内侧的周向刀槽花纹
4o车辆外侧的周向刀槽花纹
7i车辆内侧的宽度方向刀槽花纹
7o车辆外侧的宽度方向刀槽花纹
8花纹块
9壁面
具体实施方式
关于本发明的实施方案，参照附图进行说明。图1表示，本发明涉及的充气轮胎的胎面一例的展开图。这个轮胎是具有左右非对称的胎面花纹的安装方向指定型的轮胎，在安装于车辆时，图中右侧对应于车辆内侧，图中左侧对应于车辆外侧。符号E是接地端。
在这个胎面上设有：沿周向延伸的4条主沟1a～1d和；由这些主沟区划的5条花纹块列。在位于最外侧的主沟1a，1d的轮胎宽度方向外侧，形成有胎肩地面接触部2o，2i，构成这些胎肩地面接触部的花纹块列由被横沟3o，3i区划的多个花纹块8构成。另外，对于胎肩地面接触部2i以外的地面接触部而言，在轮胎周向上构成有由一部分连接的多个实质上花纹块构成的花纹块列。
在各轮胎宽度方向两侧的胎肩地面接触部2o，2i上设有周向刀槽花纹4o，4i，车辆内侧的胎肩地面接触部2i上设置的周向刀槽花纹4i的条数，比在车辆外侧的胎肩地面接触部2o上设置的周向刀槽花纹4o的条数还要多。具体而言，周向刀槽花纹4i为2条，周向刀槽花纹4o为1条。由此，能够确保车辆转弯时车辆内侧的接地面积并能够提高其转动性能。
即，车辆转弯时的接地形状如图2所示的那样，在车辆外侧变长而在车辆内侧变短(Lo＞Li)，通过设定成周向刀槽花纹4i比周向刀槽花纹4o更多，在车辆内侧提高横向的边缘效应，以扩大车辆内侧的接地面积，因而能够提高抓着性能。从恰好获得此作用效果的观点出发，周向刀槽花纹4i对轮胎周向的倾斜角度优选为10°以内，更优选为7°以内。
另外，若根据该轮胎，则也能够提高刹车时的制动性能。这是因为，当刹车时，尤其在前轮轮胎中，车辆内侧的负荷变大，此时，在其车辆内侧横向的边缘效应提高，因此能够提高抓着性能。进一步，通过使周向刀槽花纹的条数不同使车辆内侧的地面接触部的刚性下降，由此也提高乘坐时舒适感性能。
本实施方式中，在轮胎宽度方向的中心处形成的中心地面接触部5、以及，在其两侧形成的居间(mediate)地面接触部6o，6i上也形成有周向的刀槽花纹，但是本发明并不限定于此。不过，优选地，在车辆内侧的居间地面接触部6i上也设置有周向刀槽花纹，由此可以对于提高拐弯性能和制动性能提供一些帮助。
图1所示的胎面中，分别在胎肩地面接触部2o，2i上设置有宽度方向刀槽花纹7o，7i。此宽度方向刀槽花纹7o，7i向与周向刀槽花纹4o，4i交叉的方向延伸，胎肩地面接触部2i的每个花纹块的宽度方向刀槽花纹7i的条数，与胎肩地面接触部2o的每个花纹块的宽度方向刀槽花纹7o的条数相同。具体而言，宽度方向刀槽花纹7i为1条，宽度方向刀槽花纹7o为1条。
就图3所示的胎面而言，除了设在胎肩地面接触部2i上的宽度方向刀槽花纹7i的条数，比设在胎肩地面接触部2o的宽度方向刀槽花纹7o的条数还要多以外，与图1中的胎面相同。此胎面中，宽度方向刀槽花纹7i条数为2条，宽度方向刀槽花纹7o的条数为1条。根据这样的结构，能够通过在车辆内侧提高横向边缘效应来提高抓着性能，并加上依靠周向刀槽花纹的条数的不同而引起的作用效果，能够发挥更加良好的制动性能。
就图4所示的胎面而言，除了设置在胎肩地面接触部2i上的周向刀槽花纹4i成偏移形状以外，其它的与图3的胎面相同。该偏移形状是，在花纹块8的轮胎周向中心部，周向刀槽花纹4i错开轮胎宽度方向位置而延伸的形状。即，周向刀槽花纹4i，在花纹块8的中心部具有倾斜部，大致平行于轮胎周向的两端部的轮胎宽度方向位置相互被错开。这样的偏移形状，适用于设置在胎肩地面接触部2i上的周向刀槽花纹4i的至少一条上。
此时，通过获得刹车时被周向刀槽花纹4i区划的花纹块片之间的咬合效果，能够抑制构成胎肩地面接触部2i的花纹块8的刚性的下降，并能够提高抓着性能从而提高制动性能。从确保该作用效果的观点出发，作为轮胎宽度方向的错位量的偏移量G，优选为周向刀槽花纹4i的厚度t的2倍以上。
就周向刀槽花纹4i而言，如图5所示那样，为了抑制向横沟3i开口的位置处的刚性下降，通过提升长尺寸方向的两端部而形成，因而中心部的刚性变得比较低。周向刀槽花纹4i的上述倾斜部配置在没被提升的中心部内，由此能够在刚性低的中心部上体现咬合效果，并能够均匀提高花纹块8的刚性。
这样的偏移形状，既可适用于设在车辆外侧的胎肩地面接触部2o上的周向刀槽花纹4o上，也可适用于设在其他的中心地面接触部5或居间地面接触部6o，6i上的周向刀槽花纹上。
就图6所示的胎面而言，除了设置在各胎肩地面接触部2o，2i上的宽度方向刀槽花纹7o，7i，是具有3维结构的波形刀槽花纹以外，与图4中的胎面相同。该波形刀槽花纹而具有例如图7所示的那样的壁面形状，壁面之间具有可在深度方向上卡合的结构。在本实施方式中，宽度方向刀槽花纹7i的墙面9的凹凸条，在深度方向的中途弯曲成横V字形，并具有向长尺寸方向侧倾斜的部分。这样的3维结构的波形刀槽花纹，被详细记载在本申请人申请的特开2002-321509号公报中。
在此胎面中，设置在胎肩地面接触部2i上的宽度方向刀槽花纹7i的波长，比在胎肩地面接触部2o上设置的宽度方向刀槽花纹7o的波长还要小，在刹车时花纹块8被压瘪时，宽度方向刀槽花纹的壁面之间的卡合作用在车辆内侧大于在车辆外侧。因而，抑制构成胎肩地面接触部2i的花纹块8的刚性下降，由此能够发挥更加良好的制动性能，并且能够抑制在宽度方向刀槽花纹7i中产生的边缘(toe and heel)磨损。
另外，在上述中，适合使设在胎肩地面接触部2i上的宽度方向刀槽花纹7i的振幅，大于设在胎肩地面接触部2o上的宽度方向刀槽花纹7o的振幅。根据这样的结构，变得在车辆内侧的宽度方向刀槽花纹的壁面之间的卡合作用比在车辆外侧的更大，因而能够有效提高制动性能。
就本发明的充气轮胎而言，除了如上述那样在胎面设定周向刀槽花纹以外，与一般的充气轮胎相同，在本发明中能够采用任何现有公知材料、形状、结构、制法等。
就本发明涉及的充气轮胎的胎面花纹而言，不应限定于上述实施方案中，例如胎肩地面接触部可用纵沟花纹替换花纹块列而构成。在本发明中，主沟也可沿轮胎周向以锯齿状延伸，主沟的条数为2条以上即可。
【实施例】
以下，对具体表示本发明的结构和效果的实施例等进行说明。另外，对于轮胎的各性能评价以如下方式进行。
(1)拐弯性能
在干燥路面上进行转弯行车，进行了根据感觉(feeling)试验的功能评价。评价是，用在将比较例1作为100时的指数来表示的，其数值越大，则表示拐弯性能越优异。
(2)制动性能
在湿润地面上进行刹车行车，进行了根据感觉试验的功能评价。评价是，用在将比较例1为100时的指数来表示的，其数值越大，则表示制动性能越优越。
(3)乘坐时舒适感性能
行车一般路面并进行了根据感觉试验的功能评价。评价是，用在将比较例1作为100时的指数来表示的，其数值越大，则表示乘坐时舒适感性能越优异。
在上述(1)～(3)的试验中，将评价轮胎的尺寸设为235/55R18，将气压设为210kPa，将轮辋尺寸设为18×7-JJ，评价车辆为日本国产SUV(4WD，3000cc)。比较例1、2以及实施例1～4是，在如图1的轮胎花纹中使其周向刀槽花纹和宽度方向刀槽花纹的条数不同的例子。而在实施例3中，如图4所示那样，将周向刀槽花纹形成为偏移形状，在实施例4中，如图6所示那样，将宽度方向刀槽花纹形成为3维结构的波形刀槽花纹并使其波长不同。表1表示其评价结果。
【表1】
根据表1，实施例1～4，与比较例1，2相比能够发挥更优秀的拐弯性能和制动性能，并进一步提高乘坐时舒适感性能。实施例1中，总的刀槽花纹条数与比较例2相同，但是其拐弯性能和制动性能要比比较例2还要优秀，其意义在于使在车辆内侧中的胎肩地面接触部的周向刀槽花纹的条数比在车辆外侧的还要多。另外，在实施例3中通过应用偏移形状，在实施例4中通过应用3维结构的波形刀槽花纹的波长不同，分别能够发挥更良好的拐弯性能以及制动性能。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，具有胎面花纹，该胎面花纹包括：沿轮胎的周向延伸的多个主沟；在位于最外侧的主沟的轮胎宽度方向外侧上形成的、由纵向花纹或者花纹块列构成的胎肩地面接触部，其特征在于，
在轮胎宽度方向两侧的各胎肩地面接触部上设有周向刀槽花纹，在车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的条数，比在车辆外侧胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的条数更多。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，车辆内侧的胎肩地面接触部由花纹块列构成，在其车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的周向刀槽花纹的至少一条，在花纹块的轮胎周向中心部上错开轮胎宽度方向的位置而延伸。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，在各轮胎宽度方向两侧的胎肩地面接触部上设有宽度方向的刀槽花纹，在车辆内侧的胎肩地面接触部上设置的宽度方向刀槽花纹的条数，比在车辆外侧的胎肩地面接触部上设置的宽度方向刀槽花纹的条数更多。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎，其中，在轮胎宽度方向两侧的各胎肩地面接触部上设置的宽度方向刀槽花纹是，具有壁面之间可以在深度方向上卡合的3维结构的波形刀槽花纹，设置在车辆内侧的胎肩地面接触部上的宽度方向刀槽花纹的波长，比设置在车辆外侧的胎肩地面接触部上的宽度方向刀槽花纹的长度更短。
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