CN104955660B - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明的充气轮胎(10)在胎面11的表面形成有横向花纹槽(15),该横向花纹槽(15)从轮胎宽度方向的一方端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长,且在轮胎宽度方向中心部折回并到达轮胎宽度方向的另一方端部,设置在轮胎周向上延长的至少一条周向槽(12),并且在轮胎(10)的接地面,在将通过接地宽度中心(CL)和接地端的中心且与轮胎周向平行的两直线所围起的区域设为中央部、将直线的外侧设为肩部时,以中央部的轮胎宽度方向的长度l、和设于中央部的周向槽(12、13a、13b)的槽剖面面积的总合S满足1≤(S/l)≤3的关系的方式来形成周向槽(12、13a、13b),由此能够确保在潮湿路面的操纵稳定性能,并且提高在干燥路面的操纵稳定性能、耐磨损性能。
Description
技术领域
本发明涉及在胎面表面形成有周向槽和横向花纹槽的充气轮胎,尤其涉及操纵稳定性优异的充气轮胎。
背景技术
以往,进行了如下试验,即、在胎面表面形成在轮胎周向上延长的周向槽、和以与轮胎的周向交叉的方式延长的横向花纹槽,利用块部的边缘效果来确保制动性能以提高轮胎的操纵稳定性能(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-101740号公报
发明内容
然而,在干燥路面上,为了提高较高的操纵稳定性能,需要增大接地面来确保块部刚性。另一方面,在潮湿路面上,为了提高操纵稳定性能,需要增加槽数来提高排水性能。
由于这两个性能是相互矛盾的关系,因此存在如下问题点:若想提高在潮湿路面的操纵稳定性能,则会导致在干燥路面的操纵稳定性能下降。
另外,为了提高在潮湿路面的操纵稳定性能,所谓的圆接地形状有利,但一般这样的接地形状的轮胎具有在干燥路面的操纵稳定性能、耐磨损性能变差的趋势。
本发明是鉴于以往的问题点而提出的方案,目的在于提供一种充气轮胎,其能够确保在潮湿路面的操纵稳定性能,并且能够提高在干燥路面的操纵稳定性能、耐磨损性能。
用于解决课题的方案
本发明的发明者努力研究的结果发现,通常的乘用车用轮胎由于在肩部的接地压较高,因此潮湿时的接地面内的水的流动主要集中于中央部,因此在排水能力较低的情况下,水会从中央部进入踏面内。因此对为了排出进入的水所需要的槽剖面面积进行了研究后发现,将配置在中央部的周向槽的剖面面积的总合设为S、将中央部的长度设为l时,若为1≤(S/l)≤3,则能够不使块部刚性下降地有效排出进入中央部的水,从而完成了本发明。
即、本发明提供一种充气轮胎,在胎面的表面形成有横向花纹槽,该横向花纹槽从轮胎宽度方向的一方端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长,且在轮胎宽度方向中心部折回并到达轮胎宽度方向的另一方端部,上述充气轮胎的特征在于,具备在轮胎周向上延长的至少一条周向槽,在该轮胎的接地面,在将通过接地宽度中心与接地端的中心且与轮胎周向平行的两直线所围起的区域设为中央部、将上述直线的外侧设为肩部时,上述中央部的轮胎宽度方向的长度(中央部的宽度)l、和设于上述中央部的周向槽的槽剖面面积的总合S满足如下关系:1≤(S/l)≤3。
在此,槽面积的意思是将轮胎的胎面图案平面展开时的平面上的槽面积。另外,在将槽面积与胎面图案的全面积的比定义为阴性率(槽面积/图案全面积)的情况下,上述的槽面积的关系为:横向花纹槽阴性率≥周向槽阴性率。
此外,如图1所示那样的、右高左低的横向花纹槽的开口部的位置和左高右低的横向花纹槽的开口部的位置在轮胎周向上错开的那样的横向花纹槽也包含于本发明的“从轮胎宽度方向的一方端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长,且在轮胎宽度方向中心部折回并延长到轮胎宽度方向的另一方端部的横向花纹槽”。
附图说明
图1是表示实施方式1的充气轮胎的胎面图案的图。
图2是表示实施例(其1)所使用的轮胎的胎面图案的图。
图3是表示行驶测试的试验结果的表。
图4是表示实施方式2的充气轮胎的胎面图案的图。
图5是表示实施例(其2)所使用的轮胎的胎面图案的图。
图6是表示实施例(其2)所使用的轮胎的胎面图案的图。
图7是表示行驶测试的试验结果的表。
图8是表示实施方式3的充气轮胎的胎面图案的图。
图9是用于说明雪上摩擦产生的机理的图。
图10是用于说明槽加高部与中央周槽及横向花纹槽的关系的图。
图11是用于说明块部的平均接地长度与排水性的性能的关系的图。
图12是表示3D刀槽花纹的一个例子的图。
图13是表示刀槽花纹的排列例的图。
图14是表示本发明的充气轮胎的胎面图案的其他例的图。
图15是表示以往的充气轮胎的胎面图案的图。
图16是表示行驶测试的试验结果的表(实施例201~230)。
图17是表示行驶测试的试验结果的表(实施例231~262)。
图18是表示行驶测试的试验结果的表(实施例301~330)。
图19是表示行驶测试的试验结果的表(实施例331~362)。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示形成于本实施方式1的充气轮胎(以下称为轮胎)10的胎面11的胎面图案的一个例子的图,上下方向是轮胎周向,左右方向是轮胎宽度方向。
轮胎10将以环状跨越于一对胎圈间的至少一层胎体作为骨架,在该胎体的胎冠部的径向外侧具有至少一层带层,在配置于该带层的径向外侧的胎面橡胶表面,形成有图1所示那样的胎面图案。
以下,将两条直线围起的区域设为中央部,将中央部的外侧的区域设为肩部,上述两条直线与轮胎周向平行且通过接地端与通过该图的用粗虚线表示的该轮胎的接地面的接地宽度中心的直线(CL;中心线)的中心。中央部的轮胎宽度方向的长度l为接地宽度w的约50%。
在胎面11的中央部,形成有三条周向槽12、13a、13b和横向花纹槽15。三条周向槽12、13a、13b均为以沿轮胎周向延长且在轮胎周向上连通的方式设置的直线槽,在本例中,将位于中央部的中央的周槽12的槽宽度形成为比位于周槽12的外侧的周槽13a、13b的槽宽度小。
横向花纹槽15是具备右侧横向花纹槽15a和左侧横向花纹槽15b的大致V字状的槽,该右侧横向花纹槽15a从轮胎宽度方向的一方(在此为右侧)的端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长并向位于中央的周槽12开口,该左侧横向花纹槽15b从轮胎宽度方向的另一方(左侧)的端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长并向位于中央的周槽12开口。右侧横向花纹槽15a和左侧横向花纹槽15b均为圆弧状的槽,在图1的图案中,右侧横向花纹槽15a从位于中央的周槽12朝向轮胎宽度方向外侧右高左低地延长,左侧横向花纹槽15b左高右低地延长。
胎面11的表面由三条周向槽12、13a、13b和横向花纹槽15划分为多个块部16(16p、16q)。在各块部16p、16q的表面亦即接地面侧,分别设有直线状的多个刀槽花纹(2D刀槽花纹)17p、17q。刀槽花纹17p、17q的延长方向与轮胎周向所成的角亦即刀槽花纹角度为75°。
在本例中,如图1所示,将三条周向槽12、13a、13b全部配置在中央部的内侧,并且,三条周向槽12、13a、13b的槽剖面面积的总合S和中央部的长度l(接地宽度的大约一半)的S和l设定为处于1≤(S/l)≤3的范围。
即、在S/l<1的情况下,能够确保块部刚性,因此可获得干燥路面的操纵稳定性能,但中央部的排水效果不充分,因此潮湿路面的操纵稳定性能下降。另一方面,在S/l>3的情况下,潮湿路面的操纵稳定性能提高,但块部刚性下降。
由此,为了不使块部刚性下降,且有效地排出进入中央部的水,需要将S和l设定为1≤(S/l)≤3的范围。
由此,能够确保块部刚性,并且有效地排出进入中央部的水,因此能够兼顾轮胎10的干燥路面的操纵稳定性能和潮湿路面的操纵稳定性能。
另外,由于在中央部形成三条周向槽,因此能够适当地确保中央部的块部刚性,并且即使在水量较多的潮湿路面也能够发挥稳定的操纵稳定性能。
此时,优选使位于外侧的周槽13a、13b的剖面面积比位于中央的周槽12的槽面积大。
即、就潮湿路面的操纵稳定性能而言,若设于中央部的周向槽的槽剖面面积的总合S与中央部的宽度l满足1≤(S/l)≤3的关系,则与周槽12、13a、13b的剖面面积的大小没有关系,但若减小位于中央的周槽12的剖面面积,则能够提高接地长度较长的中央部的刚性。因此,若将S/l设定于上述的范围内,并且使位于外侧的周槽13a、13b的剖面面积比位于中央的周槽12的剖面面积大,则能够进一步提高干燥路面的操纵稳定性能。另外,使位于中央的周槽12与位于外侧的周槽13a、13b的间隔左右相同而容易排出中央部的水,因而优选。由此,能够进一步提高潮湿路面的操纵稳定性能。
此外,在上述实施方式1中,将配置于中央部的周向槽的条数设为三条,但既可以为一条或两条、也可以为四条以上。但是,若周向槽的条数少,则在水量多时,潮湿性能的提高量变小。另外,若为四条以上,则中央部的块部宽度变窄,因此在干燥路面的操纵稳定性能下降。由此,为了同时提高干燥路面的操纵稳定性能和潮湿路面的操纵稳定性能,希望配置于中央部的周向槽的条数为三条。
另外,在上述实施方式1中,仅在中央部设置了周向槽,但也可以在肩部设置周向槽。不言而喻,在这种情况下,也与实施方式1相同,配置于中央部的内侧的周向槽的槽剖面面积的总合S与中央部的长度l设定为处于1≤(S/l)≤3的范围。
实施例(其1)
准备本申请发明的为1≤(S/l)≤3的轮胎(实施例1~6)、和图2(a)所示的S/l为1以下的以往的轮胎(以往例),将各轮胎安装于试验车辆上并在潮湿路面、干燥路面、以及雪地路面行驶,将测试操纵稳定性能的结果表示在图3的表中。另外,为了比较,还同时记载了对S/l为3以上的轮胎(比较例1)、位于中央的周槽与位于外侧的周槽的间隔左右不同轮胎(比较例2)、以及周向槽为四条的轮胎(比较例3)进行了相同的试验的结果。
潮湿路面操纵稳定性能、干燥路面操纵稳定性能、以及雪上操纵稳定性能的评价通过测量驾驶员分别行驶了操纵稳定性评价用的路程时的一圈时间(ラップタイム)来进行评价。潮湿制动测试在柏油路面上喷洒了水深2mm的水。结果全部用指数表现,任意的结果都是以以往例的结果为100。指数大为优良。
使用的轮胎的轮胎尺寸为195/65R15,使用轮圈为6J-15,内压为200kPa。此外,轮圈以及内压基于以JATMA YEAR BOOK(2011、日本汽车轮胎协会规格)规定的与子午线帘布层轮胎的尺寸对应的适用轮圈以及空气压-负载能力对应表。
另外,各轮胎的块部的槽深度为9mm,刀槽花纹深度全部为6mm,图案形状如图2(a)~(e)所示那样设定。阴性率均为32%。
如图2(a)所示,以往例具有从接地端至接地端的V字的横向花纹槽,在接地面中央具有一条周向槽。以内压为200kPa、负载为5500N设置在平滑的路面时的接地宽度为140mm。刀槽花纹角度为75°。
周向槽的槽宽度为4mm,深度为9mm。由此,S/l=4×9/70=0.51。
实施例1的胎面图案与以往例相同,将周向槽的槽宽度设为10mm、将深度设为7mm。由此,S/l=10×7/70=1.0。实施例2的胎面图案也与以往例相同,但将周向槽的槽宽度设为14mm、将深度设为10mm。因此,S/l=14×10/70=2.0。实施例3如图2(b)所示,在接地面中央设置槽宽度为5mm、深度为7mm的周向槽,并且在周向槽的两侧各追加一条槽宽度为5mm、深度为7mm的周向槽。因此,S/l=5×7×3/70=1.5。此外,追加的两条槽配置为,槽的中心处于离中央25mm的部位。因此,S/l=5×7×3/70=1.5。实施例4的胎面图案与实施例3相同,将接地面中央的周向槽的槽宽度设为10mm、将深度设为7mm,将配置于两侧的两条周向槽的槽宽度设为10mm、将深度设为7mm。因此,S/l=10×7×3/70=3.0。比较例1的胎面图案与实施例3相同,三条周向槽的槽宽度全部为11mm、深度全部为7mm。因此,S/l=11×7×3/70=3.3。实施例5是将实施例3中的中央的周向槽的槽宽度设为4mm、将深度设为5mm、将两侧的周向槽的槽宽度设为8.5mm、将深度设为5mm。因此,S/l=(4×5+8.5×5×2)/70=1.5。比较例2如图2(c)所示,将实施例5中的右侧的周向槽的位置向中央侧移动5mm移动。另外,实施例6如图2(d)所示,将周向槽设为两条,并且将周向槽的槽宽度设为10mm、将深度设为7mm。此外,中心肋(陆部)的宽度为25mm。比较例3如图2(e)所示,将周向槽设为四条,并且将周向槽的槽宽度设为5mm、将深度设为7mm。此外,中心肋(陆部)的宽度为10mm。
从图3的表可知,1≤(S/l)≤3的实施例1~5的轮胎的干燥路面操纵稳定性能均与以往例同等或以上,与以往例的轮胎相比,潮湿路面操纵稳定性能和雪上操纵稳定性能提高。尤其可知,将位于外侧的周槽的剖面面积设定为比位于中央的周槽的槽剖面面积大的实施例5的轮胎与以往例相比,操纵稳定性能在所有的路面都提高。
与此相对,槽剖面面积较大且S/l>3的比较例1的轮胎虽然潮湿路面操纵稳定性能和雪上操纵稳定性能比以往例提高,但干燥路面操纵稳定性能比以往例差。
由此,通过为1≤(S/l)≤3,可确认到操纵稳定性能在潮湿路面、干燥路面、雪地路面的任意路面都提高。另外,若如比较例2那样使外侧的周向槽的一方向中央侧移动,虽然潮湿路面操纵稳定性能比以往例提高,但干燥路面操纵稳定性能下降。因此,确认到优选使左右的周向槽与中央的周向槽的距离相同。
此外,如实施例6那样将中央部的槽设为两条的轮胎与以往例相比没有变化,如比较例3那样将中央部的槽设为四条的轮胎与以往例相比,操纵稳定性下降,因此确认到中央部的槽为三条最佳。
实施方式2
图4是表示本实施方式2的充气轮胎(以下称为轮胎)10Z,用该图的粗实线表示轮胎10Z的接地形状轮廓。
轮胎10Z的胎面图案与图1所示的轮胎10的胎面图案相同,具备形成于中央部的在周向上连通的三条周向槽(周槽12、13a、13b)和V字状的横向花纹槽15。
以下,将块部16中由位于中央的周槽12和位于外侧的周槽13a(或者周槽13b)及横向花纹槽15划分的块部16p称为内侧块部,将由位于外侧的周槽13a(或者周槽13b)和横向花纹槽15划分的块部16q称为外侧块部。
本例的轮胎10Z具有如下接地形状轮廓,即、在将图4的用粗实线围起的接地面的内部的内侧块部16p的平均接地长度设为a、将外侧块部16q的平均接地长度设为b时,平均接地长度a与平均接地长度b大致相等(0.9·a<b<1.1·a)。
在中央部,简单地在如a≈b那样的接地形状轮廓中,在中央部的轮胎径差少,因此耐磨损性能优异,另一方面,接地面的除水效果下降,因此潮湿制动性能恶化。但是,如果像本例的轮胎10Z那样,在中央部设置多个在周向上连通的周向槽(在此为三条),并且平均接地长度a与平均接地长度b为0.9·a<b<1.1·a的接地形状轮廓,则能够有效地排出进入中央部的水,因此能够获得维持优异的耐磨损性能并且具有较高潮湿制动性能的充气轮胎。
若平均接地长度b为平均接地长度a的90%以下,则在中央部的轮胎径差变大,因此在接地面的除水效果变高,但耐磨损性能下降。另一方面,若平均接地长度b为平均接地长度a的110%以上,则耐磨损性能优异,但在接地面的除水效果下降,因此即使在中央部设置多个在周向上连通的周向槽,也不能确保潮湿制动性能。因此,为了兼顾操纵稳定性能和耐磨损性能,需要成为0.9·a<b<1.1·a。
此外,将三条周向槽(周槽12、13a、13b)配置于接地长度较长的中央部是重要的。由此,能够有效地排出水,并且以最小的阴性率确保在潮湿路面的操纵稳定性能,因此能够实现与干燥路面的操纵稳定性的高水平的兼顾。
此时,优选使位于中央的周槽12的剖面面积比位于外侧的周槽13a、13b的剖面面积小。
即、在潮湿路面的操纵稳定性能与周槽12、13a、13b的剖面面积的大小没有关系,但如果减小位于中央的周槽12的剖面面积,则能够提高平均接地长度较长的中央部的刚性,因此能够进一步提高在干燥路面的操纵稳定性能。
这样,若使周向槽中位于外侧的周向槽亦即周槽13a、13b的剖面面积比位于中央的周向槽亦即周槽12的剖面面积大,则能够确保在潮湿路面的操纵稳定性能并且进一步提高在干燥路面的操纵稳定性能。
另外,使位于中央的周槽12与位于外侧的周槽13a、13b的间隔左右相同容易排出中央部的水,因而优选。由此,能够进一步提高潮湿路面的操纵稳定性能。
此外,在上述实施方式2中,仅在中央部设置了周向槽,但也可以在肩部设置周向槽。不言而喻,在这种情况下,在将接地面的内部的内侧块部16p的平均接地长度设为a、将外侧块部16q的平均接地长度设为b时,也需要做成平均接地长度a与平均接地长度b为0.9·a<b<1.1·a的接地形状轮廓。
实施例(其2)
准备本申请发明的、在中央部具有三条周向槽而且平均接地长度a与平均接地长度b为0.9·a<b<1.1·a的接地形状轮廓的轮胎(实施例1~5)、和周向槽为一条的以往的轮胎(以往例),将各轮胎安装于试验车辆并在潮湿路面、干燥路面、以及雪地路面行驶,将测试操纵稳定性能的结果表示在图7表中。另外,为了比较,还同时记载了对将以往例的接地形状做成圆形的轮胎(比较例1)、在肩部设有位于外侧的周槽的轮胎(比较例2)、平均接地长度b为平均接地长度a的90%以下的轮胎(比较例3)、以及平均接地长度b为平均接地长度a的110%以上的轮胎(比较例4)进行了相同的试验的结果。
潮湿路面操纵稳定性能、干燥路面(DRY)操纵稳定性能、以及雪上操纵稳定性能的评价通过测量驾驶员分别行驶操纵稳定性评价用路程时的一圈时间而进行了评价。潮湿制动测试在柏油路面上喷洒了水深2mm的水。结果全部用指数表现,所有结果都以以往例的结果为100。指数大为优良。
使用的轮胎的轮胎尺寸为195/65R15,使用轮圈为6J-15,内压为200kPa。此外,轮圈以及内压基于JATMA YEAR BOOK(2011,日本汽车轮胎协会规格)中规定的与子午线帘布层轮胎的尺寸对应的适用轮圈以及空气压-负载能力对应表。
另外,各轮胎的块部的槽深度为9mm,刀槽花纹深度全部为6mm,阴性率为32%。此外,关于图案形状将于后文叙述。以往例如图5(a)所示,具有从接地端至接地端的V字的横向花纹槽,在接地面中央具有一条周向槽。以内压为200kPa、负载为5500N设置在平滑的路面上时的接地宽度为140mm。刀槽花纹角度为75°。
周向槽的槽宽度为4mm、深度为9mm。
比较例1如图5(b)所示,与以往例相比,接地形状为圆形。此外,若将以往例的矩形率设为100,则比较例1的矩形率为62。实施例1如图5(c)所示,在接地面中央的周向槽的两侧各追加了一条槽宽度为6mm、深度为9mm的连通的周向槽。上述追加的两条槽配置为,槽的中心处于离接地面中央25mm的部位,内侧块部的平均接地长度a与外侧块部的平均接地长度b之比为a:b=1:1。比较例2如图5(d)所示,与实施例1比较,追加的两条槽的中心位于中央部的外侧(离接地面中央50mm的部位)。实施例2如图4所示,相比实施例1,接地形状稍微更圆,相比比较例1,稍微为四边形,因此a:b=1:0.95。比较例2的矩形率为85。比较例3如图6(a)所示,使接地形状为与比较例1相同的形状(使矩形率为62),因此a:b=1:0.85。实施例3如图6(b)所示,接地形状稍微为蝶形,因此a:b=1:1.05。实施例3的矩形率为105。
比较例5如图6(c)所示,接地形状为蝶形,因此a:b=1:1.15。实施例3的矩形率为110。实施例4如图6(d)所示,与实施例1比较,将追加的两条槽中的右侧的槽向接地面中央侧移动5mm。实施例5将实施例1的周向槽的槽宽度全部设为5.3mm、将深度设为8.3mm。
从图7的表可知,具有在中央部形成有三条周向槽且平均接地长度a与平均接地长度b为0.9·a<b<1.1·a的接地形状轮廓的轮胎(实施例1~5)与以往例的轮胎相比,潮湿路面、干燥路面、以及在雪上路面的操纵稳定性能均得到了提高。
与此相对,将接地形状做成圆形的比较例1和比较例3与以往例相比,虽然提高了潮湿路面操纵稳定性能和干燥路面操纵稳定性能,但雪上操纵稳定性能大幅度恶化。由此,确认到平均接地长度b为平均接地长度a的90%以下的接地形状为圆形的轮胎的雪上操纵稳定性能较差。
另外,如比较例2那样,即使周向槽为三条,在将中央部的周向槽设为一条的情况下,也与以往例相比没有变化。由此,确认到中央部的周向槽需要三条。另外,还确认到,在如比较例3那样将平均接地长度b设为平均接地长度a的90%以下的情况下,雪上操纵稳定性能下降,在如比较例4那样将平均接地长度b设为平均接地长度a的110%以上的情况下,雪上操纵稳定性能和潮湿路面操纵稳定性能变差。此外,还确认到,在如实施例4那样使右侧的槽向接地面中央侧移动时,相比左右的槽对称地形成的情况,操纵稳定性能变差,另外,若使周向槽的槽宽度全部相同,则相比使接地面中央的周向槽的槽宽度狭窄的情况,操纵稳定性能变差。
实施方式3
图8是表示形成于本实施方式的充气轮胎(以下称为轮胎)10A的胎面11上的胎面图案的一个例子的图。
在胎面11的表面形成有中央周槽12、中间周槽13a、13b、肩槽14a、14b、以及横向花纹槽15。中央周槽12和中间周槽13a、13b是设置于中央部并在轮胎周向上延长且在轮胎周向上连通的周向槽,在本例中,使中间周槽13a、13b的槽宽度比中央周槽12的宽度大。
肩槽14a、14b是分别设置在中间周槽13a、13b的轮胎径向外侧的、延长方向为大致周向的在轮胎周向上不连通的周向槽,形成于该轮胎10A的接地面内的肩部。
在此所说的“连通的槽”是指槽的延长方向相对于轮胎周向不倾斜的槽,“不连通的槽”是指槽的延长方向相对于轮胎周向倾斜的(槽的延长方向与轮胎周向所成的角度不为0°)槽。
在本例中,肩槽14a、14b相对于轮胎周向倾斜大约4°而形成。
横向花纹槽15是具备右侧横向花纹槽15a和左侧横向花纹槽15b的V字状的槽,该右侧横向花纹槽15a从轮胎宽度方向的一方(在此为右侧)的端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长并向中央周槽12开口,该左侧横向花纹槽15b从轮胎宽度方向的另一方(左侧)的端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长并向中央周槽12开口。右侧横向花纹槽15a和左侧横向花纹槽15b均为圆弧状的槽,形成为槽宽度随着从中央周槽1两侧朝向轮胎宽度方向外侧而逐渐变大。在图8的图案中,右侧横向花纹槽15a随着从中央周槽12朝向轮胎宽度方向外侧而右高左低地延长,左侧横向花纹槽15b左高右低地延长。
以下,在不区别左右的情况下,将中间周槽13a、13b记载为中间周槽13,将肩槽14a、14b记载为肩槽14。
胎面11的表面由设置在胎面11的表面的中央周槽12、中间周槽13、肩槽14、以及横向花纹槽15划分为多个块部16(16a~16c)。将由中央周槽12和中间周槽13及横向花纹槽15划分而成并配置于轮胎10的中央部的块部16a称为中央块部,将由肩槽14和横向花纹槽15划分并配置于轮胎10的肩部的块部16b称为肩块部,将由中间周槽13和肩槽14及横向花纹槽15划分而成并配置于中央块部16a与肩块部16c之间的块部16b称为中间块部。
中央块部16a是相当于实施方式1、2的内侧块部16p的块部,中间块部16b和肩块部16c是由肩槽14将实施方式1、2的外侧块部16q分割为两个得到的块部。
在各块部16a~16c的表面亦即接地面侧,分别设有多个刀槽花纹17a~17c。以下,将设于中央块部16a的刀槽花纹17a称为中央刀槽花纹,将设于中间块部16b的刀槽花纹17b称为中间刀槽花纹,将设于肩块部16c的刀槽花纹17c称为肩刀槽花纹。
此外,在图1中,符号18是设于中央块部16a的中央侧的横向花纹槽底的槽加高部,符号19是设于中央块部16a与中间块部16b的离地侧的倒角部。
在本例中,通过采用图8所示那样的胎面图案,从而确保潮湿制动性能和耐磨损性能,并且提高雪上μ从而提高雪地道路上的加速性能、制动性能、以及操纵稳定性能。
具体而言,通过在中央部的中心设置中央周槽12,并且在中央部且中央周槽12的轮胎宽度方向外侧设置中间周槽13,从而提高利用了中央块部16a和中间块部16b的块部边缘的边缘效果而提高雪上横向抓地力,并且通过将中央周槽12做成在轮胎周向连通的槽,从而提高向轮胎周向的排水性能,还能够确保潮湿制动性能。
此时,若使中间周槽13的槽宽度比中央周槽12大,则能够进一步提高向周向的排水效果。中间周槽13的位置优选为接地宽度的15%以上50%以下,如果为25%以上40%以下则更加理想。若中间周槽13的位置过于接近接地中心,则中央部的块部宽度变小,块部刚性下降,因此潮湿制动性能恶化,并且耐磨损性能恶化。另一方面,若过于远离接地中心,则雪上抓地以及潮湿排水效果恶化。
这样,若将中央周槽12的槽宽度变窄,并将中间周槽13的槽宽度变宽,则能够不使中央部的块部刚性下降且提高周向的排水性能。
另外,在本例中,将横向花纹槽15的槽宽度形成为随着从中央部朝向肩部而逐渐变大。由此,在中央部,能够加长中央块部16a的块部长度来确保中央部的块部刚性,因此能够抑制在中央部的块部的倒伏。因此,能够增大在柏油路的潮湿制动性能,并且还能够确保耐磨损性能。另一方面,在肩部,通过使横向花纹槽15的槽宽度变大,从而能够使在中央部不足的由横向花纹槽15产生的雪柱剪应力增加而确保在雪上的前后抓地刚性,因此能够提高雪上加速性能。另外,由于横向花纹槽15的槽宽度随着从中央部朝向肩部而逐渐变大,因此能够提高向肩侧的排水效果,从而能够提高潮湿制动性能。
此外,优选使横向花纹槽15在肩部的槽宽度相对于在中央部的槽宽度的比亦即横向花纹槽宽度比为105%~500%。在横向花纹槽宽度比不满105%的情况下,槽宽度差较小,因此无法获得使上述的槽宽度变化的效果。另外,若横向花纹槽宽度比超过500%,则肩部的横向花纹槽宽度变得过大而肩部的块部刚性大幅度地下降,其结果,在柏油路的潮湿制动性能下降。
如图9所示,在雪路面行驶时的轮胎10A与路面之间的摩擦系数亦即雪上μ主要由作用于轮胎10的前表面的作为行驶阻力的压缩阻力FA、作用于块部16表面的表面摩擦力FB、作用于槽部(在此为横向花纹槽15)的雪柱剪应力FC、以及利用了刀槽花纹边缘以及块部边缘的抓地力FD(边缘效果)来决定。如本例那样,通过在接地面中央附近设置三条周向槽12、13a、13b,并且使肩部的横向花纹槽15的槽宽度比中央部的槽宽度大,从而用宽度大的肩槽15来确保雪柱剪应力,能够确保雪上前后抓地,并且能够利用中央部的三条周向槽12、13a、13b来确保块部边缘的边缘效果,从而确保雪上横向抓地。
在这种情况下,由于将三条周向槽12、13a、13b做成细槽,因此与以往的具有相同阴性率的图案设计比较,能够使横向花纹槽15的比率变大,从而能够有效地确保雪上的前后力。
另外,通过将三条周向槽12、13a、13b周向槽集中配置在接地面中央侧,从而能够从接地形状小的低负载区域获得周向槽的效果。
一般的FF车的情况下,后部负载比前部负载小。而且,提高后部横向力关系到增大稳定系数,提高车辆的F/R平衡是众所周知的。如本例那样,若将周向槽集中配置于接地面的中央,则能够使周向槽集中于接地面中央侧,提高接地形状小的后部负载的横向力,从而能够增大在雪上的稳定系数。因此,不仅能够提高雪上横向抓地而且还能够提高雪上F/R平衡,从而能够综合提高雪上操纵稳定性能。
也就是,作为配置于肩部的周向槽的肩槽14优选在车辆安装时的前部、后部任意的条件下都位于接地宽度内,更加优选位于在该轮胎的轮胎尺寸的以JATMA规定的轮胎的测定条件(将轮胎安装于适用轮圈,在乘用车用轮胎的情况下放入180kPa的内压,在室温(15~30℃)下放置24小时后,再次调整到原来的内压来测定。在测量接地形状的情况下,在静负载半径测量条件,负载了相当于该轮胎的最大负载能力的88%的质量来进行测定)下的最大接地宽度的30%以上、80%以内。
若肩槽14配置于超过最大接地宽度的80%的位置,则无法获得上述的提高雪上横向抓地的效果。另外,若配置于比最大接地宽度的30%靠内侧,则中间块部16b的块部的宽度变得过小而块部刚性下降,其结果,导致在柏油路的潮湿制动性能、耐磨损性能恶化。因此,若如本例那样做成在中央部设置中央周槽12和中间周槽13,并且在肩部设置肩槽14的结构,则即使在接地宽度不同的前部轮胎、后部轮胎的任意轮胎中,都能够有效地实现上述雪上操作稳定性能的提高。
另外,使作为周向槽的中央周槽12的剖面面积和中间周槽13的剖面面积的和比作为横向槽的横向花纹槽15的总剖面面积小是重要的。由此,与以往的具有相同阴性率(槽面积比率)的胎面图案的轮胎比较,能够增大横向花纹槽15的比率。即、无需提升阴性率(槽面积比率)便能够增大横向花纹槽15的面积,因此能够有效地增大横向花纹槽15的雪中剪应力,并且能够有效地增大在雪上的前后力。因此,能够同时提高雪上加速性能和雪上制动性能。
另外,在本例中,在横向花纹槽15,且在中央块部16a的中央侧(中央周槽1两侧)的槽底,设置成为横向花纹槽15的剖面面积(最大深度×横向花纹槽(中央块部)宽度)的10%以上90%以下的槽加高部18。
若设置槽加高部18,则能够进一步增加中央块部16a的刚性,因此抑制块部的倒伏且进一步提高潮湿抓地。因此,能够进一步提高在柏油路的潮湿制动性能和耐磨损性能。
若槽加高部18的剖面面积小于横向花纹槽15的剖面面积的10%,则无法充分地获得刚性增加的效果。另外,若超过90%,则轮胎中央部的横向花纹槽不作为槽来发挥功能而无法获得充分的雪柱剪应力,其结果,产生大幅度的雪上前后力的下降。如图10所示,在设置有槽加高部18的情况下,优选使中央周槽12的槽深度d12为比加高部18的最小深度dm深,并且为横向花纹槽15的最大深度dM以下。由此,中央周槽12成为一条连通的槽,因此能够提高排水性能。
另外,作为中央周槽12的槽深度d12,与横向花纹槽15的最大深度dM相同的设定在提高排水性能方面有效,但为了提高中央块部16a的刚性来提高潮湿抓地,使槽深度d12比横向花纹槽15的最大深度dM浅的设定有效。即、作为中央周槽12的槽深d12,希望为横向花纹槽15的最大深度dM的60~100%。
这样,设置具有横向花纹槽15的剖面面积的10%以上90%以下的剖面面积的槽加高部18,并且使中央周槽12的槽深度比槽加高部18的最小深度深,而且比横向花纹槽15的最大槽深度浅,因此能够提高中央块部16a的刚性而提高潮湿抓地。另外,由于能够使中央周槽12成为一条连通的槽,因此能够提高排水性能。
另外,在本例中,将设于中央部的三条周槽(中央周槽12和中间周槽13)的剖面面积设定为50%接地宽度中的主槽排水率为0.9以上2.7以下。在此所说的50%接地宽度中的主槽排水率是在周向上连通的三条槽的剖面面积除以接地宽度的50%得到的值,是表示周槽排出位于潮湿路面上的水的性能的指标。
在主槽排水率为未满0.9的情况下,无法充分获得排水效果,潮湿制动性能恶化。另一方面,若主槽排水率超过2.7,则导致块部刚性下降,反之,潮湿制动下降,耐磨损性能也恶化。因此,为了在潮湿路面上行驶时牢固地与路面接触,优选如本例那样,使50%接地宽度的主槽排水率为0.9以上2.7以下。
另外,在本例中,如图11所示,在将中央块部16a的平均接地长度设为A、将中间块部16b的平均接地长度设为B时,成为平均接地长度A与平均接地长度B为0.9·A<B<1.1·A的接地形状轮廓。
由此,能够有效地排出进入中央部的水,因此能够获得维持优异的耐磨损性能并且具有较高潮湿制动性能的充气轮胎。若平均接地长度B为平均接地长度A的90%以下,则在中央部的轮胎径差变大,因此耐磨损性能的恶化变得显著。另一方面,若平均接地长度B为平均接地长度A的110%以上,则接地面的除水效果极端恶化,因此即使在中央部设置多个在周向上连通的周向槽,也不能确保潮湿制动性能。
因此,若做成中央块部16a的中间块部16b的平均接地长度A与平均接地长度B为0.9·A<B<1.1·A的接地面形状,则能够通过最小的阴性率设定来确保潮湿性能。
另外,优选使中间周槽13的槽深度比肩槽14的槽深度深,如果横向花纹槽15>中间周槽13>肩槽14,则更为理想。由此,能够利用槽深度最深的横向花纹槽15来确保雪上加速性能,并且利用中央周槽12和中间周槽13来最大限度地确保后部负载的横向力,因此在接地形状较小的后部负载中,也能够进一步增大中央部的横向的边缘效果。因此,能够增大在雪上的稳定系数,因此不仅能够提高雪上横向抓地而且还能够提高雪上F/R平衡。
另外,槽深度希望为,在将横向花纹槽15设为100%时,中间周槽13为60%~100%、肩槽14为30~90%。若周向槽13、14比30%浅,则块部边缘无法在雪上沿横向变形,不能确保周向槽13、14的边缘效果,雪上操纵稳定性能恶化。
另外,作为细槽的中间周槽13和肩槽14的槽宽度优选为横向花纹槽15的槽深度的30%~80%。若小于30%,则横向作用时,细槽的槽壁彼此接触而抑制横向的块部边缘在雪上的变形,不仅无法确保周向槽的边缘效果,而且也无法确保潮湿路面的排水性。另一方面,如大于80%,则接地面积减少而无法在雪上以及潮湿路面充分确保摩擦力。
另外,在本例中,为了进一步提高潮湿制动和耐磨损性能,使横向花纹槽15的中央块部16a的离地侧的槽壁角度比中间块部16b的离地侧的槽壁角度与肩块部16c的离地侧的槽壁角度的平均值小。
若在块部的离地侧横向花纹槽配置槽壁角度,则可获得提高轮胎周向的块部刚性的效果,因此能够抑制不必要的块部变形,尤其是能够提高潮湿抓地、耐磨损性能。
仅在块部的离地侧设置槽壁角度是因为块部从接地面蹬出时的变形在离地侧大。若在压入侧也设置槽壁角度,则无法充分确保横向花纹槽15的体积,雪上前后力较大地下降,因此要想对块部进行加固,如本例那样仅在块部的离地侧设置槽壁角度是最有效的。
作为中间块部16b的槽壁角度与肩块部16c的槽壁角度的平均值,优选为5°~25°。槽壁角度小于5°的值几乎无法获得对块部刚性进行加固的效果,另一方面,大于25°的值无法充分确保横向花纹槽15的体积,雪上前后力较大地下降。
这样,如果使划分中央块部16a的横向花纹槽15的槽壁角度的大小比划分中间块部16b的横向花纹槽15的槽壁角度与划分肩块部16c的横向花纹槽15的槽壁角度的平均值小,则能够进一步提高轮胎周向的块部刚性,因此能够进一步提高潮湿抓地、耐磨损性能。
另外,在本例中,为了进一步提高潮湿制动性能,在中央块部16a的中间块部16b的轮胎宽度方向外侧的离地侧的块角部设置实施了圆弧倒角得到的倒角部19(图8的由圆圈包围的部分)。作为圆弧(R)的范围,优选为0.5mm≤R≤5mm。此外,也可以在轮胎宽度方向内侧的离地侧的块角部也设置倒角部19。
块部的角部成为向横向花纹槽15与中间周槽13以及横向花纹槽15与肩槽14流动的水的合流部。因此,通过对作为该合流部的块部的角部进行圆角处理,可获得整流效果,提高潮湿抓地性能。
将角部的R的最小值设为0.5是因为小于0.5的圆弧无法获得整流效果,将最大值设为5是因为大于5的圆弧导致块部本身变小而块部刚性下降,因而潮湿抓地性能下降。
接下来,对设置在各块部16a~16c的接地面侧的刀槽花纹17a~17c进行说明。在此,在将形成于中央块部16a的中央刀槽花纹17a的刀槽花纹角(刀槽花纹的延长方向与轮胎周向所成的角度)设为中央刀槽花纹角、将形成于中间块部16b的中间刀槽花纹17b的刀槽花纹角设为中间刀槽花纹角、将形成于肩块部16c的肩刀槽花纹17c的刀槽花纹角设为肩刀槽花纹角时,在本例中,如图8所示,以中央刀槽花纹角比肩刀槽花纹角小、中间刀槽花纹角比中央刀槽花纹角小的方式设定各刀槽花纹角。
即、在肩块部16c,肩刀槽花纹17c朝向最接近轮胎宽度方向的方向,因此在轮胎制动时,增加前部轮胎的负载而增加了肩块部16c的接地面积时,有效地增加刀槽花纹边缘效果,从而能够提高雪上制动性能。
另一方面,在轮胎起步时,在位于最靠接地中心附近的中央块部16a,中央刀槽花纹17a仅次于肩块部16c朝向宽度方向,因此有效地增加刀槽花纹边缘效果,能够提高雪上加速性能。
另外,在中间块部16b,中间刀槽花纹17b朝向最接近轮胎周向的方向,因此在轮胎旋转时,有效地增加刀槽花纹边缘效果,能够提高雪上操纵稳定性能。
这样,若减小中央刀槽花纹角、中间刀槽花纹角来增加横向的边缘成分,并增大肩刀槽花纹角来确保前后方向的边缘成分,则能够提高雪上加速性能,并且能够提高雪上操纵稳定性能。
此外,作为中间刀槽花纹角,优选为45°以上80°以下,作为肩刀槽花纹角,优选为90°(与轮胎宽度方向平行)。
由此,能够进一步提高雪上加速性能和雪上操纵稳定性能。
另外,在配置有刀槽花纹的块部,由于刀槽花纹的边缘效果,虽然雪上抓地提高,但块部刚性下降,因此潮湿抓地以及耐磨损性能下降。作为抑制块部刚性的下降的方法,考虑对刀槽花纹两端进行加高加固,但若对刀槽花纹两端进行加高,则块部与路面接触时,刀槽花纹彼此不分开,会减小边缘效果。
因此,在本例中,为了解决上述的边缘效果与块部刚性的矛盾,例如,如图12(a)所示,仅对刀槽花纹的一端进行加高加固、或者如图12(b)所示,对刀槽花纹两端进行加高加固。
在对刀槽花纹的两端进行加高加固的情况下,将双方的加固高度(加高高度)设定为不同。在本例中,将加高较高的一方设为该刀槽花纹最大深度的50%以上,将加高较低的一方设为50%以下。
另外,图13所示,相邻刀槽花纹彼此的进行加高加固的部位(加高部)17k中的加高高度的设定为,在周向上至少3条以上不重合,并且使上述设定为一个的块部内的总刀槽花纹条数的50%以上。此外,关于配置在如块部端部那样陆部宽度狭小的位置的刀槽花纹,为了提高块部刚性,也可以使刀槽花纹整体加高。
这样,通过在刀槽花纹端的一方进行强力加固,从而能够提高块部刚性,并且能够在加固较弱的一侧提高边缘效果,因此能够提高块部刚性-潮湿抓地及耐磨损性能,并且确保边缘效果-雪上抓地。
此外,将加高较高的一方设为刀槽花纹最大深度的50%以上是因为,若未满50%,则无法获得充分的块部加固效果,若加高较低的一方超过50%,则无法获得充分的边缘效果。
加高较高的一方优选为刀槽花纹最大深度的50~100%,更优选为60~90%。另一方面,加高较低的一方优选为刀槽花纹最大深度的0~50%,更优选为0~30%。
另外,使相邻的刀槽花纹彼此的加高高度设定为在周向上至少3条以上不重合是因为,若相同的设定重合,则在块部端部局部地形成刚性极端高/低的部分,因此块部加固效果和提高边缘的效果的平衡不佳,无法获得加高的效果。此外,如果2条以上不重合则更为理想。
另外,使该刀槽花纹两端设定为一个块部内的刀槽花纹条数的50%以上是因为,例如,在如块部角部那样块部宽度狭小的部置或块部中央部,存在为了确保块部刚性而通常设定极浅的2D刀槽花纹的情况。如果配置为一个块部内的刀槽花纹条数中的50%以上,虽能获得充分的效果,但如果配置为70%以上则更为理想。
另外,在本例中,将刀槽花纹17a~17c做成了如图12(a)、(b)所示那样的3D刀槽花纹,但也可以是2D刀槽花纹。另外,形状既可以是直线状的刀槽花纹,也可以是波状或折线状的刀槽花纹。
配置有3D刀槽花纹的块部与在刀槽花纹壁面具有2D刀槽花纹的块部相比,可获得在轮胎周向/宽度方向均提高块部刚性的效果。即、通过在块部配置在深度方向上具有凹凸的3D刀槽花纹,从而能够获得较高的图案刚性,通过抑制不必要的块部变形,尤其是能够提高潮湿抓地、耐磨损性能。
3D刀槽花纹尤其是配置在块部变形量大的肩块部16c有效。优选在中间块部16b也配置3D刀槽花纹。另外,如果在中央块部16a也配置则更为理想。在中间块部16b/中央块部16a配置有3D刀槽花纹的效果不会影响在肩块部16c配置的效果,但作为整体,可获得提高块部刚性的效果。
此外,若在块部内具有一组以上的3D刀槽花纹,则规定为是配置有3D刀槽花纹的块部。
此外,在上述实施方式3中,对使中间周槽13的槽宽度比中央周槽12的宽度宽的轮胎10A进行了说明,但也可以如图14所示,具有使中间周槽13的槽宽度比中央周槽12的宽度窄的胎面图案的轮胎10B,也能够获得相同的效果。
在图14的例子中,与上述实施方式3不同,向周向的排水效果主要由设于接地面中央的中央周槽12来确保,利用中间周槽13a、13b来进一步提高排水效果。此外,在这种情况下,也优选以如下方式形成中央周槽12和中间周槽13,即、使中央周槽12的剖面面积与中间周槽13的剖面面积的和比作为横槽的横向花纹槽15的总剖面面积小,并且使50%接地宽度中的主槽排水率为1.0以上2.5以下。
实施例(其3)
以下基于实施例对本发明进行详细说明。
轮圈以及内压基于JATMA YEAR BOOK(2011、日本汽车轮胎协会规格)中规定的与子午线帘布层轮胎的尺寸对应的适用轮圈以及空气压-负载能力对应表。
试制的轮胎的轮胎尺寸为195/65R15。横向花纹槽的槽深度为9mm、刀槽花纹深度全部为6mm。
以往例的图案形状如图15所示,只有中央周槽52、和槽宽度在中央部和肩部相等的横向花纹槽55,没有中间周槽和肩槽,设置在陆部56的刀槽花纹57的角度全部为15°。此外,以往例的横向花纹槽宽度为10mm,阴性率为32%。
实施例201~262以及实施例301~362的图案形状在中央部具有在周向上连通的三条周槽(中央周槽和左右的中间周槽),肩部横向花纹槽宽度比中央部横向花纹槽宽度大,在比中央部靠肩部一侧,具有左右各一条在周向上不连通的大致周向的周细槽(肩槽),肩槽以位于接地面的内侧的方式配置,横向花纹槽阴性率和周向槽阴性率的关系为横向花纹槽阴性率≥周向槽阴性率。
实施例201~262的图案形状如图8所示,全部形成为左右的中间周槽的槽宽度比中央周槽的槽宽度大。另一方面,实施例301~362的图案形状如图14所示,全部形成为左右的中间周槽的槽宽度比中央周槽的槽宽度小。此外,关于各实施例的图案形状,将于后文叙述。
另外,在本实施例中,配置在中央块部以及中间块部的刀槽花纹条数是8条,块部周向的第一条和第八条无法确保块部刚性,因此以刀槽花纹深度以1mm进行了加固。所以变更刀槽花纹设定而成为中间的6条。在肩块部,由于没有加固浅刀槽花纹,因此变更全部的6条。
试验是将上述的轮胎以内压200kPa组装于6J-15的轮圈,并安装于乘用车,进行了在雪上的加速性能测试、操纵稳定性测试以及在柏油路面上的潮湿制动测试、耐磨损测试。雪上加速测试是在从静止状态至完全打开加速器行驶50m的时间(加速时间)进行评价。在雪上操纵稳定性测试中,对评价驾驶员行驶雪上操纵稳定性评价用路程时的一圈时间进行测量而评价。潮湿制动测试是在柏油路面上喷撒水深2mm的水,以在其上从时速60km/h至完全静止的制动距离进行评价。在耐磨损测试中,在规定了路程的柏油路上行驶5000km,测量轮胎的在中央部至肩部的各部的胎面橡胶的磨损量,以该各部磨损量的平均值进行评价(磨损量越小越良好)。
将测试结果表示在图16以及图17的表中。此外,测试的结果以将以往例设为100的指数来表现,各性能都以指数大为优良。
以下表示实施例201~262的图案形状。
实施例201
·阴性率(%)
全阴性率//周向槽阴性率//横向花纹槽阴性率=32//13//19
·平均横向花纹槽宽度(mm)
中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度=6.15/5.85(105)
()内是将中央部横向花纹槽宽度设为100时的肩部横向花纹槽宽度(%)
·中间槽位置=30%
·肩槽位置=60%
槽位置是从相对于最大接地宽度的1/2的宽度方向中心至槽的距离之比
·中央加高部面积/中央块部槽面积=30%
·中央加高部最小深度=4mm
·周槽深度(mm):中央周槽//中间周槽//肩槽=6.5//6.5//6.5
·周槽宽度(mm):中央周槽//中间周槽//肩槽=4.5//6.0//4.5
→主槽排水率=1.47
·中央块部横向花纹槽角度=4°
·中间以及肩块部的横向花纹槽角度=4°
·中央、中间以及肩块部的离地侧角部没有圆弧
·块部的平均接地长度(将中央块部设为100)
a//b//c=100//100//100
·刀槽花纹角度(°)
中央刀槽花纹角//中间刀槽花纹角//肩刀槽花纹角=75//75//75
·刀槽花纹加高(%)
(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)=0//0
·加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数(条)=6
·块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数(%)=0
·3D刀槽花纹的有无
中央块部//中间块部//肩块部=无//无/无
实施例202将中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度设为4/8(200),其他与实施例201相同。实施例203将中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度设为3/9(300),其他与实施例201相同。实施例204将中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度设为2/10(500),其他与实施例201相同。实施例205将中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度设为1.5/10.5(700),其他与实施例201相同。此外,为了比较,制成将中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度设为6/6(100)的图案的轮胎(比较例201),进行了相同的试验。实施例206将中间槽位置设为15%,其他与实施例203相同。实施例207将中间槽位置设为25%,其他与实施例203相同。实施例208将中间槽位置设为40%,其他与实施例203相同。实施例209将中间槽位置设为50%,其他与实施例203相同。比较例202将中间槽位置设为55%,其他与实施例203相同。实施例210将肩槽位置设为35%,其他与实施例203相同。实施例211将肩槽位置设为40%,其他与实施例203相同。实施例212将肩槽位置设为80%,其他与实施例203相同。实施例213将肩槽位置设为85%,其他与实施例203相同。实施例214将中央周槽宽度设为6.0mm,将中间周槽宽度设为7.0mm,将肩槽宽度设为4.5mm(阴性率=32//13//19、主槽排水率=1.78),而且,将中央部横向花纹槽宽度/肩部横向花纹槽宽度设为2.7/8(300),其他与实施例203相同。
此外,为了比较,将中央周槽宽度设为7.5mm,将中间周槽宽度设为8.0mm,将肩槽宽度设为4.5mm(阴性率=32//17//15、主槽排水率=2.09),制成图案的轮胎(比较例203),进行了相同的试验。
实施例215将中央加高部面积/中央块部槽面积设为5%,其他与实施例203相同。实施例216将中央加高部面积/中央块部槽面积设为10%,其他与实施例203相同。实施例217将中央加高部面积/中央块部槽面积设为60%,其他与实施例203相同。实施例218将中央加高部面积/中央块部槽面积设为90%,其他与实施例203相同。实施例219将中央加高部面积/中央块部槽面积设为95%,其他与实施例203相同。实施例220将中央刀槽花纹角//中间刀槽花纹角//肩刀槽花纹角设为85//75//85,其他与实施例203相同。实施例221将中央刀槽花纹角//中间刀槽花纹角//肩刀槽花纹角设为85//75//90,其他与实施例203相同。实施例222将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为3.0//4.5//4.5,将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为5.5//5.5//5.5(阴性率=28//9//19、主槽排水率=0.9),其他与实施例203相同。实施例223将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为3.0//5.0//4.5,将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为6.0//6.0//6.0(阴性率=29//9//19、主槽排水率=1.07),其他与实施例203相同。实施例224将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为6.0//7.0//4.5,将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为7.0//7.0//7.0(阴性率=32//13//19、主槽排水率=1.92),其他与实施例203相同。实施例225将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为6.5//7.5//4.5,将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为8.5//8.5//8.5(阴性率=35//16//19、主槽排水率=2.60),其他与实施例203相同。实施例226将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为6.5//7.5//4.5,将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为9.0//9.0//9.0(阴性率=35//16//19、主槽排水率=2.65),其他与实施例203相同。实施例227将块部的平均接地长度a//b//c设为100//115//100,其他与实施例3相同。实施例228将块部的平均接地长度a//b//c设为100//110//100,其他与实施例203相同。实施例229将块部的平均接地长度a//b//c设为100//90//100,其他与实施例203相同。实施例230将块部的平均接地长度a//b//c设为100//85//100,其他与实施例203相同。
实施例231将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为50//50,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例232将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为60//40,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。
实施例233将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//20,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例234将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为100//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例235将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例236将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为2条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例237将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为3条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例238将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为4条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为75%,其他与实施例203相同。实施例239将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为62.5%,其他与实施例203相同。实施例240将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为50%,其他与实施例203相同。实施例241将(最大加高/刀槽花纹最大深度)//(最小加高/刀槽花纹最大深度)设为80//0,将加高相同的相邻的刀槽花纹的最大数设为0条,将块部内的加高刀槽花纹数/总刀槽花纹数设为37.5%,其他与实施例3相同。
实施例242将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为6.5//9.0//8.1(主槽排水率=0.85),其他与实施例203相同。实施例243将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为6.5//7.2//5.4(主槽排水率=1.11),其他与实施例203相同。实施例244将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为6.5//5.4//2.7(主槽排水率=1.78),其他与实施例203相同。实施例245将中央周槽深度//中间周槽深度//肩槽深度设为6.5//4.5//1.35(主槽排水率=2.09),其他与实施例203相同。
实施例246将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为2.5//3.5//4.5,其他与实施例203相同。实施例247将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为3.5//3.5//4.5,他与实施例203相同。
实施例248将中间以及肩块部横向花纹槽的槽壁角度设为5°,其他与实施例203相同。实施例249将中间以及肩块部横向花纹槽的槽壁角度设为15°,其他与实施例203相同。实施例250将中间以及肩块部横向花纹槽的槽壁角度设为25°,其他与实施例203相同。实施例251将中间以及肩块部横向花纹槽的槽壁角度设为30°,其他与实施例203相同。实施例252将中央以及中间以及肩块部的离地侧角部R设为0.3mm,其他与实施例203相同。实施例253将中央以及中间以及肩块部的离地侧角部R设为0.5mm,其他与实施例203相同。实施例254将中央以及中间以及肩块部的离地侧角部R设为2.5mm,其他与实施例203相同。实施例255将中央以及中间以及肩块部的离地侧角部R设为5mm,其他与实施例203相同。实施例256将中央以及中间以及肩块部的离地侧角部R设为6mm,其他与实施例203相同。
实施例257在肩块部设置有3D刀槽花纹,其他与实施例203相同。实施例258在肩块部和中间块部设置有3D刀槽花纹,其他与实施例3相同。实施例259在所有的块部设置有3D刀槽花纹,其他与实施例3相同。实施例260将中央周槽深度设为3.6mm,其他与实施例3相同。实施例261将中央周槽深度设为5.4mm,其他与实施例3相同。实施例262将中央周槽深度设为9.0mm,其他与实施例3相同。
以下表示实施例301~362的图案形状。
实施例301~313以及比较例301、302将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为6.5//5.0/4.5,其他与实施例203相同。实施例314将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为7//6.5//4.5,其他与实施例203相同。比较例303将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为8.5//7.5./4.5,其他与实施例203相同。实施例315~321将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为6.5//5.0/4.5,其他与实施例203相同。实施例322将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为5/3.5./4.5,其他与实施例203相同。实施例323将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为5.0/4.0/4.5,其他与实施例203相同。实施例324将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为8.0/6.0/4.5,其他与实施例203相同。实施例325将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为8.5/6.5./4.5,其他与实施例203相同。实施例346将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为3.5/3.0/4.5,其他与实施例203相同。实施例347将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为4.5/4.0/4.5,其他与实施例203相同。实施例348~362将中央周槽宽度//中间周槽宽度//肩槽宽度设为6.5//5.0/4.5,其他与实施例203相同。
从图16、17的表可知,确认到,中央部横向花纹槽宽度比肩部横向花纹槽宽度大的实施例201~205的轮胎相比以往例的轮胎,雪上加速性能、雪上稳定性能、潮湿制动性能、耐磨损性能均提高。此外,就雪上加速性能、雪上稳定性能、耐磨损性能而言,肩部横向花纹槽宽度相对于中央部横向花纹槽宽度越大就越高,但就潮湿制动性能而言,肩部横向花纹槽宽度为中央部横向花纹槽宽度的300%的实施例203最高,以及,若槽宽度与中央部横向花纹槽宽度相同,则雪上加速性能提高,但雪上稳定性能、潮湿制动性能、以及耐磨损性能与以往例相比没有明显差别,作为肩部横向花纹槽宽度相对于中央部横向花纹槽宽度的大小,可知优选肩部横向花纹槽宽度为中央部横向花纹槽宽度的105~500%的范围。
另外,从实施例203、实施例206~209、以及比较例202确认到,中间周槽的位置设置在从轮胎宽度方向中心至最大接地宽度的1/2的15%~50%的范围即可,如实施例210~213那样,还确认到肩槽位置设置在从轮胎宽度方向中心至最大接地宽度的1/2的35%~85%的范围即可。
另外,比较实施例203、214与比较例203可知,确认到,在横向花纹槽阴性率与周向槽阴性率的关系为横向花纹槽阴性率≥周向槽阴性率的情况下,雪上加速性能、雪上稳定性能、潮湿制动性能、耐磨损性能全部比以往例高,但如比较例203那样,若横向花纹槽阴性率<周向槽阴性率,则即使设置中央周槽和四条周细槽,而且使肩部横向花纹槽宽度比中央部横向花纹槽宽度大,上述性能比以往例也几乎不提高。
另外,确认到如实施例215~220那样,若在中央设置加高部,则提高雪上加速性能和雪上稳定性能、或者潮湿制动性能和耐磨损性能。
另外,比较实施例203和实施例221、222可知,还确认到,若以肩刀槽花纹角<中央刀槽花纹角<中间刀槽花纹角的方式设定刀槽花纹角的大小,则进一步提高了雪上加速性能和雪上操纵稳定性能。
另外,从实施例203和实施例222~226确认到,若将主槽排水率设定为0.9~2.7,则提高了潮湿制动性能和耐磨损性能。
另外,从实施例203和实施例227~230确认到,若使中间块部的平均接地长度b比肩块部的平均接地长度c大,则提高了潮湿制动性能。
另外,确认到如实施例231~241那样,若在刀槽花纹的两端设置加高部,则进一步提高了潮湿制动性能和耐磨损性能。
另外,确认到如实施例242~245那样,若使中间周槽深度比肩槽深度深,则能够确保雪上操纵稳定性能。
另外,确认到如实施例248~251那样,若对中间块部以及肩块部的横向花纹槽的槽壁附加角度,则进一步提高了潮湿制动性能和耐磨损性能,如实施例252~256那样,若设置中央、中间以及肩块部的离地侧角部R,则提高了潮湿制动性能。
另外,还能够确认到如实施例257~259那样,若在块部设置3D刀槽花纹,则进一步提高了潮湿制动性能和耐磨损性能。
此外,从实施例203、260~262可知,作为中央周槽深度,若为横向花纹槽深度的40%~100%即可。
另外,如图18、19的表所示,实施例301~362的测试结果与实施例201~262的测试结果相同。
以上,使用实施方式对本发明进行了说明,但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。不言而喻,本领域技术人员能够对上述实施方式加以各种变更或改进。从专利权利要求明确可知,加以这样的变更或改进后的形态也包含于本发明的技术的范围。
符号的说明
10—充气轮胎,11—胎面,12—中央周槽,13、13a、13b—内侧周槽,14、14a、14b—外侧周槽,15—横向花纹槽,15a—右侧横向花纹槽,15b—左侧横向花纹槽,16p、16q—块部,16a—中央块部,16b—中间块部,16c—肩块部,17p、17q—刀槽花纹,17a—中央刀槽花纹,17b—中间刀槽花纹,17c—肩刀槽花纹,18—槽加高部,19—倒角部。
Claims (8)
1.一种充气轮胎,在轮胎的胎面的表面形成有横向花纹槽,该横向花纹槽从轮胎宽度方向的一方端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长,且在轮胎宽度方向中心部折回并到达轮胎宽度方向的另一方端部,
上述充气轮胎的特征在于,
具备在轮胎周向上延长的至少一条周向槽,
在该轮胎的接地面,在将通过接地宽度中心与接地端的中心且与轮胎周向平行的两直线所围起的区域设为中央部、将上述直线的外侧设为肩部时,
上述中央部的轮胎宽度方向的长度l、和设于上述中央部的周向槽的槽剖面面积的总合S满足如下关系:
1≤(S/l)≤3,
在上述中央部形成有三条上述周向槽,
除了设于上述中央部的三条周向槽以外,还在上述肩部分别设置一条在轮胎周向上延长的周向槽,
将设于上述中央部的周向槽中位于轮胎宽度方向中央的周向槽设为中央周槽、将位于轮胎宽度方向外侧的周向槽设为中间周槽、将设于上述肩部的周向槽设为肩槽,
将由上述中央周槽、上述中间周槽及上述横向花纹槽划分而成的块部设为中央块部,
将由上述肩槽和上述横向花纹槽划分而成的块部设为肩块部,
将由上述中间周槽、上述肩槽及上述横向花纹槽划分而成的块部设为中间块部,在此情况下,
上述肩槽是配置于该轮胎的接地面内的在周向上不连通的槽,
划分上述肩块部的横向花纹槽的平均槽宽度比划分上述中央块部的横向花纹槽的平均槽宽度大,
上述中间周槽的槽宽度比上述中央周槽的槽宽度宽,
上述中央周槽、上述中间周槽及上述肩槽的面积的和比上述横向花纹槽的面积小,
在上述中央块部的轮胎宽度方向中心侧的横向花纹槽的槽底,设有槽加高部,该槽加高部具有该横向花纹槽的剖面面积的10%以上90%以下的剖面面积。
2.一种充气轮胎,在轮胎的胎面的表面形成有横向花纹槽,该横向花纹槽从轮胎宽度方向的一方端部朝向轮胎宽度方向中心部以与轮胎周向交叉的方式延长,且在轮胎宽度方向中心部折回并到达轮胎宽度方向的另一方端部,
上述充气轮胎的特征在于,
具备在轮胎周向上延长的三条周向槽,
在该轮胎的接地面,在将通过接地宽度中心与接地端的中心且与轮胎周向平行的两直线所围起的区域设为中央部、将上述直线的外侧设为肩部时,
上述三条周向槽配置于上述中央部,
内侧块部的平均接地长度a和外侧块部的平均接地长度b满足如下关系:
0.9·a<b<1.1·a
其中,该内侧块部是由上述三条周向槽中的位于中央的周向槽、位于外侧的周向槽及上述横向花纹槽划分而成并位于轮胎宽度方向内侧的块部,
该外侧块部是由上述三条周向槽中的位于外侧的周向槽和上述横向花纹槽划分而成并位于轮胎宽度方向外侧的块部,
除了设于上述中央部的三条周向槽以外,还在上述肩部分别设置一条在轮胎周向上延长的周向槽,
将设于上述中央部的周向槽中位于轮胎宽度方向中央的周向槽设为中央周槽、将位于轮胎宽度方向外侧的周向槽设为中间周槽、将设于上述肩部的周向槽设为肩槽,
将由上述中央周槽、上述中间周槽及上述横向花纹槽划分而成的块部设为中央块部,
将由上述肩槽和上述横向花纹槽划分而成的块部设为肩块部,
将由上述中间周槽、上述肩槽及上述横向花纹槽划分而成的块部设为中间块部,在此情况下,
上述肩槽是配置于该轮胎的接地面内的在周向上不连通的槽,
划分上述肩块部的横向花纹槽的平均槽宽度比划分上述中央块部的横向花纹槽的平均槽宽度大,
上述中间周槽的槽宽度比上述中央周槽的槽宽度宽,
上述中央周槽、上述中间周槽及上述肩槽的面积的和比上述横向花纹槽的面积小,
在上述中央块部的轮胎宽度方向中心侧的横向花纹槽的槽底,设有槽加高部,该槽加高部具有该横向花纹槽的剖面面积的10%以上90%以下的剖面面积。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
上述中间周槽的槽深度形成为比上述肩槽的槽深度深。
4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
在上述中央块部、上述肩块部、以及上述中间块部的接地面侧,分别形成有多个刀槽花纹,
作为形成于上述中央块部的刀槽花纹的延长方向与轮胎周向所成的角度的中央刀槽花纹角比作为形成于上述肩块部的刀槽花纹的延长方向与轮胎周向所成角度的肩刀槽花纹角小,
作为形成于上述中间块部的刀槽花纹的延长方向与轮胎周向所成的角度的中间刀槽花纹角比上述中央刀槽花纹角小。
5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
形成于上述各块部的刀槽花纹的50%以上的刀槽花纹至少在一方轮胎宽度方向端部侧具有深度比该刀槽花纹的中央侧的深度浅的加高部,
具有上述加高部的刀槽花纹中、在轮胎宽度方向两端侧具有加高部的刀槽花纹中,
上述刀槽花纹的一端侧的深度为该刀槽花纹的中央侧的深度的50%以下,另一端侧的深度为该刀槽花纹的中央侧的深度的50%以上,
在上述各块部中的至少一部分块部中,
在周向上相邻的刀槽花纹的一端侧的深度彼此与另一端侧的深度彼此的任一方或两方相互不同。
6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
划分上述中央块部的横向花纹槽的槽壁角度的大小比划分上述中间块部的横向花纹槽的槽壁角度与划分上述肩块部的横向花纹槽的槽壁角度的平均值小。
7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,
形成于上述肩块部的刀槽花纹是3D刀槽花纹。
8.根据权利要求4所述的充气轮胎,其特征在于,
上述中央周槽的槽深度比上述刀槽花纹的最小深度深,且比上述横向花纹槽的最大槽深度浅。
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