專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎，具體來(lái)說(shuō)，涉及能夠以良好均衡的方式改善耐不均勻磨損性和行駛舒適性的胎面花紋。
近年來(lái)，具有與周向相對(duì)較小角度的斜槽的胎面花紋變得普遍適用于小客車、運(yùn)動(dòng)汽車等的徑向輪胎。
在這樣的胎面花紋中，在斜槽之間形成的塊部有變窄、周向變長(zhǎng)的傾向。因此，不均勻磨損易于發(fā)生，行駛舒適性易于變劣。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種充氣輪胎，其中，雖然在胎面部分形成窄的、周向長(zhǎng)的塊部，但是，耐不均勻磨損性和行駛舒適性得到改善。
按照本發(fā)明，充氣輪胎包括一個(gè)胎面部分，該胎面部分設(shè)有斜槽，在斜槽之間限定長(zhǎng)而窄的塊部，斜槽相對(duì)于輪胎的周向傾斜不大于60°的角θ，每個(gè)塊部設(shè)有從相鄰斜槽中的一條至另一條橫過(guò)塊部延伸且與斜槽逆向傾斜的刀槽花紋，將塊部分成至少三個(gè)塊件。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是按照本發(fā)明的充氣輪胎的展開(kāi)平面圖，表示胎面花紋的一個(gè)實(shí)例。
圖2是胎面部分的示意橫剖圖。
圖3是表示胎面部分的塊部的立體圖。
圖4表示在對(duì)比試驗(yàn)中使用的對(duì)比輪胎的胎面花紋。
在附圖中，按照本發(fā)明的充氣輪胎在胎面部分2中設(shè)有連續(xù)地在輪胎的周向上延伸的周向槽3，以及在周向上間隔開(kāi)來(lái)的斜槽4。
在本實(shí)施例中，充氣輪胎1是小客車用的215/70 R15型徑向輪胎。
周向槽3基本上是直槽，包括一條設(shè)置在輪胎赤道C上的中央槽3a、一條設(shè)置在中央槽每側(cè)上的軸向外部槽3c和一條設(shè)置在中央槽3a和外槽3c之間的中間槽3b，因而胎面部分2被軸向地劃分成在周向中間槽3b和周向中央槽3a之間的兩個(gè)中央?yún)^(qū)域La、在周向中間槽3b和外部槽3c之間的兩個(gè)中間區(qū)域Lb和在周向外部槽3c和胎面邊緣E之間的兩個(gè)外部區(qū)域Lc。
為在輪胎赤道C附近提供較大的排水性，周向中央槽3a是最寬的周向槽。
周向中央槽3a和周向外槽3c的寬度設(shè)定在不小于5mm的范圍內(nèi)，以便提供良好的排水性。但是，周向中間槽3b的寬度設(shè)定在小于5mm的范圍內(nèi)以維持胎面的剛度。
周向中央槽3a和周向外部槽3c的深度設(shè)定在不小于胎面寬度TW的3％，最好不小于4％(在本實(shí)例中大約為5％)。如果槽的深度小于接觸地面寬度TW的3％，那么就難于獲得必要的排水性。周向中間槽3b的深度設(shè)定在周向中央槽3a的深度的20至50％的范圍內(nèi)，以便防止胎面剛度下降。
這里，胎面寬度TW是在標(biāo)準(zhǔn)條件下接觸地面區(qū)域的最大軸向?qū)挾?，在?biāo)準(zhǔn)條件下輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪圈上，充氣至標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，然后用標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷加載。標(biāo)準(zhǔn)輪圈是JATMA中規(guī)定的“標(biāo)準(zhǔn)輪圈”、ETRTO中規(guī)定的“測(cè)量輪圈”。T&RA中規(guī)定的“設(shè)計(jì)輪圈”或類似輪圈。標(biāo)準(zhǔn)壓力是JATMA中的“最大空氣壓力”、ETRTO中的“充氣壓力”、在T&RA中的表格“各種冷充氣壓力下輪胎負(fù)載極限”中給出的最大壓力等。但是，在小客車輪胎的情形中，180KPa用作標(biāo)準(zhǔn)壓力。標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載是JATMA中的“最大負(fù)載能力”、ETRTO中的“負(fù)載能力”、T&RA中上述表格中給出的最大值等。
每條斜槽4連續(xù)地從輪胎赤道C附近延伸至胎面邊緣E。
在本實(shí)例中，每條斜槽4由周向中間槽3b和周向外部槽3c之間的第一斜槽4a和周向外部槽3c和胎面邊緣E之間的第二斜槽4b構(gòu)成。
第一斜槽4a相對(duì)于輪胎周向傾斜不大于60°，最好不大于45°的角θ。第一斜槽4a可以形成為一個(gè)基本直的槽，但是，在本實(shí)例中，它具有一個(gè)彎曲的形狀，角θ從周向中間槽3b上的軸向內(nèi)端部4a1至周向外部槽3c上的軸向外端部4a2逐漸增加。第一斜槽4a的在軸向內(nèi)端部4a1上的角θmin設(shè)定為大于0°，但不大于30°，最好在15°至30°的范圍內(nèi)。
另一方面，為了增加外部區(qū)域Lc的軸向剛度以改善轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，第二斜槽4b相對(duì)于輪胎周向傾斜大于60°，推薦為不小于75°，最好為80°至90°角θ。在本實(shí)例中，相對(duì)于軸向，第二斜槽4b與第一斜槽4a逆向稍許傾斜。
每條斜槽4的寬度設(shè)定在不小于胎面寬度TW的2.5％，推薦為不小于3.0％，最好為3.0-3.5％。在本實(shí)例中，第二斜槽4b包括寬度向著胎面邊緣E逐漸增加的槽和寬度向著輪胎赤道逐漸增加的槽，這兩種槽在輪胎的周向上交錯(cuò)地設(shè)置。
第一斜槽4a包括在輪胎周向上交錯(cuò)地設(shè)置的寬槽和窄槽，寬、窄斜槽4a的寬度向著周向外部槽3c增加。
關(guān)于斜槽4的深度，如圖2和圖3所示，在本實(shí)例中的第一斜槽具有一個(gè)深的部分6和一個(gè)淺的部分7，深的部分6基本與周向中央槽3a深度相同，淺的部分7具有比周向中央槽3a小的深度、淺的部分7從第一斜槽4a的內(nèi)端部4a1延伸一個(gè)長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度為第一斜槽4a的長(zhǎng)度的15至50％，最好為30至50％。深的部分6限定為其軸向外側(cè)上的剩余部分。在淺的部分7中，深度從內(nèi)端部4a1至深的部分6逐漸增加。
每個(gè)上述中央?yún)^(qū)域La形成一個(gè)周向連續(xù)肋9。每個(gè)中間區(qū)域Lb形成周向的一排基本呈平行四邊形的長(zhǎng)而窄的塊部5。每個(gè)外側(cè)區(qū)域Lc形成周向的一排基本呈矩形的塊部10。
長(zhǎng)而窄的塊部5形成得使沿每條相鄰斜槽4的該塊部的斜緣11的長(zhǎng)度B與沿周向中間槽3b的該塊部的周緣10的長(zhǎng)度A的比值(B/A)設(shè)定在不小于1.5，最好不小于2.0的范圍內(nèi)。
具有這種長(zhǎng)的斜緣11的塊部具有使耐不均勻磨損性和包絡(luò)作用(envelope effect)或行駛舒適性變劣的傾向。因此，在本發(fā)明中，每個(gè)塊部5設(shè)有至少兩條刀槽花紋S，每條從相鄰的第一斜槽4a中的一條至另一條橫過(guò)塊部，同時(shí)與第一斜槽4a逆向傾斜。刀槽花紋S限定為寬度為0.6至2.0mm，推薦為0.6至1.5mm，最好為0.6至1.0mm的切口或很窄的槽。刀槽花紋S最好相對(duì)于輪胎周向傾斜一個(gè)不大于60°，最好為30°至45°的角。因此，塊部5又被分成至少三個(gè)塊件軸向最內(nèi)部的塊件5a、軸向最外部的塊件5c，以及其間的至少一個(gè)中間塊件5b。
至于刀槽花紋的深度，從軸向最內(nèi)部的刀槽花紋至軸向最外部的刀槽花紋，深度最好逐漸增加，也就是說(shuō)，軸向在內(nèi)的刀槽花紋比軸向在外的刀槽花紋淺。在本實(shí)例中設(shè)有兩條刀槽花紋S1和S2，軸向在內(nèi)的刀槽花紋S1的深度D1小于軸向在外的刀槽花紋S2的深度D2。軸向最內(nèi)的刀槽花紋S1的深度D1設(shè)定在第一斜槽4a的深的部分6的深度的10至30％，最好為20至25％的范圍內(nèi)。軸向最外的刀槽花紋S2的深度D2設(shè)定在深的部分6的深度的20至40％，最好為30至40％的范圍內(nèi)。
另外，塊件5a,5b和5c的尺寸從軸向內(nèi)側(cè)至外側(cè)逐漸增加，使塊件5a,5b和5c的頂面的面積As1,As2和As3分別軸向向外地逐漸增加，即，As1＜As2＜As3。
軸向最內(nèi)的塊件5a的面積As1推薦為軸向最外的塊件5c的最大的面積As3的25％至80％，最好為30至50％。
輪胎的直徑在輪胎赤道C處最大，向著胎面邊緣E減小。變化率或減小率在輪胎赤道C附近相對(duì)較小。因此，在行駛中路面上的打滑在內(nèi)塊件5a內(nèi)比在外塊件5c內(nèi)小。因此，甚至當(dāng)內(nèi)塊件5a的面積As1減小時(shí)，不均勻磨損也不集中在內(nèi)塊件5a上。特別是在第一斜槽4a設(shè)有淺的部分7的情形中，甚至當(dāng)面積As1相對(duì)地減小時(shí)也可以避免剛度的過(guò)度下降，并有效地防止轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的變劣。
在本實(shí)例中，如圖1所示，一個(gè)塊部5上的刀槽花紋S1和相鄰塊部5上的刀槽花紋S2，以及在軸向外部的塊部10上設(shè)置的刀槽花紋沿一條稍許彎曲的線對(duì)準(zhǔn)，所述稍許彎曲的線軸向向外從周向中間槽橫過(guò)第一斜槽4a和周向外部槽3c伸過(guò)胎面邊緣E。
另外，如圖3所示，在周向槽3b,3c和斜槽4a之間的角部中形成的每個(gè)塊部5的周向端部5i和5o被一個(gè)基本呈三角形的斜面13倒棱，以便除去尖形端部P。推薦的作法是，斜面13從塊部5的接觸地面的頂面延伸一個(gè)為塊部5的最大高度H的10至30％，最好為10至20％的深度(h)。因此，可以防止塊部的不均勻磨損和撕掉，以及進(jìn)一步減小沖擊噪聲。
上述的肋9可以沒(méi)有刀槽花紋S3或切口，以便調(diào)節(jié)剛度。
在圖1所示實(shí)例中，斜槽和刀槽花紋的布置和傾斜在輪胎赤道的一側(cè)和另一側(cè)之間是反向的。一般來(lái)說(shuō)，胎面花紋是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。因此，胎面花紋是雙向的。但是，在本發(fā)明中也可以設(shè)置單向胎面花紋。例如，通過(guò)使在輪胎赤道一側(cè)的斜槽和刀槽花紋的布置和傾斜與另一側(cè)的相同就可以形成單向胎面花紋。如果需要，在任何情形中，在設(shè)置斜槽和刀槽花紋時(shí)可以采用一種可變節(jié)距法。另外，在輪胎赤道一側(cè)和另一側(cè)之間可形成相位移動(dòng)。
在小客車輪胎的情形中，如上所述，塊部5可劃分成三個(gè)塊件。但是，塊部也可以分成三個(gè)以上，例如，四個(gè)或五個(gè)塊件。對(duì)比試驗(yàn)制備了用于小客車的215/70R15型的徑向輪胎，并對(duì)其試驗(yàn)了濕性能、噪音性能、行駛舒適性、耐磨性和轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。
除了胎面花紋以外，所有試驗(yàn)輪胎具有相同的結(jié)構(gòu)，其中，胎體是由相對(duì)于輪胎赤道徑向地成88°布置的單層聚酯簾線構(gòu)成的，胎面加強(qiáng)帶是由鋼線的兩個(gè)橫向?qū)訕?gòu)成的。
實(shí)例輪胎1-18具有圖1所示的胎面花紋，其中，比值B/A設(shè)定在大約1.8至2.2的范圍內(nèi)。對(duì)比輪胎1具有圖4所示的胎面花紋。對(duì)比輪胎2具有圖1所示胎面花紋，但是從中除去了刀槽花紋。濕性能試驗(yàn)試驗(yàn)汽車(2000cc日本小客車)在沿100米半徑的圓的設(shè)有10mm深20m長(zhǎng)水池的瀝青路面上行駛，測(cè)量側(cè)向加速度(側(cè)向G)，以便獲得在從50至80千米/小時(shí)的速度范圍內(nèi)，在前輪上的側(cè)向加速度(側(cè)向-G)。試驗(yàn)結(jié)果表示在表格1中，在該表格中，結(jié)果是由以對(duì)比輪胎1為100的基礎(chǔ)上的指數(shù)來(lái)表示的。指數(shù)越大，耐水面滑動(dòng)性能越高。車輪輪圈尺寸61/2×15內(nèi)部壓力180 KPa噪音試驗(yàn)在以60千米/小時(shí)的速度在光滑的瀝青路面上駕駛試驗(yàn)汽車的過(guò)程中，試驗(yàn)駕駛員評(píng)估胎面花紋噪音。結(jié)果表示在表格1中，是以對(duì)比輪胎為100的基礎(chǔ)上的指數(shù)表示的。指數(shù)越小，胎面花紋噪音越好。行駛舒適性試驗(yàn)在干燥的、不平的道路(瀝青道路、礫石道路、鋪石道路)上駕駛試驗(yàn)汽車的過(guò)程中，試驗(yàn)駕駛員評(píng)估行駛的不平順性、向上推力和連續(xù)性。結(jié)果是在表格1中以對(duì)比輪胎為100的基礎(chǔ)上的指數(shù)表示的。指數(shù)越大，行駛舒適性越好。耐磨性試驗(yàn)在試驗(yàn)道路上以100千米/小時(shí)的速度駕駛試驗(yàn)汽車過(guò)程中，每3千米進(jìn)行4次0.45G制動(dòng)。當(dāng)行駛距離達(dá)到500千米時(shí)，測(cè)量在塊部5的周向端部上的最大磨損和在塊部周向中央的最小磨損。在表格1中，差別的倒數(shù)是由以對(duì)比輪胎為100的基礎(chǔ)上的指數(shù)來(lái)表示的。指數(shù)越大，耐磨性越好。轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性試驗(yàn)在試驗(yàn)場(chǎng)的干燥瀝青道路上駕駛試驗(yàn)汽車的過(guò)程中，試驗(yàn)駕駛員評(píng)估在拐彎過(guò)程中的轉(zhuǎn)向反應(yīng)、拐彎極限和在拐彎極限時(shí)的行能。結(jié)果是在表格1中以對(duì)比輪胎1為100的基礎(chǔ)上的指數(shù)來(lái)表示的。指數(shù)越大，轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性越好。表格1
*1)角從內(nèi)端至外端連續(xù)變化。
在內(nèi)端的角和在外端的角被表示。
權(quán)利要求
1．一種充氣輪胎，包括胎面部分，設(shè)有斜槽，在斜槽間限定窄的、周向長(zhǎng)的塊部，所述斜槽相對(duì)于輪胎周向傾斜不大于60°的角θ，每個(gè)所述長(zhǎng)而窄的塊部設(shè)有至少兩條從相鄰的斜槽中的一條向另一條橫過(guò)塊部延伸且與斜槽反向傾斜的刀槽花紋，從而將塊部劃分成至少三個(gè)塊件。
2．如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于每條斜槽的角θ從軸向內(nèi)端至軸向外端逐漸增大，以及在軸向內(nèi)端上的最小角度大于0°但不大于30°。
3．如權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于每個(gè)塊部的所述至少三個(gè)塊件包括一個(gè)軸向最內(nèi)的塊件、一個(gè)軸向最外的塊件和至少一個(gè)在其間設(shè)置的中間塊件，以及所述軸向最內(nèi)塊件具有最窄的頂面區(qū)域。
4．如權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于每個(gè)塊部的所述至少三個(gè)塊件包括一個(gè)軸向最內(nèi)的塊件、一個(gè)軸向最外的塊件和在其間的至少一個(gè)中間塊件，以及各塊件的頂面的面積從軸向最內(nèi)的塊件至軸向最外的塊件逐漸增加。
5．如權(quán)利要求1,2,3或4所述的充氣輪胎，其特征在于所述至少兩條刀槽花紋包括一個(gè)軸向最內(nèi)刀槽花紋和一個(gè)軸向最外刀槽花紋，以及刀槽花紋的深度從軸向最內(nèi)的刀槽花紋至軸向最外的刀槽花紋逐漸增加。
6．如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于所述長(zhǎng)而窄的塊部在兩條周向槽之間形成。
7．如權(quán)利要求6所述的充氣輪胎，其特征在于所述周向槽設(shè)置在輪胎赤道的每側(cè)上。
8．如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎，其特征在于一條周向中央槽設(shè)置在輪胎赤道上。
9．如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎，其特征在于所述兩條周向槽基本上是直的。
10．如權(quán)利要求9所述的充氣輪胎，其特征在于每個(gè)所述長(zhǎng)而窄的塊部基本上是平行四邊形。
11．如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于所述斜槽和刀槽花紋構(gòu)成雙向胎面花紋。
12．如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于所述斜槽和刀槽花紋構(gòu)成單向胎面花紋。
全文摘要
一種充氣輪胎包括一個(gè)胎面部分,該胎面部分設(shè)有相對(duì)于輪胎周向傾斜不大于60°的角θ的斜槽,在斜槽間限定窄的、在周向上長(zhǎng)的塊部,每個(gè)長(zhǎng)而窄的塊部設(shè)有至少兩條從相鄰的斜槽中的一條至另一條橫過(guò)塊部延伸、同時(shí)與斜槽反向傾斜的刀槽花紋,以便將塊部劃分成至少三個(gè)塊件。
文檔編號(hào)B60C11/12GK1319509SQ01101718
公開(kāi)日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2001年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月24日
發(fā)明者池田明夫 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社