专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及充气轮胎，其中在限制干燥路面操纵稳定性(即干地性能)下降的同时，改善湿地性能和噪声性能。
背景技术：
在用于轿车等的轮胎中，轮胎接地表面通常具有沿轮胎周向连续伸展的主花纹沟，其中通过增加该主花纹沟的容积来改善湿地性能，以便将发生滑水等现象的速度提高到更高的速度区域。
然而，当把主花纹沟的容积设大时会存在缺陷。这是因为轮胎行驶在干燥路面上时，由于气流通过由主花纹沟和路面形成的空气柱管道时会产生大的气柱共振，因而会加大车内外的噪声。这样，在湿地性能和轮胎噪声之间就存在着矛盾的关系，因此对于轮胎来说迫切需要同时改善这两种性能。
在日本专利特开公开第2003-285610号中，本发明的申请人已提出了在偏离轮胎赤道特定距离的位置上形成大宽度主花纹沟，以及使该大宽度主花纹沟的两侧边缘在轮胎周向上线形连续且不被横向花纹沟或刀槽花纹截断。在这样的轮胎上，有可能通过设置大宽度主花纹沟来提高湿地性能。并且，由于主花纹沟的两侧边缘都是直线连续的，所以很难激发气柱共振。而且，由于主花纹沟形成在低接地压力区，所以能够显示出如改善噪声性能(如将气柱共振限制在低水平)的效果。
然而，由于大宽度主花纹沟被设置在这种轮胎的非对称位置上，从而影响接地平衡性并带来对干地性能下降的担心。尤其是在为保证雪地路面上的驾驶稳定性(雪地性能)而形成了刀槽花纹的情况下，担心干地性能会由于花纹刚度下降而进一步下降。
发明内容
本发明旨在提供一种充气轮胎，该轮胎是上述日本专利特开公开第2003-330997号的改进，其中在限制干地性能下降的同时改善了湿地性能和噪声性能。
为达到上述目标，本申请是一种在胎面接地表面上具有三或四条主花纹沟的充气轮胎，所述主花纹沟以连续方式沿轮胎周向伸展。
其中主花纹沟包括一条大宽度主花纹沟，该花纹沟的宽度范围为胎面接地宽度的4-20％并且该花纹沟中心线位于在轮胎轴向上从轮胎赤道到一侧接地边缘距离为胎面接地宽度的5-30％处；和位于大宽度主花纹沟和另一接地边缘之间的小宽度花纹沟，其花纹沟宽度大于2.0mm但小于大宽度主花纹沟的宽度；和其中大宽度主花纹沟的两侧边缘沿轮胎周向以连续和线形方式伸展，没有被横向花纹沟、刀槽花纹、细沟或其他切口所截断；和其中沿轮胎周向滚动一周的平均胎面接地表面的纵向刚度ST与轮胎轴向的横向刚度SY之间的比值ST/SY设定为大于0.9但小于1.1。
当主花纹沟数量为三条时，胎面接地表面分为第一胎肩花纹块区，位于大宽度主花纹沟和一侧接地边缘之间；第一胎冠花纹块区，位于大宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与大宽度主花纹沟相邻的第一小宽度主花纹沟之间；第二胎冠花纹块区，位于第一小宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与第一小宽度主花纹沟相邻的第二小宽度主花纹沟之间；第二胎肩花纹块区，位于第二小宽度主花纹沟和另一接地边缘之间。
第一胎肩花纹块区和第二胎肩花纹块区设置为横向刚度SYs大于纵向刚度STs，同时第一胎冠花纹块区和第二胎冠花纹块区设置为横向刚度SYc小于纵向刚度STc。
当主花纹沟数量为四条时，胎面接地表面分为第一胎肩花纹块区，位于大宽度主花纹沟和一侧接地边缘之间；第一胎冠花纹块区，位于大宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与大宽度主花纹沟相邻的第一小宽度主花纹沟之间；第二胎冠花纹块区，位于第一小宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与第一小宽度主花纹沟相邻的第二小宽度主花纹沟之间；第三胎冠花纹块区，位于第二小宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与第二小宽度主花纹沟相邻的第三小宽度主花纹沟之间；第二胎肩花纹块区，位于第三小宽度主花纹沟和另一接地边缘之间。
第一胎肩花纹块区和第二胎肩花纹块区设置为横向刚度SYs大于纵向刚度STs，同时第二胎冠花纹块区设置为横向刚度SYc小于纵向刚度STc。
在本说明书中，术语“胎面接地表面”指当轮胎装配于普通轮辋上，并在充以正常内压的正常内压条件的轮胎上加载正常负荷时，胎面表面的接地区域。术语“胎面接地宽度”是指在轮胎轴向上包括胎面接地表面外缘的接地边缘间的宽度。
另外，术语“普通轮辋”是指具有为各种轮胎所规定在包括轮胎所依据的标准的标准体系中的标准的轮辋，具体地，根据JATMA是一般轮辋，根据TRA为“设计轮辋”，根据ETRTO为“测量轮辋”。术语“正常内压”是指在各种轮胎的标准中规定的气压，同时根据JATMA是指最大气压，根据TRA是指在“不同的冷充气压强下轮胎载重极限”表中的最大值，根据ETRTO是指“充气压强”，用于轿车轮胎时该值被定为180kPa。术语“正常负荷”指在各种轮胎标准中规定的负荷，根据JATMA的是指最大载重能力，根据TRA的是指在“不同冷充气压强下轮胎载重极限”表中的最大值，根据ETRTO的是指将“载重能力”乘以0.88后得到的负荷。
在此，除非另有说明，否则轮胎各区域的尺寸都是轮胎在正常内压且无负荷的条件下得到的值，而且花纹沟宽度是在胎面接地表面上垂直于花纹沟中心线方向上测量的值。
由于本发明的上述设计，可以在改善轮胎湿地性能和噪音性能的同时限制其干地性能下降。
图1是说明根据本发明第一实施方案的充气轮胎胎面表面的分解图；图2是说明正常内压条件下胎面表面轮廓结构的示意图；图3是说明具有筋区的大宽度主花纹沟的平面放大图；
图4(A)和4(B)是说明大宽度主花纹沟和筋区的作用和效果的平面图；图5是显示大宽度主花纹沟沟壁的截面图；图6(A)和6(B)是用来说明接地表面纵向刚度和横向刚度的图；图7(A)和7(B)是用来说明花纹块区的纵向刚度和横向刚度的图；图8是说明根据本发明第二实施方案的充气轮胎胎面表面的分解图。
具体实施例方式
以下说明本发明的实施方案及其实施例。
图1是本发明轮胎用于轿车轮胎时胎面表面的分解图，图2是显示正常内压条件下胎面表面轮廓结构的示意图。
在图1和图2中，充气轮胎1在其胎面接地表面2上包括，三或四条沿轮胎周向连续伸展的主花纹沟3，由此包括由主花纹沟3所分隔成的四或五个花纹块区域4的不对称花纹被形成在胎面接地表面2上。在本实施例中，当安装轮胎1时，其安装方式为在轮胎轴向上一个接地边缘Ea(图1中左手侧)位于汽车外侧，同时另一接地边缘Eb位于汽车内侧。
主花纹沟3包括一条大宽度主花纹沟3A，其花纹沟宽度Wg1的范围为胎面接地宽度TW的4-20％；和余下的两到三条小宽度主花纹沟3B，其花纹沟宽度Wg2大于2mm但小于大宽度主花纹沟3A的宽度。同时大宽度主花纹沟3A和小宽度主花纹沟3B各自对应的花纹沟深度Dg1，Dg2没有特别限制，优选设定在6.0到9.0mm之间，对用于轿车的轮胎进一步优选为6.5到8.5mm之间。在各主花纹沟3中，至少大宽度主花纹沟3A包括一条在轮胎周向上线形伸展的直花纹沟(实际上在本实施方案中主花纹沟3都如此)。例如当与锯齿形花纹沟相比时，此种设计的排水效率得到提高，这样就能够以最小花纹沟宽度来保证更大的排水效果。
根据本发明，具有最大宽度的大宽度主花纹沟3A形成在轮胎赤道线Co和一个接地边缘Ea之间，同时大宽度主花纹沟3A的中心线离轮胎赤道线Co的距离A的范围设定为胎面接地宽度TW的5-30％。
这是因为在进行转向移动时非常需要抓地性能的车辆外侧一半胎面区域的排水效果可以通过将大宽度主花纹沟3A置于接地边缘Ea一侧得到提高。结果，在进行转向移动时出现滑水的速度，这一对于湿路面行驶安全最为重要的因素可以提升到更高的速度区间(转向滑水性能得到改善)，于是轮胎湿地性能能够更有效地得到改善。
相应地，当距离A小于胎面接地宽度TW的5％或超过其30％的时候，大宽度主花纹沟3A将不能有效发挥作用，并且湿地行驶时车辆外侧一半胎面的抓地性能得不到有效地改善。因此，不能完全展现转向滑水性能提高的效果。另外，当距离A小于5％时，直行时大宽度主花纹沟3A的接地压力将增加，会导致大宽度主花纹沟3A中产生大的气柱共振，以致噪声性能改善的效果很难令人完全满意。当距离A超过30％时，大宽度主花纹沟3A将过于接近接地边缘Ea，以致在进行转向移动时很难获得稳定感，因而干地转向性能将会受损。因此，距离A的下限值优选不低于胎面接地宽度TW的10％或更优选不低于15％，同时其上限值优选不大于胎面接地宽度TW的27％或更优选不大于25％。
当大宽度主花纹沟3A的沟宽Wg1小于胎面接地宽度TW的4％时，大宽度主花纹沟3A本身的排水效果将会不足，以致不能充分显示其转向滑水性能改善的效果。另一方面，当沟宽Wg1超过20％时，轮胎花纹的刚度及刚度平衡会变差，以致将损害操纵稳定性。因此沟宽Wg1的下限值优选不低于胎面接地宽度TW的6％，更优选不低于8％，同时其上限值优选不大于胎面接地宽度TW的15％，更优选不大于12％。
有三个主花纹沟3的第一实施方案(图1)和有四个主花纹沟3的第二实施方案(图8)将被作为实施例依次说明。
第一实施方案的主花纹沟3包括，大宽度主花纹沟3A、在另一接地边缘Eb侧与大宽度主花纹沟3A相邻的第一小宽度主花纹沟3B1、和在另一接地边缘Eb侧与第一小宽度主花纹沟3B1相邻的第二小宽度主花纹沟3B2。这种排列情况下，胎面接地表面2被分成四个花纹块区4，即位于大宽度主花纹沟3A和接地边缘Ea之间的第一胎肩花纹块区4s1，位于大宽度主花纹沟3A和第一小宽度主花纹沟3B1之间的第一胎冠花纹块区4c1，位于第一小宽度主花纹沟3B1和第二小宽度主花纹沟3B2之间的第二胎冠花纹块区4c2，以及位于第二小宽度主花纹沟3B2和另一接地边缘Eb之间的第二胎肩花纹块区4s2。
这样，术语“花纹块区4”指包括被主花纹沟3、与主花纹沟3相交的横向花纹沟以及花纹沟如刀槽花纹所分割的花纹块B0的区域。
大宽度主花纹沟3A被排列在花纹沟两侧边缘Ge之间，该Ge在轮胎周向上线形连续伸展且不被横向花纹沟、刀槽花纹、细沟或其它切口所截断。如图3放大所示，该花纹沟两侧边缘Ge可在与其相邻的大宽度主花纹沟3A两侧，通过分别在轮胎赤道侧提供内侧筋区5i，其在轮胎周向上连续伸展且不被截断，和在接地表面边缘Ea侧提供外侧筋区5o来形成。
这样，在大宽度主花纹沟3A的相对两侧与内外侧筋区5i、5o相邻的线形窄花纹沟6(包括刀槽花纹)具有0.4到2.0mm的沟宽Wg。同时对窄花纹沟6的沟深Dg3没有特别限制，期望设定为大宽度主花纹沟3A的沟深Dg1的10％到85％之间，优选为大约15-60％，其中希望不要超过85％，这是因为筋区5i、5o的筋条刚性会降低。
在本实施方案中，第一胎肩花纹块区4s1被沿轮胎周向的窄花纹沟6分成包括朝向接地边缘Ea的胎肩花纹块行Bs的主要区域7和朝向大宽度主花纹沟3A的外侧筋区5o。第一胎冠花纹块区4c1被窄花纹沟6分成朝向大宽度主花纹沟3A的内侧筋区5i和包括朝向第一小宽度主花纹沟3B1的中央花纹块行Bc的主要区域7。在这里，当内外侧筋区5i、5o在轮胎周向上连续伸展且不被截断时，有可能形成一端被截断在筋区5i、5o内且不在花纹沟侧边缘Ge上开口的横沟、刀槽等封闭型花纹。本实施方案说明了在内侧筋区5i形成封闭型刀槽花纹的情况。
本发明的发明人通过实验发现当被横沟(a)分割的花纹块行b被提供在大宽度主花纹沟3A的至少一边上时，如图4(A)所示，花纹块(b)将由于行驶中胎面在路面上反复接地/离地而振动，同时产生横沟(a)的泵气现象。反过来，又发现这会振动穿过大宽度主花纹沟3A的空气并且在大宽度主花纹沟3A中诱发气柱共振。如图4(B)所示，当在周向上被刀槽花纹(d)截断的非连续筋条(e)被设计在大宽度主花纹沟3A的至少一边上时，或当筋条(e)本身在周向上连续且大宽度主花纹沟3A的花纹沟两侧边缘Ge由于细沟f或其它切口而不再是线形连续时，由于筋条(e)的振动或由刀槽花纹(d)、细沟或切口(f)所导致的气流扰动，导致仍有诱发气柱共振的趋势，尽管与图4(A)中的情况相比有一些改善，但不能避免噪声性能的下降。
与之相反，在本发明中，在轮胎周向上连续伸展的高刚度筋区5i、5o被设计在大宽度主花纹沟3A的两侧，同时进一步在轮胎周向上形成直线连续无中断花纹沟侧边缘Ge。这样排列可以限制行驶时筋条5i、5o的振动，并且消除气流扰动的诱因。因此，可以有效限制出现在大宽度主花纹沟3A中气柱共振的发生，同时通过保证大宽度主花纹沟3A的大花纹沟容积而使湿地性能得到提高，并且行驶噪音也能被减小到更低的水平。另外，大宽度主花纹沟3A设置在与轮胎赤道线Co距离A的位置上。因此，降低了大宽度主花纹沟3A的接地压力，也降低了筋条5i、5o的变形和振动。这也对限制气柱共振有贡献。
在这方面，虽然本实施方案示出了一个线形窄花纹沟6和其中内外筋区5i、5o的筋宽Wi、Wo(如图3所示)恒定的例子，但窄花纹沟6也可根据需要形成锯齿形。虽然筋宽Wi、Wo没有特别限制，但优选范围为胎面接地宽度TW的2％-6％，更优选为4％-6％，其中当该值低于2％时，将引起筋条刚度下降从而使筋区5i、5o易于振动而导致限制气柱共振的作用降低。另一方面，当该值超过6％时，筋条刚度会过大，这是不可取的，因为包络效果或驾驶舒适性会受损，或者低频噪声性能也会受到有害的影响。
更优选地，外侧筋区5o的筋宽Wo应设定得比内侧筋区5i的筋宽Wi大。这样，转向时其上作用有大接地压力的接地边缘Ea侧(车辆外测)的筋宽Wo会变大。结果有可能在转向时更有效地防止操纵稳定性劣化，同时不会引起耐磨性或抓地力下降。更具体地，筋宽比(Wo/Wi)设为1.05-1.40，进一步为1.1-1.3。这样，当窄花纹沟6为锯齿状时，筋宽Wi、Wo对应于由锯齿形成的筋宽的最大值和最小值的平均值。
如图5所示，本实施方案设计为大宽度主花纹沟3A在胎面接地边缘Ea侧的花纹沟壁10的倾角θ1设定得大于轮胎赤道线Co侧的花纹沟壁11的倾角θ2。这种倾斜的花纹沟壁用来相对提高外侧筋区5o的刚度，与内侧筋区5i相比外侧筋区5o在转向时承担了更多接地压力。因此，这用来提高操纵稳定性和外侧筋区5o侧的耐磨性。在此，倾角θ1，θ2为相对于接地面2的法线N的倾角，其中本实施方案示出了θ1为12°，θ2为10°的情况。尽管没有特别限制，由于当花纹沟壁倾角(θ1-θ2)差别过大时会使筋条的刚度平衡受损，理想的角度差约为2-5°。
如图1所示，在本实施方案中，花纹沟中心线在轮胎赤道线附近的第一小宽度主花纹沟3B1形成在从轮胎赤道线Co到另一接地边缘Eb的距离B为胎面接地宽度TW的1-5％的位置。第一小宽度主花纹沟3B1用来提高直线行驶时承受高接地压力的轮胎赤道线附近的排水效果。当距离B超过胎面接地宽度TW的5％时，轮胎赤道线附近的排水效果将下降，从而导致直线行驶时湿地性能受损。而当距离B小于1％或位置更靠近接地边缘Ea侧而不是轮胎赤道线Co时，第一胎冠花纹块区4c1的刚度就会过小。
第二小宽度主花纹沟3B2形成在基本与大宽度主花纹沟3A对称的位置上，其花纹沟中心线距赤道线Co的距离的范围为上述距离A的80-120％。这样，用来保证直线行驶时的湿地性能的排水效果就在整个胎面接地表面2上达到平衡。为此，第二小宽度主花纹沟3B2的沟宽Wg2b优选比第一小宽度主花纹沟3B1的沟宽Wg2a大，进一步优选为沟宽Wg2a的1.1到1.5倍。在此，更优选沟宽Wg2a、Wg2b的范围分别为胎面接地宽度TW的2-7％。
接下来，如上所述，由于轮胎1被设计有非对称花纹，其中一个大宽度主花纹沟3A安置在车辆外侧，因此接地平衡将受损并会导致干地性能下降。因而，为了提高干地性能，本发明的轮胎确定如下(1)沿轮胎周向滚动一周的平均胎面接地表面2的纵向刚度ST与沿轮胎轴向的横向刚度SY之间的比值ST/SY被设定为大于0.9但小于1.1，和(2)第一和第二胎肩花纹块区4s1、4s2设计为其中横向刚度SYs大于纵向刚度STs，同时第一和第二胎冠花纹块区4c1、4c2设计为其中横向刚度SYc小于纵向刚度STc。
为保证直线行驶时的稳定性，有必要提高轮胎周向上胎面中心侧的刚度，因为直线行驶时此区域的接地压力变大。因此，第一和第二胎冠花纹块区4c1、4c2分别设计为其中各花纹块区的纵向刚度STc大于各花纹块区的横向刚度SYc(STc＞SYc)。另外，为了转向时的稳定性，有必要提高胎肩侧的横向刚度，其中当转向时为了保证高转向能力此处的接地压力会变大。因此，胎肩花纹块区4s1、4s2分别设计为其中各花纹块区的横向刚度SYs大于各花纹块区的纵向刚度STs(SYs＞STs)。依此设计，就有可能提高在干燥路面上直线行驶和转向行驶这两种操纵稳定性。
此时，为了保持整个胎面接地表面2的刚度平衡，接地表面的纵向刚度与横向刚度之间的比ST/SY的范围需要设定为大于0.9且小于1.1。当超出此范围时，就会损害刚度平衡并导致干地性能不能得到改善。
这样，胎冠花纹块区4c1、4c2的刚度比SYc/STc优选设定为不小于0.65，同时胎肩花纹块区4s1、4s2的刚度比STs/SYs优选设定为不小于0.65，其中当两个比值分别小于0.65时，刚度差将变得过大以致会导致干地性能和耐磨性能受到不良影响。
应注意“纵向刚度ST”用如下方法测量。如图6(A)所示，将正常内压条件的轮胎装于普通轮辋上，其充以正常内压、加载正常负荷并且置于平整路面上。在此接地条件下，当轮胎在平整路面进行纵向的相对移动时，该纵向刚度ST可通过纵向力Fx和位移量X的比值Fx/X获得。此时，在整圈轮胎上的多个测量位置得到Fy/Y比值，取其平均值定义为“纵向刚度ST”。在此，多个测量位置设在圆周方向上且不超过接地长度J的距离。
“横向刚度SY”用如下方法测量。如图6(B)所示，类似于上述接地条件，当轮胎在平整路面进行横向(轮胎轴向)相对移动时，横向刚度SY由侧向力Fy和位移量Y的比值Fy/Y获得。此时，在整圈轮胎上的多个测量位置得到Fx/X比值，取其平均值定义为“横向刚度SY”。在此，多个测量位置设在圆周方向上且不超过接地长度J的距离。
花纹块区4的纵向、横向刚度以如下方法测量。如图7(A)、7(B)所示，将只包含正常内压条件轮胎的测量目标的花纹块区4置于具有花纹块区4的宽度BW的平整路面上。在此，通过将正常负荷乘以比值BW/TW就得到接地负荷。当轮胎在平整路面进行纵向和横向相对移动时，纵向、横向刚度可分别通过纵向力Fx和位移量X的比值Fx/X以及横向力Fy和位移量Y的比值Fy/Y获得。在此，在整圈轮胎上的多个测量位置得到Fx/X和Fy/Y的比值，取其平均值定义为纵向刚度ST和横向刚度SY。多个测量位置设在圆周方向上且不超过接地长度J的距离。
接着，在花纹块区4的花纹块B0上形成刀槽花纹20来保证雪地路面上的操纵稳定性(雪地性能)。然而，当刀槽花纹20的数量或长度增加时，花纹的刚度会下降并且不能有效显示出干地性能改善的效果。
因此，为了在限制干地性能下降的同时获得高雪地性能，本实施方案用以下方式限制了轮胎轴向(横向)上的所有边缘的边缘分量长度LE，包括刀槽花纹20的边缘和花纹块区4的花纹块B0的边缘。更具体地，第二胎肩花纹块区域4s2的边缘分量长度定义为LEs2，第二胎冠花纹块区域4c2的边缘分量长度定义为LEc2，第一胎冠花纹块区域4c1的边缘分量长度定义为LEc1，此边缘分量长度应满足LEs2＞LEc2≥LEc1更优选为LEs2＞LEc2＞LEc1。
这样，通过沿横向从车辆内侧到外侧顺序减少在另一接地边缘Eb和大宽度主花纹沟3A之间的边缘分量长度LE，有可能限制干地性能下降。这是因为通过将边缘分量长度LE沿横向缩短可以将刚度的下降限制得很小，由于行驶时接地压力变大，所以所讨论的花纹块区4需要更高的刚度。这样，横向的边缘分量长度LE的最大值和最小值的比LEs2/LEc1优选为1.5-3.5且更优选为2.0-3.0。
在这里，术语“横向边缘分量长度LE”是指位于花纹块区4上所有的边(包括刀槽花纹20的边缘和花纹块B0外周的边缘)在轮胎轴向线上投影的分量长度的总和。
现在说明如图8所示具有四条主花纹沟3的第二实施方案。第二实施方案的主花纹沟3包括大宽度主花纹沟3A、在另一接地边缘Eb侧与大宽度主花纹沟3A相邻的第一小宽度主花纹沟3B1、在另一接地边缘Eb侧与第一小宽度主花纹沟3B1相邻的第二小宽度主花纹沟3B2、和在另一接地边缘Eb侧与第二小宽度主花纹沟3B2相邻的第三小宽度主花纹沟3B3。这种排列下，胎面接地表面2被分成五个花纹块区4，即位于大宽度主花纹沟3A和接地边缘Ea之间的第一胎肩花纹块区4s1、位于大宽度主花纹沟3A和第一小宽度主花纹沟3B1之间的第一胎冠花纹块区4c1、位于第一小宽度主花纹沟3B1和第二小宽度主花纹沟3B2之间的第二胎冠花纹块区4c2、位于第二小宽度主花纹沟3B2和第三小宽度主花纹沟3B3之间的第三胎冠花纹块区4c3，以及位于第三小宽度主花纹沟3B3和另一接地边缘Eb之间的第二胎肩花纹块区4s2。
第二实施方案与第一实施方案的不同之处在于第一、第二胎肩花纹块区4s1、4s2内的横向刚度SYs分别大于相应的纵向刚度STs，同时第二胎冠花纹块区4c2的横向刚度SYc小于其纵向刚度STc。
依此设计，有可能保证直线行驶时的稳定性，提高转向能力和提高在干燥路面进行直线行驶和转向时的操纵稳定性(干地性能)。尤其在考虑到改善干地性能时，尽可能使第一和第三胎冠花纹块区4c1、4c3的横向刚度SYc分别小于其纵向刚度STc。
在此，第一小宽度主花纹沟3B1形成在轮胎赤道线Co与一侧接地边缘Ea之间，第二小宽度主花纹沟3B2形成在轮胎赤道线Co与另一接地边缘Eb之间。此时第二小宽度主花纹沟3B2的中心线与轮胎赤道线Co的距离C的范围优选为胎面接地宽度TW的2-15％，第三小宽度主花纹沟3B3的中心线与轮胎赤道线Co的距离D的范围优选为大宽度主花纹沟3A的中心线与轮胎赤道线Co距离A的80-120％。这样，用来保证直线行驶时的湿地性能的直线行驶排水效果就在整个胎面接地表面2上达到平衡。
另外，第三小宽度主花纹沟3B3的沟宽Wg2c优选大于第一、第二小宽度主花纹沟3B1、3B2的沟宽Wg2a、Wg2b，更优选为沟宽Wg2a、Wg2b的1.1-1.5倍。在此，沟宽Wg2a、Wg2b和Wg2c的范围分别进一步优选为胎面接地宽度TW的2-7％。
在第二实施方案中，为了在限制干地性能下降的同时获得高雪地性能，其中第二胎肩花纹块区4s2的边缘分量长度定义为LEs2，第三胎冠花纹块区4c3的边缘分量长度定义为LEc3，第二胎冠花纹块区4c2的边缘分量长度定义为LEc2，第一胎冠花纹块区4c1的边缘分量长度定义为LEc1，这些边缘分量长度应满足LEs2＞LEc3≥LEc2≥LEc1更优选为LEs2＞LEc3＞LEc2＞LEc1。
这样，与第一实施方案相似，通过沿横向从车辆内侧到外侧顺序减少在另一接地边缘Eb和大宽度主花纹沟3A之间的边缘分量长度LE，有可能在获得高雪地性能的同时限制干地性能下降。这样，横向的边缘分量长度LE的最大值和最小值的比LEs2/LEc1优选为1.5-3.5且更优选为2.0-3.0。
虽然详细说明了本发明的具体优选实施方案，但本发明并不仅限于所说明的实施方案，还可以将其改进为不同的形式的实施方案。
实施例根据表1和表2的规格制造具有如图1和图8所示基本花纹和175/65R14尺寸的用于轿车的子午线轮胎试验品。测量和比较各样品轮胎的湿地性能、干地性能、雪地性能、噪声性能和转向能力(CP)。
<湿地性能>
一辆装有试验轮胎的汽车(排量2,000cc；轮辋6JJ；内压220kPa)驶入具有深5mm长20米的水坑的半径100米的沥青路面场地，同时逐步提高其速度。横向加速度(G)通过在速度为50-80km/h下计算前轮的平均横向加速度测得(横向滑水测试)。与定为100的比较试验1的结果对比，结果以相对指数来表示。数值越大越优选。
<干地性能>
上述汽车在轮胎测试场的干燥沥青路面上进行测试行驶，有关车轮操纵响应、稳定感和抓地力等性质通过将驾驶员感觉评价与定为100的比较试验1的结果对比，结果以相对指数来表示。数值越大越优选。
<雪地性能>
上述汽车在轮胎测试场的冰冻雪地路面上进行轮胎测试。有关车轮操纵响应、稳定感和抓地力等性质通过将驾驶员感觉评价与定为100的比较试验1的结果对比，结果以相对指数来表示。数值越大越优选。
<噪声性能>
当上述汽车在干燥沥青路面上以50km/h的速度行驶时，用安置于驾驶员座位右耳侧的麦克风测量，通过将噪音分贝的倒数与定为100的比较试验1(A)的结果对比，结果以相对指数来表示。数值越大越优选。
<转向能力>
转向能力通过使用车内测试仪器测量转向力得到，与定为100的比较试验1的结果对比，结果以相对指数来表示。数值越大转向能力越强，操纵稳定性和转向性能越卓越。
表1
中的数字代表相对于胎面接地宽度TW的比率(％)
表2
各花纹块区的纵向刚度STc、STs和横向刚度Syc、Sys用与对比实施例1的纵向刚度STc、STs的值(定为100)相对指数表示全接地表面的纵向刚度ST和横向刚度SY用与对比实施例1的纵向刚度ST的值(定为100)相对指数表示如表所示，能够确定在与比较试验的轮胎一样保证优良的湿地性能和噪声性能的同时，本实施方案的轮胎能够提高干地性能和雪地性能。
权利要求
1.一种充气轮胎，其在胎面接地表面具有沿轮胎周向连续伸展的三条主花纹沟，其中所述主花纹沟包括一条大宽度主花纹沟，该花纹沟的宽度范围为胎面接地宽度的4-20％并且该花纹沟中心线位于在轮胎轴向上从轮胎赤道到一侧接地边缘距离为胎面接地宽度的5-30％处，和位于大宽度主花纹沟和另一接地边缘之间的小宽度花纹沟，该花纹沟宽度大于2.0mm但小于所述大宽度主花纹沟的宽度，其中所述大宽度主花纹沟的花纹沟两侧边缘沿轮胎周向线形连续伸展且不被横向花纹沟、刀槽花纹、细沟或其它切口所截断，并且其中设定沿轮胎周向轮胎滚动一周的平均胎面接地表面的纵向刚度ST与轮胎轴向上的横向刚度SY之间的比值ST/SY大于0.9但小于1.1，其中胎面接地表面被分为第一胎肩花纹块区，位于大宽度主花纹沟和一侧接地边缘之间，第一胎冠花纹块区，位于大宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与大宽度主花纹沟相邻的第一小宽度主花纹沟之间，第二胎冠花纹块区，位于第一小宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与第一小宽度主花纹沟相邻的第二小宽度主花纹沟之间，和第二胎肩花纹块区，位于第二小宽度主花纹沟和另一接地边缘之间，其中对于第一胎肩花纹块区和第二胎肩花纹块区设定为横向刚度SYs大于纵向刚度STs，和对于第一胎冠花纹块区和第二胎冠花纹块区设定为横向刚度SYc小于纵向刚度STc。
2.一种充气轮胎，其在胎面接地表面具有沿轮胎周向连续伸展的四条主花纹沟，其中所述主花纹沟包括一条大宽度主花纹沟，该花纹沟的宽度范围为胎面接地宽度的4-20％并且该花纹沟中心线位于在轮胎轴向上从轮胎赤道到一侧接地边缘距离为胎面接地宽度的5-30％处，和位于大宽度主花纹沟和另一接地边缘之间的小宽度花纹沟，该花纹沟宽度大于2.0mm但小于所述大宽度主花纹沟的宽度，其中所述大宽度主花纹沟的花纹沟两侧边缘沿轮胎周向线形连续伸展且不被横向花纹沟、刀槽花纹、细沟或其它切口所截断，并且其中设定沿轮胎周向轮胎滚动一周的平均胎面接地表面的纵向刚度ST与轮胎轴向上的横向刚度SY之间的比值ST/SY大于0.9但小于1.1，其中胎面接地表面被分为第一胎肩花纹块区，位于大宽度主花纹沟和一侧接地边缘之间，第一胎冠花纹块区，位于大宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与大宽度主花纹沟相邻的第一小宽度主花纹沟之间，第二胎冠花纹块区，位于第一小宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与第一小宽度主花纹沟相邻的第二小宽度主花纹沟之间，第三胎冠花纹块区，位于第二小宽度主花纹沟和在另一接地边缘侧与第二小宽度主花纹沟相邻的第三小宽度主花纹沟之间，和第二胎肩花纹块区，位于第三小宽度主花纹沟和另一接地边缘之间，其中对于第一胎肩花纹块区和第二胎肩花纹块区设定为横向刚度SYs大于纵向刚度STs，对于第二胎冠花纹块区设定为横向刚度SYc小于纵向刚度STc。
3.如权利要求1或2的充气轮胎，其中在轮胎赤道侧沿轮胎周向连续伸展的内侧筋区和在接地边缘侧的外侧筋区形成在所述大宽度主花纹沟的两侧，并且其中在所述大宽度主花纹沟相对两侧具有0.4-2.0mm花纹沟宽度的窄花纹沟相邻于内外侧筋区。
4.如权利要求1的充气轮胎，其中各花纹块区的花纹块包括刀槽花纹，并且包括这些刀槽花纹边缘和花纹块边缘的所有边缘在轮胎轴向上的边缘分量长度LE满足LEs2＞LEc2≥LEc1其中，第二胎肩花纹块区的边缘分量长度定义为LEs2，第二胎冠花纹块区的边缘分量长度定义为LEc2，第一胎冠花纹块区的边缘分量长度定义为LEc1。
5.如权利要求2的充气轮胎，其中各花纹块区的花纹块包括刀槽花纹，并且包括这些刀槽花纹边缘和花纹块边缘的所有边缘在轮胎轴向上的边缘分量长度LE满足LEs2＞LEc3≥LEc2≥LEc1其中，第二胎肩花纹块区的边缘分量长度定义为LEs2，第三胎冠花纹块区的边缘分量长度定义为LEc3，第二胎冠花纹块区的边缘分量长度定义为LEc2，第一胎冠花纹块区边缘分量长度定义为LEc1。
6.如权利要求4的充气轮胎，其中边缘分量长度LE满足LEs2＞LEc2＞LEc1。
7.如权利要求5的充气轮胎，其中边缘分量长度LE满足LEs2＞LEc3＞LEc2＞LEc1。
8.如权利要求1的充气轮胎，其中第一小宽度主花纹沟的花纹沟中心线离开轮胎赤道至另一接地边缘侧的距离为胎面接地宽度的1-5％。
9.如权利要求2的充气轮胎，其中第二小宽度主花纹沟的花纹沟中心线离开轮胎赤道至另一接地边缘侧的距离为胎面接地宽度的2-15％。
全文摘要
本发明涉及在限制干地性能下降的同时改善湿地性能和噪声性能的问题，为了解决这个问题，充气轮胎包括被沿轮胎周向连续伸展的三或四条主花纹沟划分成四或五个花纹块区的胎面接地表面。该主花纹沟包括沟宽为胎面接地宽度的4－20％的一条大宽度主花纹沟且其离开轮胎赤道至一侧接地边缘的距离对应于胎面接地宽度的5－30％，和位于大宽度主花纹沟和另一接地边缘之间的小宽度主花纹沟且其沟宽大于2.0mm但小于大宽度主花纹沟的宽度。该大宽度主花纹沟的两侧边缘沿轮胎周向线形连续伸展且不被截断。胎面接地表面的纵向刚度ST与横向刚度SY之间的比值ST/SY设定为大于0.9但小于1.1。对于两侧的胎肩花纹块区4s1、4s2设定横向刚度SYs大于纵向刚度STs。对于中央花纹块区(主花纹沟数为三时，是胎冠花纹块区4c1、4c2，主花纹沟数为四时，是胎冠花纹块区4c2)，横向刚度SYc小于纵向刚度STc。
文档编号B60C11/13GK1626367SQ200410098509
公开日2005年6月15日 申请日期2004年12月9日 优先权日2003年12月9日
发明者中川义规 申请人:住友橡胶工业株式会社