专利名称：重载充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过改进胎面花纹而具有改进的耐偏磨损性能的重载充气轮胎。
背景技术：
希望采用能用于所有季节的轮胎作为用于例如卡车、公共汽车等重载交通工具的重载充气轮胎。为达到在多种条件的路面上安全行驶的目的，这样的全天候重载充气轮胎需要维持高的湿抓地性能和驾驶稳定性。为此，在多数情况下主要采用块花纹作为胎面花纹。
另一方面，对于具块花纹的轮胎，特别是重载充气轮胎，当行驶或刹车时大的剪切力作用到旋转方向上的首先接触侧和最后接触侧，并且在轮胎和路面之间产生滑动摩擦。因此，所称的胎踵/胎趾磨损(指H/T磨损)易于发生，其中所述块在旋转方向上的首先接触侧和最后接触侧会局部磨损。
日本专利公开申请第2004-106747号和日本专利公开申请第2004-2032687号建议在块之间提供系杆作为防止H/T磨损的装置。还考虑通过设置大的脊/槽比来增加轮胎行驶面的刚性作为防止方式。例如，日本专利公开申请第2000-177326号建议一种重载充气轮胎，其具有形成于胎肩处的胎肩块，该胎肩块在轮胎轴向内、外侧被分割，并且还具有包括以外凸方式弯曲的弯曲部的胎纹沟。
考虑到轮胎性能以及上述性能，需要抑制伴随磨损过程的退化。
例如，为抑制磨损后期的湿地性能的退化，建议a)形成具有不同橡胶成分的多层的胎面橡胶；且b)在磨损后期在轮胎行驶面上露出具有高摩擦力的橡胶层，呈现较佳湿地打滑刹车性能。然而，这样的技术带来了由于偏磨损而产生该具有高磨擦力的橡胶层露出不均匀的问题。这会反过来损害湿地性能并使橡胶层中的内层剥落。
考虑到所述境况，本发明的发明人致力于对由胎面花纹的块部分(形成脊部)的周向边缘构成的边缘的组成长度的研究。因此，发现下述几点是重要的(1)鉴于湿地性能尤为重视的转向性能，轮胎周向的边缘组成十分重要。为将湿地性能保持得与新产品时的湿地性能一样高，需要随着磨损的进行来增加轮胎周向的边缘组成的长度；(2)对鉴于雪上性能十分重视的牵引性能来说，a)轮胎轴向的边缘组成是重要的；且b)优选随着磨损的进行而增加该组成。然而，在冬季轮胎的情况下要确保直到50％的磨损的雪上性能。因此，不需要将超过50％的磨损的轮胎的雪上性能维持得与新产品时的湿地性能一样高。因此，确保轮胎轴向边缘组成不小于新产品时的边缘组成长度的0.5倍就足够了。
(3)轮胎周向和轮胎轴向的边缘组成长度之间的比在磨损的各个阶段应该是平衡的。
已发现，随着磨损进行，可以这些方式将雪上性能和湿地性能的退化抑制得较低。
在这方面，日本专利公开申请H10-76812揭示通过伴随磨损进行增加沟槽面积来抑制防打滑性能(湿地性能)的退化的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种重载充气轮胎，其包括块花纹且其能够改进耐偏磨损性能而不牺牲湿抓地性能或雪上性能，且其可良好地适于全天候使用。
本发明的另一目的是提供一种重载充气轮胎，其能够将伴随磨损进行而产生的雪上性能和湿地性能的退化的抑制得较低。
本发明包括采用至少三种类型的块的块花纹，这三种类型的块包括由中央纵向沟槽2C、中间纵向沟槽2M、和中央横向沟槽3C分隔成的中央块4C，由中间纵向沟槽2M、外纵向沟槽2S和中间横向沟槽3M分隔成的中间块4M，以及由外纵向沟槽2S、从该外纵向沟槽2S延伸到胎面端部E的外横向沟槽3S分隔成的外部块4S。
第一发明进一步满足下述四个方程式(L4S/W4S)＜(L4M/W4M)＜(L4C/W4C)1.50＜L4C/W4C＜1.801.30＜L4M/W4M＜1.650.90＜L4S/W4S＜1.10，其中，中央块的纵向长度，即各中央块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4C，中间块的纵向长度，即各中间块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4M，外部块的纵向长度，即各外部块的在轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4S，中央块的横向长度，即各中央块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4C，中间块的横向长度，即各中间块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4M，以及外部块的横向长度，即各外部块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4S，中央块4C的纵长比定义为(L4C/W4C)，中间块4M的纵长比定义为(L4M/W4M)，以及外部块4S的纵长比定义为(L4S/W4S)，以及满足下述三个方程式0.85＜w2C/w3C＜1.300.85＜w2M/w3M＜1.100.9＜w2S/w3S＜1.10，
其中，在与沟槽中心线成直角的方向上测量的中央纵向沟槽2C的沟槽宽度定义为w2C，在相同方向上的中间纵向沟槽2M的沟槽宽度定义为w2M，在相同方向上的外纵向沟槽2S的沟槽宽度定义为w2S，在相同方向上的中央横向沟槽3C的沟槽宽度定义为w3C，在相同方向上的中间横向沟槽3M的沟槽宽度定义为w3M，且在相同方向上的外横向沟槽3S的沟槽宽度定义为w3S。
第二发明进一步满足下述方程式。
(W4Smax/W4Smin)＜(W4Mmax/W4Mmin)＜(W4Cmax/W4Cmin)1.00≤W4Smax/W4Smin≤1.201.15≤W4Mmax/W4Mmin≤1.401.40≤W4Cmax/W4Cmin≤1.70，其中，在由中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M所围起的中央块4C的区域中，轮胎轴向宽度最大的中央块最大宽度定义为W4Cmax，最小的中央块最小宽度定义为W4Cmin，在由中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S的中间块4M所围起的中间块4M的区域中，轮胎轴向宽度最大的中间块最大宽度定义为W4Mmax，最小的中间块最小宽度定义为W4Mmin，以及在由外纵向沟槽2S和胎面端部E所围起的外部块4S的区域中，轮胎轴向宽度最大的外部块最大宽度定义为W4Smax，最小的外部块最小宽度定义为W4Smin。
第三发明进一步满足下述方程式EC50＞EC00 …(1)EC90＞EC00 …(2)EL50＞0.5×EL00…(3)EL90＞0.5×EL00…(4)1.5＜EC50/EL50＜2.2…(5)
2.5＜EC90/EL90＜3.5 …(6)。
在本发明中，纵向沟槽的数目限定为至少5个，用以改善湿抓地性能。
在第一发明中，与周向块刚性和轮胎轴向块刚性有关的块的周向长度和轮胎轴向长度间的比根据中央、中间和外部块进行合理化。以此设置，可以改进牵引性能和驾驶稳定性，且同时块周围的沟槽排列良好，从而使改进用于改善湿抓地性能的排水性。而且，影响湿地转向性能的纵向沟槽的沟槽宽度与影响牵引/制动性能的横向沟槽的沟槽宽度的比的值根据中央、中间和外部块进行合理化。
在第二发明中，接近轮胎赤道且暴露于沿轮胎周向作用的力的块的块宽度变化率限定得相对较大。这是由于该区域处较少发生H/T磨损。这有助于改进牵引性能。外部块采取矩形形状来保证轮胎的驱动力和驾驶稳定性。
换句话说，当车辆进行一般的向前直行时，中央块通常是块中第一个触地的。触地表面的滞留时间长且触地压也大。因此，当行驶于湿路面表面时可通过将最大宽度和最小宽度之间的比设置得较大而使撕开和擦去水膜的擦除效应较大。在轮胎周向具有较大滑动量的胎肩部处，将块的最大宽度和最小宽度之间的比设得较小以防止H/T磨损的发生。通过进一步将块宽度变化率设小，可以缓和分布在首先接触侧和最后接触侧上的磨损能的差异，且可以限制导致其他块的H/T磨损发生的磨损能的不均匀性。
在第三发明中，可以将伴随磨损进行的雪上性能和湿地性能的退化的限制得较低。
图1是示出根据本发明的一个实施方式的胎面花纹的平面展开图；图2是以放大方式示出中央块的平面图；
图3是以放大方式示出中间块的平面图；图4是以放大方式示出外部块的平面图；图5是说明中央块的细节的另一平面图；图6是说明中间块的细节的另一平面图；图7是说明胎肩块的细节的另一平面图；图8是说明中间块、中间横向沟槽和系带的平面图；图9是中间横向沟槽的截面图，其中图9(A)是沿图5的A-A线的截面图，而图9(B)是沿B-B线的截面图；图10是通过放大图1的右侧示出沟槽深度的平面展开图；图11是说明块部分周向边缘的周向边缘组成和轴向边缘组成的平面图；图12是说明新产品状态、50％磨损状态和90％磨损状态的截面图；图13(A)和图13(B)是说明磨损沟槽部分的边缘组成的增减的平面图；图14示出窄沟槽；图15(A)、(B)、(C)是示出根据表5的实施例1的轮胎在各磨损状态下的轮胎行驶面的状况的平面展开图；图16(A)、(B)、(C)是示出根据表5的比较实施例1的轮胎在各磨损状态下的轮胎行驶面的状况的平面展开图。
具体实施例方式
以下基于附图解释本发明的一个实施方式。图1是示出胎面部分的胎面花纹的平面展开图，其中本发明重载充气轮胎(以下简称“轮胎”)的胎面部分以平面方式展开。轮胎1的胎面端部E、E之间的轮胎行驶面TS在包括轮胎轴线的截面中(图未示)由单一或多个曲率半径构成。该轮胎行驶面TS具有胎面沟槽7，该胎面沟槽7包括多个沿轮胎周向延伸的纵向沟槽2和多个沿与所述纵向沟槽2相交的方向延伸的横向沟槽3，从而将轮胎行驶面TS分成块4。在此，定义胎面端部E定义入下，轮胎行驶面TS与支撑表面相交处形成一边缘，该边缘定义为胎面端部E，并且在轮胎行驶面TS与支撑表面以圆弧形式相交处，轮胎行驶面TS的延伸表面与支撑表面的延伸表面间的交点定义为胎面端部E。
纵向沟槽2包括至少5个沟槽，即与轮胎赤道Q相交且呈Z字形沿轮胎周向延伸的中央纵向沟槽2C，位于轮胎轴向外侧且本实施方式中呈Z字形沿轮胎周向延伸的外纵向沟槽2S，以及呈Z字形沿轮胎周向在中央纵向沟槽2C和外纵向沟槽2S之间延伸的中间纵向沟槽2M。通过如此在周向上提供不少于5个纵向沟槽2，可以改善湿地性能。
横向沟槽3包括连接中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M的中央横向沟槽3C，连接中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S的中间横向沟槽3M，以及从外纵向沟槽2S延伸至胎面端部E的外横向沟槽3S。
因此，块4包括至少包括三种类型的块4，这三种类型的块4包括由中央纵向沟槽2C、中间纵向沟槽2M和中央横向沟槽3C所围起的中央块4C，由中间纵向沟槽2M、外纵向沟槽2S和中间横向沟槽3M所围起的中间块4M，以及由外纵向沟槽2S、外横向沟槽3S和胎面端部E所围起的外部块4S，进而轮胎行驶面TS形成块花纹。
块花纹由花纹单元d的重复模式构成。例如，将位于图1左端所示的各个外横向沟槽3S、3S上方(图中)的沿轮胎轴向延伸的上、下节线y1、y2之间的花纹定义为重复用的花纹单元d。花纹单元d的轮胎周向长度表示为节距p，且本实施方式设置为通过采用可变节距方法设置块花纹来分散噪音频率。该方法中，设置多个不同类型的花纹单元d，其中节距p的长度以大约1.0到1.3倍排列。
如图1所示，轮胎赤道Q和中央纵向沟槽3C在节距中央位置p0相交。本实施方式中，各个花纹单元d包括相对该节距中央点p0的点对称花纹。或者，采用例如线对称形状的花纹也是可以的。
图1中，中央纵向沟槽2C包括顶点c1向左突出的弯折沟槽2c的周向重复体(在此方面，向左突出的顶点称为第一顶点，而需要向右突出的顶点称为第二顶点。在此方面，诸如顶点等的位置是在沟槽中央线的位置且沟角度是相对于中央线的角度)。弯折沟槽2c包括图1中向上的上倾斜部2c1和下倾斜部2c2。
在轮胎赤道Q两侧的中间纵向沟槽2M包括弯折沟槽2m的周向重复体，顶点m1(第一顶点)向左突出。该弯折沟槽2m包括上方的上倾斜部2m1和下倾斜部2m2。两侧的中央纵向沟槽2C成形为具有相同的相位。
与中央和中间纵向沟槽2C和2M相似，图1中，外纵向沟槽2S由顶点s1向左突出且顶点s2向右突出的弯折沟槽2s的周向重复体构成。该弯折沟槽2s包括位于上方的上倾斜部2s1和下倾斜部2s2。
在此方面，纵向沟槽2C、2M和2S的相应的第一顶点和第二顶点分别排列在轮胎轴向的相同位置处且位于同一轮胎圆周线上。
平面角度观察，一侧的中央块4C呈现水平尾状，且具有由中央纵向沟槽2C的第二顶点c2构成的突出部，而另一侧的中央块4C呈现水平尾状，且具有由中央纵向沟槽2C的第一顶点c1构成的突出部。
平面角度观察，一侧的中间块4M呈现水平尾状，且具有由外纵向沟槽2S的第一顶点s1构成的突出部，而另一侧的中央块4M呈现水平尾状，具由外纵向沟槽2S的第二顶点s2构成的突出部。
而且，轮胎轴向一侧的外部块4S呈现垒板状(home plate-like)，且具有由外纵向沟槽2S的第二顶点s1构成的突出部，而另一侧的外部块4S呈现本垒板状，且具有由外纵向沟槽2S的第一顶点s1构成的突出部。
中央纵向沟槽2C的上倾斜部2c1相对于轮胎周线(平行于轮胎赤道Q)形成的锐角侧的倾斜角α2c1限定为15到35度，优选为20到30度。下倾斜部2c1的倾斜角α2c2限定为约30到45度，优选为20到35度。以此设置，可以改善抓地性能和驾驶稳定性。
另一方面，外纵向沟槽2S的在锐角侧的倾斜角α2s等于弯折沟槽2s的上倾斜部2s1和下倾斜部2s2的倾斜角，因此约为20到40度。优选其大于中央纵向沟槽2C的上倾斜部2c1的倾斜角α2c1且小于下倾斜部2c2的倾斜角α2c2。
中间纵向沟槽2M相对于轮胎周线形成的在锐角侧的倾斜角α2m与弯折沟槽2m的上倾斜部2m1和下倾斜部2m2的倾斜角相同，且考虑到排水设得相对较小。本实施方式中，形成为约1到15度，且优选为2到8度。该角度小于中央纵向沟槽2C和外纵向沟槽2S相对于轮胎周线形成的角α2c(上、下倾斜部的平均值)和α2s。以此设置，在轮胎中央部分的轮胎行驶面TS及胎肩部和路面之间积聚的水可沿轮胎周向轻易排出而改善湿抓地性能。
在图1中的轮胎赤道Q的左侧，中央横向沟槽3C连接中央纵向沟槽2C的第一顶点c1和中间纵向沟槽2M的第一顶点m1。中间横向沟槽2M连接中间纵向沟槽2M的第二顶点m2和外纵向沟槽2S的第二顶点s2。外横向沟槽3S从外纵向沟槽2S的第一顶点s1延伸到胎面端部E。
在右侧，中央横向沟槽3C连接中央纵向沟槽2C的第二顶点c2和中间纵向沟槽2M的第二顶点m2。中间横向沟槽2M连接中间纵向沟槽2M的第一顶点m1和外纵向沟槽2S的第一顶点s1。外横向沟槽3S从外纵向沟槽2S的第二顶点s2延伸到胎面端部E。因此，可在中间纵向沟槽2M、2M之间形成结合块，在该结合块中中央块4C、4C彼此面对的且轮胎赤道Q位于其间，从而改善刚性和排水性能，且因此呈现良好的驾驶稳定性。
而且，中央横向沟槽3C和中间横向沟槽3M沿相同方向倾斜，例如，本实施方式中，沿左侧为上部的方向倾斜，且相对于轮胎周向形成锐角侧的倾斜角b3c、b3m限定为是相同的，且尤其在小于50度至90度的范围内，优选为在65到85度的范围内。外横向沟槽3S的相对于轮胎周线的相应角度设在大约±80度的范围内，且优选为在±84度的范围内。
在此，各个纵向沟槽2和横向沟槽3的块花纹优选设置为使得它们在各花纹单元d中相对于由中央纵向沟槽2C的下倾斜部2c2的中央点p0构成的中央呈点对称，因此改善排水性能并因而提高了湿抓地性能，且消除右侧和左侧的变化而改进驾驶稳定性。
面对中央块4C的中间纵向沟槽2M的侧部和面对中间块4M的中间纵向沟槽2M的侧部形成有通过在相应侧部的中央切刻这些块而获得的凹部7、8。以此设置，形成水的主要保持部，从而改善排水性能且改善牵引性能。
中央块4C示于图2，中间块4M示于图3，外部块4S示于图4，分别以放大形式示出。
在各块4中，分别沿轮胎轴向延伸并穿过轮胎周向上、下最突出端的两轮胎轴向线yc1和yc2、ym1和ym2、及ys1和ys2之间的距离，也就是说，中央、中间和外部块4的相应的轮胎周向距离表示为中央块纵向长度L4C、中间块纵向长度L4M和外部块纵向长度L4S。
也就是说中央块的纵向长度，即各中央块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4C；中间块的纵向长度，即各中间块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4M；且外部块的纵向长度，即各外部块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4S。
另一方面，在各块4中，沿轮胎周向延伸并分别穿过中央、中间和外部块4的轮胎轴向上、下最突出端的轮胎周线xc1和xc2、xm1和xm2、及xs1和xs2之间的轮胎轴向距离表示为中央块横向长度W4C、中间块横向长度W4M和外部块横向长度W4S。
也就是说中央块的横向长度，即各中央块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4C；
中间块的横向长度，即各中间块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4M；且外部块的横向长度，即各外部块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4S。
以及在L4/W4的比满足下述四个方程式(L4S/W4S)＜(L4M/W4M)＜(L4C/W4C)1.50＜L4C/W4C＜1.801.30＜L4M/W4M＜1.650.90＜L4S/W4S＜1.10以此方式，块4的纵长比L4/W4限定为从中央块4C到外部块4S逐渐变小。因此，块纵长程度相对减小而使得形状变得近于正方形。各块4的纵向长度L相当于通过从花纹单元d的节距p减去各块4的上或下横向沟槽3的相应的沟槽宽W3而获得的长度。因此，块的纵长比(L4/W4)与横向沟槽4的轮胎轴向长度相关，且长度变得越短，纵长比L/W会越大。
附带地，通常在如下重载充气轮胎的情况下，即轮胎的中央部分，也就是胎冠部分首先触地，其后中间部分或者胎肩部触地。因此，在湿地路面上，轮胎行驶面TS和路面表面之间的积水会从胎面的中央部分流向轮胎轴向两侧。此时，考虑到排水，中央横向沟槽3C具有较短的轮胎轴向距离更为有利。
而且，考虑到作用于中央块4C上的力，轮胎周向的力大于轮胎轴向的力。因此，中央块4C制成为具纵向伸长的形状，其中轮胎周向竖直定位而轮胎轴向水平定位，以便改善牵引性能和抑制块偏磨损的效果，如图1所示。
另一方面，因为轮胎的轮胎行驶面TS必然有一定曲率，胎肩部的滑动量通常大于轮胎中央部分的滑动量。外横向沟槽3S因此高度呈现擦去形成在路面上的水膜的所称的擦除效应。因此相较于中央横向沟槽3C来说，轮胎轴向长度更长的设置对于改善湿抓地性能更为有利。而且，作用于外部块4S上的横向力大于作用在中央块4C上的横向力。当进行转动时这一点尤为显著，且外部块4S的横向刚性很大程度地影响了驾驶稳定性。因此考虑到湿抓地性能和驾驶稳定性，优选采用图1所示的纵向伸长的形状。对此方面，因为中间块4M需要呈现介于中央块4C和外部块4S之间的特性，其形状特性也需要介于其之间。
优选地，1.60＜L4C/W4C＜1.701.40＜L4M/W4M＜1.550.95＜L4S/W4S＜1.05而且，将在与沟槽中心线成直角相交的方向测量的中央纵向沟槽2C的沟槽宽度定义为w2C，在相同方向的中间纵向沟槽2M的沟槽宽度定义为w2M，在相同方向的外纵向沟槽2S的沟槽宽度定义为w2S，在相同方向的中央横向沟槽3C的沟槽宽度定义为w3C，在相同方向的中间横向沟槽3M的沟槽宽度定义为w3M，且在相同方向的外横向沟槽3S的沟槽宽度定义为w3S，比w2/w3满足下述方程式0.85＜w2C/w3C＜1.300.85＜w2M/w3M＜1.100.9＜w2S/w3S＜1.10这意味着纵向沟槽2的沟槽宽度w2和连结至其的横向沟槽3的沟槽宽度w3设为大致相同。这是因为已发现这在进行向前直行和转向时有利于促进触地面中的水流且有利于改进耐偏磨损的性能。所述差异的范围设为±10％，且优选在不小于0.94到不大于1.06的范围内。
在中央纵向沟槽2C的沟槽宽度w2C、中间纵向沟槽2M的沟槽宽度w2M和外纵向沟槽2S的沟槽宽度w2S之中，越接近胎面端部E的越大，也就是说，满足下列方程式。
w2C＜w2M＜w2S车辆直行或者暂停时，轮胎的触地压力通常在赤道表面变得最大且越靠近胎面端部越小。在干路面的状态下，抓地性能高，且耐磨损性能对扩大中央部分的触地区域是有利的。在湿路面的状态下，湿抓地性能越高，纵向沟槽2的宽度越大，中央部分的纵向沟槽2的沟槽宽度w2的增加会不利影响上述性能。为改善上述相冲突的性能，横向沟槽宽度w2设为满足上述关系。在此方面，中央纵向沟槽2C的弯折沟槽2c设置为将下倾斜部2C2的沟槽宽度w2C2设为大于上倾斜部2C1的沟槽宽度w2C1约1.05到1.60倍，以利于水流。例如，沟槽宽度w2C1可以设为4mm且沟槽宽度w2C2为6mm。在此方面，中央纵向沟槽2C的沟槽宽度w2C定义为整个长度的平均沟槽宽度值。
在此方面，胎面部分的触地宽度WT与纵向沟槽2的沟槽宽度w2的比如下设置。触地宽度wt是胎面端部E、E之间的分解长度。
0.020≤(w2C/WT)≤0.0400.025≤(w2M/WT)≤0.0450.040≤(w2S/WT)≤0.060由于同样的原因，横向沟槽的沟槽宽度w3(中央横向沟槽3C的沟槽宽度w3C、中间横向沟槽3M的沟槽宽度w3M、外横向沟槽3S的沟槽宽度w3S)如下设置。
w3C＜w3M＜w3S在如前讨论的关系下，在常规状况下宽度相对于触地宽度WT设置在下述范围。
0.015≤(w3C/WT)≤0.0350.030≤(w3M/WT)≤0.0500.035≤(w3S/WT)≤0.055通过将横向沟槽3的沟槽宽度w3设为越靠近胎面端部越大，可以促进从赤道表面到胎面端部流动的触地表面内的水流而改善湿抓地性能，且可以呈现与纵向沟槽2类似的效果。
在此方面，各个块纵向长度L、块横向长度W、和沟槽宽度w的值及其参考位置是其中轮胎组装到常规轮缘且施加常规内压的常规内压状态下在轮胎行驶面T上测量的值，且当轮胎行驶面TS与沟槽壁通过弧形部分相交时，是在其延伸的直平面中的交线的位置处所获得的值。此处，术语“常规轮缘”指限定为符合根据JATMA的常规轮缘、根据TRA的“设计轮缘(design rim)”以及根据ETRTO的“测量轮缘(measuring rim)”之一的轮缘，且术语“常规内压”指限定为符合根据JATMA的最大气压、根据TRA的“各种冷充气压力的轮胎路面极限(tire load limites at variouscold inflation pressures)”表中说明的最大值和根据ETRTO的“充气压力(inflation pressure)”之一的气压。术语“常规负载”指对应于根据各标准的常规内压的最大负载。在沟槽宽度的中心线方向发现波动或类似情况时采用平均值。
本实施方式中，中央纵向沟槽2C和横向沟槽3C的沟槽深度约为11.0到20.0mm，且外纵向沟槽2S的沟槽深度比该中央纵向沟槽2C深约0.2到5.0mm，且外横向沟槽3S的深度比该中央横向沟槽3C浅约7.0到13.0mm。这些深度设为其中在磨损末期(至少50％的深度磨损)也清晰保留纵向沟槽2和横向沟槽3的胎面花纹的全部深度。在此方面，沟槽底部的沟槽宽度设为轮胎行驶面上的沟槽宽度的50到90％(表面宽度比)。以此设置，通过在末期固定边缘组成和改善胎冠部分的块刚性可以解决湿抓地性能和驾驶稳定性(尤其是向前直行的稳定性)的问题。
对中间块4M来说，朝向外纵向沟槽2S的侧面和朝向中间横向沟槽3M的侧面的交点j的角度g维持为图中上下方向的钝角，以防止冲压磨损。中间块4M的轮胎轴向宽度设为在轮胎周向是均匀的，例如，使得最大值相对最小值的比约为1.0到1.3。因此，通过使首先接触侧和最后接触侧的刚性均匀化实现胎趾/胎踵磨损的减少。
而且，通过形成以曲率半径r的弧形在轮胎轴向上突出的块4C、4M和4S的突出端部部分而防止偏磨损。块4C、4M和4S的相应的曲率半径rC、rM和rS(以后在方程式中通称r)优选设为由下述方程式获得的块4C、4M和4S的r系数(r4C、r4M、r4S)的0.05到0.30倍。在此方面，L代表相应块的块纵向长度，W代表相应块的块横向长度。
r系数＝r/(L×W)0.5这是因为值小于0.05时，上述防止块碎裂或偏磨损的效果较小，而值超过0.30时，在湿路面表面内的块边缘的擦除效应会减小。
其次，在如图5到7所示的第二发明中，满足下述方程式。
(W4Smax/W4Smin)＜(W4Mmax/W4Mmin)＜(W4Cmax/W4Cmin)1.00≤W4Smax/W4Smin≤1.201.15≤W4Mmax/W4Mmin≤1.401.40≤W4Cmax/W4Cmin≤1.70，其中，在由中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M围绕的中央块4C的区域中，轮胎轴向宽度最大的中央块最大宽度定义为W4Cmax，最小的中央块最小宽度定义为W4Cmin。
在由中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S围绕的中间块4M的区域中，轮胎轴向宽度最大的中间块最大宽度定义为W4Mmax，最小的中间块最小宽度定义为W4Mmin。
在由外纵向沟槽2S和胎面端部E围绕的外部块4S的区域中，轮胎轴向宽度最大的外部块最大宽度定义为W4Smax，最小的外部块最小宽度定义为W4Smin。
在此方面，在朝向凹入的纵向沟槽4M侧处于朝向中间纵向沟槽4M的各沟槽壁4Mw的延伸面的交点处测量块最大宽度和块最小宽度。这里忽略凹部7、8。
上述(W4Smax/W4Smin)、(W4Mmax/W4Mmin)、(W4Cmax/W4Cmin)指示相应块4的轮胎轴向宽度的变化率。接近轮胎赤道Q(该处轮胎周向作用力大而牵引力小且H/T磨损相对较小)的中央块4C限定为比其他块具有更大的变化率。换句话说，中央纵向沟槽2C的Z字形弯折程度增加。以此设置，例如，块的轮胎周向上的中央部分的纵/横刚性增大，从而改善抓地性能和驾驶稳定性。
设置大的变化率也有助于改善牵引性能。另一方面，为轴向力较大的接近胎面端部E的外部块4S设置小的比(W4Smax/W4Smin)。使块采取接近矩形的形状来使轮胎周向的磨损能均匀化以减少H/T磨损而同时也改善轮胎的驱动力和驾驶稳定性。
更具体来说，在进行常规的向前直行时，中央块4C通常是块中第一个触地的，且其保持在路面表面的时间最长同时触地压也大。当以这样的块实现湿路面表面的行驶时，最大宽度和最小宽度之间的比(W4max/W4min)较大，撕开和擦去水膜的擦除效应可得以增大，进而改善湿抓地性能。另一方面，因为在胎肩部的轮胎周向的滑动量较大，块的最大宽度和最小宽度之间的比较大时H/T磨损易于发生。在此方面，通过将最大宽度接近各块的轮胎周向上的中央部分设置，可更易于防止H/T磨损的发生。而且，通过在轮胎周向将中间块4M的轮胎轴向宽度均匀设置，例如，通过设置最大值和最小值的比为上述值，可将首先接触侧和最后接触侧的刚性均匀化而实现H/T磨损的减小。
W4Smax/W4Smin＞1.20的情况下，则不能防止外部块4S的H/T磨损。在1.15＞W4Mmax/W4Mmin或1.40＞W4Mmax/W4Mmin时，湿抓地性能不充分。在W4Cmax/W4Cmin≤1.40或W4Cmax/W4Cmin＞1.70时，在中间块4M和中央块4C处易于发生H/T磨损。
优选1.05≤W4Smax/W4Smin≤1.101.20≤W4Mmax/W4Mmin≤1.301.50≤W4Cmax/W4Cmin≤1.60在此方面，各块的最大宽度W4Smax、W4Mmax和W4Cmax相对于常规状态的触地宽度WT设置在如下范围内0.16≤W4Smax/WT≤0.200.12≤W4Mmax/WT≤0.160.11≤W4Cmax/WT≤0.15设置这样的值的原因是当W4Smax/WT超过0.20，H/T变差，而当其小于0.16时，产生SH胎肩下降磨损。当W4Mmax/WT超过0.16，H/T变差，而当其小于0.12，产生二次冲压磨损。当W4Cmax/WT超过0.15，H/T变差，而当其小于0.11，产生冲压磨损。
此处，术语“常规条件的触地宽度WT”指在轮胎组装到常规轮缘且充有常规内压的状态下施加常规负载时的触地表面的最大宽度。
通过采用上述设置，可以限制轮胎周向滑行所产生的偏磨损而同时限制其他性能的退化。然而，因为在整个中间块4M的排中易于发生引起早期磨损的凸缘冲击(rib punching)，优选在中间块4M进一步限制所述偏磨损。
为此目的，在中间块4M、4M之间的中间横向沟槽3M内提供图1所示的系杆5等。图8示出中间块4M、4M和其间的中间横向沟槽3M的局部放大视图，图9(A)是沿图8的A-A的截面，图9(B)是沿B-B的截面图。系杆5在中间横向沟槽3M的轮胎轴向的大致中央部分从沟槽底部凸出，以连接中间块4M、4M的沟槽壁。通过所述系杆5，限制了中间块4M在轮胎周向的运动，从而减小磨损轮而抑制上述偏磨损的发生。
系杆5的轮胎轴向距离W5限定为不小于该中间横向沟槽3M的轮胎轴向长度W3M的20％且不大于其65％。当小于20％时，系杆的效果不充分，而当超过65％时，易于对湿抓地性能产生不利影响。将给定为从轮胎行驶面TS到系杆5表面的轮胎轴向上的距离的系杆深度D5限定为不小于中间横向沟槽3M的平均沟槽深度D3M的25％且不大于其75％。当小于25％时，系杆的效果不能呈现，而当超过75％时，易于对湿抓地性能产生不利影响。
而且，系杆5包括胎纹沟6。该胎纹沟6可以是宽度w6不大于1mm的槽口，且可以大致为0mm的槽口。以此设置，防止了系杆改进中间块4M周向刚性的效果的减小。其还通过触地表面内的微小开闭增强了撕开水膜的效果。当宽度超过1mm，系杆的效果减小。其还可以在已经磨损且系杆呈现在轮胎行驶面上使得中间块4M被连接时限制湿抓地性能的退化。胎纹沟6的深度D6限定为不小于中间横向沟槽3M的平均沟槽深度和系杆深度的差(D3M-D5)的50％且不大于其100％。当小于50％时，胎纹沟的效果不能呈现。当超过100％时，即，当胎纹沟的端部相较中间横向沟槽3M的底部位于轮胎轴向内侧时，系杆改进中间块4M的周向刚性的效果减小。
本实施方式中，沟槽深度是如前所述的15到20.0mm，对于中央纵向沟槽2C和横向沟槽3C优选为大约15到18mm。外纵向沟槽2S和横向沟槽3S的沟槽深度限定为比中央纵向沟槽2C和横向沟槽3S的沟槽深度深0到20.0mm。以此设置，深度设为其中在磨损末期(至少50％深度的磨损)也清晰保留具有系杆5的纵向沟槽2和横向沟槽3的胎面花纹的全部深度。各沟槽底部的沟槽宽度设为轮胎行驶面上的沟槽宽度的50到90％。由此设置，通过在末期固定边缘组成和改善胎冠部分的块刚性可以获得湿抓地性能和驾驶稳定性(尤其是向前直行的稳定性)。在此方面，在与沟槽中心线成直角相交的方向测量沟槽宽度。
其次，在第三发明中，平衡由在胎面花纹的块4的各磨损阶段的周向边缘构成的边缘组成的长度平衡以满足下述六个方程式EC50＞EC00 …(1)EC90＞EC00 …(2)EL50＞0.5×EL00 …(3)EL90＞0.5×EL00 …(4)1.5＜EC50/EL50＜2.2 …(5)
2.5＜EC90/EL90＜3.5 …(6)术语“轮胎行驶面TS”指在各阶段，也就是，在新产品状态或用旧状态接触路面表面的胎面表面。在此方面，假定为各阶段磨损正常进行情况下的轮胎行驶面。新产品的轮胎行驶面定义为TS00，50％磨损的轮胎行驶面为TSS0且90％磨损的轮胎行驶面为TS90。而且，术语“轮胎行驶面与块的外周壁相交的轮廓”指预期的块磨损状态下的轮胎行驶面TS和块的外周的交线。块总体周向边缘e是该轮廓的总长度。
轮胎行驶面TS是胎面端部E、E之间的区域。因此，术语“块总体周向边缘e”表示位于轮胎行驶面2中的块边缘。因此，在块4离开胎面端部E的地方，位于轮胎行驶面2外侧的周向边缘从块总体周向边缘e除去。
从块总体周向边缘e，取出轮胎周向的周向边缘组成ec和在轮胎轴向的轴向边缘组成el的概念。如图11所示，以中间块4M为例，术语“总周向边缘组成ec”指块周向边缘e从轮胎轴向一侧和另一侧突出到轮胎圆周表面(平行于轮胎赤道的表面)处的长度ec1、ec2…的和。术语“总轴向边缘组成el”指块周向边缘e从轮胎周向一侧和另一侧分别突出到轮胎圆周表面(平行于轮胎轴向的表面)处的长度el1、el2…的和。
新产品的轮胎行驶面TS00的新产品状态Y00下的总周向边缘组成EC定义为EC00，且其总轴向边缘组成定义为EL00。在50％磨损的状态下的轮胎行驶面TS50上的“50％磨损状态Y50”的总周向边缘组成EC定义为EC50，且其总轴向边缘组成定义为EL50。在90％磨损状态下的轮胎行驶面TS90上的“90％磨损状态Y90”的总周向边缘组成EC定义为EC90，且其总轴向边缘组成定义为EL90。此时，满足上述方程式(1)到(6)。
此时，“50％磨损状态Y50”指如图12所示的磨损状态，其中前述包括纵向沟槽2和横向沟槽3的胎面沟槽7中最深的胎面沟槽7m的50％的沟槽深度磨损。“90％磨损状态Y90”指沟槽深度H的90％磨损的状态。本实施方式中，纵向沟槽2C、2M和2S包括最深的胎面沟槽7m。
本发明的发明人通过研究发现对于转向特性、特别是湿地性能来说，总周向边缘组成EC是重要的。这是由于总周向边缘组成EC伴随磨损进行会比新产品有相当大的增加，用以将湿地性能维持得与新产品一样高。在从新产品到磨损末期的整个过程中，湿地性能是重要的，伴随磨损进行沟槽体积不可避免减小。因此，需要通过增加总周向边缘组成EC来补偿沟槽体积的减小。因此，在方程式(1)和(2)中，各磨损状态Y50、Y90的总周向边缘组成EC50、EC90相较新产品时的总周向边缘组成EC00有所增加。此时，不特别限定EC50和EC90之间的关系，希望EC50≤EC90，且进一步地要求满足EC50≤EC90。
考虑到牵引性能，特别是考虑雪上性能，总轴向边缘组成EL是重要的，且希望其较大，这与总圆周边缘组成EC相类似。然而，冬季轮胎中要确保达到50％磨损的雪上性能。因此，50％磨损后的雪上性能不需要确保象湿地性能一样高。因此，在方程式(3)和(4)中各磨损状态Y50、Y90的总轴向边缘组成EL50、EL90比新产品时的总轴向边缘组成EL00增加0.5倍以上。此时，考虑EL50和EL90，为尽可能改进在90％磨损后的雪上性能，希望确保EL90不小于EL50的0.6倍且进一步不小于0.7倍。
在此方面，在传统轮胎中，在90％磨损状态Y90的总周向边缘组成EC90不大于总周向边缘组成EC00(新产品状态Y00)的80％，且总轴向边缘组成EL90不大于总轴向边缘组成EL00(新产品状态Y00)的30％，因此是极低的。
如上所说明的，可以从50％磨损后的雪上性能不需要确保得如同湿地性能一样高的事实看出，伴随磨损进行，雪上性能和湿地性能的重要性不同。因此，为以完全平衡的方式展示雪上性能和湿地性能，需要在各磨损阶段Y50、Y90平衡总周向边缘组成EC和总轴向边缘组成EL之间的比EC/EL。因此，限定EC50/EL50和EC90/EL90在方程式(3)和(4)中的特定范围内。
在此方面，当上述比EC50/EL50小于1.5，50％磨损阶段的湿地性能会退化。这是由于周向的边缘组成相对减小，使得进行转动时的抓地力减小。另一方面，当其大于2.2时，50％磨损阶段的雪上性能会退化。这是由于轴向边缘组成相对减小且雪上启动时牵引性能退化。比EC50/EL50的下限值因此优选为不小于2.0。
当比EC90/EL90小于2.5时，90％磨损阶段的湿地性能会退化。这是由于周向的边缘组成相对减小，使得进行转向时的抓地力减小。另一方面，当其大于3.5时，不仅90％磨损阶段的雪上性能而且湿地性能都会退化。比EC90/EL90的下限值因此优选为不小于2.7，而同时其上限值优选为不大于3.4。
为满足上述方程式(1)到(6)，本实施方式设置为形成胎面沟槽7，形成有在50％磨损状态Y50磨损的50％磨损沟槽部分12和在90％磨损状态Y90磨损的90％磨损沟槽部分13。
因为比最深的胎面沟槽7m浅，50％磨损沟槽部分12处于50％磨损状态Y50磨损。这样，其沟槽底部B12包括在50％磨损状态下露出于轮胎行驶面TS50的浅沟槽部分。更具体是，如图12所示，其沟槽深度H1不大于最深沟槽深度H的50％。然而，当其太浅时，其将在早期阶段磨损而使得本发明的效果不能充分呈现，因此该沟槽深度H1设为最深沟槽深度H的40到50％，更优选为45到50％。另外，90％磨损沟槽部分13是在90％磨损状态下沟槽底部B13露出于轮胎行驶面90的浅沟槽部分。其沟槽深度H2设为不大于最深沟槽深度H的90％，优选为80％到90％，更优选为85到90％。
磨损沟槽部分12、13可以设置在纵向沟槽3和横向沟槽4的适当位置，且单个纵向沟槽3和横向沟槽4整个可以形成为磨损沟槽部分12、13。本实施方式中，如图10所示，50％磨损沟槽部分12形成在中间横向沟槽3M的中央部分侧和外横向沟槽3S的轮胎轴向内端侧。还示出其中90％磨损沟槽部分13从轮胎轴向外侧邻接设置在外横向沟槽3S的外端部的50％磨损沟槽部分12的布置。
磨损引起的变化以外横向沟槽3S为例示于图13(A)中。已经进行磨损而达到50％磨损状态Y50时，50％磨损沟槽部分12的沟槽底部B12露出。因此，50％磨损沟槽部分12的沟槽侧边缘Q12消失，而同时可使沟槽底部B12的两端边缘R12呈现出来。当磨损进一步进行而达到90％磨损状态Y90时，如图13(B)所示，90％磨损沟槽部分13的沟槽底部B13在轮胎行驶面TS90处露出。90％磨损沟槽部分13的沟槽侧边缘Q13消失。因此，可使长于端边缘R12的沟槽底部B12的两端边缘R13取代端边缘R12呈现出来。
当这些沟槽消失时，外部块4S变成连续的脊部形状。
以此方式，伴随磨损进行，磨损沟槽部分12、13可以自由地排除作为侧边缘和端边缘的边缘，从而可以满足方程式(1)到(6)。在此方面，如图14所示，设置在中间横向沟槽3M处的50％磨损沟槽部分12在平行于横向沟槽3M的沟槽底部B12形成有胎纹沟16。在本例中，可以通过例如由窄沟槽16的出现来消除侧边缘Q12的损失而增加由两个端边缘R12所构成的周向边缘组成ec。
在此方面，根据本发明的重载充气轮胎并不限于上述布置，而是可以在权利要求所述的范围内进行不同地变更。
实施方式1制造尺寸为11R22.5且具有图1所示的胎面花纹的重载充气轮胎(表1)，且评估相应的性能。评估结果示于表3。在此方面，r系数列于表2中。
示于表1的各种测试条件如下。在各测试中，轮缘尺寸是7.50×22.5，内压800kPa且所采用的车辆是日产10吨载重2-D型车辆(半负载装载在车厢的前半部)。
(1)湿地转动性能地点住友橡胶工业株式会社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的冈山测试跑道。
方法将在湿地状态的半径为30米的跑道上跑一圈的时间表示为相对于比较实施例1的比的倒数。比较实施例1的值定义为100，且值越大，越有利。
(2)湿地牵引性能地点住友橡胶工业株式会社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的冈山测试跑道。
方法将在湿地状态的跑道上的特定区域的时间表示为相对于比较实施例1的比的倒数。比较实施例1的值定义为100，且值越大，越有利。
(3)湿地制动性能地点住友橡胶工业株式会社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的冈山测试跑道。
方法以60km/h的速度进入湿地状态的路面区域，将从制动到停止的行驶距离表示为相对于比较实施例1的比的倒数。比较实施例1的值定义为100，且值越大，越有利。
(4)噪音测试地点住友橡胶工业株式会社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的无回声车辆研究室。
方法采用鼓形噪音测试设备。以70km/h在7.5米的麦克风位置测量产生的噪音。
轮缘尺寸7.50×22.5内压800kPa(5)耐偏磨损性能采用2-D4型箱式卡车实现行驶，产生偏磨损时必要位置交换的行驶距离以比较实施例1的轮胎行驶距离定义为100的指数比求得。
(6)耐磨损性能在恒定负载(10t)的负载条件下采用2-D4型箱式卡车行驶40,000km。基于完成行驶后所剩下的沟槽计算耐磨损性能指标，用于比较。本测试中，耐磨损性能指标是测试轮胎中(新产品沟槽深度磨损后的沟槽深度/新产品的沟槽深度)的值的指数比，其中比较实施例1的轮胎定义为100。
表1
表2
表3
实施方式2制造尺寸为11R22.5且具有图1所示的胎面花纹的重载充气轮胎，且评估相应的性能。评估结果示于表4。示于表4的各种测试状态如下。在各测试中，轮缘尺寸是7.50×22.5，内压800kPa且所采用的车辆是10吨载重2-D4车辆(半负载装载在车厢的前半部)。
(1)湿抓地性能地点住友橡胶工业株式会社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的冈山测试跑道。
方法把在湿地状态的半径为30米的跑道上跑一圈的时间表示为相对于比较实施例1的比的倒数。比较实施例1的值定义为100，且值越大，越有利。
(2)耐偏磨损性能行驶距离40,000km评估方法在恒定负载(10t)的负载条件下采用2-D4型箱式卡车行驶40,000km。基于完成行驶后所剩下的沟槽计算耐磨损性能指标，用于比较。
耐磨损特性指标将测试轮胎的(新产品沟槽深度磨损后的沟槽深度)/(新产品的沟槽深度)的值与控制轮胎的值相比较。
表4
实施方式3根据表5的规格制造尺寸为11R22.5且具有图1所示的胎面花纹的重载充气轮胎，且在新产品状态、50％磨损状态和90％磨损状态分别评估各实施例轮胎的雪上性能和湿地性能，结果示于表5。
在此方面，表5中的EL00、EL50和EL90的值在比较实施例1以比较实施例1的新产品的总轴向边缘组成的长度L1定义为100的指标表示。类似地，这些值在比较实施例2中以比较实施例2的新产品的总轴向边缘组成的长度L2定义为100的指标表示，在实施例1中以实施例1的新产品的总轴向边缘组成的长度L3定义为100的指标表示，以及在实施例3以实施例3的新产品的总轴向边缘组成的长度L4定义为100的指标表示。
而且，表1中的EC00、EC50和EC90在比较实施例1中以比较实施例1的新产品的总周向边缘组成的长度C1定义为100的指标表示。类似地，这些值在比较实施例2中以比较实施例2的新产品的总周向边缘组成的长度C2定义为100的指标表示，在实施例1中以实施例1的新产品的总周向边缘组成的长度C3定义为100的指标表示，以及在实施例3中以实施例3的新产品的总周向边缘组成的长度C4定义为100的指标表不。
实施例1的轮胎的各磨损状态的轮胎行驶面状况示于图7，且比较实施例1的轮胎的各磨损状态的轮胎行驶面状况示于图8。
(1)雪上性能轮胎在轮缘(7.50×22.5)以及内压(800kPa)的条件下装到车辆(最大负载为8t的2-D型车辆)的所有车轮，车辆在恒定负载下在压实的雪地环境下在10％度的坡度上从停止状态启动，且在各磨损状态(新产品状态、50％磨损状态、90％磨损状态)测量行驶10m的时间。对于各磨损状态，所测时间的倒数以比较实施例1的值定义为100的指标表示。值越大，雪上牵引性能越佳。
(2)湿地性能采用与上述相同的车辆来测量个磨损状态下的在湿地环境的半径为30米的跑道上跑一圈的时间，且各磨损状态的值用所测时间的倒数以比较实施例1的值定义为100的指标表示。值越大，湿地性能越好。
表5
权利要求
1.一种重载充气轮胎，包括设置在一轮胎行驶面TS上的至少五个纵向沟槽，所述至少五个纵向沟槽包括一个与轮胎赤道Q相交且呈Z字形延伸的中央纵向沟槽2C、位于轮胎轴向外侧的外纵向沟槽2S、和在中央纵向沟槽2C和外纵向沟槽2S之间延伸的中间纵向沟槽2M，以及连接所述中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M的中央横向沟槽3C、连接所述中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S的中间横向沟槽3M、和从所述外纵向沟槽2S延伸至胎面端部E的外横向沟槽3S，采用至少三种类型块的块花纹，所述三种类型的块包括由所述中央纵向沟槽2C、中间纵向沟槽2M、和中央横向沟槽3C分隔成的中央块4C，由中间纵向沟槽2M、外纵向沟槽2S和中间横向沟槽3M分隔成的中间块4M，以及由外纵向沟槽2S、外横向沟槽3S以及胎面端部分隔成的外部块4S，并且满足下述四个方程式(L4S/W4S)＜(L4M/W4M)＜(L4C/W4C)1.50＜L4C/W4C＜1.801.30＜L4M/W4M＜1.650.90＜L4S/W4S＜1.10，其中，中央块的纵向长度，即各中央块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4C，中间块的纵向长度，即各中间块的轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4M，外部块的纵向长度，即各外部块的在轮胎周向两侧的最突出端点之间的轮胎周向距离，定义为L4S，中央块的横向长度，即各中央块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4C，中间块的横向长度，即各中间块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4M，外部块的横向长度，即各外部块的轮胎轴向两侧的最突出端点之间的轮胎轴向距离，定义为W4S，中央块4C的纵长比定义为(L4C/W4C)，中间块4M的纵长比定义为(L4M/W4M)，以及外部块4S的纵长比定义为(L4S/W4S)，并且满足下述三个方程式0.85＜w2C/w3C＜1.300.85＜w2M/w3M＜1.100.9＜w2S/w3S＜1.10，其中，在与沟槽中心线成直角的方向上测量的中央纵向沟槽2C的沟槽宽度定义为w2C，在相同方向上的中间纵向沟槽2M的沟槽宽度定义为w2M，在相同方向上的外纵向沟槽2S的沟槽宽度定义为w2S，在相同方向上的中央横向沟槽3C的沟槽宽度定义为w3C，在相同方向上的中间横向沟槽3M的沟槽宽度定义为w3M，且在相同方向上的外横向沟槽3S的沟槽宽度定义为w3S。
2.如权利要求1所述的重载充气轮胎，其中，中央纵向沟槽2C的沟槽宽度w2C、中间纵向沟槽2M的沟槽宽度w2M和外纵向沟槽2S的沟槽宽度w2S满足w2C＜w2M＜w2S。
3.如权利要求1或2所述的重载充气轮胎，其中，中央横向沟槽3C的沟槽宽度w3C、中间横向沟槽3M的沟槽宽度w3M和外横向沟槽3S的沟槽宽度w3S满足w3C＜w3M＜w3S。
4.一种重载充气轮胎，包括设置在一轮胎行驶面TS上的至少五个纵向沟槽，所述至少五个纵向沟槽包括一个与轮胎赤道Q相交且呈Z字形延伸的中央纵向沟槽2C、位于轮胎轴向外侧的外纵向沟槽2S、和在中央纵向沟槽2C与外纵向沟槽2S之间延伸的中间纵向沟槽2M，以及连接所述中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M的中央横向沟槽3C、连接所述中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S的中间横向沟槽3M、和从所述外纵向沟槽2S延伸至胎面端部E的外横向沟槽3S，采用了至少三种类型块的块花纹，所述三种类型的块包括由所述中央纵向沟槽2C、中间纵向沟槽2M、和中央横向沟槽3C分隔成的中央块4C，由中间纵向沟槽2M、外纵向沟槽2S和中间横向沟槽3M分隔成的中间块4M，以及由外纵向沟槽2S、外横向沟槽3S以及胎面端部分隔成的外部块4S，并且满足下述四个方程式(W4Smax/W4Smin)＜(W4Mmax/W4Mmin)＜(W4Cmax/W4Cmin)1.00≤W4Smax/W4Smin≤1.201.15≤W4Mmax/W4Mmin≤1.401.40≤W4Cmax/W4Cmin≤1.70，其中，在位于中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M中的中央块4C的区域中，轮胎轴向宽度最大的中央块最大宽度定义为W4Cmax，最小的中央块最小宽度定义为W4Cmin，在位于中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S的中间块4M中的中间块4M的区域中，轮胎轴向宽度最大的中间块最大宽度定义为W4Mmax，最小的中间块最小宽度定义为W4Mmin，以及在位于外纵向沟槽2S和胎面端部E中的外部块4S的区域中，轮胎轴向宽度最大的外部块最大宽度定义为W4Smax，最小的外部块最小宽度定义为W4Smin。
5.如权利要求4所述的重载充气轮胎，其中，中间横向沟槽3M包括从其沟槽底部凸出而连接中间横向沟槽3M的沟槽壁的系杆，其中系杆的轮胎轴向距离W5限定为不小于中间横向沟槽3M的轮胎轴向长度W3M的20％且不大于其65％，从轮胎行驶面TS到系杆表面的轮胎径向的系杆深度D5限定为不小于中间横向沟槽3M的平均沟槽深度D3M的25％且不大于其70％，以及形成在系杆上的胎纹沟距系杆表面的胎纹沟深度D6限定为不小于中间横向沟槽3M的平均沟槽深度D3M与系杆深度D5的差(D3M-D5)的50％且不大于其100％。
6.如权利要求4所述的重载充气轮胎，其中，中央纵向沟槽2C、中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S呈Z字形弯折，所述Z字形设置为包括具有第一倾斜部和第二倾斜部的Z字形沟槽部，所述第一倾斜部和第二倾斜部在从轮胎赤道朝轮胎轴向一侧凸起的第一顶点和朝另一侧凸起的第二顶点之间具有不同的倾斜方向，其中，所述轮胎轴向一侧的中央横向沟槽3C将中央纵向沟槽2C的第一顶点和邻近的中间纵向沟槽2M的第一顶点连接，而所述另一侧的中央横向沟槽3C将中央纵向沟槽2C的第二顶点和邻近的中间纵向沟槽2M的第二顶点连接，所述轮胎轴向一侧的中间横向沟槽3M将中间纵向沟槽2M的第二顶点和邻近的外纵向沟槽2S的第二顶点连接，而所述另一侧的中间横向沟槽3M将中间纵向沟槽2M的第一顶点和邻近的外纵向沟槽2S的第一顶点连接，以及所述的轮胎轴向一侧的外横向沟槽3S从外纵向沟槽2S的第一顶点延伸到胎面端部，而所述另一侧的外横向沟槽3S从外纵向沟槽2S的第二顶点延伸到胎面端部。
7.如权利要求6所述的重载充气轮胎，其中，所述的轮胎轴向一侧的中央块4C具有水平尾状的形状，其包括由中央纵向沟槽2C的第二顶点构成的突出部，且所述轮胎轴向另一侧的中央块4C具有水平尾状的形状，其包括由中央纵向沟槽2C的第一顶点构成的突出部，其中所述的轮胎轴向一侧的中间块4M具有水平尾状的形状，其包括由外纵向沟槽2S的第一顶点构成的突出部，且所述轮胎轴向另一侧的中央块4M具有水平尾状的形状，其包括由外纵向沟槽2C的第二顶点构成的突出部，以及所述的轮胎轴向一侧的外部块4S具有垒板状的形状，其包括由外纵向沟槽2S的第二顶点构成的突出部，且所述轮胎轴向另一侧的外部块4S具有垒板状的形状，其包括由外纵向沟槽2S的第一顶点构成的突出部。
8.如权利要求6所述的重载充气轮胎，其中，中央纵向沟槽2C设置为第一倾斜部的轮胎周向长度L2c1与第二倾斜部的轮胎周向长度L2c2间的比(L2c1/L2c2)为1.2到1.7。
9.一种重载充气轮胎，包括设置在一轮胎行驶面TS上的至少五个纵向沟槽，所述至少五个纵向沟槽包括一个与轮胎赤道Q相交且呈Z字形延伸的中央纵向沟槽2C、位于轮胎轴向外侧的外纵向沟槽2S、和在中央纵向沟槽2C和外纵向沟槽2S之间延伸的中间纵向沟槽2M，以及连接所述中央纵向沟槽2C和中间纵向沟槽2M的中央横向沟槽3C、连接所述中间纵向沟槽2M和外纵向沟槽2S的中间横向沟槽3M、和从所述外纵向沟槽2S延伸至胎面端部E的外横向沟槽3S，采用至少三种类型块的块花纹，所述三种类型的块包括由所述中央纵向沟槽2C、中间纵向沟槽2M、和中央横向沟槽3C分隔成的中央块4C，由中间纵向沟槽2M、外纵向沟槽2S和中间横向沟槽3M分隔成的中间块4M，以及由外纵向沟槽2S、外横向沟槽3S以及胎面端部分隔成的外部块4S，并且满足下述六个方程式EC50＞EC00…(1)EC90＞EC00…(2)EL50＞0.5×EL00 …(3)EL90＞0.5×EL00 …(4)1.5＜EC50/EL50＜2.2 …(5)2.5＜EC90/EL90＜3.5 …(6)，其中，轮胎行驶面和块的外周壁相交处的轮廓定义为块的总体周向边缘，将通过把整个块的轮胎外周方向上的块总体周向边缘的周向边缘组成相加而获得的总周向边缘组成定义为EC，将通过把整个块的轮胎轴向上的块总体周向边缘的轴向边缘组成相加而获得的总轴向边缘组成定义为EL，将新产品的轮胎行驶面上的总周向边缘组成EC定义为EC00，且将其总轴向边缘组成EL定义为EL00，将50％磨损状态下的总周向边缘组成EC定义为EC50，且将其总轴向边缘组成EL定义为EL50，该50％磨损状态中所述各胎面沟槽中最深的胎面沟槽的沟槽深度磨损50％，以及将90％磨损状态下的总周向边缘组成EC定义为EC90，且其总轴向边缘组成EL定义为EL90，该90％磨损状态中最深的胎面沟槽的沟槽深度磨损90％。
10.如权利要求9所述的重载充气轮胎，其中，胎面沟槽包括在50％磨损状态下随磨损而消失的50％磨损沟槽部分和在90％磨损状态下随磨损而消失的90％磨损沟槽部分。
11.如权利要求9所述的重载充气轮胎，其中，该50％磨损沟槽部分和90％磨损沟槽部分包括位于其沟槽底部的窄沟槽。
全文摘要
本发明的目的是提供一种重载充气轮胎，其具有块花纹且其能够改进耐偏磨损性能而不牺牲湿抓地性能或雪上性能，且其可良好地适于各个季节使用。本发明包括采用至少三种类型的块的块花纹，三种类型的块包括由中央纵向沟槽、中间纵向沟槽、和中央横向沟槽分隔成的中央块，由中间纵向沟槽、外纵向沟槽和中间横向沟槽分隔成的中间块(4M)，以及由外纵向沟槽、从该外纵向沟槽延伸到胎面端部的外横向沟槽(3S)分隔成的外部块，其中，块的纵长比、纵向沟槽和横向沟槽的沟槽宽度比、块的最大宽度、块的最小宽度及其比、以及在各磨损阶段的周向边缘组成和轮胎轴向边缘组成及其比限定在特定的范围内。
文档编号B60C11/11GK1781741SQ200510123648
公开日2006年6月7日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者高桥伸吾, 津田训 申请人:住友橡胶工业株式会社