充气轮胎的制作方法

专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在湿道路表面上具有改善的操纵稳定性的充气轮胎。
背景技术：
为了实现用于四轮车辆的轮胎的转向性能的提高，增加胎面花纹的刚性是非常有 效的。为此进行了许多尝试，具体地，例如硬化胎面部分的橡胶、减小胎面部分的沟槽的深 度等。一个相关技术如下。[专利文献1]日本专利申请公开No.2006-82735

发明内容
要解决的技术问题然而，当胎面部分的橡胶硬化时，当在摩擦系数很小的湿道路表面上行驶时难以 获得足够的抓地力。类似地，当胎面部分的沟槽深度减小时，无法获得足够的排水性能。在 任意一种情况下，都存在着当在湿道路表面上行驶时操纵稳定性显著降低的缺点。本发明的主要目的是提供一种在湿道路表面上具有改善的操纵稳定性的充气轮 胎。解决问题的手段根据本发明的第一方面，充气轮胎包括具有胎面花纹的胎面部分，所述胎面花纹 是通过在轮胎周向方向上重复设置以基本上相同的方式形成花纹的花纹间距而形成。胎面 部分具有占据胎面接地宽度的50%的中心部分以及分别位于中心部分的两侧上的胎肩部 分，所述中心部分的中心为轮胎赤道线。在每个胎肩部分中，相对于胎面接地边缘从轮胎轴 向方向上的从侧向内侧延伸的胎肩主沟槽在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置，由此在 胎肩主沟槽之间形成胎肩陆地部部分，位于胎面接地边缘与中心部分的外边缘之间的每个 胎肩部分的陆地部比率为57%到72%。在设置于轮胎轴向方向的两侧上的胎肩陆地部部 分之间的中心部分中，提供了具有在周向方向上以一定间隔设置的中心花纹块的至少一个 中心花纹块列，所述中心部分的陆地部比率为40%到55%。中心花纹块列的形成数目为一 个。每个中心花纹块的宽度从形成轮胎轴向方向上的最大宽度BW的位置朝向相对于轮胎 旋转方向而言的前端部和后端部逐渐减小，每个中心花纹块在其前端部处设有朝向前端部 变尖的顶端部分并且在其后端部处设有朝向前端部光滑凹入的凹入部分，从而其整体上为 大致心形，并且在每个中心花纹块中，轴向最大宽度BW与周向方向上的最大长度BL之间的 比率(BL/BW)为 1. 00 到 1. 20。根据本发明的第二方面，充气轮胎包括具有胎面花纹的胎面部分，所述胎面花纹 是通过在轮胎周向方向上重复设置以基本上相同的方式形成花纹的花纹间距而形成。胎面 部分具有占据胎面接地宽度的50%的中心部分以及分别位于中心部分的两侧上的胎肩部 分，所述中心部分的中心为轮胎赤道线。在每个胎肩部分中，相对于胎面接地边缘从轮胎轴 向方向上的外侧向内侧延伸的胎肩主沟槽在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置，由此在胎肩主沟槽之间形成胎肩陆地部部分，位于胎面接地边缘与中心部分的外边缘之间的每个 胎肩部分的陆地部比率为57%到72%。在设置于轮胎轴向方向的两侧上的胎肩陆地部部 分之间的中心部分中，提供了具有在周向方向上以一定间隔设置的中心花纹块的至少一个 中心花纹块列，所述中心部分的陆地部比率为40%到55%。当花纹间距分别由其中一个胎 肩主沟槽和邻近所述一个胎肩主沟槽的其中一个胎肩陆地部部分构成时，花纹间距分别具 有高陆地部比率区域，在所述高陆地部比率区域中，在穿过花纹间距的轮胎轴向线上，接触 道路表面的部分的轮胎轴向方向的总长度是胎面接地宽度的78%到93%。高陆地部比率 区域以各自花纹间距的轮胎周向方向的长度的20%到35%在轮胎周向方向上连续。根据本发明的第三方面，充气轮胎包括具有胎面花纹的胎面部分，所述胎面花纹 是通过在轮胎周向方向上重复设置以基本上相同的方式形成花纹的花纹间距而形成。胎面 部分具有占据胎面接地宽度的50%的中心部分以及分别位于中心部分的两侧上的胎肩部 分，所述中心部分的中心为轮胎赤道线。在每个胎肩部分中，相对于胎面接地边缘从轮胎轴 向方向上的外侧向内侧延伸的胎肩主沟槽在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置，由此在 胎肩主沟槽之间形成胎肩陆地部部分，位于胎面接地边缘与中心部分的外边缘之间的每个 胎肩部分的陆地部比率为57%到72%。在设置于轮胎轴向方向的两侧上的胎肩陆地部部 分之间的中心部分中，提供了具有在周向方向上以一定间隔设置的中心花纹块的至少一个 中心花纹块列，所述中心部分的陆地部比率为40%到55%。中心花纹块与相应的胎肩陆地 部部分相邻，且在轮胎周向方向上延伸的纵向沟槽状部分置于其间。纵向沟槽状部分具有 窄小宽度部分和增加宽度部分，窄小宽度部分在轮胎轴向方向的宽度为3mm到6mm并由此 形成最小宽度，增加宽度部分在轮胎轴向方向的相应宽度从窄小宽度部分朝向轮胎周向方 向的两侧逐渐增大。根据本发明的第一方面，将中心部分的陆地部比率以及胎肩部分的陆地部比率分 别限制在一定范围内，并且将中心部分的陆地部比率设定为小于胎肩部分的陆地部比率。 这样改善了本来在排水方面较差的中心部分的排水性能。此外，虽然当转向时胎肩部分主 要地承受横向力，但是由于胎肩部分的陆地部比率大于中心部分的陆地部比率，因此可以 实现较高的花纹刚性和改善的操纵稳定性。根据本发明的第一方面，每个中心花纹块在轮胎轴向方向的宽度朝向相对于轮胎 旋转方向的前端部和后端部减小，并且在其前端部处提供有朝向前端部变尖的顶端部分， 并且在其后端部处提供有朝向前端部光滑凹入的凹入部分，从而其整体上为大致心形。每 个中心花纹块的顶端部分能够展现导水作用，即，当与地面接触时其能够将道路表面上的 水膜分开到两侧，并且能够沿中心花纹块的外侧高效地引导水。此外，当进入到沟槽中的水 倾向于保持在每个中心花纹块的后端部上时，大致心形的中心花纹块在就轮胎旋转方向而 言的后端部上均具有同样减小的宽度，并且均设有凹入部分。因此，可以充分收集并且蓄积 绕送至每个花纹块后部的水。因此，可以展现较高的湿抓地性能。另外，由于中心花纹块的 在轮胎轴向方向上的最大宽度BW与轮胎周向方向上的最大长度BL之间的比率(BL/BW)限 制到1. 00到1. 20，因此其展现了较高的横向刚性。因此，即使当在湿道路表面上行驶时也 能实现较高的操纵稳定性。根据本发明的第二方面，构成胎面花纹的重复地形成花纹的花纹间距具有高陆地 部比率区域，在所述高陆地部比率区域中，在穿过花纹间距的轮胎轴向线上，接触道路表面的部分的轮胎轴向方向的总长度是胎面接地宽度TW的78%到93%，并且高陆地部比率区 域以花纹间距的轮胎周向方向的长度的20%到35%在轮胎周向方向上连续。因此，可以在 不损害排水性能的情况下保持整个胎面部分上的花纹刚性。因此，即使当在湿道路表面上 行驶时也能够实现较高的操纵稳定性。 根据本发明的第三方面，设置在每个胎肩陆地部部分与中心花纹块之间的纵向沟 槽状部分具有窄小宽度部分，其在轮胎轴向方向的宽度为3mm到6mm，由此形成最小宽度； 以及增加宽度部分，其在轮胎轴向方向上的相应宽度从窄小宽度部分朝向轮胎周向方向的 两侧逐渐增大。这种纵向沟槽状部分能够在不损害排水性能的情况下保持接地部分的较高 刚性。具体地，窄小宽度部分增强了面对纵向沟槽状部分的中心花纹块和胎肩陆地部部分 的扭转刚性，并且即使在施加滑移角时也能抑制该部分的变形。因此，即使当在湿道路表面 上行驶时也能实现较高的操纵稳定性。



P花纹间距Za高陆地部比率区域Zb低陆地部比率区域
具体实施例方式下面，参照附图来描述本发明的实施方式。图1是本实施方式的充气轮胎(未全部示出)的胎面部分2的展开图。图1所示的充气轮胎(未全部示出)适于用作四轮小型赛车的其中一个前轮。胎面部分2设有方向性胎面花纹(directional tread pattern)。方向性胎面花 纹是指其性能根据旋转方向而不同的胎面花纹。因此，为了充分利用该花纹的性能，在轮胎 上指示出轮胎旋转方向R，并且根据该方向指示将轮胎安装在车辆上。将胎面部分2分成占据胎面接地宽度TW的50%的中心部分Ce以及位于中心部 分Ce的两侧上的胎肩部分Sh，中心部分的中心为轮胎赤道线C。这里，在轮胎被安装到其 常规轮辋上并充气到其常规内压、并且然后被加载以常规负载以便以0度的外倾角接触水 平地面的状态下，胎面接地宽度TW对应于胎面接地边缘E之间的轮胎轴向方向上的距离。常规轮辋是根据轮胎标准中的轮胎所基于的标准对于每个轮胎确定的轮辋，例 如，根据JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)的标准轮辋，根据TRA(美国轮胎轮辋协会)的 “设计轮辋(Design Rim) ”，根据ETRTO (欧洲轮胎轮辋技术组织)的“测量轮辋(Measuring Rim) ”，以及当没有相应标准时由制造商推荐的任何轮辋。常规内压是根据轮胎标准中的轮胎所基于的标准对于每个轮胎确定的气压， 艮口，根据JATMA的最大气压，根据TRA的“不同冷充气压力下的轮胎负载极限(Tire Load Limits at Various Cold InfIationPressures) ”表中规定的最大值，根据 ETRTO 的“充气 压力(InflationPressure) ”，以及当没有相应标准时由制造商推荐的任何内压。应注意，对 于用于小型赛车的轮胎，常规内压为lOOkPa。常规负载是根据轮胎标准中的轮胎所基于的标准对于每个轮胎确定的负载，即， 根据JATMA的最大负载量，根据TRA的“不同冷充气压力下的轮胎负载极限”表中规定的最 大值，以及根据ETRTO的“负载量”。应注意，对于用于小型赛车的轮胎，常规负载为392N。
在每个胎肩部分Sh中，相对于胎面接地边缘E在轮胎轴向方向上从外侧向内延伸 的胎肩主沟槽3在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置。胎肩主沟槽3至少足够长到从胎 面接地边缘E到达中心部分Ce。因此，在每个胎肩部分Sh中，胎肩陆地部部分4形成于在 轮胎周向方向上彼此相邻的胎肩主沟槽3之间。应注意，在本实施方式中，将相对的胎肩部 分Sh形成为关于轮胎赤道线C基本上线对称。本实施方式的胎肩主沟槽3分别构造成包括轴向定向部分3a，其相对于胎面接 地边缘E在外侧上沿轮胎轴向方向延伸，从而相对于轮胎的轴向线形成等于或小于5度的 角度；以及倾斜部分3b，其与轴向定向部分3a连续并且相对于轮胎的轴向线以大约15度 到45度的角θ倾斜，使其从胎面接地边缘E延伸到中心部分Ce。在轮胎轴向方向上，期望 轴向定向部分3a的轮胎轴向方向的长度与倾斜部分3b的轮胎轴向方向的长度的比率大约 为4 6到6 4。优选地，倾斜部分3b就轮胎旋转方向R而言朝向前端部倾斜。这种胎肩主沟槽3到达中心部分Ce的延伸方式改善了中心部分Ce的排水性能，中心部分Ce本身在排放其自身与道路表面之间的水的方面较差。胎肩主沟槽3利用了当 与地面接触时的压力，从而将水从先接触道路表面的倾斜部分3b排送到轴向定向部分3a， 由此有效地将水从胎面接地边缘E排出。虽然当直线行驶时每个胎肩主沟槽3的轴向定向 部分3a基本上不接触地面，但是当转向时轴向定向部分3a接触地面——在这种情况下横 向力发生作用。这种轴向定向部分3a防止了当转向时接触地面的每个胎肩陆地部部分4 的轮胎轴向方向外侧上的横向刚性的减小，并最终促进改善了操纵稳定性。 虽然每个胎肩主沟槽3的沟槽宽度GWl (在与沟槽中心线形成直角时测量)没有 特别限制，但是，具有过窄的沟槽宽度GWl的沟槽倾向于不能充分展现排水性能。另一方 面，过宽的沟槽宽度GWl可能引起胎肩部分Sh的花纹刚性的降低，这可能进而引起操纵稳 定性的降低。鉴于上述考虑，沟槽宽度GWl的下限优选地等于或大于6mm、更优选地等于或 大于7mm。沟槽宽度GWl的上限优选地等于或小于10mm、更优选地等于或小于9mm。类似 地，每个胎肩主沟槽3的深度的下限优选地等于或大于4mm、更优选地等于或大于5mm，并且 其上限优选地等于或小于7mm、更优选地等于或小于6mm。理所当然，这种沟槽宽度和/或 深度可以是恒定的或可以是部分变化的。当本实施方式的每个胎肩陆地部部分由胎肩子沟槽5在轮胎周向方向上分成两 部分时，本实施方式的每个胎肩陆地部部分4由两个大、小花纹块4a和4b构成。这样通过 调节花纹刚性而起到改善胎肩部分Sh的排水性能和其耐磨损性的作用。应注意，在有些情 况下，并不由这种胎肩子沟槽5将胎肩陆地部部分4分开，而是胎肩陆地部部分4可以形成 为大块花纹块(bulk block)。胎肩子沟槽5的沟槽宽度GW2形成为小于胎肩主沟槽3的沟槽宽度GW1。虽然该 沟槽宽度GW2没有具体限制，但是为了实现胎肩部分Sh的排水性能和花纹刚性之间的良 好平衡，例如期望沟槽宽度GW2大约为Imm到5mm，并且例如期望其沟槽深度大约为2mm到 4mm。应注意，本实施方式的胎肩子沟槽5形成为具有基本上恒定的宽度。胎肩子沟槽5位于在轮胎周向方向上彼此相邻的胎肩主沟槽3之间的大致中心的 位置上，使其相对于胎面接地边缘E在轮胎轴向方向上从外侧向内并且大致平行于轮胎轴 向线延伸。这里，所述方式“大致平行于轮胎轴向线”至少包括如下方式，即，沟槽中心线在 轮胎周向方向上的5mm的偏离范围内沿轴向延伸。此外，在优选实施方式中，胎肩子沟槽5 的轮胎轴向方向上的内端部优选地与胎肩主沟槽3的倾斜部分3b连通，从而在该处提供较 宽的排水/蓄积空间。鉴于上述考虑，期望将这些沟槽的相交点设置在中心部分Ce与胎肩 部分Sh之间的边界附近。每个胎肩陆地部部分4包括第一胎肩花纹块4a，其就轮胎旋转方向R而言设置 在前端部上；以及第二胎肩花纹块4b，其设置在后端部上并且其接地面积小于第一胎肩花 纹块4a的接地面积。本实施方式的第一胎肩花纹块4a具有在轮胎轴向方向上的内端部部分4el，该内 端部部分4el进入中心部分Ce并终止于中心部分中。第一胎肩花纹块4a包括主体部分 10，其形成在胎肩主沟槽3的轴向定向部分3a与胎肩子沟槽5之间并且其轮胎周向方向的 长度基本上恒定；渐增部分11，其从主体部分10连续形成至达到中心部分Ce并且其在轮 胎周向方向上的长度逐渐增大；以及渐缩部分12，其从渐增部分11连续至内端部部分4el 并且其在轮胎周向方向上的长度逐渐减小。当从二维看时，渐缩部分12成形为大致等腰三角形。另一方面，第二胎肩花纹块4b的轮胎轴向方向上的内端部部分4e2在到达中心部 分Ce之前终止。即，第二胎肩花纹块4b形成为使其在轮胎轴向方向的长度小于第一胎肩 花纹块4a的轮胎轴向方向的长度。此外，第二胎肩花纹块4b包括主体部分10，其形成在 胎肩主沟槽3的轴向定向部分3a与胎肩子沟槽5之间并且其在轮胎周向方向的长度基本 上恒定；以及渐缩部分13，其形成在胎肩主沟槽3的倾斜部分3b与胎肩子沟槽5之间并直 至内端部部分4e2并且其周向长度逐渐减小。应注意，在每个第一胎肩花纹块4a和第二胎 肩花纹块4b中，基本 上仅当转向时主体部分10才能接触道路表面。接下来，在设置于轮胎轴向方向的相反侧上的胎肩陆地部部分4之间的中心部分 Ce中，提供了至少一个中心花纹块列。中心花纹块列是通过以一定间隔在周向方向上设置 中心花纹块6而形成。中心花纹块6以及胎肩陆地部部分4是本实施方式的胎面部分2的 仅有的接触道路表面的陆地部部分。在中心部分Ce中，在轮胎周向方向上延伸的纵向沟槽状部分7分别形成在中心花 纹块6的列与每个胎肩陆地部部分4之间，并且在轮胎轴向方向上延伸的大致V形的横向 沟槽状部分8形成在中心花纹块6之间。这里，对于本实施方式的充气轮胎，将胎面接地边缘E与中心部分Ce的外边缘Ec 之间的每个胎肩部分Sh的陆地部比率(下文中，这种区域的陆地部比率可以简单称为“胎 肩部分Sh的陆地部比率”)设定为57%到72%，并且将中心部分Ce的陆地部比率设定为 40%到55%。这样，通过将中心部分Ce的陆地部比率设定为小于胎肩部分Sh的陆地部比 率，就可以改善本来在排水方面较差的中心部分Ce的排水性能。此外，虽然当转向时胎肩 部分Sh主要地承受横向力，但是由于胎肩部分Sh的陆地部比率大于中心部分Ce的陆地部 比率，因此可以保持较高的花纹刚性，从而改善了操纵稳定性。当中心部分Ce的陆地部比率小于40%时，中心部分Ce的花纹刚性显著降低，这进 而会损害操纵稳定性。具体地，在用作前胎的情况下，当利用这种轮胎环行驾驶时，操纵响 应性变得较差并且无法实现顺利行进。此外，当中心部分Ce的陆地部比率超过55%时，中 心部分Ce的排水性能显著降低，这会导致湿道路表面上的抓地力不足。鉴于上述考虑，具 体地，期望中心部分Ce的陆地部比率等于或大于43%并且等于或小于47%。另一方面，当胎肩部分Sh的陆地部比率小于57%时，胎肩部分Sh的花纹刚性降 低，这进而会损害转向时的稳定性。与此相反，当胎肩部分Sh的陆地部比率超过72%时，转 向时的排水性能显著降低，这进而会导致抓地力不足或严重损害打滑时的可控性。鉴于上 述考虑，具体地，期望陆地部比率等于或大于62 %并且等于或小于70 %。应注意，中心部分Ce的陆地部比率的获得应该是基于在对于轮胎的完整一周的 中心部分Ce的全部面积Ca与对于轮胎的完整一周的中心部分Ce的接地面积的总和Cc之 间的比率(Cc/Ca)。类似地，胎肩部分Sh的陆地部比率的获得应该是基于在中心部分Ce 的外边缘Ec和对于轮胎的完整一周的胎面接地边缘E之间的区域的全部面积Sa与在该区 域中的对于轮胎的完整一周的接地面积的总和Sc之间的比率(Sc/Sa)。根据本发明的第一方面，中心花纹块列的数目形成为一个，并且中心花纹块6的 胎面形成为大致心形，其放大视图在图2中示出。具体地，中心花纹块6设置成不会延伸超 过中心部分Ce的边缘，并且使得它们相应的中心与轮胎赤道线C对齐。每个中心花纹块6的胎面的轮廓成形为使得宽度从形成轮胎轴向方向上的最大宽度BW的凸出位置M朝向就 轮胎旋转方向R而言的前端部和后端部逐渐减小；在前端部上，提供了朝向前端部变尖的 顶端部分6a ；并且在后端部的端部部分处，提供了朝前端部光滑凹入的凹入部分6b。顶端 部分6a的顶点Kl与每个凸起位置M通过光滑的第一弧部分6c连接。同样，每个凸起位置 M与中心花纹块6的位于就轮胎旋转方向而言的最后端部上的每个最末端点K3通过光滑的 第二弧部分6d连接。这样，本实施方式的中心花纹块6的胎面的轮廓形成为关于轮胎赤道 线C基本上线对称的大致心形。具体地，本实施方式的胎面花纹构成为整体上关于轮胎赤 道线C基本上线对称。应注意，期望凸起位置M分别设置在从顶点Kl以所述花纹块的周向 方向的长度BL的0. 5到0. 7倍朝向后端部的位置处。当在湿道路表面上直线行驶时，以上述方式构造的中心花纹块6能够通过最先接 触道路表面的顶端部分6a将道路表面上的水膜分开到两侧，并且能够沿着光滑的弧部分 6c将水向后侧引导。在这里，由于中心花纹块6在轮胎轴向方向的宽度从凸起位置M朝向 就轮胎旋转方向R而言的前端部变窄，因此中心花纹块6能够有效地将水分开到两侧，并且 将它们朝向后侧平滑地运送(导水作用)。此外，虽然水本身易于保持在中心花纹块6的后 端部上，但是由于该轮胎轴向方向的宽度还从凸起位置M朝向后端部变窄以及提供了凹入 部分6b，因此，就旋转方向而言朝向花纹块的后端部绕送的水能够被蓄积，使其不会溢出。 因此，可以展现较高的湿抓地性能。为了进一步提高这种作用，期望后端部宽度BWb——其 为中心花纹块6的最末端点K3之间的轮胎轴向方向上的距离——是中心花纹块6的最大 宽度BW的50%到67%。期望中心花纹块6的轮胎轴向方向上的最大宽度BW与轮胎周向方向上的最大长 度BL之间的比率(BL/BW)是1. 00到2. 20。当该比率(BL/BW)小于1. 00时，中心花纹块6 的周向方向上的刚性降低，并且当制动或驱动时变形变得很大。这最终发展成倾向于无法 获得足够的制动力或驱动力。相反，当比率(BL/BW)超过2. 20时，轮胎轴向方向上的刚性 降低，并且因此，当转向时横向力无法完全发挥。具体地，当应用于小型赛车的前胎时，当转 向时在该处施加了较大的滑移角。因此，为了完全提高中心花纹块6的横向刚性，期望比率 (BL/BW)为1.00到1.20。另一方面，当应用于小型赛车的后胎时，其承受了在其自身与道 路表面之间产生的较大的剪切力。因此，为了提高驾驶时的轮胎周向方向上的刚性，期望比 率(BL/BW)更大，即，大至1. 70到2. 20。如图2所示，期望中心花纹块6的顶端部分6a具有100度到130度的内角α。这 种方式的有利之处在于，顶端部分6a在接触道路表面时能够更加有效地将水膜分开到两 侧，并且当接触道路表面以及将水引导到相对于中心花纹块6的相对的外侧时能够实现将 水膜分开到两侧的高效的导水作用。应注意，当顶端部分6a的内角α小于100度时，顶端 部分6a的刚性减小，并且操纵响应性倾向于变差。相反，当内角α超过130度时，导水作 用倾向于变弱。应注意，在胎面中，当顶端部分6a如本实施方式一样由光滑的弧线形成时， 顶端部分6a的内角α作为在分别于位置j处接触中心花纹块6的切线之间形成的角度来 测量，位置j是从顶点Kl朝向就轮胎旋转方向R而言的后端部隔开轮胎周向方向上的2mm 距离的位置。在中心花纹块6的凹入部分6b中，期望相交角β小于顶端部分的内角α。在从 最凹入点Κ2分别画向最末端点Κ3的线之间形成角β，最凹入点Κ2位于凹入部分6b中的就轮胎旋转方向R而言的最前端部上，最末端点K3位于任一轴向侧上并且位于就轮胎旋转 方向R而言的最后端部上。具体地，期望角β和α之间的差值——即，(α-β)——为10 度到25度。即，当角度差值(α-β)小于10度时，从增加宽度部分7b流到凹入部分6b中 的水可阻止存在于凹入部分6b中的水被排出。相反，当该差值超过25度时，朝向斜后方的 排水倾向于变得困难，例如，凹入部分6b中的水与另一中心花纹块——其相对于相关中心 花纹块的凹入部分6b位于相对于轮胎旋转方向R的后端部上——的顶端部分6a冲突。根据本发明的第 三方面，如图1以及作为图1的主要部分的放大视图的图3所示， 纵向沟槽状部分7包括窄小宽度部分7a，其在轮胎轴向方向的宽度为3mm到6mm，由此形 成最小宽度；以及增加宽度部分7b，其在轮胎轴向方向上的相应宽度随着从窄小宽度部分 7a起在周向相对方向上的距离的增大而逐渐增大。具体地，将中心花纹块6的第一弧部分 6c和/或第二弧部分6d设置成面对胎肩陆地部部分4 (第一胎肩花纹块4a)的渐缩部分 12。这样，在纵向沟槽状部分7中，窄小宽度部分7a由形成渐缩部分12的轴向内侧顶点的 内端部部分4el形成，并且增加宽度部分7b形成在窄小宽度部分7a的两侧上。增加宽度部分7b可以分别提供充分宽的排水/蓄积空间，并且因此，期望它们在 中心花纹块6开始接触地面时能够将道路表面上的水平滑地引导到纵向沟槽状部分7，并 且能够高效地排水。此外，由于增加宽度部分7b分别与横向沟槽状部分8连通，因此它们还 能有效地将蓄积在凹入部分6b以及横向沟槽状部分8中的水朝向就轮胎旋转方向R而言 的后部排出。此外，如从图3可以看出，胎肩主沟槽3的轮胎轴向方向上的内端部以及胎肩 子沟槽5的轮胎轴向方向上的内端部均与增加宽度部分7b连通。因此，被引导到就轮胎旋 转方向R而言的后端部上的增加宽度部分7b的排水能够通过胎肩主沟槽3以及胎肩子沟 槽5被从胎面接地边缘E高效地排到外侧。为了进一步确定实现上述效果，期望增加宽度 部分7b的轮胎轴向方向的宽度Wb具有优选地等于或大于3mm、更优选地等于或大于4mm、 更加优选地等于或大于8mm的部分。另一方面，当为了改善排水性能而增加纵向沟槽状部分7的宽度时，该部分的刚 性减小，并且操纵稳定性(转向性能)倾向于变差。然而，通过提供具有窄小宽度部分7a 和增加宽度部分7b的纵向沟槽状部分7，就能够在不损害排水性能的情况下防止操纵稳定 性的降低。具体地，窄小宽度部分7a局部增强了分别位于窄小宽度部分7a的轴向两侧上 的中心花纹块6和胎肩陆地部部分4的扭转刚性，并且即使当施加了滑移角时也能抑制该 部分的较大变形。因此，即使当在湿道路上行驶时也能实现较高的操纵稳定性。应注意，当窄小宽度部分7a的沟槽宽度Wa小于3mm时，该部分的排水阻力增大， 这进而会导致当在湿道路上行驶时的抓地性能的降低。另一方面，当窄小宽度部分7a的沟 槽宽度Wa大于6mm时，胎面部分2的花纹刚性——尤其是扭转刚性——降低，这进而会降 低操纵稳定性。如图3所示，期望第一胎肩花纹块4a的渐缩部分12的内角、为100度到150度。 当内角Y小于100度时，渐缩部分12变得过尖，并且在轮胎轴向方向上的刚性和扭转刚性 倾向于降低。这可能会损害开始操纵时的响应性。相反，当内角Y超过150度时，在纵向 沟槽状部分7中无法形成足够宽的增加宽度部分7b，因此无法充分实现湿地性能的改善。 鉴于上述考虑，内角Y优选地等于或大于120度并且期望地等于或小于145度。胎面部分2是通过在轮胎周向方向上的基本上相同的花纹间距P的重复设置而形成。如图1所示，在本实施方式中，花纹间距P由一个胎肩主沟槽3以及与之相邻的一个 胎肩陆地部部分4(即，在线Pa和Pb之间的部分)组成。由于根据定义指定为“基本上相 同”，因此可以根据惯例采用间距变化方案，其中，提供了花纹间距P的轮胎周向方向上的多 种类型的长度PL以便分散行驶噪声。应注意，期望地，胎面部分2优选地由每一个轮胎圆 周上的18到25个花纹间距P构成。根据本发明的第二方面，如图4以及作为图4的放大视图的图5所示，每个花纹间 距P具有高陆地部比率区域Za，其定义如下。高陆地部比率区域Za是指如下区域，在穿过 花纹间距P的轮胎轴向线X上的接触道路表面的部分(其位于胎面接地边缘E之间)的 轮胎轴向方向的总长度中，即，如图5所示，一个胎肩陆地部部分4的轮胎轴向方向上的接 地长度Al、中心花纹块6的接地长度A2以及另一胎肩陆地部部分4的接地长度A3的总和 (即，A1+A2+A3)是胎面接地宽度TW的78%到93%。高陆地部比率区域Za以周向长度ZaL 沿周向连续，该周向长度ZaL是花纹间距P的轮胎周向方向的长度PL的20%到35%。因为当行驶时这种高陆地部比率区域Za能够获得足够的接地面积，因此可以在 直线行驶以及转向时展现较高的抓地性能。此外，由于高陆地部比率区域Za设置在每个花 纹间距P中，因此当轮胎旋转时高陆地部比率区域Za能够相继接触地面。因此，可以在不 损害整个胎面部分2上的排水性能的情况下充分保持花纹刚性，这最终有助于改善在湿道 路表面上的操纵稳定性。具体地，期望胎肩陆地部部分4 (第一胎肩花纹块4a)的轮胎轴向方向的最大接地 长度B大于胎面接地宽度TW的30%并且不大于胎面接地宽度的40%。这样确定地提高了 在转向时承受较大横向力的胎肩陆地部部分4的刚性，并且极大地改善了转向性能。应注意，当在轮胎轴向线X上的接地长度总和小于胎面接地宽度TW的78%时，由 于接地面积不足而因此使抓地力变得较弱。相反，当所述接地长度总和大于胎面接地宽度 Tff的93%时，极大地损害了高陆地部比率区域Za中的排水性能，在这种情况下，轮胎倾向 于在水膜上驶过，即，倾向于产生所谓的打滑现象。当高陆地部比率区域Za的轮胎周向方向的长度ZaL小于花纹间距P的周向方向 的长度PL的20%时，无法充分提高花纹间距的刚性，并因此无法充分改善转向性能。另一 方面，当高陆地部比率区域Za的长度ZaL大于花纹间距P的轮胎周向方向的长度PL的35% 时，极大地损害了该部分中的排水性能，在这种情况下，倾向于产生打滑现象。鉴于上述考 虑，优选地，期望高陆地部比率区域Za的长度ZaL是花纹间距P的长度PL的至少25%，并 且期望不大于花纹间距P的长度PL的32%。应注意，这种高陆地部比率区域Za可形成为 使得能够通过调节中心花纹块6和胎肩陆地部部分4的形状以及它们在轮胎周向方向上的 相对位置而使其值落入上述范围内。如图4所示，期望高陆地部比率区域Za的轮胎周向方向上的间隔N(由在轮胎周 向方向上相邻的高陆地部比率区域Za所限定的部分的轮胎周向方向的长度)优选地等于 或大于30mm、更优选地等于或大于35mm，并且优选地等于或小于60mm、更优选地等于或小 于55mm。当间隔小于30mm时，排水性能可能会变差。相反，当间隔超过60mm时，当轮胎旋 转时在接地表面内存在高陆地部比率区域Za的期间变短，在这种情况下，无法充分实现提 高抓地性能的效果。此外，如图4和5所示，期望每个花纹间距P具有低陆地部比率区域Zb，在低陆地部比率区域Zb中，在穿过花纹间距P的轮胎轴向线X上，接触道路表面的部分的轮胎轴向 方向的总长度是胎面接地宽度TW的25%到35%。期望低陆地部比率区域Zb以长度ZbL 在轮胎的周向上连续，该长度ZbL是花纹间距P的轮胎周向方向的长度PL的10%到20%。通过为花纹间距P设置高陆地部比率区域Za和低陆地部比率区域Zb——其陆地 部比率为高陆地部比率区域Za的陆地部比率的大致一半，就可以实现抓地性能和排水性 能之间的高水平的平衡。应注意，当低陆地部比率区域Zb的轮胎周向方向的长度ZbL小于 花纹间距P的长度PL的10%时，低陆地部比率区域Zb无法充分展示排水效果。相反，当低 陆地部比率区域Zb的轮胎周向方向的长度ZbL大于花纹间距P的长度PL的20%时，胎面 部分2的花纹刚性降低，在这种情况下可能会损害操纵稳定性。应注意，为了更易于理解， 在图4和5中以浅灰色在高陆地部比率区域Za和低陆地部比率区域Zb上画出阴影。图6示出了根据本发明第二方面的另一实施方式。在本实施方式中，中心部分Ce 设有在轮胎赤道线C上直线延伸的中心主沟槽20 ；以及设置在中心主沟槽20的两侧上的 一对中心花纹块6A和6B。这种中心部分Ce展现出进一步改善的排水性能，并因此，例如适 于用作小型赛车的其中一个后轮——其需要展现较大的抓地力。如上所述，根据本发明的 第二及第三方面，理所当然可以对每个中心花纹块6等的具体形状进行各种改型。同样在 本实施方式中，高陆地部比率区域Za设置在如以灰色画出阴影所示的区域处。应注意，在 中心花纹块6A(或6B)与胎肩陆地部部分4之间，设置了根据本发明第三方面的具有窄小 宽度部分7a和增加宽度部分7b的纵向沟槽状部分7。虽然已经在前面描述了本发明的实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式， 并且可以以各种方式进行变型。[实施例A]为了确认本发明的第一方面的效果，基于表1中列出的技术规格来试生产用作小 型赛车前轮的充气轮胎(尺寸10X4. 50-5)。对它们的各种性能进行测试。作为赛车的后 轮时，安装分别具有11X6. 50-5的尺寸的轮胎。试验方法如下。〈圈速〉在用于轮辋(前轮4. 5英寸；后轮6. 50英寸)以及内压为IOOkPa (前轮和后轮 相同)的条件下将试验轮胎安装在小型赛车上(FA类车辆)。然后由小型赛车国际比赛执 照持有者驾驶小型赛车在潮湿条件下围绕Tsumagoi (静冈县挂川市)国际小型赛车道全速 行驶五圈，以便获得每圈的平均圈速。应当指出，为了实现潮湿条件的一致性，在即将行驶 之前喷洒等量的水。<操纵稳定性>
在如上所述的潮湿条件下全速行驶时，由驾驶员根据五点法来感觉评价操纵的响 应性(操纵响应性性能)、转向时的抓地状态(横向抓地性能)以及加速时的响应性(加速 性能)。数值越大，则结果越好。试验结果及其它在表1中示出。 实验结果证明本发明实施例的轮胎在湿道路表面上展现了较高的操纵稳定性。0096实施例B
为了确认本发明的第二方面的效果，基于表2中列出的技术规格来试生产用于小 型赛车的充气轮胎(前轮尺寸10X4. 50)。对它们的各种性能进行试验。作为小型赛车的 后轮时，安装分别具有11X6. 50-5的尺寸的轮胎。试验方法与实施例A中的相同。
为了确认本发明的第三方面的效果，基于表3中列出的技术规格来试生产用于小 型赛车的充气轮胎(前轮尺寸10X4. 50)。对它们的各种性能进行试验。作为小型赛车的 后轮时，安装分别具有11X6. 50-5的尺寸的轮胎。试验方法与实施例A中的相同。
权利要求
一种充气轮胎，包括具有胎面花纹的胎面部分，所述胎面花纹是通过在轮胎周向方向上重复设置以基本上相同的方式形成花纹的花纹间距而形成，其中，所述胎面部分具有占据胎面接地宽度的50％的中心部分以及分别位于所述中心部分的两侧上的胎肩部分，所述中心部分的中心为轮胎赤道线，在每个所述胎肩部分中，相对于胎面接地边缘从轮胎轴向方向上的外侧向内侧延伸的胎肩主沟槽在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置，由此在所述胎肩主沟槽之间形成胎肩陆地部部分，位于所述胎面接地边缘与所述中心部分的外边缘之间的每个所述胎肩部分的陆地部比率为57％到72％，在设置于轮胎轴向方向的两侧上的所述胎肩陆地部部分之间的所述中心部分中，提供了具有在周向方向上以一定间隔设置的中心花纹块的至少一个中心花纹块列，所述中心部分的陆地部比率为40％到55％，所述中心花纹块列的形成数目为一个，每个所述中心花纹块的宽度从形成轮胎轴向方向的最大宽度BW的位置朝向相对于轮胎旋转方向而言的前端部和后端部逐渐减小，每个所述中心花纹块在其前端部处设有朝向所述前端部变尖的顶端部分并且在其后端部处设有朝向所述前端部光滑凹入的凹入部分，从而所述中心花纹块整体上为大致心形，并且在每个所述中心花纹块中，所述轴向最大宽度BW与周向方向上的最大长度BL之间的比率(BL/BW)为1.00到1.20。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，每个所述中心花纹块的顶端部分具有100度到 130度的内角α。
3.如权利要求2所述的充气轮胎，其中，每个所述中心花纹块的凹入部分具有位于就轮胎旋转方向而言的最前端部上的最凹 入点；以及位于就轮胎旋转方向而言的最后端部上并且分别位于轮胎轴向方向的两侧上的 最末端点，并且在从所述最凹入点分别画向所述两侧上的所述最末端点的线之间形成的角β小于所 述顶端部分的内角α。
4.如权利要求3所述的充气轮胎，其中，所述角β与所述内角α之间的差值(α-β) 为10度到25度。
5.如权利要求3或4所述的充气轮胎，其中，后端部宽度BWb是所述最大宽度BW的 50%到67%，所述后端部宽度BWb是位于每个所述中心花纹块的最末端点之间的轮胎轴向 方向的距离。
6.一种充气轮胎，包括具有胎面花纹的胎面部分，所述胎面花纹是通过在轮胎周向方向上重复设置以基本上 相同的方式形成花纹的花纹间距而形成，其中，所述胎面部分具有占据胎面接地宽度的50%的中心部分以及分别位于所述中心部分 的两侧上的胎肩部分，所述中心部分的中心为轮胎赤道线，在每个所述胎肩部分中，相对于胎面接地边缘从轮胎轴向方向上的外侧向内侧延伸的 胎肩主沟槽在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置，由此在所述胎肩主沟槽之间形成胎肩陆地部部分，位于所述胎面接地边缘与所述中心部分的外边缘之间的每个所述胎肩部分的 陆地部比率为57%到72%，在设置于轮胎轴向方向的两侧上的所述胎肩陆地部部分之间的所述中心部分中，提供 了具有在周向方向上以一定间隔设置的中心花纹块的至少一个中心花纹块列，所述中心部 分的陆地部比率为40%到55%，当所述花纹间距分别由其中一个所述胎肩主沟槽和邻近所述一个胎肩主沟槽的其中 一个所述胎肩陆地部部分构成时，所述花纹间距分别具有高陆地部比率区域，在所述高陆 地部比率区域中，在穿过所述花纹间距的轮胎轴向线上，接触道路表面的部分的轮胎轴向 方向的总长度是所述胎面接地宽度的78%到93%，并且所述高陆地部比率区域以各自所述花纹间距的轮胎周向方向的长度的20%到35%在 轮胎周向方向上连续。
7.如权利要求6所述的充气轮胎，其中，在所述胎面部分中，所述高陆地部比率区域在 轮胎周向方向上以30mm到60mm的间隔设置。
8.如权利要求6或7所述的充气轮胎，其中，每个所述胎肩陆地部部分的轮胎轴向方向 的最大接地长度大于所述胎面接地宽度的30%并且不大于所述胎面接地宽度的40%。
9.一种充气轮胎，包括具有胎面花纹的胎面部分，所述胎面花纹是通过在轮胎周向方向上重复设置以基本上 相同的方式形成花纹的花纹间距而形成，其中，所述胎面部分具有占据胎面接地宽度的50%的中心部分以及分别位于所述中心部分 的两侧上的胎肩部分，所述中心部分的中心为轮胎赤道线，在每个所述胎肩部分中，相对于胎面接地边缘从轮胎轴向方向的外侧向内侧延伸的胎 肩主沟槽在轮胎周向方向上以一定间隔进行设置，由此在所述胎肩主沟槽之间形成胎肩陆 地部部分，位于所述胎面接地边缘与所述中心部分的外边缘之间的每个所述胎肩部分的陆 地部比率为57%到72%，在设置于轮胎轴向方向的两侧上的所述胎肩陆地部部分之间的所述中心部分中，提供 了具有在周向方向上以一定间隔设置的中心花纹块的至少一个中心花纹块列，所述中心部 分的陆地部比率为40%到55%，所述中心花纹块与相应的所述胎肩陆地部部分相邻，且在轮胎周向方向上延伸的纵向 沟槽状部分置于其间，并且所述纵向沟槽状部分具有窄小宽度部分和增加宽度部分，所述窄小宽度部分的轮胎轴 向方向的宽度为3mm到6mm并由此形成最小宽度，所述增加宽度部分的轮胎轴向方向的相 应宽度从所述窄小宽度部分朝向轮胎周向方向的两侧逐渐增大。
10.如权利要求9所述的充气轮胎，其中，所述胎肩陆地部部分渐缩为使得其在轮胎周向方向上的长度向轮胎轴向方向上的内 侧逐渐减小，并且所述渐缩部分的相应顶点形成所述窄小宽度部分。
11.如权利要求10所述的充气轮胎，其中，每个所述渐缩部分的内角Y为100度到150度。
12.如权利要求9到11中任一项所述的充气轮胎，其中，在每个所述胎肩部分中，在所述胎肩主沟槽之间设置了宽度小于每一个所述胎肩主沟槽的胎肩子沟槽，用以将每个所述 胎肩陆地部部分成两个花纹块。
13.如权利要求12所述的充气轮胎，其中，每个所述胎肩主沟槽的轮胎轴向方向上的 内端部部分以及所述胎肩子沟槽的轮胎轴向方向上的内端部部分与所述增加宽度部分连iM o
全文摘要
一种在湿道路表面上具有改善的操纵稳定性的充气轮胎。胎面(2)的胎肩部分(Sh)的陆地部比率为57％到72％，并且中心部分(Ce)的陆地部比率为40％到55％。在中心部分(Ce)中形成具有中心花纹块(6)的花纹块列。中心花纹块(6)分别具有如下形状，即中心花纹块的宽度从中心花纹块的花纹块宽度(BW)最大的轴向位置处朝向中心花纹块的相对于轮胎旋转方向的前端部和后端部逐渐减小。每个中心花纹块在其相对于旋转方向的前端部处具有顶端部分(6a)，该顶端部分具有朝向前端部的尖的顶端，并且每个中心花纹块在其后端部处还具有凹入部分，该凹入部分朝向前端部光滑凹入。在每个中心花纹块(6)中，最大宽度(BW)与周向方向的最大长度(BL)之间的比率(BL/BW)是在1.00到1.20的范围中。
文档编号B60C11/01GK101878120SQ20088011841
公开日2010年11月3日 申请日期2008年11月25日 优先权日2007年11月28日
发明者尾辻秀希 申请人:住友橡胶工业株式会社