专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合小型卡车用的充气轮胎，具体来讲，是涉及一种能够良好地维持湿路面性能、并且同时改善在雪地行驶时的操纵稳定性和在干燥路面行驶时的操纵稳定性的充气轮胎。
背景技术：
充气轮胎中，在胎面部设有向轮胎周向延伸的至少3条主槽和向轮胎宽度方向延伸的多条横槽，并且采用了由这些主槽和横槽划分出的多个花纹块的胎面花纹。根据这样的胎面花纹，虽然增加横槽的成分可以改善在雪地行驶时的牵引性能，但是随之也会降低在干燥路面行驶时的操纵稳定性。而且，在形成横槽时将其一部分缩窄(例如参照日本专利公开公报第2004-345457号)，虽然能够提高在干燥路面行驶时的操纵稳定性，但是会降低排水性能和在雪地行驶时的牵引性能。
因此，近年来，人们一直要求例如安装在商用车辆的小型卡车用充气轮胎能够良好地维持包括排水性能在内的湿路面性能，并且改善包括在雪地行驶时的牵引性能和防侧滑性能在内的在雪地行驶时的操纵稳定性，同时还要求改善在干燥路面行驶时的操纵稳定性，但是目前这些要求还未必能够达到。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够良好地维持湿路面性能，并且同时改善在雪地行驶时的操纵稳定性和在干燥路面行驶时的操纵稳定性的充气轮胎。
为实现所述目的，本发明的充气轮胎在胎面部设有向轮胎周向延伸的至少3条主槽和向轮胎宽度方向延伸且在主槽之间连通的多条横槽，并且利用这些主槽和横槽划分出多个花纹块，其特征在于，将所述主槽中位于轮胎赤道上的中央主槽形成为直线状，以相对于轮胎周向成40°～60°的角度倾斜的方式配置所述横槽，并且在所述横槽的与中央主槽连通部位形成上升部，使所述横槽的槽宽与其槽深成正比地变化，将所述上升部的所述横槽的槽深设为所述中央主槽的槽深的40％～60％，将所述横槽的最小槽宽设为其最大槽宽的30％～50％。
采用本发明，通过以相对于轮胎周向倾斜的方式配置在主槽之间连通的多条横槽，能够在具有轮胎周向上的延长成分和轮胎宽度方向上的延长成分的横槽卷入雪时，有效地抑制车辆向前后方向和侧向打滑，因此能够改善在雪地行驶时的操纵稳定性。而且，通过在横槽与中央主槽的连通部位形成上升部，使横槽的槽宽与其槽深成正比地变化，也就是说，使横槽在上升部相对变窄，能够提高该部位的花纹块刚性，改善在干燥路面行驶时的操纵稳定性。而且，利用通过使横槽在上升部相对变窄来提高花纹块刚性的方法，能够确保横槽与中央主槽连通的状态，因此能够良好地维持包括排水性能在内的湿路面性能。
本发明中，优选上升部的长度为横槽的长度的20％～50％。虽然希望通过增加上升部的长度，提高花纹块刚性，改善在干燥路面行驶时的操纵稳定性，但是如果上升部的长度过大，则会降低在雪地行驶时的操纵稳定性。通过选择所述范围，能够在不降低在雪地行驶时的操纵稳定性的情况下，改善在干燥路面行驶时的操纵稳定性。
优选在与中央主槽邻接的各花纹块上设有向轮胎宽度方向延伸的4～6条刀槽花纹。虽然为了改善雪地性能必须设置刀槽花纹，但是如果刀槽花纹数量过多，则会降低在干燥路面行驶时的操纵稳定性。通过将每个花纹块对应的刀槽花纹数量设在所述范围内，能够兼有雪地性能和在干燥路面行驶时的操纵稳定性。
优选在邻接中央主槽的各花纹块的中央主槽侧的边缘设置倒角部，该倒角部的深度和宽度自花纹块的钝角角落部向锐角角落部逐渐增大。在这里，优选倒角部的最大深度为中央主槽的槽深的30％～50％。在各花纹块的中央主槽侧的边缘设置所述倒角部时，利用其边缘效果能够改善湿路面性能。
优选在与中央主槽邻接的各花纹块的踏面，设置槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。通过在各花纹块的踏面设置所述细槽，能够改善使用初期的雪地性能。
图1是表示根据本发明的实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。
图2是表示在图1的充气轮胎中与中央主槽邻接的花纹块的放大平面图。
图3是表示图1的充气轮胎中与中央主槽邻接的花纹块的放大侧面图。
图4是表示在图1的充气轮胎中在与中央主槽邻接的花纹块的踏面形成的细槽的放大剖面图。
符号说明 1，2主槽 3，4横槽 5，6花纹块 7，8刀槽花纹 9细槽 T胎面部 E轮胎赤道
具体实施例方式 以下，参照附图详细说明本发明的结构。图1表示根据本发明的实施方式的充气轮胎的胎面花纹，图2～图4是表示其主要部分的图。
如图1所示，在胎面部T形成有位于轮胎赤道E上并且向轮胎周向延伸的1条中央主槽1；位于该中央主槽1的两侧并且向轮胎周向延伸的2条外侧主槽2；向轮胎宽度方向延伸并且在主槽1、2之间连通的多条横槽3；以及自外侧主槽2向轮胎宽度方向延伸到触地端外的多条横槽4。而且，利用主槽1、2和横槽3在中央区域划分出由多个花纹块5构成的2个花纹块列，并且利用主槽2和横槽4在胎肩区域划分出由多个花纹块6构成的2个花纹块列。在花纹块5、6上设有俯视时呈锯齿形状的多条刀槽花纹7、8。其中，对刀槽花纹7、8的结构并无特别限定。
虽然主槽1、2都形成为直线状，但是为了确保良好的排水性能，至少将中央主槽1形成为直线状即可，外侧主槽2也可以形成为锯齿状。而且，虽然为确保良好的排水性能，配置在中央区域的横槽3要连通中央主槽1和外侧主槽2，但配置在胎肩区域的横槽4也可以不与外侧主槽2连通。
以相对于轮胎周向倾斜的方式配置横槽3。横槽3与轮胎周向所成的倾斜角度θ设定在40°～60°的范围内。在这里，倾斜角度θ是指横槽3的槽宽中心线与轮胎周向所成的角度(参照图2)。
如图2和图3所示，横槽3的与中央主槽1连通部位形成有上升部3a。该上升部3a是以槽深逐渐小于横槽3的其它部位的方式向上提高的部分。横槽3的槽宽与其槽深成正比地变化，在上升部3a相对变小。更具体的说，上升部3a的横槽3的槽深D3a设定在中央主槽1的槽深D1的40％～60％的范围内。而且，横槽3的最小槽宽W3a设定在其最大槽宽W3的30％～50％的范围内。
结构如上所述的充气轮胎中，因为以相对于轮胎周向倾斜的方式配置着连通主槽1、2之间的多条横槽3，所以在具有轮胎周向上的延长成分和轮胎宽度方向上的延长成分的横槽3卷入雪时，能够有效地抑制车辆向前后方向和侧向打滑。因此，能够提高在雪地行驶时的操纵稳定性。
而且，通过在横槽3的与中央主槽1连通部位形成上升部3a，并使横槽3的槽宽与其槽深成正比的变化，能够提高上升部3a附近的花纹块刚性，改善在干燥路面行驶时的操纵稳定性。而且，因为横槽3具有深度变浅和宽度变窄的组合，所以在提高花纹块刚性时，能够确保横槽3与中央主槽1连通的状态。因此，通过中央主槽1和横槽3的协作，能够良好地维持排水性能。
横槽3与轮胎周向所成的倾斜角度θ设为40°～60°，如果该倾斜角度θ不足40°，则会降低在雪地行驶时的牵引性能，反之如果超过60°，则会降低在雪地行驶时的防侧滑性能。
上升部3a中横槽3的槽深D3a为中央主槽1的槽深D1的40％～60％，如果横槽3的槽深D3a与中央主槽1的槽深D1的比率不足40％，则会降低排水性能和排雪性能，反之如果超过60％，则对在干燥路面行驶时的操纵稳定性的改善效果会变得不充分。
横槽3的最小槽宽W3a为其最大槽宽W3的30％～50％，如果横槽3的最小槽宽W3a与最大槽宽W3的比率不足30％，则会降低排水性能和排雪性能，反之如果超过50％，则花纹块刚性会显得过大而不产生变化，因此对在干燥路面行驶时的操纵稳定性的改善效果会变得不充分。
所述充气轮胎中，优选上升部3a的长度L3a设定在横槽3的长度L3的20％～50％的范围内，更优选在30％～40％的范围内。在这里，上升部3a的长度L3a和横槽3的长度L3是指沿横槽3的槽宽中心线测量的长度。通过在所述范围内设定上升部分3a的长度L3a，能够在不降低在雪地行驶时的操纵稳定性的情况下，改善在干燥路面行驶时的操纵稳定性。如果上升部3a的长度L3a过小，则对在干燥路面行驶时的操纵稳定性的改善效果会变得不充分，反之如果过大，则会降低在雪地行驶时的操纵稳定性。
而且，优选在与中央主槽1邻接的各花纹块5上设置向轮胎宽度方向延伸的4～6条刀槽花纹7。这样，能够兼有雪地性能和在干燥路面行驶时的操纵稳定性。设置在各花纹块5上的刀槽花纹7的条数如果不足4条，则会降低雪地性能，反之如果超过6条，则会降低在干燥路面行驶时的操纵稳定性。
所述充气轮胎中，在与中央主槽1邻接的各花纹块5的中央主槽侧的边缘形成有倒角部5a。倒角部5a的深度(轮胎径向的尺寸)和宽度(轮胎宽度方向的尺寸)自花纹块5的钝角角落部向锐角角落部逐渐增大。因此，利用倒角部5a的边缘效果能够改善湿路面性能。在这里，优选倒角部5a的最大深度D5a为中央主槽1的槽深D1的30％～50％。如果倒角部5a的最大深度D5a与中央主槽1的槽深D1的比率不足30％，则对湿路面性能的改善效果会变得不充分，反之如果超过50％，则会因为花纹块刚性的降低，而降低在干燥路面行驶时的操纵稳定性。
在所述充气轮胎中，在与中央主槽1邻接的各花纹块5的踏面上形成有相对于轮胎周向倾斜的多条细槽9。如图4所示，细槽9的槽宽w为0.1mm～0.8mm，槽深d为0.1mm～0.8mm。这些细槽9是比槽7浅的细微槽。通过在各花纹块5的踏面上设置细槽9，能够利用细槽9有效地除去产生在冰雪路面与胎面表面之间的水膜，所以能够改善使用初期的冰地性能和雪地性能。而且，在花纹块5的踏面上设置细微的细槽9时，这些细槽9的存在会加剧胎面表面的褪皮，所以还能够获得缩短自开始使用到发挥出胎面橡胶原有的特性所需的时间的效果。
在这里，如果细槽9的槽宽w不足0.1mm，则除去水膜的效果和排雪性能会变得不充分，反之如果超过0.8mm，则会因为与路面的接触面积减少而降低对冰地性能和雪地性能的改善效果。另外，如果细槽9的槽深d不足0.1mm，则除去水膜的效果会变得不充分，反之如果超过0.8mm，则会由于花纹块刚性的降低而降低使用初期的在干燥路面行驶时的操纵稳定性。
细槽9的节距p设定在2.5mm～5.0mm的范围内即可。如上所述将细槽9的节距p设定为较大值时，可以切实地避免细槽9在对轮胎施加高载重时完全变形，从而在高载重条件下也能够发挥出对冰地性能和雪地性能的改善效果。如果细槽9的节距p不足2.5mm，则会降低在高载重条件下对冰地性能和雪地性能的改善效果，反之如果超过5.0mm，则除去水膜的效果会变得不充分。
细槽9与轮胎周向所成的倾斜角度α设定在40°～60°的范围内即可。如果细槽9的倾斜角度α不足40°，则细槽9的边缘会变得不利于制动驱动的控制，反之如果超过60°，则细槽9的边缘会变得不利于防侧滑。
上述实施方式中，说明了在胎面部设置3条主槽的情况，但是本发明中也可以根据胎面宽度添加主槽的条数。例如，也可以在胎面部设置包括中央主槽在内的5条主槽。
实施例 充气轮胎的轮胎尺寸为195/75R16C、107/105R，在胎面部设有向轮胎周向呈直线状延伸的3条主槽和向轮胎宽度方向延伸的多条横槽，利用这些主槽和横槽划分出多个花纹块，并且在各花纹块上设置多条刀槽花纹，如表1所示，设定横槽与轮胎周向所成的倾斜角度、横槽有无上升部、有无倒角部、有无细槽加工、横槽的最小槽宽与最大槽宽的比率(W3a/W3×100％)、上升部中横槽的槽深与中央主槽的槽深的比率(D3a/D1×100％)、上升部的长度与横槽的长度的比率(L3a/L3×100％)，制作成常规例、比较例1～3和实施例1～4的轮胎。
另外，在横槽的与中央主槽连通部位形成上升部。倒角部设置在与中央主槽邻接的各花纹块的中央主槽侧的边缘，形状为其深度和宽度自花纹块的钝角角落部向锐角角落部逐渐增大，倒角部的最大深度为中央主槽的槽深的40％。细槽的槽宽设为0.4mm，槽深设为0.4mm，间距设为4.0mm，与轮胎周向所成的倾斜角度设为50°。
照下述的评价方法，评价这些轮胎在干燥路面行驶时的操纵稳定性、在湿润路面行驶时的操纵稳定性、在雪地行驶时的操纵稳定性，将其结果一同示于表1。
在干燥路面行驶时的操纵稳定性 将试验轮胎组装在轮辋尺寸为16×51/2J的车轮上，并安装到最大载重量为3.5t的车辆(大篷货车)上，将前轮气压设为280kPa，将后轮气压设为450kPa，在由干燥路面构成的试车跑道上在0～150km/h的速度范围内行驶，对操纵稳定性进行感官评价。以常规例为指数100，用指数显示评价结果。该指数值越大，则表示在干燥路面行驶时的操纵稳定性越好。
在湿润路面行驶时的操纵稳定性 将试验轮胎组装在轮辋尺寸为16×51/2J的车轮上，并安装到最大载重量为3.5t的车辆(大篷货车)上，将前轮气压设为280kPa，将后轮气压设为450kPa，在由湿润路面构成的试车跑道上在0～100km/h的速度范围内行驶，对操纵稳定性进行感官评价。以常规例为指数100，用指数显示评价结果。该指数值越大，则表示在湿润路面行驶时的操纵稳定性越好。
在雪地行驶时的操纵稳定性 将试验轮胎组装在轮辋尺寸为16×51/2J的车轮上，并安装到最大载重量为3.5t的车辆(大篷货车)上，将前轮气压设为280kPa，将后轮气压设为450kPa，在由雪面构成的试车跑道上在0～100km/h的速度范围内行驶，对操纵稳定性进行感官评价。以常规例为指数100，用指数显示评价结果。该指数值越大，则表示在雪地行驶时的操纵稳定性越好。
表1 由表1可知，实例1～4的轮胎与常规例相比，不仅都能够良好地维持在湿润路面行驶时的操纵稳定性，还能够同时改善在雪地行驶时的操纵稳定性和在干燥路面行驶时的操纵稳定性。特别是，设有倒角部的实施例3、4还可以改善在湿润路面行驶时的操纵稳定性。
另外，比较例1的轮胎由于没有在横槽设置上升部，所以对在干燥路面行驶时的操纵稳定性的改善效果并不充分。比较例2的轮胎由于横槽的最小槽宽与最大槽宽的比率和上升部中横槽的槽深与中央主槽的槽深的比率过小，所以对在雪地行驶时的操纵稳定性的改善效果并不充分。比较例3的轮胎由于横槽的最小槽宽与最大槽宽的比率和上升部中横槽的槽深与中央主槽的槽深的比率过大，所以对在干燥路面行驶时的操纵稳定性的改善效果并不充分。
权利要求
1.一种充气轮胎，在胎面部设有向轮胎周向延伸的至少3条主槽和向轮胎宽度方向延伸且在主槽之间连通的多条横槽，并且利用这些主槽和横槽划分出多个花纹块，其特征在于
将所述主槽中位于轮胎赤道上的中央主槽形成为直线状，以相对于轮胎周向成40°～60°的角度倾斜的方式配置所述横槽，并且在所述横槽的与中央主槽连通部位形成上升部，使所述横槽的槽宽与其槽深成正比地变化，将所述上升部中所述横槽的槽深设为所述中央主槽的槽深的40％～60％，将所述横槽的最小槽宽设为其最大槽宽的30％～50％。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于
所述上升部的长度设为所述横槽的长度的20％～50％。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块上设有向轮胎宽度方向延伸的4～6条刀槽花纹。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的中央主槽侧的边缘设有倒角部，该倒角部的深度和宽度自所述花纹块的钝角角落部向锐角角落部逐渐增大。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于
所述倒角部的最大深度设为所述中央主槽的槽深的30％～50％。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的踏面上设有槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。
7.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的踏面上设有槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。
8.根据权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的踏面上设有槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。
9.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块上设有向轮胎宽度方向延伸的4～6条刀槽花纹。
10.根据权利要求1、2、9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的中央主槽侧的边缘设有倒角部，该倒角部的深度和宽度自所述花纹块的钝角角落部向锐角角落部逐渐增大。
11.根据权利要求10所述的充气轮胎，其特征在于
所述倒角部的最大深度设为所述中央主槽的槽深的30％～50％。
12.根据权利要求1、2、9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的踏面上设有槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。
13.根据权利要求10所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的踏面上设有槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。
14.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于
在与所述中央主槽邻接的各花纹块的踏面上设有槽宽为0.1mm～0.8mm、槽深为0.1mm～0.8mm、并且相对于轮胎周向倾斜的多条细槽。
全文摘要
本发明涉及一种充气轮胎，在胎面部(T)上设有向轮胎周向延伸的至少3条主槽(1、2)和向轮胎宽度方向延伸且在主槽之间连通的多条横槽(3)，利用这些主槽(1、2)和横槽(3)划分出多个花纹块(5)，其特征在于，将主槽(1、2)中位于轮胎赤道(E)上的中央主槽(1)形成为直线状，以相对于轮胎周向成40°～60°的角度倾斜的方式配置横槽(3)，在横槽(3)的与中央主槽(1)连通部位形成上升部(3a)，使横槽(3)的槽宽与其槽深成正比地变化，并且将上升部(3a)中横槽(3)的槽深(D3a)设为中央主槽(1)的槽深(D1)的40％～60％，将横槽(3)的最小槽宽(W3a)设为其最大槽宽(W3)的30％～50％。采用本发明的充气轮胎，能够良好地维持湿路面性能，并且能够同时改善在雪地行驶时的操纵稳定性和在干燥路面行驶时的操纵稳定性的充气轮胎。
文档编号B60C11/11GK101786405SQ20101010504
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月27日 优先权日2009年1月27日
发明者永吉胜智 申请人:横滨橡胶株式会社