充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种均衡地改善了驾驶稳定性能和耐偏磨损性能的充气轮胎。

背景技术：

已知为了改善驾驶稳定性能，要确保胎面刚度，并将胎面部的环岸部宽度设定为较大。然而，如果将环岸部宽度设定得过大，则环岸部的轮胎宽度方向中心位置的触地压会变低。从而会导致该中心位置附近的轮胎周向两端部朝向环岸部内部变形，触地长度变短，可能会导致触地性乃至驾驶稳定性能变差。

作为随着提高触地性而改善驾驶稳定性能的相关技术，已知有使环岸部为朝向轮胎径向外侧凸出的曲线形状，从而改善驾驶稳定性能之一的直行稳定性能的技术(日本专利特开2002-029216号公报)。

技术实现要素：

发明要解决的问题

如专利文献1所公开，使环岸部为朝向轮胎径向外侧凸出的曲线形状，从而改善触地性。另外，关于专利文献1所公开的曲线形状的确定方法，是在胎面表面的整个轮胎宽度方向使用一种踏面轮廓线的方法。

近年来，要求开发的充气轮胎不仅要具备优异的驾驶稳定性能，还要能同时发挥优异的耐偏磨损性能。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种均衡地改善了驾驶稳定性能和耐偏磨损性能的充气轮胎。

技术方案

本发明所涉及的充气轮胎在夹住轮胎赤道面的轮胎宽度方向各侧各配设有1条沿轮胎周向延伸的中央主槽，在所述中央主槽的轮胎宽度方向外侧各配设有1条沿轮胎周向延伸的胎肩主槽，利用4条所述主槽划分、形成沿轮胎周向延伸的5种环岸部。在轮胎子午线截面视图中，将2条所述中央主槽的轮胎宽度方向两端点全部包含在内的曲线设为基准轮廓线。该情况下，利用2条所述中央主槽划分、形成的中央环岸部的轮廓线较所述基准轮廓线更向轮胎径向外侧凸出。存在于夹住轮胎赤道面的轮胎宽度方向各侧、包含所述中央主槽的轮胎宽度方向最外点和所述胎肩主槽的轮胎宽度方向两端点在内的轮廓线，即在2条所述中央主槽的轮胎宽度方向外侧依次划分、形成的副中央环岸部以及胎肩环岸部的轮廓线较所述基准轮廓线更向轮胎径向外侧凸出。

有益效果

本发明所涉及的充气轮胎对胎面部上划分、形成的环岸部的轮廓线加以了改良。其结果为，根据本发明所涉及的充气轮胎，能够均衡地改善驾驶稳定性能和耐偏磨损性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的充气轮胎胎面表面的俯视图。

图2是表示图1所示充气轮胎胎面部的轮胎子午线截面图。

图3是表示充气轮胎的触地面形状的俯视图，(a)表示常规的充气轮胎，(b)表示本实施方式的充气轮胎。

图4是图2的圆圈部分B的放大图。

图5是表示图2所示例子的改进例的轮胎子午线截面图。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明所涉及的充气轮胎的实施方式(以下所示的基本实施方式以及附加实施方式1及2)进行详细说明。另外，本发明并不限于这些实施方式。此外，所述实施方式的构成要素中包含本行业技术人员能够容易地置换的，或实际上相同的要素。进而，本行业技术人员能够在其熟知的范围内任意地组合所述实施方式中所包含的各种实施方式。

[基本实施方式]

以下，对本发明所涉及的充气轮胎的基本实施方式进行说明。在以下的说明中，轮胎径向是指和充气轮胎的旋转轴正交的方向，轮胎径向内侧是指在轮胎径向上朝向旋转轴的一侧，轮胎径向外侧是指在轮胎径向上离开旋转轴的一侧。另外，轮胎周向是指以所述旋转轴为中心轴的围绕方向。再者，轮胎宽度方向是指和所述旋转轴相平行的方向，轮胎宽度方向内侧是指在轮胎宽度方向上朝向轮胎赤道面(轮胎赤道线)的一侧，轮胎宽度方向外侧是指在轮胎宽度方向上离开轮胎赤道面的一侧。另外，轮胎赤道面是指和充气轮胎的旋转轴正交的同时，通过充气轮胎的轮胎宽度中心的平面。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的充气轮胎胎面表面的俯视图。另外，图1的符号CL表示轮胎赤道面，符号E、E′分别表示充气轮胎的触地端线。此外，图1所示的胎面图案是在轮胎赤道面CL的轮胎宽度方向两侧间对称的图案。

充气轮胎1的胎面部10是由橡胶材料(胎面橡胶)形成，在充气轮胎1的轮胎径向的最外侧露出，其表面成为充气轮胎1的轮廓。胎面部10的表面形成为胎面表面12，即安装充气轮胎1的车辆(未图示)行驶时与路面相接触的面。

如图1所示，胎面表面12上，沿轮胎周向延伸的4条周向槽14a、14b、14c、14d在轮廓宽度方向上以指定间隔设置，以轮胎赤道面CL为分界线，周向槽14a、14c设置于轮廓宽度方向的一侧，周向槽14b、14d设置于轮胎宽度方向的另一侧。以下，有时会将周向槽14a、14b称为中央主槽，将周向槽14c、14d称为胎肩主槽。

另外，在本实施方式中，周向槽14a到14d并不仅限于图1所示的、沿轮胎周向呈直线状延伸的槽，还包括在轮胎宽度方向上具有振幅，呈波纹状或锯齿状沿轮胎周向延伸的槽。

此外，在胎面表面12上，如图1所示，在轮胎赤道面CL上使中央主槽14a(14b)和远离轮胎赤道面CL的胎肩主槽14c(14d)连通的第一倾斜槽16a(16b)沿轮胎周向以固定间距设置。

进而，在胎面表面12上，如图1所示，从胎肩主槽14c(14d)向轮胎宽度方向内侧延伸，并在环岸部内终止的第二倾斜槽18a(18b)沿轮胎周向以固定间距设置。

除此之外，在胎面表面12上，如图1所示，越过触地端线E(E′)从胎肩主槽14c(14d)向轮胎宽度方向外侧延伸的第三倾斜槽(横纹槽)20a(20b)沿轮胎周向以固定间距设置。另外，第三倾斜槽20a(20b)包含尤其是在触地点线E(E′)的轮胎宽度方向外侧的形状不同的2种槽20a1、20a2(20b1、20b2)，这2种槽沿轮胎周向交替设置。

根据以上内容，在本实施方式中，利用多个槽14a、14b、14c、14d、16a、16b、18a、18b、20a、20b划分、形成有5种环岸部(中央环岸部X、副中央环岸部Y1、Y2以及胎肩环岸部Z1、Z2)。另外，中央环岸部是所谓的纵向花纹，副中央环岸部Y1、Y2以及胎肩环岸部Z1、Z2分别为花纹块。

图2是表示图1所示充气轮胎胎面部的轮胎子午线截面图。图2中的参照符号中，和图1中相同的符号表示和图1所示构件相同的构件。

在图2中，将中央主槽14a、14b的轮胎宽度方向两端点分别设为A1、A2、A3、A4，并将胎肩主槽14c、14d的轮胎宽度方向两端点分别设为A5、A6、A7、A8。

继而，将2条中央主槽14a、14b的轮胎宽度方向两端点A1到A4中距离轮胎赤道面较近的2点A1、A3的组合，以及距离轮胎赤道面较远的2点A2、A4的组合中的至少任一个组合包含在内的曲线设为基准轮廓线PL0。基准轮廓线PL0可以是圆弧及椭圆弧以及其他任一种曲线。

在这一前提下，如图2所示，本实施方式利用2条中央主槽14a、14b划分、形成的中央环岸部X的轮廓线PL1较基准轮廓线PL0更向轮胎径向外侧凸出。

继而，在图2中，在夹住轮胎赤道面CL的轮胎宽度方向各侧，将中央主槽14a(14b)的轮胎宽度方向最外点A2(A4)和胎肩主槽14c(14d)的轮胎宽度方向两端点A5、A6(A7、A8)包含在内的曲线设为轮廓线PL2(PL3)。该轮廓线PL2(PL3)是和在中央主槽14a(14b)的轮胎宽度方向外侧依次划分、形成的副中央环岸部Y1(Y2)和胎肩环岸部Z1(Z2)通用的轮廓线。

在这一前提下，如图2所示，本实施方式中轮廓线PL2(PL3)较基准轮廓线PL0更向轮胎径向外侧凸出。

(作用等)

如图2所示，在本实施方式中使轮廓线PL1和轮廓线PL2、PL3较基准轮廓线PL0更向轮胎径向外侧凸出，从而可以达到以下作用效果。

图3是表示充气轮胎的触地面形状的俯视图。另外，图3(a)表示常规的充气轮胎，(b)表示图1及图2所示的本实施方式的充气轮胎。此外，(a)所示的例子表示的是图1所示的胎面图案，但其图2所示的轮廓线PL1、PL2、PL3都和基准轮廓线PL0一致。

也就是说，常规的充气轮胎其图2所示的轮廓线PL1、PL2、PL3都和基准轮廓线PL0一致。因此，如图3(a)所示，由于环岸部的轮胎宽度方向中心位置的触地压较低，造成该中心位置附近的轮胎周向两端部朝向环岸部内部变形，触地面的外圈线变为凹凸形状(重点参照图3(a)的虚线部分)。受该外圈线凹凸形状的影响，在各环岸部的轮胎宽度方向中心位置附近会产生触地长度变短的部分，可能导致触地性乃至驾驶稳定性能变差。

与此相对，本实施方式的充气轮胎相较于基准轮廓线PL0，图2所示的轮廓线PL1、PL2、PL3都朝向轮胎径向突出。因此，能够使环岸部的轮胎宽度方向中心位置附近的触地压和其轮胎宽度方向两外侧位置的触地压基本相等。从而能够抑制该中心位置附近的轮胎周向两端部朝向环岸部内部变形。其结果为，如图3(b)的虚线所示，各环岸部X、Y1、Y2、Z1、Z2的轮胎周向端部边界(起步侧和延展侧均)位于1条光滑的曲线上。因此，能够使各环岸部X、Y1、Y2、Z1、Z2在轮胎宽度方向上的触地长度基本相同，进而能够改善触地性(作用1)。

接着，在本实施方式中，如图2所示，尤其是跨越副中央环岸部Y1(Y2)和胎肩环岸部Z1(Z2)设定一个轮廓线PL2(L3)，也就是使副中央环岸部Y1(Y2)的外轮廓和胎肩环岸部Z1(Z2)的外轮廓位于同一曲线上这一操作有意义。

也就是说，跨越副中央环岸部Y1(Y2)和胎肩环岸部Z1(Z2)设定一个轮廓线PL2(L3)，不仅能够分别对副中央环岸部Y1(Y2)以及胎肩环岸部Z1(Z2)改善轮胎宽度方向的触地性，在将副中央环岸部Y1(Y2)和胎肩环岸部Z1(Z2)视为一体时，能够使这些环岸部之间的触地性的轮胎宽度方向变化量平稳，进而，能够充分地提高尤其是轮胎宽度方向外侧的胎肩区域的触地性(作用2)。

如上所述，本实施方式的充气轮胎不仅能改善各环岸部尤其是轮胎宽度方向的触地性(作用1)，还能使胎肩区域的环岸部之间的触地性的轮胎宽度方向变化量平稳(作用2)。因此，根据本实施方式的充气轮胎，在所述作用1、2的相互结合之下，不仅能实现优异的驾驶稳定性能(直行性能和转弯性能均包括)，还能实现优异的耐偏磨损性能。

另外，虽未图示，但以上所示的、本实施方式所涉及的充气轮胎具有与常规充气轮胎相同的子午线截面形状。此处，充气轮胎的子午线截面形状是指，在与轮胎赤道面垂直的平面上出现的充气轮胎的截面形状。在轮胎子午线截面视图中，本实施方式的充气轮胎从轮胎径向内侧朝向外侧具有胎圈部、侧壁部、胎肩部以及胎面部。并且，所述充气轮胎例如在轮胎子午线截面视图中具有：帘布层，其从胎面部延伸至两侧的胎圈部且环绕在一对胎圈芯的周围；带束层以及带束增强层，其依次形成于所述帘布层的轮胎径向外侧。

再者，本实施方式的充气轮胎可以通过常规的各种制造工序，即，轮胎材料混合工序、轮胎材料加工工序、生胎成型工序、硫化工序以及硫化后的检查工序等获得。在制造本实施方式的充气轮胎时，尤其要在硫化用模具的内壁形成例如与图1及图2所示的胎面部所形成的槽以及环岸部相对应的凸部以及凹部，使用该模具进行硫化。

另外，本实施方式的充气轮胎在确定图2所示的轮廓线PL1、PL2、PL3时，应依据以下步骤开展作业。

即，首先应确定基准轮廓线PL0的形状。例如，当基准轮廓线PL0为圆弧时，确定其曲率半径。关于该曲率半径，根据轮胎尺寸将其设定为不同的值是关键，本实施方式将其设为轮胎截面高度的5倍以上、20倍以下的尺寸。

然后，确定包含2条中央主槽14a、14b的轮胎宽度方向内侧的点A1、A3，并且在轮胎赤道面CL上具有中心位置的曲率半径R0的圆弧PL0。

接着，确定包含2条中央主槽14a、14b的轮胎宽度方向内侧的点A1、A3，并且具有比圆弧PL0的曲率半径R0小的曲率半径R1(0.3≤R1/R0≤0.4)的圆弧PL1。

最后，确定包含2条中央主槽14a(14b)的轮胎宽度方向外侧的点A2(A4)，并且具有比圆弧PL0的曲率半径R0小的曲率半径R2(R3)(0.75≤R2(R3)/R0≤0.95)的圆弧PL2(PL3)。圆弧PL2(PL3)越过触地端线E(E′)从点A2(A4)向轮胎宽度方向外侧延伸，在点P(P′)处和圆弧PL0相交。

另外，圆弧PL1和圆弧PL2(PL3)在靠近轮胎赤道面CL的周向槽14a(14b)上相交。此外，点P(P′)分别位于触地端线E(E′)的轮胎宽度方向外侧相当于轮胎触地范围的3％以上、5％以下的尺寸处。

通过将所述曲率半径设为轮胎截面高度的5倍以上，可以防止基准轮廓线PL0自身过度地向轮胎径向凸出。从而无需使相较于基准轮廓线PL0更向轮胎径向外侧凸出的轮廓线PL1、PL2、PL3的曲率半径过度减小，便能充分地改善各环岸部的触地性。此外，通过将所述曲率半径设为轮胎截面高度的20倍以下，可以使基准轮廓线PL0自身充分地向轮胎径向凸出。从而可以使相较于基准轮廓线PL0更向轮胎径向外侧凸出的轮廓线PL1、PL2、PL3的曲率半径非常小，能够充分地改善各环岸部的触地性。

如此确定基准轮廓线PL0的形状(圆弧时，为曲率半径)后，在图2所示的基准轮廓线PL0上确定中央主槽14a、14b的轮胎宽度方向两端点A1至A4。然后，确定图2所示的中央环岸部X的轮廓线PL1，并确定跨越副中央环岸部Y1(Y2)以及胎肩环岸部Z1(Z2)而延伸的这些轮廓线PL2(PL3)。

[附加实施方式]

接着，针对可对本发明所涉及的充气轮胎的所述基本实施方式任意选择实施的附加实施方式1、2进行说明。

(附加实施方式1)

在基本实施方式中，图2所示的中央环岸部X的轮廓线PL1相较于基准轮廓线PL0向轮胎径向外侧凸出的最大凸出量优选为0.2mm以上、0.5mm以下(附加实施方式1)。

图4是图2的圆圈部分B的放大图。如图4所示，在本实施方式中，将中央环岸部X的轮廓线PL1的、相较于基准轮廓线PL0更向轮胎径向外侧凸出的最大凸出量S1称为从基准轮廓线PL0到轮廓线PL1的轮胎径向最大尺寸。

通过将所述最大凸出量S1设为0.2mm以上，能够使中央环岸部X的轮胎宽度方向中心位置附近的触地压进一步接近其轮胎宽度方向两外侧位置的触地压。从而能够提高与路面的抓地力，尤其能改善车辆直行时的驾驶性，进而能够进一步提高直行性能(驾驶稳定性能)。

另外，通过将所述最大凸出量S1设为0.5mm以下，能够抑制中央环岸部X在轮胎宽度方向中心位置附近向轮胎径向凸出的凸出量。由此，不会使该中心位置附近的磨损量过度地多于其他位置的磨损量，进而能够进一步改善耐偏磨损性能。

另外，通过将所述最大凸出量S1设为0.3mm以上、0.4mm以下，能够分别更高水平地达到所述效果。

(附加实施方式2)

图5是表示图2所示例子的改进例的轮胎子午线截面图。也就是说，图5所示的例子是胎面图案与图1所示胎面图案相似，但在轮胎赤道面CL的轮胎宽度方向两侧间具有不对称的图案。换言之，图5所示的例子是车辆安装方向已指定的示例。另外，图5中符号10′表示胎面部，符号12′表示胎面表面，符号14a′、14b′、14c′、14d′表示周向槽，符号X′、Y1′、Y2′、Z1′、Z2′表示环岸部。此外，图5中符号PL0′表示基准轮廓线，符号PL1′、PL2′、PL3′表示轮廓线。

进而，图5中符号S2(S3)称为从基准轮廓线PL0′到轮廓线PL2′(PL3′)的轮胎径向最大尺寸。

在基本实施方式以及基本实施方式中加入附加实施方式1的实施方式中，如图5所示，优选副中央环岸部Y1′(Y2′)以及胎肩环岸部Z1′(Z2′)的轮廓线PL2′(PL3′)相较于基准轮廓线PL0′向轮胎径向外侧凸出的最大凸出量S2(S3)为0.6mm以上、2.0mm以下，并且，车辆安装内侧的轮廓线PL2′的最大凸出量S2(S3)比车辆安装外侧的轮廓线PL3′的最大凸出量S2(S3)大(附加实施方式2)。

通过将所述最大凸出量S2(S3)设为0.6mm以上，能够使副中央环岸部Y1′(Y2′)以及胎肩环岸部Z1′(Z2′)的轮胎宽度方向中心位置附近的触地压进一步接近其轮胎宽度方向两外侧位置的触地压。从而能够提高与路面的抓地力，尤其能改善车辆直行时的驾驶性，进而能够进一步提高直行性能(驾驶稳定性能)。

另外，通过将所述最大凸出量S2(S3)设为2.0mm以下，能够抑制副中央环岸部Y1′(Y2′)以及胎肩环岸部Z1′(Z2′)在轮胎宽度方向中心位置向轮胎径向凸出的凸出量。由此，不会使该中心位置附近的磨损量过度地多于其他位置的磨损量，进而能够进一步改善耐偏磨损性能。

另外，通过将所述最大凸出量S2(S3)设为0.9mm以上、1.7mm以下，能够分别更高水平地达到所述效果。

进而，本实施方式使车辆安装内侧的轮廓线PL2′的所述最大凸出量S2(S3)比车辆安装外侧的轮廓线PL3′的所述最大凸出量S2(S3)大。也就是说，本实施方式使转弯时磨损量大的车辆安装外侧环岸部(副中央环岸部Y1′(Y2′)以及胎肩环岸部Z1′(Z2′))的轮胎径向尺寸比车辆安装内侧的相应各环岸部大。由此，在轮胎从新品到需要更换期间不会使车辆安装外侧及内侧的环岸部磨损量过度不同，进而，能够进一步提高耐偏磨损性能。

实施例

<实施例组1>

以下所示的实施例组1是车辆安装方向未指定的充气轮胎相关实施例组。

将轮胎尺寸设为235/40ZR18(95Y)，制作具有图1所示的胎面图案并具有图2所示的胎面表面的轮廓线PL1、PL2、PL3的实施例1至5的充气轮胎。另外，关于实施例1至5的充气轮胎各胎面表面的轮廓线细节处的各项条件，如以下表1所示。

与此相对，将轮胎尺寸设为235/40ZR18(95Y)，制作常规例1的充气轮胎，除图2所示胎面表面的轮廓线PL1、PL2、PL3和基准轮廓线PL0一致以外，其他结构和实施例1的充气轮胎相同。

将按照以上方式制作的实施例1至实施例5以及常规例1的各试验轮胎以230kPa组装到18×8.5J的轮毂上，然后安装到排气量为2000cc的轿车型车辆上，对驾驶稳定性能1(直行性能)、驾驶稳定性能2(转弯性能)以及耐偏磨损性能进行评估。

(驾驶稳定性能1(直行性能))

针对在干燥路面上直行时的车辆稳定性进行感官评估。然后，基于该评估结果，将常规例1作为基准(100)而进行指数评估。该评估的指数越大，表示驾驶稳定性能1(直行性能)越好。

(驾驶稳定性能2(转弯性能))

针对在干燥路面上转弯时的车辆稳定性进行感官评估。然后，基于该评估结果，将常规例1作为基准(100)而进行指数评估。该评估的指数越大，表示驾驶稳定性能2(转弯性能)越好。

(耐偏磨损性能)

在干燥路面上行驶1000km后，分别测量图2所示中央环岸部X和胎肩环岸部Z1(Z2)的磨损量，计算胎肩环岸部在轮胎宽度方向两侧的磨损量平均值，在此基础上计算中央环岸部和胎肩环岸部的磨损量比。然后，基于该计算结果，将常规例1作为基准(100)而进行指数评估。该评估的指数越大，表示耐偏磨损性能越好。

将这些评估结果一并记载于表1中。

[表1]

根据表1可知，和不属于本发明技术范围的常规例1的充气轮胎相比，车辆安装方向未指定的充气轮胎、属于本发明技术范围(对环岸部的表面形状加以了改良)的实施例1至实施例5的充气轮胎，其所述驾驶稳定性能1、2和耐偏磨损性能均优异。

<实施例组2>

继而，以下所示的实施例组2是车辆安装方向已指定的充气轮胎相关实施例组。

将轮胎尺寸设为235/40ZR18(95Y)，制作具有和图1所示的胎面图案相似的胎面图案，并具有图5所示的胎面表面的轮廓线PL1′、PL2′、PL34′的实施例6至10的充气轮胎。另外，关于实施例6至10的充气轮胎各胎面表面的轮廓线细节处的各项条件，如以下表2所示。

与此相对，将轮胎尺寸设为235/40ZR18(95Y)，制作常规例2的充气轮胎，除图5所示胎面表面的轮廓线PL1′、PL2′、PL3′和基准轮廓线PL0′一致以外，其他结构和实施例6的充气轮胎相同。

将按照以上方式制作的实施例6至实施例10以及常规例2的各试验轮胎以230kPa组装到18×8.5J的轮毂上，然后安装到排气量为2000cc的轿车型车辆上，对驾驶稳定性能1(直行性能)、驾驶稳定性能2(转弯性能)以及耐偏磨损性能进行评估。这些评估依据实施例组1中所采用的评估方法进行评估。将这些评估结果一并记载于表2中。

[表2]

根据表1可知，和不属于本发明技术范围的常规例2的充气轮胎相比，车辆安装方向已指定的充气轮胎、属于本发明技术范围(对环岸部的表面形状加以了改良)的实施例6至实施例10的充气轮胎，其所述驾驶稳定性能1、2和耐偏磨损性能均优异。

符号说明

1 充气轮胎

10、10′ 胎面部

12、12′ 胎面表面

14a、14b、14c、14d、14a′、14b′、14c′、14d′ 周向槽

16a、16b 第一倾斜槽

18a、18b 第二倾斜槽

20a1、20a2、20b1、20b2 第三倾斜槽(横纹槽)

A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8 周向槽的轮胎宽度方向两端点

B 圆圈部分

CL 轮胎赤道面

E、E′ 触地端线

P、P′ 圆弧(基准轮廓线)PL0和圆弧(轮廓线)PL2、PL3的交点

PL0、PL0′ 基准轮廓线

PL1、PL2、Pl3、PL1′、PL2′、Pl3′ 轮廓线

R0、R1、R2、R3 曲率半径

S1、S2、S3 相较于基准轮廓线向轮胎径向外侧凸出的最大凸出量

X、X′ 中央环岸部

Y1、Y2、Y1′、Y2′ 副中央环岸部

Z1、Z2、Z1′、Z2′ 胎肩环岸部