充气轮胎的制作方法

相关申请

本申请要求于2015年12月29日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2015-0188571的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过参引并入此处。

本发明涉及一种充气轮胎，更具体地，涉及一种具有胎纹沟的充气轮胎，所述胎纹沟能够使由于在与地面接触时产生的应力而导致的轮胎胎面块的运动最小化，改善地表排水并且增加使用的后半程时的牵引力。

背景技术：

众所周知，与地面接触的汽车轮胎的胎面表面包括槽和胎面块，所述槽在所述胎面表面中形成，所述胎面块是由槽限定的并且形成在所述胎面表面上同时具有恒定胎面花纹。

为了改善牵引力和制动力，胎纹沟形成在胎面块中。胎纹沟用于适当地调节胎面块的刚度，以满足轮胎所需的性能。

特别地，应用到在卡车或公共汽车中用于重载荷的充气轮胎的胎纹沟形成为具有一形状，所述形状能够有效地防止与高载荷相应的应力集中。

应用于传统的胎面块的胎纹沟在相对于胎面的垂直方向上形成，使得可以在仅相对于行驶方向的横向方向上分散应力。然而，当将胎纹沟应用于胎面块以分散应力时，胎面块的整体刚度降低，从而导致诸如异常磨损的问题。

另外，由于胎纹沟的横截面形状复杂，所以胎面块的刚度增加，但是难以制造所述轮胎。此外，胎纹沟具有当土壤进入胎纹沟时难以排出土壤的结构，因此引入的土壤积聚在胎纹沟中，而堵塞胎纹沟。当轮胎变为在使用的后半部分时的轮胎时，胎面块的胎纹沟的深度减小，使得存在牵引力减小的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]注册号为10-1467471的韩国专利(于2014年11月25日注册)

[专利文献2]注册号为10-1467465的韩国专利(于2014年11月25日注册)

技术实现要素：

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种充气轮胎，其可以使得由于在与地面接触时产生的应力而导致的轮胎花纹块的移动最小化，通过改变形成在胎面块中的胎纹沟的形状以增加牵引力，并且特别地，可允许容易地制造轮胎，改善地表排水，并且增加轮胎在寿命的后半部分的牵引力。

为了实现上述目的，提供一种充气轮胎，其包括胎面块，所述胎面块中形成有胎纹沟，其中所述胎纹沟包括：三维斜面槽，其中三维斜面突出物和斜面槽分别形成在胎面块的彼此相对的两个胎纹沟侧壁面上以彼此对应；以及下通槽，其通过在三维斜面槽的下部处沿所述胎面块的宽度方向贯穿而形成，以与所述三维斜面槽连通。

优选地，胎纹沟的整个高度sh与胎面块的高度bh的比形成在0.3≤sh/bh≤0.95的范围内，三维斜面槽的高度h与胎面块的高度bh的比形成在0.3≤h/bh≤0.6的范围内，下通槽的高度gh与胎面块的高度bh的比形成在0.3≤gh/bh≤0.7的范围内。

另外，优选地，三维斜面槽在其厚度方向上的宽度g形成在0.4mm≤g≤1.2mm的范围内。

此外，优选地，下通槽被构造成使得在胎面块的厚度方向上的横截面形状形成为一个多边形，该多边形包括三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、圆形和椭圆形。

此外，优选地，下通槽在其厚度方向上的宽度k形成在4mm≤k≤10mm的范围内。

此外，优选地，形成三维斜面槽的胎面块的两个胎纹沟侧壁面包括：上折射面部分，其通过以锯齿状的形式弯曲而形成，同时在宽度方向上以预设的循环在胎面块的上侧形成为带状；以及三维斜面部分，其以预设的循环在所述胎面块的宽度方向和高度方向上连续地形成，使得斜面突出物和所述斜面槽在所述上折射面部分和所述下通槽之间连续交替。

此外，优选地，三维斜面部分包括：第一不平坦循环部分，其连续地形成在上折射面部分的下侧，使得斜面突出物和斜面槽以第一预设循环连续地交替形成在胎面块的宽度方向上；第二不平坦循环部分，其连续地形成在所述下通槽的上侧，使得所述斜面突出物和所述斜面槽在所述胎面块的宽度方向上以第二预设循环交替地形成；第三不平坦循环部分，其连续地形成在所述第一不平坦循环部分和所述第二不平坦循环部分之间，使得所述斜面突出物和所述斜面槽在所述胎面块的宽度方向上以所述第一预设循环交替地形成。

此外，优选地，所述第一不平坦循环部分和所述第二不平坦循环部分构造为使得所述斜面突出物和所述斜面槽以相同的循环交替地形成，并且所述第二不平坦循环部分构造为使得所述斜面突出物和所述斜面槽与所述第一不平坦循环部分以1/2峰高的落后交替地形成。

此外，优选地，第一不平坦循环部分至第三不平坦循环部分的斜面突出物和斜面槽以预设循环交替连续地形成，同时在胎面块表面的两壁上沿高度方向以1/2峰高彼此重叠。

此外，优选地，所述第二不平坦循环部分包括在高度方向上在所述胎面块的下侧形成的下斜面部分，以使所述斜面突出物和所述斜面槽与所述下通槽平滑地连接，并且所述下斜面部分的高度形成为所述第二不平坦循环部分的垂直峰高的1/2或以下。

此外，优选地，斜面突出物和斜面槽形成为四角锥形状。

此外，优选地，斜面突出物的高度ph形成在0.65mm≤ph≤1.45mm的范围内。

此外，优选地，第一不平坦循环部分和第二不平坦循环部分的斜面突出物包括排放槽，所述排放槽在胎面块的宽度方向上沿着胎面块的厚度方向形成在所述斜面突出物的两个斜面上。

此外，优选地，排放槽的曲率半径sgr形成在0.1mm≤sgr≤0.4mm的范围内。

根据本发明的充气轮胎，三维斜面槽形成在胎面块中的胎纹沟的上部，使得三维斜面突出物和斜面槽分别形成在形成了所述胎纹沟的两个胎纹沟侧壁面上，以便彼此对应，可以使由于在行驶期间从与地面接触的轮胎产生的应力导致的胎面块的移动最小化，从而增加牵引力。

另外，根据本发明的充气轮胎，下通槽形成在胎面块中的胎纹沟的下部，使得行驶时产生的轮胎的共振声音降低，更容易且自动地排出在行驶期间在轮胎的胎纹沟中捕获的异物，并且通过在胎面块的上部磨损之后分割剩余的胎面块来提高轮胎寿命的后半段中的轮胎的牵引性能。

此外，根据本发明的充气轮胎，排放槽在胎面块的宽度方向形成在斜面突出物的两个斜面上(所述斜面突出物形成在胎面块的两个胎纹沟壁面上)，从而沿着胎面块的厚度方向形成了胎纹沟的三维斜面槽，使得能够更有效地防止异物卡在胎纹沟以及上述下通槽中。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

图1是示出了应用于根据本发明实施例的充气轮胎的胎面块的立体图；

图2是图1中自胎纹沟呈现的胎面块的局部剖视图；

图3是示出了图2的胎纹沟叶片的立体图；

图4和图5是图3的胎纹沟叶片的侧视图；

图6是表示图5的胎纹沟叶片的各部分的纵剖视图；和

图7是表示图5的胎纹沟叶片的各部分的横剖视图。

具体实施例

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例，以便帮助本领域的普通技术人员全面理解本发明，并且本发明不限于下面公开的实施例。在本发明的实施例中，将不描述被判断为会混淆本发明的主旨的公知的功能和配置。参考附图，其中相同的附图标记在几个视图中表示相同或相应的部件。

图1是示出了应用于根据本发明实施例的充气轮胎的胎面块的立体图，图2是图1中自胎纹沟呈现的胎面块的局部剖视图，图3是示出了图2的胎纹沟叶片的立体图。

参考图1和图2，根据本发明的实施例的充气轮胎包括：多个胎面块10，其由纵向槽和横向槽限定，所述纵向槽在与地面接触的胎面橡胶层中沿轮胎的圆周方向形成，所述横向槽形成在所述轮胎的宽度方向上；以及根据需要形成在胎面块10中的一个或多个胎纹沟100。

胎纹沟100通过在胎面块中形成的胎纹沟的内部形状和数量的结合来适当地控制胎面块10的刚度，从而增加轮胎的牵引力和制动力，并且根据轮胎的使用条件满足所需的性能。

同时，在胎面块10中形成的胎纹沟100的形状通过安装在轮胎硫化模具中的胎纹沟叶片100'(见图3)成形。

因此，在胎面块10内的胎纹沟100中分割的胎纹沟侧壁面15的形状具有与胎纹沟叶片100'的两侧壁面的形状相同的形状。因此，为了更好地理解下述的胎纹沟100的胎纹沟侧壁面15和胎面块10的形状，以下，使用胎纹沟叶片100'来说明胎纹沟的结构。

同时，根据本实施例的充气轮胎示出了主要用于卡车或公共汽车的重载荷用充气轮胎。形成在用于重载荷的充气轮胎的胎面块10中的胎纹沟100形成为具有三维斜面槽110和下通槽120，所述三维斜面槽110和下通槽120从胎面块10的上表面在深度方向上形成。

在此，三维斜面槽110是这样一个部分，在该部分中胎面块10的相对的两个胎纹沟侧壁面15上分别形成有三维斜面突出物16和斜面槽17，以便彼此对应，使得彼此对应的斜面突出物16和斜面槽17使由于在行驶时接触地的轮胎产生的应力导致的胎面块10的运动最小化，从而增加牵引力。

另外，下通槽120是这样一个部分，该部分通过在胎面块10的宽度方向上将多边形横截面形状在胎纹沟100的下部处贯穿以与所述胎纹沟100连通而形成，使得能够降低行驶时轮胎产生的共振噪声，更容易且自动地排出在行驶时轮胎的胎纹沟捕获到的异物，并且通过在胎面块的上部磨损之后将胎面块10进行分割，而提高轮胎处于后半部分寿命时的牵引性能。

本实施例示出了以六边形形状形成的下通槽120，所述下通槽具有沿着胎面块10的高度方向上的长轴。然而，本发明不特别局限于此，当然，在胎面块10中宽度方向上的横截面形状可以变形为包括三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、圆形和椭圆形的各种多边形形状，以应用于轮胎，只要它们根据上述下通槽120的变形能够获得的上述优点。

同时，优选胎纹沟100的整个高度sh与胎面块10的高度bh的比形成在0.3≤sh/bh≤0.95的范围内，三维斜面槽110的高度h与胎面块10的高度bh的比形成在0.3≤h/bh≤0.6的范围内，并且下通槽120的高度gh与胎面块10的高度bh的比形成在0.3≤gh/bh≤0.7的范围内。

也就是说，如果胎纹沟100的整个高度sh与胎面块的高度bh之比小于0.3，则难以期待在磨损的后半程中能够通过限定胎面块10穿过下通槽120而增加轮胎牵引力这一效果，如果其整体高度超过0.95，则存在影响了胎面橡胶层从槽底表面到最上带表面的厚度从而导致轮胎耐久性的降低的缺点。

另外，如果三维斜面槽110的高度h相对于胎面块10的高度bh的比小于0.3，则胎面块10的柔性降低，并且如果其高度超过0.6，则胎面块10的刚度减小。

此外，如果下通槽120的高度gh相对于胎面块10的高度bh的比小于0.3，则难以通过胎纹沟100排出其捕获的异物(例如砂或小石子)，并且如果高度超过0.7，则存在的缺点是影响了胎面橡胶层从槽底表面到最上的带表面的厚度，而导致轮胎的耐久性降低。

同时，优选地，三维斜面槽110在其宽度方向上的宽度g形成在0.4mm≤g≤1.2mm的范围内。

这里，如果三维斜面槽110在宽度方向上的宽度g小于0.4mm，则在制造中出现的问题是，胎纹沟100不能保持在硫化过程中发生的收缩状态，并且如果其宽度超过1.2mm时，存在如下缺点：大的异物例如石头被捕获在胎纹沟100内部，从而容易损坏上部三维斜面槽110的内部形状。

另外，下通槽120在厚度方向的宽度k优选形成在4mm≤k≤10mm的范围内。

如果下通槽120在厚度方向上的宽度k小于4mm，则在胎面块10的磨损的后半程中，不可能通过将胎面块10分割成两块来提高牵引能力和牵引效率。

图4和图5是图3的胎纹沟叶片的侧视图，图6是示出了图5的胎纹沟叶片的各部分的纵剖视图，以及图7是表示图5的胎纹沟用叶片的各部分的横剖视图。

参照图4至图7，使用胎纹沟叶片100'的形状对三维斜面槽110的结构特性进行详细说明。形成三维斜面槽110的胎面块10的两个胎纹沟侧壁表面15主要包括上折射面部分111和下三维斜面部分115。

上折射面部分111通过以锯齿状的形式弯曲而形成，同时在胎面块10的上侧处在宽度方向上以预设的循环形成带状。这里，上折射面部分以相同的循环形成如下面将要描述的第三不平坦循环部分118。

另外，三维斜面部分115在胎面块10的宽度方向和高度方向上以预设的循环连续地形成，使得斜面突出物16和斜面槽17在上折射面部分111和下通槽120之间连续地交替。

当细分时，三维斜面部分115包括第一不平坦循环部分116、第二不平坦循环部分117和第三不平坦循环部分118。

第一不平坦循环部分116连续地形成在上折射面部分111的下侧，使得斜面突出物16和斜面槽17在胎面块10的宽度方向上以第一预设循环连续地交替。

第二不平坦循环部分117连续地形成在下通槽120的上侧，使得斜面突出物16和斜面槽17在胎面块10的宽度方向上以第二预设循环连续地交替。

此外，第三不平坦循环部分118连续地形成在第一不平坦循环部分116和第二不平坦循环部分117之间，使得斜面突出物16和斜面槽17在胎面块10的宽度方向上以与第一不平坦循环部分116一样的第一循环连续地交替形成。

这里，布置第一不平坦循环部分116和第二不平坦循环部分117，使得斜面突出物和斜面槽以彼此相同的第一循环交替地形成，而布置第二不平坦循环部分117，使得斜面突出物16和斜面槽17以与第一不平坦循环部分116具有1/2峰高的落后的第二循环连续地交替形成。

同时，第一不平坦循环部分116至第三不平坦循环部分118的斜面突出物16和斜面槽17以预定循环交替地形成，同时在胎面块10的两个壁面的高度方向上以1/2峰高彼此重叠。

这里，第二不平坦循环部分117包括在高度方向上形成在胎面块10的下侧的下斜面部分119，以用下通槽120平滑地连接斜面突出物16和斜面槽17。在这种情况下，优选下斜面部分119的高度形成为第二不平坦循环部分117的垂直峰高的1/2或1/2以下。

本实施例示出了这样一种构造，其中斜面突出物16和斜面槽17形成了四棱锥形状(例如金字塔)。

这样，斜面突出物16和与其对应的斜面槽17形成为具有两个水平三角形斜面和两个垂直三角形斜面。因此，通过使形成在胎面块10的两个胎纹沟侧壁面15上的斜面突出物16的形状与相对应的斜面槽17的形状匹配，对于在胎面块10的宽度方向、高度方向或其复合方向上的载荷，本发明的充气轮胎有着更有效地支撑和增强的支撑刚度的有益效果。

同时，优选的是，斜面突出物16的高度ph形成在0.65mm≤ph≤1.45mm的范围内。

此处，斜面突出物16的高度ph对应于斜面槽17的深度，并且对应于第一至第三不平坦循环部分116、117和118的幅值的1/2。

因此，如果斜面突出物16的高度ph小于0.65mm，则彼此面对和摩擦的斜面突出物16和斜面槽17(它们之间插入有胎纹沟100)的面积将显著减小，使得不能充分地增强胎面块10的支撑刚度。如果其高度超过1.45mm，则彼此面对和摩擦的斜面突出物16和斜面槽17(它们之间插入有胎纹沟100)的面积将显著增加，使得存在妨碍由插入其间的胎纹沟限定的胎面块10的流动性的缺点，从而导致异常磨损(例如形成跟部和趾部)。

此外，第一不平坦循环部分116和第二不平坦循环部分117的斜面突出物16包括排放槽130，所述排放槽在胎面块10的宽度方向上的两个斜面上沿着胎面块10的厚度方向形成。

此处，优选排放槽130的曲率半径sgr形成在0.1mm≤sgr≤0.4mm的范围内，以便更有效地防止异物被卡在胎纹沟100以及上述下通槽120中。

在这种情况下，如果排放槽130的曲率半径sgr小于0.1mm，则排出异物的作用和效果不显著，排放槽130本身是无意义的。如果其曲率半径超过0.4mm，则存在损坏具有四角锥形状的斜面突出物16的截面形状的缺点。

因此，在包括有胎面块10(其中形成有胎纹沟100)的充气轮胎中，三维斜面槽110形成在的胎纹沟100(形成于胎面块10中)的上部，使得形成在两个胎纹沟侧壁表面15(形成胎纹沟100)上的三维斜面突出物16和斜面槽17彼此对应，可使由于与地面接触的轮胎产生的应力导致的胎面块10的运动最小化，从而增加牵引力。另外，下通槽120形成在的胎纹沟100(形成于胎面块10中)的下部，使得可以减少在行驶时发生的轮胎的共振噪声，更容易且自动地排出在行驶期间被捕获在轮胎的胎纹沟100中的异物，并且通过在胎面块10的上部磨损之后分割剩余的胎面块10来改善轮胎的后半部分寿命中的牵引性能。此外，排放槽130在胎面块10的宽度方向上形成在斜面突出物16的两个斜面上(斜面突出物16形成在胎面块10的两个胎纹沟壁面15上)，从而沿着胎面块10的厚度方向形成了胎纹沟100的三维斜面槽110，使得能够更有效地防止异物卡在胎纹沟100以及上述下通槽120中。

虽然已经参照优选实施例和修改示例描述了本发明，但是本发明不限于上述具体实施例和修改示例，并且相关领域的技术人员可以理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下可以进行变化，并且不应当与本发明的技术精神和前景分开地理解这些修改和变化。

附图标记说明

10：胎面块，15：胎纹沟侧壁面

16：斜面突出物，17：斜面槽

100：胎纹沟，100'：胎纹沟叶片

110：三维斜面槽，111：上折射面部分

115：三维斜面部分，116：第一不平坦循环部分

117：第二不平坦循环部分，118：第三不平坦循环部分

119：下斜面部分，120：下通槽

130：排放槽，bh：胎面块的高度

g：三维斜面槽的宽度，gh：下通槽的高度

h：三维斜面槽的高度，k：下通槽的宽度

ph：斜面突出物的高度，sh：胎纹沟的整体高度

sgr：排放槽的曲率半径