專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎，更具體來說，涉及改進的胎面花紋，它能夠在高速行駛中防止車輛的翻倒事故。
當重心較高的旅行車設(shè)有帶剛性胎面塊的輪胎時，如果司機在高速行駛中猛打方向盤或進行高速轉(zhuǎn)彎，那么，車輛最容易翻倒。
按照本發(fā)明，一種充氣輪胎，包括一個胎面部分，設(shè)有至少一條在同向上延伸的縱向槽和相鄰于所述至少一條縱向槽的一側(cè)的塊，每個所述塊設(shè)有在塊的頂面和側(cè)面之間的角部上的切口斜坡，所述側(cè)面面對縱向槽；所述切口斜坡向著縱向槽的底部傾斜，以及所述切口斜坡的軸向?qū)挾仍谥芟蛏蠌那锌谛逼碌闹悬c朝著其每側(cè)逐漸減小。


圖1是充氣輪胎的展開平面圖，表示按照本發(fā)明的胎面花紋的一個實例。
圖2是設(shè)有切口斜坡的塊的放大平面圖。
圖3是塊的立體圖。
圖4表示圖1所示胎面花紋的變型。
充氣輪胎1是旅行車如微型出租汽車用的徑向輪胎。因此，與客車輪胎相比較，在胎面部件如塊和肋上的負載較重，因而需要較高的剛度。為了同時實現(xiàn)這種較高的剛度和較高的防漂滑性，如圖1所示，在輪胎赤道C和胎面外緣Eo之間胎面部分2的外側(cè)半部Yo和在輪胎赤道C和胎面內(nèi)緣Ei之間胎面部分2的內(nèi)側(cè)半部Yi設(shè)置不同的胎面花紋。這里的“外側(cè)”和“內(nèi)側(cè)”是指輪胎的設(shè)計使用中，外側(cè)半部Yo和內(nèi)側(cè)半部Yi分別設(shè)置在車輛的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。
另外，在這個實施例中，胎面的槽的布置構(gòu)成一種方向受限的胎面花紋。
充氣輪胎1設(shè)有圓肩部而非方肩部。因此，上述胎面邊緣Ei和Eo的定義首先是與未確定的胎面寬度TW的定義一起按下述方式做出的。胎面邊緣Ei和Eo是在標準負載狀態(tài)下接觸地面區(qū)域的軸向邊緣，在標準負載狀態(tài)中，輪胎安裝在標準輪圈上，并充氣至標準負荷，然后用標準載荷加載。標準輪圈是JATMA中規(guī)定的“標準輪圈”、ETRTO中的“測量輪圈”、TRA中的“設(shè)計輪圈”等。標準壓力是JATMA中的“最大空氣壓力”、ETRO中的“充氣壓力”、TRA中的“輪胎在各種冷充氣壓力下的負載極限”表格中給出的最大壓力等。標準負載是JATMA中的“最大負載能力”、ETRTO中的“負載能力”。TRA的上述表格中給出的最大值等。胎面寬度TW定義為胎面邊緣Ei和Eo之間的軸向距離。
在圖1中，胎面外側(cè)半部Yo設(shè)有塊5B(5Bo，5Bi)，其剛度在輪胎的軸向上比輪胎的周向上高。另一方面，輪胎的內(nèi)側(cè)半部Yi設(shè)有一條周向連續(xù)肋8及塊5A，其剛度在輪胎周向上比輪胎軸向上高。
在胎面內(nèi)側(cè)半部Yi中，在輪胎赤道C附近設(shè)有一條寬的縱向槽3A，在胎面邊緣Ei側(cè)設(shè)有一條窄的縱向槽3B?？v向槽3A和3B形成為基本直的槽，以便形成良好的排水，從而改善濕性能。
在胎面外側(cè)半部Yo中并不設(shè)置這樣的縱向槽3A，3B。
在縱向槽3A和3B之間以變化的間距設(shè)置橫向槽4A，以便形成在周向排6A中布置的上述的塊5A。橫向槽4A同向傾斜，并稍許彎曲。在圖1中，傾斜是右側(cè)向上的，曲率是向著下側(cè)呈凸形。因此，每個塊5A的形狀基本呈平行四邊形，其中周向長度大于軸向?qū)挾取?br> 在胎面內(nèi)側(cè)邊緣Ei附近，沿胎面內(nèi)側(cè)邊緣Ei設(shè)置一條周向延伸的槽24，該槽淺、細，因而并不具備排水功能。另外，為了越野牽引性能設(shè)置橫向槽10，所述橫向槽沿著倒圓的輪胎肩部從上述淺細的槽24延伸得超越胎面內(nèi)側(cè)邊緣Ei。因此，在窄的縱向槽3B和胎面內(nèi)側(cè)邊緣Ei之間的部分構(gòu)成上述的周向連續(xù)肋8。
另一方面，胎面外側(cè)半部Yb被從寬的縱向槽3A延伸至胎面外側(cè)邊緣Eo的橫向槽4B交叉。在這個實施例中的橫向槽4B包括周向交錯的槽4Bw和槽4Bn，槽4Bw朝著胎面外側(cè)邊緣Eo逐漸加寬，槽4Bn朝著胎面外側(cè)邊緣Eo逐漸變窄。橫向槽4B同向傾斜，并稍許彎曲。在圖1中，傾斜是右側(cè)向上的，曲率是向上呈凸形。傾斜是與橫向槽4A相同的，但是曲率是逆向的。橫向槽4Bn與橫向槽4A對準，因而周向間距與橫向槽4A的周向間距相同。因此，間距的數(shù)目是橫向槽4A的間距的數(shù)目的兩倍。借助橫向槽4B，第一縱向槽3A和胎面外側(cè)邊緣Eo之間的部分被分割成塊5B。
胎面外側(cè)半部Yo還設(shè)有用于排水的斜槽4C。每個斜槽4C從加寬的橫向槽4Bw之一橫過變窄的橫向槽4Bn伸至相鄰的加寬的橫向槽4Bw，同時在一個方向上相對于輪胎周向稍許傾斜。傾斜方向與橫向槽4A和4B的傾斜方向相同。因此，每個上述的塊5B又被分成一個內(nèi)側(cè)塊5Bi和一個外側(cè)塊5Bo。每個內(nèi)側(cè)塊5Bi和外側(cè)塊5Bo基本是四邊形的，軸向?qū)挾却笥谥芟蜷L度。
在胎面外側(cè)邊緣Eo附近沿其設(shè)置上述淺細的槽24。
這些淺細的槽24直線地延伸并具有不大于2.5mm的寬度和不小于5mm的深度，從而可以改善跑偏性能、不均勻肩磨損等。
上述的縱向槽3A和3B、橫向槽4A和4B及斜槽4C都限定為具有不大于2.5mm的寬度。
寬的縱向槽3A在槽底的寬度GW在胎面寬度TW的5至10％的范圍內(nèi)。在槽頂?shù)膶挾瓤梢缘扔诨虼笥诓鄣讓挾菺W。在這個實例中窄的縱向槽3B大約為寬的縱向槽3A的三分之一。順便講到，具有大約1mm或更小寬度的很細的槽，以及基本無寬度的切口稱為“刀槽花紋(sipe)”。
借助上述的胎面槽的布置，可以同時取得胎面的高排水性和高剛度，并且可以改善濕性能、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性等。
按照本發(fā)明，為了改善車輛翻倒的臨界值，在特定的塊上設(shè)有一個切口斜塊7。重要之處在于，在胎面內(nèi)側(cè)半部Yi內(nèi)，在周向上最靠近輪胎赤道C設(shè)置的每個塊，在輪胎赤道側(cè)的邊緣上設(shè)置一個切口斜坡7。在這個實施例中，塊5A設(shè)有切口斜坡7。
切口斜坡7在外側(cè)邊緣9或塊5A的頂面S1和側(cè)面S2之間的角部上形成，側(cè)面S2面對寬的縱向槽3A。側(cè)面S2基本是平的，并且基本平行于輪胎赤道。切口斜坡7在輪胎周向上從其中點7B向著它的每側(cè)在寬度上逐漸地、在本實例中連續(xù)地減小。在切口斜坡7和頂面S1之間的上緣KU呈V形，如圖2所示。在切口斜坡7和側(cè)面S2之間的下緣KL也呈V形。因此，如圖3所示，切口斜坡7基本呈菱形，由具有共用底邊的兩個相反的等邊三角形7A1和7A2構(gòu)成。每個三角形7A1，7A2基本是平的。因此，切口斜坡沿著上述底邊彎曲并凹入塊中。
在輪胎的子午線截面中，切口斜坡7相對于頂面S1的法線N具有一個40至70度范圍內(nèi)的傾角(α)，上緣KU和下緣KL之間的軸向?qū)挾然蚓嚯x在中點7B變得最大，該最大距離設(shè)定在相鄰縱向槽，即，寬的縱向槽3A的槽底的軸向?qū)挾菺W的20至40％的范圍內(nèi)。在切口斜坡7的周向端部7E1和7E2處，軸向距離W變?yōu)榱恪?br> 切口斜坡7在端部7E1和7E2之間的周向長度設(shè)定在塊5A的外緣9的周向長度的50至80％的范圍內(nèi)。因此，長度為50至20％的外緣9的其余部分是斜的。在圖2中，在外緣9的端部9E1處，在外緣9和相鄰邊緣之間形成一個銳角的角部。但是，在外緣的端部9E2處，在外緣9和相鄰邊緣之間形成一個鈍角的角部。在這種情形中，外緣9的上述其余部分的長度最好是共用的，使9E1和7E1之間的長度大于9E2和7E2之間的長度。
在圖1中，由于橫向槽4A和橫向槽4B之間的間距數(shù)目的上述差，塊5A的邊緣9的周向長度L2是塊5B的邊緣20的周向長度L3的大約200％。并非最要將其設(shè)定為大約200％，而是最好設(shè)定在150至250％的范圍內(nèi)。
另外，在這個實施例中，相鄰于寬的縱向槽3A的每個塊5Bi設(shè)有一個倒角21。倒角21在邊緣20或頂面和面對寬的縱向槽3A的側(cè)面之間的角部上形成。與切口斜坡7不同，倒角21沿邊緣20的長度具有不變的寬度。
圖4表示圖1所示胎面花紋的變型，它還設(shè)有軸向槽22和刀槽花紋23。每個塊5A設(shè)有一條軸向槽22，該槽從切口斜坡7的最寬的中點7B處延伸，終止在塊5A內(nèi)。
通過設(shè)置如上所述的切口斜坡7，輪胎偏轉(zhuǎn)剛度減小，車輛翻倒臨界值提高，同時保持了必需的塊的剛度。即使塊5A在高速捌彎過程中或在高速猛打方向盤時，也可以避免側(cè)向力的突然變化。因此，操縱感覺、車輛姿態(tài)及不均勻磨損性能可以避免變劣。切口斜坡7促進路面和塊5A之間存在的水流向?qū)挼目v向槽3A。因此，可以進一步改善濕性能。
如果最大寬度Wmax小于0.2XGW和/或傾角α大于70度，那么，車輛翻倒臨界值、不均勻磨損、操縱感覺就不能有效地改善。如果最大寬度Wmax大于0.4XGW和/或傾角小于40度，那么，磨損的胎面外觀及操縱感覺容易變劣。如果槽底寬度GW增大，那么，切口斜坡7與地接觸的可能性增大。因此，限制相關(guān)于槽底寬度GW的最大寬度Wmax是有效的。
上述的軸向槽22減小了塊5A與地接觸的面積，因而輪胎偏轉(zhuǎn)剛度及摩擦被減小，從而增加了車輛翻倒的臨界值。刀槽花紋23用來使整個胎面部分上的剛性均勻。
對比試驗制造了旅行車用的、其有除切口斜坡以外與圖4所示相同的結(jié)構(gòu)和相同的胎面花紋的尺寸為205/65R15(輪圈尺寸為15X6.5JJ)的試驗輪胎，并對其進行了耐磨性、輪胎偏轉(zhuǎn)剛度、濕性能及操縱感覺試驗。
在表格1中給出了試驗結(jié)果和輪胎規(guī)格。
1)輪胎偏轉(zhuǎn)剛度試驗(車輛翻倒臨界試驗)使用輪胎試驗轉(zhuǎn)鼓，在下述條件下測量輪胎偏轉(zhuǎn)剛度行駛速度80km/小時、輪胎負載5.18KN、輪胎充氣壓力200KPa。結(jié)果以基準1為100的指數(shù)來表示，其中，較大的指數(shù)意味著較低的輪胎偏轉(zhuǎn)剛度，因而車輛翻倒臨界較高。
2)耐磨性試驗全部車輪上安裝試驗輪胎的試驗車輛(FF型7座微型出租汽車)運行了大約800公里的一定距離(高速公路50％，公路35％，山路15％)，然后，進行肉眼檢查以評估耐磨性。結(jié)果是以基準1為100的指數(shù)表示的，其中，較大的指數(shù)意味著較高的耐磨性(輪胎充氣壓力230KPa)。
3)濕性能試驗上述試驗車輛以80km/小時的速度沿設(shè)有深5mm、長20m的水池的濕瀝青路的半徑為100米的圓運行，并且測量側(cè)向加速度(側(cè)向G)。結(jié)果以基準1為100的指數(shù)表示，其中，較高的指數(shù)意味著較好的濕性能。
4)操縱感覺試驗在上述試驗車輛在試驗跑道的干燥瀝青路面上行駛過程中，由試驗司機對操縱感覺進行評估。結(jié)果以基準1為100的指數(shù)表示，其中指數(shù)越高，操縱感覺越好。
表1

*1)恒定根據(jù)試驗結(jié)果證實了實例輪胎可以改善車輛翻倒臨界性能、耐磨性及操縱感覺。
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，包括一個胎面部分，設(shè)有至少一條在同向上延伸的縱向槽和相鄰于所述至少一條縱向槽的一側(cè)的塊，每個所述塊設(shè)有在塊的頂面和側(cè)面之間的角部上的切口斜坡，所述側(cè)面面對縱向槽；所述切口斜坡向著縱向槽的底部傾斜，以及所述切口斜坡的軸向?qū)挾仍谥芟蛏蠌那锌谛逼碌闹悬c朝著其每側(cè)逐漸減小。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于在所述中點的最大軸向?qū)挾仍诳v向槽所述底部的槽底寬度的20至40％的范圍內(nèi)，在輪胎的子午線截面內(nèi)，切口斜坡相對于胎面表面的法向具有一個40至70度的傾角。
3.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于切口斜坡的周向長度在所述塊的所述角部的周向長度的50至80％的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于所述塊設(shè)有從所述中點延伸且終止在所述塊內(nèi)的一條軸向槽。
5.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于所述至少一條縱向槽是一條設(shè)置在輪胎赤道一側(cè)上周向連續(xù)延伸的基本直的槽；以及所述塊設(shè)置在縱向槽的輪胎赤道側(cè)的另外一側(cè)上。
6.如權(quán)利要求5所述的充氣輪胎，其特征在于每個所述塊使周向長度大于軸向?qū)挾?，以及在縱向槽的所述另外一側(cè)上，設(shè)置第二塊，其中每個所述第二塊使軸向?qū)挾却笥谥芟蜷L度。
全文摘要
一種充氣輪胎,包括:一個胎面部分,設(shè)有至少一條在同向上延伸的縱向槽和相鄰于所述至少一條縱向槽的一側(cè)的塊,每個所述塊設(shè)有在塊的頂面和側(cè)面之間的角部上的切口斜坡,所述側(cè)面面對縱向槽;所述切口斜坡向著縱向槽的底部傾斜,以及所述切口斜坡的軸向?qū)挾仍谥芟蛏蠌那锌谛逼碌闹悬c朝著其每側(cè)逐漸減小,從而使高速行駛中的車輛翻倒臨界性能得到改善。
文檔編號B60C11/11GK1363477SQ01142979
公開日2002年8月14日 申請日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者松本忠雄 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社