專利名稱：重載充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過改進胎面花紋而具有改進的耐偏磨損性能的重載充氣輪胎。
背景技術(shù)：
希望采用能用于所有季節(jié)的輪胎作為用于例如卡車、公共汽車等重載交通工具的重載充氣輪胎。為達到在多種條件的路面上安全行駛的目的，這樣的全天候重載充氣輪胎需要維持高的濕抓地性能和駕駛穩(wěn)定性。為此，在多數(shù)情況下主要采用塊花紋作為胎面花紋。
另一方面，對于具塊花紋的輪胎，特別是重載充氣輪胎，當行駛或剎車時大的剪切力作用到旋轉(zhuǎn)方向上的首先接觸側(cè)和最后接觸側(cè)，并且在輪胎和路面之間產(chǎn)生滑動摩擦。因此，所稱的胎踵/胎趾磨損(指H/T磨損)易于發(fā)生，其中所述塊在旋轉(zhuǎn)方向上的首先接觸側(cè)和最后接觸側(cè)會局部磨損。
日本專利公開申請第2004-106747號和日本專利公開申請第2004-2032687號建議在塊之間提供系桿作為防止H/T磨損的裝置。還考慮通過設(shè)置大的脊/槽比來增加輪胎行駛面的剛性作為防止方式。例如，日本專利公開申請第2000-177326號建議一種重載充氣輪胎，其具有形成于胎肩處的胎肩塊，該胎肩塊在輪胎軸向內(nèi)、外側(cè)被分割，并且還具有包括以外凸方式彎曲的彎曲部的胎紋溝。
考慮到輪胎性能以及上述性能，需要抑制伴隨磨損過程的退化。
例如，為抑制磨損后期的濕地性能的退化，建議a)形成具有不同橡膠成分的多層的胎面橡膠；且b)在磨損后期在輪胎行駛面上露出具有高摩擦力的橡膠層，呈現(xiàn)較佳濕地打滑剎車性能。然而，這樣的技術(shù)帶來了由于偏磨損而產(chǎn)生該具有高磨擦力的橡膠層露出不均勻的問題。這會反過來損害濕地性能并使橡膠層中的內(nèi)層剝落。
考慮到所述境況，本發(fā)明的發(fā)明人致力于對由胎面花紋的塊部分(形成脊部)的周向邊緣構(gòu)成的邊緣的組成長度的研究。因此，發(fā)現(xiàn)下述幾點是重要的(1)鑒于濕地性能尤為重視的轉(zhuǎn)向性能，輪胎周向的邊緣組成十分重要。為將濕地性能保持得與新產(chǎn)品時的濕地性能一樣高，需要隨著磨損的進行來增加輪胎周向的邊緣組成的長度；(2)對鑒于雪上性能十分重視的牽引性能來說，a)輪胎軸向的邊緣組成是重要的；且b)優(yōu)選隨著磨損的進行而增加該組成。然而，在冬季輪胎的情況下要確保直到50％的磨損的雪上性能。因此，不需要將超過50％的磨損的輪胎的雪上性能維持得與新產(chǎn)品時的濕地性能一樣高。因此，確保輪胎軸向邊緣組成不小于新產(chǎn)品時的邊緣組成長度的0.5倍就足夠了。
(3)輪胎周向和輪胎軸向的邊緣組成長度之間的比在磨損的各個階段應(yīng)該是平衡的。
已發(fā)現(xiàn)，隨著磨損進行，可以這些方式將雪上性能和濕地性能的退化抑制得較低。
在這方面，日本專利公開申請H10-76812揭示通過伴隨磨損進行增加溝槽面積來抑制防打滑性能(濕地性能)的退化的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種重載充氣輪胎，其包括塊花紋且其能夠改進耐偏磨損性能而不犧牲濕抓地性能或雪上性能，且其可良好地適于全天候使用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種重載充氣輪胎，其能夠?qū)殡S磨損進行而產(chǎn)生的雪上性能和濕地性能的退化的抑制得較低。
本發(fā)明包括采用至少三種類型的塊的塊花紋，這三種類型的塊包括由中央縱向溝槽2C、中間縱向溝槽2M、和中央橫向溝槽3C分隔成的中央塊4C，由中間縱向溝槽2M、外縱向溝槽2S和中間橫向溝槽3M分隔成的中間塊4M，以及由外縱向溝槽2S、從該外縱向溝槽2S延伸到胎面端部E的外橫向溝槽3S分隔成的外部塊4S。
第一發(fā)明進一步滿足下述四個方程式(L4S/W4S)＜(L4M/W4M)＜(L4C/W4C)1.50＜L4C/W4C＜1.801.30＜L4M/W4M＜1.650.90＜L4S/W4S＜1.10，其中，中央塊的縱向長度，即各中央塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4C，中間塊的縱向長度，即各中間塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4M，外部塊的縱向長度，即各外部塊的在輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4S，中央塊的橫向長度，即各中央塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4C，中間塊的橫向長度，即各中間塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4M，以及外部塊的橫向長度，即各外部塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4S，中央塊4C的縱長比定義為(L4C/W4C)，中間塊4M的縱長比定義為(L4M/W4M)，以及外部塊4S的縱長比定義為(L4S/W4S)，以及滿足下述三個方程式0.85＜w2C/w3C＜1.300.85＜w2M/w3M＜1.100.9＜w2S/w3S＜1.10，
其中，在與溝槽中心線成直角的方向上測量的中央縱向溝槽2C的溝槽寬度定義為w2C，在相同方向上的中間縱向溝槽2M的溝槽寬度定義為w2M，在相同方向上的外縱向溝槽2S的溝槽寬度定義為w2S，在相同方向上的中央橫向溝槽3C的溝槽寬度定義為w3C，在相同方向上的中間橫向溝槽3M的溝槽寬度定義為w3M，且在相同方向上的外橫向溝槽3S的溝槽寬度定義為w3S。
第二發(fā)明進一步滿足下述方程式。
(W4Smax/W4Smin)＜(W4Mmax/W4Mmin)＜(W4Cmax/W4Cmin)1.00≤W4Smax/W4Smin≤1.201.15≤W4Mmax/W4Mmin≤1.401.40≤W4Cmax/W4Cmin≤1.70，其中，在由中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M所圍起的中央塊4C的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮闹醒雺K最大寬度定義為W4Cmax，最小的中央塊最小寬度定義為W4Cmin，在由中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S的中間塊4M所圍起的中間塊4M的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮闹虚g塊最大寬度定義為W4Mmax，最小的中間塊最小寬度定義為W4Mmin，以及在由外縱向溝槽2S和胎面端部E所圍起的外部塊4S的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮耐獠繅K最大寬度定義為W4Smax，最小的外部塊最小寬度定義為W4Smin。
第三發(fā)明進一步滿足下述方程式EC50＞EC00 …(1)EC90＞EC00 …(2)EL50＞0.5×EL00…(3)EL90＞0.5×EL00…(4)1.5＜EC50/EL50＜2.2…(5)
2.5＜EC90/EL90＜3.5 …(6)。
在本發(fā)明中，縱向溝槽的數(shù)目限定為至少5個，用以改善濕抓地性能。
在第一發(fā)明中，與周向塊剛性和輪胎軸向塊剛性有關(guān)的塊的周向長度和輪胎軸向長度間的比根據(jù)中央、中間和外部塊進行合理化。以此設(shè)置，可以改進牽引性能和駕駛穩(wěn)定性，且同時塊周圍的溝槽排列良好，從而使改進用于改善濕抓地性能的排水性。而且，影響濕地轉(zhuǎn)向性能的縱向溝槽的溝槽寬度與影響牽引/制動性能的橫向溝槽的溝槽寬度的比的值根據(jù)中央、中間和外部塊進行合理化。
在第二發(fā)明中，接近輪胎赤道且暴露于沿輪胎周向作用的力的塊的塊寬度變化率限定得相對較大。這是由于該區(qū)域處較少發(fā)生H/T磨損。這有助于改進牽引性能。外部塊采取矩形形狀來保證輪胎的驅(qū)動力和駕駛穩(wěn)定性。
換句話說，當車輛進行一般的向前直行時，中央塊通常是塊中第一個觸地的。觸地表面的滯留時間長且觸地壓也大。因此，當行駛于濕路面表面時可通過將最大寬度和最小寬度之間的比設(shè)置得較大而使撕開和擦去水膜的擦除效應(yīng)較大。在輪胎周向具有較大滑動量的胎肩部處，將塊的最大寬度和最小寬度之間的比設(shè)得較小以防止H/T磨損的發(fā)生。通過進一步將塊寬度變化率設(shè)小，可以緩和分布在首先接觸側(cè)和最后接觸側(cè)上的磨損能的差異，且可以限制導(dǎo)致其他塊的H/T磨損發(fā)生的磨損能的不均勻性。
在第三發(fā)明中，可以將伴隨磨損進行的雪上性能和濕地性能的退化的限制得較低。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的胎面花紋的平面展開圖；圖2是以放大方式示出中央塊的平面圖；
圖3是以放大方式示出中間塊的平面圖；圖4是以放大方式示出外部塊的平面圖；圖5是說明中央塊的細節(jié)的另一平面圖；圖6是說明中間塊的細節(jié)的另一平面圖；圖7是說明胎肩塊的細節(jié)的另一平面圖；圖8是說明中間塊、中間橫向溝槽和系帶的平面圖；圖9是中間橫向溝槽的截面圖，其中圖9(A)是沿圖5的A-A線的截面圖，而圖9(B)是沿B-B線的截面圖；圖10是通過放大圖1的右側(cè)示出溝槽深度的平面展開圖；圖11是說明塊部分周向邊緣的周向邊緣組成和軸向邊緣組成的平面圖；圖12是說明新產(chǎn)品狀態(tài)、50％磨損狀態(tài)和90％磨損狀態(tài)的截面圖；圖13(A)和圖13(B)是說明磨損溝槽部分的邊緣組成的增減的平面圖；圖14示出窄溝槽；圖15(A)、(B)、(C)是示出根據(jù)表5的實施例1的輪胎在各磨損狀態(tài)下的輪胎行駛面的狀況的平面展開圖；圖16(A)、(B)、(C)是示出根據(jù)表5的比較實施例1的輪胎在各磨損狀態(tài)下的輪胎行駛面的狀況的平面展開圖。
具體實施例方式
以下基于附圖解釋本發(fā)明的一個實施方式。圖1是示出胎面部分的胎面花紋的平面展開圖，其中本發(fā)明重載充氣輪胎(以下簡稱“輪胎”)的胎面部分以平面方式展開。輪胎1的胎面端部E、E之間的輪胎行駛面TS在包括輪胎軸線的截面中(圖未示)由單一或多個曲率半徑構(gòu)成。該輪胎行駛面TS具有胎面溝槽7，該胎面溝槽7包括多個沿輪胎周向延伸的縱向溝槽2和多個沿與所述縱向溝槽2相交的方向延伸的橫向溝槽3，從而將輪胎行駛面TS分成塊4。在此，定義胎面端部E定義入下，輪胎行駛面TS與支撐表面相交處形成一邊緣，該邊緣定義為胎面端部E，并且在輪胎行駛面TS與支撐表面以圓弧形式相交處，輪胎行駛面TS的延伸表面與支撐表面的延伸表面間的交點定義為胎面端部E。
縱向溝槽2包括至少5個溝槽，即與輪胎赤道Q相交且呈Z字形沿輪胎周向延伸的中央縱向溝槽2C，位于輪胎軸向外側(cè)且本實施方式中呈Z字形沿輪胎周向延伸的外縱向溝槽2S，以及呈Z字形沿輪胎周向在中央縱向溝槽2C和外縱向溝槽2S之間延伸的中間縱向溝槽2M。通過如此在周向上提供不少于5個縱向溝槽2，可以改善濕地性能。
橫向溝槽3包括連接中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M的中央橫向溝槽3C，連接中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S的中間橫向溝槽3M，以及從外縱向溝槽2S延伸至胎面端部E的外橫向溝槽3S。
因此，塊4包括至少包括三種類型的塊4，這三種類型的塊4包括由中央縱向溝槽2C、中間縱向溝槽2M和中央橫向溝槽3C所圍起的中央塊4C，由中間縱向溝槽2M、外縱向溝槽2S和中間橫向溝槽3M所圍起的中間塊4M，以及由外縱向溝槽2S、外橫向溝槽3S和胎面端部E所圍起的外部塊4S，進而輪胎行駛面TS形成塊花紋。
塊花紋由花紋單元d的重復(fù)模式構(gòu)成。例如，將位于圖1左端所示的各個外橫向溝槽3S、3S上方(圖中)的沿輪胎軸向延伸的上、下節(jié)線y1、y2之間的花紋定義為重復(fù)用的花紋單元d?；y單元d的輪胎周向長度表示為節(jié)距p，且本實施方式設(shè)置為通過采用可變節(jié)距方法設(shè)置塊花紋來分散噪音頻率。該方法中，設(shè)置多個不同類型的花紋單元d，其中節(jié)距p的長度以大約1.0到1.3倍排列。
如圖1所示，輪胎赤道Q和中央縱向溝槽3C在節(jié)距中央位置p0相交。本實施方式中，各個花紋單元d包括相對該節(jié)距中央點p0的點對稱花紋。或者，采用例如線對稱形狀的花紋也是可以的。
圖1中，中央縱向溝槽2C包括頂點c1向左突出的彎折溝槽2c的周向重復(fù)體(在此方面，向左突出的頂點稱為第一頂點，而需要向右突出的頂點稱為第二頂點。在此方面，諸如頂點等的位置是在溝槽中央線的位置且溝角度是相對于中央線的角度)。彎折溝槽2c包括圖1中向上的上傾斜部2c1和下傾斜部2c2。
在輪胎赤道Q兩側(cè)的中間縱向溝槽2M包括彎折溝槽2m的周向重復(fù)體，頂點m1(第一頂點)向左突出。該彎折溝槽2m包括上方的上傾斜部2m1和下傾斜部2m2。兩側(cè)的中央縱向溝槽2C成形為具有相同的相位。
與中央和中間縱向溝槽2C和2M相似，圖1中，外縱向溝槽2S由頂點s1向左突出且頂點s2向右突出的彎折溝槽2s的周向重復(fù)體構(gòu)成。該彎折溝槽2s包括位于上方的上傾斜部2s1和下傾斜部2s2。
在此方面，縱向溝槽2C、2M和2S的相應(yīng)的第一頂點和第二頂點分別排列在輪胎軸向的相同位置處且位于同一輪胎圓周線上。
平面角度觀察，一側(cè)的中央塊4C呈現(xiàn)水平尾狀，且具有由中央縱向溝槽2C的第二頂點c2構(gòu)成的突出部，而另一側(cè)的中央塊4C呈現(xiàn)水平尾狀，且具有由中央縱向溝槽2C的第一頂點c1構(gòu)成的突出部。
平面角度觀察，一側(cè)的中間塊4M呈現(xiàn)水平尾狀，且具有由外縱向溝槽2S的第一頂點s1構(gòu)成的突出部，而另一側(cè)的中央塊4M呈現(xiàn)水平尾狀，具由外縱向溝槽2S的第二頂點s2構(gòu)成的突出部。
而且，輪胎軸向一側(cè)的外部塊4S呈現(xiàn)壘板狀(home plate-like)，且具有由外縱向溝槽2S的第二頂點s1構(gòu)成的突出部，而另一側(cè)的外部塊4S呈現(xiàn)本壘板狀，且具有由外縱向溝槽2S的第一頂點s1構(gòu)成的突出部。
中央縱向溝槽2C的上傾斜部2c1相對于輪胎周線(平行于輪胎赤道Q)形成的銳角側(cè)的傾斜角α2c1限定為15到35度，優(yōu)選為20到30度。下傾斜部2c1的傾斜角α2c2限定為約30到45度，優(yōu)選為20到35度。以此設(shè)置，可以改善抓地性能和駕駛穩(wěn)定性。
另一方面，外縱向溝槽2S的在銳角側(cè)的傾斜角α2s等于彎折溝槽2s的上傾斜部2s1和下傾斜部2s2的傾斜角，因此約為20到40度。優(yōu)選其大于中央縱向溝槽2C的上傾斜部2c1的傾斜角α2c1且小于下傾斜部2c2的傾斜角α2c2。
中間縱向溝槽2M相對于輪胎周線形成的在銳角側(cè)的傾斜角α2m與彎折溝槽2m的上傾斜部2m1和下傾斜部2m2的傾斜角相同，且考慮到排水設(shè)得相對較小。本實施方式中，形成為約1到15度，且優(yōu)選為2到8度。該角度小于中央縱向溝槽2C和外縱向溝槽2S相對于輪胎周線形成的角α2c(上、下傾斜部的平均值)和α2s。以此設(shè)置，在輪胎中央部分的輪胎行駛面TS及胎肩部和路面之間積聚的水可沿輪胎周向輕易排出而改善濕抓地性能。
在圖1中的輪胎赤道Q的左側(cè)，中央橫向溝槽3C連接中央縱向溝槽2C的第一頂點c1和中間縱向溝槽2M的第一頂點m1。中間橫向溝槽2M連接中間縱向溝槽2M的第二頂點m2和外縱向溝槽2S的第二頂點s2。外橫向溝槽3S從外縱向溝槽2S的第一頂點s1延伸到胎面端部E。
在右側(cè)，中央橫向溝槽3C連接中央縱向溝槽2C的第二頂點c2和中間縱向溝槽2M的第二頂點m2。中間橫向溝槽2M連接中間縱向溝槽2M的第一頂點m1和外縱向溝槽2S的第一頂點s1。外橫向溝槽3S從外縱向溝槽2S的第二頂點s2延伸到胎面端部E。因此，可在中間縱向溝槽2M、2M之間形成結(jié)合塊，在該結(jié)合塊中中央塊4C、4C彼此面對的且輪胎赤道Q位于其間，從而改善剛性和排水性能，且因此呈現(xiàn)良好的駕駛穩(wěn)定性。
而且，中央橫向溝槽3C和中間橫向溝槽3M沿相同方向傾斜，例如，本實施方式中，沿左側(cè)為上部的方向傾斜，且相對于輪胎周向形成銳角側(cè)的傾斜角b3c、b3m限定為是相同的，且尤其在小于50度至90度的范圍內(nèi)，優(yōu)選為在65到85度的范圍內(nèi)。外橫向溝槽3S的相對于輪胎周線的相應(yīng)角度設(shè)在大約±80度的范圍內(nèi)，且優(yōu)選為在±84度的范圍內(nèi)。
在此，各個縱向溝槽2和橫向溝槽3的塊花紋優(yōu)選設(shè)置為使得它們在各花紋單元d中相對于由中央縱向溝槽2C的下傾斜部2c2的中央點p0構(gòu)成的中央呈點對稱，因此改善排水性能并因而提高了濕抓地性能，且消除右側(cè)和左側(cè)的變化而改進駕駛穩(wěn)定性。
面對中央塊4C的中間縱向溝槽2M的側(cè)部和面對中間塊4M的中間縱向溝槽2M的側(cè)部形成有通過在相應(yīng)側(cè)部的中央切刻這些塊而獲得的凹部7、8。以此設(shè)置，形成水的主要保持部，從而改善排水性能且改善牽引性能。
中央塊4C示于圖2，中間塊4M示于圖3，外部塊4S示于圖4，分別以放大形式示出。
在各塊4中，分別沿輪胎軸向延伸并穿過輪胎周向上、下最突出端的兩輪胎軸向線yc1和yc2、ym1和ym2、及ys1和ys2之間的距離，也就是說，中央、中間和外部塊4的相應(yīng)的輪胎周向距離表示為中央塊縱向長度L4C、中間塊縱向長度L4M和外部塊縱向長度L4S。
也就是說中央塊的縱向長度，即各中央塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4C；中間塊的縱向長度，即各中間塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4M；且外部塊的縱向長度，即各外部塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4S。
另一方面，在各塊4中，沿輪胎周向延伸并分別穿過中央、中間和外部塊4的輪胎軸向上、下最突出端的輪胎周線xc1和xc2、xm1和xm2、及xs1和xs2之間的輪胎軸向距離表示為中央塊橫向長度W4C、中間塊橫向長度W4M和外部塊橫向長度W4S。
也就是說中央塊的橫向長度，即各中央塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4C；
中間塊的橫向長度，即各中間塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4M；且外部塊的橫向長度，即各外部塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4S。
以及在L4/W4的比滿足下述四個方程式(L4S/W4S)＜(L4M/W4M)＜(L4C/W4C)1.50＜L4C/W4C＜1.801.30＜L4M/W4M＜1.650.90＜L4S/W4S＜1.10以此方式，塊4的縱長比L4/W4限定為從中央塊4C到外部塊4S逐漸變小。因此，塊縱長程度相對減小而使得形狀變得近于正方形。各塊4的縱向長度L相當于通過從花紋單元d的節(jié)距p減去各塊4的上或下橫向溝槽3的相應(yīng)的溝槽寬W3而獲得的長度。因此，塊的縱長比(L4/W4)與橫向溝槽4的輪胎軸向長度相關(guān)，且長度變得越短，縱長比L/W會越大。
附帶地，通常在如下重載充氣輪胎的情況下，即輪胎的中央部分，也就是胎冠部分首先觸地，其后中間部分或者胎肩部觸地。因此，在濕地路面上，輪胎行駛面TS和路面表面之間的積水會從胎面的中央部分流向輪胎軸向兩側(cè)。此時，考慮到排水，中央橫向溝槽3C具有較短的輪胎軸向距離更為有利。
而且，考慮到作用于中央塊4C上的力，輪胎周向的力大于輪胎軸向的力。因此，中央塊4C制成為具縱向伸長的形狀，其中輪胎周向豎直定位而輪胎軸向水平定位，以便改善牽引性能和抑制塊偏磨損的效果，如圖1所示。
另一方面，因為輪胎的輪胎行駛面TS必然有一定曲率，胎肩部的滑動量通常大于輪胎中央部分的滑動量。外橫向溝槽3S因此高度呈現(xiàn)擦去形成在路面上的水膜的所稱的擦除效應(yīng)。因此相較于中央橫向溝槽3C來說，輪胎軸向長度更長的設(shè)置對于改善濕抓地性能更為有利。而且，作用于外部塊4S上的橫向力大于作用在中央塊4C上的橫向力。當進行轉(zhuǎn)動時這一點尤為顯著，且外部塊4S的橫向剛性很大程度地影響了駕駛穩(wěn)定性。因此考慮到濕抓地性能和駕駛穩(wěn)定性，優(yōu)選采用圖1所示的縱向伸長的形狀。對此方面，因為中間塊4M需要呈現(xiàn)介于中央塊4C和外部塊4S之間的特性，其形狀特性也需要介于其之間。
優(yōu)選地，1.60＜L4C/W4C＜1.701.40＜L4M/W4M＜1.550.95＜L4S/W4S＜1.05而且，將在與溝槽中心線成直角相交的方向測量的中央縱向溝槽2C的溝槽寬度定義為w2C，在相同方向的中間縱向溝槽2M的溝槽寬度定義為w2M，在相同方向的外縱向溝槽2S的溝槽寬度定義為w2S，在相同方向的中央橫向溝槽3C的溝槽寬度定義為w3C，在相同方向的中間橫向溝槽3M的溝槽寬度定義為w3M，且在相同方向的外橫向溝槽3S的溝槽寬度定義為w3S，比w2/w3滿足下述方程式0.85＜w2C/w3C＜1.300.85＜w2M/w3M＜1.100.9＜w2S/w3S＜1.10這意味著縱向溝槽2的溝槽寬度w2和連結(jié)至其的橫向溝槽3的溝槽寬度w3設(shè)為大致相同。這是因為已發(fā)現(xiàn)這在進行向前直行和轉(zhuǎn)向時有利于促進觸地面中的水流且有利于改進耐偏磨損的性能。所述差異的范圍設(shè)為±10％，且優(yōu)選在不小于0.94到不大于1.06的范圍內(nèi)。
在中央縱向溝槽2C的溝槽寬度w2C、中間縱向溝槽2M的溝槽寬度w2M和外縱向溝槽2S的溝槽寬度w2S之中，越接近胎面端部E的越大，也就是說，滿足下列方程式。
w2C＜w2M＜w2S車輛直行或者暫停時，輪胎的觸地壓力通常在赤道表面變得最大且越靠近胎面端部越小。在干路面的狀態(tài)下，抓地性能高，且耐磨損性能對擴大中央部分的觸地區(qū)域是有利的。在濕路面的狀態(tài)下，濕抓地性能越高，縱向溝槽2的寬度越大，中央部分的縱向溝槽2的溝槽寬度w2的增加會不利影響上述性能。為改善上述相沖突的性能，橫向溝槽寬度w2設(shè)為滿足上述關(guān)系。在此方面，中央縱向溝槽2C的彎折溝槽2c設(shè)置為將下傾斜部2C2的溝槽寬度w2C2設(shè)為大于上傾斜部2C1的溝槽寬度w2C1約1.05到1.60倍，以利于水流。例如，溝槽寬度w2C1可以設(shè)為4mm且溝槽寬度w2C2為6mm。在此方面，中央縱向溝槽2C的溝槽寬度w2C定義為整個長度的平均溝槽寬度值。
在此方面，胎面部分的觸地寬度WT與縱向溝槽2的溝槽寬度w2的比如下設(shè)置。觸地寬度wt是胎面端部E、E之間的分解長度。
0.020≤(w2C/WT)≤0.0400.025≤(w2M/WT)≤0.0450.040≤(w2S/WT)≤0.060由于同樣的原因，橫向溝槽的溝槽寬度w3(中央橫向溝槽3C的溝槽寬度w3C、中間橫向溝槽3M的溝槽寬度w3M、外橫向溝槽3S的溝槽寬度w3S)如下設(shè)置。
w3C＜w3M＜w3S在如前討論的關(guān)系下，在常規(guī)狀況下寬度相對于觸地寬度WT設(shè)置在下述范圍。
0.015≤(w3C/WT)≤0.0350.030≤(w3M/WT)≤0.0500.035≤(w3S/WT)≤0.055通過將橫向溝槽3的溝槽寬度w3設(shè)為越靠近胎面端部越大，可以促進從赤道表面到胎面端部流動的觸地表面內(nèi)的水流而改善濕抓地性能，且可以呈現(xiàn)與縱向溝槽2類似的效果。
在此方面，各個塊縱向長度L、塊橫向長度W、和溝槽寬度w的值及其參考位置是其中輪胎組裝到常規(guī)輪緣且施加常規(guī)內(nèi)壓的常規(guī)內(nèi)壓狀態(tài)下在輪胎行駛面T上測量的值，且當輪胎行駛面TS與溝槽壁通過弧形部分相交時，是在其延伸的直平面中的交線的位置處所獲得的值。此處，術(shù)語“常規(guī)輪緣”指限定為符合根據(jù)JATMA的常規(guī)輪緣、根據(jù)TRA的“設(shè)計輪緣(design rim)”以及根據(jù)ETRTO的“測量輪緣(measuring rim)”之一的輪緣，且術(shù)語“常規(guī)內(nèi)壓”指限定為符合根據(jù)JATMA的最大氣壓、根據(jù)TRA的“各種冷充氣壓力的輪胎路面極限(tire load limites at variouscold inflation pressures)”表中說明的最大值和根據(jù)ETRTO的“充氣壓力(inflation pressure)”之一的氣壓。術(shù)語“常規(guī)負載”指對應(yīng)于根據(jù)各標準的常規(guī)內(nèi)壓的最大負載。在溝槽寬度的中心線方向發(fā)現(xiàn)波動或類似情況時采用平均值。
本實施方式中，中央縱向溝槽2C和橫向溝槽3C的溝槽深度約為11.0到20.0mm，且外縱向溝槽2S的溝槽深度比該中央縱向溝槽2C深約0.2到5.0mm，且外橫向溝槽3S的深度比該中央橫向溝槽3C淺約7.0到13.0mm。這些深度設(shè)為其中在磨損末期(至少50％的深度磨損)也清晰保留縱向溝槽2和橫向溝槽3的胎面花紋的全部深度。在此方面，溝槽底部的溝槽寬度設(shè)為輪胎行駛面上的溝槽寬度的50到90％(表面寬度比)。以此設(shè)置，通過在末期固定邊緣組成和改善胎冠部分的塊剛性可以解決濕抓地性能和駕駛穩(wěn)定性(尤其是向前直行的穩(wěn)定性)的問題。
對中間塊4M來說，朝向外縱向溝槽2S的側(cè)面和朝向中間橫向溝槽3M的側(cè)面的交點j的角度g維持為圖中上下方向的鈍角，以防止沖壓磨損。中間塊4M的輪胎軸向?qū)挾仍O(shè)為在輪胎周向是均勻的，例如，使得最大值相對最小值的比約為1.0到1.3。因此，通過使首先接觸側(cè)和最后接觸側(cè)的剛性均勻化實現(xiàn)胎趾/胎踵磨損的減少。
而且，通過形成以曲率半徑r的弧形在輪胎軸向上突出的塊4C、4M和4S的突出端部部分而防止偏磨損。塊4C、4M和4S的相應(yīng)的曲率半徑rC、rM和rS(以后在方程式中通稱r)優(yōu)選設(shè)為由下述方程式獲得的塊4C、4M和4S的r系數(shù)(r4C、r4M、r4S)的0.05到0.30倍。在此方面，L代表相應(yīng)塊的塊縱向長度，W代表相應(yīng)塊的塊橫向長度。
r系數(shù)＝r/(L×W)0.5這是因為值小于0.05時，上述防止塊碎裂或偏磨損的效果較小，而值超過0.30時，在濕路面表面內(nèi)的塊邊緣的擦除效應(yīng)會減小。
其次，在如圖5到7所示的第二發(fā)明中，滿足下述方程式。
(W4Smax/W4Smin)＜(W4Mmax/W4Mmin)＜(W4Cmax/W4Cmin)1.00≤W4Smax/W4Smin≤1.201.15≤W4Mmax/W4Mmin≤1.401.40≤W4Cmax/W4Cmin≤1.70，其中，在由中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M圍繞的中央塊4C的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮闹醒雺K最大寬度定義為W4Cmax，最小的中央塊最小寬度定義為W4Cmin。
在由中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S圍繞的中間塊4M的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮闹虚g塊最大寬度定義為W4Mmax，最小的中間塊最小寬度定義為W4Mmin。
在由外縱向溝槽2S和胎面端部E圍繞的外部塊4S的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮耐獠繅K最大寬度定義為W4Smax，最小的外部塊最小寬度定義為W4Smin。
在此方面，在朝向凹入的縱向溝槽4M側(cè)處于朝向中間縱向溝槽4M的各溝槽壁4Mw的延伸面的交點處測量塊最大寬度和塊最小寬度。這里忽略凹部7、8。
上述(W4Smax/W4Smin)、(W4Mmax/W4Mmin)、(W4Cmax/W4Cmin)指示相應(yīng)塊4的輪胎軸向?qū)挾鹊淖兓?。接近輪胎赤道Q(該處輪胎周向作用力大而牽引力小且H/T磨損相對較小)的中央塊4C限定為比其他塊具有更大的變化率。換句話說，中央縱向溝槽2C的Z字形彎折程度增加。以此設(shè)置，例如，塊的輪胎周向上的中央部分的縱/橫剛性增大，從而改善抓地性能和駕駛穩(wěn)定性。
設(shè)置大的變化率也有助于改善牽引性能。另一方面，為軸向力較大的接近胎面端部E的外部塊4S設(shè)置小的比(W4Smax/W4Smin)。使塊采取接近矩形的形狀來使輪胎周向的磨損能均勻化以減少H/T磨損而同時也改善輪胎的驅(qū)動力和駕駛穩(wěn)定性。
更具體來說，在進行常規(guī)的向前直行時，中央塊4C通常是塊中第一個觸地的，且其保持在路面表面的時間最長同時觸地壓也大。當以這樣的塊實現(xiàn)濕路面表面的行駛時，最大寬度和最小寬度之間的比(W4max/W4min)較大，撕開和擦去水膜的擦除效應(yīng)可得以增大，進而改善濕抓地性能。另一方面，因為在胎肩部的輪胎周向的滑動量較大，塊的最大寬度和最小寬度之間的比較大時H/T磨損易于發(fā)生。在此方面，通過將最大寬度接近各塊的輪胎周向上的中央部分設(shè)置，可更易于防止H/T磨損的發(fā)生。而且，通過在輪胎周向?qū)⒅虚g塊4M的輪胎軸向?qū)挾染鶆蛟O(shè)置，例如，通過設(shè)置最大值和最小值的比為上述值，可將首先接觸側(cè)和最后接觸側(cè)的剛性均勻化而實現(xiàn)H/T磨損的減小。
W4Smax/W4Smin＞1.20的情況下，則不能防止外部塊4S的H/T磨損。在1.15＞W(wǎng)4Mmax/W4Mmin或1.40＞W(wǎng)4Mmax/W4Mmin時，濕抓地性能不充分。在W4Cmax/W4Cmin≤1.40或W4Cmax/W4Cmin＞1.70時，在中間塊4M和中央塊4C處易于發(fā)生H/T磨損。
優(yōu)選1.05≤W4Smax/W4Smin≤1.101.20≤W4Mmax/W4Mmin≤1.301.50≤W4Cmax/W4Cmin≤1.60在此方面，各塊的最大寬度W4Smax、W4Mmax和W4Cmax相對于常規(guī)狀態(tài)的觸地寬度WT設(shè)置在如下范圍內(nèi)0.16≤W4Smax/WT≤0.200.12≤W4Mmax/WT≤0.160.11≤W4Cmax/WT≤0.15設(shè)置這樣的值的原因是當W4Smax/WT超過0.20，H/T變差，而當其小于0.16時，產(chǎn)生SH胎肩下降磨損。當W4Mmax/WT超過0.16，H/T變差，而當其小于0.12，產(chǎn)生二次沖壓磨損。當W4Cmax/WT超過0.15，H/T變差，而當其小于0.11，產(chǎn)生沖壓磨損。
此處，術(shù)語“常規(guī)條件的觸地寬度WT”指在輪胎組裝到常規(guī)輪緣且充有常規(guī)內(nèi)壓的狀態(tài)下施加常規(guī)負載時的觸地表面的最大寬度。
通過采用上述設(shè)置，可以限制輪胎周向滑行所產(chǎn)生的偏磨損而同時限制其他性能的退化。然而，因為在整個中間塊4M的排中易于發(fā)生引起早期磨損的凸緣沖擊(rib punching)，優(yōu)選在中間塊4M進一步限制所述偏磨損。
為此目的，在中間塊4M、4M之間的中間橫向溝槽3M內(nèi)提供圖1所示的系桿5等。圖8示出中間塊4M、4M和其間的中間橫向溝槽3M的局部放大視圖，圖9(A)是沿圖8的A-A的截面，圖9(B)是沿B-B的截面圖。系桿5在中間橫向溝槽3M的輪胎軸向的大致中央部分從溝槽底部凸出，以連接中間塊4M、4M的溝槽壁。通過所述系桿5，限制了中間塊4M在輪胎周向的運動，從而減小磨損輪而抑制上述偏磨損的發(fā)生。
系桿5的輪胎軸向距離W5限定為不小于該中間橫向溝槽3M的輪胎軸向長度W3M的20％且不大于其65％。當小于20％時，系桿的效果不充分，而當超過65％時，易于對濕抓地性能產(chǎn)生不利影響。將給定為從輪胎行駛面TS到系桿5表面的輪胎軸向上的距離的系桿深度D5限定為不小于中間橫向溝槽3M的平均溝槽深度D3M的25％且不大于其75％。當小于25％時，系桿的效果不能呈現(xiàn)，而當超過75％時，易于對濕抓地性能產(chǎn)生不利影響。
而且，系桿5包括胎紋溝6。該胎紋溝6可以是寬度w6不大于1mm的槽口，且可以大致為0mm的槽口。以此設(shè)置，防止了系桿改進中間塊4M周向剛性的效果的減小。其還通過觸地表面內(nèi)的微小開閉增強了撕開水膜的效果。當寬度超過1mm，系桿的效果減小。其還可以在已經(jīng)磨損且系桿呈現(xiàn)在輪胎行駛面上使得中間塊4M被連接時限制濕抓地性能的退化。胎紋溝6的深度D6限定為不小于中間橫向溝槽3M的平均溝槽深度和系桿深度的差(D3M-D5)的50％且不大于其100％。當小于50％時，胎紋溝的效果不能呈現(xiàn)。當超過100％時，即，當胎紋溝的端部相較中間橫向溝槽3M的底部位于輪胎軸向內(nèi)側(cè)時，系桿改進中間塊4M的周向剛性的效果減小。
本實施方式中，溝槽深度是如前所述的15到20.0mm，對于中央縱向溝槽2C和橫向溝槽3C優(yōu)選為大約15到18mm。外縱向溝槽2S和橫向溝槽3S的溝槽深度限定為比中央縱向溝槽2C和橫向溝槽3S的溝槽深度深0到20.0mm。以此設(shè)置，深度設(shè)為其中在磨損末期(至少50％深度的磨損)也清晰保留具有系桿5的縱向溝槽2和橫向溝槽3的胎面花紋的全部深度。各溝槽底部的溝槽寬度設(shè)為輪胎行駛面上的溝槽寬度的50到90％。由此設(shè)置，通過在末期固定邊緣組成和改善胎冠部分的塊剛性可以獲得濕抓地性能和駕駛穩(wěn)定性(尤其是向前直行的穩(wěn)定性)。在此方面，在與溝槽中心線成直角相交的方向測量溝槽寬度。
其次，在第三發(fā)明中，平衡由在胎面花紋的塊4的各磨損階段的周向邊緣構(gòu)成的邊緣組成的長度平衡以滿足下述六個方程式EC50＞EC00 …(1)EC90＞EC00 …(2)EL50＞0.5×EL00 …(3)EL90＞0.5×EL00 …(4)1.5＜EC50/EL50＜2.2 …(5)
2.5＜EC90/EL90＜3.5 …(6)術(shù)語“輪胎行駛面TS”指在各階段，也就是，在新產(chǎn)品狀態(tài)或用舊狀態(tài)接觸路面表面的胎面表面。在此方面，假定為各階段磨損正常進行情況下的輪胎行駛面。新產(chǎn)品的輪胎行駛面定義為TS00，50％磨損的輪胎行駛面為TSS0且90％磨損的輪胎行駛面為TS90。而且，術(shù)語“輪胎行駛面與塊的外周壁相交的輪廓”指預(yù)期的塊磨損狀態(tài)下的輪胎行駛面TS和塊的外周的交線。塊總體周向邊緣e是該輪廓的總長度。
輪胎行駛面TS是胎面端部E、E之間的區(qū)域。因此，術(shù)語“塊總體周向邊緣e”表示位于輪胎行駛面2中的塊邊緣。因此，在塊4離開胎面端部E的地方，位于輪胎行駛面2外側(cè)的周向邊緣從塊總體周向邊緣e除去。
從塊總體周向邊緣e，取出輪胎周向的周向邊緣組成ec和在輪胎軸向的軸向邊緣組成el的概念。如圖11所示，以中間塊4M為例，術(shù)語“總周向邊緣組成ec”指塊周向邊緣e從輪胎軸向一側(cè)和另一側(cè)突出到輪胎圓周表面(平行于輪胎赤道的表面)處的長度ec1、ec2…的和。術(shù)語“總軸向邊緣組成el”指塊周向邊緣e從輪胎周向一側(cè)和另一側(cè)分別突出到輪胎圓周表面(平行于輪胎軸向的表面)處的長度el1、el2…的和。
新產(chǎn)品的輪胎行駛面TS00的新產(chǎn)品狀態(tài)Y00下的總周向邊緣組成EC定義為EC00，且其總軸向邊緣組成定義為EL00。在50％磨損的狀態(tài)下的輪胎行駛面TS50上的“50％磨損狀態(tài)Y50”的總周向邊緣組成EC定義為EC50，且其總軸向邊緣組成定義為EL50。在90％磨損狀態(tài)下的輪胎行駛面TS90上的“90％磨損狀態(tài)Y90”的總周向邊緣組成EC定義為EC90，且其總軸向邊緣組成定義為EL90。此時，滿足上述方程式(1)到(6)。
此時，“50％磨損狀態(tài)Y50”指如圖12所示的磨損狀態(tài)，其中前述包括縱向溝槽2和橫向溝槽3的胎面溝槽7中最深的胎面溝槽7m的50％的溝槽深度磨損?！?0％磨損狀態(tài)Y90”指溝槽深度H的90％磨損的狀態(tài)。本實施方式中，縱向溝槽2C、2M和2S包括最深的胎面溝槽7m。
本發(fā)明的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)對于轉(zhuǎn)向特性、特別是濕地性能來說，總周向邊緣組成EC是重要的。這是由于總周向邊緣組成EC伴隨磨損進行會比新產(chǎn)品有相當大的增加，用以將濕地性能維持得與新產(chǎn)品一樣高。在從新產(chǎn)品到磨損末期的整個過程中，濕地性能是重要的，伴隨磨損進行溝槽體積不可避免減小。因此，需要通過增加總周向邊緣組成EC來補償溝槽體積的減小。因此，在方程式(1)和(2)中，各磨損狀態(tài)Y50、Y90的總周向邊緣組成EC50、EC90相較新產(chǎn)品時的總周向邊緣組成EC00有所增加。此時，不特別限定EC50和EC90之間的關(guān)系，希望EC50≤EC90，且進一步地要求滿足EC50≤EC90。
考慮到牽引性能，特別是考慮雪上性能，總軸向邊緣組成EL是重要的，且希望其較大，這與總圓周邊緣組成EC相類似。然而，冬季輪胎中要確保達到50％磨損的雪上性能。因此，50％磨損后的雪上性能不需要確保象濕地性能一樣高。因此，在方程式(3)和(4)中各磨損狀態(tài)Y50、Y90的總軸向邊緣組成EL50、EL90比新產(chǎn)品時的總軸向邊緣組成EL00增加0.5倍以上。此時，考慮EL50和EL90，為盡可能改進在90％磨損后的雪上性能，希望確保EL90不小于EL50的0.6倍且進一步不小于0.7倍。
在此方面，在傳統(tǒng)輪胎中，在90％磨損狀態(tài)Y90的總周向邊緣組成EC90不大于總周向邊緣組成EC00(新產(chǎn)品狀態(tài)Y00)的80％，且總軸向邊緣組成EL90不大于總軸向邊緣組成EL00(新產(chǎn)品狀態(tài)Y00)的30％，因此是極低的。
如上所說明的，可以從50％磨損后的雪上性能不需要確保得如同濕地性能一樣高的事實看出，伴隨磨損進行，雪上性能和濕地性能的重要性不同。因此，為以完全平衡的方式展示雪上性能和濕地性能，需要在各磨損階段Y50、Y90平衡總周向邊緣組成EC和總軸向邊緣組成EL之間的比EC/EL。因此，限定EC50/EL50和EC90/EL90在方程式(3)和(4)中的特定范圍內(nèi)。
在此方面，當上述比EC50/EL50小于1.5，50％磨損階段的濕地性能會退化。這是由于周向的邊緣組成相對減小，使得進行轉(zhuǎn)動時的抓地力減小。另一方面，當其大于2.2時，50％磨損階段的雪上性能會退化。這是由于軸向邊緣組成相對減小且雪上啟動時牽引性能退化。比EC50/EL50的下限值因此優(yōu)選為不小于2.0。
當比EC90/EL90小于2.5時，90％磨損階段的濕地性能會退化。這是由于周向的邊緣組成相對減小，使得進行轉(zhuǎn)向時的抓地力減小。另一方面，當其大于3.5時，不僅90％磨損階段的雪上性能而且濕地性能都會退化。比EC90/EL90的下限值因此優(yōu)選為不小于2.7，而同時其上限值優(yōu)選為不大于3.4。
為滿足上述方程式(1)到(6)，本實施方式設(shè)置為形成胎面溝槽7，形成有在50％磨損狀態(tài)Y50磨損的50％磨損溝槽部分12和在90％磨損狀態(tài)Y90磨損的90％磨損溝槽部分13。
因為比最深的胎面溝槽7m淺，50％磨損溝槽部分12處于50％磨損狀態(tài)Y50磨損。這樣，其溝槽底部B12包括在50％磨損狀態(tài)下露出于輪胎行駛面TS50的淺溝槽部分。更具體是，如圖12所示，其溝槽深度H1不大于最深溝槽深度H的50％。然而，當其太淺時，其將在早期階段磨損而使得本發(fā)明的效果不能充分呈現(xiàn)，因此該溝槽深度H1設(shè)為最深溝槽深度H的40到50％，更優(yōu)選為45到50％。另外，90％磨損溝槽部分13是在90％磨損狀態(tài)下溝槽底部B13露出于輪胎行駛面90的淺溝槽部分。其溝槽深度H2設(shè)為不大于最深溝槽深度H的90％，優(yōu)選為80％到90％，更優(yōu)選為85到90％。
磨損溝槽部分12、13可以設(shè)置在縱向溝槽3和橫向溝槽4的適當位置，且單個縱向溝槽3和橫向溝槽4整個可以形成為磨損溝槽部分12、13。本實施方式中，如圖10所示，50％磨損溝槽部分12形成在中間橫向溝槽3M的中央部分側(cè)和外橫向溝槽3S的輪胎軸向內(nèi)端側(cè)。還示出其中90％磨損溝槽部分13從輪胎軸向外側(cè)鄰接設(shè)置在外橫向溝槽3S的外端部的50％磨損溝槽部分12的布置。
磨損引起的變化以外橫向溝槽3S為例示于圖13(A)中。已經(jīng)進行磨損而達到50％磨損狀態(tài)Y50時，50％磨損溝槽部分12的溝槽底部B12露出。因此，50％磨損溝槽部分12的溝槽側(cè)邊緣Q12消失，而同時可使溝槽底部B12的兩端邊緣R12呈現(xiàn)出來。當磨損進一步進行而達到90％磨損狀態(tài)Y90時，如圖13(B)所示，90％磨損溝槽部分13的溝槽底部B13在輪胎行駛面TS90處露出。90％磨損溝槽部分13的溝槽側(cè)邊緣Q13消失。因此，可使長于端邊緣R12的溝槽底部B12的兩端邊緣R13取代端邊緣R12呈現(xiàn)出來。
當這些溝槽消失時，外部塊4S變成連續(xù)的脊部形狀。
以此方式，伴隨磨損進行，磨損溝槽部分12、13可以自由地排除作為側(cè)邊緣和端邊緣的邊緣，從而可以滿足方程式(1)到(6)。在此方面，如圖14所示，設(shè)置在中間橫向溝槽3M處的50％磨損溝槽部分12在平行于橫向溝槽3M的溝槽底部B12形成有胎紋溝16。在本例中，可以通過例如由窄溝槽16的出現(xiàn)來消除側(cè)邊緣Q12的損失而增加由兩個端邊緣R12所構(gòu)成的周向邊緣組成ec。
在此方面，根據(jù)本發(fā)明的重載充氣輪胎并不限于上述布置，而是可以在權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)進行不同地變更。
實施方式1制造尺寸為11R22.5且具有圖1所示的胎面花紋的重載充氣輪胎(表1)，且評估相應(yīng)的性能。評估結(jié)果示于表3。在此方面，r系數(shù)列于表2中。
示于表1的各種測試條件如下。在各測試中，輪緣尺寸是7.50×22.5，內(nèi)壓800kPa且所采用的車輛是日產(chǎn)10噸載重2-D型車輛(半負載裝載在車廂的前半部)。
(1)濕地轉(zhuǎn)動性能地點住友橡膠工業(yè)株式會社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的岡山測試跑道。
方法將在濕地狀態(tài)的半徑為30米的跑道上跑一圈的時間表示為相對于比較實施例1的比的倒數(shù)。比較實施例1的值定義為100，且值越大，越有利。
(2)濕地牽引性能地點住友橡膠工業(yè)株式會社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的岡山測試跑道。
方法將在濕地狀態(tài)的跑道上的特定區(qū)域的時間表示為相對于比較實施例1的比的倒數(shù)。比較實施例1的值定義為100，且值越大，越有利。
(3)濕地制動性能地點住友橡膠工業(yè)株式會社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的岡山測試跑道。
方法以60km/h的速度進入濕地狀態(tài)的路面區(qū)域，將從制動到停止的行駛距離表示為相對于比較實施例1的比的倒數(shù)。比較實施例1的值定義為100，且值越大，越有利。
(4)噪音測試地點住友橡膠工業(yè)株式會社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的無回聲車輛研究室。
方法采用鼓形噪音測試設(shè)備。以70km/h在7.5米的麥克風(fēng)位置測量產(chǎn)生的噪音。
輪緣尺寸7.50×22.5內(nèi)壓800kPa(5)耐偏磨損性能采用2-D4型箱式卡車實現(xiàn)行駛，產(chǎn)生偏磨損時必要位置交換的行駛距離以比較實施例1的輪胎行駛距離定義為100的指數(shù)比求得。
(6)耐磨損性能在恒定負載(10t)的負載條件下采用2-D4型箱式卡車行駛40,000km?；谕瓿尚旭偤笏Ｏ碌臏喜塾嬎隳湍p性能指標，用于比較。本測試中，耐磨損性能指標是測試輪胎中(新產(chǎn)品溝槽深度磨損后的溝槽深度/新產(chǎn)品的溝槽深度)的值的指數(shù)比，其中比較實施例1的輪胎定義為100。
表1

表2

表3

實施方式2制造尺寸為11R22.5且具有圖1所示的胎面花紋的重載充氣輪胎，且評估相應(yīng)的性能。評估結(jié)果示于表4。示于表4的各種測試狀態(tài)如下。在各測試中，輪緣尺寸是7.50×22.5，內(nèi)壓800kPa且所采用的車輛是10噸載重2-D4車輛(半負載裝載在車廂的前半部)。
(1)濕抓地性能地點住友橡膠工業(yè)株式會社(Sumitomo Rubber Industries，Ltd)的岡山測試跑道。
方法把在濕地狀態(tài)的半徑為30米的跑道上跑一圈的時間表示為相對于比較實施例1的比的倒數(shù)。比較實施例1的值定義為100，且值越大，越有利。
(2)耐偏磨損性能行駛距離40,000km評估方法在恒定負載(10t)的負載條件下采用2-D4型箱式卡車行駛40,000km。基于完成行駛后所剩下的溝槽計算耐磨損性能指標，用于比較。
耐磨損特性指標將測試輪胎的(新產(chǎn)品溝槽深度磨損后的溝槽深度)/(新產(chǎn)品的溝槽深度)的值與控制輪胎的值相比較。
表4

實施方式3根據(jù)表5的規(guī)格制造尺寸為11R22.5且具有圖1所示的胎面花紋的重載充氣輪胎，且在新產(chǎn)品狀態(tài)、50％磨損狀態(tài)和90％磨損狀態(tài)分別評估各實施例輪胎的雪上性能和濕地性能，結(jié)果示于表5。
在此方面，表5中的EL00、EL50和EL90的值在比較實施例1以比較實施例1的新產(chǎn)品的總軸向邊緣組成的長度L1定義為100的指標表示。類似地，這些值在比較實施例2中以比較實施例2的新產(chǎn)品的總軸向邊緣組成的長度L2定義為100的指標表示，在實施例1中以實施例1的新產(chǎn)品的總軸向邊緣組成的長度L3定義為100的指標表示，以及在實施例3以實施例3的新產(chǎn)品的總軸向邊緣組成的長度L4定義為100的指標表示。
而且，表1中的EC00、EC50和EC90在比較實施例1中以比較實施例1的新產(chǎn)品的總周向邊緣組成的長度C1定義為100的指標表示。類似地，這些值在比較實施例2中以比較實施例2的新產(chǎn)品的總周向邊緣組成的長度C2定義為100的指標表示，在實施例1中以實施例1的新產(chǎn)品的總周向邊緣組成的長度C3定義為100的指標表示，以及在實施例3中以實施例3的新產(chǎn)品的總周向邊緣組成的長度C4定義為100的指標表不。
實施例1的輪胎的各磨損狀態(tài)的輪胎行駛面狀況示于圖7，且比較實施例1的輪胎的各磨損狀態(tài)的輪胎行駛面狀況示于圖8。
(1)雪上性能輪胎在輪緣(7.50×22.5)以及內(nèi)壓(800kPa)的條件下裝到車輛(最大負載為8t的2-D型車輛)的所有車輪，車輛在恒定負載下在壓實的雪地環(huán)境下在10％度的坡度上從停止狀態(tài)啟動，且在各磨損狀態(tài)(新產(chǎn)品狀態(tài)、50％磨損狀態(tài)、90％磨損狀態(tài))測量行駛10m的時間。對于各磨損狀態(tài)，所測時間的倒數(shù)以比較實施例1的值定義為100的指標表示。值越大，雪上牽引性能越佳。
(2)濕地性能采用與上述相同的車輛來測量個磨損狀態(tài)下的在濕地環(huán)境的半徑為30米的跑道上跑一圈的時間，且各磨損狀態(tài)的值用所測時間的倒數(shù)以比較實施例1的值定義為100的指標表示。值越大，濕地性能越好。
表5

權(quán)利要求
1.一種重載充氣輪胎，包括設(shè)置在一輪胎行駛面TS上的至少五個縱向溝槽，所述至少五個縱向溝槽包括一個與輪胎赤道Q相交且呈Z字形延伸的中央縱向溝槽2C、位于輪胎軸向外側(cè)的外縱向溝槽2S、和在中央縱向溝槽2C和外縱向溝槽2S之間延伸的中間縱向溝槽2M，以及連接所述中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M的中央橫向溝槽3C、連接所述中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S的中間橫向溝槽3M、和從所述外縱向溝槽2S延伸至胎面端部E的外橫向溝槽3S，采用至少三種類型塊的塊花紋，所述三種類型的塊包括由所述中央縱向溝槽2C、中間縱向溝槽2M、和中央橫向溝槽3C分隔成的中央塊4C，由中間縱向溝槽2M、外縱向溝槽2S和中間橫向溝槽3M分隔成的中間塊4M，以及由外縱向溝槽2S、外橫向溝槽3S以及胎面端部分隔成的外部塊4S，并且滿足下述四個方程式(L4S/W4S)＜(L4M/W4M)＜(L4C/W4C)1.50＜L4C/W4C＜1.801.30＜L4M/W4M＜1.650.90＜L4S/W4S＜1.10，其中，中央塊的縱向長度，即各中央塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4C，中間塊的縱向長度，即各中間塊的輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4M，外部塊的縱向長度，即各外部塊的在輪胎周向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎周向距離，定義為L4S，中央塊的橫向長度，即各中央塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4C，中間塊的橫向長度，即各中間塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4M，外部塊的橫向長度，即各外部塊的輪胎軸向兩側(cè)的最突出端點之間的輪胎軸向距離，定義為W4S，中央塊4C的縱長比定義為(L4C/W4C)，中間塊4M的縱長比定義為(L4M/W4M)，以及外部塊4S的縱長比定義為(L4S/W4S)，并且滿足下述三個方程式0.85＜w2C/w3C＜1.300.85＜w2M/w3M＜1.100.9＜w2S/w3S＜1.10，其中，在與溝槽中心線成直角的方向上測量的中央縱向溝槽2C的溝槽寬度定義為w2C，在相同方向上的中間縱向溝槽2M的溝槽寬度定義為w2M，在相同方向上的外縱向溝槽2S的溝槽寬度定義為w2S，在相同方向上的中央橫向溝槽3C的溝槽寬度定義為w3C，在相同方向上的中間橫向溝槽3M的溝槽寬度定義為w3M，且在相同方向上的外橫向溝槽3S的溝槽寬度定義為w3S。
2.如權(quán)利要求1所述的重載充氣輪胎，其中，中央縱向溝槽2C的溝槽寬度w2C、中間縱向溝槽2M的溝槽寬度w2M和外縱向溝槽2S的溝槽寬度w2S滿足w2C＜w2M＜w2S。
3.如權(quán)利要求1或2所述的重載充氣輪胎，其中，中央橫向溝槽3C的溝槽寬度w3C、中間橫向溝槽3M的溝槽寬度w3M和外橫向溝槽3S的溝槽寬度w3S滿足w3C＜w3M＜w3S。
4.一種重載充氣輪胎，包括設(shè)置在一輪胎行駛面TS上的至少五個縱向溝槽，所述至少五個縱向溝槽包括一個與輪胎赤道Q相交且呈Z字形延伸的中央縱向溝槽2C、位于輪胎軸向外側(cè)的外縱向溝槽2S、和在中央縱向溝槽2C與外縱向溝槽2S之間延伸的中間縱向溝槽2M，以及連接所述中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M的中央橫向溝槽3C、連接所述中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S的中間橫向溝槽3M、和從所述外縱向溝槽2S延伸至胎面端部E的外橫向溝槽3S，采用了至少三種類型塊的塊花紋，所述三種類型的塊包括由所述中央縱向溝槽2C、中間縱向溝槽2M、和中央橫向溝槽3C分隔成的中央塊4C，由中間縱向溝槽2M、外縱向溝槽2S和中間橫向溝槽3M分隔成的中間塊4M，以及由外縱向溝槽2S、外橫向溝槽3S以及胎面端部分隔成的外部塊4S，并且滿足下述四個方程式(W4Smax/W4Smin)＜(W4Mmax/W4Mmin)＜(W4Cmax/W4Cmin)1.00≤W4Smax/W4Smin≤1.201.15≤W4Mmax/W4Mmin≤1.401.40≤W4Cmax/W4Cmin≤1.70，其中，在位于中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M中的中央塊4C的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮闹醒雺K最大寬度定義為W4Cmax，最小的中央塊最小寬度定義為W4Cmin，在位于中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S的中間塊4M中的中間塊4M的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮闹虚g塊最大寬度定義為W4Mmax，最小的中間塊最小寬度定義為W4Mmin，以及在位于外縱向溝槽2S和胎面端部E中的外部塊4S的區(qū)域中，輪胎軸向?qū)挾茸畲蟮耐獠繅K最大寬度定義為W4Smax，最小的外部塊最小寬度定義為W4Smin。
5.如權(quán)利要求4所述的重載充氣輪胎，其中，中間橫向溝槽3M包括從其溝槽底部凸出而連接中間橫向溝槽3M的溝槽壁的系桿，其中系桿的輪胎軸向距離W5限定為不小于中間橫向溝槽3M的輪胎軸向長度W3M的20％且不大于其65％，從輪胎行駛面TS到系桿表面的輪胎徑向的系桿深度D5限定為不小于中間橫向溝槽3M的平均溝槽深度D3M的25％且不大于其70％，以及形成在系桿上的胎紋溝距系桿表面的胎紋溝深度D6限定為不小于中間橫向溝槽3M的平均溝槽深度D3M與系桿深度D5的差(D3M-D5)的50％且不大于其100％。
6.如權(quán)利要求4所述的重載充氣輪胎，其中，中央縱向溝槽2C、中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S呈Z字形彎折，所述Z字形設(shè)置為包括具有第一傾斜部和第二傾斜部的Z字形溝槽部，所述第一傾斜部和第二傾斜部在從輪胎赤道朝輪胎軸向一側(cè)凸起的第一頂點和朝另一側(cè)凸起的第二頂點之間具有不同的傾斜方向，其中，所述輪胎軸向一側(cè)的中央橫向溝槽3C將中央縱向溝槽2C的第一頂點和鄰近的中間縱向溝槽2M的第一頂點連接，而所述另一側(cè)的中央橫向溝槽3C將中央縱向溝槽2C的第二頂點和鄰近的中間縱向溝槽2M的第二頂點連接，所述輪胎軸向一側(cè)的中間橫向溝槽3M將中間縱向溝槽2M的第二頂點和鄰近的外縱向溝槽2S的第二頂點連接，而所述另一側(cè)的中間橫向溝槽3M將中間縱向溝槽2M的第一頂點和鄰近的外縱向溝槽2S的第一頂點連接，以及所述的輪胎軸向一側(cè)的外橫向溝槽3S從外縱向溝槽2S的第一頂點延伸到胎面端部，而所述另一側(cè)的外橫向溝槽3S從外縱向溝槽2S的第二頂點延伸到胎面端部。
7.如權(quán)利要求6所述的重載充氣輪胎，其中，所述的輪胎軸向一側(cè)的中央塊4C具有水平尾狀的形狀，其包括由中央縱向溝槽2C的第二頂點構(gòu)成的突出部，且所述輪胎軸向另一側(cè)的中央塊4C具有水平尾狀的形狀，其包括由中央縱向溝槽2C的第一頂點構(gòu)成的突出部，其中所述的輪胎軸向一側(cè)的中間塊4M具有水平尾狀的形狀，其包括由外縱向溝槽2S的第一頂點構(gòu)成的突出部，且所述輪胎軸向另一側(cè)的中央塊4M具有水平尾狀的形狀，其包括由外縱向溝槽2C的第二頂點構(gòu)成的突出部，以及所述的輪胎軸向一側(cè)的外部塊4S具有壘板狀的形狀，其包括由外縱向溝槽2S的第二頂點構(gòu)成的突出部，且所述輪胎軸向另一側(cè)的外部塊4S具有壘板狀的形狀，其包括由外縱向溝槽2S的第一頂點構(gòu)成的突出部。
8.如權(quán)利要求6所述的重載充氣輪胎，其中，中央縱向溝槽2C設(shè)置為第一傾斜部的輪胎周向長度L2c1與第二傾斜部的輪胎周向長度L2c2間的比(L2c1/L2c2)為1.2到1.7。
9.一種重載充氣輪胎，包括設(shè)置在一輪胎行駛面TS上的至少五個縱向溝槽，所述至少五個縱向溝槽包括一個與輪胎赤道Q相交且呈Z字形延伸的中央縱向溝槽2C、位于輪胎軸向外側(cè)的外縱向溝槽2S、和在中央縱向溝槽2C和外縱向溝槽2S之間延伸的中間縱向溝槽2M，以及連接所述中央縱向溝槽2C和中間縱向溝槽2M的中央橫向溝槽3C、連接所述中間縱向溝槽2M和外縱向溝槽2S的中間橫向溝槽3M、和從所述外縱向溝槽2S延伸至胎面端部E的外橫向溝槽3S，采用至少三種類型塊的塊花紋，所述三種類型的塊包括由所述中央縱向溝槽2C、中間縱向溝槽2M、和中央橫向溝槽3C分隔成的中央塊4C，由中間縱向溝槽2M、外縱向溝槽2S和中間橫向溝槽3M分隔成的中間塊4M，以及由外縱向溝槽2S、外橫向溝槽3S以及胎面端部分隔成的外部塊4S，并且滿足下述六個方程式EC50＞EC00…(1)EC90＞EC00…(2)EL50＞0.5×EL00 …(3)EL90＞0.5×EL00 …(4)1.5＜EC50/EL50＜2.2 …(5)2.5＜EC90/EL90＜3.5 …(6)，其中，輪胎行駛面和塊的外周壁相交處的輪廓定義為塊的總體周向邊緣，將通過把整個塊的輪胎外周方向上的塊總體周向邊緣的周向邊緣組成相加而獲得的總周向邊緣組成定義為EC，將通過把整個塊的輪胎軸向上的塊總體周向邊緣的軸向邊緣組成相加而獲得的總軸向邊緣組成定義為EL，將新產(chǎn)品的輪胎行駛面上的總周向邊緣組成EC定義為EC00，且將其總軸向邊緣組成EL定義為EL00，將50％磨損狀態(tài)下的總周向邊緣組成EC定義為EC50，且將其總軸向邊緣組成EL定義為EL50，該50％磨損狀態(tài)中所述各胎面溝槽中最深的胎面溝槽的溝槽深度磨損50％，以及將90％磨損狀態(tài)下的總周向邊緣組成EC定義為EC90，且其總軸向邊緣組成EL定義為EL90，該90％磨損狀態(tài)中最深的胎面溝槽的溝槽深度磨損90％。
10.如權(quán)利要求9所述的重載充氣輪胎，其中，胎面溝槽包括在50％磨損狀態(tài)下隨磨損而消失的50％磨損溝槽部分和在90％磨損狀態(tài)下隨磨損而消失的90％磨損溝槽部分。
11.如權(quán)利要求9所述的重載充氣輪胎，其中，該50％磨損溝槽部分和90％磨損溝槽部分包括位于其溝槽底部的窄溝槽。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種重載充氣輪胎，其具有塊花紋且其能夠改進耐偏磨損性能而不犧牲濕抓地性能或雪上性能，且其可良好地適于各個季節(jié)使用。本發(fā)明包括采用至少三種類型的塊的塊花紋，三種類型的塊包括由中央縱向溝槽、中間縱向溝槽、和中央橫向溝槽分隔成的中央塊，由中間縱向溝槽、外縱向溝槽和中間橫向溝槽分隔成的中間塊(4M)，以及由外縱向溝槽、從該外縱向溝槽延伸到胎面端部的外橫向溝槽(3S)分隔成的外部塊，其中，塊的縱長比、縱向溝槽和橫向溝槽的溝槽寬度比、塊的最大寬度、塊的最小寬度及其比、以及在各磨損階段的周向邊緣組成和輪胎軸向邊緣組成及其比限定在特定的范圍內(nèi)。
文檔編號B60C11/11GK1781741SQ200510123648
公開日2006年6月7日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者高橋伸吾, 津田訓(xùn) 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社