專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括在胎面的接地寬度內(nèi)的兩個周向主槽和在兩個周向主槽之間的多邊形花紋塊組的充氣輪胎，其中，多邊形花紋塊組由配置在沿輪胎周向的至少兩個縱列且沿輪胎寬度方向的多個橫列中的多個多邊形花紋塊組成，各多邊形花紋塊均具有不少于五個邊并且均由窄槽限定。
背景技術(shù)：
為了使充氣輪胎在冰雪路面和濕路面上提高驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向性能，傳統(tǒng)上已經(jīng)使用圖6中示出的胎面花紋。在該情況中，由主槽和橫向槽在胎面接地面上均一地限定出具有大致相同大小的三角形花紋塊和四邊形花紋塊。此外，通常在限定出的花紋塊中設(shè)置刀槽，以通過所謂的邊緣效應(yīng)來提高冰雪路面上性能。
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當(dāng)為了提高邊緣效應(yīng)如上所述地形成刀槽時，存在著被刀槽分開的花紋塊在與地面接觸時經(jīng)受壓曲(buckling)的情況。因此，通常將三角形花紋塊和四邊形花紋塊設(shè)計為具有均一且較大的接地面積，從而提高接地特性并且確保了冰雪地上性能。提請關(guān)注專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-56057號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，當(dāng)在胎面的接地面上均一地配置具有較大接地面積的花紋塊花紋時，花紋塊整體的剛性得以提高但使得各花紋塊與地面接觸時變得難以確保充分的柔軟性(flexibility)。結(jié)果，僅采取花紋塊花紋的上述構(gòu)成，證明不易實現(xiàn)花紋塊的充分的路面追隨性(road-following),特別是在踏入和瞪出時。近年來，針對車輛的更高性能的需求一直在增加。因此，對于主要關(guān)注于冰雪路面上行駛的冬季充氣輪胎來說，不僅需要實現(xiàn)提高了的冰雪路面上性能，而且需要實現(xiàn)高效的路面追隨性，使得以良好平衡的方式同時滿足輪胎所需的多種性能。鑒于這些需求，發(fā)明人進(jìn)行了全面調(diào)查，發(fā)現(xiàn)與在胎面的接地面內(nèi)配置三角形和四邊形花紋塊的傳統(tǒng)配置相比，密集配置地不少于五個邊并且具有較小接地面積的多邊形花紋塊可以提高輪胎的冰雪路面上性能，并且還可以確?；y塊的更好的路面追隨性。這是因為，如上所述的多邊形花紋塊有助于增加總長度和邊緣數(shù)量，并且為各花紋塊提供了在負(fù)載輪胎滾動時比以往任何時候都更柔軟的變形性。然而，在胎面部的胎肩區(qū)域(B卩，胎面寬度方向上的外側(cè)區(qū)域)中，胎面表面(treadsurface)被壓抵在平坦路面上以致胎肩區(qū)域的徑向內(nèi)側(cè)的帶束層拉伸，然后當(dāng)胎面表面移離路面時，被拉伸了的胎面表面恢復(fù)為初始形狀。這樣，在輪胎的滾動過程中，胎肩區(qū)域的花紋塊反復(fù)地變形。在這方面，已知由于這樣的變形，特別是在胎肩區(qū)域的花紋塊陸部中，趨向于發(fā)生胎肩磨損和逐漸式磨損(step down wear)。因此，當(dāng)在整個胎面接地面一律都簡單地配置多邊形花紋塊時，擔(dān)心在多個多邊形花紋塊中特別是位于胎肩區(qū)域的那些多邊形花紋塊可能經(jīng)受加速磨損。還有，當(dāng)密集配置多個多邊形花紋塊時，槽的寬度變窄并且槽的形狀必須由復(fù)雜的非直線形狀組成，由此使得難以維持令人滿意的排水性能。因此，還擔(dān)心輪胎整體的排水性能由于在整個胎面接地面上一律配置多邊形花紋塊而可能劣化。所以，本發(fā)明的目的在于提供一種具有最適宜的胎面花紋以使提高了的冰雪路面上性能與多種其他必需性能的平衡地匹配，從而發(fā)揮輪胎的各個性能并且防止胎肩區(qū)域中發(fā)生偏磨損的充氣輪胎。用于解決問題的方案為了實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人認(rèn)識到，諸如冰雪路面上性能、路面追隨性、排水性能等多種性能從輪胎功能的角度都是重要的，但是每個必要的性能的重要性在整個胎面接地面上并不總是均等的，而是根據(jù)負(fù)載下滾動時已安裝輪胎的方向以及接地面的狀態(tài)而在胎 面的接地面的每個區(qū)域中不同。于是，發(fā)明人得到了如下概念通過不僅在整個胎面接地面上均等地配置多邊形花紋塊，而且考慮到上述事實以及胎面的接地面內(nèi)的每個區(qū)域的特性、根據(jù)已安裝輪胎的使用目的在胎面接地面內(nèi)的最適宜的位置處配置多邊形花紋塊，能夠?qū)崿F(xiàn)在輪胎中作為整體以良好平衡的方式展現(xiàn)多種必要性能的更加有效的輪胎花紋。根據(jù)本發(fā)明，提供一種充氣輪胎，其包括胎面接地寬度內(nèi)的兩個周向主槽和所述兩個周向主槽之間的多邊形花紋塊組，其中，所述多邊形花紋塊組由配置在沿輪胎周向的至少兩個縱列和沿輪胎寬度方向的多個橫列中的多個多邊形花紋塊組成，各所述多邊形花紋塊均具有不少于五個邊并且均由窄槽限定，其中相鄰的所述縱列中的一個縱列的所述多邊形花紋塊與另一縱列的所述多邊形花紋塊以在所述輪胎周向上彼此交錯的方式配置；所述多邊形花紋塊組的寬度方向中心位于以輪胎赤道面為中心的、所述胎面接地寬度的百分之五十寬度的區(qū)域內(nèi)。這里使用的短語“胎面接地寬度”是指，充氣輪胎安裝在由制造或使用輪胎所在國家的適用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如，美國的“年鑒”(輪胎與輪輞協(xié)會)、歐洲的“標(biāo)準(zhǔn)手冊”(歐洲輪胎輪輞技術(shù)組織)以及日本的“ JATMA年鑒”(日本機動車輛輪胎制造者協(xié)會)等)限定的標(biāo)準(zhǔn)輪輞上并且使用與上述標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的適用尺寸下的單個輪胎的最大負(fù)荷(即，最大負(fù)荷能力)對應(yīng)的空氣壓力對輪胎進(jìn)行充氣的情況下，與地面接觸的輪胎表面的最大寬度。還有，術(shù)語“縱列”是指由在輪胎周向上以預(yù)定間隔配置的多邊形花紋塊組成的列，其中至少兩個或更多的縱列在輪胎寬度方向上并排地配置。短語“多邊形花紋塊以在輪胎周向上彼此交錯的方式配置”意味著形成相鄰縱列的相同形狀的多個多邊形花紋塊由于在周向上偏置而以鋸齒形圖案的方式配置。術(shù)語“多邊形花紋塊的寬度方向中心”是指密集配置有多邊形花紋塊的區(qū)域的中心。因此，當(dāng)配置了多個列的多邊形花紋塊時，多邊形花紋塊組的寬度方向中心是穿過了位于輪胎寬度方向最外側(cè)的兩個多邊形花紋塊列的各自的寬度方向最外側(cè)點并且平行于輪胎赤道面延伸的兩條直線之間的中心。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，所述多邊形花紋塊組的所述寬度方向中心配置成相對于所述輪胎赤道面偏置。術(shù)語“以相對于輪胎赤道面偏置的方式配置”意味著多邊形花紋塊組的寬度方向中心沒有位于輪胎赤道面上，而是偏移至半個胎面寬度區(qū)域中的任一個。此外，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，多邊形花紋塊僅配置在半個胎面寬度區(qū)域內(nèi)。術(shù)語“半個胎面寬度區(qū)域”是指通過將胎面部分成位于輪胎赤道面兩側(cè)的兩個相同部分而得到的每個區(qū)域。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，其中，輪胎相對于車輛的安裝方向被預(yù)先確定，優(yōu)選的是，已安裝輪胎的多邊形花紋塊組的寬度方向中心被定位在位于車輛內(nèi)側(cè)或外側(cè)的半個胎面寬度區(qū)域內(nèi)。這里，短語“輪胎相對于車輛的安裝方向被預(yù)先確定”意味著諸如文字、標(biāo)記、模式等表示安裝方向的用于使用者的一些指示信號被施加于輪胎的外表面。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，在多邊形花紋塊組的輪胎寬度方向的兩側(cè)分別配置側(cè)花紋塊列，這些側(cè)花紋塊列由周向主槽、寬度方向槽和窄槽所限定的并且沿輪胎周向定向的多個側(cè)花紋塊組成。這里，術(shù)語“寬度方向槽”是指與位于輪胎寬度方向最外側(cè)多邊形花紋塊的外側(cè)的周向窄槽橫向交叉并且與周向主槽也交叉的槽。
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在本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，多邊形花紋塊組和側(cè)花紋塊列的在輪胎寬度方向上的寬度在胎面接地寬度的7. 5%至50%的范圍內(nèi)。這里，術(shù)語“多邊形花紋塊組和側(cè)花紋塊列的在輪胎寬度方向上的寬度”是指通過了用于限定側(cè)花紋塊的兩個周向主槽的位于各多邊形花紋塊組側(cè)的點的線段的長度。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，限定多邊形花紋塊組的窄槽在深度上比周向主槽小。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，各多邊形花紋塊的實際接地面積在50mm2至250_2的范圍內(nèi)。這里，術(shù)語“實際接地面積”是指在負(fù)載狀態(tài)下多邊形花紋塊的表面面積。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，所述多邊形花紋塊組具有關(guān)于單位實際接地面積的花紋塊密度S，由“a”表示所述多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的多邊形花紋塊的數(shù)量，所述基準(zhǔn)區(qū)域由所述多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)節(jié)距長度PL (mm)和所述多邊形花紋塊組的寬度GbW (mm)限定；其中，所述花紋塊密度S被表達(dá)為S=a/ (PLXGbffX (I-N/100))其中，N (%)是所述基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的負(fù)比率；并且所述花紋塊密度S在O. 003個/mm2至O. 04個/mm2的范圍內(nèi)。這里，術(shù)語“多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)節(jié)距長度”意味著在胎面的接地寬度內(nèi)形成多邊形花紋塊組的一個縱列中的多邊形花紋塊的重復(fù)花紋的最小單元。比如，在重復(fù)花紋由一個多邊形花紋塊和限定多邊形花紋塊的槽規(guī)定時，通過把一個多邊形花紋塊的周向長度和在輪胎周向上與該多邊形花紋塊相鄰的一個槽的周向長度加在一起來計算多邊形花紋塊的基準(zhǔn)節(jié)距長度。術(shù)語“多邊形花紋塊組的寬度”是指在胎面的接地寬度內(nèi)的多邊形花紋塊組在輪胎寬度方向上的長度。術(shù)語“實際接地面積”是指基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的全部多邊形花紋塊的總的表面面積，例如通過從基準(zhǔn)節(jié)距長度PL乘多邊形花紋塊組的寬度GbW所限定出的上述基準(zhǔn)區(qū)域面積中減去用于限定各多邊形花紋塊的槽的表面面積而得到的面積。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選的是，周向主槽中的至少一個包括通過底部升高形成的花紋塊。這里，術(shù)語“底部升高形成的花紋塊”是指在具有升高了的底部的槽中形成的花紋塊，當(dāng)沿輪胎寬度方向看時，該花紋塊的一側(cè)與側(cè)花紋塊相連，并且該花紋塊的高度低于側(cè)花紋塊。 發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)行駛情況考慮胎面接地面內(nèi)的各區(qū)域的特性，使得能夠提供展現(xiàn)了冰雪路面上性能和其他多種必要性能兩者且防止了在胎肩區(qū)域中發(fā)生偏磨損的最適宜胎面花紋的充氣輪胎。


圖1(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎的胎面花紋的局部展開圖，圖I (b)是圖I (a)的一部分的放大平面圖；圖2 Ca)是示出已安裝的輪胎的負(fù)外傾角狀態(tài)的示意圖，圖2 (b)是示出處于如圖2 Ca)中所示的安裝狀態(tài)的充氣輪胎的胎面花紋的實施方式的局部展開圖；圖3 Ca)是示出已安裝的輪胎的正外傾角狀態(tài)的示意圖，圖3 (b)是示出處于如圖3 Ca)中所示的安裝狀態(tài)的充氣輪胎的胎面花紋的實施方式的局部展開圖；圖4是沿著圖2 (b)中的線P-P截取的截面圖，其示出了配置在周向主槽中的底部升高形成的花紋塊；圖5是示出比較例充氣輪胎的胎面花紋的局部視圖；和圖6是示出傳統(tǒng)例充氣輪胎的胎面花紋的局部視圖。
具體實施例方式將參照附圖中示出的優(yōu)選實施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明。這里，圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的充氣輪胎(以下稱為“輪胎”)的胎面花紋的局部展開圖。注意，在附圖中，上下方向示出胎面周向，左右方向(與赤道面C垂直的方向)表示胎面寬度方向。如圖I所示，在位于輪胎I的胎面接地端2、2之間的胎面區(qū)域的一部分中，通過彼此密集地配置多個多邊形花紋塊4來定位多邊形花紋塊組Gb，其中，多邊形花紋塊4 (以下簡稱為“多邊形花紋塊”)具有不小于五個邊并且由第一窄槽3a和第二窄槽3b限定。這里，“第一窄槽3a”是指多邊形花紋塊之間的大致寬度方向的槽，“第二窄槽3b”是指與第一窄槽3a交叉的槽。優(yōu)選的是,這些槽在O. 7mm至3. Omm的范圍內(nèi)，使得相鄰多邊形花紋塊獨立地可動而不被彼此完全約束。如上所述，在根據(jù)該實施方式的輪胎中，多邊形花紋塊組Gb是通過在確保多邊形花紋塊組Gb的充分的負(fù)比率的同時密集配置多邊形花紋塊4而形成的。因此，該構(gòu)成有助于增加每個花紋塊的總的邊緣長度和邊緣方向(朝向不同方向的邊緣的數(shù)量)，并且有助于滿足優(yōu)異的邊緣效應(yīng)。所以，能夠大大地提高冰雪路面上的行駛性能。還有，因為花紋塊由槽形成而不是由刀槽形成，所以在密集配置的同時每個多邊形花紋塊均獨立地可動，由此使得多邊形花紋塊能夠在與地面接觸時柔軟地變形。所以，能夠提高胎面的接地特性，結(jié)果，也能夠更加有效地提高冰雪路面上行駛性能。多邊形花紋塊4由以預(yù)定間隔配置的沿輪胎周向的多個縱列形成，優(yōu)選地由至少兩個以上沿輪胎周向的縱列形成。另外，形成相鄰縱列的多邊形花紋塊4以在輪胎周向上交錯、即在輪胎周向上為鋸齒形圖案(交錯的格子狀)的方式配置。短語“在輪胎周向上交錯”意味著形成相鄰縱列的多邊形花紋塊的形心在輪胎寬度方向上沒有位于同一直線。圖I示出示例，其中多邊形花紋塊列LI的和相鄰的多邊形花紋塊列L2的形心以在輪胎周向上偏移半個花紋塊的方式配置。因此，在多個縱列中的以在輪胎周向上具有半個花紋塊位移的方式偏移的情況下，在沿輪胎寬度方向配置有多個多邊形花紋塊的胎面表面內(nèi)，以在輪胎寬度方向上處于相同相位(即，形心在同一直線上)的方式來配置形成每隔一個縱列的多邊形花紋塊。然而，輪胎周向上的縱列不是必須如上所述以半個花紋塊位移的方式偏移。所以，雖然圖中未示出，但是配置為相同相位的多邊形花紋塊不是必須位于每隔一個的縱列中，而是可以位于多個縱列中的每一個中。通過以交錯的布局且密集配置的模式來配置多邊形花紋塊組的多邊形花紋塊，能夠有效地利用胎面表面上的空間，使得在輪胎滾動時，通過形成較大數(shù)量的多邊形花紋塊 中的每個花紋塊的順次的邊緣效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)更加有效的邊緣效應(yīng)。還有，通過這種偏移的配置，在胎面寬度方向上相鄰花紋塊之間的接定時可以交錯，從而降低了花紋噪聲。優(yōu)選的是，在輪胎I的多邊形花紋塊組Gb中，配置實際接地面積分別在50mm2至250mm2范圍內(nèi)的較小的花紋塊。借助于較小的花紋塊，降低了花紋塊的剛性而提高了柔軟性，使得特別是能夠提高胎面接地特性和冰雪路面上的行駛性能(諸如制動、牽引、轉(zhuǎn)彎等)。此外，通過配置較小的花紋塊，還能夠縮短從花紋塊中央?yún)^(qū)域到花紋塊周緣區(qū)域的距離，從而提高通過多邊形花紋塊4去除水膜的效果。所以，根據(jù)該實施方式的輪胎，通過確保高效的接地特性和邊緣效果并且還通過實現(xiàn)水膜的有效去除，能夠顯著地提高冰雪路面上的行駛性能。即，當(dāng)花紋塊的實際接地面積小于50mm2時，干路/濕路性能以及冰雪路上性能會由于與表面面積相比高的花紋塊(深槽)的降低了的彎曲剛性所引起的壓曲而劣化。如果花紋塊的實際接地面積大于250mm2，則將難以確保花紋塊如上所述的足夠的柔軟性。花紋塊越小，越難以提高冰雪路上的行駛性能。如果放大每個花紋塊，那么由多邊形花紋塊引起的排水抵抗性將增大，因此，滑水性能(hydroplaning performance)變差。在輪胎I的多邊形花紋塊組Gb中，優(yōu)選的是，多邊形花紋塊組具有關(guān)于單位實際接地面積的花紋塊密度S，由“a”表示多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的多邊形花紋塊的數(shù)量，基準(zhǔn)區(qū)域由多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)節(jié)距長度PL (mm)和寬度GbW (mm)限定；其中，花紋塊密度S表達(dá)為S=a/ (PLXGbffX (I-N/100))其中，N (%)是基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的負(fù)比率；并且其中花紋塊密度S在O. 003個/mm2至O. 04個/mm2的范圍內(nèi)。這是因為當(dāng)多邊形花紋塊的花紋塊密度S小于O. 003個/mm2時難以在未形成刀槽的情況下實現(xiàn)高的邊緣效應(yīng)。另一方面，當(dāng)多邊形花紋塊的花紋塊密度S大于O. 04個/mm2時，由于多邊形花紋塊的小尺寸也難以實現(xiàn)期望的花紋塊剛性。在計算基準(zhǔn)區(qū)域Z內(nèi)的多邊形花紋塊的數(shù)量“a”時，存在花紋塊跨在基準(zhǔn)區(qū)域Z的內(nèi)外兩側(cè)并且不能算作一個花紋塊的情況。這種類型的花紋塊應(yīng)該基于基準(zhǔn)區(qū)域Z內(nèi)的該花紋塊的剩余面積與該花紋塊的總面積的比例來計數(shù)。比如，跨在基準(zhǔn)區(qū)域Z的內(nèi)外側(cè)的花紋塊在基準(zhǔn)區(qū)域Z內(nèi)只保留一半面積，則該花紋塊可以計作1/2個。在上面示出的公式中，“基準(zhǔn)節(jié)距長度”表示形成多邊形花紋塊組的一個花紋塊縱列中的多邊形花紋塊4的重復(fù)花紋的最小單元。例如，當(dāng)一個多邊形花紋塊4的重復(fù)花紋由形成多邊形花紋塊4的第一窄槽3a和第二窄槽3b規(guī)定時，通過把一個多邊形花紋塊4的周向長度和在輪胎周向上與多邊形花紋塊4相鄰的一個窄槽3a的周向長度加在一起來得到基準(zhǔn)節(jié)距長度。多邊形花紋塊組的術(shù)語“實際接地面積”是指配置在基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的所有多邊形花紋塊的總表面面積。比如，可以通過從用多邊形花紋塊組的寬度GbW乘基準(zhǔn)節(jié)距長度PL所限定出的上述基準(zhǔn)區(qū)域的面積中減去形成每個多邊形花紋塊的第一窄槽3a的和第二窄槽3b的表面面積，來得到實際接地面積。另外，在輪胎I的胎面接地端2、2之間的位于如上形成的多邊形花紋塊組的兩側(cè)的胎面區(qū)域中，沿輪胎周向配置有花紋塊(以下稱作“側(cè)花紋塊9”)，側(cè)花紋塊9由周向主槽5、6、寬度方向槽7、8和第一及第二窄槽3a、3b形成。
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側(cè)花紋塊9配置在多邊形花紋塊組Gb和周向主槽5、6之間，以分別形成每一個花紋塊列SB和SB。如圖I中示出的示例所示，側(cè)花紋塊9的與多邊形花紋塊組Gb相鄰的花紋塊形狀形成為與多邊形花紋塊4的形狀相對應(yīng)的鋸齒形圖案，而與周向主槽5、6相鄰的花紋塊形狀優(yōu)選地形成直線狀，以便構(gòu)成直線的周向主槽5、6。通過形成直線的周向主槽，不僅能夠提高排水性能而且能夠提高直線行駛穩(wěn)定性。另一方面，通過形成與多邊形花紋塊組Gb相鄰的、與多邊形花紋塊4的形狀相對應(yīng)的鋸齒形槽，能夠在多邊形花紋塊4和側(cè)花紋塊9之間確保與多邊形花紋塊4周圍的槽具有相同形狀和相同寬度的槽(S卩，與窄槽3a和3b相同)，這使得與側(cè)花紋塊相鄰的多邊形花紋塊能夠獲得與其他區(qū)域中配置的多邊形花紋塊相同的效果。側(cè)花紋塊9形成為具有與多邊形花紋塊4相比較大的接地面積。當(dāng)輪胎受到負(fù)載時，胎肩側(cè)的花紋塊由于轉(zhuǎn)彎時和來自輪輞的負(fù)載而壓曲，并且負(fù)載也由于沿輪胎寬度方向從外側(cè)到內(nèi)側(cè)的力而施加至胎面中央的花紋塊。在這樣的情況中，通過提高在周向上包圍多邊形花紋塊組Gb的側(cè)花紋塊的接地面積并且因此如上所述提高花紋塊的剛性，側(cè)花紋塊9能夠吸收來自輪胎寬度方向外側(cè)的力并且能夠抑制從外側(cè)到定位成比側(cè)花紋塊靠近胎面中央的多邊形花紋塊4的力。結(jié)果，配置在側(cè)花紋塊9、9之間的多邊形花紋塊能夠以良好的狀態(tài)緊靠路面并且如上所述能夠有效地實現(xiàn)冰雪路面上的行駛性能。優(yōu)選的是，配置在多邊形花紋塊組Gb兩側(cè)的側(cè)花紋塊9、9的實際接地面積分別具有不同的大小。如上所述，胎肩側(cè)的花紋塊由于轉(zhuǎn)彎時和來自輪輞的負(fù)載而壓曲，從而配置在輪胎寬度方向外側(cè)的花紋塊傾向于經(jīng)受沿輪胎寬度方向從外側(cè)到內(nèi)側(cè)的力。所以，優(yōu)選的是，在位于橫跨多邊形花紋塊組Gb兩側(cè)上的花紋塊內(nèi)的、配置在輪胎寬度方向外側(cè)的側(cè)花紋塊具有較大的實際接地面積。通過提高側(cè)花紋塊的花紋塊剛性，能夠減小施加在輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)的多邊形花紋塊的橫向力負(fù)載。位于輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)的相反側(cè)花紋塊應(yīng)該具有比輪胎寬度方向外側(cè)的側(cè)花紋塊小的實際接地面積。在大花紋塊配置于多邊形花紋塊兩側(cè)的情況中，大花紋塊之間的多邊形花紋塊不柔軟地可動，所以不能高效地實現(xiàn)上述冰雪路面上性能。因此，通過在一側(cè)設(shè)置較小的側(cè)花紋塊并且提高邊緣成分，能夠以與相鄰的多邊形花紋塊相同的方式提高冰雪路面上的牽引性能和制動性能。
優(yōu)選的是，形成側(cè)花紋塊的寬度方向槽的寬度在Imm至8mm的范圍內(nèi)。并且如上所述，在輪胎寬度方向上的側(cè)花紋塊的實際接地面積不同的情況中，優(yōu)選的是，減少較大的側(cè)花紋塊之間的寬度方向槽的數(shù)量，同時使所述寬度方向槽的寬度大于較小的側(cè)花紋塊之間的寬度方向槽的寬度。在圖I中示出的示例中，較大的側(cè)花紋塊之間的寬度方向槽8的寬度大于較小的側(cè)花紋塊之間的寬度方向槽7的寬度。特別地，較大的側(cè)花紋塊之間的寬度方向槽的寬度優(yōu)選為在3mm至8mm的范圍內(nèi)，因為通過確保槽的體積能夠提高冰雪路面上的牽引制動性能。優(yōu)選的是，較小的側(cè)花紋塊之間的寬度方向槽的寬度在Imm至5mm寬的范圍內(nèi)，從而由于槽窄而提高了較小的側(cè)花紋塊的花紋塊剛性。這樣，可以根據(jù)輪胎的目標(biāo)性能來改變寬度方向槽的寬度。關(guān)于多邊形花紋塊和側(cè)花紋塊，優(yōu)選的是根據(jù)圖I中示出的示例形成刀槽。通過形成刀槽，可以提高除水效果并因此能夠提高冰雪路面上性能。借助于每個花紋塊的邊緣效應(yīng)還能夠提高接地性能。由于增加了的胎面柔軟性，也能夠提高接地性能。然而，并不一定需要形成這樣的刀槽，可以根據(jù)需要形成，這是因為通過不形成刀槽并且防止花紋塊壓曲也能夠提高每個花紋塊的剛性。 在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，如圖I所示，多邊形花紋塊組Gb的多邊形花紋塊組寬度方向中心GbC位于胎面接地寬度TWh內(nèi)，其中胎面接地寬度TWh包括以輪胎赤道面C為中心的、胎面接地寬度TW (胎面接地端2、2之間的胎面寬度)的50%寬度。因此，多邊形花紋塊組Gb的多邊形花紋塊組寬度方向中心GbC位于從胎面中央向左、右胎面區(qū)域看到的每個胎面接地寬度的25 %寬度內(nèi)，所以，多邊形花紋塊組被定位成靠近胎面中央。如前所述，在胎肩區(qū)域中傾向于發(fā)生偏磨損，下面將簡要描述其發(fā)生的機理。當(dāng)輪胎經(jīng)受負(fù)荷時，垂直方向力將從輪輞施加至胎面表面。在通過胎圈部和側(cè)壁部之后，該垂直方向力將作為橫向力經(jīng)由胎肩區(qū)域沿大致輪胎寬度的向內(nèi)方向被傳遞至胎面中央。當(dāng)該橫向力被傳遞時，胎面部中的花紋塊將經(jīng)受寬度方向上向內(nèi)的力，導(dǎo)致主要發(fā)生在配置于輪胎寬度方向外側(cè)的、鄰近路面的花紋塊(即，胎肩區(qū)域中的花紋塊)中的剪切變形。不僅在接收負(fù)載而且在轉(zhuǎn)彎時，在輪胎寬度方向外側(cè)的胎肩區(qū)域中的花紋塊、尤其是最靠近接地端的區(qū)域中的花紋塊傾向于最容易發(fā)生變形。通過不在胎肩區(qū)域中配置多邊形花紋塊組而在靠近胎面中央也配置多邊形花紋塊組，能夠減小多邊形花紋塊由于橫向力而受到的影響。因此，能夠滿足諸如冰雪路面上性能和路面追隨性等獨特的性能。換言之，因為在多邊形花紋塊傾向于最容易產(chǎn)生剪切變形的胎肩區(qū)域沒有配置多邊形花紋塊，所以在其他區(qū)域中的多邊形花紋塊變得幾乎沒有磨損。所以，多邊形花紋塊的形狀可以長時間地維持。還有，作為胎面中央的赤道面C配置在垂直于路面行駛時以及以傾角轉(zhuǎn)彎時均具有高的接地可能性的區(qū)域內(nèi)。因此，多邊形花紋塊組Gb的多邊形花紋塊組寬度方向中心GbC配置在以輪胎赤道面C為中心的、胎面接地寬度TW的50%寬度的區(qū)域內(nèi)。所以，多邊形花紋塊組位于靠近赤道面C的位置，從而有效地實現(xiàn)了胎面中央?yún)^(qū)域的冰雪路面上性能以及路面追隨性。此外，當(dāng)根據(jù)安裝在車輛上的輪胎的負(fù)載以及老化程度的不同而用諸如負(fù)外傾角和正外傾角等外傾角來設(shè)定車輛構(gòu)造時，胎面接地頻率和胎面受到的負(fù)載將在車輛的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上呈現(xiàn)不同。即，在負(fù)外傾角的情況中，車輛內(nèi)側(cè)的胎面部與路面具有強的接觸，而車輛外側(cè)的胎面部傾向于從路面抬高。反之，在正外傾角的情況中，外側(cè)的胎面部與路面具有強的接觸，而內(nèi)側(cè)的胎面部傾向于抬高。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的輪胎中，多邊形花紋塊組Gb的多邊形花紋塊組寬度方向中心GbC在多邊形花紋塊的配置中以相對于赤道面C偏置的方式配置。即，多邊形花紋塊組Gb被定位成在胎面接地面上相對于赤道面C具有在輪胎寬度方向上不對稱的長度，并且多邊形花紋塊組寬度方向中心GbC位于除了赤道面C之外的胎面接地寬度內(nèi)。這樣，通過根據(jù)行駛時的情況和方向選擇花紋塊的配置，可以在頻繁接觸路面的接地表面中配置多邊形花紋塊。因此，多邊形花紋塊獨立地可動，實現(xiàn)了非常優(yōu)異的邊緣效應(yīng)。所以，特別是能夠提高冰雪路面上性能和路面追隨性。還有，所選的花紋塊配置使得其他胎面區(qū)域能夠維持其他必要的輪胎性能(諸如接地特性和滑水性能等)。如上所述，根據(jù)分別取決于胎面區(qū)域的所需性能，可以適當(dāng)?shù)嘏渲镁哂胁煌阅艿母骰y塊，從而提供了作為整體組合了不同輪胎性能的更好的充氣輪胎。
更優(yōu)選的是，形成多邊形花紋塊組Gb的所有多邊形花紋塊4僅配置在任意一個胎面半寬區(qū)域內(nèi)。具體地說，如圖I所示，當(dāng)在胎面表面中位于接地端2、2之間的胎面接地寬度TW在赤道面C處被分為圖紙面上的左側(cè)和右側(cè)時，多邊形花紋塊組Gb的所有多邊形花紋塊4應(yīng)該都配置在左側(cè)區(qū)域或者都配置在右側(cè)區(qū)域。在包括外傾斜角的車輛中，車輛內(nèi)側(cè)或外側(cè)的胎面部將更加頻繁地與路面接觸。所以，通過將所有多邊形花紋塊4都配置在更加頻繁地接觸路面的胎面半寬區(qū)域內(nèi)，能夠更加有效地提高冰雪路面上性能和路面追隨性，這是因為該胎面區(qū)域內(nèi)的邊緣的數(shù)量將得以增加并且每個花紋塊均獨立地可動。在該胎面半寬區(qū)域的相反側(cè)，可以通過全部配置普通(傳統(tǒng))花紋塊花紋來實現(xiàn)諸如接地性等其他輪胎性能。如上所述，如果沒有考慮到外傾斜角的存在而在行駛過程中較少接觸路面的胎面區(qū)域中配置多邊形花紋塊組，則不能有效地利用多邊形花紋塊的提高冰雪路面上性能等的效果。更糟的是，存在著由于甚至在很少接觸路面的胎面區(qū)域中密集配置多邊形花紋塊而導(dǎo)致輪胎的整體剛性可能劣化并且接地性不能整體維持在良好狀態(tài)的可能性。還存在著當(dāng)在整個胎面表面上配置多個復(fù)雜形狀的多邊形花紋塊而導(dǎo)致排水性能變壞時滑水性能不能保持在良好狀態(tài)的可能性。結(jié)果，根據(jù)分別取決于胎面區(qū)域的所需性能，應(yīng)該適當(dāng)?shù)剡x擇和配置具有不同性能的各花紋塊。所以，能夠?qū)崿F(xiàn)作為整體組合了多種輪胎性能的更好的充氣輪胎。更具體地，如圖2 (b)所示，在負(fù)外傾角的情況中，以下述方式預(yù)先確定輪胎的安裝方向用箭頭表示的一側(cè)是已安裝的輪胎的相對于車輛的內(nèi)側(cè)，多邊形花紋塊組Gb應(yīng)配置在位于車輛內(nèi)側(cè)的胎面區(qū)域內(nèi)。在負(fù)外傾角的情況下，已安裝的輪胎的從輪胎赤道面C開始的內(nèi)側(cè)上的胎面區(qū)域是直接接地區(qū)域。當(dāng)接地區(qū)域被定位在車輛寬度方向上較內(nèi)側(cè)的位置時，將由此影響直線前進(jìn)行駛性能。然而，通過在接地區(qū)域內(nèi)配置多邊形花紋塊組，由于多邊形花紋塊的如上所述的諸如冰雪路面上性能和接地性等功能，能夠提高在冰雪路面上直線前進(jìn)行駛時的制動/牽引性能。相反，如圖3 (b)所示，在正外傾角的情況中，以下述方式預(yù)先確定輪胎的安裝方向用箭頭表示的一側(cè)是已安裝的輪胎的相對于車輛的內(nèi)側(cè)，多邊形花紋塊組Gb應(yīng)配置在位于車輛外側(cè)的胎面區(qū)域內(nèi)。在正外傾角的情況下，已安裝的輪胎的從輪胎赤道面C開始的外側(cè)上的胎面區(qū)域是直接接地區(qū)域。當(dāng)接地區(qū)域位于在車輛寬度方向上較外側(cè)的位置時，將由此影響轉(zhuǎn)彎時的行駛性能。然而，通過在接地區(qū)域內(nèi)配置多邊形花紋塊組，由于如上所述提高了的邊緣成分，能夠提高冰雪路面上的性能。由于具有接地特性的多邊形花紋塊的功能，也將提高轉(zhuǎn)彎時的操控性能。另外，當(dāng)W被定義為多邊形花紋塊組Gb和側(cè)花紋塊列SB兩者的寬度時，S卩，W是形成側(cè)花紋塊9、9的兩個周向主槽5、6之間的寬度時，優(yōu)選的是，W在胎面接地寬度TW的7. 5%至50%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在15%至40%的范圍內(nèi)。如上所述，優(yōu)選的是，多邊形花紋塊組Gb的區(qū)域足夠大，因為所配置的多邊形花紋塊4能夠有效地提高冰雪路面上的性能。然而，也存在著滑水性能可能由于在整個胎面表面上密集配置多邊形花紋塊而導(dǎo)致的劣化了的排水性能而劣化的可能性?？紤]到上述事實，優(yōu)選地將多邊形花紋塊組Gb和側(cè)花紋塊列SB配置在胎面接地寬度TW的7. 5%至50%的區(qū)域內(nèi)，以便以良好平衡的方式維持冰雪路面上性能和滑水性能兩者。在區(qū)域小于胎面接地寬度TW的7. 5%的情況中，不能有效地提高冰雪路面上性能。而在區(qū)域超過胎面接地寬度TW的50%的情況中，不能確保滑水性能處于良好狀態(tài)。通過將多邊形花紋塊組Gb和 側(cè)花紋塊列SB配置在胎面接地寬度TW的15%至40%的區(qū)域內(nèi)，能夠更加有效地實現(xiàn)這些性能。優(yōu)選的是，形成多邊形花紋塊4的第一窄槽3a和第二窄槽3b的深度小于周向主槽5、6的深度。由于多邊形花紋塊4的接地寬度較小，所以與側(cè)花紋塊9相比多邊形花紋塊4的剛性低。所以，通過將第一窄槽3a和第二窄槽3b的槽深形成為小于周向主槽5、6的槽深，能夠加強多邊形花紋塊4的剛性，因此，能夠提高行駛穩(wěn)定性。結(jié)果，多邊形花紋塊4的接地特性得以穩(wěn)定，從而更有效地實現(xiàn)了多邊形花紋塊4的冰雪路面上性能。正如所說明的，通過減小第一窄槽3a和第二窄槽3b的深度，主要能夠提高干路性能/濕路性能/冰上性能/雪上操控性能/冰上制動性能和抗偏磨損性能。如圖4所示，優(yōu)選地，在形成側(cè)花紋塊9、9的周向主槽5、6中設(shè)置底部升高形成的花紋塊(開槽)10。圖4是沿著圖2 (b)中線P-P截取的截面圖。在該實施方式中，底部升高形成的花紋塊10配置在周向主槽5中，并且在底部升高形成的花紋塊10中還形成有在輪胎寬度方向上延伸的凹槽10a。借助于這樣的構(gòu)成，在主槽中形成花紋塊邊緣，使得雪上性能能得到特別的提高。并且，由于在主槽的開口中確保了足夠的寬度，所以滑水性能沒有劣化。底部升高形成的花紋塊可以設(shè)置在周向主槽5、6之一中或者設(shè)置在兩者中。(實施例I)發(fā)明人借助于根據(jù)本發(fā)明的實施方式的實施例輪胎和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)例輪胎的試樣進(jìn)行了關(guān)于冰上性能和雪上性能的性能評價，還進(jìn)行了關(guān)于實施例輪胎的胎肩區(qū)域內(nèi)的偏磨損的評價。下面將說明結(jié)果。實施例輪胎是輪胎尺寸為195/65R15并且設(shè)置有圖I所示的多邊形花紋塊組和側(cè)花紋塊列的乘用車用子午線輪胎。實施例輪胎包括胎面區(qū)域的一部分中的通過密集地配置多個由槽限定的獨立花紋塊而形成的多邊形花紋塊組。每個花紋塊的表面輪廓形狀為大致正八邊形，并且各部分的尺寸如下
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，其包括胎面接地寬度內(nèi)的兩個周向主槽和所述兩個周向主槽之間的多邊形花紋塊組，其中，所述多邊形花紋塊組由配置在沿輪胎周向的至少兩個縱列和沿輪胎寬度方向的多個橫列中的多個多邊形花紋塊組成，各所述多邊形花紋塊均具有不少于五個邊并且均由窄槽限定,其中 相鄰的所述縱列中的一個縱列的所述多邊形花紋塊與另一縱列的所述多邊形花紋塊以在所述輪胎周向上彼此交錯的方式配置；并且 所述多邊形花紋塊組的寬度方向中心位于以輪胎赤道面為中心的、所述胎面接地寬度的百分之五十寬度的區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的充氣輪胎，其特征在于，所述多邊形花紋塊組的所述寬度方向中心配置成相對于所述輪胎赤道面偏置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的充氣輪胎，其特征在于，所述多邊形花紋塊組僅配置在任一胎面半寬區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述輪胎的安裝方向被預(yù)先確定并且已安裝的輪胎的多邊形花紋塊組的寬度方向中心位于車輛內(nèi)側(cè)的胎面半寬區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述輪胎的安裝方向被預(yù)先確定并且已安裝的輪胎的多邊形花紋塊組的寬度方向中心位于車輛外側(cè)的胎面半寬區(qū)域內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述輪胎包括側(cè)花紋塊列，各所述側(cè)花紋塊列均由所述周向主槽、寬度方向槽和所述窄槽所限定的并且沿所述輪胎周向配置的多個側(cè)花紋塊組成，所述側(cè)花紋塊列分別配置于所述多邊形花紋塊組的在所述輪胎寬度方向上的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述多邊形花紋塊組和所述側(cè)花紋塊列均具有在所述輪胎寬度方向上的寬度，該寬度在所述胎面接地寬度的7. 5%至50%的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，限定所述多邊形花紋塊組的所述窄槽比所述周向主槽淺。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，各所述多邊形花紋塊均具有在50mm2至250mm2范圍內(nèi)的實際接地面積。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述多邊形花紋塊組具有關(guān)于單位實際接地面積的花紋塊密度S，由“a”表示所述多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的多邊形花紋塊的數(shù)量，所述基準(zhǔn)區(qū)域由所述多邊形花紋塊組的基準(zhǔn)節(jié)距長度PL(mm)和所述多邊形花紋塊組的寬度GbW (mm)限定；其中，所述花紋塊密度S被表達(dá)為S=a/ (PLXGbffX (1-N/100)) 其中，N (%)是所述基準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的負(fù)比率；并且所述花紋塊密度S在O. 003個/mm2至O. 04個/mm2的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的任一項所述的充氣輪胎，其特征在于，所述周向主槽中的至少一個包括底部升高形成的花紋塊。
全文摘要
一種充氣輪胎，其包括胎面接地寬度內(nèi)的兩個周向主槽和兩個周向主槽之間的多邊形花紋塊組。多邊形花紋塊組包括配置在沿輪胎周向的至少兩個縱列和沿輪胎寬度方向的多個橫列中的多個多邊形花紋塊。各多邊形花紋塊均具有不少于五個邊并且均由窄槽限定。相鄰縱列中的多邊形花紋塊以在輪胎周向上彼此交錯的方式配置。多邊形花紋塊組的寬度方向中心位于以輪胎赤道面為中心的、胎面接地寬度的百分之五十寬度的區(qū)域內(nèi)。
文檔編號B60C5/00GK102883894SQ20118002320
公開日2013年1月16日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
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