CN1891500B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种充气轮胎，包括设置有非线性肋的胎面部分，该肋具有一波幅，该波幅在轮胎轴向上具有一中心。在轮胎常规加载情形下，当轮胎外倾角为0度时，胎面部分具有外侧胎面边缘和内侧胎面边缘。在常规加载情形下，当给予轮胎一个4度的外倾角而朝所述外侧胎面边缘方向倾斜时，轮胎的车轮痕形状在一轴向外置MC具有最大周向长度，该轴向位置MC朝外侧胎面边缘方向偏离于轮胎赤道线。该非线性肋朝外侧胎面边缘方向偏离于轮胎赤道线设置，使得所述轴向位置MC位于所述非线性肋的波幅范围内，并且位于外侧胎面边缘侧的非线性肋的其中一个边缘被斜切。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，更具体地涉及一种能够改善转弯性能的改进的胎面部分。
背景技术
一般而言，用于客车、运动型多用途车及跑车等的充气轮胎设置有胎面沟槽，且有时在胎面部分中在两个周向沟槽之间限定有直肋。例如，日本专利申请公开JP-A-8-164714号披露了一种充气轮胎，其胎面部分上仅在轮胎赤道线的一侧设置有两道直的周向沟槽。因而，单个的直肋仅形成于轮胎赤道线的一侧。日本专利申请公开JP-A-8-197912也披露了一种充气轮胎，其胎面部分上仅在轮胎赤道线的一侧设置有直肋。
当轮胎赤道线一侧具有直肋的充气轮胎用于极高速的行驶条件下——例如场地赛中时，若转弯期间直肋位于转向外侧，该肋承受来自路面的极大的侧力，因而肋易于变形而朝向转向内侧倾斜，这使得肋的触地面积显著地减小。从而，转弯性能——例如转弯牵引和抓地等性能恶化。此外，若位于直肋外侧的胎面外侧部由横向排水沟槽分成小胎面构件，该外侧部会迅速磨损，并且轮胎的高速耐久性急剧下降。
发明内容
从而，本发明的目的是提供一种充气轮胎，其中具有非线性结构的肋偏离于轮胎赤道线设置，以确保转弯时肋具有足够的触地面积，从而转弯性能——例如转弯牵引性能可得以改善。
根据本发明，一种充气轮胎包括设置有非线性肋的胎面部分，该肋具有一波幅，其中
所述波幅沿轮胎轴向具有一个中心，
在轮胎常规加载情形下，当轮胎外倾角为0度时，胎面部分具有外侧胎面边缘和内侧胎面边缘，
在上述的常规加载情形下，当给予轮胎4度的外倾角而朝所述外侧胎面边缘方向倾斜时，轮胎的车轮痕形状在轴向位置处MC具有最大周向长度，该轴向位置MC朝所述外侧胎面边缘方向偏离于轮胎赤道线，
上述非线性肋朝所述外侧胎面边缘方向偏离于轮胎赤道线定位，使得所述轴向位置MC位于所述非线性肋的波幅范围内，并且
位于外侧胎面边缘侧的非线性肋的其中一个边缘被斜切。
优选地，所述非线性肋的波幅的中心位于所述轴向位置MC的附近区域。
附图说明
现在将结合附图详细地描述本发明。
图1是根据本发明的充气轮胎的胎面部分的展开图，示出了胎面部分。
图2示出了为此的胎面轮廓。
图3示出了转弯时轮胎的车轮痕的例子。
图4是图1中X部分的放大视图。
图5是图1中Y部分的放大视图。
图6是沿着图4中A-A线的截面图。
图7是沿着图4中C1-C1线的截面图。
图8是沿着图4中C2-C2线的截面图。
图9是沿着图4中D-D线的截面图。
图10是说明一种用于评估转弯时车轮痕的实际上的转弯情形的示意图。
具体实施方式
一种充气轮胎包括：胎面部分，该胎面部分带有胎面边缘；一对轴向间隔的胎圈部分；和一对在该胎面边缘(Eo和Ei)和胎圈部分之间延伸的胎侧部分，从而该轮胎具有超环面的形状。
根据本发明的充气轮胎1在胎面部分2中设置有限定形成胎面花纹的胎面沟槽，该胎面部分2还设置有圆肩式轮廓T1。图1和图2中示出了胎面花纹的例子和胎面轮廓T1的例子。
根据本发明的胎面花纹相对于轮胎赤道线C是非对称的，并且胎侧部相对于车辆的位置是固定的。换言之，轮胎必须安装在轮辋上使得胎面边缘Eo(此后称为“外侧胎面边缘Eo”)在车辆外侧，相应地，另一胎面边缘Ei(此后称为“内侧胎面边缘Ei”)在车辆内侧。从而，轮胎可在其胎侧部分的表面上设置有例如表示车辆外侧或是内侧的标记。
定义：
*内侧和外侧
内侧胎面边缘Ei是指两个胎面边缘中要朝向车体中心定位的其中一个边缘。外侧胎面边缘Eo是另一个要远离车体中心定位的边缘。由此，在本说明书中，使用表达“轴向外侧(或简称为外侧)”和“轴向内侧(或简称为内侧)”分别表示相对于轮胎轴向方向的朝外侧胎面边缘Eo和内侧胎面边缘Ei方向的相对位置。
*胎面边缘Ei和Eo
常规加载情形下，当轮胎外倾角为零时出现的触地区域的轴向最外侧的边缘。
*胎面宽度TW
常规充气且未加载情形下，在如上确定的胎面边缘Ei和Eo之间测量的轴向距离作为该宽度。
*实际上的转弯条件
如图10所示，以4度的外倾角(α)倾斜的轮胎的常规加载情形。
*常规充气未加载情形
轮胎安装在标准轮辋上并充气到标准压力但未施加轮胎负载的情形。
*常规加载情形
轮胎安装在标准轮辋上并充气到标准压力且施加有标准轮胎负载的情形。
*标准轮辋
通常由标准组织官方许可的轮胎要与之一起使用的轮辋，所述标准官方组织即JATMA(日本和亚洲)、T&RA(北美)、ETRTO(欧洲)、STRO(斯堪的纳维亚)等。例如，标准轮辋是JATMA中规定的“标准轮辋(standard rim)”、ETRTO中的“测量轮辋(measuring rim)”、TRA中的“设计轮辋(design rim)”等。
*标准压力和轮胎负载
标准压力和标准轮胎负载是由同一组织在空气压力/最大负载表或类似表中规定的用于轮胎的最大空气压力和最大轮胎负载。例如，标准压力是JATMA中规定的“最大空气压力(maximum air pressure)”、ETRTO中的“充气压力(inflation pressure)”、TRA中的“在不同冷充气压力下的轮胎负载限制(Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures)”表中给定的最大压力等。标准负载是JATMA中规定的“最大负载能力(maximum load capacity)”、ETRTO中的“负载能力(load capacity)”、TRA中在上述表中给定的最大值等。然而，在客车轮胎的情形下，标准压力和标准轮胎负载分别统一规定为180kPa和最大轮胎负载的88％。
*胎面构件
胎面部分2的一个独立部分，其顶面用于接触路面。
*肋
胎面构件沿轮胎周向基本连续。表述“基本连续”是指没有宽度超过1mm且延伸穿过整个肋宽度的沟槽。可设置宽度小于1mm的细缝以及终止于该肋中的切口。
*非线性沟槽
这是指Z字形沟槽或波浪形沟槽，即，具有一系列急转弯或一系列曲线的沟槽。
本发明适合在客车、特别是跑车的子午线轮胎上使用。
图1中所示的例子是适用于跑车的低高宽比的胎面花纹。
根据本发明，胎面部分2设置有两个周向沟槽3i和3o，从而在二者之间限定形成肋4。在此实施方式中，如图1所示，在轴向内侧周向沟槽3i的轴向内侧设置有另一个周向沟槽3h。此外，胎面部分2设置有从周向沟槽3延伸的横向沟槽。所有周向沟槽3o、3i和3h为非线性沟槽。因此，限定在轴向外侧非线性沟槽3o和内侧非线性沟槽3i之间的肋4是具有波幅(a)的非线性肋。
肋4具有用以接触路面的顶面4T、位于外侧胎面边缘(Eo)侧的侧壁4So和位于内侧胎面边缘(Ei)侧的侧壁4Si。波幅(a)是沿轮胎轴向测得的峰-峰幅度，更具体来说，是在位于外侧胎面边缘(Eo)侧的最末端4o(Z字形峰点或顶点)和位于内侧胎面边缘(Ei)侧的最末端4i(Z字形峰点或顶点)之间于肋的顶部处所测得的轴向距离。垂直于肋的中心线测得的肋4的宽度RW优选地设定在不小于胎面宽度TW的8％、更优选地大于其9％，但是不大于其13％、更优选地小于其11％的范围内。自然地，波幅(a)大于宽度RW，并且优选地设定在不小于胎面宽度TW的12％、更优选地大于其14％，但是不大于其20％、更优选地小于其18％的范围内。因此，肋4的横向刚性(刚度)增加，因而转弯时的变形可有效地减小，并且转弯时肋4的顶面可稳定地接触路面。此外，Z字形构造分散了转弯时的横向力所引起的应力，因而也可控制不均匀磨损的出现。
在此实施方式中，为了进一步增强横向刚性，肋4未设置包括细缝、切口或缝隙等的任何沟槽。
根据本发明，肋4的轴向位置未居中于轮胎赤道线C。
在转弯或转向时，由于离心力，在转向外侧上的轮胎中，外侧胎面边缘Eo向下压向路面压，而在转向内侧上的内侧胎面边缘Ei抬起。因而，在轮胎赤道线C外侧上的触地面积增加，而在轮胎赤道线C内侧上的触地面积减小。
图3示出了转弯时位于转向外侧的轮胎1的车轮痕FP的例子。因为包含在车轮痕中的胎面花纹沟的相对位置是随着周向位置而变化的，车轮痕FP在胎面花纹上随周向位置而略有不同。但是，车轮痕FP的外形形状或平均形状在一特定轴向位置MC(此后，称为“最大胎面长度位置MC”)处具有最大周向长度CML，其朝胎面外侧边缘Eo方向偏离于轮胎赤道线C，并且其外形形状变成类似鸡蛋形状的椭圆。
若非线性肋4设置在最大胎面长度位置MC处，可由该胎面花纹获得最大转弯牵引。从而，肋4设置成使得位置MC包括在肋4的上述波幅(a)的范围内。
优选地，波幅(a)的中心(aC)到位置MC的轴向距离——即偏移量(r)设定在不大于波幅(a)的幅度的40％、更优选地小于其30％、更加优选地小于其10％的范围内。特别优选地，中心(aC)与位置MC对正。
上述肋4的顶面4T是光滑的，并且顶面4T在轮胎子午线截面中是平的。
在此实施方式中，当从如图1所示的径向外侧观察时，肋4的侧壁4So和4Si彼此平行。换言之，侧壁4So和4Si设置有相同的构造，但其也可设置为不同的构造。因而，在此例子中，沿着肋4的全长，肋宽度RW是大致恒定的。
侧壁4So和4Si的构造均为Z字形或波浪形，节距长度为Pa、波幅为Za。
由于侧壁4So和4Si分别由外侧非线性沟槽3o和内侧非线性沟槽3i所限定，节距长度Pa和波幅Za在下文中结合非线性沟槽3o和3i描述。
外侧主非线性沟槽3o和内侧主非线性沟槽3i均为Z字形或波浪形沟槽，其宽度方向的中心线上的Z字形节距长度为Pa且Z字形波幅为Za(峰-峰)。
若周向节距长度Pa过大并和/或波幅Za过小，将变得难以增强肋4的横向刚性(刚度)，并且转弯时的变形将趋于增加。若节距长度Pa过小和/或波幅Za过大，则由于非线性沟槽3i和3o对水流的阻抗增强，湿地性能趋于降低，且此外，在端部4o和4i处易于出现不均匀磨损。因此，每个沟槽(或侧壁)的节距数目优选地限制在不小于12、更优选地不小于14，但不大于19、更优选地不大于17的范围内。波幅Za设定在不小于胎面宽度TW的12％、优选地大于其14％，但不大于其20％、优选地小于其18％。的范围内。优选地，波幅Za与各个节距长度Pa的比(Za/Pa)设定在不小于0.08、更优选地不小于0.10，但不大于0.14、更优选地不大于0.12的范围内。在客车轮胎尺寸的情形下，周向节距长度Pa可设定在不小于90mm，但不大于160mm的范围内。
非线性周向沟槽3(3o、3i、3h)的主要功能是排出胎面部分与路面之间的水。然而，若沟槽宽度太宽，易于使得操作稳定性恶化。若太窄，湿地性能恶化。因此，沟槽宽度GW优选地设定在不大于胎面宽度TW的8％、更优选地小于其7％，但不小于其4％、优选地大于其5％的范围内。沟槽3o、3i和3h可具有相同的沟槽宽度GW。但是，为了增强胎面部分2的外侧部分(该部分在转弯时承受大的侧力)的刚度，在满足上述限制的范围内，外侧沟槽3o与内侧沟槽3i相比可具有较窄的宽度。
另一方面，对于非线性周向沟槽3的深度GD，若其过深，在困难的高速行驶情形下，例如场地赛中，由于胎面橡胶中产生的热量增加，胎面橡胶易于使得胎面熔化并且耐久性快速而急剧地降低。另一方面，若沟槽深度过小，则湿地性能下降。因此，非线性周向沟槽3的深度GD优选地设定在不小于6mm、但不大于10mm、更优选地不大于8mm的范围内。
为了便于上述车轮痕形状的形成，除上述沟槽宽度限制外，胎面轮廓T1和非线性周向沟槽3o、3i的轴向位置如下限制。
外侧主非线性沟槽3o配置为使得从外侧胎面边缘Eo到沟槽3o的Z字形中心线的中心(即波幅的中心)的轴向距离在胎面宽度TW的32～46％的范围内。
内侧主非线性沟槽3i配置为使得从外侧胎面边缘Eo到沟槽3i的Z字形中心线的中心(即波幅的中心)的轴向距离在胎面宽度TW的47～63％的范围内。
此外，内侧副非线性沟槽3h配置成使得从外侧胎面边缘Eo到沟槽3h的Z字形中心线的中心的轴向距离在胎面宽度TW的70～82％的范围内。
外侧主非线性周向沟槽3o和内侧主非线性周向沟槽3i均由长度大致相同的大致为直线的分段组成，并且拐角是圆滑的以防止不均匀磨损和从该处开始的裂缝。这里，大致相同的长度是指允许该长度由于所谓的“可变节距方法”而具小的变化，“可变节距方法”在现有技术中已知并且通常用于降低行驶时的轮胎噪音。
在此实施方式中，就Z字形节距长度Pa和Z字形波幅Za而言，外侧非线性沟槽3o和内侧主非线性沟槽3i大致相同。此外，就两个沟槽3i和3o的周向方向的排列而言，二者的沟槽中心线的Z字形沿轮胎周向同相。内侧非线性沟槽3i和外侧非线性沟槽3o均具有大致恒定的宽度。然而，该沟槽宽度可类似于副非线性沟槽3h而进行变化。此外，沟槽3i和3o的Z字形的相位可以彼此沿轮胎周向方向略微偏移，例如，偏移小于节距长度Pa的10％。而且，至少其中一个主非线性沟槽3i和3o可具有沟槽侧壁5b，该沟槽侧壁5b与限定肋4的Z字形沟槽的侧壁构造不同。
如图5所示，内侧副非线性周向沟槽3h由交替的第一Z字形分段3ha和第二Z字形分段3hb组成，其中，第一Z字形分段3ha的周向分量大于轴向分量，而第二Z字形分段3hb的轴向分量大于周向分量。第一Z字形分段3ha的周向长度处于不小于沟槽3h的Z字形节距的周向长度Pb的80％、优选地为其80～95％的范围内。与内侧非线性沟槽3i和外侧非线性沟槽3o相比较，内侧副非线性沟槽3h形成有更小的Z字形波幅Zb和/或更大的周向节距长度Pb。因此，沟槽3h与沟槽3i和3o相比更为线性，并且对水流的阻抗减小。在直线行驶中，肋4轴向内侧的胎面部分的刚度以及排水性能可以良好平衡的方式得以改善。
在此实施方式中，除了这三个Z字形沟槽3o、3i和3h，胎面部分2没有设置其它的沿轮胎周向连续延伸的沟槽。
然而，在胎面部分2中设置有横向沟槽。
在肋4的轴向外侧，设置有主横向沟槽9和副横向沟槽15。
主横向沟槽9从外侧非线性沟槽3o朝轴向外侧方向延伸而伸出外侧胎面边缘Eo之外。外侧主横向沟槽9的中心线相对于轮胎轴向以不大于40度、优选地小于30度的倾斜角倾斜。若该倾斜角大于40度，由沟槽9分隔的部分的刚度减小，并且转弯时的操纵稳定性和抗不均匀磨损性能趋于恶化。在此实施方式中，该倾斜角在外侧胎面边缘Eo处几乎为零度，并朝内侧方向逐渐增加，使得在与沟槽3o的连接处(j)该倾斜角小于15度，并且二者相交的角度大于90度，但小于160度。此外，如图4所示，连接于分别位于连接处(j)和胎面边缘Eo处的沟槽中心线的端部K1和K2之间的直线相对于轮胎轴向的倾斜角(δ)设定在0～40度的范围内，更优选地设定在0～30度的范围内。
为了提供充分的排水性能且不恶化操纵稳定性，沟槽顶部处的沟槽宽度gw1设定为不小于胎面宽度TW的2％、优选地大于其3％，但不大于其6％、优选地小于其5％，并且沟槽深度gd1优选地设定为不小于3mm，但不大于6mm。在此例子中，各个主横向沟槽9均具有大致恒定的沟槽宽度gw1，但是各沟槽9的宽度gw1也可不同。如图4所示，主横向沟槽9从Z字形顶峰4o附近(j)开始，以减小对从周向沟槽3o到主横向沟槽9的水流的阻抗。因而，主横向沟槽9沿轮胎周向以与沟槽3o的Z字形节距Pa相同的周向节距而设置。此外，为了方便这样的水流动，主横向沟槽9和周向沟槽3o的Z字形分段之间的拐角为圆滑的，其中所述周向沟槽3o的Z字形分段与主横向沟槽9相对于轮胎周向沿相同方向倾斜(图4中，朝右手边倾斜)。
副横向沟槽15从外侧非线性沟槽3o朝外侧胎面边缘Eo延伸，但在外侧胎面边缘Eo之前终止。在任意两个相邻的主横向沟槽9之间设置有至少一个副横向沟槽15，以将外侧主横向沟槽9和9之间的各部分细分成大致相等的部分19。在此实施方式中，在任意两个相邻的主横向沟槽9之间设置有两个副横向沟槽15。副横向沟槽15大致平行于主横向沟槽9，进而副横向沟槽15将外侧主横向沟槽9和9之间的各部分细分成大致相等的三个部分19。
在肋4的轴向内侧设置主横向沟槽22、24、25和副横向沟槽23，用以增强排水能力和散热能力并且用以优化该内侧部分的刚度。
主横向沟槽22和24设置在副非线性周向沟槽3h和内侧胎面边缘Ei之间。横向沟槽23和25设置在非线性周向沟槽3h和3i之间。
主横向沟槽22和24从非线性沟槽3h朝轴向内侧方向延伸而伸出内侧胎面边缘Ei之外。
在此例子中，横向沟槽22起始于非线性沟槽3h的第二Z字形分段3hb的轴向内端，两个横向沟槽24分别从各第一Z字形分段3ha延伸。
主横向沟槽25从非线性沟槽3h延伸到非线性沟槽3i，使得从每个第一Z字形分段3ha延伸一个沟槽。第二横向沟槽23朝轴向外侧方向延伸并在内侧主非线性沟槽3i之前终止，其中，一个沟槽起始于各第一Z字形分段3ha，而另一个沟槽起始于各第二Z字形分段3hb的轴向外端。
因而，位于内侧主非线性沟槽3i和内侧副非线性沟槽3h之间的部分由横向沟槽25周向地分成多个块20，并且位于内侧副非线性沟槽3h和内侧胎面边缘Ei之间的部分由横向沟槽22和24周向地分成多个块21。
通过设置如上所述的胎面沟槽，位于轮胎赤道线C的外侧胎面边缘Eo侧的一半胎面的着陆比(land ratio)(外侧着陆比)优选地设定为大于位于轮胎赤道线C的内胎面边缘Ei侧的另一半胎面的着陆比(内侧着陆比)。这里，着陆比是指着陆面积与包含着陆面积(land area)和凹入面积(sea area)(沟槽面积)的整个面积的比值。
优选地，整个胎面部分的着陆比(总体着陆比)设定为70～75％，而外侧着陆比设定为总体着陆比的51～55％。
图2中示出了轮胎在常规充气未加载情形下的胎面轮廓TL。该胎面轮廓TL包括：一对肩部，其包括胎面边缘Ei和Eo且具有较小的曲率半径Rs；和中部，其位于两个肩部之间且具有单一曲率半径Rp或比曲率半径Rs大三倍或更多倍的多重曲率半径。优选地，半径Rs设定在20～35mm的范围内。确定中部的曲率半径Rp，使其满足下述胎面拱度D的情形并且使得所述中部平滑地汇合到所述肩部。
胎面拱度D是在常规充气未加载情形下测得的轮胎赤道线C和胎面边缘Eo(Ei)之间的径向距离，该胎面拱度D设定为胎面宽度TW的0.04～0.06倍。这样的胎面拱度D相当大，从而半径Rp相当小。因而，当直线行驶和转弯时，最大周向长度CML变得较大，并且直线行驶时与转弯时的长度CML之间的差别变得较小。从而，可便于通过非线性肋4改善牵引，并且可减小从直线行驶到转弯时或从转弯到直行的可操纵性的急剧变化而改善操纵稳定性。
根据本发明，肋4的轴向外侧边缘被斜切。从而，如图6所示，肋4的侧壁4So——即外侧非线性沟槽3o的轴向内侧壁5a包括径向最外侧斜切部7和径向内部的主部6。在垂直于纵向方向的横截面内，斜切部7相对于胎面表面的法向以一个约为65～85度的较大角(θ1)倾斜，使得沟槽宽度朝沟槽底部5c的方向而减小。主部6也与斜切部7朝相同方向倾斜，但是是以一个约为5～35度的较小角(θ2)倾斜。从而，在斜切部7和主部6的连接处7a形成钝角拐角。此外，在斜切部7和肋4顶面4T的连接处7b形成钝角拐角。在此例子中，主部6和斜切部7是直的。但是，该主部6和斜切部7可彼此独立地呈弧状弯曲。
沿轮胎轴向测得的斜切部7的宽度MW设定为不小于胎面宽度TW的1％，但不大于其4％，优选地不大于其2％。宽度MW的数值约为4～8mm。斜切部7距离胎面表面的深度(d)优选地设定为外侧非线性沟槽3o的沟槽深度GD的5～25％。
另一方面，肋4的轴向内侧边缘可如上所述地以与轴向外侧边缘相同的方式斜切，但在此实施方式中，其未斜切。因此，如图6所示，肋4的侧壁4Si——即内侧主非线性沟槽3i的轴向外侧壁5a包括一个以约5～35度的较小角度(θ2)倾斜的单个部分6。侧壁4Si在此例中是直的。
当肋4的轴向内侧边缘被斜切时，优选地，其斜切部7的宽度MW和深度(d)小于轴向外侧边缘的斜切部7的宽度和深度。
外侧主非线性沟槽3o的另一个侧壁5b和内侧主非线性沟槽3i的另一个侧壁5b以约5～35度的小角度(θ2)朝使得沟槽宽度增加的方向倾斜。这些侧壁5b也是直的。
在此实施方式中，类似的斜切部13也设置在延伸到外侧胎面边缘Eo的外侧主横向沟槽9上。可沿着沟槽9的整个长度形成斜切部13，但是在此例中，斜切部13只形成于外侧胎面边缘Eo的附近区域。
图7和8示出了外侧主横向沟槽9的这样的斜切部的截面图。如图7和8所示，横向沟槽9的各侧壁10均设置有斜切部13。斜切部13从壁10的径向最外端9e延伸到一定深度(d)。主部12从斜切部13深度(d)处的径向内端延伸到沟槽底部11。在垂直于沟槽中心线的横截面内，主部12相对于胎面表面的法向以一个约5～35度的小角度(θ2)倾斜，使得朝底部11方向沟槽宽度减小。斜切部13相对于胎面表面的法向以一个约65～85度的大倾斜角(θ1)向胎面表面倾斜，使得朝底部11方向沟槽宽度减小。
在此例子中，主部12和斜切部13是直的。但是主部12和斜切部13可彼此独立地呈弧状弯曲。
为了防止在斜切部13和主部12相交的拐角处应力集中，两个部分12和13的交角优选地设定在135～150度的范围内。在此例子中，角度(θ1)和角度(θ2)的差值(θ1)-(θ2)优选地设定为30～45度。
这样的斜切部靠近外侧胎面边缘Eo形成于至少一个胎面肩部区域(f)内。胎面肩部区域(f)定义为从外侧胎面边缘Eo朝轮胎赤道线C方向延伸一段轴向距离的区域，该轴向距离至少为胎面宽度TW的5％、优选地至少为其10％，但优选地不大于其20％，并且胎面肩部区域(f)也朝轴向外侧延伸出外侧胎面边缘Eo并优选地到达临界的胎面边缘。
此外，在此例中，斜切部13的宽度MW和深度(d)从其内端到外端逐渐增加，使得沟槽容积逐渐增加，从而改善转弯时的排水能力和湿地性能。胎面肩部区域(f)外的部分未设置斜切部13。
在靠近内侧胎面边缘Ei的胎面肩部区域中，未在任何横向沟槽上设置斜切部13。
若肋4的轴向外侧边缘未设置这样的斜切部7，由于该边缘在转弯时承受大的应力，进而迅速地被切掉并且还易于在Z字形顶峰发生扯裂。因而，在运动型驾驶尤其是高速转弯时，肋的耐久性将会急剧降低。同样地，若主横向沟槽9在胎面肩部区域(f)中未设置斜切部13，由于沟槽边缘在转弯时承受大的应力，进而迅速地被切掉并且还易于在胎面肩部处发生扯裂。
在此实施方式中，其中一些横向沟槽设置有连接条(tie bar)TB。
连接条TB从沟槽的相对两侧壁的其中一个延伸到另一侧壁处或极为靠近另一侧壁处，使得这些侧壁通过该连接条而彼此支撑，以增强该胎面构件附近区域的刚性或刚度。此后，从一个侧壁延伸到另一个侧壁的连接条称为“全连接条TBf”，而从一个侧壁延伸到非常靠近另一个侧壁的连接条称为“半连接条TBs”。在半连接条TBs中，连接条和侧壁之间的缝隙小于1mm，优选地约为0.5mm。
上述副横向沟槽15均设置有全连接条TBf和半连接条TBs。全连接条TBf设置在沟槽15的轴向外端部分，而半连接条TBs设置在沟槽15的轴向内端部分。
主横向沟槽24和25在轴向外端部分均设置有全连接条TBf。
另外，上述半连接条TBs可由全连接条TBf代替。全连接条TBf可由半连接条TBs代替。
在此实施方式中，为了防止由于临界运动行驶中加速步幅处的胎面橡胶磨损而造成的轮胎特性的急剧变化，与传统的具有平顶面的连接条不同的是，连接条TB(TBf、TBs)具有如图9所示的倾斜顶面，以随着胎面橡胶磨损而逐渐增加触地面积。
图9示出了沿图4的D-D线取的截面图。如图所示，连接条TB(TBf和TBs)的顶面分别朝相邻的沟槽端部上升。这也适用于沟槽24和25中的连接条TB(TBf)，并且顶面朝外端方向上升。因此，如图9所示，在外侧副横向沟槽15的情形下，由于连接条TB而在深度为gd2的中部18的两侧上形成轴向内侧深度减小部16和轴向外侧深度减小部17。中部18的深度gd2和宽度gw2大致与外侧主横向沟槽9的深度gd1和宽度gw1相同。在深度减小部16和17中，从中部18到沟槽15的各个端部深度逐渐减小。
若深度减小部16和17过大并且由此中部18过小，则排水性能变得不足。因此，为了增强刚度，沿着沟槽中心线测得的其各自的长度Li和Lo优选地设定为不大于沟槽15的总体长度L的35％、更优选地小于其30％，但不小于其17％、更优选地大于其22％。
沟槽15中的半连接条TBs(轴向内侧深度减小部16)和沟槽24和25中的全连接条TBf(深度减小部)以半径Rt凸起弯曲，使得在与周向沟槽3的连接处出现最大上升高度。另一方面，如图9所示，沟槽15中的全连接条TBf(轴向外侧深度减小部17)的轮廓是直的或略微凹陷弯曲，以保持充分的排水性能，尽管其可为略微凸起曲线。
除了设置连接条TBs外，外侧副横向沟槽15的轴向内端部设置有一个深度减小部以进一步增强部分19的轴向内边缘部分的刚度或刚性，以提供改善的牵引。
如上所述，位于外侧非线性沟槽3o和外侧胎面边缘Eo之间的外侧部分由主横向沟槽9分成多个周向分开的块。但是，副横向沟槽15未完全延伸过所述块，此外，连接条TB如上所述地形成。因而，位于主横向沟槽9之间的每个块都用于作为大的刚性块。从而，例如转弯抓地性和牵引等转弯性能可有效地得以改善，而同时保持良好的排水性能。
对比测试
制造用于客车的尺寸为225/45R17的轮胎(轮辋尺寸7.5JJ-17)并如下地测试排水性能、转弯性能和抗磨损性能。轮胎具有类似于如图1所示的轮胎花纹。其规格如表1所示。
*排水性能
所有四个轮子上都设置有测试轮胎(胎压220kPa)的日本2000cc的4WD型客车沿着100m半径的圆在设置有10mm深、20m长的水池的潮湿沥青路上行驶，并改变行驶速度，在前轮测量横向加速度(横向G)，计算50～80km/h的平均值。结果以例1的为100的指数表示在表1中，其中指数值越大，排水性能越好。
*转弯性能测试
上述测试车在由一系列不同半径的曲线构成的操纵测试道路和环行测试道路上行驶，测试驾驶员评估转弯性能，例如转弯抓地性能和急转弯可操纵性等。结果以例1轮胎的为100的指数表示在表1中，其中指数值越大，转弯性能越好。
*抗磨损性能测试
测试车以急转弯速度行驶在测试环行道路上，行驶30km的距离后，直观地检测肋的诸如裂开和不均匀磨损等的破坏。测试值如表1所示。
从测试结果，可证实排水性能、转弯性能和抗磨损性能以良好平衡的方式得以改善。
表1
  轮胎   参考1   例1   例2   例3   例4   例5   例6   例7
  胎面宽度TW(mm)   200   200   200   200   200   200   200   200
  胎面倾角D/TW   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05   0.05   0.04
  总着陆比(％)   72   72   72   72   72   72   72   72
  轮胎   参考1   例1   例2   例3   例4   例5   例6   例7
  外侧着陆比(％)   53   53   53   53   60   70   53   60
  外侧非线性沟槽3o节距Pa(mm)波幅Za(mm)宽度GW(mm)深度GD(mm)角度θ2(度) 1321610630 1321613630 1321613630 1321613630 1321613630 1321613630 1321613630 1321613630
  内侧非线性沟槽3i节距Pa(mm)波幅Za(mm)宽度GW(mm)深度GD(mm)角度θ2(度) 1321612630 1321612630 1321612630 1321612630 1321612630 1321612630 1321612630 1321612630
  副非线性沟槽3h节距Pb(mm)波幅Zb(mm)宽度GW(mm)深度GD(mm) 1326126 1326126 1326126 1326126 1326126 1326126 132366 132666
  胁宽度RW(mm)距边缘Eo的距离G(mm)波幅a(mm)斜切部7MW(mm)/d(mm)偏离量*1(mm) 1990360/03.5 1990363/1.53.5 1990366/1.53.5 1990366/33.5 1985366/31.5 1980366/36.5 1980366/33.5 1980366/310
  位置MC*2(mm)   13.5   13.5   13.5   13.5   13.5   13.5   13.5   20
  外侧主横向沟槽9宽度gw1(mm)深度gd1(mm)斜切13宽度MW(最大)(mm)深度d(最大)(mm)区域宽度f(mm) 6.563320 6.563320 6.563320 6.563320 6.563320 6.563320 6.563320 6.563320
  轮胎   参考1   例1   例2   例3   例4   例5   例6   例7
  外侧副横向沟槽15宽度gw2(mm)深度gd2(mm)连接条TBs(部分16)Li/L连接条TBf(部分17)Lo/L 660.25到0.30.3 660.25到0.30.3 660.25到0.30.3 660.25到0.30.3 660.25到0.30.3 660.25到030.3 660.25到0.30.3 660.25到0.30.3
  排水性能转弯性能耐磨损性能   959090   100100100   1009595   1059095   1009595   989095   98105100   1009095
*)波幅中心与位置MC之间的轴向距离
*)位置MC与轮胎赤道线C之间的距离(r)

Claims (8)

1.一种充气轮胎，其包括设置有非线性肋的胎面部分，该肋具有一波幅，该波幅在轮胎轴向方向上具有一中心，其中
在轮胎常规加载情形下，当轮胎外倾角为0度时，胎面部分具有外侧胎面边缘Eo和内侧胎面边缘Ei，
在所述的常规加载情形下，当给予轮胎一个4度的外倾角而朝所述外侧胎面边缘Eo方向倾斜时，轮胎的车轮痕形状在一轴向位置MC具有最大周向长度，该轴向位置MC朝所述外侧胎面边缘Eo方向偏离于轮胎赤道线，
所述非线性肋朝所述外侧胎面边缘Eo方向偏离于轮胎赤道线设置，使得所述轴向位置MC位于所述非线性肋的波幅内，并且
位于所述外侧胎面边缘侧的非线性肋的其中一个边缘被斜切，
所述胎面部分还设置有
一外侧非线性周向沟槽，其设置在所述非线性肋的外侧胎面边缘侧上并邻接该非线性肋，
外侧主横向沟槽，其从所述外侧非线性周向沟槽延伸到所述外侧胎面边缘Eo，其中每个所述外侧主横向沟槽的各个边缘至少在所述外侧胎面边缘Eo附近被斜切，
一内侧主非线性周向沟槽，其设置在所述非线性肋的内侧胎面边缘侧并邻接该非线性肋，以及
一内侧副非线性周向沟槽，其比所述内侧主非线性周向沟槽更为线性，
所述内侧副非线性周向沟槽设置在所述内侧主非线性周向沟槽和所述内侧胎面边缘Ei之间，由此，所述胎面部分设置有相对于所述轮胎赤道线非对称的胎面花纹。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
所述波幅的中心到所述轴向位置MC的轴向距离不大于该波幅的40％。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
所述波幅的中心到所述轴向位置MC的轴向距离小于该波幅的5％。
4.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
所述胎面部分进一步在所述外侧主横向沟槽之间设置有外侧副横向沟槽，这些外侧副横向沟槽从所述外侧非线性周向沟槽朝向所述外侧胎面边缘Eo延伸，但在所述外侧胎面边缘Eo之前终止，以及
所述外侧副横向沟槽中设置有连接条。
5.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
在轮胎常规充气未加载情形下，在所述外侧胎面边缘处测得的胎面拱度D设置在所述外侧和内侧胎面边缘之间测得的胎面宽度TW的0.04～0.06倍的范围内。
6.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
位于所述内侧胎面边缘侧的所述非线性肋的另一个边缘未被斜切。
7.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
所述非线性肋具有的肋宽度沿该非线性肋的全长大致恒定。
8.如权利要求1所述的充气轮胎，其中
所述非线性肋沿所述轮胎赤道线以Z字形延伸。
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