CN1931615A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种充气轮胎，包括：多个纵向沟、多个横向沟和凹入部分，这些纵向沟沿所述充气轮胎的圆周方向连续形成在胎肩部的区域中，所述胎肩部设置在胎面部与胎侧部之间；这些横向沟与纵向沟一起沿所述充气轮胎的轴向方向连续形成在所述胎肩部的所述区域中，所述横向沟沿所述充气轮胎的圆周方向以一定的间隔隔开；所述凹入部分形成在多个纵向沟和横向沟所包围的块中，所述凹入部分沿着充气轮胎的圆周方向延伸。胎肩部分的上述区域邻近胎面部的接触表面的端部的周边。所述凹入部分的数量根据每个块的周向长度变化。

Description

充气轮胎
本申请要求于2005年9月15日在日本提交的专利申请2005-268056号的优先权，其全文引入以供参考。
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，更具体地说涉及一种具有改进的凹入部分结构、从而改善车辆的操作稳定性和乘坐舒适性的充气轮胎，其中所述凹入部分形成在设置于充气轮胎的胎面部与其胎侧部之间的胎肩部的块中。
背景技术
在这类充气轮胎中，在用作花纹构成要素的块中形成凹入部分以改善用于使胎肩部外表精良的设计，并通过调节这些块的刚性程度来改善操作稳定性和乘坐舒适性。这些块中形成凹入部分的另一目的是使得可呈现排气功能以防止制造有缺陷的轮胎，从而防止由于硫化和模制操作中的残留空气在轮胎上产生裸露。
考虑到上述情况和胎肩部设计的改进，提供多种充气轮胎，在这些充气轮胎上的块中形成了具有不同结构的凹入部分(参看专利文献1至3)。
专利文献1：日本专利申请公开6-87303号
专利文献2：日本专利申请公开2003-54221号
专利文献3：日本专利申请公开2004-203299号
如图6所示，专利文献1至3中所说明的传统的充气轮胎中，不考虑块13的尺寸，具体而言是不考虑块的周向长度，在每个块13中形成相同数量的凹入部分14。例如，在每个块13中形成一个凹入部分14或多个凹入部分14。此外，凹入部分14在充气轮胎周向上的长度与块13在充气轮胎周向上的长度的比相等地设置。因此，专利文献1至3中说明的充气轮胎不能适应块13的刚性程度的变化。该变化根据块的周向长度的差别而出现。因此，充气轮胎具有形成在其胎肩部中、沿周向方向具有高挠性及低挠性的块。因此，这些充气轮胎存在下述问题，即，在车辆行驶期间这些充气轮胎产生操作稳定性和乘坐舒适性中每一项的不一致性问题。
发明内容
本发明已考虑到上述问题。因此，本发明的目的是提供一种充气轮胎，通过对应于每个块的尺寸有效地将凹入部分设置在形成于胎肩部中的块中，其能够改善操作稳定性和乘坐舒适性，而不会劣化使胎肩部外表精良的设计和防止充气轮胎在硫化和模制操作中产生缺陷的功能。
为了解决上述问题，本发明提供一种充气轮胎，其具有：
多个纵向沟，其沿充气轮胎的周向连续地形成在设置于胎面部与胎侧部之间的胎肩部的区域中，其中上述区域邻近胎面部的接触表面一端部的周边；
多个横向沟，其沿充气轮胎的轴向方向与所述纵向沟连续地形成在胎肩部的区域中，且所述横向沟沿充气轮胎的周向以一定间隔隔开并且延伸到胎面部；和
凹入部分，其邻近所述纵向沟形成在由纵向沟和横向沟包围的各个块中，且凹入部分沿轮胎的周向方向延伸。凹入部分的数量根据每个块的周向长度而变化。
形成在每个块中的凹入部分的总的周向长度的范围可以是不一致的，但是优选是一致的。
在周向长度长的块中可形成较少数量的凹入部分。相反，在周向长度短的块中可形成较大数量的凹入部分。
优选的是，形成在每个块中的各个凹入部分沿充气轮胎的轴向方向的宽度设置为1至6毫米的范围。
形成在每个块中的各个凹入部分的深度相等地设置或者沿充气轮胎的周向方向改变。
如上所述，形成在每个块中的用作花纹构成要素的凹入部分的数量根据每个块的周向长度而变化，其中所述花纹构成要素形成周向上连续的间距。该结构能够适应由所形成的凹入部分的存在而产生的块的刚性程度的变化，从而实现用于使胎肩部外表精良的设计和防止轮胎在硫化和模制操作中产生缺陷所需的排气功能。
因此，虽然在轮胎周向上存在具有不同周向长度的块，但是这些块的挠性程度是一致的或者几乎一致的。从而，该结构使得轮胎在车辆行驶期间具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
优选的是，形成在每个块中的各个凹入部分的两个外端部之间的周向长度设置为不小于各个块的周向长度的50％也不大于其95％。特别是在周向长度不小于所有块的周向长度的平均值的块中，形成在块中的各个凹入部分的两个外端部之间的周向长度设置为不小于该块的周向长度的80％也不大于其90％，而在周向长度小于所有块的周向长度的平均值的块中，形成在块中的各个凹入部分的两个外端部之间的周向长度设置到不小于该块的周向长度的50％但小于其80％。
如上所述，形成在每个块中的各个凹入部分的两个外端部之间的周向长度与每个块的周向长度的比以等比设置，而非以不等比设置。该结构减小了块的刚性程度的变化并且使得该轮胎可在车辆行驶期间具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
优选的是，在形成了多个凹入部分的块中，凹入部分沿充气轮胎的轴向方向偏移。
该结构适应包括块的周向方向和宽度方向的较宽范围的块刚性程度的变化，从而允许胎肩部中的挠性程度是一致的并且允许轮胎在车辆行驶期间具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
如从上述说明而明确的，在为了有效地实现使该胎肩部外表精良的设计并防止在硫化和模制操作中轮胎产生缺陷而在沿该充气轮胎的周向方向连续形成的块中形成凹陷部分时，本发明的结构通过根据每个块的周向长度改变凹入部分的数量来适应这些块的刚性程度的变化。因此，本发明的结构能够使这些块中的挠性程度一致或者大致一致。
从而，与每个块中形成相等数量的凹入部分的传统充气轮胎不同，其没有劣化胎肩部的设计以及防止充气轮胎在硫化和模制操作中产生缺陷的功能，其中，所述胎肩部在由于施加正常负荷到具有正常内压的充气轮胎而使充气轮胎接触平坦表面时未接触该平坦表面，该结构使该胎肩部整个圆周的挠性一致，从而使得该轮胎在车辆行驶期间具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
形成在每个块中的各个凹入部分的两个外端部之间的周向长度与每个块的周向长度的比以等比设置，而非以不等比设置。该结构减小了块的刚性程度的变化并且使得轮胎在车辆行驶期间可具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
在形成了多个凹入部分的块中，凹入部分通过沿充气轮胎的轴向方向偏移而设置成交错的。该结构适应包括块的周向方向和宽度方向的较宽范围中的块的刚性程度的变化，从而使得这些胎肩部中的挠性程度一致并且使得轮胎在车辆行驶期间具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例的充气轮胎的轴向截面视图。
图2是示出本发明的第一实施例的充气轮胎的胎面花纹的局部放大平面图。
图3是示出本发明的第一实施例的充气轮胎的主体部分的放大纵向截面图。
图4是示出本发明的第一实施例的充气轮胎的主体部分的放大平面视图。
图5是示出本发明的第二实施例的充气轮胎的胎面花纹的局部放大的平面视图。
图6是示出传统的充气轮胎的胎面花纹的局部放大的平面视图(比较例1)。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明各实施例的充气轮胎。
如图1所示，示出本发明的第一实施例的充气轮胎的轴向截面视图并且在图2中示出充气轮胎的胎面花纹的局部放大平面视图，第一实施例的充气轮胎1(以下常仅仅称为轮胎)由胎面部2、胎侧部3和胎圈部4构成，该胎侧部3从胎面部2的两个端部向轮胎的径向内侧延伸，胎圈部4与胎侧部3的径向内端部连接。
轮胎1具有胎体6，该胎体由从胎面部2经胎侧部3延伸到胎圈部4的本体部分6a而构成。胎体6绕胎圈部4的胎圈芯5沿从轮胎1的轴向内侧向其轴向外侧的方向折回。轮胎1进一步包括加强带束层7，其沿轮胎1的径向方向从胎面部2的内侧到胎体6的外侧设置。
胎体6具有一个或多个径向或者半径向设置的胎体帘线6b，这些胎体帘线相对轮胎的赤道C倾斜60至90度。使用有机纤维(例如尼龙、人造纤维、聚酯、芳族聚酰胺纤维或类似物)帘线作为胎体帘线。
加强带束层7由多个带束帘布层组成(在图1中示出三个带束帘布层，但要求不少于两个带束帘布层)。将由类似于胎体帘线6b的有机纤维(例如尼龙、人造纤维、聚酯、芳族聚酰胺纤维或类似物)帘线和无机纤维(例如钢帘线)帘线构成的带束帘线相对轮胎1的赤道C倾斜10至90度并且沿交叉方向设置相邻的带束帘线而将所述带束帘线用作带束帘布层。
在胎面部3的接触表面2A上形成有沿轮胎1的周向方向A连续延伸的多个纵向沟8(在第一实施例中形成四个纵向沟8)和沿轮胎1的轴向延伸并在轮胎1的周向方向上呈一定间隔设置的多个横向沟9，且横向沟9与纵向沟8连续并且将相邻的纵向沟8和8相互连接，以及将纵向沟8与胎面部2的接触表面2A的端部2e相互连接。大量的块10形成在胎面部2的接触表面2A上，且块10由纵向沟8和横向沟9包围而沿轮胎1的周向方向A形成中心块花纹组15a和15b，中心块花纹组15a和15b沿轮胎1的宽度方向W并排设置。
比纵向沟8窄的纵向沟12沿轮胎1的周向方向连续地形成在设置于胎面部2和胎侧部3之间的胎肩部11的区域中，邻近胎面部2的接触表面2A的端部2e的外部。更具体地说，纵向沟12形成在当轮胎1由于施加正常负载到施加有正常内压的轮胎1而接触平面时未与该平面接触的区域中。横向沟9延伸到其分别与纵向沟12连续的位置。
大量的块13被形成，且窄的纵向沟12、胎面部2的纵向沟8和胎面部的横向沟9包围块13而沿轮胎1的周向方向A形成侧部块花纹15c，且侧部块花纹15c设置在轮胎1的宽度方向W的两侧。通过沿轮胎1的周向方向A延伸凹入部分14，将凹入部分14形成在每个块13的外表面上，用作构成侧部块花纹15c的要素，且凹入部分14邻近窄的纵向沟12设置。如图3所示，每个凹入部分14在截面图中是近似半圆形的。
在具有上述基本结构的充气轮胎1中，形成在侧部块花纹15c的每个块13的外表面上的凹入部分14的数量根据每个块13的周向长度变化。
下面说明侧部块花纹15c的例子。当充气轮胎1用于客车时，通过设置不同类型的间距——例如五种沿轮胎1的周向方向A的尺寸上相互不同的间距SS、S、M、L和LL而形成侧部块花纹15c。根据这些间距的尺寸，构成侧部块花纹15c的块13的周向长度相互不同。根据块13的周向长度，改变在该块中的凹入部分14的数量(分割数量)。
如图2中所示，第一实施例的充气轮胎1的侧部块花纹15c具有五种类型的间距SS、S、M、L和LL。根据这些间距的尺寸，块13的周向长度相互不同，如用L1至L5所示的。即，在用L1和L2示出的其周向长度长的两个块13中形成一个凹入部分14，而在用L3至L5示出的其周向长度短的两个块13中形成两个凹入部分14。
如图4所示，不考虑凹入部分14的数量，在每个块13中形成的凹入部分14的总周向长度的范围La是一致的。每个凹入部分14的轴向宽度w设置在1至6毫米的范围中。每个凹入部分14的深度d(参看图3)设置到等于1毫米，但是可以沿轮胎1的周向方向变化。
形成在每个块13中的凹入部分14的两个外端部之间的周向长度Lb设置为不小于块13的周向长度的50％也不大于其95％。
例如，在第一实施例中，块13的周向长度的平均值LA是：LA＝(L1+L2+L3+L4+L5)/5。在周向长度不小于LA的块13中，上述长度Lb设置为不小于块13的周向长度的80％也不大于其90％，而在周向长度小于LA的块13中，上述长度Lb设置到不小于块13的周向长度的50％但小于其80％。
在具有上述结构的第一实施例的充气轮胎1中，用作构成设置在邻近胎面部2的接触表面2A的端部2e的外侧的胎肩部11的区域中的侧部块花纹15c的要素的、形成在块13中的凹入部分14的数量根据块13的周向长度变化。该结构没有劣化而是保持了用于使该胎肩部外表精良的设计和用于防止轮胎1在硫化和模制操作中产生缺陷所必需的排气功能，并能够适应块13的刚性程度由于凹入部分14的存在而产生的变化。因此，虽然具有不同周向长度的块13存在于轮胎1的圆周上，但是这些块13的挠性程度在轮胎1的周向方向上是一致的或者大致一致的。因此，该结构使得轮胎1在车辆行驶期间具有改进的操作稳定性和乘坐舒适性。
图5示出本发明的第二实施例。在第二实施例的充气轮胎1中，形成在周向长度L3到L5短的三个块13的每个块中的两个凹入部分14通过沿轴向方向B移位而设置成交错的。第二实施例的充气轮胎1的其他结构，即充气轮胎1的轴向截面结构和组成中心块花纹组15a和15b以侧部块花纹15c的胎面花纹类似于图1中所示的情况。因此，第二实施例中与第一实施例相同的的部分用与第一实施例相同的附图标记表示，并且在此省略其说明。
具有上述结构的本发明的第二实施例的充气轮胎1呈现与第一实施例的充气轮胎类似的性能。此外，两个凹入部分14通过沿轴向方向B移位而设置成交错的。因此，可以在沿轮胎1的周向和径向的较宽范围内适应块13的刚性的变化，并且可以使胎肩部11的挠性在轮胎1的周向方向上一致。从而，可以改善车辆行驶期间的操作稳定性和乘坐舒适性。
除第一和第二实施例的结构之外，与第一实施例相反，可以在周向长度(L1，L2)长的两个块13的每一个的外表面上形成两个或者更多凹入部分14，在周向长度(L3至L5)短的三个块13的每一个的外表面上形成一个凹入部分14。
在第一和第二实施例中，中心块花纹组15a和15b以及侧部块花纹15c每个具有五种类型的间距SS，S，M，L和LL。但是中心块花纹组15a和15b以及侧部块花纹15c也可以具有三种类型的间距S、M和L并且根据这些间距的长度形成周向长度彼此不同的块13。此外，可以按照需要改变每个块13的凹入部分14的数量。
夏季轮胎(例1至9)按如下试验原则作出：轮胎具有图1和2所示的结构、三种花纹间距具有间距S、M和L和205/60R16的尺寸。这些轮胎根据周向长度，即凹入部分的周向长度与块的周向长度的比(表1中(a)所示)，分成A型至D型；而根据凹入部分的数量分成E型至H型(表1中(b)所示)；根据多个凹入部分的径向布置分成I型至L型(表1中(c)所示)。安装有所述夏季轮胎的2000cc的FF型车辆行驶在公路上以检验操作稳定性和乘坐舒适性。如在图6中所示的，在具有如所示的相同结构和规格的传统夏季轮胎(比较例1)上以及具有不同于本发明轮胎的结构的夏季轮胎(比较例2-5)上进行类似测试。相互比较性能而评价它们。表2示出测试结果。
表1
  A型
  间距：S，90％
  间距：M，90％
  间距：L，90％
  E型
  间距：S，两个凹入部分
  间距：M，两个凹入部分
  间距：L，两个凹入部分
  I型
  间距：S，交错的
  间距：M，交错的
  间距：L，交错的
  B型
  间距：S，80％
  间距：M，80％
  间距：L，80％
  F型
  间距：S，三个凹入部分
  间距：M，三个凹入部分
  间距：L，三个凹入部分
  J型
  间距：S，交错的
  间距：M，并排
  间距：L，交错的
  C型
  间距：S，80％
  间距：M，90％
  间距：L，95％
  G型
  间距：S，三个凹入部分
  间距：M，两个凹入部分
  间距：L，一个凹入部分
  K型
  间距：S，交错的
  间距：M，交错的
  间距：L，并排
  D型
  间距：S，95％
  间距：M，90％
  间距：L，80％
  H型
  间距：S，一个凹入部分
  间距：M，两个凹入部分
  间距：L，三个凹入部分
  L型
  间距：S，并排
  间距：M，并排
  间距：L，交错的
a)根据凹入部分的周向长度分成A型至D型
b)根据沿周向方向的凹入部分的数量分成E型至H型
c)根据凹入部分的径向位置分成I型至L型
表2
  比较例1   例1   例2   例3   例4   例5   例6   例7
  周向长度   一致，95％   A型   B型   C型   D型   C型   C型   C型
  周向方向上的凹入部分的数量   未分割   G型   G型   G型   G型   G型   G型   G型
  凹入部分的轴向布置   未设置   K型   K型   K型   K型   K型   K型   K型
  凹入部分的轴向宽度   2mm   2mm   2mm   2mm   2mm   1mm   3mm   5mm
  操作稳定性   5   4.5   5.5   6   6.5   7   6   4.5
  乘坐舒适性   5   5.5   4.5   5   4.5   4.5   5.5   6
  例8   例9   比较例2   比较例3   比较例4   比较例5
  周向长度   C型   C型   C型   C型   C型   C型
  周向方向上的凹入部分的数量   H型   G型   E型   F型   F型   F型
  凹入部分的轴向布置   K型   I型   K型   K型   J型   L型
  凹入部分的轴向宽度   2mm   2mm   2mm   2mm   2mm   2mm
  操作稳定性   5.5   4.5   5   4.5   5   5
乘坐舒适性 5 6 5 5 5 5
基于感觉评价给出示于表2中的对操作稳定性和乘坐舒适性的分数。数值越大，操作稳定性和乘坐舒适性越高。
应该确定的是，本发明的例1至9的轮胎在操作稳定性和乘坐舒适性方面优于比较例1至5的轮胎，或在例1至9中显著地改善了操作稳定性和乘坐舒适性其中之一，而保持对其它性能劣化程度较小。

Claims (7)

1、一种充气轮胎，其包括：
多个纵向沟，其沿所述充气轮胎的周向方向连续地形成在设置于胎面部与胎侧部之间的胎肩部的区域中，其中所述区域邻近所述胎面部的接触表面的端部的周边；
多个横向沟，其沿所述充气轮胎的轴向方向与所述纵向沟连续地形成在所述胎肩部的所述区域中，且所述横向沟沿所述充气轮胎的周向方向以一定间隔隔开并且延伸到所述胎面部；以及
凹入部分，其邻近所述纵向沟形成在由所述纵向沟和所述横向沟包围的每个所述块中，且所述凹入部分沿所述轮胎的周向方向延伸，
其中所述凹入部分的数量根据每个所述块的周向长度而变化。
2、根据权利要求1所述的充气轮胎，其中形成在每个所述块中的所述凹入部分的周向长度的范围是一致的。
3、根据权利要求1所述的充气轮胎，其中形成在每个所述块中的各个所述凹入部分的两个外端部之间的周向长度设置为不小于各个所述块的周向长度的50％也不大于其95％。
4、根据权利要求3所述的充气轮胎，其中在周向长度不小于所有所述块的周向长度的平均值的块中，形成在所述块中的各个所述凹入部分的两个外端部之间的周向长度设置为不小于所述块的周向长度的80％也不大于其90％，而在周向长度小于所有所述块的周向长度的平均值的块中，形成在所述块中的各个所述凹入部分的两个外端部之间的周向长度设置为不小于所述块的周向长度的50％但小于其80％。
5、根据权利要求1所述的充气轮胎，其中在形成有多个凹入部分的块中，所述凹入部分沿所述充气轮胎的轴向方向偏移。
6、根据权利要求1所述的充气轮胎，其中形成在每个块中的各个所述凹入部分沿所述充气轮胎的轴向方向的宽度设置为1毫米至6毫米的范围。
7、根据权利要求1所述的充气轮胎，其中形成在每个块中的各个所述凹入部分的深度设置相等或者沿着所述充气轮胎的周向方向改变。
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