專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在胎面的接地部分中形成刀槽花紋(sipe)的充氣輪 胎，并且尤其可用于無釘防滑輪胎。
背景技術(shù)：
通常，在無釘防滑輪胎中，在由塊(block)、條(rib)或類似 物構(gòu)成的接地部分中形成被稱為刀槽花紋的切口，并且通過刀槽花紋 所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)和排水效應(yīng)提高在具有低摩擦系數(shù)的結(jié)冰路面上的 行駛性能(在下文中稱為水面性能)。作為上述的刀槽花紋，沿縱向 直線狀延伸的直線形刀槽花紋、像波形一樣延伸的波形刀槽花紋等等 已投入實(shí)際應(yīng)用。由于橡膠是不可壓縮的，因此在栽荷被施加到輪胎上的情況下與 路面接觸的胎面的運(yùn)動變大，以致刀槽花紋的開口部趨于閉合。特別 地，在具有低摩擦系數(shù)的結(jié)冰路面上，由于胎面趨于因打滑而移動， 刀槽花紋容易閉合并且開口部變窄，因此存在本來利用刀槽花紋獲得 的邊緣效應(yīng)和排水效應(yīng)降低的情況。作為一種解決該問題的結(jié)構(gòu)，日本特開2007-8303號公報(bào)描述了 一種輪胎，在該輪胎中具有如圖8和9所示的寬部21至24的刀槽花 紋20被形成在塊1 (接地部分的一個實(shí)例)中。通過在刀槽花紋壁面 20a和20b中布置在刀槽花紋20的縱向上延伸的凹部26來構(gòu)造寬部 21至24。在胎面橡膠受到栽荷的情況下，能夠通過寬部21至24吸收 由栽荷所引起的形變。因此，能夠抑制刀槽花紋的開口部的變窄，并 且能夠確保通過刀槽花紋獲得的邊緣效應(yīng)和排水效應(yīng)。但是，在上述的刀槽花紋結(jié)構(gòu)中，由于具有大的刀槽花紋寬度的 部分始終直線狀延伸，接地部分的剛性趨向于降低。特別地，如果磨 損加劇并且寬部出現(xiàn)在胎面上，已知的是接地部分的剛性將極度降低。 由于上述的接地部分的剛性降低會因接地部分的過度皺縮(collapse) 而引起接地面積減小，并且使邊緣效應(yīng)和排水效應(yīng)降低，因此已經(jīng)知 道，通過提高接地部分的剛性可以提高性能。
曰本特開2005-247105號乂>才艮描述了 一種刀槽花紋，該刀槽花紋 具有從胎面在深度方向上延伸并且未到達(dá)刀槽花紋底部即終止的第一 寬部，以及其位置在縱向和深度方向上與第一寬部不同的第二寬部。 但是，該刀槽花紋結(jié)構(gòu)抑制了在制動時或類似情況下開口部完全閉合， 并且不具有沿縱向的寬部。因此，不能夠預(yù)期通過由寬部吸收形變來 抑制開口部變窄的效果。此外，日本特開平9-272312號公報(bào)描述了一種刀槽花紋，該刀槽 花紋在縱向上的三個或更多個位置設(shè)有從胎面到達(dá)刀槽花紋底部的寬 部。但是，該刀槽花紋結(jié)構(gòu)抑制了由于重的載荷而在充氣輪胎中的刀 槽花紋底部中產(chǎn)生裂縫，并且不具有沿縱向的寬部。因此，不能夠預(yù) 期通過由寬部吸收形變來抑制開口部變窄的效果。簡而言之，對于上述問題，重要的是在使得胎面橡膠容易在深度 方向上彎曲并且通過寬部吸收形變從而抑制開口部變窄的同時，確保 接地部分的剛性從而防止過度皺縮，但是，日本特開2007-8303號、 特開2005-247105號和特開平9-272312號/zS報(bào)中所描述的刀槽花紋結(jié) 構(gòu)沒有公開解決方法。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述的實(shí)際情況做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供 一種充氣輪胎，該充氣輪胎能夠通過在抑制刀槽花紋的開口部變窄的 同時確保接地部分的剛性從而防止過度皺縮，確保由刀槽花紋所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)和排7jC效應(yīng)。該目的可以通過以下的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。即，本發(fā)明提供一種充氣輪 胎，該充氣輪胎被構(gòu)造為使得在胎面的接地部分中形成刀槽花紋，其 中該刀槽花紋至少在深度方向上的一個位置具有沿著縱向延伸的寬 部，并且其中通過沿著刀槽花紋的縱向在刀槽花紋壁面的兩側(cè)交替布 置在縱向和深度方向上比刀槽花紋小的凹部來構(gòu)造該寬部。在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，由于寬部由多個如上所述的凹部構(gòu) 成，在每一個刀槽花紋壁面中，具有大的刀槽花紋寬度的部分在縱向 上被斷續(xù)地成形為短的。因此，能夠通過寬部抑制接地部分的剛性降 低。即使磨損加劇并且寬部出現(xiàn)在胎面上，接地部分的剛性也不會極 度降低。此外，由于上述的凹部在刀槽花紋壁面的兩側(cè)交替布置，由
此構(gòu)造了沿著縱向的寬部，因此能夠使得胎面橡膠易于在深度方向上 彎曲，并且能夠通過寬部吸收形變從而抑制開口部變窄。因此，能夠 確保由刀槽花紋所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)和排水效應(yīng)，從而提高冰面性能。在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選地，刀槽花紋在深度方向上的多個位置具有 寬部，并且在深度方向上互相相鄰的凹部以互相相反的方向凹入。由 于刀槽花紋在深度方向上的多個位置具有寬部，因此能夠提高通過寬 部吸收形變從而抑制開口部變窄的效果。此外，由于在深度方向上相 鄰的凹部以相反的方向凹入，接地部分的剛性平衡變得良好，并且能 夠有效地抑制接地部分的過度皺縮。


圖1示出了顯示根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的胎面的一個實(shí)施方案的展開平面圖；圖2示出了設(shè)置在胎面中的塊的側(cè)視圖；圖3示出了沿著縱向?qū)⒌恫刍y分開時的豎直橫截面的立體圖； 圖4 (a)至4 (d)是刀槽花紋的水平橫截面圖； 圖5 (a)和5 (b)是示出了刀槽花紋的刀槽花紋壁面的正視圖； 圖6 (a)和6 (b)是示出了刀槽花紋壁面的另一實(shí)施方案的正視圖；圖7(a) 、 7(b)和7(c)是示出了波形刀槽花紋中的刀槽花紋 壁面和橫切面的視圖；圖8示出了將常規(guī)刀槽花紋沿著縱向分開時的豎直橫截面的立體 圖；以及圖9 (a)和9 (b)是示出了常規(guī)刀槽花紋的刀槽花紋壁面的正視圖。
具體實(shí)施方式
將參照

本發(fā)明的實(shí)施方案。圖l是示出了根據(jù)本發(fā)明的 充氣輪胎的胎面的一個實(shí)施方案的展開平面圖。充氣輪胎設(shè)有具有多 個塊1 (接地部分的一個實(shí)例)的胎面花紋。塊1被在輪胎圓周方向 上延伸的主花紋溝2和在輪胎寬度方向上延伸的橫花紋溝3分隔，并 且五排塊l關(guān)于輪胎中綿線(equator line)C對稱地布置。 圖2是塊1的側(cè)視圖，豎直方向是刀槽花紋10的深度方向，垂直 于紙面的方向是刀槽花紋10的縱向N。在本實(shí)施方案中，示出了刀槽 花紋10的縱向N平行于輪胎寬度方向的一個實(shí)例，但是本發(fā)明并不限 于此。每一個塊1以預(yù)定間隔平行地設(shè)有多個(在本實(shí)施方案中是3 個)各具有直線形開口部的刀槽花紋10。標(biāo)記符號W表示胎面中的刀 槽花紋寬度。根據(jù)本實(shí)施方案的刀槽花紋IO由兩端都在塊l的側(cè)壁中開口的兩 側(cè)開口的刀槽花紋構(gòu)成，然而本發(fā)明并不限于此，而是可以一端或者 兩端都在塊1的內(nèi)部終止。在此情況下，如果刀槽花紋10的一端或兩 端在塊l的側(cè)壁中開口，塊l的剛性趨于較低。因此，本發(fā)明尤其適 用于刀槽花紋的一端或兩端開口的情況。圖3是沿著縱向?qū)⒌恫刍yIO分開時的豎直橫截面的立體圖。圖 4 (a)至4 (d)是刀槽花紋10的水平橫截面圖，分別地，圖4 (a) 示出了沿圖2中的線a-a的橫截面，圖4 (b)示出了沿線b-b的橫截 面，圖4 (c)示出了沿線c-c的橫截面，圖4 (d)示出了沿線d-d的 橫截面。圖5 (a)和5 (b)是示出了刀槽花紋10的刀槽花紋壁面的 正視圖，其中圖5(a)示出了對應(yīng)于圖3中的左側(cè)的刀槽花紋壁面10a， 圖5 (b)示出了對應(yīng)于圖3中的右側(cè)的刀槽花紋壁面10b。在本實(shí)施方案中，如圖3至5所示，示出了一個其中刀槽花紋IO 在深度方向上的兩個位置具有沿著縱向N的寬部11和12的實(shí)例。通 過沿著縱向N在刀槽花紋壁面10a和10b的兩側(cè)交替布置在縱向和深 度方向上比刀槽花紋10小的凹部4來構(gòu)造寬部11。凹部4的長度札 和深度4D與刀槽花紋長度10L之間的關(guān)系分別表示為4L〈10L以及 4D〈10D。在每一個刀槽花紋壁面10a和10b中，多個凹部4被布置為在縱 向N上間隔開，并且具有大的刀槽花紋寬度的部分在縱向N上被斷續(xù) 地成形為短的。因此，能夠通過寬部11來抑制塊1的剛性降低。此外， 即使在磨損加劇并且寬部11出現(xiàn)在胎面上的情況下，塊1的剛性也不 會極度降低。此外，如圖4(b)所示，由于具有大的刀槽花紋寬度的 部分被形成在刀槽花紋10的整個長度上，因此能夠使得胎面橡膠易于 在深度方向上彎曲，并且能夠通過寬部11吸收形變從而抑制開口部變 窄。因此，能夠確保由刀槽花紋10所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)和排水效應(yīng)，并
且能夠提高水面性能。在本實(shí)施方案中，如圖4(b)所示，沿著縱向N確保了凹部4的 連續(xù)性，并且具有大的刀槽花紋寬度的部分被連續(xù)地形成在整個寬部 11中。因此，能夠在施加載荷時通過寬部ll有效地吸收形變，并且 抑制刀槽花紋10的開口部變窄的效果得到提高。在本發(fā)明中，布置在 相對的刀槽花紋壁面中的凹部4可以在縱向N上重疊，但是，考慮到 抑制塊l的剛性降低，優(yōu)選地使得凹部4的側(cè)端位置互相一致，例如 在本實(shí)施方案中。寬部12具有與寬部11大致相同的結(jié)構(gòu)，并且通過沿著縱向N在 刀槽花紋壁面10a和10b的兩側(cè)交替布置凹部5來構(gòu)造。在本發(fā)明中， 刀槽花紋具有至少一個寬部是足夠的，但是，在刀槽花紋具有多個寬 部11和12的情況下_一例如在本實(shí)施方案中，能夠使得胎面橡膠易 于在深度方向上彎曲，并且能夠提高通過寬部吸收形變從而抑制開口 部變窄的效果。在此情況下，寬部可以設(shè)置在深度方向上的三個或更 多個位置。在深度方向上相鄰的凹部4和凹部5以互相相反的方向凹入。也 就是說，設(shè)置在刀槽花紋壁面10a中的凹部4在深度方向上鄰近于設(shè) 置在刀槽花紋壁面10b中的凹部5,并且設(shè)置在刀槽花紋壁面10b中 的凹部4在深度方向上鄰近于設(shè)置在刀槽花紋壁面10a中的凹部5。 因此，提高了塊l的剛性平衡，并且能夠有效地抑制塊1的過度皺縮。 此外，能夠抑制刀槽花紋10的布置中心的位移，并且能夠使塊l內(nèi)的 接地壓力均勻，從而有助于提高水面性能。如圖3和5所示，在本實(shí)施方案中，在每一個刀槽花紋壁面10a 和10b中，凹部4和凹部5在縱向N上不重疊，使得它們的側(cè)端位置 互相一致。因此，由于在刀槽花紋壁面10a和10b中的任何一個中， 凹部4和凹部5在深度方向上都不連續(xù)，能夠更好地抑制塊1的剛性 降低。凹部4和凹部5的形狀沒有特別限制，但優(yōu)選地被成形為諸如本 實(shí)施方案的具有矩形板形狀的間隔部。因此，在胎面橡膠受到載荷的 情況下，能夠通過寬部11和12適宜地吸收由載荷所引起的形變。在 本實(shí)施方案中，示出了其中凹部4和凹部5的尺寸和形狀一律相同的 實(shí)例，但是它們可以是互相有差異的。
優(yōu)選地，凹部4和5與刀槽花紋10之間的長度比4L/10L和5L/10L 分別為0. 05至0. 3，并且更優(yōu)選地它們?yōu)?. 05至0. 2。如果這些比值 小于O. 05，存在一種趨勢，即，使得胎面橡膠易于在深度方向上彎曲 并且通過寬部吸收形變從而抑制開口部變窄的效果變小。此外，如果 上述比值超過0.3,存在一種趨勢，即,抑制塊1的剛性降低的效果 變小。優(yōu)選地，凹部4和5的深度4D和5D為0. 3至2. 5毫米，并且更 優(yōu)選地它們?yōu)?至1. 5毫米。如果它們小于0. 3毫米，存在一種趨勢， 即，使得胎面橡膠易于在深度方向上彎曲并且通過寬部吸收形變從而 抑制開口部變窄的效果變小。此外，如果它們超過2. 5毫米，存在一種趨勢，即，難以在刀槽花紋中布置多個寬部并且抑制塊1的剛性降 低的效果變小?？紤]到表現(xiàn)出足夠的由刀槽花紋10所產(chǎn)生的邊緣效 應(yīng)，刀槽花紋深度IOD優(yōu)選地被設(shè)為主花紋溝2的深度的30-80%。優(yōu)選地，凹部4和5的厚度4T和5T為相對于刀槽花紋寬度W的 50-150°/。。如果它們小于50%，存在一種趨勢，即通過寬部11和12吸 收形變的效果變小。此外，如果它們超過150%，存在一種情況，即， 塊1的剛性降低并且皺縮過度擴(kuò)大。此外，考慮到表現(xiàn)出足夠的由刀 槽花紋10所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)，刀槽花紋寬度W優(yōu)選地為0. 2至0. 6毫 米。自胎面朝刀槽花紋底部，刀槽花紋10設(shè)有非寬部(non-wide portion) 13、寬部11、寬部12和非寬部14。非寬部13在深度方向 上延伸同時保持刀槽花紋寬度W，并且在本實(shí)施方案中被成形為扁平 表面。如上所述，由于非寬部13靠近胎面布置，因此能夠防止寬部 11在塊1趨于皺縮的磨損早期暴露于胎面。優(yōu)選地，非寬部13的深 度13D為0. 5至1.5毫米。非寬部14以與非寬部13相同的方式在深度方向上延伸同時保持 刀槽花紋寬度W,并且在本實(shí)施方案中被成形為扁平表面。因此，由 于凹部4和5不布置在刀槽花紋底部，不會形成應(yīng)力集中到其上的部 分，并且能夠抑制在刀槽花紋底部產(chǎn)生裂縫。在本發(fā)明中，如圖6所 示，非寬部14可被置于寬部11和寬部12之間。即使在此情況下，也 優(yōu)選地，在深度方向上相鄰的凹部4和凹部5以互相相反的方向凹入。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，表示每單位面積塊1的刀槽花紋長度的刀
槽花紋密度為0. 05mm/mi^或更大。如果刀槽花紋密度小于0. 05mm/mm2, 存在一種情況，即，不能適當(dāng)獲得原本通過刀槽花紋10獲得的效果。 此外，考慮到適宜地確保塊1的剛性，優(yōu)選地，刀槽花紋密度不超過 0. 2mm/mm2。在圖1至6中，示出了刀槽花紋IO由直線形刀槽花紋構(gòu)成的實(shí)例， 但是本發(fā)明并不限于此，而是可以使用如圖7所示的波形刀槽花紋。 圖7(a)是刀槽花紋壁面的正視圖，圖7(b)是沿線e-e的橫截面圖， 圖7 (c)是沿線f-f的橫截面圖。在波形刀槽花紋中，由于刀槽花紋 的開口部與直線形刀槽花紋相比難以變窄，因此能夠與上述的通過寬部來抑制開口部變窄的效果協(xié)同，有效地確保由刀槽花紋所產(chǎn)生的邊 緣效應(yīng)和排水效應(yīng)，并且能夠抑制塊l在干燥路面上皺縮。在波形刀槽花紋的情況下，優(yōu)選地，凹部4和5的長度相對于波 形的波長的比值為約0.8至1.2。因此，能夠調(diào)整波形刀槽花紋中凹 部的長度，從而提高通過寬部來吸收形變從而抑制開口部變窄的效果， 并且可以容易地制造用于形成該波形刀槽花紋的刀片。除了如上所述的刀槽花紋設(shè)置在接地部分中之外，根據(jù)本發(fā)明的 充氣輪胎與普通的充氣輪胎相同，并且本發(fā)明可以使用任何常規(guī)已知 的材料、形狀、結(jié)構(gòu)、制造方法等等。本發(fā)明可以應(yīng)用于所謂的夏季用輪胎，但是，由于本發(fā)明的水面 性能優(yōu)異，本發(fā)明尤其適用于無釘防滑輪胎(冬季用輪胎)。[其它實(shí)施方案](1 )未特別限制設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中的胎面花紋。因 而，能夠適用于具有任意形狀的塊，這些塊是來代替在平面圖中具有 矩形形狀的塊，所述任意形狀例如V形、多邊形形狀、曲線為主的形 狀(curve keynote )等等。此外，能夠使用在輪胎圓周方向上以直線 形或者之字形形狀延伸的條來代替塊，或者除了塊之外還使用在輪胎 圓周方向上以直線形或者之字形形狀延伸的條。此外，在本發(fā)明中， 可以對胎面花紋中的所有接地部分使用如上所述的刀槽花紋結(jié)構(gòu)，但 是可以只對胎面花紋中的一部分接地部分使用如上所述的刀槽花紋結(jié) 構(gòu)。(2)在上述的實(shí)施方案中，示出了其中凹部4和5的尺寸一律相
同的實(shí)例，但是，在本發(fā)明中該尺寸可以是相互不同的。作為在此情 況下的一個優(yōu)選實(shí)施方案，可以列出一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中位于刀槽 花紋的兩個端部的凹部的厚度被制成小于位于刀槽花紋的中間的凹部 的厚度。存在一種趨勢一一即，當(dāng)在干燥路面上行駛時刀槽花紋的兩 個端部易于移動，然而，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制刀槽花紋的兩個 端部的運(yùn)動，從而有助于防止不均勻的磨損。此外，作為另一個優(yōu)選實(shí)施方案，可以列出一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu) 中寬部設(shè)置在刀槽花紋的深度方向上的多個位置處，并且靠近刀槽花 紋底部定位的凹部的厚度被制成大于靠近胎面的凹部的厚度。根據(jù)上 述的結(jié)構(gòu)，由于在磨損加劇并且接地部分的高度減小的狀態(tài)下具有大 的厚度的寬部暴露于胎面，因此能夠在磨損的中期或末期確保接地部 分的皺縮，并且能夠適宜地獲得由刀槽花紋產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)。實(shí)施例將解釋具體地示出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和效果的示例輪胎。(1) 冰面制動性能將輪胎安裝到實(shí)際的車輛(3000cc級別的FR轎車)上，測量在 結(jié)冰路面上行駛、從40 km/h的速度施加制動力并且啟動ABS的時候 的制動距離。在將比較例設(shè)為100的情況下，用指數(shù)表示評測結(jié)果， 并且該評測結(jié)果指出數(shù)值越大，冰面制動性能越好。(2) 冰面轉(zhuǎn)向性能通過將輪胎安裝到實(shí)際的車輛上，在按照雙紐線曲線(8字形曲 線(figure-8 curve) : R-25米的圓)的結(jié)水路面上行駛并且測量通 過一圈的時間來評測水面轉(zhuǎn)向性能。在將比較例設(shè)為IOO的情況下， 用指數(shù)表示評測結(jié)果，并且該評測結(jié)果指出數(shù)值越大，冰面轉(zhuǎn)向性 能越好。比較例比較例被設(shè)定為這樣的輪胎，該輪胎具有如圖1所示的胎面花紋 并且在塊中形成具有圖8和9中所示的寬部的刀槽花紋。輪胎尺寸被 設(shè)定為205/65R15,刀槽花紋深度D被設(shè)定為6.5毫米，每一寬部的
深度被設(shè)定為1毫米，靠近胎面的非寬部的深度被設(shè)定為1. 5毫米， 刀槽花紋寬度W被設(shè)定為0. 3毫米，每一回部的厚度被設(shè)定為0. 3毫 米。實(shí)施例實(shí)施例被設(shè)定為這樣的輪胎，該輪胎具有如圖1所示的胎面花紋 并且在塊中形成具有圖2至5所示的寬部的刀槽花紋。輪胎尺寸被設(shè) 定為205/65R15，刀槽花紋深度D被設(shè)定為6. 5毫米，每一寬部的深度 被設(shè)定為2毫米，靠近胎面的非寬部的深度被設(shè)定為1. 5毫米，刀槽 花紋寬度W被設(shè)定為0. 3毫米，每一個凹部的厚度被設(shè)定為0. 3毫米。 表l中示出了評測結(jié)果。表1比較例實(shí)施例冰面制動性能100107水面轉(zhuǎn)向性能100107盡管在比較例和實(shí)施例之間寬部的總體積相等，但如表1所示， 與比較例相比，在實(shí)施例中水面制動性能和水面轉(zhuǎn)向性能提高了?？?以想到的是，除了該實(shí)施例可以使得胎面橡膠易于在深度方向上彎曲 以及通過寬部來吸收形變從而抑制開口部變窄之外，該實(shí)施例與比較 例相比還可以抑制接地部分的剛性降低，并且提高了由刀槽花紋所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)和湘夂7JC效應(yīng)。
權(quán)利要求
1. 一種充氣輪胎，其被構(gòu)造為使得在胎面的接地部分中形成刀槽花紋，其中該刀槽花紋至少在深度方向上的一個位置具有沿著縱向延伸的寬部，以及其中通過沿著該刀槽花紋的縱向在刀槽花紋壁面的兩側(cè)交替布置在縱向和深度方向上比該刀槽花紋小的凹部來構(gòu)造該寬部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的充氣輪胎，其中所述刀槽花紋在深度方向上 的多個位置具有寬部，并且在深度方向上互相相鄰的凹部以互相相反 的方向凹入。
全文摘要
一種充氣輪胎，其被構(gòu)造為使得在胎面的接地部分中形成刀槽花紋。該刀槽花紋至少在深度方向上的一個位置具有沿著縱向延伸的寬部。通過沿著刀槽花紋的縱向在刀槽花紋壁面的兩側(cè)交替布置在縱向和深度方向上比刀槽花紋小的凹部來構(gòu)造該寬部。
文檔編號B60C11/12GK101396949SQ20081016831
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者大橋稔之 申請人:東洋橡膠工業(yè)株式會社