專利名稱：具有波紋狀的和直的槽的胎面花紋的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高性能輪胎，特別涉及一種具有波紋狀的和直的槽的輪胎的胎面花紋(tread pattern)，所述胎面花紋能夠保持輪胎的所需的塊的剛性(block rigidity)和濕路滑胎(hydroplaning)性能。
背景技術：
近來，高性能的輪胎更為受到駕駛者特別是越野車的駕駛者的歡迎，因為這種高性能輪胎由于寬的胎面槽和用在輪胎中的橡膠化合物的結合而表現出優良的操縱穩定性。
通常，這種被稱為“超高性能輪胎”的高性能輪胎被定義為能夠實現高速行駛并且具有低的高寬比(aspect ratio)的輪胎，雖然其定義在輪胎制造商中多少有些差異。由于該輪胎被設計為具有尺寸比那些普通車輛用子午線輪胎的胎面塊大的胎面塊，因此這種高性能的輪胎具有改進的操縱和制動性能。
然而，與用于普通車輛的子午線輪胎相比，雖然這種高性能輪胎在操縱和制動性能方面特別地表現出了相當優良的效果，但是由于胎面的接地寬度增加所導致的胎面的剛性增強，使得胎面的接地長度減小，因此這種輪胎在關于濕路滑胎性能方面(即，當車輛在濕的路面上行駛時由于胎面與地面接觸的表面處形成的水膜而引起的輪胎滑動現象，即濕路滑胎性能)表現出了劣化。
圖9是顯示了傳統的高性能輪胎的胎面花紋的視圖。該輪胎包括胎面10，胎面10具有在輪胎的行駛方向延伸的直槽101以及塊(block)103。在這一胎面花紋中，每個直槽101的寬度被限定成一定的寬度，用以得到所需的塊103的剛性。
出于這一原因，為了使得塊103本身表現出優良的剛性，并且為了防止塊的剛性的劣化，將直槽101的寬度限制為所需的較小寬度是必要的。
發明內容
本發明是針對現有技術中存在的上述問題而提出的，本發明的一個目的是提供一種輪胎的胎面花紋，這種胎面花紋具有能夠增強塊的剛性而不會在濕路滑胎性能方面造成劣化的波紋狀的和直的槽，并且能夠增強轉彎過程中所需的操縱穩定性。
根據本發明，通過提供高性能輪胎的胎面花紋來實現這一目的，所述胎面花紋包括周向主槽、形成在相鄰的周向主槽之間的橫向槽、以及形成在相鄰的橫向槽之間的塊，其中至少一個所述周向主槽具有波紋狀的結構，所述結構具有相反傾斜的側表面，每個所述側表面包括上表面部分和下表面部分，所述上表面部分具有分別沿著所述輪胎的周向交替排列同時具有基本上相反的曲率的第一和第二彎曲表面，由此形成連續的波紋狀的表面；所述下表面部分具有連接至所述交替的第一和第二彎曲表面同時沿著所述周向延伸的直的側表面，由此形成周向的直槽。
這種胎面花紋根據以下原理制造，即不具有彎曲部分的平的表面在經受擠壓力時易于被壓下，從而表現出高的張力，具有一定曲率的彎曲的表面在經受擠壓力時不容易被壓下，從而表現出很小的張力。由于根據本發明的胎面花紋中的至少一個周向溝槽采用了直的槽和波紋狀的槽相結合的形式，因此得到最佳的塊的剛性而不會造成排水能力的劣化是可能的。
在閱讀了以下結合附圖所進行的詳細描述之后，本發明的上述目的、其他的特征和優點將更為清楚，其中圖1的立體圖示出了根據本發明所述具有波紋狀的和直的槽的胎面花紋的一部分；圖2的平面示意圖示出了圖1的胎面花紋中的周向波紋狀的和直的槽；圖3是沿著圖2的I-I線獲取的分解剖視圖；
圖4至圖6的視圖分別示出了在根據本發明所述輪胎中的接地壓力分布；圖7和圖8的曲線圖用于比較本發明所述輪胎的抓地力與傳統輪胎的抓地力；以及圖9的立體圖示出了傳統輪胎胎面的一部分。
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發明進行詳細描述。
圖1的立體圖示出了應用了本發明的胎面花紋的一部分。圖2的平面示意圖示出了圖1的胎面花紋中的周向波紋狀的和直的槽。圖3是沿著圖2的I-I線獲取的分解剖視圖。
參照圖1，其中示出了根據本發明的高性能輪胎的胎面花紋。如圖1所示，該胎面花紋包括多個周向(circumferential)主槽1、形成在相鄰的主槽1之間的橫向槽2、以及形成在相鄰的橫向槽2之間的塊3。根據本發明所述，至少一個周向主槽1被形成為具有波紋狀的。如圖2和圖3所示，波紋狀的主槽1具有相反傾斜的側面，每個側面包括上表面部分和下表面部分，上表面部分具有分別沿著周向交替排列同時具有基本上相反的曲率的第一和第二彎曲表面W1和W2，由此形成連續波紋狀的表面；下表面部分具有連接至交替的第一和第二彎曲表面W1和W2同時沿著周向延伸的直的側表面S1，由此形成周向的直槽4。
優選地，第一和第二彎曲表面W1和W2的高度WH與直表面S1的高度SH之間的比為8∶2。然而，如果需要的話，也可以使用其它的比率。
根據本發明，每個第一彎曲表面W1和垂直虛線(它延伸穿過第一彎曲表面W1與連接至第一彎曲表面W1的直的側表面S1之間的交界處)之間的角度a1被設定為15°。另外，每個第二彎曲表面W2和垂直虛線(它延伸穿過第二彎曲表面W2與連接至第二彎曲表面W2的直的側表面S1的交界處)之間的角度a2被設定為60°。因此，主槽1的每個傾斜側面的上表面部分具有在角度a1和a2之間逐漸變化的傾角。
形成在波紋狀的周向主槽1的下部的直槽4的寬度SW和每個第二彎曲表面W2的寬度AW被這樣設置，即，寬度AW大于寬度SW，但是不超過寬度SW的1.2倍。
根據本發明，由于波紋狀的周向主槽1具有包括直槽4與布置在直槽4上方的波紋狀的槽的組合的結構，因此可以在防止排水能力劣化的同時保持塊3的所需剛度。主槽1的第一和第二彎曲表面W1和W2是平滑連接的，用以形成具有循序且平滑地變化的斜率的連續的波紋狀的表面。另外，每個第一彎曲表面W1的角度a1較小，每個第二彎曲表面W2的角度a2大于角度a1。
根據上述結構，在每個第一彎曲表面W1處，波紋狀的周向主槽1表現出對于縱向運動具有高的阻力，對于橫向運動具有低的阻力。
另一方面，在每個第二彎曲表面W2處，波紋狀的周向主槽1在對于縱向運動的阻力方面表現出輕微的劣化，但是對于橫向運動表現出高的阻力。然而，由于第一和第二彎曲表面W1和W2是交替重復排列的，因此它們相互補充以補償在縱向和橫向運動方面抵抗力的不足，從而保持塊的最大強度。
當符合上述原理的彎曲傾斜表面形成在每個塊的相反側時，可以減少塊的張力，并且由此保證高的塊的剛性。
這種塊結構用于在輪胎的直線行駛中增強胎面的牽引性能。即使在突然的轉向或轉彎中，塊結構也表現出減小的張力，從而實現良好的操縱性能。
如上所述，具有波紋狀的以及直的槽的波紋狀的主槽1提供了周向均勻的塊的剛性，并且由此提高了抓地性能。參照圖4所示的根據本發明的胎面10的接地壓力，可以看出在胎面的外部(在此排布有波紋狀的周向主槽1)顯示出均勻的接地壓力分布。
另外，與傳統的輪胎相比，應用了本發明的輪胎在高的滑移角(slipangle)下顯示出高的前/后抓地力(grip)。因此，可以實現更為穩定的轉彎(圖7和圖8)。
另外，通過對加速行駛過程中顯現的牽引性能的評估，可以實驗性地看出，相對于傳統的肋紋(rib)，應用有根據本發明的主槽的肋紋表現出良好的塊的剛性。
也就是說，在顯示了計算機模擬結果的圖5中，具有較短長度和較小頭部的箭頭表示較高的塊的剛性。
換句話說，可以認為具有較短長度和較小頭部的箭頭代表了表現出減小的張力的塊。在圖5中，紅色表示較高壓力的分布。因此，表現出低的塊的剛性的胎面部分由紅色表示。
參照圖5，可以看出形成有波紋狀的主槽1的肋紋G1比沒有形成波紋狀的主槽1的肋紋G2表現出更高的塊的剛性。因此，肋紋G1對于行駛中的加速表現出高的阻力，從而保證高的牽引性能。
圖6顯示了在用于測量作用在塊上的橫向力的轉彎模擬中得到的數據。參照圖6，可以看出區域F1中的塊經受由于轉彎過程中的離心力而產生的較高的壓力。
在區域F1之后經受較高壓力的區域是區域F2。參照圖6中的顏色，可以看出與傳統的普通直的主槽相比，波紋狀的主槽可以保證更高的塊的剛性。因此即使當波紋狀的主槽具有增加的槽體積以在濕路滑胎方面獲得有利的效果時，也可以保持與那些僅應用傳統的直槽的胎面花紋相等的塊的剛性。
正如從以上描述中顯而易見的，根據本發明的具有波紋狀的以及直的槽的胎面花紋具有這樣的優點，即，它可以實現塊的剛性的增強而不會造成濕路滑胎性能的劣化，并且可以增強轉彎過程中所需的操縱穩定性。
雖然出于說明的目的描述了本發明的優選實施方案，但是本領域技術人員應該認識到，在不背離所附權利要求中公開的本發明的范圍和精神的情況下，進行各種修改、添加和替換是可能的。
權利要求
1.一種高性能輪胎的胎面花紋，所述胎面花紋包括周向主槽、形成在相鄰的周向主槽之間的橫向槽、以及形成在相鄰的橫向槽之間的塊，其中至少一個所述周向主槽具有波紋狀的結構，所述結構具有相反傾斜的側表面，每個所述側表面包括上表面部分和下表面部分，所述上表面部分具有分別沿著所述輪胎的周向交替排列同時具有基本上相反的曲率的第一和第二彎曲表面，由此形成連續的波紋狀的表面；所述下表面部分具有連接至所述交替的第一和第二彎曲表面同時沿著所述周向延伸的直的側表面，由此形成周向的直槽。
2.如權利要求1所述的胎面花紋，其特征在于，每個所述第一和第二彎曲表面與所述直的表面具有8∶2的高度比。
3.如權利要求1所述的胎面花紋，其中每個所述第一彎曲表面相對于一垂直虛線形成15°的角度，該垂直虛線延伸穿過所述第一彎曲表面與連接至所述第一彎曲表面的所述直的側表面的交界處；并且每個所述第二彎曲表面相對于一垂直虛線形成60°的角度，該垂直虛線延伸穿過所述第二彎曲表面與連接至所述第二彎曲表面的所述直的側表面的交界處。
4.如權利要求1所述的胎面花紋，其特征在于，每個所述第二彎曲表面具有大于形成在波紋狀的周向主槽處的所述直槽的寬度，但是所述第二彎曲表面的寬度不超過所述直槽的寬度的1.2倍。
全文摘要
公開了一種具有波紋狀的和直的槽的輪胎的胎面花紋，其能夠保持輪胎的所需的塊的剛性和濕路滑胎性能。所述胎面花紋包括周向主槽、形成在相鄰的周向主槽之間的橫向槽、以及形成在相鄰的橫向槽之間的塊，其中至少一個所述周向主槽具有波紋狀的結構，所述結構具有相反傾斜的側表面，每個所述側表面包括上表面部分和下表面部分，所述上表面部分具有分別沿著所述輪胎的周向交替排列同時具有基本上相反的曲率的第一和第二彎曲表面，由此形成連續的波紋狀的表面；所述下表面部分具有連接至所述交替的第一和第二彎曲表面同時沿著所述周向延伸的直的側表面，由此形成周向的直槽。
文檔編號B60C11/117GK1733512SQ200510090720
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月11日 優先權日2004年8月11日
發明者吳浩庚 申請人:韓國輪胎株式會社