专利名称：具有波纹状的和直的槽的胎面花纹的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高性能轮胎，特别涉及一种具有波纹状的和直的槽的轮胎的胎面花纹(tread pattern)，所述胎面花纹能够保持轮胎的所需的块的刚性(block rigidity)和湿路滑胎(hydroplaning)性能。
背景技术：
近来，高性能的轮胎更为受到驾驶者特别是越野车的驾驶者的欢迎，因为这种高性能轮胎由于宽的胎面槽和用在轮胎中的橡胶化合物的结合而表现出优良的操纵稳定性。
通常，这种被称为“超高性能轮胎”的高性能轮胎被定义为能够实现高速行驶并且具有低的高宽比(aspect ratio)的轮胎，虽然其定义在轮胎制造商中多少有些差异。由于该轮胎被设计为具有尺寸比那些普通车辆用子午线轮胎的胎面块大的胎面块，因此这种高性能的轮胎具有改进的操纵和制动性能。
然而，与用于普通车辆的子午线轮胎相比，虽然这种高性能轮胎在操纵和制动性能方面特别地表现出了相当优良的效果，但是由于胎面的接地宽度增加所导致的胎面的刚性增强，使得胎面的接地长度减小，因此这种轮胎在关于湿路滑胎性能方面(即，当车辆在湿的路面上行驶时由于胎面与地面接触的表面处形成的水膜而引起的轮胎滑动现象，即湿路滑胎性能)表现出了劣化。
图9是显示了传统的高性能轮胎的胎面花纹的视图。该轮胎包括胎面10，胎面10具有在轮胎的行驶方向延伸的直槽101以及块(block)103。在这一胎面花纹中，每个直槽101的宽度被限定成一定的宽度，用以得到所需的块103的刚性。
出于这一原因，为了使得块103本身表现出优良的刚性，并且为了防止块的刚性的劣化，将直槽101的宽度限制为所需的较小宽度是必要的。
发明内容
本发明是针对现有技术中存在的上述问题而提出的，本发明的一个目的是提供一种轮胎的胎面花纹，这种胎面花纹具有能够增强块的刚性而不会在湿路滑胎性能方面造成劣化的波纹状的和直的槽，并且能够增强转弯过程中所需的操纵稳定性。
根据本发明，通过提供高性能轮胎的胎面花纹来实现这一目的，所述胎面花纹包括周向主槽、形成在相邻的周向主槽之间的横向槽、以及形成在相邻的横向槽之间的块，其中至少一个所述周向主槽具有波纹状的结构，所述结构具有相反倾斜的侧表面，每个所述侧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别沿着所述轮胎的周向交替排列同时具有基本上相反的曲率的第一和第二弯曲表面，由此形成连续的波纹状的表面；所述下表面部分具有连接至所述交替的第一和第二弯曲表面同时沿着所述周向延伸的直的侧表面，由此形成周向的直槽。
这种胎面花纹根据以下原理制造，即不具有弯曲部分的平的表面在经受挤压力时易于被压下，从而表现出高的张力，具有一定曲率的弯曲的表面在经受挤压力时不容易被压下，从而表现出很小的张力。由于根据本发明的胎面花纹中的至少一个周向沟槽采用了直的槽和波纹状的槽相结合的形式，因此得到最佳的块的刚性而不会造成排水能力的劣化是可能的。
在阅读了以下结合附图所进行的详细描述之后，本发明的上述目的、其他的特征和优点将更为清楚，其中图1的立体图示出了根据本发明所述具有波纹状的和直的槽的胎面花纹的一部分；图2的平面示意图示出了图1的胎面花纹中的周向波纹状的和直的槽；图3是沿着图2的I-I线获取的分解剖视图；
图4至图6的视图分别示出了在根据本发明所述轮胎中的接地压力分布；图7和图8的曲线图用于比较本发明所述轮胎的抓地力与传统轮胎的抓地力；以及图9的立体图示出了传统轮胎胎面的一部分。
具体实施例方式
以下将参照附图对本发明进行详细描述。
图1的立体图示出了应用了本发明的胎面花纹的一部分。图2的平面示意图示出了图1的胎面花纹中的周向波纹状的和直的槽。图3是沿着图2的I-I线获取的分解剖视图。
参照图1，其中示出了根据本发明的高性能轮胎的胎面花纹。如图1所示，该胎面花纹包括多个周向(circumferential)主槽1、形成在相邻的主槽1之间的横向槽2、以及形成在相邻的横向槽2之间的块3。根据本发明所述，至少一个周向主槽1被形成为具有波纹状的。如图2和图3所示，波纹状的主槽1具有相反倾斜的侧面，每个侧面包括上表面部分和下表面部分，上表面部分具有分别沿着周向交替排列同时具有基本上相反的曲率的第一和第二弯曲表面W1和W2，由此形成连续波纹状的表面；下表面部分具有连接至交替的第一和第二弯曲表面W1和W2同时沿着周向延伸的直的侧表面S1，由此形成周向的直槽4。
优选地，第一和第二弯曲表面W1和W2的高度WH与直表面S1的高度SH之间的比为8∶2。然而，如果需要的话，也可以使用其它的比率。
根据本发明，每个第一弯曲表面W1和垂直虚线(它延伸穿过第一弯曲表面W1与连接至第一弯曲表面W1的直的侧表面S1之间的交界处)之间的角度a1被设定为15°。另外，每个第二弯曲表面W2和垂直虚线(它延伸穿过第二弯曲表面W2与连接至第二弯曲表面W2的直的侧表面S1的交界处)之间的角度a2被设定为60°。因此，主槽1的每个倾斜侧面的上表面部分具有在角度a1和a2之间逐渐变化的倾角。
形成在波纹状的周向主槽1的下部的直槽4的宽度SW和每个第二弯曲表面W2的宽度AW被这样设置，即，宽度AW大于宽度SW，但是不超过宽度SW的1.2倍。
根据本发明，由于波纹状的周向主槽1具有包括直槽4与布置在直槽4上方的波纹状的槽的组合的结构，因此可以在防止排水能力劣化的同时保持块3的所需刚度。主槽1的第一和第二弯曲表面W1和W2是平滑连接的，用以形成具有循序且平滑地变化的斜率的连续的波纹状的表面。另外，每个第一弯曲表面W1的角度a1较小，每个第二弯曲表面W2的角度a2大于角度a1。
根据上述结构，在每个第一弯曲表面W1处，波纹状的周向主槽1表现出对于纵向运动具有高的阻力，对于横向运动具有低的阻力。
另一方面，在每个第二弯曲表面W2处，波纹状的周向主槽1在对于纵向运动的阻力方面表现出轻微的劣化，但是对于横向运动表现出高的阻力。然而，由于第一和第二弯曲表面W1和W2是交替重复排列的，因此它们相互补充以补偿在纵向和横向运动方面抵抗力的不足，从而保持块的最大强度。
当符合上述原理的弯曲倾斜表面形成在每个块的相反侧时，可以减少块的张力，并且由此保证高的块的刚性。
这种块结构用于在轮胎的直线行驶中增强胎面的牵引性能。即使在突然的转向或转弯中，块结构也表现出减小的张力，从而实现良好的操纵性能。
如上所述，具有波纹状的以及直的槽的波纹状的主槽1提供了周向均匀的块的刚性，并且由此提高了抓地性能。参照图4所示的根据本发明的胎面10的接地压力，可以看出在胎面的外部(在此排布有波纹状的周向主槽1)显示出均匀的接地压力分布。
另外，与传统的轮胎相比，应用了本发明的轮胎在高的滑移角(slipangle)下显示出高的前/后抓地力(grip)。因此，可以实现更为稳定的转弯(图7和图8)。
另外，通过对加速行驶过程中显现的牵引性能的评估，可以实验性地看出，相对于传统的肋纹(rib)，应用有根据本发明的主槽的肋纹表现出良好的块的刚性。
也就是说，在显示了计算机模拟结果的图5中，具有较短长度和较小头部的箭头表示较高的块的刚性。
换句话说，可以认为具有较短长度和较小头部的箭头代表了表现出减小的张力的块。在图5中，红色表示较高压力的分布。因此，表现出低的块的刚性的胎面部分由红色表示。
参照图5，可以看出形成有波纹状的主槽1的肋纹G1比没有形成波纹状的主槽1的肋纹G2表现出更高的块的刚性。因此，肋纹G1对于行驶中的加速表现出高的阻力，从而保证高的牵引性能。
图6显示了在用于测量作用在块上的横向力的转弯模拟中得到的数据。参照图6，可以看出区域F1中的块经受由于转弯过程中的离心力而产生的较高的压力。
在区域F1之后经受较高压力的区域是区域F2。参照图6中的颜色，可以看出与传统的普通直的主槽相比，波纹状的主槽可以保证更高的块的刚性。因此即使当波纹状的主槽具有增加的槽体积以在湿路滑胎方面获得有利的效果时，也可以保持与那些仅应用传统的直槽的胎面花纹相等的块的刚性。
正如从以上描述中显而易见的，根据本发明的具有波纹状的以及直的槽的胎面花纹具有这样的优点，即，它可以实现块的刚性的增强而不会造成湿路滑胎性能的劣化，并且可以增强转弯过程中所需的操纵稳定性。
虽然出于说明的目的描述了本发明的优选实施方案，但是本领域技术人员应该认识到，在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，进行各种修改、添加和替换是可能的。
权利要求
1.一种高性能轮胎的胎面花纹，所述胎面花纹包括周向主槽、形成在相邻的周向主槽之间的横向槽、以及形成在相邻的横向槽之间的块，其中至少一个所述周向主槽具有波纹状的结构，所述结构具有相反倾斜的侧表面，每个所述侧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别沿着所述轮胎的周向交替排列同时具有基本上相反的曲率的第一和第二弯曲表面，由此形成连续的波纹状的表面；所述下表面部分具有连接至所述交替的第一和第二弯曲表面同时沿着所述周向延伸的直的侧表面，由此形成周向的直槽。
2.如权利要求1所述的胎面花纹，其特征在于，每个所述第一和第二弯曲表面与所述直的表面具有8∶2的高度比。
3.如权利要求1所述的胎面花纹，其中每个所述第一弯曲表面相对于一垂直虚线形成15°的角度，该垂直虚线延伸穿过所述第一弯曲表面与连接至所述第一弯曲表面的所述直的侧表面的交界处；并且每个所述第二弯曲表面相对于一垂直虚线形成60°的角度，该垂直虚线延伸穿过所述第二弯曲表面与连接至所述第二弯曲表面的所述直的侧表面的交界处。
4.如权利要求1所述的胎面花纹，其特征在于，每个所述第二弯曲表面具有大于形成在波纹状的周向主槽处的所述直槽的宽度，但是所述第二弯曲表面的宽度不超过所述直槽的宽度的1.2倍。
全文摘要
公开了一种具有波纹状的和直的槽的轮胎的胎面花纹，其能够保持轮胎的所需的块的刚性和湿路滑胎性能。所述胎面花纹包括周向主槽、形成在相邻的周向主槽之间的横向槽、以及形成在相邻的横向槽之间的块，其中至少一个所述周向主槽具有波纹状的结构，所述结构具有相反倾斜的侧表面，每个所述侧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别沿着所述轮胎的周向交替排列同时具有基本上相反的曲率的第一和第二弯曲表面，由此形成连续的波纹状的表面；所述下表面部分具有连接至所述交替的第一和第二弯曲表面同时沿着所述周向延伸的直的侧表面，由此形成周向的直槽。
文档编号B60C11/117GK1733512SQ200510090720
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月11日 优先权日2004年8月11日
发明者吴浩庚 申请人:韩国轮胎株式会社