不平整地面行驶用的充气轮胎 |
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| 申请号 | CN201310259551.5 | 申请日 | 2013-06-26 | 公开(公告)号 | CN103522843B | 公开(公告)日 | 2017-08-25 |
| 申请人 | 住友橡胶工业株式会社; | 发明人 | 山冈宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种不平整地面行驶用的 充气轮胎 ，维持了转弯过程中的抓地 力 及牵引性能，减轻了生硬感并提高了操纵的轻快性。不平整地面行驶用的充气轮胎在 胎面 部（2）具有设有多个花纹 块 （11）的块状花纹。上述花纹块（11）包括中央花纹块（12）、胎肩花纹块（13）以及中间花纹块（14）。上述花纹块（11）包括踏面（15）和壁面（16）。中间花纹块（14）和胎肩花纹块（13）这两者中的至少一个包括具有凹沟（17）的横朝向的U字状花纹块（18）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种不平整地面行驶用的充气轮胎，在胎面部具有设有多个花纹块的块状花纹，所述不平整地面行驶用的充气轮胎的特征在于， |
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| 说明书全文 | 不平整地面行驶用的充气轮胎技术领域背景技术[0003] 此外，为了更进一步提高不平整地面上的行驶性能，提出了在花纹块的踏面、壁面设有凹部的充气轮胎（例如下述专利文献1）。这种充气轮胎通过设置于花纹块的凹部而增加了边缘成分，从而提高了抓地力以及牵引性能。 [0004] 专利文献1：日本特开2008－120351号公报 [0005] 然而，上述这样的充气轮胎，例如花纹块的胎面端侧的刚性相对较大。因这种刚性的偏差而会在转弯时给驾驶者带来咯笃咯笃这样的衡量触觉方面的操作性的“生硬感”，从而产生操纵的轻快性变差这样的问题。 发明内容[0006] 本发明是鉴于以上的实际情况而提出的，其主要目的在于，提供一种不平整地面行驶用的充气轮胎，采用具有从胎面端侧的壁面向轮胎赤道侧延伸但在中途停止延伸的凹沟的横朝向的U字状花纹块作为中间花纹块、胎肩花纹块，以此为基本，维持转弯中的抓地力以及牵引性能，并且减轻生硬感而提高操纵的轻快性。 [0007] 本发明中，技术方案1所记载的发明为一种不平整地面行驶用的充气轮胎，在胎面部具有设有多个花纹块的块状花纹，上述花纹块包括：配置于上述胎面部的中央部的中央花纹块；沿着胎面端配置的胎肩花纹块；以及配置于上述中央花纹块与上述胎肩花纹块之间的区域的中间花纹块，上述各花纹块包括：朝向轮胎径向的外侧的踏面；以及从该踏面的边缘朝轮胎径向内侧延伸的壁面，上述中间花纹块和上述胎肩花纹块这两者中的至少一个在轮胎周向长度的大致中间部包括横朝向的U字状花纹块，该U字状花纹块具有从胎面端侧的上述壁面向轮胎赤道侧延伸但在中途停止延伸的凹沟。 [0008] 此外，根据技术方案1所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案2所记载的发明中，上述U字状花纹块的上述踏面形成为轮胎周向上的最大长度大于轮胎轴向上的最大长度的纵长状。 [0009] 此外，根据技术方案1或2所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案3所记载的发明中，上述U字状花纹块的上述踏面具有：在轮胎赤道侧沿着轮胎周向延伸的内侧边缘；与该内侧边缘对置的胎面端侧的外侧边缘；以及在上述内侧边缘与上述外侧边缘之间、且在花纹块的轮胎周向的两端部侧延伸的第一周向端部边缘及第二周向端部边缘，上述外侧边缘包括：从上述凹沟朝向上述第一周向端部边缘、且朝轮胎赤道侧倾斜的第一外侧边缘部；以及从上述凹沟朝向上述第二周向端部边缘、且朝轮胎赤道侧倾斜的第二外侧边缘部。 [0010] 此外，根据技术方案1至3中任一方案所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案4所记载的发明中，上述U字状花纹块的上述踏面具有：在轮胎赤道侧沿轮胎周向延伸的内侧边缘；与该内侧边缘对置的胎面端侧的外侧边缘；以及在上述内侧边缘与上述外侧边缘之间、且在花纹块的轮胎周向的两端部侧延伸的第一周向端部边缘及第二周向端部边缘，上述第一周向端部边缘及上述第二周向端部边缘从轮胎赤道侧朝向胎面端侧、且以相互离开的朝向倾斜。 [0011] 此外，根据技术方案1至3中任一方案所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案5所记载的发明中，上述U字状花纹块的上述踏面具有：在轮胎赤道侧沿轮胎周向延伸的内侧边缘；与该内侧边缘对置的胎面端侧的外侧边缘；以及在上述内侧边缘与上述外侧边缘之间、且在花纹块的轮胎周向的两端部侧延伸的第一周向端部边缘及第二周向端部边缘，在上述第一周向端部边缘与上述内侧边缘所成的拐角部、以及上述第二周向端部边缘与上述内侧边缘所成的拐角部分别设有倒角部。 [0012] 此外，根据技术方案5所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案6所记载的发明中，上述倒角部形成为朝向上述踏面的中心侧凸出的、曲率半径为2mm以下的圆弧状。 [0013] 此外，根据技术方案1至6中任一方案所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案7所记载的发明中，在上述踏面中，上述凹沟的沟宽为上述踏面的轮胎周向上的最大长度的0.10倍～0.30倍。 [0014] 此外，根据技术方案1至7中任一方案所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案8所记载的发明中，在上述踏面中，上述凹沟的轮胎轴向长度为上述踏面的轮胎轴向上的最大宽度的0.15倍～0.50倍。 [0015] 此外，根据技术方案1至8中任一方案所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎，在技术方案9所记载的发明中，在上述胎面部的轮胎赤道的两侧，沿轮胎周向交替地设置有由上述U字状花纹块构成的上述胎肩花纹块、以及由上述U字状花纹块构成的上述中间花纹块。 [0016] 本发明的不平整地面行驶用的充气轮胎，中间花纹块和胎肩花纹块这两者中的至少一个在轮胎周向长度的大致中间部包括横朝向的U字状花纹块，该横朝向的U字状花纹块具有从胎面端侧的壁面向轮胎赤道侧延伸但在中途停止延伸的凹沟。这种花纹块确保了较大的边缘成分，保持了转弯过程中的抓地力及牵引性能。 [0017] 此外，这种花纹块通过凹沟而使胎面端侧的刚性得以缓和。因此，本发明的轮胎能够在转弯时使U字状花纹块的胎面端侧适当地变形，从而能够减轻生硬感，进而能够提高操纵的轻快性、转弯时的接地感。附图说明 [0018] 图1是示出本发明的一实施方式的充气轮胎的剖视图。 [0019] 图2是图1的胎面部的展开图。 [0020] 图3是图1的U字状花纹块的放大立体图。 [0021] 图4是U字状花纹块的放大俯视图。 [0022] 图5是图4的B－B剖视图。 [0023] 图6（a）是比较例的花纹块的放大俯视图，图6（b）是其他比较例的花纹块的放大俯视图。 [0024] 图7（a）是其他比较例的放大俯视图，图7（b）是图7（a）的C－C剖视图。 [0025] 附图标记说明： [0026] 6...胎体；12...中央花纹块；13...胎肩花纹块；14...中间花纹块；15...踏面；16...壁面；17...凹沟；18...U字状花纹块；24...内侧边缘；25...外侧边缘。 具体实施方式[0027] 以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。 [0028] 在图1中，作为本实施方式的不平整地面行驶用的充气轮胎（以下，有时简称为“轮胎”）1，举例示出了设计成能够在砂地、泥泞地等柔软道路上发挥最高性能的摩托车越野竞技用（摩托车用）的轮胎。此外，图1所示的轮胎1的剖视图，示出了将该轮胎1装配于正规轮辋（图示省略）、填充了正规内压且处于无负载的正规状态下的图2的A－A截面。 [0029] 此处，上述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中按照每个轮胎来规定该规格的轮辋，例如若为JATMA则表示标准轮辋，若为TRA则表示“Design Rim”，或者若为ETRTO则表示“Measuring Rim”。此外，上述“正规内压”是指按照每个轮胎来规定上述规格的气压，若为JATMA则表示最高气压，若为TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATION PRESSURE”。另外，在本说明书中，若未进行特殊声明，则将轮胎的各部的尺寸设为上述正规状态下所确定的值。 [0030] 如图1所示，轮胎1具有：胎面部2；从该胎面部2的两侧朝轮胎径向的内侧延伸的一对胎侧部3、3；以及位于各胎侧部3的轮胎径向的内侧端且装配于轮辋（图示省略）的胎圈部4、4。此外，轮胎1因包括胎体6和胎面加强层7而被加强，其中，胎体6从胎面部2经由胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5，胎面加强层7在该胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部配置。 [0031] 本实施方式的胎面部2，其外表面以凸向轮胎径向外侧的方式弯曲，并且，作为该胎面部2的胎面端Te、Te之间的轮胎轴向距离的胎面宽度TW形成为轮胎最大宽度。 [0032] 胎体6由一层以上的胎体帘布层构成，本实施方式中是由一层胎体帘布层6A构成，该胎体帘布层6A具有：呈环行线状地跨越一对胎圈芯5、5之间的主体部6a；以及折返部6b，该折返部6b与该主体部6a的两侧连接、且绕胎圈芯5而从轮胎轴向的内侧朝外侧折返。此外，在胎体帘布层6A的主体部6a与折返部6b之间，通过配置胎圈三角胶8而对胎圈部4进行适当的加强，该胎圈三角胶8从胎圈芯5朝轮胎径向的外侧延伸、且由硬质橡胶构成。 [0033] 在胎面部2形成有多个花纹块11以及处于这些花纹块11之间的胎面沟10。胎面沟10的沟底面10b形成为沿着胎体6的外表面的平滑的表面。此外，胎面沟10的沟深度D1被设定为例如7mm～19mm左右。 [0034] 花纹块11包括：中央花纹块12；沿着胎面端Te配置的胎肩花纹块13；以及配置于中央花纹块12与胎肩花纹块13之间的中间花纹块14。这些各花纹块12、13、14包括：朝向轮胎径向的外侧的踏面15；以及从该踏面15的边缘朝轮胎径向内侧延伸的壁面16。 [0035] 如图2所示，中央花纹块12配置于胎面部2的中央部Cr。中央部Cr是指以轮胎赤道C为中心的胎面展开宽度TWe的25%的区域。本实施方式的中央花纹块12，其踏面15的表面积的60%以上的部分设置于中央部Cr内。 [0036] 本实施方式的中央花纹块12在沿轮胎轴向较长的近似长方形的中央部具有：设有沿轮胎周向延伸的狭缝20的第一花纹块21；以及在轮胎赤道C的两侧左右对称地配置的第二花纹块。此外，在第一花纹块21与第二花纹块22之间，配置有使胎面沟10的沟底面10b局部凹陷的中央凹部34。通过在中央部Cr内沿轮胎周向对这种第一花纹块21、第二花纹块22以及中央凹部34进行间隔设置，维持了胎面部2的排土性，提高了直行时以及制动时的抓地力。 [0037] 胎肩花纹块13沿胎面端Te配置。由此，在距胎面端Te的距离为胎面展开宽度的一半的TWh的20%的区域亦即端部区域Sh，配置有胎肩花纹块13的踏面15的表面积的60%以上的部分。其中，上述胎面展开宽度的一半的TWh表示从轮胎赤道C到胎面端Te的胎面展开长度。 [0038] 在中央部Cr与端部区域Sh之间的区域亦即中间区域Md，配置有中间花纹块14的踏面15的表面积的60%以上的部分。 [0039] 中间花纹块14及胎肩花纹块13中的至少一个花纹块包括横朝向的U字状花纹块18，该U字状花纹块18具有从胎面端Te侧的壁面16向轮胎赤道C侧延伸但在中途停止延伸的凹沟17。其中，“横朝向”表示将轮胎周向设为“纵朝向”时的朝向。 [0040] 图3中示出了U字状花纹块18的放大立体图，图4中示出了其踏面的放大俯视图。进而，图5中示出了图4的B－B剖视图。如图3至图5所示，U字状花纹块18在轮胎周向的长度的大致中间部，具有从胎面端侧的壁面16朝轮胎赤道侧延伸但在中途停止延伸的凹沟17。 [0041] 这种凹沟17确保了U字状花纹块18的较大的边缘成分。因此，能维持转弯过程中的抓地力以及牵引性能。此外，具有这种凹沟17的U字状花纹块18还使其胎面端侧的刚性得以缓和。因此，U字状花纹块18的花纹块的胎面端侧在转弯时发生变形，从而减弱了生硬感，进而提高了操纵的轻快性、转弯时的接地感。 [0042] 凹沟17需要设置在U字状花纹块18的轮胎周向的长度的大致中间部。这种凹沟17抑制了U字状花纹块18的花纹块缺损，并且使得U字状花纹块18的胎面端侧的刚性适当地缓和。此外，如图4所示，凹沟17设置于U字状花纹块18的轮胎周向的长度的大致中间部是指，作为U字状花纹块18的轴向中心线18c与凹沟17的沟中心线17c之间的轮胎周向距离的凹沟错开量L5，处于踏面15的轮胎周向上的最大长度L1的25%以内。此外，U字状花纹块18的轴向中心线18c是指，距通过U字状花纹块18的轮胎周向两侧的外端18e、18e的轮胎轴向线18L、18L的距离相等的轮胎轴向线。在本实施方式中，示出了U字状花纹块的轴向中心线18c与凹沟17的沟中心线17c重叠的例子、即凹沟错开量L5为0的例子。其中，从抑制花纹块缺损等的观点出发，凹沟错开量L5优选处于U字状花纹块18的轮胎周向上的最大长度L1的5%以下。 [0043] 如图3及图4所示，U字状花纹块18的踏面15具有：在轮胎赤道C侧沿轮胎周向延伸的内侧边缘24；在U字状花纹块18的轮胎周向的两端部侧沿轮胎轴向延伸的轴向边缘35；以及与内侧边缘24对置的胎面端侧的外侧边缘25。 [0044] 通过内侧边缘24而相对于路面使轮胎轴向的摩擦力发挥作用，从而提高了转弯过程中的抓地力。从这种观点出发，优选地，内侧边缘24以与轮胎周向平行的方式延伸。 [0045] 上述轴向边缘35包括第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27，该第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27在内侧边缘24与外侧边缘25之间、且在U字状花纹块18的轮胎周向上的两端部侧沿轮胎轴向延伸。在本实施方式中，第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27，从轮胎赤道C侧朝向胎面端侧以相互分离的朝向倾斜。这种第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27确保了外侧边缘25的轮胎周向上的较大的长度，提高了转弯过程中的抓地力。进而，第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27，相对于轮胎轴向以彼此相反的朝向倾斜，并且相对于轮胎轴向以相同的角度倾斜。这种第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27使得加速时及减速时的接地感稳定不变，从而提高了操纵稳定性。 [0046] 外侧边缘25包括：从凹沟17朝第一周向端部边缘26且向轮胎赤道C侧倾斜的第一外侧边缘部28；以及从凹沟17朝第二周向端部边缘27且向轮胎赤道C侧倾斜的第二外侧边缘部29。优选地，第一外侧边缘部28及第二外侧边缘部29相对于U字状花纹块18的轴向中心线18c线对称。这种第一外侧边缘部28及第二外侧边缘部29使得加速时及减速时的接地感稳定不变，从而提高了操纵稳定性，除此之外，还提高了花纹块的耐久性。 [0047] U字状花纹块18的踏面15，优选形成为轮胎周向的最大长度L1大于轮胎轴向的最大长度W1的纵长状。这种U字状花纹块18包含很多沿轮胎周向延伸的边缘成分，从而发挥转弯时的抓地力。其中，在U字状花纹块18的踏面15中，轮胎周向的最大长度L1例如优选设定为9mm～30mm。此外，踏面15的轮胎轴向的最大长度W1，例如优选设定为10mm～30mm。 [0048] 凹沟17的沟中心线17c相对于轮胎轴向的角度优选为10°以下。由此，能够均衡地使U字状花纹块18的胎面端侧的刚性缓和。 [0049] 如图4所示，若凹沟17的沟宽W2减小，则有可能无法充分减轻生硬感，若沟宽W2增大，则U字状花纹块18的刚性下降，从而有可能产生花纹块缺损等。从这种观点出发，凹沟17的沟宽W2优选设定为踏面15的轮胎周向的最大长度L1的0.10倍以上，另外，沟宽W2优选设定为L1的0.30倍以下，更优选设定为L1的0.20倍以下。其中，凹沟17的沟宽W2表示凹沟17的沟宽的最大宽度。 [0050] 根据同样的观点，凹沟17的轮胎轴向长度L2优选设定为踏面15的轮胎轴向的最大宽度W1的0.15倍以上，更优选设定为W1的0.30倍以上，另外，L2优选设定为W1的0.50倍以下，更优选设定为W1的0.35倍以下。 [0051] 此外，优选地，凹沟17的轮胎轴向长度L2小于凹沟17的从轮胎轴向的内端17o到内侧边缘24的轮胎轴向上的宽度W3。这种凹沟17能够确保U字状花纹块18的刚性，从而，除了能够维持转弯过程中的抓地力以及牵引性能以外，还能够提高花纹块耐久性。 [0052] 如图5所示，若凹沟17的沟深d1减小，则无法使U字状花纹块18的胎面端侧的刚性缓和，从而有可能无法抑制生硬感，若沟深d1增大，则U字状花纹块18的轮胎周向上的刚性下降，从而有可能使得牵引性能下降。从这种观点出发，沟深d1优选设定为胎面沟10的沟深D1的0.60倍以上，更优选设定为沟深D1的0.70倍以上，另外，沟深d1优选设定为沟深D1的0.90倍以下，更优选设定为沟深D1的0.80倍以下。 [0053] 如图3所示，凹沟17在踏面15形成有从第一外侧边缘部28及第二外侧边缘部29向轮胎赤道C侧延伸的横向边缘17s、17s。此外，凹沟17在胎面端侧的壁面16形成有从踏面15向轮胎径向内侧延伸的纵向边缘17v。这种横向边缘17s及纵向边缘17v例如在呈直线的情况下发挥较高的边缘效应，除此之外，还防止凹沟17中夹入石头。特别优选地，横向边缘17s、17s朝向胎面端侧且以相互离开的朝向倾斜。同样地，纵向边缘17v、17v优选朝向轮胎径向外侧、且以相互离开的朝向倾斜。 [0054] 横向边缘17s、17s朝轮胎赤道C侧延伸，且与圆弧边缘17r相连。同样地，纵向边缘17v、17v朝轮胎径向内侧延伸，且与圆弧边缘17r相连。当U字状花纹块18变形时，圆弧边缘 17r有助于缓和应力。 [0055] U字状花纹块18优选在壁面16具有沿轮胎径向延伸的边缘成分。从这种观点出发，在第一周向端部边缘26与内侧边缘24所成的拐角部30以及第二周向端部边缘27与内侧边缘24所成的拐角部31，分别设有倒角部32。这种倒角部32能够抑制U字状花纹块18的花纹块缺损。 [0056] 倒角部32优选为朝向踏面15的中心侧凸出的圆弧状，其曲率半径r优选为2mm以下。此外，在U字状花纹块18形成有从倒角部32朝轮胎径向内侧延伸的圆弧状的凹陷部33。这种圆弧状的凹陷部33尤其提高了柔软的泥泞地上的抓地力及牵引性能。 [0057] 由图4可以明确，若倒角部32增大，则与轮胎周向平行地延伸的内侧边缘24的长度减小，从而有可能使得转弯过程中的抓地力减小。另一方面，若倒角部32减小，则有可能使得倒角部32的效果减小。从这种观点出发，内侧边缘24的轮胎周向上的长度L4，优选设定为假想内侧边缘长度L3的0.60倍以上，更优选设定为L3的0.65倍以上，另外，优选设定为L3的0.80倍以下，更优选设定为L3的0.75倍以下，其中，假想内侧边缘长度L3是第一周向端部边缘26及第二周向端部边缘27的延长线、与内侧边缘24的延长线的交点之间的轮胎周向上的距离。 [0058] 进而，假想内侧边缘长度L3优选设定为踏面15的轮胎周向上的最大长度L1的0.75倍以上，更优选设定为L1的0.80倍以上，另外，优选设定为L1的1.00倍以下，更优选设定为L1的0.90倍以下。这种U字状花纹块18能够适当地增大胎面端侧的橡胶量（volumn），从而提高了转弯时的抓地力。 [0059] 为了从转弯初期到转弯末期可靠地发挥上述的U字状花纹块18的效果，如图2所示，优选中间花纹块14全部由U字状花纹块18构成。 [0060] 本实施方式的胎肩花纹块13包括：U字状花纹块18；以及具有凹沟17的倒U字状花纹块19，该凹沟17从轮胎赤道C侧的壁面16向胎面端侧延伸但在中途停止延伸。这种胎肩花纹块13提高了接近全倾斜转弯状态（full bank）时的抓地力，并提高了车身立起时的接地感。 [0061] 进而，优选地，由U字状花纹块18构成的胎肩花纹块13、与由U字状花纹块18构成的中间花纹块14沿轮胎周向交替地设置。当在泥泞地上行驶时，这种胎肩花纹块13及中间花纹块14提高了胎面部2的排土性，并均衡地发挥了转弯过程中的抓地力及牵引性能。 [0062] 以上虽然对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于图示的实施方式，还能够变形为各种方式来实施。 [0063] [实施例] [0064] 基于表1的规格，试制了形成有图1所示的基本构造、且以图2的胎面花纹作为基本花纹的不平整地面行驶用的摩托车用充气轮胎。另外，将上述试制轮胎装配于测试车辆的前轮，并对性能进行了测试。 [0065] 此外，作为比较例，对形成有图1所示的基本构造、且花纹块的形状不同的下述比较例1至3也进行了同样的测试。在比较例1至3中，将图2的胎面花纹的U字状花纹块分别变更成下述的花纹块形状。除花纹块的形状之外，其余均与图2的胎面花纹相同。 [0066] 比较例1：图6（a）所示的、不具有凹沟及倒角部的花纹块b1。 [0067] 比较例2：图6（b）所示的、不具有凹沟但具有倒角部c的花纹块b2。 [0068] 比较例3：图7（a）及图7（b）所示的、不具有凹沟及倒角部但在踏面具有凹部（凹口（recess））d的花纹块b3。 [0069] 其中，实施例及比较例的共通规格如下。 [0070] 轮胎尺寸： [0071] 前轮：80/100－21 [0072] 后轮：120/80－19 [0073] 轮辋尺寸： [0074] 前轮：21×1.60 [0075] 后轮：19×2.15 [0076] 内压： [0077] 前轮：80kPa [0078] 后轮：80kPa [0079] 测试车辆：排气量450cc摩托车越野竞技车辆 [0080] 测试方法如下。 [0081] ＜转弯时的抓地力、牵引性能、生硬感、操纵的轻快性＞ [0082] 在上述条件下，通过驾驶员的感官评价而对使实车在不平整地面路面的测试跑道上行驶时的转弯时的抓地力、牵引性能、生硬感以及操纵的轻快性进行了测试。以将比较例3评为100的评分来表示结果，数值越大越好。 [0083] 表1中示出了测试结果。 [0084] [表1] [0085] [0086] [0087] 根据测试的结果能够确认：实施例的轮胎维持了转弯时的抓地力、牵引性能，抑制了生硬感并提高了操纵的轻快性。 |
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