CN101279573A - 用于摩托车的越野轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种用于摩托车的越野轮胎，包括：胎面部分，其设置有包括位于轴向最外侧的胎肩花纹块的多个花纹块；一对胎侧部分；以及一对胎圈部分。胎肩花纹块包括：胎面表面，其具有对应于胎面边缘的轴向外边缘；以及侧向表面，其从胎面边缘延伸至位于胎侧部分上的径向内边缘，在包括轮胎轴线的截面上，侧向表面具有与连接胎面边缘和径向内边缘的参照线相比沿轴向隆起到轮胎外侧的隆起部分，并且侧向表面的径向内边缘距离胎圈基线的径向高度处在轮胎截面高度的30％至50％的范围内。

Description

用于摩托车的越野轮胎
技术领域
本发明涉及一种用于摩托车的越野轮胎，其中多个花纹块设置在胎面部分上。
背景技术
如图7所示，在多个花纹块b设置在胎面部分a上的用于摩托车的越野轮胎中，为了提高在野地上的转弯性能，期望胎肩花纹块b1的轴向内花纹块边缘bie沿轮胎的轴向朝外设置。这是因为，内花纹块边缘bie的边缘效应大大地有助于转弯时的侧向抓地性能。当胎肩花纹块b的内花纹块边缘bie沿轮胎的轴向更加朝外设置时，更能提高侧向边缘效应，并且即使当轮胎以更大的外倾角倾斜转弯时也能够抑制侧滑并能够增加转弯速度。
然而，当胎肩花纹块b1沿轮胎的轴向朝外设置时，必然会增加胎面宽度(轮胎宽度)。因此，劣化了当行驶在野地上时的行驶性能，并且会在轮胎与通过轮辋支撑轮胎的摇摆臂之间和/或在轮胎与传动链之间发生干涉。此外，当胎肩花纹块b1的内花纹块边缘bie沿轮胎的轴向朝外移位并同时保持胎面宽度不变时，则存在胎肩花纹块b1的花纹块宽度减小从而引起胎肩花纹块出现碎裂和/或损坏的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于摩托车的越野轮胎，其具有设置在胎肩花纹块的侧向表面上的隆起部分，从而能够在不增加胎面宽度的情况下改进胎肩花纹块的强度。此外，在不降低花纹块强度的情况下，能够使胎肩花纹块的胎面表面的轴向内边缘尽可能沿轮胎的轴向朝外移位。
根据本发明，一种用于摩托车的越野轮胎包括：胎面部分，其设置有包括轴向最外胎肩花纹块的多个花纹块；一对胎侧部分；以及一对胎圈部分。胎肩花纹块包括：胎面表面，其具有对应于胎面边缘的轴向外边缘；以及侧向表面，其从胎面边缘延伸至位于胎侧部分上的径向内边缘，在包括轮胎轴线的截面上，侧向表面具有与连接胎面边缘和径向内边缘的参照线相比沿轴向隆起到轮胎外侧的隆起部分，并且侧向表面的径向内边缘距离胎圈基线的径向高度处在轮胎截面高度的30％至50％的范围内。
根据本发明，如上所述，胎肩花纹块的侧向表面设置有与参照线相比沿轮胎的轴向朝外隆起的隆起部分。与侧向表面沿着参照线延伸或者侧向表面与参照线相比沿轮胎的轴向朝内延伸的传统轮胎比较，在不会改变胎面边缘的位置的情况下，隆起部分能够改进胎肩花纹块的强度。即，在本发明中，在不增加胎面宽度的情况下能够提高胎肩花纹块的花纹块强度。换句话说，能够使胎面的轴向内边缘沿轮胎的轴向尽可能朝外设置并同时保持胎肩花纹块的强度。因此，根据本发明的用于摩托车的越野轮胎能够提高在野地上的侧向抓地性能，并且还能够在不引起轮胎与摇摆臂和/或传动链之间发生干涉以及不会产生例如花纹块碎裂等的损坏的情况下提高转弯性能。
在胎肩花纹块的侧向表面中，径向内边缘距离胎圈基线的径向高度H1不小于轮胎截面高度H0的30％。于是，能够抑制由隆起部分引起的冲击吸收性能以及乘坐舒适性的劣化。
附图说明
图1是示出本发明的用于摩托车的越野轮胎的实施方式的截面图；
图2是示出轮胎的胎面花纹的展开图；
图3是示出胎肩花纹块、胎侧部分以及胎圈部分的截面图；
图4是胎肩花纹块的截面放大图；
图5是用于解释本发明的效果的示意图；
图6a和6b是胎肩花纹块的截面放大图，用于解释整个花纹块面积和隆起部分的面积；以及
图7是传统的用于摩托车的越野轮胎的截面图。
具体实施方式
现在将结合附图详细描述本发明的实施方式。
首先，在本申请文件中，轮胎的各零件或部分的“尺寸”指的是在常规状态下测量所得的尺寸，除非另外指明。术语“常规状态”指的是轮胎的常规充气未加载状态，其中轮胎安装在标准车轮轮辋上并充气到标准压力而且未加载。
标准车轮轮辋是由JATMA(日本和亚洲)、T&RA(北美)、ETRTO(欧洲)、STRO(斯堪的纳维亚)等标准组织正式核准的用于轮胎的车轮轮辋。标准压力是由相同组织在空气压力表或相似列表中规定的用于轮胎的最大气压。例如，标准车轮轮辋是JATMA中所规定的“标准轮辋(standard rim)”、ETRTO中的“测量轮辋(Measuring Rim)”、TRA中的“设计轮辋(Design Rim)”。标准压力是JATMA中的“最大气压(maximum air pressure)”、ETRTO中的“充气压力(InflationPressure)”、在TRA的“不同冷充气压力下的轮胎负荷极限(Tire LoadLimits at Various Cold Inflation Pressures)”表中所列出的最大压力等。
根据本发明，用于摩托车的越野轮胎1是设计成用于摩托车越野赛等的充气轮胎，并包括：胎面部分2，其设置有多个花纹块9；一对胎侧部分3；一对其中带有胎圈芯5的胎圈部分4；胎体6，其在胎圈部分4之间延伸；以及胎面补强帘线层7，其设置在胎体6的径向外侧。
在包括轮胎轴线的截面中，胎面部分2具有有着相对较小半径的胎面轮廓2A，其对应于经过花纹块9的每个胎面表面20的假想弧。对于优选的胎面轮廓2A，从与轮胎赤道线C相交的轮胎赤道线点Co到胎面边缘2e的径向高度La在从30mm至40mm的范围中，并且径向高度La与从轮胎赤道线点Co到胎面边缘2e的轴向长度Lb的比率La/Lb在从0.35到0.75的范围中。优选地，最大轮胎截面宽度出现在胎面边缘2e之间，即，胎面宽度等于最大轮胎截面宽度。
胎体6包括在胎圈部分4之间延伸的有机纤维帘线的涂胶帘布层6A，并且其边缘6b绕胎圈芯5反包从而固定至所述胎圈芯5。对于胎体6，能够采用斜交结构或子午线结构，斜交结构包括相对于轮胎赤道线C以35至60度角倾斜的胎体帘线，子午线结构包括相对于轮胎赤道线C以75至90度角倾斜的胎体帘线。
胎面补强帘线层7由有机纤维帘线的两层涂胶帘布层7A构成，有机纤维帘线相对于轮胎赤道线C以20至60度角倾斜。
如图2所示，胎面部分2设置有由多个花纹块9限定的花纹块花纹，即不存在花纹条，并且海区(sea area)8(对应于街车轮胎的“花纹沟区域”)绕花纹块9形成。
从图2清楚可见，花纹块9稀疏设置。由于各花纹块9的接地压力增加而使花纹块9陷入到例如泥的软地面中的量增加，所以花纹块9的这种稀疏分布配置有助于确保高牵引力。此外，由于宽的海域8形成在花纹块9之间，所以排泥性能高并且能够防止花纹沟堵塞。
花纹块9的稀疏分布配置能够以花纹块9的面向径向外侧的胎面表面20的总表面积Sb与胎面部分2的总表面积S(即，将整个海区8填满的假想胎面的表面积)的陆地比Sb/S来定量限定。陆地比Sb/S优选地至少为15％、更优选地至少为17％、进一步优选地至少为18％，并且优选地至多为30％、更优选地至多为28％、进一步优选地至多为26％。
不对花纹块9的高度(最大高度)BH加以特别限定。然而，如果高度BH过小，则存在在未铺砌的道路或崎岖地面上无法获得充足的牵引力或制动力的趋势，而如果高度BH过大，则在驾驶或制动时非常大的弯矩会作用在花纹块9的根部，从而花纹块9的耐久性趋于劣化。基于这些观点，优选地，花纹块9的高度BH(或海区8的深度)至少为10.0mm、尤其至少为11.0mm，并且至多为19.0mm、尤其至多为18.0mm。在该实施方式中，在胎面边缘2e处测量所得的高度BHe为在轮胎赤道线点Co处测量所得的高度BHc的70％至130％。
花纹块花纹包括沿着每个胎面边缘2e在轮胎的周向上设置的一对胎肩花纹块9E0的列。
在该实施方式中，胎肩花纹块9E0的列包括：第一胎肩花纹块9E1，其胎面表面20的轴向展开宽度W1较小；以及第二胎肩花纹块9E2，其展开宽度W1较大。在该实施方式中，这些第一和第二胎肩花纹块9E1和9E2沿轮胎的周向交替设置。在该第一胎肩花纹块9E1中，其胎面表面20的区域重心(质心)与第二胎肩花纹块9E2的胎面表面的区域重心相比位于更加接近胎面边缘2e的位置。
如比例尺放大的图3所示，每个胎肩花纹块9E1包括：胎面表面20，其具有对应于胎面边缘2e的轴向外边缘11o；以及侧向表面21，其从胎面边缘2e延伸至其位于胎侧部分3上的径向内边缘21e。
至少一个第一胎肩花纹块9E1的侧向表面21设置有隆起部分22。隆起部分22与参照线X相比沿轴向隆起到轮胎的外侧，参照线X连接胎面边缘2e与径向内边缘21e。如图3所示，附图标记8A代表海区8的底部，并且该底部大致平行于胎面轮廓2A延伸并且平滑地连接到胎侧部分3的外轮廓TS1。
在该实施方式中，隆起部分22具有三角形截面，所述三角形截面包括：径向外部分22a，其以相对于轮胎的径向(Rx)成正负20度之内的角度从胎面边缘2e延伸；以及径向内部分22b，其从外部分22a的径向内端部P延伸至侧向表面21的径向内边缘21e，同时沿轮胎轴向朝内倾斜。内部分22b通过曲率中心位于轮胎外侧的弧接合部22b1而平滑地连接到胎侧部分3的外轮廓TS1。由此，内部分22b能够防止应力集中在第一胎肩花纹块9E1的根部上。
与传统的用于摩托车的越野轮胎比较，在不改变胎面表面20的轴向外边缘11o的位置的情况下，隆起部分22能够沿花纹块宽度方向加强第一胎肩花纹块9E1。即，在不增加胎面宽度的情况下，隆起部分22能够提高第一胎肩花纹块9E1的花纹块的强度。因此，能够使第一胎肩花纹块9E1的胎面表面20的轴向内边缘11i沿轮胎的轴向尽可能朝外而同时保持所述胎肩花纹块9E1的强度。
图5示出每个均具有相同胎面宽度TW的三种轮胎T1、T2和1。如图5所示，如参照轮胎T1，当充分保证胎肩花纹块b1的花纹块宽度并且保持必要的花纹块强度时，胎肩花纹块b1的轴向内边缘bie的位置趋于设置在轮胎的轴向的内侧。于是，侧向边缘效应趋向下降并且转弯性能劣化。此外，如参照轮胎T2，当减小花纹块宽度并且使胎肩花纹块b1的内边缘bie沿轴朝外设置时，花纹块的强度不足并且花纹块出现碎裂或损坏。另一方面，根据本实施方式的轮胎1，其保持与轮胎T1相同的花纹块强度，能够表现出与轮胎T2相同的侧向抓地性能并且能够提高转弯性能。
为了进一步改进本发明的效果，如图4所示，优选地，隆起部分22始于参照线X的最大隆起高度hmax在1.0mm至10.0mm的范围内。如果最大高度hmax小于1.0mm，则补强效果不足，而如果最大高度hmax超过10.0mm，则补强效果超出最大极限并且不必要地增加了其重量。基于这种观点，优选地，最大高度hmax设定成不小于2.0mm，并且其上限设定成不大于8.0mm。
优选地，隆起部分22从经过轴向外边缘11o的径向线Rx沿轴向朝外隆起小于2.0mm。如果隆起部分22从径向线Rx隆起不小于2.0mm，则越野行驶性能劣化，并且存在轮胎与摇摆臂或传动链彼此干涉的问题。因此，优选地，从径向线Rx的最大隆起量δ不大于1.0mm，并且更优选地不从径向线Rx上隆起。
在第一胎肩花纹块9E1中，优选地，胎面表面20沿轮胎轴向的展开宽度W1不大于11.0mm。由此，胎面表面20的轴向内边缘11i的位置充分地沿轮胎的轴向朝外设置，从而改进了侧向抓地性能。此时，第一胎肩花纹块9E1优选地具有从胎面表面20的轴向内边缘11i到假想交点VP的测量所得的不小于11.0mm的假想展开宽度W2，其中胎面表面20的延展线和隆起部分22的内部分22b的延展线在所述假想交点VP处彼此相交。这是因为，如果假想展开宽度W2不小于11.0mm，即使当展开宽度W1不大于11.0mm时也能够保证必要的花纹块强度。
为了保证花纹块强度，优选地，展开宽度W1不小于假想展开宽度W2的40％，并且侧向表面21的径向内边缘21e与外部分22a的下端部P之间的径向高度L3不小于假想交点VP与侧向表面21的内边缘21e之间的径向高度L4的50％。如果这些值小于这些范围，则难以保证花纹块强度。
此外，为了有效改进花纹块强度，优选地，图6b中以灰色示出的隆起部分22的面积As处在图6a中以灰色示出的胎肩花纹块的总面积Ab的10％至20％的范围中，更优选地处在12％至18％的范围中。
根据第一胎肩花纹块9E1，能够减小胎面表面20的展开宽度W1。因此，第一胎肩花纹块9E的胎面表面20形成为竖向较长的矩形形状，其中周向展开长度L1(图2中示出)与展开宽度W1的比率L1/W1在1.0至4.0的范围内。通过使胎面表面20形成为与传统技术比较更窄且更长的矩形形状，由此具有能够将边缘制成较长的优点，从而有益于在野地上的侧向抓地能力。
根据第一胎肩花纹块9E1，为了保证咬入到野地的较大咬入量并且表现出较高边缘效应，至少胎肩花纹块9E的侧向内表面25优选地以相对于经过轴向内边缘11i的胎面表面20的法线Z不大于10度的角度β倾斜。依据花纹块刚性和花纹块强度，角度β的下限值不小于-20度。对于角度β，将花纹块朝向胎面表面20变窄所沿的倾斜方向定义为+(正)，并且将花纹块变宽所沿的倾斜方向定义为-(负)。可将具有不同角度β的多个斜面连接在一起用以形成侧向内表面25。在这种情况下，将每个斜面的角度β设定在上述范围内。
接下来，在第一胎肩花纹块9E1中，通过形成隆起部分22而提高了压缩刚性。因此，存在轮胎的冲击吸收性能下降并且乘坐舒适性和接地性能劣化的趋势。因此，如图3所示，为了进一步增加软的胎侧部分3的区域，侧向表面21的径向内边缘21e距离胎圈基线BL的径向高度H1优选地设定在轮胎截面高度H0的30％至50％的范围内。由此，抑制了冲击吸收性能的下降，并且保持了乘坐舒适性和接地性能。如果比率H1/H0超过50％，则无法充分保证转弯所必须的胎面轮廓2A的径向高度La以及花纹块9的高度BH。于是，优选地，比率H1/H0的下限值不小于35％并且上限值不大于45％。
胎侧部分3具有外轮廓TS1，外轮廓TS1以曲率中心位于轮胎内侧的凸面弯曲形式从侧向表面21的径向内边缘21e延伸。胎圈部分4具有外轮廓TS2，外轮廓TS2以曲率中心位于轮胎外侧的凹面弯曲形式延伸。当轮胎安装到标准轮辋上时，轮廓TS2的大部分与轮辋凸缘接触。由于胎侧部分3的轮廓TS1以凸面形式弯曲，所以其容易弯曲并且具有极好的冲击吸收性能。因此，从侧向表面21的径向内边缘21e到胎侧部分3与胎圈部分4的边界B的径向高度H2优选地设定在轮胎截面高度H0的15％至40％的范围内。这是优选的，因为抑制了由隆起部分22引起的冲击吸收性能的劣化，并且保持了乘坐舒适性和接地性能。
在该实施方式中，与第一胎肩花纹块9E1相似，第二胎肩花纹块9E2在其侧向表面21也设置有隆起部分22。如有必要，第二胎肩花纹块9E2可形成为不具有隆起部分22的传统胎肩花纹块。在这种情况下，优选地，第二胎肩花纹块9E2的胎面表面20的展开宽度W1优选地设定为大于11.0mm用以保证必要的花纹块强度。
如图2所示，胎面部分2进一步设置有位于胎肩花纹块9E与9E之间的中央花纹块9C1和中间花纹块9C2。在该实施方式中，每个中央花纹块9C1设置在轮胎赤道线C上，并且每个中间花纹块9C2设置在中央花纹块9C1的两个外侧。在它们之中，由于中间花纹块9C2是不仅在直线行驶时而且在转弯时都会有负荷施加于其上的花纹块，所以需要具有花纹块强度和花纹块刚性。在该实施方式的轮胎1中，由于第一胎肩花纹块9E的胎面表面20的展开宽度W1能够设置为较低的值，所以相应地能够保证在中央花纹块9C1与胎肩花纹块9E之间具有较宽空间，从而如果中间花纹块9C2的尺寸增加，则能够提高花纹块强度和花纹块刚性。
尽管已经详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不受限于所示出的实施方式，并且本发明能够修改成能够实施的多种模式。
对比试验：
基于表1中所示的技术规格试制出具有图1所示的轮胎结构、其基本花纹为图2所示的胎面花纹并且其轮胎型号为120/80-19 63M的用于摩托车的越野轮胎，而后对转弯性能、花纹块强度和乘坐舒适性进行测试。仅仅是这些轮胎的胎肩花纹块彼此不同，而轮胎的其它部分则大致相同。
<转弯性能>
在轮辋(19×2.15)和内压(80kPa)的条件下，将样品轮胎安装在具有450cc活塞排量的用于摩托车越野赛的摩托车后轮上，摩托车由专业测试驾驶员在摩托车越野赛的跑道上驾驶，此时的转弯性能基于驾驶员的感觉进行评估，并且其结果以采用指数的五点法来评估，其中将比较例1定义为“3”。指数越高则结果越好。将普通轮胎(型号为90/100-2157M、轮辋为20×1.60并且内压为80kPa)用作前轮。
<花纹块强度>
基于车辆在摩托车越野赛跑道行驶之后胎肩花纹块是否出现缺口而基于上述的五点法对花纹块强度进行评估。
<乘坐舒适性>
基于在摩托车越野赛跑道行驶之后驾驶员的感觉来评估乘坐舒适性。结果通过采用指数的五点法来评估，其中将比较例1定义为“3”。指数越高则结果越好。
Figure A20081008986800131

Claims (9)

1.一种用于摩托车的越野轮胎，包括：
胎面部分，其设置有包括位于轴向最外侧的胎肩花纹块的多个花纹块，
一对胎侧部分，以及
一对胎圈部分，
所述胎肩花纹块包括：
胎面表面，其具有对应于胎面边缘的轴向外边缘，以及
侧向表面，其从所述胎面边缘延伸至位于所述胎侧部分上的径向内边缘，
在包括轮胎轴线的截面上，所述侧向表面具有与连接所述胎面边缘和所述径向内边缘的参照线相比沿轴向隆起到轮胎外侧的隆起部分，并且
所述侧向表面的径向内边缘距离所述胎圈的基线的径向高度处在轮胎截面高度的30％至50％的范围内。
2.根据权利要求1所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述隆起部分相对于所述参照线的最大隆起高度在1.0mm至10.0mm的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述隆起部分相对于经过所述胎面边缘的径向线至多隆起2.0mm。
4.根据权利要求1所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述隆起部分具有三角形截面，包括
径向外部分，其从所述胎面边缘延伸并且相对于所述轮胎的径向具有正负20度内的角度，以及
径向内部分，其从所述外部分的径向内端部延伸至所述侧向表面的径向内边缘，同时沿所述轮胎的轴向朝内倾斜。
5.根据权利要求4所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述隆起部分的径向内部分通过曲率中心位于所述轮胎外侧的弧平滑地连接到所述胎侧部分。
6.根据权利要求1所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述胎肩花纹块的胎面表面具有不大于11.0mm的展开宽度。
7.根据权利要求4所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述胎肩花纹块的胎面表面具有从所述胎面表面的轴向内边缘到假想交点测量所得的不小于11.0mm的假想展开宽度，其中所述假想交点为所述胎面表面的延展线与所述隆起部分的径向内部分的延展线彼此相交的点。
8.根据权利要求1所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述胎肩花纹块的胎面表面的周向展开长度L1与展开宽度W1的比L1/W1处在1.0至4.0的范围内。
9.根据权利要求1所述的用于摩托车的越野轮胎，其中
所述胎侧部分具有以曲率中心位于所述轮胎内侧的凸面弯曲形式延伸的外轮廓，
所述胎圈部分具有以曲率中心位于所述轮胎外侧的凹面弯曲形式延伸的外轮廓，并且
从所述侧向表面的径向内边缘到所述胎侧部分与所述胎圈部分的边界的径向高度处在所述轮胎截面高度的15％至40％的范围内。
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