CN101678721A - 机动两轮车用充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机动两轮车用充气轮胎，该机动两轮车用充气轮胎特别在中间外倾角被施加到轮胎时在不劣化驱动稳定性的情况下改善驱动性能和制动性能。该轮胎包括：胎面部(1)、胎侧部(2)和胎圈部(3)，其中，胎面部(1)包括五个区域：中央区域(A)、一对肩部区域(C)以及一对中间区域(B)，被布置于中间区域(B)的整个区域上的中间胎面橡胶(7b)的至少形成接地面的部分的100％模量比被布置于中央区域(A)的整个区域上的中央胎面橡胶(7a)的至少形成接地面的部分的100％模量和被布置于肩部区域(C)的整个区域上的肩部胎面橡胶(7c)的至少形成接地面的部分的100％模量这两者都大。

Description

机动两轮车用充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种机动两轮车用充气轮胎。

背景技术

与诸如乘用车、公交车和卡车等在偏离角(slip angle)被施加到轮胎的情况下在转弯处行驶的所谓的四轮车辆用轮胎相反，为了使机动两轮车在转弯处行驶，外倾角应该被施加到机动两轮车用轮胎，轮胎通过外倾角相对于路面倾斜。因此，在机动两轮车用轮胎中，直行时的胎面部的接地区域与转弯时的胎面部的接地区域不同。也就是说，在直行时，包括胎面部的轮胎赤道面的中央区域接触路面，以起到向路面传递驱动力和制动力的作用，而在转弯时，包括胎面接地端的肩部区域(shoulder region)接触路面，以起到产生抵抗施加到机动两轮车的离心力的横向力的作用。位于这些区域之间的中间区域起到例如在转弯结束处向路面传递驱动力和制动力的作用，以及在转弯时产生抵抗离心力的横向力的作用。

因此，如果被布置于机动两轮车用轮胎的胎面部的接地区域的胎面橡胶由单一种类的橡胶组成或具有单一种类的橡胶硬度等等，则不可能在各接地区域中充分地实现上述的功能。

例如，日本特开2006-273240号公报描述了一种机动两轮车用充气轮胎，其目的是通过将胎面部的接地区域分成一个中央区域和两个肩部区域这三个区域以及通过将包括具有适当的损耗角正切动态弹性比率(ratio for dynamic elasticity ofloss tange nt)的橡胶材料的胎面橡胶布置于各区域，而通过中央区域改善直行时的高速耐久性，并通过肩部区域改善转弯时的抓地性能(grip performance)和稳定性。

然而，虽然日本特开2006-273240号公报中描述的机动两轮车用充气轮胎能够通过中央区域获得改善的高速耐久性，并通过肩部区域获得转弯时的改善抓地性能和稳定性，但是，不仅仍然没有向路面充分地传递驱动力和制动力，而且也没有充分地产生抵抗离心力的横向力，这些力需要用于转弯时特别是处于转弯结束处的接触路面并且扩展在中央区域和肩部区域的中间区域。另外，在该机动两轮车用充气轮胎中，不均匀的磨损特别是在转弯行驶时容易产生于中间区域附近。

另外，如果例如将损耗角正切动态弹性比率差异很大的两种胎面橡胶用于中央区域和肩部区域，则当外倾角增大或减小时，不同种类的橡胶同时或依次接触地面，这导致胎面橡胶的接地性能随着外倾角的变化而显著变化，使得驱动稳定性可能变得不足。

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明提供了一种机动两轮车用充气轮胎，该机动两轮车用充气轮胎改善驱动性能和制动性能，而不会劣化驱动稳定性，特别是当中间外倾角被施加到轮胎时不会劣化驱动稳定性。

用于解决问题的方案

根据本发明的机动两轮车用充气轮胎包括：胎面部，所述胎面部包括具有一层或多层的层状结构的胎面橡胶，一对胎侧部，所述一对胎侧部从所述胎面部的两侧向轮胎径向内侧连续地延伸，以及胎圈部，每个所述胎圈部延续到所述一对胎侧部中的每个胎侧部的径向内侧，其中，所述胎面部的接地区域包括五个区域：中央区域，所述中央区域包括轮胎赤道面；一对肩部区域，每个肩部区域均包括胎面接地端；以及一对中间区域，每个中间区域均位于所述中央区域和对应的肩部区域之间，被布置于所述中间区域的整个区域上的中间胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量比被布置于所述中央区域的整个区域上的中央胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量和被布置于所述肩部区域的整个区域上的肩部胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量这两者都大。这里所用的表述“具有一层或多层的层状结构的胎面橡胶”不仅包括胎面部的由单层组成的胎面橡胶，而且还包括由诸如盖和基础结构等多层组成的胎面橡胶。这里所用的100％模量表示在室温以500±25mm/min的速度利用根据JISK6251的JIS哑铃状试件3号在拉伸试验中测量拉伸应力得到的值。

在该机动两轮车用充气轮胎中，中央胎面橡胶的100％模量优选地大于肩部胎面橡胶的100％模量。

另外，中间胎面橡胶的100％模量优选地在1.3MPa至2.1MPa的范围内。

更优选地，中央胎面橡胶的100％模量在1.0MPa至1.8MPa的范围内，并且肩部胎面橡胶的100％模量在0.9MPa至1.7MPa的范围内。

另外，更优选地，在沿着轮胎子午线(meridian)剖切的剖视图中，中间胎面橡胶的外表面的周向长度在整个接地区域的周向长度的10％至40％的范围内。这里所用的周向长度表示当轮胎被安装至由JATMA YEAR BOOK(日本机动车轮胎制造者协会年鉴)，ETRTO STANDARD MANUAL(欧洲轮胎轮辋技术组织标准手册)，TRA(轮胎和轮辋协会)YEAR BOOK规定的适用轮辋、并且轮胎被施加了也由JATMA YEARBOOK，ETRTO STANDARD MANUAL，TRA(轮胎和轮辋协会)YEAR BOOK等规定的内部压力时沿着胎面表面测量的长度。

更优选地，在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，中央胎面橡胶的外表面的周向长度在整个接地区域的周向长度的10％至35％的范围内，并且肩部胎面橡胶的外表面的周向长度在整个接地区域的周向长度的5％至35％的范围内。

在上述轮胎中的任一者中，胎侧部优选地具有表明轮胎是用于两轮机动车的后轮的标记。

发明的效果

在机动两轮车用充气轮胎中，在直行时接触地面的中央区域需要适用于有效地向路面传递驱动力和制动力的特性，并且在转弯时接触地面的肩部区域需要适用于产生足够的横向力的特性。另外，胎面部的位于中央区域和肩部区域之间的中间区域不仅需要在转弯结束处等有效地向路面传递驱动力和制动力的特性，而且还需要产生足够的横向力的特性。

因此，在本发明的机动两轮车用充气轮胎中，关注作为由外力引起的胎面部的伸长率的刚度的度量的胎面橡胶的模量。当数据比较稳定时的100％伸长率的100％模量被用作该模量的大小的度量。

通过将中间胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量设定成比中央胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量以及肩部胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量这两者都大，尤其在中间外倾角被施加到轮胎的转弯结束处等接触地面的中间区域保证了高刚度，从而增加了前后刚度和横向刚度。因此，该中间区域能够获得高驱动性能和制动性能，也能获得抵抗离心力的足够的横向力。

附图说明

图1是示出根据本发明的机动两轮车用充气轮胎的实施方式的横向剖视图。

图2是示出根据本发明的机动两轮车用充气轮胎的另一实施方式的横向剖视图。

附图标记说明

1    胎面部

2    胎侧部

3    胎圈部

4    胎圈芯

5    胎体帘布层

6    带束层

7    胎面橡胶

7a   中央胎面橡胶

7b   中间胎面橡胶

7c   肩部胎面橡胶

8    胎侧橡胶

A    中央区域

B    中间区域

C    肩部区域

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的机动两轮车用充气轮胎。图1是示出根据本发明的机动两轮车用充气轮胎的实施方式的沿着子午线剖切的剖视图。

在图1中，附图标记1表示胎面部，附图标记2表示从胎面部1的两侧沿径向向内连续延伸的一对胎侧部，附图标记3表示各个连续到各胎侧部2的径向内侧的胎圈部。

该轮胎具有胎体帘布层5，胎体帘布层5从胎面部1延伸经过胎侧部2并且绕胎圈部3的胎圈芯4卷起。虽然在图中胎体由一层胎体帘布层5组成，但是胎体可以由多层胎体帘布层组成。

由至少周向增强帘线层组成的带束层6在胎冠区域被布置于胎体帘布层5的外周侧。该带束层6可以具有例如将一根或多根沿轮胎周向延伸的帘线连续地卷绕(wound)形式的所谓的螺旋带束层结构。在轮胎最大宽度位置之间以弧形延伸并且形成胎面部1的接地区域的胎面橡胶7被设置于带束层6的外周侧。形成胎侧部的胎侧橡胶8被设置于胎面橡胶7的两侧。另外，预定的槽形成于胎面橡胶7的表面上，尽管这些槽在图1中被省略了。

在图中所示的轮胎中，胎面部1的接地区域包括以下五个区域：中央区域A，其包括轮胎赤道面；肩部区域C，各肩部区域C均包括胎面接地端；以及中间区域B，各中间区域B均位于中央区域A和肩部区域C之间。肩部区域C和中间区域B在相对于赤道面对称的位置处分别形成一对。

被布置于每个区域的胎面橡胶7具有单层结构。被布置于中间区域B的整个区域的中间胎面橡胶7b的至少形成接地面的部分的100％模量比被布置于中央区域A的整个区域的中央胎面橡胶7a的至少形成接地面的部分的100％模量和被布置于肩部区域C的整个区域的肩部胎面橡胶7c的至少形成接地面的部分的100％模量这两者都大。优选地，中央胎面橡胶7a的100％模量比肩部胎面橡胶7c的100％模量大。

在机动两轮车用轮胎中，在直行时主要是轮胎的胎面部1的中央区域A接触地面，而在外倾角被施加的转弯行驶期间，通过使轮胎的接地区域从胎面部1的中央区域A移位，肩部区域C接触地面。由于直行的频率远大于转弯行驶的频率，所以可以通过将强调耐磨性的橡胶布置于中央区域A并且将强调抓地力的橡胶布置于肩部区域C来获得耐磨性和转弯性能都优越的轮胎。结果，可以增大轮胎的刚度并可以改善耐磨性。

因此，在该机动两轮车用充气轮胎中，在例如中间外倾角被施加到轮胎的转弯结束处接触地面的中间区域B能够保证高刚度，以增大前后刚度和横向刚度。结果，中间区域B能够获得高驱动性能和制动性能，也能获得抵抗离心力的足够的横向力。

通过将中间胎面橡胶7b的100％模量设定成位于1.3MPa至2.1MPa的范围内，可以获得用于高驱动力、制动力以及横向力的足够的刚度。

当中间胎面橡胶7b的100％模量小于1.3MPa时，由于刚度不足，可能不能保证足够的驱动力和横向力。另一方面，当中间胎面橡胶7b的100％模量大于2.1MPa时，由于刚度过高，对路面的不平整引起的振动的吸收性能以及接地性能可能恶化。

通过将中央胎面橡胶7a的100％模量设定成位于1.0MPa至1.8MPa的范围内，并且将肩部胎面橡胶7c的100％模量设定成位于0.9MPa至1.7MPa的范围内，可以获得耐磨性和转弯性能均优越的性能。

当中央胎面橡胶7a的100％模量小于1.0MPa时，由于刚度不足，耐磨性可能恶化。另一方面，当中央胎面橡胶7a的100％模量大于1.8MPa时，由于刚度过高，对路面的不平整引起的振动的吸收性能可能恶化。

当肩部胎面橡胶7c的100％模量小于0.9MPa时，由于刚度不足，可能不能保证相对于横向力的足够刚度。另一方面，当肩部胎面橡胶7c的100％模量大于1.7MPa时，在转弯时对路面的不平整引起的振动的吸收性能可能恶化。

更优选地，在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，中间胎面橡胶7b的外表面的周向长度lb在整个接地区域的周向长度l的10％至40％的范围内。

在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，通过将中间胎面橡胶7b的外表面的周向长度lb设定成位于整个接地区域的周向长度l的10％至40％的范围内，能够保证高的前后刚度和横向刚度，并且能够获得高的驱动性能、制动性能和转弯性能。

当中间胎面橡胶7b的外表面的周向长度lb小于整个接地区域的周向长度l的10％时，可能不能保证相对于驱动力、制动力和横向力的足够刚度。另一方面，当中间胎面橡胶7b的外表面的周向长度lb大于整个接地区域的周向长度l的40％时，具有高的100％模量的中间胎面橡胶7b宽地扩展到中央区域A或肩部区域C。因此，各部分高于所需地增大其刚度，并且可能恶化对路面的不平整引起的振动的吸收性能。

在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，中央胎面橡胶7a的外表面的周向长度la优选地在整个接地区域的周向长度l的10％至35％的范围内，并且肩部胎面橡胶7c的外表面的周向长度lc优选地在整个接地区域的周向长度l的5％至35％的范围内。

在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，通过将中央胎面橡胶7a的外表面的周向长度la设定成位于整个接地区域的周向长度l的10％至35％的范围内，并且将肩部胎面橡胶7c的外表面的周向长度lc设定成位于整个接地区域的周向长度l的5％至35％的范围内，可以分别适应于直行和转弯时的吸收性能和驱动性能以及转弯性能。

当中央胎面橡胶7a的外表面的周向长度la小于整个接地区域的周向长度l的10％时，具有高刚度的中间胎面橡胶7b可能在直行时进入接地区域，使得直行时的接地区域的刚度变得比所需要的刚度高，这将导致乘坐舒适性的恶化。另一方面，当中央胎面橡胶7a的外表面的周向长度la大于整个接地区域的周向长度l的35％时，利用中间区域B的刚度增大来改善驱动性能的效果可能会较小。

当肩部胎面橡胶7c的外表面的周向长度lc小于整个接地区域的周向长度l的5％时，具有高刚度的中间胎面橡胶7b在转弯时可能大量地进入接地区域，使得接地区域刚度变得比所需要的刚度高，而且可能恶化转弯时对路面的不平整引起的振动的吸收性能和接地性能。另一方面，当肩部胎面橡胶7c的外表面的周向长度lc大于整个接地区域的周向长度l的35％时，利用中间区域B的刚度增大来改善驱动性能的效果可能会较小。

由于机动两轮车中的后轮是驱动轮，所以当本发明被应用于后轮用轮胎中时产生显著效果。因此，胎侧部2优选地具有表明轮胎是用于机动两轮车的后轮的标记。

实施例1

接着，实验性地生产后轮用轮胎，尺寸为190/50ZR17的各轮胎的结构如图2所示，并且包括单丝螺旋带束层和尼龙带束层。如表1和表2所示，对各参数变化的实施例轮胎1至7和比较例轮胎1和2的驱动性能进行评价。在实验中，前轮用轮胎是尺寸为120/70ZR17的子午线轮胎。由于除了胎面部以外不需要改变轮胎的结构，所以本发明的轮胎的结构与传统的机动两轮车用充气轮胎的结构基本上类似。

[表1]

	中央胎面橡胶周向长度la[％]	中间胎面橡胶周向长度lb[％]	胎肩胎面橡胶周向长度lc[％]
				实施例轮胎1	22	56	22
实施例轮胎2	22	60	18
				实施例轮胎3	15	60	25
实施例轮胎4	5	73	22
				实施例轮胎5	22	56	22
实施例轮胎6	22	33	45
				实施例轮胎7	22	56	22
比较例轮胎1	100	0	0
				比较例轮胎2	22	56	22

[表2]

	中央胎面橡胶100％模量[MPa]	中间胎面橡胶100％模量[MPa]	肩部胎面橡胶100％模量[MPa]
				实施例轮胎1	1.38	1.68	1.28
实施例轮胎2	1.38	1.68	1.28
				实施例轮胎3	1.38	1.68	1.28
实施例轮胎4	1.38	1.68	1.28
				实施例轮胎5	1.28	1.68	1.38
实施例轮胎6	1.38	1.68	1.28
				实施例轮胎7	1.38	1.58	1.28
比较例轮胎1	1.38	1.38	1.38
				比较例轮胎2	1.68	1.38	1.28

(驱动性能)

各实施例轮胎1至7和比较例轮胎1和2均被安装在尺寸为MT6.00的轮辋上，并且被施加290kPa的内压和150kg的负荷，然后以30～300km/h的速度在行驶距离为4km、外倾角为0～45度的条件下反复行驶。由评估乘车者根据他的感觉评估的驱动性能的结果示在表3中。在比较例轮胎1被定义为100的情况下，结果用指数值来表示。数值越大表示结果越好。

[表3]

	驱动性能
		实施例轮胎1	120
实施例轮胎2	125
		实施例轮胎3	120
实施例轮胎4	110
		实施例轮胎5	110
实施例轮胎6	101
		实施例轮胎7	115
比较例轮胎1	100
		比较例轮胎2	95

表3的结果表明与实施例轮胎1至7相比，比较例轮胎1和2没有产生足够的驱动性能。

实施例2

如下所述，对各实施例轮胎1至7以及比较例轮胎1和2的对路面的不平整引起的振动的吸收性能进行评价。

(吸收性能)

在150kg的负载、4km的行驶距离、0～45度的外倾角和30～300km/h的速度的条件下，由评估乘车者根据他的感觉评价路面的不平整引起的振动振幅的大小和起点，结果如表4所示。在比较例轮胎1被定义为100的情况下，结果用指数值来表示。数值越大表示吸收性能越好。

[表4]

	吸收性能
		实施例轮胎1	115
实施例轮胎2	110
		实施例轮胎3	120
实施例轮胎4	102
		实施例轮胎5	100
实施例轮胎6	105
		实施例轮胎7	104
比较例轮胎1	100
		比较例轮胎2	90

表4的结果表明与实施例轮胎1至7相比，比较例轮胎1和2没有产生足够的吸收性能

实施例3

如下所述，评价各实施例轮胎1至7和比较例轮胎1和2的耐磨性。

(耐磨性)

带有各实验轮胎的实际的车辆在150kg的负荷、4km的行驶距离、0～45度的外倾角的条件下以100～300km/h的速度反复行驶。然后，通过测量被磨损的轮胎的槽的深度，评价各轮胎的耐磨性，如表5所示。在比较例轮胎1被定义为100的情况下，结果用指数值来表示。数值越大表示耐磨性能越好。

[表5]

	耐磨性
		实施例轮胎1	100
实施例轮胎2	100
		实施例轮胎3	100
实施例轮胎4	102
		实施例轮胎5	100
实施例轮胎6	100
		实施例轮胎7	100
比较例轮胎1	100
		比较例轮胎2	105

表5的结果表明实施例轮胎1至7能够在保持不恶化耐磨性的情况下改善驱动性能和制动性能。

表3至表5的结果表明与比较例轮胎1和2相比，实施例轮胎1至7在驱动性能和吸收性能上都是优越的。

Claims (7)

1.一种机动两轮车用充气轮胎，其包括：

胎面部，所述胎面部包括具有一层或多层的层状结构的胎面橡胶，

一对胎侧部，所述一对胎侧部从所述胎面部的两侧向轮胎径向内侧连续地延伸，以及

胎圈部，每个所述胎圈部延续到所述一对胎侧部中的每个胎侧部的径向内侧，

其中，所述胎面部的接地区域包括五个区域：

中央区域，所述中央区域包括轮胎赤道面；

一对肩部区域，每个肩部区域均包括胎面接地端；以及

一对中间区域，每个中间区域均位于所述中央区域和对应的肩部区域之间；

被布置于所述中间区域的整个区域上的中间胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量比被布置于所述中央区域的整个区域上的中央胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量和被布置于所述肩部区域的整个区域上的肩部胎面橡胶的至少形成接地面的部分的100％模量这两者都大。

2.根据权利要求1所述的机动两轮车用充气轮胎，其特征在于，所述中央胎面橡胶的100％模量大于所述肩部胎面橡胶的100％模量。

3.根据权利要求1或2所述的机动两轮车用充气轮胎，其特征在于，所述中间胎面橡胶的100％模量在1.3MPa至2.1MPa的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动两轮车用充气轮胎，其特征在于，所述中央胎面橡胶的100％模量在1.0MPa至1.8MPa的范围内，所述肩部胎面橡胶的100％模量在0.9MPa至1.7MPa的范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机动两轮车用充气轮胎，其特征在于，在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，所述中间胎面橡胶的外表面的周向长度在整个所述接地区域的周向长度的10％至40％的范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机动两轮车用充气轮胎，其特征在于，在沿着轮胎子午线剖切的剖视图中，所述中央胎面橡胶的外表面的周向长度在整个所述接地区域的周向长度的10％至35％的范围内，并且所述肩部胎面橡胶的外表面的周向长度在整个所述接地区域的周向长度的5％至35％的范围内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机动两轮车用充气轮胎，其特征在于，所述胎侧部具有表明所述充气轮胎是用于安装到机动两轮车的后轮的标记。

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