CN102085775B - 摩托车用轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摩托车用轮胎，能够保持操纵稳定性和乘车舒适性，并且能够提高滚动阻力性能。在胎面部(2)具有横亘轮胎赤道(C)且相对于轮胎周向以20度以下的角度延伸的胎冠倾斜沟(11)，胎冠倾斜沟(11)配置在胎面宽度(TW)的30％的区域亦即中央区域(Cr)内，中央区域(Cr)的陆地比为75～95％，并且在轮胎子午线截面中，将中央区域(Cr)的曲率半径(TR)设为胎面宽度(TW)的0.60～0.75倍。

Description

摩托车用轮胎
技术领域
本发明涉及能够保持操纵稳定性和乘车舒适性，并且提高滚动阻力性能的摩托车用轮胎。
背景技术
近年，考虑到地球环境问题等，为了提高燃油效率而关注减小滚动阻力的摩托车用轮胎。例如，在下述专利文献1中提出有以下的摩托车用轮胎：在胎面胶的中央区域配置有损失正切tanδ小的低磁滞橡胶。由于这样的摩托车用轮胎能够抑制中央区域的胎面胶发热和能量损失，因此能够提高滚动阻力性能。
专利文献1：日本特开2007-131112号公报
然而，上述的摩托车用轮胎存在过度抑制中央区域的胎面胶发热的倾向，因此存在充分地无法发挥抓地力、且易降低操纵稳定性的问题。另一方面，虽然考虑了对中央区域的胎面胶配置复数弹性模量E*较大的高弹性橡胶来提高滚动阻力性能，然而由于过度地抑制胎面部的弯曲变形，因此存在易使乘车舒适性变差的问题。
发明内容
本发明是鉴于以上的实际情况所做出的，主要目的在于提供一种摩托车用轮胎，其以在胎面部的中央区域内配置横亘轮胎赤道且相对于轮胎周向以20度以下的角度延伸的胎冠倾斜沟，并且将中央区域的陆地比和轮胎子午线截面的中央区域的曲率半径限制在一定范围内为基本，从而能够保持操纵稳定性和乘车舒适性，并且能够提高滚动阻力性能。
本申请的技术方案1所述的发明是一种摩托车用轮胎，其特征在于，在胎面部具有胎冠倾斜沟，该胎冠倾斜沟横亘轮胎赤道且相对于轮胎周向以20度以下的角度延伸，上述胎冠倾斜沟配置在胎面宽度30％的区域亦即中央区域内，上述中央区域的陆地比为75～95％，并且在轮胎子午线截面中，将上述中央区域的曲率半径设为上述胎面宽度的0.60～0.75倍。
另外，技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟的沟宽度为5～10mm。
另外，技术方案3所述的发明是在技术方案1或2所述的摩托车用轮胎的基础上，在轮辋组装于正规轮辋且填充正规内压，并且加载正规载荷且以外倾角0度接地为平面的加载正规载荷的状态下，上述胎面部的接地面沿轮胎轴向的最大长度亦即胎面接地宽度为上述接地面的轮胎周向的最大长度亦即胎面接地周向长度的30～65％。
另外，技术方案4所述的发明是在技术方案1至3中任意一项所述的摩托车用轮胎的基础上，在上述中央区域只配置上述胎冠倾斜沟。
另外，技术方案5所述的发明是在技术方案1至4中任意一项所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟沿轮胎周向以锯齿状连续延伸。
另外，技术方案6所述的发明是在技术方案1至5中任意一项所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟沿轮胎周向以非连续的锯齿状延伸。
另外，技术方案7所述的发明是在技术方案5或6所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟交替地配置：相对于轮胎周向向一方倾斜延伸的直线状的第一倾斜部、和相对于轮胎周向向另一方倾斜延伸的直线状的第二倾斜部。
另外，技术方案8所述的发明是在技术方案5或6所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟交替地配置：相对于轮胎周向向一方倾斜延伸的非直线状的第一倾斜部、和相对于轮胎周向向另一方倾斜延伸的非直线状的第二倾斜部。
另外，技术方案9所述的发明是在技术方案8所述的摩托车用轮胎的基础上，上述第一倾斜部和上述第二倾斜部的至少一部分具有在轮胎赤道上沿轮胎周向延伸的周向部。
另外，技术方案10所述的发明是在技术方案1至9中任意一项所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟沿轮胎周向的总长度是在轮胎赤道位置的胎面周向长度的30％以上。
另外，技术方案11所述的发明是在技术方案1至10中任意一项所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎冠倾斜沟的轮胎轴向最外端之间的轮胎轴向的长度是上述胎面宽度的5～20％。
另外，技术方案12所述的发明是在技术方案1至11中任意一项所述的摩托车用轮胎的基础上，上述胎面部在上述中央区域的轮胎轴向外侧的胎肩区域内具有胎肩沟，该胎肩沟相对于轮胎周向以30～60度的角度延伸。
在本说明书中，只要未预先特殊说明，轮胎各部的尺寸等为在组装于正规轮辋且填充了正规内压的正规内压状态下确定的值。
另外，上述“正规轮辋”是指，在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，该规格按每一轮胎规定的轮辋，例如，如果是JATMA，则为标准轮辋，如果是TRA，则为“Design Rim”，或者如果是ETRTO，则为“Measuring Rim”。另外，“正规内压”是指，在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，各规格按每一轮胎规定的空气压力，如果是JATMA，则为最高空气压力，如果是TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“INFLATION PRESSURE”。
另外，在本说明书中，“正规载荷”是指，在包括轮胎所依据的规格的规格体系中，各规格按每一轮胎规定的载荷，如果是JATMA，则为“最大负荷能力”，如果是TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION ON PRESSURES”所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“LOAD CAPACITY”。另外，在哪一种规格都不存在的情况下，适用轮胎厂商的推荐值。
本发明的摩托车用轮胎，在胎面部具有胎冠倾斜沟，该胎冠倾斜沟横亘轮胎赤道且相对于轮胎周向以20度以下的角度延伸。该胎冠倾斜沟配置在胎面宽度的30％的区域亦即中央区域内，并且中央区域的陆地比被设定为75～95％。由于这样的胎冠倾斜沟能够减少轮胎赤道上的橡胶量，且降低中央区域的陆地比，因此能够减小中央区域的面外弯曲刚性，抑制胎面胶的变形产生的能量损失，进而提高滚动阻力性能。
另外，本发明的摩托车用轮胎，在轮胎子午线截面中，将中央区域的曲率半径设定为胎面宽度的0.60～0.75倍，大于以往的曲率半径。这样，由于增大轮胎的胎面横向弧，由此能够扩宽胎面部的接地面积而分散应力，从而抑制胎面胶的变形，进一步提高滚动阻力性能。
而且，本发明的摩托车用轮胎，由于无需对胎面胶配设损失正切tanδ小的低磁滞橡胶、或复数弹性模量E*较大的高弹性橡胶，因此不损害操纵稳定性和乘车舒适性。
附图说明
图1是表示本实施方式的摩托车用轮胎的展开图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3(a)是表示本实施方式的摩托车用轮胎接地于路面的状态下与轮胎赤道面平行的剖视图，(b)是表示(a)的接地面的俯视图。
图4(a)是表示以往的摩托车用轮胎接地于路面的状态下与轮胎赤道面平行的剖视图，(b)是表示(a)的接地面的俯视图。
图5是表示具有包括周向部的胎冠倾斜沟的摩托车用轮胎的展开图。
图6是表示另一实施方式的摩托车用轮胎的展开图。
图7是表示图6的胎冠倾斜沟中具有周向部的摩托车用轮胎的展开图。
图8(a)～(c)是表示比较例的摩托车用轮胎的展开图。
附图标记说明：2...胎面部；11...胎冠倾斜沟；Cr...中央区域；TR...曲率半径。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的一个实施方式。
如图1、图2所示，本实施方式的摩托车用轮胎(以下，有时简单地称为“轮胎”)1设有：胎体6，其从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5；胎面加强层7，其配置在该胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部。图2表示正规状态的摩托车用轮胎1。
另外，上述轮胎1为了能够在赋予外倾角的旋转过程中也获得充分的接地面积，而使胎面部2的胎面端2t、2t之间的胎面外表面2S以向轮胎径向外侧突出的圆弧状弯曲并延伸，并且胎面端2t、2t之间的轮胎轴向距离亦即胎面宽度TW形成轮胎最大宽度。
上述胎体6例如由一枚胎体帘布6A构成。该胎体帘布6A包括：主体部6a，其从胎面部2经过胎侧部3到达埋设于胎圈部4的胎圈芯5；折返部6b，其与主体部6a连接并且绕胎圈芯5折返。
另外，上述胎体帘布6A具有相对于轮胎赤道C例如以75～90度，更优选为80～90度的角度倾斜排列的胎体帘线。胎体帘线优选采用例如：尼龙、聚酯或者人造丝等有机纤维帘线等。另外，在胎体帘布6A的主体部6a和折返部6b之间配设有由硬质橡胶构成的胎圈三角胶8。
上述胎面加强层7由将带束层帘线相对于轮胎赤道C例如以5～40度的小角度倾斜排列的至少一枚以上，在本实施方式中是由将轮胎径向内、外两枚带束层帘布7A、7B在带束层帘线相互交叉的方向上重叠而构成。另外，带束层帘线优选采用例如：钢帘线、芳纶或者人造丝等。
假设将本实施方式的胎面部2划分为：中央区域Cr，即以轮胎赤道C为中心的胎面宽度TW的30％的区域、和胎肩区域Sh，即位于中央区域Cr的轮胎轴向外侧的区域的情况下，在轮胎子午线截面中，其曲率半径TR被设定为胎面宽度TW的0.60～0.75倍，大于以往的曲率半径。由此，使中央区域Cr的胎面外表面2S平坦化，扩宽胎面部2的接地面10的面积从而分散应力，因此能够抑制胎面胶2G的变形，提高滚动阻力性能。
图3表示本实施方式的轮胎1的接地面10，图4表示以往的轮胎的接地面10。
本实施方式的接地面10的接地形状，其轮胎轴向的最大长度亦即胎面接地宽度W1大于以往的轮胎，并且轮胎周向的最大长度亦即胎面接地周向长度L1小于以往的轮胎。由此，本实施方式的轮胎1由于接地面10的胎面接地周向长度L1比以往的轮胎小，因此能够抑制接地时胎面胶2G的变形ST，从而进一步提高滚动阻力性能。
在此，接地面10是指，对正规状态的轮胎1加载正规载荷并且以外倾角0度接地为平面的加载正规载荷的状态下，胎面外表面2S与平面S接触的面。
如图1所示，在本实施方式的中央区域Cr设置有胎冠倾斜沟11，该胎冠倾斜沟11横亘轮胎赤道C并且相对于轮胎周向以20度以下的角度α1延伸。另外，横亘轮胎赤道C是指，胎冠倾斜沟11的至少一部分与轮胎赤道C相交即可。另外，中央区域Cr的陆地比被设定为75～95％。
本实施方式的胎冠倾斜沟11形成为：不伸出中央区域Cr而是沿轮胎周向以锯齿状连续延伸，且交替地配置：第一倾斜部11A，其相对于轮胎周向向一方倾斜并以直线状延伸；第二倾斜部11B，其相对于轮胎周向向另一方倾斜并以直线状延伸。这样的锯齿状胎冠倾斜沟11能够提高对旋转时的横向力的花纹刚性，因此能够提高旋转性能。
本实施方式的第一倾斜部11A的轮胎周向长度L3和上述第二倾斜部11B的轮胎周向长度L4，被设定在例如50～150mm的范围内，沿轮胎周向各配置7～20个。
由于这样的胎冠倾斜沟11减少胎面胶2G在轮胎赤道C附近的橡胶量，因此能够降低胎面胶2G发热的情况。另外，针对伴随接地产生的面外弯曲(在轮胎周向上有折痕的弯曲)，能够使胎面部2柔软地变形而追随路面。因此，能够抑制中央区域Cr的胎面胶2G(如图2所示)的变形，降低能量损失，提高滚动阻力性能。由于胎冠倾斜沟11相对于轮胎周向的角度α1被限定在20度以下，因此能够发挥上述的作用效果不使滚动阻力性能变差。
为了更有效地发挥上述作用，如图1所示，优选地，胎冠倾斜沟11相对于轮胎周向的角度α1为20度以下，更优选为10度以下。另一方面，如果胎冠倾斜沟11相对于轮胎周向的角度α1接近0度时，则易降低轮胎轴向的花纹刚性。因此，角度α1优选为2度以上，更优选为4度以上。
同样地，中央区域Cr的陆地比优选为75％以上，更优选为80％以上，另外优选为95％以下，更优选为90％以下。
此外，如图2所示，中央区域Cr的曲率半径TR优选为胎面宽度TW的0.6倍以上，更优选为0.65倍以上，另外优选为0.75倍以下，更优选为0.7倍以下。
另外，如图3所示，对于上述接地面10的形状虽未特殊限定，然而胎面接地宽度W1相对于胎面接地周向长度L1过小时，有可能无法充分地抑制接地时胎面胶2G产生的变形，相反，过大时会使接地面10沿轮胎轴向过宽而无法容易地赋予外倾角，并且有可能损害操纵稳定性。根据这样的观点，胎面接地宽度W1优选为胎面接地周向长度L1的30％以上，更优选为35％以上，最优选为40％以上，另外优选为65％以下，更优选为60％以下，最优选为55％以下。
另外，如本实施方式所示，优选在中央区域Cr只设置胎冠倾斜沟11。由此能够抑制操纵稳定性等变差，并且抑制滚动阻力性能降低。
如图1所示，对于上述胎冠倾斜沟11的沟宽度W2可适宜地设定，然而过小时则无法充分地降低陆地比，因而有可能无法充分地发挥滚动阻力性能。相反，过大时则过度降低陆地比，因此有可能降低操纵稳定性。根据这样的观点，胎冠倾斜沟11的沟宽度W2优选为5mm以上，更优选为6mm以上，另外优选为10mm以下，更优选为9mm以下。
根据同样的观点，胎冠倾斜沟11的沟宽度W2优选为胎面接地宽度W1(如图3(b)所示)的5％以上，更优选为8％以上，另外优选为19％以下，更优选为16％以下。
此外，胎冠倾斜沟11的沟深度D1(如图2所示)也根据与上述沟宽度W2同样的观点，优选为4mm以上，更优选为5mm以上，另外优选为8mm以下，更优选为7mm以下。
如图1所示，对于上述胎冠倾斜沟11的轮胎轴向最外端11t、11t之间的轮胎轴向长度L2可适宜地设定，然而过小时有可能无法充分地提高对于旋转时的横向力的花纹刚性。相反，过大时则使胎冠倾斜沟11向轮胎轴向外侧分散，因此有可能无法充分地提高滚动阻力性能。根据这样的观点，胎冠倾斜沟11的轮胎轴向最外端11t、11t之间的长度L2，优选为胎面宽度TW的5％以上，更优选为10％以上，另外优选为20％以下，更优选为15％以下。
如图5所示，上述胎冠倾斜沟11可以在分别构成锯齿的一个部分、另一个部分的第一倾斜部11A和第二倾斜部11B的至少一部分，具有在轮胎赤道C上沿轮胎周向延伸的周向部11m。由此，第一、第二倾斜部11A、11B本身形成非直线状(锯齿)。这样的周向部11m能够有效地减少轮胎赤道C上的橡胶量，因此有助于进一步提高滚动阻力性能。
另外，在设置周向部11m的情况下，周向部11m的周向长度L6优选为第一、第二倾斜部11A、11B的轮胎周向长度L3、L4的20％以上，更优选为25％以上，最优选为35％以上，因此能够大幅度地提高滚动阻力性能。
如图1所示，在上述胎肩区域Sh设置有胎肩沟12。胎肩沟12优选为向轮胎转动方向R的后着地侧并朝向胎面端2t，并且相对于轮胎周向以30～60度的角度α2延伸。这样的胎肩沟12能够通过伴随轮胎接地产生的压力，将介于胎面外表面2S与路面之间的水有效地引导到胎面端2t附近进行排水，因此能够提高轮胎的湿路性能。
另外，本实施方式的胎肩沟12以胎冠倾斜沟11的锯齿间距的大致一半的间距设置。另外，胎肩沟12的轮胎轴向的内端12i以如下方式配置：沿轮胎周向相邻的胎肩沟12每隔一个而与胎冠倾斜沟11的最外端11t相对置。根据这样的配置，能够使从中央区域Cr到胎肩区域Sh的刚性变化变得平滑，从而提高其接地区域移动时的过渡特性，因此能够提高操纵稳定性。
图6表示本发明的另一实施方式的摩托车用轮胎。
本实施方式的胎冠倾斜沟11形成为沿轮胎周向以非连续的锯齿状延伸，并交替地配置：第一倾斜部11A，其相对于轮胎周向向一方倾斜并以直线状延伸；第二倾斜部11B，其相对于轮胎周向向另一方倾斜并以直线状延伸。
这样的胎冠倾斜沟11也能够减少中央区域Cr的橡胶量且降低能量损失，因此能够提高滚动阻力性能。此外，本实施方式的胎冠倾斜沟11与具有以锯齿状连续的胎冠倾斜沟11的图1的实施方式相比，能够增大中央区域Cr的花纹刚性从而提高旋转性能。
对于上述第一、第二倾斜部11A、11B之间的距离L5可适宜地设定，然而过小时则易在第一、第二倾斜部11A、11B之间产生变形，因此有可能降低滚动阻力性能。相反，过大时，无法针对伴随接地产生的面外弯曲使胎面部2产生柔软的变形，因此有可能降低滚动阻力性能。根据这样的观点，第一、第二倾斜部11A、11B之间的距离L5优选为20mm以上，更优选为30mm以上，另外优选为50mm以下，更优选为40mm以下。
当上述胎冠倾斜沟11的轮胎周向的总长度，即，第一、第二倾斜部11A、11B的长度L3、L4的总长度过小时，有可能无法充分地减少中央区域Cr的橡胶量。根据这样的观点，优选地，胎冠倾斜沟11的轮胎周向长度L3、L4的总长度，是在轮胎赤道C位置的胎面周向长度的30％以上，更优选为50％以上，最优选为70％以上。
如图7所示，在设置沿轮胎周向非连续的胎冠倾斜沟11的情况下，也可以具有上述周向部11m，从而有助于进一步提高滚动阻力性能。
以上，针对本发明的特别优选实施方式进行了详述，然而本发明不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式来实施。
实施例：
制造了具有图2的基本构造并且具有表1的规格的胎面部的摩托车用轮胎，对它们的性能进行了测试。另外，为了便于比较而对图8(a)所示的具有横亘轮胎赤道且弯曲地延伸到胎面端附近的沟的摩托车用轮胎、图8(b)所示的具有从轮胎赤道以直线状延伸到胎面端附近的沟的摩托车用轮胎、图8(c)所示的具有未横亘轮胎赤道的胎冠倾斜沟的摩托车用轮胎，也进行了同样的测试。另外，共同规格如下。
轮胎尺寸：180/55R17
轮辋尺寸：MT5.50×17
胎面宽度：180mm
胎面周向长度：1980mm
测试的方法如下。
滚动阻力性能
利用滚动阻力试验机测量了下述条件下的滚动阻力。评价是以比较例1为100的指数进行了评价。数值越大滚动阻力越小则越优越。
内压：290kPA
荷重：1.8kN
速度：80km/h
实车行驶测试
将各供试轮胎轮辋组装于上述轮辋，填充内压290kPa，并安装于排气量1300cc的摩托车的前后轮，对于在竞赛路线上实车行驶时的操纵稳定性和乘车舒适性，通过驾驶员的官能进行了评价。其结果以比较例1为100的指数来表示，数值越大越优越。
测试的结果表示于表1。
表1：
测试的结果确认了实施例的摩托车用轮胎，能够保持操纵稳定性和乘车舒适性，并且提高了滚动阻力性能。

Claims (6)

1.一种摩托车用轮胎，其特征在于，
在胎面部具有胎冠倾斜沟，该胎冠倾斜沟横亘轮胎赤道且相对于轮胎周向以20度以下的角度延伸，
上述胎冠倾斜沟配置在胎面宽度的30％的区域亦即中央区域内，
上述中央区域的陆地比为75～95％，并且
在轮胎子午线截面中，将上述中央区域的曲率半径设为上述胎面宽度的0.60～0.75倍，
上述胎冠倾斜沟沿轮胎周向以非连续的锯齿状延伸，
上述胎冠倾斜沟交替地配置：相对于轮胎周向向一方倾斜延伸的非直线状的第一倾斜部、和相对于轮胎周向向另一方倾斜延伸的非直线状的第二倾斜部，
上述胎冠倾斜沟沿轮胎周向的总长度是在轮胎赤道位置的胎面周向长度的30％以上，
在轮辋组装于正规轮辋且填充正规内压，并且加载正规载荷且以外倾角0度接地为平面的加载正规载荷的状态下，上述胎面部的接地面沿轮胎轴向的最大长度亦即胎面接地宽度为上述接地面的轮胎周向的最大长度亦即胎面接地周向长度的30～65％。
2.根据权利要求1所述的摩托车用轮胎，其特征在于，
上述胎冠倾斜沟的沟宽度为5～10mm。
3.根据权利要求1所述的摩托车用轮胎，其特征在于，
在上述中央区域只配置上述胎冠倾斜沟。
4.根据权利要求1所述的摩托车用轮胎，其特征在于，
上述第一倾斜部和上述第二倾斜部的至少一部分具有在轮胎赤道上沿轮胎周向延伸的周向部。
5.根据权利要求1所述的摩托车用轮胎，其特征在于，
上述胎冠倾斜沟的轮胎轴向最外端之间的轮胎轴向的长度是上述胎面宽度的5～20％。
6.根据权利要求1所述的摩托车用轮胎，其特征在于，
上述胎面部在上述中央区域的轮胎轴向外侧的胎肩区域内具有胎肩沟，该胎肩沟相对于轮胎周向以30～60度的角度延伸。
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