CN102837565B - 不平整地面行驶用的充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供不平整地面行驶用的充气轮胎，能够保持直行时的牵引性能，并且提高转弯性能。不平整地面行驶用的充气轮胎（1），在胎面部（2）具有多个花纹块（4）并且被指定了旋转方向（R）。花纹块（4）包括中央花纹块（6）、中间花纹块（7）以及胎肩花纹块（8）。中央花纹块（6）、中间花纹块（7）以及胎肩花纹块（8）形成为轮胎轴向的长度（L1）大于轮胎周向的宽度（W1）的横长状，将各花纹块（6、7以及8）的踏面（4S）的前缘（4a）相对于轮胎轴向的角度（Crθ、Miθ、Shθ）限定在规定的范围。

Description

不平整地面行驶用的充气轮胎

技术领域

本发明涉及能够保持直行时的牵引性能、并且提高转弯性能的不平整地面行驶用的充气轮胎。

背景技术

已知有例如以在砂地或泥泞地等不平整地面上行驶为目的的ATV（ALLTERRAINVEHICLE：全地形车）。由于该ATV不设置安装于轿车的差动装置，因而左右轮胎以相同的转速旋转。因此这样的ATV在转弯时，需要使至少一方的轮胎相对于路面一边滑移一边滑动地转弯。

另外，对于安装在上述ATV的不平整地面行驶用的充气轮胎，通常在胎面部设置有形成为横长状的花纹块的块状花纹。这样的花纹块能够发挥直行时的牵引性能。相关技术如下。

专利文献1：日本特开平1-148606号公报

然而，上述那样的花纹块，即使在转弯时相对于不平整地面也产生较大的牵引力，因此在ATV中难以使轮胎一边顺利地滑移一边滑动，因而存在无法充分地保持转弯性能这样的问题。

发明内容

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，其通过将中央花纹块、中间花纹块以及胎肩花纹块形成为轮胎轴向的长度大于轮胎周向的宽度的横长状，并且将各花纹块的踏面的朝向旋转方向的先着地侧的前缘相对于轮胎轴向的角度限定在规定的范围，从而能够保持直行时的牵引性能，并且提高转弯性能。

本发明中技术方案1所记载的发明是一种不平整地面行驶用的充气轮胎，该充气轮胎在胎面部具有多个花纹块并且被指定了旋转方向，其特征在于，上述胎面部包括：以轮胎赤道为中心的胎面展开宽度的1/6的区域亦即中央区域、距离胎面端为上述胎面展开宽度的1/4的区域亦即胎肩区域、以及中央区域与胎肩区域之间的区域亦即中间区域，上述花纹块包括：在上述中央区域具有形心的中央花纹块、在上述中间区域具有形心的中间花纹块、以及在上述胎肩区域具有形心的胎肩花纹块，上述中央花纹块、上述中间花纹块以及上述胎肩花纹块形成为轮胎轴向的长度大于轮胎周向的宽度的横长状，并且使各花纹块的踏面的朝向旋转方向的先着地侧的前缘相对于轮胎轴向的角度满足下式（1），

Crθ＜Miθ＜Shθ…（1）

其中，符号如下所示：

Crθ：中央花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

Miθ：中间花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

Shθ：胎肩花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度。

此外，技术方案2所记载的发明，在技术方案1所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎的基础上，上述中间花纹块以及上述胎肩花纹块的上述前缘，从轮胎赤道侧朝向胎面端侧且向旋转方向的后着地侧倾斜。

此外，技术方案3所记载的发明，在技术方案1或2所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎的基础上，上述胎肩花纹块的上述长度大于上述中央花纹块以及上述中间花纹块的上述长度。

此外，技术方案4所记载的发明，在技术方案1至3中任一项所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎的基础上，在上述胎面部设置有：将上述中央花纹块沿轮胎周向间隔设置的中央花纹块列、将上述中间花纹块沿轮胎周向间隔设置的中间花纹块列、以及将上述胎肩花纹块沿轮胎周向间隔设置的胎肩花纹块列。

此外，技术方案5所记载的发明，在技术方案1至4中任一项所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎的基础上，在上述花纹块形成有使上述踏面凹进的凹部。

此外，技术方案6所记载的发明，在技术方案1至5中任一项所记载的不平整地面行驶用的充气轮胎的基础上，上述中央花纹块的上述角度Crθ、上述中间花纹块的上述角度Miθ以及上述胎肩花纹块的上述角度Shθ，满足下式（2）和下式（3），

1.1≤Miθ/Crθ≤1.6…（2）

1.1≤Shθ/Miθ≤1.6…（3）。

另外，在本说明书中，如果无特殊限定，则轮胎各部的尺寸表示轮辋组装于正规轮辋且填充30kPa的内压的无负载的自然状态，以下，在无特殊限定的情况下，轮胎各部的尺寸为在该自然状态下所确定的值。

本发明的不平整地面行驶用的充气轮胎，在胎面部具有多个花纹块，并且被指定了旋转方向。胎面部包括：以轮胎赤道为中心的胎面展开宽度的1/6的区域亦即中央区域、距离胎面端为胎面展开宽度的1/4的区域亦即胎肩区域、以及中央区域与胎肩区域之间的区域亦即中间区域。

花纹块包括：在中央区域具有形心的中央花纹块、在中间区域具有形心的中间花纹块、以及在胎肩区域具有形心的胎肩花纹块，且花纹块形成为轮胎轴向的长度大于轮胎周向的宽度的横长状。

此外，花纹块的踏面的朝向旋转方向的先着地侧的前缘相对于轮胎轴向的角度满足下式（1），

Crθ＜Miθ＜Shθ…（1）

其中，符号如下所示：

Crθ：中央花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

Miθ：中间花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

Shθ：胎肩花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度。

由此，在接地压相对增大的直行时，角度Crθ较小的中央花纹块能够发挥较大的牵引力，从而提高行驶性能。

另外，在ATV转弯时，虽然中间花纹块以及胎肩花纹块的接地压增大，但由于上述花纹块的前缘的角度Miθ以及Shθ逐渐增大，因此能够降低转弯时的牵引力，促进轮胎滑移且平滑地滑动，进而能够提高转弯性能。

附图说明

图1是表示本实施方式的不平整地面行驶用的充气轮胎的胎面部的展开图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的放大图。

图4是中间花纹块的放大图。

附图标记说明：

1…不平整地面行驶用的充气轮胎；2…胎面部；4…花纹块；6…中央花纹块；7…中间花纹块；8…胎肩花纹块。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

作为本实施方式的不平整地面行驶用的充气轮胎（以下，有时只称为“轮胎”）1，在图1和图2中例示出以在砂地或泥泞地等不平整地面上行驶为目的的ATV（ALLTERRAINVEHICLE）用的轮胎。

上述轮胎1的胎面部2形成有块状花纹，该块状花纹是将由胎面沟3划分出的多个花纹块4沿轮胎周向及轮胎轴向隔开间隔且稀疏地配置而成，并且指定了旋转方向R。

这样的块状花纹，例如能够增大花纹块4咬入不平整地面的咬入量，能够发挥牵引性能。另外，由于宽范围地形成有隔着花纹块4的胎面沟3，所以能够防止泥土等的堵塞。

上述花纹块4的稀疏的配置，通过陆地比SL/S来把握，陆地比SL/S是全部花纹块4的踏面4S的面积总和SL相对于胎面部2的外表面的总面积S（假设全部填埋胎面沟3时的胎面部2的外表面的总面积）之比。

另外，如果上述陆地比SL/S过小，则有可能无法充分保持硬质的硬路面或中等路面上的牵引性能。相反，如果陆地比SL/S过大，则有可能无法保持在柔软路面上的牵引性能。根据这样的观点，上述陆地比SL/S优选为20～30%的范围。

另外，本实施方式的胎面部2包括：以轮胎赤道C为中心的胎面展开宽度TWe的1/6的区域亦即中央区域Cr、距离胎面端2t为胎面展开宽度TWe的1/4的区域亦即胎肩区域Sh、以及中央区域Cr与胎肩区域Sh之间的区域亦即中间区域Mi。

上述花纹块4包括：在中央区域Cr具有形心6c的中央花纹块6、在中间区域Mi具有形心7c的中间花纹块7、以及在胎肩区域Sh具有形心8c的胎肩花纹块8。由此在胎面部2设置有：将中央花纹块6沿轮胎周向间隔设置的中央花纹块列11、将中间花纹块7沿轮胎周向间隔设置的中间花纹块列12、以及将胎肩花纹块8沿轮胎周向间隔设置的胎肩花纹块列13。

如图2所示，上述中央花纹块6、中间花纹块7以及胎肩花纹块8形成为包括踏面4S和花纹块壁面4W，该花纹块壁面4W从该踏面4S到胎面沟3的沟底3B向轮胎径向内侧延伸来划分花纹块轮廓。另外，各花纹块6、7以及8的从踏面4S到沟底3B的花纹块高度H1例如被设定为12～16mm左右。

另外，如图3放大所示，各花纹块6、7以及8的踏面4S包括：朝向旋转方向R的先着地侧的前缘4a、朝向后着地侧的后缘4b以及在该前缘4a与后缘4b之间延伸的一对侧缘4c、4c，且形成为轮胎轴向的长度L1大于轮胎周向的宽度W1的横长状。

另外，上述长度L1是在各花纹块6、7以及8的轮胎轴向的最大长度处测量的，上述宽度W1是在前缘4a与后缘4b之间的轮胎周向的最大长度处测量的。

上述中央花纹块6具有一对中央倾斜部6A、6A，它们从轮胎赤道C朝向两侧的胎面端2t、2t且向旋转方向R的后着地侧倾斜地延伸。

上述中央倾斜部6A、6A各自的前缘4a和后缘4b，从轮胎赤道C朝向胎面端2t且向旋转方向R的后着地侧倾斜并以直线状延伸，并且侧缘4c在前缘4a与后缘4b之间沿轮胎周向延伸。由此中央花纹块6在俯视观察下形成为近似倒V字状。

上述中间花纹块7的前缘4a以及后缘4b，从轮胎赤道C朝向胎面端2t且向旋转方向R的后着地侧倾斜并以直线状延伸，并且侧缘4c在前缘4a与后缘4b之间沿轮胎周向延伸。由此中间花纹块7从轮胎赤道C侧向胎面端2t侧且向旋转方向R的后着地侧倾斜地延伸，从而在俯视观察下形成为近似平行四边形状。

此外，如图4放大所示，本实施方式的中间花纹块7设置有切缺部7n，该切缺部7n是将中间花纹块7的前缘4a的轮胎轴向外侧以及后缘4b的轮胎轴向内侧切去大致横长状所得到的。

这样的切缺部7n使前缘4a以及后缘4以台阶状折弯，从而能够增大其边缘长度，因此在直行时及转弯时有助于发挥抓地力。优选地，切缺部7n的轮胎轴向的长度L4b为中间花纹块7的上述长度L1b的例如50～70%，轮胎周向的宽度W4b为中间花纹块7的上述宽度W1b的例如5～15%左右。

此外，切缺部7n的内角7ni优选以圆弧进行倒角。由此能够防止应变集中在内角7ni处，从而能够防止产生裂纹等损伤。

如图3所示，上述胎肩花纹块8的前缘4a以及后缘4b，从轮胎赤道C朝向胎面端2t且向旋转方向R的后着地侧倾斜并以直线状延伸，并且侧缘4c在前缘4a与后缘4b之间沿轮胎周向延伸。由此胎肩花纹块8与中间花纹块7同样，从轮胎赤道C侧向胎面端2t侧且向旋转方向R的后着地侧倾斜地延伸，在俯视观察下形成为近似平行四边形状。

并且，在本实施方式中，各花纹块6、7以及8的上述前缘4a相对于轮胎轴向的角度满足下式（1）。

Crθ＜Miθ＜Shθ…（1）

其中，符号如下所示：

Crθ：中央花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

Miθ：中间花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

Shθ：胎肩花纹块的前缘相对于轮胎轴向的角度

另外，上述角度Crθ、Miθ以及Shθ是在相对于轮胎赤道C的左右胎面部2中分别测量的。因此，在跨越轮胎赤道C的中央花纹块6的情况下，是在分别配置在左右胎面部2的各中央倾斜部6A、6A的各前缘4a、4a处测量的。另外，在前缘4a未形成为直线状的情况下，用前缘4a的轮胎轴向的长度加权后的加权平均角度来求出。

这样的块状花纹，在中央花纹块6的接地压相对增大的直行时，角度Crθ较小的中央花纹块6能够发挥较大的牵引力，从而提高行驶性能。

另外，在ATV转弯时，虽然中间花纹块7以及胎肩花纹块8的接地压增大，但由于上述花纹块7、8的前缘4a的角度Miθ以及Shθ逐渐增大，因此在转弯时降低上述花纹块7、8的牵引力，从而能够促进轮胎1的滑移。因此，能够使轮胎1顺利地滑动，进而能够提高转弯性能。

为了有效地发挥上述那样的作用，中央花纹块6的角度Crθ、中间花纹块7的角度Miθ以及胎肩花纹块8的角度Shθ优选满足下式（2）和下式（3）。

1.1≤Miθ/Crθ≤1.6…（2）

1.1≤Shθ/Miθ≤1.6…（3）

由此，从中央花纹块6到胎肩花纹块8，能够使各角度Crθ、Miθ以及Shθ平滑地逐渐增大，因此能够高水平地兼顾直行时的牵引性能和转弯性能。

另外，当上述比Miθ/Crθ小于1.1时，则中间花纹块7的前缘4a的倾斜不充分，从而有可能无法使轮胎1顺利地滑动。相反，当上述比Miθ/Crθ超过1.6时，则有可能过度降低中间花纹块7的牵引力。根据这样的观点，上述比Miθ/Crθ更优选为1.2以上，另外更优选为1.5以下。

根据同样的观点，上述比Shθ/Miθ更优选为1.2以上，另外更优选为1.5以下。

此外，上述中央花纹块6的角度Crθ优选为5～12度。当上述角度Crθ超过12度时，则有可能无法充分地发挥牵引力。相反，当上述角度Crθ小于5度时，则在转弯初期时有可能无法充分地降低牵引力。

另外，为了均衡地发挥直行时的牵引力和转弯性能，上述各花纹块6、7以及8的上述长度L1与上述宽度W1之比L1/W1优选为180～340%。

另外，当上述比L1/W1小于180%时，则花纹块刚性过大，有可能在转弯时也发挥牵引力，从而无法充分地提高转弯性能。相反，当上述比L1/W1超过340%时，则相对于轮胎周向的花纹块刚性过低，从而有可能无法充分地获得牵引力。根据这样的观点，上述比L1/W1更优选为200%以上，另外更优选为300%以下。

此外，如图1所示，中央花纹块6的轮胎轴向的长度L1a与中央区域Cr的轮胎轴向的宽度Wc之比L1a/Wc优选为60～80%。另外，当上述比L1a/Wc小于60%时，有可能无法充分地获得牵引力。相反，当比L1a/Wc超过80%时，则在转弯时也发挥较大的牵引力，从而有可能无法充分地获得转弯性能。根据这样的观点，上述比L1a/Wc更优选为65%以上，另外更优选为75%以下。

同样，中间花纹块7的轮胎轴向的长度L1b与中间区域Mi的轮胎轴向的宽度Wm之比L1b/Wm优选为60%以上，更优选为65%以上，另外优选为80%以下，更优选为75%以下。

另外，胎肩花纹块8的轮胎轴向的长度L1c与胎肩区域Sh的轮胎轴向的宽度Ws（图1所示）之比L1c/Ws优选为50%以上，更优选为55%以上，另外优选为70%以下，更优选为65%以下。

此外，胎肩花纹块8的上述长度L1c优选形成为大于中央花纹块6以及中间花纹块7的上述各长度L1a、L1b。由此胎肩花纹块8能够增加轮胎轴向的边缘成分，降低轮胎周向的刚性。因此，在转弯时胎肩花纹块8能够增大花纹块的变形量、降低牵引力，能够使轮胎1更顺利地滑移。优选地，胎肩花纹块8的长度L1c与中央花纹块6的长度L1a之比（L1c/L1a）为110～130%。

另外，当上述比（L1c/L1a）小于110%时，有可能无法充分提高上述那样的作用。相反，即使上述比（L1c/L1a）超过130%，在转弯时胎肩花纹块8的变形量过大，因此也有可能无法充分地保持牵引性能。根据这样的观点，上述比（L1c/L1a）更优选为115%以上，另外更优选为125%以下。

另外，优选在上述各花纹块6、7以及8形成有使踏面4S凹进的凹部4h。这样的凹部4h，能够缓和各花纹块6、7以及8的刚性，提高对不平整地面的路面追随性，能够进一步提高直行时的牵引性能以及转弯性能。

此外，本实施方式的凹部4h，将轮胎周向的宽度W2（图4所示）保持为恒定，并且沿着各花纹块6、7以及8的宽度中心线6L、7L以及8L延伸。因此凹部4h能够使各花纹块6、7以及8的花纹块刚性在整个轮胎轴向上大致均匀，从而能够进一步提高直行时的牵引性能以及转弯性能。优选地，凹部4h的上述宽度W2为花纹块4的宽度W1的15～35%左右，轮胎轴向的长度L2（图4所示）为花纹块4的长度L1的55～75%左右，深度D2（图2所示）为花纹块高度H1的70～85%左右。

另外，如图2所示，优选地，在各花纹块6、7以及8形成倒角部4t，该倒角部4t是将从踏面4S的轮胎轴向两侧延伸到沟底3B的侧壁面4Ws与该踏面4S的拐角用斜面切去而形成的。在转弯时，这样的倒角部4t能够降低牵引力，能够使轮胎1顺利地滑移。优选地，倒角部4t相对于踏面4S的角度θ3为30～60度左右，宽度W3（图3所示）与花纹块的长度L1之比W3/L1为5～10%左右。

此外，如图3所示，优选地，对各花纹块6、7以及8形成倒角部4u，该倒角部4u是将前缘4a与侧缘4c的拐角、以及后缘4b与侧缘4c的拐角用斜面切去而形成的。在转弯时，这样的倒角部4u也能够降低牵引力。

以上，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，还可变形为各种方式来实施。

实施例

制造具有图1和图2所示的基本结构、并且具有表1的规格的花纹块的不平整地面行驶用的充气轮胎，并对它们的性能进行了评价。另外，共通规格如下。

轮胎尺寸：

前轮：AT21×7R10

后轮：AT20×10R9

轮辋尺寸：

前轮：10×5.5AT

后轮：9×8.0AT

陆地比SL/S：20～30%

中央区域的宽度Wc：57.1mm

中间区域的宽度Wm：57.1mm

胎肩区域的宽度Ws：83.3mm

花纹块：

花纹块高度H1：10～15mm

凹部：

宽度W2：3～5mm，长度L2：20～30mm，深度D2：5～7mm

倒角部：

宽度W3a：2～5mm，角度θ3a：50度

切缺部：

长度L4b：20～25mm，宽度W4b：1～3mm

测试方法如下。

＜直行时的牵引性能、转弯性能＞

将各供试轮胎轮辋组装于上述轮辋，并填充内压（前轮：27.5kPa、后轮：30kPa）后，安装于排气量为450cc的ATV（后轮驱动的运动型四轮车）的后轮，通过驾驶员的感官评价以5分法对在ATV竞技路线上绕圈时的“直行时的牵引性能”以及“转弯性能”进行了评价。数值越大越好。

测试的结果示于表1。

表1

测试结果能够确认出实施例的不平整地面行驶用的充气轮胎，能够保持直行时的牵引性能、并且提高转弯性能。

Claims (6)

1.一种不平整地面行驶用的充气轮胎，该充气轮胎在胎面部具有多个花纹块并且被指定了旋转方向，其特征在于，

上述胎面部包括：以轮胎赤道为中心的胎面展开宽度的1/6的区域亦即中央区域、距离胎面端为上述胎面展开宽度的1/4的区域亦即胎肩区域、以及中央区域与胎肩区域之间的区域亦即中间区域，

上述花纹块包括：在上述中央区域具有形心的中央花纹块、在上述中间区域具有形心的中间花纹块、以及在上述胎肩区域具有形心的胎肩花纹块，

上述中央花纹块、上述中间花纹块以及上述胎肩花纹块的踏面，包括朝向旋转方向的先着地侧的前缘、朝向后着地侧的后缘以及在该前缘与该后缘之间延伸的一对侧缘，并且形成为轮胎轴向的长度大于轮胎周向的宽度的横长状，并且

使各花纹块的踏面的所述前缘相对于轮胎轴向的角度满足下式(1)，

Crθ＜Miθ＜Shθ…(1)

其中，符号如下：

Crθ：中央花纹块的所述前缘相对于轮胎轴向的角度，

Miθ：中间花纹块的所述前缘相对于轮胎轴向的角度，

Shθ：胎肩花纹块的所述前缘相对于轮胎轴向的角度。

2.根据权利要求1所述的不平整地面行驶用的充气轮胎，其特征在于，

上述中间花纹块以及上述胎肩花纹块的上述前缘，从轮胎赤道侧朝向胎面端侧且向旋转方向的后着地侧倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的不平整地面行驶用的充气轮胎，其特征在于，

上述胎肩花纹块的上述长度大于上述中央花纹块以及上述中间花纹块的上述长度。

4.根据权利要求1或2所述的不平整地面行驶用的充气轮胎，其特征在于，

在上述胎面部设置有：将上述中央花纹块沿轮胎周向间隔设置的中央花纹块列、将上述中间花纹块沿轮胎周向间隔设置的中间花纹块列、以及将上述胎肩花纹块沿轮胎周向间隔设置的胎肩花纹块列。

5.根据权利要求1或2所述的不平整地面行驶用的充气轮胎，其特征在于，

在上述花纹块形成有使上述踏面凹进的凹部。

6.根据权利要求1或2所述的不平整地面行驶用的充气轮胎，其特征在于，

上述中央花纹块的上述角度Crθ、上述中间花纹块的上述角度Miθ以及上述胎肩花纹块的上述角度Shθ，满足下式(2)和下式(3)，

1.1≤Miθ/Crθ≤1.6…(2)

1.1≤Shθ/Miθ≤1.6…(3)。