CN103568737A - 不平整地面行驶用充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供不平整地面行驶用充气轮胎，能够提高抓地力，并且减轻转弯时的生硬感而提高操纵时的轻快性。该不平整地面行驶用充气轮胎（1），在胎面部（2）具有设置有多个花纹块（11）的块状花纹，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），各花纹块（11）包括踏面（15）和壁面（16），中央花纹块（12）的至少一个为带凹槽花纹块（18），该带凹槽花纹块（18）在轮胎周向的长度（L1）的大致中间部具有从胎面端（Te）侧的壁面（16）向轮胎赤道（C）侧延伸并中断的凹槽（17）。

Description

不平整地面行驶用充气轮胎

技术领域

本发明涉及能够提高抓地力，并且能够减轻转弯时的生硬感的不平整地面行驶用充气轮胎。

背景技术

越野摩托车、拉力赛车等在不平整地面上行驶的车辆，使用在胎面部具有设置有多个花纹块的块状花纹的充气轮胎。该充气轮胎通过使花纹块嵌入柔软的路面，从而即使在泥泞地、砂地等不平整地面也能够确保驱动力。

以往，以进一步提高在不平整地面的行驶性能为目的而提出有以下方案，如图8（a）以及作为其C-C截面的图8（b）所示，在花纹块a的踏面b的大致中央形成有被称作凹面的凹部c（例如下述专利文献1）。由于该凹部c增加花纹块a的边缘成分，因此提高抓地力。

专利文献1：日本特开2008-120351号公报

然而，在上述充气轮胎中，花纹块a的胎面端侧的刚性比花纹块a的中央的刚性大。这样，花纹块a的刚性有偏差的充气轮胎存在以下缺点：在车辆的转弯过程中，会给驾驶员带来咯笃咯笃这样的感觉的操作性亦即“生硬感”，因此使操纵时的轻快性变差。

发明内容

本发明是鉴于以上那样的实际情况而做出的，目的在于提供一种不平整地面行驶用充气轮胎，该不平整地面行驶用充气轮胎能够提高抓地力，并且能够减轻转弯时的生硬感来提高操纵时的轻快性。

本发明中技术方案1的发明是一种不平整地面行驶用充气轮胎，在胎面部具有设置有多个花纹块的块状花纹，该不平整地面行驶用充气轮胎的特征在于，上述花纹块包括：配置在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、以及配置在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，各上述花纹块包括：朝向轮胎径向的外侧的踏面、和从该踏面的边缘向轮胎径向内侧延伸的壁面，上述中央花纹块的至少一个是带凹槽花纹块，该带凹槽花纹块在轮胎周向的长度的大致中间部具有从胎面端侧的上述壁面向轮胎赤道侧延伸并中断的凹槽。

此外，技术方案2所述的发明是在技术方案1的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，在上述踏面中，上述凹槽的槽宽度为上述踏面的轮胎周向的最大长度的0.10～0.30倍。

此外，技术方案3所述的发明是在技术方案1或2的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，在上述踏面中，上述凹槽的轮胎轴向长度是上述踏面的轮胎轴向的最大宽度的0.15～0.50倍。

此外，技术方案4所述的发明是在技术方案1～3中的任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，上述凹槽的深度为上述中央花纹块的高度的0.25～0.50倍。

此外，在技术方案5所述的发明是在技术方案1～4中的任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，上述中央花纹块包括第一中央花纹块，该第一中央花纹块形成在轮胎赤道上并且在轮胎轴向的两侧的上述壁面分别形成有上述凹槽。

此外，在技术方案6所述的发明是在技术方案1～5中的任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，上述中央花纹块包括第二中央花纹块，该第二中央花纹块形成在离开轮胎赤道的位置并且只在胎面端侧的上述壁面形成上述凹槽。

此外，在技术方案7所述的发明是在技术方案1～6中的任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，上述中间花纹块的至少一个是上述带凹槽花纹块。

此外，在技术方案8所述的发明是在技术方案1～7中的任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎的基础上，上述胎肩花纹块的至少一个包括带凹槽花纹块，该带凹槽花纹块在轮胎周向的长度的大致中间部形成有从轮胎赤道侧的上述壁面向胎面端侧延伸并中断的凹槽。

根据本发明，中央花纹块的至少一个形成为带凹槽花纹块，该带凹槽花纹块在轮胎周向的长度的大致中间部具有从胎面端侧的壁面向轮胎赤道侧延伸并中断的凹槽。该带凹槽花纹块能够大大确保边缘成分，从而能够提高充气轮胎的抓地力。另外，上述带凹槽花纹块的胎面端侧的刚性通过凹槽而缓和。所以花纹块的胎面端侧适度变形，从而能够减轻转弯时特别是转弯刚开始后以及即将结束转弯时的生硬感，因此能够提高操纵时的轻快性。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的充气轮胎的剖视图。

图2为图1的胎面部的展开图。

图3为图2的第二中央花纹块的立体图。

图4为第二中央花纹块的俯视图。

图5为图4的B-B剖视图。

图6（a）、（b）为表示其他沟底面的图4的B-B剖视图。

图7为图2的第一中央花纹块的俯视图。

图8（a）为以往的花纹块的俯视图，（b）为（a）的C-C剖视图。

附图标记说明：1…不平整地面行驶用充气轮胎；2…胎面部；6…胎体；10…胎面沟；11…花纹块；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…凹槽；18…带凹槽花纹块；19…带凹槽花纹块；20…带凹槽花纹块；21…第一中央花纹块；22…第二中央花纹块；31…倾斜部；C…轮胎赤道；Te…胎面端；L1…周向最大长度；L2…轴向沟长度；W1…轴向最大宽度；W2…周向沟宽度；D1…花纹块高度；d1…沟深度。

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。

图1表示本实施方式的不平整地面行驶用充气轮胎（以下，有时只记载为“轮胎”）1的包括轮胎轴的轮胎子午线剖视图。本实施方式的轮胎1表示被设计为能够在砂地、泥泞地等不平整地面（柔软路）中发挥最高性能的越野竞技用的轮胎（摩托车用轮胎）。另外，图1表示将轮胎轮辋组装成正规轮辋（省略图示），并且填充了正规内压的无负载的正规状态。

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，按照每个轮胎规定该规格的轮辋。该轮辋例如，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”。另外，上述“正规内压”是按照每个轮胎规定上述规格的空气压。该空气压例如若为JATMA则表示最高气压，若为TRA则表示表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO则表示“INFLATIONPRESSURE”。另外，在本说明书中，轮胎各部的尺寸只要未特殊说明，则是在该正规状态下测定的值。

如图1所示，轮胎1具有：胎面部2；从胎面部2的两端向轮胎径向内侧延伸的一对胎侧部3、3；以及位于各胎侧部3的轮胎径向的内端的一对胎圈部4、4。该胎圈部4、4安装于轮辋（省略图示）。

另外，轮胎1具有：从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5的胎体6、和配置在胎面部2的内部的胎面加强层7。该胎面加强层7配置在胎体6的轮胎径向外侧。

胎体6由1张以上胎体帘布构成，在本实施方式中由1张胎体帘布6A构成，该胎体帘布具有跨越一对胎圈芯5、5之间的环状的主体部6a、和与该主体部6a的两侧连接的折返部6b。折返部6b绕胎圈芯5而从轮胎轴向内侧向外侧折返。另外，在胎体帘布6A的主体部6a与折返部6b之间配置有从胎圈芯5向轮胎径向外侧延伸的胎圈三角胶8。该胎圈三角胶8由硬质橡胶构成，对胎圈部4进行加强。

本实施方式的胎面部2的外表面向轮胎径向外侧突出并弯曲。因此，该胎面部2的轮胎轴向的轮胎最大宽度形成胎面宽度TW。

在胎面部2形成有多个花纹块11、以及这些花纹块11之间的胎面沟10。

各花纹块11包括：朝向轮胎径向的外侧的踏面15、和从踏面15的边缘向轮胎径向内侧延伸的壁面16。

在本实施方式中，各花纹块11的踏面15的面积之和相对于将胎面部2的全部沟填满的状态下的表面积为8～30%。这样的轮胎1借助各花纹块11之间的胎面沟10，从而排土性优异，能够在砂地、泥泞地等不平整地面中发挥最高的性能。

在本实施方式中，各踏面15，在轮胎周向以及轴向上具有等于或大于胎面部2的曲率半径的曲率半径。因此，踏面15的各边缘在不平整地面上能够有效地发挥作用。另外，踏面15例如也可以是平面。在踏面15是平面的情况下也与具有上述曲率半径的踏面15的情况相同，踏面15的各边缘在不平整地面上能够有效地发挥作用。

图2表示胎面部2的展开图。花纹块11包括：配置在胎面部2的中央部Cr的中央花纹块12、沿着胎面部2的胎面端Te配置的胎肩花纹块13、以及配置在中央花纹块12与胎肩花纹块13之间的中间区域Md上的中间花纹块14。

在本实施方式中，胎面部2的中央部Cr是以轮胎赤道C为中心的胎面展开宽度TWe的25%的区域。该胎面展开宽度TWe是胎面端Te、Te之间的胎面展开长度。

中央花纹块12配置在中央部Cr。中央花纹块12配置在中央部Cr是指：中央花纹块12的踏面15的面积的60%以上包含在中央部Cr内。

胎肩花纹块13沿着胎面端Te配置。在本实施方式中，将从胎面端Te到胎面展开宽度TWe的10%的区域设为端部区域Sh。胎肩花纹块13沿着胎面端Te配置是指：胎肩花纹块13的边缘形成胎面端Te的情况、以及胎肩花纹块13的踏面15的面积的60%以上包含在端部区域Sh内的情况。

中间花纹块14配置在中间区域Md。在本实施方式中，中央部Cr与端部区域Sh之间的区域为中间区域Md。中间花纹块14配置在中间区域Md是表示：中间花纹块14的踏面15的面积的60%以上包含在中间区域Md内。

中央花纹块12的至少一个由带凹槽花纹块18构成，该带凹槽花纹块18在踏面15的轮胎周向的长度的大致中间部具有凹槽17，该凹槽17从胎面端Te侧的壁面16向轮胎赤道C侧延伸并中断。

与以往的中央花纹块相比，凹槽17大大增加边缘成分。因此提高转弯过程中的抓地力。另外，凹槽17缓和中央花纹块12的胎面端Te侧的刚性。因此在转弯时中央花纹块12使其胎面端Te侧适度变形。所以带凹槽花纹块18减轻转弯时的生硬感，能够提高操纵的轻快性、转弯时的接地感。

本实施方式的中央花纹块12包括：形成在轮胎赤道C上并且在轮胎轴向上较长的大致长方形的第一中央花纹块21、和形成在离开轮胎赤道C的位置的第二中央花纹块22。上述第一、第二中央花纹块21、22以预先设定的排列沿轮胎周向间隔设置。该中央花纹块12的构成使胎面部2的排土性、直行时以及制动时的抓地力提高。

在本实施方式中，第一中央花纹块21是从胎面端Te侧的各壁面16起形成有1个凹槽17，合计形成有2个凹槽17的带凹槽花纹块18。另外，第二中央花纹块22是从胎面端Te侧的壁面16起形成有1个凹槽17的带凹槽花纹块18。所以本实施方式的中央花纹块12全部为带凹槽花纹块18。

图3表示从形成有凹槽17的一侧观察第二中央花纹块22的立体图。另外，图4表示该第二中央花纹块22的踏面15的俯视图。

如图3以及图4所示，第二中央花纹块22的踏面15具有：沿着轮胎周向延伸的轮胎赤道侧的边缘24；从该边缘24的两端向轮胎轴向外侧延伸的轴向边缘25、25；从各轴向边缘25、25的外端向周向内侧延伸并且与凹槽17连接的胎面端侧的边缘26、26。

另外，第二中央花纹块22的踏面15具有：从胎面端侧的边缘26、26沿着凹槽17而向轮胎赤道C侧延伸的沟边缘侧的边缘27、27；和连接各边缘27、27之间的圆弧状的边缘28。

对于第二中央花纹块22而言，由沟边缘侧的边缘27、27大大地确保加减速时起作用的边缘成分。因此提高加减速时的抓地力。另外，轴向边缘25、25，例如相对于轮胎轴向以相同的角度、并且向轮胎轴向外侧彼此相互远离的方向倾斜。这样的轴向边缘25、25能够使加减速时的接地感恒定，从而提高操纵稳定性。

如图4所示，第二中央花纹块22的踏面15优选为，周向最大长度L1比轴向最大宽度W1大的纵长状。这样的第二中央花纹块22由于包括很多沿轮胎周向延伸的边缘成分，因此提高转弯时的抓地力。

另外，第二中央花纹块22的踏面15，例如，周向最大长度L1优选为9～39mm。在周向最大长度L1小于9mm的情况下，第二中央花纹块22的周向的刚性减小，从而降低加减速时的抓地力。另外，在轮胎周向的长度L1大于39mm的情况下，第二中央花纹块22易沿轮胎轴向倒下，因此降低转弯时的抓地力。另外，第二中央花纹块22的踏面15，例如，周向最小长度L3优选为周向最大长度L1的0.70～1.0倍。

第二中央花纹块22的踏面15，例如轴向最大宽度W1优选设定为10～30mm。在轴向最大宽度W1小于10mm的情况下，第二中央花纹块22的轴向的刚性减小，因此降低转弯性能。另外，在轴向最大宽度W1大于30mm的情况下，第二中央花纹块22易沿轮胎周向倒下，因此降低加减速时的抓地力。

如图5所示，第二中央花纹块22，例如，从踏面15到胎面沟10的沟底面10b的花纹块高度D1优选为7～19mm。

如图4所示，凹槽17需要形成在第二中央花纹块22的大致中间部。大致中间部表示：第二中央花纹块22的轴向中心线Bc与凹槽17的沟中心线17C之间的轮胎周向距离L5为踏面15的周向最大长度L1的25%以下。上述轴向中心线Bc将第二中央花纹块22的轮胎周向长度等分。在本实施方式中表示距离L5为0的情况，轴向中心线Bc与沟中心线17C重合。距离L5优选为第二中央花纹块22的周向最大长度L1的5%以下。根据这样的构成，能够抑制第二中央花纹块22的花纹块缺损。另外，在距离L5大于周向最大长度L1的25%的情况下，第二中央花纹块22隔着凹槽17而轮胎周向两侧的刚性大不相同。因此有可能降低行驶时的操纵稳定性。

凹槽17的中心线17C，例如相对于轮胎轴向优选为10°以下的角度。由此，带凹槽花纹块18的胎面端侧的刚性在隔着凹槽17的轮胎周向两侧均衡地被缓和。

凹槽17的周向沟宽度W2优选为踏面15的周向最大长度L1的0.10～0.30倍。在凹槽17的周向沟宽度W2小于踏面15的周向最大长度L1的0.10倍的情况下，有可能无法充分地减轻生硬感。另外，在凹槽17的周向沟宽度W2大于踏面15的周向最大长度L1的0.30倍的情况下，会大大降低带凹槽花纹块18的刚性，从而有可能产生花纹块缺损等。根据这些观点，凹槽17的周向沟宽度W2优选为踏面15的周向最大长度L1的0.10～0.20倍。另外，凹槽17的周向沟宽度W2表示凹槽17的周向宽度的最大宽度。

根据同样的观点，凹槽17的轴向沟长度L2优选为等于或小于从圆弧状的边缘28到轮胎赤道侧的边缘24的轴向宽度W3。具体地说，凹槽17的轴向沟长度L2优选为踏面15的轴向最大宽度W1的0.15～0.50倍。这样的凹槽17能够确保带凹槽花纹块18的刚性，提高转弯过程中的抓地力，此外还提高花纹块耐久性。

如图5所示，从凹槽17的踏面15到凹槽17的凹槽底面17b的沟深度d1优选为花纹块高度D1的0.25～0.50倍。在带凹槽花纹块18的凹槽17的沟深度d1小于花纹块高度D1的0.25倍的情况下，有可能无法缓和带凹槽花纹块18的胎面端侧的刚性，因此无法抑制生硬感。另外，在带凹槽花纹块18的凹槽17的沟深度d1大于花纹块高度D1的0.50倍的情况下，有可能大大降低轮胎周向的刚性。根据这些观点，凹槽17的沟深度d1更优选为花纹块高度D1的0.33～0.50倍。

如图3所示，凹槽17在胎面端Te侧的壁面16形成有从踏面15向轮胎径向内侧延伸的纵边缘17V。在该纵边缘17V例如为直线的情况下，除了发挥高的边缘效果以外，还防止凹槽17的夹石。另外，纵边缘17V、17V优选为朝向轮胎径向外侧向相互分离的方向倾斜。

如图6（a）所示，凹槽17包括与圆弧状的边缘28及凹槽底面17b连接的壁面17d。凹槽17优选为在壁面17d与凹槽底面17b之间包括例如圆弧状的倒角部30。该倒角部30能够抑制在壁面17d与凹槽底面17b之间产生的龟裂。

另外，如图6（b）所示，凹槽17优选为在壁面17d与凹槽底面17b之间包括例如由连续的多个圆弧构成的倒角部31。该倒角部31被预先设定圆弧的数量、各圆弧的曲率半径、以及与壁面17d、凹槽底面17b连接的位置。由此从侧面观察时，调节倒角部31占凹槽17的比例。所以能够调节带凹槽花纹块18的刚性。

如图7所示，在第一中央花纹块21的各胎面端侧形成有凹槽17。因此第一中央花纹块21，与向左右任意方向的转弯相对应地使轴向一端侧变形。所以第一中央花纹块21特别能够降低转弯初期时的生硬感，从而提高操纵的轻快性、转弯时的接地感。

如图2所示，本实施方式的中间花纹块14也优选形成为带凹槽花纹块19，该带凹槽花纹块19在踏面15的轮胎周向的长度的大致中间部形成有从胎面端Te侧的壁面16向轮胎赤道C延伸且中断的凹槽17。该带凹槽花纹块19发挥与带凹槽花纹块18同样的作用效果，降低转弯时的生硬感。作为带凹槽花纹块19形成的中间花纹块14，特别是在轮胎1的倾斜变得更大的转弯过程中，能够降低轮胎1的生硬感。另外，在本实施方式中表示中间花纹块14全部形成为带凹槽花纹块19的情况。

另外，本实施方式的胎肩花纹块13也优选形成为带凹槽花纹块20，该带凹槽花纹块20在踏面15的轮胎周向的长度的大致中间部形成有凹槽17。该带凹槽花纹块20与带凹槽花纹块18或19不同，形成有从轮胎赤道C侧的壁面16向胎面端Te侧延伸且中断的凹槽17。因此例如在轮胎1发生大的倾斜的情况或轮胎1嵌入柔软的路面的情况这两种情况下，借助带凹槽花纹块20能够提高转弯时的抓地力。另外，在本实施方式中，表示胎肩花纹块13全部形成为带凹槽花纹块20的情况。

以上，虽然对本发明的特别优选的实施方式进行了详述，但本发明不限定于图示的实施方式，而是能够变形为各种方式来实施。

实施例

基于表1的规格试制了形成有图1表示的基本构造，并以图2的胎面花纹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，将这些试制轮胎安装于测试车辆的前轮，并对其性能进行了测试。

另外，作为比较例，对于形成有图1表示的基本构造，以图2表示的胎面花纹为基本花纹，且花纹块的形状不同的比较例也同样对其性能进行了测试。比较例1的花纹块形状是图8（a）和（b）表示的花纹块b。比较例2是各花纹块的凹槽从一端侧的壁面延伸到另一端侧的壁面的花纹块。

另外，各实施例以及各比较例的共通规格如下。

轮胎尺寸

前轮：90/100-21MX51F

轮辋尺寸:

前轮：内径21英寸

宽度2.15英寸

内压:

前轮：80kPa

测试车辆：排气量450cc越野竞技车辆

花纹块：轮胎径向高度D1：12mm

轮胎周向长度L1：14mm

轮胎轴向宽度W1：12mm

测试方法如下。

＜生硬感、抓地力、操纵的轻快性＞

在上述条件下，通过驾驶员的感官评价对在不整路面的测试路线上实车行驶时的生硬感、抓地力以及操纵的轻快性进行了测试。结果以比较例1为100的评分表示，数值越大表示越好。

测试的结果示于表1。

表1

测试的结果确认了实施例的轮胎抑制生硬感，并且提高抓地力以及操纵的轻快性。

Claims (8)

1.一种不平整地面行驶用充气轮胎，在胎面部具有设置有多个花纹块的块状花纹，该不平整地面行驶用充气轮胎的特征在于，

上述花纹块包括：配置在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、以及配置在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，

各上述花纹块包括：朝向轮胎径向的外侧的踏面、和从该踏面的边缘向轮胎径向内侧延伸的壁面，

上述中央花纹块的至少一个是带凹槽花纹块，该带凹槽花纹块在轮胎周向的长度的大致中间部具有从胎面端侧的上述壁面向轮胎赤道侧延伸并中断的凹槽。

2.根据权利要求1所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

在上述踏面中，上述凹槽的槽宽度为上述踏面的轮胎周向的最大长度的0.10～0.30倍。

3.根据权利要求1或2所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

在上述踏面中，上述凹槽的轮胎轴向长度是上述踏面的轮胎轴向的最大宽度的0.15～0.50倍。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

上述凹槽的深度为上述中央花纹块的高度的0.25～0.50倍。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

上述中央花纹块包括第一中央花纹块，该第一中央花纹块形成在轮胎赤道上并且在轮胎轴向的两侧的上述壁面分别形成有上述凹槽。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

上述中央花纹块包括第二中央花纹块，该第二中央花纹块形成在离开轮胎赤道的位置并且只在胎面端侧的上述壁面形成上述凹槽。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

上述中间花纹块的至少一个是上述带凹槽花纹块。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的不平整地面行驶用充气轮胎，其特征在于，

上述胎肩花纹块的至少一个包括带凹槽花纹块，该带凹槽花纹块在轮胎周向的长度的大致中间部形成有从轮胎赤道侧的上述壁面向胎面端侧延伸并中断的凹槽。

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