CN104995042A - 机动两轮车用充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于在粗糙地面上行驶的机动两轮车用充气轮胎，在该机动两轮车用充气轮胎中，抑制了胎侧部的内部温度的上升、长时间地发挥出优异的操纵稳定性能并且能够有效地抑制在胎侧部的外表面发生的龟裂发展的风险。在该机动两轮车用充气轮胎中，在胎侧部(2)的外表面沿轮胎周向间隔地设置有从该外表面突出并且沿轮胎径向延伸的多个鳍状突起部(10)；鳍状突起部(10)的轮胎径向内侧的端部和轮胎径向外侧的端部之中的、至少径向外端部(10a)的表面被形成为在轮胎宽度方向上的截面中具有朝向轮胎内表面侧凸出的圆弧状；并且径向外端部(10a)的该圆弧状表面与设置于胎面部(3)的轮胎宽度方向最外侧的肩部花纹块(9)的外侧面(9a)平滑地连接。

Description

机动两轮车用充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种用于在粗糙地面上行驶的机动两轮车用充气轮胎。
背景技术
主要在包括诸如摩托车越野赛、耐力赛等比赛用的泥泞地的粗糙地面上使用的机动两轮车用充气轮胎因为用于在具有由其它车辆形成的车辙和不规则的凹凸形状(projections/dents)的粗糙地面上行驶而与一般的铺设道路用轮胎相比会受到相对大的变形。
此外，这种类型的轮胎通常在该轮胎已经充填了与一般的其它轮胎相比相对低的内压的状态下使用，使得该轮胎能够相对于粗糙地面发挥良好的牵引性能和抓地性能。因此，增大了受到轮胎的低内压的胎侧部的变形并且使胎侧部的内部温度上升了，温度的上升会降低胎侧部的刚性并因而进一步增大胎侧部的变形，这进而进一步使胎侧部的内部温度上升、即引起了温度越高变形越大的恶性循环。因此，轮胎的操纵稳定性能趋向于伴随着使用而劣化。
在这点上，尽管专利文献1不涉及上述机动两轮车用充气轮胎，但是其公开了一种侧部中具有新月形侧部增强橡胶的缺气保用轮胎(run-flat tire)，其中为了降低轮胎侧部中的温度，该轮胎包括“用于产生空气湍流的、包括槽和突起的凹凸部，该凹凸部被形成为在轮胎侧部的至少一部分中延伸”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/032405号
发明内容
发明要解决的问题
然而，当可能在粗糙地面使用的前述机动两轮车用轮胎的胎侧部的外表面设置有根据专利文献1中说明的技术的“凹凸”形状时，设置在胎侧部的在轮胎行驶在粗糙地面上时易于到变形的外表面的一部分的该凹凸形状趋向于为龟裂的可能在胎侧部的该外表面发展的起始点。即，将根据专利文献1的凹凸形状直接引入前述用于越野行驶的机动两轮车用轮胎会导致如下问题：尽管该形状稍微利于胎侧部的散热，但是该形状可能会使轮胎的胎侧部的耐久性劣化。
用于解决问题的方案
鉴于上述问题，本发明的机动两轮车用充气轮胎为用于在粗糙地面上行驶的轮胎，该机动两轮车用充气轮胎具有一对胎圈部、分别与所述胎圈部相连且沿轮胎径向延伸的各胎侧部以及与该胎侧部连续的胎面部，其中，在所述胎侧部的外表面沿轮胎周向间隔地设置有从该外表面突出并且沿轮胎径向延伸的多个鳍状突起部；所述鳍状突起部的轮胎径向内侧的端部和轮胎径向外侧的端部之中的、至少径向外端部的表面被形成为在轮胎宽度方向上的截面中具有朝向轮胎内表面侧凸出的圆弧状；并且所述径向外端部的该圆弧状表面与设置于所述胎面部的轮胎宽度方向最外侧的肩部花纹块的外侧面平滑地连接。
发明的效果
该轮胎能够在维持胎侧部的良好的耐久性的同时，良好地抑制由于轮胎的胎侧部的内部温度上升而导致胎侧部的刚性降低，由此长时间地、成功地发挥了优异的操纵稳定性能。
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一实施方式的半个部分的沿轮胎宽度方向的截面图。
图2是示出图1的轮胎的胎侧部的外表面的局部放大立体图。
具体实施方式
以下将参照附图来示例地说明本发明的实施方式。
图1中示出的机动两轮车用充气轮胎主要用于在包括泥泞地的粗糙地面上行驶，并且该充气轮胎具有：一对胎圈部1；胎侧部2，其分别与胎圈部1连续且沿轮胎径向延伸；以及胎面部3，其与各胎侧部2连续。
图1中示出的轮胎还具有：胎圈芯4，其分别设置在一对胎圈部1中；至少一个(图中为两个)胎体帘布层5a、5b，其从胎面部3经由各胎侧部2延伸至胎圈部1并且绕着各自的胎圈芯4折返；以及带束6，其包括例如单层带束层并且设置在胎体帘布层5a、5b的冠部区域的外周侧、即轮胎径向外侧。
包括由有机纤维、钢或其它材料制成的多根帘线的胎体帘布层5a、5b可以具有如下子午线结构：在该子午线结构中，帘线以相对于轮胎周向成70°至90°的范围内的倾斜角度、大致沿轮胎宽度方向延伸。可选地，在轮胎径向上彼此相邻的两个胎体帘布层5a、5b可以共同形成如下斜交结构：在该斜交结构中，两个胎体帘布层5a、5b的帘线以相对于轮胎周向成20°至40°的角度倾斜，并且其中一个胎体帘布层的帘线和另一胎体帘布层的帘线相对于轮胎周向沿相反的方向延伸。
带束6的单层带束层(或带束层中的每层带束层)包括以相对于轮胎周向成预定角度延伸的至少一根有机纤维帘线或钢帘线。在带束包括在径向上彼此相邻的多层带束层的情况下，一层带束层中的帘线和与该一层带束层相邻的另一带束层中的帘线可以相对于轮胎周向交替地沿相反方向延伸。
在带束6的外周侧的、与路面接触的胎面部3处沿轮胎周向和/或轮胎宽度方向例如以彼此之间具有必要的间隔的方式设置有多个花纹块7、8、9，该多个花纹块7、8、9使轮胎在车辆行驶时发挥出相对于路面所要求的牵引性能和抓地性能。
用于在上述粗糙地面上行驶的机动两轮车用充气轮胎的胎侧部2根据供轮胎行驶的路面的状态和轮胎是如何被使用的而可能会受到显著的屈曲变形。由胎侧部2的屈曲变形导致的内部温度的上升可能会导致胎侧部的刚性随着时间而降低，并且轮胎的操纵稳定性能随着轮胎的连续使用而劣化。鉴于此，在本发明中，为了促进胎侧部2的有效散热，如图2的局部放大立体图所示，在胎侧部2的外表面沿轮胎周向C以彼此之间具有间隔的方式设置有多个鳍状突起部(fin-like projection)10，使得该突起部10均从该外表面突出并且沿轮胎径向R例如直线状地延伸。
当轮胎行驶转动时，鳍状突起部10在胎侧部2的外表面附近产生空气湍流并因而用作利用空气来冷却胎侧部2的部件。
具体地，胎侧部2的外表面附近的空气流过均从该外表面突出且沿轮胎径向延伸的各鳍状突起部10、使胎侧部2的外表面上方的冷空气涡旋并且与如此涡旋的冷空气一起流入胎侧部2的位于每两个在轮胎周向上彼此相邻的鳍状突起部10之间的外表面部分，由此使该外表面部分冷却并因而促进胎侧部2的外表面的散热。
在这点上，在通过鳍状突起部10而利用空气来更有效地冷却胎侧部2以进一步有效地抑制胎侧部2的内部温度的上升方面，假设：h表示鳍状突起部10的沿着胎侧部2的外表面的法线的最大突出高度；p表示鳍状突起部10的轮胎周向上的配设节距；w表示鳍状突起部10的轮胎周向上的最大宽度，则优选的是，1≤p/h≤20且1≤(p-w)/w≤50。节距p是在各鳍状突起部10的轮胎径向上的中央位置处测量的。
更具体地，鳍状突起部10可以均具有1mm至3mm的最大突出高度h和1mm至2mm的宽度w，并且沿周向设置的数量可以为40个至80个。特别地，在图1示例性地示出的轮胎中，各鳍状突起部10的突出高度h遍及其整个长度均为2mm，鳍状突起部10的数量为52个，并且各鳍状突起部10的宽度w遍及其整个长度均为1.5mm。
在以令人满意的方式产生空气冷却效果方面，如图1和图2所示，优选的是，鳍状突起部10沿轮胎径向直线状地延伸。然而，尽管图中未示出，但是鳍状突起部10可以相对于轮胎径向倾斜30°以下的角度延伸和/或在其至少一部分中屈曲或弯曲。
在图1和图2示出的示例中，鳍状突起部10从肩部花纹块9的径向内端部分延伸至轮辋线位置、即遍及胎侧部2整个径向长度延伸。然而，在使胎侧部2以令人满意地有效方式进行散热方面，在轮胎已经组装了适用轮辋、充填了规定内压的无负荷状态下将等于胎侧部2的沿着轮胎径向的长度的至少30％的长度作为鳍状突起部10的沿着轮胎径向的长度L就足够了。
随着轮胎的连续使用，存在胎侧部2的外表面发生龟裂的可能性，特别地，将上述鳍状突起部10设置于胎侧部2的外表面可能会促使龟裂在鳍状突起10的径向外端部10a处沿着鳍状突起10发展，由此使胎侧部2的耐久性劣化。
鉴于此，在本发明中，在各鳍状突起部10的位于轮胎径向内侧的端部和位于轮胎径向外侧的端部之中，至少径向外端部10a的面对轮胎径向外侧的表面被形成为如图1所示的在轮胎宽度方向上的截面中具有朝向轮胎内表面侧突出的圆弧状；径向外端部10a的圆弧状表面与设置于胎面部3的多个花纹块7至花纹块9之中的、设置于胎面部3的轮胎宽度方向最外侧的肩部花纹块9的面对轮胎宽度方向外侧的外侧面9a平滑地连接。
因此，各鳍状突起部10的在轮胎宽度方向上的截面中具有如此圆弧状表面形状的径向外端部10a吸收鳍状突起部10的径向外端部10a附近所发生的应变，从而能够通过径向外端部10a的圆弧状表面防止该径向外端部10a附近所发生的龟裂的进一步发展。
在胎面部3和胎侧部2之间的边界区域中密集地存在肩部花纹块9的宽度方向外端部和鳍状突起部10的径向外端部10a，由此使得在该边界区域中易于发生龟裂。然而，在本实施方式中，通过使各鳍状突起部10的径向外端部10a的圆弧状表面均与对应的肩部花纹块9的外侧面9a平滑地连接，能够有效地降低归因于前述高密度的端部所导致的潜在龟裂发生部位的数量、即能够有效地降低发生龟裂的可能性。
在图中示出的本实施方式中，在胎侧部2的外表面的与肩部花纹块9相邻的区域中设置有环状侧部凸部11，使得该环状侧部凸部11从该外表面隆起并且具有与前述鳍状突起部10的突出高度h相等的隆起高度H。各鳍状突起部10均与环状侧部凸部11连接为一体，使得各鳍状突起部10的径向外端部10a的圆弧状表面构成环状侧部凸部11的面对轮胎径向外侧的表面的一部分。
如上所述，因为通过环状侧部凸部11连结鳍状突起部10的径向外端部10a能够沿轮胎周向分散鳍状突起部10的径向外端部10a中的一些径向外端部10a上的应力集中，由此能够进一步有效地防止发生龟裂，所以通过环状侧部凸部11来连结鳍状突起部10的径向外端部10a是优选的。
在这点上，在鳍状突起部10与环状侧部凸部11连接的位置处(图中未示出)，鳍状突起部10的突出高度h可以与环状侧部凸部11的隆起高度H不同。
如图1所示，优选地，胎体帘布层5a、5b的均从轮胎宽度方向内侧朝向轮胎宽度方向外侧绕着各胎圈芯4折返的折返端5e定位在鳍状突起部10的径向外端部10a的圆弧状表面与鳍状突起部10的突出表面10b(在图示的示例中，该突出表面10b与胎侧部2的外表面平行地突出)之间的对应的边界Bp的轮胎径向外侧。根据该结构，i)胎体帘布层5a、5b在轮胎径向外侧相对高的位置处折返，由此能够提高胎侧部2的刚性并因而降低了作用于胎侧部2的外表面的应变；ii)胎体帘布层5a、5b的受到相对大的应变的折返端5e从鳍状突起部10的径向外端部10a的圆弧状表面与鳍状突起部10的突出表面10b之间的对应的边界Bp沿轮胎径向偏置，由此能够进一步有效地防止在胎侧部2的外表面发生龟裂。在如图所示的轮胎中，在设置两个或更多个胎体帘布层5a、5b情况下，特别优选的是，胎体帘布层5a、5b的折返端5e均定位在对应的边界Bp的轮胎径向外侧。
用于制造本发明的轮胎的硫化成型方法可以使用例如包括如下部分的硫化模具(图中未示出)：胎面模具(tread mold)，该胎面模具用于形成胎面部3、具有与胎圈部3的外表面形状对应的内表面形状并且包括能够沿周向被分割的多个段(segment)；上下两个的胎侧模具(side mold)，该上下两个的胎侧模具用于形成胎侧部2和胎圈部1，并且上下两个的胎侧模具具有与胎侧部2的外表面形状和胎圈部1的外表面形状分别对应的内表面形状。
在通过使用如上所述的硫化模具来硫化成型轮胎的情况下，当使用被如此制造的轮胎时，应力趋向于在与处于合模状态的硫化模具的胎面模具和胎侧模具之间的边界位置Bm(由图1中的假想线表示)对应的轮胎外表面位置处集中。鉴于此，优选的是，在轮胎宽度方向上的截面图中，边界位置Bm(或与边界位置Bm对应的轮胎外表面位置)定位在鳍状突起部10的径向外端部10a的圆弧状表面与鳍状突起部10的突出表面10b之间的边界Bp的轮胎径向内侧的位置处。根据该配置，能够有效地防止应力在鳍状突起部10的圆弧状表面集中(如果将胎面模具和胎侧模具之间的边界位置Bm定位在鳍状突起部10的圆弧状表面，则应力会在该鳍状突起部10的圆弧状表面集中)。在有效地防止应力在鳍状突起部10的圆弧状表面集中方面，特别优选的是，与图1的截面图中示出的本实施方式中的一样，模具的边界位置Bm定位在鳍状突起部10的突出表面10b。
优选地，在胎侧部2内、鳍状突起部10的轮胎宽度方向内侧设置有具有由有机纤维、钢等制成的如下帘线的侧部增强层(图中未示出)：使得该帘线相对于轮胎径向倾斜地延伸。侧部增强层的设置增强了胎侧部2的刚性并且降低了作用于胎侧部2的外表面的应变，由此有效地防止了如上所述的在外表面处的龟裂。优选地，侧部增强层设置在胎体帘布层5a、5b的轮胎宽度方向外侧。
实施例
试制根据本发明的用于在粗糙地面上行驶的机动两轮车用的轮胎，并且按下述方法来评价该轮胎的性能。
供试轮胎的尺寸为：120/80-19和110/90-19，且该供试轮胎为斜交结构轮胎。更具体地，各供试轮胎均具有如下的斜交结构：该斜交结构包括两个胎体帘布层以及设置于该胎体帘布层的外周侧的由尼龙帘线制成的断路层(layer of breaker)。
实施例轮胎1(对各尺寸而言)具有如图1和图2所示的结构。除了如下结构以外，比较例轮胎1(对各尺寸而言)具有与实施例轮胎1相同的结构：尽管比较例轮胎1在某种程度上具有鳍状突起部，但是其鳍状突起部的径向外端部不与肩部花纹块的外侧面平滑地连接(即，鳍状突起部均终止于与鳍状突起部延伸方向垂直的平面)。除了没有任何设置于胎侧部的外表面的鳍状突起部以外，比较例轮胎2具有与实施例轮胎1相同的结构。
在专业摩托车越野赛车手的操纵下，使各供试轮胎均在摩托车越野赛专用跑道上行驶。通过摩托车越野赛车手的感觉评价来确定供试轮胎的操纵稳定性能以及在行驶预定时间之后操纵稳定性能的维持情况如何，通过得分(满分为10分)来表示评价结果。此外，确认供试轮胎在行驶之后在胎侧部的外表面有无发生龟裂。表1以概括的方式示出了各供试轮胎的这些评价结果以及相关特性。
[表1]
从表1示出的结果可知，由于设置了鳍状(肋状)突起部，实施例轮胎1和比较例轮胎1的操纵稳定性能不像比较例轮胎2那样劣化。此外，比较实施例轮胎1与比较例轮胎1，实施例轮胎1在胎侧部的外表面未呈现出发生龟裂，而比较例轮胎1在胎侧部的外表面呈现出龟裂，其中在实施例轮胎1中，各鳍状突起部的径向外端部的表面均被形成为具有在轮胎宽度方向上的截面中朝向轮胎内表面侧突出的圆弧状，并且该径向外端部的圆弧状表面与肩部花纹块的外侧面平滑地连接，而在比较例轮胎1中，各鳍状突起部的径向外端部的表面均被形成为既不具有圆弧状，也不与肩部花纹块的外侧面平滑地连接。因此，显而易见的是，本发明的用于在粗糙地面上行驶的机动两轮车用充气轮胎能够在维持胎侧部的良好的耐久性的同时，长时间地发挥优异的操纵稳定性能。
附图标记说明
1    胎圈部
2    胎侧部
3    胎面部
4    胎圈芯
5a、5b  胎体帘布层
5e   胎体帘布层的折返端
6    带束
7、8  花纹块
9    肩部花纹块
9a   肩部花纹块的外侧面
10   鳍状突起部
10a  鳍状突起部的径向外端部
10b  鳍状突起部的突出表面
11   环状侧部凸部
Bp   径向外端部的圆弧状表面与突出表面之间的边界
Bm   胎面模具和胎侧模具之间的边界位置
L    鳍状突起部的径向长度
La   径向外端部的径向长度
P    鳍状突起部的配设节距
h    鳍状突起部的突出高度
w    鳍状突起部的宽度
H    环状侧部凸部的隆起高度

Claims (5)

1.一种机动两轮车用充气轮胎，其用于在粗糙地面上行驶，该机动两轮车用充气轮胎具有一对胎圈部、分别与所述胎圈部相连且沿轮胎径向延伸的各胎侧部以及与该胎侧部连续的胎面部，其中，
在所述胎侧部的外表面沿轮胎周向间隔地设置有从该外表面突出并且沿轮胎径向延伸的多个鳍状突起部；
所述鳍状突起部的轮胎径向内侧的端部和轮胎径向外侧的端部之中的、至少径向外端部的表面被形成为在轮胎宽度方向上的截面中具有朝向轮胎内表面侧凸出的圆弧状；并且
所述径向外端部的该圆弧状表面与设置于所述胎面部的轮胎宽度方向最外侧的肩部花纹块的外侧面平滑地连接。
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，所述机动两轮车用充气轮胎还具有从所述胎面部经由所述胎侧部延伸至所述胎圈部且绕着分别在该胎圈部中埋设的各胎圈芯折返的至少一层胎体帘布层；并且
所述胎体帘布层的折返端在轮胎宽度方向上的截面中位于所述鳍状突起部的所述径向外端部的圆弧状表面与该鳍状突起部的突出表面之间的边界的轮胎径向外侧的位置处。
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，所述胎侧部的外表面的与所述肩部花纹块相邻的区域设置有从该外表面隆起的环状侧部凸部，所述鳍状突起部的所述径向外端部与所述环状侧部凸部连结。
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，在轮胎宽度方向上的截面中，在硫化模具处于合模的状态下，用于形成所述胎面部的胎面模具和用于形成所述胎侧部的胎侧模具之间的边界位置位于所述鳍状突起部的所述径向外端部的圆弧状表面与该鳍状突起部的突出表面之间的边界的轮胎径向内侧的位置处。
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，在所述胎侧部内，所述鳍状突起部的轮胎宽度方向内侧设置有具有相对于轮胎径向倾斜地延伸的帘线的侧部增强层。
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