TWI387540B - 越野輪胎 - Google Patents

Description

越野輪胎

本發明是關於一種用於在崎嶇地形中使用之輪胎，更明確地說，是關於一種能夠改良各種道路條件下之摩擦效能的區塊式胎面圖案(block-based tread pattern)。

在越野環道(off-road circuit)上所舉行的摩托車越野賽(motocross race)中，通常，環道具備各種道路表面條件，使得包括：諸如固態乾凝灰岩壤土(solid dried tuff loam)之硬地形；諸如濕凝灰岩壤土(wet tuff loam)之中等地形；以及軟地形，例如，濕黏壤土、砂質土、泥漿以及其類似物。因此，對於摩托車越野賽車(motocross bike)之驅動輪上的輪胎而言，輪胎可在每一地形上產生大摩擦力是很重要的。

因此，本發明之目標是提供一種越野輪胎，其在各種地形上之摩擦效能得以改良。

根據本發明，一種越野輪胎包括具備多個軸向列之胎面部分(tread portion)，每一軸向列包括至少兩個中心區塊(central block)，其形心在輪胎軸向方向中實質上成直線對準，以及軸向列在序列中以兩個或兩個以上不同間距沿著輪胎成圓周排列，此序列使得單元圖案被重複至少一次，藉以序列是由 至少兩個連續單元圖案組成，其中單元圖案是由上述兩個或兩個以上不同間距組成，間距之總數處於3至20之範圍內，以及上述兩個或兩個以上不同間距包括最小間距以及為最小間距之105%至130%的最大間距。

較佳地，不同間距為三個或三個以上不同間距。在序列中，每一不同間距被重複至少一次。至於重複的數目，當輪胎經設計成在硬地形上負重時，較佳的是，最小間距之重複的數目大於最大間距之重複的數目。相反地，當在軟地形上負重時，較佳的是，最大間距之重複的數目大於最小間距之重複的數目。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在圖式中，根據本發明之越野輪胎為用於摩托車越野賽車之充氣輪胎(pneumatic tire)1。

充氣輪胎1包括胎面部分2、一對側壁部分(sidewall portion)3、一對軸向間隔胎唇部(bead portion)4，其每一者在其中具有胎圈芯(bead core)5、在胎唇部4至胎面部分2與側壁部分3之間延伸的胎體6以及在胎面部分2中之在胎體6外部徑向地安置的胎面加強層(tread reinforcing layer)7。

當與客車輪胎相比時，胎面部分2在很大程度上彎 曲，且最大的輪胎截面寬度位於胎面邊緣(tread edge)2e之間。

胎體6包含至少一層6A的簾布(cord)，其在胎唇部4之間延伸且在每一胎唇部4中自輪胎之軸向內部至外部經向上翻圍繞胎圈芯5，以便形成一對胎體層向上翻部分(carcass ply turned up portion)6b以及其間之胎體層主要部分(carcass ply main portion)6a。較佳地，將有機纖維簾布用作胎體簾布。在此實施例中，胎體6由單一徑向層(radial ply)6A組成，即，胎體具有徑向結構。但，亦有可能提供包括兩個交叉偏斜層(cross bias ply)6A之偏斜結構。

胎面加強簾布層7是由有機纖維簾布製成。在此實施例中，層7由徑向內部交叉層7A以及徑向外部交叉層7B組成。

根據本發明，胎面部分2提供於具有中心區塊9C之中心區域Cr，以形成區塊式胎面圖案。

圖2展示展開為平面之胎面圖案。在所展開之胎面圖案中，胎面中心區域Cr經界定為居中於輪胎赤道C之區域且具有50%的所展開之胎面寬度TW。順帶言之，所展開之胎面寬度TW對應於在輪胎之正常充氣無載狀態下沿著自胎面邊緣2e中之一者至另一者之彎曲胎面線2A所量測的寬度。上述中心區塊9C各經界定為頂面具有在胎面中心區域Cr內之形心(g)的區塊。另外，下述肩部區塊(shoulder block)9S各經界定為頂面具有在胎面中心區域 Cr外部(換言之，在為中心區域Cr之任一側上之25%寬度區域的胎面肩部區域Sr中)之形心(g)的區塊。

此處，正常充氣無載條件使得輪胎安裝於標準輪緣(wheel rim)上且充氣至標準壓力，但未負載有輪胎負載。標準輪緣為由標準組織(亦即，JATMA(日本及亞洲)、T&RA(北美洲)、ETRTO(歐洲)、STRO(斯堪地那維亞)以及其類似標準組織)官方批准用於輪胎之輪緣。標準壓力為由同一組織在氣壓/最大負載表或類似清單中所指定之用於輪胎的最大氣壓。舉例而言，標準輪緣為JATMA中所指定之“標準輪緣”、ETRTO中之“量測輪緣”、TRA中之“設計輪緣”或其類似物。標準壓力為JATMA中之“最大氣壓”、ETRTO中之“充氣壓力”、TRA中在“Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures”表中所給定之最大壓力或其類似者。然而，在客車輪胎之情況下，標準壓力經一律地界定為180 kPa。

在此實施例中，胎面部分2僅具備中心區塊9C以及肩部區塊9S(在下文中，總稱為“區塊9”)。因此，形成區塊型胎面圖案。

區塊9界定陸地面積(land area)。區塊之間的空隙(凹槽、海)界定海面積(sea area)。陸地面積與海面積之總和為總胎面面積。胎面圖案具有特定的總陸地比率(=陸地面積/總胎面面積，即，熟知為“正比”(positive ratio))。

若總陸地比率太小，則在硬以及中等地形上之摩擦力減小。若太大，則在軟地形上之摩擦力減小。因此，將總 陸地比率設定於不小於15%之範圍內，較佳地不小於17%，更佳地不小於18%，但不大於30%，較佳地不大於28%，更佳地不大於26%。

若區塊9之高度BH太低，則變得難以在崎嶇地形中獲得足夠的摩擦力以及煞車力。若太高，則區塊9之基底部分很易於經受大的彎矩(bending moment)，且結果，在比賽期間，區塊9之耐久性迅速降低。因此，自海區塊之最深部分的區塊9之徑向高度BH較佳地不小於10.0 mm，更佳地不小於11.0 mm，但不大於19.0 mm，更佳地不大於18.0 mm。

中心區塊9C排列於許多軸向列中，此列在輪胎軸向方向中延伸。在每一軸向列中，包括兩個或兩個以上中心區塊9C。軸向列以具有不同間距長度之多種間距以及在如下文所解釋之特定序列中沿著輪胎成圓周排列。

在此實施例中，中心區塊9C包括：第一中心區塊9C1，其各具有在輪胎赤道C上之形心(g)；以及一對第二中心區塊9C2L與9C2R，其分別安置於各第一中心區塊9C1中之兩側上，使得第二中心區塊9C2L與9C2R之形心(g)以及第一中心區塊9C1之形心(g)在輪胎軸向方向中成直線對準。因此，三個中心區塊9C1、9C2L以及9C2R組成一軸向列(在下文中，為“第一軸向列G1”)。

另外，中心區塊9C包括：一對第三中心區塊9C3L與9C3R，其分別安置在輪胎赤道C之兩側上，使得其形心(g)在圓周上鄰近之第一中心區塊9C1之間的圓周位置處成軸 線對準。因此，兩個中心區塊9C3L與9C3R組成另一軸向列(在下文中，為“第二軸向列G2”)。

第一軸向列G1以及第二軸向列G2在輪胎圓周方向中一個接著一個地排列。

在此實施例中，肩部區塊9S包括：在胎面邊緣2e處之最外部區塊9So；以及在胎面邊緣2e與中心區域Cr之邊緣之間的中途之中間區塊9Sm。最外部區塊9So以及中間區塊9Sm在輪胎圓周方向中一個接著一個地排列。如圖2中所示，大多數最外部區塊9So幾乎與第一軸向列G1對準，且中間區塊9Sm幾乎與第二軸向列G2對準。結果，在整個胎面寬度上連續地延伸之寬凹槽區8形成於軸向列G1與G2之間。

區塊9C以及9S形成胎面圖案。在此實例中，藉由重複地且成圓周排列單元圖案UP而形成整個胎面圖案。一單元圖案UP之實例展示於圖2中。

若組成整個胎面圖案之單元圖案UP的數目小，則區塊之排列可具有許多變化，且結果，可增加對各種道路表面之適應性。但，在某一道路表面上存在摩擦減小之可能性。相反地，若單元圖案UP的數目大，則隨著區塊排列之變化減小，對道路表面之適應性降低。自此等觀點，單元圖案UP的數目不小於2(重複為至少一次)，較佳地不小於3(重複為至少兩次)，更佳地不小於4，但不大於7，較佳地不大於6，更佳地不大於5。

單元圖案UP包括上述軸向列G1以及G2。若包括於 一單元圖案UP中之軸向列G1以及G2的數目小於3，則隨著區塊排列之變化減小，對各種道路表面之適應性降低。若大於20，則區塊之排列可具有許多變化，且因此，可增加對各種道路表面之適應性。但，在某一道路表面上存在摩擦減小之可能性。因此，數目不小於3，較佳地不小於4，更佳地不小於6，但不大於20，較佳地不大於16，更佳地不大於12。

若在輪胎圓周周圍之所有軸向列G1以及G2之總數(即，單元圖案之數目×單元圖案中之軸向列之數目)大於42，則變得難以提供具有穿過崎嶇地形之基本能力的輪胎。若總數小於30，則變得難以在泥濘的軟地形上獲得良好的摩擦。因此，總數不小於30，較佳地不小於33，但不大於42，較佳地不大於40。

在單元圖案UP中，軸向列G1以及G2是以兩個或兩個以上不同間距而排列。在圖2中，存在具有三個間距長度之三個不同間距L、M以及S(依下降順序)。此處，間距長度意謂在輪胎赤道處所量測的間距之圓周長度。

若單元圖案UP中之不同間距的數目太大，則變得難以在各種道路表面上獲得大的摩擦。其適用於以相同間距來排列軸向列G1以及G2之情況。因此，不同間距之數目較佳地不小於3，但較佳地不大於6，更佳地不大於5，仍更佳地為4。

若間距長度小於30 mm，則變得難以獲得穿過崎嶇地形之最小能力。若大於60 mm，則很可能的是，良好的摩 擦效能僅限於特定泥濘的軟地形。因此，每一間距長度不小於30 mm，較佳地不小於35 mm，但不大於60 mm，較佳地不大於50 mm。

較佳地，將最大間距與最小間距之間距比率(即，間距長度L/間距長度S)設定於不小於105%之範圍內，更佳地不小於107%，仍更佳地不小於109%，但不大於130%，更佳地不大於125%，仍更佳地不大於120%。

若最大/最小間距比率大於130%，則圖案剛性之變化增加，且摩擦力之變化在輪胎圓周方向中亦增加。若最大/最小間距比率小於105%，則可獲得本發明之主要目標，即，對各種道路表面之適應性。

由於類似的原因，最接近的間距之間的間距比率(換言之，間距長度與下一更長的間距長度之間的間距比率)較佳地不小於105%，但不大於110%。在此實施例中，間距比率(L/M)以及間距比率(M/S)為105%至110%。

不同間距(L、M以及S)之序列使得至少一次重複每一種間距(L或M或S)。在圖2中所示之實例中，單元圖案UP之局部序列為(MLLSSSSLLM)。因此，在三次重複單元圖案UP時之輪胎的情況下，總序列為(MLLSSSSLLM)×4，即，(MLLSSSSLLMMLLSSSSLLMMLLSSSSLLMMLLSSSSLLM)。

結果，可進一步改良對硬、中等以及軟地形之適應性。更具體言之，區塊9緊靠在一起處的部分“SSSS”是以規 則螺距角(pitch angle)(在此實例中，為90度)形成於輪胎周圍。結果，可與道路表面嚙合之區塊邊緣的數目增加，且另外，區塊之數目以及總地面接觸面積增加。因此，可保證摩擦力以及煞車力，即，硬地形中之抓地力(road grip)。在區塊9相對稀疏處之部分“LL”，區塊可鑽入軟地形中。因此，可保證軟地形中之抓地力。類似地，部分“MM”可保證中等地形中之抓地力。

在此實施例中之單元圖案UP中，存在偶數個間距或軸向列。在圖2中，存在十個間距以及十個軸向列。且單元圖案UP在圓周方向中關於中心線PLC為線對稱的。換言之，間距排列關於線PLC為對稱的。更具體言之，自中心線PLC至一圓周末端之局部序列為SSLLM，且自中心線PLC至另一圓周末端之局部序列亦為SSLLM。藉由此排列，可有效地增加在直線行駛期間的摩擦。

在此實例中之序列中，為了將重量附著至硬地形上之改良處，最小間距S之重複的數目大於最大間距L之重複的數目。但，亦有可能顛倒其關係，使得最大間距L之重複的數目大於最小間距S之重複的數目，以便將重量附著至軟地形上之改良處。

至於頂部處之中心區塊9之形狀，區塊具有實質上矩形形狀，但第二以及第三中心區塊9C2L、9C2R、9C3L以及9C3R之形狀在圖2中呈現為梯形，此是歸因於大彎曲胎面之展開所造成的變形。

另外，在此實施例中，所有第二中心區塊9C2R安置 於一軸向位置處。所有第二中心區塊9C2L安置於一軸向位置處。至於每一軸向列G2中之成對的中心區塊9C3R與9C3L之間的軸向距離，定位於最大間距L與最小間距S之間的軸向列G2中之軸向距離大於定位於最大間距L與中等間距M之間的軸向列G2中之軸向距離。此外，在自最大間距L至其他間距M以及S之過渡點處，中間肩部區塊9Sm朝向最大間距L而成圓周移位，其伴隨有在其他間距(M、S)側上之最外部肩部區塊9So。此處，區塊之位置意謂形心之位置。

無論如何，在摩托車(motorcycle)輪胎之情況下，就區塊9之形狀以及區塊9之排列或位置而言，胎面圖案關於輪胎赤道C為線對稱的。

比較測試

生產具有圖1以及圖2中所示之基本結構之尺寸120/80-19 63M(輪緣尺寸：19×2.15)的越野輪胎且對於摩擦效能而對其加以測試。

在摩擦效能測試中，使用在後輪上具備測試輪胎之450cc摩托車越野賽車。至於前輪，所有車皆具備尺寸90/100-21 57M(輪緣尺寸：21×1.60)之相同輪胎。前輪胎壓力以及後輪胎壓力為80 kPa。

在硬、中等以及軟地形中，道路表面對輪胎之驅動力的反作用力是由十個職業摩托車越野賽車手使用100點計分系統來評估，且獲得關於每一輪胎之十個車手的平均點。結果指示於表1中。點愈高，則摩擦效能愈佳。

自測試結果，證實可改良硬、中等以及軟地形上之摩擦效能，且增加對各種行駛條件之適應性。

如已解釋，本發明合適地適用於摩托車越野賽車之充氣輪胎。但，亦有可能適用於諸如小車之四輪或三輪車輛之充氣輪胎。在此情況下，除了線對稱以外，胎面圖案可關於輪胎赤道C上之點(伽瑪)為對稱的。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧充氣輪胎

2‧‧‧胎面部分

2A‧‧‧胎面線

2e‧‧‧胎面邊緣

3‧‧‧側壁部分

4‧‧‧胎唇部

5‧‧‧胎圈芯

6‧‧‧胎體

6a‧‧‧胎體層主要部分

6b‧‧‧胎體層向上翻部分

6A‧‧‧徑向層/交叉偏斜層

7‧‧‧胎面加強層

7A‧‧‧徑向內部交叉層

7B‧‧‧徑向外部交叉層

8‧‧‧寬凹槽區

9‧‧‧區塊

9C‧‧‧中心區塊

9S‧‧‧肩部區塊

9C1‧‧‧第一中心區塊

9C2L‧‧‧第二中心區塊

9C2R‧‧‧第二中心區塊

9C3R‧‧‧第三中心區塊

9C3L‧‧‧第三中心區塊

9Sm‧‧‧中間區塊

9So‧‧‧最外部區塊

BH‧‧‧徑向高度

C‧‧‧輪胎赤道

Cr‧‧‧中心區域

g‧‧‧形心

G1‧‧‧第一軸向列

G2‧‧‧第二軸向列

L‧‧‧最大間距

M‧‧‧中等間距

PLC‧‧‧中心線

S‧‧‧最小間距

Sr‧‧‧胎面肩部區域

TW‧‧‧所展開之胎面寬度

UP‧‧‧單元圖案

圖1為根據本發明之沿著圖2之線A-A所截取之充氣輪胎的截面圖。

圖2展示其展開為平面之胎面圖案的實例。

8‧‧‧寬凹槽區

9‧‧‧區塊

9C‧‧‧中心區塊

9S‧‧‧肩部區塊

9C1‧‧‧第一中心區塊

9C2L‧‧‧第二中心區塊

9C2R‧‧‧第二中心區塊

9C3R‧‧‧第三中心區塊

9C3L‧‧‧第三中心區塊

9Sm‧‧‧中間區塊

9So‧‧‧最外部區塊

BH‧‧‧徑向高度

C‧‧‧輪胎赤道

Cr‧‧‧中心區域

g‧‧‧形心

G1‧‧‧第一軸向列

G2‧‧‧第二軸向列

L‧‧‧最大間距

M‧‧‧中等間距

PLC‧‧‧中心線

S‧‧‧最小間距

Sr‧‧‧胎面肩部區域

TW‧‧‧所展開之胎面寬度

UP‧‧‧單元圖案

Claims (6)

1. 一種包括具備多個軸向列之胎面部分之越野輪胎，其中：所述多個軸向列各包括至少兩個中心區塊，其形心在輪胎軸向方向中實質上成直線對準，且所述軸向列在序列中以三個或三個以上不同間距沿著所述輪胎成圓周排列，所述序列使得單元圖案被重複至少一次，藉以所述序列是由至少兩個連續單元圖案組成，其中所述單元圖案是由所述三個或三個以上不同間距組成，所述間距之總數處於3至20之範圍內，以及所述三個或三個以上不同間距包括最小間距以及為所述最小間距之105%至130%的最大間距，在所述序列中，所述三個或三個以上不同間距中之每一者被重複至少一次，且所述最小間距之所述重複之數目大於所述最大間距之所述重複之數目。
2. 如申請專利範圍第1項所述之包括具備多個軸向列之胎面部分之越野輪胎，其中：所述單元圖案中之所述間距之所述總數至少為4。
3. 如申請專利範圍第1項所述之包括具備多個軸向列之胎面部分之越野輪胎，其中：所述單元圖案中之所述間距之所述總數為偶數，以及在所述單元圖案中，其第一半具有局部間距序列，且其最後一半具有與所述第一半相反之局部間距序列。
4. 如申請專利範圍第1項所述之包括具備多個軸向列 之胎面部分之越野輪胎，其中：在所述不同間距中之每隔兩個最接近的間距中，較大間距為較小間距之105%至110%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之包括具備多個軸向列之胎面部分之越野輪胎，其中：所述輪胎周圍之所述連續單元圖案之數目至多為7。
6. 如申請專利範圍第1項所述之包括具備多個軸向列之胎面部分之越野輪胎，其中：所述胎面部分具有15%至30%之陸地比率。