不平整地面行驶用轮胎的制作方法

1.本发明涉及不平整地面行驶用轮胎。


背景技术：

2.在下述专利文献1中记载了在胎面部设置有多个花纹块的充气轮胎。上述花纹块由倾斜花纹块形成，在该倾斜花纹块中先着地侧的花纹块壁面以及后着地侧的花纹块壁面分别朝向使先着地边缘以及后着地边缘均比各花纹块壁面根部向先着地侧前进的方向倾斜。这种倾斜花纹块具有高的路面掘开能力，发挥优异的不平整地面上的通过性。
3.专利文献1：日本专利第3384716号公报
4.然而，近年来，要求更加提高不平整地面上的牵引性能以及操纵稳定性能。


技术实现要素：

5.本发明是鉴于如以上那样的实际情况提出的，主要目的在于，提供提高不平整地面上的牵引性能以及操纵稳定性能的不平整地面行驶用轮胎。
6.本发明是一种不平整地面行驶用轮胎，具有胎面部，其中，上述胎面部被指定轮胎旋转方向，在上述胎面部设置有胎冠花纹块、位于比上述胎冠花纹块靠轮胎轴向的外侧的中间花纹块、和位于上述胎冠花纹块与上述中间花纹块之间的沟部，上述胎冠花纹块包含踏面、位于轮胎旋转方向的先着地侧的第一壁面、和上述踏面与上述第一壁面的交叉部的第一边缘，上述第一壁面随着从上述踏面朝向轮胎半径方向的内侧而向上述轮胎旋转方向的后着地侧倾斜，上述沟部的轮胎轴向的长度为上述中间花纹块的轮胎轴向的长度的5％～70％。
7.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述胎冠花纹块包含位于上述轮胎旋转方向的后着地侧的第二壁面、和上述踏面与上述第二壁面的交叉部的第二边缘，上述第二壁面随着从上述踏面朝向轮胎半径方向的内侧而向上述轮胎旋转方向的后着地侧倾斜。
8.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述第一壁面以及上述第二壁面分别包含从上述第一边缘以及上述第二边缘至上述胎冠花纹块的花纹块高度的50％为止的第一壁面外侧部以及第二壁面外侧部，上述第一壁面外侧部相对于在上述第一边缘通过的上述踏面的法线的角度α，比上述第二壁面外侧部相对于在上述第二边缘通过的上述踏面的法线的角度β小。
9.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述角度α为45度以下。
10.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述角度β为5～70度。
11.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述第二壁面外侧部包含：第一部分，其从上述第二边缘朝向轮胎半径方向的内侧延伸；以及第二部分，其位于比上述第一部分靠轮胎半径方向内侧的位置，且比上述第一部分平缓地倾斜。
12.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述胎冠花纹块的上述踏面具
有：第一点，其位于最靠轮胎旋转方向的先着地侧的位置；第二点，其在轮胎赤道上位于最靠轮胎旋转方向的先着地侧的位置；以及第三点，其在轮胎赤道上位于最靠轮胎旋转方向的后着地侧的位置，在俯视观察上述胎面部时，上述中间花纹块的至少一部分位于在上述第一点和上述第二点通过的第一假想直线、与将上述第一假想直线平移至上述第三点上而得到的第二假想直线之间。
13.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述第一假想直线相对于轮胎周向的角度为45～89度。
14.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述胎冠花纹块跨越轮胎赤道。
15.本发明所涉及的不平整地面行驶用轮胎优选为，上述胎冠花纹块随着从轮胎赤道朝向轮胎轴向的两侧而向轮胎旋转方向的先着地侧延伸。
16.本发明的不平整地面行驶用轮胎通过采用上述结构，能够提高不平整地面上的牵引性能以及操纵稳定性能。
附图说明
17.图1是表示本发明的一实施方式的不平整地面行驶用轮胎的轮胎子午线剖视图。
18.图2是图1的胎面部的展开俯视图。
19.图3是图2的a－a线剖视图。
20.图4是图2的胎冠花纹块的放大图。
21.附图标记说明：
[0022]1…
不平整地面行驶用轮胎；2
…
胎面部；5
…
胎冠花纹块；6
…
中间花纹块；7
…
沟部；10
…
踏面；11
…
第一壁面；la
…
沟部7的长度；lm
…
中间花纹块的长度。
具体实施方式
[0023]
以下，基于附图说明本发明的一实施方式。
[0024]
图1是表示本发明的一实施方式的不平整地面行驶用轮胎(以下存在简称为“轮胎”的情况)1在正规状态下的包含轮胎旋转轴(省略图示)在内的轮胎子午线剖面图。图2是轮胎1的胎面部2的展开图。如图1以及图2所示，本实施方式的轮胎1是摩托车用的轮胎。
[0025]
上述“正规状态”是指将轮胎1组装于正规轮辋(省略图示)并且填充有正规内压的无负荷状态。以下，在未特别提及的情况下，轮胎的各部分的尺寸等是在该正规状态下测定出的值。
[0026]“正规轮辋”是在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎规定了该规格的轮辋，例如，若为jatma则为“标准轮辋”，若为tra则为“design rim”，若为etrto则为“measuring rim”。
[0027]“正规内压”是在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎规定了各规格的气压，若为jatma则为“最高气压”，若为tra则为表“tire load limits at various cold inflation pressures”所记载的最大值，若为etrto则为“inflation pressure”。
[0028]
本实施方式的轮胎1的胎面部2在上述剖面中，其外表面以向轮胎半径方向外侧凸出的圆弧状弯曲。另外，轮胎1的胎面部2具有轮胎旋转方向r被指定的方向性图案。
[0029]
在本实施方式的胎面部2设置有胎冠花纹块5、位于比胎冠花纹块5靠轮胎轴向外侧的中间花纹块6、和位于胎冠花纹块5与中间花纹块6之间的沟部(在本说明书中存在称为“中间沟部”的情况)7。
[0030]
图3是图2的a－a线剖视图。a－a线沿轮胎周向延伸。如图2以及图3所示，本实施方式的胎冠花纹块5包含踏面10、位于轮胎旋转方向r的先着地侧的第一壁面11、和踏面10与第一壁面11的交叉部的第一边缘12。踏面10是在使正规状态的轮胎1加载正规载荷进行行驶时与平面接地的区域。
[0031]
上述“正规载荷”是在包含轮胎1所依据的规格在内的规格体系中针对每个轮胎规定各规格的载荷，若为jatma则为“最大负荷能力”，若为tra，则为表“tire load limits at various cold inflation pressures”记载的最大值，若为etrto则为“load capacity”。
[0032]
第一壁面11随着从踏面10朝向轮胎半径方向内侧而向轮胎旋转方向r的后着地侧倾斜。具有这种第一壁面11的胎冠花纹块5掘开由泥土覆盖的不平整地路面，而产生高牵引力。
[0033]
沟部7的轮胎轴向的长度la为中间花纹块6的轮胎轴向的长度lm的5％～70％。由于沟部7的长度la为中间花纹块6的长度lm的70％以下，所以能够将掘开的泥土从沟部7的排出(逃逸)限制在一定范围，将该泥土压固进行剪切，因此产生更大的牵引力。由于沟部7的长度la为中间花纹块6的长度lm的5％以上，所以抑制接地后泥土向沟部7的继续堵塞。由此，在转弯时等，能够有效地活用胎冠花纹块5、中间花纹块6的沟部7侧的边缘5e、6e，发挥优异的操纵稳定性。
[0034]
为了使上述作用有效地发挥，优选沟部7的长度la为中间花纹块6的长度lm的20％以上，更加优选为30％以上，优选为60％以下，更加优选为50％以下。
[0035]
在本实施方式的胎面部2设置有位于中间花纹块6的轮胎轴向外侧的胎肩花纹块8、和位于胎肩花纹块8与中间花纹块6之间的沟部9。胎肩花纹块8例如包含位于其最靠轮胎轴向外侧的位置的外侧边缘8e。外侧边缘8e形成沿轮胎周向延伸的胎面端te。
[0036]
在本实施方式中，胎面部2由以轮胎赤道c为中心线的线对称图案形成。胎冠花纹块5例如跨越轮胎赤道c。中间花纹块6以及胎肩花纹块8例如分别设置于胎冠花纹块5的轮胎轴向的两侧。另外，在本实施方式中，各花纹块5、6、8分别在轮胎周向以相同的间距排列。
[0037]
如图3所示，胎冠花纹块5例如包含位于轮胎旋转方向r的后着地侧的第二壁面13、和踏面10与第二壁面13的交叉部的第二边缘14。
[0038]
在本实施方式中，第二壁面13随着从踏面10朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎旋转方向r的后着地侧倾斜。这种第二壁面13提高胎冠花纹块5的刚性，行驶时，抑制胎冠花纹块5扭歪。由此，泥土的掘开效果提高。
[0039]
第一壁面11以及第二壁面13分别包含从第一边缘12以及第二边缘14至胎冠花纹块5的花纹块高度h1的50％为止的第一壁面外侧部16以及第二壁面外侧部19。而且，第一壁面外侧部16相对于在第一边缘12通过的踏面10的法线10a的角度α，形成为比第二壁面外侧部19相对于在第二边缘14通过的踏面10的法线10b的角度β小。由于角度α比角度β小，所以大幅抑制行驶时的胎冠花纹块5的扭歪，从而能够更加有效地掘开泥土。在第二壁面外侧部19例如以圆弧状、或台阶状延伸的情况下，换言之，在未以直线状延伸的情况下，角度β由在第二壁面外侧部19的轮胎半径方向的内端19i和第二边缘14通过的假想直线19x与法线10b
之间的角度来确定。对于角度α，和角度β同样地进行确定。
[0040]
为了使上述作用有效地发挥，角度α超过0度即可，优选为5度以上，更加优选为15度以上。另外，若角度α过大，则胎冠花纹块5的轮胎半径方向的内侧部分的刚性降低，产生花纹块缺损、裂缝等的可能性提高。因此，优选角度α为45度以下，更加优选为35度以下。
[0041]
为了提高胎冠花纹块5的刚性，优选角度β为5度以上，更加优选为20度以上。若角度β过大，则在轮胎周向排列的胎冠花纹块5、5间的距离增大，泥土的掘开频度变小，存在牵引性能降低的可能性。因此，优选角度β为70度以下，更加优选为60度以下。
[0042]
为了使上述作用有效地发挥，优选角度β与角度α之差(β－α)为5度以上，更加优选为10度以上，优选为50度以下，更加优选为40度以下。
[0043]
第一壁面外侧部16例如从第一边缘12呈直线状地延伸。此外，第一壁面外侧部16不限定于这种方式，例如，也可以形成为比胎冠花纹块5向轮胎旋转方向r的后着地侧凹陷的圆弧状。
[0044]
在本实施方式中，第二壁面外侧部19包含：第一部分21，其从第二边缘14朝向轮胎半径方向的内侧延伸；以及第二部分22，其位于比第一部分21靠轮胎半径方向内侧的位置，且比第一部分21平缓地倾斜。第一部分21特别有助于提高作用有大的力的胎冠花纹块5的踏面10侧的部分的刚性从而提高牵引性能。在本实施方式中，第一部分21呈直线状地延伸。第一部分21以及第二部分22例如随着朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎旋转方向r的后着地侧倾斜。在本实施方式中，第一部分21和第二部分22经由向轮胎旋转方向r的先着地侧凸出的圆弧部23相连。
[0045]
第一壁面11包含与第一壁面外侧部16相连且位于第一壁面外侧部16的轮胎半径方向的内侧的第一壁面内侧部17。第二壁面13包含与第二壁面外侧部19相连且位于第二壁面外侧部19的轮胎半径方向的内侧的第二壁面内侧部20。第一壁面内侧部17例如形成为向胎冠花纹块5的轮胎旋转方向r的后着地侧凹陷的圆弧状。第二壁面内侧部20例如形成为向胎冠花纹块5的轮胎旋转方向r的先着地侧凸出的圆弧状。在本实施方式中，第二壁面内侧部20由曲率半径比第一壁面内侧部17大的圆弧形成。第一壁面内侧部17以及第二壁面内侧部20不限定于这种方式。
[0046]
图4是胎冠花纹块5以及中间花纹块6的放大图。如图4所示，在本实施方式中，胎冠花纹块5随着从轮胎赤道c朝向轮胎轴向的两侧而向轮胎旋转方向r的先着地侧延伸。这种胎冠花纹块5有助于将掘开的泥土汇集于胎冠花纹块5的轮胎轴向的中央侧而将其压固。
[0047]
胎冠花纹块5的踏面10具有：第一点25，其位于最靠轮胎旋转方向r的先着地侧的位置；第二点26，其在轮胎赤道c上位于最靠轮胎旋转方向r的先着地侧的位置；以及第三点27，其在轮胎赤道c上位于最靠轮胎旋转方向r的后着地侧的位置。而且，在俯视观察胎面部2时，中间花纹块6的至少一部分位于在第一点25和第二点26通过的第一假想直线m1、与将第一假想直线m1平移至第三点27上得到的第二假想直线m2之间。由此，由于中间花纹块6抑制胎冠花纹块5所掘开的泥土从沟部7等处排出，所以更加提高牵引性能。为了使这种作用有效地发挥，优选中间花纹块6的踏面6a的面积am的70％以上位于第一假想直线m1与第二假想直线m2之间，优选中间花纹块6的踏面6a的面积am的80％以上位于第一假想直线m1与第二假想直线m2之间。
[0048]
优选第一假想直线m1相对于轮胎周向的角度θ1为45～89度。由于角度θ1为45度以
上，所以对泥土发挥大的剪切力。由于角度θ1为89度以下，所以抑制由胎冠花纹块5掘开的泥土向胎冠花纹块5的轮胎轴向的外侧逃出。根据这种观点，角度θ1更加优选为60度以上，进一步优选为65度以上，更加优选为80度以下，进一步优选为75度以下。
[0049]
在本实施方式中，胎冠花纹块5包含跨越第二边缘14沿轮胎周向延伸的胎冠突出部30。胎冠花纹块5例如包含胎冠突出部30和以跨越轮胎赤道c的方式形成的胎冠主部31。胎冠突出部30设置于轮胎赤道c的两侧。这种胎冠突出部30例如在接地时进一步抑制胎冠花纹块5向轮胎旋转方向r的后着地侧扭歪。
[0050]
在俯视观察胎面时，胎冠突出部30具有轮胎周向的长度lb比轮胎轴向的长度le大的四角形。这种胎冠突出部30有效地提高上述作用。在本实施方式中，胎冠突出部30由平行四边形形成。胎冠突出部30例如也可以为矩形。胎冠突出部30例如为，其轮胎半径方向的外表面30a位于轮胎赤道c与胎冠花纹块5的第一点25之间。
[0051]
优选这种胎冠突出部30的轮胎周向的长度lb为胎冠花纹块5的边缘5e的轮胎周向的长度ld的1.0倍以上，更加优选为1.3倍以上，优选为3.0倍以下，更加优选为2.5倍以下。另外，优选胎冠突出部30的轮胎轴向的长度le为胎冠花纹块5的轮胎轴向的长度lc(图2所示)的5％以上，更加优选为7％以上，优选为13％以下，更加优选为11％以下。并且，优选胎冠突出部30的轮胎周向的长度lb为轮胎轴向的长度le的2.5倍以上，更加优选为3.0倍以上，优选为4.5倍以下，更加优选为4.0倍以下。
[0052]
在本实施方式中，胎冠突出部30的轮胎半径方向的外表面30a包含配置于其轮胎旋转方向r的先着地侧且沿轮胎轴向延伸的横向边缘33a、以及在其轮胎轴向的两侧沿轮胎周向延伸的一对纵向边缘33b、33b。优选胎冠突出部30的轮胎半径方向的外表面30a配置于比胎冠主部31的轮胎半径方向的外表面31a(与踏面10相同)靠轮胎半径方向外侧的位置、或者与胎冠主部31的轮胎半径方向的外表面31a相同的位置。这种胎冠突出部30发挥在直行以及转弯行驶中横向边缘33a以及一对纵向边缘33b提高牵引性能这一效果。胎冠突出部30和胎冠主部31例如通过比胎冠主部31的外表面31a向轮胎半径方向的内侧凹陷的凹部32来区分。在本实施方式中，在俯视观察胎面时，凹部32如大致u字状或者大致c字状那样形成为夹持胎冠突出部30的形状。
[0053]
在本实施方式中，胎冠主部31形成为随着从轮胎赤道c朝向轮胎轴向的两侧而向轮胎旋转方向r的先着地侧延伸的v字状。
[0054]
优选胎冠花纹块5的轮胎轴向的长度lc为胎面展开宽度tw的20％以上，更加优选为25％以上，优选为40％以下，更加优选为35％以下。另外，优选胎冠花纹块5的边缘5e的轮胎周向的长度ld为胎冠花纹块5的轮胎轴向的长度lc的15％以上，更加优选为20％以上，优选为35％以下，更加优选为30％以下。胎面展开宽度tw是将胎面部2展开为平面时的胎面端te、te之间的轮胎轴向的距离。
[0055]
中间花纹块6例如包含：中间主部35，其随着朝向轮胎轴向的外侧而向轮胎旋转方向r的先着地侧倾斜；以及中间突出部36，其从中间主部35向轮胎旋转方向r的后着地侧延伸。
[0056]
中间主部35例如形成为l字状，包含轮胎周向的长度相同的等长部35a、和与等长部35a相连且轮胎周向的长度随着朝向轮胎轴向的外侧而变大的长度扩大部35b。上述“长度相同”是指等长部35a的轮胎周向的长度的最大值s与最小值s之差(s－s)处于最大值s的
10％以内的范围的方式。在本实施方式中，等长部35a位于比第二假想直线m2靠轮胎旋转方向r的先着地侧的位置。在本实施方式中，长度扩大部35b跨越第二假想直线m2而位于轮胎周向的两侧。
[0057]
中间突出部36的轮胎半径方向的外表面36a例如配置于比中间主部35的轮胎半径方向的外表面35a(与踏面6a相同)靠轮胎半径方向的外侧的位置、或者与中间主部35的轮胎半径方向的外表面35a相同的位置。这种中间突出部36发挥在直行以及转弯行驶中提高牵引性能这一效果。
[0058]
虽不特别限定，但优选中间花纹块6的轮胎轴向的长度lm为胎面展开宽度tw的5％以上，更加优选为10％以上，优选为20％以下，更加优选为15％以下。
[0059]
优选形成这种花纹块5、6、8的胎面橡胶2g(图1所示)的复数弹性模量e*为10～40mpa。在本说明书中，复数弹性模量e*是依照jis-k6394的规定按以下所示的条件使用(株)岩本制作所制的粘弹性光谱仪测定出的值。
[0060]
初始应变：1％
[0061]
振幅：
±
2％
[0062]
频率：10hz
[0063]
变形模式：拉伸
[0064]
温度：30℃
[0065]
以上，详述了本发明的特别优选方式，但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。前轮用轮胎具有全部相同的胎面图案。
[0066]
【实施例】
[0067]
基于表1的规格试制了具有图2的基本图案的不平整地面行驶用的摩托车用的后轮轮胎。而且，测试了各测试轮胎的牵引性能以及操纵稳定性能。各测试轮胎的共通规格、测试方法如以下所述。
[0068]
使用车辆：排气量450cc越野摩托车比赛用车辆
[0069]
轮胎尺寸(前轮、后轮)：80/100－21、120/80－19
[0070]
轮辋尺寸(前轮、后轮)：21
×
1.60、19
×
2.15
[0071]
内压：80kpa
[0072]
测试方法如下。
[0073]
＜牵引性能、操纵稳定性能＞
[0074]
通过测试骑手的感官评价了使上述测试车辆在配置有泥土的不平整地面行驶时的牵引性能以及操纵稳定性能。这里，“牵引性能”通过测试骑手的感官评价在直行行驶时以及在转弯行驶时进行了加速时的行驶的顺畅度而得。“操纵稳定性能”通过测试骑手的感官评价直行行驶时以及转弯行驶时的包含手把操作在内的行驶的稳定性而得。各测试均通过以10分为满分的十分法来表示。测试结果如表1所示。
[0075]
【表1】
[0076][0077]
测试结果可知：与比较例的轮胎相比，实施例的轮胎在不平整地面的牵引性能以及操纵稳定性能提高。