專利名稱：粗糙路面用輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，尤其是涉及一種用在粗糙路面的，具有一種經(jīng)改良的塊狀排列的塊狀圖案花紋的輪胎。
背景技術(shù)：
用在粗糙路面的摩托車輪胎，例如越野車的輪胎，通常采用塊狀的胎面花紋，這種輪胎花紋在泥地等松軟的路面上，其用于牽引的負(fù)比(negative ratio)超過50％。這種摩托車輪胎，其胎面的弧線凸起和客車、卡車/公共汽車等其他種類的輪胎相比要高很多。而且在直線行駛時，泥土?xí)e聚在輪胎面?zhèn)燃鐓^(qū)域。因此，當(dāng)由直線行駛變?yōu)檗D(zhuǎn)彎，行駛條件改變時，由于積聚的泥土，地面的附著和牽引力減少，車子可能會失去控制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于粗糙路面的充氣輪胎，通過改進(jìn)輪胎面塊的排列，使泥土的積聚、牽引力等有所改進(jìn)，并且在由直線行駛變?yōu)檗D(zhuǎn)彎或由轉(zhuǎn)彎變直線，行駛狀況改變時，行駛性能的改變得到減小。
根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎包括由中心塊、側(cè)肩塊和中間塊構(gòu)成的輪胎面。
在展開成平面的輪胎面上，排列在輪胎圓周上的中心塊具有不變的節(jié)距長度P1，排列在輪胎圓周的每一中間區(qū)域的中間塊具有不變的節(jié)距長度P2，排列在輪胎圓周的每一側(cè)肩區(qū)域的側(cè)肩塊具有不變的節(jié)距長度P3。
在一定數(shù)量(K)的圓周位置上，中心塊與中間塊在輪胎軸線方向?qū)R，其中這個數(shù)量(K)的范圍在6到32之間。
這些圓周位置在輪胎圓周上每隔一個有規(guī)律的間隔出現(xiàn)一次，其間隔距離等于節(jié)距長度P1乘以一個整數(shù)(n)，其中數(shù)(n)的范圍在3到8之間。
節(jié)距長度P2與節(jié)距長度P3等于節(jié)距長度P1乘以n/(n-1)，或者乘以n/(n-2)。
其中，每個中心塊這樣確定，中心塊至少80％的頂面處在以輪胎的大圓為中心的中心區(qū)域，并且寬度是輪胎面寬的25％。每個側(cè)肩塊這樣確定，側(cè)肩塊至少80％的頂面位于從每個輪胎面邊緣延伸出的側(cè)肩區(qū)域內(nèi)，并且寬度是輪胎面寬的12.5％。每個中間塊這樣確定，中間塊至少80％的頂面位于中心區(qū)域和每一側(cè)肩區(qū)域之間的中間區(qū)域。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個實施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的摩托車輪胎的橫截面圖；圖2是顯示輪胎展開的胎面部分的示意圖；圖3是顯示用在下述對比試驗中的輪胎的展開的胎面部分的示意圖。
圖中，根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎1包括一個帶有胎面邊緣E的胎面部分2，一對側(cè)墻部分3，一對在其中各具有緣芯5和橡皮緣頂8，軸向分隔的胎緣部分4，以及在胎緣部分4之間延伸的胎身6。
在這個實施例中，輪胎1是一越野摩托車的輪胎，其胎面部分2是彎曲的，這樣輪胎的最大寬度TW處在胎面邊緣E之間。胎面的弧線凸起范圍在0.2到0.45之間，一般在0.25到0.35之間(這個例子中大約為0.26)。這里，胎面的弧線凸起是胎面邊緣E間的軸向距離(TW)和輪胎大圈上胎面拱頂從一穿過兩胎面邊緣E的直線測量起的徑向高度(CB)之間的比值。
本例中的胎身6具有一偏置結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括兩、三層涂了保護(hù)層橡膠的簾索，至少包括兩層交叉簾索層6A。每一簾索層6A在兩胎緣部分4之間延伸，繞過在每一個胎緣部分4中的緣心5，從輪胎的里面向外面翻折，然后在緣心5和緣頂8的軸向外側(cè)徑向朝外延伸，形成一對翻折部分和其間的主要部分。每一交叉簾索層6A中的簾索都相對于輪胎大圓傾斜一個角度，角度范圍在45度到75度之間。從數(shù)值上講，一簾索層6A的簾索角度基本上等于另一簾索層6A上的簾索角度，但是，它們的傾斜方向相對于輪胎大圓互相相反。胎身的簾索可以用如尼龍、聚酯、人造纖維、芳香聚酰胺等有機(jī)纖維索制成。
在這個實例中，為了加固下胎面，在胎身6的徑向外側(cè)處配置一個護(hù)胎帶7。護(hù)胎帶7是由一層到兩層相對于輪胎大圓傾斜的簾索組成，傾斜角在15度到45度之間。
胎面2a由多個塊B構(gòu)成。最好塊B的頂面Ba是一多邊形，更可取的是塊B有軸向延伸的邊緣和圓周延伸的邊緣，這些邊緣是直的，或幾乎是直的。因此，在這個實施例中，每個塊B都有一個基本上是矩形的頂面Ba。
通常，塊B的高度設(shè)置在6到18毫米范圍內(nèi)。在這個具體的情況中，高度最好設(shè)置在13到18毫米范圍內(nèi)。
順便說一下，為了形成多個塊B，輪胎面部分2上可以形成各種獨特形式的胎面槽，例如圓周槽和軸向槽。
總之，胎面2a的地面/海洋比設(shè)置在10％到50％的范圍內(nèi)。地面/海洋比(L/S)正如工藝上所講的，是胎面2a的地面面積(與地面接觸面積)與海洋面積(不接觸面積)的比值。具體的講，地面面積(L)是塊B的頂面的總面積。海洋面積(S)等于胎面2a的所有的面積減去地面面積(L)。如果地面/海洋比(L/S)小于10％，在硬的路面和中等路面行駛時的牽引和轉(zhuǎn)彎性能會變差。如果地面/海洋比(L/S)超過50％，在柔軟地面上行駛時的牽引力會降低。但是，仍然可能根據(jù)行駛狀況來設(shè)置地面/海洋比。如果主要行駛在硬的路面，那么地面/海洋比(L/S)最好設(shè)置在22％到50％的范圍。如果主要行駛在軟的路面上，那么地面/海洋比(L/S)最好設(shè)置在10％到22％的范圍。如果是在中等路面行駛，地面/海洋比(L/S)最好設(shè)置在20％到24％的范圍。
圖2中，顯示了展開成平面的胎面2a，塊B包括中心塊B1，中間塊B2和側(cè)肩塊B3。
中心塊B1這樣確定，至少80％的塊的頂面Ba的地面接觸面積在胎面2a的中心區(qū)域A1內(nèi)。中間塊B2這樣確定，至少80％的塊的頂面Ba的地面接觸面積在胎面2a的中間區(qū)域A2內(nèi)。側(cè)肩塊B3這樣確定，至少80％的塊的頂面Ba的地面接觸面積在胎面2a的側(cè)肩區(qū)域A3內(nèi)。這里的胎面2a限定于胎面邊緣E之間。區(qū)域A1，A2，A3按如下確定。中心區(qū)域A1居中在輪胎大圓C上，寬度是沿彎曲胎面2a或胎面外形線的胎面寬度LW的25％。側(cè)肩區(qū)域A3從每一胎面邊緣E延伸，寬度是沿彎曲胎面2a的胎面寬度LW的12.5％。中間區(qū)域A2限定于中心區(qū)域A1和每一側(cè)肩區(qū)域A3之間，其寬度相應(yīng)為沿彎曲胎面2a的胎面寬度LW的25％。
在每一區(qū)域(A1，A2，A3)中，塊B(B1，B2，B3)被排列在輪胎的圓周上，都有一個基本不變的節(jié)距長度P(P1，P2，P3)，因此塊B的位置在輪胎圓周方向上不會從有規(guī)律的在不變的節(jié)距長度P的有規(guī)律的間隔中的圓周位置J改變超過8毫米的距離。這里，塊B的位置以塊頂Ba的質(zhì)心的位置確定。這也意味著節(jié)距長度P可以通過用存在于那個區(qū)域的塊的個數(shù)來等分圓周而得到的。
尤其在中心區(qū)域A1，中心塊B1沿圓周排列，有基本不變的節(jié)距長度P1。在中間區(qū)域A2，中間塊B2沿圓周排列，有基本不變的節(jié)距長度P2。在側(cè)肩區(qū)域A3，側(cè)肩塊B3沿圓周排列，有基本不變的節(jié)距長度P3。
根據(jù)本發(fā)明，在一定數(shù)量(K)的圓周位置11上，中心塊B1和中間塊B2在輪胎的軸線方向上對齊。尤其在每一個圓周位置11(下面稱“對齊位置”11)上，一個中心塊B1，一個位于中間區(qū)域A2的中間塊B2和一個位于另一中間區(qū)域A2的中間塊B2在輪胎的軸線方向互相對齊。
對齊位置11在輪胎的圓周上以一個有規(guī)律的間隔出現(xiàn)，這個間隔的距離是節(jié)距長度P1的n倍。數(shù)字n是3到8范圍之間的整數(shù)。最好在4到6之間。對齊位置11的數(shù)量(K)在6到32的范圍內(nèi)。
在本例中的對齊位置11上，塊B1與塊B2是完全對齊的，但也不一定必須這樣。塊位置之間的圓周上的偏移少于8毫米的粗略的對齊是允許的。
另外，如圖2所示，胎面2a的展開狀態(tài)中，節(jié)距長度P2增加，以至節(jié)距長度P2等于節(jié)距長度P1乘以n/(n-1)或者乘以n/(n-2)。換句話說，在上面所述的對齊位置11之間，節(jié)距P1的數(shù)量N1等于上面所述的數(shù)字n，節(jié)距P2的數(shù)量N2比數(shù)字N1小1或2。
此外，節(jié)距長度P3設(shè)置為等于節(jié)距長度P2。相應(yīng)的，對齊位置11之間的節(jié)距P3的數(shù)量N3等于N2。因此P2＝P3＝P1×n/(n-1)或者P1×n/(n-2)。
本例中，位于輪胎大圓C每側(cè)的中間塊B2和側(cè)肩塊B3相交錯，以提供在硬的地面上轉(zhuǎn)彎時的駕駛能力。然而為了進(jìn)一步提高柔軟地面的牽引力，可以將側(cè)肩塊B3與中間塊B2對齊。
通過對齊位置11，柔軟地面的牽引力被有效地改進(jìn)。如果對齊位置11的數(shù)量(K)少于6，牽引力的改進(jìn)非常困難。如果對齊位置11的數(shù)量(K)多于32，盡管在柔軟地面上的牽引力會改進(jìn)，但在硬的地面和中等地面上的行駛性能會變壞。
如果數(shù)字n小于3，則對齊位置11的數(shù)量(K)或者塊B1的尺寸增加。前一個情況中，在硬的地面上的車子的行駛性能變壞，后一個情況中，在柔軟地面上的牽引力減少。如果數(shù)字n大于8，則對齊位置11的數(shù)量(K)或者塊B1的尺寸減小。前一個情況中，柔軟地面的牽引力減少。后一個情況中，因為塊的剛度降低，在硬的地面上的車子的行駛性能變壞。
將節(jié)距數(shù)N2，N3設(shè)置為比節(jié)距數(shù)N1小1到2個，能將中心區(qū)域A1和中間區(qū)域A2之間的地面/海洋比的差額，中間區(qū)域A2和側(cè)肩區(qū)域A3之間的地面/海洋比的差額最小化。結(jié)果，在從直線行駛改到轉(zhuǎn)彎時，能減少行駛性能的改變，以提供駕駛能力。另外，中間區(qū)域A2和側(cè)肩區(qū)域A3的海洋面積上的泥土積聚，以及這些區(qū)域的牽引力都被改進(jìn)。進(jìn)一步改進(jìn)了行駛性能的變化。
如果節(jié)距數(shù)量N1-N2，N1-N3的差大于2，中間區(qū)域A2和側(cè)肩區(qū)域A3的塊變得很少，在柔軟地面的牽引力很難改進(jìn)。對比測試有如圖1所示的基本結(jié)構(gòu)的越野摩托輪胎(尺寸110/90-19)被制造和測試。在測試中，測試輪胎安裝在一250cc的摩托車的后輪，行駛在一系列的粗糙路面上，包括硬的地面、中等地面和柔軟地面。由測試騎手評估泥土積聚量、牽引力和轉(zhuǎn)彎性能。測試結(jié)果如表1所示，將參照輪胎設(shè)為100作為基礎(chǔ)指標(biāo)，其中指標(biāo)數(shù)越大，性能越好。前輪用尺寸為90/100-20，具有圖3所示的胎面花紋的輪胎和后輪共同安裝。
表1

*1是在胎面展開的狀態(tài)下。
根據(jù)本發(fā)明的例1輪胎和例2輪胎中，確認(rèn)了當(dāng)行駛條件從直線行駛變成轉(zhuǎn)彎而改變時，可以減少行駛性能的改變和獲得良好的轉(zhuǎn)彎性能。另外，也確認(rèn)了泥土積聚量和牽引力可以改進(jìn)。此外，當(dāng)側(cè)肩塊和中間塊的數(shù)量減少時，輪胎的重量減少和成本減少都是可能的。
本發(fā)明也適用于諸如輕型貨車類的，三到四個輪子的非道路機(jī)動車的充氣輪胎。另外，本發(fā)明也應(yīng)用于一種徑向?qū)盈B輪胎，其中，胎身簾索相對于輪胎大圓成75度到90度的傾角，安置成相對于輪胎大圓成0度到30度的角度的一個或二個簾索的層疊帶，被徑向配置在胎身的外邊。
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎包括一個胎面，其特征在于，胎面由中心塊、側(cè)肩塊和中間塊構(gòu)成；每個中心塊這樣確定，至少有80％的塊的頂面處在輪胎大圓為中心的中心區(qū)域中，其寬度為胎面寬度的25％，每個側(cè)肩塊這樣確定，至少有80％的塊的頂面位于從每一胎面邊緣延伸的側(cè)肩區(qū)域內(nèi)，其寬度為胎面寬度的12.5％，每個中間塊這樣確定，至少有80％的塊的頂面位于中心區(qū)域和每一側(cè)肩區(qū)域之間的中間區(qū)域，在平面展開的胎面中，中心塊沿輪胎圓周排列，有一基本不變的節(jié)距長度P1，在每一中間區(qū)域中的中間塊沿輪胎圓周排列，有一基本不變的節(jié)距長度P2，在每一側(cè)肩區(qū)域中的側(cè)肩塊沿輪胎圓周排列，有一基本不變的節(jié)距長度P3，在一定數(shù)量(K)中的圓周位置，中心塊和中間塊在輪胎的軸線方向?qū)R，數(shù)量(K)的范圍在6到32之間，所述圓周位置在輪胎的圓周上以一個有規(guī)律的間隔出現(xiàn)，此間隔等于節(jié)距長度P1乘以一個整數(shù)(n)，整數(shù)(n)的范圍在3到8之間，節(jié)距長度P2和節(jié)距長度P3等于節(jié)距長度P1乘以n/(n-1)或者n/(n-2)。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于其中胎面的地面/海洋比在10％到50％的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于其中胎面是彎曲的，因此，胎面邊緣之間有最大的輪胎剖面寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于其中塊有一個頂面，該頂面是一個由基本上是直線的軸線邊緣和圓周邊緣組成的多邊形。
全文摘要
一種用于粗糙地面的充氣輪胎，在其胎面上有中心塊、側(cè)肩塊和中間塊；在平面展開的胎面中，在輪胎圓周上排列的中心塊有一個基本不變的節(jié)距長度P1，在輪胎圓周的每一中間區(qū)域上排列的中間塊有一基本不變的節(jié)距長度P2，在輪胎圓周的每一側(cè)肩區(qū)域上排列的側(cè)肩塊有一基本不變的節(jié)距長度P3；在一定數(shù)量(K)的圓周位置上，中心塊和中間塊在輪胎軸線方向上對齊，數(shù)量(K)在6到32的范圍內(nèi)；這些圓周位置在輪胎圓周上以一個有規(guī)律的間隔出現(xiàn)，間隔距離為節(jié)距長度P1乘以一個整數(shù)(n)，這個數(shù)(n)在3到8的范圍內(nèi)；節(jié)距長度P2和節(jié)距長度P3等于節(jié)距長度P1乘以n/(n－1)或者n/(n－2)。
文檔編號B60C11/00GK1406777SQ02132200
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者松村貞彥 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社