机动两轮车用充气轮胎的制作方法
【专利摘要】一种使用螺旋带束的机动两轮车用充气轮胎。该充气轮胎通过抑制形成在胎面部的表面的槽的端部产生龟裂而具有提高的耐磨耗性。机动两轮车用充气轮胎被以如下的方式构造：该充气轮胎包括在胎体（5）的外周侧的至少一层的螺旋带束（6）和在螺旋带束（6）的轮胎（1）径向外侧位置处的胎面部（4）的表面上设置的槽（14），槽（14）均具有位于从胎面的宽度方向上的轮胎赤道（E）和各胎面端部之间的中央位置向胎面端部延伸的区域中的端部。各槽（14）以如下方式配置：形成位于从轮胎赤道和各胎面端部之间在胎面的宽度方向上的中央位置向胎面端部延伸的区域中的槽端部的槽壁在沿宽度方向的截面中具有倒角形状。
【专利说明】机动两轮车用充气轮胎
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机动两轮车用充气轮胎(在下文中简称为“轮胎”)，其能抑制形成在胎面部中的槽产生龟裂。
【背景技术】
[0002]由离心力引起的轮胎的胎面部在轮胎的径向上的向外膨胀使得机动两轮车用充气轮胎的操纵稳定性能劣化。因而，存在采用通过沿轮胎的周向以螺旋形式卷绕涂敷有橡胶的帘线制备的螺旋带束的轮胎，该螺旋带束是比轮胎的胎面部靠轮胎径向内侧的且位于胎体外侧的带束(专利文献I)。由于螺旋带束充分地发挥了箍的效果，所以即使当轮胎以高度转动时也能抑制轮胎的胎面部由于离心力而引起的膨胀，并且采用了螺旋带束的轮胎因而具有闻操纵稳定性能和闻牵引性能。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2009-51360号公报
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]与采用了通过以使得帘线层的帘线的方向彼此交叉的方式堆叠和布置相对于轮胎的周向形成预定角度的两个或更多帘线层而制备的交叉带束的轮胎的耐屈曲性(flexing resistance)相比,采用了螺旋带束的上述轮胎的胎面部的耐屈曲性低。因此,对于从直线前进行驶期间胎面部中的接地区域开始的胎面部的宽度方向外侧的部分(更具体地从作为胎面外周的宽度方向中央与端部之间的中间点的1/4点到端部的部分)的屈曲而言，采用螺旋带束的轮胎中的该部分的屈曲比采用了交叉带束的轮胎中的大，因而增加了从1/4点到端部的部分的扭曲变形。因此，在采用螺旋带束的轮胎中由于施加到槽的端部的扭曲而产生龟裂的可能性比采用交叉带束的轮胎中的高，其中采用螺旋带束的轮胎中的槽的形成在胎面部的表面上的端部位于从1/4点到端部的部分中。
[0008]本发明想要有利地解决上述问题，并且目的在于抑制采用了螺旋带束的机动两轮车用充气轮胎中由形成在胎面部的表面上的槽的端部开始产生龟裂。
_9] 用于解决问题的方案
[0010]本发明人发现，通过使在槽的端部位于从胎面外周的1/4点到端部的部分中的槽的槽端部中、由槽壁面和胎面表面限定的槽角部具有倒角形状能够抑制在槽的端部中产生龟裂，基于该发现进一步进行了研究，由此完成了本发明。
[0011]根据本发明的机动两轮车用充气轮胎包括:通过在一对胎圈部之间的环状胎体的外周侧、沿轮胎的周向以螺旋形式卷绕涂敷有橡胶的帘线制备的至少一层螺旋带束；和位于比所述螺旋带束靠轮胎径向外侧的胎面部的表面上的槽，所述槽的槽端部位于轮胎赤道和胎面端部之间在胎面的宽度方向上的中央位置与所述胎面端部之间，其中，在所述槽中，形成位于轮胎赤道和胎面端部之间在所述胎面的宽度方向上的中央位置与所述胎面端部之间的槽端部的槽壁在所述宽度方向的截面中具有倒角形状。
[0012]本发明的机动两轮车用充气轮胎可以具有如下构造:其中，所述倒角形状形成在从所述槽的槽端部开始到胎面宽度方向上的胎面外周长度的1%至25%的长度的范围内。此夕卜，可以制成:所述倒角形状是曲面倒角形状并且曲率半径为0.5mm至5_的构造；所述倒角形状是平面倒角形状的构造。
[0013]在此处使用的外周长度(periphery length)是指:在轮胎被设定在作为轮胎生产和使用地区有效的工业规范的日本的JATMA (日本机动车轮胎制造者协会)年鉴、欧洲的ETRTO (欧洲轮胎轮辋技术协会)标准手册、美国的TRA (轮胎轮辋协会)年鉴等中规定的轮辋上并且在JATMA等规范中的取决于轮胎尺寸而规定的空气压力下填充有空气的状态下，在无负载期间，沿着胎面表面测量的子午线方向上的长度。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明，由于形成在轮胎的胎面部的表面上的槽的位于宽度方向端部附近的槽端部的槽壁具有倒角形状，所以能够在抑制槽体积增加的情况下增加槽端部的角部的曲率半径，并因此能够抑制从该角部开始产生龟裂。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的机动两轮车用充气轮胎的一个实施方式的示意性截面图。
[0017]图2是本发明的机动两轮车用充气轮胎的一个实施方式的胎面部的轮接地面(wheel tread)的局部展开图。
[0018]图3是本发明的机动两轮车用充气轮胎的一个实施方式的局部截面图。
[0019]图4是本发明的机动两轮车用充气轮胎的另一实施方式的局部截面图。
[0020]图5是本发明的机动两用车用充气轮胎的另一实施方式的局部截面图。
【具体实施方式】
[0021]以下将参照附图详细地说明本发明的机动两轮车用充气轮胎的实施方式。
[0022]在本发明的机动两轮车用充气轮胎的一个实施方式中，在由沿着轮胎的转动轴线的切开的、在轮胎的赤道面E上被分成两个部分中的一个部分的示意图所表示的图1中，轮胎I包括:一对胎圈部2、与胎圈部2联接的一对侧壁部3和联接在两个侧壁部3之间的胎面部4。此外，为了在轮胎I的内侧加强胎圈部2、侧壁部3和胎面部4，轮胎包括:胎体5，其包括至少一层胎体帘布层，在图中示出的示例中为两层胎体帘布层；和带束层6，其由通过在胎体5的轮胎径向外侧沿轮胎I的周向以螺旋的形式卷绕涂敷有橡胶的帘线而制备的所谓螺旋带束构成。此外，在胎面部4的表面形成有槽14。
[0023]如图2中所表示的图1中的轮胎I的胎面部4的局部展开图所示，在根据本实施方式的轮胎I中的胎面部4中包括多个槽141、142和143。槽141是横切轮胎赤道的槽，其中当该槽横切轮胎赤道时槽与轮胎赤道形成的角度变化；并且一个槽端部从轮胎赤道与胎面端部之间的中央位置(即轮胎外周的1/4点)向胎面端部延伸。槽142是位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间的槽。在槽143中，一个槽端部位于轮胎赤道与轮胎外周的1/4点之间，另一槽端部位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间。[0024]所有槽141、槽142和槽143在某种意义上都是闭合槽，其中，较靠近胎面端部的槽端部不朝向胎面端部开口。如果槽端部是开口的，则可能会降低胎面部4的轮接地面陆部的刚性。因此，槽端部不朝向胎面端部开口以避免刚性降低。
[0025]如上所述，在所有槽141、槽142和槽143中，至少一个槽端部位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间。此外，形成这些槽的槽端部的槽壁具有倒角形状。在作为沿着图2的槽142的槽端部附近的线A-A截取的截面图的图3中示出了槽端部的这种倒角形状的示例。在图3中示出的示例中，槽142的槽壁142w与胎面表面4s之间的部分具有R形倒角形状，即槽壁142w通过曲面142R平滑地连接至胎面表面4s的形状。这种R形倒角形状可以例如通过使用于在制造轮胎的步骤中的硫化成型中使用的轮胎成型模具上形成槽的突起的端部具有能够转换成上述曲面142R的曲线形状的方式来形成。
[0026]图3表示沿着槽142的槽端部附近的线A-A截取的截面图，而在沿着图2中示出的槽143的槽端部附近的线B-B和线C-C截取的截面中也存在与图3的倒角形状类似的倒角形状。图2中的槽141的位于轮胎外周的1/4点与胎面端之间的槽端部也具有与图3的倒角形状类似的倒角形状。
[0027]通常，当从轮胎接地面观察时，机动两轮车用充气轮胎的胎面部的表面上的槽的槽端部的角部具有预定的曲率半径。在现有技术中的轮胎中槽端部的角部的曲率半径例如为大约2_。当力被施加至轮胎的胎面外周上的1/4点与胎面端部之间的部分以致变形时，易于变成龟裂的开始点的就是位于该部分中的槽端部的上述角部。在本实施方式的轮胎中，形成胎面部的槽端部的槽壁具有倒角形状，因而槽端部的角部的曲率半径可以制得比现有技术中的大。具有倒角形状的情况下的槽的槽端部的角部的曲率半径例如是如图2中的槽141的槽端部的角部141c中所表示的大约4mm。该曲率半径是现有技术的轮胎中的槽端部的角部的曲率半径的大约2倍。因此，能够减轻使胎面部变形期间角部上的应力集中，因而与现有技术中的轮胎相比能够抑制从角部开始产生龟裂。
[0028]具有图3中示出的本实施方式的R形倒角形状的部分中的曲面142R的曲率半径R优选地在0.5mm至5mm的范围内。曲率半径R小于0.5mm导致抑止槽端部部中发生龟裂的效果变小，而曲率半径R大于5_可能导致槽体积的过度增大以致对耐磨耗性产生不利影响。更优选地，该曲率半径R在Imm至3mm的范围内。
[0029]考虑到作为本发明的目的而抑制龟裂的产生，优选如下示例:如图2所示，在形成在胎面中的槽141、142和143中，位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间的所有槽端部均具有倒角形状。
[0030]在图4中，和图3中一样，在槽的槽端部附近的截面图中示出了本发明的另一实施方式的轮胎。和图3的槽142的情况一样，图4的槽242是两槽端部均位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间的槽。形成槽242的槽端部的槽壁在胎面表面4s与槽242的槽壁242w之间具有C形倒角形状，即胎面表面4s通过平面242C连接至槽壁242w的形状。除了轮胎根据倒角形状是否是C形倒角还是R形倒角形状而不同以外，图4中示出的实施方式的轮胎和以上在图3中示出的实施方式的轮胎具有相同的构造。
[0031]在图4中示出的本实施方式的轮胎中，由于形成位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间的槽端部的槽壁具有C形倒角形状，所以具有与图3中示出的实施方式的效果类似的效果，即，能够减轻使胎面部变形期间在槽的角部上的应力集中，并因而与现有技术中的轮胎相比能够抑制从槽的角部开始产生龟裂的效果。
[0032]在图4中示出的实施方式中，槽壁的倒角形状是平面242C，但是本发明的轮胎还可以具有曲面而不是平面的结构。在图5中，如图3和图4中一样，在槽的槽端部附近的截面图中示出了本发明的另一实施方式的包括这种结构的轮胎。如图3中的槽142的情况一样，图5中的槽342是两槽端部均位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间的槽。形成槽342的槽端部的槽壁具有槽342的胎面表面4s通过曲面342R连接至槽壁342w的形状。图5中示出的本实施方式的倒角形状的曲面342R与图3中示出的上述实施方式的倒角形状的曲面142R之间的区别在于:图3中示出的曲面142R平滑地连接至胎面表面4S和槽壁142W，而图5中示出的本实施方式的曲面342R分别通过连接部342A和342B非平滑地连接至胎面表面4S和槽壁342W。除了这种区别以外制成相同构造。虽然图5中示出了曲面342R通过连接部342A和342B连接至胎面表面4S和槽壁342W的示例，但是并不限于该示出的示例，还可以是曲面342R通过连接部342A连接至胎面表面4S并且平滑地连接至槽壁142W的示例，或者可以是曲面342R平滑地连接至胎面表面4S并通过342B连接至槽壁142W的示例。
[0033]在图5中示出的本实施方式的轮胎中，由于形成位于轮胎外周的1/4点与胎面端部之间的槽端部的槽壁具有曲面倒角形状，所以具有与图3中示出的实施方式类似的效果，即，能够减轻使胎面部变形期间在槽的角部上的应力集中，并因而与现有技术中的轮胎相比能够抑制从槽的角部开始产生龟裂的效果。
[0034]图4和图5中示出的槽壁的C形倒角或R形倒角形状可以如上述实施方式中一样通过在制造轮胎的步骤中的硫化成型过程中的成型模具来形成。
[0035]在图4中示出的实施方式和图5中示出的实施方式中，假设倒角的胎面表面的长度L是从倒角形状的平面或曲面连接至胎面表面4s所在位置A到假想未进行倒角的情况中槽壁与胎面表面接触所在的位置的长度，则倒角的胎面表面的长度L优选地为1_以上且5mm以下。长度小于Imm导致抑制龟裂的效果变小，而长度大于5mm可能导致槽体积的过度增大以致对耐磨耗性产生不利影响。
[0036]在图4中示出的实施方式和图5中示出的实施方式中，假设从倒角的胎面表面开始的深度Hl是在槽深方向上从胎面表面到倒角形状的平面或曲面连接至槽壁所在位置B的距离，则从倒角的胎面表面开始的深度Hl与槽深H2的比H1/H2优选为0.2以上且0.5以下。当H1/H2小于0.2时，位置B变得过度地靠近胎面表面并且如角部没有被倒角的情况那样易于在位置B的部分的边缘产生龟裂。相比之下，H1/H2大于0.5可能导致槽体积过度增大以致对耐磨耗性产生不利影响。
[0037]下面说明图3至图5中示出的各个实施方式的轮胎共用的槽的优选方面。形成在槽的槽端部中的倒角形状优选地形成在从槽端部开始到胎面宽度方向上胎面外周长度的1%至25%的长度范围内。这是因为当长度小于1%时，通过R形倒角或C形倒角不能充分地包围槽端部的角部，因而未充分地获得抑制龟裂的效果，而当长度大于25%时，在槽端部的表面上不产生龟裂的从1/4点到胎面的中央的区域被制成具有倒角形状，而不能进一步期望提高抑制龟裂的效果。优选地，仅从1/4开始在胎面宽度方向上的外侧倒角。
[0038]槽的在胎面表面上的延伸方向与胎面宽度方向形成的角度(即槽的槽摆动角度)优选地在0°至85°的范围内。大于85°且90°以下的范围意味着该槽是大致在周向上的槽。在本发明的轮胎中，带束具有单一螺旋带束结构。单一螺旋带束结构是如下的带束结构:其中，难以抑制在胎面宽度方向上的伸长，因此当该槽的槽摆角度在大于85°且为90°以下的范围内时，在槽底产生宽度方向上的大的扭曲变形，以致导致从槽底开始的耐龟裂性显著变差。
[0039]槽的深度(即从胎面表面到槽底的直线距离)优选为Imm以上并且为9mm以下。这是因为当槽深小于1_时不能充分地确保湿路行驶期间的抓地性能，而当槽深大于9_时转弯期间与地面接触的部分中的胎面计量的厚度被过度地增大以致引起转弯期间的高速耐久性显著变差。
[0040]槽的宽度(即与胎面表面上的槽的延伸的方向正交的方向上的槽宽)优选为胎面外周的长度的1%至10%的长度。当槽宽小于胎面外周的长度的1%时，难以在槽底充分地形成曲面形状，并且使槽底的龟裂性能显著地劣化。这是因为，当槽宽大于胎面外周的长度的10%时，槽宽被过度地增大以致过度地增大了在胎面的表面中槽面积的百分比，并因此使从1/4点到胎面端部区域中的耐磨耗性劣化。
[0041]在本发明中，只要胎面部的槽满足本发明的要求，除了该要求以外不特别限制轮胎结构和轮胎材料，而在下面提到的是优选的轮胎结构和轮胎材料。
[0042]作为用于加强构成带束层的螺旋带束的帘线，可以使用钢丝帘线，并且另外可以适当地选择和使用诸如芳香族聚酰胺(聚芳酰胺，例如，商品名:由都彭(DuPont)生产的凯夫拉(KECLAR))、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、人造丝、ZYLON(注册商标)(聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维)或脂肪族聚酰胺(尼龙)等的有机纤维，以及诸如玻璃纤维或碳纤维等的其它材料。实际上，能够使轮接地面的刚性增强并使其运动稳定的钢丝帘线优选地用作加强帘线，以便高水平地确保直线稳定性和高速耐久性。
[0043]在轮胎的一对胎圈部中分别埋设有胎圈芯，并且从轮胎的内侧向外围绕胎圈芯折叠和锁定胎体。此外，在轮胎的径向上的最内层形成有内衬层。
[0044]本发明的轮胎适用于机动两轮车的前轮胎和后轮胎两者。特别地，本发明的轮胎可优选为后轮胎。
[0045]实施例
[0046]<实施例1至16和比较例1>
[0047]将具有图1中示出的结构的机动两轮车用充气轮胎制造成具有160/60ZR17M/C的轮胎尺寸。胎体是两层的，其中使用尼龙来加强帘线并且将胎体以相对于轮胎宽度方向成0°地放置。此外，在带束层中使用了通过沿着轮胎的周向(即在相对于轮胎宽度方向成90°的方向上)以螺旋形式卷绕涂敷有橡胶的钢丝帘线而制备的单一螺旋带束。
[0048]胎面部具有图2中示出的胎面花纹。更具体地，胎面部的槽包括槽141、槽142和槽143，槽具有在轮胎的胎面外周的1/4点和宽度端部之间的槽端部。各槽的槽端部的壁面和与接触槽底的部分附近的胎面表面垂直的线之间形成的角度为0°，即，壁面包括与胎面表面垂直的部分和将该垂直部分平滑地连接至胎面表面的具有曲面形状的R形倒角形状的部分。
[0049]分别制备具有R形倒角形状的部分的曲率半径各种变化的轮胎作为实施例1至
16。此外，为了比较，还制备在槽端部的壁面上不具有R形倒角形状部分的示例，即R形倒角形状部分的曲率半径为Omm的比较例。[0050]将实施例和比较例的轮胎安装在MT4.50-17M/C的轮辋上并进行了转鼓试验以确定直到槽端部的角部产生龟裂为止的行驶距离，并以比较例I为基准的指数表示。该指数的数值越高意味着耐龟裂性越优异。转鼓试验的条件如下。
[0051]内压:290kPa
[0052]负载:3.19kN
[0053]速度:50km/h
[0054]此外，通过实际车辆主观试验，基于比较例为100的指数对抓地特性进行了评价。此外，在试验道路中采用环形跑道的方式进行实际车辆道路试验，以通过1/4点附近的区域中的槽的磨耗损失且基于比较例为100的指数来评价耐磨耗性。在表1和表2中列出结果。由于实施例8是具有与图4对应的C形倒角形状(在图4的截面图中为直线形状)的示例，所以在表1中未列出实施例8的曲率半径。
[0055]表1
[0056]
【权利要求】
1.一种机动两轮车用充气轮胎，其包括:通过在一对胎圈部之间的环状胎体的外周侦U、沿轮胎的周向以螺旋形式卷绕涂敷有橡胶的帘线制备的至少一层螺旋带束；和位于比所述螺旋带束靠轮胎径向外侧的胎面部的表面上的槽，所述槽的槽端部位于轮胎赤道和胎面端部之间在胎面的宽度方向上的中央位置与所述胎面端部之间， 其中，在所述槽中，形成位于轮胎赤道和胎面端部之间在所述胎面的宽度方向上的中央位置与所述胎面端部之间的槽端部的槽壁在所述宽度方向的截面中具有倒角形状。
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，所述倒角形状形成在从所述槽的槽端部开始到胎面宽度方向上的胎面外周长度的1%至25%的长度的范围内。
3.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，所述倒角形状是曲面倒角形状；并且曲率半径为0.5mm至5mm。
4.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，所述倒角形状是平面倒角形状。
【文档编号】B60C9/22GK103492197SQ201280018690
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月9日 优先权日:2011年4月15日
【发明者】梶本胜彦 申请人:株式会社普利司通