专利名称：粗糙路面用轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充气轮胎，尤其是涉及一种用在粗糙路面的，具有一种经改良的块状排列的块状图案花纹的轮胎。
背景技术：
用在粗糙路面的摩托车轮胎，例如越野车的轮胎，通常采用块状的胎面花纹，这种轮胎花纹在泥地等松软的路面上，其用于牵引的负比(negative ratio)超过50％。这种摩托车轮胎，其胎面的弧线凸起和客车、卡车/公共汽车等其他种类的轮胎相比要高很多。而且在直线行驶时，泥土会积聚在轮胎面侧肩区域。因此，当由直线行驶变为转弯，行驶条件改变时，由于积聚的泥土，地面的附着和牵引力减少，车子可能会失去控制。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于粗糙路面的充气轮胎，通过改进轮胎面块的排列，使泥土的积聚、牵引力等有所改进，并且在由直线行驶变为转弯或由转弯变直线，行驶状况改变时，行驶性能的改变得到减小。
根据本发明的充气轮胎包括由中心块、侧肩块和中间块构成的轮胎面。
在展开成平面的轮胎面上，排列在轮胎圆周上的中心块具有不变的节距长度P1，排列在轮胎圆周的每一中间区域的中间块具有不变的节距长度P2，排列在轮胎圆周的每一侧肩区域的侧肩块具有不变的节距长度P3。
在一定数量(K)的圆周位置上，中心块与中间块在轮胎轴线方向对齐，其中这个数量(K)的范围在6到32之间。
这些圆周位置在轮胎圆周上每隔一个有规律的间隔出现一次，其间隔距离等于节距长度P1乘以一个整数(n)，其中数(n)的范围在3到8之间。
节距长度P2与节距长度P3等于节距长度P1乘以n/(n-1)，或者乘以n/(n-2)。
其中，每个中心块这样确定，中心块至少80％的顶面处在以轮胎的大圆为中心的中心区域，并且宽度是轮胎面宽的25％。每个侧肩块这样确定，侧肩块至少80％的顶面位于从每个轮胎面边缘延伸出的侧肩区域内，并且宽度是轮胎面宽的12.5％。每个中间块这样确定，中间块至少80％的顶面位于中心区域和每一侧肩区域之间的中间区域。
具体实施例方式
下面将结合附图详细描述本发明的一个实施例。
图1是根据本发明的摩托车轮胎的横截面图；图2是显示轮胎展开的胎面部分的示意图；图3是显示用在下述对比试验中的轮胎的展开的胎面部分的示意图。
图中，根据本发明的充气轮胎1包括一个带有胎面边缘E的胎面部分2，一对侧墙部分3，一对在其中各具有缘芯5和橡皮缘顶8，轴向分隔的胎缘部分4，以及在胎缘部分4之间延伸的胎身6。
在这个实施例中，轮胎1是一越野摩托车的轮胎，其胎面部分2是弯曲的，这样轮胎的最大宽度TW处在胎面边缘E之间。胎面的弧线凸起范围在0.2到0.45之间，一般在0.25到0.35之间(这个例子中大约为0.26)。这里，胎面的弧线凸起是胎面边缘E间的轴向距离(TW)和轮胎大圈上胎面拱顶从一穿过两胎面边缘E的直线测量起的径向高度(CB)之间的比值。
本例中的胎身6具有一偏置结构。该结构包括两、三层涂了保护层橡胶的帘索，至少包括两层交叉帘索层6A。每一帘索层6A在两胎缘部分4之间延伸，绕过在每一个胎缘部分4中的缘心5，从轮胎的里面向外面翻折，然后在缘心5和缘顶8的轴向外侧径向朝外延伸，形成一对翻折部分和其间的主要部分。每一交叉帘索层6A中的帘索都相对于轮胎大圆倾斜一个角度，角度范围在45度到75度之间。从数值上讲，一帘索层6A的帘索角度基本上等于另一帘索层6A上的帘索角度，但是，它们的倾斜方向相对于轮胎大圆互相相反。胎身的帘索可以用如尼龙、聚酯、人造纤维、芳香聚酰胺等有机纤维索制成。
在这个实例中，为了加固下胎面，在胎身6的径向外侧处配置一个护胎带7。护胎带7是由一层到两层相对于轮胎大圆倾斜的帘索组成，倾斜角在15度到45度之间。
胎面2a由多个块B构成。最好块B的顶面Ba是一多边形，更可取的是块B有轴向延伸的边缘和圆周延伸的边缘，这些边缘是直的，或几乎是直的。因此，在这个实施例中，每个块B都有一个基本上是矩形的顶面Ba。
通常，块B的高度设置在6到18毫米范围内。在这个具体的情况中，高度最好设置在13到18毫米范围内。
顺便说一下，为了形成多个块B，轮胎面部分2上可以形成各种独特形式的胎面槽，例如圆周槽和轴向槽。
总之，胎面2a的地面/海洋比设置在10％到50％的范围内。地面/海洋比(L/S)正如工艺上所讲的，是胎面2a的地面面积(与地面接触面积)与海洋面积(不接触面积)的比值。具体的讲，地面面积(L)是块B的顶面的总面积。海洋面积(S)等于胎面2a的所有的面积减去地面面积(L)。如果地面/海洋比(L/S)小于10％，在硬的路面和中等路面行驶时的牵引和转弯性能会变差。如果地面/海洋比(L/S)超过50％，在柔软地面上行驶时的牵引力会降低。但是，仍然可能根据行驶状况来设置地面/海洋比。如果主要行驶在硬的路面，那么地面/海洋比(L/S)最好设置在22％到50％的范围。如果主要行驶在软的路面上，那么地面/海洋比(L/S)最好设置在10％到22％的范围。如果是在中等路面行驶，地面/海洋比(L/S)最好设置在20％到24％的范围。
图2中，显示了展开成平面的胎面2a，块B包括中心块B1，中间块B2和侧肩块B3。
中心块B1这样确定，至少80％的块的顶面Ba的地面接触面积在胎面2a的中心区域A1内。中间块B2这样确定，至少80％的块的顶面Ba的地面接触面积在胎面2a的中间区域A2内。侧肩块B3这样确定，至少80％的块的顶面Ba的地面接触面积在胎面2a的侧肩区域A3内。这里的胎面2a限定于胎面边缘E之间。区域A1，A2，A3按如下确定。中心区域A1居中在轮胎大圆C上，宽度是沿弯曲胎面2a或胎面外形线的胎面宽度LW的25％。侧肩区域A3从每一胎面边缘E延伸，宽度是沿弯曲胎面2a的胎面宽度LW的12.5％。中间区域A2限定于中心区域A1和每一侧肩区域A3之间，其宽度相应为沿弯曲胎面2a的胎面宽度LW的25％。
在每一区域(A1，A2，A3)中，块B(B1，B2，B3)被排列在轮胎的圆周上，都有一个基本不变的节距长度P(P1，P2，P3)，因此块B的位置在轮胎圆周方向上不会从有规律的在不变的节距长度P的有规律的间隔中的圆周位置J改变超过8毫米的距离。这里，块B的位置以块顶Ba的质心的位置确定。这也意味着节距长度P可以通过用存在于那个区域的块的个数来等分圆周而得到的。
尤其在中心区域A1，中心块B1沿圆周排列，有基本不变的节距长度P1。在中间区域A2，中间块B2沿圆周排列，有基本不变的节距长度P2。在侧肩区域A3，侧肩块B3沿圆周排列，有基本不变的节距长度P3。
根据本发明，在一定数量(K)的圆周位置11上，中心块B1和中间块B2在轮胎的轴线方向上对齐。尤其在每一个圆周位置11(下面称“对齐位置”11)上，一个中心块B1，一个位于中间区域A2的中间块B2和一个位于另一中间区域A2的中间块B2在轮胎的轴线方向互相对齐。
对齐位置11在轮胎的圆周上以一个有规律的间隔出现，这个间隔的距离是节距长度P1的n倍。数字n是3到8范围之间的整数。最好在4到6之间。对齐位置11的数量(K)在6到32的范围内。
在本例中的对齐位置11上，块B1与块B2是完全对齐的，但也不一定必须这样。块位置之间的圆周上的偏移少于8毫米的粗略的对齐是允许的。
另外，如图2所示，胎面2a的展开状态中，节距长度P2增加，以至节距长度P2等于节距长度P1乘以n/(n-1)或者乘以n/(n-2)。换句话说，在上面所述的对齐位置11之间，节距P1的数量N1等于上面所述的数字n，节距P2的数量N2比数字N1小1或2。
此外，节距长度P3设置为等于节距长度P2。相应的，对齐位置11之间的节距P3的数量N3等于N2。因此P2＝P3＝P1×n/(n-1)或者P1×n/(n-2)。
本例中，位于轮胎大圆C每侧的中间块B2和侧肩块B3相交错，以提供在硬的地面上转弯时的驾驶能力。然而为了进一步提高柔软地面的牵引力，可以将侧肩块B3与中间块B2对齐。
通过对齐位置11，柔软地面的牵引力被有效地改进。如果对齐位置11的数量(K)少于6，牵引力的改进非常困难。如果对齐位置11的数量(K)多于32，尽管在柔软地面上的牵引力会改进，但在硬的地面和中等地面上的行驶性能会变坏。
如果数字n小于3，则对齐位置11的数量(K)或者块B1的尺寸增加。前一个情况中，在硬的地面上的车子的行驶性能变坏，后一个情况中，在柔软地面上的牵引力减少。如果数字n大于8，则对齐位置11的数量(K)或者块B1的尺寸减小。前一个情况中，柔软地面的牵引力减少。后一个情况中，因为块的刚度降低，在硬的地面上的车子的行驶性能变坏。
将节距数N2，N3设置为比节距数N1小1到2个，能将中心区域A1和中间区域A2之间的地面/海洋比的差额，中间区域A2和侧肩区域A3之间的地面/海洋比的差额最小化。结果，在从直线行驶改到转弯时，能减少行驶性能的改变，以提供驾驶能力。另外，中间区域A2和侧肩区域A3的海洋面积上的泥土积聚，以及这些区域的牵引力都被改进。进一步改进了行驶性能的变化。
如果节距数量N1-N2，N1-N3的差大于2，中间区域A2和侧肩区域A3的块变得很少，在柔软地面的牵引力很难改进。对比测试有如图1所示的基本结构的越野摩托轮胎(尺寸110/90-19)被制造和测试。在测试中，测试轮胎安装在一250cc的摩托车的后轮，行驶在一系列的粗糙路面上，包括硬的地面、中等地面和柔软地面。由测试骑手评估泥土积聚量、牵引力和转弯性能。测试结果如表1所示，将参照轮胎设为100作为基础指标，其中指标数越大，性能越好。前轮用尺寸为90/100-20，具有图3所示的胎面花纹的轮胎和后轮共同安装。
表1
*1是在胎面展开的状态下。
根据本发明的例1轮胎和例2轮胎中，确认了当行驶条件从直线行驶变成转弯而改变时，可以减少行驶性能的改变和获得良好的转弯性能。另外，也确认了泥土积聚量和牵引力可以改进。此外，当侧肩块和中间块的数量减少时，轮胎的重量减少和成本减少都是可能的。
本发明也适用于诸如轻型货车类的，三到四个轮子的非道路机动车的充气轮胎。另外，本发明也应用于一种径向层叠轮胎，其中，胎身帘索相对于轮胎大圆成75度到90度的倾角，安置成相对于轮胎大圆成0度到30度的角度的一个或二个帘索的层叠带，被径向配置在胎身的外边。
权利要求
1.一种充气轮胎包括一个胎面，其特征在于，胎面由中心块、侧肩块和中间块构成；每个中心块这样确定，至少有80％的块的顶面处在轮胎大圆为中心的中心区域中，其宽度为胎面宽度的25％，每个侧肩块这样确定，至少有80％的块的顶面位于从每一胎面边缘延伸的侧肩区域内，其宽度为胎面宽度的12.5％，每个中间块这样确定，至少有80％的块的顶面位于中心区域和每一侧肩区域之间的中间区域，在平面展开的胎面中，中心块沿轮胎圆周排列，有一基本不变的节距长度P1，在每一中间区域中的中间块沿轮胎圆周排列，有一基本不变的节距长度P2，在每一侧肩区域中的侧肩块沿轮胎圆周排列，有一基本不变的节距长度P3，在一定数量(K)中的圆周位置，中心块和中间块在轮胎的轴线方向对齐，数量(K)的范围在6到32之间，所述圆周位置在轮胎的圆周上以一个有规律的间隔出现，此间隔等于节距长度P1乘以一个整数(n)，整数(n)的范围在3到8之间，节距长度P2和节距长度P3等于节距长度P1乘以n/(n-1)或者n/(n-2)。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于其中胎面的地面/海洋比在10％到50％的范围内。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于其中胎面是弯曲的，因此，胎面边缘之间有最大的轮胎剖面宽度。
4.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于其中块有一个顶面，该顶面是一个由基本上是直线的轴线边缘和圆周边缘组成的多边形。
全文摘要
一种用于粗糙地面的充气轮胎，在其胎面上有中心块、侧肩块和中间块；在平面展开的胎面中，在轮胎圆周上排列的中心块有一个基本不变的节距长度P1，在轮胎圆周的每一中间区域上排列的中间块有一基本不变的节距长度P2，在轮胎圆周的每一侧肩区域上排列的侧肩块有一基本不变的节距长度P3；在一定数量(K)的圆周位置上，中心块和中间块在轮胎轴线方向上对齐，数量(K)在6到32的范围内；这些圆周位置在轮胎圆周上以一个有规律的间隔出现，间隔距离为节距长度P1乘以一个整数(n)，这个数(n)在3到8的范围内；节距长度P2和节距长度P3等于节距长度P1乘以n/(n－1)或者n/(n－2)。
文档编号B60C11/00GK1406777SQ02132200
公开日2003年4月2日 申请日期2002年8月26日 优先权日2001年8月31日
发明者松村贞彦 申请人:住友橡胶工业株式会社