Результат интеллектуальной деятельности: Шина для мотоцикла

Область техники

Настоящее изобретение относится к шине для мотоцикла с улучшенными характеристиками движения на повороте без ухудшения других характеристик.

Уровень техники

Как показано на Фиг.5, обычный мотоцикл содержит рулевое переднее колесо (af) и заднее колесо (ar). Для поворота мотоцикла, его наклоняют в требуемом левом или правом направлении поворота относительно оси крена Z, обеспечивая небольшой угол поворота переднего колеса (af) в соответствии со степенью крена. В определенный момент движения на повороте, обычная ось крена Z представляет собой ось, которая проходит от места контакта с грунтом (pr) заднего колеса (ar) в направлении вверх и вперед.

Чтобы улучшить характеристики движения на повороте мотоцикла, необходимо обеспечить, чтобы водитель мог легко наклонять шину мотоцикла в начале движения на повороте. С другой стороны, на конечной стадии движения на повороте, когда мотоцикл наклонен с приблизительно максимальным углом крена, также необходимо, чтобы шина создавала силу сопротивления для предотвращения дальнейшего наклона и удерживания состояния полного наклона. А именно, необходимо, чтобы шина обладала свойствами, включающими легкость наклона или крена в начале движения на повороте и сопротивление для предотвращения дальнейшего крена в состоянии полного наклона.

Как показано на Фиг.6, в JP-2009-298387A1 описана шина для мотоцикла, содержащая протектор, включающий центральную область (а), которая вступает в контакт с грунтом, когда шина движется прямолинейно, и пару плечевых областей (b), которые вступают в контакт с грунтом в ходе движения на повороте. Центральная область (а) снабжена проходящей в продольном направлении центральной основной канавкой g1 на экваторе С шины и парой проходящих в продольном направлении средних канавок g2, обеспеченных аксиально с обеих сторон от центральной основной канавки g1, и не содержит никаких наклонных канавок.

Однако, вышеописанная шина имеет недостаточно хорошие характеристики движения на повороте.

Краткое описание изобретения Настоящее изобретение реализовано в свете описанных выше недостатков, и основной его целью является обеспечение шины мотоцикла, обладающей улучшенными характеристиками движения на повороте без ухудшения других характеристик. В соответствии с настоящим изобретением, обеспечивают шину для мотоцикла, включающую протектор с заданным направлением вращения, содержащий поверхность протектора между парой краев протектора, изгибающуюся с получением выпуклой дугообразной формы, и имеющий ширину протектора, которая представляет собой аксиально расстояние между краями протектора и является максимальной шириной шины, и протектор включает первую область между экватором шины и одним из указанных краев протектора и вторую область между экватором шины и другим из указанных краев протектора, причем поверхность протектора снабжена внутренними наклонными канавками и внешними наклонными канавками, указанные внутренние наклонные канавки включают первые внутренние наклонные канавки, обеспеченные в первой области, и вторые внутренние наклонные канавки, обеспеченные во второй области, причем указанные первые внутренние наклонные канавки и указанные вторые внутренние наклонные канавки расположены поочередно в продольном направлении шины, в первой и второй областях, каждая указанная внутренняя наклонная канавка проходит от аксиально-внутреннего конца Ai в направлении, противоположном заданному направлению вращения, к аксиально-внешнему концу Ao под углом а от 0 до 20° относительно продольного направления шины, и аксиально-внутренний конец Ai, расположен на аксиальном расстоянии от 0 до 5% половины развернутой ширины протектора от экватора шины; указанные внешние наклонные канавки включают первых внешние наклонные канавки, обеспеченные в первой области, и вторые внешние наклонные канавки, обеспеченные во второй области, причем указанные первые внешние наклонные канавки и указанные вторые внешние наклонные канавки расположены поочередно в продольном направлении шины, в первой и второй областях, каждая внешняя наклонная канавка проходит от аксиально-внутреннего конца Bi в направлении, соответствующем заданному направлению вращения к аксиально-внешнему концу Во, аксиально-внутренний конец Bi расположен аксиально внутри относительно аксиально-внешнего конца внутренней наклонной канавки, и аксиально-внешней конец Во расположен на расстоянии от 80 до 95% половины развернутой ширины протектора от экватора шины, каждая внешняя наклонная канавка имеет угол βi на аксиально-внутреннем конце Bi от 150 до 170° относительно продольного направления шины, и каждая внешняя наклонная канавка содержит угол βо на аксиально-внешнем конце Во от 110 до 130° относительно продольного направления шины.

Здесь половина развернутой ширины протектора означает длину от экватора шины до одного из краев протектора, измеренную вдоль поверхности протектора.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлен вид поперечного сечения шины мотоцикла, демонстрирующий воплощение настоящего изобретения.

На Фиг.2 представлен развернутый вид протектора шины мотоцикла, представленной на Фиг.1.

На Фиг.3 и 4 представлен неполный увеличенный вид Фиг.2.

На Фиг.5 представлен упрощенный вид сбоку мотоцикла.

На Фиг.6 представлен развернутый вид протектора традиционной шины мотоцикла.

Подробное описание изобретения

Воплощение настоящего изобретения описано далее со ссылками на прилагаемые чертежи.

Как показано на Фиг.1, шина 1 для мотоцикла в соответствии с настоящим изобретением включает протектор 2, содержащий поверхность 2S протектора, которая вступает в контакт с грунтом, пару боковин 3, проходящих от обоих внешних краев протектора 2, и пару бортов 4, каждый из которых имеет бортовое кольцо 5 внутри.

Чтобы мотоцикл имел большой угол крена в ходе движения на повороте, поверхность 2S протектора имеет профиль, проходящий между парой краев Те протектора, изгибающийся с образованием выпуклой дугообразной формы, и протектор имеет ширину TW протектора, которая представляет собой аксиальное расстояние между краями Те протектора и является максимальной шириной шины. Кроме того, протектор 2 включает первую область Т1 между экватором С шины и одним из краев Те протектора и вторую область Т2 между экватором С шины и другим краем Те протектора.

Шина 1 мотоцикла включает каркас 6, проходящий между бортовыми кольцами 5 через протектор 2 и боковины 3, и армирующий слой 7 протектора, расположенный радиально снаружи каркаса 6 в протекторе 2.

Каркас 6 включает по меньшей мере один слой кордов каркаса, наклоненных под углом от 60 до 90° относительно экватора С шины, и в данном воплощении обеспечены два слоя 6A и 6B каркаса. Каждый слой 6А и 6B каркаса включает основной участок 6А, проходящий между бортовыми кольцами 5, и пару загнутых участков 6b, каждый из которых загнут вокруг бортового кольца 5 от аксиально-внутренней стороны наружу шины. Резина 8 уплотнителя борта расположена между основным участком 6а и загнутым участком 6b, и она проходит на конус радиально наружу от бортового кольца 5. В качестве каркаса 6 могут быть использованы диагональные слои каркаса, включающие корды каркаса, наклоненные под углом от 20 до 60° относительно экватора С шины.

Армирующий слой 7 протектора включает слой 9 бандажа, включающий по меньшей мере одну прослойку 9А бандажа из кордов, спирально намотанных вдоль продольного направления шины. Вместо слоя 9 бандажа может быть использован слой брокера, содержащий прослойку кордов брокера, наклоненных под углом от 10 до 70° относительно продольного направления шины. Кроме того, слой брокера может быть расположен между каркасом 6 и слоем 9 бандажа.

Как показано на Фиг.2, протектор 2 имеет заданное направление вращения F. Поверхность 2S протектора снабжена внутренними наклонными канавками 10 и внешними наклонными канавками 11.

Внутренние наклонные канавки 10 включают первые внутренние наклонные канавки 10А, расположенные в первой области Т1 с шагом Ра в продольном направлении, и вторые внутренние наклонные канавки 10 В, расположенные во второй области Т2 с шагом Ра (показано на Фиг.3). Первые внутренние наклонные канавки 10А и вторые внутренние наклонные канавки 10 В расположены поочередно в продольном направлении шины с обеих сторон экватора С шины.

Как показано на Фиг.2 и 3, в первой и второй областях Т1 и Т2 каждая внутренняя наклонная канавка 10 проходит от аксиально-внутреннего конца Ai в направлении, противоположном заданному направлению вращения, к аксиально-внешнему концу Ao под углом а от 0 до 20° относительно продольного направления шины (продольная линия X, проходящая в направлении, противоположном заданному направлению вращения, от канавки). В данном воплощении угол а постепенно возрастает в направлении аксиально-внешнего конца Ao от аксиально-внутреннего конца Ai. Угол α может быть постоянным, так что внутренняя наклонная канавка 10 проходит прямолинейно.

Аксиально-внутренний конец Ai внутренней наклонной канавки 10 расположен на аксиальном расстоянии Cai от 0 до 5% половины развернутой ширины W протектора от экватора С шины.

Аксиальное расстояние La1 между аксиально-внутренним концом Ai и аксиально-внешним концом Ao внутренней наклонной канавки 10 составляет от 20 до 50% половины развернутой ширины W протектора. Продольная длина La2 между аксиально-внутренним концом Ai и аксиально-внешним концом Ao внутренней наклонной канавки 10 составляет от 70 до 85% шага Ра.

Внешние наклонные канавки 11 включают первые внешние наклонные канавки 11А, расположенные в первой области Т1 с продольным шагом Pb, и вторые внешние наклонные канавки 11 В, расположенные во второй области Т2 с шагом Pb. Первые внешние наклонные канавки 11А и вторые внешние наклонные канавки 11 В расположены поочередно в продольном направлении шины с обеих сторон от экватора С шины.

В первой и второй областях Т1 и Т2 каждая внешняя наклонная канавка 11 проходит от аксиально-внутреннего конца Bi в направлении, соответствующем заданному направлению F вращения, к аксиально-внешнему концу Во. А именно, внешние наклонные канавки 11 наклонены в направлении, противоположном направлению наклона внутренних наклонных канавок 10. В данном воплощении каждая внешняя наклонная канавка 11 имеет угол β относительно продольной линии X, который постепенно уменьшается от аксиально-внутреннего конца Bi к аксиально-внешнему концу Во. Угол βi на аксиально-внутреннем конце Bi составляет от 150 до 170° относительно продольной линии X, угол βо на аксиально-внешнем конце Во составляет от 110 до 130°.

Аксиально-внутренний конец Bi внешней наклонной канавки 11 расположен аксиально внутри относительно аксиально-внешнего конца Ao внутренней наклонной канавки 10, и аксиально-внешний конец Во расположен на расстоянии Cbo от 80 до 95% половины развернутой ширины W протектора от экватора С шины.

Предпочтительно аксиальное расстояние Cbi между экватором С шины и аксиально-внутренним концом Bi внешней наклонной канавки 11 составляет от 20 до 30% развернутой ширины W протектора. Предпочтительно аксиальное расстояние Lb1 от аксиально-внутреннего конца Bi до аксиально-внешнего конца Во внешней наклонной канавки 11 составляет от 50 до 80% развернутой ширины W протектора. Предпочтительно продольная длина Lb2 от аксиально-внутреннего конца Bi до аксиально-внешнего конца Во внешней наклонной канавки 11 составляет от 30 до 45% шага Pb. В данном воплощении шаг Ра и шаг Pb могут просто называть шагом Р.

В данном воплощении внутренняя наклонная канавка 10 и внешняя наклонная канавка 11 частично совмещены в продольном направлении шины в каждой первой и второй областях Т1 и Т2. Кроме того, внутренняя наклонная канавка 10 и внешняя наклонная канавка 11 разделены расстоянием KL менее 5 мм в продольном направлении шины. А именно, внешняя наклонная канавка 11 проходит так, что по существу является мостиком между соседними внутренними наклонными канавками 10, 10 в продольном направлении шины. В данном воплощении аксиально-внутренняя часть внутренней наклонной канавки 10 и аксиально-внутренняя часть внешней наклонной канавки 11 совмещены в продольном направлении шины так, что содержат участок G совмещения. Кроме того, аксиально-внешняя часть внутренней наклонной канавки 10 и аксиально-внешняя часть внешней наклонной канавки 11 расположены на расстоянии KL менее 5 мм в продольном направлении шины так, что образуют закрытый участок K.

Поскольку внутренние наклонные канавки 10 и внешние наклонные канавки 11 расположены так, как описано выше, шину 1 можно плавно вращать.

Кроме того, поскольку аксиально-внутренний конец Bi внешней наклонной канавки 11 расположен аксиально внутри относительно аксиально-внешнего конца Ao внутренней наклонной канавки 10 так, что обеспечен участок совмещения в аксиальном направлении шины, шина 1 плавно переходит в крен от состояния прямолинейного движения до состояние полного наклона под действием водителя, и тем самым характеристика переходного процесса от состояния прямолинейного движения до состояния наклона улучшена. Здесь, если расстояние KL закрытого участка K составляет не менее 5 мм, плавное вращение шины 1 затруднено. Кроме того, продольная длина GL участка G совмещения предпочтительно составляет не более 40 мм, чтобы предотвратить снижение жесткости протектора 2.

Кроме того, поскольку шина 1 для мотоцикла содержит внутренние наклонные канавки 10, каждая из которых имеет небольшой угол а от 0 до 20° относительно продольной линии X, жесткость рисунка центральной области протектора, которая вступает в контакт с грунтом при прямолинейном движении может быть сохранена на высоком уровне. Следовательно, шина 1 обладает улучшенной стабильностью при прямолинейном движении, а также износостойкостью. Кроме того, поскольку поверхность 2S протектора легко деформируется благодаря внутренней наклонной канавке 10, она может поглощать удар от грунта. Здесь, если угол а составляет более 20°, жесткость рисунка протектора 2 может уменьшаться, и тем самым вышеуказанные эффекты не могут быть достигнуты в достаточной степени. Кроме того, если расстояние Cai составляет более 5% развернутой ширины W протектора, характеристики дренажа при прямолинейном движении могут ухудшаться.

Поскольку каждая внутренняя наклонная канавка 10 имеет угол не более 20°, шина 1 легко переходит в крен от прямолинейного движения в начале движения на повороте. В основном, сила, которая ведет переднее колесо мотоцикла, создается под прямым углом относительно канавок в области контакта с грунтом первого колеса мотоцикла. А именно, когда углы канавок относительно направления движения мотоцикла становятся прямыми углами, может создаваться большая сила. Следовательно, поскольку такие внутренние наклонные канавки 10 создают меньшую силу, которая ведет переднее колесо, шина 1 легко входит в крен.

С другой стороны, внешние наклонные канавки 11 наклонены в направлении, противоположном направлению наклона внутренних наклонных канавок 10, и имеют угол βi на аксиально-внутренних концах от 150 до 170° относительно продольной линии Х и угол βо на аксиально-внешних концах от 110 до 130°. А именно, внешние наклонные канавки 11 имеют прямые углы относительно направления перемещения, когда шина 1 приближается к состоянию полного наклона, и таким образом, сила, которая ведет колесо, постепенно возрастает. Следовательно, шина 1 может создавать силу сопротивления для предотвращения дальнейшего крена и удержания состояния полного наклона. В ходе движения на повороте, образуется разница между направлением перемещения мотоцикла и направлением перемещения шины вследствие угла поворота. Чтобы создать силу, которая ведет шину, угол β внешней наклонной канавки 11 составляет не менее 90°.

Более того, если аксиальное расстояние Cbo составляет менее 80% половины развернутой ширины W протектора, характеристики движения на повороте на влажном дорожном покрытии являются недостаточно хорошими. Если расстояние Cbo составляет более 95%, жесткость плечевой области протектора может снижаться, и тем самым снижается устойчивость в состоянии полного наклона на сухом дорожном покрытии.

Если угол βi находится за пределами диапазона от 150 до 170°, наклон шины 1 в ходе движения на повороте может быть затруднен. Если угол βо составляет более 130°, сила сопротивления для предотвращения дальнейшего крена не будет получена в достаточной степени. Если угол βо составляет менее 110°, характеристики движения на повороте могут снижаться. Предпочтительно, разность между углом βi и углом βо составляет от 30 до 50°.

В данном воплощении поверхность 2S протектора снабжена средними наклонными канавками 12 и внешними наклонными дополнительными канавками 13 в первой и второй областях Т1 и Т2.

Как показано на Фиг.4, в первой и второй областях Т1 и Т2 каждая средняя наклонная канавка 12 проходит от аксиально-внутреннего конца Ci к аксиально-внешнему концу Со при таком же направлении наклона, как внешняя наклонная канавка 11. Средняя наклонная канавка 12 имеет угол γ от 140 до 175° относительно продольной линии X, и угол γ постепенно снижается в направлении аксиально-внешнего конца Со.

Аксиально-внутренний конец Ci средней наклонной канавки 12 расположен между аксиально-внутренним концом Bi внешней наклонной канавки 11 и аксиально-внешним концом Ао внутренней наклонной канавки 10. Аксиально-внешний конец Со средней наклонной канавки 12 расположен между аксиально-внешним концом Ао внутренней наклонной канавки 10 и аксиально-внешним концом Во внешней наклонной канавки 11.

Аксиальное расстояние Cci между экватором С шины и аксиально-внутренним концом Ci средней наклонной канавки 12 составляет от 20 до 50% половины развернутой ширины W протектора. Продольная длина Lc2 между аксиально-внутренним концом Ci и аксиально-внешним концом Со средней наклонной канавки 12 составляет от 25 до 40% шага Р. Кроме того, продольная длина Jac от аксиально-внутреннего конца Ai внутренней наклонной канавки 10 до аксиально-внутреннего конца Ci средней наклонной канавки 12 составляет от 40 до 60% шага Р.

В первой и второй области Т1 и Т2 каждая внешняя наклонная дополнительная канавка 13 проходит от аксиально-внутреннего конца Di к аксиально-внешнему концу Do, при таком же направлении наклона, как внешняя наклонная канавка 11. В данном воплощении внешняя наклонная дополнительная канавка 13 имеет угол δ от 110 до 130° относительно продольной линии X, и угол δ постепенно снижается в направлении аксиально-внешнего конца Do.

Аксиально-внутренний конец Di внешней наклонной дополнительной канавки 13 расположен между аксиально-внешним концом Ao внутренней наклонной канавки 10 и аксиально-внешним концом Со средней наклонной канавки 12. Аксиально-внешний конец Do внешней наклонной дополнительной канавки 13 расположен по существу в том же аксиальном положении, что и аксиально-внешний конец Во внешней наклонной канавки 11. Предпочтительно аксиальное расстояние Т между аксиально-внешним концом Во и аксиально-внешним концом Do составляет не более 5 мм.

Предпочтительно аксиальное расстояние Cdi от аксиально-внутреннего конца Di внешней наклонной дополнительной канавки 13 до экватора С шины составляет от 50 до 80% половины развернутой ширины W протектора. Предпочтительно аксиальное расстояние Ld1 между аксиально-внутренним концом Di и аксиально-внешним концом Do внешней наклонной дополнительной канавки 13 составляет от 10 до 40% половины развернутой ширины W протектора. Предпочтительно продольное расстояние Ld2 между аксиально-внутренним концом Di и аксиально-внешним концом Do внешней наклонной дополнительной канавки 13 составляет от 5 до 10% шага Р. Предпочтительно продольная длина Lad от аксиально-внутреннего конца Ai внутренней наклонной канавки 10 до аксиально-внутреннего конца Di внешней наклонной дополнительной канавки 13 составляет от 45 до 65% шага Р.

Средняя наклонная канавка 12 и внешняя наклонная дополнительная канавка 13 постепенно увеличивают силу, которая ведет шину мотоцикла до состояния полного наклона в ходе движения на повороте, и тем самым предотвращают избыточный крен шины. Предпочтительно внешняя наклонная канавка 11, средняя наклонная канавка 12 и внешняя наклонная дополнительная канавка 13 удовлетворяют следующим соотношениям:

Lb1>Lc1>Ld1, и

Lb2>Lc2>Ld2.

Внутренняя наклонная канавка 10, внешняя наклонная канавка 11, средняя наклонная канавка 12 и внешняя наклонная дополнительная канавка 13 имеют ширину, постепенно снижающуюся от каждого аксиально-внутреннего конца к аксиально-внешнему концу. Ширина и глубина внутренней наклонной канавки 10, средней наклонной канавки 12 и внешней наклонной дополнительной канавки 13 не ограничены особым образом, предпочтительно обеспечивают обычную ширину и глубину шин мотоцикла.

Настоящее изобретение более конкретно описано и пояснено с помощью следующих примеров и сравнительных примеров. Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено данными примерами.

Сравнительные испытания

Изготавливали шины мотоцикла с основным рисунком протектора согласно Фиг.2 и одинаковой внутренней конструкцией Фиг.1, за исключением деталей, представленных в таблице 1. Затем эти шины испытывали в отношении амортизации, характеристик движения на повороте и характеристик сцепления. Основные общие характеристики шин и методы испытаний описаны далее.

Размер шины: 120/70ZR17

Половина развернутой ширины W протектора: 80 мм

Шаг Р: 185 мм

В таблице 1, обозначения *1, *2 и *3 означают следующее.

*1: отношение (%) представлено относительно половины развернутой ширины W протектора;

*2: «+F» означает, что канавка проходит в направлении, соответствующем заданному направлению вращения, от аксиально-внутренней стороны наружу шины, и «-F» означает, что канавка проходит в направлении, противоположном заданному направлению вращения от аксиально-внутренней стороны наружу шины, и

*3: отношение (%) представлено относительно шага Р.

Испытания на амортизацию

Каждую испытываемую шину устанавливали на обод МТ3,50×17 при внутреннем давлении 250 кПа и затем ее устанавливали на переднее колесо мотоцикла с четырехтактным двигателем объемом 750 см³. На заднее колесо мотоцикла устанавливали традиционную шину 180/55ZR17 с использованием обода МТ5,50×17, при внутреннем давлении 290 кПа. Водитель-испытатель прогонял мотоцикл по маршруту испытаний с сухим асфальтовым дорожным покрытием и оценивал характеристики амортизации по своим ощущениям. Результаты представлены в баллах. Чем больше баллов, тем лучше характеристика.

Испытания характеристик движения на повороте

Водитель-испытатель прогонял мотоцикл, описанный выше, по маршруту испытаний и оценивал характеристики движения на повороте, такие как управляемость в начале движения на повороте, управляемость в состоянии полного наклона и характеристики переходного процесса между этими режимами по своим ощущениям. Результаты представлены в баллах. Чем больше баллов, тем лучше характеристика.

Испытания характеристик сцепления

Водитель испытатель вел мотоцикл, описанный выше, по маршруту испытаний и оценивал характеристики сцепления по своим ощущениям.

Результаты представлены в виде оценки в баллах. Чем больше баллов, тем лучше характеристика.

Результаты испытаний представлены в таблицах.

Результаты испытаний показали, что шины согласно примерам по настоящему изобретению могут быть эффективно улучшены в отношении характеристик движения на повороте, без ухудшения других характеристик, таких как характеристики амортизации и характеристики сцепления.