Шина для мотоцикла и способ ее получения
Шина (2) содержит протектор (4). Протектор (4) разделен на (2N-1) областей (где N представляет собой целое число, равное или большее четырех). Протектор (4) имеет первую область (20), представляющую собой центральную область, и вторые области (22) - N-ые области, расположенные в указанном порядке от центральной области к каждой из плечевых областей. Вторые области (22) представляют собой пару областей, симметричных относительно плоскости экватора шины, так же как и остальные области, включая N-ые области. Каждая из областей, от первой (20) до N-ой, состоит из сшитой резиновой смеси, а материал каждой области является различным. Более того, для каждой области, от первой (20) до N-ой, твердость резины в области со стороны центра выше, чем твердость резины в прилегающей области со стороны плеча. Твердость резины первой области выше, чем твердость резины N-ых областей. Технический результат - повышение стабильности при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Область техники
Изобретение относится к пневматической шине, предназначенной для установки на мотоцикл. Более конкретно, настоящее изобретение относится к усовершенствованию протектора шины.
Уровень техники
При движении мотоцикла на повороте на мотоцикл действует центробежная сила. Для движения на повороте необходимо приложение боковой силы. Боковая сила уравновешивается с центробежной силой. При движении на повороте мотоциклист наклоняет мотоцикл внутрь. Благодаря осевому усилию от развала колеса, вызванного наклоном мотоцикла, можно осуществить поворот. Чтобы было легче выполнять движение на повороте, шина для мотоцикла включает протектор с небольшим радиусом кривизны. При прямолинейном движении центральная область протектора вступает в контакт с грунтом. С другой стороны, при повороте плечевая область вступает в контакт с грунтом. Шина, в которой учтены соответствующие роли центральной области и плечевой области, описана в опубликованном патенте Японии №2005-271760, опубликованном патенте Японии №2007-131112 и опубликованном патенте Японии №2007-168531.
Патентный документ 1 - опубликованный патент Японии, №2005-271760.
Патентный документ 2 - опубликованный патент Японии №2007-131112.
Патентный документ 3 - опубликованный патент Японии №2007-168531.
Описание изобретения
При прямолинейном движении мотоцикла в основном центральная область шины вступает в контакт с грунтом. При движении на повороте в основном плечевая область шины вступает в контакт с грунтом. При переходе от прямолинейного движения к повороту зона контакта с грунтом протектора шины смещается от центральной области к плечевой области. Кроме того, при переходе от поворота к прямолинейному движению зона контакта с грунтом протектора смещается из плечевой области в центральную область. Если шина включает центральную область и плечевую область, сформированные из различных материалов, мотоциклист чувствует дискомфорт при движении на повороте. Шина теряет стабильность при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте.
Для предотвращения нарушения стабильности при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте невозможно, чтобы материалы центральной области и плечевой области сильно отличались друг от друга. Поэтому обеспечение стабильности при переходе накладывает ограничения на выбор материала центральной области, для которой необходима стабильность при прямолинейном движении, и выбор материала для плечевой области, для которой необходима стабильность при движении на повороте.
Целью настоящего изобретения является обеспечение шины для мотоцикла, в которой отсутствует нарушение стабильности при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте, и превосходной по другим характеристикам.
Шина в соответствии с настоящим изобретением включает протектор. Протектор разделен на (2N-1) частей (N представляет собой целое число, равное или большее четырех). Протектор включает первую область, расположенную в центре, и вторые - N-ые области, расположенные по порядку от первой области в сторону плеча. Вторые - N-ые области образуют по паре областей, симметричных относительно плоскости экватора шины. Области с первой по N-ую сформированы соответственно из сшитых резиновых смесей, и материалы соответствующих областей различны. От первой до N-ой области, твердость резины области со стороны центра равна или выше, чем твердость резины прилегающей области со стороны плеча. Твердость резины первой области выше, чем твердость резины N-ой области.
От первой области до N-ой области предпочтительно тангенс угла потерь, tanδ, в области со стороны центра равен или меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, в прилегающей области со стороны плеча. Тангенс угла потерь, tanδ, первой области меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, N-ой области.
Предпочтительно протектор шины разделен на девять частей или менее.
Предпочтительно разность между твердостью резины первой области и твердостью резины N-ой области равна или больше трех в шине, в которой протектор разделен на (2N-1) частей (N представляет собой целое число, равное или большее четырех). Предпочтительно разность между тангенсом угла потерь, tanδ, первой области и тангенсом угла потерь, tanδ, N-ой области равна или больше 0,05.
Предпочтительно угол разделения протектора на границе между областями, полученными разделением протектора, равен или больше 15°, но равен или меньше 75°.
Способ изготовления шины для мотоцикла, включающей разделенный протектор, включает стадии намотки слоя каркаса на внутренний слой, намотки слоя брекерного пояса на слой каркаса, намотки по порядку от N-ой до первой ленты с формированием протектора вокруг слоя брекерного пояса (N представляет собой целое число, равное или большее четырех), посредством чего получают сырую шину, и обеспечение давления и нагревания сырой шины для получения шины. Соответствующие материалы от N-ой до первой ленты различны, твердость резины, полученной сшиванием ленты в области со стороны центра, равна или выше, чем твердость резины, полученной сшиванием ленты в прилегающей области со стороны плеча, и твердость резины первой области выше, чем твердость резины N-ой области. В шине вторые - N-ые области, образуют по паре областей, симметричных относительно плоскости экватора шины, и обеспечивают разделенный протектор, полученный из (2N-1) частей.
В шинах для мотоцикла при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте зона контакта с грунтом протектора шины постепенно смещается из центральной области к плечевой области. В шине в соответствии с настоящим изобретением материалы центральной области и плечевой области различны, и они постепенно изменяются от центральной области к плечевой области. Шина ослабляет некомфортные ощущения мотоциклиста при движении на повороте. Шина превосходна по стабильности как при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте, так и при переходе от движения на повороте к прямолинейному движению. Шина ослабляет некомфортные ощущения мотоциклиста. Поэтому центральная область и плечевая область могут быть сформированы из материалов, пригодных для соответствующего назначения. В шине могут быть достигнуты другие превосходные характеристики. Шина легко может быть получена способом намотки ленты.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлен вид в разрезе, демонстрирующий шину заднего колеса в соответствии с воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.2 представлен вид в разрезе, демонстрирующий шину заднего колеса в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.3 представлен вид в разрезе для пояснения способа изготовления шины на Фиг.1.
Список обозначений
2 - шина
4 - протектор
6 - боковина
8 - борт
10 - каркас
12 - брекерный пояс
14 - внутренний слой
16 - бортовая лента
18 - поверхность протектора
20 - первая область
22 - вторая область
24 - третья область
26 - четвертая область
28 - пятая область
30 - бортовое кольцо
32 - наполнитель
34 - слой каркаса
36 - основная зона
38 - зона загиба
40 - слой брекерного пояса
42 - корд
44 - покровная резина
46 - внутренний слой брекерного пояса
48 - внешний слой брекерного пояса
50 - узкая полоса
52 - пятая лента
54 - четвертая лента
Настоящее изобретение описано далее более подробно на основе предпочтительных воплощений со ссылками на чертежи.
На Фиг.1 вертикальное направление указывает радиальное направление. Перпендикулярное направление на Фиг.1 указывает осевое направление. Шина 2 имеет по существу симметричную форму относительно штрихпунктирной линии CL. Штрихпунктирная линия CL изображает плоскость экватора. Шина 2 включает протектор 4, боковину 6, борт 8, каркас 10, брекерный пояс 12, внутренний слой 14 и бортовую ленту 16. Шина 2 представляет собой пневматическую шину бескамерного типа. Шину 2 устанавливают на мотоцикл.
Протектор 4 имеет форму, выгнутую наружу в радиальном направлении. Протектор 4 включает поверхность 18 протектора, которая вступает в контакт с грунтом. Протектор 4 разделен на (2N-1) частей (N представляет собой целое число, равное или большее четырех). В протекторе 4 на Фиг.1 поверхность 18 протектора от плоскости экватора к концу плеча разделена по существу пополам. Протектор 4 разделен на первую область 20, расположенную в центральной области, и вторую область 22, третью область 24, четвертую область 26 и пятую область 28 по порядку от центральной области к плечевой области. Области от второй области 22 до пятой области 28 образуют по паре областей, симметричных относительно плоскости экватора шины 2. Области от второй области 22 до пятой области 28 сформированы из сшитых резиновых смесей соответственно. Материалы соответствующих областей различны.
На Фиг.1 точкой Р1 обозначена точка, в которой граница раздела между первой областью 20 и второй областью 22 пересекает поверхность 18 протектора. Точкой Q1 обозначена точка, в которой граница раздела между первой областью 20 и второй областью 22 пересекает поверхность протектора 4 с внутренней стороны. Прямой линией L1 обозначен перпендикуляр к поверхности 18 протектора в точке Р1. Прямой линией L2 обозначена прямая линия, проходящая через точки Р1 и Q1.
Угол θ1 обозначает угол, образованный прямыми линиями L1 и L2. Угол θ1 представляет собой угол разделения протектора на первую область 20 и вторую область 22. Угол θ1 показан в направлениях по часовой стрелке и против часовой стрелки от прямой линии L1, которые считаются положительным и отрицательным соответственно, на Фиг.1. Шина 2 имеет симметричную форму относительно прямой линии CL. На разрезе с противоположной стороны, которая не показана на Фиг.1, угол θ1 изображают в направлениях против часовой стрелки и по часовой стрелке от прямой линии L1, которые считаются положительным и отрицательным соответственно. Граница раздела между первой областью 20 и второй областью 22 показана прямой линией на разрезе Фиг.1. Граница раздела не всегда ограничивается прямой линией. Даже если граница раздела не является прямой линией, прямую линию L1 получают в виде прямой линии, проходящей через точки Р1 и Q1. Угол θ1, образованный прямыми линиями L1 и L2, представляет собой угол разделения протектора. Прямые линии L1 и L2 и угол θ1 измеряют на образце, полученном разрезанием шины 2.
Точку Р2, точку Q2, прямую линию L3, прямую линию L4 и угол θ2 на границе раздела между второй областью 22 и третьей областью 24 определяют таким же образом, как точку Р1, точку Q1, прямую линию L1, прямую линию L2 и угол θ1. Точку Р3, точку Q3, прямую линию L5, прямую линию L6 и угол θ3 на границе раздела между третьей областью 24 и четвертой областью 26 определяют таким же образом, как точку Р1, точку Q1, прямую линию L1, прямую линию L2 и угол θ1. Точку Р4, точку Q4, прямую линию L7, прямую линию L8 и угол θ4 на границе раздела между четвертой областью 26 и пятой областью 28 определяют таким же образом, как точку Р1, точку Q1, прямую линию L1, прямую линию L2 и угол θ1. Углы θ2, θ3 и θ4 представляют собой углы разделения протектора соответствующих смежных областей.
Боковина 6 проходит по существу внутрь в радиальном направлении от конца протектора 4. Боковина 6 сформирована из сшитой резиновой смеси. Боковина 6 амортизирует удар от поверхности дороги посредством изгиба. Более того, боковина 6 предотвращает внешнее повреждение каркаса 10.
Борт 8 проходит по существу внутрь в радиальном направлении от боковины 6. Борт 8 включает бортовое кольцо 30 и наполнитель 32 борта, проходящий наружу в радиальном направлении от бортового кольца 30.
Наполнитель борта 32 проходит наружу на конус в радиальном направлении. Наполнитель борта 32 сформирован сшитой резиновой смесью. Наполнитель борта 32 обладает высокой твердостью.
Каркас 10 сформирован слоем 34 каркаса. Слой 34 каркаса проходит вдоль внутренних поверхностей протектора 4 и боковины 6. Слой 34 каркаса загнут назад от внутренней стороны к внешней стороне в аксиальном направлении вокруг бортового кольца 30. Посредством загиба в слое 34 каркаса сформированы основная зона 36 и зона 38 загиба. Зона 38 загиба проходит с наложением на внешнюю поверхность основной зоны 36.
Слой 34 каркаса состоит из корда и покровной резины, что здесь не показано. Абсолютная величина угла, образованного кордом относительно плоскости CL экватора, составляет от 65° до 90°. Другими словами, шина 2 имеет радиальную конструкцию. Корд состоит из органического волокна. Примеры предпочтительного органического волокна включают полиэфирное волокно, нейлоновое волокно, вискозное волокно, полиэтиленнафталатное волокно и арамидное волокно.
Брекерный пояс 12 расположен между каркасом 10 и протектором. Брекерный пояс 12 сформирован слоем 40 брекерного пояса. Слой 40 брекерного пояса состоит из корда 42 и покровной резины 44, что не показано на Фиг.1. Корд 42 проходит по существу в продольном направлении и спирально намотан. Брекерный пояс 12 имеет так называемую бесшовную конструкцию. Брекерный пояс 12 подавляет отдачу и угловое колебание колеса. Шина 2, включающая брекерный пояс 12, имеет превосходные характеристики амортизации динамических возбуждений.
Материал корда 42 в брекерном поясе 12 с бесшовной конструкцией, представляет собой сталь или органическое волокно. Конкретные примеры органического волокна включают арамидное волокно, нейлоновое волокно, полиэфирное волокно и полиэтиленнафталатное волокно. Предпочтительно корд 42 должен обладать большой реакцией связи. Предпочтительно корд 42 должен обладать высокой жесткостью. С этой точки зрения, сталь и арамидное волокно являются предпочтительными в качестве материала корда 42. Особенно предпочтительной является сталь.
Внутренний слой 14 связан с внутренней краевой поверхностью каркаса 10. Внутренний слой 14 сформирован из сшитой резины. Резину, обладающую превосходными свойствами изоляции воздуха, используют для внутреннего слоя 14. Внутренний слой 14 участвует в поддержании внутреннего давления шины 2.
При прямолинейном движении в основном центральная область протектора 4 шины 2 вступает в контакт с грунтом. При движении на повороте в основном плечевая область протектора 4 вступает в контакт с грунтом. Для центральной области требуются стабильность при прямолинейном движении и сопротивление абразивному износу. Для плечевой области требуются стабильность при движении на повороте и приемистость при движении на повороте. В шине 2 на Фиг.1 протектор 4 разделен на девять частей. Твердость резины первой области 20 протектора 4 в шине 2 равна или выше, чем твердость резины второй области 22. Тангенс угла потерь, tanδ, первой области 20 равен или меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, второй области 22. Первая область 20 имеет лучшие характеристики стабильности при прямолинейном движении и сопротивления абразивному износу, чем вторая область 22. С другой стороны, вторая область 22 имеет лучшие характеристики стабильности при движении на повороте и приемистости при движении на повороте, чем первая область 20.
Твердость резины второй области 22 равна или выше твердости резины третьей области 24. Тангенс угла потерь, tanδ, второй области 22 равен или меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, третьей области 24. Вторая область 22 имеет лучшие характеристики стабильности при прямолинейном движении и сопротивления абразивному износу, чем третья область 24. Третья область 24 имеет лучшие характеристики стабильности при движении на повороте и приемистости при движении на повороте, чем вторая область 22. Аналогично, твердость резины третьей области 24 равна или выше, чем твердость резины четвертой области 26. Тангенс угла потерь, tanδ, третьей области 24 равен или меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, четвертой области 26. Твердость резины четвертой области 26 равна или выше, чем твердость резины пятой области 28. Тангенс угла потерь, tanδ, четвертой области 26 равен или меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, пятой области 28. В шине 2 твердость резины в области со стороны центра равна или выше, чем твердость резины прилегающей области со стороны плеча. В шине 2 тангенс угла потерь, tanδ, в области со стороны центра равен или выше, чем тангенс угла потерь, tanδ, прилегающей области со стороны плеча.
В шине 2 материалы каждой отдельной области различны. Материал, наиболее подходящий для прямолинейного движения, выбирают для центральной части, а материал, наиболее подходящий для движения на повороте, выбирают для плечевой области. Область со стороны центра имеет лучшие характеристики стабильности прямолинейного движения и сопротивления абразивному износу, чем прилегающая область со стороны плеча. Область со стороны плеча имеет лучшие характеристики стабильности при движении на повороте и приемистости при движении на повороте, чем прилегающая область со стороны центра. Путем такой конструкции устраняют некомфортные ощущения мотоциклиста, когда зона контакта поверхности 18 протектора смещается от центральной области к плечевой области. При увеличении числа отдельных частей протектора 4 снижается различие материалов для каждой отдельной области. Следовательно, возможно постепенное изменение материала от центральной области к плечевой области. С этой точки зрения, число частей протектора 4 устанавливают равным или больше семи. Когда число частей протектора выражают как (2N-1), N представляет собой целое число, равное или большее четырех. Более предпочтительно число частей протектора 4 равно или больше девяти. Другими словами, когда число частей протектора 4 выражают как (2N-1), предпочтительно N представляет собой целое число, равное пяти или более.
С другой стороны, в отношении производительности предпочтительно, чтобы число частей протектора 4 было не очень большим. С этой точки зрения, предпочтительно число частей протектора 4 равно или меньше 13. Если число частей протектора 4 выражают как (2N-1), предпочтительно N представляет собой число, равное или меньшее семи.
Двунаправленная стрелка WT на Фиг.1 показывает ширину от плоскости протектора до конца плеча. Ширину WT измеряют по поверхности 18 протектора. Двусторонняя стрелка W1 показывает ширину от плоскости экватора до конца первой области 20 со стороны плеча. Ширину W1 измеряют по поверхности 18 протектора. В шине 2 твердость резины области со стороны центра выше, чем твердость резины области со стороны плеча. В шине 2 центральная область с большей твердостью в основном вступает в контакт с грунтом при прямолинейном движении. Шина 2 превосходна по характеристикам стабильности при прямолинейном движении. Предпочтительно, чтобы первая область была обеспечена таким образом, чтобы зона контакта поверхности 18 протектора в шине 2 при прямолинейном движении соответствовала первой области 20. С этой точки зрения, отношение (W1/WT) ширины W1 первой области 20 к ширине WT поверхности 18 протектора предпочтительно равно или более 0,2 и более предпочтительно равно или более 0,25.
При движении на повороте плечевая область с низкой твердостью в основном вступает в контакт с грунтом. При движении на повороте пятая область 28, подходящая для движения на повороте, вступает в контакт с грунтом. От первой области 20 к пятой области 28 материал резины постепенно изменяется до материала, наиболее подходящего для движения на повороте. В соответствии с конструкцией отношение (W1/WT) предпочтительно равно или меньше 0,35 и более предпочтительно равно или меньше 0,3. Плечевая область с низкой твердостью резины имеет отличную характеристику сцепления с дорожным покрытием. Шина 2 имеет отличную характеристику стабильности движения на повороте. С этой точки зрения, разница между твердостью резины первой области 20 и твердостью резины пятой области 28 предпочтительно равна или больше двух и более предпочтительно равна или больше трех. Что касается стабильности перехода от прямолинейного движения к движению на повороте, разница в твердости резины предпочтительно равна или меньше семи и более предпочтительно равна или меньше шести. Мотоцикл с шиной 2 для заднего колеса имеет отличные характеристики стабильности прямолинейного движения и стабильности движения на повороте.
Даже если разницу между твердостью резины первой области 20 и твердостью резины пятой области 28 устанавливают равной или большей двух, ступенчатый износ поверхности 18 протектора шины 2 затруднен. В шине 2 протектор 4 разделен на девять частей, и разница между твердостью резины первой области 20 и твердостью резины пятой области 28 имеет небольшие ограничения. Материал, который является важным для сопротивления абразивному износу, может быть расположен в первой области 20, а материал, который является важным для сцепления с дорожным покрытием, может быть расположен в пятой области 28.
Что касается стабильности при прямолинейном движении, твердость резины первой области 20 предпочтительно равна или выше 63 и более предпочтительно равна или выше 65. Предпочтительно твердость резины первой области 20 равна или ниже 85. Что касается характеристики сцепления с дорожным покрытием, твердость резины пятой области 28 предпочтительно равна или ниже 80 и более предпочтительно равна или ниже 75. Предпочтительно твердость резины пятой области 28 равна или выше 60.
В шине 2 тангенс угла потерь, tanδ, центральной области меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, плечевой области. В шине 2 плечевая область с большим тангенсом угла потерь, tanδ, в основном вступает в контакт с грунтом при движении на повороте. Зона контакта с большим тангенсом угла потерь, tanδ, имеет лучшие характеристики сцепления с дорожным покрытием. Шина 2 имеет лучшие характеристики движения на повороте. При прямолинейном движении центральная область с небольшим тангенсом угла потерь, tanδ, в основном вступает в контакт с грунтом. Энергия потерь небольшая в зоне контакта с небольшим тангенсом угла потерь, tanδ. Потребление горючего при прямолинейном движении может быть улучшено.
С этой точки зрения, предпочтительно разница между тангенсом угла потерь, tanδ, первой области 20 и тангенсом угла потерь, tanδ, пятой области 28 равна или больше 0,05. Разница между тангенсом угла потерь, tanδ, первой области 20 и тангенсом угла потерь, tanδ, пятой области 28 более предпочтительно равна или больше 0,07 и особенно предпочтительно равна или больше 0,09. В отношении стабильности перехода от прямолинейного движения к движению на повороте, разница тангенса угла потерь, tanδ, предпочтительно равна или меньше 0,20 и более предпочтительно равна или меньше 0,15. В шине 2 протектор 4 разделен на девять частей и разница между тангенсом угла потерь, tanδ, первой области 20 и тангенсом угла потерь, tanδ, пятой области 28 имеет небольшие ограничения. Материал, который является важным для сцепления с дорожным покрытием, может быть расположен в пятой области 28.
Угол θ1 в шине 2 равен или больше 15°, но равен или меньше 75°. При переходе от прямолинейного движения к движению на повороте на протектор 4 действует сила сдвига. В шине 2 с углом θ1 меньше 0° сила сдвига действует в таком направлении, что вторая область 22 может быть легко отделена по границе раздела между первой областью 20 и второй областью 22. В шине 2 с углом θ1, равным или большим 15°, предотвращено разделение первой области 20 и второй области 22. В шине 2 первая область 20 расположена со стороны внешней поверхности второй области 22 по границе раздела между первой областью 20 и второй областью 22. В шине 2 рабочие характеристики постепенно изменяются при переходе между прямолинейным движением и движением на повороте, что предохраняет мотоциклиста от некомфортных ощущений при движении на повороте. Шина 2 имеет отличную характеристику стабильности при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте. В шине 2 протектор 4 разделен так, что материал постепенно изменяется для каждой отдельной области. Следовательно, можно дополнительно ослабить некомфортные ощущения мотоциклиста. При ослаблении некомфортных ощущений мотоциклиста можно обеспечить материалы резины в первой области 20 и пятой области 28, пригодные для соответствующих назначений.
В шине 2 предпочтительно угол θ1 равен или больше 15°. Следовательно, даже если материалы первой области 20 и второй области 22 изменяются, можно ослабить некомфортные ощущения мотоциклиста. В шине 2 вторая область 22 с трудом отделяется при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте. С этой точки зрения, угол θ1 более предпочтительно равен или больше 30° и особенно предпочтительно равен или больше 40°. Трудно изготовить шину 2 с большим углом θ1. С этой точки зрения, предпочтительно угол θ1 равен или меньше 75°. Угол θ1 более предпочтительно равен или меньше 60° и особенно предпочтительно равен или меньше 50°. Предпочтительно углы θ2, θ3 и θ4, показанные на Фиг.1, равны или больше 15° из тех же соображений, что и угол θ1. Углы θ2, θ3 и θ4 более предпочтительно равны или больше 30° и особенно предпочтительно равны или больше 40°. Предпочтительно углы θ2, θ3 и θ4 равны или меньше 75° из тех же соображений, что и угол θ1. Углы θ2, θ3 и θ4 более предпочтительно равны или меньше 60° и особенно предпочтительно равны или меньше 50°.
Угол разделения протектора влияет на некомфортные ощущения мотоциклиста сильнее в направлении к плечевой области протектора 4. С этой точки зрения, предпочтительно угол разделения протектора со стороны плеча должен быть равен или больше, чем угол разделения протектора со стороны центра. Предпочтительно угол разделения на большей части со стороны плеча должен быть больше, чем угол разделения на большей части со стороны центра. Более конкретно, в шине 2 на Фиг.1 угол θ4 устанавливают равным или большим, чем угол θ3. Угол θ3 устанавливают равным или большим, чем угол θ2. Угол θ2 устанавливают равным или большим, чем угол θ1. Предпочтительно угол θ4 устанавливают большим, чем угол θ1.
Настоящее изобретение можно применять для различных шин 2, в которых материалы центральной области и плечевой области различны. Настоящее изобретение можно применять для шины 2, в которой твердость центральной области выше, чем твердость плечевой области. Настоящее изобретение может быть использовано для шины 2, в которой тангенс угла потерь, tanδ, центральной области меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, плечевой области.
Твердость резины измеряют, используя дюрометр типа А, на шине 2 при условиях 23°C в соответствии с методикой стандарта JIS-K 6253.
Тангенс угла потерь, tanδ, измеряют с помощью спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (VA-200, изготовитель SHIMADZU CORPORATION) при следующих условиях в соответствии с методикой стандарта JIS-K 6394:
начальная деформация: 10%;
амплитуда: ±2%;
частота: 10 Гц;
тип деформации: растяжение;
температура измерения: 70°С.
На Фиг.2 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий шину 2 в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения. Брекерный пояс шины 2 состоит из внутреннего слоя 46 брекерного пояса и внешнего слоя 48 брекерного пояса. Внутренний слой 46 брекерного пояса и внешний слой 48 брекерного пояса сформированы из корда и покровной резины, что здесь не показано. Корд проходит с наклоном относительно продольного направления. Обычно абсолютная величина угла наклона равна или больше 10°, но равна или меньше 35°. Угол наклона корда внутреннего слоя 46 брекерного пояса относительно продольного направления противоположен углу наклона корда внешнего слоя 48 брекерного пояса относительно продольного направления. Брекерный пояс 12 имеет так называемую «нецельную» конструкцию пояса. Корд выполнен из арамидного волокна или стали. Конструкции других элементов аналогичны показанным в шине 2 на Фиг.1, и их описание опущено. Настоящее изобретение можно осуществлять аналогичным образом независимо от того, имеет ли шина бесшовную конструкцию или нецельную конструкцию брекерного пояса.
На Фиг.3 представлен вид в разрезе для пояснения способа изготовления шины 2 на Фиг.1. При изготовлении шины 2 внутренний слой 14 и слой 34 каркаса последовательно наматывают на оправку (не показана). Узкую полосу 50, сформированную из корда 42 и покровной резины 44, спирально наматывают на слой 34 каркаса с образованием слоя 40 брекерного пояса бесшовной конструкции. Узкая полоса 50 проходит по существу в продольном направлении.
Пятую ленту 52, сформированную из несшитой резины, спирально наматывают на слой 40 брекерного пояса со стороны плеча. Пятая лента 52 проходит по существу в продольном направлении. Пятую ленту 52 последовательно укладывают слоями. Когда пятая лента 52 полностью намотана, четвертую ленту, сформированную из несшитой резины, наматывают после пятой ленты 52. Четвертая лента 54 проходит по существу в продольном направлении. Четвертую ленту 54 последовательно укладывают слоями. Когда четвертая лента 54 полностью намотана, третью ленту, которая не показана, дополнительно наматывают после четвертой ленты 54. Подобным образом, вторую ленту, которая не показана, наматывают после третьей ленты. После намотки с обеих сторон с пятой по вторую лент первую ленту, которая не показана, наматывают в центре после второй ленты. Таким образом, получают сырую шину. Способ намотки с первой по пятую лент и порядок намотки соответствующих лент можно надлежащим образом регулировать в зависимости от угла разделения протектора.
Сырую шину помещают в пресс-форму и прикладывают давление и нагрев. С помощью нагрева инициируют реакцию сшивания резины для получения шины 2. Пятую область 28 получают из пятой ленты 52. Четвертую область 26 получают из четвертой ленты 54. Третью область 24 получают из третьей ленты. Вторую область 22 получают из второй ленты. Первую область 20 получают из первой ленты. В шине 2 используют пять типов лент. Таким образом, можно легко получить протектор 4, сформированный из девяти разделенных областей. Протектор 4 шины 2 может быть легко изготовлен путем ленточной намотки.
Хотя в воплощениях, представленных на Фиг.1-3, описана шина для заднего колеса, настоящее изобретение также может быть выполнено для шины переднего колеса.
В настоящем изобретении размеры и углы для каждого элемента шины 2 измеряют в состоянии, при котором шина 2 установлена на стандартный обод и накачана воздухом с получением нормального внутреннего давления, если не указано иначе. В ходе измерения к шине 2 не прикладывают нагрузку. В данной терминологии стандартный обод означает обод, определяемый стандартами, на которых базируется шина 2. Стандартный обод означает «стандартный обод» в системе JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «модель шины» в системе TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам) и «мерное колесо» в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам). В данной терминологии нормальное внутреннее давление предполагает внутреннее давление, определяемое стандартами, на которых базируется шина 2. Нормальное внутреннее давление представляет собой «максимальное давление воздуха» в системе JATMA, «максимальное значение», представленное в таблице "Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки", в системе TRA и "давление накачки" в ETRTO.
Эффект от настоящего изобретения очевиден из примеров, однако настоящее изобретение не ограничено описанными примерами.
ПРИМЕРЫ 1 и 2
Изготавливали шину для заднего колеса в соответствии с примером 1, имеющую конструкцию, представленную на Фиг.1. Протектор шины разделен на девять частей. В шине центральная область представляет собой первую область. Вторая область, третья область, четвертая область и пятая область обеспечены по порядку от первой области к плечевой области. В шине каждая из областей, первая, вторая, третья, четвертая и пятая, разделяют поверхность протектора на равные части. Твердость резины и тангенс угла потерь, tanδ, каждой из областей шины указаны в таблице. Шина для заднего колеса имеет размер "180/55ZR17". В примере 2 резиновый материал протектора был таким, как указано в таблице. Другие характеристики были такими же, как в шине в соответствии с примером 1.
Сравнительный пример 1
В сравнительном примере 1 получена шина такой же конструкции, как в примере 1, за исключением того, что шина сформирована со сплошным протектором. В сравнительном примере 1 представлена шина для заднего колеса, которая имеется в продаже. Твердость резины и тангенс угла потерь, tanδ, каждой из областей шины указаны в таблице. Помимо указанных в таблице, в остальном конструкция аналогична конструкции шины по примеру 1.
Сравнительные примеры 2 и 3
В сравнительных примерах 2 и 3 получены шины с конструкцией, в которой протектор разделен на три части. В остальном конструкция такая же, как в примере 1. В шине центральная область является первой областью, а плечевая область является второй областью. В шине первая и вторая области разделяют поверхность протектора практически на равные части. Твердость резины и тангенс угла потерь, tanδ, для каждой из разделенных областей шины указаны в таблице.
Сравнительные примеры 4 и 5
В сравнительных примерах 4 и 5 получены шины с конструкцией, в которой протектор разделен на пять частей. В остальном конструкция такая же, как в примере 1. В шине центральная область соответствует первой области. Вторая область и третья область обеспечены по порядку от первой области к обеим плечевым сторонам. В шине каждая из первой, второй и третьей областей разделяет поверхность протектора практически на равные части.
Твердость резины и тангенс угла потерь, tanδ, для каждой из разделенных областей шины указаны в таблице.
Примеры 3 и 4
В примерах 3 и 4 получены шины с конструкцией, в которой протектор разделен на семь частей. В остальном конструкция такая же, как в примере 1. В шине центральная область соответствует первой области. Вторая область и третья область обеспечены по порядку от первой области к обеим плечевым сторонам. В шине каждая из первой, второй, третьей и четвертой областей разделяет поверхность протектора практически на равные части. Твердость резины и тангенс угла потерь, tanδ, для каждой из разделенных областей шины указаны в таблице.
Оценка характеристик движения на повороте
Испытываемую шину устанавливали на заднее колесо мотоцикла, который имеет объем двигателя 600 см3 и имеется в продаже. Ширина обода составляла 14 см (5,5 дюймов) и внутреннее давление воздуха составляло 290 кПа. Традиционную шину, имеющуюся в продаже, использовали в качестве шины на переднем колесе. На мотоцикле осуществляли поворот радиусом R 40 м со скоростью 80 км/ч, и водитель оценивал шину по ощущениям. Результаты представлены в таблице далее. Большее численное значение означает лучшую оценку.
Стабильность при переходе
Корпус мотоцикла с испытываемой шиной, установленной на заднее колесо, постепенно наклоняли в ходе движения со скоростью 80 км/ч и обеспечивали движение мотоцикла с наклоном до предельного крена. В это время водитель оценивал свои ощущения. Результаты представлены в таблице ниже. Большее численное значение означает лучшую оценку.
Оценка сопротивления абразивному износу
Мотоцикл с испытываемой шиной, установленной на заднее колесо, испытывали по круговому маршруту при условиях скорости 200 км/ч и расстоянии 2000 км. Устанавливали и оценивали длину пробега для износа на 1 мм глубины канавки в протекторе после движения по маршруту. Результаты оценки для шины, имеющейся в продаже, соответствующей сравнительному примеру 1 принимали за 100 и, таким образом, рассчитывали относительную величину. Результаты представлены в таблице.
Как видно из таблицы, шины согласно примерам по изобретению имеют отличные характеристики стабильности при переходе от прямолинейного движения к движению на повороте. В примерах характеристики движения на повороте и стабильность перехода хорошо сбалансированы и превосходны. По результатам оценки преимущества настоящего изобретения очевидны.
Промышленная применимость
Шина в соответствии с настоящим изобретением может быть установлена на различные модели мотоциклов.
1. Шина для мотоцикла, включающая протектор,
причем протектор разделен на (2N-1) частей (N представляет собой целое число, равное или больше четырех) и включает первую область, расположенную в центре, и вторые - N-е области, расположенные по порядку от первой области к плечевой области,
вторые - N-е области образуют по паре областей, симметричных относительно плоскости экватора шины,
первая - N-е области сформированы, соответственно, из сшитых резиновых смесей, а материалы соответствующих областей различны,
от первой области до N-й области, твердость резины в области со стороны центра равна или выше, чем твердость резины в прилегающей области со стороны плеча;
твердость резины первой области выше, чем твердость резины N-й области.
2. Пневматическая шина по п.1, в которой от первой области до N-й области тангенс угла потерь, tanδ, в области со стороны центра равен или меньше, чем тангенс угла потерь tanδ в прилегающей области со стороны плеча, и
тангенс угла потерь, tanδ, первой области меньше, чем тангенс угла потерь, tanδ, N-й области.
3. Пневматическая шина по п.1, в которой N представляет собой целое число, равное или больше пяти.
4. Пневматическая шина по п.1, в которой разность между твердостью резины первой области и твердостью резины N-й области равна или больше трех.
5. Пневматическая шина по любому из пп.2-4, в которой разность между тангенсом угла потерь, tanδ, первой области и тангенсом угла потерь, tanδ, N-й области равна или больше 0,05.
6. Пневматическая шина по п.1, в которой угол разделения протектора на границе раздела между областями, полученными разделением протектора, равен или больше 15°, но равен или меньше 75°.
7. Способ получения шины для мотоцикла, включающий следующие стадии:
намотка слоя каркаса на внутренний слой;
намотка слоя брекерного пояса на слой каркаса;
намотка по порядку от N-й до первой ленты с формированием протектора вокруг слоя брекерного пояса (N представляет собой целое число, равное или больше четырех), посредством чего получают сырую шину, и
обеспечение давления и нагревания сырой шины для получения шины,
причем соответствующие материалы от N-й до первой ленты различны,
твердость резины, полученной сшиванием ленты в области со стороны центра равна или выше твердости резины, полученной сшиванием ленты в прилегающей области со стороны плеча,
твердость резины первой области выше, чем твердость резины N-й области,
вторые - N-е области образуют по паре областей, симметричных относительно плоскости экватора шины, и
обеспечивают разделенный протектор, полученный из (2N-1) частей.
