充气轮胎

申请号 CN201280076292.6 申请日 2012-10-10 公开(公告)号 CN104703812B 公开(公告)日 2017-03-08
申请人 横滨橡胶株式会社; 发明人 小林弘典;
摘要 一种 充气轮胎 (1)具备 胎体 层(13)、配置在胎体层(13)的轮胎径向外侧的带束层(14)、以及配置在带束层(14)的轮胎径向外侧的 胎面 橡胶 143)和周向加强层(145)层叠而成,一对交叉带束(142、143)具有绝对值为10[deg]以上且45[deg]以下并且符号互不相同的带束 角 度,周向加强层(145)具有相对于轮胎周向处于±5[deg]的范围内的带束角度。轮胎赤道面(CL)处的从胎面轮廓到轮胎内周面的距离(Gcc)与从胎面端(P)到轮胎内周面的距离(Gsh)具有1.10≤Gsh/Gcc的关系。轮胎接地端(T)处的胎面轮廓的塌肩量(Dt)与轮胎赤道面(CL)处的胎面轮廓的外径(SH)具有0≤Dt/SH≤0.015的关系。(15)。带束层(14)通过将一对交叉带束(142、
权利要求

1.一种充气轮胎,具备胎体层、配置在所述胎体层的轮胎径向外侧的带束层、以及配置在所述带束层的轮胎径向外侧的胎面橡胶,并且具备在轮胎周向上延伸的至少3条周向主槽和由这些周向主槽划分而成的多个陆部,所述充气轮胎的特征在于,所述带束层通过将周向加强层和一对交叉带束层叠而成,所述一对交叉带束具有绝对值为10deg以上且45deg以下的带束度,并且具有符号互不相同的带束角度,所述周向加强层具有相对于轮胎周向处于±5deg的范围内的带束角度,
轮胎赤道面处的从胎面轮廓到轮胎内周面的距离Gcc与从胎面端到轮胎内周面的距离Gsh具有1.20≤Gsh/Gcc的关系,并且,
轮胎接地端处的胎面轮廓的塌肩量Dt与轮胎赤道面处的胎面轮廓的外径SH具有0≤Dt/SH≤0.015的关系。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,
所述周向加强层的端部处的胎面轮廓的塌肩量De与轮胎接地端处的胎面轮廓的塌肩量Dt具有0.25≤De/Dt的关系。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
在将位于轮胎宽度方向的最外侧的左右的所述周向主槽称为最外侧周向主槽、并且将由所述最外侧周向主槽划分出的位于轮胎宽度方向外侧的左右的所述陆部称为胎肩陆部时,
所述胎肩陆部的接地宽度Wsh与胎面宽度TW具有0.1≤Wsh/TW≤0.2的关系。
4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
在将位于轮胎宽度方向的最外侧的左右的所述周向主槽称为最外侧周向主槽、并且将由所述最外侧周向主槽划分出的位于轮胎宽度方向外侧的左右的所述陆部称为胎肩陆部时,
最靠近轮胎赤道面的所述陆部的接地宽度Wcc与所述胎肩陆部的接地宽度Wsh具有
0.80≤Wsh/Wcc≤1.20的关系。
5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
轮胎接地面中的槽面积比A处于0.20≤A的范围。
6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
所述胎面橡胶的损耗角正切tanδ处于0.10≤tanδ的范围。
7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
所述周向加强层的带束帘线为丝,具有17根/50mm以上且30根/50mm以下的植入密度
8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
构成所述周向加强层的带束帘线,在作为构件时,从拉伸载荷100N到拉伸载荷300N时的伸长率为1.0%以上且2.5%以下。
9.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
构成所述周向加强层的带束帘线,在构成轮胎时,从拉伸载荷500N到拉伸载荷1000N时的伸长率为0.5%以上且2.0%以下。
10.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
所述周向加强层配置成比所述一对交叉带束中宽度较窄的交叉带束的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧,并且,
所述充气轮胎具备:
缓和橡胶,其配置在所述一对交叉带束之间且所述周向加强层的轮胎宽度方向外侧,与所述周向加强层相邻接;和
端部缓和橡胶,其配置在所述一对交叉带束之间且所述应力缓和橡胶的轮胎宽度方向外侧且与所述一对交叉带束的边缘部对应的位置,与所述应力缓和橡胶相邻接。
11.根据权利要求10所述的充气轮胎,
所述应力缓和橡胶的100%伸长时模量Ein与所述一对交叉带束的覆层橡胶的100%伸长时模量Eco具有Ein12.根据权利要求10所述的充气轮胎,
所述应力缓和橡胶的100%伸长时模量Ein与所述一对交叉带束的覆层橡胶的100%伸长时模量Eco具有0.6≤Ein/Eco≤0.9的关系。
13.根据权利要求10所述的充气轮胎,
所述应力缓和橡胶的100%伸长时模量Ein处于4.0MPa≤Ein≤5.5MPa的范围内。
14.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
所述带束层具有高角度带束,所述高角度带束具有绝对值为45deg以上且70deg以下的带束角度。
15.根据权利要求14所述的充气轮胎,
所述高角度带束的宽度Wb1与所述一对交叉带束中宽度较窄的交叉带束的宽度Wb3具有0.85≤Wb1/Wb3≤1.05的关系。
16.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
所述周向加强层配置成比所述一对交叉带束中宽度较窄的交叉带束的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧,并且,
所述宽度较窄的交叉带束的宽度Wb3与从所述周向加强层的边缘部到所述宽度较窄的交叉带束的边缘部的距离S处于0.03≤S/Wb3的范围。
17.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,
所述充气轮胎适用于扁平率为70%以下的重载用轮胎。

说明书全文

充气轮胎

技术领域

[0001] 本发明涉及充气轮胎,更加详细而言,涉及能够提高湿地性能的充气轮胎。

背景技术

[0002] 安装于卡车/公交车等的近年的重载用轮胎,具有低的扁平率,另一方面,通过在带束层配置周向加强层来保持胎面部的形状。该周向加强层是具有相对于轮胎周向大致为0[deg]的带束度的带束帘布,层叠于一对交叉带束而配置。作为采用这种构成的以往的充气轮胎,公知有专利文献1~3记载的技术。
[0003] 专利文献1:专利第4642760号公报
[0004] 专利文献2:专利第4663638号公报
[0005] 专利文献3:专利第4663639号公报

发明内容

[0006] 发明要解决的问题
[0007] 在此,对于充气轮胎存在应提高湿地性能的问题。
[0008] 因此,本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的在于提供一种能够提高湿地性能的充气轮胎。
[0009] 用于解决问题的手段
[0010] 为了达到上述目的,本发明涉及的充气轮胎,具备胎体层、配置在所述胎体层的轮胎径向外侧的带束层、以及配置在所述带束层的轮胎径向外侧的胎面橡胶,并且具备在轮胎周向上延伸的至少3条周向主槽和由这些周向主槽划分而成的多个陆部,所述充气轮胎的特征在于,所述带束层通过将一对交叉带束和周向加强层层叠而成,所述一对交叉带束具有绝对值为10[deg]以上且45[deg]以下并且符号互不相同的带束角度,所述周向加强层具有相对于轮胎周向处于±5[deg]的范围内的带束角度,轮胎赤道面处的从胎面轮廓到轮胎内周面的距离Gcc与从胎面端到轮胎内周面的距离Gsh具有1.10≤Gsh/Gcc的关系,并且,轮胎接地端处的胎面轮廓的塌肩量Dt与轮胎赤道面处的胎面轮廓的外径SH具有0≤Dt/SH≤0.015的关系。
[0011] 发明效果
[0012] 在本发明涉及的该充气轮胎的构成中,(1)由于将比Gsh/Gcc设定得较大,因此整体上胎面表面具有平坦(与轮胎旋转轴大致平行)的形状,而且,可确保胎肩部处的胎面橡胶15的量(距离Gsh)(参照图1及图2)。由此,轮胎接地时的胎肩部的变形量变小,可确保胎肩陆部的刚性适当。另外,(2)使轮胎接地端T处的胎面轮廓的塌肩量Dt变得适当。由此具有使轮胎接地时的胎肩陆部3的接地面压增加而提高轮胎的湿地性能的优点。附图说明
[0013] 图1是表示本发明的实施方式的充气轮胎的轮胎子午线方向的剖视图。
[0014] 图2是表示图1记载的充气轮胎的带束层的说明图。
[0015] 图3是表示图1记载的充气轮胎的带束层的说明图。
[0016] 图4是表示图1记载的充气轮胎的作用的说明图。
[0017] 图5是表示图1记载的充气轮胎的作用的说明图。
[0018] 图6是表示图1记载的充气轮胎的变形例的说明图。
[0019] 图7是表示图1记载的充气轮胎的变形例的说明图。
[0020] 图8是表示本发明的实施方式的充气轮胎的性能试验的结果的图表。

具体实施方式

[0021] 以下,对于本发明,参照附图详细进行说明。此外,本发明并非由本实施方式限定。另外,本实施方式的构成要素包括在维持发明的单一性的同时可置换且置换为显而易见的要素。另外,本实施方式记载的多个变形例在本领域技术人员显而易见的范围内可任意组合。
[0022] [充气轮胎]
[0023] 图1是表示本发明的实施方式的充气轮胎的轮胎子午线方向的剖视图。该图中,作为充气轮胎1的一例,示出了安装于长距离运输用的卡车/公交车等的重载用子午线轮胎。此外,符号CL是轮胎赤道面。另外,在该图中,胎面端P与轮胎接地端T一致。另外,在该图中,在周向加强层145标注了剖面线。
[0024] 该充气轮胎1包括一对胎圈芯11、11、一对胎圈包布12、12、胎体层13、带束层14、胎面橡胶15和一对侧壁橡胶16、16(参照图1)。
[0025] 一对胎圈芯11、11具有环状构造,构成左右胎圈部的芯。一对胎圈包布12、12由上包布121和下包布122构成,分别沿一对胎圈芯11、11的轮胎径向外周配置而加强胎圈部。
[0026] 胎体层13呈环状架设在左右的胎圈芯11、11之间而构成轮胎的骨架。另外,胎体层13的两端部以包住胎圈芯11及胎圈包布12的方式从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧翻卷并卡止。另外,胎体层13通过将由或有机纤维材料(例如尼龙、聚酯、人造纤维等)构成的多个胎体帘线用覆层橡胶覆盖并进行轧制加工而构成,具有绝对值为85[deg]以上且95[deg]以下的帘线角度(胎体帘线的纤维方向相对于轮胎周向的倾斜角)。
[0027] 带束层14通过层叠多个带束帘布141~145而成,配置成挂绕在胎体层13的外周。关于带束层14的具体结构将后述。
[0028] 胎面橡胶15配置于胎体层13及带束层14的轮胎径向外周而构成轮胎的胎面部。一对侧壁橡胶16、16分别配置于胎体层13的轮胎宽度方向外侧而构成左右的侧壁部。
[0029] 此外,在图1的构成中,充气轮胎1具有沿轮胎周向延伸的7条周向主槽2、和由这些周向主槽2划分而成的8个陆部3。另外,各陆部3成为由在轮胎周向连续的条状花纹或花纹槽(图示省略)在轮胎周向分割而成的
[0030] 在此,周向主槽是指具有5.0[mm]以上的槽宽的周向槽。周向主槽的槽宽通过将形成于槽开口部的切缺部、倒角部除外而测定。
[0031] 另外,在该充气轮胎1中,将位于轮胎宽度方向的最外侧的左右的周向主槽2、2称为最外侧周向主槽。另外,将由左右的最外侧周向主槽2、2划分出的位于轮胎宽度方向外侧的左右的陆部3、3称为胎肩陆部。
[0032] [带束层]
[0033] 图2及图3是表示图1记载的充气轮胎的带束层的说明图。在这些图中,图2示出以轮胎赤道面CL为边界的胎面部的单侧区域,图3示出带束层14的层叠构造。此外,在图3中,各带束帘布141~145中的细线分别示意性表示各带束帘布141~145的带束帘线。
[0034] 带束层14通过将高角度带束141、一对交叉带束142、143、带束覆层144和周向加强层145层叠而成,配置成挂绕在胎体层13的外周(参照图2)。
[0035] 高角度带束141通过将由钢或有机纤维材料构成的多个带束帘线用覆层橡胶覆盖并进行轧制加工而构成,具有绝对值为45[deg]以上且70[deg]以下的带束角度(带束帘线的纤维方向相对于轮胎周向的倾斜角)。另外,高角度带束141层叠配置于胎体层13的轮胎径向外侧。
[0036] 一对交叉带束142、143通过将由钢或有机纤维材料构成的多个带束帘线用覆层橡胶覆盖并进行轧制加工而构成,具有绝对值为10[deg]以上且45[deg]以下的带束角度。另外,一对交叉带束142、143具有符号互不相同的带束角度,使带束帘线的纤维方向相互交叉地层叠(交叉帘布构造)。在此,将位于轮胎径向内侧的交叉带束142称为内径侧交叉带束,将位于轮胎径向外侧的交叉带束143称为外径侧交叉带束。此外,可以层叠3张以上的交叉带束来配置(图示省略)。另外,一对交叉带束142、143层叠配置于高角度带束141的轮胎径向外侧。
[0037] 另外,带束覆层144通过将由钢或有机纤维材料构成的多个带束帘线用覆层橡胶覆盖并进行轧制加工而构成,具有绝对值为10[deg]以上且45[deg]以下的带束角度。另外,带束覆层144层叠配置于交叉带束142、143的轮胎径向外侧。此外,在该实施方式中,带束覆层144与外径侧交叉带束143具有相同的带束角度,并配置于带束层14的最外层。
[0038] 周向加强层145通过使由覆层橡胶覆盖的钢制带束帘线在相对于轮胎周向为±5[deg]的范围内倾斜并呈螺旋状卷绕而构成。另外,周向加强层145被夹入配置于一对交叉带束142、143之间。另外,周向加强层145配置成比一对交叉带束142、143的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧。具体而言,1条或多条线呈螺旋状卷绕于内径侧交叉带束142的外周而形成周向加强层145。该周向加强层145加强轮胎周向的刚性,由此提高轮胎的耐久性能。
[0039] 此外,在该充气轮胎1中,带束层14可以具有边缘覆层(图示省略)。通常,边缘覆层通过将由钢或有机纤维材料构成的多个带束帘线用覆层橡胶覆盖并进行轧制加工而构成,具有绝对值为0[deg]以上且5[deg]以下的带束角度。另外,边缘覆层分别配置于外径侧交叉带束143(或内径侧交叉带束142)的左右的边缘部的轮胎径向外侧。通过这些边缘覆层发挥环箍效果,可缓和胎面中央区域与胎肩区域的径成长差,提高轮胎的耐偏磨性能。
[0040] [提高湿地性能的构造]
[0041] 安装于卡车/公交车等的近年来的重载用轮胎具有低的扁平率,另一方面,通过在带束层配置周向加强层来保持胎面部的形状。具体而言,周向加强层配置于胎面部中央区域而发挥环箍效果,由此抑制胎面部的径向成长,保持胎面部的形状。
[0042] 在这样的结构中,在胎面部中央区域,接地面的平坦形状由周向加强层保持,但在胎面部胎肩区域,在从周向加强层的端部到轮胎宽度方向外侧的区域,胎面部容易变成塌肩(肩落ち)形状。因此,存在胎肩陆部的接地面压力降低、轮胎的湿地性能降低这一问题。
[0043] 因此,为了提高湿地性能,该充气轮胎1采用以下的构成(参照图1~图3)。
[0044] 如图2所示,在该充气轮胎1中,轮胎赤道面CL处的从胎面轮廓到轮胎内周面的距离Gcc、和从胎面端P到轮胎内周面的距离Gsh具有1.10≤Gsh/Gcc的关系。尤其是,如后述的性能试验的结果(参照图8)所示,该比Gsh/Gcc优选处于1.20≤Gsh/Gcc的范围内。由此,轮胎的湿地性能得以有效地提高。
[0045] 另一方面,比Gsh/Gcc的上限未特别限定,但在将轮胎安装于预定轮辋并施加预定内压使其为无负载状态时,胎面轮廓的胎面端P处的半径优选是轮胎赤道面CL处的半径以下。即,胎面轮廓构成为具有中心位于轮胎径向内侧的圆弧形状或直线形状,不成为倒R形状(中心位于轮胎径向外侧的圆弧形状)。例如,在具有图2所示的方形形状的胎肩部的构成中,比Gsh/Gcc的上限为1.4~1.5左右。而在具有图6所示的圆(round)形状的胎肩部的构成中,比Gsh/Gcc的上限为1.3~1.4左右。
[0046] 距离Gcc是在轮胎子午线方向的剖视下被测定为从轮胎赤道面CL与胎面轮廓的交点到轮胎赤道面CL与轮胎内周面的交点的距离。因而,如图1及图2所示的构成,在轮胎赤道面CL具有周向主槽2的构成中,除去该周向主槽2来测定距离Gcc。距离Gsh是在轮胎子午线方向的剖视下被测定为从胎面端P向轮胎内周面所做的垂线的长度。
[0047] 此外,在图2的构成中,充气轮胎1在胎体层13的内周面具有内衬层18,该内衬层18遍布轮胎内周面的整个区域地配置。在这样的构成中,距离Gcc及距离Gsh以该内衬层18的表面为基准(轮胎内周面)而测定。
[0048] 关于胎面端P,(1)在具有方形形状的胎肩部的构成中,胎面端P是指其边缘部的点。例如,在图2的构成中,胎肩部具有方形形状,由此胎面端P与轮胎接地端T一致。另一方面,(2)在如后述的图6的变形例所示的、具有圆形状的胎肩部的构成中,取在轮胎子午线方向的剖视下、胎面部的轮廓与侧壁部的轮廓的交点P’,将从该交点P’引到胎肩部的垂线的垂足作为胎面端P。
[0049] 此外,轮胎接地端T是指,在轮胎安装于预定轮辋并施加预定内压、且在静止状态下相对于平板垂直放置并施加了与预定载荷对应的负荷时的、轮胎与平板的接触面处的轮胎轴向的最大宽度位置
[0050] 在此,预定轮辋是指由JATMA规定的“适用轮辋”、由TRA规定的“Design Rim”、或由ETRTO规定的“Measuring Rim”。另外,预定内压是指由JATMA规定的“最高空气压”、由TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”的最大值,或由ETRTO规定的“INFLATION PRESSURES”。另外,预定载荷是指由JATMA规定的“最大负荷能力”、由TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”的最大值,或由ETRTO规定的“LOAD CAPACITY”。其中,在JATMA中,在为乘用车用轮胎时,预定内压为空气压180[kPa],预定载荷为最大负荷能力的88[%]。
[0051] 图4及图5是表示图1记载的充气轮胎的作用的说明图。在这些图中,图4分别表示具有互不相同的比Gsh/Gcc的轮胎的接地状态,图5表示图4的各轮胎的接地时的胎肩部的变形量(周向加强层145的带束帘线的端部处的形变)。
[0052] 在图4(a)的比较例的轮胎中,在图1~图3的构成中,将比Gsh/Gcc设定得较小(Gsh/Gcc=1.06)。因此,在轮胎非接地状态下,胎面轮廓具有从轮胎赤道面CL朝向胎面端P而外径缩小的塌肩形状(图示省略)。于是,在轮胎接地时,如图4(a)所示,在胎肩部,胎面橡胶15向路面侧(轮胎径向外侧)大幅变形,带束层14的各带束帘布141~145向路面侧(轮胎径向外侧)大幅弯曲。因此,轮胎接地时的胎肩部朝向路面的径向的变位变大,由此导致胎肩陆部的接地面压力降低,湿地性能降低。
[0053] 与此相对,在图4(b)的实施例的轮胎中,在图1~图3的构成中,将比Gsh/Gcc设定得较大(Gsh/Gcc=1.20)。因此,在轮胎非接地状态下,胎面轮廓的轮胎赤道面CL处的外径与胎面端P的外径之间的径差变小,整体上胎面表面具有平坦(与轮胎旋转轴大致平行)的形状(参照图1及图2)。另外,通过将胎肩部处的胎面橡胶15的量(距离Gsh)适当配置,由此轮胎接地时的胎肩部朝向路面的径向的变位变小。由此,胎肩陆部的接地面压力上升,轮胎的湿地性能提高。
[0054] 另外,在该充气轮胎1中,在图2中,轮胎接地端T处的胎面轮廓的塌肩量Dt与轮胎赤道面CL处的胎面轮廓的外径SH具有0≤Dt/SH≤0.015的关系。另外,优选是比Dt/SH处于0.005≤Dt/SH≤0.010的范围内。通过设为Dt/SH≤0.010,由此可确保轮胎接地时胎肩陆部
3的接地面压力适当,通过设为0.005≤Dt/SH,由此能减少因胎肩部的发热所致的不良影响。
[0055] 塌肩量Dt以轮胎径向内侧(塌肩侧)为正而处于0≤Dt的范围,在Dt=0时,轮胎接地端T处的胎面轮廓的外径等于轮胎赤道面CL处的胎面轮廓的外径SH。因而,塌肩量Dt不会成为Dt<0,设定为胎面轮廓不会成为倒R的范围。
[0056] 塌肩量Dt通过将轮胎安装于预定轮辋且对轮胎施加预定内压并使其为无负载状态而测定。
[0057] 另外,周向加强层145的端部处的胎面轮廓的塌肩量De与轮胎接地端T处的胎面轮廓的塌肩量Dt具有0.25≤De/Dt≤0.65的关系。因而,De
[0058] 塌肩量De的下限以轮胎径向内侧(塌肩侧)为正而处于0≤De的范围,在De=Dt=0时,周向加强层145的端部处的胎面轮廓的外径及轮胎接地端T处的胎面轮廓的外径等于轮胎赤道面CL处的胎面轮廓的外径SH。
[0059] 如图2及图6所示,塌肩量De以从周向加强层145的端部引到胎面轮廓的垂线的垂足为基准而测定。另外,塌肩量De通过将轮胎安装于预定轮辋且对轮胎施加预定内压、并使其为无负载状态而测定。
[0060] 另外,在图2中,胎肩陆部3的接地宽度Wsh与胎面宽度TW具有0.1≤Wsh/TW≤0.2的关系。由此,胎肩陆部3的接地宽度Wsh变得适当。
[0061] 胎肩陆部3的接地宽度Wsh是从胎肩陆部3的最外侧周向主槽2侧的边缘部到轮胎接地端T的轮胎旋转轴向的距离,通过将轮胎安装于预定轮辋且对轮胎施加预定内压、并使其为无负载状态而测定。另外,在最外侧周向主槽2具有沿轮胎周向呈锯齿状延伸的形状的构成或最外侧周向主槽2为在边缘部具有切缺部和/或倒角部的构成中,接地宽度Wsh作为轮胎整周上的平均值而算出。
[0062] 胎面宽度TW是指左右的胎面端P、P之间的轮胎旋转轴向的距离,通过将轮胎安装于预定轮辋且对轮胎施加预定内压、并使其为无负载状态而测定。
[0063] 另外,在图2中,最靠近轮胎赤道面CL的陆部3的接地宽度Wcc与胎肩陆部3的接地宽度Wsh具有0.80≤Wsh/Wcc≤1.20的关系。
[0064] 关于最靠近轮胎赤道面CL的陆部3,在轮胎赤道面CL具有陆部3时指该陆部3,在轮胎赤道面CL上具有周向周槽2时,指由该周向主槽2划分出的左右陆部3、3中的、与成为比较对象的胎肩陆部3处于同一侧的陆部3。例如,在具有左右不对称的胎面花纹的构成(图示省略)中,在轮胎赤道面CL上具有周向周槽2的情况下,在以轮胎赤道面CL为边界的单侧区域,测定最靠近轮胎赤道面CL的陆部3的接地宽度Wcc与胎肩陆部3的接地宽度Wsh之比Wsh/Wcc。
[0065] 另外,陆部3的接地宽度Wcc通过将轮胎安装于预定轮辋且对轮胎施加预定内压、并使其为无负载状态而测定。另外,在最外侧周向主槽2具有沿轮胎周向呈锯齿状延伸的形状的构成或最外侧周向主槽2为在边缘部具有切缺部和/或倒角部的构成中,接地宽度Wcc作为轮胎整周上的平均值而算出。
[0066] 另外,在图1中,优选是胎面宽度TW与周向加强层145的宽度Ws具有0.70≤Ws/TW≤0.90的关系。
[0067] 周向加强层145的宽度Ws是周向加强层145的左右端部的轮胎旋转轴向的距离,通过将轮胎安装于预定轮辋且对轮胎施加预定内压、并使其为无负载状态而测定。另外,在周向加强层145具有在轮胎宽度方向被分割的构造的情况下(图示省略),周向加强层145的宽度Ws为各分割部的最外端部之间的距离。
[0068] 此外,如图1所示,一般的充气轮胎具有以轮胎赤道面CL为中心而左右对称的构造。因此,从轮胎赤道面CL到胎面端P的距离为TW/2,从轮胎赤道面CL到周向加强层145的距离为Ws/2。
[0069] 与此相对,在具有左右非对称构造的充气轮胎(图示省略)中,上述的胎面宽度TW与周向加强层的宽度Ws之比Ws/TW的范围被换算为以轮胎赤道面CL为基准的半宽度来进行规定。具体而言,从轮胎赤道面CL到胎面端P的距离TW’(图示省略)与从轮胎赤道面CL到周向加强层145的端部的距离Ws’被设定为满足0.70≤Ws’/TW’≤0.90的关系。
[0070] 另外,在该充气轮胎1中,轮胎接地面中的槽面积比A处于0.20≤A≤0.30的范围。
[0071] 槽面积比通过槽面积/(槽面积+接地面积)来进行定义。槽面积是指在接地面上的槽的开口面积。另外,槽是指胎面部的周向槽及花纹槽,不包括刀槽花纹、切缝(kerf)及切缺部等。另外,接地面积是指轮胎与路面的接触面积。另外,槽面积及接地面积通过对在轮胎安装于预定轮辋并施加预定内压、且在静止状态下相对于平板垂直放置并被施加了与预定载荷对应的负荷时的、轮胎与平板的接触面进行测定而得到。
[0072] 另外,在该充气轮胎1中,胎面橡胶15的损耗角正切tanδ处于0.10≤tanδ的范围。
[0073] 损耗角正切tanδ通过使用粘弹性分光仪在温度20[℃]、剪切形变10[%]、频率20[Hz]的条件下测定。
[0074] 另外,在该充气轮胎1中,优选是高角度带束141的宽度Wb1与一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的宽度Wb3具有0.85≤Wb1/Wb3≤1.05的关系(参照图3)。由此,比Wb1/Wb3变得适当。
[0075] 高角度带束141的宽度Wb1及交叉带束143的宽度Wb3作为在轮胎安装于预定轮辋并施加预定内压、且使其为无负载状态时的轮胎宽度方向的距离而进行测定。
[0076] 此外,在图1的构成中,如图3所示,带束层14具有以轮胎赤道面CL为中心而左右对称的构造,另外,高角度带束141的宽度Wb1与宽度较窄的交叉带束143的宽度Wb3具有Wb1
[0077] 另外,高角度带束141的带束帘线优选是钢丝,具有15[根/50mm]以上且25[根/50mm]以下的植入密度(参照图4)。另外,一对交叉带束142、143的带束帘线优选是钢丝,具有18[根/50mm]以上且28[根/50mm]以下的植入密度。另外,周向加强层145的带束帘线优选是钢丝,具有17[根/50mm]以上且30[根/50mm]以下的植入密度。由此,可确保各带束帘布
141、142、143、145的强度适当。
[0078] 另外,优选是高角度带束141的覆层橡胶的100%伸长时模量E1与周向加强层145的覆层橡胶的100%伸长时模量Es具有0.90≤Es/E1≤1.10的关系(参照图4)。另外,优选是一对交叉带束142、143的覆层橡胶的100%伸长时模量E2、E3与周向加强层145的覆层橡胶的100%伸长时模量Es具有0.90≤Es/E2≤1.10且0.90≤Es/E3≤1.10的关系。另外,优选是周向加强层145的覆层橡胶的100%伸长时模量Es处于4.5[MPa]≤Es≤7.5[MPa]的范围内。由此,各带束帘布141、142、143、145的模量变得适当。
[0079] 100%伸长时模量通过依照JISK6251(使用3号哑铃)的室温下的拉伸试验而测定。
[0080] 另外,优选是高角度带束141的覆层橡胶的断裂伸长λ1处于λ1≥200[%]的范围(参照图4)。另外,优选是一对交叉带束142、143的覆层橡胶的断裂伸长λ2、λ3处于λ2≥200[%]且λ3≥200[%]的范围。另外,优选是周向加强层145的覆层橡胶的断裂伸长λs处于λs≥200[%]的范围。由此,可适当确保各带束帘布141、142、143、145的耐久性。
[0081] 断裂伸长通过对JIS-K7162规定的1B形(厚度3mm的哑铃形)的试验片,依照JIS-K7161而使用拉伸试验机(INSTRON5585H,INSTRON社制)、以拉伸速度2[mm/分]的拉伸试验而测定。
[0082] 另外,优选是,构成周向加强层145的带束帘线在作为构件时,从拉伸载荷100[N]到拉伸载荷300[N]时的伸长率为1.0[%]以上且2.5[%]以下,在构成轮胎时(从轮胎取出的状态),从拉伸载荷500[N]到拉伸载荷1000[N]时的伸长率为0.5[%]以上且2.0[%]以下。这样的带束帘线(高伸长钢丝)与通常的钢丝相比,低载荷负荷时的伸长率优良,能够耐受从制造时到轮胎使用时施加于周向加强层145的负荷,因此能够抑制周向加强层145的损伤,因这一点而优选。
[0083] 带束帘线的伸长依照JISG3510而测定。
[0084] 另外,如图3所示,优选是周向加强层145配置成比一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧。另外,优选是宽度较窄的交叉带束143的宽度Wb3与从周向加强层145的边缘部到宽度较窄的交叉带束143的边缘部的距离S处于0.03≤S/Wb3≤0.12的范围内。由此,可确保交叉带束143的宽度Wb3的端部与周向加强层
145的端部之间的距离适当。此外,关于这一点,在周向加强层145具有分割构造的构成(图示省略)中也同样。
[0085] 周向加强层145的距离S作为轮胎安装于预定轮辋并施加预定内压、且使其为无负载状态时的轮胎宽度方向的距离而进行测定。
[0086] 此外,在图1的构成中,如图3所示,周向加强层145是将1条钢丝卷绕成螺旋状而构成。但是,不限于此,周向加强层145可以将多条线相互并行地卷绕成螺旋状而构成(多重卷绕构造)。此时,线的条数优选是5条以下。另外,在将5条线多重卷绕时的单位缠绕宽度优选为12[mm]以下。由此,可以将多条(2条以上且5条以下)线相对于轮胎周向在±5[deg]的范围内倾斜地适当缠绕。
[0087] 另外,在图2的构成中,周向加强层145夹入配置于一对交叉带束142、143之间(参照图2)。但是,不限于此,周向加强层145可以配置于一对交叉带束142、143的轮胎径向外侧(图示省略)。周向加强层145还可以配置于一对交叉带束142、143的内侧。例如,周向加强层145可以配置于(1)高角度带束141与内径侧交叉带束142之间,也可以配置于(2)胎体层13与高角度带束141之间(图示省略)。
[0088] 另外,在该充气轮胎1中,优选是胎面橡胶15的断裂伸长处于350[%]以上的范围。由此,可确保胎面橡胶15的强度,抑制在最外侧周向主槽2发生撕裂。此外,胎面橡胶15的断裂伸长的上限未特别限定,但因胎面橡胶15的橡胶复合物的种类不同而受制约。
[0089] 另外,在该充气轮胎1中,优选是胎面橡胶15的硬度在70以下的范围。由此,可确保胎面橡胶15的强度,抑制在最外侧周向主槽2发生撕裂。此外,胎面橡胶15的硬度的上限未特别限定,但因胎面橡胶15的橡胶复合物的种类不同而受制约。
[0090] 橡胶硬度是指依照JIS-K6263的JIS-A硬度。
[0091] [圆形状的胎肩部]
[0092] 图6是表示图1记载的充气轮胎的变形例的说明图。该图中示出具有圆形状胎肩部的构成。
[0093] 在图1的构成中,如图2所示,胎肩部具有方形形状,轮胎接地端T与胎面端P一致。
[0094] 但是,不限于此,如图6所示,胎肩部可以具有圆形状。在这样的情况下,如上所述,在轮胎子午线方向的剖视下,取胎面部的轮廓与侧壁部的轮廓的交点P’,将从该交点P’引到胎肩部的垂线的垂足作为胎面端P。因此,通常,轮胎接地端T和胎面端P处于互不相同的位置。
[0095] [带束边缘缓冲件的双色构造]
[0096] 图7是表示图1记载的充气轮胎的变形例的说明图。该图中示出带束层14的轮胎宽度方向外侧的端部的放大图。另外,在该图中对周向加强层145、带束边缘缓冲件19标注了剖面线。
[0097] 在图1的构成中,周向加强层145配置成比一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧。另外,在一对交叉带束142、143之间且与一对交叉带束142、143的边缘部对应的位置,夹入配置有带束边缘缓冲件19。具体而言,带束边缘缓冲件19配置于周向加强层145的轮胎宽度方向外侧,与周向加强层145相邻接,配置成从周向加强层145的轮胎宽度方向外侧的端部延伸到一对交叉带束142、143的轮胎宽度方向外侧的端部。
[0098] 另外,在图1的构成中,带束边缘缓冲件19随着朝向轮胎宽度方向外侧而厚度增加,由此整体上具有比周向加强层145厚的构造。另外,带束边缘缓冲件19具有比各交叉带束142、143的覆层橡胶低的100%伸长时模量E。具体而言,带束边缘缓冲件19的100%伸长时模量E与覆层橡胶的模量Eco具有0.60≤E/Eco≤0.95的关系。由此,可抑制在一对交叉带束142、143之间且周向加强层145的轮胎宽度方向外侧的区域发生橡胶材料的分离。
[0099] 与此相对,在图7的构成中,在图1的构成中,带束边缘缓冲件19具有由应力缓和橡胶191和端部缓和橡胶192构成的双色构造。应力缓和橡胶191配置在一对交叉带束142、143之间周向加强层145的轮胎宽度方向外侧,与周向加强层145相邻接。端部缓和橡胶192配置在一对交叉带束142、143之间且应力缓和橡胶191的轮胎宽度方向外侧且与一对交叉带束142、143的边缘部对应的位置,与应力缓和橡胶191相邻接。因而,在轮胎子午线方向的剖视下,带束边缘缓冲件19具有在轮胎宽度方向上连续设置应力缓和橡胶191和端部缓和橡胶
192而成的构造,配置成将从周向加强层145的轮胎宽度方向外侧的端部到一对交叉带束
142、143的边缘部的区域填埋。
[0100] 另外,在图7的构成中,应力缓和橡胶191的100%伸长时模量Ein与周向加强层145的覆层橡胶的100%伸长时模量Es具有Ein
[0101] 另外,在图7的构成中,应力缓和橡胶191的100%伸长时模量Ein与各交叉带束142、143的覆层橡胶的100%伸长时模量Eco具有Ein
[0102] 另外,在图7的构成中,优选是端部缓和橡胶192的100%伸长时模量Eout与应力缓和橡胶191的100%伸长时模量Ein具有Eout
[0103] 在图7的构成中,由于应力缓和橡胶191配置在周向加强层145的轮胎宽度方向外侧,因此可缓和在周向加强层145的边缘部且交叉带束142、143之间的周边橡胶的剪切形变。另外,由于端部缓和橡胶192配置在与交叉带束142、143的边缘部对应的位置,因此可缓和交叉带束142、143的边缘部处的周边橡胶的剪切形变。由此,可抑制周向加强层145的周边橡胶的分离。
[0104] [效果]
[0105] 如以上所说明,该充气轮胎1具备:胎体层13、配置在胎体层13的轮胎径向外侧的带束层14、以及配置在带束层14的轮胎径向外侧的胎面橡胶15(参照图1)。另外,带束层14通过将一对交叉带束142、143和周向加强层145层叠而成,一对交叉带束142、143具有绝对值为10[deg]以上且45[deg]以下并且符号互不相同的带束角度,周向加强层145具有相对于轮胎周向处于±5[deg]的范围内的带束角度(参照图3)。另外,轮胎赤道面CL处的从胎面轮廓到轮胎内周面的距离Gcc与从胎面端P到轮胎内周面的距离Gsh具有1.10≤Gsh/Gcc的关系(参照图2)。另外,轮胎接地端T处的胎面轮廓的塌肩量Dt与轮胎赤道面CL处的胎面轮廓的外径SH具有0≤Dt/SH≤0.015的关系。
[0106] 在这样的构成中,(1)由于将比Gsh/Gcc设定得较大,因此整体上具有胎面表面平坦(与轮胎旋转轴大致平行)的形状,而且,可确保胎肩部处的胎面橡胶15的量(距离Gsh)(参照图1及图2)。由此,轮胎接地时的胎肩部的变形量变小,可确保胎肩陆部的刚性适当。另外,(2)使轮胎接地端T处的胎面轮廓的塌肩量Dt变得适当。由此具有使轮胎接地时的胎肩陆部3的接地面压力增加而提高轮胎的湿地性能的优点。
[0107] 另外,在该充气轮胎1中,周向加强层145的端部处的胎面轮廓的塌肩量De与轮胎接地端T处的胎面轮廓的塌肩量Dt具有0.25≤De/Dt≤0.65的关系(参照图2)。在这样的构成中,具有使比De/Dt变得适当的优点。即,通过设为0.25≤De/Dt,由此使轮胎接地时的胎肩陆部3的接地面压力增加而提高轮胎的湿地性能。另外,通过设为De/Dt≤0.65,由此无需过量配置胎面橡胶,因此能抑制发热的上升,确保轮胎的耐久性。
[0108] 另外,在该充气轮胎1中,胎肩陆部3的接地宽度Wsh与胎面宽度TW具有0.1≤Wsh/TW≤0.2的关系(参照图2)。在这样的构成中,具有胎肩陆部3的接地宽度Wsh变得适当的优点。即,通过设为0.1≤Wsh/TW,由此可确保胎肩陆部3的接地面积,确保轮胎的耐偏磨性能。另外,通过设为Wsh/TW≤0.2,由此使轮胎接地时的胎肩陆部3的接地面压力增加而提高轮胎的湿地性能。
[0109] 另外,在该充气轮胎1中,最靠近轮胎赤道面CL的陆部3的接地宽度Wcc与胎肩陆部3的接地宽度Wsh具有0.80≤Wsh/Wcc≤1.20的关系(参照图2)。由此,具有使比Wsh/Wcc变得适当的优点。即,通过设为0.80≤Wsh/Wcc,可确保胎肩陆部3的接地面压力适当,抑制轮胎的偏磨。另一方面,即使使1.20
[0110] 另外,在该充气轮胎1中,胎面宽度TW与周向加强层145的宽度Ws具有0.70≤Ws/TW≤0.90的关系(参照图1)。在这样的构成中,通过使胎面宽度TW与周向加强层145的宽度Ws之比Ws/TW适当,由此具有可有效减少轮胎接地时的胎肩部3的变形量的优点(参照图4(b)及图5)。即,通过设为0.70≤Ws/TW,由此可适当确保周向加强层145的宽度Ws,减少轮胎接地时的胎肩部3的变形量。另外,通过设为Ws/TW≤0.90,从而在轮胎接地时,抑制了各带束帘布端部的变形,由此可减少在各带束帘布端部的形变。
[0111] 另外,在该充气轮胎1中,轮胎接地面处的槽面积比A处于0.20≤A≤0.30的范围。由此,具有使槽面积比A变得适当的优点。即,通过设为0.20≤A,从而适当确保槽面积,提高轮胎的湿地性能。另外,通过设为A≤0.30,从而抑制槽面积变得过大,确保轮胎的耐偏磨性适当。
[0112] 另外,在该充气轮胎1中,胎面橡胶15的损耗角正切tanδ处于0.10≤tanδ的范围。由此,具有确保胎面橡胶15的损耗角正切tanδ适当、提高轮胎的湿地性能的优点。
[0113] 另外,在该充气轮胎1中,周向加强层145的带束帘线为钢丝,具有17[根/50mm]以上且30[根/50mm]以下的植入密度。由此,具有使周向加强层145的带束帘线的植入密度变得适当的优点。即,通过设为17[根/50mm]以上,由此确保周向加强层145的强度适当。另外,通过设为30[根/50mm]以下,由此确保周向加强层145的覆层橡胶的橡胶量适当,抑制在相邻的带束帘布(图3中为一对交叉带束142、143及周向加强层145)之间发生橡胶材料的分离。
[0114] 另外,在该充气轮胎1中,构成周向加强层145的带束帘线在作为构件时,从拉伸载荷100[N]到拉伸载荷300[N]时的伸长率为1.0[%]以上且2.5[%]以下。由此,具有适当确保利用周向加强层145实现的对中央区域的径向成长的抑制作用的优点。
[0115] 另外,在该充气轮胎1中,构成周向加强层145的带束帘线在构成轮胎时,从拉伸载荷500[N]到拉伸载荷1000[N]时的伸长率为0.5[%]以上且2.0[%]以下。由此,具有适当确保利用周向加强层145实现的对中央区域的径向成长的抑制作用的优点。
[0116] 另外,在该充气轮胎1中,周向加强层145配置成比一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧(参照图3)。另外,充气轮胎1具备应力缓和橡胶191和端部缓和橡胶192,所述应力缓和橡胶191配置在一对交叉带束142、143之间且周向加强层145的轮胎宽度方向外侧,与周向加强层145相邻接,所述端部缓和橡胶192配置在一对交叉带束142、143之间且应力缓和橡胶191的轮胎宽度方向外侧且与一对交叉带束142、143的边缘部对应的位置,与应力缓和橡胶191相邻接(参照图7)。
[0117] 在这样的构成中,由于周向加强层145配置成比一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧,因此具有抑制周向加强层145的边缘部处的周边橡胶的疲劳断裂的优点。另外,由于应力缓和橡胶191配置在周向加强层145的轮胎宽度方向外侧,因此可缓和在周向加强层145的边缘部且交叉带束142、143之间的周边橡胶的剪切形变。另外,由于端部缓和橡胶192配置在与交叉带束142、143的边缘部对应的位置,因此可缓和在交叉带束142、143的边缘部处的周边橡胶的剪切形变。通过这些构成,具有抑制周向加强层145的周边橡胶的分离的优点。
[0118] 另外,在该充气轮胎1中,应力缓和橡胶191的100%伸长时模量Ein与一对交叉带束142、143的覆层橡胶的100%伸长时模量Eco具有Ein
[0119] 另外,在该充气轮胎1中,应力缓和橡胶191的100%伸长时模量Ein与一对交叉带束142、143的覆层橡胶的100%伸长时模量Eco具有0.6≤Ein/Eco≤0.9的关系。由此,具有使比Ein/Eco变得适当、缓和在周向加强层145的边缘部且交叉带束142、143之间的周边橡胶的剪切形变的优点。
[0120] 另外,在该充气轮胎1中,应力缓和橡胶191的100%伸长时模量Ein处于4.0[MPa]≤Ein≤5.5[MPa]的范围内(参照图7)。由此,具有使应力缓和橡胶191的模量Ein变得适当、缓和在周向加强层145的边缘部且交叉带束142、143之间的周边橡胶的剪切形变的优点。
[0121] 另外,在该充气轮胎1中,带束层14具有高角度带束141,所述高角度带束141具有绝对值为45[deg]以上且70[deg]以下的带束角度(参照图1及图3)。由此,具有加强带束层14、抑制轮胎接地时的带束层14的端部的形变的优点。
[0122] 另外,在该充气轮胎1中,高角度带束141的宽度Wb1与一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的宽度Wb3具有0.85≤Wb1/Wb3≤1.05的关系(参照图3)。在这样的构成中,使高角度带束141的宽度Wb1与宽度窄的交叉带束143的宽度Wb3之比Wb1/Wb3变得适当。由此,具有抑制轮胎接地时的带束层14的端部的形变的优点。
[0123] 另外,在该充气轮胎1中,周向加强层145配置成比一对交叉带束142、143中宽度较窄的交叉带束143的左右的边缘部靠轮胎宽度方向内侧(参照图3)。另外,宽度较窄的交叉带束143的宽度Wb3与从周向加强层145的边缘部到宽度较窄的交叉带束143的边缘部的距离S处于0.03≤S/Wb3≤0.12的范围。由此,具有使交叉带束142、143的边缘部与周向加强层145的边缘部的位置关系S/Wb3变得适当的优点。即,通过设为0.03≤S/Wb3,由此确保周向加强层145的端部与交叉带束143的端部之间的距离适当,抑制在这些带束帘布145、143的端部发生周边橡胶的分离。另外,通过设为S/Wb3≤0.12,由此确保周向加强层145的宽度Ws相对于交叉带束143的宽度Wb3,适当确保由周向加强层145实现的环箍效果。
[0124] [适用对象]
[0125] 另外,该充气轮胎1优选是适用于在将轮胎组装于标准轮辋并对轮胎施加了标准内压及标准载荷的状态下、扁平率为40[%]以上且70[%]以下的重载用轮胎。与乘用车用轮胎相比,重载用轮胎的轮胎使用时的负荷大。因此,胎面表面的周向加强层145的配置区域与比周向加强层145靠轮胎宽度方向外侧的区域之间的径差容易变大。另外,在具有上述的低扁平率的轮胎中,接地形状容易成为鼓形状。因此,通过将该重载用轮胎作为适用对象,能够显著得到上述的轮胎的湿地性能及耐偏磨性能。实施例
[0126] 图8是表示本发明的实施方式的充气轮胎的性能试验的结果的图表。
[0127] 在该性能试验中,对于互不相同的多个充气轮胎,进行了关于湿地性能的评价(参照图8)。在该评价中,将轮胎尺寸为285/60R22.5的充气轮胎组装于轮辋尺寸为22.5×8.25的轮辋,对该充气轮胎施加空气压900[kPa]。另外,充气轮胎安装于作为试验车辆的2-D(前两轮-后驱动轮)车辆上,对充气轮胎施加载荷28.44[kN]。
[0128] 在关于湿地性能的评价中,安装有充气轮胎的试验车辆在湿地路面行驶,测定从初速度60[km/h]开始的制动距离。然后,基于测定结果。进行以现有例为基准(100)的指数评价。其数值越大则评价越好。尤其是,若评价为115以上,则可以说具有比现有例飞跃性优越的效果。
[0129] 实施例1~21的充气轮胎1具有图1~图3所记载的构成。另外,所有的陆部3都是沿轮胎周向连续的条状花纹。另外,主要尺寸设定为:TW=245[mm],SH=916[mm],Gcc=30[mm],Wcc=30[mm]。
[0130] 现有例的充气轮胎是在图1~图3的构成中一部分数值范围不同。
[0131] 如试验结果所示,在实施例1~21的充气轮胎1中,能够提高湿地性能。而且,尤其是通过比较实施例1~13可知,通过设为1.20≤Gsh/Gcc、0.25≤De/Dt且0.1≤Wsh/TW≤0.2,由此对于湿地性能可获得飞跃性优越的效果。
[0132] 附图标记说明
[0133] 1 充气轮胎,2 周向主槽,3 陆部,11 胎圈芯,12 胎圈包布,121 下包布,122 上包布,13 胎体层,14 带束层,141 高角度带束,142、143 交叉带束,144 带束覆层,145 周向加强层,15 胎面橡胶,16 侧壁橡胶,18 内衬层,19 带束边缘缓冲件,191 应力缓和橡胶,192 端部缓和橡胶。
QQ群二维码
意见反馈