CN102395474B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有高的耐偏磨性和低的滚动阻力的充气轮胎。在轮胎被安装于预定轮辋(7)时在轮胎宽度方向上的截面内，带束具有在轮胎宽度方向上平坦的形状，轮胎宽度最大位置处的高度(SWh)大于轮胎的截面高度(SH)的一半，胎体的从平分胎体(2)的径向最外端和胎圈芯(1)的径向最外端之间的径向距离(CSH)并且平行于轮胎的旋转轴线延伸的线段与胎体之间的交叉点(I1)开始到从最窄的倾斜带束层(3a)的宽度方向上的端部垂直于轮胎的旋转轴线而绘制的线段与胎体(2)之间的交叉点(I2)的路径长度(CSR1)大于胎体的从交叉点(I1)开始到连接两胎圈芯(1)的径向最外端的线段与胎体(2)之间的交叉点(I3)的路径长度(CSR2)。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及具有低滚动阻力的充气轮胎。 
背景技术
近年来，由于对全球环境问题的担忧对节能的需求不断增长。特别是一直在积极地进行着关于降低汽车油耗的研究。降低汽车油耗的手段之一是降低轮胎的滚动阻力，其中轮胎的滚动阻力是运动时的主要能量损失。下面示出一些降低滚动阻力的传统的改善方法。 
已知在胎面部的橡胶内产生的能量损失是引起轮胎的滚动阻力的支配性(dominant)原因。作为直接的改善方法，将胎面部的橡胶改成具有低损耗角正切的橡胶是有效的。然而同样已知，采用这种方法，轮胎的包括例如耐磨性在内的其它性能可能会受到影响。 
另一方面，为了减少橡胶用量，也就是减少增大滚动阻力的能量损失的产生源，可以很容易地想到减小胎面厚度的方法。然而，采用这种方法，不能确保轮胎的磨损寿命。此外，专利文献1建议设计特殊形状截面的轮胎以降低滚动阻力。该建议保证滚动阻力能够被降低，但是，考虑到诸如特别是高的耐磨性等其它性能，更详细的设计是必要的。 
相关专利文献
专利文献1：日本特开2006-327502号公报 
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提出轮胎形状的细节以提供具有低滚动阻力的轮胎。 
用于解决问题的方案
为了减少能量损失，也就是减少引起轮胎滚动阻力的主要原因，本发明的发明者做了广泛的研究，认知到将轮胎形状设计为使得负载前后胎面部的变形尽可能小是有效的，从而完成了本发明。 
本发明的结构特征如下： 
（1）一种充气轮胎，其包括：一对胎圈部、横跨所述一对胎圈部地以环状延伸且作为骨架的胎体、包括至少一个倾斜带束层的带束以及胎面，所述带束和所述胎面被顺次地布置于所述胎体的胎冠部的径向外侧，其中， 
在轮胎被安装于预定轮辋的状态下，从轮胎宽度方向上的截面中观察时， 
[1]所述带束具有在所述轮胎宽度方向上平坦的形状； 
[2]比例SWh/SH不小于0.5，其中SWh是轮胎的最大宽度位置处的平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段与胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的最短距离，SH是轮胎的截面高度； 
[3]所述胎体在所述轮胎宽度方向上的截面中的曲率在从交叉点I2开始到交叉点I4之间的路径中最大，所述交叉点I2是最窄的倾斜带束层的宽度方向端部处的垂直于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段与所述胎体之间的交叉点，所述交叉点I4是所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段与所述胎体之间的交叉点，其中，所述最窄的倾斜带束层的宽度不小于所述胎体的最大宽度CSW的0.6倍； 
[4] 所述胎体的从交叉点I1开始到所述交叉点I2的路径长度CSR1大于所述胎体的从所述交叉点I1开始到交叉点I3的路径长度CSR2，所述交叉点I1是平分胎体的径向最外端和胎圈芯的径向最外端之间的径向距离CSH并且平行于所述轮胎的旋转轴线延伸的直线与所述胎体之间的交叉点，所述交叉点I3是连接两个胎圈芯的径向最外端的直线与所述胎体之间的交叉点。 
在这种情况下，带束在轮胎宽度方向上“具有平坦的形状”意味着，在宽度方向上的截面中，带束具有大致平行于轮胎的旋转轴线的形状。更确切地说，意味着倾斜带束层的宽度方向(widthwise)中心和宽度方向端部之间的径向差BD与构成带束的倾斜带束层的最窄的倾斜带束层的宽度BW的比例BD/BW，在不低于0.01到不高于0.07的范围。更优选地，比例BD/BW在不低于0.01到不高于0.04的范围。轮胎被安装于预定轮辋的状态意味着，轮胎被安装于由日本汽车轮胎制造协会(JATMA)标准中所提供的标准轮辋上或着被安装于其它适用的轮辋上，并且不施加内压或者施加最大约30kPa的极低的内压。 
(2)根据(1)的充气轮胎，其特征在于，所述胎体具有绕着所述胎圈芯从宽度方向内侧向外侧折返并延伸的折返部(turn-up portion)，并且，所述折返部的端部与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的最短距离CSEh，不大于所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的最短距离SWh。 
(3)根据(2)的充气轮胎，其特征在于，所述折返部的端部与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的所述最短距离CSEh，不大于所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的所述最短距离SWh的0.5倍。 
(4)根据上述(1)至(3)中任一项的充气轮胎，其特征在于，所述胎体的曲率最大的部位处的曲率半径不大于25mm。 
发明的效果
根据本发明，能够提供具有低滚动阻力的轮胎。 
附图说明
图1是根据本发明的轮胎的宽度方向截面图； 
图2是示出传统轮胎在负载前后的行为的图； 
图3是示出根据本发明的轮胎在负载前后的行为的图； 
图4是传统轮胎的宽度方向截面图； 
图5是示出比例BD/BW对滚动阻力的影响的图； 
图6是示出比例SWh/SH对滚动阻力的影响的图； 
图7是示出比例CSR1/CSR2对滚动阻力的影响的图； 
图8是示出比例CSEh/SWh对滚动阻力的影响的图； 
图9是示出曲率半径R对滚动阻力的影响的图。 
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明。图1示出根据本发明的轮胎的宽度方向截面。在该图中，附图标记1表示一对胎圈芯。在胎圈芯1之间，设置横跨胎圈芯1以环状延伸并且由沿子午线方向布置的多层(plies of)帘线组成的作为骨架的胎体2。在胎体2的胎冠部的径向外侧，布置了至少一个层，在附图中所示的示例中布置了倾斜带束层3a和3b两个层，在该倾斜带束层3a和3b中，沿着相对于轮胎赤道面0倾斜的方向延伸的多根帘线被橡胶包覆。在这些带束的径向外侧，布置了至少一个层，在附图所示的示例中布置了周向带束层4这一个层，在该周向带束层4中，沿着轮胎赤道面0的方向延伸的多根帘线被橡胶包覆，并且，在 这些带束的径向外侧，布置了胎面5。应该指出的是，倾斜带束层的数量可以是一个，而在这种情况下，优选地该带束层与至少一个周向带束层组合地构成。 
这样的轮胎6被安装于适用的轮辋7并被使用。在这种情况下，在轮胎被安装于适用的轮辋7时，在轮胎宽度方向上的截面中，如图1所示，至关重要的是： 
[1]带束具有在轮胎宽度方向上平坦的形状； 
[2]比例SWh/SH不小于0.5，其中SWh是在轮胎的最大宽度位置处平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段与在胎趾处平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的最短距离，SH是轮胎的截面高度； 
[3]胎体在轮胎宽度方向上的截面中的曲率在从最窄的倾斜带束层的宽度方向端部处垂直于轮胎的旋转轴线绘制的线段与胎体之间的交叉点I2开始到轮胎的最大宽度位置处平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段与胎体之间的交叉点I4的路径上是最大的； 
[4]胎体的从平分胎体的径向最外端和胎圈芯的径向最外端之间的径向距离CSH并且平行于轮胎的旋转轴线延伸的直线与胎体之间的交叉点I1开始到交叉点I2的路径长度CSR1，大于胎体的从交叉点I1开始到连接两个胎圈芯的径向最外端的直线与胎体之间的交叉点I3的路径长度CSR2。在这种情况下，倾斜带束层的宽度不小于胎体的最大宽度CSW的0.6倍。 
通过对由于变形而产生大量能量损失的部位的变形进行控制，并且优先地使由于变形产生少量能量损失的部位产生变形，上述从[1]到[4]的详细特征被用于降低滚动阻力。 
换言之，传统轮胎通常具有如自然平衡形状所表示的相对圆的截面形状，这在充气轮胎最初被设计作为压力容器方面是 有意义的。然而，在负载时胎面部和胎圈部会发生显著变形，并且该变形导致能量损失。 
图2示出用实线表示的充气之前的无负载状态下和用虚线表示的充气之后的负载状态下的传统的普通轮胎。从图2可知，对于传统轮胎而言，在负载时轮胎的肩部9显著地斜向下膨胀(expand)，因此弯曲的胎面部5被拉伸并与地面接触。此外，在负载时轮胎的胎侧部的屈曲(flex)范围大，甚至胎圈部11也产生了变形。 
另一方面，对于根据本发明的轮胎而言，胎面部5和胎圈部11的归因于接地的变形量小。图3示出在与图2中相同的条件下，根据本发明的轮胎在负载前后的变形情况。从图3中可知，对于根据本发明的轮胎而言，虽然其肩部9在负载时显著地屈曲了，但是没有引起在轮胎宽度方向上的大的膨胀，这表示负载前后胎面部5和胎圈部11的形状变化很小。换言之，由于变形而产生小能量损失的肩部9被优先地屈曲了，因此缓解了由于变形而产生大量能量损失的胎面部5和胎圈部11的屈曲，由此降低了整体的能量损失。 
下面详细说明由根据本发明的轮胎满足的各特征[1]至[4]。图4是传统轮胎的宽度方向截面图，图5是示出比例BD/BW对滚动阻力的影响的图，图6是示出比例SWh/SH对滚动阻力的影响的图，图7是示出比例CSR1/CSR2对滚动阻力的影响的图，图8是示出比例CSEh/SWh对滚动阻力的影响的图，图9是示出曲率半径R对滚动阻力的影响的图。 
首先，特征[1]限定了带束具有在轮胎宽度方向上平坦的形状，这意味着对于倾斜带束层3而言，在宽度方向上的径向差小，更确切地说，比例BD/BW，即构成带束的倾斜带束层3中具有最窄宽度的倾斜带束层3a的宽度方向中心和宽度方向端部之间 的径向差BD与该倾斜带束层3a的宽度BW的比例，在不低于0.01到不高于0.07的范围。以此方式，提供了平坦形状的带束，由此能够降低轮胎的胎面部5在负载前后的变形，这对于降低滚动阻力是有效的。此处所用的“径向差BD”是分别从宽度方向中心和宽度方向端部到轮胎的旋转轴线所绘制的线段之间的差值。 
此外，在实际的轮胎设计中，与胎侧部的变形有关的变形部位以及为了防止偏磨损的接地形状和接地压力分布应该被考虑，由此设置不使轮胎完全平坦(flatten)的适当的范围是至关重要的。在对适当的范围做出广泛的研究之后，认知到比例BD/BW不低于0.01。 
从中获得上述认知的测试结果在下面详细示出。在各种比例BD/BW下用规格为195/65 R15的子午线轮胎进行滚动阻力测试。应该指出的是，轮胎的基本结构是一样的，该结构为：轮胎包括一个胎体帘布层、两个倾斜带束层和位于这两个倾斜带束层上的一个周向增强尼龙层，其中，在这两个倾斜带束层中，布置于一个倾斜带束层的帘线和布置于另一个倾斜带束层的帘线以相对于轮胎的赤道面呈24°的角度的方式彼此交叉。 
在这种情况下，在滚动阻力测试中，测试轮胎被安装于预设轮辋并且内部压力被调节成210kPa，之后采用具有直径为1.7m的钢板面的转鼓测试机(速率：80km/h)计算轮轴的滚动阻力。在以例如图4中通过宽度方向截面所示的传统轮胎1(比例BD/BW：不小于0.04且不大于0.07)的滚动阻力为100的条件下，以指数表示出测量结果。数值越小，滚动阻力越小。评价时排除了误差，并且鉴于市场优势将不小于5％的区别当作显著性区别。特别地，当滚动阻力的区别不小于10％时，将其当作大的效果。 
表1中示出的传统例轮胎1是与宽度方向截面被示出在图4中的轮胎具有相同形状的轮胎。此外，除了高宽比、即上述比例BD/BW已经从传统例轮胎1的高宽比发生了不同的改变之外，表1中示出的比较例轮胎1至4与传统例轮胎1相同。如图5中所示，该图示出了基于表1的这些轮胎的评价结果的对比，比较例轮胎1至4中任意一个的滚动阻力均小于传统例轮胎1的滚动阻力，因此比较例轮胎1至4具有更优异的滚动阻力。应该指出的是，比例BD/BW为0.026的比较例轮胎3的滚动阻力最小，并且当比例BD/BW小于0.026时，递增的滚动阻力可以被确认。此外，与比较例轮胎2和3的滚动阻力相比，比例BD/BW小于0.01的比较例轮胎4的滚动阻力更大，表现出了和传统例轮胎1的滚动阻力几乎相同的结果。如上所述，这是由这样的事实引起的：如果带束完全平坦，那么接地压力会由于轮胎接地时胎侧部的变形的影响而变得不均匀。因此，不适合将比例BD/BW设置成小于0.01。 
如上所述，对于滚动阻力而言，当比例BD/BW在不小于0.01到不大于0.07的范围时，与传统例轮胎1的显著区别被确认。更优选地，比例BD/BW在从不小于0.01到不大于0.04的范围。 
此外，当带束被形成为平坦形状时，必然导致轮胎的接地部处于几乎平坦的状态。因此作为附加效果，作用在接地面上的剪切力可以均匀分布，从而改善了轮胎的耐磨性。作为物理行为，由径向剪切力差(radial difference shear force)引起的磨损能够被显著地降低。 
特征[2]限定了SWh与SH的比例或比例SWh/SH不小于0.5，这意味着轮胎在比胎侧部的中间更靠近路面的部位处即在肩部9附近具有最大宽度。通常，采用该形状，轮胎可在肩部9 附近具有部分屈曲的区域，并因此在该区域内抵抗径向负载的屈曲刚性会小。因此在负载时轮胎的屈曲可能集中在肩部9附近。引起轮胎滚动阻力的橡胶能量损失的支配性原因包括胎面部5的屈曲。对此，胎面部5的两侧附近的刚性可能被有意地降低，并且该积极的(aggressive)的屈曲可能会缓解产生在胎面部5处的剪切变形，使得能量损失降低，并由此能够降低滚动阻力。这里使用的“轮胎的截面高度SH”是从轮胎具有最大直径的位置处到胎趾10处的平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段的径向距离。 
在这种情况中，轮胎具有最大宽度的位置处的高度SWh是比轮胎的截面高度SH的一半更高的高度。这是因为，在胎圈部11的可能具有胎体2的折返部的一侧，当变形时引起了能量损失，因此由积极的屈曲引起的效果小。 
从中获得上述认知的测试结果在下面详细示出。在各种比例SWh/SH下采用规格为195/65 R15的子午线轮胎进行滚动阻力测试。应该指出的是比例BD/BW是相同的，都是0.026。其它轮胎结构条件和评价方法与比例BD/BW测试中所用的条件和方法相同。 
除了比例SWh/SH从比较例轮胎3的比例SWh/SH开始发生了不同的改变之外，表1中示出的比较例轮胎5至8和比较例轮胎3相同。图6示出基于表1的这些轮胎的评价结果。首先，在将比较例轮胎3与比较例轮胎5进行比较时，比较例轮胎5具有显著优异的滚动阻力。换言之，通过将比例SWh/SH设置成不小于0.5能够显著地降低滚动阻力。此外，可以看出，随着比例SWh/SH的增加，滚动阻力是降低的，可以确认的是这种趋势一直持续到比例SWh/SH被设定为至少0.654。 
这是因为，轮胎最大宽度所在位置被移动靠向接地面，于 是肩部9附近的曲率增加了，并且负载时的屈曲优先地集中在该部位处，这缓解了胎面部5处的通过负载引起的屈曲，因此滚动阻力能够被降低。从上述结果可以确认的是，当比例SWh/SH不小于0.5时，与传统轮胎相比，滚动阻力具有显著的区别。 
特征[3]限定了胎体2在轮胎宽度方向上的截面内的曲率在从交叉点I2至交叉点I4的路径上最大。这意味着在轮胎的最大宽度SW的测量位置的径向外侧位置处，胎体2屈曲得更加显著。换言之，比例CRh/SWh或者说胎体2的曲率最大的位置处的高度CRh相对于轮胎的最大宽度位置处的高度SWh的比例不小于1。应该指出的是，上述“胎体2的曲率最大的位置处的高度CRh”是指从胎体2的曲率最大的位置到穿过胎趾10的平行于轮胎的旋转轴线的直线的最短距离。当形成轮胎骨架的胎体2的曲率增加时，轮胎的屈曲刚性降低，并且如上所述，负载下的屈曲可能集中在该部位。所以，胎体2的曲率最大的位置位于靠近路面的位置，由此和特征[2]所产生的效果一样，缓解了由胎面部的负载引起的屈曲，并因此降低了滚动阻力。 
应该指出的是，这里使用的“胎体2的曲率”是指胎体2的在连接两个胎圈芯1的径向最外侧端部的线段的径向外侧可以被测量的曲率。例如，当胎体2具有在胎圈芯1处从轮胎宽度方向内侧向外侧折返并延伸的折返部2a时，这里使用的“胎体2的曲率”不包括在折返部2a处测量的曲率。 
下面详细示出得出上述认知的测试结果。换言之，在各种比例CRh/SWh下采用规格为195/65 R15的子午线轮胎进行滚动阻力测试。应该指出的是，采用了相同的比例BD/BW和比例SWh/SH，它们分别为0.026和0.654。其它轮胎结构条件和评价方法与比例BD/BW测试所用的条件和方法相同。 
除了比例CRh/SWh从比较例轮胎8开始发生了改变之外， 比较例轮胎9与比较例轮胎8相同。当参照表1将比较例轮胎9与比较例轮胎8进行比较时，比较例轮胎9在滚动阻力方面更加优异。应该指出的是，滚动阻力可以随着比例CRh/SWh的增加而降低。然而，在胎体的内表面曲率上有制造限制，因此比例CRh/SWh的值受到限制。鉴于该限制，优选地高度CRh的测量位置位于从I4到I2的路径的中间位置附近。因此，优选的比例CRh/SWh的数值是从1.15到1.25。 
这是因为在轮胎的胎面部5附近部位的曲率的增加降低了该部位的屈曲刚性，因此与上述情况一样，胎面部5的归因于负载的变形被缓解了。从上述结果可以确认，当胎体2在轮胎宽度方向上的截面内的曲率在从交叉点I2至交叉点I4的路径上最大时，与传统轮胎相比，滚动阻力具有显著的区别。 
此外，为了提供接地面附近的最大轮胎宽度并获得尽可能平坦的带束，需要增加他们之间的曲率，即增加从I2到I4的路径的曲率。因此，通过满足特征[3]，即，胎体在轮胎宽度方向上的截面内的曲率在从交叉点I2到交叉点I4的路径上是最大的，特征[1]和[2]能够容易地同时存在。 
通过满足特征[4]，下胎体2d变为上升的状态，其中特征[4]是胎体2的路径长度CSR1长于路径长度CSR2，下胎体2d是胎体的交叉点I1的径向内侧。在这种情况下，在轮胎宽度方向上的截面内，从胎圈装配点8到轮胎的胎侧部的外周面上的轮胎最大宽度SW的测量位置绘制的直线与轮胎的旋转轴线之间的角度α(下文中被称为胎圈背面角α)增加。胎圈装配点8是指从胎圈芯1的中心到径向外侧绘制的直线与胎圈部的外周面之间的交叉点。 
当下胎体2d上升时，也就是胎圈背面角α变得更加接近90°时，抵抗径向负载的刚性在该部位处增加，这使得该部位不 容易发生变形。另一方面，胎体2的交叉点I1的径向外侧的部位(下文中被称为上胎体2u)具有翘曲的形状(warped shape)，因此抵抗径向负载的刚性降低，这使得在负载时轮胎变形能够集中在上胎体2u附近。 
如上所述，轮胎胎面部5的变形是引起滚动阻力主要能量损失的支配性因素。这是因为胎面部5包含伸长率不同的材料，诸如含有钢的周向带束层4、倾斜带束层3等，并且刚性较高。所以，即使在通常具有高刚性的胎圈部11处，由于含有较硬的橡胶并且胎体2是折返的，所以如上所述地也可能在屈曲过程中产生较大的能量损失。在上述特征[4]中，上胎体2u是翘曲的以降低刚性，并且下胎体2d是上升的以提高刚性，由此优先使上胎体2u屈曲以控制位于胎圈部11处的下胎体2d的屈曲。因此归因于轮胎在负载下的滚动的能量损失得以控制，滚动阻力能够被降低。 
下面详细示出得出上述认知的测试结果。在各种比例CSR1/CSR2下采用规格为195/65 R15的子午线轮胎进行滚动阻力测试。应该指出的是，整个测试采用了相同的比例BD/BW、比例SWh/SH和比例CRh/SWh，它们分别为0.026、0.654和1.20。其它轮胎结构条件和评价方法与比例BD/BW所用的条件和方法相同。 
除了比例CSR1/CSR2从比较例轮胎9发生了不同的改变之外，发明例轮胎1至3与比较例轮胎9相同。图7示出了基于表1的这些轮胎的评价结果的比较。如图7所示，在比例CSR1/CSR2为1.0附近处，即从比较例轮胎9到发明例轮胎1处，滚动阻力显著降低。此外，当比例CSR1/CSR2进一步增加时，滚动阻力能够进一步降低。应该指出的是，随着CSR1/CSR2比值的增加，滚动阻力下降。然而，CSR1/CSR2比值受到制造限制。因此鉴 于该限制，比例CSR1/CSR2的最佳值为1.23。 
这是因为，轮胎肩部9处的屈曲刚性减小，使得该部位在负载时优先屈曲，因此胎圈部11和胎面部5的归因于负载的变形得以缓解。如上所述，对于滚动阻力而言，当比例CSR1/CSR2不小于1.0时与传统轮胎具有显著区别得以确认。此外，可以确认的是，随着比例CSR1/CSR2增大，滚动阻力降低。 
以上说明了由根据本发明的轮胎满足的各特征[1]至[4]。在这种情况下，对于根据本发明的轮胎而言，如图1所示，胎体2具有在胎圈芯1处从轮胎宽度方向内侧向外侧折返且延伸的折返部2a，并且优选地在该折返部2a的端部与在胎趾处平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的最短距离CSEh不大于在轮胎的最大宽度位置处平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段与在胎趾处平行于轮胎的旋转轴线绘制的线段之间的最短距离SWh。更优选地，最短距离CSEh不大于最短距离SWh的0.5倍。 
当轮胎具有胎体的折返部2a时，胎圈部11具有双排配置的胎体2，因此由屈曲引起的能量损失增加了。在胎圈部11处的能量损失是引起滚动阻力的原因之一。因此，通过缩短折返部2a可以扩大在轮胎胎侧部处不太可能产生能量损失的屈曲范围。此外，进一步优选地，折返端部的高度CSEh小于SWh的长度的一半。换言之，通常情况下，靠近SWh中间的部位在轮胎的负载下显著地屈曲。然而，由该部位处的屈曲引起的能量损失可以通过将CSEh设定为不大于SWh/2来降低，因此是有效的。 
下面详细示出从中获得上述认知的测试结果。在各种比例CSEh/SWh下使用规格为195/65 R15的子午线轮胎进行滚动阻力测试。应该指出的是，整个测试过程中使用同样的比例BD/BW、比例SWh/SH、比例CRh/SWh和比例CSR1/CSR2，它们分别是0.026、0.654、1.20和1.23。其它轮胎结构条件和 评价方法与用于测试比例BD/BW的条件和方法相同。 
除了比例CSEh/SWh从发明例轮胎3的比例发生了不同的改变之外，发明例轮胎4至8与发明例轮胎3相同。图8示出基于表1的发明例轮胎4至8的评价结果的比较。从图8中可以看出，随着比例CSEh/SWh从1.0开始下降，滚动阻力逐渐减小。此外，可以看出，当比例CSEh/SWh不超过0.5时滚动阻力显著降低。 
这是因为通过缩短可能是屈曲过程中引起能量损失的原因的折返部2a，能够扩大在轮胎胎侧部处的不容易产生能量损失的屈曲范围。当比例CSEh/SWh降至0.5以下时，可以看到卓越的效果。这是因为，在传统的轮胎中，负载下在轮胎的最大宽度位置处的高度SWh的中间部位造成了特别大的屈曲。对此，考虑到在轮胎胎侧部处的能量损失可以被降低，从而能够通过缩短胎体的折返部2a以避免到达该中间部位来降低滚动阻力。 
从上述结果，在本发明中，比例CSEh/SWh优选地不大于1.0，更优选地不大于0.5。 
此外，在本发明中，在胎体2的曲率最大的部位处的曲率半径R优选地不大于25mm。这是因为，胎体2的曲率最大的部位，即，胎面部5附近的胎体2的曲率被增大，从而减少在该部位的轮胎胎侧部处的屈曲刚性，从而胎面部5的屈曲可以得到缓解。 
下面详细示出从中获得上述认知的测试结果。在各种上述曲率半径R的情况下使用规格为195/65 R15的子午线轮胎进行滚动阻力测试。应该指出的是，整个测试过程中使用相同的比例BD/BW、比例SWh/SH、比例CRh/SWh、比例CSR1/CSR2和比例CSEh/SWh，它们分别是0.026、0.654、1.20、1.23和0.25。其它轮胎结构条件和评价方法与用于测试比例BD/BW的条件和方法相同。 
除了在胎体2的曲率最大的部位处曲率半径R与发明例轮 胎8相比发生了不同的改变之外，发明例轮胎9至12与发明例轮胎8相同。图9示出了基于表1的这些轮胎的评价结果的比较。从图9中可以看出，随着曲率半径从40开始降低，滚动阻力逐渐降低。特别是，当曲率半径不超过30mm时、进一步地不超过25mm时看到了显著的改善效果。 
换句话说，在上述性能评价测试中，可以说通过增加轮胎的胎面部5附近的胎体2的曲率减少了滚动阻力。从附图中示出的例子可以明显看出，如果曲率增加，那么滚动阻力的降低效果将进一步提高。然而，由于制造问题，曲率半径R不能降低到小于20mm。因此，同时考虑制造的曲率半径的适当范围是不大于25mm。从上述结果可知，在本发明中，曲率半径R优选地不大于25mm。 
实施例 
按照图1所示的规范制备规格为195/65 R15的子午线轮胎，并进行滚动阻力测试。应该指出的是，轮胎的基本结构是相同的，即，轮胎包括一个胎体帘布层、两个倾斜带束层和位于这两个倾斜带束层上的一个周向增强尼龙层，其中在这两个倾斜带束层中，布置于一个倾斜带束层的帘线和布置于另一个倾斜带束层的帘线以相对于轮胎的赤道面呈24°的角度的方式彼此交叉。 
表1示出了该测试的评价结果。可以确认，根据本发明的发明例在滚动阻力方面与传统例相比具有显著的区别。 
[表1] 
评价结果 
工业实用性
根据本发明的轮胎可广泛用于汽车工业，从而显著地减少汽车对环境的负担。此外，考虑到汽车工业对当前全球环境问题的相当大的影响，本发明可大大有助于解决环境问题。 
附图标记
SW    轮胎最大宽度 
CSW   胎体最大宽度 
BW    带束宽度 
BD     带束的轮胎宽度方向上的端部与中心之间的径向差 
SH     轮胎截面高度 
CSH    胎体高度 
R      胎体曲率最大部位的曲率半径 
CRh    胎体曲率最大部位的高度 
CSEh   折返部的端部的高度 
SWh    轮胎的最大宽度测量位置的高度 
I1     交叉点1(CSH/2) 
I2     交叉点2(带束端部下方) 
I3     交叉点3(胎圈芯上方) 
I4     交叉点4(轮胎最大宽度测量点的高度) 
CSR1   上胎体的路径长度 
CSR2   下胎体的路径长度 
0      轮胎的赤道面 
1      胎圈芯 
2      胎体 
2s     肩部处的胎体 
2u     上胎体 
2d     下胎体 
2a     折返部 
3      倾斜带束层 
3a     倾斜带束层(最窄宽度) 
3b     倾斜带束层 
4      周向带束层 
5      胎面部 
6      充气轮胎 
7      预定轮辋 
8     胎圈装配点 
9     肩部 
10    胎趾 
11    胎圈部 
α    胎圈背面角 

Claims (4)

1.一种充气轮胎，其包括：一对胎圈部、横跨所述一对胎圈部地以环状延伸且作为骨架的胎体、包括至少一个倾斜带束层的带束以及胎面，所述带束和所述胎面被顺次地布置于所述胎体的胎冠部的径向外侧，其中，
在轮胎被安装于预定轮辋的状态下，从轮胎宽度方向上的截面中观察时，
所述带束具有在所述轮胎宽度方向上平坦的形状；
比例SWh/SH不小于0.5，其中SWh是轮胎的最大宽度位置处的平行于轮胎的旋转轴线的线段与胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段之间的最短距离，SH是轮胎的截面高度；
所述胎体在所述轮胎宽度方向上的截面中的曲率在从交叉点I2开始到交叉点I4之间的路径中最大，所述交叉点I2是最窄的倾斜带束层的宽度方向端部处的垂直于所述轮胎的旋转轴线的线段与所述胎体之间的交叉点，所述交叉点I4是所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段与所述胎体之间的交叉点，其中，所述最窄的倾斜带束层的宽度不小于所述胎体的最大宽度CSW的0.6倍；
所述胎体的从交叉点I1开始到所述交叉点I2的路径长度CSR1大于所述胎体的从所述交叉点I1开始到交叉点I3的路径长度CSR2，所述交叉点I1是平分胎体的径向最外端和胎圈芯的径向最外端之间的径向距离CSH并且平行于所述轮胎的旋转轴线延伸的直线与所述胎体之间的交叉点，所述交叉点I3是连接两个胎圈芯的径向最外端的直线与所述胎体之间的交叉点；
比例CRh/SWh在从1.15到1.25的范围内，其中CRh是指从所述胎体的曲率最大的位置到穿过所述胎趾的平行于所述轮胎的旋转轴线的直线的最短距离，SWh是所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段之间的最短距离。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎体具有绕着所述胎圈芯从宽度方向内侧向外侧折返并延伸的折返部，并且，所述折返部的端部与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段之间的最短距离CSEh，不大于所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段之间的最短距离SWh。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，所述折返部的端部与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段之间的所述最短距离CSEh，不大于所述轮胎的最大宽度位置处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段与所述胎趾处的平行于所述轮胎的旋转轴线的线段之间的所述最短距离SWh的0.5倍。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎体的曲率最大的部位处的曲率半径不大于25mm。
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