CN103619612A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种充气轮胎包括布置在一个胎体（2）层的胎冠部的轮胎径向外侧的至少一个带束层（3、4）和胎面（6），用作骨架的胎体（2）层跨越一对胎圈部环状地延伸。在轮胎被安装到适用轮辋（7）的状态下，在轮胎的沿轮胎宽度方向的截面中，带束层（3、4）的最内侧层（3a）的在轮胎宽度方向上的中心部处的半径和带束层（3、4）的最内侧层（3a）的在轮胎宽度方向上的端部处的半径之间的半径差（BD）对最内侧层（3a）的宽度（BW）的比BD/BW在0.01至0.04的范围内，并且胎面接地面的在轮胎宽度方向上的中心部处的半径和胎面接地面的在轮胎宽度方向上的胎面（6）端部处的半径之间的半径差（TD）对胎面接地宽度（TW）的比TD/TW满足关系BD/BW<TD/TW。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有低滚动阻力、良好的耐偏磨损性能并且重量轻的充气轮胎。
背景技术
近年来，为了解决诸如全球变暖等环境问题，正积极地开发对环境具有较小不利影响的产品。对于这样的产品，轮胎也不例外。如果是开发轮胎，为了解决环境问题，重要的是确保有助于车辆的较高燃料效率的轮胎性能。作为实现以上任务的一种方法，已经提出了减小轮胎滚动阻力且降低轮胎重量，而且直到现在已开发了各种技术。
用于减小轮胎滚动阻力的一些传统的改进方法如下。
首先，已知大部分的轮胎滚动阻力产生在胎面部的橡胶中。作为用于直接解决问题的方法，有效的是利用具有较小损耗角正切的橡胶替换胎面部中使用的橡胶。然而，还已知以上方法牺牲了轮胎的诸如耐磨损性能等其它性能。作为另一方法，可以容易地想到降低胎面厚度从而减少橡胶，也就是说，减少滚动阻力的源头。然而，以上方法造成不能确保轮胎的足够的耐磨损寿命的问题。
专利文献1提出了通过限制轮胎的截面形状来减小滚动阻力。尽管所提出的方法确实能够减小滚动阻力，但是当考虑与其它性能的兼容性、特别是与良好的耐磨损性能的兼容性时，需要更详细的轮胎设计。
尽管专利文献2公开了通过轮胎形状的更详细的设计来减小滚动阻力且改进耐磨损性能，但是当要减少轮胎的重量时，该轮胎需要甚至更详细地设计。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-327502号公报
专利文献2：日本特开2009-166819号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于以上情况，本发明提出了用于实现具有低滚动阻力、良好的耐偏磨损性能和重量轻的充气轮胎的轮胎形状的细节。
本发明人发现：可以通过详细地限制轮胎形状而如期望地改进轮胎的性能，并且因为增强构件的形状对于轮胎性能具有显著影响，所以有效的是单独限制作为轮胎的骨架的增强构件的各自的形状。具体地，本发明的发明人发现：通过抑制轮胎在轮胎宽度方向的截面中的剪切变形，特别地通过抑制胎面在胎面宽度方向外侧的剪切变形，能在减少由变形引起的能量损耗所导致的滚动阻力方面和减少通常也是由变形引起的剪切力和滑移所产生的磨损方面同时实现改进。
此外，在本发明中，本发明人限制了增强构件的形状并且随后研究了当轮胎与增强构件的形状组合时的最优化的轮胎外表面的形状。然后本发明人发现：尽管传统地不能够减少胎面厚度，但是即使在胎面厚度降低的情况下也能确保耐磨损性能。因而，本发明人发现可以同时满足三种性能，即减小滚动阻力、改进耐偏磨损性能以及降低重量，由此完成了本发明。
用于解决问题的方案
本发明的主要特征如下。
（1）一种充气轮胎，所述充气轮胎具有：作为骨架的至少一个胎体层，所述至少一个胎体层跨越一对胎圈部环状地延伸；至少一个带束层；和胎面，所述至少一个带束层和所述胎面布置在所述胎体层的胎冠部的轮胎径向外侧，其中
在所述轮胎被组装到适用轮辋的状态下，在轮胎的沿轮胎宽度方向的截面中，
所述带束层的最内侧层的在轮胎宽度方向上的中心部处的半径和所述带束层的最内侧层的在轮胎宽度方向上的端部处的半径之间的半径差BD对所述最内侧层的宽度BW的比BD/BW在0.01至0.04的范围内，并且
胎面接地面的在轮胎宽度方向上的中心部处的半径和所述胎面接地面的在轮胎宽度方向上的胎面端部处的半径之间的半径差TD对胎面接地宽度TW的比TD/TW满足关系BD/BW<TD/TW。
（2）根据以上项目（1）所述的充气轮胎，其中
在胎面端部处测量的胎面厚度TGh对在胎面中央部处测量的胎面厚度TGc的比TGh/TGc在0.5至0.9的范围内，并且
在所述最内侧层的在轮胎宽度方向上的端部处测量的胎面厚度TGe对在所述胎面中央部处测量的胎面厚度TGc的比TGe/TGc在0.2至0.6的范围内。
（3）根据以上项目（1）或（2）所述的充气轮胎，其中
在所述胎体的最大宽度位置处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线和在胎趾处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线之间的最短距离CSWh对所述胎体的轮胎径向最外侧和所述胎趾之间的在轮胎径向上的距离CSH的比CSWh/CSH在0.6至0.9的范围内。
（4）根据以上项目（1）至（3）中任一项所述的充气轮胎，其中
在所述轮胎的最大宽度位置处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线和在所述胎趾处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线之间的最短距离SWh对所述轮胎的截面高度SH的比SWh/SH在0.5至0.8的范围内。
（5）根据以上项目（1）至（4）中任一项所述的充气轮胎，其中
所述最内侧层的宽度BW对所述胎体的最大宽度CSW的比BW/CSW在0.8至0.94的范围内。
（6）根据以上项目（1）至（5）中任一项所述的充气轮胎，其中
从与所述最内侧层的在轮胎宽度方向上的端部对应的位置到与所述胎体的最大宽度位置对应的位置的路径长度CSL对从与所述最内侧层的在轮胎宽度方向上的中心部对应的位置到胎圈芯正下方的位置的路径长度CSP的比CSL/CSP在0.1至0.25的范围内。
（7）根据以上项目（1）至（6）中任一项所述的充气轮胎，其中
至少一个胎体帘布层的折返部的终端和在所述胎趾处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线之间的最短距离CSEh大于所述最短距离SWh。
附图说明
下面，将参照附图进一步说明本发明，其中：
[图1]是示出根据本发明的充气轮胎的在宽度方向上的截面的图；
[图2]（a）是示出传统充气轮胎被施加载荷前后的行为的图；（b）是示出根据本发明的充气轮胎被施加载荷前后的行为的图；
[图3]是示出如何测量胎面厚度（tread gauge）的图；
[图4]（a）和（b）是示出当屈曲的中轴变化时的拉伸应变的图；
[图5]（a）至（e）是示出根据本发明的充气轮胎的不同带束结构的示例的图；
[图6]是示出相对于比BD/BW的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图；
[图7]是示出相对于比TGh/TGc的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图；
[图8]是示出相对于比TGe/TGc的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图；
[图9]是示出相对于比CSWh/CSH的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图；
[图10]是示出相对于比SWh/SH的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图；
[图11]是示出相对于比BW/CSW的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图；以及
[图12]是示出相对于比CSL/CSP的滚动阻力性能和磨损性能的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明根据本发明的充气轮胎。
图1示出了根据本发明的充气轮胎（下面可以称为轮胎）的在轮胎宽度方向上的截面。根据本发明的轮胎10包括：作为骨架的胎体2，该胎体2具有至少一个胎体帘布层（在示出的示例中为一个胎体帘布层），该至少一个胎体帘布层在均埋设有一对胎圈芯1中的一个胎圈芯的胎圈部之间环状地延伸且沿着各胎圈芯1在轮胎宽度方向上从内侧向外侧折返；带束，该带束布置在胎体2的胎冠部的径向外侧，该带束具有至少一个倾斜带束层（在示出的示例中为两个倾斜层3a和3b）和一个周向带束层4，该至少一个倾斜带束层是通过利用橡胶涂布在相对于轮胎赤道面CL倾斜的方向上延伸的多个帘线形成的，该一个周向带束层4是通过利用橡胶涂布沿着轮胎赤道面CL延伸的多个帘线形成的；以及胎面6，该胎面6布置在带束的径向外侧。
如上所述的轮胎10被组装到适用轮辋7并且供使用。在本实施方式中，在轮胎10被组装到适用轮辋7的状态下的沿轮胎宽度方向的截面中，倾斜带束层3a、3b及周向带束层4之中的最内侧层3a的在宽度方向上的中心部（轮胎赤道面CL）处的半径和该最内侧层3a的在宽度方向上的端部3aE处的半径之间的半径差BD对该最内侧层3a的宽度BW的比BD/BW在0.01至0.04的范围内。
注意，优选地，最内侧层3a的沿轮胎径向的半径差从在宽度方向上的中心部（轮胎赤道面CL）向在宽度方向上的端部3aE逐渐减小。
胎面接地面的中心部（轮胎赤道面CL）处的半径和胎面端部TE处的半径之间的半径差TD对胎面接地宽度TW的比TD/TW满足关系：BD/BW<TD/TW。
优选地，胎面表面的在轮胎径向上的半径差从胎面接地面的在宽度方向上的中心部（轮胎赤道面CL）向胎面接地面的胎面端部TE逐渐减小。
轮胎10被组装到适用轮辋7的状态指轮胎10被组装到由JATMA规定的标准轮辋且轮胎未填充有内压或者填充有达到大约30kPa的极低内压的状态。
胎面接地宽度TW指当在轮胎10被组装到由JATMA规定的标准轮辋状态下轮胎10在规定的内压和载重80%的条件下被压抵路面时胎面的接地表面与路面接触的宽度。
注意，当轮胎制造地和使用地采用TRA和ETRTO标准时，将遵守这些标准。
在与轮胎赤道面CL平行的方向上测量半径差BD和半径差TD。
尽管在此处的说明书中，半径差BD和宽度BW是由最内侧层的尺寸限定的，但是最内侧层是指带束层之中的宽度大于或等于胎面接地宽度TW的90%的定位在径向最内侧的层。也就是说，即使当宽度小于胎面接地宽度TW的90%的带束层被定位在径向最内侧时，该带束层也不被认为是本发明中定义的最内侧层。从使用性的观点和下述的对胎面厚度的规定出发，优选地满足关系TW≤BW，更优选地满足关系1.1≤BW/TW≤1.6。
BD/BW在0.01至0.04的范围内的限制意味倾斜带束层3a的在其宽度方向上的半径差小。换言之，该限制意味带束几乎是平坦的。
如上所述，滚动阻力主要由于胎面部的橡胶中发生的能量损耗而引起，为了减小滚动阻力，有效的是抑制沿宽度方向的截面中的作为相关变形的一个示例的剪切变形。如图2的（a）所示，以实线表示具有尺寸195/65R15的正常截面形状的子午线轮胎（具有比BD/BW=0.050）被填充有内压之前的无载荷状态并且以虚线表示该子午线轮胎已经被填充有210kPa的内压、然后施加有4.41kN的载重状态，由于施加载荷前后接地区域中弯曲的带束平坦地延伸的变形导致发生上述剪切变形（参照箭头）。如图2的（a）所示，正常子午线轮胎具有由于肩部相对于胎面中央部小的半径引起的半径差，带束的位于肩部附近的部分在轮胎周向上被拉伸。
结果，帘线交叉地布置的倾斜带束层以在周向上延伸的方式像缩放件（pantograph）一样变形，并且相应地在宽度方向上收缩。结果，促进了上述剪切变形，导致胎面橡胶的滞后损耗的增大。
在轮胎形状方面，防止变形的最简单方法是将带束设计得尽可能平坦。例如，假设具有与图2的（a）示出的轮胎相同的尺寸的但带束平坦（具有比BD/BW=0.026）的轮胎并且假设在与图2的（a）示出的示例相同的条件下施加载荷前后的变形。通过将比BD/BW设定为0.04以下，如图2的（b）所示，施加载荷前后的变形（参照箭头）被限制到极低的水平。因此，通过将比BD/BW设定为0.04以下，减少了胎面橡胶的滞后损耗，获得了具有低滚动阻力的轮胎。
在实际的轮胎设计中，考虑到与胎侧部的变形相关联的变形成分并且考虑到用于防止偏磨损所需的接地构造和接地压力的分布，需要将轮胎的弯曲度设定在适当的范围内而不能使带束完全平坦。对适当的范围的锐意研究表明：比BD/BW为至少0.01。利用以上结构，抑制了胎面橡胶的剪切变形，因此接地面内的剪切力和滑移的分布朝向减小的方向变化。因而，以上结构同时提供了提高耐偏磨损性能的有益效果。
比BD/BW和比TD/TW满足关系BD/BW<TD/TW的限制表示带束具有平坦形状，而胎冠部的在轮胎外表面的形状具有比带束大的下落率（fallingratio）并且是弯曲的。
与带束形状类似地，为了得到适当的接地构造和适当的接地压力的分布，需要将轮胎外表面的形状限定成具有与带束形状相关的适当关系，而不使轮胎外表面的形状完全平坦。当轮胎外表面的形状比带束形状平坦时，轮胎中央部会脱离路面，并且在胎面端部TE中的接地长度比在轮胎中央部中的接地长度长。在该情况下，滚动阻力劣化了，此外包括胎面端部TE的肩部中的接地压力增大了，耐偏磨损性能极度地劣化了。综上，通过设定关系BD/BW<TD/TW，提高了滚动阻力性能和耐偏磨损性能。
比限制BD/BW<TD/TW还意味在胎面端部TE处测量的胎面厚度TGh小于在胎面中央部处测量的胎面厚度TGc。
通常来说，当在磨损量大的肩部侧测量的胎面厚度小时，不能确保耐磨损寿命，且耐磨损性能可能劣化。然而，当如在本发明中带束具有平坦的形状时，具有较小胎面厚度的肩部防止了肩部中的接地长度和接地压力的前述增大。结果，获得了良好的耐磨损性。此外，利用肩部中的小胎面厚度，橡胶变形量减小了。结果，进一步降低了滚动阻力，此外获得了轮胎重量降低的有益效果。
本发明人对胎面厚度的适当范围进行了锐意的研究并且根据下述示例发现：在胎面端部TE处测量的胎面厚度TGh对在胎面中央部处测量的胎面厚度TGc的比TGh/TGc优选地在0.5至0.9的范围内，并且在最内侧层3a的在宽度方向上的端部3aE处测量的胎面厚度TGe对在胎面中央部处测量的胎面厚度TGc的比TGe/TGc优选地在0.2至0.6的范围内。
此外，优选的满足关系TGe≤TGh。
此外，比TD/TW优选地大于或等于0.05，更优选地在0.05至0.15的范围内。原因在于，如在本发明中，在比BD/BW至多为0.04的具有平坦带束线的轮胎中，当比TD/TW大于0.15时，这意味着在正常尺寸轮胎的情况下在肩部中测量的胎面厚度为零。
另外，优选地，胎面厚度从胎面中央部向肩部逐渐减小。
胎面厚度指在轮胎10被组装到适用轮辋7的状态下在沿轮胎宽度方向的截面中在胎体2的法线上测量的从带束之中的最外侧周向带束层4的增强构件的外侧到胎面接地面的胎面橡胶的厚度。在胎面的布置最内侧层3a的部分中，当胎体2的法线方向与最内侧层3a的法线方向差距相当大时，在最内侧层3a的法线上测量胎面厚度。
例如，参照图3，在轮胎赤道面CL上测量胎面中央部的胎面厚度TGc并且该胎面厚度TGc被认为是从包括在周向带束层4中的帘线C的外侧到胎面接地面所测量的胎面橡胶的厚度。在胎体2的穿过胎面端部TE的法线L1上测量在胎面端部TE处的胎面厚度TGh并且该胎面厚度TGh被认为是从包括在周向带束层4中的帘线C的外侧到胎面接地面所测量的胎面橡胶的厚度。在胎体2的穿过最内侧层3a的在宽度方向上的端部3aE的法线L2上测量最内侧层3a的在宽度方向上的端部3aE处的胎面厚度TGe并且该胎面厚度TGe被认为是从包括在周向带束层4中的帘线C的外侧到胎面接地面所测量的胎面橡胶的厚度。
注意，当假设在图3所示的示例中不存在周向带束层4时，胎面厚度TGc和TGh均指从包括在倾斜带束层3b中的对应帘线的外侧到胎面接地面所测量的胎面橡胶的厚度，并且胎面厚度TGe指从包括在倾斜带束层3a中的对应帘线的外侧到胎面接地面所测量的胎面橡胶的厚度。也就是说，胎面厚度均指从对应的最外侧带束层的外侧到胎面接地面的距离。另外，在轮胎具有周向槽设置在轮胎赤道面CL上的花纹的情况下，在胎面部的最靠近轮胎赤道面CL且未设置有任何槽的点处所测量的胎面厚度被定义为胎面厚度TGc。
当胎面橡胶具有冠部/基部结构时，胎面厚度指包括冠部橡胶加上基部橡胶的胎面橡胶的厚度。
当肩部设置有沿轮胎宽度方向延伸的横向花纹槽时，优选地将横向花纹槽的深度设定为与传统横向花纹槽的深度相同以便使胎面橡胶的磨损量均匀化，并且将从各横向花纹槽的底部到最外侧带束层的增强构件的胎面橡胶的厚度设定得小。原因在于，以上设定使得能够显著地提高耐磨损性能。
胎体2的最大宽度位置Wcmax处的与轮胎转动轴平行绘制的线和胎趾8处的与轮胎转动轴平行绘制的线之间的最短距离CSWh对胎体2的径向最外侧和胎趾8之间的在轮胎径向上的距离CSH的比CSWh/CSH优选地在0.6至0.9的范围内，更优选地在0.65至0.8的范围内。
根据以上限制，特别地，在路面附近的轮胎胎侧部的胎体线具有局部屈曲的区域，在该区域中屈曲刚性相对地小。结果，当位于带束端的宽度方向外侧的屈曲区域周围的部分被施加载荷时，该部分变形程度显著，由此降低了胎面部中的变形幅度。换言之，在胎面中减少了上述截面内的剪切变形幅度。作为关于有效地减少施加载荷时的变形用的各种尺寸的试验结果，已经表明：比CSWh/CSH要在0.6至0.9的范围内。
轮胎的最大宽度位置Wmax处的与轮胎转动轴平行绘制的线和胎趾8处的与轮胎转动轴平行绘制的线之间的最短距离SWh（以下可以称为最大宽度处的高度）对轮胎的截面高度SH的比SWh/SH优选地在0.5至0.8的范围内，更优选地在0.6至0.75的范围内。
首要地，需要通过作为骨架的胎体线来调节胎侧部的形状。然而，不期望胎侧部发生如下现象：在橡胶内部发生有助于滚动阻力的能量损耗。也就是说，通过设置具有与胎体线一致的且还与传统轮胎的形状不同的形状的胎侧部，获得了有效的改进。例如，设置这种形状意味使胎侧橡胶相对薄。尽管可能明显地，如果取消胎侧橡胶，胎侧部的尺寸将会与胎体线的最大宽度一致。然而，在实际应用中，因为胎侧橡胶例如用于保护与路边石头接触的胎体，所以需要赋予胎侧橡胶预定的厚度。考虑胎侧部在以上情形中的与轮胎截面高度相比的最大宽度位置，确定比SWh/SH将在前述比的范围内。同时，由于在轮胎设计中设计硫化模具是要点，所以轮胎的形状也被定义为与轮胎设计一样的外表面的尺寸。
最内侧层3a的宽度BW对胎体2的最大宽度CSW的比BW/CSW优选地在0.8至0.94的范围内，更优选地在0.84至0.93的范围内。
根据本发明的轮胎具有平坦形状的带束。因此，事实上，轮胎的接地形状可能在宽度方向上扩展，需要根据该扩展构造出增强层。特别地，为了防止偏磨损，轮胎与路面接触的接地宽度优选地比多个增强层的宽度小。考虑到以上情况，已经确定：在采用根据本发明的轮胎形状的情况下的带束宽度需要被设定为比通常的带束宽度宽，并且带束宽度优选地遵守上述限制。另一方面，如关于在宽度方向上的剪切变形所说明地，当过多的带束被布置在接地面的外侧时，该带束将不利地影响滚动阻力。因此，用于限制偏磨损的最小值和用于限制滚动阻力的最大值两者均是重要的。
从与最内侧层3a的在宽度方向上的端部3aE对应的位置到胎体2的最大宽度位置Wcmax的路径长度CSL对从与最内侧层3a的在宽度方向上的中心部对应的位置到胎圈芯1正下方的位置的路径长度CSP的比CSL/CSP优选地在0.1至0.25的范围内，更优选地在0.12至0.18的范围内。
以上范围用于限制胎体2的如上所述地局部屈曲的部分的长度。具体地，可以通过在设计连接胎体线的最大宽度位置Wcmax和带束下方的位置的平滑曲线时对在对应弯曲区域中的胎体长度进行优化来产生期望的局部变形。当胎体长度在以上区域中短时，这意味该胎体方向沿着该短的长度从径向朝向大致宽度方向变化。因此，增强了胎体局部屈曲的形状特性。
注意，到胎圈芯1正下方的位置的路径长度CSP指胎体2的大致路径长度，在插入式胎圈芯的情况下，该路径长度不包括如图1所示的围绕胎圈芯1的折返部，该路径长度是插入部分的长度。
至少一个胎体帘布层的折返部的终端2E和胎趾8处的与轮胎转动轴平行绘制的线之间的最短距离CSEh（以下可以称为折返高度）优选地比最大宽度处的高度SWh大。
当具有几乎平坦的带束的轮胎在载荷下屈曲时，包括带束的胎冠部很难屈曲，并且由于挠曲引起的屈曲容易集中在胎侧部。该屈曲有时候在轮胎外观方面造成问题：在胎侧部的外表面产生裂纹。
为了防止在胎侧部的外表面产生裂纹，即为了防止在胎侧部的外表面的应变，一种可行的方法是提高胎侧部的屈曲刚性，从而抑制胎侧部的挠曲。然而，如上所述，由于挠曲引起的屈曲集中在胎侧部以减少胎面部的变形的程度且减少胎面部的能量损耗，所以需要在维持大的胎侧部挠曲的同时减少胎侧部的外表面的应变。发明人已尝试各种方法以便在维持大的胎侧部挠曲的同时减少胎侧部的外表面的应变并且发现能够通过将胎体帘布层的距胎圈部的折返高度CSEh设定为比最大宽度处的高度SWh大来抑制胎侧部的外表面上的应变。在轮胎的胎侧部屈曲集中的最大宽度位置Wmax处，胎体帘布层的折返部设于胎体帘布层的主体部上以形成双层，使得在该部分中屈曲的中轴（neutral axis）向外表面侧移位。结果，抑制了外表面的应变。
参照图4，屈曲的中轴的内侧经受压缩应力而屈曲的中轴的外侧经受拉伸应力。橡胶相对于压缩应力的刚性高而相对于拉伸应力的刚性低。因此，如图4的（a）所示，当从屈曲的中轴到胎侧部的表面的距离d大时，作用在屈曲的中轴的外侧的拉伸应变大，且倾向于在该部分中产生裂纹。为了解决以上问题，如图4的（b）所示，通过将从屈曲的中轴至胎侧部的表面的距离d设定得小，作用在屈曲的中轴的外侧的拉伸应变小，由此防止了在该位置中产生裂纹。
根据本发明，通过将胎体帘布层的距胎圈部的折返高度CSEh设定为比最大宽度处的高度SWh大，两个胎体帘布层布置在轮胎的胎侧部的屈曲所集中的最大宽度位置Wmax处，屈曲的中轴向外表面侧移位。结果，抑制了在该胎侧部中的外表面的应变。注意，由于仅改变了胎体帘布层的折返高度CSEh，因此没有大幅影响轮胎整体的挠曲。
通过如上所述地限制胎体帘布层的折返高度CSEh，提高了在具有平坦带束线的轮胎中经常看到的胎侧部外观的耐久性，而没有损害前述滚动阻力性能和耐偏磨损性能。
比CSEh/SWh优选地大于1.0，更优选地在1.02至2.0的范围内，甚至更优选地在1.02至1.24的范围内。当比CSEh/SWh为1.0时，即当胎体帘布层的折返部的端部被定位在最大宽度位置Wmax处时，该端部的位置与屈曲的中心一致，因此很有可能从折返部的端部开始产生裂纹。因此，优选地，比CSEh/SWh大于1。因为折返高度CSEh由于制造误差稍微变化的实际情况并且因为折返高度CSEh要比最大宽度处的高度SWh大的需要，所以比CSEh/SWh的优选范围的下限被设定为1.02。
另一方面，因为即使当折返高度CSEh增大到远大于最大宽度处的高度SWh的高度时也不会提高抑制表面应变的效果，所以比CSEh/SWh的优选范围的上限被设定为2.0。另外，在多数轮胎中，当该比超过2.0时，建立了胎体帘布层的折返部的端部超过带束边缘的位置关系（包封套结构）。当折返部过大时，可能影响挠曲，并且可能由于纵向弹性的增加而使乘坐舒适性劣化。根据下述示例，已经确定：当CSEh/SWh为1.24时，充分地实现了本发明的有益效果。
本发明不限于以上实施方式，各种变型是可行的。例如，可以通过使用两个胎体帘布层来构造胎体2。胎体2还可以被构造成介于胎圈芯之间而没有围绕胎圈芯1折返。胎体2还可以具有包封套结构。此外，在本发明中包括具有不对称的胎冠形状、不对称的带束形状/结构的轮胎。在是不对称的轮胎的情况下，左右BD和左右TD的平均值被用作BD和TD。
在下文中，将参照附图说明根据本发明的充气轮胎的带束结构的其它实施方式。
如图5的（a）所示，作为带束，可以设置具有胎面接地宽度TW90%以上的宽度的一个周向带束层4。
如图5的（b）所示，可以采用如下的所谓三角（delta）构造：该构造包括具有胎面接地宽度TW90%以上的宽度的一个周向带束层4和布置在周向带束层4的径向外侧的一个倾斜带束层3a。
如图5的（c）所示，作为三角构造的另一个示例，可以在具有胎面接地宽度TW90%以上的宽度的一个倾斜带束层3a的径向外侧布置一个周向带束层4。
如图5的（d）所示，对于具有胎面接地宽度TW90%以上的宽度的周向带束层4，在宽度方向上可以使用不同的帘线材料。也就是说，周向带束层4可以由利用橡胶涂布钢丝帘线而在胎面肩部中形成的周向带束层4a和利用橡胶涂布诸如尼龙帘线等有机纤维帘线而形成的周向带束层4b构成。
如图5的（e）所示，周向带束层4可以由左侧周向带束层4l和右侧周向带束层4r构成，周向带束层4可以在轮胎赤道面CL附近被中断。然而，作为左侧周向带束层4l的宽度BWl和右侧周向带束层4r的宽度BWr的和的宽度BW（BW=BWl+BWr）需要是胎面接地宽度TW的至少90%。在这种情况下，周向带束层4与在本发明中定义的“最内侧层”对应。注意，在本发明中，半径差BD被定义为层4l、4r从轮胎中央侧的端部至在宽度方向上的端部的降低的高度的平均值。
[示例]
在下文中将说明本发明的示例。然而，本发明不限于这些示例。
利用表1和表2所示的规格，试制了具有195/65R15的尺寸的传统例轮胎、比较例轮胎和实施例轮胎，各试验轮胎经受了根据示例1（表格1）的滚动阻力性能试验、耐磨损性试验以及重量测量，各试验轮胎还经受了根据示例2（表格2）的滚动阻力性能试验、耐磨损性试验、重量测量、纵向弹性性能试验以及胎侧部中产生裂纹的耐久性试验。
各试验轮胎具有相同的轮胎结构，该结构包括：一个胎体帘布层；两个倾斜带束层，一层中的帘线与另一层中的帘线交叉，以相对于轮胎赤道面CL成24°的倾斜角度布置帘线；以及周向尼龙带束，该周向尼龙带束布置在上方。在轮胎最大宽度位置Wmax处的从轮胎内表面至轮胎外表面的厚度近似相同。
（滚动阻力性能试验）
以如下方式检测滚动阻力：各试验轮胎被组装到标准轮辋且填充有210kPa的内压，然后使用具有直径为1.7m的铁板表面的鼓试验机（具有80km/h的速度）来测量车轴的滚动阻力。根据ISO18164以光滑鼓且向前的方式进行滚动阻力的测量。以传统例轮胎的滚动阻力被定义为100的方式使得表1和表2中所示的测量结果被指数化，数值越小表示滚动阻力越好。在评价中，忽略误差，而从市场优越性的观点出发大于或等于4%的差异被认为是明显差异。特别地，当观察到大于或等于10%的滚动阻力时，这显示了显著的效果。
（耐磨损性试验）
以如下方式进行耐磨损性试验：各试验轮胎被组装到标准轮辋且填充有210kPa的内压，在与滚动阻力试验相同的载荷条件下使用具有直径为1.7m的带安全步道的表面的室内鼓试验机（具有80km/h的速度）。交替地重复自由滚动10分钟的输入和在制动方向上的0.1G的输入。测量在以上条件下行驶1200km之后的磨耗重量（磨耗橡胶的量）。以传统例轮胎的磨耗重量被定义为100的方式使得表1和表2中所示的测量结果被指数化，数值越小表示磨损性能越好。大于或等于1.5%的差异被认为是明显差异，大于或等于10%的差异被认为是显著的差异。
由于该试验对磨损的橡胶的重量进行了比较，所以该试验包含耐磨损性试验的强烈意味。然而，由于耐偏磨损性能差的轮胎在早期阶段被耗尽，因此通过试验来进行该检查是可行的。也就是说，该构思允许从耐偏磨损和耐磨耗两方面出发得到。
（重量测量）
测量在轮胎被组装到轮辋之前的各试验轮胎自身的重量。以传统例轮胎的重量被定义为100的方式使得表1和表2中所示的测量结果被指数化，数值越小表示重量越小。
（纵向弹性性能试验）
在滚动阻力试验期间测量挠曲的量，通过“载荷/屈曲量”计算的弹性被指数化。数值越大表示挠曲量越小。换言之，越小的值表示越大的挠曲量和越好的乘坐舒适性。通过从无载荷下的轮胎轴高减去有载荷下的轮胎轴高来计算挠曲量。
（胎侧部中产生裂纹的耐久性试验）
以如下方式进行胎侧部中产生裂纹的耐久性试验：各试验轮胎被组装到标准轮辋且填充有210kPa的内压，然后在标准载荷的2.5倍的载荷条件（即促进裂纹产生的条件）下使用具有直径为1.7m的铁板表面的鼓试验机（具有80km/h的速度）测量直到在胎侧部中产生裂纹为止的行驶距离。测量结果被指数化，数值越大表示裂纹越少。
[示例1]
[表1-1]
[表1-2]
图6是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比BD/BW，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。
从图6和表1可以看出，当比BD/BW在0.01至0.04的范围内且满足关系BD/BW<TD/TW时，滚动阻力性能小于或等于96，磨损性能小于或等于98.5，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。
此外，从图6中的实线（满足权利要求1所述的要求）和虚线（满足权利要求2所述的要求）之间的比较可以看出，滚动阻力性能和磨损性能在由虚线表示的试验中被改进了。也就是说，可以看出通过将比TGh/TGc和TGe/TGc设定在适当的范围内可以进一步改进滚动阻力性能和磨损性能。
图7是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比TGh/TGc，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。图8是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比TGe/TGc，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。
从图7和表1可以看出，当比TGh/TGc在0.5至0.9的范围内时，滚动阻力性能小于或等于95，磨损性能小于或等于98.5，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。还可以看出，当比TGh/TGc在0.6至0.88的范围内时，滚动阻力性能小于或等于91，磨损性能小于或等于96，因而进一步改进了这两个性能。
从图8和表1可以看出，当比TGe/TGc在0.2至0.6的范围内时，滚动阻力性能小于或等于95，磨损性能小于或等于98.5，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。还可以看出，当比TGe/TGc在0.3至0.58的范围内时，滚动阻力性能小于或等于91，磨损性能小于或等于96，因而进一步改进了这两个性能。
此外，从表1可以看出，当满足关系BD/BW<TD/TW时，轮胎重量减少了。具体地，比较例轮胎2满足关系BD/BW=0.039，这在本发明的限制范围内。然而，比较例轮胎2还满足关系TD/TW<BD/BW，这偏离了本发明的限制。因此，尽管与传统例轮胎相比改进了滚动阻力性能和磨损性能两者，但是轮胎重量被增加到102。另一方面，在具有限制了胎面厚度分布（BD/BW<TD/TW）的实施例轮胎中，与传统例轮胎相比轮胎重量减少了，并且滚动阻力性能和磨损性能被改进到大于或等于比较例轮胎2。
同时，由于当肩部中的胎面厚度减少时耐磨损性能劣化了，所以传统地不可能将肩部中的胎面厚度的厚度设定得小。然而，已经发现通过将根据本发明的带束线的限制与减小肩部中的厚度的技术相组合，可以在维持耐磨损性的同时得到由进一步降低滚动阻力和减少重量的胎面厚度的减小所实现的有益效果。
图9是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比CSWh/CSH，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。
从图9和表1（实施例轮胎7和实施例轮胎11-15）可以看出，当比CSWh/CSH在0.6至0.9的范围内时，滚动阻力性能小于或等于86，磨损性能小于或等于90，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。还可以看出，当比CSWh/CSH在0.7至0.8的范围内时，滚动阻力性能小于或等于80，磨损性能小于或等于85，因而进一步改进了这两个性能。
图10是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比SWh/SH，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。
从图10和表1（实施例轮胎7和实施例轮胎11-15）可以看出，当比SWh/SH在0.5至0.8的范围内时，滚动阻力性能小于或等于86，磨损性能小于或等于90，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。还可以看出，当比CSWh/CSH在0.6至0.75的范围内时，滚动阻力性能小于或等于81，磨损性能小于或等于87，因而进一步改进了这两个性能。
图11是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比BW/CSW，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。
从图11和表1（实施例轮胎13和实施例轮胎16-20）可以看出，当比BW/CSW在0.8至0.94的范围内时，滚动阻力性能小于或等于77，磨损性能小于或等于81，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。还可以看出，当比BW/CSW在0.84至0.93的范围内时，滚动阻力性能小于或等于73，磨损性能小于或等于79，因而进一步改进了这两个性能。
图12是表示表1中示出的结果的曲线图，以水平轴表示比CSL/CSP，以竖直轴表示滚动阻力性能和磨损性能。
从图12和表1（实施例轮胎17和实施例轮胎21-25）可以看出，当比CSL/CSP在0.1至0.25的范围内时，滚动阻力性能小于或等于78，磨损性能小于或等于82，因而与传统例轮胎相比改进了这两个性能。还可以看出，当比CSL/CSP在0.12至0.24的范围内时，滚动阻力性能小于或等于75，磨损性能小于或等于81，因而进一步改进了这两个性能。
[示例2]
[表2-1]
Figure BDA0000442259330000211
[表2-2]
Figure BDA0000442259330000221
从表2可以看出，比CSEh/SWh越大表示针对在胎侧部中产生裂纹的耐久性能被改进得越多。然而，从实施例轮胎27和实施例轮胎28之间的比较可以看出，即使当比CSEh/SWh从1.24增加到1.35时，针对在胎侧部中产生裂纹的耐久性能也仅改进了1，纵向弹性性能也仅改进了2.6。从以上可以看出，当比CSEh/SWh小于或等于1.24时，充分地得到了本发明的有益效果。
另一方面，在实施例轮胎29和实施例轮胎30中，其中比CSEh/SWh小于或等于1.0，确认针对在胎侧部中产生裂纹的耐久性能有降低的倾向。
从以上结果可以确定：通过将比CSEh/SWh设定为大于1.0，改进了针对在胎侧部中产生裂纹的耐久性能。
附图标记列表
1  胎圈芯
2  胎体
2  胎体帘布层
3a  倾斜带束层（最内侧层）
3b  倾斜带束层
4  周向带束层
6  胎面
7  轮辋
8  胎趾
10  充气轮胎
TE  胎面端部
CL  轮胎赤道面

Claims (7)

1.一种充气轮胎，所述充气轮胎具有：作为骨架的至少一个胎体层，所述至少一个胎体层跨越一对胎圈部环状地延伸；至少一个带束层；和胎面，所述至少一个带束层和所述胎面布置在所述胎体层的胎冠部的轮胎径向外侧，其中
在所述轮胎被组装到适用轮辋的状态下，在轮胎的沿轮胎宽度方向的截面中，
所述带束层的最内侧层的在轮胎宽度方向上的中心部处的半径和所述带束层的最内侧层的在轮胎宽度方向上的端部处的半径之间的半径差BD对所述最内侧层的宽度BW的比BD/BW在0.01至0.04的范围内，并且
胎面接地面的在轮胎宽度方向上的中心部处的半径和所述胎面接地面的在轮胎宽度方向上的胎面端部处的半径之间的半径差TD对胎面接地宽度TW的比TD/TW满足关系BD/BW<TD/TW。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
在胎面端部处测量的胎面厚度TGh对在胎面中央部处测量的胎面厚度TGc的比TGh/TGc在0.5至0.9的范围内，并且
在所述最内侧层的在轮胎宽度方向上的端部处测量的胎面厚度TGe对在所述胎面中央部处测量的胎面厚度TGc的比TGe/TGc在0.2至0.6的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述胎体的最大宽度位置处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线和在胎趾处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线之间的最短距离CSWh对所述胎体的轮胎径向最外侧和所述胎趾之间的在轮胎径向上的距离CSH的比CSWh/CSH在0.6至0.9的范围内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
在所述轮胎的最大宽度位置处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线和在所述胎趾处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线之间的最短距离SWh对所述轮胎的截面高度SH的比SWh/SH在0.5至0.8的范围内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述最内侧层的宽度BW对所述胎体的最大宽度CSW的比BW/CSW在0.8至0.94的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
从与所述最内侧层的在轮胎宽度方向上的端部对应的位置到与所述胎体的最大宽度位置对应的位置的路径长度CSL对从与所述最内侧层的在轮胎宽度方向上的中心部对应的位置到胎圈芯正下方的位置的路径长度CSP的比CSL/CSP在0.1至0.25的范围内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
至少一个胎体帘布层的折返部的终端和在所述胎趾处的与所述轮胎的转动轴平行绘制的线之间的最短距离CSEh大于所述最短距离SWh。
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