CN103717407A - 乘用车用充气子午线轮胎及该轮胎的使用方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有胎体并且包括布置在胎体外侧的带束和胎面，其中：轮胎的截面宽度SW和外径OD具有如下关系：当SW<165（mm）时，比SW/OD≤0.26，而当SW≥165（mm）时，SW和OD满足关系式OD≥2.135×SW+282.3，设定V1表示如下的橡胶的体积，该橡胶比带束层之中的宽度最大的最大宽度带束层的两端靠内侧，且比作为在轮胎宽度方向的中央位置处的为带束层中的最外层的加强构件靠外侧，并且V2表示形成在胎面的表面中的所有槽的总体积，比V2/V1为20%以下。

Description

乘用车用充气子午线轮胎及该轮胎的使用方法
技术领域
本发明涉及一种乘用车用充气子午线轮胎及该轮胎的使用方法。
背景技术
直到1960年左右，在车辆中主流使用具有较窄截面宽度的斜交轮胎，这是因为那时的车辆重量轻，车辆所要求的速度低，结果轮胎的负担轻。然而，近来，由于车辆重量和速度的增大，子午线轮胎成为主流，尤其需要具有较大宽度且呈扁平形状的子午线轮胎（例如参见专利文献1）。
然而，大轮胎宽度牺牲了车辆空间，由此使得舒适性劣化了。此外，伴随对环境问题的关注不断增加而使得对低燃料消耗性的需求不断增长，但是大轮胎宽度增大了空气阻力并且引起燃料消耗性恶化的其它问题。
特别地，研发未来实用化的电动车需要确保用于容纳诸如电动机的驱动部件的充足空间，其中驱动部件用于控制轮胎绕驱动轴转动的扭矩。在这点上，确保轮胎周围的充足空间也变得越来越重要。
此外，上述大宽度的扁平状轮胎具有大宽度的胎面表面，使得在雨中行驶期间难以如以箭头示意性示出水的流路的图1的（a）所示地朝向两侧横向排水，这导致排水性劣化。此外，大宽度的扁平状轮胎的接地长度L小，这易于引起所谓的打滑现象，如图1的（a）所示，其中，归因于从胎面表面进入的水膜，胎面表面上浮，结果减小实际的接地面积而不能抓牢，产生湿路面性能劣化的问题。
鉴于上述问题，特别是在大宽度的扁平状子午线轮胎中的上述问题，至此，必须在胎面表面设置截面积大且沿胎面周向延伸的主槽。
然而，当布置槽深大的主槽时，必须与主槽的大深度对应地增大胎面的厚度，这引起轮胎重量增大和行驶性能劣化的问题。此外，设置具有大槽宽的主槽导致负比率增大，这减小了接地面积，引起抓地力劣化的问题，也就是干路面上的操控稳定性和制动性能劣化，此外，使得耐磨性和噪音性能低下。
此外，已知：为了减小滚动阻力以便获得低燃料消耗性，在大宽度的扁平状子午线轮胎中使用具有低滞后损失的胎面橡胶。然而，使用具有低滞后损失的橡胶导致湿路面上的抓地性能低下的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-40706号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，通常难以以兼容的方式获得轮胎的低燃料消耗性、舒适性（车辆中的空间）、湿路面性能和干路面性能，强烈期望一种能够同时改善性能的根本性的技术。
因而，本发明旨在解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种乘用车用充气子午线轮胎及该轮胎的使用方法，在该轮胎在干路面上具有优良的行驶性能且在湿路面上具有优良的行驶性能的同时，该轮胎的空气阻力值（Cd值）和轮胎滚动阻力值（RR值）两者都减小并且能够实现低燃料消耗性、确保车辆内的空间。
用于解决问题的方案
为解决上述问题，本发明的发明人进行了锐意研究。
结果，发明人发现将轮胎宽度的减小和轮胎直径的增大控制在适当比例下，即将轮胎截面宽度SW和轮胎外径ＯD限定在适当比例下极其有效。
此外，本发明的发明人还获得如下新发现，可以在宽度小且直径大的上述轮胎中适当地限定槽体积，甚至使得能够以兼容的方式确保在干路面和湿路面两者上的行驶性能。
基于上述发现创作了本发明，主要结构特征如下：
（1）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有胎体，所述胎体由子午线排列帘线的帘布层构成并且跨过一对胎圈部环状地设置，所述乘用车用充气子午线轮胎包括带束和胎面，所述带束包括一个或多个带束层，所述带束和所述胎面以该顺序布置在所述胎体的径向外侧，
其中，设定SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，SW和OD满足下面的关系：当SW<165mm时，比SW/OD≤0.26，而当SW≥165mm时，SW和OD满足关系式OD≥2.135×SW+282.3，
其中，设定V1表示如下的橡胶的体积，所述橡胶位于比所述带束层之中的在轮胎宽度方向上宽度最大的最大宽度带束层的宽度方向两端靠轮胎宽度方向内侧，且比作为在轮胎宽度方向的中央位置处的为所述带束层之中的轮胎径向最外层的加强构件靠轮胎径向外侧的位置，并且V2表示形成在所述胎面的表面中的所有槽的总体积，比V2/V1为20%以下。
（2）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有胎体，所述胎体由子午线排列帘线的帘布层构成并且跨过一对胎圈部环状地设置，所述乘用车用充气子午线轮胎包括带束和胎面，所述带束包括一个或多个带束层，所述带束和所述胎面以该顺序布置在所述胎体的径向外侧，
其中，设定SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，SW和OD满足关系式OD≥-0.0187×SW2+9.15×SW-380，
其中，设定V1表示如下的橡胶的体积，所述橡胶位于比所述带束层之中的在轮胎宽度方向上宽度最大的最大宽度带束层的宽度方向两端靠轮胎宽度方向内侧，且比作为在轮胎宽度方向的中央位置处的为所述带束层之中的轮胎径向最外层的加强构件靠轮胎径向外侧的位置，并且V2表示形成在所述胎面的表面中的所有槽的总体积，比V2/V1为20%以下。
（3）根据上述（1）或（2）所述的乘用车用充气子午线轮胎，其中所述胎面的表面的负比率为20%以下。
（4）根据上述（1）-（3）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，
其中，设定δg表示轮胎赤道面中的槽的槽深，δt表示在轮胎赤道面中从所述胎面的表面到轮胎径向最外侧的所述加强构件的胎面橡胶的厚度，δg和δt满足：δg/δt≤0.85。
（5）根据上述（1）-（4）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其中比SW/OD为0.24以下。
（6）一种乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其包括在至少250kPa的内压下使用根据上述（1）-（5）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种乘用车用充气子午线轮胎和该轮胎的使用方法，在该轮胎在干路面上具有优良的行驶性能且在湿路面上具有优良的行驶性能的同时，该轮胎的空气阻力值（Cd值）和轮胎滚动阻力值（RR值）两者都减小并且能够实现低燃料消耗性、确保车辆内的空间。
附图说明
下面将参照附图进一步说明本发明，其中：
[图1]（a）是示出大宽度子午线轮胎的湿路面性能的图。（b）是示出窄宽度子午线轮胎的湿路面性能的图。
[图2]是示出轮胎的截面宽度SW和外径OD的图。
[图3]（a）是示出安装有本发明的直径增大且宽度减小的轮胎的车辆的图。（b）是示出安装有传统轮胎的车辆的图。
[图4]（a）和（b）是分别示出供试轮胎和传统轮胎的SW和OD之间的关系的图。
[图5]是示出各轮胎中的滚动阻力和空气阻力之间的关系的图。
[图6]（a）至（d）均是示出根据本发明的实施方式的轮胎的胎面花纹的一部分的展开图。
[图7]是用于示出比δg/δt的轮胎宽度方向示意性截面图。
[图8]（a）和（b）是用于示出比V2/V1的图。
具体实施方式
以下，说明本发明的乘用车用充气子午线轮胎（以下，该轮胎还将被简称为“轮胎”）的实现过程。
首先，本发明的发明人关注如下事实：与传统轮胎相比窄化子午线轮胎的轮胎截面宽度SW（见图2）使得车辆确保在车辆中的充足空间，特别地确保在轮胎的车辆安装内侧附近处用于容纳驱动单元的空间（见图3）。
此外，窄化轮胎截面宽度SW减小了轮胎的从前方观察的面积（以下，该面积被称为前方投影面积），这产生了减小车辆的空气阻力值（Cd值）的效果。
然而，接地部遭受大变形，在同样的空气压力下，这导致滚动阻力值（RR值）大的问题。
同时，发明人发现子午线轮胎特有的性质将解决上述问题。具体地，发明人关注如下事实：与斜交轮胎相比，子午线轮胎的胎面变形小，由此可使子午线轮胎的外径OD与传统相比增大，从而不易受路面粗糙度的影响，这使得在同样空气压力下减小了滚动阻力值（RR值）。此外，增大轮胎直径还提高了轮胎的负荷能力。此外，如图3所示，子午线轮胎的大外径增大了驱动轴的高度，这扩大了底盘下的空间，使得车辆确保了用于车辆转向架、驱动单元等的宽空间。
这里，在已经权衡了对滚动阻力值（RR值）的关系的前提下，轮胎的窄化的宽度和增大的外径两者在确保车辆内的空闲空间方面都起作用。此外，轮胎的窄化的宽度使得车辆的空气阻力值（Cd值）减小。
鉴于上述方面，发明人进行了如下细致的研究：优化轮胎截面宽度和轮胎外径之间的平衡，以便与传统子午线轮胎相比改进与空气阻力值（Cd值）和轮胎的滚动阻力值（RR值）有关的特性。
发明人关注了轮胎截面宽度SW和轮胎外径OD之间的关系，通过以下述方式对轮胎进行试验，推导出与空气阻力值（Cd值）和滚动阻力值（RR值）有关的特性都优于传统子午线轮胎时轮胎的SW和OD所满足的条件。也就是，包括传统尺寸之外的那些尺寸的各种尺寸的轮胎均被安装到车辆上，以测量空气阻力值（Cd值）和滚动阻力值（RR值）。
下面，将对推导出SW和OD之间的最优关系的试验结果进行详细说明。
基于上述发现，本发明的发明人研究通过增大轮胎外径并且窄化轮胎宽度而使空气阻力值和滚动阻力值两者能够以兼容的方式减小的特定条件。
首先，制备尺寸为195/65R15的轮胎作为基准轮胎1，该尺寸的轮胎是在车辆中最常用的类型并且因此适于轮胎性能的比较。然后，制备尺寸为225/45R17的轮胎作为基准轮胎2，该尺寸比基准轮胎1的尺寸大。
此外，制备各种尺寸的轮胎（供试轮胎1-供试轮胎52），其均与轮辋组装并且进行下面的试验。
表1和图4示出了各试验轮胎的具体规格。各轮胎的除了表1所示的以外的其它规格（例如，各轮胎的内部结构）与常用轮胎的规格一样。各试验轮胎包括胎体，胎体由子午线排列帘线的帘布层构成并且跨过一对胎圈部环状地设置。
关于轮胎尺寸，广泛地研究了包含在JATMA、TRA、ETRTO等中规定的传统尺寸和除了这些传统尺寸以外的轮胎尺寸的各种轮胎尺寸。
[表1-1]
轮胎尺寸 SW（mm） OD（mm） SW/OD
传统轮胎1 145/70R12 145 507.8 0.29
传统轮胎2 155/55R14 155 526.1 0.29
传统轮胎3 165/60R14 165 553.6 0.30
传统轮胎4 175/65R14 175 583.1 0.30
传统轮胎5 185/60R15 185 603 0.31
传统轮胎6 205/55R16 205 631.9 0.32
传统轮胎7 215/60R16 215 664.4 0.32
传统轮胎8 225/55R17 225 679.3 0.33
传统轮胎9 245/45R18 245 677.7 0.36
基准轮胎1 195/65R15 195 634.5 0.31
基准轮胎2 225/45R17 225 634.3 0.35
供试轮胎1 155/55R21 155 704.5 0.22
供试轮胎2 165/55R21 165 717.4 0.23
供试轮胎3 155/55R19 155 653.1 0.24
供试轮胎4 155/70R17 155 645.8 0.24
供试轮胎5 165/55R20 165 689.5 0.24
供试轮胎6 165/65R19 165 697.1 0.24
供试轮胎7 165/70R18 165 687.5 0.24
供试轮胎8 165/55R16 165 589.3 0.28
供试轮胎9 175/65R15 175 625.0 0.28
供试轮胎10 185/60R17 185 660.7 0.28
供试轮胎11 195/65R17 195 696.4 0.28
供试轮胎12 205/60R18 205 732.1 0.28
供试轮胎13 185/50R16 185 596.8 0.31
供试轮胎14 205/60R16 205 661.3 0.31
供试轮胎15 215/60R17 215 693.5 0.31
供试轮胎16 225/65R17 225 725.8 0.31
供试轮胎17 155/45R21 155 672.9 0.23
供试轮胎18 205/55R16 205 631.9 0.32
供试轮胎19 165/65R19 165 697.1 0.24
供试轮胎20 155/65R18 155 658.7 0.24
[表1-2]
轮胎尺寸 SW（mm） OD（mm） SW/OD
供试轮胎21 145/65R19 145 671.1 0.22
供试轮胎22 135/65R19 135 658.1 0.21
供试轮胎23 125/65R19 125 645.1 0.19
供试轮胎24 175/55R22 175 751.3 0.23
供试轮胎25 165/55R20 165 689.5 0.24
供试轮胎26 155/55R19 155 653.1 0.24
供试轮胎27 145/55R20 145 667.5 0.22
供试轮胎28 135/55R20 135 656.5 0.21
供试轮胎29 125/55R20 125 645.5 0.19
供试轮胎30 175/45R23 175 741.7 0.24
供试轮胎31 165/45R22 165 707.3 0.23
供试轮胎32 155/45R21 155 672.9 0.23
供试轮胎33 145/45R21 145 663.9 0.22
供试轮胎34 135/45R21 135 654.9 0.21
供试轮胎35 145/60R16 145 580.4 0.25
供试轮胎36 155/60R17 155 617.8 0.25
供试轮胎37 165/55R19 165 664.1 0.25
供试轮胎38 155/45R18 155 596.7 0.26
供试轮胎39 165/55R18 165 638.7 0.26
供试轮胎40 175/55R19 175 675.1 0.26
供试轮胎41 115/50R17 115 546.8 0.21
供试轮胎42 105/50R16 105 511.4 0.21
供试轮胎43 135/60R17 135 593.8 0.23
供试轮胎44 185/60R20 185 730 0.25
供试轮胎45 185/50R20 185 693.0 0.27
供试轮胎46 195/60R19 195 716.6 0.27
供试轮胎47 175/60R18 175 667.2 0.26
供试轮胎48 195/55R20 195 722.5 0.27
供试轮胎49 215/50R21 215 748.4 0.29
供试轮胎50 205/55R20 205 733.5 0.28
供试轮胎51 185/45R22 185 716.3 0.26
供试轮胎52 155/65R13 155 634.3 0.29
<空气阻力值>
在实验室中，具有表2中的轮胎内压的上述各试验轮胎被安装到排气量为1500cc的车辆，然后采用相当于100km/h速度的空气对车辆送风，利用载置在车轮下方的地板上的天平（scale）测量空气动力，由此测量空气阻力。以基准轮胎1为“100”的指数值来表示评价结果。指数值越小表示空气阻力越小。
<滚动阻力值>
通过如下方式测量滚动阻力：将上述各试验轮胎均与轮辋组装，以获得轮胎-轮辋组件；在轮胎-轮辋组件上施加对于安装该轮胎的车辆规定的最大负荷；使轮胎在100km/h的鼓转动速度条件下转动。
这里，“对于安装该轮胎的车辆规定的最大负荷”指当规定数量上限的乘客乘坐在乘用车辆中时施加在乘用车辆的四个轮胎上的各自四个负荷值之中的最大负荷值。
以基准轮胎为“100”的指数值来表示评价结果。指数值越小表示空气阻力越小。
表2、图4和图5示出了空气阻力和滚动阻力的评价结果。在图4中，观察到滚动阻力和空气阻力减小效果显著的轮胎用白色标记表示，减小效果不足的轮胎用黑色标记表示。
[表2-1]
轮胎尺寸 内压（kPa） RR值（指数） Cd值（指数）
传统轮胎1 145/70R12 295 108 94
传统轮胎2 155/55R14 275 111.3 91
传统轮胎3 165/60R14 260 108.6 93
传统轮胎4 175/65R14 245 103.6 101
传统轮胎5 185/60R15 230 103.9 98
传统轮胎6 205/55R16 220 101 102
传统轮胎7 215/60R16 220 93 104
传统轮胎8 225/55R17 220 85 106
传统轮胎9 245/45R18 220 80 111
基准轮胎1 195/65R15 220 100 100
基准轮胎2 225/45R17 220 83 106
供试轮胎1 155/55R21 220 60 90
供试轮胎2 165/55R21 220 55 94
供试轮胎3 155/55R19 220 90 90
供试轮胎4 155/70R17 220 85 95
供试轮胎5 165/55R20 220 72 97
供试轮胎6 165/65R19 220 65 97
供试轮胎7 165/70R18 220 61 98
供试轮胎8 165/55R16 220 102 92
供试轮胎9 175/65R15 220 98 97
供试轮胎10 185/60R17 220 85 99
供试轮胎11 195/65R17 220 78 100
供试轮胎12 205/60R18 220 69 102
供试轮胎13 185/50R16 220 108 97
供试轮胎14 205/60R16 220 98 102
供试轮胎15 215/60R17 220 91 103
供试轮胎16 225/65R17 220 85 105
供试轮胎17 155/45R21 220 70 90
供试轮胎18 205/55R16 220 99 102
供试轮胎19 165/65R19 260 92.2 98
供试轮胎20 155/65R18 275 96 91
[表2-2]
轮胎尺寸 内压（kPa） RR值（指数） Cd值（指数）
供试轮胎21 145/65R19 295 92.4 89
供试轮胎22 135/65R19 315 91.6 87
供试轮胎23 125/65R19 340 88.2 85
供试轮胎24 175/55R22 345 84.8 96
供试轮胎25 165/55R20 260 92.6 93
供试轮胎26 155/55R19 275 96.2 91
供试轮胎27 145/55R20 290 92.3 89
供试轮胎28 135/55R20 310 92.4 87
供试轮胎29 125/55R20 340 87.7 85
供试轮胎30 175/45R23 250 85.5 96
供试轮胎31 165/45R22 255 89.7 93
供试轮胎32 155/45R21 270 93.2 91
供试轮胎33 145/45R21 290 92.2 89
供试轮胎34 135/45R21 310 92.1 87
供试轮胎35 145/60R16 290 93.9 89
供试轮胎36 155/60R17 270 92.1 91
供试轮胎37 165/55R19 255 89.4 93
供试轮胎38 155/45R18 270 92.1 91
供试轮胎39 165/55R18 255 89.4 93
供试轮胎40 175/55R19 250 88.7 96
供试轮胎41 115/50R17 350 86.7 83
供试轮胎42 105/50R16 350 94.1 80
供试轮胎43 135/60R17 300 85.6 87
供试轮胎44 185/60R20 270 73.0 98
供试轮胎45 185/50R20 270 80.0 98
供试轮胎46 195/60R19 258 81.3 100
供试轮胎47 175/60R18 286 84.7 96
供试轮胎48 195/55R20 277 83.3 100
供试轮胎49 215/50R21 250 75.0 104
供试轮胎50 205/55R20 263 78.7 102
供试轮胎51 185/45R22 285 86.7 98
供试轮胎52 155/65R13 220 90 91
根据表2、图4和图5所示的试验结果，发明人有下面的发现。当轮胎截面宽度SW小于165mm时，SW/OD为0.26以下，而当SW为165mm以上时，轮胎的截面宽度SW和外径OD满足关系式OD≥2.135×SW+282.3（以下，还被称为“满足关系式1”），在具有上述尺寸的子午线轮胎中，与作为基准轮胎1的尺寸为195/65R15的传统轮胎相比，以兼容的方式使车辆的空气阻力值（Cd值）和滚动阻力值（RR值）两者都减小。
图4的（a）示出了将具有减小了轮胎的滚动阻力值（RR值）和车辆的空气阻力值（Cd值）两者的效果的轮胎与该减小效果不足的轮胎分开的边界（拟合到边界线的线性方程）；在SW<165mm范围内，边界线表示为以OD=（1/0.26）×SW表示的直线；在SW≥165mm范围内，边界线表示为以OD=2.135×SW+282.3表示的直线。
此外，根据表2、图4的（b）和图5所示的试验结果，发明人有下面的发现。在轮胎内压为至少250kPa时，截面宽度SW和轮胎的外径OD满足关系式OD≥-0.0187×SW2+9.15×SW-380（以下，还被称为“满足关系式2”），在具有上述尺寸的子午线轮胎中，与作为基准轮胎1的尺寸为195/65R15的传统轮胎相比，以兼容的方式使车辆的空气阻力值（Cd值）和滚动阻力值（RR值）两者都减小。
图4的（b）示出了将具有减小了轮胎的滚动阻力值（RR值）和车辆的空气阻力值（Cd值）两者的效果的轮胎与该减小效果不足的轮胎分开的边界（拟合到边界线的二次曲线）；边界线表示为以OD=-0.0187×SW2+9.15×SW-380表示的曲线。
发明人还发现如表2、图4和图5所示，在满足SW/OD≤0.24的供试轮胎1-供试轮胎7和供试轮胎17能够容易获得上述效果。
接下来，特别地对供试轮胎1-供试轮胎18进行下述试验，以便评价车辆的燃料消耗性和舒适性。
<实际燃料消耗>
通过JOC8模式行进来对轮胎进行试验。以基准轮胎1为“100”的指数值来表示评价结果。指数值越大表示燃料消耗性越优良。
<舒适性>
将轮胎均安装到宽度为1.7m的车辆上，并且测量后备箱的宽度。以基准轮胎1为“100”的指数值来表示评价结果。指数值越大表示舒适性越优良。
在下面表3中示出试验结果。
[表3]
关系式（1） 关系式（2） 实际燃料消耗 舒适性
供试轮胎1 满足 满足 117 105
供试轮胎2 满足 满足 119 104
供试轮胎3 满足 满足 105 105
供试轮胎4 满足 满足 107 105
供试轮胎5 满足 满足 112 104
供试轮胎6 满足 满足 114 104
供试轮胎7 满足 满足 116 104
供试轮胎8 不满足 不满足 100 104
供试轮胎9 不满足 不满足 101 102
供试轮胎10 不满足 不满足 106 101
供试轮胎11 不满足 满足 109 100
供试轮胎12 满足 满足 112 99
供试轮胎13 不满足 不满足 97 101
供试轮胎14 不满足 不满足 101 99
供试轮胎15 不满足 不满足 103 98
供试轮胎16 不满足 不满足 106 97
供试轮胎17 满足 满足 116 105
供试轮胎18 不满足 不满足 99 99
基准轮胎1 - - 100 100
如表3所示，发现不满足上述关系式（1）和/或关系式（2）的那些供试轮胎（见图4）在燃料消耗性和舒适性中的至少一方面比基准轮胎1劣化了，同时发现满足上述关系式（1）和/或（2）的供试轮胎1-供试轮胎7、供试轮胎12和供试轮胎17（见图4）在燃料消耗性和舒适性两方面都比基准轮胎1优良。
作为如上所述地进行的试验的结果，发明人发现截面宽度SW和外径OD满足上述关系式（1）和/或关系式（2）的充气子午线轮胎能够在提高车辆的舒适性的同时使车辆的空气阻力值和轮胎的滚动阻力值两者都减小，此外还能够在提高车辆的舒适性的同时提高燃料消耗性。
接下来，将对截面宽度SW和外径OD满足上述关系式（1）和/或关系式（2）的充气子午线轮胎的结构进行说明。
图6的（a）-图6的（d）均是示出根据本发明的实施方式的轮胎的胎面花纹的展开图。
如图6的（a）-图6的（d）所示，本发明的轮胎在胎面表面1中形成有一个或多个槽2。
此外，如图7的（a）所示，本发明的轮胎包括胎面5和一个或多个（图中为两个）带束层4a、4b，带束层和胎面以该顺序布置在胎体的径向外侧。
此外，图7的（a）中斜线表示的如下橡胶的体积用V1表示，该橡胶比最大宽度带束层4b的宽度方向两端靠轮胎宽度方向内侧且比加强构件4a靠轮胎径向外侧，其中最大宽度带束层4b为带束层之中的在轮胎宽度方向上宽度最大的带束层，加强构件4a为轮胎宽度方向的中央位置（轮胎赤道面CL）处的带束层中的轮胎径向最外层。
这里，如图7的（b）所示，例如，在带束的径向外侧且在胎面宽度方向的外侧部上部分地布置有带束加强层6的轮胎中，V1表示图7的（b）中的以斜线表示的如下橡胶的体积，该橡胶比最大宽度带束层4b靠宽度方向内侧且比带束层4a靠轮胎径向外侧，其中带束层4a用作轮胎宽度方向的中央位置处的轮胎径向最外侧的加强构件。
此外，形成在胎面表面1中的所有槽2的总体积（所有槽的体积之和）用V2表示。
这里，加强构件与带束或带束保护层对应。
此外，胎面表面指胎面橡胶的如下表面区域：该表面区域是当与适用轮辋组装且被填充待安装该轮胎的各车辆所限定的内压的轮胎在与对于待安装该轮胎的各车辆所规定的最大负荷对应的重量负荷条件下被竖直地载置在平板上时与平板接触的区域。
在本发明中，“适用轮辋”指根据在制造和使用轮胎的区域有效的工业标准的轮胎所规定的轮辋，工业标准的示例包括日本的JAMA（日本自动车轮胎制造协会）年鉴、欧洲的ETRTO（欧洲轮胎和轮辋技术组织）标准手册；以及美国的TRA（轮胎和轮辋协会）年鉴。此外，根据与子午线帘布层轮胎的尺寸对应的适用轮辋和由JATMA年鉴等规定的空气压力与负荷能力的对应表来确定“最大空气压力”。此外，“与最大负荷对应的重量”表示具有上述预定的工业标准中规定的适用尺寸的单个轮胎上允许施加的最大负荷（单个轮胎的最大负荷能力）。
此时，根据本发明，关键是：轮胎的截面宽度SW和外径OD满足上述关系式（1）和/或关系式（2），上述比V2/V1为20%以下。
下面说明本发明的作用和效果。
根据本发明，首先，SW和OD满足上述关系式（1）和/或关系式（2），这意味着，胎面表面的宽度小，因此在湿路面上，如以箭头示意性地示出了水的流路的图1的（b）所示，水易于在轮胎的宽度方向的两侧排出。因此，即使槽体积减小到上述范围内，仍能确保排水性，由此可充分地确保实际的接地面积，结果提高了湿路面制动性。
另一方面，关于在干路面上的行驶性能，槽体积足够小到落在上述范围内且陆部具有高刚性，这能够确保转向动力和耐磨性。
此外，如上所述，可使槽体积减小，这还使得胎面橡胶体积减小相应量，由此减小了轮胎的重量，以便减小滚动阻力值。
因此，根据本发明，在确保了车辆内的空闲空间的同时获得了低燃料消耗性，此外，可以兼容的方式确保在干路面和湿路面两者上的行驶性能。
此外，胎面表面1上的负比率（槽面积与胎面表面的面积的比值）优选为20%以下。
原因如下。如上所述，在SW和OD满足上述关系式（1）和/或关系式（2）的本发明的轮胎中，轮胎的排水性能高，使得即使负比率被限定在上述范围的情况下也能确保足够的排水性，同时陆部的刚性能够提高，由此提高了转向动力和耐磨性。
此外，通过减小槽面积，可相应量地减小胎面橡胶体积，由此确保轮胎重量和轮胎滚动阻力值的减小。
另一方面，为了进一步确保排水性能，负比率优选为10%以上。
此外，如图8所示，δg表示槽2的槽深，δt表示胎面橡胶5的厚度，胎面橡胶5的厚度是从胎面表面1到轮胎径向最外侧的加强构件（附图中例示为两个带束层4a、4b中的最外侧带束层4a）的距离，δg和δt优选满足关系：δg/δt≤0.85。
原因在于，将上述比δg/δt限定为0.85以下可进一步确保陆部的刚性，这使得提高了在干路面上的行驶性能。
此外，考虑到确保用于排水的必要的槽体积与确保耐磨性之间的平衡，该比优选满足关系：δg/δt≥0.65。
更具体地，胎面橡胶5的厚度δt优选为8mm以下，这是因为可减小轮胎重量，由此进一步减小滚动阻力值。
另一方面，为了即使在磨损发展到一定程度之后也能确保足以维持湿路面性能的槽高度，胎面橡胶的厚度δt优选为至少5mm。
另外，本发明的轮胎优选在至少250kPa的内压下使用。
原因在于高内压可增大带束张力，伴随接触压力的增大，这可改善打滑性能。
此外，轮胎优选在350kPa以下的内压下使用。
这里，本发明的轮胎优选具有至少15000cm3的空气容积，这对于保持轮胎的最小负荷能力是必须的。
实施例
为了确认本发明的效果，试制了根据发明例1-发明例3的轮胎，同时制备了根据传统例1、传统例2的轮胎。
对各轮胎进行下面的试验以评价轮胎性能。
<湿路面制动性>
安装有上述轮胎的车辆均在湿路面上以40km/h的初始速度行驶，对完全制动下的停止距离（mm）进行指数评价。
在评价中，以根据传统例1的轮胎的性能为100的指数值来表示距离。指数值越大表示性能越优良。
<转向动力>
使用平带式转向试验机测量转向动力。
以根据传统例1的轮胎的转向动力为“100”的指数值来评价转向动力。指数值大是优选的，因为指数值越大表示转向动力越大。
<耐磨性>
在行驶100,000千米以后测量槽的剩余量以计算磨损量。以根据传统例1的轮胎的耐磨性为“100”的指数值来评价耐磨性。数值越大表示耐磨性越优良。
<轮胎重量>
测量轮胎重量。以根据传统例1的轮胎的重量为“100”的指数值来评价轮胎重量。数值越小表示轮胎重量越轻。
<滚动阻力值>
通过如下方式测量滚动阻力：将上述各试验轮胎均与轮辋组装，以获得轮胎-轮辋组件；在轮胎-轮辋组件上施加对于安装该轮胎的车辆规定的最大负荷；使轮胎在100km/h的鼓转动速度条件下转动。
以根据传统例1的轮胎的滚动阻力值为“100”的指数值来表示评价结果。指数值越小表示滚动阻力越小。
在表4中示出了各轮胎的相关规格和评价结果。各轮胎的除了表4所示的那些规格以外的其它规格（例如，内部结构）与常用的轮胎的那些规格相同。
[表4-1]
Figure BDA0000463271360000181
Figure BDA0000463271360000191
[表4-2]
Figure BDA0000463271360000192
Figure BDA0000463271360000201
如表4所示，发明例1、发明例2、发明例3、发明例4、发明例5和传统例1、2的比较表明：其中SW和OD满足上述关系式（1）和/或关系式（2）并且优化了比V2/V1的发明例1、发明例2、发明例3、发明例4、发明例5在轮胎重量轻且滚动阻力值小的同时在湿路面制动性、转向动力和耐磨性方面均比传统例1、传统例2优良。此外，其中也优化了负比率的发明例1、发明例2、发明例3、发明例4、发明例5在轮胎重量轻且滚动阻力值显著小的同时在湿路面制动性、转向动力和耐磨性方面均比传统例1、传统例2优良。
此外，如表4所示，将发明例1与发明例4、发明例5比较表明上述比值δg/δt被优化的发明例4、发明例5的轮胎重量更轻并且进一步减小了滚动阻力。
同时，具有薄的橡胶厚度（gauge）的传统例2的轮胎重量较轻，但是其它性能劣化了。
接着，为了研究增大处于使用状态的轮胎的内压的效果，改变了供试轮胎17的内压，并且进行了轮胎性能的试验。
下面的表5示出了轮胎的相关规格和评价结果。各轮胎的除表5所示的那些规格之外的其它规格（例如，内部结构）与常用的轮胎的那些规格相同。此外，在表5中，以处于250kPa的内压下的供试轮胎17获得的结果为“100”的指数值来表示评价结果。数值越大表示性能越优良。
[表5]
供试轮胎17 供试轮胎17
内压（kPa） 220 250
RR值 90 100
湿路面制动性 95 100
从表5可以理解，在优化的内压状态下使用轮胎能够在提高湿路面制动性的同时减小滚动阻力值。
附图标记说明
1  胎面表面
2  槽
3  陆部
4a、4b  带束层
5  胎面橡胶
6  带束加强层

Claims (6)

1.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有胎体，所述胎体由子午线排列帘线的帘布层构成并且跨过一对胎圈部环状地设置，所述乘用车用充气子午线轮胎包括带束和胎面，所述带束由一个或多个带束层构成，所述带束和所述胎面以该顺序布置在所述胎体的径向外侧，
其中，设定SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，SW和OD满足下面的关系：当SW<165mm时，比SW/OD≤0.26，而当SW≥165mm时，SW和OD满足关系式OD≥2.135×SW+282.3，
设定V1表示如下的橡胶的体积，所述橡胶位于比所述带束层之中的在轮胎宽度方向上宽度最大的最大宽度带束层的宽度方向两端靠轮胎宽度方向内侧，且比作为在轮胎宽度方向的中央位置处的为所述带束层之中的轮胎径向最外层的加强构件靠轮胎径向外侧的位置，并且V2表示形成在所述胎面的表面中的所有槽的总体积，比V2/V1为20%以下。
2.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有胎体，所述胎体由子午线排列帘线的帘布层构成并且跨过一对胎圈部环状地设置，所述乘用车用充气子午线轮胎包括带束和胎面，所述带束由一个或多个带束层构成，所述带束和所述胎面以该顺序布置在所述胎体的径向外侧，
其中，设定SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，SW和OD满足关系式OD≥-0.0187×SW2+9.15×SW-380，
设定V1表示如下的橡胶的体积，所述橡胶位于比所述带束层之中的在轮胎宽度方向上宽度最大的最大宽度带束层的宽度方向两端靠轮胎宽度方向内侧，且比作为在轮胎宽度方向的中央位置处的为所述带束层之中的轮胎径向最外层的加强构件靠轮胎径向外侧的位置，并且V2表示形成在所述胎面的表面中的所有槽的总体积，比V2/V1为20%以下。
3.根据权利要求1或2所述的乘用车用充气子午线轮胎，其特征在于，所述胎面的表面的负比率为20%以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其特征在于，设定δg表示轮胎赤道面中的槽的槽深，δt表示在轮胎赤道面中从所述胎面的表面到轮胎径向最外侧的所述加强构件的胎面橡胶的厚度，δg和δt满足：δg/δt≤0.85。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其特征在于，比SW/OD为0.24以下。
6.一种乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其包括在至少250kPa的内压下使用根据权利要求1至5中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎。
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