CN103764410A

CN103764410A - 乘用车用充气子午线轮胎、该轮胎的使用方法以及包括该轮胎的轮胎-轮辋组件

Info

Publication number: CN103764410A
Application number: CN201280037624.XA
Authority: CN
Inventors: 桑山勲; 畠中慎太郎; 松本浩幸
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-06-22
Also published as: US10226966B2; EP2724871B1; CN103764410B; EP2724871A1; JP2015193385A; US20140138003A1; JP6549199B2; WO2012176476A1; EP2724871A4; JP6211566B2; JPWO2012176476A1; JP2018008694A

Abstract

乘用车用充气子午线轮胎被构造成使得；当轮胎安装到轮辋并且内压被设定到250kPa以上时，轮胎的截面宽度（SW）和外径（OD）满足预定的关系式。通过将轮胎的胎圈部组装到轮辋来形成轮胎-轮辋组件。该轮胎的使用方法是在250kPa以上的内压下使用乘用车用充气子午线轮胎，该充气子午线轮胎具有满足预定关系式的截面宽度（SW）和外径（OD）。

Description

乘用车用充气子午线轮胎、该轮胎的使用方法以及包括该轮胎的轮胎-轮辋组件

技术领域

本发明涉及乘用车用充气子午线轮胎、该轮胎的使用方法以及包括该轮胎的轮胎-轮辋组件，并且特别地涉及以兼容的方式减小了滚动阻力值（RR值）和轮胎重量这两者的乘用车用充气子午线轮胎、该轮胎的使用方法以及轮胎与轮胎组装的轮胎-轮辋组件。

背景技术

至1960年左右车辆中主要使用具有相对窄的截面宽度的斜交轮胎，因为那段时期的车辆重量相对轻且所需的巡航速度相对低，因而不会对轮胎产生如此大的应力。然而，如今子午线轮胎占主流并且由于车辆的重量和速度的增加导致特别地需求那些具有较宽宽度的子午线轮胎（例如专利文献1）。

然而，轮胎宽度的增大使得车辆中的自由空间减小了并且使得车辆中的舒适性劣化了。此外，轮胎的较宽宽度增大了空气阻力并且导致燃料消耗率差的另一问题。

随着人们越发关注环境问题，对较低燃料消耗率的需求已经有所增长。

特别地，已经开发的用于在将来使用的电动车辆必须具有用于容纳诸如马达的用于控制轮胎绕着驱动轴转动的转矩的驱动单元的足够的空间。在这点上，在轮胎附近确保足够的空间变得越发重要。

在改进车辆的燃料消耗率方面，已知增大轮胎的直径和/或宽度有效地减小了轮胎的滚动阻力值（RR值）。然而，增大轮胎的直径和/或宽度还增加了轮胎重量和轮胎上的空气阻力，由此导致车辆受到较大阻力并且过多的负载被施加于轮胎的问题。

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

本发明的目标在于解决上述问题并且本发明的目的在于提供一种乘用车用充气子午线轮胎，其以兼容的方式显著地减小了轮胎的滚动阻力值（RR值）和轮胎的重量这两者，本发明的目的还在于提供一种轮胎与轮辋组装的轮胎-轮辋组件。

此外，本发明的另一目的在于提供一种该轮胎的使用方法，该方法显著地减小了轮胎的滚动阻力。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的发明人进行了锐意的研究。

结果，本发明人注意到了胎面的变形是影响轮胎的滚动阻力值的能量损失的主要因素，新发现一种尽管轮胎宽度变窄、却良好地抑制了由轮胎的冠部的变形导致的胎面变形的技术。

已基于前述发现设计了本发明，主要结构特征如下。

（1）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其中：

假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，并且与轮辋组装的所述轮胎被充填至少250kPa的内压，则当SW<165mm时，SW/OD≤0.26；以及

当SW≥165mm时，SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥2.135×SW+282.3。

（2）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其中：

假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，并且与轮辋组装的所述轮胎被充填至少250kPa的内压，则SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380。

（3）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其中：

假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，则当SW≥165mm时，SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥2.135×SW+282.3；以及

假设“乘用车辆规定的最大负载”表示在乘用车辆中乘坐所规定的上限数量的成员时施加在乘用车辆的四个轮胎上的相应四个负载值之中最大负载值并且轮胎的“接地宽度”表示轮胎的接地面的胎面宽度方向上的最大宽度，当将乘用车辆规定的最大负载施加于与轮辋组装的所述轮胎时，所述轮胎的接地宽度等于或小于175mm。

（4）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其中：

假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，则当SW<165mm时，SW/OD≤0.26；以及

假设“乘用车辆规定的最大负载”表示在乘用车辆中乘坐所规定的上限数量的成员时施加在乘用车辆的四个轮胎上的相应四个负载值之中最大负载值并且轮胎的“接地宽度”表示轮胎的接地面的胎面宽度方向上的最大宽度，当将乘用车辆规定的最大负载施加于与轮辋组装的所述轮胎时，所述轮胎的接地宽度等于或小于150mm。

（5）一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其中：

假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，则SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380；以及

（6）根据以上（3）至（5）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其中假设“接地长度”表示所述轮胎的接地面的胎面周向上的最大长度，则所述轮胎的接地长度在90mm至140mm的范围内。

（7）根据以上（1）至（6）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其中SW/OD≤0.26。

（8）根据以上（1）至（7）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其中SW/OD≤0.24。

（9）一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其中：

所述轮胎具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体；

所述轮胎-轮辋组件具有至少250kPa的内压；

假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，当SW<165mm时，SW/OD≤0.26；以及

当SW≥165mm时，SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥2.135×SW+282.3。

（10）一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其中：

所述轮胎-轮辋组件具有至少250kPa的内压；以及

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380。

（11）一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其中：

OD≥2.135×SW+282.3；以及

假设“乘用车辆规定的最大负载”表示在乘用车辆中乘坐所规定的上限数量的成员时施加在乘用车辆的四个轮胎上的相应四个负载值之中最大负载值并且轮胎的“接地宽度”表示轮胎的接地面的胎面宽度方向上的最大宽度，当将乘用车辆规定的最大负载施加于所述轮胎-轮辋组件时，所述轮胎的接地宽度等于或小于175mm。

（12）一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其中：

假设“乘用车辆规定的最大负载”表示在乘用车辆中乘坐所规定的上限数量的成员时施加在乘用车辆的四个轮胎上的相应四个负载值之中最大负载值并且轮胎的“接地宽度”表示轮胎的接地面的胎面宽度方向上的最大宽度，当将乘用车辆规定的最大负载施加于所述轮胎-轮辋组件时，所述轮胎的接地宽度等于或小于150mm。

（13）一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其中：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380；以及

（14）根据以上（11）至（13）中任一项所述的轮胎-轮辋组件，其中假设“接地长度”表示所述轮胎的接地面的胎面周向上的最大长度，则所述轮胎的接地长度在90mm至140mm的范围内。

（15）根据以上（9）至（14）中任一项所述的轮胎-轮辋组件，其中SW/OD≤0.26。

（16）根据以上（9）至（15）中任一项所述的轮胎-轮辋组件，其中SW/OD≤0.24。

（17）一种乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其包括如下步骤：

制备乘用车用充气子午线轮胎，使得所述轮胎具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，并且所述轮胎满足：假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，则当SW<165mm时，SW/OD≤0.26；且当SW≥165mm时满足公式：OD≥2.135×SW+282.3；以及

在至少250kPa的内压下使用如此制备的所述轮胎。

（18）一种乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其包括如下步骤：

制备乘用车用充气子午线轮胎，使得所述轮胎具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，并且所述轮胎满足：假设SW和OD分别表示所述轮胎的截面宽度和外径，SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380；以及

在至少250kPa的内压下使用如此制备的所述轮胎。

（19）根据以上（17）或（18）所述的乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，所述方法还包括将比率SW/OD设定为0.26以下。

（20）根据以上（17）至（19）中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，所述方法还包括将比率SW/OD设定为0.24以下。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种以兼容的方式显著地减小了轮胎的滚动阻力值和轮胎的重量这两者的乘用车用充气子午线轮胎，以及将轮胎与具有与轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋组装的轮胎-轮辋组件。

此外，根据本发明，能够提供显著地减小了轮胎的滚动阻力的轮胎的使用方法。

本发明的具有窄宽度的乘用车用充气子午线轮胎经受相对小的空气阻力。此外，如上所述，本发明的乘用车用充气子午线轮胎显示了相对小的滚动阻力。因此，该轮胎、轮胎-轮辋组件和该轮胎的使用方法能够显著地改进车辆的燃料消耗率。

再者，本发明的分别具有窄的宽度和相对大的外径的乘用车用充气子午线轮胎和轮胎-轮辋组件确保了车辆中的相对大的空间，因而特别地对电动车辆用轮胎和轮胎-轮辋组件有用。

附图说明

图1（a）是轮胎的侧视图，图1（b）是轮胎的接地面附近的轮胎周向上的截面图。

图2是示出轮胎的外径OD和挠曲量δ1之间的关系的图。

图3是说明轮胎的变形的图。

图4（a）和图4（b）是分别说明轮胎的变形的轮胎宽度方向上的截面图。

图5是示出轮胎接地宽度W和挠曲量δ2之间的关系的图。

图6是关于轮胎的负载、内压和接地面积之间的关系的说明性图。

图7（a）是示出当轮胎的内压增大时挠曲量δ1如何变化的图。图7（b）是示出当轮胎的内压增大时如何影响接地面积的图。

图8是说明如何通过使轮胎的外径增大和使轮胎的宽度变窄来确保车辆内的宽空间的图。

图9是示出轮胎的内压和滚动阻力值（RR值）之间的关系的图。

图10是示出各轮胎的轮胎重量和滚动阻力值的图。

图11是示出各轮胎的接地长度和滚动阻力值的图。

图12是示出各轮胎的挠曲量δ1和接地长度的图。

图13是示出在本发明中关于轮胎的接地宽度和滚动阻力值的特性如何改进的图。

图14示出示例轮胎和传统例轮胎中的SW和OD之间的关系的图。

图15是示出在各种轮胎中的各轮胎的重量和滚动阻力值之间的相关性的图。

具体实施方式

以下将说明如何实现本发明的乘用车用充气子午线轮胎（在下文中，该充气子午线轮胎将被简称为“轮胎”）。

图1（a）示出了在轮胎被施加负载的条件下轮胎的冠部挠曲的状态。如图1（a）中平行四边形示意性地示出的，由于轮胎的冠部的挠曲导致胎面橡胶经受轮胎周向上的剪切变形。当在轮胎转动过程中重复该剪切变形时，则该剪切变形导致能量损失，由此增大了轮胎的滚动阻力。因此，重要的是在轮胎与地面接触时减小挠曲量以便减小轮胎的滚动阻力。

图1（b）是轮胎的接地面附近的轮胎周向上的截面图。如图1（b）所示，假设OD（mm）、δ1（mm）和L（mm）分别表示轮胎的外径、挠曲量和周向上的接地长度，可以通过如下的两个公式在几何学方面近似地表示挠曲量δ1：

（公式1） δ1=(OD/2)×(1-cosθ)

（公式2） θ≈tan^-1{(L/2)/(OD/2)}≈L/OD

图2是示出当各种尺寸的传统轮胎分别与适用轮辋组装、充填规定的内压且被施加最大负载时轮胎的外径OD和挠曲量δ1之间的关系的图。

在本发明中，关于传统轮胎的前述说明，“适用轮辋”表示根据由在轮胎制造地和轮胎使用地有效的工业标准的轮胎规定的轮辋，该工业标准的示例包括：日本的JATMA（日本机动车轮胎制造者协会）YEAR BOOK；欧洲的ETRTO（欧洲轮胎-轮辋技术组织）STANDARD MANUAL；以及美国的TRA（轮胎-轮辋协会）YEAR BOOK。根据由JATMA YEAR BOOK（日本机动车轮胎制造者协会标准）等规定的与子午线帘布层轮胎尺寸对应的适用轮辋和空气压力对应负载能力的表格来确定“规定的内压”。此外，“最大负载”表示被允许施加于在上述预定的工业标准中规定的适用尺寸的单个轮胎的最大负载（单个轮胎的最大负载能力）。

根据上述公式1、公式2和图2理解的是：增大外径有效地减小了挠曲量δ1。也就是，增大轮胎的外径抑制了轮胎的胎面橡胶的轮胎周向上的剪切变形，因而有效地减小了轮胎的转动阻力。

通过以下的公式3（T：张力，P：内压）来表示轮胎的带束的张力。根据公式3理解的是：轮胎外径越大，产生的轮胎的带束的张力越大。

（公式3） T=(OD/2)×P

增大轮胎的带束的张力增大了轮胎的环刚性（有助于维持轮胎的环状形状的刚性），如图3（a）和图3（b）所示，由此在维持了轮胎的环状形状的情况下便于偏心地移动整个环的变形（偏芯变形）。结果，抑制了胎面橡胶的变形，因而减小了轮胎的滚动阻力值。

也就是，增大轮胎的外径增大了带束的张力并且抑制了轮胎的环变形，由此有效地减小了轮胎的滚动阻力值。

接下来，本发明的发明人将关注胎面橡胶的轮胎宽度方向上的剪切变形。

具体地，如图4（a）中的平行四边形示意性地示出的，当轮胎与地面接触时，由于轮胎的冠部的挠曲导致胎面橡胶经受轮胎宽度方向上的剪切变形。当在轮胎转动过程中重复该剪切变形时该剪切变形导致能量损失，因此该剪切变形增大了轮胎的滚动阻力。

图4（b）是轮胎的接地面的轮胎宽度方向上的截面图。E1和E2分别表示当在轮胎上施加由安装该轮胎的各车辆所规定的最大负载时作为接地端的位置；以及F和W（mm）分别表示在图4（b）中的截面图中的宽度方向上的中央位置和宽度方向上的接地宽度。

此外，CR（mm）表示在轮胎上未施加负载的状态下、当经过宽度方向截面中的三点E1、E2和F的曲线被当作圆弧时的冠部在E1和E2处的半径；O表示包括该圆弧的圆的中心；以及γ(°)表示在图4（b）中的宽度方向截面中线OE1相对于轮胎赤道面形成的角度。

此外，δ2（mm）在图4（b）中表示在安装该轮胎的各车辆规定的最大负载下的接地端E1、E2在轮胎径向上的挠曲量。在这点上，可以通过以下两个公式在几何学方面近似地表示δ2。

（公式4） δ2=CR×(1-cosγ)

（公式5） γ≈tan^-1{(W/2)/CR}≈W/2CR

图5是示出当各种尺寸的传统轮胎分别与适用轮辋组装、充填规定的内压且被施加最大负载时轮胎的接地宽度W和挠曲量δ2之间的关系的图。

根据上述公式4、公式5和图5理解的是：能够通过减小接地宽度W来减小挠曲量δ2。也就是，减小轮胎宽度抑制了轮胎的胎面橡胶的轮胎宽度方向上的剪切变形，由此有效地减小了轮胎的滚动阻力。

此外，减小轮胎宽度还有效地减小了轮胎重量。

总之，已经揭示了：尽管通过适当地控制轮胎的直径的增大和宽度的减小，使得轮胎重量减小，也能够有效地减小轮胎的滚动阻力值。

如图6所示，假设L和W分别表示轮胎的接地长度和接地宽度，并且在这点上假设P和Lo分别表示施加在轮胎上的内压和负载，在轮胎的接地面和施加在该轮胎上的负载之间存在通过由平衡力系统的条件推导出的以下公式近似表达的关系。

（公式6） Lo≈W×L×P

根据公式6理解的是：在轮胎的负载和内压保持恒定的状态下为了如上所述地抑制胎面橡胶的轮胎宽度方向上的剪切变形且减小轮胎重量，减小轮胎的接地宽度W将由于由公式6表示的平衡力系统的关系而增大接地长度L。

在这方面，还证明：根据前述公式1和公式2，由于增加了接地长度L而增大了挠曲量δ1，由此增大了胎面橡胶的轮胎周向上的剪切变形。

考虑到这点，本发明的发明人随后发现了：尽管轮胎的宽度变窄了，但是在相对高的内压下使用轮胎有效地抑制了轮胎的接地长度的增大。

具体地，根据由公式6表示的平衡力系统的关系，尽管接地宽度变窄了，但是通过在相对高的内压下使用轮胎而可以在不增加接地长度的情况下维持负载。

图7（a）是示出在轮胎尺寸为195/65R15并且与适用轮辋组装的轮胎被施加最大负载的条件下、该轮胎中的接地宽度W和挠曲量δ1之间的关系当在轮胎的内压增大时如何变化的图。图7（b）是示出在轮胎尺寸为195/65R15并且与适用轮辋组装的轮胎被施加最大负载的条件下、该轮胎中的接地宽度W和接地面积的之间关系当在轮胎的内压增加时如何变化的图。

如图7（a）所示，当轮胎在预定内压下被充填使用时，接地宽度W的减小使挠曲量δ1增大了，由此减小了抑制胎面橡胶的周向上的剪切变形的效果。在这点上，如图7（b）所示，接地宽度W的减小不会有助于减小接地面积，接地面积由于接地长度的增加而保持大致恒定。

相反，如图7（a）所示，通过在相对高的内压下使用轮胎，尽管接地宽度减小了，也良好地抑制了挠曲量δ1的增大。此外，如图7（b）所示，在这种情况下，接地宽度W的减小良好地减小了接地面积。

结果，在高内压下，分别良好地抑制了在轮胎与地面接触时的轮胎的周向上和宽度方向上的剪切变形，由此显著地减小了轮胎的滚动阻力值。

如图8（a）和图8（b）所示，使得轮胎的宽度变窄允许在车辆中保持相对大的空间（特别是轮胎的在车辆内侧附近的用于容纳驱动单元的宽的空间）。此外，增加子午线轮胎的外径增大了驱动轴的高度而扩大了底盘下方的空间，由此允许车辆保持了车辆行李箱（car boot）、驱动单元等用的宽的空间。

基于上述发现，本发明的发明人研究了如下特定条件：在该特定条件下可以通过增大轮胎的外径、使轮胎的宽度变窄并且增大轮胎的内压而以兼容的方式减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者。

首先，制备具有轮胎尺寸195/65R15的轮胎作为基准轮胎1，该轮胎是车辆的最常用类型，由此适于轮胎性能的比较。

此外，还制备了具有各种轮胎尺寸的其它试验轮胎。这些试验轮胎中的每一个分别与具有与轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋组装并且在内压为220kPa和增大的内压条件下分别经受以下试验。

表1示出了各试验轮胎的相关的特定特性。除了表1中示出的各轮胎的特定特性之外，各轮胎的其它特性（例如轮胎的内部结构）与常用的轮胎的那些特性相同。各试验轮胎分别包括由子午线排列帘线的帘布层构成的并且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体。

关于轮胎尺寸，广泛地研究了包括在JATMA（日本的轮胎标准）、TRA（美国的轮胎标准）、ETRTO（欧洲的轮胎标准）等规定的传统尺寸和超出这些传统尺寸之外的尺寸的各种轮胎尺寸。

特别地，一些试验轮胎被制备成截面宽度SW等于或大于175（mm）的“运动型”轮胎。

在这点上，这些“运动型”轮胎与具有轮胎尺寸225/45R17的轮胎（即，基准轮胎2）进行比较，轮胎尺寸为225/45R17的该轮胎是轮胎尺寸为195/65R15的轮胎（即，基准轮胎1）的规格增大版本。

[表1]

<滚动阻力值（RR值）>

通过如下方法测量滚动阻力：将如上所述的各试验轮胎与具有与该轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋组装，以得到轮胎-轮辋组件；将安装该轮胎的车辆所规定的最大负载施加于轮胎-轮辋组件；以及使轮胎在100km/h的鼓转动速度下转动。以相对于基准轮胎1的“100”的指数值来示出评价结果。指数值越小，表示滚动阻力越小。

<轮胎重量>

以相对于基准轮胎1的“100”的指数值来表示对各试验轮胎的测量的重量（指数值越小，表示重量越轻）。在表2和表3中示出了滚动阻力值和轮胎重量的评价结果。还在图9至图13中所示的图表中使用试验轮胎的滚动阻力值和轮胎重量的数据。

[表2]

[表3]

此外，试验轮胎8、试验轮胎15、试验轮胎20和试验轮胎31分别经受在各种改变的内压值的条件下根据前述方法评价轮胎的滚动阻力值的试验。

在表4和图9中示出了评价结果

[表4]

根据表2-4、图9、图10（a）和图10（b）理解的是：当在至少250kPa的内压下使用试验轮胎1至26时，与基准轮胎1相比，试验轮胎1至26分别能够显著地减小它们的滚动阻力值和重量这两者。此外，理解的是：当在至少250kPa的内压下使用“运动型”试验轮胎时，与基准轮胎2相比，“运动型”试验轮胎分别能够显著地减小它们的滚动阻力值和重量这两者。在本发明中内压优选地不超过350kPa。

本发明的发明人随后进一步详细地研究了试验轮胎分别能够显著地减小它们的滚动阻力值和重量的尺寸。

图14（a）和图14（b）是分别示出了示例轮胎和传统例轮胎的截面宽度SW（mm）和外径OD（mm）之间的关系的图。

如图14（a）所示，当截面宽度SW<165（mm）时，示例轮胎一致地显示了比率SW/OD≤0.26。也就是，理解的是：当在至少250kPa的内压下使用SW<165（mm）且比率SW/OD≤0.26的轮胎时，该轮胎能够显著地减小其滚动阻力值和重量这两者。

此外，如图14（a）所示，当SW≥165（mm）时，示例轮胎一致地满足以下示出的截面宽度SW和外径OD的关系式。

OD≥2.135×SW+282.3

也就是，理解的是：当在至少250kPa的内压下使用SW≥165（mm）且满足前述关系式的轮胎时，该轮胎能够显著地减小其滚动阻力值和重量这两者。

此外，在图14（b）中的SW<175(mm)的区域和SW≥175(mm)的区域将二次曲线拟合成能够显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者的所在的轮胎尺寸的边界线，结果证明：满足如下公式的轮胎能够显著地减小滚动阻力值和重量这两者。

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380

在显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者方面，优选地SW/OD≤0.26且更优选地SW/OD≤0.24。

此外，根据表2、表3、图11（a）和图11（b）理解的是：可以通过增大内压来抑制接地长度的增大，使得接地长度保持与基准轮胎大致相同，接地长度否则会由接地宽度的减小而导致增大。在这点上，根据表2和图12（a）理解的是：当内压为220kPa时，接地宽度的减小增大了接地长度，由此增大了挠曲量δ1。相反，如表2和图12（b）所示，能够通过增大内压来抑制接地长度的增大以及进而抑制挠曲量δ1的增大。

因此，根据表3和图13理解能够通过如下方法以兼容的方式显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者：制备在轮胎的截面宽度SW和外径OD方面满足SW/OD≤0.26(SW<165(mm))的轮胎；将该轮胎与具有与轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋组装；以及使用该轮胎使得在安装该轮胎的车辆所规定的最大负载被施加于该轮胎时该轮胎的接地宽度为150mm以下。此外，理解能够通过如下方法以兼容的方式显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者：制备具有满足公式OD≥2.135×SW+282.3(SW≥165(mm))的尺寸的轮胎；将该轮胎与具有与该轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋组装；以及使用该轮胎使得在安装该轮胎的车辆所规定的最大负载被施加于该轮胎时该轮胎的接地宽度为175mm以下。

再者，理解能够通过如下方法以兼容的方式显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者：制备具有满足公式OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380的尺寸的轮胎；将该轮胎与具有与该轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋组装；以及使用该轮胎使得在安装该轮胎的车辆所规定的最大负载被施加于该轮胎时该轮胎的接地宽度为175mm以下。在图13中，通过指数值（指数）“100”来表示接地宽度等于150mm的情况，指数越小，表示接地宽度越窄。在确保轮胎的轴向力足够高以得到车辆的增强的稳定性和安全性方面，轮胎的接地宽度优选地为至少90mm。在这点上，轮胎的接地长度优选地在90mm至140mm的范围内。

在线性方程式拟合成前述边界线时轮胎的截面宽度SW和外径OD满足SW/OD≤0.26(SW<165(mm))且OD≥2.135×SW+282.3(SW≥165(mm))的情况下或者当二次曲线拟合成该边界线时轮胎的截面宽度SW和外径OD满足OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380的情况下，在安装该轮胎的车辆所规定的最大负载施加于该轮胎的情况下该轮胎的接地面积优选地不超过16,000mm²，这是因为能够以兼容的方式显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者。

在确保轮胎的轴向力足够高以得到车辆的增强的稳定性和安全性方面，前述接地面积优选地至少为10,000mm²。

为了分析增大轮胎的内压的效果，通过改变施加到轮胎的内压来对具有各种尺寸的各试验轮胎进行试验，并且评价轮胎的滚动阻力值和重量。在表5和图15中示出了各个试验轮胎的相关特性和评价结果。

[表5]

根据表5和图15理解能够通过如下方法显著地减小轮胎的滚动阻力值和重量这两者：制备在线性方程式拟合成前述边界线时轮胎的截面宽度SW和外径OD满足SW/OD≤0.26(SW<165(mm))且OD≥2.135×SW+282.3(SW≥165(mm))或者当二次曲线拟合成该边界线时轮胎的截面宽度SW和外径OD满足OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380的轮胎；以及在高内压条件下使用轮胎，其中尽管轮胎的接地宽度变窄，挠曲量δ1还保持与基准轮胎的挠曲量大致相同。在这点上，理解能够通过在至少270kPa的内压下使用满足前述条件的相同轮胎更多地减小了滚动阻力值并且在320kPa的内压下使用该轮胎更进一步减小了滚动阻力值。

将在下文中说明在至少250kPa的高内压条件下使用轮胎方面所优选的轮胎的结构。

第一，胎体优选地具有“高折返”（high turn-up）结构，其中至少一个胎体帘布层的端部位于轮胎的最大宽度部的径向上的外侧并且胎体更优选地具有“封套”结构，其中至少一个胎体帘布层的端部在径向上位于胎体和带束之间。

第二，优选地使用具有高刚性的带束。具体地，带束帘线的杨氏模量优选地为至少45,000MPa。

通过上述优化胎体结构和带束结构来确保允许轮胎在高内压下被使用的的足够高的轮胎强度。

第三，因为在高内压状态下良好地抑制了空气泄漏，因此轮胎的内衬层优选地具有至少0.6mm的厚度。

Claims

1.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其特征在于：

当SW≥165mm时，SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥2.135×SW+282.3。

2.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其特征在于：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380。

3.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其特征在于：

OD≥2.135×SW+282.3；以及

当将乘用车辆规定的最大负载施加于与轮辋组装的所述轮胎时，所述轮胎的接地宽度等于或小于175mm。

4.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其特征在于：

当将乘用车辆规定的最大负载施加于与轮辋组装的所述轮胎时，所述轮胎的接地宽度等于或小于150mm。

5.一种乘用车用充气子午线轮胎，其具有由子午线排列帘线的帘布层构成的且以环状跨设在一对胎圈部之间的胎体，其特征在于：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380；以及

6.根据权利要求3至5中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其特征在于，所述轮胎的接地面的接地长度在90mm至140mm的范围内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其特征在于，SW/OD≤0.26。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎，其特征在于，SW/OD≤0.24。

9.一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其特征在于：

所述轮胎-轮辋组件具有至少250kPa的内压；

当SW≥165mm时，SW和OD满足以下示出的公式：

OD≥2.135×SW+282.3。

10.一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其特征在于：

所述轮胎-轮辋组件具有至少250kPa的内压；以及

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380。

11.一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其特征在于：

OD≥2.135×SW+282.3；以及

当将乘用车辆规定的最大负载施加于所述轮胎-轮辋组件时，所述轮胎的接地宽度等于或小于175mm。

12.一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其特征在于：

当将乘用车辆规定的最大负载施加于所述轮胎-轮辋组件时，所述轮胎的接地宽度等于或小于150mm。

13.一种轮胎-轮辋组件，通过组装乘用车用充气子午线轮胎的胎圈部和轮辋来形成所述轮胎-轮辋组件，其特征在于：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380；以及

14.根据权利要求11至13中任一项所述的轮胎-轮辋组件，其特征在于，所述轮胎的接地面的接地长度在90mm至140mm的范围内。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的轮胎-轮辋组件，其特征在于，SW/OD≤0.26。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的轮胎-轮辋组件，其特征在于，SW/OD≤0.24。

17.一种乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其包括如下步骤：

在至少250kPa的内压下使用如此制备的所述轮胎。

18.一种乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其包括如下步骤：

OD≥-0.0187×SW²+9.15×SW-380；以及

在至少250kPa的内压下使用如此制备的所述轮胎。

19.根据权利要求17或18所述的乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其特征在于，所述方法还包括将比率SW/OD设定为0.26以下。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的乘用车用充气子午线轮胎的使用方法，其特征在于，所述方法还包括将比率SW/OD设定为0.24以下。