CN103847436B

CN103847436B - 充气轮胎

Info

Publication number: CN103847436B
Application number: CN201310455483.XA
Authority: CN
Inventors: 山下兼; 山下兼一
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2013-09-29
Publication date: 2017-06-06
Anticipated expiration: 2033-09-29
Also published as: US9751366B2; CN103847436A; US20140150944A1; JP6076715B2; JP2014108729A

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，该充气轮胎在维持耐磨性的同时，能够降低滚动阻力。本发明的充气轮胎，其中心区域（7）的盖罩部（9）中，至少中心着地部（11a）的所述盖罩部（9）具备包含表面的盖罩表层（12）和层压在所述盖罩表层（12）内周的盖罩内层（13）。设定所述盖罩表层（12）的损耗角正切小于所述盖罩内层（13）的损耗角正切，且小于胎肩区域（8）的所述盖罩部（9）的损耗角正切。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎，其在胎面胶上具备多个沿轮胎周向延伸的主沟槽。

背景技术

以往，作为充气轮胎，已知有在胎面胶上具备多个沿轮胎周向延伸的主沟槽的充气轮胎。这样的充气轮胎在轮胎宽度方向的中心部配置中心着地部，使构成该中心着地部外层的盖罩部多层化为表层和内层（例如，专利文献1）。

在专利文献1所涉及的充气轮胎中，通过设定盖罩部表层的损耗角正切（=损耗弹性模量/储能弹性模量，也称为“tanδ”）大于盖罩部内层的损耗角正切，使耐磨性优异。但是，这样的充气轮胎具有滚动阻力变大的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平4-50004号公报

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于上述情况，本发明的技术问题是提供一种充气轮胎，该充气轮胎在维持耐磨性的同时，能够降低滚动阻力。

（二）技术方案

本发明的充气轮胎是一种在胎面胶上具备多个沿轮胎周向延伸的主沟槽的充气轮胎，其特征在于，具备中心区域和一对胎肩区域，所述中心区域配置在设置于轮胎宽度方向最外侧的一对外侧主沟槽之间，所述胎肩区域配置在所述外侧主沟槽的轮胎宽度方向的外侧；所述中心区域由所述主沟槽划分，且具备位于轮胎宽度方向的中心部的中心着地部；所述胎面胶具备构成外层的盖罩部和层压在所述盖罩部内周构成内层的基体部；所述中心区域的所述盖罩部中，至少所述中心着地部的所述盖罩部具备包含表面的盖罩表层和层压在所述盖罩表层内周的盖罩内层；设定所述盖罩表层的损耗角正切小于所述盖罩内层的损耗角正切，且小于所述胎肩区域的所述盖罩部的损耗角正切。

根据本发明的充气轮胎，在中心区域的盖罩部中的至少中心着地部的盖罩部，设定盖罩表层的损耗角正切小于盖罩内层的损耗角正切，同时设定其小于包含胎肩区域的盖罩部表面的层的损耗角正切。由此，由于在能量损耗大的部分的盖罩表层上配置了损耗角正切小的橡胶，因此能够降低滚动阻力。

而且，由于层压在盖罩表层内周上的盖罩内层和包含影响耐磨性的胎肩区域的表面的层上，分别配置有损耗角正切大的橡胶，因此可以维持耐磨性。这样，根据本发明的充气轮胎，在维持耐磨性的同时，能够降低滚动阻力。

另外，本发明的充气轮胎的结构也可以为，所述盖罩表层具备沿所述盖罩部表面配置的表面部。

根据这样的结构，由于盖罩表层的表面部沿盖罩部表面配置，因此在能量损耗大的部分上配置了损耗角正切小的橡胶。由此，能够可靠地降低滚动阻力。

另外，本发明的充气轮胎的结构也可以为，设定所述表面部的厚度尺寸小于所述主沟槽深度尺寸的1/3。

根据这样的结构，由于设定表面部的厚度尺寸小于主沟槽深度尺寸的1/3，因此损耗角正切大的盖罩内层支撑盖罩表层。由此，能够进一步可靠地维持耐磨性。

另外，本发明的充气轮胎的结构也可以为，所述盖罩表层还具备从所述表面部沿所述主沟槽的壁部延伸配置的沟槽壁部。

根据这样的结构，由于盖罩表层的沟槽壁部从表面部沿主沟槽的壁部延伸配置，因此在表面以外变形的部分上，也配置了损耗角正切小的橡胶。由此，能够进一步降低滚动阻力。

（三）有益效果

如上所述，本发明的充气轮胎可以取得在维持耐磨性的同时，能够降低滚动阻力的优异效果。

附图说明

图1表示本发明的一个实施方式的充气轮胎胎面部的轮胎子午线截面图。

图2表示同一实施方式的充气轮胎的图1的II区域放大图。

图3表示本发明另一实施方式的充气轮胎胎面部的轮胎子午线放大截面图。

图4表示本发明又一实施方式的充气轮胎胎面部的轮胎子午线放大截面图。

图5表示本发明又一实施方式的充气轮胎胎面部的轮胎子午线放大截面图。

图6表示本发明又一实施方式的充气轮胎胎面部的轮胎子午线截面图。

图7表示本发明又一实施方式的充气轮胎胎面部的轮胎子午线截面图。

图8表示本发明的实施例和比较例的评价。

具体实施方式

下面，对本发明的充气轮胎的一个实施方式，参照图1及图2进行说明。

本实施方式的充气轮胎（下面也简称为“轮胎”）如图1及图2所示，具备配置在外周部的胎面部1。胎面部1具备由帘布构成的胎体层2，配置在胎体层2外周的加强胎体层2的带束层3和配置在带束层3外周的胎面胶4。本实施方式的轮胎的结构（胎面花纹、截面形状、橡胶材料等）为以通过轮胎宽度方向中心的假想面的轮胎赤道面S1呈对称。

胎面胶4具备外周面的胎面5和沿轮胎周向延伸的多个主沟槽6（在本实施方式中为三个）。下面，在区分多个主沟槽6时，将配置在轮胎宽度方向最外侧的一对外侧主沟槽6、6称为胎肩主沟槽（外侧主沟槽）6a、6a，将配置在一对胎肩主沟槽6a、6a之间的主沟槽6称为中心主沟槽6b。

胎面胶4具备中心区域7和一对胎肩区域8、8，所述中心区域7配置在一对胎肩主沟槽6a、6a的外侧边缘之间，所述一对胎肩区域8、8配置在各胎肩主沟槽6a的轮胎宽度方向的外侧。胎面胶4具备盖罩部9和基体部10，所述盖罩部9包含主沟槽6在内构成外层，所述基体部10层压在盖罩部9内周构成内层。

配置主沟槽6与轮胎周向平行，形成为直线状。主沟槽6是所谓的直主沟槽。主沟槽6具备部分沟槽浅的部分，即所谓胎面磨耗标记（没有图示），通过其随着磨耗而露出，可以知道磨耗程度。中心主沟槽6b位于轮胎赤道面S1上。

中心区域7具备多个由主沟槽6划分的着地部11。在多个着地部11中，将位于轮胎宽度方向的中心部的着地部11称为中心着地部11a。如本实施方式，主沟槽6位于轮胎赤道面S1上的情况下，中心着地部11a、11a是配置在位于轮胎赤道面S1上的主沟槽6的宽度方向的两侧的着地部。此外，着地部11位于轮胎赤道面S1上的情况下，中心着地部11a是位于轮胎赤道面S1上的着地部。

中心着地部11a上的盖罩部9具备含有表面的胎面5的盖罩表层12和层压在盖罩表层12内周的盖罩内层13。在本实施方式中，盖罩表层12由沿盖罩部9的胎面5配置的表面部12a构成。

设定表面部12a的厚度尺寸D1为主沟槽6的深度尺寸D2的45%以下。优选地，设定表面部12a的厚度尺寸D1小于主沟槽6的深度尺寸D2的1/3。更加优选地，设定表面部12a的厚度尺寸D1为主沟槽6的深度尺寸D2的30%以下。进一步优选地，设定表面部12a的厚度尺寸D1为主沟槽6的深度尺寸D2的15%以上。在本实施方式中，设定表面部12a的厚度尺寸D1为主沟槽6的深度尺寸D2的30%。

在本实施方式中，胎肩区域8的盖罩部9为单层。胎肩区域8的盖罩部9与中心着地部11a的盖罩部9的盖罩内层13用相同的橡胶材料整体构成。

设定盖罩表层12的损耗角正切（tanδ）小于盖罩内层13的损耗角正切（tanδ），且小于胎肩区域8的盖罩部9的损耗角正切（tanδ）。下面，将盖罩表层12的损耗角正切（tanδ）称为第一损耗角正切（tanδ1），将整体构成的中心着地部11a的盖罩内层13及胎肩区域8的盖罩部9的损耗角正切（tanδ）称为第二损耗角正切（tanδ2）。

优选地，设定第一损耗角正切（tanδ1）为第二损耗角正切（tanδ2）的45%～65%。在本实施方式中，第一损耗角正切（tanδ1）为0.04，第二损耗角正切为0.07，第一损耗角正切（tanδ1）为第二损耗角正切（tanδ2）的57%。各损耗角正切（tanδ1、tanδ2）是使用UBM公司制造的分光计，在初始应变为15%、动态应变为±2.5%、频率为10Hz、温度为60℃的状态下进行测定。

由上所述，根据本实施方式的充气轮胎，设定盖罩表层12的损耗角正切小于盖罩内层13的损耗角正切，同时设定其小于胎肩区域8的盖罩部9的损耗角正切。由此，由于在能量损耗大的部分的盖罩表层12上配置了损耗角正切小的橡胶，因此可以降低滚动阻力。

而且，由于在盖罩表层12内周上层压的盖罩内层13和包含影响耐磨性的胎肩区域8的表面的盖罩部9上，分别配置有损耗角正切大的橡胶，因此可以维持耐磨性。这样，根据本实施方式的充气轮胎，在维持耐磨性的同时，能够降低滚动阻力。

另外，根据本实施方式的充气轮胎，盖罩表层12由沿盖罩部9的表面配置的表面部12a构成，设定表面部12a的厚度尺寸D1是主沟槽6的深度尺寸D2的30%，小于1/3。由此，由于损耗角正切大的盖罩内层13支撑盖罩表层12，因此能够进一步可靠地维持耐磨性。

此外，本发明的充气轮胎不限于上述实施方式的结构，另外也不限于上述作用效果。当然，本发明的充气轮胎可以在不脱离本发明要点的范围内进行各种改变。例如，当然，可以任意选择下述各种变更例的结构或方法等用于上述实施方式的结构或方法等中。

本实施方式的充气轮胎的结构为，盖罩表层12仅由沿盖罩部9的表面配置的表面部12a构成。但是，本发明的充气轮胎不限于这样的结构。例如，如图3～图5所示，本发明的充气轮胎的结构也可以为，盖罩表层12具备沿盖罩部9的表面配置的表面部12a和从表面部12a沿主沟槽6的壁部延伸配置的沟槽壁部12b。

根据这样的结构，由于盖罩表层12的表面部12a沿盖罩部9的表面配置，因此在能量损耗大的部分上配置了损耗角正切小的橡胶。而且，由于盖罩表层12的沟槽壁部12b从表面部12a沿主沟槽6的壁部延伸配置，因此在表面以外变形的部分上也配置了损耗角正切小的橡胶。由此，能够进一步降低滚动阻力。

图3的沟槽壁部12b配置为从主沟槽6的内侧边缘（表面部12a的外侧端部）沿主沟槽6的内侧壁部延伸至主沟槽6的底部。图4的沟槽壁部12b配置为从主沟槽6的内侧边缘沿主沟槽6的内侧壁部延伸至主沟槽6的底部，并进一步从主沟槽6的底部沿主沟槽6的外侧壁部延伸至表面部12a的轮胎径向的内周面位置。图5的沟槽壁部12b配置为从主沟槽6的内侧边缘沿主沟槽6的内侧壁部延伸至主沟槽6的底部，并进一步从主沟槽6的底部沿主沟槽6的外侧壁部延伸至主沟槽6的外侧边缘。

上述实施方式的充气轮胎的结构为设置三个主沟槽6。但是本发明的充气轮胎不限于这样的结构。例如，本发明的充气轮胎的结构也可以为具备两个主沟槽6，如图6及图7所示，其结构也可以为具备四个主沟槽6，进一步地，其结构可以为具备五个以上的主沟槽6。

图6及图7的充气轮胎，具备配置在轮胎宽度方向的最外侧的一对胎肩主沟槽（外侧主沟槽）6a、6a和在一对胎肩主沟槽6a、6a之间配置的一对中心主沟槽6b、6b。中心区域7具备中心着地部11a和一对间接着地部11b、11b，所述中心着地部11a由主沟槽6划分，使其位于轮胎赤道面S1上，所述一对间接着地部11b、11b配置在中心着地部11a的轮胎宽度方向的两侧。

上述实施方式的充气轮胎的结构为，中心区域7的盖罩部9中，全部着地部11的盖罩部9为由盖罩表层12及盖罩内层13构成的多层。但是本发明的充气轮胎不限于这样的结构。总而言之，本发明的充气轮胎的结构为，中心区域7的盖罩部9中，至少中心着地部11a的盖罩部9为由盖罩表层12及盖罩内层13构成的多层即可。

例如，如图7所示，其结构也可以为，在中心区域7的盖罩部9中，只有中心着地部11a的盖罩部9为由盖罩表层12及盖罩内层13构成的多层。这样的结构，间接着地部11b的盖罩部9为单层，与中心着地部11a的盖罩内层13用相同的橡胶材料整体形成。

上述实施方式的充气轮胎的结构为盖罩内层13为单层。但是本发明的充气轮胎不限于这样的结构。例如，本发明的充气轮胎的结构也可以为盖罩内层13由两层以上构成。

上述实施方式的充气轮胎的结构为胎肩区域8的盖罩部9为单层。但是本发明的充气轮胎不限于这样的结构。例如，本发明的充气轮胎的结构也可以为胎肩区域8的盖罩部9由两层以上构成。这样的结构的情况下，设定盖罩表层12的损耗角正切小于包含胎肩区域8的盖罩部9表面的层的损耗角正切。

上述实施方式的充气轮胎的结构为，胎面花纹、截面形状、橡胶材料及多层部分的配置等结构相对于轮胎赤道面S1是对称的。但本发明的充气轮胎不限于这样的结构。例如，本发明的充气轮胎的结构也可以为，胎面花纹、截面形状、橡胶材料及多层部分的配置中的至少一个相对于轮胎赤道面S1是非对称的。

上述实施方式的充气轮胎的结构为主沟槽6形成为直线状。但本发明的充气轮胎不限于这样的结构。例如，本发明的充气轮胎的结构也可以为主沟槽6形成为锯齿状，其结构也可以为主沟槽6形成为波形。

本发明的充气轮胎，通过改变胎肩主沟槽（外侧主沟槽）6a、6a的位置，能够提高耐磨性。例如，随着胎肩主沟槽6a定位于轮胎宽度方向的外侧，中心区域7的橡胶体积变大。由此，中心区域7的耐磨性提高。

实施例

为了具体地表示本发明的结构和效果，下面说明本发明的充气轮胎的实施例及其比较例。

（滚动阻力）

将尺寸为275/80R22.5的各轮胎安装在轮辋上后，依据国际标准ISO28580（JISD4234）测定滚动阻力。将比较例1的结果设为100，并以此为指数进行评价，指数越小，表示滚动阻力越低，越优异。

（耐磨性）

将尺寸为275/80R22.5的各轮胎安装在车辆上并在普通道路上行驶30,000km后，测定各主沟槽的磨耗量（主沟槽深度的减少量），计算出从新品时的主沟槽深度减去该磨耗量平均值的值。以比较例1设为100时的指数来表示评价，数值越大，表示耐磨性越优异。此外，耐磨性为90以上的情况下，可以说维持了耐磨性，另一方面，耐磨性小于90的情况下，可以说没有维持耐磨性。

（实施例1～8）

实施例1是上述实施方式的轮胎。

实施例2是对实施例1，将盖罩表层12的表面部12a的厚度尺寸D1对于主沟槽深度尺寸D2的比改为15%的轮胎。

实施例3是对实施例1，将盖罩表层12的表面部12a的厚度尺寸D1对于主沟槽深度尺寸D2的比改为45%的轮胎。

实施例4是对实施例1，如图3所示，改为具备从主沟槽6的内侧边缘延伸至主沟槽6的底部的沟槽壁部12b的轮胎。

实施例5是对实施例1，如图4所示，改为具备从主沟槽6的内侧边缘经由主沟槽6底部延伸至表面部12a的轮胎径向的内周面位置的沟槽壁部12b的轮胎。

实施例6是对实施例1，如图5所示，改为具备从主沟槽6的内侧边缘经由主沟槽6底部延伸至主沟槽6的外侧边缘的沟槽壁部12b的轮胎。

实施例7是对实施例1，如图6所示，将主沟槽6的数量改为4个，并使中心区域7的全部着地部11的盖罩部9为由盖罩表层12（损耗角正切小的tanδ1）及盖罩内层13（损耗角正切大的tanδ2）构成了多层的轮胎。

实施例8是对实施例1，如图7所示，将主沟槽6的数量改为4个，并在中心区域7中，仅使中心着地部11a的盖罩部9为由盖罩表层12（损耗角正切小的tanδ1）及盖罩内层13（损耗角正切大的tanδ2）构成了多层的轮胎。

（比较例1～5）

比较例1是使主沟槽6的数量为三个，并使全部的盖罩部9为损耗角正切大（tanδ2）的橡胶的轮胎。

比较例2是使主沟槽6的数量为四个，并使全部的盖罩部9为损耗角正切大（tanδ2）的橡胶的轮胎。

比较例3是使主沟槽6的数量为三个，并使全部的盖罩部9为损耗角正切小（tanδ1）的橡胶的轮胎。

比较例4是使主沟槽6的数量为三个，并使全部的盖罩部9（不仅是中心区域7的盖罩部9，也包括胎肩区域8的盖罩部9）为由盖罩表层12（损耗角正切小的tanδ1）及盖罩内层13（损耗角正切大的tanδ2）构成了多层的轮胎。

比较例5是使主沟槽6的数量为四个，并使全部的盖罩部9（不仅是中心区域7的盖罩部9，也包括胎肩区域8的盖罩部9）为由盖罩表层12（损耗角正切小的tanδ1）及盖罩内层13（损耗角正切大的tanδ2）构成了多层的轮胎。

（评价结果）

在比较例1及比较例2中，由于全部的盖罩部9由损耗角正切大（tanδ2）的橡胶构成，因此不能充分地降低滚动阻力。在比较例3中，由于全部的盖罩部9由损耗角正切小（tanδ1）的橡胶构成，因此耐磨性差。在比较例4及比较例5中，由于包含胎肩区域8的表面的层由损耗角正切小（tanδ1）的橡胶构成，因此耐磨性差。与此相对，实施例1～7中，在维持耐磨性的同时，能够降低滚动阻力，而且，与耐磨性的下降率（劣化率）相比，滚动阻力的降低率（改善率）更大。

附图标记说明

1—胎面部、2—胎体层、3—带束层、4—胎面胶、5—胎面、6—主沟槽、6a—胎肩主沟槽（外侧主沟槽）、6b—中心主沟槽、7—中心区域、8—胎肩区域、9—盖罩部、10—基体部、11—着地部、11a—中心着地部、11b—间接着地部、12—盖罩表层、12a—表面部、12b—沟槽壁部、13—盖罩内层、S1—轮胎赤道面。

Claims

1.一种充气轮胎，其在胎面胶上具备多个沿轮胎周向延伸的主沟槽，其特征在于，

具备中心区域和一对胎肩区域，所述中心区域配置在设置于轮胎宽度方向最外侧的一对外侧主沟槽之间，所述胎肩区域配置在所述外侧主沟槽的轮胎宽度方向的外侧；

所述中心区域由所述主沟槽划分，且具备位于轮胎宽度方向的中心部的中心着地部；

所述胎面胶具备构成外层的盖罩部和层压在所述盖罩部内周构成内层的基体部；

所述中心区域的所述盖罩部中，至少所述中心着地部的所述盖罩部具备包含表面的盖罩表层和层压在所述盖罩表层内周的盖罩内层；

所述胎肩区域的所述盖罩部为单层；

设定所述盖罩表层的损耗角正切小于所述盖罩内层的损耗角正切，且小于所述胎肩区域的所述盖罩部的损耗角正切；

所述盖罩表层具备沿所述盖罩部的表面配置的表面部，但不具备从所述表面部沿所述主沟槽的壁部延伸配置的沟槽壁部；

设定所述表面部的厚度尺寸为所述主沟槽深度尺寸的30％以下。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎肩区域的所述盖罩部与所述中心着地部的所述盖罩部的所述盖罩内层用相同的橡胶材料形成。

3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述中心区域具备至少一个中心着地部和间接着地部，所述至少一个中心着地部位于轮胎宽度方向的中心部，所述间接着地部配置在所述至少一个中心着地部的轮胎宽度方向的两侧，

所述中心着地部的所述盖罩部为由所述盖罩表层及所述盖罩内层构成的多层，

所述间接着地部的所述盖罩部为单层。

4.如权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，所述间接着地部的所述盖罩部与所述中心着地部的所述盖罩部的所述盖罩内层用相同的橡胶材料形成。

5.一种充气轮胎，其在胎面胶上具备多个沿轮胎周向延伸的主沟槽，其特征在于，

所述胎肩区域的所述盖罩部为单层；

所述盖罩表层具备沿所述盖罩部的表面配置的表面部，以及从所述表面部沿所述主沟槽的壁部延伸配置的沟槽壁部；

设定所述表面部的厚度尺寸为所述主沟槽深度尺寸的30％以下；

所述沟槽壁部配置为从所述主沟槽的内侧边缘沿所述主沟槽的内侧壁部延伸至所述主沟槽的底部，并进一步从所述主沟槽的所述底部沿所述主沟槽的外侧壁部延伸至所述表面部的轮胎径向的内周面位置，并且，不延伸至所述主沟槽的外侧边缘。

6.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎肩区域的所述盖罩部与所述中心着地部的所述盖罩部的所述盖罩内层用相同的橡胶材料形成。

7.如权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于，所述中心区域具备至少一个中心着地部和间接着地部，所述至少一个中心着地部位于轮胎宽度方向的中心部，所述间接着地部配置在所述至少一个中心着地部的轮胎宽度方向的两侧，

所述间接着地部的所述盖罩部为单层。

8.如权利要求7所述的充气轮胎，其特征在于，所述间接着地部的所述盖罩部与所述中心着地部的所述盖罩部的所述盖罩内层用相同的橡胶材料形成。