CN104057782A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种兼顾低油耗性能和高驾驶稳定性的充气轮胎。本发明的充气轮胎具备在胎肩主沟槽（12b）与中心主沟槽（12a）之间划分的一对第一着地部（14a）、在中心主沟槽（12a）之间划分的第二着地部（14b）以及形成在胎肩主沟槽（12b）的轮胎宽度方向外侧（B1）的一对胎肩着地部（16）。第一着地部（14a）及第二着地部（14b）从基本胎面轮廓线（L）向轮胎径向外方（C1）凸起，所述基本胎面轮廓线（L）平滑地连结一对胎肩着地部（16）的触地面（17）。第一着地部（14a）从基本胎面轮廓线（L）凸起的凸起量（H1）大于第二着地部的凸起量（H2）。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎。

背景技术

近年来，对于充气轮胎也要求低油耗性，为了提高轮胎的低油耗性，已建议使用低发热性橡胶组成物构成胎面部，使滚动阻力降低。

但是，低发热性橡胶组成物的橡胶硬度及损耗角正切（tanδ）低。因此，若使用这样的低发热性橡胶组成物构成胎面部，则会有轮胎偏转刚度下降，驾驶稳定性变差的问题。因此，要求在使滚动阻力降低而提高低油耗性能的同时，维持高驾驶稳定性。

可是，在日本专利公开2007-69665号公报中，公开了一种充气轮胎，其将低tanδ的第一盖帽复合层（キャップコンパウンド層）配置在胎面部的中心侧，将高tanδ的第二盖帽复合层配置在胎面部的胎肩侧，同时，使胎面部的中心侧向轮胎径向外方凸起。在该充气轮胎中，采用如下轮胎外形，在通常行驶时等的低负荷时，仅第一盖帽复合层触地，在制动时或转弯时等的高负荷时，除第一盖帽复合层以外，第二盖帽复合层也触地。

在日本专利公开2005-263180号公报中，公开了一种充气轮胎，其在胎面部具有在轮胎周向上延伸的多个周向主沟槽以及由该周向主沟槽所划分的条形花纹，在该充气轮胎上，使条形花纹从通过胎肩条形花纹表面的半径R的圆弧状轮廓线L向径向外侧凸起。

此外，在日本专利公开2005-319890号公报中，公开了一种充气轮胎，其在胎面部上设置在轮胎赤道的两侧的轮胎周向上连续延伸的一对主沟槽，在一对主沟槽之间划分出在轮胎周向上相连的中心条形花纹，在该充气轮胎上，使中心条形花纹从假想胎面轮廓线向轮胎径向外方凸起，所述假想胎面轮廓线平滑地连结包含除了中心条形花纹的两侧触地端的胎面表面。

此外，在日本专利公开昭和62-241709号公报中，公开了一种充气子午线轮胎，其由在周向上延伸的多根主沟槽将胎面部在宽度方向上分割成一对外侧区域、中央区域以及位于外侧区域与中央区域之间的一对中间区域的五个区域，在中间区域设置向径向外方突出的突出部。

发明内容

（一）要解决的技术问题

但是，如果如日本专利公开2007-69665号公报、日本专利公开2005-263180号公报及日本专利公开2005-319890号公报所述，使胎面部的轮胎宽度方向中央部向轮胎径向外方凸起，由于触地面积扩大而使驾驶稳定性提高，但是轮胎宽度方向中央部的触地长度与其他部分相比变大，具有滚动阻力增加的问题。

此外，如果如日本专利公开昭和62-241709号公报所述，仅使位于胎面部的外侧区域与中央区域之间的中间区域向轮胎径向外方凸起，在低负荷时只有中间区域触地，其结果，具有触地面积变小，驾驶稳定性下降的问题。

本发明是考虑了上述问题而完成的，其目的是提供一种兼顾低油耗性能与高驾驶稳定性的充气轮胎。

（二）技术方案

本发明的充气轮胎是在胎面部上具备多个中心主沟槽、一对胎肩主沟槽、着地部及一对胎肩着地部的充气轮胎，所述多个中心主沟槽在轮胎周向上延伸，所述一对胎肩主沟槽设置在所述多个中心主沟槽的轮胎宽度方向外侧并在轮胎周向上延伸，所述着地部形成在所述一对胎肩主沟槽的轮胎宽度方向内侧，所述一对胎肩着地部形成在一对胎肩主沟槽的轮胎宽度方向外侧，其特征在于，在该充气轮胎上，所述着地部具备在所述胎肩主沟槽与所述中心主沟槽之间划分的一对第一着地部以及在所述中心主沟槽之间划分的第二着地部，所述第一着地部及第二着地部从基本胎面轮廓线向轮胎径向外方凸起，所述基本胎面轮廓线平滑地连结所述一对胎肩着地部的触地面，所述第一着地部从基本胎面轮廓线凸起的凸起量大于第二着地部。

作为本发明的优选方式，所述胎肩着地部也可以包含橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切（tanδ）高于第一橡胶组成物的第二橡胶组成物，所述第一橡胶组成物构成所述第一着地部及所述第二着地部。此外，作为其他方式，所述第一橡胶组成物在60℃下测定的损耗角正切（tanδ）可以为0.10以上0.20以下，橡胶硬度可以为50以上60以下，所述第二橡胶组成物在60℃下测定的损耗角正切（tanδ）可以为0.15以上0.30以下，硬度可以为60以上75以下。进而，作为其他方式，所述胎肩着地部具备位于轮胎宽度方向内侧的内侧区域及位于所述内侧区域与触地端之间的外侧区域，沿着轮胎宽度方向B的所述外侧区域的触地面的长度Xb可以是从触地端至所述胎肩主沟槽的沿着轮胎宽度方向的长度X的2/3以下。进而，作为其他方式，可以设定所述第一着地部的凸起量为0.5mm以上1.5mm以下，可以设定所述第二着地部的凸起量为0.3mm以上1.0mm以下。

（三）有益效果

根据本发明，由于与胎肩主沟槽邻接的第一着地部向轮胎径向外方凸起的凸起量大于位于轮胎宽度方向的中央部的第二着地部向轮胎径向外方凸起的凸起量，第一着地部及第二着地部的触地面积变大，驾驶稳定性提高，同时，第一着地部与第二着地部的触地长度为相同程度，能够降低滚动阻力，能够兼顾低油耗性能与高驾驶稳定性。

附图说明

图1是第一实施方式的充气轮胎的半剖面图。

图2是表示第一实施方式的充气轮胎的胎面花纹的展开图。

图3是将图1的一部分放大的胎面部的主要部分的放大剖面图。

图4是第二实施方式的充气轮胎的胎面部的主要部分的放大剖面图。

图5是第二实施方式的充气轮胎在低负荷时的轮胎触地形状图。

图6是第二实施方式的充气轮胎在高负荷时的轮胎触地形状图。

具体实施方式

（第一实施方式）

图1所示的本实施方式的充气轮胎是具备左右一对胎圈部1、左右一对胎侧部2、胎面部10和帘布层3的子午线轮胎，所述左右一对胎侧部2从左右的各个胎圈部1向轮胎径向外侧C1延伸，所述胎面部10与左右的各个胎侧部2的外周端相连，所述帘布层3架设在一对胎圈部1之间。

在胎圈部1中，埋设有橡胶包覆钢丝等收束体而成的环状胎圈芯1a和位于胎圈芯1a的轮胎径向外侧C1的截面为三角形的胎边芯1b。

帘布层3被卷起，以夹入胎圈芯1a及胎边芯1b，其端部被卡住。在帘布层3的内侧，设置有用来保持空气压力的内衬层4。

在胎面部10的帘布层3的外周侧上，设置有由两层以上的橡胶包覆钢帘线层构成的带束层5。该带束层5在帘布层3的外周对胎面部10进行增强。

在胎面部10的表面上，如图2所示，设置有沿着轮胎周向A延伸的多个中心主沟槽12a以及设置在多个中心主沟槽12a的轮胎宽度方向外侧B1的在轮胎周向A上延伸的一对胎肩主沟槽12b。在该例中，在胎面部10的表面上设置有夹着轮胎赤道D配置在两侧的两个中心主沟槽12a以及分别配置在中心主沟槽12a的轮胎宽度方向外侧B1的两个胎肩主沟槽12b，设置有共计4个主沟槽12。

通过上述4个主沟槽12，在胎面部10上，在两个胎肩主沟槽12b的轮胎宽度方向内侧B2形成着地部14，在两个胎肩主沟槽12b的轮胎宽度方向外侧B1形成两个胎肩着地部16。

由两个胎肩主沟槽12b夹着的着地部14由一对第一着地部14a以及第二着地部14b构成，所述一对第一着地部14a在胎肩主沟槽12b与中心主沟槽12a之间划分，所述第二着地部14b在两个中心主沟槽12a之间划分，位于一对第一着地部14a之间。

在胎肩着地部16上，在轮胎周向A上以指定间隔设置有在相对于轮胎周向A交差的方向上延伸的多个横沟槽18。横沟槽18是从胎面触地端E的轮胎宽度方向内侧B2开始，越过该触地端E，延伸至轮胎宽度方向外侧B1的沟槽。该横沟槽18在胎面侧边缘上开口，在胎肩主沟槽12b上不开口，其末端结束于胎肩着地部16内。

如图2所示，第一着地部14a及第二着地部14b在轮胎周向A上没有分开而在轮胎周向A上连续，胎肩着地部16在轮胎周向A上以指定间隔设置有在相对于轮胎周向A交差的方向上延伸的多个横沟槽18。另外，第一着地部14a及第二着地部14b也可以是由通过横沟槽划分的多个块在轮胎周向A上排列的块列，此外，胎肩着地部16也可以不在轮胎周向A上分开而在轮胎周向A上连续。

构成着地部14的第一着地部14a及第二着地部14b如图1及图3所示，从基本胎面轮廓线L向轮胎径向外方C1凸起。

更加详细地，基本胎面轮廓线L是多个圆弧在具有共通的切线的切点上连接，平滑地连结一对胎肩着地部16的触地面17的曲线。第一着地部14a及第二着地部14b从基本胎面轮廓线L向轮胎径向外方C1凸起，使其在宽度方向B上的中央部最突出。由此，第一着地部14a及第二着地部14b的触地面15a，15b形成顶点14a-1、14b-1位于宽度方向B的中央部的圆弧状。

第一着地部14a从基本胎面轮廓线L凸起的凸起量H1，即，从第一着地部14a的顶点14a-1至基本胎面轮廓线L的距离，大于第二着地部14b从基本胎面轮廓线凸起的凸起量H2（从第二着地部14b的顶点14b-1至基本胎面轮廓线L的距离）。

另外，对于第一着地部14a的凸起量H1及第二着地部14b的凸起量H2，只要凸起量H1大于凸起量H2，并没有特别限定，但如果第一着地部14a的凸起量H1及第二着地部14b的凸起量H2过小，则触地面积减少，驾驶稳定性下降，如果第一着地部14a的凸起量H1及第二着地部14b的凸起量H2过大，则胎肩着地部16在制动时或转弯时等高负荷时变得难以触地，高负荷时的驾驶稳定性下降，因此优选设定第一着地部14a的凸起量H1为0.5mm以上1.5mm以下，第二着地部14b的凸起量H2为0.3mm以上1.0mm以下。

此外，在本实施方式中，为了防止第一着地部14a及第二着地部14b的触地压力分布不均匀，滚动阻力的变差，优选将第一着地部14a及第二着地部14b中最向径向外方C1突出的顶点14a-1、14b-1设定在以触地面15a，15b的轮胎宽度方向B的中央为中心的触地面15a，15b总宽度的30%的范围内。

在如上所述的实施方式的充气轮胎中，与胎肩主沟槽12b邻接的第一着地部14a的凸起量H1大于位于第一着地部14a的轮胎宽度方向内侧B2的第二着地部14b的凸起量H2。因此，在保持第一着地部14a与第二着地部14b的触地长度相等的同时，能够加大第一着地部14a及第二着地部14b的触地面积，能够兼顾低油耗性能与高驾驶稳定性。

（第二实施方式）

参照图4～图6，对下面的第二实施方式进行说明。

在本实施方式的充气轮胎中，与上述第一实施方式的不同点是：胎肩着地部16与构成第一着地部14a及第二着地部14b的橡胶组成物不同，其含有不同的橡胶组成物。

详细地，如图4所示，胎肩着地部16由位于轮胎宽度方向内侧B2的内侧区域16a和与该内侧区域16a的宽度方向外侧B1邻接的外侧区域16b构成。另外，图4中的符号F表示内侧区域16a与外侧区域16b的边界线。

内侧区域16a是夹在胎肩主沟槽12b与边界线F之间的区域，由与第一着地部14a及第二着地部14b相同的第一橡胶组成物构成。外侧区域16b是夹在边界线F与触地端E之间的区域，由橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切（tanδ）高于上述第一橡胶组成物的第二橡胶组成物构成。

另外，在本实施方式中，橡胶硬度是指通过JIS K6253的硬度计硬度试验机（类型A）在25℃下测定的硬度，损耗角正切（tanδ）是指使用UBM公司生产的粘弹性分光仪，在初始应变为15%，动态应变为±2.5%，频率为10Hz，温度为60℃的条件下测定的tanδ。

在这样的本实施方式中，第一着地部14a从基本胎面轮廓线L向轮胎径向外方C1凸起，并且，胎肩着地部16还具备由第二橡胶组成物构成的外侧区域16b，所述第二橡胶组成物的橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切（tanδ）高于构成第一着地部14a及第二着地部14b的第一橡胶组成物。

因此，在通常行驶时等的低负荷时，如图5所示，由第二橡胶组成物构成的外侧区域16b难以触地，可以限制由于高硬度的橡胶组成物引起的滚动阻力变差，在转弯时等的高负荷时，如图6所示，外侧区域16b触地，从而发挥高的轮胎偏转刚度，能够使驾驶稳定性提高。

另外，作为构成第一着地部14a、第二着地部14b或内侧区域16a的第一橡胶组成物以及构成外侧区域16b的第二橡胶组成物，只要第二橡胶组成物的橡胶硬度及在60℃下测定的损耗角正切（tanδ）高于第一橡胶组成物，可以使用各种用于胎面的橡胶组成物，第一橡胶组成物及第二橡胶组成物的橡胶硬度或在60℃下测定的损耗角正切（tanδ）值并没有特定限制。例如，作为第一橡胶组成物，在60℃下测定的损耗角正切（tanδ）优选为0.10以上0.20以下，橡胶硬度优选为50以上65以下的范围内，作为构成外侧区域16b的第二橡胶组成物，在60℃下测定的损耗角正切（tanδ）优选为0.15以上0.30以下，硬度优选为60以上75以下的范围内。

此外，由第二橡胶组成物构成的外侧区域16b，其沿着轮胎宽度方向B的触地面17b的长度（从触地端E至边界线F的沿着轮胎宽度方向B的长度）Xb与胎肩着地部16的触地面17的沿着轮胎宽度方向B的长度（从触地端E至胎肩主沟槽12b的沿着轮胎宽度方向B的长度）X的比（Xb/X）优选设定为2/3以下。这是因为如果沿着轮胎宽度方向B的外侧区域16b的触地面17b的长度Xb大于胎肩着地部16的沿着轮胎宽度方向B的长度X的2/3，则在通常行驶时等的低负荷时，由第二橡胶组成物构成的外侧区域16b变得容易触地，滚动阻力变高，低油耗性能变差。

其他结构与第一实施方式相同，发挥相同的作用效果。

实施例

以下通过实施例更加具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例中。

试制实施例1～3及比较例1～3的用于客车的充气子午线轮胎（195/65R15）。这些的各轮胎是使基本的胎面花纹和轮胎内部构造相同，并改变表1所示规格而制作的。

具体地，实施例1对应于上述第一实施方式，是第一着地部14a的凸起量H1大于第二着地部14b的凸起量H2的充气轮胎的例子。实施例2、3对应于上述第二实施方式，是第一着地部14a的凸起量H1大于第二着地部14b的凸起量H2，并且在胎肩着地部16上设置由第二橡胶组成物构成的外侧区域16b的充气轮胎的例子，所述第二橡胶组成物的橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切（tanδ）高于第一着地部14a及第二着地部14b，实施例2是触地面17b的长度Xb与触地面17的长度X的比（Xb/X）为0.6的情况的例子，实施例3是该比（Xb/X）为0.8的情况的例子。

比较例1、2是使第一着地部14a及第二着地部14b不从基本胎面轮廓线L凸起的充气轮胎的例子。比较例3是虽然使第一着地部14a及第二着地部14b从基本胎面轮廓线L凸起，但第二着地部14b的凸起量H2大于第一着地部14a的凸起量H1的充气轮胎的例子。

对实施例1、2及比较例1～3的各充气轮胎进行了轮胎偏转刚度（驾驶稳定性）和滚动阻力性能（低油耗性能）的评价。评价方法如下所述。

·轮胎偏转刚度：使用直径为2500mm的转鼓试验机，测定低负荷时（JATMA规定的最大负荷的45%）及高负荷时（JATMA规定的最大负荷的90%）的试验轮胎上产生的侧偏力，计算侧偏角为1°时的轮胎偏转刚度。将比较例1结果设为100进行指数评价，数值越大，表示轮胎偏转刚度越大，驾驶稳定性越优异。

·滚动阻力：利用滚动阻力试验机，在轮胎内压为200kPa，轮辋尺寸为15×6JJ，负荷为4.2kN，速度为80km/h的条件下，测定低负荷时（JATMA规定的最大负荷的45%）及高负荷时（JATMA规定的最大负荷的90%）的轮胎的滚动阻力。以使比较例1为100的指数表示，指数越小，表示滚动阻力越小，低油耗性越优异。

表1

结果如表1所示，相对于比较例1，在第二着地部14b的凸起量H2大于第一着地部14a的凸起量H1的比较例3中，虽然轮胎偏转刚度提高，驾驶稳定性提高，但低负荷时及高负荷时滚动阻力变大，低油耗性能变差。

此外，相对于比较例1，在由橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切（tanδ）高的橡胶组成物构成胎肩着地部16的外侧区域16b的比较例2中，虽然轮胎偏转刚度（驾驶稳定性）提高，但是在高负荷时滚动阻力变大，低油耗性能变差。

对此，相对于比较例1，在第一着地部14a的凸起量H1大于第二着地部14b的凸起量H2的实施例1中，低负荷时及高负荷时驾驶稳定性与低油耗性能均提高。

此外，相对于实施例1，在由橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切（tanδ）高的橡胶组成物构成胎肩着地部16的外侧区域16b的实施例2及3中，高负荷时的驾驶稳定性进一步提高。特别是在将触地面17b的长度Xb与触地面17的长度X的比（Xb/X）设定为0.6的实施例2中，即使在高负荷时也不会损害低油耗性能而能够使驾驶稳定性提高。

附图标记说明

1—胎圈部；1a—胎圈芯；1b—胎边芯；2—胎侧部；3—帘布层；4—内衬层；5—带束层；10—胎面部；12—主沟槽；12a—中心主沟槽；12b—胎肩主沟槽；14—着地部；14a—第一着地部；14b—第二着地部；15a—触地面；15b—触地面；16—胎肩着地部；16a—内侧区域；16b—外侧区域

Claims (5)

1.一种充气轮胎，其在胎面部上具备多个中心主沟槽、一对胎肩主沟槽、着地部及一对胎肩着地部，所述多个中心主沟槽在轮胎周向上延伸，所述一对胎肩主沟槽设置在所述多个中心主沟槽的轮胎宽度方向外侧并在轮胎周向上延伸，所述着地部形成在所述一对胎肩主沟槽的轮胎宽度方向内侧，所述一对胎肩着地部形成在所述一对胎肩主沟槽的轮胎宽度方向外侧，其特征在于，

所述着地部具备在所述胎肩主沟槽与所述中心主沟槽之间划分的一对第一着地部以及在所述中心主沟槽之间划分的第二着地部；

所述第一着地部及所述第二着地部从基本胎面轮廓线向轮胎径向外方凸起，所述基本胎面轮廓线平滑地连结所述一对胎肩着地部的触地面；

所述第一着地部从基本胎面轮廓线凸起的凸起量大于第二着地部。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎肩着地部包含橡胶硬度及在60℃下的损耗角正切tanδ高于第一橡胶组成物的第二橡胶组成物，所述第一橡胶组成物构成所述第一着地部及所述第二着地部。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述第一橡胶组成物在60℃下测定的损耗角正切tanδ为0.10以上0.20以下，橡胶硬度为50以上60以下；

所述第二橡胶组成物在60℃下测定的损耗角正切tanδ为0.15以上0.30以下，硬度为60以上75以下。

4.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述胎肩着地部具备位于轮胎宽度方向内侧的内侧区域及位于所述内侧区域与触地端之间的外侧区域；

沿着轮胎宽度方向B的所述外侧区域的触地面的长度Xb，是从触地端至所述胎肩主沟槽的沿着轮胎宽度方向的长度X的2/3以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，设定所述第一着地部的凸起量为0.5mm以上1.5mm以下，设定所述第二着地部的凸起量为0.3mm以上1.0mm以下。