CN104220277A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供得以抑制偏磨耗的发生同时兼顾滚动阻力性和湿地抓地性的充气轮胎。本发明的充气轮胎中，胎冠橡胶10划分为跨轮胎赤道线CL的中心部10c和位于其两侧的胎肩部10s、10s，在中心部10c配置有与胎肩部10s相比0℃下的tanδ高的重视湿地抓地性的复合物，在两个胎肩部10s、10s配置有与中心部10c相比60℃下的tanδ低的重视滚动阻力性的复合物，并且在两个胎肩部10s、10s中的最外侧主槽9a、9z的胎肩侧分别形成有周向细槽11、11。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎，更具体地，涉及能抑制在胎面部的中心区域和两个胎肩区域配置有物理性能互不相同的复合物的充气轮胎中的偏磨耗的发生、同时兼顾滚动阻力性和湿地抓地性的充气轮胎。

背景技术

通常，作为用于降低轮胎的滚动阻力的方法，广泛采用通过构成胎面部的胎冠橡胶使用60℃下的tanδ低的重视滚动阻力性的橡胶、从而减低胎面冠部的粘性损失的方法。然而，在这种轮胎中，存在湿滑路面的抓地性能下降的问题，近年来，非常需要用于提高湿地抓地性的对策。

另一方面，作为用于提高轮胎的湿地抓地性的对策，已知的是，优选使用0℃下的tanδ高的重视湿地抓地性的橡胶来作为胎冠橡胶。然而，由于获得同时具有0℃下的高tanδ和60℃下的低tanδ的复合物在技术上受到限制，因此，存在使用单一复合物来作为胎冠橡胶以满足上述要求极为困难的问题。

以往，为了满足充气轮胎的要求性能，提出了在胎冠橡胶的轮胎宽度方向上配置多种具有不同物理性能的橡胶的方案(例如参照专利文献1、2)。但是，在专利文献1中，由于中心区域由软质橡胶构成，因此存在容易产生偏磨耗的缺点，在专利文献2中，在中心部配置重视滚动阻力性的橡胶并在胎肩部配置重视湿地抓地性的橡胶，因此存在滚动阻力性差的缺点，在任一提案中，作为用于兼顾滚动阻力性和湿地抓地性的对策都是不足的，需要进一步的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6－262907号公报

专利文献2：日本特开2006－240507号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的是消除该现有的问题，提供能抑制偏磨耗的发生并兼顾滚动阻力性和湿地抓地性的充气轮胎。

用于解决问题的技术方案

用于实现上述目的的本发明的充气轮胎具有以下的(1)的构成。

(1)一种充气轮胎，在胎面部形成有在轮胎周向上延伸的至少两条主槽，并且构成胎面部的胎冠橡胶划分为跨过轮胎赤道线的中心部和位于该中心部两侧的胎肩部，在该中心部和两个胎肩部配置有物理性能不同的复合物，该充气轮胎的特征在于，使所述中心部与两个胎肩部的边界面位于所述主槽中的位置最靠胎肩侧的最外侧主槽的轮胎赤道线侧，以轮胎赤道线为中心将所述中心部的宽度设定于轮胎接地宽度的20～70％的范围内，并且在所述两个胎肩部中的最外侧主槽的胎肩侧形成有在轮胎周向上延伸的至少一条周向细槽，在所述中心部配置有0℃下的tanδ比两个胎肩部的复合物高的复合物，另一方面，在所述两个胎肩部配置有60℃下的tanδ比中心部低的复合物，所述中心部及两个胎肩部的复合物的JISA硬度分别超过60且所述中心部的复合物的JISA硬度与两个胎肩部的复合物的JISA硬度之差为3以下。

再有，在上述构成中，优选为以下的(2)～(7)中任一个的构成。

(2)上述(1)中记载的充气轮胎，其特征在于，在所述中心部配置有0℃下的tanδ为0.4以上且60℃下的tanδ为0.1～0.35的复合物，在所述两个胎肩部配置有0℃下的tanδ为0.3～0.6且60℃的tanδ为0.2以下的复合物。

(3)上述(1)或(2)中记载的充气轮胎，其特征在于，所述周向细槽的中心线以轮胎赤道线为中心位于比相当于轮胎接地宽度的105％的位置靠轮胎赤道线侧的位置，并且该周向细槽的开口宽度为0.5～3.0mm且槽深比所述最外侧主槽的槽深浅。

(4)上述(1)～(3)中任一个记载的充气轮胎，其特征在于，所述中心部与两个胎肩部的边界面，位于从所述最外侧主槽的轮胎赤道线侧的槽壁向轮胎赤道线侧离开所述最外侧主槽的开口宽度的20％以上的距离的位置。

(5)上述(1)～(4)中任一个记载的充气轮胎，其特征在于，所述最外侧主槽的中心线以轮胎赤道线为中心位于轮胎接地宽度的40～70％的范围。

(6)上述(1)～(5)中任一个记载的充气轮胎，其特征在于，所述中心部和两个胎肩部的边界面，在轮胎子午线剖面上形成为与轮胎径向大体平行的面。

(7)上述(1)～(5)中任一个记载的充气轮胎，其特征在于，所述中心部和两个胎肩部的边界面，在轮胎子午线剖面上形成为示出该中心部的宽度从轮胎径向外侧向内侧逐渐扩大的形状的倾斜面。

发明效果

根据技术方案方案1涉及的本发明的充气轮胎，构成胎面部的胎冠橡胶划分为跨轮胎赤道线的中心部和位于其两侧的胎肩部，中心部和两个胎肩部的边界面位于最外侧主槽的轮胎赤道线侧，中心部的宽度设定于轮胎接地宽度的20～70％的范围内，而且，在轮胎行驶时与路面的接触压力大的中心部配置有与胎肩部相比0℃下的tanδ高的重视湿地抓地性的复合物，因而能提高湿滑路面上的抓地特性，同时，在轮胎行驶时伴随较大变形的包括最外侧主槽附近在内的两个胎肩部配置有与中心部相比60℃下的tanδ低的重视滚动阻力性的复合物，因而能高效地提高滚动阻力性。

而且，在中心部和两个胎肩部配置有JISA硬度超过60的复合物，因而抑制胎面的偏磨耗，同时将中心部和两个胎肩部的JISA硬度之差抑制到3以内，因而抑制中心部和两个胎肩部的边界处的刚性变化，不会成为裂纹的产生主要原因或阶梯状磨耗的产生主要原因。

再有，在左右胎肩部中的最外侧主槽的胎肩侧分别形成有在轮胎周向上延伸的周向细槽，因而该周向细槽在轮胎行驶时槽宽变化，从而缓和轮胎变形时粘性损失大的扶壁部的变形以促进滚动阻力性的提高效果。

附图说明

图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施方式例子的子午线剖视图。

图2是摘出表示图1所示的本发明的充气轮胎的胎面部的要部子午线剖视图。

图3(a)～(c)分别是表示本发明的充气轮胎的其他实施方式的图，是与图2相当的要部子午线剖视图。

具体实施方式

参照附图来详细说明本发明的充气轮胎的实施方式。

图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施方式例子的子午线剖视图，图2是摘出表示图1所示的本发明的轮胎的胎面部的要部子午线剖视图。

如图1中例示那样，本发明的充气轮胎1具备：从胎面部2经胎侧部3、3到达埋设于左右一对胎圈部4、4的胎圈芯5、5的胎体层6；和在胎体层6的外周侧配置的带束层7、8，在胎面部2形成有在轮胎周向上延伸的至少两条(在图中为三条)主槽9a、9b、9z。

构成胎面部2的胎冠橡胶10划分为夹着轮胎赤道线CL的中心部10c和位于其两侧的胎肩部10s、10s，在中心部10c和两个胎肩部10s、10s配置有物理性能不同的橡胶组成物。再有，图12表示橡胶基体。

而且，在本发明中，如图2所示，使中心部10c和两个胎肩部10s、10s的边界面Q、Q位于主槽9a、8b、8z中的位置最靠近胎肩侧的最外侧主槽9a、9z的轮胎赤道线CL侧，中心部10c的宽度W以轮胎赤道线CL为中心设定为轮胎接地宽度TW的20～70％的范围，优选设定为30～60％的范围内，并且两个胎肩部10s、10s中的最外侧主槽9a、9z的胎肩侧分别形成有在轮胎周向上延伸的至少一条(在图中为一条)周向细槽11、11。

而且，在中心部10c配置有0℃下的tanδ比两个胎肩部10s、10s的复合物高的复合物，另一方面，在胎肩部10s、10s配置有60℃下的tanδ比中心部10c低的复合物，中心部10c及两个胎肩部10s、10s的复合物的JISA硬度分别超过60，优选为75以下，并且中心部10c的复合物的JISA硬度和两个胎肩部10s、10s的复合物的JISA硬度之差为3以下。

这样，胎冠橡胶10划分为跨轮胎赤道面CL的中心部10c和位于其两侧的胎肩部10s、10s，中心部10c和胎肩部10s、10s的边界面Q、Q位于最外侧主槽9a、9z的轮胎赤道面CL侧，中心部10c的宽度W设定为轮胎接地宽度TW的20～70％的范围，而且，在轮胎行驶时与路面的接触压力大的中心部10c配置有与胎肩部10s、10s相比0℃下的tanδ高的重视湿地抓地性的复合物，因此能提高湿滑路面上的抓地特性，同时，包括在轮胎行驶时产生较大变形的最外侧主槽9a、9z的附近在内在两个胎肩部10s、10s配置有与中心部10c相比60℃下的tanδ低的重视滚动阻力性的复合物，因此能高效地提高滚动阻力性。

而且，在中心部10c和两个胎肩部10s、10s分别配置有JISA硬度超过60的复合物，因此在抑制胎面上的偏磨耗的同时还将中心部10c和两个胎肩部10s、10s的JISA硬度之差抑制到3以内，因而抑制在中心部10c和两个胎肩部10s、10s的边界面Q、Q处的刚性不良，不会成为裂纹的发生主要原因或阶梯状磨耗的发生主要原因。

再有，在左右胎肩部10s、10s的最外侧主槽9a、9z的胎肩侧，分别形成有在轮胎周向上延伸的周向细槽11、11，因此该周向细槽11、11在轮胎行驶时槽宽变化，从而起到缓和轮胎变形时的粘性损失大的扶壁部的变形以促进滚动阻力性的提高效果的作用。

包括上述构成的本发明的充气轮胎1，通过中心部10c的宽度W相对于轮胎接地宽度TW在20～70％的范围内任意变化，从而能自由地设定滚动阻力性和湿地抓地性的权重。此处，如果中心部10c的宽度W小于轮胎接地宽度TW的20％则湿地抓地性的提高效果变得不足，如果超过70％则滚动阻力性的提高效果变得不足。

在本发明中，0℃下的tanδ指基于JIS K6394使用粘弹性分光仪(东洋精机制作所制造)并在温度0℃、频率20Hz、静态应变10％、动态应变±2％的条件下进行测定时所得的值，60℃下的tanδ指使温度为60℃并通过相同条件进行测定时所得的值。此外，JISA硬度指基于JIS K6253使用杜罗会跳式硬度计进行测定时的A型橡胶硬度。

此外，轮胎接地宽度TW指将轮胎嵌合于正规轮辋并且填充至空气压力230kPa使其承受相当于JATMA规定的最大负荷能力的75％的载荷时的、轮胎接地面上的宽度方向上的最大直线距离。

再有，在图1及图2所示的实施方式中，表示了在胎面部2形成有在轮胎周向上延伸的三条主槽9a、9b、9c的情况，但是，本发明中，在胎面部2形成的主槽的数量不限于此，如图3(a)及(b)中例示那样，存在形成两条主槽9a、9z或四条主槽9a、9b、9c、9z或更多的主槽9a、9b、···、9z的情况。

在本发明中，优选的是，在中心部10c配置有0℃下的tanδ优选为0.4以上、更优选为0.5～0.96，60℃下的tanδ优选为0.1～0.35、更优选为0.1～0.2的复合物，在两个胎肩部10s、10s配置有0℃下的tanδ优选为0.3～0.6、更优选为0.4～0.6，60℃下的tanδ优选为0.2以下、更优选为0.15以下的复合物。由此，能平衡良好地兼顾滚动阻力性和湿地抓地性。

再有，优选的是，周向细槽11、11的中心线位于比以轮胎赤道线CL为中心与轮胎接地宽度TW的105％相当的位置更靠轮胎赤道线CL侧的位置，并且该周向细槽11、11的开口宽度w分别为0.5～3.0mm，且槽深度h比最外侧主槽9a、9z的槽深度小。由此，能高效地促进滚动阻力性的提高效果，同时防止从周向细槽11、11的附近产生裂纹。

此处，如果使周向细槽11的开口宽度w小于0.5mm则滚动阻力性的提高效果变得不足，如果超过3.0mm则胎肩部10s的刚性下降而成为操纵稳定性下降的主要原因。此外，如果使周向细槽11的槽深度比最外侧主槽9a、9a的槽深度大，则成为胎肩部10s的刚性下降的主要原因，与此同时，容易从槽底产生裂纹而成为耐用性下降的主要原因。

再有，在图1及图2的实施方式中，表示了周向细槽11、11形成于轮胎接地端的胎肩侧的情况，但是，也存在周向细槽11、11形成于轮胎接地端的附近处的轮胎赤道线CL侧的情况。

在本发明中，优选的是，使中心部10c和两个胎肩部10s、10s的边界面Q、Q，位于从最外侧主槽9a、9z的轮胎赤道线CL侧向轮胎赤道线CL侧离开最外侧主槽9a、9z的开口宽度的20％以上的距离的位置。由此，能将粘性损失变大的最外侧主槽9a、9z附近用60℃下的tanδ低的复合物包围，因此能可靠地提高滚动阻力性。

在本发明中，更为优选，最外侧主槽9a、9z的中心线以轮胎赤道线CL为中心位于轮胎接地宽度TW的40～70％、优选为50～65％的范围内。由此，能更为平衡良好地兼顾滚动阻力性和湿地抓地性。

此外，在本发明的充气轮胎1中，如图2所示，中心部10c和两个胎肩部10s、10s的边界面Q、Q在轮胎子午线剖视图上形成为与轮胎径向大体平行的面，或者，也可以如图3(c)所示，形成为中心部10c的宽度W从轮胎径向外侧向内侧逐渐扩大的倾斜面。在边界面Q、Q形成为上述那样的倾斜面的情况下，即使在轮胎的磨耗发展、排水性下降的情况下，通过在胎面表面露出的含重视湿地牵引性的复合物的中心部10c的宽度W扩大，从而能确保良好的湿地牵引性，因此能优选适用于重视湿地牵引性的轮胎。

如上所述，本发明的充气轮胎中，胎冠橡胶划分为跨轮胎赤道线的中心部和位于其两侧的胎肩部，在中心部配置有与胎肩部相比0℃下的tanδ高的重视湿地抓地性的复合物，在两个胎肩部配置有与中心部相比60℃下的tanδ低的重视滚动阻力性的复合物，从而得以兼顾滚动阻力性和湿地抓地性，构成简单且能发挥优良的效果，因此能作为用于改良低燃料消耗率轮胎在湿滑路面的制动驱动性能的轮胎而广泛使用。

实施例

分别制作轮胎尺寸为195/65R15、轮胎结构为图1中结构、胎面冠部的复合物由60℃下的tanδ低的重视滚动阻力的复合物构成的以往轮胎(以往例)、和胎面冠部的复合物的配置方式、在胎面部与两个胎肩部配置的复合物的物理性能、有无周向细槽及其规格如表1那样不同的本发明轮胎(实施例1～4)及比较轮胎(比较例1～5)。再有，在各轮胎中，除了表1的规格外所有规格皆相同。

对于这10个种类的轮胎，分别用以下的方法来评价滚动阻力性、湿地抓地性及偏磨耗性，将其结果用以以往轮胎为100的指数在表1中一并记载。表明数值越大越优异。

再有，在表1中，将60℃下的tanδ低的重视滚动阻力的复合物表示为“低发热橡胶”，将0℃下的tanδ高的重视湿地抓地性的复合物表示为“高发热橡胶”，并且，关于“低发热和高发热橡胶的配置”，将“低发热橡胶”表示为“低”，将“高发热橡胶”表示为“高”，而且，将该“低发热橡胶”和“高发热橡胶”的在轮胎宽度方向上的配置关系表示为在横向上并排。

另外，在表1中，将“低发热橡胶”及“高发热橡胶”的宽度相对于轮胎接地宽度所占的比率简单地表示为“接地宽度比率(％)”。

(滚动阻力性的评价)

将各轮胎嵌合到轮辋(尺寸：15×6J)上并填充到空气压力210kPa，通过室内鼓试验机(鼓半径：854mm)来使轮胎承受载荷4.82kN，并在以速度80km/h预备行驶30分钟后，测定滚动阻力值，以该结果的倒数进行了滚动阻力性的评价。

(湿地抓地性的评价)

将各轮胎嵌合到轮辋(尺寸：15×6J)上并填充到空气压力180kPa，并且安装到μ－S评价车辆的前后轮上，以负荷载荷4.52kN、速度65km/h在由湿滑路面构成的测试车道上行驶，并测定刹车负荷时得到的磨耗系数，以其最大值进行了湿地抓地性的评价。

(偏磨耗性的评价)

将各轮胎嵌合到轮辋(尺寸：15×6J)上并填充到空气压力210kPa，并且安装到日本产车辆的前后轮上，测定以平均速度70km/h在由干燥路面构成的测试车道上行驶一万公里后的、中心部的主槽的剩余量和胎肩部的主槽的剩余量，将中心部的主槽的剩余量相对于胎肩部的主槽的剩余量之比作为偏磨耗性的评价。

表1

根据表1可知，本发明轮胎与以往轮胎及比较轮胎相比，能维持良好的偏磨耗性且平衡良好地提高滚动阻力性及湿地抓地性。

再有，分别确认到，比较例1中由高发热橡胶构成胎面冠部的复合物，因此滚动阻力性恶化，比较例2中在中心部配置有低发热橡胶且在两个胎肩部配置有高发热橡胶，因此滚动阻力性恶化，比较例3中配置于中心部的高发热橡胶的宽度过大，因此滚动阻力性恶化，比较例4中配置于中心部的高发热橡胶的JISA硬度过小，因此偏磨耗性恶化，比较例5中没有在胎肩部形成周向细槽，因此受到在中心部配置高发热橡胶的影响而使滚动阻力性恶化。

此外，作为上述低发热橡胶及高发热橡胶的复合物的配合例，在表2中表示了实施例2的轮胎的低发热橡胶及高发热橡胶的配合内容。

表2

附图标记说明：

1 充气轮胎

2 胎面部

9a、9b、9c、9z 主槽

9a、9z 最外侧主槽

10 胎面橡胶

10c 中心部

10s 胎肩部

11 周向细槽

Q 边界面

CL 轮胎赤道线

TW 胎面接地宽度

W 中心部的宽度

Claims (7)

1.一种充气轮胎，在胎面部形成有在轮胎周向上延伸的至少两条主槽，并且构成胎面部的胎冠橡胶划分为跨过轮胎赤道线的中心部和位于该中心部两侧的胎肩部，在该中心部和两个胎肩部配置有物理性能不同的复合物，该充气轮胎的特征在于，

使所述中心部与两个胎肩部的边界面位于所述主槽中的位置最靠胎肩侧的最外侧主槽的轮胎赤道线侧，以轮胎赤道线为中心将所述中心部的宽度设定于轮胎接地宽度的20～70％的范围内，并且在所述两个胎肩部中的最外侧主槽的胎肩侧形成有在轮胎周向上延伸的至少一条周向细槽，在所述中心部配置有0℃下的tanδ比两个胎肩部的复合物高的复合物，另一方面，在所述两个胎肩部配置有60℃下的tanδ比中心部低的复合物，所述中心部及两个胎肩部的复合物的JISA硬度分别超过60且所述中心部的复合物的JISA硬度与两个胎肩部的复合物的JISA硬度之差为3以下。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

在所述中心部配置有0℃下的tanδ为0.4以上且60℃下的tanδ为0.1～0.35的复合物，在所述两个胎肩部配置有0℃下的tanδ为0.3～0.6且60℃的tanδ为0.2以下的复合物。

3.根据权利要求1或2所述充气轮胎，其特征在于，

所述周向细槽的中心线以轮胎赤道线为中心位于比相当于轮胎接地宽度的105％的位置靠轮胎赤道线侧的位置，并且该周向细槽的开口宽度为0.5～3.0mm且槽深比所述最外侧主槽的槽深浅。

4.根据权利要求1～3中任一项所述充气轮胎，其特征在于，

所述中心部与两个胎肩部的边界面，位于从所述最外侧主槽的轮胎赤道线侧的槽壁向轮胎赤道线侧离开所述最外侧主槽的开口宽度的20％以上的距离的位置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述充气轮胎，其特征在于，

所述最外侧主槽的中心线以轮胎赤道线为中心位于轮胎接地宽度的40～70％的范围。

6.根据权利要求1～5中任一项所述充气轮胎，其特征在于，

所述中心部和两个胎肩部的边界面，在轮胎子午线剖面上形成为与轮胎径向大体平行的面。

7.根据权利要求1～5中任一项所述充气轮胎，其特征在于，

所述中心部和两个胎肩部的边界面，在轮胎子午线剖面上形成为示出该中心部的宽度从轮胎径向外侧向内侧逐渐扩大的形状的倾斜面。