CN105452017B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

改善轮胎的滚动阻力和空气阻力。具有由带束层帘线相对于轮胎赤道以相互逆向的角度θ倾斜排列的2片带束层帘布层构成的带束层,和由束带层帘线在轮胎周向上螺旋状缠绕的1片束带层帘布层构成的束带层。所述带束层帘线的角度θ为35°~55°的范围。使轮胎截面宽度为Wt(单位:mm),胎圈直径为Db(单位:英寸)时,所述轮胎截面宽度Wt满足下式(1)、(2)。Wt≦‑0.7257×(Db)2+42.763×Db‑339.67‑‑‑(1)Wt≧‑0.7257×(Db)2+48.568×Db‑552.33‑‑‑(2)。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及低油耗性改善的充气轮胎。
背景技术
作为车辆的低油耗性中的轮胎的因素,有轮胎的滚动阻力和空气阻力。其中,轮胎的滚动阻力,伴随着行驶时橡胶的反复变形的能量损失是其主要原因。为降低该滚动阻力,胎面橡胶中,会使用能量损失较少(tanδ较小)的橡胶。
但是,使用能量损失较小的橡胶时,存在虽然滚动阻力降低,但抓地性能(特别地,湿抓地性能)也降低,且耐磨性恶化这样的问题。如下述的专利文献1、2等所示,正在进行在提高耐磨性的同时,降低滚动阻力的胎面橡胶组合物的研究。但是,仅靠橡胶组合物的改善仍有界限,人们对于在通过橡胶组合物之外实现低滚动阻力性的方法有着强烈的期望。
鉴于该情况,本发明人进行研究的结果中,探明了以下事项。轮胎外径相同的轮胎中,轮胎截面宽度降低时,与之伴随的是胎面宽度也减少。因此,胎面橡胶的橡胶量减少。其结果是,可谋求胎面橡胶导致的能量损失量减少,和轮胎的轻量化。此外,正面观察车辆时,从保险杠下端的下方露出的轮胎的露出面积也与轮胎截面宽度一同降低,因此,可降低轮胎的空气阻力。
此外,轮胎外径相同的轮胎中,胎圈直径变大时,行驶时的变形大的侧壁区域变窄。其结果是,可谋求侧壁部中的能量损失量降低,以及轮胎的轻量化。
因此可判明,轮胎外径相同的轮胎中,轮胎截面宽度降低,且胎圈直径增大的宽度窄幅·大胎圈直径的轮胎中,由于胎面部及侧壁部中的能量损失量的降低,以及空气阻力的降低,低油耗性被大幅改善。
另一方面,可认为,带束层由2片带束层帘布层构成的轮胎中,带束层帘线的角度(相对于轮胎赤道的角度)越小,胎面轮廓越平,越可以抑制胎面部的动作,其结果是,有利于滚动阻力。因此,一直以来,带束层帘线的角度被设为,例如,30°左右的较小的角度。但本发明者的研究结果探明,将带束层帘线的角度,设置的比以往的范围大一点时,比起胎面轮廓导致的恶化,结构带来的改善的价值更优,可发挥滚动阻力的进一步大幅降低的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2004-010781号公报
专利文献2:日本专利特开2004-002622号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题为,以在窄幅·大胎圈直径的轮胎中,将带束层帘线的角度设定为比以往大的、大于35°且55°以下的值为基础,以可提供可将窄幅·大胎圈直径的轮胎的低油耗性的改善效果进一步提高的充气轮胎。
解决课题的手段
本发明是一种充气轮胎,具有:胎体,该胎体从胎面部起始,经由侧壁部,直至胎圈部的胎圈芯,
和带束层,该带束层配置于该胎体的半径方向外侧及胎面部的内部,且由带束层帘线相对于轮胎赤道以相互逆向的角度θ倾斜排列的2片带束层帘布层组成,
和束带层,该束带层配置于该带束片半径方向外侧及胎面部内部,且由束带层帘线沿轮胎周向螺旋状缠绕的1片束带层帘布层构成,
使轮胎截面宽度为Wt(单位:mm),胎圈直径为Db(单位:英寸)时,所述轮胎截面宽度Wt满足下式(1)、(2),同时使所述带束层帘线的角度θ在35~55°的范围。
Wt≤-0.7257×(Db)2+42.763×Db-339.67---(1)
Wt≥-0.7257×(Db)2+48.568×Db-552.33---(2)
本发明涉及的上述充气轮胎中,所述带束层帘线的角度θ优选45°~55°
本发明涉及的上述充气轮胎中,以每1条所述带束层帘线的、伸长0.4%~1.0%的范围的拉伸刚度为Ea,以与所述第1、第2的带束层帘布层中的带束层帘线呈直角方向的帘布层宽度的每1mm中的带束层帘线的植入条数为Na时,所述拉伸刚度Ea和植入条数Na的乘积(Ea×Na),即带束层帘布层的帘布层刚度,优选14000~20000N/mm。
本发明涉及的上述充气轮胎中,以每1条所述束带层帘线的、伸长3%~5%的范围的拉伸刚度为Eb,以与所述束带层帘布层中的束带层帘线呈直角方向的帘布层宽度的每1mm中的束带层帘线的植入条数为Nb时,所述拉伸刚度Eb和植入条数Nb的乘积(Eb×Nb),即束带层帘布层的帘布层刚度,优选1600~2500N/mm。
本发明涉及的所述充气轮胎中,轮胎外径Dt(单位:mm)优选满足下式(4),(5)。
Dt≤59.078×Wt0.498---(4)
Dt≥59.078×Wt0.467---(5)
说明书中,只要没有特别限制,轮胎各部的尺寸是在非轮辋组装状态下,保持胎圈部与轮胎尺寸所规定的轮辋宽度相应时所特定的值。此外,本说明书中,T1以上和T2以下的范围的情况表示为T1~T2。
发明的效果
本发明的充气轮胎,如上所述,作为轮胎截面宽度Wt满足上式(1)、(2)的窄幅·大胎圈直径的轮胎而形成。因此,可达成胎面部及侧壁部中的能量损失量的降低,轮胎重量的降低,以及空气阻力的降低,可改善低油耗性。
而且,所述充气轮胎中,带束层帘线的角度θ设为35°~55°的范围。据此,如“发明的实施方式”栏中的说明,可抑制设于胎面部的横向花纹沟(lug grooves)的沟底中的龟裂损伤TGC(Tread Groove Cracking,胎面花纹沟裂),同时进一步改善滚动阻力。
附图说明
[图1]展示本发明的充气轮胎的一个实施例的截面图。
[图2]将JATM表示的以往的轮胎中的轮胎截面宽度和胎圈直径的关系绘制出的图表。
[图3]将JATM表示的以往的轮胎中的轮胎截面宽度和轮胎外径的关系绘制出的图表。
[图4]说明轮胎大直径化带来的效果的概念图。
[图5]展示带束层的帘线的排列的平面展开图。
[图6](A)为展示带束层帘线的角度和带束层的剪切刚度的关系的图表,(B)为展示带束层帘线的角度和带束层的泊松比的关系的图表。
[图7](A)、(B)为展示轮胎转动时的、轮胎赤道中的胎面橡胶的在轮胎轴向上的应变,以及带束层的在轮胎轴向上的应变的图表。
[图8](A)、(B)为展示轮胎转动时的、胎肩中的胎面橡胶的在轮胎轴向上的应变,以及带束层的在轮胎轴向上的应变的图表。
[图9]说明帘线的拉伸刚度的“伸长-荷重曲线”的图表。
[图10]展示束带层帘布层刚度及带束层帘布层刚度,和胎面橡胶及贴胶橡胶(topping rubber)的能量损失量的关系的图表。
符号的说明
1 充气轮胎
2 胎面部
3 侧壁部
4 胎圈部
5 胎圈芯
6 胎体
7 带束层
7A、7B 带束层帘布层
7c 带束层帘线
9 束带层
9A 束带层帘布层
Co 轮胎赤道面
Pm 最大宽度位置
具体实施方式
下面,对本发明的实施方式进行详细说明。
如图1所示,本实施方式的充气轮胎1具有:从胎面部2起始,经由侧壁部3,直至胎圈部4的胎圈芯5的胎体6,和设于所述胎体6的半径方向外侧及胎面部2的内部的带束层7,和设于所述带束层7的半径方向外侧及胎面部2的内部的束带层9。本例中展示了所述充气轮胎1为乘用车用的子午线轮胎的情况。
所述充气轮胎1是在使轮胎截面宽度为Wt(单位:mm),胎圈直径为Db(单位:英寸)时,所述轮胎截面宽度Wt满足下式(1)、(2)的窄幅·大胎圈直径的轮胎而形成的。
Wt≤-0.7257×(Db)2+42.763×Db-339.67---(1)
Wt≥-0.7257×(Db)2+48.568×Db-552.33---(2)
图2是JATM表示的对以往的轮胎实施的,将轮胎截面宽度Wt和胎圈直径Db的关系的调查结果绘制出的图表。由该调查结果,JATM表示的以往的轮胎中的轮胎截面宽度Wt和胎圈直径Db的平均关系如同一幅图中的点划线Ka所示的那样,可以用下式(A)表示。
Wt=-0.7257×(Db)2+39.134×Db-217.30---(A)
Db较大的方向平行移动的位置。即,满足所述式(1)、(2)的轮胎是,与轮胎外径相同的以往的轮胎相比,轮胎截面宽度Wt减小,且胎圈直径Db增大的窄幅·大胎圈直径的轮胎。
这样的轮胎,通过缩窄轮胎截面宽度,胎面宽度也减小,与此同时,胎面橡胶的橡胶量也减少。因此,胎面橡胶导致的能量损失量相对变少,且轮胎重量降低。此外,正面观察车辆时,从保险杠下端的下方露出的轮胎的露出面积也与轮胎截面宽度一同减少。因此,可降低行驶时的轮胎的空气阻力。
此外,与轮胎外径相同的以往的轮胎相比,由于胎圈直径较大,行驶时变形较大的侧壁区域变窄。其结果是,侧壁部3中的能量损失量变少,且轮胎重量降低。
因此,在窄幅·大胎圈直径的轮胎中,通过胎面部2及侧壁部3中的能量损失量的降低、轮胎重量的降低以及空气阻力的降低,可改善轮胎的低油耗性。
此外,轮胎的截面宽度Wt,偏离所述式(2)时,窄幅·大胎圈直径化变得不足,低油耗性能的改善效果不充分。反过来,偏离所述式(1)时,由于宽度变得过窄,为确保必要的负荷能力,产生了将使用内压设定的更高的必要。因此,对乘坐舒适性能和路噪性能有不良影响。
此外,为进一步提高低油耗性能,所述充气轮胎1中,轮胎外径Dt(单位:mm)优选满足下式(4)、(5)。
Dt≤59.078×Wt0.498---(4)
Dt≥59.078×Wt0.467---(5)
图3是JATM表示的对以往的轮胎实施的,将轮胎截面宽度Wt和轮胎外径Dt的关系的调查结果绘制出的图表。由该调查结果,JATM表示的以往的轮胎中的轮胎截面宽度Wt和轮胎外径Dt的平均关系如同一幅图中的点划线Kb所示的那样,可以用下式(B)表示。
Dt=59.078×Wt0.448---(B)
对此,满足上述式(4)、(5)的区域Y2被设于,将上述式(B)表示的平均关系Kb,向轮胎外径Dt较大的方向平行移动的位置。即,进一步满足上述式(4)、(5)的轮胎为,窄幅·大胎圈直径且轮胎外径Dt较大的轮胎。
轮胎外径Dt相对较大的轮胎T1如图4概念性地展示的那样,与轮胎外径Dt较小的轮胎T2相比,接地部的周向的弯曲变形较少。因此,能量损失量较小,对滚动阻力的降低是有效的。此外,偏离上式(5)时,将无法获得轮胎大直径化导致的所述滚动阻力的降低。反之,偏离所述式(4)时,为确保必要的负荷能力,产生了将使用内压设定的较高的必要,因此,对乘坐舒适性能和路噪性能有不利影响。
从滚动阻力的观点出发,轮胎扁平率优选55%~75%的范围。若轮胎扁平率低于55%,胎面宽度变大,与此同时,由于胎面橡胶等的胎面部材也会增加,带来能量损失量的增加倾向。反过来,轮胎扁平率超过70%时,侧壁部材的比例增加,据此,会带来能量损失量的增加倾向。
本例的充气轮胎1的负荷指数LI,相对于基准轮胎的负荷指数LI0,被设定为+3~-10的范围。所述基准轮胎的轮胎宽度Wt0是,作为与用轮胎的扁平率H通过下式(6)计算出的值W最接近的名义宽度被定义的。
W=0.0098×H2-2.9758×H+343.69---(6)
此外,基准轮胎的轮辋直径Dr0是作为与用轮胎的扁平率H(单位:%)通过下式(7)计算出的值Dr最接近的整数被定义的。
Dr=0.002×H2-0.3547×H+29.783---(7)
例如,轮胎扁平率H为60%时,由式(6)
W=0.0098×602-2.9758×60+343.69=203
因此,轮胎宽度Wt0是作为与203最接近的名义宽度,即205而被定义的。
此外,由式(7),
Dr=0.002×602-0.3547×60+29.783=15.7
因此,轮辋直径Dr0是作为与15.7最接近的整数,即16而被定义的。即,基准轮胎的轮胎尺寸为203/60R16。
所述基准轮胎的负荷指数LI0是TATMA规定的轮胎尺寸中记载的负荷指数,存在多个轮胎指数LI0时,采用其中最小的值。
接下来,如图1所示,充气轮胎1的所述胎体6是由,将胎体帘线相对于轮胎赤道Co,以例如75~90°的角度配置的1片以上、本例中为1片的胎体帘布层6A所形成的。该胎体6A,在横跨所述胎圈芯5,5之间的环状帘布层本体部6a的两端上、具有所述胎圈芯5的周围的从轮胎轴向内侧至外侧折返的帘布层折返部6b。在帘布层本体部6a和帘布层折返部6b之间,从所述胎圈芯5至轮胎半径方向外侧,配置有逐渐延伸变细的胎圈补强用的胎圈三角胶8。
所述带束层7如图5所示,是由将带束层帘线7c相对于轮胎赤道Co互相呈逆向倾斜排列的2片带束层帘布层7A、7B形成。即,带束层7呈带束层帘线在帘布层间交叉的偏斜结构,将胎面部2的近乎全宽稳固地补强。并且,所述带束层帘线7c的相对于轮胎赤道Co的角度θ被设定为比以往更大的角度,35~55°。
图6(A)中展示了带束层帘线7c的角度θ和带束层7的剪切刚度的关系。此外,图6(B)中展示了带束层帘线7c的角度θ和带束层7的泊松比的关系。
胎面部2中,通过使带束层7的剪切刚度较大,转动时的变形量可被抑制。因此,从滚动阻力的观点出发,优选带束层7的剪切刚度较大。此外,上述泊松比的意思是指,将带束层7沿轮胎周向拉伸时的、轮胎周向的变形量和轮胎轴向(宽度方向)的变形量的比。轮胎接地时,带束层7沿轮胎周向被拉伸。此时,泊松比较大时,胎面部2上的轮胎轴向的动作变大,带来能量损失量的增加。因此,从滚动阻力的观点出发,优选泊松比较小。
根据上述图6(A),剪切刚度在θ=45°时达到最大值,且在35~55°的范围中展示了接近最大值的较高的剪切刚度。与此相对,泊松比在θ≈15°时达到最大值,且从最大值开始,随着θ的增加,泊松比减少。特别地,在20~35°之间,倾斜角度大,35°一过就变为缓慢倾斜。像这样35~55°的范围,是剪切刚度大,且泊松比较小的区域,可发挥滚动阻力的降低效果。
此外,上述35~55°的范围中,35~40°的范围的剪切刚度,与50~55°的范围差不多大,但泊松比相对较大。因此,胎面部2的轮胎轴向的动作稍大,滚动阻力的降低效果相对变低。因此,在35~55°的范围中,更优选泊松比较小的40°以上的范围,特别是45°以上的范围。此外,角度θ超过55°时,虽说泊松比较小,剪切刚度自身也会过度降低,因而滚动阻力的降低效果无法充分发挥。而且,由于剪切刚度的降低,朝向胎面部2的半径方向外侧凸出变大。因此,胎面部2上形成有横向花纹沟时,其沟底上有产生裂纹等的龟裂损伤的倾向。
为检验所述角度θ的对滚动阻力的影响,试做具有图1的结构,且仅使带束层帘线的角度θ不同的乘用车用轮胎(轮胎尺寸165/65R19)。试做轮胎的角度有24°和45°两种。然后,在轮辋(5J×19)、内压(310kPa)、纵向荷重(4.8kN)的条件下,将使轮胎在-180°~180°旋转时的、轮胎赤道Co位置上的胎面橡胶的轮胎轴向的应变,以及带束层7的轮胎轴向的应变,用有限元法计算,其结果如图7(A)、(B)所示。此外,胎面橡胶的应变的计算位置为胎面橡胶的厚度的中央,带束层7的应变的计算位置为,带束层帘布层7A、7B间的位置。同样地,测定使轮胎在-180°~180°旋转时的、胎肩的位置P(如图1所示)上的胎面橡胶的轮胎轴向的应变,以及带束层7的轮胎轴向的应变,其结果如图8(A)、(B)所示。
如同一幅图所示,可确认轮胎赤道及胎肩部的任何位置中,θ=45°的轮胎,与θ=24°的轮胎相比,轮胎轴向的应变的振幅较小,能量损失量较少。
接下来,所述充气轮胎1中,带束层帘布层7A、7B中的帘布层刚度(以下有时称为“带束层帘布层刚度”),优选14000~20000N/mm的范围。此外,束带层帘布层9A中的帘布层刚度(以下有时称作“束带层帘布层刚度”),优选1600~2500N/mm的范围。
所述带束层帘布层的刚度定义为,每1条带束层帘线的拉伸张力Ea和带束层帘线的植入条数Na的乘积(Ea×Na)。上述植入条数Na的意思是,与带束层帘线呈直角方向的带束层帘布层的帘布层宽度的每1mm中的带束层帘线的植入条数。此外,上述拉伸张力Ea为,帘线伸长0.4%~1.0%的范围时的拉伸刚度。所述拉伸刚度Ea,如图9示例的那样,可在帘线的“伸长-荷重曲线”中,根据伸长0.4%和1.0%之间的斜率,作为每1%的伸长量的荷重求出。此外,所述束带层帘布层的刚性定义为,每1条束带层帘线的拉伸张力Eb和束带层帘线的植入条数Nb的乘积(Eb×Nb)。上述植入条数Nb的意思是,与束带层帘线呈直角方向的束带层帘布层的帘布层宽度的每1mm中的束带层帘线的植入条数。此外,上述拉伸张力Eb为,帘线伸长3%~5%的范围时的拉伸刚度。所述拉伸刚度Ea,可在帘线的“伸长-荷重曲线”中,根据伸长3%和5%之间的斜率,作为每1%的伸长量的荷重求出。
以往认为,带束层帘布层的刚度越大,胎面部2的变形越少,滚动阻力降低。但本发明人的研究结果判明了,在带束层帘布层刚性比以往更小的范围中,表现出了滚动阻力的降低效果。
作为其原因,推测如下。轮胎行驶时,带束层7在周向上弯曲,在带束层帘线的长度方向产生了力,带束层发生了剪切变形。可推测原因是,此时带束层帘布层刚性较小时,带束层7的剪切变形也变小,带束层7上的胎面橡胶的动作减少。
但是,带束层帘布层刚度较小时,由于轮胎的膨胀,朝向胎面2的半径方向外侧的凸起变大。其结果是,横向花纹沟沟底出现了产生龟裂损伤的可能。但本发明中,带束层帘线的角度θ被设为35°以上。因此,胎面部2中的轮胎轴向的动作,相比以往降低。因此,横向花纹沟沟底的应变减轻,龟裂损伤被抑制。即,由于带束层帘线的角度θ被设为35°以上,带束层帘布层刚性可相比以往降低。因此,可产生所述角度θ导致的滚动阻力的降低效果和所述带束层帘布层刚度带来的滚动阻力的降低效果。
此外,带束层帘布层刚度若超过21000N/mm,无法有效发挥滚动阻力的降低效果。反之,若低于15000N/mm,对于滚动阻力是优选的,但难以抑制横向花纹沟沟底的龟裂损伤。
接下来,胎面部2进入接地区域时,由于胎面部2在周向上弯曲,束带层9朝向拉伸侧,或带束层7朝向压缩侧变形。因此,束带层帘布层刚度较大时,力更容易作用在带束层7上。因此,带束层7的贴胶橡胶的变形变大,能量损失量增加。但是,束带层9自身的变形,由于束带层帘布层刚度变大而被抑制,其上方设置的胎面橡胶的能量损失量降低。即,束带层帘布层刚度若变大,带束层7的贴胶的能量损失量增加,但胎面橡胶的能量损失量反而减少。
即,对于束带层帘布层的刚度而言,存在使胎面橡胶的能量损失量和贴胶的能量损失量的总和减少的适当的范围,。该适当范围是1600~2500N/mm,束带层帘布层刚性若偏离上述范围,能量损失量的总和变大,不利于滚动阻力。而且,束带层帘布层刚性低于1600N/mm时,环箍效果不充分,会对横向花纹沟沟底的龟裂损伤带来不利。
图10是,在组合具有不同束带层帘布层刚性B1~B5的5种的束带层,和具有不同带束层刚性A1~A3的3种带束层的轮胎中,将胎面橡胶以及贴胶橡胶(带束层和束带层的贴胶橡胶)的能量损失量通过模拟研究求出的计算结果。图中,束带层帘布层刚性B1~B5的值以及带束层帘布层刚性A1~A3的值,胎面橡胶的能量损失量的值、贴胶橡胶的能量损失量的值,各自以指数表示。
如同一幅图所示的那样,可确认,随着束带层刚性B增加,胎面橡胶的能量损失量减少,但贴胶橡胶的能量损失量反而增加。此外,可确认,在带束层帘布层刚性A中,随着带束层帘布层刚性A的增加,胎面橡胶的能量损失量及贴胶橡胶的能量损失量两者均增加。
以上是关于本发明的特别优选的实施方式的详细描述,但本发明并不限定于图示的实施方式,可以各种样态变形实施。
实施例
(1)将具有图1所示的内部结构的充气轮胎,按表1的方法试做,同时,检测各试做轮胎中的滚动阻力性、空气阻力、乘坐舒适性能。各轮胎中的带束层帘线的角度θ=41°,带束层帘布层刚性Ea/Na=24275N/mm,束带层帘布层刚性Eb/Nb=827N/mm是统一的,仅轮胎截面宽度Wt,胎圈直径Db,轮胎外径Dt不同。
<滚动阻力性>
用滚动阻力试验机,在下述条件下,测定轮胎的滚动阻力(单位N),将其倒数以指数表示,以比较例1为100。数值越大,滚动阻力越小,越为良好。
温度:20℃,
荷重:4.8kN
内压:表1记载
轮辋:标准轮辋
速度:80km/h
<空气阻力>
在实验室中,使保险杠下端露出的高度为140mm,以相当于行驶速度100km/h的空气向轮胎的露出面送风,此时,测定轮胎所受的空气阻力。评价将测定值的倒数以指数表示,以比较例1为100,数值越大空气阻力越小,越是良好。
<乘坐舒适性能>
测定试做轮胎的纵向弹簧常数,将其倒数以指数表示,以比较例1为100。数值越大,乘坐舒适性能越好。
[表1]
(2)
以表1的实施例2(165/65R19)作为标准轮胎(相当于表2的实施例3A),仅使带束层角度θ、带束层帘布层刚度Ea/Na、束带层帘布层刚度Eb/Nb按照表2的方式变化,试做轮胎,测试此时的滚动阻力和横向花纹沟沟底的龟裂损伤性(TGC)。
<TGC>
在胎面部上设置的周向的沟和横向花纹沟的沟底,用厚度0.25mm的刀片,切入深度2mm、长度8mm的伤痕,取模检测其开口形状。此外,使所述轮胎在轮辋(5.0J×19)、内压(310kPa)、荷重(4.8kN)下,在转鼓上行驶10000km,比较取模的行驶前的切割伤的尺寸和行驶后的切割伤的尺寸,将增加量的倒数以指数表示,以标准轮胎为100。数值越大,耐龟裂损伤性越好。
[表2]
如表中所示,可确认实施例的轮胎改善了低油耗性(滚动阻力和空气阻力)。

Claims (2)

1.一种充气轮胎,具有:
胎体,该胎体从胎面部起始,经由各侧壁部,直至各胎圈部的胎圈芯,
和带束层,该带束层配置于该胎体的半径方向外侧及胎面部的内部,且由带束层帘线相对于轮胎赤道以角度θ相互逆向地倾斜排列的第1带束层帘布层和第2带束层帘布层组成,
和束带层,该束带层配置于该带束层的半径方向外侧及胎面部内部,且由束带层帘线沿轮胎周向螺旋状缠绕的1片束带层帘布层构成,
其中,所述带束层帘线的角度θ为45~55°;
将轮胎截面宽度设为Wt,单位为mm,胎圈直径设为Db,单位为英寸时,所述轮胎截面宽度Wt满足下式(1)、(2),
Wt≤-0.7257×(Db)2+42.763×Db-339.67---(1)
Wt≥-0.7257×(Db)2+48.568×Db-552.33---(2);
将每1条所述带束层帘线的伸长0.4%~1.0%的范围的拉伸刚度设为Ea,与分别在所述第1带束层帘布层、第2带束层帘布层中的带束层帘线呈直角方向的帘布层宽度的每1mm中的带束层帘线的植入条数设为Na时,所述拉伸刚度Ea和植入条数Na的乘积Ea×Na,即该带束层帘布层的帘布层刚度为14000~20000N/mm;
将每1条所述束带层帘线的伸长3%~5%的范围的拉伸刚度设为Eb,与所述束带层帘布层中的束带层帘线呈直角方向的帘布层宽度的每1mm中的束带层帘线的植入条数设为Nb时,所述拉伸刚度Eb和植入条数Nb的乘积Eb×Nb,即束带层帘布层的帘布层刚度为1600~2500N/mm。
2.根据权利要求1记载的充气轮胎,其特征在于,轮胎外径Dt,单位为mm,满足下式(4)、(5),
Dt≤59.078×Wt0.498---(4)
Dt≥59.078×Wt0.467---(5)。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6348713B2 (ja) * 2014-01-09 2018-06-27 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP6694805B2 (ja) * 2016-12-09 2020-05-20 株式会社ブリヂストン 重荷重用タイヤ
WO2019180352A1 (fr) * 2018-03-20 2019-09-26 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneumatique comprenant une unique nappe de carcasse avec une profondeur de déformation dans le flanc améliorée après rodage
JP7380014B2 (ja) 2019-09-26 2023-11-15 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
EP4328048A1 (en) 2022-08-26 2024-02-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Tire

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05131807A (ja) * 1991-11-08 1993-05-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd 重荷重用ラジアルタイヤ
JP2000190706A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2007168711A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
CN102245403A (zh) * 2008-12-19 2011-11-16 米其林研究和技术股份有限公司 改进的轮胎滑水性能
CN103068594A (zh) * 2010-06-21 2013-04-24 株式会社普利司通 乘用车用充气子午线轮胎

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003019762A (ja) * 2001-07-06 2003-01-21 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りラジアルタイヤの製造方法及びそれにより製造された空気入りラジアルタイヤ
CN104023998B (zh) * 2011-11-02 2015-04-22 株式会社普利司通 乘用车用充气子午线轮胎
JP5993863B2 (ja) * 2011-11-02 2016-09-14 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05131807A (ja) * 1991-11-08 1993-05-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd 重荷重用ラジアルタイヤ
JP2000190706A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2007168711A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
CN102245403A (zh) * 2008-12-19 2011-11-16 米其林研究和技术股份有限公司 改进的轮胎滑水性能
CN103068594A (zh) * 2010-06-21 2013-04-24 株式会社普利司通 乘用车用充气子午线轮胎

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