CN106715158B

CN106715158B - 缺气保用轮胎

Info

Publication number: CN106715158B
Application number: CN201580050586.5A
Authority: CN
Inventors: 桑山勲; 畠中慎太郎
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2019-07-23
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: CN106715158A; EP3202597A4; US20170291459A1; EP3202597B1; JP2016074281A; JP6480698B2; WO2016051649A1; EP3202597A1

Abstract

缺气保用轮胎(1)设置有胎面部(2)、一对胎侧部(3)、胎圈部(4)、具有新月状截面的胎侧增强橡胶(5)和包括子午线排列帘线的帘布层的胎体(6)。当轮胎(1)安装于轮辋并且轮胎的内压被设定为250kPa以上时，在轮胎(1)的截面宽度SW小于165(mm)的情况下，轮胎的截面宽度SW与外径OD的比SW/OD为0.26以下；以及在轮胎(1)的截面宽度SW为165(mm)以上的情况下，轮胎(1)的截面宽度SW与外径OD满足关系式OD≥2.135×SW+282.3(mm)。胎圈部(4)包括胎圈芯(4a)和在胎圈芯(4a)的轮胎径向外侧的胎圈填胶。胎侧增强橡胶(5)的轮胎径向上的最大长度H1和胎圈填胶的长度H2满足1.8≤H1/H2≤3.5。

Description

缺气保用轮胎

技术领域

本发明涉及缺气保用轮胎。

背景技术

传统地，如专利文献1记载地，提出通过使用窄宽度、大直径的轮胎提高燃料效率的技术，其被期待为例如电动机动车用的轮胎使用的有效技术。

现有技术

专利文献

专利文献1：国际公开WO2012/176476号

发明内容

发明要解决的问题

在前述技术中，也期望得到缺气保用行驶性能。然而，关于在胎侧部具有截面为新月状的胎侧增强橡胶的缺气保用轮胎，考虑到归因于由胎侧增强橡胶引起的重量增加而使高燃料效率劣化，期望前述窄宽度、大直径轮胎实现高燃料效率和缺气保用耐久性两者。

本发明提供一种缺气保用轮胎，其提高燃料效率的同时确保缺气保用耐久性。

用于解决问题的方案

本发明的主旨如下。

本发明的缺气保用轮胎包括胎面部、在该胎面部的两侧与该胎面部相连的一对胎侧部、与各胎侧部相连的胎圈部、布置于所述胎侧部的具有新月状截面的胎侧增强橡胶和在一对所述胎圈部之间环状延伸的由子午线排列帘线的帘布层形成的胎体，其中，当所述轮胎安装于轮辋并且对所述轮胎施加250kPa以上的内压时，在所述轮胎的截面宽度SW小于165(mm)的情况下，所述轮胎的截面宽度SW与外径OD的比SW/OD为0.26以下；并且在所述轮胎的截面宽度SW为165(mm)以上的情况下，所述轮胎的截面宽度SW与外径OD满足关系式：OD≥2.135×SW+282.3(mm)；所述胎圈部具有胎圈芯且在所述胎圈芯的轮胎径向外侧还具有胎圈填胶；并且当在所述轮胎安装于轮辋、填充预定的内压且无负荷的基准状态下的轮胎宽度方向截面中H1为所述胎侧增强橡胶的轮胎径向最大长度且H2为连接所述胎圈填胶的轮胎径向最外侧点和所述胎圈芯的轮胎径向最外侧点的线段的长度时，H1和H2满足：1.8≤H1/H2≤3.5。

根据本发明的缺气保用轮胎，能够提高燃料效率的同时确保缺气保用耐久性。

这里，“轮辋”是在制造或使用轮胎的地区内有效的工业标准，并且是指日本的JATMA(日本机动车轮胎制造者协会)的“JATMA年鉴”、欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的“ETRTO标准手册”或美国的TRA(轮胎和轮辋协会)的“TRA年鉴”等记载或将来记载的适用尺寸的标准轮辋(ETRTO的标准手册中的“测量轮辋”和TRA的“年鉴”中的“设计轮辋”)(即，前述“轮辋”包括现行尺寸和可能包含在前述工业标准中的尺寸。“将来记载的尺寸”的示例是2013版ETRTO中的“未来发展”所记载的尺寸。)。关于未在前述工业标准中记载的尺寸，“轮辋”是指具有与轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋。

此外，“预定的内压”是指轮胎被施加如JATMA等记载的、与适用尺寸和帘布层等级的最大负载能力对应的单轮的空气压力(最大空气压力)的状态。关于未在前述工业标准中记载的尺寸，“预定的内压”是指与根据轮胎所安装的车辆规定的最大负载能力对应的空气压力(最大空气压力)。此外，以下提到的“最大负载”是指与前述最大负载能力对应的负载。

“胎圈填胶的轮胎径向最外侧点”和“胎圈芯的轮胎径向最外侧点”中的一者或两者存在多个的情况下，以使得H2最大的方式连接线段。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种缺气保用轮胎，其提高了燃料效率的同时确保了缺气保用耐久性。

附图说明

图1示出根据本发明的一实施方式的缺气保用轮胎的轮胎宽度方向截面图。

具体实施方式

以下，将参考附图说明本发明的实施方式。

图1示出根据本发明的一实施方式的缺气保用轮胎(以下仅称为“轮胎”)的轮胎宽度方向截面图。图1中示出的是轮胎的在轮胎安装于轮辋、填充预定的内压且无负荷的基准状态下的轮胎宽度方向截面。图1仅示出由轮胎赤道面CL划分的一个轮胎宽度方向半部，而另一个轮胎宽度方向半部也具有相同的结构。

这里，当该轮胎1安装于轮辋并且对轮胎1施加250kPa以上的内压时，在轮胎的截面宽度SW小于165(mm)的情况下，轮胎1的截面宽度SW(mm)与外径OD(mm)的比SW/OD为0.26以下；在轮胎的截面宽度SW为165(mm)以上的情况下，轮胎1的截面宽度SW(mm)和外径OD(mm)满足关系表达式OD≥2.135×SW+282.3(mm)。

本发明的缺气保用轮胎不受限制并且可以例举为以下轮胎尺寸：145/60R19、145/60R18、145/60R17、155/70R19、155/55R19、155/55R18、165/60R19、165/55R18、175/60R19、175/55R18、175/55R20、175/60R18、185/60R20、185/55R20、185/60R19、185/55R19、195/50R20、195/55R20、205/50R21等。

如图1所示，轮胎1包括胎面部2、在胎面部2的两侧(图示为一侧)相连的一对(图示为一个)胎侧部3、与各(图示为一个)胎侧部3相连的胎圈部4、布置于胎侧部3且具有新月状截面的胎侧增强橡胶5、在一对(图示为一个)胎圈部4之间环状延伸的由子午线排列帘线的帘布层形成的胎体6。

如图1所示，胎圈部4具有胎圈芯4a。在本发明中，胎圈芯4a可以具有诸如圆形截面、多边形截面等各种形状。

此外，在本实施方式中，在胎圈芯4a的轮胎径向外侧，配置具有大致三角形截面的胎圈填胶7。

此外，胎圈部4可以布置有诸如增强橡胶层、增强帘线层等的增强构件。这些增强构件可以布置于胎圈部4的各个位置上；例如，增强构件可以布置于胎圈填胶7的轮胎宽度方向外侧和/或内侧。

在本实施方式中，胎体6具有胎体主体部6a和胎体折返部6b，胎体主体部6a固定于一对胎圈芯4a，胎圈折返部6b从胎体主体部6a起延伸绕着胎圈芯4a从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折返而形成。

另一方面，在该发明中，胎体6不限于折返结构，而可以例如是胎圈芯4a被分割为多个并且胎体6由多个分割的胎圈芯构件围绕的结构。

在本发明中，胎体线(carcass line)可以是各种形状，例如，胎体最大宽度位置可以被设置为靠胎圈部4侧或靠胎面部2侧。

胎体的帘线数量可以在每50mm有20个至60个的范围，但不限于此。

在本实施方式中，胎体6的折返部6b的折返端6c位于胎圈填胶7的轮胎径向外侧端的轮胎径向内侧的位置，也能够位于与胎圈填胶7的轮胎径向外侧端相同的位置或位于轮胎最大宽度位置的轮胎径向外侧的位置。

此外，在胎体6由多个胎体帘布层构成的情况下，各帘布层的折返端6c的位置可以彼此不同。

在本实施方式中，胎体6在胎圈芯4a之间完全连续地延伸，而在本发明中，胎体6不限于前述示例，例如可以从胎圈芯4a延伸到胎面部2的轮胎宽度方向外侧区域，以形成轮胎宽度方向中央区域被抽取的一对分割的胎体。

这里，如图1所示，该轮胎1还具有在胎体6的胎冠部的轮胎径向外侧的由带束层(图示的示例为两个)形成的带束8和布置在带束8的轮胎径向外侧的增强带束层9(图示的示例为一个)。

这里，在图示的示例中，带束8是带束帘线在层间彼此交叉的倾斜带束。带束帘线例如可以是钢帘线、有机纤维帘线等，但不限于此。此外，各带束层的带束帘线可以以相对于轮胎周向成20°至75°的角度延伸。

此外，带束增强层9可以使用在轮胎周向上大致以螺旋形状卷绕的螺旋帘线、高刚性帘线(当根据JIS L1017 8.5a)(2002)试验时，具有根据JIS L10178.8(2002)确定的50MPa以上的杨氏模量的帘线)、低刚性帘线(在相同条件下具有小于50PMa的杨氏模量的帘线)、高延长率帘线、高热收缩率帘线(在170℃具有50g负载的状态下具有1％以上热收缩率的帘线)等。此外，带束增强层9的帘线可以是单股帘线、通过多股加捻得到的帘线甚至通过不同材料多股加捻得到的帘线。

带束增强层9的帘线数量可以在每50mm有20个至60个的范围，但不限于此。

此外，带束增强层9的帘线可以以刚性、材料、层数、帘线数量等在轮胎宽度方向上变化的方式分布。例如，层数可以仅在轮胎宽度方向端部增加，或者仅在轮胎宽度方向中央部增加。

此外，带束增强层9的轮胎宽度方向上的宽度可以比带束8的轮胎宽度方向上的宽度大或小。

此外，在本实施方式中，带束增强层9布置在带束8的轮胎径向外侧，而在本发明中，带束增强层9也可以布置在带束8的轮胎径向内侧。

这里，在本发明中，胎面部2可以由一个橡胶层形成，或者通过在轮胎径向上层叠多个不同的橡胶层形成。在使用多个不同橡胶层的情况下，橡胶层的损耗角正切(losstangent)、模量、硬度、玻璃化转变温度、材料等可以不同。此外，多个橡胶层的厚度在胎面宽度方向上可以不同，仅周向槽的槽底可以由与其周围不同的类型的橡胶层形成。

此外，在本发明中，可以通过在轮胎宽度方向上布置多个不同橡胶层形成胎面部2，在这种情况下，损耗角正切、模量、硬度、玻璃化转变温度、材料等在多个层之间可以不同。此外，多个橡胶层的轮胎宽度方向上的宽度比率能够在胎面径向上变化，或者能够仅在诸如仅周向槽的槽底、仅胎面端的附近、仅轮胎宽度方向最外侧的陆部、仅轮胎宽度方向中央的陆部等的一部分区域使用与其周围不同的类型的橡胶层。

在本发明中，在前述基准状态下的轮胎宽度方向截面中，比LCR/TW优选为0.06以下，更优选地为0.02以上且0.05以下，其中，LCR为高度差，即，直线m1和直线m2之间的轮胎径向上的距离，m1是穿过胎面表面上在轮胎赤道面CL中的点(在该部分为槽的情况下胎面的假象外轮廓线上的点)且与轮胎宽度方向平行的直线，m2是穿过胎面端TE且与轮胎宽度方向平行的直线，TW是胎面宽度。这是因为能够提高轮胎的耐久性和耐磨耗性。这里，“胎面端”是指当填充有前述预定的内压、施加最大负载时与路面接触的部分的轮胎宽度方向最外端。

此外，在本发明中，胎侧部3的厚度优选地薄。具体地，在前述基准状态下，胎圈填胶7的轮胎宽度方向截面积S1优选为胎圈芯4a的轮胎宽度方向截面积S2的1至4倍。通过将S1设定为S2的4倍以下，能够确保乘坐舒适性，而另一方面，通过将S1设定为S2的1倍以上，能够确保操纵稳定性。

在本发明的轮胎中，胎侧增强橡胶5的损耗角正切tanδ优选为0.05至0.15。通过将损耗角正切tanδ设定为0.05以上，能够提高衰减性，而另一方面，通过将损耗角正切tanδ设定为0.15以下，能够抑制胎侧增强橡胶5的热积累。此外，在本发明的轮胎中，胎侧增强橡胶5的50％的拉伸模量优选为1.5MPa至6.0MPa。通过将胎侧增强橡胶5的50％的拉伸模量设定为1.5MPa以上，能够进一步确保操纵稳定性，而另一方面，通过将胎侧增强橡胶5的50％的拉伸模量设定为6.0MPa以下，能够进一步确保舒适性和乘坐舒适性。此外，前述损耗角正切tanδ和50％的拉伸模数是指相对于2mm厚、5mm宽和20mm长的试验品在1％的初始应变、50Hz的动态应变频率和60℃的温度下测量的数值。

此外，如图1所示，胎侧增强橡胶5优选地布置于胎体6的轮胎宽度方向内侧。

当H1为在轮胎安装于轮辋、施加预定的内压且无负荷的基准状态下的轮胎宽度方向截面中胎侧增强橡胶5的轮胎径向最大长度时，且H2为连接胎圈填胶7的轮胎径向最外侧点和胎圈芯4a的轮胎径向最外侧点的线段的长度时，本实施方式的缺气保用轮胎1满足1.8≤H1/H2≤3.5。

以下将说明本实施方式的缺气保用轮胎的效果。

我们已集中研究了提高燃料效率的同时确保缺气保用耐久性的问题。结果发现，窄宽度、大直径轮胎满足前述关于截面宽度SW和外径OD的关系式，存在发生在胎面部的弯曲减小的趋势，因而胎侧部的刚性不是特别必要。

接着，我们通过简化胎侧部的内部结构获得新的知识，能够提高燃料效率的同时确保缺气保用耐久性，由此完成本发明。

首先，本实施方式的缺气保用轮胎是满足前述截面宽度SW和外径OD的关系式的窄宽度、大直径轮胎，因而能够减小空气阻力和滚动阻力，并且提高燃料效率。

此外，通过使比H1/H2满足前述关系式，能够维持前述燃料效率的提高效果，并且能同时确保缺气保用耐久性。

即，当比H1/H2小于1.8时，与使得能够缺气保用行驶的胎侧增强橡胶5的体积相比，胎圈填胶7的体积较大，这使燃料效率劣化，而另一方面，当比H1/H2大于3.5时，与胎圈填胶7的体积相比，胎侧增强橡胶5的体积较大，这也使燃料效率劣化。在本实施方式的缺气保用轮胎中，由于比H1/H2为1.8以上且3.5以下，能够提高燃料效率并且确保缺气保用耐久性。

同样，比H1/H2更优选地为2以上3以下。

此外，在截面宽度SW和外径OD不满足前述关系式的传统尺寸的轮胎中，为了确保缺气保用耐久性，通常的方法为扩大胎圈填胶并且将比H1/H2的值设定得小。另一方面，在本实施方式的轮胎中，如上所述，由于胎面部的弯曲变小，即使胎圈填胶7的体积减小，而比H1/H2设定为1.8以上(该值比传统尺寸的轮胎中设定的值大)，因此能够维持充分的缺气保用耐久性，同时还能够提高燃料效率。

此外，H1与轮胎截面高度SH的比H1/SH优选地在45％至65％的范围。如果比H1/SH大于65％，燃料效率趋于劣化，而另一方面，如果比H1/SH小于45％，则缺气保用耐久性趋于减小。同样地，比H1/SH优选地在50％至60％的范围。

在本发明的缺气保用轮胎中，优选地满足关系式：

10(mm)≤(SW/OD)×H1≤20(mm)

这是因为，通过将(SW/OD)×H1设定为10(mm)以上，能够确保胎侧增强橡胶5的体积，由此能够进一步确保缺气保用耐久性，另一方面，通过将(SW/OD)×H1设定为20(mm)以下，能够减小胎侧增强橡胶5的重量，由此能够进一步提高燃料效率。

在本发明的缺气保用轮胎中，在垂直于胎体6的方向上测量的胎侧增强橡胶5的最大厚度优选为6mm以下。这是因为能够进一步确保燃料效率。

此外，在本发明的缺气保用轮胎中，优选地，胎侧增强橡胶5的轮胎径向外侧的端部位于轮胎宽度方向上的宽度最大的最大宽度带束层的端部的轮胎宽度方向内侧。更具体地，胎侧增强橡胶5和最大宽度带束层的轮胎宽度方向重叠宽度优选地为最大宽度带束层的宽度的10％以下。

此外，在本发明的缺气保用轮胎中，在前述基准状态下的轮胎宽度方向截面中，胎体折返部6b的折返端6c优选地位于轮胎最大宽度位置的轮胎径向内侧位置。这是因为能够进一步确保燃料效率。同样地，在前述基准状态下的轮胎宽度方向截面中，胎体折返部6b的折返端6c从胎体6的轮胎径向最内侧位置起的轮胎径向高度优选为30mm以下。

在本发明中，负比率(槽面积与整个胎面表面的面积的比例)优选为25％以下。此外，在车辆安装方向确定的情况下，由轮胎赤道面CL划分的车辆安装内侧和外侧可以设定不同的负比率。例如，车辆安装内侧的负比率可以设定为比车辆安装外侧的负比率大。

在本发明的轮胎中，胎面表面可以具有宽度方向槽，该宽度方向槽在轮胎宽度方向上从轮胎宽度方向中央区域延伸到布置于胎面表面的胎面端TE。在这种情况下，能够得到胎面表面没有在轮胎周向上延伸的周向槽的构造。

本发明的轮胎可以被构造成多个肋状陆部由多个周向槽和胎面端TE划分。这里，“肋状陆部”是指在轮胎周向上延伸而没有被在轮胎宽度方向上延伸的槽断开的陆部，“肋状陆部”包括宽度方向槽终止在肋状陆部内的陆部和被刀槽断开的陆部。

在前述情况下，在多个肋状陆部中，就由轮胎宽度方向最外侧的周向槽和胎面端TE划分的轮胎宽度方向最外侧的陆部而言，例如，从提高操纵稳定性的观点来看，优选地是将车辆安装外侧的轮胎宽度方向最外侧陆部的轮胎宽度方向上的宽度设定为比车辆安装内侧的轮胎宽度方向最外侧陆部的轮胎宽度方向上的宽度大。

在本发明的轮胎中，用于减小空腔共振噪音的多孔构件可以布置于轮胎内表面。此外，同样地，可以对轮胎内表面实施静电植绒加工。

在本发明的轮胎中，优选地将用于维持轮胎的内压的气密层布置于轮胎内表面，该气密层可以由主要含有丁基橡胶的橡胶层和主要含有树脂的薄膜层形成。

在本发明的轮胎中，用于避免当轮胎被刺破时漏气的密封构件可以布置于轮胎内表面。

本发明的轮胎的内压优选为250kPa以上，更优选地为280kPa以上，进一步优选地为300kPa以上。

此外，本发明的轮胎优选地具有15000cm³以上的空气容积，以便负担在公路上使用时可能的负载。

实施例

为了验证本发明的效果，试制根据实施例1至实施例3和比较例1至比较例3的轮胎，并且使这些轮胎经历评价轮胎的燃料效率和缺气保用耐久性用的试验。各轮胎的尺寸在以下表1中示出。

<燃料效率>

经由JC08模式行驶实施试验。通过指数表示评价结果，使根据比较例1的轮胎的评价结果为100，其中，示出的指数越大，燃料效率越好。

<缺气保用耐久性>

轮胎在具有等于根据施加的LI(负载指数)的最大负载的65％的负载的状态下以80km/h的速度在转鼓试验机上行驶，以2小时160km作为完成条件测量直到轮胎故障并且不能行驶为止的距离。指数评价的结果在表1中示出，使比较例1的轮胎的缺气保用耐久性为100。示出的值越大，轮胎的缺气保用耐久性越好。

这些评价结果与轮胎的尺寸一起在以下表1中示出。

[表1]

如表1所示，将理解的是，与根据比较例1至比较例3的轮胎相比，根据实施例1至实施例3的各轮胎实现了燃料效率和缺气保用耐久性两者。

附图标记说明

1 缺气保用轮胎

2 胎面部

3 胎侧部

4 胎圈部

4a 胎圈芯

5 胎侧增强橡胶

6 胎体

6a 胎体主体部

6b 胎体折返部

6c 折返端

7 胎圈填胶

8 带束

9 带束增强层

CL 轮胎赤道面

TE 胎面端

Claims

1.一种缺气保用轮胎，其包括胎面部、在该胎面部的两侧与该胎面部相连的一对胎侧部、与各胎侧部相连的胎圈部、布置于所述胎侧部的具有新月状截面的胎侧增强橡胶和在一对所述胎圈部之间环状延伸的由子午线排列帘线的帘布层形成的胎体，其中，

当所述轮胎安装于轮辋并且对所述轮胎施加250kPa以上的内压时，

在所述轮胎的截面宽度SW小于165mm的情况下，所述轮胎的截面宽度SW与外径OD的比SW/OD为0.26以下；并且

在所述轮胎的截面宽度SW为165mm以上的情况下，所述轮胎的截面宽度SW与外径OD满足关系式：

OD≥2.135×SW+282.3mm；

所述胎圈部具有胎圈芯且在所述胎圈芯的轮胎径向外侧还具有胎圈填胶；并且

当在所述轮胎安装于轮辋、填充预定的内压且无负荷的基准状态下的轮胎宽度方向截面中H1为所述胎侧增强橡胶的轮胎径向最大长度且H2为连接所述胎圈填胶的轮胎径向最外侧点和所述胎圈芯的轮胎径向最外侧点的线段的长度时，H1和H2满足：

1.8≤H1/H2≤3.5，

所述胎体的折返部的折返端位于所述胎圈填胶的轮胎径向外侧端的轮胎径向内侧的位置，

在垂直于所述胎体的方向上测量的所述胎侧增强橡胶的最大厚度为6mm以下，

所述轮胎的空气容积为15000cm³以上，

所述胎侧增强橡胶的50％的拉伸模量为1.5MPa至6.0MPa。

2.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，所述胎体的帘线数量为每50mm有20个至60个。

3.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，所述轮胎还具有在所述胎体的胎冠部的轮胎径向外侧的由带束层形成的带束和布置在所述带束的轮胎径向外侧的带束增强层，所述带束增强层的帘线数量为每50mm有20个至60个。

4.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，在所述基准状态下的轮胎宽度方向截面中，比LCR/TW为0.02以上且0.05以下，其中，LCR为高度差，即直线m1和直线m2之间的轮胎径向上的距离，所述直线m1是穿过胎面表面上在轮胎赤道面中的点且与轮胎宽度方向平行的直线，所述直线m2是穿过胎面端且与轮胎宽度方向平行的直线，TW是胎面宽度。

5.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，在所述基准状态下，所述胎圈填胶的轮胎宽度方向截面积S1为所述胎圈芯的轮胎宽度方向截面积S2的1至4倍。

6.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，所述胎侧增强橡胶的损耗角正切tanδ为0.05以上且0.15以下。

7.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，10mm≤(SW/OD)×H1≤20mm。

8.根据权利要求1所述的缺气保用轮胎，其特征在于，槽面积与整个胎面表面的面积的比例、即负比率为25％以下。