CN113665299A - 两轮机动车用轮胎 - Google Patents
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Abstract
提供两轮机动车用轮胎(2),能够兼顾牵引性能和滑动控制性能。该轮胎(2)的胎面(4)具有多个块(22),该多个块(22)包含位于赤道面上的中心块(22c)和在轴向上比中心块(22c)靠外侧的侧块(22s)。多个块(22)分别具有成为胎面表面(18)的一部分的陆面(24)。在胎面表面(18)中,陆面(24)的总面积比陆面(24)以外的部分的总面积小。最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块(22)的复弹性模量为10.0MPa以上。温度为75℃时的块(22)的300%模量为6.0MPa以下。
Description
技术领域
本发明涉及两轮机动车用轮胎。详细地说,涉及用于在不平整地面上行驶的二轮机动车的轮胎。
背景技术
在用于在不平整地面上行驶的两轮机动车的轮胎的胎面上设置有多个块。在柔软路面上,块陷入路面。通过利用块的边缘抓路面而获得牵引力或转弯力,从而确保操纵稳定性。这样的轮胎例如记载在下述的专利文献1中。
专利文献1:日本特开2007-168651号公报
发明内容
若由具有高模量的橡胶构成块,则能够得到大的牵引力。但是,由于块的变形被抑制,因此在使轮胎滑动的情况下,担心轮胎突然开始滑动。
如果由具有低模量的橡胶构成块,则有可能实现滑动控制性能的提高。但是,由于块容易变形,因此在通常行驶时,担心无法获得充分的牵引力。
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的,其目的在于提供一种能够兼顾牵引性能和滑动控制性能的两轮机动车用轮胎。
本发明的一个方式的两轮机动车用轮胎具有胎面,该胎面的胎面表面与路面接触。上述胎面具有多个块,该多个块包含位于赤道面上的中央块和在轴向上比所述中央块靠外侧的侧块。多个所述块分别具有构成所述胎面表面的一部分的陆面。在所述胎面表面中,所述陆面的总面积小于所述陆面以外的部分的总面积。最大应变振幅为1%、温度为70℃时的所述块的复弹性模量为10.0MPa以上。温度为75℃时的所述块的300%模量为6.0MPa以下。
优选地,在该轮胎中,所述复弹性模量与所述中央块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为1.90MPa以上3.25MPa以下。
优选地,在该轮胎中,所述中央块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比为0.19以上0.25以下。
优选地,在该轮胎中,所述300%模量与所述中央块的展开长度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为0.20MPa以上0.84MPa以下。
优选地,在该轮胎中,所述中央块的展开长度与所述胎面表面的展开宽度之比为0.07以上0.14以下。
优选地,在该轮胎中,所述复弹性模量与所述侧块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为0.90MPa以上1.69MPa以下。
优选地,在该轮胎中,所述侧块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比为0.07以上0.17以下。
优选地,在该轮胎中,所述300%模量与所述侧块的展开长度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为0.20MPa以上1.02MPa以下。
优选地,在该轮胎中,所述侧块的展开长度相对于所述胎面表面的展开宽度之比为0.05以上0.34以下。
优选地,在该轮胎中,在直立姿势的接地面区域中包含多个所述块,该直立姿势的接地面区域是如下得到的:将所述轮胎组装于标准轮辋,将所述轮胎的内压调整为80kPa,将所述轮胎的外倾角设为0°,作为纵向载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称为18英寸以上的情况下向所述轮胎施加0.96kN的载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称小于18英寸的情况下向所述轮胎施加0.74kN的载荷,使所述轮胎与路面接触而得到该直立姿势的接地面区域。由所述直立姿势的接地面区域中包含的所述块的陆面的总面积相对于所述接地面区域的面积之比表示的、所述直立姿势的有效面积比为0.10以上0.20以下。
优选地,在该轮胎中,在倾斜姿势的接地面区域中包含多个所述块,该倾斜姿势的接地面区域是如下得到的:将所述轮胎组装于标准轮辋,将所述轮胎的内压调整为80kPa,将所述轮胎的外倾角设为30°,作为纵向载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称为18英寸以上的情况下向所述轮胎施加0.96kN的载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称小于18英寸的情况下向所述轮胎施加0.74kN的载荷,使所述轮胎与路面接触而得到该倾斜姿势的接地面区域。由所述倾斜姿势的接地面区域中包含的所述块的陆面的总面积相对于所述接地面区域的面积之比表示的、所述倾斜姿势的有效面积比为0.10以上0.20以下。
优选地,在该轮胎中,所述倾斜姿势的接地面区域中包含的所述块的数量为3个以上且小于12个。
优选地,在该轮胎中,所述多个块中的至少一部分的块在位于其周向端侧的角部的至少一部分处设置有台阶,在将设置有所述台阶的块的截止于所述台阶的高度设为h1,将从所述台阶到所述块的陆面的高度设为h2时,所述高度h1比所述高度h2高。
优选地,在该轮胎中,所述复弹性模量与所述高度h1相对于所述高度h2之比的乘积为10.2MPa以上14.1MPa以下。
优选地,在该轮胎中,所述高度h1相对于所述高度h2之比为1.02以上1.08以下。
优选地,在该轮胎中,所述台阶设置于所述中央块。
根据本发明,能够获得能够兼顾牵引性能和滑动控制性能的两轮机动车用轮胎。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的两轮机动车用轮胎的一部分的剖视图。
图2是表示图1的轮胎的胎面的展开图。
图3是表示直立姿势的接地状态的示意图。
图4是表示倾斜姿势的接地状态的示意图。
图5是表示本发明的其他实施方式的两轮机动车用轮胎的胎面的展开图。
图6是表示沿赤道面的中央块的截面的放大剖视图。
标号说明
2、52:轮胎;4:胎面;18:胎面表面;20:槽;22、22c、22s、22sm、22ss:块;24、24c、24s、24sm、24ss:陆面;26:海面;40c、40s、40sm、40ss:前边缘;42c、42s、42sm、42ss:后边缘;44、44c、44s、44sm、44ss:侧边缘;54c:中央块;56c:中央块54c的陆面;58c:中央块54c的前边缘;60c:中央块54c的后边缘;62c:中央块54c的侧边缘;64、64f、64r:角部;66:台阶。
具体实施方式
下面,参照附图,基于优选的实施方式详细说明本发明。
在本发明中,将以下状态称为标准状态:将轮胎组装于标准轮辋,将轮胎的内压调整为标准内压,不对该轮胎施加载荷。在本发明中,只要没有特别说明,轮胎的各部分的尺寸以及角度是在标准状态下测定的。
标准轮辋是指在轮胎所依据的标准中确定的轮辋。JATMA标准中的“标准轮辋”、TRA标准中的“Design Rim”以及ETRTO标准中的“Measuring Rim”是标准轮辋。
标准内压是指在轮胎所依据的标准中确定的内压。JATMA标准中的“最大空气压”、TRA标准中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的“最大值”以及ETRTO标准中的“INFLATION PRESSURE”是标准内压。
标准载荷是指在轮胎所依据的规格中确定的载荷。JATMA标准中的“最大负载能力”、TRA标准中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的“最大值”以及ETRTO标准中的“LOAD CAPACITY”是标准载荷。
在本发明中,“轮辋直径的标称”是指JIS D 4203“摩托车用轮胎-标称方式及规格”所规定的“轮胎的标称”中包含的“轮辋直径的标称”。“轮胎的标称”也称为轮胎尺寸。
在本发明中,交联橡胶是指对橡胶组合物进行加压以及加热而得到的橡胶组合物的成型体。橡胶组合物是在班伯里混合机等混炼机中通过混合基材橡胶和化学试剂而得到的未交联状态的橡胶。交联橡胶也称为硫化橡胶,橡胶组合物也称为未硫化橡胶。
作为基材橡胶,可示例出天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)和丁基橡胶(IIR)。作为化学试剂,可例示出炭黑或二氧化硅这样的增强剂、芳香油等这样的增塑剂、氧化锌等这样的填充剂、硬脂酸这样的润滑剂、抗老化剂、加工助剂、硫磺及硫化促进剂。基材橡胶及化学试剂的选定、选定的化学试剂的含量等根据橡胶组合物所适用的胎面、胎侧等各要素的规格适当确定。
在本发明中,基材橡胶的重均分子量(Mw)基于通过凝胶渗透色谱法(GPC)(东曹株式会社制GPC-8000系列、检测器:示差折射计、柱:东曹株式会社制的TSKGELSUPERMALTPORE HZ-M)的测定值,通过标准聚苯乙烯换算来求出。
在本发明中,基材橡胶的玻璃化转变温度(Tg)以JIS K7121:1987的规定为基准,使用日本TA Instruments公司制的示差扫描热量计(Q200),在升温速度为10℃/分钟的条件下进行测定。
在本发明中,根据JIS K6217-3:2001测量炭黑的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)比表面积。
在本发明中,由炭黑的压缩引起的油吸收量(COAN)根据JIS K6217-4:2001的规定,使用邻苯二甲酸二丁酯进行测定。
在本发明中,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的复弹性模量按照JIS K6394的规定,使用TA Instruments制造的粘弹性测定机RSA在下述条件下进行测定。
初始应变=0.15%
频率=10Hz
变形模式=拉伸
在该测定中,从轮胎取样出试验片。在无法从轮胎取样出试验片的情况下,从对用于形成测定对象的要素的橡胶组合物在170℃的温度下进行加压及加热12分钟而得到的片状的交联橡胶(以下也称为橡胶片。)中,对试验片进行取样。
在本发明中,300%模量是指由JIS K6251规定的300%拉伸时的应力。75℃时的300%模量根据JIS K6251的规定进行测定。在该测定中,试验片也是从轮胎取样出的。在无法从轮胎取样出试验片的情况下,从上述橡胶片取样出试验片。
图1表示本发明的一个实施方式的两轮机动车用轮胎2的一部分。在图1中,轮胎2组装于轮辋R(标准轮辋),处于标准状态。该轮胎2安装在行驶于不平整地面的两轮机动车上。
图1表示沿着包含轮胎2的旋转轴的平面的该轮胎2的截面的一部分。在该图1中,左右方向为轮胎2的轴向,上下方向为轮胎2的径向。与该图1的纸面垂直的方向是轮胎2的周向。轮胎2以旋转轴为中心沿周向旋转。轮胎2的周向也是轮胎2的旋转方向。在图1中,单点划线CL表示轮胎2的赤道面。
轮胎2具有胎面4、一对胎侧6、一对胎圈8、胎体10、隔离层12、一对胎圈包布14以及内衬层16。
胎面4由交联橡胶构成。该胎面4的胎面表面18与路面接触。在图1中,标号TE表示胎面表面18的端部。
胎面4具有由槽20划分出的多个块22。这些块22构成块图案。各块22的顶面(以下也称为陆面24。)形成胎面表面18的一部分。设置在胎面4上的块22分别具有成为胎面表面18的一部分的陆面24。在胎面表面18中,陆面24以外的部分与槽20对应。在铺装路面那样较硬的路面上,陆面24与路面接触。在柔软的路面上,块22陷入路面。
为了方便说明,在该轮胎2中,将胎面表面18中的除陆面24以外的部分称为海面(sea surface)26。胎面表面18由多个陆面24和海面26构成。在该轮胎2的胎面表面18上,陆面24的面积的合计即陆面24的总面积小于海面26的总面积。具体而言,由陆面24的总面积相对于海面26的总面积之比表示的陆/海比为10%以上30%以下。陆/海比例如根据图2所示的胎面表面18的展开图进行计算。
各个胎侧6与胎面4的端相连。胎侧6沿着胎体10向径向内侧延伸。胎侧6由考虑了耐切割性的交联橡胶构成。
各个胎圈8比胎侧6靠径向内侧。胎圈8具有芯28和三角胶30。芯28为环状,包含钢制金属丝。三角胶30位于芯28的径向外侧。三角胶30由具有高刚性的交联橡胶构成。三角胶30具有末端尖细的形状。
胎体10位于胎面4和一对胎侧6的内侧。胎体10架设在一个胎圈8与另一个胎圈8之间。胎体10包含至少1张的胎体帘布层32。该轮胎2的胎体10由3张胎体帘布层32构成。虽未图示,但各个胎体帘布层32包含并列的多个胎体帘线。这些胎体帘线被由交联橡胶构成的贴胶覆盖。
隔离层12由交联橡胶构成。在该轮胎2中,隔离层12被配置成,在3张胎体帘布层32中的位于内侧的胎体帘布层32和位于中央的胎体帘布层32之间,架设在一个胎圈8和另一个胎圈8之间。
各个胎圈包布14位于胎圈8的径向内侧。胎圈包布14与轮辋R接触。在该轮胎2中,胎圈包布14由布和浸渍于该布的橡胶构成。
内衬层16位于胎体10的内侧。内衬层16构成轮胎2的内表面。该内衬层16由透气系数低的交联橡胶构成。内衬层16保持轮胎2的内压。
图2表示胎面4,详细地说,表示该轮胎2的块图案。在图2中,左右方向是轮胎2的轴向,上下方向是轮胎2的周向。与该图2的纸面垂直的方向是轮胎2的径向。
在图2中,箭头R所示的方向是轮胎2的旋转方向。轮胎2从该纸面的下侧朝向上侧与路面接触。该纸面的下侧为旋转方向先着地侧,该纸面的上侧为旋转方向后着地侧。
在图2中,双箭头WT所示的长度是胎面表面18的展开宽度。展开宽度WT以沿着胎面表面18测量的从胎面表面18的一端TE到另一端TE的距离表示。
在图2中,位于赤道面的两侧的两条实线TL是将胎面表面18的展开宽度WT三等分的分割线。在该轮胎2中,从一条分割线TL到另一条分割线TL的区域也被称为中心区域ZC。从分割线TL到胎面表面18的端TE的区域也被称为侧区域ZS。
在图2中,位于分割线TL和胎面表面18的端TE之间的实线BL是将从分割线TL到胎面表面18的端TE的区域二等分的分割线。在该轮胎2中,侧区域ZS中的从分割线TL到分割线BL的区域也被称为中间区域ZSM。从分割线BL到胎面表面18的端TE的区域也被称为胎肩区域ZSS。
在中心区域ZC设置有多个中心块22c。这些中心块22c位于赤道面上。在该轮胎2中,设置于胎面4的多个块22包含位于赤道面的多个中心块22c。
在该轮胎2中,中心块22c沿赤道面隔开间隔地配置。在图2中,中心块22c以其轴向中心与赤道面一致的方式配置,但是对该中心块22c的配置没有特别地限制。可以使中心块22c的轴向中心偏离赤道面地配置该中心块22c。多个中心块22c也可以隔着赤道面配置。
虽然没有详细说明,但在该轮胎2中,在一个中心块22c与另一个中心块22c之间设置有深度为0.5mm以上1.5mm以下的浅的凹部34。凹部34的深度和形状根据轮胎2的规格适当确定。
在该轮胎2中,中心块22c的陆面24c的边缘36c是该陆面24c与中心块22c的侧面38c的边界。该陆面24c具有位于旋转方向先着地侧的前边缘40c、位于旋转方向后着地侧的后边缘42c、架设于前边缘40c和后边缘42c之间的一对侧边缘44c。前边缘40c及后边缘42c分别沿轴向延伸。左右的侧边缘44c沿周向延伸。
在图2中,双箭头Wc是中心块22c的展开宽度。该展开宽度Wc以中心块22c的陆面24c的轴向最大宽度表示。双箭头Lc是中心块22c的展开长度。在该图2中,该展开长度Lc由中心块22c的陆面24c的周向最大长度表示。在该轮胎2中,从确保中心块22c的刚性的观点出发,将中心块22c的展开宽度Wc和展开长度Lc分别设定为3mm以上。
在该轮胎2中,中心块22c的展开长度Lc比展开宽度Wc短。具体而言,展开长度Lc与展开宽度Wc之比(Lc/Wc)优选为0.40以上,更优选为0.45以上。该比(Lc/Wc)优选为0.74以下,更优选为0.70以下。
在图1中,双箭头Hc是中心块22c的高度。该高度Hc以赤道面上的从槽20的底到中心块22c的陆面24c的距离来表示。在该轮胎2中,中心块22c的高度Hc为11mm以上且22mm以下。
在侧区域ZS设置有多个侧块22s。这些侧块22s在轴向上比中心块22c靠外侧。在该轮胎2中,设置于胎面4的多个块22包含在轴向上比中心块22c靠外侧的多个侧块22s。
如图2所示,在该轮胎2中,多个侧块22s分别在中间区域ZSM和胎肩区域ZSS沿周向隔开间隔地配置。在该轮胎2中,设置于中间区域ZSM的侧块22s也被称为中间块22sm,设置于胎肩区域ZSS的侧块22s也被称为胎肩块22ss。
如图2所示,设置于左右的中间区域ZSM的中间块22sm被配置成:使设置于左侧的中间区域ZSM的中间块22sm的周向位置与设置于右侧的中间区域ZSM的中间块22sm的周向位置一致。设置于左右的胎肩区域ZSS的胎肩块22ss被配置成:使设置于左侧的胎肩区域ZSS的胎肩块22ss的周向位置与设置于右侧的胎肩区域ZSS的胎肩块22ss的周向位置一致。
在轮胎2中,中间块22sm在轴向上位于中心块22c与胎肩块22ss之间。胎肩块22ss包含胎面表面18的端TE。
图2所示的侧区域ZS中的侧块22s的配置是该配置的一例,对侧区域ZS中的侧块22s的配置没有特别限制。该侧区域ZS中的侧块22s的配置根据轮胎2的规格适当确定。
在该轮胎2中,侧块22s的陆面24s的边缘36s是该陆面24s与侧块22s的侧面38s的边界。该陆面24s也与所述的中心块22c同样,具有位于旋转方向先着地侧的前边缘40s、位于旋转方向后着地侧的后边缘42s以及架设在前边缘40s和后边缘42s之间的一对侧边缘44s。前边缘40s和后边缘42s分别沿轴向延伸。左右的侧边缘44s沿周向延伸。
如图2所示,在该轮胎2中,在侧块22s刻有细槽46s。由此,陆面24s被划分成第一陆面24a和将该第一陆面24a的三侧包围的第二陆面24b。如图1所示,位于中间区域ZSM的侧块22s(即中间块22sm)构成为:具有第一陆面24a的部分的高度比具有第二陆面24b的部分的高度高。在该轮胎2中,在侧块22s上刻有细槽46s而将陆面24s划分为第一陆面24a和第二陆面24b的情况下,侧块22s构成为:具有第一陆面24a的部分具有与具有第二陆面24b的部分的高度相同的高度。
在图2中,双箭头Wsm为中间块22sm的展开宽度。该展开宽度Wsm以中间块22sm的陆面24sm的轴向最大宽度表示。双箭头Lsm为中间块22sm的展开长度。该展开长度Lsm以中间块22sm的陆面24sm的周向最大长度表示。在轮胎2中,从确保中间块22sm的刚性的角度出发,中间块22sm的展开宽度Wsm和展开长度Lsm分别被设定为3mm以上。
在图2中,双箭头Wss是胎肩块22ss的展开宽度。该展开宽度Wss以胎肩块22ss的陆面24ss的轴向最大宽度表示。双箭头Lss是胎肩块22ss的展开长度。该展开长度Lss以胎肩块22ss的陆面24ss的周向最大长度表示。在该轮胎2中,从确保胎肩块22ss的刚性的观点出发,胎肩块22ss的展开宽度Wss和展开长度Lss分别被设定为3mm以上。
中间块22sm和胎肩块22ss是侧块22s的一部分。中间块22sm的展开宽度Wsm以及胎肩块22ss的展开宽度Wss也是侧块22s的展开宽度Ws。中间块22sm的展开长度Lsm以及胎肩块22ss的展开长度Lss也是侧块22s的展开长度Ls。
在该轮胎2中,展开长度Ls与展开宽度Ws之比(Ls/Ws)优选为0.77以上,更优选为1.00以上。该比(Ls/Ws)优选为1.89以下,更优选为1.55以下。更具体而言,中间块22sm的展开长度Lsm与展开宽度Wsm之比(Lsm/Wsm)优选为0.77以上,更优选为1.00以上。该比(Lsm/Wsm)优选为1.45以下,更优选为1.3以下。胎肩块22ss的展开长度Lss相对于展开宽度Wss之比(Lss/Wss)优选为1.00以上,更优选为1.25以上。该比(Lss/Wss)优选为1.89以下,更优选为1.55以下。
在图1中,双箭头Hsm为中间块22sm的高度。该高度Hsm以中间块22sm的位于赤道面侧的侧边缘44sm处的、从槽20的底到陆面24sm的距离表示。双箭头Hss为胎肩块22ss的高度。该高度Hss以胎肩块22ss的位于赤道面侧的侧边缘44ss处的、从槽20的底到陆面24ss的距离来表示。
如上所述,中间块22sm和胎肩块22ss是侧块22s的一部分。中间块22sm的高度Hsm和胎肩块22ss的高度Hss也是侧块22s的高度Hs。
在该轮胎2中,侧块22s的高度Hs与中心块22c的高度Hc之比(Hs/Hc)为0.9以上1.1以下。更详细地说,中间块22sm的高度Hsm相对于中心块22c的高度Hc之比(Hsm/Hc)为0.9以上1.1以下。胎肩块22ss的高度Hss相对于中心块22c的高度Hc之比(Hss/Hc)为0.9以上1.1以下。
在该轮胎2中,通过块22抓路面而产生牵引力。块22通过轮胎2的旋转而与路面接触。通过与该路面的接触,载荷作用于块22而使块22变形。由于轮胎2旋转,因而块22与路面的接触是一瞬间。因此,如果利用瞬间赋予变形时的应力较高的交联橡胶构成块22,具体地说利用复弹性模量高的交联橡胶构成块22,则能够抑制由于瞬间的载荷作用引起的变形,能够产生高的牵引力。
通过行驶,轮胎2发热。处于行驶状态的轮胎2具有70℃左右的温度。
在该轮胎2中,最大应变振幅为1%、温度70℃时的块22的复弹性模量(以下也称为复弹性模量E*。)为10.0MPa以上。该块22在轮胎2行驶的状态下具有高的复弹性模量E*。在该轮胎2中,抑制了由于瞬间的载荷作用引起的块22的变形。根据该块22,能够获得较高的牵引力。该轮胎2的牵引性能优异。根据该观点,该块22的复弹性模量E*优选为10.5MPa以上,更优选为11.0MPa以上。
当驾驶员使轮胎2滑动时,驾驶员使处于直立姿势的车体倾斜。此时,轮胎2的与路面接触的接触区域从中央区域ZC转移到侧区域ZS。驾驶员将车体从倾斜姿势返回直立姿势时,轮胎2的接触区域从侧区域ZS转移到中央区域ZC。该转移所需的时间依赖于驾驶员的动作。该转移时间比依赖于轮胎2的旋转速度的、上述的块22与路面接触的时间长。因此,如果利用费时地施加应变时的应力较低的交联橡胶构成块22,具体而言利用300%模量较低的交联橡胶构成块22,则轮胎2的与路面接触的接触区域从中央区域ZC转移到侧区域ZS时或者从侧区域ZS转移到中央区域ZC时,块22根据作用于块22的载荷而柔和地变形,能够防止轮胎2的突然变动。
在该轮胎2中,温度为75℃时的块22的300%模量(以下也称为300%模量M。)为6.0MPa以下。该块22在轮胎2行驶的状态下适当地维持300%模量M。在该轮胎2中,当与路面接触的接触区域从中央区域ZC移动到侧区域ZS时或者从侧区域ZS移动到中央区域ZC时,该块22根据作用于块22的载荷而进行变形。由于块22柔和地变形,因此在使该轮胎2滑动的情况下能够防止轮胎2突然开始滑动。该轮胎2的滑动控制性能优异。根据该观点,块22的300%模量M优选为5.5MPa以下,更优选为5.0MPa以下。
在该轮胎2中,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*为10.0MPa以上,温度为75℃时的块22的300%模量M为6.0MPa以下。在该轮胎2中,能够兼顾牵引性能和滑动控制性能。
如上所述,该轮胎2的块22由交联橡胶构成。交联橡胶的复弹性模量E*、300%模量M等物理特性由用于交联橡胶的橡胶组合物的组成来控制。但是,若提高复弹性模量E*则300%模量M也提高,若300%模量M降低则复弹性模量E*也有降低的趋势,难以在提高复弹性模量E*的同时降低300%模量M。然而,本发明人为了得到具有高复弹性模量E*和低300%模量M的块22,对用于形成该块22的橡胶组合物进行了深入研究,结果发现,通过使用特定的炭黑,能够实现复弹性模量E*的提高和300%模量M的降低,并且通过使用特定的基材橡胶可以提高由该炭黑产生的效果,由此获得由具有高复弹性模量E*和低300%模量M的交联橡胶构成的块22。
在该轮胎2中,用于块22的橡胶组合物含有炭黑,该炭黑优选具有以下(C1)和(C2)所示的特性。
特性(C1):
炭黑的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)比表面积为160m2/g以上
特性(C2):
炭黑的由于压缩引起的油吸收量(COAN)为110cm3/100g以下
通过使用具有上述特性(C1)和(C2)的炭黑,能够提高交联橡胶的复弹性模量并能够降低300%模量。其理由未必明确,但推测如下。
该炭黑是CTAB表面积为160m2/g以上的粒状的小炭黑,因此炭黑与基材橡胶的相互作用提高。由于炭黑的增强性提高,因此通过使用该炭黑,可以得到瞬间赋予变形时的应力较高的交联橡胶即具有高复弹性模量E*的交联橡胶。另一方面,该炭黑是COAN为110cm3/100g以下的结构小的炭黑,因此能够适当地维持基材橡胶与炭黑的相互作用。由于在费时地施加应变这样的变形模式下的增强效果减弱,因此可获得费时地施加应变时的应力较低的交联橡胶即300%模量M低的交联橡胶。
在该轮胎2中,从得到具有高复弹性模量E*和低300%模量M的交联橡胶的观点出发,用于块22的橡胶组合物中所含有的炭黑的量相对于基材橡胶100质量份优选为2质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上,特别优选为45质量份以上。相对于基材橡胶100质量份,该炭黑的量优选为200质量份以下,更优选为100质量份以下,进一步优选为80质量份以下,特别优选为70质量份以下。
对于炭黑而言,只要确定目标特性,本领域技术人员就能够通过公知的制造方法制造。虽然没有详细说明,但具有上述特性(1)和(2)的炭黑也能够通过公知的制造方法制造。制造方式没有特别限定,具体而言,可采用向燃烧气体中喷雾原料油来制造炭黑的方式。例如,可以使用加热炉法或通道法等以往公知的方法,在公知的方法中优选加热炉法。
通过使用具有以下(P1)及(P2)所示的特性的基材橡胶,能够进一步提高上述炭黑的效果。即,在该轮胎2中,用于块22的橡胶组合物的基材橡胶优选具有以下(P1)和(P2)所示的特性。
特性(P1):
基材橡胶的重均分子量(Mw)为40万以上150万以下
特性(P2):
基材橡胶的玻璃化转变温度(Tg)为-30℃~-5℃
通过使用具有上述特性(P1)和(P2)的基材橡胶,能够有效地提高交联橡胶的复弹性模量E*,能够有效地降低300%模量M。而且,通过由该交联橡胶构成块22,能够稳定地发挥良好的牵引性能和滑动控制性能。其理由未必明确,但推测如下。
在该轮胎2中,用于块22的橡胶组合物所含有的基材橡胶的重均分子量(Mw)为40万以上150万以下。该基材橡胶有助于将交联橡胶的复弹性模量E*和300%模量M设定为所希望的值。而且,该基材橡胶是玻璃化转变温度(Tg)为-30℃以上-5℃以下的基材橡胶。轮胎2因行驶而发热,但该基材橡胶抑制处于行驶状态的轮胎2的温度区域的性能变化。通过使用该基材橡胶,能够有效地抑制轮胎2的行驶状态下的复弹性模量E*和300%模量M的变动。即,通过与上述炭黑一起使用该基材橡胶,能够得到复弹性模量E*和300%模量M被适当控制的块22,该块22能够有助于稳定地发挥良好的牵引性能以及滑动控制性能。
如上所述,作为橡胶组合物的基材橡胶,可以示例出天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)和丁基橡胶(IIR)。在该轮胎2中,基材橡胶可以单独使用,也可以并用2种以上。在该轮胎2中,从稳定地发挥良好的牵引性能以及滑动控制性能的观点出发,作为用于块22的橡胶组合物中所含有的基材橡胶,优选NR、BR、SBR以及IR,更优选为BR以及SBR,进一步优选为SBR。使用SBR作为基材橡胶时,优选该基材橡胶含有SBR作为主成分。详细而言,基材橡胶总量中所含有的SBR的含量优选为60质量%以上,更优选为85质量%以上,进一步优选为95质量%以上。特别优选为基材橡胶总量中所含有的SBR的含量为100质量%。
在该轮胎2中,对使用为基材橡胶的SBR没有特别地限制。能够使用乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)和溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)等。
如上所述,在该轮胎2中,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*为10.0MPa以上,温度为75℃时的块22的300%模量M为6.0MPa以下。复弹性模量E*和300%模量M通过用于交联橡胶的橡胶组合物的组成来控制。因此,担心过高的复弹性模量E*会提高300%模量M而使滑动控制性能降低。另外,担心过低的300%模量M会降低复弹性模量E*而使牵引性能降低。从能够均衡地控制牵引性能以及滑动控制性能的观点出发,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*优选为15.0MPa以下,更优选为13.0MPa以下,进一步优选为12.0MPa以下。从同样的观点出发,温度为75℃时的块22的300%模量M为3.0MPa以上,更优选为3.5MPa以上,进一步优选为4.0MPa以上。
图3及图4示意性地表示轮胎2的接地状态。图3和图4示出了位于接地面区域内的块22的轮廓。在图3和图4中,左右方向对应于轮胎2的轴向。上下方向对应于轮胎2的周向。该轮胎2的接地面区域通过使用轮胎2接地面形状测量装置(未图示)使轮胎2与平坦的路面接触而得到。
在图3及图4中,由椭圆包围的区域是该轮胎2的接地面区域。该接地面区域根据从块22的接地状况掌握的接地面区域的外缘来确定。
接地面区域是将轮胎2组装于轮辋R,将轮胎2的内压调整为80kPa,将轮胎2的外倾角设为0°或30°,向轮胎2施加纵向载荷,使该轮胎2与路面接触而得到的。在获得该接地面区域时,在轮胎2的轮辋直径的标称为18英寸以上的情况下,将0.96kN的载荷作为纵向载荷而向轮胎2施加,在轮胎2的轮辋直径的标称小于18英寸的情况下,将0.74kN的载荷作为纵向载荷而向轮胎2施加。
图3所示的接地面区域是以轮胎2的外倾角为0°地使该轮胎2与路面接触而得到的接地面区域。该接地面区域是直立姿势的接地面区域,与直行行驶时的接地面区域对应。在图3所示的直立姿势的接地面区域中包含合计三个块22,详细而言,包含三个中心块22c。
图4所示的接地面区域是以轮胎2的外倾角为30°地使该轮胎2与路面接触而得到的接地面区域。该接地面区域是倾斜姿势的接地面区域,与滑动行驶时的接地面区域对应。在图4所示的倾斜姿势的接地面区域中包含合计六个块22,详细而言,包含一个中心块22c、四个中间块22sm以及一个胎肩块22ss。
当为了使轮胎2滑动而驾驶员使车体倾斜时,轮胎2的接地面区域从图3所示的直立姿势的接地面区域转移到图4所示的倾斜姿势的接地面区域。若驾驶员恢复车体的姿势,则轮胎2的接地面区域从图4所示的倾斜姿势的接地面区域转移到图3所示的直立姿势的接地面区域。
如图3所示,在直行行驶时,中心块22c与路面接触。中心块22c的旋转方向先着地侧的前边缘40c通过中心块22c抓路面而产生牵引力。由于该前边缘40c具有较高的刚性,因此能够获得较高的牵引力。
在该轮胎2中,从前边缘40c能够有效地有助于牵引力的产生的观点出发,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*与中心块22c的展开宽度Wc相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Wc/WT)的乘积(E*·Wc/WT)优选为1.90MPa以上,更优选为1.95MPa以上。
当驾驶员为了滑动轮胎2而使车体倾斜时,产生载荷从赤道面朝向胎面表面18的端TE的移动。在该轮胎2中,中心块22c的陆面24c的边缘36c除了上述前边缘40c以外还包含后边缘42c作为沿轴向扩展的边缘。前边缘40c和后边缘42c的刚性对与该载荷的移动相伴的中心块22c的柔和的变形产生影响。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,复弹性模量E*与比(Wc/WT)的乘积(E*·Wc/WT)优选为3.25MPa以下,更优选为3.20MPa以下。
在轮胎2中,中心块22c的侧边缘44c、中间块22sm的赤道面侧的侧边缘44sm、该中间块22sm的胎面表面18的端TE侧的侧边缘44sm以及胎肩块22ss的赤道面侧的侧边缘44ss位于赤道面和胎面表面18的端部TE之间。因此,通过驾驶员为了滑动轮胎2而使车体倾斜时产生的载荷的移动,中心块22c的侧边缘44c、中间块22sm的赤道面侧的侧边缘44sm、中间块22sm的胎面表面18的端侧的侧边缘44sm以及胎肩块22ss的赤道面侧的侧边缘44ss依次被挤压。各侧边缘44的刚性对与该载荷的移动相伴的中心块22c、中间块22sm以及胎肩块22ss的柔和的变形产生影响。
在该轮胎2中,温度为75℃时的块22的300%模量M与中心块22c的展开长度Lc相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Lc/WT)的乘积(M·Lc/WT)优选为0.84MPa以下。由此,适当地维持中心块22c的侧边缘44c的刚性。由于中心块22c柔和地变形,因此能够得到良好的滑动控制性能。根据该观点,乘积(M·Lc/WT)更优选为0.80MPa以下。中心块22c的侧边缘44c的刚性会影响牵引性能。从维持良好的牵引性能的观点出发,该乘积(M·Lc/WT)优选为0.20MPa以上,更优选为0.23MPa以上。
在轮胎2中,温度为75℃时的块22的300%模量M与中间块22sm的展开长度Lsm相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Lsm/WT)的乘积(M·Lsm/WT)优选为0.96MPa以下。由此,适当地维持中间块22sm的侧边缘44sm的刚性。由于中间块22sm柔和地变形,因此能够获得良好的滑动控制性能。根据该观点,乘积(M·Lsm/WT)更优选为0.90MPa以下。中间块22sm的侧边缘44sm的刚性会影响牵引性能。从维持良好的牵引性能的观点出发,该乘积(M·Lsm/WT)优选为0.20MPa以上,更优选为0.25MPa以上。
在该轮胎2中,温度为75℃时的块22的300%模量M与胎肩块22ss的展开长度Lss相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Lss/WT)的乘积(M·Lss/WT)优选为1.02MPa以下。由此,能够适当地维持胎肩块22ss的侧边缘44ss的刚性。由于胎肩块22ss柔和地变形,因此能够获得良好的滑动控制性能。根据该观点,乘积(M·Lss/WT)更优选为0.95MPa以下。胎肩块22ss的侧边缘44ss的刚性会影响牵引性能。从维持良好的牵引性能的观点出发,该乘积(M·Lsm/WT)优选为0.21MPa以上,更优选为0.25MPa以上。
如上所述,中间块22sm和胎肩块22ss是侧块22s的一部分。因此,从得到良好的滑动控制性能的观点出发,温度为75℃时的块22的300%模量M与侧块22s的展开长度Ls相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Ls/WT)的乘积(M·Ls/WT)优选为1.02MPa以下。从维持良好的牵引性能的观点出发,该乘积(M·Ls/WT)优选为0.20MPa以上。
在形成图4所示的接地面区域的滑动行驶时,主要是中间块22sm与路面接触。该中间块22sm的旋转方向先着地侧的前边缘40sm通过中间块22sm抓路面而产生牵引力。由于该前边缘40sm具有较高的刚性,因此在滑动行驶时能够获得较高的牵引力。
在该轮胎2中,从中间块22sm的前边缘40sm能够有效地有助于牵引力的产生的观点出发,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*与中间块22sm的展开宽度Wsm相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Wsm/WT)的乘积(E*·Wsm/WT)优选为1.10MPa以上,更优选为1.15MPa以上。
中间块22sm的陆面24sm与中心块22c同样地,作为沿轴向扩展的边缘,除了上述的前边缘40sm以外还包含后边缘42sm。因此,该中间块22sm的前边缘40sm以及后边缘42sm的刚性会影响与驾驶员为了滑动轮胎2而使车体倾斜时的载荷的移动相伴的、中间块22sm的柔和的变形。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,复弹性模量E*与比(Wsm/WT)的乘积(E*·Wsm/WT)优选为1.69MPa以下,更优选为1.65MPa以下。
如图4所示,在滑动行驶时,胎肩块22ss也与路面接触。胎肩的旋转方向先着地侧的前边缘40ss通过胎肩块22ss抓路面而产生牵引力。由于该前边缘40ss具有较高的刚性,因此在滑动行驶时能够获得较高的牵引力。
在该轮胎2中,从胎肩块22ss的前边缘40ss能够有效地有助于牵引力的产生的观点出发,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*与胎肩块22ss的展开宽度Wss相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Wss/WT)的乘积(E*·Wss/WT)优选为0.90MPa以上,更优选为0.95MPa以上。
胎肩块22ss的陆面24ss也与中心块22c同样地,作为沿轴向扩展的边缘,除了上述的前边缘40ss以外还包含后边缘42ss。因此,该胎肩块22ss的前边缘40ss和后边缘42ss的刚性会影响与驾驶员为了滑动轮胎2而使倾斜车体时的载荷的移动相伴的、胎肩块22ss的柔和的变形。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,复弹性模量E*与比(Wsm/WT)的乘积(E*·Wsm/WT)优选为1.43MPa以下,更优选为1.40MPa以下。
如上所述,中间块22sm和胎肩块22ss是侧块22s的一部分。因此,从能够得到良好的牵引性能的观点出发,最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*与侧块22s的展开宽度Ws相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Ws/WT)的乘积(E*·Ws/WT)优选为0.90MPa以上。从能够维持良好的滑动控制性能的观点出发,乘积(E*·Ws/WT)优选为1.69MPa以下。
在该轮胎2中,从得到良好的牵引性能的观点出发,中心块22c的展开宽度Wc与胎面表面18的展开宽度WT之比(Wc/WT)优选为0.15以上,更优选为0.19以上。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Wc/WT)优选为0.30以下,更优选为0.25以下。
在该轮胎2中,从维持良好的牵引性能的观点出发,中心块22c的展开长度Lc相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Lc/WT)优选为0.05以上,更优选为0.07以上。从获得良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Lc/WT)优选为0.28以下,更优选为0.14以下。
在该轮胎2中,从获得良好的牵引性能的观点出发,中间块22sm的展开宽度Wsm相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Wsm/WT)优选为0.08以上,更优选为0.11以上。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Wsm/WT)为优选为0.17以下,更优选为0.13以下。
在该轮胎2中,从获得良好的牵引性能的观点出发,胎肩块22ss的展开宽度Wss相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Wss/WT)优选为0.07以上,更优选为0.09以上。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Wss/WT)更优选为0.14以下,进一步优选为0.11以下。
如上所述,中间块22sm和胎肩块22ss是侧块22s的一部分。因此,在该轮胎2中,从得到良好的牵引性能的观点出发,侧块22s的展开宽度Ws相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Ws/WT)优选为0.07以上。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Ws/WT)优选为0.17以下。
在该轮胎2中,从维持良好的牵引性能的观点出发,中间块22sm的展开长度Lsm相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Lsm/WT)优选为0.05以上,更优选为0.07以上。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Lsm/WT)优选为0.32以下,更优选为0.16以下。
在该轮胎2中,从维持良好的牵引性能的观点出发,胎肩块22ss的展开长度Lss相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Lss/WT)优选为0.06以上,更优选为0.07以上。从维持良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Lss/WT)优选为0.34以下,更优选为0.17以下。
如上所述,中间块22sm和胎肩块22ss是侧块22s的一部分。因此,在该轮胎2中,从维持良好的牵引性能的观点出发,侧块22s的展开长度Ls相对于胎面表面18的展开宽度WT之比(Ls/WT)优选为0.05以上,更优选为0.07以上。从获得良好的滑动控制性能的观点出发,该比(Ls/WT)优选为0.34以下,更优选为0.17以下。
如图3及图4所示,接地面区域包含多个块22。块22的陆面24占接地面区域的比例会影响牵引性能以及滑动控制性能。
在该轮胎2中,从兼顾牵引性能以及滑动控制性能的观点出发,由直立姿势的接地面区域中所包含的块22的陆面24的面积合计即陆面24的面积的总面积Ss相对于该接地面区域的面积As之比(Ss/As)表示的、直立姿势的有效面积比(Ss/As)优选为0.10以上,更优选为0.20以下。
在该轮胎2中,从兼顾牵引性能以及滑动控制性能的观点出发,由倾斜姿势的接地面区域中所包含的块22的陆面24的面积合计即陆面24的面积的总面积St相对于该接地面区域的面积At之比(St/At)表示的、倾斜姿势的有效面积比(St/At)优选为0.10以上,更优选为0.20以下。在这种情况下,在接地面区域中所包含的块22的数量优选为3个以上,更优选为4个以上。该块22的数量优选小于12个,更优选为11个以下。
在该轮胎2中,从驾驶员为了滑动轮胎2而使车体倾斜时侧块22s能够柔和地变形的观点出发,在倾斜姿势的接地面区域中含有的多个块22中的至少一个侧块22s优选为展开宽度Ws和展开长度Ls比高度Hs短。在该情况下,中间块22sm的展开宽度Wsm和展开长度Lsm可以小于高度Hsm,胎肩块22ss的展开宽度Wss和展开长度Lss可以小于高度Hsm。
图5中示出本发明的另一实施方式的两轮机动车用轮胎52的块图案。在图5中,左右方向为轮胎52的轴向,上下方向为轮胎52的周向。与该图5的纸面垂直的方向为轮胎52的径向。
在该轮胎52中,除了构成块图案的中央块54c以外,具有与图1所示的轮胎2的结构相同的结构。因此,对与图1所示的轮胎2的要素相同的要素标注相同的标号并省略说明。
图6表示沿着赤道面的该轮胎52的截面的一部分。在图6中,左右方向为轮胎52的周向,上下方向为轮胎52的径向。与该图6的纸面垂直的方向是轮胎52的轴向。
在该轮胎52中,在中央区域ZC也设置有多个中央块54c。这些中央块54c沿赤道面隔开间隔地配置。与图2所示的中心块22c同样地,该中央块54c也被配置成其轴向的中心与赤道面一致。
中央块54c的陆面56c具有:位于旋转方向先着地侧的前边缘58c;位于旋转方向后着地侧的后边缘60c;架设在前边缘58c与后边缘60c之间的一对侧边缘62c。前边缘58c和后边缘60c分别沿轴向延伸。左右的侧边缘62c沿周向延伸。
该轮胎52的中央块54c在位于其旋转方向先着地侧的角部64f以及位于后着地侧的角部64r分别设置有台阶66。轮胎52的旋转方向被指定,但也可以仅在中央块54c的旋转方向先着地侧设置有该台阶66。如图6所示,台阶66的角68被倒圆角。
在图6中,双箭头h1表示从槽20的底到台阶66的距离。该距离h1也被称为台阶66的高度。双箭头h2表示从台阶66到陆面56c的距离。该距离h2也被称为从台阶66到陆面56c的高度。
在该轮胎2中,优选台阶66的高度h1比从台阶66到陆面56c的高度h2高。由此,在中央块54c抓路面时,除了陆面56c的前边缘58c以外,台阶66的边缘70也作为有助于产生牵引力的边缘成分发挥作用。该轮胎52能够实现牵引性能的进一步提高。
在该轮胎52中,在角部64整体上设置有台阶66,但只要能够有助于提高牵引性能,也可以在该角部64的局部设置有该台阶66。在该情况下,优选以台阶66在轴向上位于角部64的中心的方式设置该台阶66。
在该轮胎52中,在中央块54c设置有台阶66,但从谋求提高滑动行驶时的牵引性能的观点出发,优选在侧块22s设置有台阶66,详细而言优选在中间块22sm、胎肩块22ss设置有台阶66。即,在该轮胎52中,从进一步提高牵引性能的观点出发,设置于胎面4的多个块22中的至少一部分的块22在位于其旋转方向先着地侧或后着地侧的角部64的至少一部分上设置有台阶66,在将设置有该台阶66的块22的台阶66的高度设为h1,将从该台阶66到块22的陆面24的高度设为h2时,优选高度h1比高度h2高。
在图6中,双箭头w表示台阶66的周向长度。从台阶66能够有助于提高牵引性能的观点出发,该长度w优选为2mm以上,优选为4mm以下。
如上所述,在该轮胎52中,在块22抓路面时,除了陆面24的前边缘40之外,台阶66的边缘70也有效地有助于牵引力的产生。该轮胎52能够实现牵引性能的进一步提高。从该观点出发,在最大应变振幅为1%、温度为70℃时的块22的复弹性模量E*与台阶66的高度h1相对于从台阶66到块22的陆面24的高度h2之比(h1/h2)的乘积(E*·h1/h2)优选为10.2MPa以上,更优选11.0MPa以上。从块22柔和地变形而维持良好的滑动控制性能的观点出发,该乘积(E*·h1/h2)优选为14.1MPa以下,更优选为13.5MPa以下。
在该轮胎52中,从维持良好的滑动控制性能且实现牵引性能的进一步提高的观点出发,台阶66的高度h1相对于从台阶66到块22的陆面24的高度h2之比(h1/h2)优选为1.02以上,更优选为1.04以上。该比(h1/h2)优选为1.08以下,更优选为1.06以下。
如上所述,在该轮胎52中,在设置于胎面4的多个块22中的至少一部分的块22上设置有台阶66即可。中央块54c、中间块22sm以及胎肩块22ss中的中央块54c与路面的接触频率高。因此,优选在设置于胎面4的中央块54c、中间块22sm以及胎肩块22ss中的中央块54c设置有该台阶66。
如以上说明的那样,根据本发明,能够得到兼顾牵引性能和滑动控制性能的两轮机动车用轮胎2、52。
【实施例】
以下通过实施例等更详细地说明本发明,但本发明不仅仅被限定为下述实施例。
【橡胶组合物】
为了得到用于胎面的橡胶组合物,准备以下所示的基材橡胶及化学试剂。使用神户制钢所(株式会社)制造的班伯里混合机,将除了硫磺和硫化促进剂以外的材料在150℃的条件下混炼5分钟,得到混炼物。接着,向得到的混炼物中添加硫磺及硫化促进剂,使用开炼机在80℃的条件下混炼5分钟,得到橡胶组合物。
调整炭黑、油、硫磺、硫化促进剂、热固化树脂及固化剂的量,如下述的表1所示来控制在交联橡胶中测定的最大应变振幅为1%、温度为70℃时的复弹性模量E*以及温度为75℃时的300%模量M,准备5种橡胶组合物。
基材橡胶(苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)):100质量份
试制品:Mw=130万,Tg=-15℃
炭黑:根据复弹性模量E*和300%模量M,在40质量份~150质量份的范围内适当调整量。
试制品:CTAB比表面积=250m2/g,COAN=50cm3/100g
油:根据复弹性模量E*和300%模量M,在40质量份~150质量份的范围内适当调整量。
出光兴产(株式会社)制造的Diana Process AH-24
蜡:2质量份
大内新兴化学工业(株)制造的石蜡
防老化剂:2质量份
精工化学(株式会社)制造的Ozon 6C
硬脂酸:2.0质量份
日油(株式会社)制造的硬脂酸“山茶油”
氧化锌:2质量份
三井金属矿业(株式会社)制造的氧化锌1号
硫磺:根据复弹性模量E*和300%模量M,在0.1质量份~10质量份的范围内适当调整量。
鹤见化学工业(株式会社)制造的硫磺粉末(含有5%油)
硫化促进剂:根据复弹性模量E*和300%模量M,在0.1质量份~10质量份的范围内适当调整量。
大内新兴化学工业(株式会社)制造的NOCCELERNS
热固化树脂:根据复弹性模量E*及300%模量M,在1质量份~5质量份的范围内适当调整量。
住友电木株式会社制造的Sumilite Resin PR12686E
固化剂:根据复弹性模量E*和300%模量M,在0.1质量份~0.5质量份的范围内适当调整量。
大内新兴化学工业(株式会社)制造的NOCCELER H
【表1】
A | B | C | D | E | |
E<sup>*</sup>[MPa] | 7.9 | 8.9 | 10.2 | 10.1 | 10.8 |
M[MPa] | 9.1 | 8.2 | 5.8 | 3.2 | 4.1 |
【实施例1】
将橡胶组合物C成型为胎面的形状,与其他要素一起贴合而形成未硫化状态的轮胎(以下也称为生胎。)。在170℃的条件下,在模具内对生胎进行加压以及加热10分钟。由此,能够得到具有图1所示的基本结构并具有下述表2所示的规格的两轮机动车用轮胎(尺寸:120/80-19)。
【实施例2-3和比较例1-2】
用于胎面的橡胶组合物如下述的表2所示,除此以外与实施例1同样地得到实施例2-3和比较例1-2的轮胎。
【实施例4】
如图5所示,除了在中央块的位于旋转方向先着地侧的角部和位于后着地侧的角部分别设置有台阶以外,与实施例1同样地得到实施例4的轮胎。台阶的周向长度w为3mm,台阶的高度h1与从台阶到块的陆面的高度h2之比(h1/h2)设定为1.05。
【牵引性能以及滑动控制性能】
将试制轮胎安装于轮辋(2.15WM),填充空气而将轮胎的内压调整为80kPa。将该轮胎安装于试验车辆(排气量450cc的越野摩托车竞赛用两轮机动车)的后轮上。在前轮上安装有组装于轮辋(1.60WM)并将内压调整为80kPa的市售的轮胎(80/100-21)。使该试验车辆在越野摩托车竞赛用的测试路线上行驶,使具有专业技术的测试驾驶员评价牵引性能和滑动控制性能(感官评价)。其结果以指数方式表示在下述表2中。数值越大牵引性能越优异。数值越大滑动控制性能越优异。
【表2】
如表2所示,在实施例中,能够同时实现牵引性能和滑动控制性能。根据该评价结果可知,本发明的优越性明显。
产业上的可利用性
以上说明的同时实现牵引性能和滑动控制性能的技术也能够适用于各种轮胎。
Claims (16)
1.一种两轮机动车用轮胎,其具有胎面,该胎面的胎面表面与路面接触,其中,
所述胎面具有多个块,该多个块包含位于赤道面上的中央块和在轴向上比所述中央块靠外侧的侧块,
多个所述块分别具有构成所述胎面表面的一部分的陆面,
在所述胎面表面中,所述陆面的总面积小于所述陆面以外的部分的总面积,
最大应变振幅为1%、温度为70℃时的所述块的复弹性模量为10.0MPa以上,
温度为75℃时的所述块的300%模量为6.0MPa以下。
2.根据权利要求1所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述复弹性模量与所述中央块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为1.90MPa以上3.25MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述中央块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比为0.19以上0.25以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述300%模量与所述中央块的展开长度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为0.20MPa以上0.84MPa以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述中央块的展开长度与所述胎面表面的展开宽度之比为0.07以上0.14以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述复弹性模量与所述侧块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为0.90MPa以上1.69MPa以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述侧块的展开宽度相对于所述胎面表面的展开宽度之比为0.07以上0.17以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述300%模量与所述侧块的展开长度相对于所述胎面表面的展开宽度之比的乘积为0.20MPa以上1.02MPa以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述侧块的展开长度相对于所述胎面表面的展开宽度之比为0.05以上0.34以下。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
在直立姿势的接地面区域中包含多个所述块,该直立姿势的接地面区域是如下得到的:将所述轮胎组装于标准轮辋,将所述轮胎的内压调整为80kPa,将所述轮胎的外倾角设为0°,作为纵向载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称为18英寸以上的情况下向所述轮胎施加0.96kN的载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称小于18英寸的情况下向所述轮胎施加0.74kN的载荷,使所述轮胎与路面接触而得到所述直立姿势的接地面区域,
由所述直立姿势的接地面区域中包含的所述块的陆面的总面积相对于所述接地面区域的面积之比表示的、所述直立姿势的有效面积比为0.10以上0.20以下。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
在倾斜姿势的接地面区域中包含多个所述块,该倾斜姿势的接地面区域是如下得到的:将所述轮胎组装于标准轮辋,将所述轮胎的内压调整为80kPa,将所述轮胎的外倾角设为30°,作为纵向载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称为18英寸以上的情况下向所述轮胎施加0.96kN的载荷,在所述轮胎的轮辋直径的标称小于18英寸的情况下向所述轮胎施加0.74kN的载荷,使所述轮胎与路面接触而得到所述倾斜姿势的接地面区域,
由所述倾斜姿势的接地面区域中包含的所述块的陆面的总面积相对于所述接地面区域的面积之比表示的、所述倾斜姿势的有效面积比为0.10以上0.20以下。
12.根据权利要求11所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述倾斜姿势的接地面区域中包含的所述块的数量为3个以上且小于12个。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述多个块中的至少一部分的块在位于其旋转方向先着地侧或者后着地侧的角部的至少一部分处设置有台阶,
在将设置有所述台阶的块的截止于所述台阶的高度设为h1,将从所述台阶到所述块的陆面的高度设为h2时,所述高度h1比所述高度h2高。
14.根据权利要求13所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述复弹性模量与所述高度h1相对于所述高度h2之比的乘积为10.2MPa以上14.1MPa以下。
15.根据权利要求13或14所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述高度h1相对于所述高度h2之比为1.02以上1.08以下。
16.根据权利要求13~15中任一项所述的两轮机动车用轮胎,其中,
所述台阶设置于所述中央块。
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