CN117124777A - 轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供轮胎,能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低。轮胎(2)的外表面(2G)具有胎面表面(24)和一对侧面(26)。胎面表面(24)的轮廓线包含中央圆弧、一对中间圆弧、一对侧圆弧以及一对胎肩圆弧。侧面(26)的轮廓线与胎肩圆弧相连。对正规状态的轮胎(2)赋予正规载荷的80%的载荷并使轮胎(2)与平面接触而得到的接地端所对应的外表面(2G)上的位置是基准接地位置(PG),胎肩圆弧与侧圆弧的边界是基准边界(SH)。基准边界(SH)位于基准接地位置(PG)的轴向外侧。从赤道面到基准边界(SH)的轴向距离(L)与从赤道面到胎面基准端(TE)的轴向距离(HTW)的比为0.94以上且0.98以下。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎。详细而言,本发明涉及安装于乘用车的轮胎。
背景技术
图5示出子午线截面中的胎面表面TS的轮廓线。胎面表面TS的轮廓线是将多个圆弧在轴向上组合而构成的。构成图5所示的轮廓线的圆弧从赤道面朝向轴向外侧包含中央圆弧、中间圆弧、侧圆弧以及胎肩圆弧。中央圆弧具有最大的半径Rc。中间圆弧具有接下来大的半径Rm。侧圆弧具有接下来大的半径Rs。胎肩圆弧具有最小的半径Rsh。该胎肩圆弧与侧面的轮廓线相连。
在胎面表面TS的轮廓线中,其曲率半径在相邻的圆弧的边界处变化。在胎面表面TS的轮廓线中,曲率半径的变化率最大的边界是侧圆弧与胎肩圆弧的边界(以下称为基准边界SHc)。
出于对环境的考虑,在安装于车辆的轮胎中,要求降低滚动阻力。为此,研究了减少构成轮胎的要素的数量、减少要素的厚度、在构成要素的材料中采用能量损失少的材料、具体而言采用具有低损失正切值的橡胶(以下称为低损失橡胶)等方案(例如下述专利文献1)。
专利文献1:日本特开2021-120242号公报
轮胎的胎面具有顶部和基部。顶部与路面接触。在顶部中使用考虑了抓地性能、耐磨损性的橡胶。基部被顶部覆盖,不与路面接触。基部采用低损失橡胶。
通过在顶部中使用低损失橡胶,轮胎能够进一步降低滚动阻力。但是,若在顶部中使用低损失橡胶,则可能会降低湿路面上的抓地性能。谋求不用在顶部中使用低损失橡胶便能够实现滚动阻力的降低的技术。
图6的实线示意性地示出与路面接触的胎面部的状态。双点划线表示与路面接触之前(或接触之后)的胎面部的状态。
如图6所示,由于与路面接触,所以胎面部在其胎肩部分较大地变形。由此,在标号CS所示的胎肩部分的表层部产生压缩应变。压缩应变是滚动阻力的增加因素。如果能够抑制压缩应变的产生,则预期能够进一步降低滚动阻力。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的。本发明的目的在于,提供能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低的轮胎。
胎面表面的轮廓线与胎面同路面的接触状态密切相关。因此,本案发明人等对胎面表面的轮廓线与压缩应变的产生之间的关系进行了深入研究。其结果发现,基准边界相对于接地端的位置会参与到压缩应变的产生,从而完成了本发明。
本发明的轮胎具有:一对胎圈;胎体,其架设在一对所述胎圈之间;一对胎侧,该一对胎侧位于所述胎体的轴向外侧;胎面,其位于所述胎体的径向外侧;以及带束,其位于所述胎体与所述胎面之间。所述轮胎的外表面具有与路面接触的胎面表面和与所述胎面表面相连的一对侧面。所述胎面表面包含作为与赤道面的交点的赤道。各个所述侧面包含所述轮胎呈现最大宽度的最大宽度位置。在所述轮胎的子午线截面中,所述胎面表面的轮廓线包含沿轴向排列的多个圆弧。多个所述圆弧包含:中央圆弧,其穿过所述赤道;一对中间圆弧,该一对中间圆弧与所述中央圆弧相连;一对侧圆弧,该一对侧圆弧与各个所述中间圆弧相连;以及一对胎肩圆弧,该一对胎肩圆弧与各个所述侧圆弧相连。一对所述侧面的轮廓线分别与一对所述胎肩圆弧中的各个所述胎肩圆弧相连。所述胎肩圆弧的第一端处的所述胎肩圆弧的切线与所述胎肩圆弧的第二端处的所述胎肩圆弧的切线的交点是胎面基准端。将所述轮胎组装于正规轮辋,将所述轮胎的内压调整为正规内压,对所述轮胎赋予正规载荷的80%的载荷并使所述轮胎与平面接触而得到的接地端是基准接地端。与所述基准接地端对应的所述轮胎的外表面上的位置是基准接地位置,所述胎肩圆弧与所述侧圆弧的边界是基准边界。所述基准边界位于所述基准接地位置的轴向外侧。从所述赤道面到所述基准边界的轴向距离与从所述赤道面到所述胎面基准端的轴向距离的比为0.94以上且0.98以下。
根据本发明,可得到能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低的轮胎。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的轮胎的一部分的剖视图。
图2是说明胎面表面的轮廓线的剖视图。
图3是示出轮胎的接地面形状的示意图。
图4是说明基准边界与基准接地端的位置关系的剖视图。
图5是说明以往的胎面表面的轮廓线的剖视图。
图6是说明由与路面接触引起的胎面部的变形的示意图。
标号说明
2:轮胎;2G:轮胎2的外表面;4:胎面;6:胎侧;10:胎圈;12:胎体;14:带束;24:胎面表面;26:侧面;34:顶部;36:基部;44:内侧层;46:外侧层。
具体实施方式
以下,适当参照附图,基于优选的实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的轮胎组装于轮辋。在轮胎的内部填充空气,并调整轮胎的内压。在本发明中,组装于轮辋的轮胎是轮胎-轮辋组装体。轮胎-轮辋组装体具有轮辋和组装于该轮辋的轮胎。
在本发明中,将轮胎组装于正规轮辋,并将轮胎的内压调整为正规内压,未对该轮胎施加载荷的状态被称为正规状态。
在本发明中,只要没有特别提及,则轮胎各部的尺寸及角度是在正规状态下测定的。
在将轮胎组装于正规轮辋的状态下无法测定的轮胎的子午线截面中的各部的尺寸及角度是在通过沿着包含旋转轴线的平面切断轮胎而得到的轮胎的截面(以下称为基准切断面)中测定的。在该测定中,左右的胎圈间的距离被设定为与组装于正规轮辋的轮胎中的胎圈间的距离一致。
正规轮辋是指在轮胎所依据的规格中规定的轮辋。JATMA规格中的“标准轮辋”、TRA规格中的“Design Rim”以及ETRTO规格中的“Measuring Rim”是正规轮辋。
正规内压是指在轮胎所依据的规格中规定的内压。JATMA规格中的“最高气压”、TRA规格中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的“最大值”、以及ETRTO规格中的“INFLATION PRESSURE”是正规内压。
正规载荷是指在轮胎所依据的规格中规定的载荷。JATMA规格中的“最大负载能力”、TRA规格中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的“最大值”、以及ETRTO规格中的“LOAD CAPACITY”是正规载荷。
在本发明中,“轮胎的公称”是JIS D4202“汽车用轮胎-公称方法及规格”中规定的“轮胎的公称”。
在本发明中,轮胎的胎面部是指与路面接触的轮胎的部位。胎圈部是与轮辋嵌合的轮胎的部位。胎侧部是架设于胎面部与胎圈部之间的轮胎的部位。轮胎具有胎面部、一对胎圈部以及一对胎侧部作为部位。胎面部的端部部分也被称为胎肩部分。
[本发明的实施方式的概要]
以下,列记本发明的实施方式的概要而进行说明。
[结构1]
本发明的一个方式的轮胎具有:一对胎圈;胎体,其架设在一对所述胎圈之间;一对胎侧,该一对胎侧位于所述胎体的轴向外侧;胎面,其位于所述胎体的径向外侧;以及带束,其位于所述胎体与所述胎面之间,其中,所述轮胎的外表面具有与路面接触的胎面表面和与所述胎面表面相连的一对侧面,所述胎面表面包含作为与赤道面的交点的赤道,各个所述侧面包含所述轮胎呈现最大宽度的最大宽度位置,在所述轮胎的子午线截面中,所述胎面表面的轮廓线包含沿轴向排列的多个圆弧,多个所述圆弧包含:中央圆弧,其穿过所述赤道;一对中间圆弧,该一对中间圆弧与所述中央圆弧相连;一对侧圆弧,该一对侧圆弧与各个所述中间圆弧相连;以及一对胎肩圆弧,该一对胎肩圆弧与各个所述侧圆弧相连,一对所述侧面的轮廓线分别与一对所述胎肩圆弧中的各个所述胎肩圆弧相连,所述胎肩圆弧的第一端处的所述胎肩圆弧的切线与所述胎肩圆弧的第二端处的所述胎肩圆弧的切线的交点是胎面基准端,将所述轮胎组装于正规轮辋,将所述轮胎的内压调整为正规内压,对所述轮胎赋予正规载荷的80%的载荷并使所述轮胎与平面接触而得到的接地端是基准接地端,与所述基准接地端对应的所述轮胎的外表面上的位置是基准接地位置,所述胎肩圆弧与所述侧圆弧的边界是基准边界,所述基准边界位于所述基准接地位置的轴向外侧,从所述赤道面到所述基准边界的轴向距离与从所述赤道面到所述胎面基准端的轴向距离的比为0.94以上且0.98以下。
通过这样调整轮胎,促进了胎面表面中的与路面接触的部分的平坦化。由此,能够抑制在以往轮胎的胎肩部分中确认的压缩应变的产生。压缩应变的降低有助于滚动阻力的降低。
关于该轮胎,即使在胎面中使用考虑了湿路面上的抓地性能的橡胶,也能够实现滚动阻力的降低,不用将该橡胶替换为低损失橡胶。该轮胎能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低。
[结构2]
优选在上述[结构1]记载的轮胎中,从所述赤道到所述基准接地位置的径向距离与从所述赤道面到所述胎面基准端的轴向距离的比为0.06以上且0.15以下。
在上述[结构1]的轮胎中,促进了胎面表面的平坦化。当胎面表面变得过于平坦时,胎肩部分处的胎面的厚度增大。在该情况下,接地端附近的接地压局部升高,有可能产生偏磨损。尽管由于压缩应变的降低而能够降低滚动阻力,但厚的胎面会导致滚动阻力的增加。
但是,通过如[结构2]那样调整轮胎,胎面表面不会变得过于平坦,胎肩部分处的胎面以适当的厚度构成。该轮胎能够在维持良好的耐偏磨损性的同时实现滚动阻力的降低。即使在胎面中使用考虑了湿路面上的抓地性能的橡胶,也不需要将该橡胶替换为低损失橡胶。该轮胎能够在维持良好的耐偏磨损性的同时,在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低。
[结构3]
优选在上述[结构1]或[结构2]记载的轮胎中,所述中间圆弧的半径与所述侧圆弧的半径的比为2.1以上且2.7以下。
即使在能够降低压缩应变的平坦的胎面表面中,当中间圆弧与侧圆弧的边界处的胎面表面的轮廓线的曲率半径的变化率较大时,胎面表面也有可能在接地面上相对于路面容易滑动。胎面表面相对于路面的滑动会助长偏磨损的产生。相反,当曲率半径的变化率小时,胎肩部分处的胎面的厚度增大,因此在该情况下也会助长偏磨损的产生。
但是,通过如[结构3]那样调整轮胎,该轮胎能够抑制胎面表面相对于路面的滑动,能够以适当的厚度构成胎肩部分处的胎面。该轮胎能够在维持良好的耐偏磨损性的同时实现滚动阻力的降低。即使在胎面中使用考虑了湿路面上的抓地性能的橡胶,也不需要将该橡胶替换为低损失橡胶。该轮胎能够在维持良好的耐偏磨损性的同时,在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低。
[本发明的实施方式的详细内容]
图1示出本发明的一个实施方式的轮胎2的一部分。该轮胎2是乘用车用充气轮胎。
图1示出沿着包含轮胎2的旋转轴线的平面的该轮胎2的截面(以下称为子午线截面)的一部分。在图1中,左右方向是轮胎2的轴向,上下方向是轮胎2的径向。与图1的纸面垂直的方向是轮胎2的周向。点划线CL表示轮胎2的赤道面。
在图1中,轮胎2组装于轮辋R(正规轮辋)。在轮胎2的内部填充空气,并调整轮胎2的内压。
在图1中,沿轴向延伸的实线BBL是胎圈基线。该胎圈基线是规定轮辋R的轮辋直径(参照JATMA等)的线。
在图1中用标号PC表示的位置是轮胎2的外表面2G(具体而言是后述的胎面表面)与赤道面的交点。交点PC是轮胎2的赤道。在槽位于赤道面上的情况下,基于假定没有槽而得到的假想外表面(后述的假想胎面表面)来确定赤道PC。赤道PC是轮胎2的径向外端。
在图1中用标号PW表示的位置是轮胎2的轴向外端(以下称为外端PW)。在花纹或文字等装饰位于外表面的情况下,外端PW基于假定没有装饰而得到的假想外表面来确定。
在正规状态下得到的第一外端PW到第二外端PW的轴向距离是轮胎2的最大宽度。外端PW也被称为最大宽度位置。最大宽度位置是指轮胎2呈现最大宽度的位置。在正规状态下得到的最大宽度是轮胎2的截面宽度(参照JATMA等)。
在图1中用标号PT表示的位置是轮胎2的趾。趾PT是轮胎2的外表面2G与内表面2N的边界。
该轮胎2具有胎面4、一对胎侧6、一对边口8、一对胎圈10、胎体12、带束14、冠带16、内衬层18、一对缓冲部20以及一对隔离胶22作为要素。
胎面4在胎面表面24与路面接触。胎面4具有与路面接触的胎面表面24。胎面4位于后述的胎体12的径向外侧。
胎面表面24是轮胎2的外表面2G的一部分。胎面表面24与侧面26相连。轮胎2的外表面2G具有胎面表面24和一对侧面26。
胎面表面24包含赤道PC,并且各个侧面26包含最大宽度位置PW。
在胎面4刻有槽28。由此,构成胎面花纹。
槽28包含沿周向连续地延伸的周向槽30。在该轮胎2中,在胎面4刻有沿轴向并列的多个周向槽30。
在图1所示的胎面4刻有4个周向槽30。4个周向槽30中的在轴向上位于最外侧的周向槽30是胎肩周向槽30s。位于胎肩周向槽30s的轴向内侧的周向槽30是中间周向槽30m。
通过在胎面4上刻有周向槽30而构成多个陆部32。在图1所示的胎面4上构成5个陆部32。5个陆部32中的在轴向上位于最外侧的陆部32是胎肩陆部32s。位于胎肩陆部32s的轴向内侧的陆部32是中间陆部32m。位于中间陆部32m的轴向内侧的陆部32是中央陆部32c。中央陆部32c包含赤道PC。
胎面4具有顶部34和基部36。顶部34包含胎面表面24。顶部34由考虑了耐磨损性和抓地性能的交联橡胶构成。基部36位于顶部34的径向内侧。基部36的整体被顶部34覆盖。基部36由低发热性的交联橡胶构成。
各个胎侧6与胎面4相连。胎侧6位于胎面4的径向内侧。胎侧6位于胎体12的轴向外侧。胎侧6由考虑了耐切割性的交联橡胶构成。胎侧6构成侧面26的一部分。
各个边口8位于胎侧6的径向内侧。边口8与轮辋R接触。边口8由考虑了耐磨损性的交联橡胶构成。
各个胎圈10位于边口8的轴向内侧。胎圈10位于胎侧6的径向内侧。
胎圈10具有芯38和三角胶40。芯38沿周向延伸。虽然未图示,但芯38包含钢制的线材。三角胶40位于芯38的径向外侧。三角胶40由具有高刚性的交联橡胶构成。
胎体12位于胎面4、一对胎侧6以及一对边口8的内侧。胎体12架设在一对胎圈10之间。
胎体12包含至少1张胎体帘布层42。虽然未图示,但胎体帘布层42包含并列的多个胎体帘线。这些胎体帘线与赤道面交叉。该轮胎2的胎体12具有径向构造。在该轮胎2中,使用由有机纤维构成的帘线作为胎体帘线。作为有机纤维,可例示尼龙纤维、人造丝纤维、聚酯纤维以及芳纶纤维。
胎体帘布层42包含帘布层主体42a和一对折返部42b。帘布层主体42a架设在第一胎圈10与第二胎圈10之间。各个折返部42b与帘布层主体42a相连,并在各个胎圈10处从轴向内侧朝向外侧折返。
带束14位于胎面4的径向内侧。带束14层叠于胎体12。带束14位于胎体12与胎面4之间。上述赤道面在带束14的轴向宽度的中心与带束14交叉。
在该轮胎2中,带束14的轴向宽度为胎面4的宽度的85%以上且100%以下。胎面4的宽度是后述的基准宽度HTW的2倍。
带束14具有内侧层44和外侧层46。内侧层44位于帘布层主体42a的径向外侧,并层叠于帘布层主体42a。外侧层46位于内侧层44的径向外侧,并层叠于内侧层44。
如图1所示,外侧层46的端部位于内侧层44的端部的轴向内侧。外侧层46比内侧层44窄。从外侧层46的端部到内侧层44的端部的长度为3mm以上且10mm以下。上述带束14的轴向宽度用宽度较宽的内侧层44的轴向宽度表示。
虽然未图示,但内侧层44和外侧层46分别包含并列的多个带束帘线。各个带束帘线相对于赤道面倾斜。带束帘线的材质为钢。
冠带16在胎面4的内侧层叠于带束14。冠带16的端部位于带束14的端部的轴向外侧。从带束14的端部到冠带16的端部的长度为3mm以上且7mm以下。
上述赤道面在冠带16的轴向宽度的中心与冠带16交叉。冠带16的两端分别配置为隔着赤道面相对。该冠带16为全冠带。该冠带16也可以是以隔着赤道面在轴向上分离的方式配置并以覆盖带束14的端部部分的方式构成的一对边缘冠带。该冠带16也可以由全冠带和一对边缘冠带构成。
虽然未图示,但冠带16包含呈螺旋状卷绕的冠带帘线。在冠带16中,冠带帘线实质上沿周向延伸。详细而言,冠带帘线相对于周向所成的角度为5°以下。冠带16具有无接缝构造。使用由有机纤维构成的帘线作为冠带帘线。作为有机纤维,可例示出尼龙纤维、人造丝纤维、聚酯纤维以及芳纶纤维。
内衬层18位于胎体12的内侧。内衬层18构成轮胎2的内表面2N。内衬层18由空气遮蔽性优异的交联橡胶构成。内衬层18保持轮胎2的内压。
各个缓冲部20在轴向上分开配置。缓冲部20位于带束14和冠带16的端部与胎体12之间。缓冲部20由具有低刚性的交联橡胶构成。在该轮胎2中,缓冲部20不是必须的要素。根据轮胎2的规格,也可以不设置该缓冲部20。
各个隔离胶22位于胎体12与内衬层18之间。隔离胶22的第一端位于带束14的端部的轴向内侧。隔离胶22的第二端在径向上位于最大宽度位置PW与胎圈10之间。
图2示出子午线截面中的轮胎2的外表面2G的轮廓线的一部分。外表面2G的轮廓线由假定没有槽、花纹或文字等装饰而得到的假想外表面表示。
虽然没有详述,但在本发明中,外表面2G的轮廓线例如通过使用位移传感器测量正规状态的轮胎2的外表面形状而得到。
在子午线截面中,胎面表面24的轮廓线包含沿轴向排列的多个圆弧。详细而言,胎面表面24的轮廓线由在轴向上排列的多个圆弧构成。
多个圆弧包含中央圆弧、一对中间圆弧、一对侧圆弧以及一对胎肩圆弧。
中央圆弧是多个圆弧中的在轴向上位于中央的圆弧。在图2中用标号Rc表示的箭头是中央圆弧的半径。中央圆弧穿过赤道PC。中央圆弧的中心位于赤道面上。
各个中间圆弧是位于中央圆弧的轴向外侧的圆弧。在图2中用标号Rm表示的箭头是中间圆弧的半径。中间圆弧具有仅次于中央圆弧的半径Rc的大小的半径Rm。
各个侧圆弧是位于中间圆弧的轴向外侧的圆弧。在图2中用标号Rs表示的箭头是侧圆弧的半径。侧圆弧具有仅次于中间圆弧的半径Rm的大小的半径Rs。
各个胎肩圆弧是位于侧圆弧的轴向外侧的圆弧。在图2中用标号Rsh表示的箭头是胎肩圆弧的半径。胎肩圆弧具有仅次于侧圆弧的半径Rs的大小的半径Rsh。
在该轮胎2中,中央圆弧是多个圆弧中的在轴向上位于中央的圆弧。中央圆弧在构成胎面表面24的轮廓线的多个圆弧中具有最大的半径Rc。胎肩圆弧是多个圆弧中的在轴向上位于最外侧的圆弧。胎肩圆弧在构成胎面表面24的轮廓线的多个圆弧中具有最小的半径Rsh。
中间圆弧与中央圆弧相连。在图2中用标号CM表示的位置是中央圆弧与中间圆弧的边界。中间圆弧在边界CM处与中央圆弧相切。边界CM既是中央圆弧的端部,又是中间圆弧的第一端。
侧圆弧与中间圆弧相连。在图2中用标号MS表示的位置是中间圆弧与侧圆弧的边界。侧圆弧在边界MS处与中间圆弧相切。边界MS既是中间圆弧的第二端,又是侧圆弧的第一端。
胎肩圆弧与侧圆弧相连。在图2中用标号SH表示的位置是侧圆弧与胎肩圆弧的边界。胎肩圆弧在边界SH处与侧圆弧相切。边界SH既是侧圆弧的第二端,又是胎肩圆弧的第一端。
该轮胎2的胎面表面24的轮廓线由7个圆弧构成,该7个圆弧由中央圆弧、一对中间圆弧、一对侧圆弧以及一对胎肩圆弧构成。
在本发明中,也可以是,将在赤道面上具有中心并且包含赤道PC的圆弧中的、与胎面表面24的轮廓线的重叠长度最大的圆弧确定为中央圆弧,将该圆弧的端部确定为边界CM,将该圆弧的半径用作中央圆弧的半径Rc。也可以是,将在穿过该边界CM和中央圆弧的中心的直线上具有中心并且包含边界CM的圆弧中的、与胎面表面24的轮廓线的重叠长度最大的圆弧确定为中间圆弧,将该圆弧的外端确定为边界MS,将该圆弧的半径用作中间圆弧的半径Rm。也可以是,将在穿过该边界MS和中间圆弧的中心的直线上具有中心并且包含边界MS的圆弧中的、与胎面表面24的轮廓线的重叠长度最大的圆弧确定为侧圆弧,将该圆弧的外端确定为边界SH,将该圆弧的半径用作侧圆弧的半径Rs。也可以是,将在穿过该边界SH和侧圆弧的中心的直线上具有中心并且包含边界SH的圆弧中的、与胎面表面24的轮廓线的重叠长度最大的圆弧确定为胎肩圆弧,将该圆弧的外端确定为边界HU,将该圆弧的半径用作胎肩圆弧的半径Rsh。
在该轮胎2中,侧面26的轮廓线与胎肩圆弧相连。在图2中用标号HU表示的位置是胎肩圆弧与侧面26的轮廓线的边界。侧面26的轮廓线在边界HU处与胎肩圆弧相切。边界HU既是胎肩圆弧的第二端,又是侧面26的轮廓线的第一端。侧面26的轮廓线的第二端为轮胎2的趾PT。
在图2中,标号LSH所示的直线是胎肩圆弧的第一端SH处的胎肩圆弧的第一切线。标号LHU所示的直线是胎肩圆弧的第二端HU处的胎肩圆弧的第二切线。标号TE所示的位置是第一切线LSH与第二切线LHU的交点。在本发明中,交点TE是胎面基准端。
在图2中用标号HTW表示的长度是从赤道面到胎面基准端TE的轴向距离。在本发明中,轴向距离HTW是胎面4的基准宽度。标号HXW所示的长度是从赤道面到最大宽度位置PW的轴向距离。在本发明中,轴向距离HXW为基准截面宽度。基准截面宽度HXW的2倍是上述轮胎2的截面宽度。
在该轮胎2中,胎面4的基准宽度HTW与基准截面宽度HXW的比例(HTW/HXW)为70%以上且80%以下。
在图2中用标号HCM表示的长度是从赤道面到边界CM的轴向距离。标号HMS所示的长度是从赤道面到边界MS的轴向距离。
在该轮胎2中,轴向距离HCM与胎面4的基准宽度HTW的比(HCM/HTW)优选为0.25以上且0.35以下。轴向距离HMS与胎面4的基准宽度HTW的比(HMS/HTW)优选为0.65以上且0.75以下。
侧面26的轮廓线包含至少1个圆弧。该侧面26的轮廓线包含上部圆弧。上部圆弧是包含最大宽度位置PW并且从该最大宽度位置PW向胎面基准端TE侧延伸的圆弧。上部圆弧是向外凸出的圆弧,其中心位于穿过最大宽度位置PW并沿轴向延伸的直线上。在图2中用标号UG表示的位置是上部圆弧的外端。在图2中用标号Ru表示的箭头是上部圆弧的半径。
在该轮胎2中,前述边界HU与外端UG用直线连结。该直线在边界HU处与胎肩圆弧相切,在外端UG处与上部圆弧相切。边界HU的位置与外端UG的位置也可以一致。在该情况下,上部圆弧与胎肩圆弧直接相连。
越将上部圆弧的外端UG远离边界HU地配置,越能够降低胎肩部分的橡胶的体积。橡胶体积的减少有助于滚动阻力的降低。从该观点出发,优选在外表面2G的轮廓线上,边界HU与外端UG用直线连结。
图3示出该轮胎2的接地面形状。在图3中,左右方向对应轮胎2的轴向。上下方向对应轮胎2的周向。
接地面是通过使用轮胎接地面形状测定装置(未图示)对正规状态的轮胎2赋予规定的载荷并使该轮胎2与平面接触而得到。通过追踪接地面所包含的各陆部32的轮廓,得到图3所示的接地面形状。在得到接地面时,轮胎2以其轴向与路面平行的方式配置。对该轮胎2在与路面垂直的方向上施加上述载荷。换言之,在将轮胎的外倾角设为0°的状态下,对轮胎赋予纵向载荷。
在图3中用标号GE表示的位置是接地面的轴向外端(也称为接地端)。在本发明中,对正规状态的轮胎2施加正规载荷的80%的载荷并使轮胎2与平面接触而得到的轮胎2的接地面的轴向外端GE是基准接地端。与基准接地端GE对应的轮胎2的外表面2G的位置是基准接地位置。在图2中,标号PG所示的位置是基准接地位置。
在图2中用标号HGW表示的长度是从赤道面到基准接地位置PG的轴向距离。在该轮胎2中,轴向距离HGW与胎面4的基准宽度HTW的比设定在0.88以上且0.92以下的范围内。
在该轮胎2中,构成胎面表面24的轮廓线的多个圆弧具有不同的半径。胎面表面24的轮廓线的曲率半径在相邻的圆弧的边界处变化。
如上所述,胎肩圆弧是构成胎面表面24的轮廓线的多个圆弧中的位于最靠轴向外侧的圆弧,具有最小的半径Rsh。该胎肩圆弧与侧面26的轮廓线相连。在该轮胎2中,胎面表面24的轮廓线的曲率半径在胎肩圆弧与侧圆弧的边界SH处示出最大的变化率。在本发明中,胎肩圆弧与侧圆弧的边界SH是基准边界。在图2中用标号L表示的长度是从赤道面到基准边界SH的轴向距离。
胎面表面的轮廓线与胎面同路面的接地状态密切相关。因此,本发明人等对胎面表面的轮廓线与压缩应变的产生之间的关系进行了深入研究。其结果发现,基准边界相对于基准接地端的位置会参与到压缩应变的产生,具体而言,当基准边界位于基准接地端位置的轴向内侧时,存在在胎肩部分的表层部产生压缩应变的倾向,从而完成了本发明。
图4示出基准边界SH与基准接地位置PG的位置关系。在图4中,实线是胎面表面24的轮廓线,虚线是以往胎面表面TS的轮廓线。在以往胎面表面TS的轮廓线中用标号SHc表示的位置是以往胎面表面TS中的基准边界。标号PGc所示的位置是以往胎面表面TS的基准接地位置。
如图4所示,在以往胎面表面TS中,基准边界SHc位于基准接地位置PGc的轴向内侧。与此相对,在该轮胎2的胎面表面24中,基准边界SH位于基准接地位置PG的轴向外侧。在该胎面表面24中,轮廓线的曲率变化大的基准边界SH不包含于接地面。在该轮胎2中,能够抑制在以往轮胎中确认的胎肩部分的表层部中的压缩应变的产生。
当基准边界SH向轴向外侧远离基准接地位置PG配置时,胎肩部分处的胎面4的厚度有可能增加。由于胎面4的厚度的增加会使滚动阻力增加,因此在该情况下,通过抑制压缩应变的产生而带来的滚动阻力的降低效果会被抵消。
但是,在该轮胎2中,从赤道面到基准边界SH的轴向距离L与从赤道面到胎面基准端TE的轴向距离HTW的比(L/HTW)为0.94以上且0.98以下。
由于比(L/HTW)为0.98以下,因此基准边界SH被配置为不太远离基准接地位置PG。由于适当地维持基准边界SH与基准接地位置PG的间隔,因此胎肩部分处的胎面4以适当的厚度构成。该轮胎2能够抑制由厚度增加引起的滚动阻力的增加。在该轮胎2中,能够充分地发挥通过抑制压缩应变的产生而带来的滚动阻力的降低效果。从该观点出发,比(L/HTW)优选为0.97以下。
由于比(L/HTW)为0.94以上,因此在基准接地位置PG的轴向外侧配置基准边界SH,能够有效地有助于抑制压缩应变的产生。在该轮胎2中,以压缩应变为起因的滚动阻力降低。从该观点出发,比(L/HTW)优选为0.95以上。
在该轮胎2中,基准边界SH位于基准接地位置PG的轴向外侧,从赤道面到基准边界SH的轴向距离L与从赤道面到胎面基准端TE的轴向距离HTW的比(L/HTW)为0.94以上且0.98以下。
在该轮胎2中,抑制了压缩应变的产生,胎肩部分处的胎面以适当的厚度构成。该轮胎2能够实现滚动阻力的降低。
如上所述,在该轮胎2的胎面4中,顶部34由考虑了耐磨损性和抓地性能的交联橡胶构成。在该轮胎2中,不需要为了降低滚动阻力而将顶部34的交联橡胶替换为低损失橡胶。该轮胎2能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低。
在图2中用标号t表示的长度是从赤道PC到基准接地位置PG的径向距离。
在该轮胎2中,从赤道PC到基准接地位置PG的径向距离t与从赤道面到胎面基准端TE的轴向距离HTW的比(t/HTW)优选为0.06以上且0.15以下。
通过将比(t/HTW)设定为0.06以上,胎面表面24不会变得过于平坦,该轮胎2能够以适当的厚度构成胎肩部分处的胎面4。由于抑制了接地压的局部升高,因此抑制了偏磨损的发生。在该轮胎2中维持良好的耐偏磨损性。从该观点出发,比(t/HTW)更优选为0.10以上。
通过将比(t/HTW)设定为0.15以下,有效地抑制了压缩应变的产生。该轮胎2能够实现滚动阻力的进一步降低。从该观点出发,比(t/HTW)更优选为0.12以下。
在该轮胎2中,中间圆弧的半径Rm与侧圆弧的半径Rs的比(Rm/Rs)优选为2.1以上且2.7以下。
通过将比(Rm/Rs)设定为2.1以上,有效地抑制了压缩应变的产生。该轮胎2能够实现滚动阻力的进一步降低。从该观点出发,比(Rm/Rs)更优选为2.3以上。
通过将比(Rm/Rs)设定为2.7以下,抑制了胎面表面24相对于路面的滑动,胎肩部分处的胎面4以适当的厚度构成。在该轮胎2中,维持了良好的耐偏磨损性。从该观点出发,比(Rm/Rs)更优选为2.5以下。
在该轮胎2中,中央圆弧的半径Rc与中间圆弧的半径Rm的比(Rc/Rm)优选为4.0以上且5.5以下。
通过将比(Rc/Rm)设定为4.0以上,有效地抑制了压缩应变的产生。该轮胎2能够实现滚动阻力的进一步降低。从该观点出发,比(Rc/Rm)更优选为4.2以上。
通过将比(Rc/Rm)设定为5.5以下,抑制了胎面表面24相对于路面的滑动,胎肩部分处的胎面4以适当的厚度构成。在该轮胎2中,维持了良好的耐偏磨损性。从该观点出发,比(Rm/Rs)更优选为5.3以下。
在该轮胎2中,侧圆弧的半径Rs与胎肩圆弧的半径Rsh的比(Rs/Rsh)优选为10以上且20以下。
通过将比(Rs/Rsh)设定为10以上,有效地抑制了压缩应变的产生。该轮胎2能够实现滚动阻力的进一步降低。从该观点出发,比(Rs/Rsh)更优选为13以上。
通过将比(Rs/Rsh)设定为20以下,抑制了胎面表面24相对于路面的滑动,胎肩部分处的胎面4以适当的厚度构成。在该轮胎2中,维持了良好的耐偏磨损性。从该观点出发,比(Rs/Rsh)更优选为17以下。
如以上说明的那样,根据发明,可得到能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低的轮胎。
[实施例]
以下,通过实施例等进一步详细地说明本发明,但本发明并不仅限于该实施例。
[实施例1]
得到具有图1所示的基本结构的乘用车用充气轮胎(轮胎尺寸=205/55R19)。
通过调整胎面表面的轮廓线,比(L/HTW)、比(t/HTW)以及比(Rm/Rs)如下述表1所示那样设定。
从赤道面到基准接地位置PG的轴向距离HGW与胎面的基准宽度HTW的比(HGW/HTW)为0.88。实施例1的基准边界SH配置在基准接地位置PG的轴向外侧。
胎面的顶部不是由低损失橡胶构成,而是由考虑了湿路面上的抓地性能的交联橡胶构成。
[比较例1]
比较例1是以往轮胎。该比较例1的比(L/HTW)、比(t/HTW)以及比(Rm/Rs)如下述表1所示。从赤道面到基准接地位置PGc的轴向距离HGW与胎面的基准宽度HTW的比(HGW/HTW)为0.88。比较例1的基准边界SHc配置在基准接地位置PGc的轴向内侧。比较例1的基本结构与实施例1的基本结构相同。
[实施例2-7和比较例2-3]
通过调整胎面表面的轮廓线,比(L/HTW)、比(t/HTW)和比(Rm/Rs)如下述表1所示那样设定,得到实施例2-7和比较例2-3的轮胎。任意一个轮胎的比(HGW/HTW)均为0.88。实施例2-7和比较例2-3的基本结构与实施例1的基本结构相同。
[滚动阻力]
使用滚动阻力试验机,测定试制轮胎在下述条件下在转鼓上以速度80km/h行驶时的滚动阻力系数(RRC)。其结果用以比较例1为100的指数在下述表1-2的“RRC”一栏中示出。数值越大,轮胎的滚动阻力越低。
轮辋:16×6.5J
内压:210kPa
纵向载荷:4.82kN
[耐偏磨损性]
将试制轮胎组装于轮辋(尺寸=16×7.0J),填充空气而将内压调整为250kPa。将该轮胎安装于磨损能量测定装置。将外倾角设定为0°,将滑移角设定为0°,测定轮胎的磨损能量。根据赤道面处的磨损能量Ec和接地端处的磨损能量Es,求出作为耐偏磨损性的指标的比(Ec/Es)。其结果用以比较例1为100的指数在下述表1-2的“耐偏磨损性”一栏中示出。数值越小,耐偏磨损性越优异。
[表1]
[表2]
如表1-2所示,在实施例中,在不将低损失橡胶用于顶部的情况下实现了滚动阻力的降低。即,在表1-2所示的实施例中,能够在不降低湿路面上的抓地性能的情况下实现滚动阻力的降低。根据该评价结果,本发明的优越性明显。
[产业上的可利用性]
以上说明的不使用低损失橡胶便能够降低滚动阻力的技术也能够应用于各种轮胎。
Claims (3)
1.一种轮胎,其具有:
一对胎圈;
胎体,其架设在一对所述胎圈之间;
一对胎侧,该一对胎侧位于所述胎体的轴向外侧;
胎面,其位于所述胎体的径向外侧;以及
带束,其位于所述胎体与所述胎面之间,
其中,
所述轮胎的外表面具有与路面接触的胎面表面和与所述胎面表面相连的一对侧面,
所述胎面表面包含作为与赤道面的交点的赤道,
各个所述侧面包含所述轮胎呈现最大宽度的最大宽度位置,
在所述轮胎的子午线截面中,所述胎面表面的轮廓线包含沿轴向排列的多个圆弧,
多个所述圆弧包含:
中央圆弧,其穿过所述赤道;
一对中间圆弧,该一对中间圆弧与所述中央圆弧相连;
一对侧圆弧,该一对侧圆弧与各个所述中间圆弧相连;以及
一对胎肩圆弧,该一对胎肩圆弧与各个所述侧圆弧相连,
一对所述侧面的轮廓线分别与一对所述胎肩圆弧中的各个所述胎肩圆弧相连,
所述胎肩圆弧的第一端处的所述胎肩圆弧的切线与所述胎肩圆弧的第二端处的所述胎肩圆弧的切线的交点是胎面基准端,
将所述轮胎组装于正规轮辋,将所述轮胎的内压调整为正规内压,对所述轮胎赋予正规载荷的80%的载荷并使所述轮胎与平面接触而得到的接地端是基准接地端,与所述基准接地端对应的所述轮胎的外表面上的位置是基准接地位置,
所述胎肩圆弧与所述侧圆弧的边界是基准边界,
所述基准边界位于所述基准接地位置的轴向外侧,
从所述赤道面到所述基准边界的轴向距离与从所述赤道面到所述胎面基准端的轴向距离的比为0.94以上且0.98以下。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
从所述赤道到所述基准接地位置的径向距离与从所述赤道面到所述胎面基准端的轴向距离的比为0.06以上且0.15以下。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其中,
所述中间圆弧的半径与所述侧圆弧的半径的比为2.1以上且2.7以下。
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