CN117917329A - 充气轮胎 - Google Patents

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CN117917329A
CN117917329A CN202311228028.6A CN202311228028A CN117917329A CN 117917329 A CN117917329 A CN 117917329A CN 202311228028 A CN202311228028 A CN 202311228028A CN 117917329 A CN117917329 A CN 117917329A
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tangent tan
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佐佐木达矢
矢野良
鬼塚怜奈
寺嶋允纪
末吉裕介
仲山裕之
末野顺也
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

提供一种可兼顾外观性能和噪声性能的充气轮胎。充气轮胎包括:胎面部(2),具有接地面(2s);一对侧壁部(3),具有外侧面(3s);一对胎圈部(4);胎体(6),在一对胎圈部之间延伸;以及内侧橡胶(10),在胎体的内侧,在一对胎圈部之间延伸。内侧橡胶包括:第一部分(11),以第一厚度(t1)在胎面部延伸;和第二部分(12),以第二厚度(t2)在一对侧壁部延伸。第一厚度大于第二厚度。在正规状态下的轮胎子午线截面中,在规定了第一基准点(Pb1)、第二基准点(Pb2)、基准线段(Lb)、胎肩基准点(Ps)以及胎肩线段(Ls)时,胎肩线段的长度(L1)为基准线段的长度(L2)的85.9%~89.3%。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎。
背景技术
以往,提出了各种改善包含旋转轴的轮胎子午线截面中的轮廓的充气轮胎。例如,下述专利文献1提出了一种充气轮胎,其胎面表面包括三个圆弧,由此兼顾操纵稳定性和抑制不均匀磨损。
专利文献1:日本特开2013-060129号公报
然而,近年,特别是在乘用车用轮胎中,对被认为是车辆与轮胎的一体感的外观性能的需求增高,另外,随着电动汽车等的普及,对噪声性能的需求也逐渐增高。
发明内容
本发明是鉴于以上那样的实际情况而提出的,目的在于提供一种能够兼顾外观性能和噪声性能的充气轮胎。
本发明的充气轮胎包括:胎面部;一对侧壁部;一对胎圈部;胎体,其在上述一对胎圈部之间延伸;以及内侧橡胶,在上述胎体的内侧,上述内侧橡胶在上述一对胎圈部之间延伸,上述内侧橡胶包括:第一部分,其以第一厚度在上述胎面部延伸;以及第二部分,其以第二厚度在上述一对侧壁部延伸,上述第一厚度大于上述第二厚度,上述胎面部具有在第一胎面端与第二胎面端之间延伸的接地面,上述一对侧壁部分别具有从上述第一胎面端以及上述第二胎面端延伸至轮胎径向的内侧的外侧面,上述接地面具有轮胎赤道,该轮胎赤道是上述第一胎面端与上述第二胎面端之间的在轮胎轴向上的中央位置,上述外侧面具有轮胎最大宽度位置,该轮胎最大宽度位置是轮胎轴向的最外侧的位置,在组装于正规轮辋且调整为正规内压的无负荷的正规状态下的轮胎子午线截面中,规定了第一基准点、第二基准点、基准线段、胎肩基准点、以及胎肩线段时,上述胎肩线段的长度为上述基准线段的长度的85.9%~89.3%,其中,上述第一基准点是通过上述轮胎赤道的轮胎径向线与胎圈基线的交点,上述第二基准点是通过上述轮胎赤道的轮胎轴向线与通过上述轮胎最大宽度位置的轮胎径向线的交点,上述基准线段连接上述第一基准点和上述第二基准点,上述胎肩基准点是上述基准线段与上述接地面或上述外侧面的交点,上述胎肩线段连接上述第一基准点和上述胎肩基准点。
本发明的充气轮胎通过具备上述结构,从而能够兼顾外观性能和噪声性能。
附图说明
图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施方式的剖视图。
图2是接地面以及外侧面的截面形状的说明图。
图3是轮胎的接地面形状的示意图。
图4是图1的胎面部的放大剖视图。
图5是图1的胎面部的接地面的展开图。
图6是图1的第一部分的第一端部的放大剖视图。
图7是图1的侧壁部的放大立体图。
图8是图7的区域A的放大立体图。
图9是沿着图8的条沟的长度方向的剖视图。
图10是与图8的条沟以及脊的长度方向正交的横剖视图。
图11是轮胎安装于正规轮辋时的胎圈部的放大剖视图。
图12是第二实施方式的内侧橡胶的放大剖视图。
图13是第三实施方式的内侧橡胶的放大剖视图。
图14是第四实施方式的内侧橡胶的放大剖视图。
附图标记说明:
1...充气轮胎;2...胎面部;2s...接地面;3...侧壁部;3s...外侧面;4...胎圈部;6...胎体;10...内侧橡胶;11...第一部分;12...第二部分。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一个实施方式详细地进行说明。图1是表示本实施方式的充气轮胎1(以下,有时简称为“轮胎1”。)的正规状态下的包含旋转轴的轮胎子午线剖视图。这里,所谓“正规状态”,是指将充气轮胎1组装于正规轮辋并调整为正规内压的无负荷的状态。以下,在不特别说明的情况下,充气轮胎1的各部的尺寸等是在该正规状态下测定出的值。另外,在上述正规状态下无法测定的结构(例如,轮胎1的内部材料。)是通过使轮胎1成为尽可能接近上述正规状态的状态而测定出的值。
“正规轮辋”是在存在包括充气轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下,针对每个轮胎而规定该规格的轮辋,例如若为JATMA,则为“标准轮辋”,若为TRA,则为“DesignRim”,若为ETRTO,则为“Measuring Rim”。“正规轮辋”是在不存在包括充气轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下,能够进行轮辋组装且不产生漏气的轮辋中的轮辋直径最小、且其中轮辋宽度最小的轮辋。
“正规内压”是在存在包括充气轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下,针对每个轮胎而规定各规格的气压,若为JATMA,则为“最高气压”,若为TRA,则为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值,若为ETRTO,则为“INFLATION PRESSURE”。“正规内压”是不存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下,制造商等针对每个轮胎而规定的气压。
如图1所示,本实施方式的轮胎1包括胎面部2、一对侧壁部3以及一对胎圈部4。胎圈部4例如具有以环状延伸的胎圈芯5。胎圈芯5例如由钢丝形成。本实施方式的轮胎1适用于乘用车用轮胎。但是,本发明并不限定于乘用车用轮胎,例如可以应用于重载荷用轮胎、两轮车用轮胎、工业车辆用轮胎等各种轮胎。
本实施方式的轮胎1包括:胎体6,其在一对胎圈部4之间延伸;和内侧橡胶10,其在胎体6的内侧在一对胎圈部4之间延伸。本实施方式的内侧橡胶10构成轮胎内腔面1i。
胎体6由至少1张、在本实施方式中为1张胎体帘布层6A构成。胎体帘布层6A例如包括主体部6a和折回部6b。主体部6a例如在两个胎圈部4之间延伸。折回部6b例如与主体部6a相连,并绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向外侧折回。
本实施方式的内侧橡胶10包括:第一部分11,其以第一厚度t1在胎面部2延伸;和第二部分12,其以第二厚度t2在一对侧壁部3延伸。这里,第一厚度t1以及第二厚度t2意味着从胎体6的内表面6i到轮胎内腔面1i为止的厚度,是不包括后述的胎体帘布层6A的贴胶的厚度。
本实施方式的第一厚度t1大于第二厚度t2。第一厚度t1优选为遍及轮胎整周而大于第二厚度t2。这样的内侧橡胶10能够以小的重量增加来发挥与增大后述的胎面橡胶2G的厚度同样的振动降低效果。另外,由于胎体6的内侧的重量增加对滚动阻力的影响小,所以本实施方式的轮胎1能够维持良好的低油耗性能并且提高噪声性能。
这里,第一厚度t1大于第二厚度t2意味着第一厚度t1的平均值大于第二厚度t2的平均值。第一厚度t1的平均值相当于将轮胎子午线截面中的第一部分11的截面积除以沿着第一部分11的轮胎内腔面1i的长度而得的值。第二厚度t2的平均值也同样。
本实施方式的胎面部2具有在第一胎面端T1与第二胎面端T2之间延伸的接地面2s。这里,第一胎面端T1以及第二胎面端T2分别是对正规状态的轮胎1加载正规载荷的70%且以0°的外倾角接地于平面时的轮胎轴向最外侧的接地位置。
“正规载荷”是在存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下,针对每个轮胎而规定各规格的载荷,若为JATMA,则为“最大负荷能力”,若为TRA,则为表“TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值,若为ETRTO,则为“LOAD CAPACITY”。“正规载荷”是在不存在包括轮胎1所依据的规格在内的规格体系的情况下,是作为使用轮胎1时能够适用的最大的载荷而由制造商等针对每个轮胎规定的载荷。
接地面2s具有轮胎赤道C,该轮胎赤道C是第一胎面端T1与第二胎面端T2之间的轮胎轴向上的中央位置。即,轮胎赤道C是接地面2s中的第一胎面端T1与第二胎面端T2之间的轮胎轴向上的中央位置。
胎面部2优选为包括构成接地面2s的胎面橡胶2G。胎面部2也可以包括例如构成接地面2s的冠部橡胶2A和配置于冠部橡胶2A的轮胎径向的内侧的基部橡胶2B。以下,除非特别说明,在胎面部2是由多个橡胶材料构成的情况下的胎面橡胶2G意味着作为构成接地面2s的橡胶材料的冠部橡胶2A。胎面部2不限定于这样的形态,例如可以由一层橡胶层构成,也可以由三层以上的橡胶层构成。
本实施方式的一对侧壁部3分别具有从第一胎面端T1以及第二胎面端T2向轮胎径向的内侧延伸的外侧面3s。外侧面3s具有轮胎最大宽度位置Pm,该轮胎最大宽度位置Pm是轮胎轴向的最外侧的位置。这里,轮胎最大宽度位置Pm是在除了局部突出的部分以外的外侧面3s中,轮胎轴向的距离成为最大宽度Wm的位置。
图2是接地面2s以及外侧面3s的截面形状的说明图。如图2所示,在正规状态下的轮胎子午线截面中,对本实施方式的轮胎1规定了第一基准点Pb1、第二基准点Pb2、基准线段Lb、胎肩基准点Ps、以及胎肩线段Ls。
第一基准点Pb1是通过轮胎赤道C的轮胎径向线与胎圈基线BL的交点。这里,胎圈基线BL是在正规状态的轮胎1中,通过正规轮辋的轮辋直径位置的轮胎轴向线。第二基准点Pb2是通过轮胎赤道C的轮胎轴向线与通过轮胎最大宽度位置Pm的轮胎径向线的交点。基准线段Lb是连接第一基准点Pb1和第二基准点Pb2的线段。
胎肩基准点Ps是基准线段Lb与接地面2s或外侧面3s的交点。在基准线段Lb通过第一胎面端T1与第二胎面端T2(图1所示)之间的情况下,胎肩基准点Ps是基准线段Lb与接地面2s的交点。另一方面,在基准线段Lb通过第一胎面端T1或第二胎面端T2的轮胎轴向的外侧的情况下,胎肩基准点Ps是基准线段Lb与外侧面3s的交点。胎肩线段Ls是连接第一基准点Pb1和胎肩基准点Ps的线段。
本实施方式的胎肩线段Ls的长度L1是基准线段Lb的长度L2的85.9%~89.3%。这样的轮胎1能够减小安装于车辆时的轮胎1与车轮罩的距离,能够提高车辆与轮胎1的一体感。
另外,这样的轮胎1由于第一部分11的第一厚度t1大,所以能够抑制伴随于轮廓的变更而引起的胎面部2的振动增加量,噪声性能也优异。因此,本实施方式的轮胎1能够兼顾外观性能和噪声性能。
作为更优选的形态,接地面2s由曲率半径相互不同的多个圆弧2a构成。多个圆弧2a例如包括通过轮胎赤道C的第一圆弧2b、与第一圆弧2b的轮胎轴向的外侧相邻的第二圆弧2c、以及与第二圆弧2c的轮胎轴向的外侧相邻的第三圆弧2d。这样的接地面2s适合抑制不均匀磨损,并且提高轮胎1的外观性能。
第一圆弧2b的曲率半径R1优选为第二圆弧2c的曲率半径R2的1.85~2.00倍。由于第一圆弧2b的曲率半径R1为第二圆弧2c的曲率半径R2的1.85倍以上,所以能够减小安装于车辆时的轮胎1与车轮罩的距离,有助于提高轮胎1的外观性能。从这样的观点出发,第一圆弧2b的曲率半径R1更优选为第二圆弧2c的曲率半径R2的1.90倍以上。
由于第一圆弧2b的曲率半径R1为第二圆弧2c的曲率半径R2的2.00倍以下,所以有助于抑制接地面压力分布变得不均匀的情况,并且有助于提高轮胎1的耐不均匀磨损性能。从这样的观点出发,第一圆弧2b的曲率半径R1更优选为第二圆弧2c的曲率半径R2的1.95倍以下。
第二圆弧2c的曲率半径R2优选为第三圆弧2d的曲率半径R3的2.08~2.74倍。由于第二圆弧2c的曲率半径R2为第三圆弧2d的曲率半径R3的2.08倍以上,所以能够减小安装于车辆时的轮胎1与车轮罩的距离,有助于提高轮胎1的外观性能。从这样的观点出发,第二圆弧2c的曲率半径R2更优选为第三圆弧2d的曲率半径R3的2.30倍以上。
由于第二圆弧2c的曲率半径R2为第三圆弧2d的曲率半径R3的2.74倍以下,所以能够抑制接地面压力分布变得不均匀的情况,从而提高轮胎1的耐不均匀磨损性能。从这样的观点出发,第二圆弧2c的曲率半径R2更优选为第三圆弧2d的曲率半径R3的2.50倍以下。
如图1所示,作为第一胎面端T1与第二胎面端T2的轮胎轴向的距离的胎面宽度TW优选为轮胎最大宽度位置Pm处的轮胎轴向的距离亦即最大宽度Wm的74%~84%。
由于胎面宽度TW为最大宽度Wm的74%以上,所以能够降低接地面压力,能够抑制噪声的产生,能够提高轮胎1的噪声性能。从这样的观点出发,胎面宽度TW更优选为最大宽度Wm的79%以上。
由于胎面宽度TW为最大宽度Wm的84%以下,所以能够抑制胎肩区域中的滑动的产生,能够提高轮胎1的耐不均匀磨损性能。从这样的观点出发,胎面宽度TW更优选为最大宽度Wm的81%以下。
轮胎1例如被指定向车辆进行安装的方向。轮胎1优选为在车辆安装时以第一胎面端T1位于车辆外侧、且第二胎面端T2位于车辆内侧的方式进行安装。向车辆的安装的方向例如在侧壁部3的外侧面3s等以文字或符号显示。但是,轮胎1并不限定于这样的形态,例如也可以不指定向车辆进行安装的方向。
胎面部2优选为包括在第一胎面端T1与第二胎面端T2之间沿轮胎周向连续地延伸的多个周向沟20。多个周向沟20例如包括第一胎肩周向沟21、第二胎肩周向沟22、第一胎冠周向沟23以及第二胎冠周向沟24。但是,胎面部2并不限定于这样的形态。例如,也可以构成为:配置于胎面部2的周向沟20为三条以下、或胎面部2包括五条以上的周向沟20。
第一胎肩周向沟21设置于第一胎面端T1与轮胎赤道C之间,在本实施方式中,配置于多个周向沟20中的最靠第一胎面端T1侧。第二胎肩周向沟22设置于第二胎面端T2与轮胎赤道C之间,在本实施方式中,配置于多个周向沟20中的最靠第二胎面端T2侧。
本实施方式的第一胎冠周向沟23设置于第一胎肩周向沟21与轮胎赤道C之间。本实施方式的第二胎冠周向沟24设置于第二胎肩周向沟22与轮胎赤道C之间。多个周向沟20例如分别与轮胎周向平行地以直线状延伸。多个周向沟20并不限定于这样的形态,例如可以沿轮胎周向以波状延伸,也可以为多个周向沟20的一部分以直线状延伸,一部分以波状延伸。
多个周向沟20的沟宽度分别优选为3mm以上。本实施方式的第一胎冠周向沟23的沟宽度在多个周向沟20的沟宽度中为最小。这样的周向沟20能够抑制车辆安装时在车辆外侧产生噪声,能够维持轮胎1的良好的湿路性能并且提高噪声性能。
图3是表示轮胎1的接地面形状2S的示意图。如图3所示,本实施方式的接地面形状2S是对正规状态的轮胎1加载正规载荷的70%且以0°的外倾角接地于平面时的形状。
接地面形状2S例如可以由接地面形状指数F(L3/L4)表示,该接地面形状指数F(L3/L4)是轮胎赤道C处的轮胎周向长度L3与第一胎面端T1侧的胎肩区域处的轮胎周向长度L4之比。
这里,轮胎周向长度L4是从轮胎赤道C到第一胎面端T1为止的距离(TW/2)的80%(0.8TW/2)的位置处的接地面形状2S的轮胎周向的长度。此外,轮胎周向长度L4例如也可以为第二胎面端T2侧的胎肩区域处的长度。
本实施方式的接地面形状指数F为1.05~1.35。由于接地面形状指数F为1.05以上,所以能够抑制在胎肩区域产生滑动,能够提高轮胎1的耐不均匀磨损性能。由于接地面形状指数F为1.35以下,所以能够降低接地面压力并抑制噪声的产生,能够提高轮胎1的噪声性能。
图4是胎面部2的放大剖视图。如图4所示,本实施方式的第一部分11的在70℃时的损失正切tanδ1为第二部分12的在70℃时的损失正切tanδ2以上。这样的第一部分11有助于抑制胎面部2的振动,能够提高轮胎1的噪声性能。
第一部分11的在70℃时的损失正切tanδ1优选为胎面橡胶2G的在30℃时的损失正切tanδA以下。此外,构成接地面2s的胎面橡胶2G通过与外部空气的接触而被冷却,因此将测定温度设为30℃。这样的第一部分11能够进一步降低对胎面部2处的滚动阻力的影响,有助于提高轮胎1的低油耗性能。因此,本实施方式的轮胎1能够兼顾低油耗性能和噪声性能。
这里,在本说明书中,损失正切tanδ是以JIS-K6394的规定为基准,在下述的条件下使用动态粘弹性测定装置而测定出的值。测定损失正切tanδ时的橡胶样本例如从硫化后的轮胎1中采集,且以使样本的长边方向与轮胎1的周向一致的方式采集。
初始应变:5%(测定温度为30℃时)或10%(测定温度为70℃时)
动态应变的振幅:±1%
频率:10Hz
变形模式:拉伸
测定温度:30℃或70℃
此外,损失正切tanδ可以根据橡胶组合物的玻璃转变点Tg以及各种配合剂的种类、配合量来适当地调整。具体而言,通过增高橡胶组合物的玻璃转变点Tg、减小碳、二氧化硅等加强剂的平均粒径、增加加强剂的配合量、以及减少硫磺、促进剂等硫化剂等,能够提高损失正切tanδ。此外,除非特别说明,以下说明的损失正切意味着在部件的温度为70℃时测定出的损失正切。
这里,第一部分11的上述损失正切tanδ1在第一部分11由单一的橡胶材料构成的情况下是其橡胶材料的损失正切tanδ1。另外,第一部分11的上述损失正切tanδ1是在第一部分11由多个橡胶材料构成的情况下是通过将这些橡胶材料的损失正切tanδ以各橡胶材料的截面积加权而被求出作为加权平均的平均值。此外,其他损失正切tanδ也同样。
作为更优选的形态,第一部分11的上述损失正切tanδ1是第二部分12的上述损失正切tanδ2的1.0~2.0倍。由于第一部分11的上述损失正切tanδ1为第二部分12的上述损失正切tanδ2的1.0倍以上,所以能够可靠地起到胎面部2的振动抑制效果。从这样的观点出发,第一部分11的上述损失正切tanδ1更优选为第二部分12的上述损失正切tanδ2的1.1倍以上。
由于第一部分11的上述损失正切tanδ1为第二部分12的上述损失正切tanδ2的2.0倍以下,所以能够抑制由物理性质的过度的差所引起的剥离等破损,从而提高轮胎1的耐久性能。从这样的观点出发,第一部分11的上述损失正切tanδ1更优选为第二部分12的上述损失正切tanδ2的1.5倍以下。
第一部分11的上述损失正切tanδ1优选为胎面橡胶2G的上述损失正切tanδA的0.4~0.7倍。由于第一部分11的上述损失正切tanδ1为胎面橡胶2G的上述损失正切tanδA的0.4倍以上,所以能够维持轮胎1的低油耗性能并且降低胎面部2的振动。
由于第一部分11的上述损失正切tanδ1为胎面橡胶2G的损失正切tanδA的0.7倍以下,所以能够维持轮胎1的操纵稳定性能并且降低胎面部2的振动。
第一部分11的上述损失正切tanδ1优选为0.14以上。由于第一部分11的上述损失正切tanδ1为0.14以上,所以能够可靠地抑制胎面部2的振动,从而降低噪声的产生。从这样的观点出发,第一部分11的上述损失正切tanδ1更优选为0.15以上,进一步优选为0.20以上。
第一部分11的在30℃时的损失正切tanδ优选为基部橡胶的在30℃时的损失正切tanδ的0.4~0.7倍。由于第一部分11的上述损失正切tanδ为基部橡胶的上述损失正切tanδ的0.4倍以上,所以能够降低胎面部2的振动。由于第一部分11的上述损失正切tanδ为基部橡胶的损失正切tanδ的0.7倍以下,所以能够降低轮胎1的滚动阻力。
胎面橡胶2G的上述损失正切tanδA优选为0.30以下。由于胎面橡胶2G的上述损失正切tanδA为0.30以下,所以能够降低滚动阻力,提高轮胎1的低油耗性能。从这样的观点出发,胎面橡胶2G的上述损失正切tanδA更优选为0.25以下,进一步优选为0.20以下。
在胎面部2由冠部橡胶2A和基部橡胶2B构成的情况下的胎面橡胶2G的在30℃时的损失正切tanδA为冠部橡胶2A的在30℃时的损失正切tanδA。此时,基部橡胶2B的在70℃时的损失正切tanδB优选为小于冠部橡胶2A的在30℃时的损失正切tanδA。这样的胎面部2有助于维持轮胎1的良好的操纵稳定性能并且提高低油耗性能。
基部橡胶2B的上述损失正切tanδB优选为0.21以下。由于基部橡胶2B的上述损失正切tanδB为0.21以下,所以有助于抑制行驶时在胎面部2的发热,从而维持轮胎1的良好的低油耗性能。从这样的观点出发,基部橡胶2B的上述损失正切tanδB更优选为0.20以下。
胎面橡胶2G的在30℃时的复弹性模量E*A优选为7.8MPa以上。由于胎面橡胶2G的复弹性模量E*A为7.8MPa以上,所以有助于抑制胎面部2的振动,从而提高轮胎1的噪声性能。从这样的观点出发,胎面橡胶2G的复弹性模量E*A更优选为8.0MPa以上,进一步优选为9.0MPa以上。此外,在胎面橡胶2G由多个橡胶材料构成的情况下的复弹性模量E*A基于构成接地面2s的橡胶材料。
这里,在本说明书中,复弹性模量E*是以JIS-K6394的规定为基准,在下述的条件下使用动态粘弹性测定装置而测定出的值。测定复弹性模量E*时的橡胶样本例如从硫化后的轮胎1中采集,且以使样本的长边方向与轮胎1的周向一致的方式采集。
初始应变:5%
动态应变的振幅:±1%
频率:10Hz
变形模式:拉伸
测定温度:30℃
此外,复弹性模量E*可以根据橡胶组合物的玻璃转变点Tg以及各种配合剂的种类、配合量来适当地调整。具体而言,通过增高橡胶组合物的玻璃转变点Tg、减小碳、二氧化硅等加强剂的平均粒径、增加加强剂的配合量、减少增塑剂的总量、以及增加硫磺、促进剂等硫化剂,能够提高复弹性模量E*。
如图1所示,优选在本实施方式的胎面部2在胎体6的轮胎径向的外侧配置带束层7。在本实施方式的胎面部2,在带束层7的轮胎径向的外侧配置有束带层8。
胎体帘布层6A包括多个胎体帘线6B和包覆上述胎体帘线6B的贴胶。胎体帘线6B例如采用芳纶、人造丝等有机纤维帘线。胎体帘线6B优选为相对于轮胎赤道C以70~90°的角度排列。
胎体帘布层6A的贴胶的在70℃时的损失正切tanδC优选为0.16以下。由于胎体帘布层6A的贴胶的上述损失正切tanδC为0.16以下,所以能够抑制在胎体帘布层6A的发热,从而兼顾胎1的高速行驶时的低油耗性能和耐久性能。从这样的观点出发,胎体帘布层6A的贴胶的上述损失正切tanδC更优选为0.15以下。此外,从提高轮胎1的噪声性能的观点出发,优选使第一部分11的上述损失正切tanδ1大于胎体帘布层6A的贴胶的上述损失正切tanδC。
如图1所示,在本实施方式的轮胎1中,胎体帘线6B的加捻系数K为2000~2500。这里,在将每100mm的捻数设为T,将胎体帘线6B的总纤度设为D(dtex)时,是由K=T√D表示的系数。此外,上述加捻系数K是浸渍处理后的胎体帘线6B中的数值。
在应用加捻系数K小的帘线作为胎体帘线6B的情况下,有可能帘线疲劳性恶化,从而影响轮胎1的耐久性。在本实施方式的轮胎1中,将胎体帘线6B的加捻系数设为2000以上,因此帘线疲劳性良好,轮胎1的耐久性能提高。
另一方面,在应用加捻系数K大的帘线作为胎体帘线6B的情况下,从侧壁部3到胎圈部4无法得到良好的衰减,有可能影响轮胎1的噪声性能。另外,从侧壁部3到胎圈部4,包括胎体6的壳体构造体的变形增大,滚动阻力变大。在本实施方式的轮胎1中,将胎体帘线6B的加捻系数K设为2500以下,因此从侧壁部3到胎圈部4可得到良好的衰减,轮胎1的噪声性能提高,车内噪声降低。另外,由于抑制了壳体构造体的变形,所以能够容易地降低滚动阻力。
在本实施方式的轮胎1中,上述的第一部分11作为质量阻尼器而发挥功能,抑制胎面部2的振动。并且,由于配置于第一部分11的橡胶自身所具有的粘弹特性,而使胎面部2的振动能量衰减。
因此,与未设置第一部分11的以往的充气轮胎相比较,本实施方式的轮胎1允许应用大的加捻系数K的帘线作为胎体帘线6B。另一方面,通过采用将加捻系数K的上限设为2500的胎体帘线6B,能够容易地抑制因设置了第一部分11而担忧滚动阻力增加的情况。
即,在本实施方式的轮胎1中,根据第一部分11的第一厚度t1而使加捻系数K最佳化的胎体帘线6B,能够实现车内噪声的降低而不会导致滚动阻力的增大。
在本实施方式的轮胎1中,利用加捻系数K为2000~2500的胎体帘线6B与上述的损失正切tanδ的第一部分11的橡胶的协同效应,能够容易地降低车内噪声而不会导致滚动阻力的增大。
本实施方式的轮胎1是胎体6的折回部6b的前端位于比轮胎1的最大宽度位置靠轮胎径向外侧的位置的所谓的高反包构造。通过这样的胎体6,侧壁部3的振动难以传递到胎圈部4,能够实现车内噪声的降低。另外,从侧壁部3抑制了胎圈部4中壳体构造体的变形,因此容易地降低滚动阻力。本实施方式的轮胎1也可以为胎体6的折回部6b的前端位于比带束层7的轮胎轴向的外端靠轮胎轴向内侧的位置的所谓的超高反包构造。
本实施方式的胎体帘线6B采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。胎体帘布层6A的张数以及胎体帘线6B的纤度根据轮胎1的负载指数而优选为以下结构。在负载指数为90以下的轮胎1中,胎体帘布层6A为1张,胎体帘线6B的纤度为1100dtex/2。在负载指数大于90且100以下的轮胎1中,胎体帘布层6A为1张,胎体帘线6B的纤度为1440dtex/2。在负载指数大于90且105以下的轮胎1中,胎体帘布层6A为1张,胎体帘线6B的纤度为1670dtex/2。在负载指数为110以下的轮胎1中,胎体帘布层6A为2张,胎体帘线6B的纤度为1110dtex/2。在负载指数为115以下的轮胎1中,胎体帘布层6A为2张,胎体帘线6B的纤度为1440dtex/2。在负载指数为115以下的轮胎1中,胎体帘布层6A为2张,胎体帘线6B的纤度也可以为1670dtex/2。
带束层7例如包括与胎体6相邻的第一带束帘布层7A和配置于第一带束帘布层7A的轮胎径向的外侧的第二带束帘布层7B。本实施方式的第一带束帘布层7A以及第二带束帘布层7B分别包括相对于轮胎周向以15~45°的角度排列的多条带束帘线和包覆这些带束帘线的贴胶。
第一带束帘布层7A的带束帘线和第二带束帘布层7B的带束帘线优选为相对于轮胎周向相互向相反的方向倾斜。这样的带束层7能够有效地加强胎面部2。
如图4所示,本实施方式的第二带束帘布层7B的轮胎轴向的外端7b位于比第一带束帘布层7A的轮胎轴向的外端7a靠轮胎轴向的内侧的位置。由此,第二带束帘布层7B的轮胎轴向的长度小于第一带束帘布层7A的轮胎轴向的长度。这样的带束层7能够抑制第二带束帘布层7B过度地变大,并且能够加强胎面部2,因此有助于兼顾充气轮胎1的低油耗性能和噪声性能。
第一带束帘布层7A的贴胶的在70℃时的损失正切tanδD优选为0.16以下。由于第一带束帘布层7A的贴胶的上述损失正切tanδD为0.16以下,所以能够抑制在第一带束帘布层7A的发热,从而兼顾轮胎1的高速行驶时的低油耗性能和耐久性能。从这样的观点出发,第一带束帘布层7A的贴胶的上述损失正切tanδD更优选为0.15以下。此外,从提高轮胎1的噪声性能的观点出发,优选使第一部分11的上述损失正切tanδ1大于第一带束帘布层7A的贴胶的上述损失正切tanδD。
第二带束帘布层7B的贴胶的在70℃时的损失正切tanδE优选为0.16以下。由于第二带束帘布层7B的贴胶的上述损失正切tanδE为0.16以下,所以能够抑制在第二带束帘布层7B的发热,从而兼顾轮胎1的高速行驶时的低油耗性能和耐久性能。从这样的观点出发,第二带束帘布层7B的贴胶的上述损失正切tanδE更优选为0.15以下。此外,从提高轮胎1的噪声性能的观点出发,优选使第一部分11的上述损失正切tanδ1大于第二带束帘布层7B的贴胶的上述损失正切tanδE。
本实施方式的第二带束帘布层7B的上述损失正切tanδE等于第一带束帘布层7A的上述损失正切tanδD。对于这样的带束层7,能够统一地管理形成第一带束帘布层7A和第二带束帘布层7B的材料,能够降低轮胎1的制造成本。
束带层8由至少1张束带帘布层8A构成,在本实施方式中为由1张束带帘布层8A构成。束带帘布层8A例如包括相对于轮胎周向以5°以下的角度配置的束带帘线、和包覆束带帘线的贴胶。本实施方式的束带层8配置为覆盖带束层7的整体。
束带帘布层8A的贴胶的在70℃时的损失正切tanδF优选为0.16以下。由于束带帘布层8A的贴胶的上述损失正切tanδF为0.16以下,所以能够抑制在束带帘布层8A的发热,从而兼顾轮胎1的高速行驶时的低油耗性能和耐久性能。从这样的观点出发,束带帘布层8A的贴胶的上述损失正切tanδF更优选为0.15以下。此外,从提高轮胎1的噪声性能的观点出发,优选使第一部分11的上述损失正切tanδ1大于束带帘布层8A的贴胶的上述损失正切tanδF。
在图5中示出了图1的胎面部2的接地面2s的展开图。所谓胎面部2的接地面2s,相当于胎面部2的外表面中的第一胎面端T1与第二胎面端T2之间的面。
如图5所示,在本实施方式中,胎面部2的陆面比为65%以上。此外,在本说明书中,所谓“陆面比”是指实际的合计接地面积Sb与填埋全部配置于胎面部2的接地面2s的各沟以及刀槽而成的假想接地面的总面积Sa之比Sb/Sa。
在本实施方式中,通过采用上述结构,能够降低车外噪声以及车内噪声这两者。其理由如下。
一般来说,公知若胎面部的陆面比变小,则花纹噪声增加,车外噪声增加。另一方面,公知若上述陆面比变大,则虽然花纹噪声减少,但来自路面的振动容易通过轮胎传递到车辆,进而导致车内噪声的增加。因此,在以往的轮胎中,以比较小的陆面比(不足65%)进行设计的情况较多。
本实施方式的轮胎1通过将陆面比设为65%以上,能够降低花纹噪声,进而降低车外噪声。另外,本实施方式的轮胎1通过使第一部分11的第一厚度t1(图1所示)如上述那样大,从而胎面部2能够有效地吸收来自路面的振动,即使在胎面部2的陆面比大的情况下,也能够可靠地降低车内噪声。本实施方式根据这样的理由能够降低车外噪声以及车内噪声这两者。
从轮胎赤道C到第一胎肩周向沟21或第二胎肩周向沟22的沟中心线为止的轮胎轴向的距离L1例如优选为胎面宽度TW的25%~35%。从轮胎赤道C到第一胎冠周向沟23或第二胎冠周向沟24的沟中心线为止的轮胎轴向的距离L2例如优选为胎面宽度TW的5%~15%。此外,胎面宽度TW是上述正规状态下的从第一胎面端T1到第二胎面端T2为止的轮胎轴向的距离。
各周向沟20的沟宽度例如优选为胎面宽度TW的4.0%~8.5%。另外,多个周向沟20的沟宽度的合计例如为胎面宽度TW的20%~30%,优选为20%~25%。由此,能够降低车外噪声并且提高干燥路面上的操纵稳定性。
第一胎冠周向沟23的沟宽度W3例如优选为大于第一胎肩周向沟21的沟宽度W1。具体而言,上述沟宽度W3为上述沟宽度W1的150%~200%。另外,第二胎冠周向沟24的沟宽度W4例如优选为大于第二胎肩周向沟22的沟宽度W2。具体而言,上述沟宽度W4为上述沟宽度W2的140%以下,优选为105%~120%。由此,确保湿路性能,并且各周向沟20所产生的噪声难以扩散到车辆外侧,可以降低车外噪声。
各周向沟20的深度在乘用车用的充气轮胎的情况下例如优选为5~10mm。
多个陆地部25包括胎冠陆地部37、第一中间陆地部28、第二中间陆地部29、第一胎肩陆地部26以及第二胎肩陆地部27。胎冠陆地部37被划分在第一胎冠周向沟23与第二胎冠周向沟24之间。第一中间陆地部28被划分在第一胎肩周向沟21与第一胎冠周向沟23之间。由此,第一中间陆地部28隔着第一胎冠周向沟23与胎冠陆地部37相邻。第二中间陆地部29被划分在第二胎肩周向沟22与第二胎冠周向沟24之间。由此,第二中间陆地部29隔着第二胎冠周向沟24与胎冠陆地部37相邻。
第一胎肩陆地部26包括第一胎面端T1,并且被划分在第一胎肩周向沟21的轮胎轴向外侧。由此,第一胎肩陆地部26与第一中间陆地部28隔着第一胎肩周向沟21相邻。第二胎肩陆地部27包括第二胎面端T2,并且被划分在第二胎肩周向沟22的轮胎轴向外侧。由此,第二胎肩陆地部27与第二中间陆地部29经由第二胎肩周向沟22相邻。
在这些陆地部25分别设置有多个横沟41。此外,图5所示的各横沟41的配置只不过是一个例子,本发明并不限定于这样的形态。
第一中间陆地部28优选为不会被沟宽度为2mm以上的沟在轮胎周向上断开。同样地,胎冠陆地部37以及第二中间陆地部29也优选为不会被沟宽度为2mm以上的沟在轮胎周向上断开。由此,这些陆地部所产生的花纹噪声变小,可降低车外噪声。
胎冠陆地部37的陆面比Lac优选为大于第一中间陆地部28的陆面比Lam1。具体而言,上述陆面比Lac大于上述陆面比Lam1的105%,优选为106%以上且小于120%。由此,能够降低胎冠陆地部37所产生的花纹噪声,且能够提高干燥路面上的操纵稳定性、耐不均匀磨损性能。
第一中间陆地部28的陆面比Lam1优选为大于第一胎肩陆地部26的陆面比Las1。具体而言,上述陆面比Lam1大于上述陆面比Las1的105%,具体而言为106%以上且小于120%。由此,能够进一步提高干燥路面上的操纵稳定性以及耐不均匀磨损性能。
从同样的观点出发,第二中间陆地部29的陆面比Lam2优选为大于第二胎肩陆地部27的陆面比Las2。具体而言,上述陆面比Lam2大于上述陆面比Las2的105%,具体而言为106%以上且小于120%。
如图4所示,内侧橡胶10优选为由具有空气非透过性的橡胶材料形成。作为橡胶材料,例如可列举丁基系或卤化丁基系的橡胶材料。本实施方式的内侧橡胶10由与第一部分11和第二部分12相同的橡胶材料形成。内侧橡胶10并不限定于这样的形态,例如也可以由多个橡胶材料形成。
本实施方式的内侧橡胶10的第一部分11包括第一胎面端T1侧的轮胎轴向的外侧的第一端部13和第二胎面端T2侧的轮胎轴向的外侧的第二端部14。优选为第一端部13的第一厚度t1朝向第一部分11的轮胎轴向的外端11a而连续地减少。同样地,第二端部14的第一厚度t1朝向第一部分11的轮胎轴向的外端11b而连续地减少。
即,第一厚度t1的减少结束的位置相当于本实施方式的第一部分11的轮胎轴向的外端11a、11b。这样的第一部分11有助于抑制外端11a、11b处的应力集中,从而提高轮胎1的耐久性能。
从可靠地降低车内噪声的观点出发,本实施方式的第一部分11的第一胎面端T1侧的外端11a例如位于比第一胎冠周向沟23靠第一胎面端T1侧的位置,更优选为,位于比第一胎肩周向沟21靠第一胎面端T1侧的位置。另外,第一部分11的外端11a优选为位于在轮胎轴向上与接地面2s的第三圆弧2d(图2所示)重叠的位置。
在图6示出了第一部分11的第一端部13的放大剖视图。如图6所示,第一部分11的第一胎面端T1侧的外端11a优选为位于在轮胎轴向上与第二带束帘布层7B的轮胎轴向的外端7b相同的位置、或者位于比第二带束帘布层7B的外端7b靠轮胎轴向的内侧的位置。在进一步优选的形态中,第一部分11的上述外端11a与第二带束帘布层7B的外端7b在轮胎轴向上的距离L10为10mm以内。由此,本在实施方式的第一部分11中,第一端部13的整体位于比第一胎肩周向沟21靠第一胎面端T1侧的位置。由此,能够充分地确保第一部分11的轮胎轴向的长度,并且通过带束层7抑制轮胎行驶时的第一部分11的外端11a周边的变形,进而能够抑制在上述外端11a周边内侧橡胶10剥离的情况。
另外,第一端部13在轮胎赤道C(图1所示)侧与以恒定的第一厚度t1延伸的部分相连。第一端部13的轮胎轴向上的长度L11为胎面宽度TW(图1所示)的2.0%~4.0%。由此,能够防止内侧橡胶10的厚度突然变化,能够抑制内侧橡胶10的剥离等损伤。
如图4所示,第一部分11在第二胎面端T2侧也具有与第一胎面端T1侧同样的结构。即,第一部分11的第二胎面端T2侧的外端11b例如位于比第二胎冠周向沟24靠第二胎面端T2侧的位置,更优选为位于比第二胎肩周向沟22靠第二胎面端T2侧的位置。另外,在本实施方式中,第二端部14的整体位于比第二胎肩周向沟22靠第二胎面端T2侧的位置。并且,第一部分11的第二胎面端T2侧的外端11b优选为位于在轮胎轴向上与接地面2s的第三圆弧(将图2所示的第一胎面端T1侧的第三圆弧2d反转到第二胎面端T2侧的圆弧。)重叠的位置。另外,第一部分11的第二胎面端T2侧的外端11b优选为位于在轮胎轴向上与第二带束帘布层7B的轮胎轴向的外端7b相同的位置、或者位于比第二带束帘布层7B的外端7b靠轮胎轴向的内侧的位置。另外,第一部分11的上述外端11b与第二带束帘布层7B的上述外端7b之间的轮胎轴向上的距离为10mm以下。另外,第二端部14也具有与第一端部13相同的结构。
通过按照上述那样配置第一部分11的外端11a、11b,从而本实施方式的第一部分11的轮胎轴向的长度L5优选为胎面宽度TW的90%~110%。由此,能够抑制轮胎重量的增加,并且可靠地降低车内噪声。
在本实施方式的第一部分11中,从轮胎赤道C到第一胎面端T1侧的外端11a为止的第一长度L6、与从轮胎赤道C到第二胎面端T2侧的外端11b为止的第二长度L7实质上相同。更具体而言,上述第一长度L6与上述第二长度L7之差为上述第一长度L6的5%以下。由此,能够提高轮胎的均匀性。在其他实施方式中,例如,上述第二长度L7也可以大于上述第一长度L6。具体而言,上述第二长度L7为上述第一长度L6的105%~110%。这样的实施方式在车辆安装时成为车辆内侧的第二胎面端T2侧,充分地确保第一部分11的长度,因此能够进一步降低车内噪声。
第一部分11在第一端部13与第二端部14之间以恒定的第一厚度t1延伸。由此,第一厚度t1在轮胎赤道C的位置以及比第一胎肩周向沟21靠第一胎面端T1侧的位置处实质上相同。在优选的形态中,第一厚度t1从轮胎赤道C的位置到超过第一胎肩周向沟21的位置为止实质上相同。此外,所谓“实质上相同”旨在可允许轮胎等的橡胶制品中的不可避免的误差,包括厚度的最大值与最小值之差为上述最大值的5%以下的形态。
第一部分11以恒定的第一厚度t1延伸的区域也可以延伸到第一胎面端T1为止。换言之,第一厚度t1也可以从轮胎赤道C的位置到第一胎面端T1的位置(通过第一胎面端T1与轮胎径向平行地延伸的假想线)为止实质上相同。在该情况下,第一部分11的外端11a位于比第一胎面端T1靠轮胎轴向的外侧。这样的实施方式能够进一步降低车内噪声。
第一部分11优选在轮胎赤道C与第二胎面端T2之间也具备与上述同样的结构。即,第一厚度t1在轮胎赤道C的位置以及比第二胎肩周向沟22靠第二胎面端T2侧的位置处实质上相同。在优选的形态中,第一厚度t1从轮胎赤道C的位置到超过第二胎肩周向沟22的位置为止实质上相同。另外,在其他实施方式中,第一部分11以恒定的第一厚度t1延伸的区域也可以延伸到第二胎面端T2为止。
第一部分11具有恒定的第一厚度t1的部分的轮胎轴向上的长度L8(图1所示,以下同样)优选为胎面宽度TW的82%~106%。由于具有恒定的第一厚度t1的部分的长度L8为胎面宽度TW的82%以上,所以能够有效地抑制胎面部2的振动。从这样的观点出发,具有恒定的第一厚度t1的部分的长度L8更优选为胎面宽度TW的85%以上,进一步优选为胎面宽度TW的88%以上。
由于具有恒定的第一厚度t1的部分的长度L8为胎面宽度TW的106%以下,所以能够可靠地抑制过度的重量增加。从这样的观点出发,具有恒定的第一厚度t1的部分的长度L8更优选为胎面宽度TW的103%以下,进一步优选为胎面宽度TW的100%以下。此外,具有恒定的第一厚度t1的部分的长度L8相当于第一端部13与第二端部14之间的轮胎轴向上的距离。
如图4所示,第一厚度t1的平均值优选为第二厚度t2的平均值的1.5~3.5倍。由于第一厚度t1的平均值为第二厚度t2的平均值的1.5倍以上,所以能够有效地抑制胎面部2的振动,能够提高轮胎1的噪声性能。从这样的观点出发,第一厚度t1的平均值更优选为第二厚度t2的平均值的1.75倍以上,进一步优选为1.9倍以上。
由于第一厚度t1的平均值为第二厚度t2的平均值的3.5倍以下,所以能够抑制过度的重量增加,能够维持轮胎1的良好的低油耗性能。从这样的观点出发,第一厚度t1的平均值更优选为第二厚度t2的平均值的2.7倍以下,进一步优选为2.2倍以下。
第一厚度t1的平均值优选为2.0~4.5mm。由于第一厚度t1的平均值为2.0mm以上,所以能够有效地抑制胎面部2的振动,能够提高轮胎1的噪声性能。从这样的观点出发,第一厚度t1的平均值更优选为2.5mm以上。
由于第一厚度t1的平均值为4.5mm以下,所以能够抑制过度的重量增加,能够维持轮胎1的良好的低油耗性能。从这样的观点出发,第一厚度t1的平均值更优选为4.0mm以下,进一步优选为3.5mm以下。
第二厚度t2的平均值优选为0.5~2.0mm。由于第二厚度t2的平均值为0.5mm以上,所以能够维持良好的空气非透过性,有助于提高轮胎1的耐久性能。从这样的观点出发,第二厚度t2的平均值更优选为1.0mm以上。
由于第二厚度t2的平均值为2.0mm以下,所以能够抑制过度的重量增加,能够维持轮胎1的良好的低油耗性能。从这样的观点出发,第二厚度t2的平均值更优选为1.5mm以下。
如上所述,由本申请发明人已经确认:通过将胎体帘线6B的加捻系数K设为2000~2500,将第一部分11的第一厚度t1设为2.0mm~4.5mm,从而降低160Hz以下的低频带、160Hz~350Hz的中频带以及350Hz以上的高频带中的车内噪声。
另外,由本申请发明人已经确认:通过将胎体帘线6B的加捻系数K设为2000~2500,将第一部分11的第一厚度t1设为2.0mm~3.5mm,从而不会带来滚动阻力的恶化。
图7是侧壁部3的放大立体图。如图7所示,本实施方式的侧壁部3在比轮胎最大宽度位置Pm靠轮胎径向的外侧的外侧面3s具有锯齿部30。在本实施方式中,一对侧壁部3的两者的外表面包括锯齿部30。在图3中,对配置有锯齿部30的区域施以点进行表示。锯齿部30占据侧壁部3的外表面的至少一部分。锯齿部30可以沿轮胎周向断续地配置,也可以在轮胎的整周上连续地配置。
在图8示出了图7的区域A的放大立体图。在图8中,箭头A1相当于轮胎径向,箭头A2相当于轮胎周向。如图8所示,锯齿部30包括沿轮胎径向延伸且沿轮胎周向排列的多个条沟31、和被上述多个条沟31划分出的多个脊32。各脊32形成在相邻的两个条沟31之间并呈垄状延伸。此外,沿轮胎径向延伸的条沟31意味着条沟31的中心线相对于轮胎径向的最大的角度小于45°。
这样的锯齿部30有助于在轮胎制造中使不可避免的侧壁部3的凸出不明显。以下,有时将这样的效果称为“外观性能提高”。另一方面,锯齿部30具有在车辆行驶时使噪声(风噪声)产生的倾向。
在图9示出了沿着锯齿部30的条沟31的长度方向的剖视图。如图9所示,多个条沟31分别包括轮胎径向的外端部33以及内端部34。此外,上述外端部33是条沟31的靠胎面部2(图1所示)的一侧的端部,内端部34是条沟31的靠胎圈部4(图1所示)的一侧的端部。本实施方式的外端部33以及内端部34分别具有沿条沟31的深度方向延伸的内壁31a。在本实施方式中,多个条沟31各自在外端部33处的深度d1为0.2mm以下。
在本实施方式中,由于内侧橡胶10的第一部分11的第一厚度t1(图1所示)大,并且规定了多个条沟31的外端部33处的深度,所以能够提高噪声性能。其理由如下。
一般来说,若在侧壁部设置有锯齿部,则因轮胎行驶时的空气与锯齿部的摩擦而存在产生噪声(风噪声)的倾向。另外,构成锯齿部的条沟的轮胎径向的外端部与上述条沟的其他部分相比较,轮胎行驶时碰撞的空气的速度大而容易产生上述噪声。在本实施方式中,通过将构成锯齿部30的条沟31的外端部33的深度设为0.2mm以下,从而能够降低上述噪声,并能够降低车外噪声以及车内噪声这两者。
并且,本实施方式的轮胎1通过使第一部分11的第一厚度t1(图1所示)如上述那样大,从而胎面部2能够有效地吸收来自路面的振动,能够进一步降低车内噪声。本实施方式的轮胎1根据这样的理由,能够发挥优异的噪声性能。
如图8所示,锯齿部30的条沟31以及脊32例如以直线状延伸。锯齿部30的条沟31以及脊32相对于轮胎径向优选为以15°以下的角度延伸,更优选为以5°以下的角度延伸。但是,本实施方式并不限定于这样的形态。
如图9所示,条沟31优选为从内端部34到外端部33为止深度变小。在优选的形态中,条沟31的深度连续地变小。因此,内端部34的深度d2构成条沟31的最大深度。具有这样的条沟31的锯齿部30能够均衡地提高外观性能以及噪声性能。另外,由这样的条沟31构成的锯齿部30也有助于降低轮胎的空气阻力。
内端部34的深度d2例如为0.3mm以上。另外,内端部34的深度d2优选为1.0mm以下,更优选为0.8mm以下,进一步优选为0.5mm以下。另外,内端部34的深度d2优选为为外端部33的深度d1的1.5倍以上,更优选为3.0倍以上,进一步优选为5.0倍以上,且优选为10.0倍以下,更优选为9.0倍以下,进一步优选为8.0倍以下。具有这样的外端部33以及内端部34的条沟31能够均衡地提高外观性能和噪声性能。
在进一步优选的形态中,内端部34的d2小于内侧橡胶10的第一部分11的第一厚度t1(图1所示)的平均值与第二部分12的第二厚度t2(图1所示)的平均值之差。由此,与由锯齿部30产生的噪声相比较,胎面部2的振动吸收能力充分地变大,噪声性能可以进一步提高。
在图10示出了与多个条沟31以及脊32的长度方向正交的横剖视图。如图10所示,条沟31的沟宽度W1例如为0.6~1.8mm。由此,外观性能以及噪声性能均衡地提高。
脊32的截面形状例如为三角形状。脊32的截面形状并不限定于这样的形态,可采用梯形状、半圆形状等各种形态。脊32的顶角θ1例如为60~90°。另外,脊32的高度的最大值例如为0.1~1.0mm。
如图7所示,侧壁部3的外表面包括至少一个标章部35,该标章部35包括至少一个文字、图形或符号。在图7中,作为标章部35的一个例子,示出了由文字“ABC”构成的标章部35。本实施方式的标章部35配置于锯齿部30的内部。该标章部35优选为由深度比条沟31的内端部34(图9所示)小的微小沟36构成。具体而言,微小沟36的深度例如为0.2~0.8mm。由此,在标章部35与锯齿部30之间产生对比度,可提高标章部35的可视性。
存在在侧壁部3的外表面形成有在轮胎外表面的法线方向上具有微小的高度并沿轮胎周向延伸的台阶部38的情况。该台阶部38相当于硫化成形时的胎面段与侧板的分断位置部分。此外,在图7中,该阶梯差由细线表示,并省略了截面中出现的高度。该台阶部38的高度优选为0.7mm以下。由此,由该台阶部38产生的空气阻力变小,除了能够提高噪声性能以外,还能够期待油耗性能的改善。
在其他实施方式中,台阶部38也可以配置于锯齿部30与其他部分的边界部39。由此,侧壁部3的外观可进一步提高。
进而,在其他实施方式中,锯齿部30也可以设置于与台阶部38重叠的位置。这样的锯齿部30能够使分割线、凸起、凹痕之类的凹凸形状不明显,能够进一步提高轮胎1的外观性能。
在图11示出了轮胎1安装于正规轮辋R时的正规状态的胎圈部4的放大图。如图11所示,本实施方式的一对胎圈部4的至少一方包括轮辋护件40。在优选的形态中,一对胎圈部4两者都包括轮辋护件40。轮辋护件40是比胎体6向轮胎轴向外侧突出的截面三角形状的橡胶部件。轮辋护件40有效地防止在轮胎行驶时轮辋凸缘Rf与路边石等接触的情况。
在本实施方式中,从正规轮辋R的轮辋凸缘Rf的轮胎径向的外端到轮辋护件40的轮胎轴向的顶点40a为止的轮胎径向上的距离L9为1.0~10.0mm。由此,能够保护轮辋凸缘Rf,并且在轮辋护件40与轮辋凸缘Rf之间不易产生空气的乱流,可提高噪声性能。
图12是第二实施方式的内侧橡胶10的放大剖视图。对与上述实施方式相同的要素标注相同的附图标记并省略其说明。如图12所示,第二实施方式的内侧橡胶10的第一部分11包括具有空气非透过性的橡胶材料构成的内衬层16、和配置于内衬层16与胎体6之间的追加层17。
第二实施方式的追加层17由与内衬层16不同的橡胶材料构成。该追加层17例如由与胎体6的粘合性优异的橡胶材料构成。通过这样的追加层17,避免胎体6与内衬层16的接触,从而提高轮胎1的耐久性能。追加层17也可以由例如具有空气透过性的橡胶材料形成。在这样的内侧橡胶10中,追加层17的材料选择的种类丰富并且适合以低成本实现各种性能。
在该实施方式中,第一部分11包括追加层17,由此能够提高各种性能。例如,作为构成追加层17的第二橡胶材料,可采用70℃时的损失正切tanδ比构成内衬层16的第一橡胶材料大的橡胶材料。在这样的实施方式中,胎面部2能够进一步吸收来自路面的振动,能够进一步降低车内噪声。
追加层17例如可采用70℃时的损失正切tanδ比内衬层16大的橡胶材料。该情况下的第一部分11的损失正切tanδ1是将内衬层16的损失正切tanδ和追加层17的损失正切tanδ以截面积加权平均而得的平均值。另外,第二部分12的损失正切tanδ2相当于内衬层16的损失正切tanδ。这样的追加层17能够更可靠地降低胎面部2处的振动,能够提高充气轮胎1的噪声性能。
具有空气非透过性的上述橡胶材料的在70℃时的损失正切tanδ优选为0.14以上。具有空气非透过性的上述橡胶材料的损失正切tanδ可按照上述的要领测定。由此,由于具有空气非透过性的上述橡胶材料的在70℃时的损失正切tanδ为0.14以上,所以能够进一步抑制胎面部2的振动。
图13是第三实施方式的内侧橡胶10的放大剖视图。对与上述实施方式相同的要素标注相同的附图标记并省略其说明。如图13所示,追加层17例如也可以配置于内衬层16的轮胎径向内侧。该情况下的追加层17构成轮胎内腔面1i的一部分。第三实施方式的内侧橡胶10也与第二实施方式的内侧橡胶10同样,追加层17的材料选择的种类丰富并且适合以低成本实现各种性能。
如图12以及图13所示,即使在内侧橡胶10的第一部分11包含追加层17的情况下,第一厚度t1也是从胎面部2中的胎体6的内表面6i到轮胎内腔面1i为止的厚度,且是不包含胎体帘布层6A(图1所示)的贴胶的厚度。
图14是第四实施方式的内侧橡胶10的放大剖视图。对与上述实施方式相同的要素标注相同的附图标记并省略其说明。如图14所示,第四实施方式的内侧橡胶10的第二部分12包括具有空气非透过性的橡胶材料构成的内衬层16、和配置于内衬层16与胎体6之间的中间层18。
第四实施方式的中间层18由与内衬层16不同的橡胶材料构成。中间层18例如可以由与追加层17(图12、图13所示)相同的橡胶材料构成,也可以由与追加层17不同的橡胶材料构成。在这样的内侧橡胶10中,中间层18的材料选择的种类丰富并且适合以低成本实现各种性能。
中间层18例如在轮胎轴向上与束带层8重叠。第四实施方式的中间层18在轮胎轴向上与带束层7重叠。中间层18例如也可以与内侧橡胶10的第一部分11相连。中间层18优选为在轮胎径向上与胎体6的折回部6b重叠。这样的中间层18有助于抑制侧壁部3的振动,能够提高充气轮胎1的噪声性能。
即使在内侧橡胶10的第二部分12包括中间层18的情况下,第二厚度t2也是从侧壁部3中的胎体6的内表面6i到轮胎内腔面1i为止的厚度,且是不包含胎体帘布层6A的贴胶的厚度。
以上,对本发明的特别优选的实施方式详细地进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,可以变形为各种形态来实施。
[实施例]
基于表1的规格,试制了具有图1的基本构造的充气轮胎。使用试制的轮胎,测试了低油耗性能和噪声性能。主要的通用规格和测试方法如下。
<通用规格>
轮胎尺寸:205/55R16
气压:230kPa
负荷载荷:4.2kN
第二部分的损失正切tanδ2:0.14
<低油耗性能>
将试制的轮胎安装于滚动阻力试验机,测定以50km/h行驶时的滚动阻力,并转换成滚动阻力越小数值越大的指数。结果由将参考例作为100的指数表示,数值越大滚动阻力越小,表示低油耗性能越优异。
<噪声性能>
将试制的轮胎安装于消声室台上噪声试验机,测定以50km/h行驶时的声压,并转换成声压越小数值越大的指数。结果由将参考例作为100的指数表示,数值越大声压越小,表示噪声性能越优异。
测试的结果在表1中示出。
【表1】
根据测试的结果可确认:实施例的充气轮胎相对于参考例能够发挥同等以上的低油耗性能,并且提高噪声性能,由于这些合计所表示的综合性能也优异,所以能够兼顾低油耗性能和噪声性能。
[附记]
本发明包括以下形态。
[本发明1]一种充气轮胎,其中,
上述充气轮胎包括:
胎面部;
一对侧壁部;
一对胎圈部;
胎体,其在上述一对胎圈部之间延伸;以及
内侧橡胶,在上述胎体的内侧,上述内侧橡胶在上述一对胎圈部之间延伸,
上述内侧橡胶包括:第一部分,其以第一厚度在上述胎面部延伸;以及第二部分,其以第二厚度在上述一对侧壁部延伸,
上述第一厚度大于上述第二厚度,
上述胎面部具有在第一胎面端与第二胎面端之间延伸的接地面,
上述一对侧壁部分别具有从上述第一胎面端以及上述第二胎面端延伸至轮胎径向的内侧的外侧面,
上述接地面具有轮胎赤道,该轮胎赤道是上述第一胎面端与上述第二胎面端之间的在轮胎轴向上的中央位置,
上述外侧面具有轮胎最大宽度位置,该轮胎最大宽度位置是轮胎轴向的最外侧的位置,
在组装于正规轮辋且调整为正规内压的无负荷的正规状态下的轮胎子午线截面中,规定了第一基准点、第二基准点、基准线段、胎肩基准点、以及胎肩线段时,上述胎肩线段的长度为上述基准线段的长度的85.9%~89.3%,其中,
上述第一基准点是通过上述轮胎赤道的轮胎径向线与胎圈基线的交点,
上述第二基准点是通过上述轮胎赤道的轮胎轴向线与通过上述轮胎最大宽度位置的轮胎径向线的交点,
上述基准线段连接上述第一基准点和上述第二基准点,
上述胎肩基准点是上述基准线段与上述接地面或上述外侧面的交点,
上述胎肩线段连接上述第一基准点和上述胎肩基准点。
[本发明2]根据本发明1上述的充气轮胎,其中,
上述第一厚度的平均值为上述第二厚度的平均值的1.5~3.5倍。
[本发明3]根据本发明1上述的充气轮胎,其中,
上述第一厚度的平均值为2.0~4.5mm。
[本发明4]根据本发明1~3中任一项上述的充气轮胎,其中,
在上述轮胎子午线截面中,
上述接地面由曲率半径相互不同的多个圆弧构成,
上述多个圆弧包括通过上述轮胎赤道的第一圆弧、与上述第一圆弧的轮胎轴向的外侧相邻的第二圆弧、以及与上述第二圆弧的轮胎轴向的外侧相邻的第三圆弧。
[本发明5]根据本发明4上述的充气轮胎,其中,
上述第一圆弧的曲率半径R1为上述第二圆弧的曲率半径R2的1.85~2.00倍。
[本发明6]根据本发明4上述的充气轮胎,其中,
上述第二圆弧的曲率半径R2为上述第三圆弧的曲率半径R3的2.08~2.74倍。
[本发明7]根据本发明1~3中任一项上述的充气轮胎,其中,
作为上述第一胎面端与上述第二胎面端在轮胎轴向上的距离的胎面宽度是作为上述轮胎最大宽度位置处的轮胎轴向上的距离的最大宽度的74%~84%。
[本发明8]根据本发明1~3中任一项上述的充气轮胎,其中,
在对上述正规状态的充气轮胎加载正规载荷的70%且以0°的外倾角接地于平面时的接地面形状中,
作为上述轮胎赤道处的轮胎周向长度L3、与从上述轮胎赤道到上述第一胎面端为止的距离的80%的位置处的轮胎周向长度L4之比的接地面形状指数F(L3/L4)为1.05~1.35。
[本发明9]根据本发明1~8中任一项上述的充气轮胎,其中,
上述一对侧壁部的至少一方的外表面包括锯齿部,
上述锯齿部包括沿轮胎径向延伸且沿轮胎周向排列的多个条沟、和被上述多个条沟划分出的多个脊,
上述多个条沟分别包括轮胎径向的外端部,且在上述外端部处的深度为0.2mm以下。
[本发明10]根据本发明9上述的充气轮胎,其中,
上述多个条沟包括轮胎径向的内端部,且从上述内端部到上述外端部为止深度变小。
[本发明11]根据本发明1~10中任一项上述的充气轮胎,其中,
上述胎面部包括构成接地面的胎面橡胶,
上述第一部分的在70℃时的损失正切tanδ1为上述第二部分的在70℃时的损失正切tanδ2以上,且为上述胎面橡胶的在30℃时的损失正切tanδA以下。
[本发明12]根据本发明11上述的充气轮胎,其中,
上述第一部分的上述损失正切tanδ1为上述第二部分的上述损失正切tanδ2的1.0~2.0倍。
[本发明13]根据本发明11或12上述的充气轮胎,其中,
上述第一部分的上述损失正切tanδ1为上述胎面橡胶的上述损失正切tanδA的0.4~0.7倍。
[本发明14]根据本发明1~13中任一项上述的充气轮胎,其中,
上述胎体包含胎体帘线,
上述胎体帘线的加捻系数为2000~2500。
[本发明15]根据本发明1~14中任一项上述的充气轮胎,其中,
上述胎体具有:主体部,其在上述一对胎圈部之间延伸;以及折回部,其与上述主体部相连,并绕胎圈芯从轮胎轴向内侧朝外侧折回,
上述折回部的前端位于比上述主体部的最大宽度位置靠轮胎径向外侧的位置。

Claims (15)

1.一种充气轮胎,其特征在于,包括:
胎面部;
一对侧壁部;
一对胎圈部;
胎体,其在所述一对胎圈部之间延伸;以及
内侧橡胶,在所述胎体的内侧,所述内侧橡胶在所述一对胎圈部之间延伸,
所述内侧橡胶包括:第一部分,其以第一厚度在所述胎面部延伸;以及第二部分,其以第二厚度在所述一对侧壁部延伸,
所述第一厚度大于所述第二厚度,
所述胎面部具有在第一胎面端与第二胎面端之间延伸的接地面,
所述一对侧壁部分别具有从所述第一胎面端以及所述第二胎面端延伸至轮胎径向的内侧的外侧面,
所述接地面具有轮胎赤道,该轮胎赤道是所述第一胎面端与所述第二胎面端之间的在轮胎轴向上的中央位置,
所述外侧面具有轮胎最大宽度位置,该轮胎最大宽度位置是轮胎轴向的最外侧的位置,
在组装于正规轮辋且调整为正规内压的无负荷的正规状态下的轮胎子午线截面中,规定了第一基准点、第二基准点、基准线段、胎肩基准点、以及胎肩线段时,所述胎肩线段的长度为所述基准线段的长度的85.9%~89.3%,其中,
所述第一基准点是通过所述轮胎赤道的轮胎径向线与胎圈基线的交点,
所述第二基准点是通过所述轮胎赤道的轮胎轴向线与通过所述轮胎最大宽度位置的轮胎径向线的交点,
所述基准线段连接所述第一基准点和所述第二基准点,
所述胎肩基准点是所述基准线段与所述接地面或所述外侧面的交点,
所述胎肩线段连接所述第一基准点和所述胎肩基准点。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
所述第一厚度的平均值为所述第二厚度的平均值的1.5~3.5倍。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
所述第一厚度的平均值为2.0~4.5mm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
在所述轮胎子午线截面中,
所述接地面由曲率半径相互不同的多个圆弧构成,
所述多个圆弧包括通过所述轮胎赤道的第一圆弧、与所述第一圆弧的轮胎轴向的外侧相邻的第二圆弧、以及与所述第二圆弧的轮胎轴向的外侧相邻的第三圆弧。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎,其特征在于,
所述第一圆弧的曲率半径R1为所述第二圆弧的曲率半径R2的1.85~2.00倍。
6.根据权利要求4所述的充气轮胎,其特征在于,
所述第二圆弧的曲率半径R2为所述第三圆弧的曲率半径R3的2.08~2.74倍。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
作为所述第一胎面端与所述第二胎面端在轮胎轴向上的距离的胎面宽度是作为所述轮胎最大宽度位置处的轮胎轴向上的距离的最大宽度的74%~84%。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
在对所述正规状态的充气轮胎加载正规载荷的70%且以0°的外倾角接地于平面时的接地面形状中,
作为所述轮胎赤道处的轮胎周向长度L3、与从所述轮胎赤道到所述第一胎面端为止的距离的80%的位置处的轮胎周向长度L4之比的接地面形状指数F(L3/L4)为1.05~1.35。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
所述一对侧壁部的至少一方的外表面包括锯齿部,
所述锯齿部包括沿轮胎径向延伸且沿轮胎周向排列的多个条沟、和被所述多个条沟划分出的多个脊,
所述多个条沟分别包括轮胎径向的外端部,且在所述外端部处的深度为0.2mm以下。
10.根据权利要求9所述的充气轮胎,其特征在于,
所述多个条沟包括轮胎径向的内端部,且从所述内端部到所述外端部为止深度变小。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
所述胎面部包括构成接地面的胎面橡胶,
所述第一部分的在70℃时的损失正切tanδ1为所述第二部分的在70℃时的损失正切tanδ2以上,且为所述胎面橡胶的在30℃时的损失正切tanδA以下。
12.根据权利要求11所述的充气轮胎,其特征在于,
所述第一部分的所述损失正切tanδ1为所述第二部分的所述损失正切tanδ2的1.0~2.0倍。
13.根据权利要求11或12所述的充气轮胎,其特征在于,
所述第一部分的所述损失正切tanδ1为所述胎面橡胶的所述损失正切tanδA的0.4~0.7倍。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
所述胎体包含胎体帘线,
所述胎体帘线的加捻系数为2000~2500。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,
所述胎体具有:主体部,其在所述一对胎圈部之间延伸;以及折回部,其与所述主体部相连,并绕胎圈芯从轮胎轴向内侧朝外侧折回,
所述折回部的前端位于比所述主体部的最大宽度位置靠轮胎径向外侧的位置。
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