本發(fā)明涉及乘用車用充氣子午線輪胎。
背景技術:
由于1960年左右制造的傳統(tǒng)車輛的重量輕且車輛所需的巡航速度較低,所以輪胎的負擔較小。因此,使用具有較窄輪胎截面寬度的斜交輪胎(bias tire)。然而,當前,隨著車輛越來越重且越來越快,輪胎已經(jīng)具有子午線結構和較寬的寬度(例如,專利文獻1)。
然而,輪胎截面寬度的增加會壓縮車輛空間并會降低車輛內(nèi)的乘坐舒適性。此外,歸因于空氣阻力的增大,燃耗性會惡化。
近些年,歸因于對環(huán)境問題的日益關注,較好燃耗性的要求變得越來越迫切。通過滾動阻力(RR(rolling resistance))評價燃耗性的好壞,并且已知滾動阻力越低燃耗性越好。
為了減小輪胎滾動阻力系數(shù)(RRC)以改善燃耗性,已知增大輪胎的直徑和寬度是有效的。然而,增大輪胎的直徑和寬度會導致輪胎重量的增大和空氣阻力的增大,并因此使車輛阻力增大,進一步地,輪胎的負荷能力變得過剩。
為了解決該問題,本申請人已經(jīng)提出關于乘用車用充氣子午線輪胎的技術,其中輪胎的內(nèi)壓和截面寬度(SW)以及輪胎的外徑(OD)滿足特定的關系,換言之,本申請人已經(jīng)提出具有小寬度(小輪胎寬度)和大直徑(大輪胎外徑)的乘用車用充氣子午線輪胎(例如,專利文獻2)。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平7-40706號公報
專利文獻2:國際公開第2012/176476號
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
同時,在該小寬度大直徑的子午線輪胎的情況下,在作為與濕路面上的制動性能相關的指標的濕路面性能方面仍然存在考慮的空間。因此,本申請人已經(jīng)進行了通過調(diào)整子午線輪胎的胎面橡膠的30℃時的動態(tài)儲能模量E’來改善濕路面性能的研究,并且發(fā)現(xiàn),通過在預定范圍內(nèi)調(diào)整動態(tài)儲能模量E’,能夠改善濕路面性能。然而,即使在這些情況下,仍然要求進一步改善濕路面性能和滾動阻力性能。
因此,本發(fā)明的目的是提供作為具有改善了的濕路面性能和滾動阻力性能的乘用車用充氣子午線輪胎的小寬度大直徑的子午線輪胎。
用于解決問題的方案
本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎是包括如下部分的乘用車用充氣子午線輪胎:
胎體,所述胎體由簾線徑向配置的一層或多層胎體簾布層構成,其中該胎體環(huán)狀地跨設在一對胎圈部之間;
胎面橡膠,所述胎面橡膠布置在所述胎體的輪胎徑向外側,所述胎面橡膠形成胎面表面;和
胎肩加強橡膠,所述胎肩加強橡膠位于所述胎面橡膠的輪胎寬度方向外側,所述胎肩加強橡膠形成胎肩加強部,其中,
當所述輪胎組裝于輪輞并充填有大于或等于250kPa的內(nèi)壓時,
在所述輪胎的截面寬度SW小于165mm的情況下,所述輪胎的截面寬度SW與單位為mm的外徑OD的比率SW/OD小于或等于0.26,
在所述輪胎的截面寬度SW大于或等于165mm的情況下,所述輪胎的截面寬度SW和單位為mm的外徑OD滿足關系式2.135×SW+282.3≤OD,
所述胎面橡膠的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為6.0MPa至12.0MPa,所述胎面橡膠的60℃時的損耗角正切tanδ為0.05至0.15,并且
所述胎肩加強橡膠的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為所述胎面橡膠的動態(tài)儲能模量E’的1/2以下,所述胎肩加強橡膠的60℃時的損耗角正切tanδ小于或等于0.1。
根據(jù)本發(fā)明,能夠改善小寬度大直徑子午線輪胎的濕路面性能和滾動阻力性能。
在本發(fā)明中,輪胎的截面寬度SW和外徑OD是當輪胎組裝于輪輞、充填250kPa以上的內(nèi)壓且無負荷時在JIS D4202-1994中規(guī)定的截面寬度和外徑。
前述“輪輞”是指在制造輪胎和使用輪胎的地域內(nèi)有效的工業(yè)標準中記載的適用尺寸的標準輪輞(諸如歐洲的ETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organization)的標準手冊中的測量輪輞、美國的TRA(The Tire and Rim Association,Inc.)的年鑒中的設計輪輞(Design Rim)),例如,在日本的JATMA(日本機動車輪胎制造者協(xié)會)的JATMA年鑒、ETRTO的標準手冊和TRA的年鑒等中記載的或?qū)碛涊d的適用尺寸的標準輪輞(換言之,上述“輪輞”包括以上工業(yè)標準中當前包括的尺寸和將來可能包括的尺寸的輪輞?!皩碛涊d的尺寸”的示例為如ETRTO 2013年度版中的“FUTURE DEVELOPMENTS”所記載的尺寸)。在不是記載在以上工業(yè)標準中的尺寸的情況下,“輪輞”是指具有與輪胎的胎圈寬度對應的寬度的輪輞。
在本發(fā)明中,動態(tài)儲能模量E’(MPa)和損耗角正切tanδ(動態(tài)損失模量(E”)與動態(tài)儲能模量(E’)的比率(E”/E’))與硫化橡膠相關,并且是通過在初始應變1%、頻率:50Hz的條件下對厚度:2mm、寬度:5mm、長度:20mm的試驗片施加160g的初始負載而獲得的值。除非另有說明,動態(tài)儲能模量E’是指在30℃的溫度時測量到的值(以下,也將30℃時的動態(tài)儲能模量E’簡稱為“E’”),并且,除非另有說明,損耗角正切tanδ是在60℃的溫度時測量到的值(以下,也將60℃時的損耗角正切tanδ簡稱為“tanδ”)。
在本發(fā)明中,胎肩加強部是指在輪胎寬度方向截面圖中位于沿輪胎徑向延伸且穿過胎面接地端的假想線與沿輪胎寬度方向延伸且穿過如下輪胎表面位置的假想線之間的輪胎部分:從胎面接地端至對應于輪胎的截面寬度SW的另一胎面表面位置的周長的一半。
在本發(fā)明中,胎面接地端是指胎面表面的胎面寬度方向上的最外位置,胎面表面是指當組裝于以上輪輞且充填250kPa以上內(nèi)壓的輪胎在被施加有最大負荷能力的75%的負荷的狀態(tài)下滾動時整個輪胎的與路面接觸的外周面。
在本發(fā)明中,胎面橡膠和胎肩加強橡膠是指不包含諸如帶束、胎體等的可選地包括在胎面部和胎肩加強部中的帶束、胎體等的構件的橡膠。
在本發(fā)明中,當整個胎肩加強橡膠中的至少在輪胎寬度方向截面圖中位于輪胎徑向內(nèi)端與如下假想線之間的橡膠具有期望的30℃時的動態(tài)儲能模量E’和期望的60℃時的損耗角正切tanδ時意味著胎肩加強橡膠具有期望的E’和tanδ:該假想線沿輪胎徑向延伸且穿過從胎面接地端朝向輪胎寬度方向外側移動10mm周長的輪胎表面位置。
對于本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎,優(yōu)選的是,所述胎面橡膠的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為7.9MPa至11.0MPa,所述胎肩加強橡膠的30℃時的動態(tài)儲能模量E’小于或等于3MPa。
利用該結構,能夠進一步改善濕路面性能和滾動阻力性能。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供作為具有改善了的濕路面性能和滾動阻力性能的乘用車用充氣子午線輪胎的小寬度大直徑子午線輪胎。
附圖說明
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的乘用車用充氣子午線輪胎的輪胎寬度方向截面圖。
圖2的(a)是用于說明大寬度的子午線輪胎的濕路面性能的圖,圖2的(b)是用于說明小寬度的子午線輪胎的濕路面性能的圖。
圖3是示出胎面花紋的第一示例的示意性展開圖。
圖4是示出胎面花紋的第二示例的示意性展開圖。
圖5是示出胎面花紋的第三示例的示意性展開圖。
圖6是示出胎面花紋的第四示例的示意性展開圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的乘用車用充氣子午線輪胎的輪胎寬度方向半部的輪胎寬度方向示意性截面圖。
圖8是示出帶束結構的第一示例的示意性平面圖。
圖9是示出帶束結構的第二示例的示意性平面圖。
圖10是示出帶束結構的第三示例的示意性平面圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的乘用車用充氣子午線輪胎的輪胎寬度方向半部的輪胎寬度方向示意性截面圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的乘用車用充氣子午線輪胎的輪胎寬度方向半部的輪胎寬度方向示意性局部截面圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,將詳細說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的乘用車用充氣子午線輪胎1(以下,也簡稱為“輪胎”)。以下的說明和附圖是用于說明本發(fā)明的輪胎1的示例,本發(fā)明不以任何方式受這些說明和圖示形式的限制。
例如,如圖1的輪胎寬度方向截面圖所示,根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的輪胎1至少設置有:胎體3,其由簾線徑向配置的一層以上的胎體簾布層構成、環(huán)狀地跨設在一對胎圈部2之間;胎面橡膠41,其布置在胎體3的輪胎徑向外側;和胎肩加強橡膠51,其位于胎面橡膠41的輪胎寬度方向外側并形成胎肩加強部5。
更具體地,輪胎1設置有:胎面部4;一對胎肩加強部5,其在胎面部4的側面連續(xù)地延伸;一對胎側部6,其在各胎肩加強部5朝向輪胎徑向內(nèi)側連續(xù)地延伸;和胎圈部2,其從各胎側部6朝向輪胎徑向內(nèi)端連續(xù)地延伸。此外,輪胎設置有胎體3和由一層以上(在圖示的示例中為三層)的帶束層構成的用于增強胎面部4的帶束7,胎體3由一層以上(在圖示的示例中為一層)的胎體簾布層構成,胎體3從一個胎圈部2環(huán)狀地延伸至另一胎圈部2以便增強以上各部分。
在胎面部4中,在胎體3的輪胎徑向外側,更具體地,在胎體3和帶束7的輪胎徑向外側,以及在位于沿輪胎徑向延伸且穿過胎面接地端E的各假想線Le之間的部分中,布置有胎面橡膠41。
在圖1所示的實施方式中,胎面表面T可以布置有沿輪胎周向連續(xù)延伸的周向主槽8,并且在圖示的示例中,通過兩個周向槽8在胎面表面T上形成三個肋狀陸部。在本發(fā)明中,周向主槽8不是必要特征。
在胎肩加強部5中,在胎體3的輪胎外表面?zhèn)?,更具體地,在胎體3和帶束7的輪胎外表面?zhèn)?,在胎面橡膠41的輪胎寬度方向外側鄰接的位置處布置有胎肩加強橡膠51。
具體地,胎肩加強部5是在輪胎寬度方向截面圖中位于沿輪胎徑向延伸且穿過胎面接地端E的假想線Le與沿輪胎寬度方向延伸且穿過如下輪胎表面位置的假想線Lh之間的輪胎部分:從胎面接地端E至對應于輪胎1的截面寬度SW的另一胎面表面位置的周長的一半。
利用該輪胎1,在輪胎1組裝于輪輞、填充250kPa以上的內(nèi)壓且無負荷的狀態(tài)下,如果輪胎1具有小于165(mm)的截面寬度SW,則輪胎1的截面寬度SW與外徑OD(mm)的比率SW/OD為0.26以下,而如果輪胎1具有165(mm)以上的截面寬度SW,則輪胎1的截面寬度SW與外徑OD(mm)滿足關系式2.135×SW+282.3≤OD(以下也稱作“滿足關系式(1)”)。因為滿足了以上關系式,所以輪胎1具有小寬度大直徑的形狀,因此改善了輪胎1的滾動阻力性能(減小了滾動阻力值)并減輕了輪胎1的重量。
此外,輪胎1的內(nèi)壓優(yōu)選為250kPa以上,更優(yōu)選為250kPa至350kPa。這是因為,盡管滿足以上關系式(1)的輪胎傾向于具有增大了的接地長度,但是將輪胎的內(nèi)壓設定為250kPa以上會抑制接地長度的增大,會減小胎面橡膠的變形量,從而進一步降低滾動阻力。
此外,從減小輪胎1的滾動阻力值和減輕輪胎1的重量的觀點出發(fā),優(yōu)選的是,如果輪胎1的內(nèi)壓為250kPa以上,則輪胎1的截面寬度SW與外徑OD滿足關系式-0.0187×SW2+9.15×SW-380≤OD(以下也稱作關系式(2))。
雖然帶束7可以由具有一層以上的任意層數(shù)的帶束層形成,但是在圖示的示例中,在胎體3的輪胎徑向外側,帶束7由按照如下順序的兩層傾斜帶束層71、72和一層帶束增強層73形成,在兩層傾斜帶束層71、72中,帶束簾線相對于輪胎周向沿相反方向相互傾斜地交叉,在一層帶束增強層73中,帶束簾線沿著輪胎周向延伸。
在該示例中,兩層傾斜帶束層71、72均相對于輪胎周向以35°以上的角度傾斜,位于輪胎徑向內(nèi)側的傾斜帶束層71比位于輪胎徑向外側的傾斜帶束層72寬。此外,一層帶束增強層73具有覆蓋傾斜帶束層71、72的寬度。通過使傾斜帶束層71、72相對于輪胎周向傾斜35°以上,能夠改善具有以上范圍的截面寬度SW和外徑OD的輪胎1的滾動阻力性能和轉彎時的回轉能力(cornering power)。
對于該輪胎1,胎面橡膠41的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為6.0MPa至12.0MPa。在小寬度大直徑的子午線輪胎1中,將胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’設定在以上特定范圍內(nèi)會改善濕路面時的摩擦系數(shù)μ,因此改善了濕路面性能。此外,采用以上動態(tài)儲能模量E’會改善轉彎時的回轉能力,從而改善了操縱穩(wěn)定性。從同樣的觀點出發(fā),動態(tài)儲能模量E’優(yōu)選為7.9MPa至12.0MPa,更優(yōu)選為8.0MPa至11.0MPa。
此外,胎面橡膠41的60℃時的損耗角正切tanδ為0.05至0.15。這樣,能夠改善滾動阻力性能。
因為該輪胎1設置有上述的胎面橡膠41,所以可以改善濕路面性能和滾動阻力性能。然而,特別是濕路面性能和滾動阻力性能需要進一步改善。
因此,對于該輪胎1,胎肩加強橡膠51的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’的1/2以下,胎肩加強橡膠51的60℃時的損耗角正切tanδ為0.1以下。
利用該結構,能夠改善輪胎1的滾動阻力性能。更具體地,當輪胎1滾動時,與輪胎1的接地面鄰接的胎肩加強橡膠51彎曲并產(chǎn)生應變,因此影響了由橡膠的應變和橡膠的剛性的積確定的滾動阻力值。特別地,輪胎1具有小寬度大直徑的形狀,因此由于輪胎1在接地時的滑觸(wiping)造成的應變能損耗(strain energy loss)易于變大。鑒于以上情況,對于輪胎1,通過將胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ設定在以上范圍內(nèi),與胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ在以上范圍之外的情形相比,例如當胎肩加強橡膠51為具有與胎面橡膠41同樣的特性的橡膠時,降低了胎肩加強橡膠51的剛性,因此減小了滾動阻力值(換言之,改善了滾動阻力性能)。滑觸意味著,歸因于在輪胎寬度方向截面圖中胎面表面T的輪胎寬度方向長度與胎面部4的帶束7的輪胎寬度方向長度之間的差,當輪胎1接地時與路面接觸的胎面橡膠41被帶束和胎肩加強部51一起拉伸,并且在輪胎寬度方向內(nèi)側產(chǎn)生剪切應變。
當胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’大于胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’的1/2,并且胎肩加強橡膠51的損耗角正切tanδ為0.1以下時,由橡膠的粘彈性導致的滯后損耗小。然而,胎肩加強橡膠51的應變能(應變×應力)大,因此應變能損耗大。因此,不能減小滾動阻力值。
此外,如果胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’為胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’的1/2以下,并且胎肩加強橡膠51的損耗角正切tanδ大于0.1,則胎肩加強橡膠51的應變能(應變×應力)小。然而,由橡膠的粘彈性導致的滯后損耗大,因而應變能損耗大。因此,不能減小滾動阻力值。
與胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’相關地限定胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’,因為對于胎面橡膠41,動態(tài)儲能模量E’越大,則應變能(應變×應力)越小,而對于胎肩加強橡膠51,動態(tài)儲能模量E’越大,則應變能(應變×應力)越大。
這里,優(yōu)選的是,胎面橡膠41的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為7.9MPa至11.0MPa,胎肩加強橡膠51的30℃時的動態(tài)儲能模量E’為3MPa以下。這樣,能夠進一步改善濕路面性能和滾動阻力性能。更具體地,通過將胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’設定在以上范圍內(nèi),能夠改善回轉能力,由此改善了操縱穩(wěn)定性,同時改善濕路面條件下的摩擦系數(shù)μ,由此改善了濕路面性能。此外,通過將胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’設定為3MPa以下,當使用具有大動態(tài)儲能模量E’(大于6MPa的動態(tài)儲能模量E’)時會進一步減少胎肩加強橡膠51的應變能損耗。
優(yōu)選的是,形成胎肩加強部5的胎肩加強橡膠51整體上具有在以上預定范圍內(nèi)的動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ。然而,整個胎肩加強橡膠51中的在輪胎寬度方向截面圖中位于假想線Le與假想線Le’之間的橡膠的E’和tanδ在以上范圍之外,其中假想線Le沿輪胎徑向延伸且穿過胎面接地端E,假想線Le’沿輪胎徑向延伸且穿過從胎面接地端E朝向輪胎寬度方向外側移動10mm周長的輪胎表面位置。換言之,如果胎肩加強橡膠51中的位于胎肩加強部5的輪胎徑向內(nèi)端(假想線Lh)與以上假想線Le’之間的橡膠具有至少在以上預定范圍內(nèi)的E’和tanδ就足夠了。此外,胎肩加強橡膠51中的位于以上假想線Le和Le’之間的橡膠可以具有例如與胎面橡膠41同樣的動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ。此外,甚至在該情況下,也能夠進一步改善滾動阻力性能。
此外,胎肩加強橡膠51可以由與形成胎側部6的胎側橡膠不同的橡膠構件形成,或者可以由相同的橡膠構件一體地形成。
此外,如上所述,在圖示示例的輪胎1中,兩層傾斜帶束層71、72均相對于輪胎周向以35°以上的角度傾斜。如果傾斜帶束層71、72傾斜35°以上,則與傾斜小于35°時相比,在胎肩加強部5中更易產(chǎn)生應變,因此,將具有傾斜35°以上的帶束層的輪胎1的胎肩加強橡膠51的動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ設定在上述范圍內(nèi)是特別有效的。
胎面橡膠41和胎肩加強橡膠51能夠通過根據(jù)常規(guī)方法混煉并硫化除了傳統(tǒng)上已知的橡膠組成物以外的如下橡膠組成物而形成:該橡膠組成物任選地包含傳統(tǒng)上已知的填料、防老化劑、硫化劑、硫化促進劑、工藝油(processing oil)、抗焦化劑、氧化鋅、硬脂酸等。
不特別限制混煉的條件,可以使用班伯里密煉機(Banbury mixer)、輥混煉機、密閉式密煉機(internal mixer)等,可以根據(jù)配方、排入混煉設備的體積等適當?shù)卣{(diào)整轉子轉動速度、柱塞壓力(ram pressure)、混煉溫度和混煉時間。
此外,作為用于硫化橡膠組成物的條件,硫化溫度可以為例如100℃至190℃。硫化時間可以為例如5分鐘至80分鐘。
作為胎面橡膠41和胎肩加強橡膠51的橡膠成分的示例,例如可以舉出:丁苯共聚物橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、異丁烯異戊二烯橡膠(IIR)、鹵代丁基橡膠、苯乙烯-異戊二烯共聚物橡膠(SIR)、氯丁橡膠(CR)等改性或未改性的合成橡膠,以及天然橡膠(NR)等。
使SBR、BR等共軛二烯聚合物改性的方法沒有特別限定,可以采用以往公知的方法,例如,可以采用WO2008/050845所記載的方法(使共軛二烯聚合物的活性末端與改性劑反應,在鈦系縮合促進劑的存在下,進行該改性劑參與的縮合反應的方法)等。
作為前述共軛二烯系聚合物,例如可以優(yōu)選地舉出:1,3-丁二烯與苯乙烯的共聚物。
作為改性劑,例如可以優(yōu)選地舉出:N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、1-三甲基甲硅烷基-2-乙氧基-2-甲基-1-氮雜-2-硅雜環(huán)戊烷。
作為鈦系縮合促進劑,例如可以優(yōu)選地舉出:四(2-乙基-1,3-己二醇)合鈦、四(2-乙基己氧基)鈦、二正丁醇(雙-2,4-戊二醇)鈦。
上述橡膠成分可以單獨使用1種或也可以2種以上組合地使用。
填料的示例包括傳統(tǒng)上已知的炭黑、二氧化硅、碳酸鈣、滑石和粘土。上述填料可以單獨使用或兩種以上組合地使用。
對于該輪胎1,優(yōu)選的是,形成胎面橡膠41的橡膠組成物至少包含橡膠成分和填料,在橡膠組成物中,按橡膠成分為100質(zhì)量份計,包含50質(zhì)量份至100質(zhì)量份的量的填料。這樣,存在實現(xiàn)了優(yōu)異的耐磨耗性和可加工性的優(yōu)點。從同樣的觀點出發(fā),按橡膠成分為100質(zhì)量份計,更優(yōu)選地包含55質(zhì)量份至85質(zhì)量份的量的填料,甚至更優(yōu)選地包含75質(zhì)量份至85質(zhì)量份的量的填料。此外,更優(yōu)選的是,按二烯系聚合物(二烯系橡膠)為100質(zhì)量份計,包含50質(zhì)量份至90質(zhì)量份的量的填料。
對于該輪胎1,優(yōu)選的是,胎面橡膠41的填料包含二氧化硅,按橡膠成分為100質(zhì)量份計,包含25質(zhì)量份至100質(zhì)量份的量的二氧化硅。這樣,存在實現(xiàn)了優(yōu)異的濕路面性能的優(yōu)點。此外,從同樣的觀點出發(fā),按橡膠成分為100質(zhì)量份計,更優(yōu)選地包含50質(zhì)量份至75質(zhì)量份的量的二氧化硅,甚至更優(yōu)選地包含60質(zhì)量份至75質(zhì)量份的量的二氧化硅。
當使用二氧化硅作為填料時,可以使用硅烷偶聯(lián)劑對二氧化硅進行處理。
同時,為了將胎面橡膠41的動態(tài)儲能模量E’設定為如上所述的6.0MPa至12.0MPa,可以對組成物進行適當?shù)馗淖?,例如?00phr的二烯系聚合物中的改性S-SBR的含量可以在20phr至70phr的范圍內(nèi)適當?shù)馗淖儯?0prh至80phr的填料中的二氧化硅的含量可以在30phr至80phr的范圍內(nèi)適當?shù)馗淖儭?/p>
此外,為了將胎面橡膠41的損耗角正切tanδ設定為如上所述的0.05至0.15,可以對組成物進行適當?shù)馗淖儯?,?00phr的二烯系聚合物中,NR的含量可以在0phr至20phr的范圍內(nèi)適當?shù)馗淖兦腋男許-SBR的含量可以在20phr至70phr的范圍內(nèi)適當?shù)馗淖儯?0phr至80phr的填料中的二氧化硅的含量可以在30phr至80phr的范圍內(nèi)適當?shù)馗淖儭?/p>
如這里所使用的,“phr”是指按橡膠成分為100質(zhì)量份計的各成分的含量(質(zhì)量份)。
本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎的輪胎尺寸的具體示例可以為:105/50R16、115/50R17、125/55R20、125/60R18、125/65R19、135/45R21、135/55R20、135/60R17、135/60R18、135/60R19、135/65R19、145/45R21、145/55R20、145/60R16、145/60R17、145/60R18、145/60R19、145/65R19、155/45R18、155/45R21、155/55R18、155/55R19、155/55R21、155/60R17、155/65R13、155/65R18、155/70R17、155/70R19、165/45R22、165/55R16、165/55R18、165/55R19、165/55R20、165/55R21、165/60R19、165/65R19、165/70R18、175/45R23、175/55R18、175/55R19、175/55R20、175/55R22、175/60R18、175/65R15、185/45R22、185/50R16、185/50R20、185/55R19、185/55R20、185/60R17、185/60R19、185/60R20、195/50R20、195/55R20、195/60R19、195/65R17、205/50R21、205/55R16、205/55R20、205/60R16、205/60R18、215/50R21、215/60R17、225/65R17。
在本發(fā)明中,從濕路面性能與其它性能之間的平衡的觀點出發(fā),優(yōu)選減小胎面中的槽量。具體地,槽體積率(槽體積V2/胎面橡膠體積V1)為20%以下,負比率(槽面積與胎面表面積的比率)為20%以下。這些值均小于傳統(tǒng)尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎的標準值。
總體思路提供了:應當增大槽量,以改善濕路面性能。然而,滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎的接地面寬度W會減小,因此,通過與圖2的(a)比較、如圖2的(b)所示,水容易沿輪胎寬度方向排出。這意味著能夠在不損害濕路面性能的情況下減小槽量;而且,改善了陸部剛性,這使得諸如回轉能力(cornering power)等的其它性能得以改善。
這里,將槽體積率定義為比率V2/V1,其中V2代表形成在胎面表面中的槽的總體積,V1表示布置在如下位置的胎面橡膠的體積:該位置比帶束層中的在輪胎寬度方向上具有最大寬度的最大寬度帶束層的寬度方向兩端部靠輪胎寬度方向內(nèi)側,而比位于輪胎寬度方向中央位置處的輪胎徑向最外側的增強構件(帶束層和帶束增強層)靠輪胎徑向外側。
滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎優(yōu)選具有如下花紋:該花紋主要包括分別由兩個周向主槽或由周向主槽和胎面接地端E在輪胎寬度方向上劃分出的肋狀陸部。這里,肋狀陸部是指沿輪胎周向延伸、在輪胎寬度方向上不被任何寬度方向槽橫穿的陸部。這與為了改善濕路面性能而通常采用具有寬度方向槽的花紋的傳統(tǒng)尺寸的標準的乘用車用充氣子午線輪胎形成對比。
這被認為可歸功于滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎具有窄的接地寬度并且特別是在高的內(nèi)壓(例如,250kPa以上)下使用時具有高的接地壓力,因而能夠在提高周向抗剪剛性的同時改善濕路面上的接地性。
作為主要包括肋狀陸部的花紋的示例,例如,如在圖3所示的實施方式中,胎面花紋可以在以輪胎赤道面CL為中心的占胎面寬度TW的80%的輪胎寬度方向區(qū)域(在圖3中為位于兩條邊界線m之間的區(qū)域)中僅包括肋狀陸部(即,不具有寬度方向槽)。原因是:該輪胎寬度方向區(qū)域中的排水性能會對特別是濕路面性能做出顯著的貢獻。
此外,如圖3所示,胎面表面可以設置有刀槽100,用于改善各種性能。
特別地,就改善濕路面性能而言,刀槽優(yōu)選為一端朝向槽開口而另一端在陸部內(nèi)終止的一側開口刀槽100。與兩側開口刀槽相比,一側開口刀槽100能夠在除去接地面中的水膜的同時提高周向抗剪剛性,由此得到由周向抗剪剛性的改善帶來的濕路面性能改善的效果。出于相同的原因,如圖3所示,一側開口刀槽100優(yōu)選與主要包括肋狀陸部的花紋組合。
在本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎中,在進一步改善濕路面性能的觀點方面,當胎面橡膠使用高剛性橡膠時,如圖4所示,優(yōu)選在胎面表面中設置周向刀槽110和/或小孔111。高剛性橡膠的使用提高了周向抗剪剛性,這會促進排水。然而,另一方面,輪胎與路面之間的有效接地面積可能減小,從而會降低濕路面性能。鑒于這一點,可以使用會降低橡膠壓縮剛性的周向刀槽110和/或小孔111,由此抑制橡膠的壓縮剛性以增大有效接地面積。這里,周向刀槽110和/或小孔111具有降低周向抗剪剛性的效果,然而這種效果足夠小,以維持由周向抗剪剛性的改善帶來的濕路面性能的改善效果。
在本發(fā)明中,在輪胎相對于車輛的安裝方向(車輛安裝方向)被指定的情況下,可將以輪胎赤道面CL為邊界的位于車輛安裝方向內(nèi)側和車輛安裝方向外側的輪胎寬度方向半部之間的負比率設置為不同。
在本發(fā)明中,如圖5的所示,花紋可以被構造成具有從輪胎赤道面CL附近延伸至胎面接地端E的寬度方向槽120。在這種情況下,可以選擇性地省略周向主槽。主要包括寬度方向槽120的這種花紋能夠有效地對特別是雪上性能做出貢獻。
在本發(fā)明中,肋狀陸部中的由位于輪胎寬度方向最外側的周向主槽和胎面接地端E劃分出的肩側肋狀陸部可以采用各種構造。例如,在車輛安裝方向被指定的輪胎中,肩側肋狀陸部的輪胎寬度方向上的寬度在車輛安裝方向外側與車輛安裝方向內(nèi)側之間可以不同。這里,考慮到操縱穩(wěn)定性,位于車輛安裝方向外側的肩側肋狀陸部的車輛寬度方向上的寬度優(yōu)選比位于車輛安裝方向內(nèi)側的肩側肋狀陸部的車輛寬度方向上的寬度大。
出于抑制翹曲以改善回轉能力的觀點,本發(fā)明的滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎優(yōu)選包括均從周向主槽向當將輪胎安裝至車輛時的車輛安裝方向內(nèi)側延伸的一端開口槽。
更具體地,如圖6所示,在胎面表面上,在以輪胎赤道面CL為邊界的半部中的至少一個半部中,輪胎優(yōu)選包括沿胎面周向延伸的胎面端側主槽130,胎面端側主槽130與胎面接地端E相鄰且在胎面寬度方向上與胎面接地端E間隔開的距離為胎面寬度TW的25%以上,在與由胎面端側主槽130和胎面接地端E劃分出的胎面接地端側陸部相鄰的陸部131中的一個陸部131中,輪胎優(yōu)選包括至少一個一端開口槽132,該一端開口槽132以留在相鄰的陸部131內(nèi)的方式從胎面端側主槽130沿胎面寬度方向延伸。這里,圖6的槽133是槽深比主槽的槽深淺的淺槽。
在乘用車用充氣子午線輪胎滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的情況下,輪胎在車輛安裝方向外側受到壓縮應力,而在車輛安裝方向內(nèi)側受到拉伸應力。這些應力會使胎面橡膠變形,胎面橡膠變形會使帶束變形,從而不利地導致接地面從地面浮起。
這里,輪胎具有以留在陸部131內(nèi)的方式從胎面接地端側主槽130沿胎面寬度方向延伸的一端開口槽132。因而,輪胎被構造成在在陸部內(nèi)的車輛安裝方向外側具有在壓縮應力作用下閉合的一端開口槽132,與不設置一端開口槽132或一端開口槽132不向車輛安裝方向外側延伸的情況相比,能夠抑制胎面和帶束在壓縮應力作用下的變形。
此外,一端開口槽132留在陸部內(nèi),因而與一端開口槽132朝向車輛安裝方向內(nèi)側延伸的情況相比,提高了輪胎在車輛安裝方向內(nèi)側的抵抗拉伸應力的剛性,由此抑制胎面和帶束的變形。
在乘用車用充氣子午線輪胎滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的情況下,如圖7所示,在輪胎寬度方向截面中,將直線m1與直線m2之間的輪胎徑向上的距離定義為下降高度LCR,將輪胎的胎面寬度定義為TW’,優(yōu)選滿足比率LCR/TW’為0.045以下,直線m1穿過胎面表面上的位于輪胎赤道面CL處的點P且與輪胎寬度方向平行,直線m2穿過接地端E’且與輪胎寬度方向平行。在將比率LCR/TW’限定成落在前述范圍內(nèi)的情況下,輪胎具有扁平化(平坦化)的冠部以增大接地面積,使來自路面的輸入(壓力)得以緩和以減小輪胎徑向上的撓曲率,由此改善輪胎的耐久性和耐磨耗性。
如這里所使用的,“接地端E’”是指當輪胎安裝于輪輞、充填有待要安裝輪胎的各車輛所規(guī)定的最高空氣壓力、垂直地放置在平板上且在施加有與待要安裝輪胎的各車輛所規(guī)定的最大負荷對應的重量時與平板接觸的接觸面處的輪胎寬度方向兩端點。
在本發(fā)明中,胎面橡膠可以由沿輪胎徑向?qū)盈B的不同的多層橡膠層形成。用作前述多層橡膠層的橡膠可以在諸如損耗角正切、模量、硬度、玻璃化轉變溫度以及材質(zhì)等的特性方面彼此不同。此外,多層橡膠層的輪胎徑向上的厚度的比率在輪胎寬度方向上可以不同??蛇x地,周向主槽的槽底例如可以獨自由與周圍不同的橡膠層形成。
在本發(fā)明中,胎面橡膠可以由在輪胎寬度方向上彼此不同的多層橡膠層形成。用作前述多層橡膠層的橡膠可以在諸如損耗角正切、模量、硬度、玻璃化轉變溫度以及材質(zhì)等的特性方面彼此不同。在輪胎寬度方向上使用不同的橡膠層形成胎面橡膠的情況下,“胎面橡膠的30℃時的動態(tài)儲能模量E’”和“胎面橡膠的60℃時的損耗角正切tanδ”是指使通過各橡膠層的動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ乘以該橡膠層的輪胎寬度方向長度獲得的值分別相加,然后除以整個橡膠層的輪胎寬度方向長度而獲得的值。
本發(fā)明的輪胎優(yōu)選具有傾斜帶束層,該傾斜帶束層由相對于輪胎周向傾斜延伸的簾線的橡膠涂覆層形成,并且在該情況下,傾斜帶束層可以被形成為一層。然而,在滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用子午線輪胎中,如果傾斜帶束層僅由一層構成,則在轉彎時接地面的形狀容易扭曲,因此優(yōu)選采用沿使簾線在兩層以上的層之間分別交叉的方向延伸的傾斜帶束層。對于本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎,傾斜帶束層為兩層帶束層的帶束結構是最優(yōu)選的。
在本發(fā)明中,在輪胎寬度方向上具有最大寬度的最大寬度傾斜帶束層的輪胎寬度方向上的寬度優(yōu)選具有胎面寬度TW的90%至115%的輪胎寬度方向上的寬度,特別優(yōu)選地,具有胎面寬度TW的100%至105%的輪胎寬度方向上的寬度。
在本發(fā)明中,金屬簾線、特別是鋼簾線是傾斜帶束層的帶束簾線的最典型的示例。然而,還可以使用有機纖維簾線。鋼簾線可以包括作為主要成分的鋼,還可以包含諸如碳、錳、硅、磷、硫、銅和鉻等的各種微量含有物。
在本發(fā)明中,傾斜帶束層的帶束簾線可以使用單絲簾線和通過加捻多根絲獲得的簾線。對于加捻結構可以采用各種設計,這些設計可以在例如截面結構、加捻節(jié)距、加捻方向、相鄰纖維的距離方面不同。此外,還可以使用通過加捻不同材質(zhì)的絲獲得的簾線,可以采用諸如單捻(single twist)、層捻(layer twist)和復捻(multi twist)等的各種加捻結構,而不受限于任何特別的截面結構。
在本發(fā)明中,傾斜帶束層的帶束簾線的相對于輪胎周向的傾斜角度優(yōu)選被設定為10°以上。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是,傾斜帶束層的帶束簾線的相對于輪胎周向的傾斜角度優(yōu)選被設定為大的角度,具體地,優(yōu)選被設定為35°以上,特別優(yōu)選被設定為在55°至85°的范圍內(nèi)。
其原因是,通過將傾斜角度設定為35°以上,提高了相對于輪胎寬度方向的剛性,從而改善了特別是轉彎時的操縱穩(wěn)定性。另一原因是,減少了層之間的橡膠的剪切變形,從而改善了滾動阻力性能。
本發(fā)明的輪胎在傾斜帶束層的輪胎徑向外側可以具有由一層以上的周向帶束層形成的周向帶束。
當傾斜帶束層的帶束簾線的傾斜角度θ1和θ2為35°以上時,優(yōu)選的是,在周向帶束中,包括輪胎赤道面CL的中央?yún)^(qū)域C的每單位寬度的輪胎周向剛性比其它區(qū)域的每單位寬度的輪胎周向剛性高。
圖8示意性地示出了帶束結構的一個示例,其中在傾斜帶束層141、142的輪胎徑向外側層疊周向帶束層143、144,并且在中央?yún)^(qū)域C中,周向帶束層143、144在輪胎徑向上彼此重疊。
例如,圖8示出了:通過將周向帶束層的層數(shù)設定為在中央?yún)^(qū)域C比在其它區(qū)域多,能夠使中央?yún)^(qū)域C的每單位寬度的輪胎周向剛性比其它區(qū)域的每單位寬度的輪胎周向剛性高。
在400Hz至2kHz的高頻區(qū)域中,傾斜帶束層的帶束簾線相對于輪胎周向傾斜35°以上的的許多輪胎會發(fā)生變形,使得整個胎面表面在截面方向上在一階、二階、三階等的振動模式下大幅地振動,因而產(chǎn)生大的放射音。因此,局部地提高胎面的輪胎寬度方向中央?yún)^(qū)域的輪胎周向剛性會使胎面的輪胎寬度方向中央?yún)^(qū)域不容易沿輪胎周向擴展,由此抑制胎面表面沿輪胎周向的擴展。結果,能夠減少放射音。
此外,如上所述,在包括輪胎赤道面CL的中央?yún)^(qū)域的輪胎周向剛性已經(jīng)提高的輪胎中,優(yōu)選的是,胎面在胎面表面的至少包括輪胎赤道面CL的區(qū)域中具有在輪胎周向上連續(xù)的陸部。當周向主槽布置于輪胎赤道面CL或其附近時,該區(qū)域中的胎面的剛性可能會降低,并且可能使限定該周向主槽的陸部中的接地長度變得極短。因此,從在不降低回轉能力的情況下改善噪音性能的觀點出發(fā),優(yōu)選將在輪胎周向上連續(xù)的陸部(肋狀陸部)布置在包括輪胎赤道面CL的特定區(qū)域中。
圖9示意性地示出了帶束結構的另一示例,其中在兩層傾斜帶束層151、152的輪胎徑向外側層疊一層周向帶束層153。
在本發(fā)明中,如在圖9所示的示例中,當傾斜帶束層的帶束簾線的傾斜角度為35°以上時,優(yōu)選的是,傾斜帶束層包括具有不同的輪胎寬度方向上的寬度的至少兩層傾斜帶束層,形成具有最大寬度的傾斜帶束層的簾線的相對于輪胎周向的傾斜角度θ1與形成具有最小寬度的傾斜帶束層的簾線相對于輪胎周向的傾斜角度θ2滿足關系式35°≤θ1≤85°、10°≤θ2≤30°且θ1>θ2。
在400Hz至2kHz的高頻區(qū)域中,設置有具有相對于輪胎周向傾斜35°以上的帶束簾線的傾斜帶束層的許多輪胎會發(fā)生變形,使得整個胎面表面在截面方向上在一階、二階、三階等的振動模式下大幅地振動,因而產(chǎn)生大的放射音。因此,局部地提高胎面的輪胎寬度方向中央?yún)^(qū)域的輪胎周向剛性會使胎面的輪胎寬度方向中央?yún)^(qū)域不容易沿輪胎周向擴展,由此抑制胎面表面沿輪胎周向的擴展。結果,能夠減少放射音。
圖10示意性地示出了帶束結構的另一示例,其中在兩層傾斜帶束層161、162的輪胎徑向外側層疊一層周向帶束層163。
在滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用子午線輪胎中,周向帶束層優(yōu)選是高剛性的,更具體地,周向帶束層優(yōu)選由沿輪胎周向延伸的簾線的橡膠涂覆層形成,其優(yōu)選地滿足1500≥X≥750,其中,X被定義為X=Y×n×m,Y表示簾線的楊氏模量(GPa),n表示簾線的植入數(shù)量(根/50mm),m表示周向帶束層的層數(shù)。滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用子午線輪胎的形狀在轉彎時易于因抵抗來自路面的輸入而在輪胎周向上局部變形,使得接地面容易成為大致三角形,即周向上的接地長度根據(jù)輪胎寬度方向上的位置而大幅改變。相比之下,周向帶束層被形成為具有高的剛性,從而改善了輪胎的環(huán)剛性(ring rigid),這會抑制輪胎周向上的變形,其結果是還可以通過橡膠的不可壓縮性抑制輪胎寬度方向上的變形,從而使接地形狀不大可能改變。此外,改善了的環(huán)剛性會促進偏心變形,這同時改善了滾動阻力。在滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎中,以特別大的幅度提高了滾動阻力的改善效果。
此外,當使用如上所述的高剛性的周向帶束層時,傾斜帶束層的帶束簾線優(yōu)選相對于輪胎周向以大的角度、具體地以35°以上的角度傾斜。高剛性的周向帶束層的使用提高了輪胎周向剛性,這可能會在一些輪胎中不利地減小接地長度。鑒于這一點,可以使用以大的角度傾斜的帶束層,以降低輪胎周向上的面外抗彎剛性,增大胎面表面變形時橡膠的輪胎周向上的拉伸,由此抑制接地長度的減小。
此外,在本發(fā)明中,為了提高斷裂強度,周向帶束層可以使用波狀簾線。使用高伸長率(例如,斷裂時伸長4.5%至5.5%)的簾線同樣可以提高斷裂強度。
此外,在本發(fā)明中,可以使用各種材質(zhì)作為周向帶束層,典型的示例有人造絲、尼龍、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚芳酰胺、玻璃纖維、碳纖維、鋼等。就減輕重量而言,有機纖維簾線是特別優(yōu)選的。
這里,在本發(fā)明中,周向帶束層可以采用單絲簾線、通過加捻多根絲獲得的簾線或通過加捻不同材質(zhì)的絲獲得的復合簾線作為其簾線。
此外,在本發(fā)明中,周向帶束層的簾線的植入數(shù)量可以在20根/50mm至60根/50mm的范圍內(nèi),但不限于此。
此外,在發(fā)明中,就諸如剛性、材質(zhì)、層數(shù)和簾線的植入密度等的特性而言,可以被設置成沿輪胎寬度方向分布。例如,可以僅在例如輪胎寬度方向端部處增加周向帶束層的層數(shù)。另一方面,可以僅在中央部中增加周向帶束層的層數(shù)。
此外,在本發(fā)明中,周向帶束層可以被設計成比傾斜帶束層寬或窄。例如,周向帶束層可以被設計成具有在如下寬度的90%至110%的范圍內(nèi)的寬度:傾斜帶束層中的輪胎寬度方向上的寬度最大的最大寬度傾斜帶束層的寬度。
這里,周向帶束層可以被構造成螺旋層,這對制造而言是特別有利的。
這里,在本發(fā)明中,可以選擇性地省略周向帶束層。
在本發(fā)明中,胎體線可以采用各種結構。例如,在輪胎徑向上,胎體最大寬度位置可以靠近胎圈部側或胎面?zhèn)?。例如,可以將胎體最大寬度位置布置在胎圈基部的輪胎徑向外側、在輪胎截面高度的50%至90%的范圍內(nèi)。
此外,在本發(fā)明中,胎體還可以采用各種結構。例如,胎體的植入數(shù)量可以在20根/50mm至60根/50mm的范圍內(nèi),但不限于此。
此外,例如,胎體可以具有折返端,該折返端相對于胎圈填膠的輪胎徑向端位于輪胎徑向內(nèi)側。可選地,胎體折返端可以相對于胎圈填膠的輪胎徑向外側端或相對于輪胎最大寬度位置位于輪胎徑向外側,或者在一些情況下可以延伸至相對于傾斜帶束層的輪胎寬度方向端的輪胎寬度方向內(nèi)側。此外,在胎體由多層胎體簾布層形成的情況下,胎體的折返端可以布置在輪胎徑向上的不同位置處??蛇x地,原本可以不包括胎體折返部;作為替代,胎體可以是夾在多個胎圈芯構件之間的結構或是繞著胎圈芯卷繞的結構。
在滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎中,優(yōu)選使輪胎側部的厚度薄。例如,以如下方式“使輪胎側部的厚度薄”:可以將胎圈填膠構造成具有為胎圈芯的輪胎寬度方向截面面積S2的1倍以上且4倍以下的輪胎寬度方向截面面積S1。此外,胎側部在輪胎最大寬度位置處可以具有厚度Ts,胎圈芯在輪胎徑向中央位置處可以具有胎圈寬度Tb,Ts與Tb的比率(Ts/Tb)落入15%以上且40%以下的范圍內(nèi)。此外,胎側部在輪胎最大寬度位置處可以具有厚度Ts,胎體可以具有直徑為Tc的胎體簾線,Ts與Tc的比率(Ts/Tc)為5以上且10以下。
厚度Ts是包括橡膠、增強構件和氣密層的所有構件的總厚度。此外,當輪胎被構造成胎圈芯被胎體分成多個小胎圈芯時,Tb是指所有小胎圈芯的寬度方向最內(nèi)側端部與最外側端部之間的距離。
在本發(fā)明中,輪胎可以具有布置在輪胎截面高度的50%至90%的范圍內(nèi)、位于胎圈基部的輪胎徑向外側的輪胎最大寬度位置。
本發(fā)明的輪胎可以被構造成包括輪輞保護件。
本發(fā)明的輪胎可以被構造成選擇性地不包括胎圈填膠。
在本發(fā)明中,胎圈芯可以采用包括截面為圓形或者截面為多邊形的各種結構。此外,能夠采用胎體繞著胎圈芯卷繞的結構或者胎體夾在多個胎圈芯構件之間的結構。
在本發(fā)明中,出于增強的目的,胎圈部還可以包括例如橡膠層和簾線層。這些附加構件可以相對于胎體和胎圈填膠布置在各種位置。
在本發(fā)明中,從使80Hz至100Hz的車內(nèi)噪音降低的觀點出發(fā),優(yōu)選使氣密層厚。具體地,優(yōu)選使氣密層具有大約1.5mm至2.8mm的厚度,這比通常的氣密層(厚度為大約1.0mm)厚。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn),關于滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎,80Hz至100Hz的車內(nèi)噪音尤其是在使用高內(nèi)壓的情況下傾向于劣化。通過加厚氣密層,增強了振動衰減性,從而使80Hz至100Hz的車內(nèi)噪音降低。對于氣密層,由于對滾動阻力作出貢獻的損失小于諸如胎面等的其它構件,所以能夠使?jié)L動阻力的劣化最小化并能夠改善噪音性能。
在本發(fā)明中,氣密層可以由主要包含丁基橡膠的橡膠層或主要包含樹脂的膜層形成。
在本發(fā)明中,為了降低空腔共鳴音,輪胎內(nèi)表面可以配置有多孔構件或可以進行靜電植絨加工。
本發(fā)明的輪胎在輪胎內(nèi)表面可以選擇性地包括用于防止輪胎爆裂時空氣泄漏的密封劑構件。
本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎可以被選擇性地構造為側增強型缺氣保用輪胎,其具有布置于輪胎側部的新月形截面的增強橡膠。
在具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎中,當被構造為側增強型缺氣保用輪胎時,可以簡化側部的結構,由此實現(xiàn)缺氣保用耐久性和燃耗性兩者。這是基于如下發(fā)現(xiàn):在滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線缺氣保用輪胎的情況下,在缺氣保用行駛期間,輪胎在側部和胎面部經(jīng)受相對小的變形,而從肩部至胎肩加強部經(jīng)受相對大的變形。這種變形與傳統(tǒng)尺寸的輪胎在側部經(jīng)受相對大的變形形成對比。
滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的輪胎特有的這種變形允許輪胎具有簡化的結構,以充分地確保缺氣保用耐久性,并且還能夠進一步改善燃耗性。
具體地,可以滿足以下條件(i)至(iii)中的至少任意一者,由此簡化輪胎的結構。
圖11是在本發(fā)明的輪胎為缺氣保用輪胎的情況下根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的輪胎的輪胎寬度方向截面圖。
(i)如圖11所示,胎體折返部的折返端A位于比輪胎最大寬度位置P靠輪胎徑向內(nèi)側的位置。(ii)處于組裝于輪輞、充填有預定內(nèi)壓且無負荷的基準狀態(tài)的輪胎滿足關系式1.8≤H1/H2≤3.5,其中H1表示在輪胎寬度方向截面中側增強橡膠171的輪胎徑向最大長度,H2表示連接胎圈填膠的輪胎徑向最外側點和胎圈芯的輪胎徑向最外側點的線段的長度。(iii)處于組裝于輪輞、充填有預定內(nèi)壓且無負荷的基準狀態(tài)的輪胎滿足關系式10(mm)≤(SW/OD)×H1≤20(mm),其中H1(mm)表示在輪胎寬度方向截面中側增強橡膠171的輪胎徑向最大長度。
當滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線輪胎被構造為側增強型缺氣保用輪胎時,位于輪胎寬度方向最外側的周向主槽被布置成在輪胎寬度方向上靠近輪胎赤道面CL,由此實現(xiàn)缺氣保用耐久性的進一步改善。這基于如下發(fā)現(xiàn):在滿足以上關系式(1)和/或(2)、具有小寬度大直徑尺寸的乘用車用充氣子午線缺氣保用輪胎的情況下,在缺氣保用行駛期間,輪胎在側部和胎面部經(jīng)受相對小的變形,而從肩部至胎肩加強部經(jīng)受相對大的變形。這種變形與傳統(tǒng)尺寸的輪胎在側部經(jīng)受相對大的變形形成對比。如上所述,在經(jīng)受特有變形的滿足以上關系式(1)和/或(2)的小寬度大直徑的輪胎中,位于輪胎寬度方向最外側的周向主槽可以被布置成靠近輪胎赤道面CL,由此提高在缺氣保用行駛期間從胎肩陸部至胎肩加強部的接地性,這緩和了接地壓力。結果,輪胎能夠進一步改善缺氣保用耐久性。
圖12是在本發(fā)明的輪胎為缺氣保用輪胎的情況下根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的輪胎的輪胎寬度方向截面圖。
具體地,處于組裝于輪輞、充填有預定內(nèi)壓且無負荷的基準狀態(tài)的輪胎優(yōu)選滿足關系式0.5≤WG/WB≤0.8,其中WB表示在輪胎寬度方向截面中一層以上的帶束層中的輪胎寬度方向上的寬度最大的帶束層的輪胎寬度方向上的一半寬度,WG表示從輪胎寬度方向上的寬度最大的帶束層的輪胎寬度方向端部至一個以上的周向主槽中的位于輪胎寬度方向最外側的周向主槽181的輪胎寬度方向中心位置的輪胎寬度方向距離。
以上已經(jīng)參照附圖說明了本發(fā)明的實施方式。然而,本發(fā)明的乘用車用充氣子午線輪胎不受前述示例的特別限制,可以進行適當?shù)母淖儭?/p>
實施例
以下將通過實施例更詳細地說明本發(fā)明,本發(fā)明不以任何方式受下述實施例的限制。
為了確認本發(fā)明的效果,試制實施例1至實施例4的輪胎和比較例1至比較例7的輪胎。
實施例1的輪胎是圖1所示的輪胎尺寸為165/60R19的輪胎,并且具有表1所示的結構。此外,實施例1的輪胎設置有兩層傾斜帶束層和一層帶束增強層,在這兩層傾斜帶束層中,帶束簾線相對于輪胎周向沿相反的方向相互傾斜地交叉,胎面表面布置有三個周向主槽(具有7.5mm的槽寬的周向主槽)。在實施例1的輪胎中,胎面表面的輪胎寬度方向上的寬度為125mm。
除了結構如表1所示地改變以外,實施例2至實施例4的輪胎與實施例1的輪胎相同。
比較例1至比較例3和比較例6的輪胎是具有195/65R15的輪胎尺寸的輪胎,其具有表1所示的結構。此外,比較例1的輪胎設置有兩層傾斜帶束層和一層帶束增強層,在這兩層傾斜帶束層中,帶束簾線相對于輪胎周向沿相反的方向相互傾斜地交叉,胎面表面布置有三個周向主槽(具有8.5mm的槽寬的周向主槽)。在比較例1的輪胎中,胎面表面的輪胎寬度方向上的寬度為145mm。
除了結構如表1所示地改變以外,比較例4、比較例5和比較例7的輪胎與實施例1的輪胎相同。
通過下述方法評價以上各供試輪胎。
[濕路面性能]
在以下條件下,將以上各供試輪胎組裝至輪輞、填充內(nèi)壓、組裝至車輛然后在濕路面上以80km/h的速度行駛。測量在以上狀態(tài)下行駛之后在完全制動之時的停止距離(m),計算出在以上期間的平均減速度(m/s2)=V2/25.92L(根據(jù)mv2/2=maL計算出a=v2/2L,其中a表示平均減速度,v表示初始速度,m表示質(zhì)量,L表示停止距離。濕路面時的摩擦系數(shù)(wetμ))。用指數(shù)來表示評價結果,其中使用各供試輪胎的值的倒數(shù),并且比較例1中記載的輪胎為100。指數(shù)值越大,表示濕路面性能越好。
實施例1至實施例4、比較例4、比較例5和比較例7:輪輞尺寸5.5J19,內(nèi)壓300kPa
比較例1至比較例3和比較例6:輪輞尺寸6.5J15,內(nèi)壓220kPa
[滾動阻力性能]
在與用于濕路面性能的測量條件相同的條件下,將以上各供試輪胎組裝至輪輞、填充內(nèi)壓、施加各輪胎規(guī)定的最大負載,并且在鼓轉動速度為100km/h的條件下測量滾動阻力值。
用指數(shù)來表示評價結果,其中使用各供試輪胎的值的倒數(shù),并且比較例1中記載的輪胎為100。指數(shù)值越大,表示滾動阻力性能越好。
使用由株式會社東洋精機制作所制造的分光計測量動態(tài)儲能模量E’和損耗角正切tanδ,并且在初始應變:1%、頻率:50Hz的條件下對厚度:2mm、寬度:5mm、長度:20mm的試驗片施加160g的初始負載。這里,在30℃時測量動態(tài)儲能模量E’,在0℃和60℃時測量損耗角正切tanδ。
[表1]
從表1能夠看出,與比較例1至比較例7的輪胎相比,實施例1至實施例4的輪胎的濕路面性能和滾動阻力性能更為改善。
產(chǎn)業(yè)上的可應用性
本發(fā)明提供作為具有改善了的濕路面性能和滾動阻力性能的乘用車用充氣子午線輪胎的小寬度大直徑子午線輪胎。
附圖標記說明
1:乘用車用充氣子午線輪胎
2:胎圈部
3:胎體
4:胎面部
41:胎面橡膠
5:胎肩加強部
51:胎肩加強橡膠
6:胎側部
7:帶束
71、72:傾斜帶束層
73:帶束增強層
8:周向主槽
100:刀槽
110:周向刀槽
111:小孔
120:寬度方向槽
130:胎面端側主槽
131:鄰接陸部
132:一端開口槽
133:淺槽
141、142:傾斜帶束層
143、144:周向帶束層
151、152:傾斜帶束層
153:周向帶束層
161、162:傾斜帶束層
163:周向帶束層
171:側增強橡膠
181:周向主槽
CL:輪胎赤道面
E:胎面接地端
Le、Lh、Le’:假想線
T:胎面表面