專利名稱：充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，更具體地，涉及一種實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)阻力減小的充氣輪胎。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，針對(duì)包括全球變暖在內(nèi)的環(huán)境問(wèn)題一直進(jìn)行著各種發(fā)展途徑。試圖降低汽車的燃料消耗就是這種途徑的一個(gè)例子。降低燃料消耗的方法的例子包括減小輪胎的滾動(dòng)阻力，在這方面一直傳統(tǒng)地進(jìn)行著多種技術(shù)發(fā)展。已知引起輪胎的滾動(dòng)阻力的主要因素是胎面在接地區(qū)域的擠壓變形(crushed deformation)等。傳統(tǒng)地認(rèn)為，例如用具有較小的損耗角正切的低生熱橡膠代替胎面中使用的胎面橡膠在減小滾動(dòng)阻力方面是有效的。然而，已知的是，根據(jù)這種方法會(huì)犧牲輪胎的諸如耐磨性和操縱穩(wěn)定性等其它性能?？蛇x地，考慮減小胎面橡膠的厚度來(lái)降低滾動(dòng)阻力。但是，在該情況下，可能無(wú)法確保輪胎的足夠的耐磨性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題因此，本發(fā)明的目的旨在提供一種在不損害耐磨性的同時(shí)降低滾動(dòng)阻力的充氣輪胎。用于解決問(wèn)題的方案作為對(duì)傳統(tǒng)輪胎銳意研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由驅(qū)動(dòng)輪胎導(dǎo)致的變形引起的輪胎周向上的剪切變形顯著地影響輪胎的胎面中央?yún)^(qū)域的滾動(dòng)阻力，而在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中輪胎接地前后的輪胎寬度方向上的剪切變形顯著地影響肩部區(qū)域的滾動(dòng)阻力。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)輪胎中在輪胎的構(gòu)造中，輪胎的胎面中央?yún)^(qū)域和肩部區(qū)域之間的半徑差較大；并且，因?yàn)檩喬サ妮喬ピ鰪?qiáng)層中的帶束簾線由彼此交叉的傾斜帶束層組成，所以當(dāng)輪胎負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，肩部區(qū)域沿徑向向外彎曲，由此歸因于肩部區(qū)域附近的帶束的“伸縮”運(yùn)動(dòng)，肩部區(qū)域在輪胎周向上被拉伸，因此，肩部區(qū)域在輪胎寬度方向上收縮，助長(zhǎng)了胎面橡膠在沿子午線的截面中的剪切變形。因此，通過(guò)特別地減小肩部區(qū)域的輪胎寬度方向上的剪切變形，可以減少歸因于剪切變形的能量損失，從而降低滾動(dòng)阻力。鑒于此，本發(fā)明的充氣輪胎包括胎面部；一對(duì)側(cè)壁部；一對(duì)胎圈部；胎體，其由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成，所述至少一個(gè)胎體簾布層在各所述胎圈部的胎圈芯之間呈環(huán)狀延伸；帶束，其布置于所述胎體的胎冠區(qū)域的外周側(cè)并且由至少一個(gè)傾斜帶束層形成，所述至少一個(gè)傾斜帶束層由相對(duì)于所述輪胎的赤道面傾斜地延伸的簾線制成；以及胎面橡膠，其布置于所述帶束的徑向外側(cè)，其中，在所述輪胎與適用輪輞組裝到一起的狀態(tài)下，在所述輪
3胎的子午線截面中，假設(shè)BD是所述傾斜的帶束的最外側(cè)帶束層的最大徑向距離位置與所述傾斜的帶束的最外側(cè)帶束層的寬度方向端緣位置之間的從所述輪輞的直徑線測(cè)得的徑向距離的差，BW是最外側(cè)的傾斜帶束層的寬度，則比例BD/BW滿足以下關(guān)系(0. 062X輪胎扁平比-0. 01) < BD/BW < (0. 062 X 輪胎扁平比 +0. 004)。在本發(fā)明中，“適用輪輞”是指符合輪胎生產(chǎn)使用地的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的輪輞。這樣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的示例包括日本的JATMA(日本汽車輪胎制造者協(xié)會(huì))的“年鑒”、歐洲的ETRTO(歐洲輪胎及輪輞技術(shù)組織)的“標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)”和美國(guó)的TRA (輪胎與輪輞協(xié)會(huì))。另外，在本發(fā)明中，“輪胎與適用輪輞組裝到一起”的狀態(tài)表示輪胎與JATMA中規(guī)定的適用輪輞組裝到一起，并且在沒(méi)有球狀芯(bulb core)的情況下(即，在該情況下將球狀芯從輪胎中去掉)以要么非常低的內(nèi)壓要么0-30kI^范圍的內(nèi)壓充氣的狀態(tài)。另外，輪胎扁平比是指在輪胎與適用輪輞組裝到一起的狀態(tài)下、輪胎的截面高度與截面寬度的比。在如上所述的這種輪胎中，比例BW/SW滿足以下關(guān)系(-1. 04X輪胎扁平比 +1.33) < BW/SW < (-1.04X輪胎扁平比+1.43)，其中BW是所述輪胎的子午線截面中的最外側(cè)的傾斜帶束層的寬度，SW是所述輪胎的子午線截面中的輪胎最大寬度。另外，在如上所述的這種輪胎中，比例SWh/SH在0. 5-0. 8的范圍，其中SH是所述輪胎的截面高度，Sffh是從所述輪輞的直徑線到輪胎寬度達(dá)到最大值的位置測(cè)得的徑向距
1 O此外，在如上所述的這種輪胎中，比例CWh/CH在0. 55-0. 9的范圍，其中CH是所述胎體的截面總高度，Cffh是所述胎體的直到輪胎寬度達(dá)到最大值的位置的截面部分高度。在本發(fā)明中，“胎體的截面高度”表示最外側(cè)胎體簾布層的半徑。發(fā)明的效果在本發(fā)明的充氣輪胎中，在輪胎與適用輪輞組裝到一起的狀態(tài)下，在輪胎的子午線截面中，假設(shè)BD是傾斜帶束的最外側(cè)帶束層的最大徑向距離位置與傾斜帶束的最外側(cè)帶束層的寬度方向端緣位置之間的從輪輞的直徑線測(cè)得的徑向距離的差，BW是最外側(cè)傾斜帶束層的寬度，則比例BD/BW尤其滿足以下關(guān)系(0. 062 X輪胎扁平比-0. 01) < BD/BW < (0.062X輪胎扁平比+0.004)。結(jié)果，該帶束與傳統(tǒng)輪胎相比更平坦，因此，當(dāng)胎面附近 (特別是肩部附近)的彎曲的帶束部在輪胎的子午線截面中在整個(gè)接地區(qū)域內(nèi)被拉伸和拉平時(shí)，由于帶束層中的較小徑向差BD，使得帶束層在各肩部區(qū)域附近的輪胎周向上的絕對(duì)拉伸量減小，因此能夠有效地防止在負(fù)荷施加于胎面橡膠前后發(fā)生胎面在胎面寬度方向上的剪切變形。結(jié)果，可以抑制由胎面橡膠變形引起的能量損失，并且降低由該變形引起的滾動(dòng)阻力。更具體地，在BD/BW ( (0. 062 X輪胎扁平比-0. 01)的情況下，輪胎可能將不能正確地通過(guò)成型而生產(chǎn)。在BD/BW彡(0. 062X輪胎扁平比+0.004)的情況下，在由此產(chǎn)出的輪胎中可能將無(wú)法得到期望的滾動(dòng)阻力。另外，在本發(fā)明中，考慮到與輪胎的胎側(cè)部的變形有關(guān)的變形分量，以及抑制輪胎磨損所需的輪胎的接地構(gòu)造和接地壓力分布，防止最外側(cè)帶束層變得完全平坦。在這點(diǎn)上， 當(dāng)BD/BW被設(shè)定在前述優(yōu)選范圍時(shí)，可以使胎面部的胎冠區(qū)域是圓的，并且減少帶束的“伸縮”運(yùn)動(dòng)，由此使接地區(qū)域中的接地壓力分布均勻，從而抑制輪胎磨損的發(fā)生。


圖1是示出本發(fā)明的充氣輪胎的實(shí)施方式的、在該輪胎與適用輪輞組裝到一起的狀態(tài)下的輪胎子午線截面圖。圖2A是示出在根據(jù)本發(fā)明的輪胎和傳統(tǒng)輪胎中輪胎扁平比和比例BD/BW之間的關(guān)系的圖。圖2B是示出在根據(jù)本發(fā)明的輪胎和傳統(tǒng)輪胎中輪胎扁平比和比例BW/SW之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式將參照附圖具體說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的實(shí)施方式。圖1是示出本發(fā)明的充氣輪胎的實(shí)施方式的、在該輪胎與適用輪輞組裝到一起的無(wú)負(fù)載狀態(tài)下的子午線截面圖。在圖1中，附圖標(biāo)記1表示胎面部；附圖標(biāo)記2表示一對(duì)側(cè)壁部，該側(cè)壁部2與胎面部1的相應(yīng)的側(cè)部連續(xù)并且沿徑向向內(nèi)延伸；附圖標(biāo)記3表示胎圈部，該胎圈部3與相應(yīng)的側(cè)壁部2連續(xù)并且沿徑向向內(nèi)延伸。圖1所示的充氣輪胎具有包括兩個(gè)胎體簾布層5的胎體，其中每個(gè)胎體簾布層5 均包括主體部如，其橫跨胎圈芯4和一對(duì)胎圈部3呈環(huán)狀延伸，其中胎圈芯4埋設(shè)在相應(yīng)的胎圈部3中并且可具有圓形截面；和折返部恥，其作為胎體簾布層5的相應(yīng)的側(cè)部，各折返部恥均圍繞胎圈芯4從輪胎寬度方向上的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)折返使得各折返部恥的徑向高度彼此不同。在本實(shí)施方式中，胎體簾布層5可以例如由與輪胎周向正交地延伸的鋼簾線、有機(jī)纖維簾線等形成。另外，由相對(duì)于輪胎周向分別傾斜使得各帶束層的在輪胎寬度方向上的延伸長(zhǎng)度彼此不同的簾線制成的最內(nèi)側(cè)帶束層6a和最外側(cè)帶束層6b布置于胎體的胎冠區(qū)域的外周側(cè)(參見(jiàn)圖1)。這兩個(gè)帶束層彼此交叉，構(gòu)成帶束6。除此之外，依次設(shè)置帶束增強(qiáng)層7， 其由沿輪胎周向延伸的簾線制成，并且布置于帶束6的外周側(cè)；帶束端部增強(qiáng)層8，其由沿輪胎周向延伸的簾線制成，并且在帶束增強(qiáng)層7的輪胎寬度方向上的各外端部處布置于帶束增強(qiáng)層7的外周側(cè)；以及胎面橡膠9，其布置于帶束端部增強(qiáng)層8的外周側(cè)。在胎面橡膠 9的表面形成有多個(gè)沿輪胎周向延伸的槽等。在輪胎的各胎側(cè)部，胎體的輪胎寬度方向上的外側(cè)被沿胎體的外表面布置的胎側(cè)橡膠10覆蓋。在本發(fā)明的充氣輪胎中，如圖2A的實(shí)線所示，在輪胎的子午線截面內(nèi)，假設(shè)BW是最外側(cè)帶束層6b的寬度，BD是最外側(cè)帶束層6b的最大徑向距離位置與最外側(cè)帶束層6b 的寬度方向端緣位置之間的從輪輞直徑線測(cè)得的徑向距離的差，則比例BD/BW滿足以下關(guān)系(0. 062X輪胎扁平比-0. 01) < BD/BW < (0. 062X輪胎扁平比+0. 004)。將比例BD/ Bff設(shè)定在前述范圍使得帶束6更平坦，由此使得輪胎最大寬度SW比傳統(tǒng)輪胎大。在本發(fā)明的充氣輪胎中，如圖2B的實(shí)線所示，假設(shè)BW是最外側(cè)帶束層6b的寬度，SW是最大輪胎寬度，則比例BW/SW優(yōu)選地滿足以下關(guān)系(-1. 04X輪胎扁平比+1.33) < BW/SW < (-1. 04 X 輪胎扁平比 +1. 43)。
將比例BW/SW設(shè)定在前述范圍增大了帶束寬度BW，由此能夠在不犧牲滾動(dòng)阻力的改善的情況下提高耐磨性。結(jié)果，胎面1的橡膠能夠制得薄些，從而進(jìn)一步降低滾動(dòng)阻力。更具體地，在比例BW/SW彡(0. 062X輪胎扁平比-0. 01)的情況下，不僅胎面的接地寬度變窄，使得胎面的耐磨性劣化，而且橡膠厚度較薄的胎肩加強(qiáng)部(buttress portion)被定位成太靠近路面，導(dǎo)致胎肩加強(qiáng)部的耐路緣石切削的性能低下。在比例BW/ Sff^ (0. 062X輪胎扁平比+0.004)的情況下，輪胎重量太重，可能劣化滾動(dòng)阻力。還優(yōu)選比例SWh/SH在0. 5-0. 8的范圍，其中SH是輪胎的截面高度，Sffh是從輪輞的直徑線到輪胎寬度達(dá)到最大值的位置測(cè)得的徑向距離。作為將比例SWh/SH設(shè)定在前述范圍的結(jié)果，輪胎寬度達(dá)到最大值的位置接近胎冠區(qū)域，由此增大了帶束6的周向張力，并且能夠抑制胎面1的周向剪切變形。在比例SWh/SH > 0. 8的情況下，位于各側(cè)壁部2的徑向外側(cè)并且具有較薄橡膠厚度的胎肩加強(qiáng)部被定位成太靠近路面，因此，當(dāng)輪胎越過(guò)路緣石時(shí)，胎體簾布層5的被路緣石碰到的側(cè)部可能遭受切削等。在比例SWh/SH < 0. 5的情況下，帶束6的周向張力的增大不足以抑制胎面1的周向剪切變形的發(fā)生，因此，可能無(wú)法令人滿意地降低滾動(dòng)阻力。而且，在上述輪胎中，比例CWh/CH優(yōu)選地在0. 55-0. 9的范圍，其中CH是胎體的截面總高度，Cffh是胎體的直到輪胎寬度達(dá)到最大值的位置的截面部分高度。作為將比例CWh/CH設(shè)定在前述范圍的結(jié)果，輪胎寬度達(dá)到最大值的位置接近胎冠區(qū)域，由此增大了帶束6的周向張力，并且能夠抑制胎面1的周向剪切變形。更具體地，在比例CWh/CH > 0. 9的情況下，位于各側(cè)壁部2的徑向外側(cè)并且具有較薄橡膠厚度的胎肩加強(qiáng)部被定位成太靠近路面，因此，當(dāng)輪胎越過(guò)路緣石時(shí)，胎體簾布層 5的被路緣石碰到的側(cè)部可能遭受切削等。在比例CWh/CH < 0. 55的情況下，帶束6的周向張力的增大不足以抑制胎面1的周向剪切變形的發(fā)生，因此，可能無(wú)法人滿意地降低滾動(dòng)阻力。實(shí)施例接下來(lái)，制備規(guī)格為225/45R17、結(jié)構(gòu)如圖1所示的子午線實(shí)驗(yàn)輪胎。該子午線輪胎包括兩個(gè)胎體簾布層；兩個(gè)帶束層，其中，分別相對(duì)于赤道面傾斜士觀°的一個(gè)帶束層的鋼絲簾線和另一個(gè)帶束層的鋼絲簾線彼此交叉；以及周向帶束增強(qiáng)層，其通過(guò)在帶束層上螺旋地纏繞作為橡膠包覆的尼龍簾線的帶狀物而形成。實(shí)施例輪胎1-9和比較例輪胎 1-3的具體特征變化如表1所示。測(cè)量各輪胎的滾動(dòng)阻力。比較例輪胎的除了示出在表1中的結(jié)構(gòu)之外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例輪胎的結(jié)構(gòu)相同，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)無(wú)需改變。表 1
權(quán)利要求
1.一種充氣輪胎，其包括胎面部；一對(duì)側(cè)壁部；一對(duì)胎圈部；胎體，其由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成，所述至少一個(gè)胎體簾布層在各所述胎圈部的胎圈芯之間呈環(huán)狀延伸；帶束，其布置于所述胎體的胎冠區(qū)域的外周側(cè)并且由至少一個(gè)傾斜帶束層形成，所述至少一個(gè)傾斜帶束層由相對(duì)于所述輪胎的赤道面傾斜地延伸的簾線制成；以及胎面橡膠，其布置于所述帶束的徑向外側(cè)，其中，在所述輪胎與適用輪輞組裝到一起的狀態(tài)下，在所述輪胎的子午線截面中，假設(shè) BD是所述傾斜的帶束的最外側(cè)帶束層的最大徑向距離位置與所述傾斜的帶束的最外側(cè)帶束層的寬度方向端緣位置之間的從所述輪輞的直徑線測(cè)得的徑向距離的差，BW是最外側(cè)的傾斜帶束層的寬度，則比例BD/BW滿足以下關(guān)系(0. 062 X輪胎扁平比-0. 01) < BD/BW < (0. 062 X 輪胎扁平比 +0. 004)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于，比例BW/SW滿足以下關(guān)系(-1.04X 輪胎扁平比+1.33) < BW/SW < (-1.04X輪胎扁平比+1.43)，其中BW是所述輪胎的子午線截面中的最外側(cè)的傾斜帶束層的寬度，SW是所述輪胎的子午線截面中的輪胎最大寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，比例SWh/SH在0.5-0. 8的范圍， 其中SH是所述輪胎的截面高度，SWh是從所述輪輞的直徑線到輪胎寬度達(dá)到最大值的位置測(cè)得的徑向距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，比例CWh/CH在0.55-0. 9的范圍，其中CH是所述胎體的截面總高度，CWh是所述胎體的直到輪胎寬度達(dá)到最大值的位置的截面部分高度。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種在不損害耐磨性的同時(shí)降低滾動(dòng)阻力的充氣輪胎。具體地，本發(fā)明的充氣輪胎包括胎面部、一對(duì)側(cè)壁部、一對(duì)胎圈部、由在各胎圈部的胎圈芯間呈環(huán)狀延伸的至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成的胎體、布置于胎體的胎冠區(qū)域的外周側(cè)并且由相對(duì)于輪胎的赤道面傾斜地延伸的簾線制成的至少一個(gè)傾斜帶束層形成的帶束和布置于帶束的徑向外側(cè)的胎面橡膠，其中在輪胎與適用輪輞組裝的狀態(tài)下，在輪胎的子午線截面中，假設(shè)BD是傾斜帶束的最外側(cè)帶束層的最大徑向距離位置與傾斜帶束的最外側(cè)帶束層的寬度方向端緣位置之間的從輪輞的直徑線測(cè)得的徑向距離的差，BW是最外側(cè)傾斜帶束層的寬度，則比例BD/BW滿足以下關(guān)系(0.062×輪胎扁平比-0.01)＜BD/BW＜(0.062×輪胎扁平比+0.004)。
文檔編號(hào)B60C9/18GK102438844SQ201080022528
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者中山壯人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通