本發(fā)明涉及缺氣保用輪胎。
背景技術：
傳統(tǒng)地，如專利文獻1記載地，提出通過使用窄寬度、大直徑的輪胎提高燃料效率的技術，其被期待為例如電動機動車用的輪胎使用的有效技術。
現(xiàn)有技術
專利文獻
專利文獻1：國際公開2012/176476號
技術實現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
在前述技術中，也期望得到缺氣保用行駛性能。然而，關于在胎側(cè)部具有截面為新月狀的胎側(cè)增強橡膠的缺氣保用輪胎，考慮到歸因于由胎側(cè)增強橡膠引起的重量增加而使高燃料效率劣化，期望前述窄寬度、大直徑輪胎實現(xiàn)高燃料效率和缺氣保用耐久性兩者。
本發(fā)明提供一種缺氣保用輪胎，其提高燃料效率的同時確保缺氣保用耐久性。
用于解決問題的方案
本發(fā)明的主旨如下。
本發(fā)明的缺氣保用輪胎包括胎面部、在該胎面部的兩側(cè)與該胎面部相連的一對胎側(cè)部、與各胎側(cè)部相連的胎圈部、布置于所述胎側(cè)部的具有新月狀截面的胎側(cè)增強橡膠和在一對所述胎圈部之間環(huán)狀延伸的由子午線排列簾線的簾布層形成的胎體，其中，當所述輪胎安裝于輪輞并且對所述輪胎施加250kPa以上的內(nèi)壓時，在所述輪胎的截面寬度SW小于165(mm)的情況下，所述輪胎的截面寬度SW與外徑OD的比SW/OD為0.26以下；并且在所述輪胎的截面寬度SW為165(mm)以上的情況下，所述輪胎的截面寬度SW與外徑OD滿足關系式：OD≥2.135×SW+282.3(mm)；并且當在所述輪胎安裝于輪輞、填充預定的內(nèi)壓且無負荷的基準狀態(tài)下的輪胎寬度方向截面中H1為所述胎側(cè)增強橡膠的輪胎徑向最大長度時，滿足關系式：10(mm)≤(SW/OD)×H1≤20(mm)。
這里，“輪輞”是在制造或使用輪胎的地區(qū)內(nèi)有效的工業(yè)標準，并且是指日本的JATMA(日本機動車輪胎制造者協(xié)會)的“JATMA年鑒”、歐洲的ETRTO(歐洲輪胎和輪輞技術組織)的“ETRTO標準手冊”或美國的TRA(輪胎和輪輞協(xié)會)的“TRA年鑒”等記載或?qū)碛涊d的適用尺寸的標準輪輞(ETRTO的標準手冊中的“測量輪輞”和TRA的“年鑒”中的“設計輪輞”)(即，前述“輪輞”包括現(xiàn)行尺寸和可能包含在前述工業(yè)標準中的尺寸?！皩碛涊d的尺寸”的示例是2013版ETRTO中的“未來發(fā)展”所記載的尺寸。)。關于未在前述工業(yè)標準中記載的尺寸，“輪輞”是指具有與輪胎的胎圈寬度對應的寬度的輪輞。
此外，“預定的內(nèi)壓”是指輪胎被施加如JATMA等記載的、與適用尺寸和簾布層等級的最大負載能力對應的單輪的空氣壓力(最大空氣壓力)的狀態(tài)。關于未在前述工業(yè)標準中記載的尺寸，“預定的內(nèi)壓”是指與根據(jù)輪胎所安裝的車輛規(guī)定的最大負載能力對應的空氣壓力(最大空氣壓力)。此外，以下提到的“最大負載”是指與前述最大負載能力對應的負載。
在以下提到的“胎圈填膠的輪胎徑向最外側(cè)點”和“胎圈芯的輪胎徑向最外側(cè)點”中的一者或兩者存在多個的情況下，以使得H2最大的方式連接線段。
以下提到的“在垂直于胎體的方向上測量的最大厚度”是指在胎體具有由胎體主體部和胎體折返部形成的折返結(jié)構(gòu)的情況下在垂直于胎體主體部的方向上測量的最大厚度。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種缺氣保用輪胎，其提高了燃料效率的同時確保了缺氣保用耐久性。
附圖說明
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的缺氣保用輪胎的輪胎寬度方向截面圖。
具體實施方式
以下，將參考附圖說明本發(fā)明的實施方式。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的缺氣保用輪胎(以下僅稱為“輪胎”)的輪胎寬度方向截面圖。圖1中示出的是輪胎的在輪胎安裝于輪輞、填充預定的內(nèi)壓且無負荷的基準狀態(tài)下的輪胎寬度方向截面。圖1僅示出由輪胎赤道面CL劃分的一個輪胎寬度方向半部，而另一個輪胎寬度方向半部也具有相同的結(jié)構(gòu)。
這里，當該輪胎1安裝于輪輞并且對輪胎1施加250kPa以上的內(nèi)壓時，在輪胎的截面寬度SW小于165(mm)的情況下，輪胎1的截面寬度SW(mm)與外徑OD(mm)的比SW/OD為0.26以下；在輪胎的截面寬度SW為165(mm)以上的情況下，輪胎1的截面寬度SW(mm)和外徑OD(mm)滿足關系表達式OD≥2.135×SW+282.3(mm)。
本發(fā)明的缺氣保用輪胎不受限制并且可以例舉為以下輪胎尺寸：145/60R19、145/60R18、145/60R17、155/70R19、155/55R19、155/55R18、165/60R19、165/55R18、175/60R19、175/55R18、175/55R20、175/60R18、185/60R20、185/55R20、185/60R19、185/55R19、195/50R20、195/55R20、205/50R21等。
如圖1所示，輪胎1包括胎面部2、在胎面部2的兩側(cè)(圖示為一側(cè))相連的一對(圖示為一個)胎側(cè)部3、與各(圖示為一個)胎側(cè)部3相連的胎圈部4、布置于胎側(cè)部3且具有新月狀截面的胎側(cè)增強橡膠5、在一對(圖示為一個)胎圈部4之間環(huán)狀延伸的由子午線排列簾線的簾布層形成的胎體6。
如圖1所示，胎圈部4具有胎圈芯4a。在本發(fā)明中，胎圈芯4a可以具有諸如圓形截面、多邊形截面等各種形狀。
此外，在本實施方式中，在胎圈芯4a的輪胎徑向外側(cè)，配置具有大致三角形截面的胎圈填膠7。另一方面，在本發(fā)明中，也可以使用沒有胎圈填膠7的結(jié)構(gòu)。
此外，胎圈部4可以布置有諸如增強橡膠層、增強簾線層等的增強構(gòu)件。這些增強構(gòu)件可以布置于胎圈部4的各個位置上；例如，增強構(gòu)件可以布置于胎圈填膠7的輪胎寬度方向外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)。
在本實施方式中，胎體6具有胎體主體部6a和胎體折返部6b，胎體主體部6a固定于一對胎圈芯4a，胎圈折返部6b從胎體主體部6a起延伸繞著胎圈芯4a從輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)向輪胎寬度方向外側(cè)折返而形成。
另一方面，在該發(fā)明中，胎體6不限于折返結(jié)構(gòu)，而可以例如是胎圈芯4a被分割為多個并且胎體6由多個分割的胎圈芯構(gòu)件圍繞的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，胎體線(carcass line)可以是各種形狀，例如，胎體最大寬度位置可以被設置為靠胎圈部4側(cè)或靠胎面部2側(cè)。
胎體的簾線數(shù)量可以在每50mm有20個至60個的范圍，但不限于此。
在本實施方式中，胎體6的折返部6b的折返端6c位于胎圈填膠7的輪胎徑向外側(cè)端的輪胎徑向內(nèi)側(cè)的位置，也能夠位于與胎圈填膠7的輪胎徑向外側(cè)端相同的位置或位于輪胎最大寬度位置的輪胎徑向外側(cè)的位置。
此外，在胎體6由多個胎體簾布層構(gòu)成的情況下，各簾布層的折返端6c的位置可以彼此不同。
在本實施方式中，胎體6在胎圈芯4a之間完全連續(xù)地延伸，而在本發(fā)明中，胎體6不限于前述示例，例如可以從胎圈芯4a延伸到胎面部2的輪胎寬度方向外側(cè)區(qū)域，以形成輪胎寬度方向中央?yún)^(qū)域被抽取的一對分割的胎體。
這里，如圖1所示，該輪胎1還具有在胎體6的胎冠部的輪胎徑向外側(cè)的由帶束層(圖示的示例為兩個)形成的帶束8和布置在帶束8的輪胎徑向外側(cè)的增強帶束層9(圖示的示例為一個)。
這里，在圖示的示例中，帶束8是帶束簾線在層間彼此交叉的傾斜帶束。帶束簾線例如可以是鋼簾線、有機纖維簾線等，但不限于此。此外，各帶束層的帶束簾線可以以相對于輪胎周向成20°至75°的角度延伸。
此外，帶束增強層9可以使用在輪胎周向上大致以螺旋形狀卷繞的螺旋簾線、高剛性簾線(當根據(jù)JIS L1017 8.5a)(2002)試驗時，具有根據(jù)JIS L1017 8.8(2002)確定的50MPa以上的楊氏模量的簾線)、低剛性簾線(在相同條件下具有小于50PMa的楊氏模量的簾線)、高延長率簾線、高熱收縮率簾線(在170℃具有50g負載的狀態(tài)下具有1％以上熱收縮率的簾線)等。此外，帶束增強層9的簾線可以是單股簾線、通過多股加捻得到的簾線甚至通過不同材料多股加捻得到的簾線。
帶束增強層9的簾線數(shù)量可以在每50mm有20個至60個的范圍，但不限于此。
此外，帶束增強層9的簾線可以以剛性、材料、層數(shù)、簾線數(shù)量等在輪胎寬度方向上變化的方式分布。例如，層數(shù)可以僅在輪胎寬度方向端部增加，或者僅在輪胎寬度方向中央部增加。
此外，帶束增強層9的輪胎寬度方向上的寬度可以比帶束8的輪胎寬度方向上的寬度大或小。
此外，在本實施方式中，帶束增強層9布置在帶束8的輪胎徑向外側(cè)，而在本發(fā)明中，帶束增強層9也可以布置在帶束8的輪胎徑向內(nèi)側(cè)。
這里，在本發(fā)明中，胎面部2可以由一個橡膠層形成，或者通過在輪胎徑向上層疊多個不同的橡膠層形成。在使用多個不同橡膠層的情況下，橡膠層的損耗角正切(loss tangent)、模量、硬度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、材料等可以不同。此外，多個橡膠層的厚度在胎面寬度方向上可以不同，僅周向槽的槽底可以由與其周圍不同的類型的橡膠層形成。
此外，在本發(fā)明中，可以通過在輪胎寬度方向上布置多個不同橡膠層形成胎面部2，在這種情況下，損耗角正切、模量、硬度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、材料等在多個層之間可以不同。此外，多個橡膠層的輪胎寬度方向上的寬度比率能夠在胎面徑向上變化，或者能夠僅在諸如僅周向槽的槽底、僅胎面端的附近、僅輪胎寬度方向最外側(cè)的陸部、僅輪胎寬度方向中央的陸部等的一部分區(qū)域使用與其周圍不同的類型的橡膠層。
在本發(fā)明中，在前述基準狀態(tài)下的輪胎寬度方向截面中，比LCR/TW優(yōu)選為0.06以下，更優(yōu)選地為0.02以上且0.05以下，其中，LCR為高度差，即，直線m1和直線m2之間的輪胎徑向上的距離，m1是穿過胎面表面上在輪胎赤道面CL中的點(在該部分為槽的情況下胎面的假象外輪廓線上的點)且與輪胎寬度方向平行的直線，m2是穿過胎面端TE且與輪胎寬度方向平行的直線，TW是胎面寬度。這是因為能夠提高輪胎的耐久性和耐磨耗性。這里，“胎面端”是指當填充有前述預定的內(nèi)壓、施加最大負載時與路面接觸的部分的輪胎寬度方向最外端。
此外，在本發(fā)明中，胎側(cè)部3的厚度優(yōu)選地薄。具體地，在前述基準狀態(tài)下，胎圈填膠7的輪胎寬度方向截面積S1優(yōu)選為胎圈芯4a的輪胎寬度方向截面積S2的1至4倍。通過將S1設定為S2的4倍以下，能夠確保乘坐舒適性，而另一方面，通過將S1設定為S2的1倍以上，能夠確保操縱穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的輪胎中，胎側(cè)增強橡膠5的損耗角正切tanδ優(yōu)選為0.05至0.15。通過將損耗角正切tanδ設定為0.05以上，能夠提高衰減性，而另一方面，通過將損耗角正切tanδ設定為0.15以下，能夠抑制胎側(cè)增強橡膠5的熱積累。此外，在本發(fā)明的輪胎中，胎側(cè)增強橡膠5的50％的拉伸模量優(yōu)選為1.5MPa至6.0MPa。通過將胎側(cè)增強橡膠5的50％的拉伸模量設定為1.5MPa以上，能夠進一步確保操縱穩(wěn)定性，而另一方面，通過將胎側(cè)增強橡膠5的50％的拉伸模量設定為6.0MPa以下，能夠進一步確保舒適性和乘坐舒適性。此外，前述損耗角正切tanδ和50％的拉伸模數(shù)是指相對于2mm厚、5mm寬和20mm長的試驗品在1％的初始應變、50Hz的動態(tài)應變頻率和60℃的溫度下測量的數(shù)值。
此外，如圖1所示，胎側(cè)增強橡膠5優(yōu)選地布置于胎體6的輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)。
當H1為在輪胎安裝于輪輞、施加預定的內(nèi)壓且無負荷的基準狀態(tài)下的輪胎寬度方向截面中的胎側(cè)增強橡膠的輪胎徑向最大長度時，本實施方式的缺氣保用輪胎1滿足關系式10(mm)≤(SW/OD)×H1≤20(mm)。
以下將說明本實施方式的缺氣保用輪胎的效果。
我們已集中研究了提高燃料效率的同時確保缺氣保用耐久性的問題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，窄寬度、大直徑輪胎滿足前述關于截面寬度SW和外徑OD的關系式，存在發(fā)生在胎面部的彎曲減小的趨勢，因而胎側(cè)部的剛性不是特別必要。
接著，我們通過簡化胎側(cè)部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)獲得新的知識，能夠提高燃料效率的同時確保缺氣保用耐久性，由此完成本發(fā)明。
首先，本實施方式的缺氣保用輪胎是滿足前述截面寬度SW和外徑OD的關系式的窄寬度、大直徑輪胎，因而能夠減小空氣阻力和滾動阻力，并且提高燃料效率。
此外，通過將胎側(cè)增強橡膠5布置成滿足前述(SW/OD)×H1關系式，能夠維持前述燃料效率的提高效果，并且能同時確保缺氣保用耐久性。
即，當(SW/OD)×H1小于10(mm)時，胎側(cè)增強橡膠5在低內(nèi)壓的情況下不能支持負載，因而不能充分確保缺氣保用耐久性。另一方面，當(SW/OD)×H1大于20(mm)時，燃料效率歸因于胎側(cè)增強橡膠5的重量而劣化。在本實施方式的缺氣保用輪胎中，由于(SW/OD)×H1為10(mm)以上且20(mm)以下，因此能夠提高燃料效率并且確保缺氣保用耐久性。
同樣，(SW/OD)×H1更優(yōu)選地為12(mm)以上且18(mm)以下。
此外，在截面寬度SW和外徑OD不滿足前述關系式的傳統(tǒng)尺寸的輪胎中，為了確保缺氣保用耐久性，通常的方法為擴大胎側(cè)增強橡膠并且將(SW/OD)×H1的值設定得大(例如，大約25mm)。另一方面，在本實施方式的輪胎中，如上所述，由于胎面部的彎曲變小，即使胎側(cè)增強橡膠5的體積減小，而(SW/OD)×H1設定為20mm以下(該值比傳統(tǒng)尺寸的輪胎中設定的值小)，因此能夠維持充分的缺氣保用耐久性，同時還能夠提高燃料效率。
當H2為在前述基準狀態(tài)下在輪胎寬度方向截面中連接胎圈填膠7的輪胎徑向最外側(cè)點和胎圈芯4a的輪胎徑向最外側(cè)點的線段的長度時，本發(fā)明的缺氣保用輪胎優(yōu)選地滿足1.8≤H1/H2≤3.5。這是因為，如果比H1/H2為1.8以上，能夠進一步確保燃料效率，而另一方面，如果比H1/H2為3.5以下，能夠進一步提高缺氣保用耐久性。
在本發(fā)明的缺氣保用輪胎中，在垂直于胎體6的方向上測量的胎側(cè)增強橡膠5的最大厚度優(yōu)選為6mm以下。這是因為能夠進一步提高燃料效率。
此外，在本發(fā)明的缺氣保用輪胎中，在前述基準狀態(tài)下的輪胎寬度方向截面中，胎體折返部6b的折返端6c優(yōu)選地位于輪胎最大寬度位置的輪胎徑向內(nèi)側(cè)位置。這是因為能夠進一步提高燃料效率。同樣地，在前述基準狀態(tài)下的輪胎寬度方向截面中，胎體折返部6b的折返端6c從胎體6的輪胎徑向最內(nèi)側(cè)位置起的輪胎徑向高度優(yōu)選為30mm以下。
在本發(fā)明中，負比率(槽面積與整個胎面表面的面積的比例)優(yōu)選為25％以下。此外，在車輛安裝方向確定的情況下，由輪胎赤道面CL劃分的車輛安裝內(nèi)側(cè)和外側(cè)可以設定不同的負比率。例如，車輛安裝內(nèi)側(cè)的負比率可以設定為比車輛安裝外側(cè)的負比率大。
在本發(fā)明的輪胎中，胎面表面可以具有寬度方向槽，該寬度方向槽在輪胎寬度方向上從輪胎寬度方向中央?yún)^(qū)域延伸到布置于胎面表面的胎面端TE。在這種情況下，能夠得到胎面表面沒有在輪胎周向上延伸的周向槽的構(gòu)造。
本發(fā)明的輪胎可以被構(gòu)造成多個肋狀陸部由多個周向槽和胎面端TE劃分。這里，“肋狀陸部”是指在輪胎周向上延伸而沒有被在輪胎寬度方向上延伸的槽斷開的陸部，“肋狀陸部”包括寬度方向槽終止在肋狀陸部內(nèi)的陸部和被刀槽斷開的陸部。
在前述情況下，在多個肋狀陸部中，就由輪胎寬度方向最外側(cè)的周向槽和胎面端TE劃分的輪胎寬度方向最外側(cè)的陸部而言，例如，從提高操縱穩(wěn)定性的觀點來看，優(yōu)選地是將車輛安裝外側(cè)的輪胎寬度方向最外側(cè)陸部的輪胎寬度方向上的寬度設定為比車輛安裝內(nèi)側(cè)的輪胎寬度方向最外側(cè)陸部的輪胎寬度方向上的寬度大。
在本發(fā)明的輪胎中，用于減小空腔共振噪音的多孔構(gòu)件可以布置于輪胎內(nèi)表面。此外，同樣地，可以對輪胎內(nèi)表面實施靜電植絨加工。
在本發(fā)明的輪胎中，優(yōu)選地將用于維持輪胎的內(nèi)壓的氣密層布置于輪胎內(nèi)表面，該氣密層可以由主要含有丁基橡膠的橡膠層和主要含有樹脂的薄膜層形成。
在本發(fā)明的輪胎中，用于避免當輪胎被刺破時漏氣的密封構(gòu)件可以布置于輪胎內(nèi)表面。
本發(fā)明的輪胎的內(nèi)壓優(yōu)選為250kPa以上，更優(yōu)選地為280kPa以上，進一步優(yōu)選地為300kPa以上。
此外，本發(fā)明的輪胎優(yōu)選地具有15000cm3以上的空氣容積，以便負擔在公路上使用時可能的負載。
實施例
為了驗證本發(fā)明的效果，試制根據(jù)實施例1至實施例3和比較例1至比較例3的輪胎，并且使這些輪胎經(jīng)歷評價輪胎的燃料效率和缺氣保用耐久性用的試驗。各輪胎的尺寸在以下表1中示出。
<燃料效率>
經(jīng)由JC08模式行駛實施試驗。通過指數(shù)表示評價結(jié)果，使根據(jù)比較例1的輪胎的評價結(jié)果為100，其中，示出的指數(shù)越大，燃料效率越好。
<缺氣保用耐久性>
輪胎在具有等于根據(jù)施加的LI(負載指數(shù))的最大負載的65％的負載的狀態(tài)下以80km/h的速度在轉(zhuǎn)鼓試驗機上行駛，以2小時160km作為完成條件測量直到輪胎故障并且不能行駛為止的距離。指數(shù)評價的結(jié)果在表1中示出，使比較例1的輪胎的缺氣保用耐久性為100。示出的值越大，輪胎的缺氣保用耐久性越好。
這些評價結(jié)果與輪胎的尺寸一起在以下表1中示出。
[表1]
如表1所示，將理解的是，與根據(jù)比較例1至比較例3的輪胎相比，根據(jù)實施例1至實施例3的各輪胎實現(xiàn)了燃料效率和缺氣保用耐久性兩者。
附圖標記說明
1 缺氣保用輪胎
2 胎面部
3 胎側(cè)部
4 胎圈部
4a 胎圈芯
5 胎側(cè)增強橡膠
6 胎體
6a 胎體主體部
6b 胎體折返部
6c 折返端
7 胎圈填膠
8 帶束
9 帶束增強層
CL 輪胎赤道面
TE 胎面端