阅读说明：本技术 轮胎 (Tyre for vehicle wheels ) 是由 仓科大辅 于 2018-12-12 设计创作，主要内容包括：轮胎的胎面的特征在于,包括该轮胎的赤道面的中央区域的平均模量值大于与胎面的端部相邻的胎肩区域的平均模量值,并且在胎肩区域中,胎面的表面层的模量值比除了该表面层之外的部分的模量值高。(The tread of the tire is characterized in that the average modulus value of a central region including the equatorial plane of the tire is larger than the average modulus value of a shoulder region adjacent to an end of the tread, and in the shoulder region, the modulus value of a surface layer of the tread is higher than the modulus value of a portion other than the surface layer.)

轮胎

技术领域

本公开涉及一种轮胎，特别地涉及一种既能够抑制滚动阻力又能够改善侧偏力的轮胎。

背景技术

为了抑制轮胎的滚动阻力，已知如下方法：将形成轮胎胎面的橡胶沿轮胎宽度方向划分为多个区域并改变区域之间的橡胶的物理性质。

例如，专利文献1公开了将轮胎的胎面分为三个区域：在宽度方向中央部分的中央区域和在中央区域宽度方向上两侧的胎肩区域。此外，使橡胶的损耗角正切tanδ的在中央区域中的值比在轮胎的胎肩区域中的大，并且使形成各个区域的橡胶的弹性模量的在中央区域中的值也比在胎肩区域中的大，从而兼顾滚动阻力、在湿路面上的制动性能等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-24045号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1中，胎面的弹性模量在中央区域和胎肩区域之间是变化的，以允许减小滚动阻力。另一方面，使用弹性模量比中央区域低的橡胶来形成胎肩区域，导致在车辆外侧的胎肩区域中刚性不足，特别是在转弯期间。结果，降低了轮胎的侧偏力。此外，侧偏力的降低不利地影响了耐磨耗性能。

因此，本公开的目的是在保持对滚动阻力的抑制效果的同时抑制侧偏力的降低。

解决问题的方案

通过认真研究如何解决上述问题，发明人发现通过将轮胎的胎面沿轮胎宽度方向划分为多个区域，规定形成各个区域的橡胶的物理性质，并改变用于形成胎肩区域的橡胶的在轮胎的胎面表面侧和轮胎径向内侧的橡胶的物理性质，能够在不损害对滚动阻力的抑制效果的情况下改善侧偏力，从而完成本公开。

本公开的主要特征如下。

本公开的轮胎包括胎面，其中，在所述胎面中，包括所述轮胎的赤道面的中央区域中的平均模量值比与所述胎面的边缘相邻的胎肩区域中的平均模量值高；并且在所述胎肩区域中，在所述胎面的表面层中的模量值比在除了所述表面层之外的部分中的模量值高。

在本公开中，“中央区域”是指以轮胎赤道面CL为中央并且从轮胎赤道面CL向轮胎的胎面宽度两侧延伸至距离为轮胎胎面宽度的25％的点的区域。“胎肩区域”是指从胎面的中央区域的轮胎宽度方向边缘到胎面边缘的区域。

“胎面边缘”是指当将轮胎安装在适用轮辋上、填充至规定内压并且施加了规定负载时在轮胎宽度方向上的最外侧接地部分。“适用轮辋”是指在制造和使用轮胎的地区中有效的工业标准规定的轮辋，这些工业标准例如是日本的JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)年鉴、欧洲的ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准手册以及美国的TRA(轮胎和轮辋协会)年鉴。“规定内压”是指在上述工业标准中记载的适用尺寸下对应于单个车轮的最大负载(最大负载能力)的气压。“规定负载”是指上述工业标准规定的适用尺寸下的单个车轮的最大负载(最大负载能力)。此外，“轮胎的胎面宽度”是指轮胎的两个胎面边缘之间的轮胎宽度方向距离。

“模量”是指通过制备JIS哑铃形状3号样品并根据JIS K6251在温度为30℃和速度为500±25mm/min的条件下进行的拉伸试验测得的100％伸长率时的拉伸应力。

此外，本公开中的“胎面的表面层”是指从胎面表面向轮胎径向内侧的2mm厚的层。

发明的效果

本公开能够提供在保持对滚动阻力的抑制效果的同时抑制侧偏力的降低的轮胎。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的轮胎的截面图。

图2是示出图1中的轮胎的一部分的放大截面图。

图3是示出根据本公开的另一实施方式的轮胎的一部分的放大截面图。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面参照附图详细说明根据本公开的轮胎。

图1是根据本公开的轮胎的宽度方向截面图。本公开的轮胎1包括：作为框架的胎体3，其在一对胎圈芯2之间环形地延伸；带束4，其由在胎体3的轮胎径向外侧的两个倾斜带束层4a、4b形成；以及胎面橡胶5。倾斜带束层4a、4b相对于轮胎赤道面CL倾斜，并且由在层之间彼此交叉延伸并且覆盖有橡胶的多个帘线形成。胎圈芯2、胎体3和带束4不限于图示示例。例如，胎体3也可以由两个胎体帘布层构成，并且带束4可以设置有周向带束层。胎面表面可以具有任何胎面花纹。在图1中，由周向槽10a、10b、10c限定出四个陆部。

胎面橡胶5被表示为在轮胎径向上具有双层结构，其由胎面表面侧的冠部橡胶层6和设置在冠部橡胶层6的轮胎径向内侧的基部橡胶层7形成，但胎面橡胶5并非必须具有两层。

在图示示例中，冠部橡胶层6的厚度比基部橡胶层7的厚度大。冠部橡胶层6和基部橡胶层7的厚度是指在轮胎径向上的厚度的平均值。这些厚度不限于图示示例，并且可以适当地设置以获得轮胎的基本性能。

胎面被划分为中央区域Tcent和胎肩区域Tsho。具体地，以轮胎赤道面CL为中心并且从轮胎赤道面CL向轮胎胎面宽度TW的两侧延伸到距离为轮胎胎面宽度TW的25％的点P1和P2的区域为中央区域Tcent。从作为中央区域Tcent的轮胎宽度方向边缘的点P1和P2到胎面边缘TE的区域为胎肩区域Tsho。此时，必须使形成中央区域Tcent的中央橡胶5C的平均模量值M1比形成胎肩区域Tsho的胎肩橡胶5S的平均模量值M2大。这里，平均模量值是指在轮胎径向上的模量值的平均值。

中央橡胶5C和胎肩橡胶5S的平均模量值满足关系M1>M2的上述构造允许抑制轮胎的滚动阻力。换言之，能够通过减少伴随轮胎的滚动而反复变形而消耗的能量来降低轮胎的滚动阻力。即，中央橡胶5C用作在轮胎的中央区域Tcent中支撑轮胎的负载的核芯。因此，将平均模量值M1设置得相对高能够减小相对于负载的扭曲。另一方面，当与路面接触时，胎面倾向于在轮胎的胎肩区域Tsho中变形。因此，将胎肩橡胶5C的平均模量值M2设置得相对低能够降低橡胶上的应力并使能耗下降。

胎肩橡胶5S的平均模量值M2与中央橡胶5C的平均模量值M1的比M2/M1优选为80％以上且小于100％。将该比设置为80％以上能够防止中央橡胶5C和胎肩橡胶5S之间的物理性质的差异变得过大，将该比设置为小于100％能够保持中央区域Tcent作为负载支撑核芯的功能。

此外，重要的是，在胎肩橡胶5S中，胎面的表面层5So中的模量值比除了表面层5So以外的部分中的模量值大。换言之，除了中央橡胶5C的平均模量值M1比胎肩橡胶5S的平均模量值M2大之外，胎肩橡胶5S中的胎面的表面层5So还设置有如下的橡胶特性：其模量值M3比除了表面层5So以外的部分高，从而降低中央区域Tcent的胎面表面与胎肩区域Tsho的胎面表面之间的模量差，并抑制当轮胎在有负载的情况下滚动时接地区域中的中央区域Tcent和胎肩区域Tsho之间的刚性差。这对于保持高的侧偏力是有效的。此外，还通过保持侧偏力来获得耐磨耗性能。

假设如上所述比M2/M1为80％以上且小于100％，例如，可以将中央橡胶5C的平均模量值M1设置为2MPa以上且4MPa以下，并且可以将胎肩橡胶5S的平均模量值M2设置为1.6MPa以上且4MPa以下。此外，能够将胎肩橡胶5S的表面层5So中的模量值M3设置为1.9MPa以上且4MPa以下。换言之，通过将平均模量值M1设置为2MPa以上，能够降低相对于负载的扭曲，并且通过将平均模量值M1设置为4MPa以下，还能够获得耐磨耗性。通过将平均模量值M2设置为1.6MPa以上，能够防止与平均模量值M1的差变得过大，并且通过将平均模量值M2设置为4MPa以下，能够充分地获得降低橡胶的应力的效果，并且能够抑制滚动阻力。此外，通过将胎肩橡胶5S的表面层5So中的模量值M3设置为1.9MPa以上且4MPa以下，能够抑制中央区域Tcent与胎肩区域Tsho之间的刚性差，并且能够充分地保持侧偏力。

这里，胎肩橡胶5S的表面层5So的模量值M3优选与中央橡胶5C的表面层5Co的模量值M4相同。

这里，“相同”不限于模量值是相同的值，还包括胎肩橡胶5S的表面层的模量值M3与中央橡胶5C的表面层的模量值M4之间的差是中央橡胶5C的表面层的模量值M4的-5％以上且0％以下的情况。换言之，上述结构能够抑制胎面表面的中央区域Tcent和胎肩区域Tsho之间的刚性差，并且对于保持高的侧偏力是有效的。此外，通过保持侧偏力还获得了耐磨耗性。另外，还能够防止由于刚性水平的差异而导致的不均匀磨耗。

假设前述比为-5％以上且0％以下，则中央橡胶5C的表面层5Co中的模量值M4可以设置为2MPa以上且4MPa以下，并且胎肩橡胶5S的表面层5So中的模量值M3可以设置为1.9MPa以上且4MPa以下。

在图示的示例轮胎中，即具有冠部基部结构的轮胎，主要对中央区域Tcent和胎肩区域Tsho中的冠部橡胶层6的橡胶特性进行改变，这对于适应由此说明的结构的实现是有利的。

换言之，在图示示例中的冠部橡胶层6由构成胎面的中央区域Tcent的中央冠部橡胶层6C和构成胎面的胎肩区域Tsho的胎肩冠部橡胶层6S形成。在图示示例中，周向槽10a和10c位于中央区域Tcent和胎肩区域Tsho之间的边界处，但是槽可以在任何位置或者可以被省略。此外，在图示示例中，基部橡胶层7在轮胎宽度方向上均匀地形成，但也可以在轮胎宽度方向上被划分开。

参照图2，更详细地说明根据本公开的轮胎的结构。图2是图1中的轮胎1的一部分的放大截面图。

胎肩冠部橡胶层6S优选包括在轮胎径向上堆叠的多个层，并且包括在图2的示例中的三个层60s、61s和62s。具有多个层的这种结构允许在冠部橡胶层中容易地形成具有不同的多种物理性质的橡胶。尽管在图示示例中包括三个层，但是层的数量可以是两层，或者可以是四层以上。

三个层60s、61s和62s能够分别由具有不同物理性质的橡胶形成。例如，各层的模量值优选满足层60s＞层61s＞层62s的关系。这种结构能够改善侧偏力并且减少不均匀的磨耗，同时享有抑制滚动阻力的效果。此外，由于模量值是逐步变化的，所以能够抑制由于轮胎径向上的物理性质的变化导致的橡胶剥离等。

例如，层60s的模量值可以设置为3.3MPa以上且3.5MPa以下，层61s的模量值可以设置为2.8MPa以上且3MPa以下，并且层62s的模量值可以设置为2.6MPa以上且3MPa以下。

三个层60s、61s和62s可以具有任何厚度。在图示示例中，三个层60s、61s和62s的厚度是基本均一的。三个层60s、61s和62s的厚度是指轮胎径向上的厚度的平均值。

此外，胎肩冠部橡胶层6S可以构造成使得模量值从胎面表面沿轮胎径向向内减小。此时，可以在轮胎径向上设置多个层，或者可以在一个层内单独改变物理性质。在该结构中，轮胎径向上的物理性质变化是平滑的，从而允许防止橡胶剥离等。

[第二实施方式]

参照图1和图3，下面说明根据本公开的轮胎的第二实施方式。图3是根据本公开的另一实施方式的轮胎的一部分的放大截面图。该轮胎1具有与图1和图2的轮胎1相同的内部增强结构。除了中央橡胶5C的形式不同之外，第二实施方式中的轮胎具有与根据第一实施方式的轮胎相同的结构。

在根据本实施方式的轮胎中，中央橡胶5C优选具有模量值M4，在胎面的表面层5Co中的模量值M4比在除了表面层5Co以外的部分中的低。换言之，中央橡胶5C可以构造成使得模量值在胎面径向上从胎面表面向内是均匀的或者在内侧较大，从而实现在轮胎滚动时支撑负载的核芯的功能。然而，为了确保作为负载支撑核芯的安全性，更优选增大沿胎面径向向内的模量值。此外，减小中央区域Tcent的胎面表面附近的模量值使得与胎肩橡胶5S中的胎面表面层5So的刚性差更易于缩小，进一步有助于防止侧偏力的降低。也能够减少由于刚性水平的差而导致不均匀磨耗的发生。

更详细地，中央橡胶5C的表面层5Co的模量值例如能够设置为3.3MPa以上且3.5MPa以下。将模量值设置为3.3MPa以上允许降低相对于负载的扭曲，将模量值设置为3.5MPa以下有利于缩小与胎肩冠部橡胶层6S的刚性差，并且有助于防止侧偏力的降低。还能够减少由于刚性水平的差而导致不均匀磨耗的发生。

在图3中，中央冠部橡胶层6C包括在轮胎径向上堆叠的多个层60c、61c和62c。尽管在图示示例中包括三个层，但可以包括一层、两层或四层以上。多个层能够由具有不同物理性质的橡胶形成。

这里，各层的模量值优选满足层60c≤层61c≤层62c的关系。这种结构能够改善侧偏力并减少不均匀的磨耗，同时享有抑制滚动阻力的效果。此外，由于模量值是逐步变化的，因此当层间的模量值不同时，能够抑制由于轮胎径向上的物理性质的变化而引起的橡胶剥离等。

三个层60c、61c和62c可以具有任何厚度。在图示示例中，三个层60c、61c和62c的厚度是基本均一的。三个层60c、61c和62c的厚度是指轮胎径向上的厚度的平均值。

此外，中央冠部橡胶层6C可以构造成使得模量值从胎面表面沿轮胎径向向内增大。此时，可以在轮胎径向上设置多个层，或者可以在一层内单独改变物理性质。在该结构中，轮胎径向上的物理性质变化是平滑的，从而允许防止橡胶剥离等。

附图标记说明

1 轮胎

2 胎圈芯

3 胎体

4a、4b 倾斜带束层

4 带束

5 胎面橡胶

5C 中央橡胶

5S 胎肩橡胶

5Co 中央橡胶中的胎面表面层

5So 胎肩橡胶中的胎面表面层

6 冠部橡胶层

6C 中央冠部橡胶层

6S 胎肩冠部橡胶层

60s、61s、62s、60c、61c、62c 层

7 基部橡胶层

10a、10b、10c 周向槽