充气轮胎的制作方法

本发明涉及充气轮胎。

背景技术：

从排水性的观点考虑，在轮胎的胎面例如刻设有沿周向延伸的主沟。该胎面通常由基层以及覆盖该基层的顶层这两层构成。轮胎在顶层与路面接触。该顶层使用考虑了耐磨损性的橡胶。另一方面，从将顶层与轮胎接合的观点考虑，基层使用考虑了粘接性的橡胶。具有这样的双层构造的胎面例如在日本特开2000-025413公报中公开。

考虑对环境的影响，车辆追求油耗性能的提高。在轮胎中，为了油耗性能的提高，追求滚动阻力的减少。由于这种情况，作为轮胎的橡胶部件而采用抑制变形所带来的发热的橡胶(以下，称为低发热性橡胶)。低发热性橡胶例如使用在上述基层那样的橡胶部件中。

专利文献1：日本特开2000-025413公报

技术实现要素：

在采用上述双层构造的胎面中，从减少滚动阻力的观点考虑，研究了增加基层在胎面所占的比例的情况。

基层的强度通常比顶层的强度低。因此，在位于胎肩侧的主沟(以下，亦称为胎肩主沟)的径向内侧配置有基层的情况下，胎肩主沟存在产生以其底部(以下，亦称为底部)为起点的损伤的担忧。若为了维持耐久性而减少基层在胎面所占的比例，则无法使滚动阻力充分减少。

本发明是鉴于这样的实际状况而完成的，其目的在于提供一种不损失耐久性就实现滚动阻力的减少的充气轮胎。

本发明所涉及的充气轮胎具备刻设有一对胎肩主沟的胎面，该一对胎肩主沟分别位于赤道面的轴向外侧并且沿周向延伸，上述胎面具有基层与覆盖该基层的顶层，上述充气轮胎的特征在于，

上述基层具备：中央部，位于赤道面上；和一对侧部，分别位于比该中央部更靠轴向外侧的位置，上述侧部配置为与上述中央部空开间隔，上述胎肩主沟在轴向上位于上述中央部与上述侧部之间，从上述胎肩主沟起至上述基层为止的分离距离为6mm以上且25mm以下。

优选地，在该充气轮胎中，在上述胎面还刻设有胎冠主沟，该胎冠主沟位于一方的胎肩主沟与另一方的胎肩主沟之间，并且沿周向延伸，位于上述中央部的径向外侧的上述顶层的厚度与上述胎冠主沟的深度之差为-3mm以上且3mm以下。

优选地，在该充气轮胎中，位于上述侧部的径向外侧的上述顶层的厚度与上述胎肩主沟的深度之差为-4mm以上且1mm以下。

优选地，在该充气轮胎中，上述基层的损耗正切为0.06以上且0.15以下。

优选地，在该充气轮胎中，上述基层的复弹性模量为3mpa以上且7mpa以下。

优选地，在该充气轮胎中，上述侧部比上述中央部厚。

优选地，在该充气轮胎中，上述胎冠主沟位于上述中央部的径向外侧。

在本发明的充气轮胎中，基层配置为在径向上不与胎肩主沟重叠。该轮胎在胎肩主沟的底部附近能够确保足够量的顶层。因此，通过将考虑了刚性的交联橡胶使用在顶层，从而能够抑制以该胎肩主沟的底部为起点产生损伤。在该轮胎中，还适当地维持位于胎肩主沟与基层之间的顶层的量。由于能够确保基层的量，所以通过将低发热性的交联橡胶使用在基层，从而该轮胎能够实现滚动阻力的减少。该轮胎能够不损失耐久性就实现滚动阻力的减少。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的充气轮胎的一部分的剖视图。

图2是示出胎面部分的剖视图。

附图标记说明：

2…轮胎；4…胎面；6…胎侧；8…胎圈；10…胎体；12…带束；14…内衬；16…缓冲层；18…主沟；18s…胎肩主沟；18c…胎冠主沟；20…花纹条；20s…胎肩花纹条；20m…中间花纹条；20c…胎冠花纹条；22…芯体；24…三角胶；26…胎体帘布；28、28a、28b、28c、28d…带束帘布；30…基层；32…顶层；34…胎面表面；36…中央部；38…侧部。

具体实施方式

以下，适当地参照附图并根据优选的实施方式对本发明详细地进行说明。

图1中示出充气轮胎2。详细地说，在该图1中示出沿着包括该轮胎2的旋转轴(未图示)在内的平面剖切的该轮胎2的剖面。在图1中，上下方向为轮胎2的径向，左右方向为轮胎2的轴向，与纸面垂直的方向为轮胎2的周向。在图1中，单点划线cl表示轮胎2的赤道面。对于该轮胎2而言，除胎面花纹之外具有相对于赤道面对称的形状。

在本发明中，对于轮胎2的各部件的尺寸以及角度而言，只要未特别声明，就是在将轮胎2安装于正规轮辋(未图示)并向轮胎2填充空气以成为正规内压的状态(亦称为正规状态)下测定的。测定时，不对轮胎2施加载荷。

在本说明书中，正规轮辋是指在轮胎2所依据的规格下决定的轮辋。jatma规格中的“标准轮辋”、tra规格中的“designrim”、以及etrto规格中的“measuringrim”为正规轮辋。

在本说明书中，正规内压是指在轮胎2所依据的规格下决定的内压。jatma规格中的“最高气压”、tra规格中的“tireloadlimitsatvariouscoldinflationpressures”中记载的“最大值”、以及etrto规格中的“inflationpressure”为正规内压。

在本说明书中，正规载荷是指在轮胎2所依据的规格下决定的载荷。jatma规格中的“最高负载能力”、tra规格中的“tireloadlimitsatvariouscoldinflationpressures”中记载的“最大值”、以及etrto规格中的“loadcapacity”为正规载荷。

该轮胎2具备胎面4、一对胎侧6、一对胎圈8、胎体10、带束12、内衬14以及一对缓冲层16。该轮胎2为无内胎式。该轮胎2安装于卡车、大巴车等。该轮胎2为重载荷用。

胎面4由交联橡胶构成。在胎面4刻设有沿周向延伸的主沟18。从排水性的观点考虑，优选主沟18的宽度设定为轮胎2的接地宽度的1％以上。从确保胎面4的刚性的观点考虑，优选该宽度设定为7％以下。

在本发明中，接地宽度用接地面的轴向最大宽度表示，该接地面的轴向最大宽度按照如下方式获得：在将轮胎2安装于正规轮辋并向轮胎2填充空气以成为正规内压的状态下，对该轮胎2加载正规载荷并将外倾角设定为0°且使该轮胎2接地于平面而获得。

在该轮胎2中，从排水性的观点考虑，主沟18的深度优选为12.0mm以上。从确保胎面4的刚性的观点考虑，优选该深度为22.0mm以下。

在本发明中，主沟18的深度用从假想胎面4表面起至主沟18的底部为止的距离来表示，其中假想胎面4是假定为不存在主沟18而获得的。

从图1可知，在该轮胎2的胎面4刻设有4条主沟18。上述主沟18沿轴向并排排列。由此，在该胎面4构成有5条花纹条20。虽未图示，但在该轮胎2中，各个花纹条20由配置为在周向上空开间隔的多个花纹块构成。

在该轮胎2中，将4条主沟18中的位于轴向外侧的主沟18称为胎肩主沟18s。赤道面位于左右胎肩主沟18s之间。该轮胎2具备刻设有一对胎肩主沟18s的胎面4，该一对胎肩主沟18s分别位于赤道面的轴向外侧，沿周向延伸。此外，胎肩主沟18s的轴向外侧部分为胎肩花纹条20s。构成该胎肩花纹条20s的花纹块称为胎肩花纹块。

在该轮胎2中，位于左右胎肩主沟18s之间的2条主沟18亦称为胎冠主沟18c。在该轮胎2的胎面4刻设有胎冠主沟18c，该胎冠主沟18c位于一方的胎肩主沟18s与另一方的胎肩主沟18s之间，沿周向延伸。此外，胎肩主沟18s与胎冠主沟18c之间为中间花纹条20m，构成该中间花纹条20m的花纹块称为中间花纹块。一方的胎冠主沟18c与另一方的胎冠主沟18c之间为胎冠花纹条20c，构成该胎冠花纹条20c的花纹块称为胎冠花纹块。

各个胎侧6从胎面4的端部起向径向大致内侧延伸。胎侧6由交联橡胶构成。

各个胎圈8位于比胎侧6更靠径向内侧的位置。该胎圈8具备芯体22和从该芯体22起向径向外侧延伸的三角胶24。芯体22由卷绕而成的钢丝构成。三角胶24由高硬度的交联橡胶构成。

胎体10架设在一方的胎圈8与另一方的胎圈8之间。胎体10具备1片胎体帘布26。该胎体帘布26绕各个芯体22从轴向内侧朝向外侧折返。该胎体10可以由2片以上的胎体帘布26构成。

虽未图示，但胎体帘布26由并排排列的多个胎体帘线与贴胶构成。各个胎体帘线相对于赤道面倾斜。在该轮胎2中，胎体帘线相对于赤道面所成的角度设定在70°以上且90°以下的范围内。该轮胎2的胎体10具有径向构造。在该轮胎2中，胎体帘线的材质为钢。由有机纤维构成的帘线也可以使用为胎体帘线。

带束12位于胎面4与胎体10之间。带束12位于胎体10的径向外侧。在该轮胎2中，胎面4层叠于该带束12。

在该轮胎2中，带束12由4片带束帘布28构成。在该轮胎2中，构成带束12的带束帘布28的片数不特别限制。对于该带束12的结构，考虑轮胎2的规格而适当地决定。

虽未图示，但各个带束帘布28由并排排列的多个带束帘线与贴胶构成。各个带束帘线相对于赤道面倾斜。在该轮胎2中，在径向上位于最内侧的带束帘布28a中，带束帘线相对于赤道面所成的角度设定在50°以上且70°以下的范围内。在位于该带束帘布28a的径向外侧的带束帘布28b、带束帘布28c以及带束帘布28d中，带束帘线相对于赤道面所成的角度设定在15°以上且35°以下的范围内。在该轮胎2中，4片带束帘布28中的位于带束帘布28a与带束帘布28c之间的带束帘布28b具有最大的轴向宽度。在径向上位于最外侧的带束帘布28d具有最小的轴向宽度。在该轮胎2中，带束帘线的材质为钢。由有机纤维构成的帘线也可以作为带束帘线使用。

内衬14位于胎体10的内侧。内衬14构成轮胎2的内表面。该内衬14由空气阻隔性优良的交联橡胶构成。内衬14保持轮胎2的内压。

各个缓冲层16在带束12的端部部分位于该带束12与胎体10之间。缓冲层16由软质的交联橡胶构成。

图2中示出该轮胎2的胎面4的部分。在图2中，上下方向为轮胎2的径向，左右方向为轮胎2的轴向，与纸面垂直的方向为轮胎2的周向。

在该轮胎2中，胎面4具有基层30与顶层32。该胎面4具有双层构造。顶层32位于比基层30更靠径向外侧的位置。该轮胎2在顶层32与路面接触。该顶层32的外表面构成胎面表面34。顶层32由考虑了刚性的交联橡胶构成以能够发挥良好的耐磨损性。该轮胎2的顶层32使用一般作为用于顶层的橡胶组合物使用的橡胶组合物形成。

基层30被顶层32覆盖。基层30由低发热性的交联橡胶构成。该基层30有助于轮胎2的滚动阻力的减少。

该基层30具备中央部36与一对侧部38。在该轮胎2中，中央部36位于左右的侧部38之间。

中央部36位于赤道面上。赤道面该位于中央部36的一方的端部与另一方的端部之间。上述胎冠主沟18c位于该中央部36的一方的端部与另一方的端部之间。该胎冠主沟18c在径向上与中央部36重叠。该胎冠主沟18c的底部处的胎面4由构成基层30的一部分的中央部36与顶层32构成。

各个侧部38位于比中央部36更靠轴向外侧的位置。如图2所示，侧部38配置为与中央部36空开间隔。上述的胎肩主沟18s在轴向上位于中央部36与侧部38之间。在该轮胎2中，胎肩主沟18s在径向上未与基层30重叠。该胎肩主沟18s的底部处的胎面4仅由顶层32构成。在该胎肩主沟18s的底部未设置有基层30。

在图2中，双向箭头sb表示从胎肩主沟18s起至基层30为止的分离距离。该分离距离sb用沿胎肩主沟18s的法线测量的、从胎肩主沟18s起至基层30为止的最短距离表示。图2所示的胎面4中，从胎肩主沟18s起至侧部38为止的最短距离sb1比从该胎肩主沟18s起至中央部36为止的最短距离sb2短，因而分离距离sb用从胎肩主沟18s起至侧部38为止的最短距离sb1表示。

在该轮胎2中，分离距离sb为6mm以上且25mm以下。通过将该分离距离sb设定为6mm以上，由此在胎肩主沟18s与基层30之间确保足够量的顶层32。由于顶层32由考虑了刚性的交联橡胶构成，因而在该轮胎2中，能够防止以该胎肩主沟18s的底部为起点的损伤的产生。从该观点考虑，该分离距离sb优选为8mm以上。通过将该分离距离sb设定为25mm以下，由此能够适当地维持位于胎肩主沟18s与基层30之间的顶层32的量。由于能够确保由低发热性的交联橡胶构成的基层30的量，因而在该轮胎2中，能够实现滚动阻力的减少。从该观点考虑，该分离距离sb优选为20mm以下。

如上所述，该轮胎2具备刻设有一对胎肩主沟18s的胎面4，该一对胎肩主沟18s分别位于赤道面的轴向外侧，沿周向延伸，该胎面4具有基层30与覆盖该基层30的顶层32。特别地，该轮胎2的特征在于，基层30具备：中央部36，位于赤道面上；和一对侧部38，分别位于比该中央部36更靠轴向外侧的位置，该侧部38配置为与该中央部36空开间隔，胎肩主沟18s在轴向上位于中央部36与侧部38之间，而且，从该胎肩主沟18s起至基层30为止的分离距离sb在6mm以上且25mm以下。

在该轮胎2中，基层30配置为在径向上不与胎肩主沟18s重叠。该轮胎2在胎肩主沟18s的底部附近能够确保足够量的顶层32。因此，通过将考虑了刚性的交联橡胶使用在顶层32，从而能够抑制以胎肩主沟18s的底部为起点的损伤的产生。在该轮胎2中，还适当地维持位于胎肩主沟18s与基层30之间的顶层32的量。由于能够确保基层30的量，所以通过将低发热性的交联橡胶使用在基层30，从而该轮胎2能够实现滚动阻力的减少。该轮胎2能够不损失耐久性就实现滚动阻力的减少。

在图2中，双向箭头tb为位于中央部36的径向外侧的顶层32的厚度。该厚度tb在该轮胎2的赤道面上测量。双向箭头dc为胎冠主沟18c的深度。

在该轮胎2中，厚度tb与深度dc之差(tb-dc)优选为-3mm以上且3mm以下。通过将该差(tb-dc)设定为-3mm以上，由此能够适当地维持顶层32的厚度。由于能够抑制胎面4的磨损引起的基层30具体而言为中央部36的露出，因而在该轮胎2中，能够维持良好的耐久性。通过将该差(tb-dc)设定为3mm以下，由此能够适当地确保基层30具体而言为中央部36的量。该轮胎2能够实现滚动阻力的减少。

在图2中，双向箭头tc为位于侧部38的径向外侧的顶层32的厚度。该厚度tc用位于侧部38的径向外侧的顶层32的最小厚度表示。双向箭头ds为胎肩主沟18s的深度。

在该轮胎2中，厚度tc与深度ds之差(tc-ds)优选为-4mm以上且1mm以下。通过将该差(tc-ds)设定为-4mm以上，由此能够适当地维持顶层32的厚度。由于能够抑制胎面4的磨损引起的基层30具体而言为侧部38的露出，因而在该轮胎2中，能够维持良好的耐久性。通过将该差(tc-ds)设定为1mm以下，由此能够适当地确保基层30具体而言为侧部38的量。该轮胎2能够实现滚动阻力的减少。

如上所述，在该轮胎2中，由中央部36以及一对侧部38构成的基层30由低发热性的交联橡胶构成。该基层30有助于轮胎2的滚动阻力的减少。特别地，在该轮胎2中，从能够实现滚动阻力的减少的观点考虑，该基层30的损耗正切(以下，亦称为tanδ)优选为0.15以下。从适当地维持该基层30的韧性，抑制以胎肩主沟18s的底部为起点产生损伤的观点考虑，该损耗正切优选为0.06以上。

在该轮胎2中，基层30的复弹性模量e＊b优选为3mpa以上，并优选为7mpa以下。通过将复弹性模量e＊b设定为3mpa以上，由此能够适当地维持基层30的刚性。在轮胎2的行驶状态下，能够抑制基层30的变形，因而该基层30有效地有助于滚动阻力的减少。通过将该复弹性模量e＊b设定为7mpa以下，由此能够确保基层30的韧性。在该轮胎2中，能够抑制以胎肩主沟18s的底部为起点产生损伤。

在本发明中，损耗正切以及复弹性模量e＊依照“jisk6394”的规定测定。在该测定中，使用板状的试验片(长度＝45mm，宽度＝4mm，厚度＝2mm)。该试验片可以从轮胎2切出，也可以从用于基层30或顶层32的橡胶组合物制作片材，并从该片材切出。该损耗正切以及复弹性模量e＊的测定条件如下所述。

粘弹性分光仪：岩本制作所的“vesf-3”

初始形变：10％

动态形变：±1％

频率：10hz

变形模式：拉伸

测定温度：70℃

如上所述，在该轮胎2中，顶层32由考虑了刚性的交联橡胶构成以能够发挥良好的耐磨损性。具体而言，在该轮胎2中，该顶层32的复弹性模量e＊c适当地设定在4mpa～9mpa的范围内。

在图2中，双向箭头bb为中央部36的厚度。该厚度bb用中央部36的最大厚度表示。双向箭头bc为侧部38的厚度。该厚度bc用侧部38的最大厚度表示。

在该轮胎2中，厚度bc大于厚度bb。即，侧部38比中央部36厚。由于该轮胎2具有较厚的侧部38，因而特别是在该轮胎2安装于前轮的情况下，能够提高耐久性并且实现滚动阻力的减少。从该观点考虑，在该轮胎2中，优选侧部38比中央部36厚。

如上所述，在该轮胎2中，胎冠主沟18c在径向上与中央部36重叠。换言之，胎冠主沟18c位于中央部36的径向外侧。在该轮胎2中，在胎冠主沟18c的内侧，基层30的一部分亦即中央部36不中断而是沿轴向连续地延伸。在该轮胎2中，与在该胎冠主沟18c的内侧未设置有该中央部36的轮胎相比，能够实现低的滚动阻力。从该观点考虑，在该轮胎2中，优选胎冠主沟18c位于中央部36的径向外侧。

在图2中，双向箭头sb1为从胎肩主沟18s起至侧部38为止的分离距离。双向箭头sb2为从胎肩主沟18s起至中央部36为止的分离距离。在该轮胎2中，优选分离距离sb2比分离距离sb1长。

从以上的说明可明确，在本发明的充气轮胎2中，能够不损失耐久性就实现滚动阻力的减少。本发明特别是在主沟18的深度设定为12mm以上的、安装于卡车或大巴车等的重载荷用的充气轮胎2中起到显著的效果。

[实施例]

以下，通过实施例等来对本发明进行更详细的说明，本发明并不限定于上述实施例。

[实施例1]

获得具备图1所示的基本结构并具备下述表1所示的规格的轮胎(轮胎尺寸＝11r22.5)。在该轮胎的胎面刻设有4条主沟。上述主沟的深度为14.0mm。

基层的损耗正切设定为0.10。基层的复弹性模量e＊b设定为5.0mpa。此外，顶层的损耗正切为0.12，复弹性模量e＊c为6.0mpa。

从胎肩主沟起至基层为止的分离距离sb为10mm。位于中央部的径向外侧的顶层的厚度tb与胎冠主沟的深度dc之差(tb-dc)为0mm。位于侧部的径向外侧的顶层的厚度tc与胎肩主沟的深度ds之差(tc-ds)为-2mm。

[比较例1～3]

在比较例1～3中，变更胎面的结构并且如下述表1所示地设定分离距离sb、差(tb-dc)以及差(tc-ds)。此外，对于顶层的橡胶组合物使用与实施例1相同的橡胶组合物。基层的橡胶组合物使用与实施例1相同的橡胶组合物。

在比较例1中，基层由一对侧部构成。在该比较例1中，侧部的一部分配置为在径向上与胎肩主沟重叠。在该比较例1未设置有与实施例1的中央部相当的部件。

在比较例2中，基层由中央部与侧部设为一体的单一部件构成。因此，在基层的径向外侧配置有胎肩主沟。

在比较例3中，基层由一对侧部构成。在该比较例3中，在胎肩主沟的径向内侧未设置有侧部。另外，在该比较例3未设置有与实施例1的中央部相当的部件。

[实施例2～3以及比较例4～5]

除了如下述表1所示地设定分离距离sb之外，设置为与实施例1相同，而获得实施例2～3以及比较例4～5的轮胎。

[实施例4～5]

除了如下述表1所示地设定差(tb-dc)之外，设置为与实施例1相同，而获得实施例4～5的轮胎。

[实施例6～7]

除了如下述表1所示地设定差(tc-ds)之外，设置为与实施例1相同，而获得实施例6～7的轮胎。

[滚动阻力(rrc)]

使用滚动阻力试验机在下述条件下测定了轮胎的滚动阻力(单位n)。其结果在下述表1中用以比较例1为100的指数表示。数值越大滚动阻力越小越优选。

温度：20℃，

载荷：29.42kn

内压：800kpa

轮辋：正规轮辋

速度：80km/h

校准(束角：0°，外倾角：0°)

[耐久性]

将供试轮胎安装于轮辋(轮辋尺寸＝7.50×22.5)并填充空气将轮胎的内压调整为正规内压。将该供试轮胎与比较例1的轮胎进行刮擦安装，施加正规载荷使之在鼓试验机行驶10万km。行驶后对供试轮胎的胎肩花纹块的损伤状况(损伤的胎肩花纹块的数量)进行确认。其结果在下述表1中用以比较例1为100的指数表示。数值越大越能够抑制损伤越优选。

[耐磨损性]

将供试轮胎安装于轮辋(轮辋尺寸＝7.50×22.5)并填充空气将轮胎的内压调整为正规内压。将该供试轮胎与比较例1的轮胎进行刮擦安装，施加正规载荷使之在鼓试验机行驶10万km。行驶后对供试轮胎的胎面的磨损量进行了测量。其结果在下述表1中用以比较例1为100的指数表示。数值越大越能够抑制磨损越优选。

[综合性能]

求出在各评价中获得的指数之和。其结果作为综合性能而在下述表1中示出。数值越大越优选。

[表1]

如表1所示，实施例的评价相比于比较例高。特别是在实施例中，能够不损失耐久性就实现滚动阻力的减少。根据该评价结果，本发明的优越性显而易见。

[工业上的利用可能性]

以上说明的充气轮胎的胎面所涉及技术还能够应用于各种轮胎。