专利名称：子午线轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种子午线轮胎，特别是通过改良主掌其胎面补强的带(belt)，达成提升耐久性的高负重用的子午线轮胎。
背景技术：
卡车或巴士用轮胎或是建设车辆用轮胎等高负重用轮胎的带，一般而言带的主层是由相对于轮胎的赤道面以大倾斜角度，例如是以20～70°的倾斜角度平行排列而成的钢帘线(cord)，是通常等间隔的被埋设的橡胶化钢帘线层的大倾斜带层，相对于轮胎的赤道面以小倾斜角度，例如是以5～15°的倾斜角度平行排列而成的钢帘线，是通常等间隔的被埋设的橡胶化钢帘线层的小倾斜带层所组合构成。
也就是通过大倾斜带层，能够确保沿着带面变形的刚性[以下称为面内弯曲刚性(bending rigidity)]。另一方面，小倾斜带层通过其倾斜角度小的钢帘线配置以负担胎面边缘方向的张力，并抑制胎面的径向成长也防止行走(running)时的胎冠形状产生变化。
再者，带主层的构成，通常由车架侧向径向外侧、依序配置2层小倾斜带与1层或2层的大倾斜带的合计3～4层所构成。此处，由于小倾斜带层负担胎面边缘方向的张力，各层的钢帘线在邻近层间以交错方向配置，而且小倾斜带层外侧的大倾斜带层为2层时，为了提高面内弯曲刚性，各层的钢帘线在邻近层间以交错方向配置，然后小倾斜带层与大倾斜带层的邻近层间之中，为了防止最靠近车架侧的小倾斜带层的应变集中，也将钢帘线以交错方向配置是有效的。
因此，带主层中的全部带层的钢帘线成为在邻近层间互相交错配置，在致力于抑制胎面的径成长、提升内面弯曲刚性以及分散带端的应变上是有利的。
然而，胎面在负重转动之际，不可避免的会在带的端部区域产生剪应变(shear strain)。特别是带的钢帘线的倾斜角度愈小，然后带的宽度愈宽，所发生的剪应变愈大，位于橡胶与未粘着的钢帘线末端的带端产生龟裂，这些会进一步造成带层间的分离，并导致轮胎被破坏。
此处，由于大倾斜带的钢帘线的倾斜角度大所发生的剪应变小，可以加宽带宽，其主要目的为容易确保内面弯曲刚性。
另一方面，小倾斜带层为了达成其主要目的，实现对胎面径成长的抑制，必须确保钢帘线的倾斜角度小且最低限度的带宽，然而为了使轮胎的负重转动中的剪应变小，则必须将使带宽变窄或是钢帘线的倾斜角度变大，因此，不论是采用何种作法，对于胎面的径成长的抑制变得不够充分，随着行走径成长量会变大，从而使得耐切断分离性、耐发热性以及耐磨耗性变得显著的恶化。也就是，钢帘线的倾斜角度小的小倾斜带层，带宽更宽、然后带的倾斜角度更小的话，对于抑制胎面的径成长是有利的，然而，此会导致上述带端为起点的分离的发生，而阻止了这些的实现。
此处本发明的目的为提出一种方法，适用于抑制容易产生应变的小倾斜带层端部其龟裂的产生，且小倾斜带层的宽度更宽。
首先，发明者们将带的钢帘线的倾斜角度以及带宽，与胎面部的径成长以及带耐久性的关系进行种种的探讨。也就是，钢帘线的倾斜角度以及带宽如表1所示的种种变化，并调查每一个条件的胎面部的径成长以及带耐久性。其结果一并记入表1中，并将各评价项目全部整理的结果表示如图1以及图2。于是，胎面部的径成长，是测量当轮胎的内压由50kPa变化至700kPa时的胎面中心部分的径成长量，并且其结果以指数表示的，带耐久性是后述的鼓行走实验中到达由于带故障而不能行走为止的可行走时间以指数表示。
首先，钢帘线的倾斜角度如图1(a)所示，此角度在小于等于15°的话，带耐久性急速的降低，反之如图1(b)所示，可了解到倾斜角度愈小的话，愈能够抑制胎面部的径成长。因此，通过将钢帘线的倾斜角度设定在小于等于15°以抑制带端的龟裂，来达成抑制胎面部的径成长。
而且，带宽如图2(a)所示，增大到大于等于其胎面宽度的0.25倍，也就是宽度愈宽则带耐久性恶化，反之如图2(b)所示，了解到宽度愈宽则愈能够抑制胎面部的径成长。因此，通过将带宽设定为增大到大于等于胎面宽的0.25倍以抑制带端的龟裂，来达成胎面部的径成长的抑制。
另一方面，带宽超过胎面宽的0.50倍的话，在通过扩展带宽得到充分的抑制径成长的效果，反之由于应变的增加而导致耐久性大幅的降低，带宽设定为小于等于胎面宽的0.50倍。
此处的胎面宽是指胎面接地宽度，换言之是指负荷重量、轮胎内压以及轮辋在下列场合的胎面接地面的最大宽度。也就是说负重是指JATMA Year Book中记载的适用尺寸的轮最大负重(最大负荷能力)，轮胎内压是指上述规格中记载的适用尺寸的单轮最大负重所对应的空气压，轮辋是指上述规格中记载的适用尺寸的标准轮辋。
其次，发明者们对于作为带主层的小倾斜带层与大倾斜带层组合而成的带，详细的检讨带端部的龟裂的发生。
也就是，如同图3所示作为轮胎的赤道面O边界的带半部，从车架侧依序由小倾斜带层1B以及2B与大倾斜带层3B以及4B构成带主层，再于大倾斜带层4B上配置保护带层5B，在带结构中，各带层的钢帘线对于赤道面O的倾斜角度以及宽度如表2所示，检讨习知的带。
首先解析龟裂发生原因的小倾斜带层1B以及2B端部的应变，由于小倾斜带层1B、2B以及大倾斜带层3B的各层的钢帘线是在全部的层间相互交错的，包夹带层2B端的带层1B以及3B的钢帘线，个别与带层2B的钢帘线交错配置，因此在轮胎负重转动时，在施加负重正下方的带端部产生圆周方向的延伸之际，对于带层1B以及3B的位移带层2B为逆向位移的结果，新了解的是剪应变集中于带层2B的端部的径向外侧(以下表示为上)以及同内侧(以下表示为下)。
而且，在带层1B的端部上，虽然位于其上方的带层3B的钢帘线是与带层1B的钢帘线同向配置，但是由于带层3B具有径向内侧(弯曲变形的中心轴的更内侧)，在带层1B端部的拉伸量大，且宽度宽之故，会发生比较大的应变。另一方面，在带层1B的端部下，由于钢帘线的倾斜角度较小，然后比较存在有到车架的距离，因此应变的产生非常小。因此，应变是在带层1B端上以及同2B端上下产生问题。
其次，具有上述以往带的轮胎提供于鼓耐久试验之际，调查带端发生的龟裂与其进展的结果，以如图4(a)～(c)的模式来表示。
也就是，鼓行走过程中停止轮胎的行走，调查带端的龟裂的发生状态。首先，鼓行走距离在1000km时，如图4(a)所示，带层1B上以及带层2B上下产生3处的龟裂K1～K3，此为因应各带层端的应变的大小所产生的。
其次，鼓行走距离在2000km时，如图4(b)所示，上述各龟裂K1～K3成长的同时，带层1B上以及带层2B下的龟裂K1与K2相连接。
再者，鼓行走距离在3500km时，如图4(c)所示，由于连接在一起的龟裂K1、K2，与其它的龟裂K3或连接前的龟裂K1、K2相较之下，其成长极为迅速，因此带层1B与带层2B间的沿着带层产生的龟裂会过早的延伸，在此容易发生作为起点的带层间的分离故障被解明。因此，带层间分离在带层1B上以及带层2B下会特别造成问题。
发明内容
发明者们在基于关于上述带分离的发生过程的知识，锐意的研究关于回避此龟裂发展的方法，并发现到通过规定2层的小倾斜带层的宽度，对于减少龟裂原因的应变极为有效，因而完成了本发明。
也就是，本发明的主要构成如下所述。
(1)具有在车架的胎冠的径向外侧，对轮胎的赤道面倾斜延伸的多数条钢帘线索构成的橡胶化层的至少3层，其钢帘线于邻近层间以交错方向配置的带的子午线轮胎中，其特征在于该带的配置于车架侧的2层，是对轮胎的赤道面以小于等于15°的倾斜角度延伸的多数条钢帘线所构成的橡胶化层，在轮胎的宽度方向以胎面宽度的0.25～0.5倍宽度设置的小倾斜带层，该小倾斜带层的车架侧的带层宽度W1与剩余带层宽度W2的比W2/W1为1.1～1.3。
(2)根据上述(1)的子午线轮胎中，其特征在于在小倾斜带层中，钢帘线的配置成为其层内所占有的个别独立的钢帘线区分为多个束，且在每一束内具有多数条钢帘线，相较于各束内的邻近钢帘线的间隔，束与此束邻近的钢帘线的间隔较宽。
(3)根据上述(2)的子午线轮胎中，其特征在于大于等于30％的小倾斜带层的钢帘线形成束。
(4)于上述(2)或是(3)的子午线轮胎中，其特征在于与小倾斜带层垂直方向的单位宽度内的钢帘线的平均埋设条数为N，各束的钢帘线的条数为n的同时，束与此束邻近的钢帘线的间隔部分的与钢帘线的垂直方向的距离为Qi时，满足下式。
1/5≤Qi×N/n≤3/4(5)于上述(2)、(3)或是(4)的子午线轮胎中，其特征在于小倾斜带层的一侧端的、钢帘线束彼此间的轮胎圆周方向长度Qi/sinθ的、轮胎的沿着全圆周的总合，对于其一侧端的圆周长度L满足下式。
L×1/5≤∑(Qi/sinθ)≤L×3/4(6)于上述(2)至(5)的任意一项的子午线轮胎中，其特征在于束内的邻近钢帘线间隔为Pi，钢帘线的直径d的钢帘线沿着全圆周均匀且平行配置时的钢帘线间隔为P0时，满足下式。
-d＜Pi＜P0(7)于上述(2)至(6)的任意一项的子午线轮胎中，其特征在于束内相邻的至少两条的钢帘线为部分的互相接触。
(8)于上述(2)至(7)的任一项的子午线轮胎中，其特征在于对于钢帘线的多数条束的内接圆与外接圆的半径距离差，为钢帘线直径的1～3倍。
(9)于上述(1)至(8)的任意一项的子午线轮胎中，其特征在于钢帘线的直径为2.5～4.0mm。
(10)于上述(2)至(9)的任意一项的子午线轮胎中，其特征在于各束内的钢帘线条数为2～5条。
(11)于上述(2)至(10)的任意一项的子午线轮胎中，其特征在于各束内的邻近钢帘线间隔为0.2～0.5mm，且束与此束邻近的钢帘线的间隔为2～10mm。
(12)于上述(1)至(11)的任意一项的子午线轮胎中，其特征在于钢帘线的断面二次矩I对钢帘线断面积A的比I/A为大于等于0.015。
此处，上述钢帘线可以使用多数条丝(filament)搓捻而成的钢帘线，也可以使用单丝构成的单丝钢帘线，其材质可以是钢或是化学纤维。
图1所示为钢帘线的倾斜角度与带的耐久性以及胎面的径成长量的关系图。
图2所示为小倾斜带层的宽度与带的耐久性以及胎面的径成长量的关系图。
图3所示为以往的带的结构图。
图4所示为带的堆栈层间其龟裂的传导图。
图5所示本发明的轮胎的主要部位的剖面图。
图6所示为本发明的带其龟裂发生的模式图。
图7所示为小倾斜带层的宽度比与龟裂长度的关系图。
图8所示为依照本发明的小倾斜带其钢帘线的配置的模式图。
图9所示为习知钢帘线的配置的模式图。
图10所示为依照本发明的小倾斜带其钢帘线的配置的模式图。
图11所示为钢帘线的配置的模式图。
图12所示为全钢帘线以等间隔配置场合的图。
图13为例示钢帘线束的配置型态的图。
图14所示为依照本发明的各种钢帘线配置的示意图。
图15所示为各种带结构其行走距离与龟裂长度的关系的图。
符号说明1钢帘线；
2、2-1、2-2、2-3束；1B、2B小倾斜带层；3B、4B大倾斜带层；5B保护带层；B带；C车架；d钢帘线直径；K1、K2、K3龟裂；n各束的钢帘线的条数；N钢帘线的平均埋设条数；O赤道面；P0钢帘线沿着全圆周均匀且平行配置时的钢帘线间隔；Pi束内的邻近钢帘线间隔；Qi束与此束邻近的钢帘线的间隔；T胎面；TW胎面宽度；W1、W2小倾斜带层宽度具体实施方式
在图5中表示依照本发明的建设车辆用子午线轮胎的宽度方向断面的主要部位。
此轮胎在一对的胎边(bead)部间环状延伸的车架C的胎冠部的径向外侧，依序配置至少3层的带B(在图标例中是5层)以及胎面T。
带B由车架C侧向其径向外侧，依序由2层的小倾斜带层1B以及2B、2层的大倾斜带层3B以及4B、然后以一层的保护带层5B堆栈而成。也就是，带B的各带层1B～5B，是对轮胎的赤道面倾斜的平行配置而成，且多数条的钢帘线的橡胶化层在邻近层间交错向配置的，带层1B以及2B，是具有钢帘线对轮胎的赤道面O小于等于15°，优选为3～12°的倾斜角度延伸，且宽度W1以及W2为胎面宽TW的0.25～0.50倍宽度的小倾斜带层，另一方面带层3B以及4B，与小倾斜带层相较之下，是宽度较宽且钢帘线的倾斜角度较大的大倾斜带层。
于是，保护带层5B，具有较宽的宽度，其钢帘线对轮胎的赤道面以较大倾斜延伸的钢帘线配置构成的橡胶化层，其具有的主要功能是作为当轮胎受到外部伤害时的保护层。
此处，小倾斜带层1B以及2B，特别是小倾斜带层2B下的应变的减少，对于避免带层间分离故障是有效的。也就是说在图5所示的带层结构中，关于各带层的钢帘线的对轮胎赤道面的倾斜角度以及宽度具有如表3所示的规格的带，在分析龟裂发生原因的小倾斜带层1B以及2B端部的应变，解释了发生在小倾斜带层2B下的应变如同发生在小倾斜带层1B下的应变而相当小。而且，小倾斜带层1B上的应变是通过使该带层的宽度变窄以减少。另一方面，虽然该小倾斜带层2B下的应变会由于带2B宽于带1B而变得不利，但是由于在小倾斜带层2B下没有小倾斜带层1B所造成的限制，与以往的带结构相比应变不会增加。
再者，具有上述带结构的轮胎在提供鼓耐久试验之际，调查带端发生的龟裂以及其进展的结果，以如图6(a)～(c)的模式来表示。
也就是，鼓行走过程中停止轮胎的行走，调查带端的龟裂的发生状态。首先，鼓行走距离在1000km时，如图6(a)所示，带层1B上以及带层2B上产生2处的龟裂K1以及K3，此为因应各带层端的应变的大小所产生的，龟裂的成长是等于或是小于图4(a)所示的龟裂K1以及K3。
其次，鼓行走距离在2000km时，如图6(b)所示，虽然上述各龟裂K1以及K3成长，但是不会如同以往的带那样的龟裂彼此连接，并以与龟裂发生初期相同的进展速度成长。
再来，鼓行走距离在3500km时，如图6(c)所示，由于各龟裂K1以及K3其后也以一定的速度成长，且不会急速进展，因此解释明白了能够回避带层间分离故障的发生。
如同上述，发现到通过使小倾斜带层1B以及2B的宽度比与以往带的场合相反，在各带层端下侧降低了在带端应变的产生，且龟裂的传导不会相连，而改良了龟裂的进展形态。
此处，小倾斜带层1B以及2B的宽度作种种的变化，鼓行走试验的鼓行走距离调查2000km时所产生的小倾斜带层的端部的龟裂长度。其结果如图7所示，发现到在基本状态下小倾斜带层2B下的龟裂未发生，且同带层2B上以及带层1B上的龟裂的发生抑制在容许范围(龟裂长度45mm)内，必须要将比W2/W1限制在1.1～1.3。而且，在图7中，在相同的比W2/W1下，将带的钢帘线配置如同后述进行了束化场合的结果，以束钢帘线表示。
也就是，比W2/W1未满1.1的话，与以往的带结构相同，在小倾斜带层2B下发生，且通过与小倾斜带层1B上的龟裂连接，龟裂的进展速度增加的很大且带层间分离故障容易发生。
另一方面，比W2/W1超过1.3的话，虽然小倾斜带层2B下的龟裂不会发生，由于与小倾斜带层相比之下同带层2B的宽度变宽，带层2B端上的应变增加的结果，带层2B端上的龟裂增大。
再者，在小倾斜带层1B以及2B中，其结构如图8所示的展开视点，各带层内所占个别独立的钢帘线1区分为束2，且每一束2包括多数条钢帘线1，相较于各束2内的邻近钢帘线1的间隔Pi，束2与此束2邻近的钢帘线1的间隔Qi较宽，有利于赋予钢帘线1的配置。
也就是，如同前述的，子午线轮胎的小倾斜层的宽端橡胶的破坏过程，无关于钢帘线末端产生的细微龟裂沿着钢帘线进展的初期阶段，如同图9中以往结构的展开视点所示，依照以往技术将钢帘线平行排列的场合，龟裂很快的在相互邻近的钢帘线1间成长，且在相互堆栈的带层间相连而急速扩大，从而进展至带分离而较为不利。
相对于此，本发明如图10所示的图8的X-X线剖面，束2与束2的间隔Qi(或者是掺杂有不属于束的钢帘线1时其钢帘线1与束2的间隔)，由于与以往等间隔配置场合的邻近钢帘线间隔相比之下较宽，因此在间隔Qi的邻近钢帘线之间不会产生龟裂成长，因此能够有效的抑制其后带分离急速进展之带的堆栈层彼此间的龟裂扩大。
此处，带层的宽比W2/W1限制在上述的1.1～1.3，关于小倾斜带层1B以及2B，各带层的钢帘线为束的配置时，其鼓行走实验的鼓行走距离调查于2000km时所产生的小倾斜带层端部的龟裂长度。其结果如表4所示，通过使钢帘线的钢帘线区分为束，而能够使龟裂长度降低至1/3的程度。
尚且，为了使间隔Qi比间隔Pi宽而将形成每一条束中含有数条的钢帘线的多数条束形成包含有束，在考虑到如同比较图8与图9而通过增加钢帘线的直径(约为2.5～4.0mm)以使带的总强度与以往的带相等并减少钢帘线的数，以使束内的钢帘线间隔宽度Pi在与以往等间隔配置时的钢帘线间隔P0(请参照图9)相比时不小于P0，优选为加宽上述间隔Qi。
而且，构成小倾斜带层1B以及2B的带中，优选为大于等于30％的钢帘线区分为束。也就是，与全部的钢帘线以等间隔配置的场合相比，为了在维持轮胎圆周方向的刚性情况下，得到足以防止发生于钢帘线端的龟裂的传播所必须的钢帘线间隔，至少需将30％的钢帘线形成束较为有利。
此处，关于形成束的钢帘线的配置，与钢帘线长度方向垂直的剖面如图11(a)以及(b)所示。另一方面如同图(c)中，这些钢帘线个别独立地以等间隔P0配置。通过从图11(c)的状态，如同(a)所示的形成每一束中含有3条钢帘线的束，而能够使钢帘线间隔P0成为更宽间隔的Qi，从而能够抑制龟裂的连接。再者，如同图(b)，即使将4条钢帘线成一束与分散的未成束钢帘线，同样的加宽钢帘线间隔Qi，而能够抑制龟裂的成长。这些束的形态，可以采用如同图(a)左端所示的束2-1是束内的各钢帘线接触的场合，其中间所示的束2-2是束内的3条钢帘线之间隔有微小空隙的场合，其右端所示的束2-3是束内的钢帘线包含接触者与未接触者的场合，然而在由防止钢帘线接触造成磨损的观点来考虑，优选为束2-2的形态。
其次，各束2内的钢帘线1的条数优选为2～5条。这是因为为了使束间的间隔变大，束内的钢帘线数必须要大于等于2条，然而超过5条的话，由于会使得带处理(belt treat)内的刚性极端的不均匀，带的面内刚性无法确保能够提供转弯(cornering)的力量，因此钢帘线的数目范围是限制在2～5条。
再者，各束2内的邻近钢帘线间隔Pi为0.2～0.5mm，且束2与此束2邻近的钢帘线1的间隔Qi为2～10mm的话较为有利。也就是，间隔Pi未满0.2mm的话，束内的龟裂进展性恶化，且同间隔Pi超过0.5mm的话，不容易确保充分的间隔Qi。另一方面，间隔Qi未满2mm的话，束间的龟裂抑制效果变得不充足，同间隔Qi超过10mm的话，会造成转弯力的降低。
此处若干条的钢帘线形成束，此时的钢帘线间隔为间隔Pi(i＝1～n-1)而较前述间隔P0略窄，如果此束具有较上述更宽的钢帘线间隔且为简单的交互配置，根据钢帘线束的形成实例、束间隔部分的配置实例等，束部分的钢帘线切断端面的初期龟裂会在短时间内互相连结，进而在圆周方向形成明显的大龟裂。
例如是，如图12所示，从对钢帘线垂直的方向观察时，每单位宽度的钢帘线平均埋设条数为N(条)，每一条钢帘线于宽度方向所占的距离为1/N(mm)，此处等于平均钢帘线间隔P0与钢帘线直径的和。
1/N＝d+P0此处如图13所示，单位宽度内n条的钢帘线形成束时，这些占有的宽度方向距离，平均而言为前述的每一条钢帘线的距离乘以条数n所得的结果，它等于n乘以钢帘线直径、(n-1)乘以窄钢帘线间隔与宽间隔Qi的和，因而成为n/N＝n(d+P0)＝Qi+nd+∑Pi (i＝1～n-1)因此间隔Qi对n条钢帘线占有的区域n/N的比率成为Qi÷(n/N)＝Qi×N/n于是，n条的钢帘线形成束时，此些原本占有的宽度方向为n/N，宽间隔Qi是通过将束内的钢帘线聚集并使其间隔变窄以得到的，因此间隔Qi具有充足宽度的话将能够避免束与其它束之间的龟裂进展。然而，为此必须要使钢帘线彼此之间接近，依此的话，如同前述的在钢帘线切断端的初期龟裂，将会与邻近钢帘线切断端的初期龟裂很快的连接起来，其会导致与初期具有大龟裂面相同的现象并使得龟裂的进展速度加快，其结果会导致无法改善分离故障的问题。
在同时考虑此些优点、缺点，并实验地调查能够有效抑制分离故障的间隔Qi，1/5≤Qi×N/n≤3/4时，优选为1/4≤Qi×N/n≤2/3时，能够有效抑制由钢帘线束至邻近钢帘线束的龟裂的进展以抑制带层间的分离。
尚且在此场合，不证自明的n为大于等于2条的自然数。而且，间隔Qi对钢帘线束的任意束间隔Pi也为Qi≥2Pi(i＝1～n)，优选为能够满足Qi≥2P0的关系。
此处，本发明建议满足下列关系式1/5≤Qi×N/n≤3/4优选为满足1/4≤Qi×N/n≤2/3其中N为钢帘线的多数条的束、与此束邻近的其它相同的束或是钢帘线，在上述束内的钢帘线间隔以更宽间隔配置而成的带层，在与钢帘线垂直方向的单位宽度内的钢帘线平均埋设条数，也就是，单位宽度内钢帘线埋设条数的在轮胎的圆周方向的充足间隔所求取的平均值，n为各束的钢帘线的条数，且Qi为上述宽间隔部分的与钢帘线垂直方向的距离。
然后，看见上述间隔Qi平均的沿着轮胎全圆周的场合，带层的一侧端的圆周长为L的话，在满足L×1/5≤∑(Qi/sinθ)≤L×3/4优选为满足L×1/4≤∑(Qi/sinθ)≤L×2/3的关系式时，轮胎整体更能够发挥抑制带层间分离的效果。
尚且，钢帘线束之中邻近钢帘线间的个别间隔Pi，虽然一般被期望比平均配置时的间隔P0更小。但是钢帘线束具有使在带层侧边的圆周长变小的效果，如同图14所示的种种形态，即使是钢帘线彼此投影地互相重叠，也或是间隔Pi为0，在投影式重叠部分存在的状态，实际上钢帘线彼此之间部分接触，也不会损及前述的效果。
此处，在本发明中，带层的钢帘线束内的钢帘线间隔为Pi，钢帘线直径d的钢帘线沿着全圆周均匀且平行配置场合的钢帘线间隔为P0时，优选为满足下列条件。
-d＜Pi＜P0再者，带层的钢帘线束内，彼此邻近至少2条钢帘线也可以部分互相接触。
而且，钢帘线也可以如同上述的在投影面重叠或是部分接触，在此场合，对于成为带层基准的钢帘线，即使向轮胎的半径方向内外偏移一条的量，也不会损及前述的效果。
依此，对于钢帘线的多数条的束的内接圆与外接圆的半径距离的差为钢帘线直径的1～3倍。
尚且，钢帘线束内的钢帘线重叠且部分接触的配置的场合，关于此钢帘线间隔Pi，在上述式中钢帘线间隔Pi表示为负值。
其次，钢帘线的钢帘线直径d为大于等于1.8mm，特别是大于等于2.5mm的大型轮胎，通过在负重的状况下行走在恶劣路面使得胎面强制变形，在输入带的压缩方向的力时容易发生钢帘线的断裂，此情形如同前述，当钢帘线束间的钢帘线间隔变大，钢帘线在带层面内变得容易变形的场合特别严重，因此钢帘线容易产生金属疲劳的破坏。
相对于此，将作为钢帘线的弯曲刚性指针的断面二次矩的比值变大是有效的。尚且，虽然由经验可以得知钢帘线的丝直径变大的话弯曲刚性会增加，但是在考虑到轮胎制造时的便利性的话，0.5mm为丝直径的界限。
在钢帘线的弯曲刚性的计算中，如果仅将丝的断面二次矩加算的话，在经验上会造成刚性的过小评价，反之，将所有的钢帘线固定在绝缘橡胶等的话会造成过大评价。此处，当钢帘线中的核心与轴套的丝，或是线(strand)彼此间的缝隙率为95％时，断面二次矩的对钢帘线断面积比I/A大于等于0.015的话，分离耐久性与钢帘线的弯曲刚性可以同时成立。
此时表示为I＝π/64×∑dfi4+(1-k)π/4×∑(Si2×dfi2)A＝π×4×∑dfi2式中，dfi为第i条丝的直径，Si为第i条钢帘线的来自钢帘线中心的距离。
依此，此轮胎即使在钢帘线直径大于等于1.8mm的场合，通过比I/A大于等于0.015，能够防止钢帘线的疲劳断裂，并有效防止层间分离故障的发生。
用以实施发明的最佳型态图5中断面所示的尺寸40.00 R57的建设车辆用子午线轮胎(胎面宽980mm)中，其带的各带层使用表5所示的规格，以制作测试用的轮胎。
关于依此所得的轮胎，在内压700kPa以及荷重The Tire and RimAssociation规格的150％负重下，以10km/h进行鼓(5m直径)行走，通过鼓耐久性试验测量小倾斜带层1B以及2B之间发生的龟裂长度。尚且，通过制作若干个相同规格的轮胎以同时进行鼓行走试验，每行走一定距离后将一个轮胎提供用于解剖，进行龟裂长度的测定。其测定结果如表6以及图15所示。
(*)根据表4如表6以及图15所示，以往结构的带所构成的轮胎，在行走距离3800km发生带故障，依照本发明所规定的带宽的轮胎，能够完全走完4500km的距离。
也就是，以往带的轮胎，小倾斜带层1B以及2B之间的龟裂连接，行走距离到2000km以后的龟裂进展速度约变为2倍，此龟裂在超过200mm时会发生带层间分离故障，而变得不能行走。
另一方面，具有依照本发明的带结构的轮胎，由于在小倾斜带层2B下不会发生龟裂，能够避免带层间龟裂的连接，且所发生的龟裂的成长维持初期的进展速度，完全走完4500km时的龟裂长度约100mm，是以往例子的一半。
再者，将带层的钢帘线作为束配置形成列的话，龟裂长度能够抑制在1/3的程度。
尚且，关于依照本发明的发明轮胎1以及2，在轮胎的内压由50kPa至700kPa变化之际测量其胎面中心部，几乎不会产生差异。此处表示由于支配径成长的小倾斜带层间的交错角度以及交错宽度对于以往的带而言没有发生变化，因而得到适当的张力负担(tension bearing)。
产业上的可利用性依照本发明，能够有效的抑制作为带的宽度端分离的原因的使用在带的钢帘线其末端附近的龟裂的成长进展，其中此带的宽度端分离被视为以往子午线轮胎的胎面补强的弱点。
权利要求
1.一种子午线轮胎，为具有在车架的胎冠的径向外侧，对轮胎的赤道面倾斜延伸的多数条钢帘线所构成的橡胶化层的至少3层，这些钢帘线在邻近层间以交错方向配置的带的子午线轮胎，其特征在于上述带的配置在车架侧的2层，是对轮胎的赤道面以小于等于15°的倾斜角度延伸的多数条钢帘线所构成的橡胶化层，在轮胎的宽度方向以胎面宽度的0.25～0.5倍宽度设置的小倾斜带层，该小倾斜带层的车架侧的带层宽度W1与残余带层宽度W2的比W2/W1为1.1～1.3。
2.根据权利要求1所述的子午线轮胎，其特征在于在上述小倾斜带层中，上述钢帘线的配置成为其层内所占有的个别独立的上述钢帘线区分为多个束，且在每一束内具有多数条钢帘线，相较于各束内的邻近钢帘线的间隔，束与此束邻近的钢帘线的间隔较宽。
3.根据权利要求2所述的子午线轮胎，其特征在于大于等于30％的上述小倾斜带层的上述钢帘线形成束。
4.根据权利要求2或是3所述的子午线轮胎，其特征在于与上述小倾斜带层垂直方向的单位宽度内的钢帘线的平均埋设条数为N，各束的钢帘线的条数为n的同时，束与此束邻近的钢帘线的间隔部分的、与钢帘线的垂直方向的距离为Qi时，满足下式。1/5≤Qi×N/n≤3/4
5.根据权利要求2、3或是4的子午线轮胎，其特征在于上述小倾斜带层的一侧端的、钢帘线束彼此间的轮胎圆周方向长度Qi/sinθ的、轮胎的沿着全圆周的总合，对于其一侧端的圆周长度L满足下式。L×1/5≤∑(Qi/sinθ)≤L×3/4
6.根据权利要求2至5的任意一项的子午线轮胎，其特征在于上述束内的邻近钢帘线间隔为Pi，钢帘线的直径d的钢帘线沿着全圆周均匀且平行配置时的钢帘线间隔为P0时，满足下式。-d＜Pi＜P0
7.根据权利要求2至6的任一项的子午线轮胎，其特征在于上述束内相邻的至少两条的钢帘线为部分的互相接触。
8.根据权利要求2至7的任意一项的子午线轮胎，其特征在于对于上述钢帘线的多数条束的内接圆与外接圆的半径距离的差为钢帘线直径的1～3倍。
9.根据权利要求1至8的任意一项的子午线轮胎，其特征在于上述钢帘线的直径为2.5～4.0mm。
10.根据权利要求2至9的任意一项的子午线轮胎，其特征在于上述各束内的钢帘线条数为2～5条。
11.根据权利要求2至10的任意一项的子午线轮胎，其特征在于上述各束内的邻近钢帘线间隔为0.2～0.5mm，且束与此束邻近的钢帘线的间隔为2～10mm。
12.根据权利要求1至11的任意一项的子午线轮胎，其特征在于上述钢帘线的断面二次矩I对钢帘线断面积A的比I/A为大于等于0.015。
全文摘要
本发明涉及一种子午线轮胎，特别是涉及一种致力于提升耐久性的高负重用子午线轮胎，在轮胎宽度方向以胎面宽度的0.25～0.50倍设置的小倾斜带层，通过使小倾斜带层的接近车架侧的带层宽度(W1)与剩余带层的宽度(W2)的比(W2/W1)为1.1～1.3，能够有效的抑制作为带的宽度端分离的原因、使用在带的钢帘线其末端附近的龟裂的成长进展，克服子午线轮胎的胎面补强的弱点。
文档编号B60C9/26GK1538915SQ0281529
公开日2004年10月20日 申请日期2002年6月5日 优先权日2001年6月5日
发明者小林一臣, 安藤修司, 司 申请人:株式会社普利司通