充气子午轮胎的制作方法
【专利摘要】一种充气子午轮胎，其中，具备将多根单股钢丝(10)拉齐地埋设于橡胶中而形成的带束层，能够一边良好地维持轮胎耐用性能一边减小滚动阻力，具备：一对胎圈部；一对胎侧部；和胎面部，其中在所述一对胎圈部之间架设有胎体层，在所述胎面部中的胎体层的外周侧，在所述一对胎侧部之间配置有将多根单股钢线(10)拉齐地埋设在橡胶中而形成的带束层。所述单股钢线(10)的裸线直径为0.30mm～0.40mm，所述单股钢线(10)的每条绕其轴被施加了扭转，所述单股钢线(10)相对于轴向的线表面扭转角(θ)为1°～15°，并且所述单股钢线(10)的表面残余应力为0MPa以下。
【专利说明】充气子午轮胎
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备将多根单股钢丝拉齐地埋设于橡胶中而构成的带束层的充气子午轮胎。
【背景技术】
[0002]以往，作为充气子午轮胎的带束层的增强帘线，使用将多根单丝(7 〃 9 ^ >卜，filament)捻合而成的钢丝帘线。然而，因在单丝间形成的内部空隙，多根单丝捻合而成的钢丝帘线的帘线直径增大，与之相伴地，需要大量的涂层橡胶，因此充气子午轮胎的滚动阻力容易增大。
[0003]于是，为了减少带束层的覆盖橡胶以减 小充气子午轮胎的滚动阻力，而提出了使用单股钢丝来作为带束层的增强帘线的方案(例如，参照专利文献I~3)。此处，为了充分确保单股钢线所产生的增强效果，需要通过拔丝加工来使单股钢线的强度足够高。然而，被拔丝加工了的单股钢线越是在加工中靠近与拔丝模具接触的钢丝表面侧的部位、越在金属组织上产生过度的取向。因此，若将该单股钢线原样地用作带束层的增强帘线，则例如，在以周向主槽为边界而在胎面部产生弯曲的情况下、有时单股钢线会产生折损，存在轮胎耐用性能下降这一问题。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平4 - 95506号公报
[0007]专利文献2:日本特开2006 - 218988号公报
[0008]专利文献3:日本特开2010 - 89727号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的问题
[0010]本发明的目的是提供具备将多根单股钢丝拉齐地埋设于橡胶中而构成的带束层的、既能良好地维持轮胎耐用性能又能减小滚动阻力的充气子午轮胎。
[0011]用于解决问题的技术方案
[0012]用于实现上述目的的本发明的充气子午轮胎，其特征在于，具备:
[0013]一对胎圈部；
[0014]一对胎侧部；和
[0015]胎面部，其中在所述一对胎圈部之间架设有胎体层，在所述胎面部中的胎体层的外周侧，在所述一对胎侧部之间配置有多根单股钢线拉齐地在橡胶中埋设而形成的带束层，
[0016]所述单股钢线的裸线直径为0.30mm~0.40mm,
[0017]所述单股钢线的每条绕其轴被施加了扭转，所述单股钢线的相对于轴向的线表面扭转角为1°~15°，并且，[0018]所述单股钢线的表面残余应力为OMPa以下。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是表示包括本发明的实施方式的充气子午轮胎的子午线半剖视图。
[0020]图2是表示在本发明中带束层所使用的单股钢线的侧视图。
[0021]图3是表示将图2的一部分放大表示的单股钢线的侧视图。
【具体实施方式】
[0022]下面参照附图来详细说明本发明的构成。图1表示包括本发明的实施方式的充气子午轮胎，图2及图3表示在本发明中带束层所使用的单股钢线。
[0023]在图1中，I是胎面部，2是胎侧部，3是胎圈部。在左右一对的胎圈部3、3(图1中仅表示单侧)间架设有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向上延伸的多根增强帘线，且绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎内侧向外侧折返。作为胎体层4的增强帘线，通常使用有机纤维帘线，但是，也可以使用钢丝帘线。在胎圈芯5的外周上配置有沿口填胶6，该沿口填胶6由胎体层4的主体部分和折返部分包围。
[0024]另一方面，在胎面部I的胎体层4的外周侧，埋设有在一对胎侧部2、2(在图1中仅表示单侧)之间配置的多层的带束层8。该带束层8包括相对于轮胎周向倾斜配置的多根增强帘线，且配置为在层间增强帘线互相相交、即增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度不同。在带束层8中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度(也称为帘线角度)设定为例如10。?40。的范围。
[0025]在带束层8的外周侧，以提高高速耐用性为目的而配置有增强帘线相对于轮胎周向以5°以下的倾斜角度排列而成的至少一个带束保护层9。该带束保护层9，优选采用将至少一根增强帘线拉齐地进行橡胶涂层而构成的带状件在轮胎周向上连续地卷绕的无缝结构。此外，带束保护层9也可以配置成如图示那样覆盖带束层8的宽度方向的整个区域，或者，也可以配置成仅覆盖带束层8的宽度方向外侧的边缘部。作为带束保护层9的增强帘线，能够使用单独或复合利用尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、芳纶等有机纤维而成的帘线。
[0026]在上述充气子午轮胎中，作为构成带束层8的增强帘线，使用了绕轴施加了扭转的单股钢线10(参照图2及图3)。在图3中，在单股钢线10的表面上形成有拔丝加工所引起的拔丝痕11，而基于该拔丝痕11判断出的单股钢线10相对于轴向的线表面扭转角Θ为I。?15°的范围。
[0027]在具备如上述那样多根单股钢线10拉齐地在橡胶中埋设而成的带束层8的充气子午轮胎中，将各单股钢线10绕其轴扭转，并将该单股钢线10相对于轴向的线表面扭转角Θ规定为上述范围，从而能够缓和在单股钢线10中拔丝加工所引发的金属组织的取向，因此，能够改善单股钢线10的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能。
[0028]此外，在对单股钢线10施加了扭转的情况下，单股钢线10的笔直性变得良好，在轮胎成型工序中可改善连接带束层8 ( mu, splice)时的精度。该单股钢线10的笔直性的改善有助于提高轮胎耐用性能。其结果，能够良好地维持轮胎耐用性同时能够基于单股钢线的使用来减小充气子午轮胎的滚动阻力。[0029]此处，若线表面扭转角Θ不满1°，则单股钢线10的耐疲劳性的改善效果不够充分，其笔直性的改善效果也不够充分。此外，若线表面扭转角Θ超过15°，则单股钢线10的生产率下降。
[0030]将线表面扭转角Θ控制在上述范围的方法可采用公知的方法，例如，可举出用年线机来赋予扭转。
[0031]再有，在本发明中，线表面扭转角Θ是如下这样测定出来的。首先，从充气子午轮胎中取出单股钢线，将该线浸溃于有机溶剂中以使在表面附着的橡胶鹏润，然后除去该橡胶。接着，用光学显微镜观察单股钢线并测定单股钢线的裸线直径d(mm)，并且根据在线表面形成的拔丝痕来测定图2所示的扭转间距P(mm)的1/2的值，将该值翻倍来求出扭转间距P。扭转间距P为至少10个部位的测定值的平均值。基于该裸线直径d及该扭转间距P利用下述(I)式算出线表面扭转角Θ。
[0032]Θ = ATAN(31 X d/P) X 180/ π (I)
[0033]在上述充气子午轮胎中，构成带束层8的单股钢线10的表面残余应力σ为OMPa以下，优选为低于OMPa，更优选为-50MPa以下。对将表面残余应力σ控制在上述那样的范围内的方法没有特别限定，可举出光整拔丝加工和/或喷丸硬化处理等。例如，在日本特开平7-308707号公报、日本特开平8-24938号公报、日本特开平11-199979号公报中，公开了用于使表面残余应力σ为负值的具体方法。
[0034]通过如上述那样使单股钢线10的线表面的形变为O或为压缩侧，在因胎面部I的弯曲使单股钢线10弯折并在线表面产生了拉伸形变时，在发生了该拉伸形变的部分难以发生断裂，因此，能够进一步提高轮胎耐用性能的改善效果。
[0035]此处，如果单股钢线10的表面残余应力σ比OMPa大，则在胎面部I弯曲了时，单股钢线10容易折损。此处，通过使表面残余应力σ低于OMPa，使线表面的形变为压缩侧，从而能够抑制单股钢线10的折损。特别地，通过使单股钢线10的表面残余应力σ为一50MPa以下，能够有效地防止胎面部I的弯曲所导致的单股钢线10的断裂。单股钢线10的表面残余应力σ的下限值没有特别限定，例如，也可以是一2000MPa。单股钢线10的表面残余应力σ例如是OMPa~一 40MPa、一 5OMPa~一 lOSMPa。
[0036]再有，单股钢线的表面残余应力σ利用使用X射线的应力测定法来测定。即、在改变试样面的法线与晶格面的法线所成的角度φ来调查其衍射线的衍射角度(2 Q1)的变
化时，利用下述(2)式求出表面残余应力σ。
[0037](式I)
[0038]
【权利要求】
1.一种充气子午轮胎，其特征在于，具备: 一对胎圈部； 一对胎侧部；和 胎面部，其中在所述一对胎圈部之间架设有胎体层，在所述胎面部中的胎体层的外周侧，在所述一对胎侧部之间配置有将多根单股钢线拉齐地埋设在橡胶中而形成的带束层，所述单股钢线的裸线直径为0.30mm?0.40mm, 所述单股钢线的每条绕其轴被施加了扭转，所述单股钢线的相对于轴向的线表面扭转角为1°?15°，并且， 所述单股钢线的表面残余应力为OMPa以下。
2.根据权利要求1所述的充气子午轮胎，其特征在于， 所述带束层构成为满足以下条件:所述带束层的每50mm宽度的所述单股钢线的拉伸刚度为1200kN/50mm以上，并且，所述带束层的每50mm宽度的所述单股钢线的面外弯曲刚度为 10000N.mm2/5Omm 以上。
3.根据权利要求1或2所述的充气子午轮胎，其特征在于， 所述单股钢线的表面残余应力为一 50MPa以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气子午轮胎，其特征在于， 在所述带束层的至少边缘部的外周侧卷绕有带束保护层。
5.根据权利要求4所述的充气子午轮胎，其特征在于， 使用总纤度为1400dteX/l?2100dteX/l且由尼龙66构成的单捻帘线作为所述带束保护层的增强帘线。
【文档编号】B60C9/20GK104010832SQ201280064709
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2011年12月26日
【发明者】柿沢宽志, 上田佳生 申请人:横滨橡胶株式会社