专利名称：充气子午线轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充气子午线轮胎(以下，也简称为“轮胎”)，具体而言，涉及一种 具有周向带束层的充气子午线轮胎，该周向带束层由沿轮胎周向的朝向延伸的多根波形形 状或者锯齿形状的钢丝帘线构成。
背景技术：
以往，作为充气子午线轮胎的带束层而设置沿着轮胎周向延伸的周向带束层，在 所述周向带束层上适用模压成波形形状或者锯齿形状的帘线也是公知的。例如，在专利文献1中公开有下述内容在用于卡车以及公共汽车、工程车辆(才 7 f 口一 K )等的以较高的内压使用的重负载用子午线轮胎、特别是扁平的轮胎中，利用 多层帘布层代替由倾斜配置的帘线构成的带束层，或者将该多层帘布层加到该带束层上， 该多层帘布层是将呈波形或者锯齿形而沿轮胎的赤道面延伸的多根帘线或者长丝作为加 强元件，用橡胶覆盖所述加强元件而成的。专利文献1 日本特开平11-245617号公报但是，在加工为波形形状或者锯齿形状的钢丝帘线中存在下述问题，S卩，在该钢丝 帘线的模压内侧部中，残留应力成为拉伸应力，因此，在轮胎滚动时容易在该部分上施加拉 伸变形。这成为钢丝帘线的耐久性能下降的主要原因。而且，在具有由波形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线构成的周向带束层的轮胎 中，由于其结构的影响，会给模压部带来较大的负担。由于在轮胎滚动时，周向带束层直接 接受变形，因此，在轮胎滚动时，在模压部中接受反复的应力变形。因而，考虑到随着今后轮 胎规格的大型化、扁平化而使负担增大且输入增大，而导致发生脱层(separation)等的耐 久性的降低，当务之急，要力求提高周向带束层的耐久性。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种充气子午线轮胎，其在周向带束层上使用由波 形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线，特别是防止在今后增大输入时担心的钢丝帘线的疲 劳断裂，提高所述周向带束层的耐久性。本发明人为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果，发现能够通过控制波形形 状或者锯齿形状的模压钢丝帘线的模压部的残留应力，从而提高钢丝帘线的耐久性，以至 完成了本发明。S卩，本发明的充气子午线轮胎，以跨过左右一对胎圈部之间地延伸为环状的帘布 层为骨架，在该帘布层的轮胎半径方向外侧依次层叠配置带束层以及胎面层，其特征在于， 上述带束层至少含有一层周向带束层，该周向带束层由沿着轮胎周向的朝向延伸的多根波 形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线构成，并且，在取出该周向带束层的钢丝帘线的情况 下，取出了的钢丝帘线的模压内侧部和外侧部中，将外套部的长丝的模压内侧部的残留应 力设为Li，外侧部的残留应力设为L2时，至少满足下述关系式所表示的关系，
-ο. 5 ≤ L1/L2 ≤ 0· 5，且 L2 ≤ 0(在此，将上述残留应力为拉伸应力的情况作为+值，压缩应力的情况作为-值)。在本发明的充气子午线轮胎中，优选在取出了上述周向带束层的钢丝帘线时，取 出了的钢丝帘线的模压的曲率半径R在18mm 125mm的范围内，而且，优选上述钢丝帘 线是由具有0. 12mm 0. 45mm的范围的长丝直径的长丝构成的加捻帘线，该加捻帘线具有 1. 20mm 3. OOmm的范围的帘线直径，并且，具有0. 3% 3. 0%的范围的初期伸长变形量。 另外，在本发明的充气子午线轮胎中，优选上述带束层包含1 4层上述周向带束层，另外， 优选上述带束层包含1 3层交叉带束层，该交叉带束层由沿着相对于轮胎周向倾斜的朝 向延伸的帘线构成。采用本发明，能够通过做成上述结构来实现能够有效地防止钢丝帘线的疲劳断裂 且提高周向带束层的耐久性的充气子午线轮胎。
图1是表示模压为波形形状的钢丝帘线的概略图。图2是对于本发明中测量的应力方向σ 22的说明图。图3是表示钢丝帘线的变形_负载曲线的曲线图。图4是表示本发明的一例的充气子午线轮胎的胎面部附近的放大剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的适合的实施方式。图4是表示本发明的一例的充气子午线轮胎的胎面部附近的放大剖视图。图示的 本发明的充气子午线轮胎10，以跨过左右一对胎圈部(未图示)之间地延伸为环状的帘布 层1为骨架，在该帘布层的轮胎半径方向外侧依次层叠配置带束层2以及胎面层5。在本发明中，重要的是，上述带束层2至少含有一层周向带束层3，该周向带束层 由沿着轮胎周向的朝向延伸的多根波形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线构成，在图示的 例子中，带束层2包含两层周向带束层3，并且，在取出该周向带束层3的钢丝帘线的情况 下，在取出了的钢丝帘线的模压内侧部和外侧部中，将外套部的长丝的模压内侧部的残留 应力设为Li，外侧部的残留应力设为L2时，至少满足下述关系式所表示的关系，-0. 5 ≤ L1/L2≤ 0. 5，且L2 ≤ 0(在此，将上述残留应力为拉伸应力的情况作为+值，压缩应力的情况作为-值)。 若以图示表示模压长丝的模压内侧部的残留应力Ll以及外侧部的残留应力L2的位置关 系，则如图1所示。如上所述，由于在波形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线的模压部产生弯曲变形 的集中，且由于与今后的轮胎规格的大型化等相伴地输入增大，因此担心以模压部为起点 产生钢丝帘线的疲劳断裂。为了防止上述现象，比较有效的方法是，使成为+(拉伸)侧的 模压部内侧的长丝的残留应力Ll尽可能地向-(压缩)侧移动。该残留应力Ll的自+(拉 伸)侧向_(压缩)侧的移动能够通过以下方法来进行，即，通过拉伸帘线，预先将拉伸残留 应力设置成移动到压缩侧。本发明是通过规定残留应力来防止发生疲劳断裂的。
关于残留应力，使用XRD (X射线衍射仪)装置测量了 σ 22成分。σ 22是指作用于 构成钢丝帘线20的长丝(外套长丝)21的与直径方向垂直的方向的应力(参照图2)。而 且，对于从轮胎中取出了的帘线，用溶剂溶解橡胶和镀层，利用XRD装置(准直仪Φ50μπι， 测量衍射面4呼6(211)，衍射角2 0 约156°，线源Cr)测量残留应力。在L2≤0时，L1/L2为小于-0. 5的情况下，残留应力Ll向+方向较大地移动，因 此，成为疲劳性降低的主要原因。另一方面，在L1/L2大于0.5的情况下，几乎不成为钢丝帘 线的波形形状或者锯齿形状，因此，无法确保合适的初期变形量0. 3% 3. 0% (见后述)。 另外，为了能够更好地获得上述的本发明的效果，优选满足以下关系式表示的关系，0 ≤ L1/L2 ≤ 0. 5，L2 ≤ -400。在本发明中，优选在取出了周向带束层3的钢丝帘线的情况下，取出了的钢丝帘 线的模压的曲率半径R在18mm 125mm的范围内。当曲率半径R小于18mm时，不能充分 缓和地弯曲变形，另一方面，当曲率半径R大于125mm时，无法在轮胎上确保必要的钢丝量， 因此，会影响多个方面的性能。在此，曲率半径R是指将加工为波形形状或者锯齿形状的钢 丝帘线20的模压部近似为圆弧而测量的曲率半径(参照图1)。而且，优选构成周向带束层3的上述钢丝帘线20是由长丝直径为0. 12mm 0. 45mm，特别是0. 15mm 0. 36mm的范围内的长丝构成的加捻帘线，帘线直径为1. 20mm 3. 00mm，特别是1. 20mm 2. OOmm的范围，并且，初期伸长变形量为0. 3% 3. 0%，特别是 0.9% 2.0%的范围。通过使用这样的钢丝帘线，能够良好地确保帘线耐久性。当上述钢丝帘线的初期伸长变形量大于3.0%时，在内压的作用下的直径变得过 大。由此，轮胎表面的胎面橡胶成为拉伸状态，导致耐磨损性，耐剪切(cut)性变差。另一 方面，当上述钢丝帘线的初期伸长变形量小于0.3%时，在内压时以及直径变大时帘线伸长 至极限，轮胎压曲而没有成为正常的形状，成为偏磨损性变差的原因。在此，如图3所示，在 钢丝帘线的变形_负载曲线中定义钢丝帘线的初期伸长变形量。在本发明的充气子午线轮胎中，优选带束层2包含1 4层周向带束层3。当周向 带束层3为5张以上时，胎面部的整体厚度变得过厚，导致轮胎重量增重，使发热耐久性变差。而且，在本发明的充气子午线轮胎中，优选具有1 3层由沿相对于轮胎周向倾斜 的朝向延伸的帘线构成的交叉带束层4。在不具有交叉带束层4的情况下，由于不能抑制轮 胎宽度方向的变形，因此，使偏磨损性变差，另一方面，当交叉带束层4为4层以上时，胎面 部的整体厚度变得过厚，导致轮胎重量增重，使发热耐久性变差。另外，本发明的充气子午线轮胎是有关对埋设于带束层内的钢丝帘线的改良的轮 胎，不应对其他的结构以及材料进行特别限定，能够适当地采用以往的结构以及材料。实施例以下，使用实施例具体说明本发明的充气子午线轮胎。(实施例1 7，比较例1 3)依据下述表1、2，利用改变了残留应力比L1/L2的钢丝帘线(3层加捻3+9+15)制 造轮胎规格495/45R22. 5的试验用轮胎，对获得的试验用轮胎评价了轮胎中帘线的疲劳耐 久性。
<疲劳耐久性试验>作为评价条件，以标准内压、标准负载的120%负载、速度60km/h行驶7. 0万km之 后，通过实施X射线检测来评价了疲劳耐久性。若疲劳耐久性优良，则为◎，会发现一点帘 线断裂、但不存在实用上的问题的情况为〇，有帘线断裂的情况为X。在表1、表2中一并 表示获得的结果。
权利要求
1.一种充气子午线轮胎，其以跨过左右一对胎圈部之间地延伸为环状的帘布层为骨 架，在该帘布层的轮胎半径方向外侧依次层叠配置带束层以及胎面层，其特征在于，上述带束层至少含有一层周向带束层，该周向带束层由沿着轮胎周向的朝向延伸的多 根波形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线构成，并且，在取出该周向带束层的钢丝帘线的 情况下，取出了的钢丝帘线的模压内侧部和外侧部中，将外套部的长丝的模压内侧部的残 留应力设为Li，外侧部的残留应力设为L2时，至少满足下述关系式所表示的关系，-0. 5 ≤ L1/L2 ≤ 0. 5，且L2≤0在此，将上述残留应力为拉伸应力的情况作为+值，压缩应力的情况作为-值。
2.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，在取出了上述周向带束层的钢丝帘线时，取出了的钢丝帘线的模压的曲率半径R在 18mm 125mm的范围内。
3.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，上述钢丝帘线是由具有0. 12mm 0. 45mm的范围的长丝直径的长丝构成的加捻帘线， 该加捻帘线具有1. 20mm 3. OOmm的范围的帘线直径，并且，具有0. 3% 3. 0%的范围的 初期伸长变形量。
4.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，上述带束层包含1 4层上述周向带束层。
5.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，上述带束层包含1 3层交叉带束层，该交叉带束层由沿着相对于轮胎周向倾斜的朝 向延伸的帘线构成。
全文摘要
本发明提供一种充气子午线轮胎。其能够防止钢丝帘线的疲劳断裂，且提高周向带束层的耐久性。该充气子午线轮胎(10)以跨过左右一对胎圈部之间地延伸为环状的帘布层(1)为骨架，在该帘布层(1)的轮胎半径方向外侧依次层叠配置带束层(2)及胎面层(5)，带束层(2)至少含有一层周向带束层3，该周向带束层(3)由沿着轮胎周向的朝向延伸的多根波形形状或者锯齿形状的模压钢丝帘线构成，并且，在取出该周向带束层(3)的钢丝帘线的情况下，构成取出了的钢丝帘线的模压长丝的模压内侧部和外侧部中，将外套部的长丝的模压内侧部的残留应力设为L1，外侧部的残留应力设为L2时，至少满足下述关系式所表示的关系，-0.5≤L1/L2≤0.5，且L2≤0，在此，将上述残留应力为拉伸应力的情况作为+值，压缩应力的情况作为-值。
文档编号B60C9/22GK102112328SQ20098013051
公开日2011年6月29日 申请日期2009年8月3日 优先权日2008年8月5日
发明者直井浩一 申请人:株式会社普利司通