CN101272922A - 充气子午线轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充气子午线轮胎。该充气子午线轮胎兼有作为谋求应用于高性能轿车的高性能子午线轮胎所需的良好的操纵稳定性、良好的耐久性及成本性。该充气子午线轮胎以在一对胎圈部(11)之间呈环状延伸的胎体(1)为骨架，在胎体的胎冠部子午线方向外侧配置有至少2层由对钢丝帘线涂胶而成的交叉带束层(2a、2b)。钢丝帘线具有由6～10根线材直径为0.10～0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯—单层表皮构造，钢丝帘线的排列密度大于等于40根/50mm，且在带束层内相邻的钢丝帘线间的距离大于等于0.3mm。

Description

充气子午线轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气子午线轮胎(以下简称为“轮胎”)，具体涉及一种适合采用于高性能轿车等的、操纵稳定性优良的充气子午线轮胎。
背景技术
通常，充气子午线轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体为骨架，在其轮胎半径方向外侧配置由涂胶后的钢丝帘线构成的带束层来作为加强层。从提高操纵稳定性、提高乘坐舒适性等方面考虑，从以往就对这样的带束层所使用的钢丝帘线进行了各种研究。
例如，在专利文献1中记载有一种通过使用线材直径较细(线材直径为0.06～0.10mm)的特定的钢丝帘线来提高转弯时的操纵性、稳定性等的技术。另外，在专利文献2中公开有一种根据抗弯强度及扯断伸长率来规定钢丝帘线的轮胎，在专利文献3～5中公开有一种根据帘线直径、1根帘线内的单纤维数与带束层的帘线排列密度的关系式来规定带束层的轮胎。
并且，在专利文献6中公开有一种由规定的钢丝单纤维构成的钢丝帘线，即，公开了按预定来规定由带束层抗弯刚性、帘线强度及带束层帘线的空隙量定义的值的范围的轮胎，在专利文献7～9中公开有一种具有规定的加捻构造的、按预定来规定由帘线强度、帘线断裂时的伸长率及帘线抗弯刚性定义的值的范围的轮胎加强用钢丝帘线。并且，在专利文献10中公开有一种根据带束层帘线的加捻构造、线材直径以及带束层帘线排列密度来规定带束层的轮胎，在专利文献11中公开有一种在加捻构造、抗弯刚性/帘线强度比、帘线强度及线材直径方面满足规定要求的轮胎，在专利文献12中公开有一种借助缓冲橡胶来配置带束层的轮胎，该带束层按预定来规定带束层帘线构造及排列密度。
专利文献1：日本特开昭59-38102号公报(专利权利要求书等)
专利文献2：日本特开昭60-185602号公报(专利权利要求书等)
专利文献3：日本特开昭63-2702号公报(专利权利要求书等)
专利文献4：日本特开昭63-2703号公报(专利权利要求书等)
专利文献5：日本特开昭63-2704号公报(专利权利要求书等)
专利文献6：日本特开昭64-85381号公报(专利权利要求书等)
专利文献7：日本特开昭64-85382号公报(专利权利要求书等)
专利文献8：日本特开昭64-85383号公报(专利权利要求书等)
专利文献9：日本特开昭64-85384号公报(专利权利要求书等)
专利文献10：日本特开平1-141103号公报(专利权利要求书等)
专利文献11：日本特开平3-74206号公报(专利权利要求书等)
专利文献12：日本特开平3-143703号公报(专利权利要求书等)
如上所述，以提高操纵稳定性、提高乘坐舒适性等为目的，对将线材直径较细且抗弯刚性较低的钢丝帘线应用于带束层的技术进行了各种研究、提案。
但是，如专利文献1、2、6～9所述，在通过应用采用了较细线材的复捻钢丝帘线来谋求提高操纵稳定性的技术中，存在如下的问题点：由于线材直径极细且为复捻，因此生产率较低且成本较高；作为带束层帘线与通常所使用的单捻帘线相比橡胶渗透性较差，因此耐腐蚀疲劳性易于降低等。特别是在专利文献7～9所述的技术中，虽然以通过改良股线构造来提高橡胶渗透性为目的，但难以获得单捻帘线以及良好的橡胶渗透性。因此，仅限于赛车用轮胎等的特殊用途，与谋求应用于高性能轿车相比，更难于应用于通常的高性能子午线轮胎。
另外，专利文献3～5所述的技术欲通过将抗弯刚性较低的钢丝帘线应用于带束层来改良帘线相对于胎面变形的随动性，从而抑制带束层端剥离，但未公开确保高性能子午线轮胎所需的带束层的拉伸刚性及面内抗弯刚性的技术。并且，专利文献10～12所述的技术欲通过将抗弯刚性较低的钢丝帘线应用于带束层来改良乘坐舒适性等，但未公开确保高性能子午线轮胎所需的带束层的拉伸刚性及面内抗弯刚性的技术。
因此，在以往技术中，寻求一种不仅可以充分满足与提高现状下的操纵稳定性、乘坐舒适性相关的要求，还可以更高层次地满足这些要求的技术。因此，本发明的目的在于消除上述以往技术的问题点，提供一种兼有作为谋求应用于高性能轿车的高性能子午线轮胎所需的良好的操纵稳定性、良好的耐久性及成本性的充气子午线轮胎。
发明内容
为了解决上述课题，本发明人基于深入研究的结果有如下发现。
即，为了确保高性能子午线轮胎的操纵稳定性，其带束层所需的重要特性为周向拉伸刚性较高、面内抗弯刚性较高、以及面外抗弯刚性较低。
带束层构件为了承担由内压产生的张力而发挥束紧效应，需要沿周向具有较大的刚性。因此，第一点，带束层需要具有较高的周向拉伸刚性。另外，由于带束层构件在转弯时遭受面内弯曲变形，因此，带束层的面内弯曲变形较小的轮胎可以产生较大的侧抗力，发挥良好的操纵稳定性。因此，第二点，带束层需要具有较高的面内抗弯刚性。并且，在转弯临界点附近，带束层遭受朝向面内方向的较大的弯曲变形。由于该变形，带束层在弯曲变形内侧遭受较大的压缩变形，产生翘曲。但是，通过降低2层带束层的面外抗弯刚性，可以降低与压缩相伴随的面外变形压力，利用轮胎内部压力来抑制翘曲变形。由此，可以抑制接地压力的消失，使接地压力均匀化。因此，第三点，带束层要求面外抗弯刚性较低。
鉴于以上观点，本发明人进一步基于深入研究的结果发现，通过做成下述构造，可以实现兼有期望的操纵稳定性、耐久性及成本性的轮胎，以完成本发明。
即，本发明的充气子午线轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体为骨架，在该胎体的胎冠部子午线方向外侧配置有至少2层由对钢丝帘线涂胶而成的交叉带束层，其特征在于，
上述钢丝帘线具有由6～10根线材直径为0.10～0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯-单层表皮构造，该钢丝帘线的排列密度大于等于40根/50mm，且在带束层内相邻的该钢丝帘线间的距离大于等于0.3mm。
在本发明中，优选上述钢丝帘线具有如下构造：以在位于帘线最外层的至少1组相邻的钢丝线材之间具有橡胶可进入的间隙的方式加捻而成的构造，还优选上述钢丝帘线的截面形状为扁平，且该扁平截面的长径方向沿上述带束层的宽度方向排列。特别是上述钢丝帘线具有芯-单层表皮构造，该芯-单层表皮构造以未被互相加捻而并列配置的2根钢丝线材为芯，在该芯的周围以在至少1组相邻的钢丝线材之间具有橡胶可进入的间隙的方式加捻剩余的钢丝线材而成。
另外，较佳为上述钢丝帘线的排列密度为40～60根/50mm，在上述带束层内相邻的钢丝帘线间的距离为0.4～1.0mm。
采用本发明，通过做成上述构造，可以实现兼有作为谋求应用于高性能轿车的高性能子午线轮胎所需的良好的操纵稳定性、良好的耐久性及成本性的充气子午线轮胎。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的充气子午线轮胎的概略剖视图。
附图标记说明
1、胎体；2(2a、2b)、交叉带束层；3、胎圈芯；4、冠带层；5、边缘冠带层；11、胎圈部；12、胎面部；13、胎侧部。
具体实施方式
下面，详细说明本发明较佳的实施方式。
图1是表示本发明的充气子午线轮胎的一个例子的概略剖视图。如图所示，本发明的轮胎以在一对胎圈部11之间呈环状延伸的胎体1为骨架，在其胎冠部子午线方向外侧配置有至少2层由对钢丝帘线涂胶而成的交叉带束层2(2a、2b)。
在本发明中，带束层2的钢丝帘线具有由6～10根线材直径为0.10～0.20mm、较佳为0.15～0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯-单层表皮构造。
使线材直径为0.10～0.20mm的原因在于，在线材直径大于0.20mm时，帘线的抗弯刚性升高，且难以降低带束层的面外抗弯刚性。另一方面，在线材直径小于0.10mm时，在适合于本发明的线材数量及相邻帘线间距离的条件下，难以获得较高的周向拉伸刚性且成本变高。
另外，在线材根数较多时，由于帘线弯曲时的线材相互间干涉而导致抗弯刚性增大，但是，由于在本发明中线材根数少至10根以下，因此，线材相互间的干涉对抗弯刚性的影响较小。另一方面，在线材根数小于6根时，在适合于本发明的线材数量及相邻帘线间距离的条件下，难以获得较高的周向拉伸刚性。
并且，在本发明中，将钢丝帘线做成由6～10根钢丝线材构成的单捻构造或者芯一单层表皮构造，限制最大线材数量且为简单的加捻构造，因此，容易确保橡胶渗透性。特别优选将钢丝帘线做成开放构造，该开放构造以在位于橡胶最外层的至少1组相邻的钢丝线材之间具有橡胶可进入的间隙的方式加捻而成。由此，与复捻帘线相比，也可获得生产率较高、可低成本化这样的优点。
另外，在本发明中，钢丝帘线的排列密度为40根/50mm以上，较佳为40～60根/50mm。使排列密度为40根/50mm以上的根据在于，(1)为了获得所需的周向拉伸刚性及周向拉伸刚性，需要确保最低限度所需的钢丝占有率；(2)即使交叉带束层的钢丝占有率相同，由上下带束层形成的钢丝帘线的网眼越小、且网眼数量越多，交叉带束层的周向拉伸刚性及周向拉伸刚性也越高。
在此，虽优选线每根帘线的材直径越小、且线材数量越少、排列密度越大、特别是有效地利用上述(2)的效果，但使在带束层内相邻的钢丝帘线间的距离大于等于0.3mm也是很重要的。在带束层内相邻的钢丝帘线间的距离小于0.3mm时，在钢丝帘线端部产生的细微的裂纹会跨过相邻的钢丝帘线相互之间发展，然后，也会牵连带束层的层叠相互之间而急剧扩大，使得导致带束层剥离的龟裂发展速度非常快。优选这样相邻的钢丝帘线间的距离为0.4～1.0mm。
还优选为，通过使钢丝帘线的截面形状为扁平，并使该扁平截面的长径方向沿带束层的宽度方向排列，可以获得更高的面内抗弯刚性和更低的面外抗弯刚性。另外，也有效确保渗透性。
作为截面形状扁平的钢丝帘线构造，可以应用沿一个方向压扁线材的螺旋形状而成的单捻构造、或者以未被互相加捻而并列配置的2根钢丝线材为芯，在其周围加捻钢丝线材而形成表皮的构造等。特别是应用后述的芯-单层表皮构造的钢丝帘线，可以获得更高的面内抗弯刚性、更低的面外抗弯刚性以及良好的橡胶渗透性，因此特别优选。该芯-单层表皮构造的钢丝帘线以2列+4～7等的、未被互相加捻而并列配置的2根钢丝线材为芯，在其周围以在至少1组相邻的钢丝线材之间具有橡胶可进入的间隙的方式加捻剩余的钢丝线材而成。
在本发明的轮胎中，对于带束层2，只要是应用满足上述条件的钢丝帘线即可，由此，可以获得提高操纵稳定性及耐久性的效果，对于其他构件的构造、材质等并没有特别限定。例如，如图所示，在本发明的轮胎的一对胎圈部11中分别埋设有胎圈芯3，胎体1在该胎圈芯3的周围、自轮胎内侧向外侧折回而被卡定。另外，在带束层2的胎冠部外周配置有胎面部12，在胎体1的侧部配置有胎侧部13。另外，出于提高周向刚性的目的，可以在交叉带束层2a、2b的胎冠部外周配置冠带层4和边缘冠带层5；上述冠带层4具有至少覆盖带束层2的宽度方向长度，由实质上与轮胎周向平行地排列的涂胶加强帘线构成；上述边缘冠带层5为一对，分别具有至少覆盖带束层的单侧宽度方向端部的宽度方向长度，由实质上与轮胎周向平行地排列的涂胶加强帘线构成。
实施例
下面，使用实施例更加详细地说明本发明。
制成图1所示的、沿胎体的胎冠部子午线方向依次具有由涂胶钢丝帘线构成2层交叉带束层2a、2b、冠带层4及一对边缘冠带层5的充气子午线论胎。作为钢丝帘线，使用分别满足下述表1、表2所示的条件的帘线。轮胎规格设为225/45R17，交叉带束层2a、2b的角度设为与轮胎宽度方向成±63°。另外，在冠带层4及边缘冠带层5中应用聚酰胺(尼龙)帘线。根据下述记载，对获得的各供试验用轮胎进行评价。其结果一并表示于下述表1、表2中。
操纵稳定性
将各供试验用轮胎安装于实际车辆上，由驾驶员在环形道路上进行感觉行驶，其结果(实际车辆评价结果)以将比较例1作为基准100时的指数显示来表示。数值越大，操作稳定性越优良、越良好。
耐腐蚀性
在将各供试验用轮胎安装于JATMA规格所规定的标准轮辋上之后，填充与JATMA YEAR BOOK的最大负载能力相对应的内压，并将其安装于轿车上。轿车在铺装路面上行驶50000km之后，解剖轮胎，调查由割伤造成的帘线的腐蚀长度。结果以将比较例1作为基准100时的指数显示来表示。数值越小，腐蚀长度越小、越良好。
龟裂长度
在将各供试验用轮胎安装于JATMA规格所规定的标准轮辋上之后，填充与JATMA YEAR BOOK的最大负载能力相对应的内压，并将其安装于轿车上。轿车在铺装路面上行驶50000km之后，解剖轮胎，调查由割伤造成的帘线的龟裂长度。在此，若龟裂长度小于等于5mm，则不存在耐久问题。将小于等于5mm的情况记作○，将大于5mm的情况记作×。
表1
Figure A20068003580700111
表2
Figure A20068003580700121
如上述表1、表2所示，可确认，对于使用了具有由6～10根线材直径为0.10～0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯-单层表皮构造、帘线排列密度为40根/50mm以上、且在带束层内相邻的帘线间的距离大于等于0.3mm的钢丝帘线的实施例的轮胎，与不满足该条件的比较例的轮胎相比，可获得优良的操纵稳定性及耐久性。

Claims (6)

1.一种充气子午线轮胎，该充气子午线轮胎以在一对胎圈部之间呈环状延伸的胎体为骨架，在该胎体的胎冠部子午线方向外侧配置有至少2层由对钢丝帘线涂胶而成的交叉带束层，其特征在于，
上述钢丝帘线具有由6～10根线材直径为0.10～0.20mm的钢丝线材构成的单捻构造或者芯-单层表皮构造，该钢丝帘线的排列密度大于等于40根/50mm，且在带束层内相邻的该钢丝帘线间的距离大于等于0.3mm。
2.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线具有以在位于帘线最外层的至少1组相邻的钢丝线材之间具有橡胶可进入的间隙的方式加捻而成的构造。
3.根据权利要求1或2所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线的截面形状为扁平，且该扁平截面的长径方向沿上述带束层的宽度方向排列。
4.根据权利要求3所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线具有芯-单层表皮构造，该芯-单层表皮构造以未被互相加捻而并列配置的2根钢丝线材为芯，在该芯的周围以在至少1组相邻的钢丝线材之间具有橡胶可进入的间隙的方式加捻剩余的钢丝线材而成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
上述钢丝帘线的排列密度为40～60根/50mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气子午线轮胎，其特征在于，
在上述带束层内相邻的钢丝帘线间的距离为0.4～1.0mm。
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