CN102958711A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

提供在设置将多条单股钢丝拉齐并埋设于橡胶中而构成的增强层时、能够不增加轮胎重量地提高轮胎成型时的专业性并且提高轮胎耐用性能的充气轮胎。本发明的充气轮胎，具备将多条单股钢丝拉齐而埋设在橡胶中构成的增强层，其中，对各单股钢丝绕其轴进行扭转，该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及具备将多条单股钢丝拉齐并埋设于橡胶中所构成的增强层的充气轮胎，更具体地，涉及能够不增加轮胎重量地提高轮胎成型时的作业性且提高轮胎耐用性能的充气轮胎。

背景技术

以往，作为充气轮胎的带束层的增强帘线，使用捻合多条单丝而成的钢帘线。但是，捻合多条单丝而成的钢帘线，因在单丝间形成的内部空隙而使帘线直径增大，随之就需要大量的涂覆橡胶，所以带束层变厚，存在充气子午线轮胎的滚动阻力增大的倾向。

于是，为了减少带束层的涂覆橡胶以降低充气轮胎的滚动阻力，而提出了使用单股钢丝来作为带束层的增强帘线的方案。此类单股钢丝与使用捻合多条单丝而构成的钢帘线的情况相比能够使带束层薄壁化，因此也有助于充气轮胎的轻量化。

这里，在基于含有单股钢丝的带束层而充分地确保轮胎耐用性时，需要通过拉丝加工来充分提高单股钢丝的强力。但是，在进行了拉丝加工的单股钢丝中，越接近拉丝模具的线表面侧则越在金属组织中产生过度的取向，因此如果将该单股钢丝原样作为带束层的增强帘线使用，则会出现单股钢丝的耐疲劳性差、轮胎耐用性能下降这一问题。此外，在带束层中使用单股钢丝的情况下，在轮胎成型时从线轴（reel）拉出的单股钢丝有弯曲的倾向、笔直性差，因此存在在轧制埋设有单股钢丝的带束部件时和/或切断该带束部件时的作业性恶化这一问题。

为了解决这些问题，而提出了对单股钢丝施行例如螺旋状的卷曲的方案（例如，参照专利文献1~3）。然而，在使用施行了卷曲的单股钢丝的情况下，与使用无卷曲的单股钢丝的情况相比带束层的厚度增加，使充气轮胎轻量化的效果下降，进而还损害减小充气轮胎的滚动阻力的效果。

此外，在使用单股钢丝来作为带束层的增强帘线的情况下，为了确保带束层的总强力，有时需要将单股钢丝在带束层中以较高的嵌入密度配置，但是，其结果，如果带束层中的帘线间隔过窄，则在发生带束边缘分离时，该带束边缘分离容易传播到轮胎周上的广阔范围。因此，在带束层中使用单股钢丝的情况下，容易发生带束边缘分离所导致的故障，这也成为使轮胎耐用性能下降的主要原因。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8－300905号公报

专利文献2：日本特开2000－343906号公报

专利文献3：日本特开2001－80313号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的是提供在设置将多条单股钢丝拉齐而埋设于橡胶中所构成的增强层时、能够不增加轮胎重量地提高轮胎成型时的专业性且提高轮胎耐用性能的充气轮胎。

本发明的进一步的目的是提供在设置将多条单股钢丝拉齐而埋设于橡胶中所构成的增强层时、能够一边良好地维持轮胎耐用性一边减少滚动阻力的充气子午线轮胎。

用于解决问题的技术方案

用于实现上述目的的第1发明的充气轮胎，具备将多条单股钢丝拉齐并在橡胶中埋设而构成的增强层，其特征在于，对各单股钢丝绕其轴赋予扭转，使该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上。

用于实现上述进一步的目的的第2发明的充气轮胎，在胎面部处的胎体层的外周侧，配设有将多条单股钢丝拉齐并在橡胶中埋设而构成的增强层，其特征在于，所述单股钢丝的股径d为0.25mm~0.40mm，所述单股钢丝的拉伸强度S（MPa）相对于所述股径d成为S≥3870-2000d的关系，并且对各单股钢丝绕其轴赋予扭转，使该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上。

用于实现上述进一步的目的的第3发明的充气子午线轮胎，在胎面部处的胎体层的外周侧，配设有将多条单股钢丝拉齐并在橡胶中埋设而构成的增强层，其特征在于，对各单股钢丝绕其轴赋予扭转，该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上，并且在所述带束层内形成由2~4条所述单股钢丝构成的多个钢丝集合体，在各钢丝集合体中所述单股钢丝配置为在所述带束层的面方向上并排。

发明效果

在第1发明中，通过对构成增强层的单股钢丝赋予扭转并规定其钢丝表面扭转角，能够改善单股钢丝的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能，并且能够改善单股钢丝的笔直性以提高轮胎成型时的作业性。此外，在使用扭转了的单股钢丝的情况下，与使用施行了卷曲的单股钢丝的情况不同，增强层的厚度不会增加，因此能够充分确保使充气轮胎轻量化的效果。

在第1发明中，为了充分发挥上述效果，优选，使单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°~15°。优选，单股钢丝的股径为0.20mm~0.50mm。另外，优选，增强层中的单股钢丝的嵌入密度为50条/50mm~90条/50mm。

适用上述单股钢丝的增强层没有特别限定，但是，优选，对构成充气轮胎的带束层、带束盖层、胎体层或侧增强层适用上述单股钢丝。

在第2发明中，在采用拉伸强度S大的单股钢丝来作为带束层的增强帘线时，对构成带束层的单股钢丝赋予扭转，并规定其钢丝表面扭转角，从而缓和了在单股钢丝中因拉丝加工而引发的金属组织的取向，因此你改善单股钢丝的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能。此外，在使用扭转了的单股钢丝的情况下，与使用施行了卷曲的单股钢丝的情况不同，增强层的厚度不会增加，因此能够基于单股钢丝的使用来成分降低充气轮胎的滚动阻力。

在第2发明中，为了改善单股钢丝的耐疲劳性，优选，增大上述钢丝表面扭转角，但是，如果该线表面扭转结角过大则单股钢丝的生产率会下降而使制造变得困难。因此，优选，单股钢丝对于轴向的钢丝表面扭转角为1°~15°。

此外，为了充分确保轮胎耐用性能，优选，带束层中的单股钢丝的嵌入密度为50条/50mm~90条/50mm。

再有，优选，在带束层的至少边缘部的外周侧卷绕带束盖层。由此，能够由带束盖层来弥补使用单股钢丝情况下的缺点、即帘线间隔窄引起的在帘线与橡胶之间产生分离的缺点。

在第3发明中，在采用单股钢丝来作为带束层的增强帘线时，对构成带束层的单股钢丝进行扭转，并规定其钢丝表面扭转角，从而缓和在单股钢丝中因拉丝加工而引起产生的金属表面组织的过取向，因此能够改善单股钢丝的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能。而且，在带束层内形成了由2~4条单股钢丝构成的多个钢丝集合体，因此带束边缘分离难以发生，即使发生带束边缘分离，其也停留在钢丝集合体内，能够抑制传播到轮胎周上的广阔范围。因此，能够防止带束边缘分离所引起的故障，能够提高轮胎耐用性能。此外，在使用扭转了的单股钢丝，在各钢丝集合体中将单股钢丝配置为在带束层的面方向上排列的情况下，与使用施行了卷曲的单股钢丝的情况不同，带束层的厚度不会增加，因此能够基于单股钢丝的使用来减少带束层的涂敷橡胶，能够充分降低充气子午线轮胎的滚动阻力。

在第3发明中，为了改善单股钢丝的耐疲劳性时，优选，增大上述钢丝表面扭转角，但是，如果该钢丝表面扭转角过大则单股钢丝的生产率会下降而使制造变得困难。因此，优选，单股钢丝对于轴向的钢丝表面扭转角为1°~15°。

优选，单股钢丝的股径为0.20mm~0.40mm。由此，能够防止单股钢丝的折损，并且能够抑制带束边缘分离。

优选，钢丝集合体的宽度为单股钢丝的股径与股线条数之积的100%~130%。此外，优选，钢丝集合体的相互间隔为单股钢丝的股径的70%~250%。由此，能够充分确保带束层的总强力，并且能够抑制带束边缘分离。

优选，钢丝集合体的厚度为单股钢丝的股径的100%~150%。由此，能够减少带束层的涂敷橡胶而充分减小充气子午线轮胎的滚动阻力。

优选，带束层中的单股钢丝的嵌入密度为50条/50mm~125条/50mm。由此，能够充分确保带束层的总强力，并且能够抑制带束边缘分离。

再有，优选，在带束层的至少边缘部的外周侧卷绕带束盖层。由此，能够更有效地抑制带束边缘分离。

在第1发明至第3发明中，钢丝表面扭转角θ如以下这样测定。首先，从充气轮胎取出单股钢丝，将该轮胎浸入有机溶剂中而使在表面附着的橡胶膨胀，然后，除去该橡胶。而且，用光学显微镜观察单股钢丝，测定单股钢丝的股径d（mm），并且根据在轮胎表面形成的拉丝痕测定扭转间距P（mm）的1/2的值，将其乘以二倍就求出扭转间距P。扭转间距P为至少十处的测定值的平均值。基于该股径d及扭转间距P，根据下述（1）式算出钢丝表面扭转角θ。

θ＝ATAN（π×d/P）×180/π      （1）

附图说明

图1是表示由第1发明的实施方式构成的充气子午线轮胎的子午线半剖视图。

图2是表示由第2发明的实施方式构成的充气子午线轮胎的子午线半剖视图。

图3是将由第3发明的实施方式构成的充气子午线轮胎中的带束层的一部分放大表示的剖视图。

图4是表示在第1发明至第3发明中使用的单股钢丝的侧视图。

图5是将图4的一部分放大表示的侧视图。

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的构成。图1表示由第1发明的实施方式构成的充气子午线轮胎，图4及图5表示在该充气子午线轮胎中使用的单股钢丝。

在图1中，标记1是胎面部，标记2是胎侧部，标记3是胎圈部。在左右一对胎圈部3、3间架装有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向上延伸的多条增强帘线，绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎内侧向外侧折回。

在胎圈芯5的外周上配置了胎圈填胶6，该胎圈填胶6由胎体层4的主体部分和折回部分包入。此外，从胎圈部3到胎侧部2，在轮胎全周范围内埋设包括拉齐了的多条增强帘线的侧增强层7。在侧增强层7中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度设定为例如10°~60°的范围内。侧增强层7的增强帘线的倾斜角度能够根据所需的操纵安全性来适当设定，能够通过增大其倾斜角度来提高操纵安全性。

另一方面，在胎面部1处的胎体层4的外周侧埋设有多个带束层8。这些带束层8包括相对于轮胎周向倾斜的多条增强帘线，且配置成增强帘线在层间互相相交叉。在带束层8中，增强帘线的相对于轮胎周向的倾斜角度设定为例如10°~40°的范围内。

在带束层8的外周侧，以提高高速耐用性为目的，而配置有将增强帘线相对于轮胎周向以5°以下的角度排列而构成的至少一个带束盖层9。该带束盖层9优选，采用在轮胎周向上连续地卷绕将至少一条增强帘线拉齐并进行橡胶覆盖而构成的条状材而成的无接缝结构。

在上述充气子午线轮胎中，作为构成从胎体层4、侧增强层7、带束层8及带束盖层9中选择的至少一个增强层（优选为增强层8）的增强帘线，使用绕轴赋予了扭转的单股钢丝10（参照图4及图5）。在图4及图5中，在单股钢丝10的表面形成有拉丝加工所导致的拉丝痕11，但是，基于该拉丝痕11而判定的单股钢丝10相对于轴向的钢丝表面扭转角θ为1°以上的范围，更优选为1°~15°的范围，最优选为1°~6°的范围。

在具备如上述那样将多条单股钢丝10拉齐而在橡胶中埋设而成的增强层的充气子午线轮胎中，对各单股钢丝10绕其轴赋予扭转，并规定该单股钢丝10相对于轴向的钢丝表面扭转角θ，从而改善单股钢丝10的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能，并且能够改善单股钢丝10的笔直性以提高轮胎成型时的作业性。此外，即使对单股钢丝10赋予扭转也不会增加增强层的厚度，因此能够充分地确保充气子午线轮胎的轻量化效果。

这里，如果钢丝表面扭转角θ不满1°则单股钢丝10的耐疲劳性和笔直性的改善效果不够，反之，如果超过15°则单股钢丝的生产率下降且制造变得困难。此外，如果钢丝表面扭转角θ过大则笔直性良好，但是过度的扭转会导致单股钢丝10的强力下降，所以轮胎耐用性能有可能下降。

在上述充气子午线轮胎中，单股钢丝10的股径d可以是0.20mm~0.50mm。如果该股径d不满0.20mm，则为了确保增强层的总强力，就需要增加单股钢丝10的每单位宽度的嵌入条数，轧制与该增强层相当的增强部件时的作业性恶化。另一方面，如果股径d超过0.50mm，则增强层的计量尺寸（gauge）变大，使充气子午线轮胎轻量化的效果下降。

此外，各增强层中的单股钢丝10的嵌入密度可以是50条/50mm~90条/50mm。如果该嵌入密度不满50条/50mm，则难以确保增强层的总强力，反之，如果该嵌入密度超过90条/50mm，则轧制与增强层相当的增强部件时的作业性恶化。

在上述充气子午线轮胎中，对于不适用单股钢丝10来作为胎体层4、侧增强层7、带束层8及带束盖层9的增强帘线的部分，能够使用在轮胎业界通常使用的增强帘线。作为此类增强帘线，可以举出例如捻合多根单丝而成的钢帘线和/或、以尼龙及聚酯为代表的有机纤维帘线。

图2表示由第2发明的实施方式构成的充气子午线轮胎。在图2中，标记1是胎面部，标记2是胎侧部，标记3是胎圈部。在左右一对胎圈部3、3间架装有胎体层4。该胎体层4包括在轮胎径向上延伸的多条增强帘线，绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎内侧向外侧折回。作为胎体层4的增强帘线，通常使用有机纤维帘线，但是，也可以使用钢帘线。在胎圈芯5的外周上配置胎圈填胶6，该胎圈填胶6由胎体层4的主体部分和折回部分包入。

另一方面，在胎面部1处的胎体层4的外周侧埋设有多个带束层8。这些带束层8包括相对于轮胎周向倾斜的多条增强帘线，且配置成增强帘线在层间互相相交叉。在带束层8中，增强帘线相对于轮胎周向的倾斜角度设定为例如10°~40°的范围内。

在带束层8的外周侧，以提高高速耐用性为目的，而配置有将增强帘线相对于轮胎周向以5°以下的角度排列而构成的至少一个带束盖层9。该带束盖层9优选，采用在轮胎周向上连续地卷绕将至少一条增强帘线拉齐并进行橡胶覆盖而构成的条状材而成的无接缝结构。此外，带束盖层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。作为带束盖层9的增强帘线，可以使用单独或复合利用尼龙、PET、聚酰胺等有机纤维的帘线。

在上述充气子午线轮胎中，作为构成从带束层8的增强帘线，使用绕轴进行了扭转的单股钢丝10（参照图4及图5）。在图4及图5中，在单股钢丝10的表面形成有拉丝加工所导致的拉丝痕11，但是，基于该拉丝痕11而判定的单股钢丝10相对于轴向的钢丝表面扭转角θ为1°以上的范围，更优选为1°~15°的范围。

在具备如上述那样将多条单股钢丝10拉齐并在橡胶中埋设而成的带束层8的充气子午线轮胎中，对各单股钢丝10绕其轴进行扭转，并规定该单股钢丝10相对于轴向的钢丝表面扭转角θ，从而缓和在单股钢丝10中因拉丝加工而产生的金属组织的取向，所以改善单股钢丝10的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能。此外，即使对单股钢丝10赋予扭转也不会增加带束层8的厚度，因此根据单股钢丝10的使用能够减少带束层8的涂覆橡胶以降低充气子午线轮胎的滚动阻力。

这里，如果钢丝表面扭转角θ不满1°则单股钢丝10的耐疲劳性的改善效果不够，。另外，如果钢丝表面扭转角θ超过15°则单股钢丝的生产率下降且制造变得困难。

在上述充气子午线轮胎中，单股钢丝10的股径d设为0.25mm~0.40mm。如果该股径d不满0.25mm，则为了确保带束层8的总强力，而使单股钢丝10的相互间隔变窄，导致轮胎耐用性能恶化。另一方面，如果股径d超过0.40mm，则单股钢丝10的耐疲劳性下降，导致轮胎耐用性能恶化。

另外，单股钢丝10的拉伸强度S（MPa）相对于股径d为S≥3870-2000×d的关系。也就是、单股钢丝10具有高张力的特性。这里，如果拉伸强度S过小，则不能一边维持轮胎耐用性能一边降低滚动阻力。拉伸强度S的上限值没有特别限定，例如设为4500MPa。

此外，各增强层中的单股钢丝10的嵌入密度可以是50条/50mm~90条/50mm。如果该嵌入密度不满50条/50mm，则难以确保带束层8的总强力，反之，如果该嵌入密度超过90条/50mm，则单股钢丝10的相互间隔变窄，轮胎耐用性能恶化。

接下来，说明由第3发明的实施方式构成的充气子午线轮胎。第3发明的充气子午线轮胎仅带束层的结构与由第2发明的实施方式构成的充气子午线轮胎不同，因此对于带束层以外的结构省略其详细说明。图3表示由第3发明的实施方式构成的充气子午线轮胎。

在该充气子午线轮胎中，作为构成带束层8的增强帘线，使用绕轴赋予了扭转的单股钢丝10（参照图4及图5）。在图4及图5中，在单股钢丝10的表面形成有拉丝加工所导致的拉丝痕11，但是，根据基于该拉丝痕11而判定的扭转间距P（mm）和单股钢丝10的股径d（mm）算出的单股钢丝10相对于轴向的钢丝表面扭转角θ为1°以上的范围，更优选为1°~15°的范围。

如图3所示，在带束层8中，2~4条单股钢丝10互相接近而形成一个钢丝集合体12，如上述那样形成的多个钢丝集合体12在与单股钢丝10的长度方向正交的方向上隔着预定间隙地配置。再有，在图3中，3条单股钢丝10形成一个钢丝集合体12。在各钢丝集合体12中，单股钢丝10在带束层8的面方向上并排配置。

在具备如上述那样将多条单股钢丝10拉齐并在橡胶中埋设而成的带束层8的充气子午线轮胎中，对各单股钢丝10绕其轴赋予扭转，并规定该单股钢丝10相对于轴向的钢丝表面扭转角θ，从而缓和在单股钢丝10中因拉丝加工而产生的金属组织的取向，因而改善单股钢丝10的耐疲劳性以提高轮胎耐用性能。

这里，如果钢丝表面扭转角θ不满1°则单股钢丝10的耐疲劳性的改善效果不够，。另一方面，如果钢丝表面扭转角θ超过15°则单股钢丝10的生产率下降且制造变得困难。

此外，在上述充气子午线轮胎中，在带束层8内形成有由2~4条单股钢丝10构成的多个钢丝集合体12，因此难以发生带束边缘分离，即使假设发生了带束边缘分离，其也会留在钢丝集合体12内，能够抑制在轮胎周向上的广阔范围内传播。因此，能够防止带束边缘分离所引起的故障，能够提高轮胎耐用性能。再有，如果构成钢丝集合体12的单股钢丝10的数量为5条以上，则在钢丝集合体12内的较大范围内容易发生带束边缘分离。

这里，每个钢丝集合体12都具有一体性、且相邻的一对钢丝集合体12适度地远离，这很重要。因此，在图3中，钢丝集合体12的宽度W优选为单股钢丝10的股径d与螺线条数n之积（d×n）的100%~130%，更优选为103%~120%。如果钢丝集合体12的宽度W不满单股钢丝10的股径d与螺线条数n之积（d×n）的100%，则容易发生带束边缘分离，反之，如果超过单股钢丝10的股径d与螺线条数n之积（d×n）的130%，则难以充分确保带束层8的总强力。另一方面，相邻的一对钢丝集合体12的相互间隔G可以设为单股钢丝10的股径d的70%~250%。如果钢丝集合体12的相互间隔G不满股径d的70%、则带束边缘分离容易在广阔范围内传播，反之，如果超过股径d的250%、则难以充分确保带束层8的总强力。

再有，在上述充气子午线轮胎中，使用赋予了扭转的单股钢丝10，在各钢丝集合体12中单股钢丝10配置为在带束层8的面方向上排列，因此基于单股钢丝10的使用能够减少带束层8的涂覆橡胶以减小充气子午线轮胎的滚动阻力。

这里，每个钢丝集合体12都具有扁平性是重要的。因此，在图3中，在带束层8的厚度方向上测定的钢丝集合体12的厚度T可以设为单股钢丝10的股径d的100%~150%。如果钢丝集合体12的厚度T超过股径d的150%则带束层8变厚，因此滚动阻力的降低效果不够。

在上述充气子午线轮胎中，单股钢丝10的股径d可以是0.25mm~0.40mm。如果该股径d不满0.20mm，则容易发生带束边缘分离，反之，如果超过0.40mm则单股钢丝10容易折损。

此外，带束层8中的单股钢丝10的嵌入密度可以是50条/50mm~125条/50mm。如果该嵌入密度不满50条/50mm，则难以确保带束层8的总强力，反之，如果该嵌入密度超过125条/50mm，则单股钢丝10的相互间隔变窄，轮胎耐用性能恶化。

应当理解的是，虽然以上详细说明了本发明的优选实施方式，但是，只要不脱离由后附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围，就可以对其进行各种改变、代替和替换。

实施例

（第1发明）

制作现有例1、2及比较例1和实施例1~4的轮胎，该轮胎为轮胎尺寸195/65R15、且具备将多条单股钢丝拉齐并埋设于橡胶中而构成的带束层的充气子午线轮胎，其中单股钢丝的钢丝表面扭转角θ、股径d、有无印花如表1那样设定。

再有，在现有例2的轮胎中，对股径0.4mm的单股钢丝施行螺旋状的印花（定型），将其螺旋外径设为0.44mm，并将其螺旋间距设为4.0mm。

关于这些试验轮胎，通过以下的评价方法来评价轧制作业性、切断作业性、轮胎重量、轮胎耐用性能，并将其结果一并在表1中表示。

轧制作业性：

评价轧制将多条单股钢丝拉齐并在橡胶中埋设而构成的成为带束层的带束部件时的作业性。将作业性优良的情况用“A”表示，将作业性良好的情况用“B”表示，将作业性能够允许的程度的情况用“C”表示，将作业困难的情况用“D”表示。

切断作业性：

评价将多条单股钢丝拉齐并在橡胶中埋设而构成的成为带束层的带束部件切断为预定尺寸时的作业性。将作业性优良的情况用“A”表示，将作业性良好的情况用“B”表示，将作业性能够允许的程度的情况用“C”表示，将作业困难的情况用“D”表示。

轮胎重量：

测定成为各试验轮胎的带束层的带束部件的重量。评价结果以将现有例设为100的指数来表示。该指数值越大则意味着轮胎重量越大。

轮胎耐用性能：

将各试验轮胎组装到轮辋上而气压设定为170kPa，以频率0.067Hz来使载荷（变化范围：3.2kN±2.1kN）及侧滑角（变化范围：0°±4°）矩形波变化，并使试验轮胎在直径1707mm的鼓上以速度25km/h行驶，测量直到试验轮胎发生故障为止的行驶距离。评价结果以将现有例设为100的指数来表示。该指数值越大则意味着轮胎耐用性能越好。

从表1可知，实施例1~4的轮胎与现有例1的轮胎相比，能够一边将轮胎重量维持为同等一边提高轮胎耐用性能、轧制作业性及切断作业性。相对于此，现有例2的轮胎对单股钢丝施行螺旋状的印花，因此虽然确认到轧制作业性及切断作业性的改善效果，但轮胎重量增加。

另一方面，比较例1的轮胎由于钢丝表面扭转角θ过小，因此轮胎耐用性能、轧制作业性及切断作业性的改善效果不足。

其次，制作除了单股钢丝的股径d不同之外具有与现有例1相同结构的现有例3、4的轮胎和除了单股钢丝的股径d不同之外具有与实施例1相同结构的实施例5、6的轮胎。

对应这些试验轮胎，通过上述评价方法来评价轧制作业性、切断作业性、轮胎重量、轮胎耐用性能，并将其结果一并在表2中表示。再有，轮胎重量和轮胎耐用性能的评价基准为现有例1。

表2

	现有例3	实施例5	现有例4	实施例6
					钢丝表面扭转角θ（°）	0	4	0	4
股径d（mm）	0.2	0.2	0.5	0.5
					嵌入密度（条/50mm）	60	60	60	60
有无印花	无	无	无	无
					轧制作业性	D	B	D	A
切断作业性	D	B	D	A
					轮胎重量	90	90	110	110
轮胎耐用性能	90	110	90	110

从表2可知，实施例5的轮胎与现有例3的轮胎相比，能够将轮胎重量维持为同等并且提高轮胎耐用性能、轧制作业性及切断作业性。同样地，实施例6的轮胎与现有例4的轮胎相比，能够将轮胎重量维持为同等并且提高轮胎耐用性能、轧制作业性及切断作业性。

第2发明

制作现有例11、实施例11~14及比较例11~14的轮胎，该轮胎为轮胎尺寸195/65R15，并具备将多条单股钢丝拉齐并埋设于橡胶中而构成的带束层的充气子午线轮胎，其中带束层的增强帘线的结构、股径d、强力、拉伸强度、钢丝表面扭转角θ如表3那样设定。

现有例11的轮胎，使用捻合股径d为0.28mm的3条丝而成的1×3结构的钢丝来作为带束层的增强帘线。另一方面，实施例11~14以及比较例11~14的轮胎使用股径d为0.23mm~0.42mm的单股钢丝来作为带束层的增强帘线。在现有例11、实施例11~14及比较例11~14中，使带束层的增强帘线的强力（N）与嵌入密度（条/50mm）之积为一定。

关于这些试验轮胎，通过以下的评价方法来评价轮胎耐用性能及滚动阻力，并将其结果一并在表3中表示。

轮胎耐用性能：

将各试验轮胎组装到轮辋上并在轮胎内部填充氧气，在氧气内压350kPa、温度80℃的条件下干热劣化5天时间。干热劣化后，将填充在轮胎内的氧气替换为空气并设定为气压200kPa。而且，在速度120km/h、负荷重量5kN的条件下开始试验轮胎的行驶试验，每24小时就使速度增加10km/h，测量试验轮胎直到发生故障为止的行驶距离。评价结果以将现有例设为100的指数来表示。该指数值越大则意味着轮胎耐用性能越好。

滚动阻力：

将各试验轮胎组装到轮辋上并设定为气压230kPa，在速度80km/h、负荷重量6.15kN的条件下测定试验轮胎的滚动阻力。评价结果以将现有例为100的指数来表示。该指数值越小则意味着滚动阻力越小。

表3

从表3可知，实施例11~14的轮胎与现有例11的轮胎相比，能够维持轮胎耐用性能良好同时减小滚动阻力。相对于此，虽然比较例11~14的轮胎确有滚动阻力的降低效果，但是轮胎耐用性能下降。特别地，在比较例11、13中在带束层的单股钢丝与涂敷橡胶之间产生分离，在比较例12、14中在带束层的单股钢丝发生折断。

接下来，制作除了在带束层的外周侧添加带束盖层之外具有与现有例11相同结构的现有例12的轮胎和除了在带束层的外周侧添加带束盖层并且使单股钢丝的股径d不同之外分别具有与实施例11~14相同结构的实施例15~18的轮胎。在现有例12及实施例15~18中，使带束层的增强帘线的强力（N）与嵌入密度（条/50mm）之积为一定。

对于这些试验轮胎，通过上述评价方法来评价轮胎耐用性能和滚动阻力，并将其结果表示于表4中。再有，轮胎耐用性能和滚动阻力的评价基准为现有例12。

表4

从表4可知，实施例15~18的轮胎与现有例12的轮胎相比，能够维持轮胎耐用性能良好同时减小滚动阻力。特别地，在实施例15~18中，通过使单股钢丝的股径d比实施例11~14的细而实现了滚动阻力的进一步减小，但是，带束盖层将带束层的单股钢丝压入，因此能够良好地维持轮胎耐用性能。

（第3发明）

制作现有例21、实施例21~24及比较例21~24的轮胎，该轮胎为轮胎尺寸195/65R15，并具备将多条单股钢丝拉齐并埋设于橡胶中而构成的带束层的充气子午线轮胎，其中带束层的增强帘线的结构、股径d、钢丝表面扭转角θ、构成钢丝集合体的单股钢丝的股线条数n、钢丝集合体的宽度（W/（d×n）×100%）、钢丝集合体的相互间隔（G/d×100%）、钢丝集合体的厚度（T/d×100%）如表5那样设定。

现有例21的轮胎，使用捻合股径d为0.30mm的3条单丝而成的1×3结构的钢丝来作为带束层的增强帘线，这些钢帘线等间隔配置。另一方面，实施例21~24以及比较例21~24的轮胎，使用股径d为0.30mm的单股钢丝作为带束层的增强帘线。在现有例21、实施例21~24及比较例21~24中，使带束层的增强帘线的重量（g/m）与嵌入密度（条/50mm）之积为一定。

关于这些试验轮胎，通过以下的评价方法来评价轮胎耐用性能及滚动阻力，并将其结果一并在表5中表示。

轮胎耐用性能：

将各试验轮胎组装到轮辋上并在轮胎内部填充氧气，在氧气内压350kPa、温度80℃的条件下干热劣化5天时间。干热劣化后，将填充在轮胎内的氧气替换为空气并设定为气压200kPa。而且，在速度120km/h、负荷重量5kN的条件下开始试验轮胎的行驶试验，每24小时就使速度增加10km/h，测量试验轮胎直到发生故障为止的行驶距离。评价结果以将现有例21设为100的指数来表示。该指数值越大则意味着轮胎耐用性能越好。

滚动阻力：

将各试验轮胎组装到轮辋上并设定为气压230kPa，以速度80km/h、负荷重量6.15kN的条件测定试验轮胎的滚动阻力。评价结果以使现有例21为100的指数来表示。该指数值越小则意味着滚动阻力越小。

表5

从表5可知，实施例21~24的轮胎与现有例21的轮胎相比，能够维持轮胎耐用性能良好同时减小滚动阻力。相对于此，虽然比较例21~23的轮胎确有到滚动阻力的降低效果，但是轮胎耐用性能下降。特别地，在比较例21中，在带束层的单股钢丝发生折断，在比较例22、3中，在带束层的单股钢丝与涂敷橡胶之间产生分离。此外，在比较例24的轮胎中，钢丝集合体不为扁平，因此没有得到任何优点。

其次，制作除了在带束层的外周侧添加带束盖层之外具有与现有例21相同结构的现有例22的轮胎和除了在带束层的外周侧添加带束盖层并且使单股钢丝的股径d不同之外分别具有与实施例21~24相同结构的实施例25~28的轮胎。在现有例22及实施例25~28中，使带束层的增强帘线的重量（g/m）与嵌入密度（条/50mm）之积为一定。

对于这些试验轮胎，通过上述评价方法来评价轮胎耐用性能和滚动阻力，并将其结果表示于表6中。再有，轮胎耐用性能和滚动阻力的评价基准为现有例22。

表6

现有例；实施例；比较例；带束层的增强帘线；结构；股径；强力；拉伸强度；钢丝表面扭转角；有无带束盖层；轮胎耐用性能；滚动阻力；单股；无

从表6可知，实施例25~28的轮胎与现有例22的轮胎相比，能够维持轮胎耐用性能良好同时减小滚动阻力。特别地，在实施例25~28中，通过使单股钢丝的股径d比实施例21~24的细能够实现滚动阻力的进一步减小，但是，由于带束盖层将带束层的单股钢丝压入，所以能够良好地维持轮胎耐用性能。

附图标记说明：

1胎面部

2胎侧部

3胎圈部

4胎体层

5胎圈芯

6胎圈添胶

7侧增强层

8带束层

9带束盖层

10单股钢丝

11拉丝痕

12钢丝集合体

Claims (16)

1.一种充气轮胎，具备将多条单股钢丝拉齐并埋设在橡胶中而构成的增强层，其特征在于，

对各单股钢丝绕其轴赋予扭转，该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°~15°。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述单股钢丝的股径为0.20mm~0.50mm。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述增强层中的所述单股钢丝的嵌入密度为50条/50mm~90条/50mm。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述增强层是带束层、带束盖层、胎体层或侧增强层。

6.一种充气轮胎，在胎面部处的胎体层的外周侧，配设有将多条单股钢丝拉齐而埋设在橡胶中构成的增强层，其特征在于，

所述单股钢丝的股径d为0.25mm~0.40mm，所述单股钢丝的拉伸强度S（MPa）相对于所述股径d成为S≥3870-2000d的关系，并且对各单股钢丝绕其轴赋予扭转，该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上。

7.根据权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，

所述单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°~15°。

8.根据权利要求6或7所述的充气轮胎，其特征在于，

所述带束层中的所述单股钢丝的嵌入密度为50条/50mm~90条/50mm。

9.根据权利要求6~8中任一项所述的充气轮胎，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盖层。

10.一种充气轮胎，在胎面部处的胎体层的外周侧，配设有将多条单股钢丝拉齐并埋设在橡胶中而构成的增强层，其特征在于，

对各单股钢丝绕其轴赋予扭转，该单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°以上，并且在所述带束层内形成由2~4条所述单股钢丝构成的多个钢丝集合体，在各钢丝集合体中所述单股钢丝配置为在所述带束层的面方向上并排。

11.根据权利要求10所述的充气轮胎，其特征在于，

所述单股钢丝相对于轴向的钢丝表面扭转角为1°~15°。

12.根据权利要求10或11所述的充气轮胎，其特征在于，

所述单股钢丝的股径为0.20mm~0.40mm。

13.根据权利要求10~12中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述钢丝集合体的宽度为所述单股钢丝的股径与股线条数之积的100%~130%，所述钢丝集合体的相互间隔为所述单股钢丝的股径的70%~250%。

14.根据权利要求10~13中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述钢丝集合体的厚度为所述单股钢丝的股径的100%~150%。

15.根据权利要求10~14中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，

所述带束层中的所述单股钢丝的嵌入密度为50条/50mm~125条/50mm。

16.根据权利要求10~15中任一项所述的充气轮胎，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盖层。

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