CN103338944A - 充气子午线轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充气子午线轮胎，充气子午线轮胎的多层带束层的各带束层是直径相同的多个单根钢丝按照向同一个方向以直线形状延伸的方式拉齐而埋设于橡胶中来构成，所述多个单根钢丝的各钢丝向轴周围被赋予扭力，在胎面部的轮胎外表面上设置有向轮胎圆周方向延伸的圆周方向槽，单根钢丝的裸线直径为0.28mm～0.38mm，单根钢丝的平均间隔为0.10mm以上，将圆周方向槽位置作为用力点时胎面部的圆周方向长度每1英寸的胎面部的面外弯曲刚度为6000N·mm2以上，或者，单根钢丝的植入密度E（根/50mm）与所述裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。

Description

充气子午线轮胎
技术领域
本发明涉及充气子午线轮胎。
背景技术
过去，作为在充气子午线轮胎（下面，简称为轮胎）的带束层中使用的加强帘线，使用将多根长丝捻合而成的钢丝帘线。但是，将多根长丝捻合而成的钢丝帘线由于在长丝之间形成内部缝隙而线直径变大，由此导致需要很多帘线胶，因此，该帘线胶的能量损失导致充气子午线轮胎的滚动阻力容易变大。
因此，为了通过减少带束层中使用的帘线胶来降低充气子午线轮胎的滚动阻力，提出了作为带束层的加强帘线使用单根钢丝的方案（例如，参照专利文献1、2）。在此，为了充分确保通过单根钢丝的加强效果，需要通过拉线加工充分提高单根钢丝的强度。但是，进行拉线加工的单根钢丝中，越接近拉线模具表面的钢丝的表面一侧，单根钢丝的金属组织上产生过度的取向。因此，如果将进行拉线加工后的单根钢丝直接作为带束层的加强帘线使用，则存在由于单根钢丝的耐疲劳性差而轮胎耐久性下降的问题。
现有技术文献
专利文献1：特开2006-218988号公报
专利文献2：特开2010-89727号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气子午线轮胎，使用将多根单根钢丝拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层，能够改善轮胎耐久性。
本发明的一个方式是一种充气子午线轮胎，包括：一对胎圈芯；胎体层，在所述一对胎圈芯的各胎圈芯的周围被折返；多层带束层，设置在所述胎体层的轮胎直径方向外侧，各带束层是裸线直径相同的多个单根钢丝按照向同一个方向以直线形状延伸的方式拉齐而埋设于橡胶中来构成，所述多个单根钢丝的各钢丝向轴周围被赋予扭力；胎面部，设置在所述多层带束层的轮胎直径方向外侧，在轮胎表面包括向轮胎圆周方向延伸的圆周方向槽；其中，所述单根钢丝的裸线直径为0.28mm～0.38mm，所述单根钢丝的平均间隔为0.10mm以上，将所述圆周方向槽位置作为用力点时所述胎面部的圆周方向长度每1英寸的胎面部的面外弯曲刚度为6000N·mm2以上。
优选的是，所述多个单根钢丝的各钢丝在拉线加工后，以直线形状的状态被赋予扭力。
优选的是，所述单根钢丝的植入密度E（根/50mm）与所述裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。
所述单根钢丝的相对于轴方向的钢丝表面扭角为例如1度～15度。
在该充气子午线轮胎中，优选的是，至少在与位于轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽相对应的区域中，在所述带束层的轮胎直径方向外侧上缠绕有带束层覆盖层。
另外，所述胎面部厚度的最小值相对于最大值的比率优选的是38%以上。
进一步，本发明的一个方式是一种充气子午线轮胎，包括：一对胎圈芯；胎体层，在所述一对胎圈芯的各胎芯圈周围被折返；多层带束层，设置在所述胎体层的轮胎直径方向外侧，各带束层是直径相同的多个单根钢丝按照向同一个方向以直线形状延伸的方式拉齐而埋设于橡胶中来构成，所述多个单根钢丝的各钢丝向轴周围赋予扭力；胎面部，设置在所述多层带束层的轮胎直径方向外侧，在轮胎表面包括向轮胎圆周方向延伸的圆周方向槽；其中，所述单根钢丝的裸线直径为0.28mm～0.38mm，所述单根钢丝的平均间隔为0.10mm以上，所述单根钢丝的植入密度E（根/50mm）与所述裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。
此时，优选的是，所述单根钢丝在拉伸加工后，以直线形状的状态被赋予扭力。
所述单根钢丝的相对于轴方向的钢丝表面扭角为例如1度～15度。
在该充气子午线轮胎中，优选的是，至少在与位于轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽相对应的区域中，在所述带束层的轮胎直径方向外侧上缠绕有带束层覆盖层。
通过本发明的充气子午线轮胎，能够改善轮胎耐久性。
附图说明
图1为本发明一个实施方式的充气子午线轮胎截面中的轮胎中心线右半部分的截面图；
图2为将图1所示的充气子午线轮胎带束层的一部分进行放大后的截面图；
图3为表示本实施方式的带束层中使用的单根钢丝的侧视图；
图4为将图3所示的单根钢丝的一部分进行放大后的侧视图；
图5为胎面部的面外弯曲刚度的测量方法的说明图；
图6为表示单根钢丝的裸线直径d和植入密度E关系的曲线图。
附图标号说明
1   胎面部
1A  圆周方向槽
1B  陆部
2   胎侧部
3   胎圈部
4   胎体层
5   胎圈芯
6   胎圈填胶
8   带束层
9   带束层覆盖层
10  单根钢丝
11  拉线痕
具体实施方式
以下，详细说明本发明的充气子午线轮胎。以下说明的实施方式的充气子午线轮胎适用于例如JATMA、YEAR、BOOK2011（日本汽车轮胎协会标准）A章中规定的轿车用轮胎，但也能够适用于B章中规定的小型卡车或者在C章中规定的巴士和卡车用轮胎。以下说明的本实施方式的充气子午线轮胎是轿车用轮胎。
（定义）
轮胎宽度方向是指平行于充气轮胎旋转轴的方向。轮胎宽度方向外侧是指轮胎宽度方向的两个方向中从轮胎中心线CL（参照图1）远离的一侧。轮胎圆周方向是指轮胎胎面部以充气轮胎的旋转轴为旋转中心进行旋转的方向。轮胎直径方向是指垂直于充气轮胎的旋转轴的方向。轮胎直径方向外侧是指从所述旋转轴远离的一侧。另外，轮胎直径方向内侧是指接近于所述旋转轴的一侧。
在本说明书中，在轮胎表面包括向轮胎圆周方向延伸的圆周方向槽的胎面部的面外弯曲刚度是根据JIS Z2248按照如下方式进行测量。首先，从充气子午线轮胎切出圆周方向长度为1英寸（25.4mm）的切割样品。另外，按照以圆周方向槽的宽度方向中央位置为中心且支撑点间距离为20mm的方式支撑切割样品胎面部的轮胎外表面。将内表面侧（面向轮胎空洞区域的一侧）的与圆周方向槽位置相对应的位置作为用力点，从轮胎内表面一侧向胎面部施加负荷（挤出）。此时，使负荷施加速度（挤出速度）为10mm/分钟，并测量负荷W（N）达到100N时的胎面部的施加负荷方向（挤出方向）的变形量Y（mm）。测量轮胎圆周上三个地方的变形量Y，并求出其平均值。根据这些支撑点间距离（L=20mm）、负荷（W=100N）和变形量Y，通过下述式（1）计算出胎面部的面外弯曲刚度R(N·mm2)。
Ｒ＝（Ｌ3×Ｗ）／（48×Ｙ）  （1）
另外，在本说明书中，钢丝表面扭角θ按照如下方式测量。首先，从充气子午线轮胎中去除单根钢丝，然后将该单根钢丝浸渍在有机溶剂中，等附着于钢丝表面的橡胶溶胀之后将该橡胶去除掉。然后，用光学显微镜观察单根钢丝，并测量单根钢丝的裸线直径d（mm），同时根据单根钢丝表面上形成的拉线痕测量出扭距P（mm）的1/2值，然后该值乘以2来求出扭距P。扭距P是至少10个地方的测量值的平均值。根据单根钢丝的裸线直径d和扭距P，通过下述式（2）计算出钢丝表面扭角θ。
θ＝ATAN（π×d／P）×180／π  （2）
（第一实施方式：充气子午线轮胎）
本发明人对包含有将多根单根钢丝拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层的充气子午线轮胎进行了认真研究，结果发现，通过适当地设置赋予扭力的单根钢丝的裸线直径和平均间隔而充分地确保内包有带束层的胎面部的面外弯曲刚度，以抑制胎面部的压弯，因此，能够明显地改善轮胎耐久性。另外还发现，通过将单根钢丝的植入密度E（根/50mm）设定为规定值以上由此充分地确保内包有带束层的胎面部的面内弯曲刚度，能够抑制胎面部的压弯，因此，能够明显地改善轮胎耐久性。本发明人根据这些发现做出了本发明。
图1表示本发明的第一实施方式的轿车用充气子午线轮胎。图2表示图1所示的充气子午线轮胎的带束层。图3和图4表示在本实施方式的充气子午线轮胎的带束层中使用的单根钢丝。本实施方式的充气子午线轮胎由于使用多根单根钢丝拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层，因此能够改善轮胎耐久性。
图1中，符号1表示胎面部，符号2表示胎侧部，符号3表示胎圈部。在左右的一对环状的胎圈部3、3之间架设有胎体层4。胎体层4包括在轮胎直径方向延伸的多跟加强帘线，胎体层4在配置于各胎圈部3的胎圈芯5的周围，从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折返回去。作为胎体层4的加强帘线通常使用有机纤维帘线，但也可以使用钢丝帘线。在胎圈芯5的外周上配置有胎圈填胶6，该胎圈填胶6被胎体层4的主体部分（胎体层4折返之前的部分）和折返部分围住。
另一方面，在胎面部1的胎体层4的轮胎直径方向外侧上设置有多层（两层以上）带束层8。带束层8包括倾斜于轮胎圆周方向的多根加强帘线，在各层之间加强帘线以相互交叉的方式配置。在带束层8中，加强帘线相对于轮胎圆周方向的倾斜角度例如被设定为10度～40度的范围。
为了提高高速耐久性，在带束层8的轮胎直径方向外侧上配置有加强帘线相对于轮胎圆周方向以5度以下的角度排列的至少一层带束层覆盖层9。该带束层覆盖层9优选的是具有无接头结构，该无接头结构是将使至少一根加强帘线拉齐而用橡胶进行覆盖的带状材料在轮胎圆周方向上以螺旋形状连续地卷绕而成。另外，如图所示，带束层覆盖层9可以是以覆盖带束层8的轮胎宽度方向整个区域的方式配置，或者，也可以是以覆盖包含带束层8的轮胎宽度方向外侧边缘部区域的方式配置。作为带束层覆盖层9的加强帘线，可以使用将尼龙、PET、芳香族聚酰胺等有机纤维单独或者组合使用而形成的帘线。
在胎面部1上形成有沿轮胎圆周方向以直线形状延伸的多个（在图1的胎面部中合计有四个）圆周方向槽1A。多个列的陆部1B被多个圆周方向槽1A区分开。因此，胎面部1的厚度在圆周方向槽1A的槽底部分变成最小值，在存在陆部1B的部分变成最大值。另外，在胎面部1上除了形成有圆周方向槽1A之外，根据需要还可以设置包括向轮胎宽度方向延伸的横槽的各种槽或者刀槽。
在上述充气子午线轮胎中，作为构成带束层8的加强帘线可以使用向轴周围赋予扭力的单根钢丝10（参照图3和图4）。带束层8中使用的多个单根钢丝10其截面都呈圆形状，都具有相同的裸线直径d，都以直线形状延伸。
图3和图4表示一根单根钢丝10。在该单根钢丝10的表面上形成有通过拉线加工引起的拉线痕11，而根据该拉线痕11判断的单根钢丝10相对于轴方向的钢丝表面扭角θ为1度以上的范围，更加优选的是1度～15度的范围。优选的是，各单根钢丝10例如在拉伸工序之后，在直线形状的状态下赋予扭力。
包含如上所述的多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层8的充气子午线轮胎中，各单根钢丝10向轴周围赋予扭力，由此各单根钢丝10相对于轴方向形成钢丝表面扭角θ，从而能够缓和单根钢丝10中通过拉线加工引起的金属组织的过度取向。结果，单根钢丝10的耐疲劳性得到改善而能够提高轮胎耐久性。并且，通过使用该单根钢丝10能够减少带束层8的帘线胶，因此，能够减少充气子午线轮胎的滚动阻力。另外，在带束层8中，相邻的两层为交叉层，即，所述相邻的两层的单根钢丝10的延伸方向在两层之间相对于轮胎圆周方向向相反一侧倾斜。
在此，如果单根钢丝10的表面扭角θ小于1度，则单根钢丝10的耐疲劳性的改善效果不明显。另外，如果表面扭角θ超过15度，则单根钢丝10的生产性下降，因此难以制造。
在本实施方式的充气子午线轮胎中，单根钢丝10的裸线直径d为0.28mm～0.38mm。如果裸线直径d小于0.28mm，则为了确保带束层8的总强度，应该使单根钢丝10的相互之间间隔变窄。因此，如果在带束层8的层之间产生裂缝，由于裂缝容易发展而导致轮胎的耐久性下降。另一方面，如果裸线直径d超过0.38mm，则单根钢丝10的耐疲劳性下降，因此单根钢丝10容易被折断，导致轮胎耐久性下降。
如图2所示，在带束层8中，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上。平均间隔G优选的是0.10mm～0.30mm。如果平均间隔G小于0.10mm，则容易产生带束层8的分离故障。另外，如果平均间隔G超过0.30mm，则难以确保带束层8的总强度，从而钢丝容易产生破损。图2所示的方式的单根钢丝10是一根一根等间隔地配置，但也可以是按照将2～4根单根钢丝10捆在一起的方式配置。
在上述充气子午线轮胎中，当圆周方向槽1A的位置作为用力点时，胎面部1的圆周方向长度为1英寸的胎面部的面外弯曲刚度为6000N·mm2以上，优选的是6000N·mm2～10000N·mm2。
如图5所示，从充气子午线轮胎切出轮胎圆周方向长度为1英寸的切割样品，然后以圆周方向槽1A的宽度方向中央位置为中心，用一对支撑体S支撑该切割样品的胎面，使两个支撑点之间距离L为20mm，将胎面部内侧的与圆周方向槽1A的位置相对应的位置作为用力点，从轮胎内表面一侧（面向轮胎空洞区域的一侧）向胎面部施加负荷（挤压）。此时，测量负荷W达到100N时的胎面部1的变形量Y。根据支撑点之间距离L、负荷W和变形量Y，设定通过上述（1）式计算出的胎面部1的面外弯曲刚度R为6000N·mm2以上，优选的是6000N·mm2～10000N·mm2。胎面部1的面外弯曲刚度可以根据例如使用于带束层8的单根钢丝10的裸线直径d和平均间隔G、带束层覆盖层9的构造以及配置、胎面部1的厚度、以及圆周方向槽1A的深度来适当地控制。
通过将胎面部1的面外弯曲刚度设定为比较大的值，能够抑制以圆周方向槽1A为中心向轮胎直径方向弯曲的胎面部1的压弯，从而能够防止单根钢丝10的折损。结果，即使是设置有将多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层8时，也能够改善轮胎耐久性。
还有，在本实施方式的充气子午线轮胎中，单根钢丝10的植入密度E（根/50mm）与裸线直径d的关系优选设定为E≧1869×d2-1838×d+493。
当单根钢丝10裸线直径d为0.28mm～0.38mm，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上时，如后述，将50mm单位的单根钢丝10的植入密度E和裸线直径d采用各种不同值后调查轮胎耐久性时得到了如图6所示的结果。在图6中，横轴表示裸线直径d，纵轴表示植入密度E，“O”表示被确认为良好的轮胎耐久性的例子，“×”表示轮胎耐久性不充分例子。如图6所示，从轮胎耐久性良好的方面考虑，裸线直径d和植入密度E关系优选的是E≧1869×d2-1838×d+493。
通过使单根钢丝10的植入密度E与裸线直径d的关系满足上述式，能够提高胎面部1的面内弯曲刚度。由此，能够抑制以圆周方向槽1A为中心弯曲的胎面部1的压弯，从而能够防止单根钢丝10的折损。结果，即使是设置有将多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层8时，也能够改善轮胎耐久性。
在本实施方式的充气子午线轮胎中，在位于如图1所示的轮胎宽度方向外侧的至少与圆周方向槽1A对应的区域中，可以在带束层8的轮胎直径方向外侧上设置带束层覆盖层9。上述区域是包含带束层8的轮胎宽度方向两侧边缘的部分。更加优选的是，在多个圆周方向槽1A中，位于与轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽1A相对应的区域的带束层覆盖层9的层数要多于中心一侧区域的带束层覆盖层9的层数。由此，通过使轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽1A位置的胎面部1的厚度比通常大来提高胎面部1的面外弯曲刚度，从而能够有效抑制以轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽1A位置为中心弯曲的胎面部1的压弯。
另外，胎面部1厚度的最小值相对于最大值的比率优选的是38%以上。由此，使胎面部1厚度最小的圆周方向槽1A部分的面外弯曲刚度和胎面部1厚度最大的陆部1B部分的面外弯曲刚度变小，从而能够有效抑制胎面部1的压弯。如果上述比率小于38%，则抑制胎面部1的压弯效果会下降。
如上所述，本实施方式的充气子午线轮胎可以总结如下。
作为带束层的加强帘线采用单根钢丝时，通过向单根钢丝10上赋予扭力，由此缓和通过单根钢丝10的拉线加工引起的金属组织的过度取向，因此，能够改善单根钢丝10的耐疲劳性。
通过将单根钢丝10的裸线直径d做成比较小来能够防止单根钢丝10的折损，通过充分确保单根钢丝10的平均间隔G来能够防止带束层的分离故障。
通过将胎面部的面外弯曲刚度设定为比较大的值，能够抑制以圆周方向槽为弯曲点的胎面部的压弯，能够防止单根钢丝的折损。结果，即使是设置有多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层8时，也能够改善轮胎耐久性。
另外，在本实施方式的充气子午线轮胎中，通过将单根钢丝10的植入密度E和裸线直径d的关系设定为E≧1869×d2-1838×d+493来提高胎面部的面内弯曲刚度，由此，能够抑制以圆周方向槽1A作为弯曲点的胎面部的压弯，能够防止单根钢丝10的折损。结果，即使是设置有多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层8时，也能够改善轮胎耐久性。
为了改善单根钢丝10的耐疲劳性，优选使上述钢丝的表面扭角大，但是如果该扭角过于大，则单根钢丝10的生产性会下降而难以制造。因此，单根钢丝10的相对于轴方向的钢丝表面扭角优选的是1度～15度。
优选的是，至少在与位于轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽相对应的区域中，在带束层8的轮胎直径方向外侧上缠绕带束层覆盖层9。由此，通过使轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽位置的胎面部厚度比通常大来提高胎面部的面外弯曲刚度，从而能够有效抑制将轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽作为弯曲点的胎面部压弯。尤其是，为了有效抑制胎面部的压弯，胎面部厚度的最小值相对于最大值的比率优选的是38%以上。
（第二实施方式：充气子午线轮胎）
作为第二实施方式的轿车用充气子午线轮胎与作为第一实施方式的轿车用充气子午线轮胎一样具有图1所示的结构。
第二实施方式的充气子午线轮胎结构与第一实施方式的充气子午线轮胎结构不同之处在于，在第一实施方式中，当将圆周方向槽1A位置作为用力点时胎面部的圆周方向长度为1英寸的胎面部的面外弯曲刚度为6000N·mm2以上，在第二实施方式中，单根钢丝10的植入密度E（根/50mm）与裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。除此之外，第二实施方式的充气子午线轮胎的结构与第一实施方式的充气子午线轮胎的结构相同。即，在第二实施方式的充气子午线轮胎中，轴周围上赋予扭力的单根钢丝10的裸线直径d为0.28mm～0.38mm，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上，优选的是0.10mm～0.30mm，单根钢丝10的植入密度E（根/50mm）与裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。
如果单根钢丝10的裸线直径d小于0.28mm，则为了确保带束层8的总强度，使单根钢丝10之间的间隔变窄，这导致轮胎耐久性变差。另外，如果裸线直径d超过0.38mm，则单根钢丝10的耐疲劳性变差，导致轮胎耐久性下降。
另外，如果单根钢丝10的平均间隔G小于0.10mm，则容易产生带束层8的分离故障。另外，如果平均间隔G超过0.30mm，则难以确保带束层8的总强度。
如在第一实施方式中所述一样，如果单根钢丝10的裸线直径d为0.28mm～0.38mm，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上，则如后述，将每50mm的单根钢丝10的植入密度E和裸线直径d采用各种不同值后调查轮胎耐久性时得到了如图6所示的结果。在图6中，横轴表示裸线直径d，纵轴表示植入密度E，“O”表示被确认为轮胎性能良好的例子，“×”表示轮胎性能差的例子。如图6所示，通过使裸线直径d和植入密度E的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493来提高胎面部1的面内弯曲刚度，由此能够提高轮胎耐久性。
第二实施方式的充气子午线轮胎可以总结如下。
即，同第一实施方式一样，单根钢丝10向轴周围赋予扭力，因此能够缓和通过单根钢丝10的拉伸加工引起的金属组织的过度取向。因此，单根钢丝10的耐疲劳性得到改善而能够提高轮胎耐久性。另外，由于使用单根钢丝10而减少带束层8的帘线胶，因此，能够减少充气子午线轮胎的滚动阻力。
在第二实施方式的充气子午线轮胎中，单根钢丝10的裸线直径d为0.28mm～0.38mm，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上，优选的是0.10mm～0.30mm，单根钢丝10的植入密度E（根/50mm）与裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。因此，能够提高胎面部1的面内弯曲刚度。由此，能够抑制以圆周方向槽1A为中心弯曲的胎面部1的压弯，能够防止单根钢丝10的折损。结果，即使是设置有多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的带束层8时，也能够改善轮胎耐久性。
在第二实施方式的充气子午线轮胎中，优选的是，单根钢丝10也要在例如拉伸工序后以直线形状的状态下赋予扭力。
并且，带束层8的至少相邻而层压的两层呈所述两层的单根钢丝10的方向在两层之间相对于轮胎圆周方向向相反一侧方向倾斜的交叉层。
在第二实施方式的充气子午线轮胎中，单根钢丝10的相对于轴方向的钢丝表面扭角同样优选为1度～15度。如果单根钢丝10的表面扭角θ小于1度，则单根钢丝10的耐疲劳性的改善效果不充分。另外，如果表面扭角θ超过15度，则单根钢丝10的生产性下降而难以制造。
在第二实施方式的充气子午线轮胎中，同样优选的是，至少在与位于轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽相对应的区域中，在带束层8的轮胎直径方向外侧上缠绕带束层覆盖层9。由此，通过使轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽位置的胎面部的厚度比通常大来提高胎面部的面外弯曲刚度，从而能够有效抑制以轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽作为弯曲点的胎面部的压弯。由此，能够抑制压弯导致的单根钢丝10的折损。
实验例
制造了轮胎尺寸为195/65R15的充气子午线轮胎。所制造的充气子午线轮胎在胎面部的胎体层的轮胎直径方向外侧上包含有多根单根钢丝10拉齐而埋设于橡胶中而形成的两层带束层8，在这些带束层8的轮胎直径方向外侧上设置有带束层覆盖层9。此时，制造了如下的轮胎1～轮胎15，即，将带束层8的单根钢丝19的裸线直径d、钢丝表面扭角θ、植入密度E和平均间隔G、以圆周方向槽的位置为用力点时的胎面部的圆周方向长度为1英寸的胎面部的面外弯曲刚度、以及，胎面部厚度的最大值、最小值以及最小值和最大值的比率（%）设定为如表1～4中所示的值。
另外，制造了如下的轮胎3、5、7、12～14、16、17，即，将带束层的单根钢丝的裸线直径d、钢丝表面扭角θ、植入密度E和平均间隔G、以及植入密度E的必要值（1869×d2-1838×d+493）设定为如表5中所示的值。表1～4和表5的相同编号的轮胎是相同的轮胎。
在轮胎1～17中，轮胎直径方向内侧的带束层宽度为155mm，帘线角度为21度，轮胎直径方向外侧的带束层宽度为145mm，帘线角度为21度。带束层覆盖层是使尼龙纤维丝（940dtex/2）以70根/50mm的植入密度拉齐后用橡胶被覆的厚度为0.80mm的带状材料向轮胎圆周方向连续且以螺旋形状卷绕而形成，根据轮胎宽度方向位置来调整其卷绕量，由此调整胎面部的厚度。
关于这些轮胎1～17，通过下述评价方法评价其轮胎耐久性，并将其结果表示在表1～5中。
（轮胎耐久性）
将各轮胎安装于15×6J的轮辋后气压设定为170kPa，在直径为1707mm的鼓上，使负荷和滑动角度以矩形波变动的同时实施了以25km/h的速度行驶300km的行驶试验。另外，此时负荷为3.2±2.1kN，滑动角度为0±5度，矩形波变动的变动频率为0.067Hz。另外，行驶300km之后将轮胎拆卸下来，然后调查构成带束层的单根钢丝有没有折损，并测量带束层上发生的分离长度（最大值）。如果分离长度为5mm以下，则表明良好。
表1所示的是将单根钢丝的裸线直径d进行各种变化的轮胎1～5和轮胎6的规格及其评价结果。在轮胎1～5中，通过变更平均间隔G，使面外弯曲刚度达到大致特定的7000（N·mm2）。另外，轮胎6使用向轴周围不赋予扭力的单根钢丝（钢丝表面扭角为零度），其余的结构与轮胎3相同。
[表1]
Figure BDA00003489435900121
从表1所示的轮胎1～5可知，当平均间隔为0.10mm以上、面外弯曲刚度为6000N·mm2以上时，通过使裸线直径d为0.28～0.38mm来能够使钢丝不发生折损，从而能够抑制分离。另外，通过比较表1所示的轮胎3和轮胎6后可知，通过各单根钢丝向轴周围赋予扭力来能够使钢丝不发生折损，从而能够抑制分离。
表2所示的是将面外弯曲刚度维持在大致特定的7000（N·mm2）的状态下，将单根钢丝的平均间隔G进行变化的轮胎7、8和轮胎3（同表1中的轮胎3相同）的规格和评价结果。
[表2]
Figure BDA00003489435900122
Figure BDA00003489435900131
从表2所示的轮胎3、7、8以及表1所示的轮胎2可知，当裸线直径d为0.28mm～0.38mm，面外弯曲刚度为6000N·mm2以上时，通过使平均间隔G为0.10mm以上来能够使钢丝不发生折损，从而能够抑制分离。
在表3所示的是将平均间隔G固定为0.12mm，将面外弯曲刚度进行变化的轮胎9～11的规格和评价结果。
[表3]
Figure BDA00003489435900132
从表3所示的轮胎9、10、11可知，当平均间隔G为0.10mm以上，裸线直径d为0.28mm～0.38mm时，通过使面外弯曲刚度为6000N·mm2以上来能够使钢丝不发生折损，从而能够抑制分离。
由此，在充气轮胎子午线轮胎中，各单根钢丝向轴周围赋予扭力，单根钢丝10的裸线直径d为0.28mm～0.38mm，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上，将圆周方向槽1A的位置作为用力点时胎面部的圆周方向长度为1英寸的胎面部的面外弯曲刚度为6000N·mm2以上，由此能够使钢丝不发生折损，从而能够抑制分离。
表4所示的是轮胎12～15的规格及其评价结果。
[表4]
Figure BDA00003489435900133
Figure BDA00003489435900141
在轮胎12～14中，各单根钢丝向轴周围赋予扭力，单根钢丝10的裸线直径d为0.28mm～0.38mm，单根钢丝10的平均间隔G为0.10mm以上，将圆周方向槽1A的位置作为用力点时胎面部的圆周方向长度为1英寸的胎面部的面外弯曲刚度为6000N·mm2。从轮胎12～14的评价结果可知，钢丝不发生折损，从而能够抑制分离。另外，轮胎15的裸线直径d不满足0.28mm～0.38mm，因此，钢丝产生折损，从而分离会扩大。
表5所示的是轮胎16、17和表1～表5中所示的轮胎3、5、7、12～14的植入密度E的必要值，同时所示钢丝是否发生折损以及分离大小。
[表5]
Figure BDA00003489435900142
轮胎3、12～14是，在严酷条件下进行耐久性试验之后，构成带束层的单根钢丝不发生折损且带束层的分离也非常小。
与之相比，轮胎5、7、16、17的轮胎耐久性非常差。尤其是，在轮胎16中，由于单根钢丝的植入密度E过于小，因此，由于面内弯曲刚度不足导致构成带束层的单根钢丝发生折损，从而通过胎面部的运动的增加带束层的分离会扩大。在轮胎7中，单根钢丝的平均间隔G过于小，因此，带束层的分离会扩大。在轮胎17中，单根钢丝的裸线直径d过于小，因此单根钢丝的植入密度E小于必要值，从而由于面内弯曲刚度的不足而构成带束层的单根钢丝发生折损，通过胎面部的运动的增加带束层的分离会扩大。在轮胎5中，单根钢丝的裸线直径d过于大，因此，构成带束层的单根钢丝发生折损。
综上所述，本实施方式的充气子午线轮胎的效果很明显。
以上，详细说明了本发明的充气子午线轮胎，但本发明的充气子午线轮胎并不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的主要内容的范围内，可以进行各种改进或变更。

Claims (10)

1.一种充气子午线轮胎，包括：
一对胎圈芯；
胎体层，在所述一对胎圈芯的各胎圈芯的周围被折返；
多层带束层，设置在所述胎体层的轮胎直径方向外侧，各带束层是裸线直径相同的多个单根钢丝按照向同一个方向以直线形状延伸的方式拉齐而埋设于橡胶中来构成，所述多个单根钢丝的各单根钢丝向轴周围被赋予扭力；
胎面部，设置在所述多层带束层的轮胎直径方向外侧，在轮胎表面包括向轮胎圆周方向延伸的圆周方向槽；
其中，所述单根钢丝的裸线直径为0.28mm～0.38mm，
所述单根钢丝的平均间隔为0.10mm以上，
将所述圆周方向槽位置作为用力点时所述胎面部的圆周方向长度每1英寸的面外弯曲刚度为6000N·mm2以上。
2.根据权利要求1所述的充气子午线轮胎，其特征在于，所述多个单根钢丝的各钢丝在拉线加工后，以直线形状的状态被赋予扭力。
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，所述单根钢丝的植入密度E（根/50mm）与所述裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。
4.根据权利要求1至3任一项所述的充气子午线轮胎，其特征在于，所述单根钢丝的相对于轴方向的钢丝表面扭角为1度～15度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的充气子午线轮胎，其特征在于，至少在与位于轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽相对应的区域中，在所述带束层的轮胎直径方向外侧上缠绕有带束层覆盖层。
6.根据权利要求1至5任一项所述的充气子午线轮胎，其特征在于，所述胎面部厚度的最小值相对于最大值的比率为38%以上。
7.一种充气子午线轮胎，包括：
一对胎圈芯；
胎体层，在所述一对胎圈芯的各胎圈芯的周围被折返；
多层带束层，设置在所述胎体层的轮胎直径方向外侧，各带束层是直径相同的多个单根钢丝按照向同一个方向以直线形状延伸的方式拉齐而埋设于橡胶中来构成，所述多个单根钢丝的各单根钢丝向轴周围被赋予扭力；
胎面部，设置在所述多层带束层的轮胎直径方向外侧，在轮胎表面包括向轮胎圆周方向延伸的圆周方向槽；
其中，所述单根钢丝的裸线直径为0.28mm～0.38mm，
所述单根钢丝的平均间隔为0.10mm以上，
所述单根钢丝的植入密度E（根/50mm）与所述裸线直径d的关系满足E≧1869×d2-1838×d+493。
8.根据权利要求7所述的充气子午线轮胎，其特征在于，所述单根钢丝在拉伸加工后，以直线形状的状态被赋予扭力。
9.根据权利要求7或8所述的充气子午线轮胎，其特征在于，所述单根钢丝的相对于轴方向的钢丝表面扭角为1度～15度。
10.根据权利要求7至9任一项所述的充气子午线轮胎，其特征在于，至少在与位于轮胎宽度方向外侧的圆周方向槽相对应的区域中，在所述带束层的轮胎直径方向外侧上缠绕有带束层覆盖层。
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