CN114096423A - 轮胎以及带束层 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有可以均衡良好地提高操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能的带束层的轮胎以及该带束层。是在胎面部2的内部配置有带束层7的轮胎1。带束层(7)包含至少1片带束帘布层(9)。带束帘布层(9)包含多个带束帘线(10)，各带束帘线(10)包含截面为扁平形状的钢单线(11)。带束帘线(10)中的至少1个的钢单线(11)的短径方向相对于带束帘布层(9)的厚度方向，以小于90°的角度θ倾斜。

Description

轮胎以及带束层
技术领域
本发明涉及一种胎面部具备有带束层的轮胎以及该带束层。
背景技术
以往已知有在带束层使用由截面为扁平形状的钢单线形成的带束帘线的轮胎。例如，在下述专利文献1中，有人提出了一种通过埋设将具有扁平截面形状的单线钢丝(steelwire)拉齐而成的带束层来维持良好的对于带束断裂的耐久性的充气轮胎的方案。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利公开第2018-058515号公报
发明内容
[发明所要解决的课题]
但是，专利文献1的充气轮胎中，有时会出现单线钢线之间的距离小、从该部位产生的裂纹生长而损坏带束层的情况，要求进一步改善耐久性能。
本发明是鉴于以上实际情况而想出的，主要目的在于提供一种具备可以均衡良好地提高操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能的带束层的轮胎以及该带束层。
[用于解决课题的手段]
本发明是一种在胎面部的内部配置有带束层的轮胎，其特征在于，所述带束层包含至少1片带束帘布层(belt ply)；所述带束帘布层包含多个带束帘线，各带束帘线包含截面为扁平形状的钢单线(steel single wire)；所述带束帘线中的至少1个的所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。
在本发明的轮胎中，优选地，所述带束帘线的角度为5～45°。
在本发明的轮胎中，优选地，所述带束帘线的角度为10～35°。
在本发明的轮胎中，优选地，所述钢单线的截面形状中的短径SD为0.15～0.42mm。
在本发明的轮胎中，优选地，所述钢单线的截面形状中的短径SD与长径LD之比(SD/LD)为0.70以下。
在本发明的轮胎中，优选地，所述钢单线的截面形状中的短径SD与长径LD之比(SD/LD)为0.50以上。
在本发明的轮胎中，优选地，所述带束帘线包含第1带束帘线和第2带束帘线，所述1带束帘线中，所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，向第1方向倾斜；所述第2带束帘线中，所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，向与所述第1方向相反一侧的第2方向倾斜。
在本发明的轮胎中，优选地，所述第1带束帘线的所述钢单线和所述第2带束帘线的所述钢单线各自以相同角度彼此向着相反方向倾斜。
在本发明的轮胎中，优选地，所述带束帘线还包含第3带束帘线，所述第3带束帘线中，所述钢单线的短径方向沿着所述带束帘布层的厚度方向。
在本发明的轮胎中，优选地，轮胎轴向上相邻的5个所述带束帘线包含至少1个所述第1带束帘线和至少1个所述第2带束帘线。
在本发明的轮胎中，优选地，所述带束帘布层包含覆盖所述带束帘线的贴胶橡胶(topping rubber)，所述贴胶橡胶在70℃下的复弹性模量(E*)为7～20MPa。
本发明是一种带束层，其配置在胎面部的内部，其特征在于，带束层包含至少1片带束帘布层；所述带束帘布层包含多个带束帘线，各带束帘线包含截面为扁平形状的钢单线；所述带束帘线中的至少1个的所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。
[发明的效果]
在本发明的轮胎中，带束帘布层包含多个带束帘线，各带束帘线包含截面为扁平形状的钢单线，所述带束帘线中的至少1个的所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。
此种带束帘布层可以加大钢单线之间的距离，缓解该部位的应力，抑制该部位处的裂纹的产生，提高耐久性能。因此，本发明的轮胎可以均衡良好地提高操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。
在本发明的带束层中，带束帘布层包含多个带束帘线，各带束帘线包含截面为扁平形状的钢单线，所述带束帘线中的至少1个的所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。
此种带束帘布层可以加大钢单线之间的距离，缓解该部位的应力，抑制该部位处的裂纹的产生，提高轮胎的耐久性能。因此，本发明的带束层可以均衡良好地提高轮胎的操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。
附图说明
[图1]显示本发明的轮胎的一实施方式的截面图。
[图2]带束帘布层的截面图。
[图3]其他实施方式的带束帘布层的截面图。
[附图标记]
1 轮胎
2 胎面部
7 带束层
9 带束帘布层
10 带束帘线
11 钢单线
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明的一实施方式。
图1显示的是在本实施方式的轮胎1的正规状态下的包含旋转轴的轮胎子午线截面图。本实施方式的轮胎1适宜用作安装在乘用车等上的橡胶制的充气轮胎。另外，轮胎1并不限定于乘用车用的橡胶制充气轮胎，也可应用于例如，重荷载用的充气轮胎和树脂制的充气轮胎、不向轮胎内部填充加压空气的非充气式轮胎(non-pneumatic tire)等各种轮胎。
在这里，“正规状态”是指，轮胎1为橡胶制充气轮胎的情况下，轮胎1轮辋组装在正规轮辋上、且调整为正规内压的无负荷的状态。以下，如果没有特别提及的情况下，轮胎1的各部分的尺寸等是在该正规状态下测定的值。
“正规轮辋”是指，包括轮胎1所基于的规格的规格体系中，该规格对各轮胎所规定的轮辋，例如，JATMA中是指“标准轮辋”，TRA中是指“设计轮辋(Design Rim)”，ETRTO中是指“测量轮辋(Measuring Rim)”。
“正规内压”是指，包括轮胎1所基于的规格的规格体系中，各规格对各轮胎所规定的气压，JATMA中是指“最高气压”，TRA中是指表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值，ETRTO中是指“INFLATION PRESSURE(充气压力)”。
如图1所示，本实施方式的轮胎1包含：呈环状延伸的胎面部2、在胎面部2的两侧延伸的一对胎侧壁部3、以及与胎侧壁部3相连地延伸的一对胎圈部4。本实施方式的轮胎1具有：跨越地在一对胎圈部4的胎圈芯5之间延伸的环状(toroid)的胎体6、和配置在胎体6的径向外侧且胎面部2的内部的带束层7。
胎体6包含至少1片(在本实施方式中为1片)的胎体帘布层6A。胎体帘布6A包含例如，相对于轮胎周向以75～90度的角度配置的胎体帘线(省略图示)。作为胎体帘线，可采用例如，芳香族聚酰胺或人造丝(rayon)等有机纤维帘线。
胎体帘布层6A包含：例如，跨越地在一对胎圈芯5之间延伸的主体部6a，和与该主体部6a相连并在胎圈芯5周围从轮胎轴向内侧向外侧折返的折返部6b。在胎体帘布层6A的主体部6a与折返部6b之间，配置有例如，从胎圈芯5向轮胎径向外侧延伸的胎圈三角胶橡胶8。
带束层7包含至少1片(在本实施方式中为2片)带束帘布层9。2片带束帘布层9包含：例如，位于轮胎径向内侧的第1带束帘布层9A，和位于第1带束帘布层9A外侧的第2带束帘布层9B。此种带束层7可以提高胎面部2的刚性，提高轮胎1的耐久性能。
图2是带束帘布层9的放大截面图。如图2所示，本实施方式的带束帘布层9中的至少1片包含：含有截面为扁平形状的钢单线11的多个带束帘线10，和覆盖带束帘线10的贴胶橡胶12。此种带束帘线10可以在不过度提高带束层7的刚性的情况下提高强度，可以兼具轮胎1的操纵稳定性能和乘坐舒适性能。
本实施方式的带束帘线10中的至少1个的钢单线11的短径方向相对于带束帘布层9的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。此种带束帘布层9可以增大钢单线11之间的距离，缓和该部位的应力，由此可以抑制以带束帘布层9的边缘为起点的剥离的发生，提高轮胎1的耐久性能。因此，本实施方式的轮胎1可以均衡良好地提高操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。
基于此种观点，带束帘线10的角度θ更优选为5～45°，进一步优选为10～35°。带束帘线10各自以例如相同角度θ倾斜。关于带束帘线10的角度θ，可为每一钢单线11不同。
带束帘线10的角度θ为每一钢单线11不同的情况下，优选各钢单线11的角度θ的平均值在上述范围内，更优选各钢单线11的角度θ各自在上述范围内。包含此种钢单线11的带束帘布层9可以在维持轮胎1的良好操纵稳定性能和乘坐舒适性能的同时，大幅提高轮胎1的耐久性能。
钢单线11的截面形状中的短径SD优选为0.15～0.42mm。通过钢单线11的短径SD在0.15mm以上，藉此可以维持钢单线11的强度，提高轮胎1的耐久性能。通过钢单线11的短径SD在0.42mm以下，藉此可以抑制带束层7的刚性过高，提高乘坐舒适性能。
钢单线11的截面形状中的短径SD与长径LD之比(SD/LD)优选为0.70以下。通过钢单线11之比(SD/LD)为0.70以下，藉此可以抑制带束层7的刚性过高，提高轮胎1的乘坐舒适性能。
钢单线11的截面形状中的短径SD与长径LD之比(SD/LD)优选为0.50以上。通过钢单线11之比(SD/LD)为0.50以上，藉此可以增加短径SD的长度，结果是可以维持钢单线11的强度，提高轮胎1的耐久性能。
带束帘线10包含例如第1带束帘线10A，第1带束帘线10A中，钢单线11的短径方向相对于带束帘布层9的厚度方向，向第1方向倾斜。优选地，带束帘线10还包含第2带束帘线10B，第2带束帘线10B中，钢单线11的短径方向相对于带束帘布层9的厚度方向，向与第1方向相反一侧的第2方向倾斜。此种带束帘布层9，伴随着钢单线11的倾斜的应力的方向变得均等，可以提高轮胎轴向的操纵稳定性能。
本实施方式的第2带束帘线10B，以与第1带束帘线10A相同的角度θ向着相反一侧倾斜。即，第1带束帘线10A的钢单线11和第2带束帘线10B的钢单线11各自以相同角度θ彼此向着相反方向倾斜。
在每一钢单线11的角度θ不同的情况下，优选地，第1带束帘线10A的各钢单线11的角度θ的平均值与第2带束帘线10B的各钢单线11的角度θ的平均值大致相等。此种带束帘线10可以进一步提高胎轴向的操纵稳定性能。
优选地，贴胶橡胶12在70℃下的复弹性模量(E*)为7～20MPa。通过使贴胶橡胶12的复弹性模量(E*)在7MPa以上，藉此可以抑制贴胶橡胶12的应变，提高轮胎1的耐久性能。通过使贴胶橡胶12的复弹性模量(E*)在20MPa以下，藉此可以抑制带束层7的刚性过高，提高轮胎1的乘坐舒适性能。
在这里，贴胶橡胶12在70℃下的复弹性模量(E*)，是依据JIS-K6394的规定，在以下条件下，利用GABO公司制造的动态粘弹性测定装置(Eplexor系列)测定的值。
初期应变：10％
动态应变的振幅：±1％
频率：10Hz
变形模式：拉伸
测定温度：70℃
贴胶橡胶12的橡胶组合物的复弹性模量(E*)在上述范围内时，对贴胶橡胶12的橡胶组合物的配方没有特别限定。作为可用于贴胶橡胶12的橡胶成分，可举出例如，天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)等异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)等二烯系橡胶。作为贴胶橡胶12的橡胶成分，基于耐久性能的观点，优选天然橡胶(NR)或天然橡胶(NR)与异戊二烯橡胶(IR)并用。
贴胶橡胶12可还含有例如有机酸钴盐。作为有机酸钴盐，可举出例如，硬脂酸钴、环烷酸钴、新癸酸钴、钴的硼酸盐新癸酸盐配合物(cobalt borate trineodecanoate)等。此种贴胶橡胶12在硫化成型时，可以通过钴元素促进与带束帘线10的交联，可以提高与带束帘线10的接合性。
图3是其他实施方式的带束帘布层13的放大截面图。如图3所示，该实施方式的带束帘布层13的带束帘线10包含：第1带束帘线10A、第2带束帘线10B、和钢单线11的短径方向沿着带束帘布层9的厚度方向的第3带束帘线10C。
该实施方式的第1带束帘线10A的钢单线11的短径方向相对于带束帘布层9的厚度方向，以小于90°的第1角度θ1向第1方向倾斜。另外，第2带束帘线10B的钢单线11的短径方向相对于带束帘布层9的厚度方向，以小于90°的第2角度θ2向第2方向倾斜。
优选地，第3带束帘线10C的钢单线11的短径方向相对于带束帘布层9的厚度方向所形成的第3角度θ3在±5°以内。此种带束帘布层13的弯曲刚性的平衡良好，可以均衡良好地提高轮胎1的操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。
在该实施方式中，第1带束帘线10A的第1角度θ1与第2带束帘线10B的第2角度θ2大致相等。在第1带束帘线10A的条数(根数)与第2带束帘线10B的条数(根数)相等的情况下，优选至少第1角度θ1的平均值与第2角度θ2的平均值相等。包含此种带束帘线10的带束帘布层13可以进一步提高轮胎轴向的操纵稳定性能。
如图2和图3所示，优选地，轮胎轴向上相邻的5个带束帘线10包含：至少1个第1带束帘线10A和至少1个第2带束帘线10B。包含此种带束帘线10的带束帘布层9、13有助于均衡良好地提高轮胎1的操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。
以上详述了本发明特别优选的实施方式，但是本发明不限定于图示的实施方式，可以变形为各种方式并实施。
[实施例]
根据表1和表2的规格，试制具有图1的轮胎子午线截面的轮胎。使用试制的轮胎，评价操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。各试制轮胎的共通规格和测试方法如下。
<共通规格>
测试车辆：前轮驱动的中型乘用车
轮胎尺寸：195/65R15
内压：230kPa
<操纵稳定性能>
在全轮安装了试制轮胎的测试车辆上，乘坐1名试驾员，根据试驾员的感官感受，评价在测试跑道上行驶时的操纵稳定性能。结果用以比较例1为100的指数表示，数值越大，表示操纵稳定性能越优异。
<乘坐舒适性能>
在全轮安装了试制轮胎的测试车辆上，乘坐1名试驾员，根据试驾员的感官感受，评价在测试跑道上行驶时的乘坐舒适性能。结果用以比较例1为100的指数表示，数值越大，表示乘坐舒适性能越优异。
<耐久性能>
将试制轮胎安装在台上耐久性试验机上，测定直至轮胎破损为止的行驶距离。结果用以比较例1为100的指数表示，数值越大，表示行驶距离越长，耐久性能越好。
<综合评价>
算出操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能的平均值，作为操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能的综合评价。结果用以比较例1为100的指数表示，数值越大，表示操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能越能够均衡良好地提高。
测试结果如表1和表2所示。
[表1]
Figure BDA0003459076550000101
[表2]
Figure BDA0003459076550000111
经测试结果确认，相比于比较例的轮胎，实施例的轮胎可以均衡良好地提高操纵稳定性能、乘坐舒适性能和耐久性能。

Claims (12)

1.一种轮胎，其胎面部的内部配置有带束层，
所述轮胎的特征在于，
所述带束层包含至少1片带束帘布层，
所述带束帘布层包含多个带束帘线，各带束帘线包含截面为扁平形状的钢单线，
所述带束帘线中的至少1个的所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述带束帘线的角度为5～45°。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述带束帘线的角度为10～35°。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，所述钢单线的截面形状中的短径SD为0.15～0.42mm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎，其中，所述钢单线的截面形状中的短径SD与长径LD之比即SD/LD为0.70以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的轮胎，其中，所述钢单线的截面形状中的短径SD与长径LD之比即SD/LD为0.50以上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的轮胎，其中，所述带束帘线包含第1带束帘线和第2带束帘线，
所述第1带束帘线中，所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，向第1方向倾斜；
所述第2带束帘线中，所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，向与所述第1方向相反一侧的第2方向倾斜。
8.根据权利要求7所述的轮胎，其中，所述第1带束帘线的所述钢单线和所述第2带束帘线的所述钢单线各自以相同角度彼此向着相反方向倾斜。
9.根据权利要求7或8所述的轮胎，其中，
所述带束帘线还包含第3带束帘线，
所述第3带束帘线中，所述钢单线的短径方向沿着所述带束帘布层的厚度方向。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的轮胎，其中，轮胎轴向上相邻的5个所述带束帘线包含至少1个所述第1带束帘线和至少1个所述第2带束帘线。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的轮胎，其中，
所述带束帘布层包含覆盖所述带束帘线的贴胶橡胶，
所述贴胶橡胶在70℃下的复弹性模量E*为7～20MPa。
12.一种带束层，其配置在胎面部的内部，其特征在于，
所述带束层包含至少1片带束帘布层，
所述带束帘布层包含多个带束帘线，各带束帘线包含截面为扁平形状的钢单线，
所述带束帘线中的至少1个的所述钢单线的短径方向相对于所述带束帘布层的厚度方向，以小于90°的角度倾斜。
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