钢帘线和轮胎

文档序号：976157 发布日期：2020-11-03 浏览：7次 >En<

阅读说明：本技术 钢帘线和轮胎 (Steel cord and tire ) 是由松冈映史齐藤和彦山下健一高村伸荣铃木益任藤泽浩二于 2019-01-22 设计创作，主要内容包括：该钢帘线具有1×4结构,其中,四条丝线被彼此捻合,其中,所述四条丝线中的至少一条丝线是包括沿着长度方向重复的弯曲部分和非弯曲部分的波浪线；垂直于所述长度方向的横截面具有扁平形状；并且如果在垂直于所述长度方向的多个横截面上绘制外接所述四条丝线的椭圆,则所述椭圆的短轴的斜率在中值的±30度内。(The steel cord has a 1 x 4 structure in which four filaments are twisted with each other, wherein at least one of the four filaments is a wavy line including a curved portion and a non-curved portion repeated in a length direction; a cross section perpendicular to the length direction has a flat shape; and if an ellipse circumscribing the four wires is drawn on a plurality of cross sections perpendicular to the length direction, the slope of the minor axis of the ellipse is within ± 30 degrees of the median.)

钢帘线和轮胎

技术领域

本发明涉及一种钢帘线和一种轮胎。

本申请基于并要求2018年3月20日提交的日本专利申请2018-052816的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用结合于此。

背景技术

例如，专利文献1提出了一种使用带束帘线的充气轮胎，该带束帘线包括通过将四条细丝捻合在一起而获得的捻合线。带束帘线具有椭圆形横截面。在横截面中，椭圆形横截面的短轴的长度与长轴的长度的比率在预定范围内。各条细丝以预定布置方式设置。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本公开专利公报号2017-190032

发明内容

根据本公开的一个方面，钢帘线具有1×4结构，其中，四条素线捻合在一起，

其中，四条素线中的至少一条素线是波浪形素线，该波浪形素线沿长度方向重复具有弯曲部分和非弯曲部分，

其中，在垂直于长度方向的横截面中，钢帘线具有扁平形状，并且

其中，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，椭圆的短轴的斜率在相对于中值的±30度内。

附图说明

图1是根据本公开的一个方面的具有1×4结构的钢帘线的说明图；

图2是在垂直于图1的钢帘线的长度方向的平面中的剖视图；

图3是波浪形素线的说明图；

图4是波浪形素线的制造方法的说明图；

图5是传统的扁平钢帘线的在垂直于长度方向的横截面中外接素线的椭圆的短轴的斜率与钢帘线的厚度变化之间的关系的说明图；

图6是根据本公开的一个方面的钢帘线的厚度的最大值和最小值的说明图；

图7是整平装置的说明图；

图8是根据本公开的一个方面的轮胎的剖视图；以及

图9是示意性地示出了带束层的视图。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

在专利文献1中公开的发明中，通过制造具有椭圆形横截面的带束帘线并且通过将横截面的长轴的长度与短轴的长度之间的比率设定在预定范围内，从而减小了轮胎的带束中的顶部橡胶的体积，并且减小了滚动阻力。

然而，近年来，需要进一步增强轮胎的性能。因此，例如，需要进一步减少轮胎的重量，以进一步减小滚动阻力等。同时，需要降低更换轮胎的频率，并使耐用性优异的轮胎能够长时间使用。还期望用于轮胎的钢帘线是能够形成耐用性优异且重量轻的轮胎的钢帘线。

因此，本公开具有提供一种能够形成重量轻且耐用性优异的轮胎的钢帘线的目的。

[本公开的效果]

根据本公开，可以提供一种能够形成重量轻且耐用性优异的轮胎的钢帘线。

[本公开的实施例的描述]

首先，将通过列表来描述本公开的各方面。在以下描述中，相同的附图标记用于表示相同或对应的元件，因此，将不再重复提供那些元件的说明。

(1)根据本公开的一个方面，钢帘线具有1×4结构，其中，四条素线捻合在一起，其中，四条素线中的至少一条素线是沿着长度方向重复地具有弯曲部分和非弯曲部分的波浪形素线，其中，在垂直于长度方向的横截面中，钢帘线具有扁平形状，并且其中，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，椭圆的短轴的斜率在相对于中值的±30度内。

钢帘线可以例如布置在轮胎的带束层中。带束层包括钢帘线和橡胶，并且钢帘线嵌入在橡胶内。带束层的厚度可以被选择成能够使得将钢帘线嵌入橡胶内。因此，通过将垂直于钢帘线的长度方向的横截面形状制造成扁平形状并抑制钢帘线的厚度，可以抑制嵌入钢帘线所需的橡胶的厚度，并且也可以抑制带束层的厚度。

此外，根据本发明的发明人的考虑，通过使在垂直于长度方向的多个横截面中外接四条素线的椭圆的短轴的斜率在相对于中值的±30度内(传统上尚未考虑到这些)，可以抑制厚度和最大厚度的变化。

以这种方式，根据本公开的一个方面的钢帘线很薄，并且厚度和最大厚度的变化很小。因此，可以抑制通过使用钢帘线制造的带束层的厚度，并且可以减少带束层的重量。结果，还可以减少包括带束层的轮胎的重量。

此外，通过使用沿长度方向重复具有弯曲部分和非弯曲部分的波浪形素线作为包括在钢帘线中的四条素线中的至少一条素线，在使用钢帘线形成轮胎时可以增加橡胶渗入到钢帘线内部中的程度。以这种方式，通过增加在形成轮胎时橡胶渗入到钢帘线内部中的程度，可以增加包括在钢帘线中的素线与橡胶接触的面积，并且可以增加素线与橡胶之间的粘合性。因此，如上文描述的，在将轮胎安装到汽车等上并在汽车等上使用的情况下，尽管水分可能渗透橡胶并进入轮胎，但通过增加素线与橡胶接触的面积，可以减少素线表面与水分的接触和反应。因此，可以维持橡胶与素线之间的高粘合性，并且可以增加轮胎的耐用性。

(2)当波浪形素线被放置在平面上时，从平面到位于远离平面的远侧处的弯曲部分的高度被定义为弯曲高度，并且所述弯曲高度大于或等于波浪形素线的素线直径的240％且小于或等于波浪形素线的素线直径的280％。

(3)在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，作为椭圆的短轴长度与长轴长度的比率的短轴长度/长轴长度的平均值大于或等于0.76且小于或等于0.82。

(4)素线的素线直径可以大于或等于0.25mm且小于或等于0.45mm。

(5)在垂直于长度方向的一个横截面中绘制外接四条素线的椭圆的情况下，椭圆的短轴方向被定义为厚度方向，在垂直于长度方向的横截面中的厚度方向上的最大长度被定义为厚度，并且厚度的变化系数小于或等于0.05。

(6)轮胎可以包括根据(1)至(5)中任一项的钢帘线。

(7)轮胎的钢帘线可以具有大于或等于70％的橡胶渗透程度。

[本公开的实施例的细节]

下面参考附图描述根据本公开的一个实施例(在下文中称为“本实施例”)的钢帘线和轮胎的具体示例。应当注意，本发明不限于这些示例，而是在权利要求中阐明，并且旨在包括与权利要求等同的含义和范围内的所有修改。

<钢帘线>

下面，将参考图1至图7描述根据本实施例的钢帘线。

根据本实施例的钢帘线具有1×4结构，其中，四条素线(也称为细丝)沿长度方向螺旋地捻合在一起。

在此，图1示出了根据本实施例的钢帘线10的示例性构造的立体图。此外，在图2中示出了图1中所示的钢帘线10在垂直于长度方向的平面中的剖视图。应当注意，钢帘线10的长度方向是附图中所示的Y轴方向。垂直于长度方向的平面是平行于附图中的XZ平面的平面。

图1和图2中所示的钢帘线10具有1×4结构，其中，四条素线11捻合在一起。1×4结构是指将四条素线捻合在一起以形成单层(一层)的结构。单层是指如下结构：如图2中所示，在垂直于钢帘线10的长度方向的横截面中，将素线11沿一个圆的周向布置在单层(一层)中。

本发明的发明人已通过将素线的数量从两条变为六条并将素线直径选择成具有相同断裂强度来制备了五种类型的钢帘线(每种钢帘线均具有1×N的结构)，并且已评估并研究了这些钢帘线的帘线直径和质量。应当注意，在这种情况下，1×N结构中的N对应于包括在每条钢帘线中的素线的数量。在每种情况下，N条素线被布置成使得：素线在垂直于长度方向的横截面中沿一个圆的周向方向形成单层，以具有捻合结构。

作为结果，已经确认，与其他1×N结构的钢帘线相比，通过制造具有1×4结构的钢帘线(其中所包括的素线的数量为四个)，可以特别减小钢帘线的帘线直径并且可以减少质量。因此，根据本实施例的钢帘线优选具有1×4结构，因为可以特别减少使用钢帘线的轮胎的重量。

包括在根据本实施例的钢帘线中的素线的直径(即，素线直径)没有特别限制。然而，素线的直径优选地大于或等于0.25mm且小于或等于0.45mm，并且更优选地大于或等于0.35mm且小于或等于0.42mm。

通过使素线直径大于或等于0.25mm，可以充分提高包含素线的钢帘线的断裂载荷。

另外，通过使素线直径小于或等于0.45mm，可以抑制钢帘线的质量。因此，这是优选的，因为可以特别地减少使用钢帘线的轮胎的重量。

应当注意，优选的是，波浪形素线的素线直径(将在下文中描述)也满足素线直径的上述优选范围。

优选地，在根据本实施例的钢帘线中，四条素线中的至少一条素线是沿长度方向重复地具有弯曲部分和非弯曲部分的波浪形素线。

垂直于根据本实施例的钢帘线的长度方向的横截面为扁平形状，如后文所述。然而，在垂直于长度方向的横截面为扁平形状的情况下，可能无法充分确保素线之间的间隙，并且可能降低橡胶渗入到钢帘线内部中的程度。因此，在根据本实施例的钢帘线中，包括在钢帘线中的四条素线中的至少一条素线是波浪形素线，该波浪形素线沿长度方向重复地具有弯曲部分和非弯曲部分。这使得在使用本实施例的钢帘线形成轮胎时，能够在素线之间形成足够的间隙，并且能够增加橡胶渗入到钢帘线内部中的程度。以这种方式，通过增加在形成轮胎时橡胶渗入到钢帘线内部中的程度，可以增加包括在钢帘线中的素线与橡胶接触的面积，并且可以增加素线与橡胶之间的粘合性。

如上文所述，尽管在将轮胎安装到汽车等上并在汽车等上使用的情况下，水分可能会渗透橡胶并进入轮胎，但通过增加素线与橡胶接触的面积，可以减少素线表面与水分的接触和反应。因此，可以维持轮胎内部的橡胶与素线之间的高粘合性，并且可以增加轮胎的耐用性。

应当注意，包括在根据本实施例的钢帘线中的波浪形素线的数量的上限没有特别限制。例如，包括在钢帘线中的所有素线可以是波浪形素线。然而，当波浪形素线的数量大时，例如，钢帘线可能容易在钢帘线的沿长度方向的端部等处解捻，并且可能难以维持外形。因此，包括在根据本实施例的钢帘线中的波浪形素线的数量优选地小于或等于三个，且更优选地小于或等于两个。

在此，将描述波浪形素线。

图3示出了波浪形素线30的构造的示例。波浪形素线30沿长度方向交替且重复地具有弯曲部分31和非弯曲部分32。

应当注意，尽管图3示出了弯曲部分31以接近90度的角度弯曲的示例，但是弯曲部分31不限于这种构造，而是例如可以以小于90度的角度或大于90度的角度弯曲。

波浪形素线的特定波浪形状没有特别限制。然而，优选的是，波浪形素线的弯曲高度h大于或等于波浪形素线的素线直径的240％且小于或等于波浪形素线的素线直径的280％。

应当注意，如图3中所示，当波浪形素线30被放置在平面S上时，从平面S到弯曲部分31B(其为远离平面S的远侧)的高度被称为弯曲高度h。应当注意，在评估弯曲高度h时，以如图3中所示的方式布置波浪形素线30，使得穿过波浪形素线30的弯曲部分31和非弯曲部分32的平面垂直于平面S。

然后，通过使弯曲高度h大于或等于波浪形素线的素线直径的240％，波浪形素线相对于素线直径具有足够的弯曲高度。即，可以在波浪形素线与其他素线之间形成足够的间隙。因此，这是优选的，因为能够增加橡胶的渗透程度。

此外，优选的是，使弯曲高度h小于或等于波浪形素线的素线直径的280％，因为能够更可靠地防止钢帘线在钢帘线等的长度方向上的端部处的解捻以及外形的变形等情况的发生。

优选的是，波浪形素线的弯曲高度h大于或等于素线直径的260％且小于或等于素线直径的280％。

在波浪形素线中，重复弯曲部分和非弯曲部分的间距没有特别限制，但优选地大于或等于5.0mm且小于或等于30.0mm，并且例如更优选地大于或等于5.0mm且小于或等于20.0mm。

重复弯曲部分和非弯曲部分的间距是指具有相同形状的弯曲部分之间的距离，并且是指钢帘线在长度方向上从作为基准的弯曲部分到远离两个弯曲部分的弯曲部分的长度。因此，在图3中所示的示例中，重复弯曲部分和非弯曲部分的间距P是指例如从弯曲部分31A到与之相邻的两个弯曲部分31C之间的距离。

优选的是，重复弯曲部分和非弯曲部分的间距大于或等于5.0mm，因为这使得容易在素线上形成并精确地控制弯曲部分和非弯曲部分。另外，优选的是，重复弯曲部分和非弯曲部分的间距小于或等于30.0mm，因为这可以用相对简单的装置来制造弯曲部分和非弯曲部分，并抑制制造成本。

例如，如图4中所示，可以通过布置多个预成型件41并且使作为波浪形素线的素线42沿附图中的块状箭头所示的方向穿过多个预成型件41来形成波浪形素线。弯曲部分的形状、非弯曲部分的长度等可以通过改变预成型件41的布置、尺寸和形状来选择。例如，预成型件41可以是销形(圆柱形的)或齿轮形。

优选的是，根据本实施例的钢帘线在垂直于长度方向的横截面中具有扁平形状。此外，在本实施例的钢帘线中，优选的是，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，在垂直于长度方向的多个横截面中，椭圆的短轴的斜率在相对于中值的±30度内。

将参考图2描述根据本实施例的垂直于钢帘线的长度方向的横截面的形状。

如图2中所示，根据本实施例的钢帘线10可以具有扁平形状，其中，在垂直于长度方向的横截面中，厚度小于宽度。应当注意，在图2中，X轴方向是宽度方向，而Z轴方向是厚度方向。

具体地，根据本实施例的钢帘线10具有四条素线11捻合在一起的形状，并且在垂直于其长度方向的横截面中，钢帘线10具有扁平形状，其中，外接四条素线11的圆是椭圆C。应当注意，椭圆C的短轴AS的长度L_AS比长轴AL的长度L_AL短。

钢帘线可以例如被布置在轮胎的带束层中。如下文关于轮胎将要描述的，带束层包括钢帘线和橡胶，并且钢帘线嵌入橡胶内。带束层的厚度可以被选择成使得能够将钢帘线嵌入橡胶内。因此，通过使垂直于钢帘线的长度方向的横截面形状成为扁平形状并抑制钢帘线的厚度，可以抑制嵌入钢帘线所需的橡胶的厚度，并且也可以抑制带束层的厚度。因此，通过使钢帘线具有扁平形状的横截面形状，在钢帘线用于带束层的情况下，可以抑制包含在带束层中的橡胶量，并且可以减少带束层的重量。此外，可以减少包含带束层的轮胎的重量。

然而，根据本发明的发明人的考虑，在垂直于长度方向的横截面中具有扁平形状的传统钢帘线(可以简称为“传统的扁平钢帘线”)中，厚度变化非常大。为此，在使用传统的扁平钢帘线制造轮胎的情况下，需要根据钢帘线的厚度最大的部分来设定带束层的厚度，并且无法使得带束层足够薄。因此，在使用传统的扁平钢帘线制造轮胎的情况下，不能充分减少带束层或包含带束层的轮胎的重量。

本发明的发明人已经对原因进行了进一步的考虑。作为结果，可以确认，在垂直于传统的扁平钢帘线的长度方向的多个横截面中，在绘制椭圆形外接圆(其为外接所述素线的椭圆)的情况下，椭圆的短轴的斜率取决于长度方向上的位置而显著变化。具体地，在钢帘线的长度方向上的多个位置处对椭圆的短轴的斜率进行测量的情况下，可以确认短轴的斜率例如分布在中值的约±90度的范围内。即，在传统的扁平钢帘线中，可以确认，在垂直于长度方向的横截面中，外接所述素线的椭圆的短轴的斜率最大变化约180度。因此，已经发现，由于在垂直于长度方向的横截面中外接素线的椭圆的短轴的斜率的较大变化，所以钢帘线的厚度发生变化。

将参考图5描述在传统的扁平钢帘线中、在垂直于长度方向的横截面中外接素线的椭圆的短轴的斜率与钢帘线的厚度变化之间的关系。

图5是通过在垂直于传统的扁平钢帘线50的长度方向的横截面中外接素线的椭圆C51和椭圆C52(它们的短轴的斜率不同)叠加而获得的视图。椭圆C51表示如下椭圆：在垂直于长度方向的横截面中，在短轴AS51的斜率是短轴的基准斜率(即，中值)的位置处外接所述素线。因此，椭圆C51的短轴AS51的斜率被设定为0度。

此外，椭圆C52表示如下椭圆：在垂直于长度方向垂直的横截面中，在短轴AS52从短轴的基准斜率倾斜90度(即，短轴AS51与短轴AS52之间形成的角度d5为90度)的位置处外接所述素线。

因此，图5是在现有的扁平化钢丝绳50的长度方向的两个选定位置处、在与长度方向垂直的截面上将外接所述素线的椭圆形相重叠而获得的视图。在图5中，竖直方向对应于钢帘线的厚度方向。应当注意，在图5中，省略了包括在钢帘线中的素线的图示。

如图5中所示，在传统的扁平钢帘线50中，钢帘线的厚度T51等于在垂直于长度方向的横截面中、外接素线的椭圆的短轴的斜率是0度的中值的位置处的椭圆C51的短轴AS51的长度。

然而，在椭圆C52的在垂直于长度方向的横截面中外接素线的椭圆的短轴相对于中值(0度)倾斜的位置处，椭圆C52的长轴沿钢帘线的厚度方向定位。因此，传统的扁平钢帘线50在该位置处的厚度T52与椭圆C52的主轴的长度相同。

因此，在传统的扁平钢帘线50中，在垂直于长度方向的横截面中的外接素线的椭圆的短轴的斜率分布在中值的约±90度的范围内，并且变化非常大。因此，在传统的扁平钢帘线50中，厚度取决于在长度方向上的位置而变化很大，例如，从与椭圆C51的短轴AS51的长度对应的厚度T51变化到与图5中的椭圆C52的长轴的长度对应的厚度T52。

对此，在根据本实施例的钢帘线中，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆(其为椭圆形外接圆)的情况下，椭圆的短轴的斜率在中值的±30度内。在此，参考图6描述根据本实施例的钢帘线的厚度的最大值和最小值。

图6是通过将在垂直于根据本实施例的钢帘线60的长度方向的横截面中外接四条素线的椭圆C61和椭圆C62(它们的短轴的斜率不同)进行叠加而获得的视图。椭圆C61表示在短轴AS61的斜率是短轴的基准斜率(即，中值)的位置处在垂直于长度方向的横截面中外接素线的椭圆。因此，椭圆C61的短轴AS61的斜率被设定为0度。

椭圆C62表示在短轴AS62从短轴的基准斜率倾斜30度(即，椭圆C61的短轴AS61与短轴AS62之间形成的角度d6最大为30度)的位置处在垂直于长度方向的横截面中外接四条素线的椭圆。

因此，图6是通过将在垂直于长度方向的横截面中外接四条素线的在根据本实施例的钢帘线60的长度方向上的两个位置处选择的椭圆进行叠加而获得的视图。在图6中，竖直方向对应于钢帘线的厚度方向。应当注意，在图6中，省略了包括在钢帘线中的素线的图示。

在图6中所示的根据本实施例的钢帘线60中，在椭圆C61的位置处，钢帘线的厚度T61与短轴AS61相同，因此为最小值。此外，在椭圆C62的外接四条素线的椭圆的短轴最大倾斜30度的情况下，钢帘线60的厚度取最大值。即使在这种情况下，钢帘线的厚度T62也比椭圆C62的长轴的长度短。因此，与图5中所示的常规的扁平钢帘线50的情况相比，厚度没有明显变化，并且最大厚度也受到抑制。

因此，在根据本实施例的钢帘线中，在垂直于长度方向的多个横截面中外接四条素线的椭圆的短轴的斜率相对于在中值的±30度内，使得椭圆的短轴的斜率变化被抑制。因此，在根据本实施例的钢帘线中，可以充分地抑制厚度和最大厚度的变化。

因此，在根据本实施例的钢帘线用作轮胎的构件以依照根据本实施例的钢帘线的厚度的最大值形成带束层的情况下，与使用传统的扁平钢帘线的情况相比，可以抑制带束层的厚度并且可以使带束层薄且重量轻。作为结果，还可以减少包括带束层的轮胎的重量。

应当注意，在垂直于钢帘线的长度方向的多个横截面中外接四条钢丝的椭圆的短轴的斜率在中值的±30度内，这意味着短轴的斜率相对于中值的分布在-30度或更大至+30度或更小的范围内，且总计在60度内。在下文中，如上文所述，在相对于短轴的斜率的中值朝向正或负的最大变化范围在中值的±30度内的情况下，30度可以被称为“相对于短轴的斜率的中值的最大变化范围”。

在根据本实施例的钢帘线中，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，椭圆的短轴的斜率优选地在相对于中值的±20度内，更优选地在相对于中值的±15度内。即，相对于短轴的斜率的中值的最大变化范围更优选地小于或等于20度，并且进一步更优选地小于或等于15度。这是因为，在垂直于长度方向的多个横截面中绘制外接四条素线的椭圆的情况下，通过使椭圆的短轴的斜率在相对于中值的±20度内，进一步在相对于中值的±15度内，可以特别地抑制钢帘线的厚度和最大厚度的变化。作为结果，还可以特别地减少带束层和包括带束层的轮胎的重量。

在垂直于根据本实施例的钢帘线的长度方向的多个横截面中绘制外接四条素线的椭圆的情况下，测量从短轴的斜率的中值的最大变化范围的方法没有被特别限制。

例如，将钢帘线嵌入透明树脂中，并且在钢帘线的长度方向上的多个期望的位置处切割样品，使得垂直于钢帘线的长度方向的平面(横截面)露出。随后，使用投影仪，通过绘制外接包括在各个横截面中的四条素线的椭圆并且通过测量短轴的斜率，可以进行确定。

此外，例如，计算机断层扫描(CT)用于在多个位置处测量垂直于钢帘线的长度方向的横截面图像。然后，通过绘制外接包括在各个横截面图像中的四条素线的椭圆并通过测量短轴的斜率，可以进行确定。

在通过任一种方法进行的测量中，相对于沿钢帘线的长度方向的5cm或更大至25cm或更小的范围，例如优选的是，在十个或更多个测量点处在横截面中绘制外接素线的椭圆，以测量椭圆的短轴的斜率并评估短轴的斜率的变化。应当注意，测量点的上限没有特别限制，但是例如，从生产率的观点出发，优选地小于或等于250个点。此外，优选的是，测量点沿钢帘线的长度方向等间隔地布置。

如上文所述，在根据本实施例的钢帘线中，在垂直于长度方向的多个横截面中绘制外接四条素线的椭圆的情况下，椭圆的短轴的斜率的变化被抑制。因此，在根据本实施例的钢帘线中，可以抑制其厚度变化。

钢帘线的厚度变化例如可以通过变化系数来表示，该变化系数是通过将标准偏差除以平均值而获得的值。即，钢帘线的厚度变化可以通过变化系数来表达，该变化系数是通过在沿钢帘线的长度方向布置的多个测量点处测量钢帘线的厚度，并且通过将多个测量点处的厚度的标准偏差除以多个测量点处的厚度的平均值而获得的值。例如，厚度的变化系数优选地小于或等于0.05，并且更优选地小于或等于0.04。

厚度的变化系数的下限没有特别限制，但是可以例如等于或大于0。

在钢帘线的厚度的变化系数小于或等于0.05的情况下，这意味着可以特别地抑制钢帘线的厚度变化。因此，在这种钢帘线用作轮胎的构件以根据钢帘线的厚度的最大值来形成带束层的情况下，可以使带束层特别薄且重量轻。作为结果，还可以特别地减少包括带束层的轮胎的重量。

本实施例中的钢帘线的厚度的变化系数例如可以通过以下的工序来测量和计算。

首先，相对于沿根据本实施例的钢帘线的长度方向的5cm或更大至25cm或更小的范围，在5个点或更多和15个点或更少处测量厚度，并计算测量值的平均值和标准偏差。然后，可以通过将标准偏差除以平均值来计算变化系数。

应当注意，优选的是，测量点沿钢帘线的长度方向等间隔地布置。

为了测量钢帘线的厚度，与短轴的斜率相似，可以通过将钢帘线嵌入透明树脂中并在钢帘线的长度方向上切割横截面来执行测量。此外，CT可以用于在多个位置处测量垂直于钢帘线的长度方向的横截面图像，以从横截面图像测量厚度。

应当注意，为了测量，首先将在垂直于钢帘线的长度方向的一个期望横截面中外接四条素线的椭圆的短轴方向的方向设定为厚度方向。然后，在垂直于钢帘线的长度方向的其他横截面中，可以通过在设定的厚度方向上测量最大长度来测量每个位置处的钢帘线的厚度。

对于根据本实施例的钢帘线，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，椭圆的短轴长度L_AS与长轴长度L_AL的比率的平均值没有特别限制(见图2)，而可以根据需要设定。应当注意，长轴长度L_AL是指椭圆C(其为外接四条素线11的椭圆形外接圆)的长轴AL的长度，而短轴长度L_AS是指椭圆C的短轴AS的长度。应当注意，在根据本实施例的钢帘线中，短轴长度/长轴长度(L_AS/L_AL)的平均值(其为椭圆中的短轴长度与长轴长度的比率)优选地大于或等于0.76且小于或等于0.82，并且更优选地大于或等于0.78且小于或等于0.80。

这是因为，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，例如，通过使椭圆的短轴长度/长轴长度的平均值大于或等于0.76，能够在根据本实施例的钢帘线的端部等处更可靠地抑制解捻。

此外，在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，通过使椭圆的短轴长度/长轴长度的平均值小于或等于0.82，可以特别地抑制钢帘线的厚度，并且也可以充分地抑制使用钢帘线的带束层的厚度。因此，可以特别地减少包括带束层的轮胎的重量，这是优选的。

在垂直于长度方向的多个横截面中，在绘制外接四条素线的椭圆的情况下，测量和计算根据本实施例的钢帘线的短轴长度/长轴长度的平均值(其为椭圆的短轴长度L_AS与长轴长度L_AL的比率)的方法没有特别限制。

例如，将钢帘线嵌入透明树脂中，并且在钢帘线的长度方向上的多个期望的位置处切割样品，使得垂直于钢帘线的长度方向的平面(横截面)暴露。随后，使用投影仪，通过绘制外接包括在各个横截面中的四条素线的椭圆并且通过测量短轴和长轴的长度，可以计算各个横截面处的短轴长度/长轴长度。

此外，例如，CT用于在多个位置处测量垂直于钢帘线的长度方向的横截面图像。然后，通过绘制外接包括在横截面图像中的四条素线的椭圆并通过测量短轴和长轴的长度，可以计算各个横截面处的短轴长度/长轴长度。

在通过任一种方法进行的测量中，在测量多个横截面中的短轴长度/长轴长度的情况下，相对于沿钢帘线的长度方向的5cm或更大至25cm或更小的范围内，例如，优选的是，在十个或更多个测量点处在横截面中绘制外接素线的椭圆，以测量和计算椭圆的短轴长度/长轴长度。

应当注意，测量点的上限没有特别限制，但是例如，从生产率的观点出发，优选地小于或等于250个点。此外，优选的是，测量点沿钢帘线的长度方向等间隔地布置。

然后，可以计算各个横截面中的椭圆的短轴长度/长轴长度的平均值。

根据上述本实施例的钢帘线，通过将该钢帘线用作轮胎的构件，可以形成重量轻和耐用性优异的轮胎。

[钢帘线的制造方法]

尽管根据本实施例的钢帘线的制造方法没有特别限制，但是根据本实施例的钢帘线的制造方法可以包括例如以下步骤：

捻合四条素线的捻合步骤；以及

沿厚度方向将通过捻合步骤获得的钢帘线压扁平的整平步骤。

因为可以通过根据常规方法用捻合机将素线捻合在一起来执行捻合步骤，所以在此将不再给出其具体描述。应当注意，供应到捻合步骤的四条素线中的至少一条优选地为波浪形素线。

在整平步骤中，例如，图7中所示的整平装置70可以用于沿其厚度方向将钢帘线压扁平。

整平装置70可以包括基部71和设置在基部71上的第一整平辊部73。第一整平辊部73可以由单个辊构成，但如图7中所示，可以包括多个第一整平辊73A至73D。应当注意，在布置有多个第一整平辊的情况下，辊的数量没有特别限制。包括在第一整平辊部73中的第一整平辊73A至73D的旋转轴线731A至731D垂直于基部71(即，早附图中所示的Z轴方向上)延伸。

此外，整平装置70可以包括基部72和设置在基部72上的第二整平辊部74。第二整平辊部74可以由单个辊构成，但如图7中所示，可以包括多个第二整平辊74A至74C。应当注意，在布置有多个第二整平辊的情况下，辊的数量没有特别限制。包括在第二整平辊部74中的多个第二整平辊74A至74C的旋转轴线741A至741C可以被构造成垂直于基部72(即，在附图中所示的Z轴方向上)延伸。

然后，在第一整平辊部73与第二整平辊部74之间，例如在附图中的X轴方向上供应通过将在捻合步骤中制备的四条素线捻合在一起而制成的钢帘线75。通过由第一整扁辊部73和第二整平辊部74沿附图中所示的Y轴方向压制所供应的钢帘线75，能够执行整平。具体地，第一整平辊部73可以沿块状箭头732压制钢帘线75，并且第二整平辊部74可以沿块状箭头742压制钢帘线75，使得可以压制出钢帘线75。

根据本发明的发明人的考虑，因为钢帘线是通过沿长度方向螺旋地捻合多条素线而获得的，所以当沿厚度方向压制时，钢帘线容易以中心轴线为旋转轴线沿其周向方向旋转。应当注意，此处的中心轴线是指在整平之前穿过垂直于钢帘线的长度方向的平面的中心且平行于长度方向的轴线。

在决不考虑钢帘线的这种旋转的传统的扁平钢帘线的制造方法中，在执行整平处理时，钢帘线将以中心轴线为旋转轴线沿周向方向显著旋转。因此，如上文描述的，在垂直于长度方向的横截面中外接素线的椭圆的短轴的斜率取决于长度方向位置而显著变化。

因此，在制造根据本实施例的钢帘线时，在整平步骤中，在通过整平装置将钢帘线整平时，优选的是，抑制钢帘线绕中心轴线为旋转轴线旋转的程度。在整平步骤中的钢帘线围绕中心轴线的旋转优选地在相对于中值的±30度内，更优选地在相对于中值的±20度内，进一步优选地在相对于中值的±15度内。

抑制这种旋转的方法没有特别限制，并且可以根据需要选择。

例如，在整平装置70的第一整平辊部73和第二整平辊部74的待与钢帘线75接触的表面上，对应于钢帘线75的外形的凹槽可以形成为使得钢帘线75被构造成不旋转。例如，通过在第一整平辊部73的待与钢帘线75接触的表面上以及在第二整平辊部74的待与钢帘线75接触的表面上形成具有不同形状的凹槽，可以特别地抑制钢帘线的旋转。

<轮胎>

接下来，将参考图8和图9描述根据本实施例的轮胎。

如上文所述，根据本实施例的轮胎可以包括钢帘线。

图8示出了根据本实施例的沿垂直于轮胎81的周向方向的平面截取的剖视图。在图8中，仅示出了CL(中心线)的左侧部分。然而，同样在CL的右侧，连续地包括相似的结构，其中，CL是对称轴。

如图8中所示，轮胎81包括胎面部分82、侧壁部分83和胎圈部分84。

胎面部分82是与路面接触的部分。胎圈部分84相对于胎面部分82朝向轮胎81的内部设置。胎圈部分84是与车轮的轮辋接触的部分。侧壁部分83连接胎面部分82和胎圈部分84。当胎面部分82通过路面受到冲击时，侧壁部分83弹性变形以吸收冲击。

轮胎81包括内衬85；胎体86；带束层87；以及胎圈线88。

内衬85由橡胶形成，并且密封轮胎81与车轮之间的间隙。

胎体86形成轮胎81的骨架。胎体86由有机纤维(诸如聚酯、尼龙或人造丝)和橡胶形成。

胎圈线88被设置在胎圈部分84中。胎圈线88接收作用在胎体上的张力。

带束层87收紧胎体86以增加胎面82的刚度。在图8中所示的示例中，轮胎81包括两个带束层87。

图9是示意性地示出两个带束层87的图示。图9是带束层87在长度方向上(例如在垂直于轮胎81的周向方向的平面中)的剖视图。

如图9中所示，两个带束层87在轮胎81的径向方向上叠置。每个带束层87均包括多条钢帘线91和橡胶92。多条钢帘线91平行地并排布置。可以使用所描述的钢帘线作为钢帘线91。

应当注意，如上文描述的钢帘线在垂直于长度方向的横截面中具有扁平形状，并且优选的是，钢帘线的厚度方向被布置成与带束层的厚度方向匹配。当在垂直于钢帘线的长度方向的一个横截面中绘制外接四条素线的椭圆时，钢帘线的厚度方向例如可以是短轴方向。

橡胶92也覆盖钢帘线91，并且每条钢帘线91的外周被橡胶92完全包围。钢帘线91嵌入橡胶92中。

如上文描述的钢帘线在垂直于长度方向的横截面中具有扁平形状，并且厚度和最大厚度的变化被抑制。因此，即使当第一橡胶厚度t1(其为布置在带束层87中的钢帘线91的下部部分上的橡胶92的厚度)和第二橡胶厚度t2(其为布置在钢帘线91的上部部分上的橡胶92的厚度)变薄时，也可以抑制钢帘线91的暴露。因此，可以减少带束层87的整体厚度。

因此，根据本实施例的轮胎，可以抑制包括上文描述的钢帘线91的带束层87的整体厚度，并且可以减少带束层87的重量。因此，还可以减少包括带束层的本实施例的轮胎的重量。

此外，如上文所述，在上文所述的钢帘线中，在使用钢帘线形成轮胎时，橡胶渗入到钢帘线中的程度较高。因此，包括在钢帘线中的素线与橡胶接触的面积增加，并且素线与橡胶之间的粘合性增加。然后，在将轮胎安装到汽车等上并在汽车等上使用的情况下，水分可能会渗透橡胶并进入轮胎。如上文所述，在根据本实施例的轮胎中，因为素线与橡胶接触的面积大，所以可以减少素线表面与水分的接触和反应。因此，可以维持轮胎内部的橡胶与素线之间的高粘合性，并且可以制造耐用性优异的轮胎。

对于包含在本实施例的轮胎中的钢帘线，橡胶的渗透程度优选地很高，例如，优选地为大于或等于70％，更优选地为大于或等于80％。应当注意，因为橡胶渗透程度优选地较高，所以上限值没有特别限制，并且可以例如小于或等于100％。后文将相对于实验示例描述评估橡胶渗透程度的方法。

在包含在根据本实施例的轮胎中的钢帘线的橡胶渗透程度大于或等于70％的情况下，这是优选的，因为橡胶充分地渗入到钢帘线的内部中并且特别地增加了轮胎的耐用性。

可以取决于波浪形素线的数量、弯曲高度h等来选择包含在根据本实施例的轮胎中的钢帘线的橡胶渗透程度。

根据上文描述的本实施例的轮胎，该轮胎能够重量轻且耐用性优异。此外，由于重量的轻量化的优异，所以可以抑制滚动阻力，该滚动阻力是当轮胎压靠在鼓上旋转时生成的力。还可以增加转弯动力，该转弯动力表示转弯力相对于轮胎的侧滑角的增加的斜率。即，可以提高安装有轮胎的汽车的运转稳定性。

尽管上文已经详细描述了实施例，但其不限于特定实施例。可以在权利要求书阐明的范围内进行各种修改和改变。

示例

下面将解释特定示例。然而，本发明不限于这些实施例。

(评估方法)

首先，将描述评估以下实验示例中制备的钢帘线的方法。

(1)钢帘线的评估

(1-1)厚度的变化系数

对于为每个实验示例制备的钢帘线，在长度方向上的五个点处测量钢帘线的厚度，并且将其平均值限定为钢帘线的厚度。

具体地，首先，对于沿为每个实验示例制备的钢帘线的长度方向的15cm的范围，在沿长度方向等间隔地布置的五个测量点处测量厚度。

为了测量厚度，使用CT(型号：由岛津公司制造的inspeXio SMX-225CT)，在上述测量点处截取横截面图像。然后，将在一个选择的横截面中外接四条素线的椭圆的短轴方向设定为厚度方向。随后，测量在每个横截面处的钢帘线在设定的厚度方向上的最大长度。由此，测量出每个横截面中的钢帘线的厚度。

然后使用五个测量点处的厚度来计算厚度的变化系数。变化系数是通过将使用五个测量点处的厚度的测量值计算出的标准偏差除以平均值而获得的值。

(1-2)从在垂直于长度方向的多个横截面中外接四条素线的椭圆的短轴的斜率的中值至短轴长度/长轴长度的平均值的最大变化范围

首先，对于为每个实验示例制备的钢帘线，使用CT测量垂直于长度方向的横截面中的横截面形状。具体地，在沿钢帘线的长度方向的110mm的范围上，每0.5mm间隔的测量点处截取横截面图像。

然后，对于所获得的各个横截面，绘制外接四条素线的椭圆，并计算椭圆的短轴的斜率。然后，从短轴的斜率的中值计算最大变化范围。

此外，当从短轴的斜率的中值计算最大变化范围时，通过使用CT测量出的横截面图像用于计算在各个横截面中外接四条素线的椭圆的短轴长度/长轴长度。具体地，计算在通过使用CT测量出的各个横截面图像中绘制的外接四条素线的椭圆的短轴长度和长轴长度。然后，计算针对各个横截面图像所计算出的短轴长度/长轴长度的平均值。

(2)轮胎的评估

(2-1)橡胶渗透程度

使用切刀从为每个实验示例制备的轮胎中取出钢帘线。

然后，对于每条取出的钢帘线，去除一条波浪形素线。在沿去除单条波浪形素线露出的区域的宽度方向的中心线的100mm观察长度上，将用橡胶覆盖的部分的长度的百分比计算为橡胶渗透程度。应当注意，对于实验示例17，除了去除根据需要选择的单条素线之外，相似地评估橡胶的渗透程度。

橡胶渗透程度的值越高，橡胶的渗透性越好。

(2-2)滚动阻力

对于为每个实验示例制备的轮胎，使用滚动阻力测试仪根据ISO28580标准在以下测量条件下测量滚动阻力。

所使用的轮辋：5.5J

内压：525kPa

载荷：15.74kN

速度：80km/h

然后，在根据实验示例14的轮胎的滚动阻力为100的情况下，用该指数表示针对其他实验示例制备的每个轮胎的滚动阻力。指数越小，则滚动阻力越好。

(2-3)轮胎的耐用性

将为每个实验示例制备的轮胎结合到标准轮辋(尺寸：5.5J)中，为轮胎填充气并且将内压设定为525kPa。将该轮胎附接到鼓型运行测试仪上，并对轮胎施加15.74kN的总载荷。使轮胎在半径为1.7m的鼓上以80km/h的速度运行。测量直到发现轮胎损坏为止的行驶距离。应当注意，如果行驶30000km时没有损坏，则测试终止。以上测试结果针对30000km行驶以指数100表示。指数越大，则轮胎的耐用性越好。

(2-4)转弯动力

为了使平带机的与砂纸附接的带束表面上作为路面，以60km/h的速度、0度的外倾角和5kN的载荷压制每个充气轮胎，并且将当滑移角从0度变为1度时的斜率测量为转弯动力。应当注意，外倾角是指在对于平带机的带束表面的竖直平面与轮胎的径向方向之间形成的角度，并且可以称为CA(外倾角)。此外，滑移角是指在行进方向与轮胎指向的方向之间形成的角度，并且可以称为SA(滑移角)。

在根据实验示例14的轮胎的转弯动力性能为100的情况下，用该指数表示在其他实验示例中制备的轮胎的转弯动力性能。应当注意，指数越大，转弯动力性能越好。

(2-5)带束层质量

测量在制造用于每个实验示例的轮胎时制备的单个带束层的质量。在实验示例14中制造轮胎时制备的带束层的质量为100的情况下，用该指数表示当在其他实验示例中制造轮胎时制备的带束层的质量。因此，随着指数减小，带束层的重量减小。应当注意，已经确认，包括对于各个实验示例评估的带束层的各个实验示例中的轮胎也表示相似的趋势。

下面将描述各个实验示例的钢帘线和轮胎的制造条件。实验示例1至图13为示例，并且实验示例14至图17为比较示例。

[实验示例1]

首先，通过以下工序制造钢帘线。

将具有0.415mm的素线直径的四条素线捻合在一起，以形成具有1×4结构的钢帘线作为捻合构造(捻合步骤)。应当注意，使用波浪形素线作为四条素线中的一条素线，在该波浪形素线上形成有弯曲部分和非弯曲部分，使得弯曲高度h与素线直径的比率为260％并且重复弯曲部分和非弯曲部分的间距P为12mm。

因为已经参考图1和图2描述了1×4结构并且已经参考图3描述了弯曲高度h和重复的间距P，所以此处省略其说明。

将通过将四条素线捻合在一起而获得的钢帘线供应至图7中所示的整平装置70，并且执行整平处理以使垂直于钢帘线的长度方向的横截面成为扁平形状(整平步骤)。在执行整平处理时，在整平装置70的第一整平辊部73和第二整平辊部74的待与钢帘线接触的表面上形成与钢帘线的外形对应的凹槽，使得钢帘线被构造成不旋转。具体地，在第一整平辊部73的待与钢帘线接触的表面上和第二整平辊部74的待与钢帘线接触的表面上形成具有不同形状的凹槽。然后，在检查钢帘线的位置的同时执行整平处理，使得钢帘线的旋转角度在±20度内。

如上文描述的，制备该实验示例的钢帘线，并对钢帘线执行上文描述的评估。

接下来，通过使用所制备的钢帘线来制备轮胎。

首先，制备包含橡胶成分和添加剂的橡胶组合物。橡胶组合物包含作为橡胶成分的100质量份天然橡胶。相对于100份橡胶成分作为添加剂，橡胶组合物包含60质量份的炭黑、6质量份的硫、作为硫化促进剂的1质量份的氧化锌、10质量份的氧化锌以及作为有机酸钴的1质量份的硬脂酸钴。

上文描述的钢帘线和橡胶组合物用于制造具有图8和图9中所示的结构并具有225/40R18的尺寸的充气轮胎。

应当注意，在制备轮胎时，在160℃的温度、25kgf/cm²的压力和ECU×时间为58的条件下进行硫化。

可以通过以下公式(1)来计算上述ECU(等效固化单位)。

ECU＝exp((-E/R)×(1/T-1/T0))…(1)

此处，在公式(1)中，E是活化能，R是一般气体常数，T0是参考温度，并且T是硫化温度，分别为E＝20kcal/mol，R＝1.987×0.001kcal/mol·度，且T0＝141.7℃。

此外，ECU×时间的时间是指以分钟为单位的硫化时间。

如上文描述地评估所获得的轮胎。在表1中示出了钢帘线和轮胎的评估结果。

[实验示例2和实验示例3]

与实验示例1类似地制备并评估钢帘线，不同之处在于，当执行钢帘线的整平处理时，以使钢帘线的旋转角度在实验示例2中的中值的±15度内并且在实验示例2的中值的±30度内的方式执行。