用于加固橡膠制品的鋼簾線的制作方法

文檔序號：11110502閱讀：645來源：國知局

本發明涉及一種用于加固橡膠制品的鋼簾線(在下文中，也簡稱“簾線”)，并且尤其涉及一種在諸如輪胎的橡膠制品的加固應用中使用的、用于加固橡膠制品的鋼簾線。

背景技術：

對于諸如輪胎的橡膠制品，通過扭絞多根鋼絲而形成的鋼簾線被廣泛用作加固材料。尤其是，由于在重載荷的情況下在具有陡峭的上坡或下坡等的崎嶇地形上使用用于重載車輛、例如施工車輛的輪胎，因此要被用作加固材料的鋼簾線需要具有特別高的強度和耐用性。為此，在這樣的大型輪胎中，采用具有所謂多重絞合結構的鋼簾線，該多重絞合結構通過扭絞多根絞線形成，該絞線通過扭絞多根鋼絲形成。

作為涉及具有多重絞合結構的鋼簾線的現有技術，例如，專利文獻1公開了一種鋼簾線，其構成為，使得為了可靠地允許橡膠滲透至具有多重絞合結構的簾線的內側，具有與芯絞線相同直徑的五根鞘絞線絞合在由多根絲組成的一根芯絞線周圍，每根鞘絞線由多根絲組成。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本未審查專利申請公開第2001-11784號(權利要求等)。

技術實現要素：

本發明要解決的問題

在用于加固輪胎的鋼簾線中，從防止發生生銹的角度來看，優選地，橡膠充分填充構成簾線的絲之間的空間，并且所謂的橡膠滲透(橡膠可透性)是有利的。然而，在具有多重絞合結構的簾線中，由于絲的數量較大并且絞合結構復雜，因此為了實現足夠的橡膠滲透性以獲得需要的防銹特性，需要犧牲簾線的強度和抗剪切力。

因此，本發明的目的是提供一種用于加固橡膠制品的鋼簾線，其中，在具有多重絞合結構的簾線中，通過適當地平衡簾線結構和構成簾線的絲之間的間隙量，橡膠滲透性(防銹性)以及簾線強度和抗剪切力都被良好地實現。

解決問題的方式

本發明人進行深入研究，發現上述問題可以通過采用以下構造解決，因而完成本發明。

即，本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線為一種用于加固橡膠制品的鋼簾線，其包括：一根芯絞線，其具有通過扭絞多根鋼絲而形成的層疊絞合結構；以及多根鞘絞線，其具有通過扭絞多根鋼絲而形成的層疊絞合結構，其中鞘絞線絞合在芯絞線周圍，并且

其中，構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc為0.073到0.130毫米，并且最外層鞘絲的數量為7到10。

在本發明的簾線中，優選地，鞘絞線的數量為7到9。在本發明的簾線中，優選地，構成芯絞線的所有絲具有相同的直徑。進一步，在本發明的簾線中，優選地，簾線直徑不小于5.00毫米。

再進一步，在本發明的簾線中，優選地，構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc與構成鞘絞線的最外層鞘的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Ls的比率Lc/Ls大于1并且不大于1.5。再進一步，在本發明的簾線中，優選地，芯絞線具有雙層結構。

本發明的充氣輪胎的特征在于本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線被用作加固材料。

本發明的效果

根據本發明，能夠實現一種用于加固橡膠制品的鋼簾線，其中橡膠滲透性(防銹性)以及簾線強度和抗剪切力都能被良好地實現。

附圖說明

圖1是示出本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線的一個構成例的、在寬度方向上的剖視圖。

圖2是示出本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線的另一個構成例的、在寬度方向上的剖視圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施方式。

圖1和圖2是示出本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線的一個構成例的、在寬度方向上的剖視圖。圖1中所示的簾線包括：一根芯絞線11，其具有通過扭絞多根鋼絲1而形成的雙層的層疊絞合結構；以及多根(在所示的示例中為八根)鞘絞線12，每根鞘絞線具有通過扭絞多根鋼絲2而形成的雙層的層疊絞合結構，并且具有通過將鞘絞線12扭絞在芯絞線11周圍而形成的多重絞合結構。在所示的簾線中，芯絞線11具有3+8結構，其中通過將八根鞘絲1b扭絞在由絞合的三根芯絲1a組成的芯周圍而形成鞘，并且鞘絞線12具有3+8結構，其中通過將八根鞘絲2b扭絞在由絞合的三根芯絲2a組成的芯周圍而形成鞘。在所示的簾線中，螺旋絲3螺旋地纏繞在鞘絞線12的外圍。

圖2中所示的簾線包括：一根芯絞線31，其具有通過扭絞多根鋼絲21而形成的三層的層疊絞合結構；以及多根(在所示的示例中為八根)鞘絞線32，每根鞘絞線具有通過扭絞多根鋼絲22而形成的雙層的層疊絞合結構，并且具有通過將鞘絞線32扭絞在芯絞線31周圍而形成的多重絞合結構。在所示的簾線中，芯絞線31具有3+8+10結構，其中通過將八根鞘絲21b扭絞在由絞合的三根芯絲21a組成的芯周圍而形成第一鞘，并且通過在此周圍扭絞十根第二鞘絲21c而形成第二鞘，并且鞘絞線32具有3+8結構，其中通過將八根鞘絲22b扭絞在由絞合的三根芯絲22a組成的芯周圍而形成鞘。在所示的簾線中，螺旋絲23螺旋地纏繞在鞘絞線32的外圍。

在本發明中，重要的是，構成芯絞線11、31的最外層鞘的最外層鞘絲1b、21c之間的間隙量的平均值Lc為0.073到0.130毫米，并且最外層鞘絲1b、21c的數量為7到10。如上所述，為了提高橡膠滲透性，增加絲之間、并且尤其是相對于位于簾線中心的芯絞線增加絲之間的間隙量是有效的，相對于最外層絲之間的間隙量的總量的一個間隙的量越大，能夠獲得越有利的橡膠滲透性。另一方面，當芯絞線的最外層絲的數量被設定為不多于六根以提供間隙時，簾線的強度降低，并且當芯絞線的最外層絲的直徑被減小且最外層絲的數量被增加為不少于11時，抵抗鞘絞線的抗剪切力降低。因此，在本發明中，通過在上述范圍內設定芯絞線的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc，并且將最外層鞘絲的數量設定成7到10，實現了一種在保證簾線強度和抗剪切力的同時提高橡膠滲透性因而提高防銹性的簾線。

在此，在本發明中，芯絞線的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc是計算值，其通過將從穿過構成絞線的所有最外層絲的中心點的虛擬圓或者橢圓的周長中減去構成絞線的最外層絲的直徑的總和而獲得的值，除以構成絞線的最外層絲的數量而獲得。最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc需要為0.073到0.130毫米，并且優選地為0.100到0.110毫米。當最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc小于0.073毫米時，不會獲得足夠的防銹性，并且當該平均值超過0.130毫米時，不會獲得足夠的簾線強度和抗剪切力。

在本發明中，構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc與構成鞘絞線的最外層鞘的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Ls的比率Lc/Ls優選地大于1并且不大于1.5，并且優選地為1.25到1.42。相比位于周圍的鞘絞線，橡膠不太可能滲透位于簾線中心的芯絞線，并且因此，從進一步提高防銹性的角度來講，優選的是，最外層鞘絲之間的間隙量的平均值在芯絞線中比在鞘絞線中更大。在此，鞘絞線的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Ls是通過與芯絞線的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc相似的方式而獲得的值。

在本發明的簾線中，芯絞線的層疊絞合結構的層數不被特別地限制，并且例如可以是2到3。在這種情況下，假定第一鞘和第二鞘從層疊絞合結構的內層開始依次形成，則當芯絞線11具有如圖1所示的雙層的層疊絞合結構時，芯絞線11的最外層鞘是第一鞘，并且當芯絞線31具有如圖2所示的三層的層疊絞合結構時，芯絞線31的最外層鞘是第二鞘。鞘絞線的層疊絞合結構的層數不被特別地限制，并且例如可以是2到3。在該情況下，與芯絞線的情況類似，當鞘絞線12、32具有如圖1和圖2所示的雙層的層疊絞合結構時，鞘絞線12、32的最外層鞘是第一鞘。

在本發明的簾線中，鞘絞線12的數量優選地為7到9。當所有的芯絞線和鞘絞線具有相同的直徑并且鞘絞線被緊密堆積而在其之間不具有空隙時，能夠設置六根鞘絞線。然而，如附圖所示，在本發明中，由于鞘絞線12的直徑比芯絞線11的直徑小，因此能夠設置七到九根鞘絞線12。因此，通過將鞘絞線12的數量設定成7到9，能夠進一步提高芯絞線對鞘絞線的收緊力的抵抗力，并且進一步提高簾線的抗切割性。

在本發明的簾線中，如圖1所示，當芯絞線具有雙層結構時，優選的是，構成芯絞線11的所有絲1具有相同的直徑。通過使得芯絞線11中的芯絲1a在直徑上小于鞘絲11，能夠提高抗剪切力。然而，在這種情況下，難以保證鞘絲之間的足夠的間隙量。因此，當芯絞線具有雙層結構時，優選的是，構成芯絞線11的所有絲1具有相同的直徑。類似地，如圖2所示，當芯絞線具有三層結構時，優選的是，在構成芯絞線31的絲之中，所有的芯絲21a和第一鞘絲21b具有相同的直徑。當使得芯絞線31中的芯絲21a在直徑上小于第一鞘絲21b時，難以保證第一鞘絲之間的足夠的間隙量。因此，當芯絞線具有三層結構時，優選的是，所有的芯絲21a和第一鞘絲21b具有相同的直徑。

此外，本發明的簾線的簾線直徑優選為5.00毫米以上，例如，5.00到6.00毫米。通過使用具有5.00毫米以上直徑的簾線，能夠保證所需的強度和抗切割性，尤其針對用于諸如施工車輛的重型載重車輛的大型輪胎。

在本發明的簾線中，要被使用的絲的線直徑和抗拉強度、絲或絞線的扭絞方向、扭絞間距等不被特別地限制，并且能夠按照需要根據常規方法被適當地選擇。例如，作為絲，能夠使用在質量上具有0.80％或更多的碳含量的所謂的高抗拉強度鋼。本發明的簾線可以包括或者可以不包括螺旋絲。

由于本發明的簾線在橡膠滲透性、抗剪切力和強度上是優異的，因此其尤其適合于諸如施工車輛的重型載重車輛所用的大型輪胎的加固材料，其中包括具有大約40.00R57的輪胎尺寸的超大型越野子午線輪胎。這樣的大型輪胎通常包括：由在一對胎圈芯之間沿徑向方向延伸的多層鋼簾線構成的一個或者多個胎體；徑向地布置于胎冠部的胎冠部外側的至少四個帶束交叉層；以及在徑向方向上被布置在外側的胎面。例如，本發明的簾線能夠被用作這樣的輪胎中的帶束交叉層的加固簾線。

實施例

在下文中，將通過示例的方式詳細描述本發明。

如以下表格所示，構成芯絞線和鞘絞線的最外層鞘的最外層鞘絲之間的間隙量的平均值Lc和Ls通過改變簾線結構而改變，以準備實施例和比較例的用于加固橡膠制品的鋼簾線，其中具有層疊絞合結構的多根鞘絞線絞合在具有層疊絞合結構的一根芯絞線周圍。所獲得的簾線的后續評估結果也被示于以下表格中。

(抗剪切力)

對于所獲得的每種簾線，使用夏比沖擊(Charpy impact)試驗器來評估抗剪切力。數值越大，抗剪切力越優異，這是有利的。通過將所獲得的抗剪切力除以簾線的橫截面積得到數值，并且指數表示獲得的值，其中比較例1取值為100。數越大，簾線越優良。

(橡膠滲透率)

針對(1)在芯絞線的最外層鞘絲內側、(2)在芯絞線的表面上以及(3)在鞘絞線的最外層鞘絲內側的每根簾線測量橡膠覆蓋面積與表面積的比率，并且以百分比(％)表示。數值越大，橡膠滲透性越好，這是有利的。在結果中，其中比較例1取值為100的指數被彼此比較。越大的數表示其越有利。

(銹發展率)

針對(1)在芯絞線的最外層鞘絲內側、(2)在芯絞線的表面上以及(3)在鞘絞線的最外層鞘絲內側的每根簾線測量銹發展率，并且以百分比(％)表示。數值越小，銹的發展越小，這是有利的。在結果中，其中比較例1取值為100的指數被彼此比較。較小的數值表示其越有利。

表1

*)“抗剪切力/簾線橫截面積”、“橡膠滲透率”和“銹發展率”的值均為指數表示，其中比較例1取值為100。“抗剪切力/簾線橫截面積”和“橡膠滲透率”的數值越高越有利。“銹發展率”的數值越低越有利。

表2