橡胶制品加强用钢丝帘线及采用该钢丝帘线的充气轮胎制造技术

技术编号:7134431 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种防止复捻构造的钢丝帘线中的最外层单丝产生先行断裂而提高了帘线强度的橡胶制品加强用钢丝帘线、以及将该钢丝帘线用作加强材料的充气轮胎。该复捻构造的橡胶制品加强用钢丝帘线是捻合多根股线而成的,该股线具有捻合多根钢丝单丝而成的层捻构造,构成芯股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径dc与构成外套股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径ds之比dc/ds为1.05~1.25。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及橡胶制品加强用钢丝帘线及采用该钢丝帘线的充气轮胎(以下,也简 称作“帘线”及“轮胎”),具体而言,涉及用于充气轮胎或输送带等各种橡胶制品的加强用 的橡胶制品加强用钢丝帘线及采用该钢丝帘线的充气轮胎。
技术介绍
通常,建筑车辆用轮胎中的胎体帘布层和带束帘布层(belt ply)的加强、输送带 的加强所使用的钢丝帘线需要较高的强度。因此,在这些用途中广泛使用复捻结构的钢丝 帘线,该复捻结构的钢丝帘线是将捻合了多根钢丝单丝而成的股线(strand)进一步进行 捻合而形成的。另一方面,为了满足近年来的关于环境问题、能源的高效化的要求,要求通过轮胎 的轻量化、低滚动阻力化来降低汽车油耗以及抑制运输费用。因此,作为增强钢丝帘线的强 度的方法,想方设法通过改变材质(特别是碳含量)、加工方法(例如断面收缩率)来提高 单丝的强度。但是,通过提高单丝的抗拉强度来提高帘线强度的以往的方法,虽然对单捻构造 或普通的层捻构造的钢丝帘线是有效的,但是对由捻合了多根钢丝单丝而成的股线构成的 复捻构造的钢丝帘线并不是十分有效的。这是因为,在该复捻构造的帘线中,由于股线彼此 或单丝彼此的接触状态的影响,并没有与单丝强度的提高相应地直接提高帘线强度。因此, 出于解决该问题的目的,至今为止进行了各种各样的改进。关于复捻构造的钢丝帘线的改进,例如在专利文献1中公开有在由 (1+6+12)+6X (1+6+12)构成的7X 19构造的橡胶加强用钢丝帘线中、通过以特定的比率来 规定外套股线(sheath strand)中的最外层单丝的抗拉强度和相邻的内层单丝的抗拉强度 而得到较高帘线强度的技术。另外,在专利文献2中公开有在复捻构造的橡胶制品加强用 钢丝帘线中,通过使构成股线的最外层鞘单丝(sheath filament)的抗拉强度为3040N/mm2 以下并使除最外层鞘单丝之外的所有的内侧单丝的抗拉强度为3140N/mm2以上而得到较高 帘线强度的技术。而且,在专利文献3中公开有通过使构成股线的最外层单丝的直径比其内侧单丝 的直径粗来避免最外层单丝先行断裂,从而得到较高帘线强度的技术;在专利文献4中公 开有如下技术关于构成股线的单丝的抗拉强度,规定为“靠近股线中心的层的单丝抗拉强 度> 远离股线中心的层的单丝抗拉强度”,并且,关于股线的平均抗拉强度,规定为“靠近帘 线中心的层的股线的平均抗拉强度<远离帘线中心的层的股线的平均抗拉强度”,从而防 止单丝的先行断裂,得到较高的帘线强度。专利文献1 日本特许第3439329号公报(权利要求书等)专利文献2 日本特许第3709551号公报(权利要求书等)专利文献3 日本再表01/034900号公报(权利要求书等)专利文献4 日本特开2005-248373号公报(权利要求书等)在上述专利文献2所述的钢丝帘线中,构成股线的最外层鞘单丝的抗拉强度为 3040N/mm2以下,除最外层鞘单丝之外的所有的内侧单丝的抗拉强度为3140N/mm2以上,但 是在作为标准的股线构造的3+9、3+9+15、1+6+12构造中,最外层的鞘单丝根数占半数以 上。因而,在这些股线构造中,即使为了进一步提高强度而将内层的单丝的强度提高10%, 作为总的帘线强度,也只能达到该提高部分的一半以下,即5%以下。S卩,通过提高单丝的抗拉强度来提高帘线强度的以往的方法,对单捻构造或普通 的层捻构造的钢丝帘线是有效的,而且,在作为捻合了多根钢丝单丝而成的股线的复捻构 造的钢丝帘线中,单丝的抗拉强度在3040N/mm2以下时也是有效的,但是当单丝的抗拉强度 为上述抗拉强度以上时,存在有帘线强度并不与单丝的抗拉强度的提高相应地提高这样的 问题。另外,专利文献3所述的钢丝帘线也应用于实际的轮胎中,通过使构成股线的最 外层单丝的直径比其内侧的单丝的直径粗,在刚制造完后能够充分发挥其效果而得到高 强度的钢丝帘线。但是,另一方面,在长期保管的情况下,或者由于制造轮胎时的加热过程 (thermal history)的影响,也存在有其帘线强度比刚制造完后大幅降低这样的问题。此外,虽然在专利文献1或专利文献4所述的钢丝帘线中也得到了较高的帘线强 度,但是不能说已完全消除了最外层单丝的先行断裂的问题。S卩,在以往的技术中,在复捻构造的钢丝帘线中,并不能够完全消除在谋求帘线强 度的进一步提高时而产生的最外层单丝的先行断裂的问题,因而就要求实现更优良的改进 技术。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于,提供一种不产生上述以往技术中那样的问题、防止复捻 构造的钢丝帘线的最外层单丝产生先行断裂并提高了帘线强度的橡胶制品加强用钢丝帘 线及将其用作加强材料的充气轮胎。本专利技术人为了解决上述课题,也考虑到复捻构造的钢丝帘线的长期保管、轮胎硫 化时的加热过程的影响,认真研究了该帘线强度的改进方法,其结果,发现了如下技术方案 并完成了本专利技术通过使构成芯股线的最外层鞘(sheath)的最外层鞘单丝的直径dc与构 成外套股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径ds之比dc/ds为1.05 1.25,能够缓和由 作为先行断裂的原因的、针对芯股线的最外层单丝的接触负荷带来的剪切应力而抑制该先 行断裂,其结果,能够谋求帘线强度的提高。S卩,本专利技术的橡胶制品加强用钢丝帘线,是捻合多根股线而成的复捻构造的橡胶 制品加强用钢丝帘线,该股线具有捻合多根钢丝单丝的层捻构造,其特征在于,构成芯股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径dc与构成外套股线的最外层鞘的 最外层鞘单丝的直径ds之比dc/ds为1. 05 1. 25。在本专利技术中,优选上述股线中的外套股线的捻回角为1.4rad以上,优选构成上述 芯股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的捻向与上述外套股线的捻向相同。另外,优选构成上 述股线的所有单丝的抗拉强度为3040N/mm2以上。而且,优选构成上述股线的单丝的碳含 量以重量%计为0. 80%以上。另外,本专利技术的充气轮胎的特征在于,其将上述本专利技术的橡胶制品加强用钢丝帘线用作加强材料。根据本专利技术,通过采用上述结构,能够实现下述橡胶制品加强用钢丝帘线,即能够 抑制复捻构造的钢丝帘线的最外层单丝彼此的接触部处的先行断裂的发生,与以往相比提 高了帘线强度的橡胶制品加强用钢丝帘线。因此,通过将本专利技术的橡胶制品加强用钢丝帘 线用作充气轮胎的加强材料,能够得到既能够实现减轻重量又能够实现降低汽车油耗以及 抑制运输费用的充气轮胎。附图说明图1是表示本专利技术的一优选例的橡胶制品加强用钢丝帘线的剖视图。图2是表示本专利技术的一优选例的充气轮胎的局部放大剖视图。图3是表示dc/ds与先行断裂率的关系的图表。具体实施例方式以下,参照附图详细说明本专利技术的优选实施方式。本专利技术的橡胶制品加强用钢丝帘线具有捻合多根股线而成的复捻构造,该股线具 有捻合多根钢丝单丝的层捻构造。如上所述,在单捻构造或普通的层捻构造等直径比较小的钢丝帘线中,帘线强度 由各个单丝的抗拉强度决定。但是,如上所述,在捻合了多根股线的复捻构造构成的钢丝帘 线的情况下,除了各个单丝的拉伸强度之外,受到由于帘线的拉伸而股线彼此紧紧地接触 的影响,在该接触点应力集中在各个最外层单丝上,从而产生最外层单丝的先行剪切破坏, 有时帘线强度不能与各个单丝的拉伸强度的提本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种橡胶制品加强用钢丝帘线,其是捻合多根股线而成的复捻构造的钢丝帘线,该股线具有捻合多根钢丝单丝而成的层捻构造,其特征在于,  构成芯股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径dc与构成外套股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径ds之比dc/ds为1.05~1.25。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:工藤英治
申请(专利权)人:株式会社普利司通
类型:发明
国别省市:JP

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