專利名稱：橡膠制品加強用鋼絲簾線及充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠制品加強用鋼絲簾線及充氣輪胎，詳細的說，涉及一種用作充氣輪胎或工業(yè)用帶等橡膠制品的加強件的鋼絲簾線、及以該鋼絲簾線為帶束層的加強件的充氣輪胎。在本發(fā)明中，特別涉及一種要用鋼絲簾線加強的制品，特別是不會損失充氣輪胎的耐久性而實現(xiàn)輕量化的制品。
背景技術(shù)：
在橡膠制品的典型例子、即充氣輪胎中，作為降低其耐久性的主要原因，公知的是因割傷等從輪胎外部進入到輪胎內(nèi)部的帶束層等中的水分腐蝕帶束層的簾線，因該腐蝕區(qū)域的擴大而將簾線和橡膠剝離開，從而產(chǎn)生脫層。
為了避免該脫層，所謂的橡膠滲透結(jié)構(gòu)是有效的，該結(jié)構(gòu)使橡膠充分滲入到簾線內(nèi)部而不形成使水分傳播到簾線的單纖維之間的間隙。該橡膠滲透結(jié)構(gòu)通過較松地捻簾線而增大單纖維之間的間隙，從而實現(xiàn)了橡膠的浸透，特別適合于1×3或1×5結(jié)構(gòu)的單股簾線。
但是，近年來，從充氣輪胎的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性等性能方面考慮，需要剛性更高的鋼絲簾線。另外，通過增加輪胎的帶束層處的簾線的緯密，可以確保帶束層的拉伸剛性，但這樣不僅導(dǎo)致輪胎重量增大，而且由于在帶束層的相鄰簾線的間隔狹小，因此在以帶束層寬度方向端部的簾線端為起點的橡膠剝離容易在相鄰的簾線之間傳播，容易導(dǎo)致所謂的帶束層邊緣脫層。
作為具有較高剛性的鋼絲簾線，在日本特開2002-227081號公報中提出了2+4股結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線。與因捻搓而產(chǎn)生柔軟度的1×N結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線相比，該鋼絲簾線的剛性相對較高。

發(fā)明內(nèi)容
但是，由于日本特開2002-227081號公報中記載的鋼絲簾線被做成為將波浪螺旋褶子施加到由構(gòu)成芯的2根鋼線材組成的束上，因此在制造輪胎時，在對這種簾線施加拉力時，在芯線材與外鞘線材之間沒有間隙，無法得到對芯內(nèi)部充分的橡膠浸透性。因此，存在產(chǎn)生脫層現(xiàn)象這樣的問題。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種以2+n(n＝3～5)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的鋼絲簾線，該鋼絲簾線在用鋼絲簾線加強了的橡膠制品中，不會導(dǎo)致因在該簾線周邊產(chǎn)生脫層而引起的耐久性的降低，可以提高橡膠制品的拉伸剛性，并且可以使該簾線的生產(chǎn)率大于1×N結(jié)構(gòu)的簾線的生產(chǎn)率。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種充氣輪胎，該充氣輪胎通過將上述鋼絲簾線作為帶束層的加強件應(yīng)用，由此同時滿足了輕量化、耐久性和操縱穩(wěn)定性。
為了解決上述課題，本發(fā)明的橡膠制品加強用鋼絲簾線由芯和1層外鞘構(gòu)成，上述芯是沿長度方向并列排列地配置2根未加捻的芯線材而成的，上述外鞘是將3根～5根外鞘線材繞上述芯加捻而成的，與簾線軸線正交的截面上的簾線輪廓形狀為扁平；其特征在于，從簾線側(cè)面看時芯線材相對于簾線軸線方向傾斜3°以下。
另外，本發(fā)明的充氣輪胎的特征在于上述橡膠制品加強用鋼絲簾線用作帶束層的加強件。
采用本發(fā)明的鋼絲簾線，由于不會導(dǎo)致因在橡膠制品的簾線周邊產(chǎn)生脫層而引起的耐久性的降低，可以提高該橡膠制品的拉伸剛性，因此通過將該簾線特別地應(yīng)用于輪胎，可以同時滿足輪胎的輕量化、耐久性和操縱穩(wěn)定性。


圖1是實施例1的鋼絲簾線的說明圖。
圖2是實施例1、3、4的鋼絲簾線的放大剖視圖。
圖3是實施例2的鋼絲簾線的放大剖視圖。
圖4是比較例的鋼絲簾線的放大剖視圖。
附圖標記說明1芯線材2外鞘線材P間距具體實施方式
下面，具體說明本發(fā)明的實施方式。
本發(fā)明的橡膠制品加強用鋼絲簾線由芯和一層外鞘構(gòu)成，上述芯是沿長度方向并排排列地配置2根未加捻的芯線材而構(gòu)成的，上述外鞘是繞芯加捻3根～5根外鞘線材而成的，在與簾線軸線正交的截面上的簾線輪廓形狀為扁平狀。通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，與1×N結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線相比，本發(fā)明的橡膠制品加強用鋼絲簾線的剛性相對較高，并且簾線生產(chǎn)率也比1×N結(jié)構(gòu)的簾線的生產(chǎn)率高。
在此，在本發(fā)明中，重要的是從簾線側(cè)面看的芯線材相對于簾線軸線方向傾斜3°以下，優(yōu)選實質(zhì)上是傾斜0°。其理由是通過使芯線材并列且筆直，從而抑制制造輪胎時對這樣的簾線施加拉力時的簾線延伸，不會在芯與外鞘之間形成封閉空間。由此，由于橡膠容易滲入到芯線材與外鞘線材之間，因此可以避免因割傷等從輪胎外部滲入到內(nèi)部的帶束層等中的水分腐蝕帶束層的簾線，從而可以避免因該腐蝕區(qū)域的擴大而在簾線與橡膠之間產(chǎn)生剝離的脫層。
在本發(fā)明的橡膠制品加強用鋼絲簾線中，不是繞芯均勻地分散配置外鞘線材，而是優(yōu)選為不均勻地配置外鞘線材(參照后述實施例中的圖1)。通過做成這樣的配置，可以減薄簾線上下方向的厚度，可以進一步減薄帶束層的厚度，從而可以使輪胎輕量化。另外，可以改善相對于轉(zhuǎn)向中的著地面部外側(cè)所產(chǎn)生的帶束層的壓曲變形的柔軟性及簾線彎折性。
另外，從輕量化方面考慮，優(yōu)選本發(fā)明的橡膠制品加強用鋼絲簾線的芯線材和外鞘線材的抗拉力為2.9kN/mm2(300kg/mm2)以上，而且，優(yōu)選芯線材和外鞘線材的直徑為在0.21mm～0.24mm范圍內(nèi)。如果該直徑不足0.21mm，則難以確保帶束層的強度，另一方面，如果該直徑超過0.24mm，帶束層的面外方向的彎曲剛性過大而使操縱穩(wěn)定性降低。另外，芯線材與外鞘線材的線直徑相同，這在生產(chǎn)率方面是有利的。
在本發(fā)明的充氣輪胎中，將簾線層作為帶束層來使用，該簾線層是將多根上述本發(fā)明的鋼絲簾線相互并行地排列整齊而埋設(shè)于膠片中而成的，但帶束層以外的輪胎結(jié)構(gòu)不應(yīng)受特別的限制，可以根據(jù)習慣采用適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
在此，在將本發(fā)明的鋼絲簾線用作帶束層的加強件時，將芯線材的并列方向做成沿著帶束層寬度方向的配置是很重要的。通過做成這種配置，相對于沿著帶束層面的方向上產(chǎn)生的面內(nèi)彎曲變形的剛性增高，輪胎的操作穩(wěn)定性提高。即，由于本發(fā)明的鋼絲簾線并列排列有2根芯線材，并且芯線材彼此并列地相接觸，因此芯線材彼此的摩擦力作用于芯的側(cè)向彎曲變形，橫方向的芯彎曲剛性變高，從而簾線的并列方向大致沿帶束層的寬度方向的輪胎帶束層的面內(nèi)彎曲剛性變高。另外，由于本發(fā)明的鋼絲簾線的上下方向的厚度比以往的圓形截面的鋼絲簾線薄，因此能使橡膠制品、例如帶束層的厚度變薄，重量變輕。
實施例下面，基于實施例和比較例，詳細說明本發(fā)明。
實施例1圖1表示2+4股結(jié)構(gòu)的鋼絲簾線。圖1中，(a)是從上面看的局部側(cè)視圖，圖b是圖(a)中a-a、b-b、c-c、d-d、e-e的各位置上的、垂直于簾線軸線的截面的截面圖。另外，(c)是從橫向看的局部側(cè)視圖，(d)是(c)中a-a、b-b、c-c、d-d、e-e的各位置上的、垂直于簾線軸線的截面的截面圖。在圖1中，附圖標記1是芯線材，附圖標記2是外鞘線材，由于2根芯線材1在簾線軸線方向上基本是直線，因此兩根芯被保持平行地保持著。另一方面，4根外鞘線材2以14mm的間距P加捻在芯線材1的外層上。
在制作這樣的鋼絲簾線時，由于減小了芯朝簾線軸線方向的傾斜，因此使捻線時的芯放卷張力比外鞘的放卷張力大，使加捻后的后續(xù)成形量合理化。
在圖2中放大表示該鋼絲簾線的與簾線軸線正交的一個截面。另外，將該鋼絲簾線的規(guī)格(線材直徑、線材抗拉力、從簾線側(cè)面看的芯線材的傾斜(簾線長徑方向的芯的傾斜和簾線短徑方向的芯的傾斜，在此，“長徑方向”是外鞘的每一節(jié)距內(nèi)的簾線截面的最大直徑方向，“短徑方向”是與長徑方向正交的方向))表示在后述的表1中。
用后述的表1所示的緯密將制作成的鋼絲簾線應(yīng)用于由第1及第2分帶束層構(gòu)成的帶束層，試作出規(guī)格185/70R14的輪胎。另外，帶束層是這樣配置的在簾布層上以鋼絲簾線相對于輪胎赤道面向左傾斜22°的角度的方向配置內(nèi)側(cè)的第1分帶束層，并且在第1分帶束層上以鋼絲簾線相對于輪胎赤道面向右傾斜22°的角度的方向配置第2分帶束層。
將試作出的輪胎安裝到JATMA標準所規(guī)定的標準輪輞上后，填充與JATMA YEAR BOOK下的最大載荷能力對應(yīng)的內(nèi)壓，然后安裝到乘用車上。在鋪裝路上行駛50000km后，剖開輪胎分別查看了因割傷而產(chǎn)生的腐蝕長度、在帶束層端處的龜裂長度。在此，只要腐蝕長度為10mm以下，龜裂長度在20mm以下，就無耐久性問題。另外，對操縱穩(wěn)定性而言，安裝上各種輪胎后以相同的行駛方式在特定的試驗路面上行駛，由3名試駕員進行感覺評價。該感覺評價是以10分為滿分來進行的，是以3名試駕員的平均值算出的。只要數(shù)值為6.5以上，就無實用上的問題。將這些評價和調(diào)查結(jié)果列在后述的表1中。
實施例2～4、比較例作為實施例2～4和比較例制作了后述表1所示的規(guī)格的鋼絲簾線。在圖3中放大表示實施例2的鋼絲簾線的與簾線軸線正交的一個截面。從圖3可以得知在該鋼絲簾線中，外鞘線材2繞著芯被基本平均地分散配置著。放大表示實施例3、4中的鋼絲簾線的與簾線軸線正交的一個截面的圖與圖2相同。另外，在圖4中放大表示比較例的鋼絲簾線的與簾線軸線正交的一個截面。
與實施例1相同，使用這些鋼絲簾線試作輪胎，進行了相同的評價。另外，用以實施例1為100時的指數(shù)示出了輪胎的帶束層重量。數(shù)值越小，表示重量越輕。而且，對將與耐久性相關(guān)的評價項目、即腐蝕長度和龜裂長度各自的平均值相乘而得出的值加入輕量性(帶束層重量)和操縱穩(wěn)定性的評價結(jié)果，將由此得到的結(jié)果作為綜合評價，并以10分為滿分將其示出。在表1中列出這些評價結(jié)果。
表1
權(quán)利要求
1.一種橡膠制品加強用鋼絲簾線，該橡膠制品加強用鋼絲簾線由芯和1層外鞘構(gòu)成，其在與簾線軸線正交的截面上的簾線輪廓形狀是扁平的，上述芯是沿長度方向并列配置2根未加捻的芯線材而成的，上述外鞘是將3根～5根外鞘線材繞著上述芯加捻而成的，其特征在于，從簾線側(cè)面看時芯線材相對于簾線軸線方向傾斜3°以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠制品加強用鋼絲簾線，其特征在于，上述外鞘線材不是繞著上述芯均勻地分散配置，而是不均勻地配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠制品加強用鋼絲簾線，其特征在于，上述芯線材和上述外鞘線材的抗拉力為2.9kN/mm2(300kg/mm2)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠制品加強用鋼絲簾線，其特征在于，上述芯線材和上述外鞘線材的直徑為0.21～0.24mm。
5.一種充氣輪胎，其特征在于，將權(quán)利要求1～4中任一項所述的橡膠制品加強用鋼絲簾線用作帶束層的加強件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣輪胎，其特征在于，上述橡膠制品加強用鋼絲簾線的芯的芯線材的并列方向是大致沿著帶束層寬度方向的配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種橡膠制品加強用鋼絲簾線和充氣輪胎，通過將該鋼絲簾線用作輪胎帶束層的加強件，可以同時滿足輪胎的輕量化、耐久性和操縱穩(wěn)定性。本發(fā)明的橡膠制品加強用鋼絲簾線由芯和1層外鞘構(gòu)成，上述芯是沿長度方向并列排列地配置2根未加捻的芯線材(1)而成的，上述外鞘是將3根～5根外鞘線材(2)繞上述芯加捻而成的；與簾線軸線正交的截面上的簾線輪廓形狀為扁平；從簾線側(cè)面看時芯線材相對于簾線軸線方向傾斜3°以下。
文檔編號B60C9/00GK1961113SQ20058001724
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者尾花直彥 申請人:株式會社普利司通