CN101784403A - 环形同心绞股胎圈帘线及其制造方法和车辆轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够在保证强度的同时实现重量减轻的环形同心绞股胎圈帘线及其制造方法、以及车辆轮胎。该制造方法是通过围绕环形芯(11)螺旋地缠绕侧线(12)而形成套层(13)来制造环形同心绞股胎圈帘线的方法。在形成套层(13)之后，在减压惰性气体的氛围中对侧线(12)进行退火处理，该退火处理的退火量超过在车辆轮胎(1)成型时在环形同心绞股胎圈帘线嵌入到车辆轮胎(1)的橡胶中的情况下对车辆轮胎(1)进行硫化所需的加热量(温度×时间)，并且将侧线(12)成形为使“直径成形率(％)＝H/D×100”变为20％以上以及105％以下。

Description

环形同心绞股胎圈帘线及其制造方法和车辆轮胎

技术领域

本发明涉及嵌入充气轮胎的胎圈部分中的环形同心绞股胎圈帘线及其制造方法、以及车辆轮胎。

背景技术

嵌入充气轮胎的胎圈部分中的胎圈帘线通常具有套层，其中在由软钢丝制成的环形芯线周围缠绕有侧线，该侧线由比芯线细的钢丝制成。然而，为了在保证胎圈帘线的强度的同时减轻其重量，已知一种在多个层中将具有相同直径的镀覆硬钢丝绞合在一起的胎圈帘线(例如，参见专利文献1)、以及一种利用合成树脂制成环形芯线并且将由钢丝制成的套线围绕环形芯的圆周螺旋地缠绕的胎圈帘线(例如，参见专利文献2)。

专利文献1：JP-A-5-163686

专利文献2：JP-A-11-321247

发明内容

本发明要解决的问题

顺便提及，由于专利文献1中的胎圈帘线具有这样的构造，即：在不使用环形芯线的情况下将具有相同直径的硬钢丝扭绞在一起成多个层，所以形状不稳定并且难以实现自动化制造。另外，仅能期望减轻重量，这类似于用细硬钢丝代替环形芯线而实现的效果。此外，虽然将环形芯的端部相互对接以便进行焊接，但在硬钢丝的情况下，被焊接的部分趋向于具有硬且脆的硬化构造，因此需要退火处理来防止该被焊接的部分发生断裂，这需要对经此处理的部分执行去毛刺操作。

另外，在专利文献2的胎圈帘线中，由于由合成树脂制成的环形芯线的刚性低，所以难以保持由合成树脂制成的环形芯线的形状，并且难以制备通过围绕该树脂环形芯线缠绕套线来制造胎圈帘线的设备。此外，由于胎圈帘线本身的刚性低，所以其搬运性也不好。

另外，在具有由金属侧线组成的套层的环形同心绞股胎圈帘线中，与钢丝绳不是环形的情况一样，不实施基于芯(环形芯)的直径和缠绕节距的初步三维成形处理。这是因为通过实施初步三维成形处理预期将产生以下三个缺点。

(1)在初步成形构造不完全符合实际缠绕节距的情况下，会在缠绕的过程中逐渐产生偏差从而在环形芯线与侧线之间产生间隙，而造成扭绞误差。

(2)在非环形帘线(诸如钢丝绳)的扭绞过程中，围绕单个芯同时扭绞多根侧线。然而，在环形同心绞股胎圈帘线的情况下，除了芯是环形的这一事实之外，由于围绕一个环形芯周向地缠绕一根侧线(一整个圆周)，该操作的执行次数等于所需侧线的数目，所以在执行初步成形处理的情况下，难以进行缠绕。

(3)即使在例如以上第(1)项中描述的成形处理完全符合实际缠绕节距的情况下，也不能从送出侧线的卷筒朝向环形芯平稳地送出侧线，这会造成缠绕张力发生改变，从而影响胎圈帘线的可成形性。

在非环形绞股帘线中，侧线的直径成形率(diameter shapingratio)认为是95％以上，从而增加了侧线的强度利用率(strengthutility ratio)。然而，如上所述，在环形同心绞股胎圈帘线中，由于在不实施任何初步成形处理的情况下围绕环形芯缠绕侧线从而产生轻微的不平滑性，所以侧线的直径成形率小于10％。因此，该帘线的强度利用率是低的，且当尝试使用环形同心绞股胎圈帘线作为轮胎的增强材料时，需要采用过大的安全比(safety ratio)，这会增加环形芯和侧线的直径并且会妨碍环形同心绞股胎圈帘线的重量减轻。

本发明旨在提供一种能够在保证强度的同时实现重量减轻的环形同心绞股胎圈帘线及其制造方法、以及车辆轮胎。

解决问题的手段

为了解决所述问题，根据本发明，提供一种环形同心绞股胎圈帘线，其包括通过围绕环形芯螺旋地缠绕侧线而形成的单个或多个套层，其特征在于，侧线的直径成形率是20％以上以及105％以下。

这样，由于围绕环形芯缠绕的侧线的直径成形率为20％以上以及105％以下，所以可以增加侧线的强度利用率。这样，当尝试使用环形同心绞股胎圈帘线作为轮胎的增强材料时，不需要采用过大的安全比，并且虽然减小了环形芯和侧线的直径，但可以保证环形同心绞股胎圈帘线的强度，因此，可以实现重量的减轻。由于即使在直径成形率超过100％的情况下橡胶也会渗透到环形芯与侧线之间的间隙中，所以如果直径成形率为105％以下，则不存在环形芯和侧线的强度利用率大大地降低的情况。

另外，设定环形同心绞股胎圈帘线的直径(环形芯+套层的截面直径(线直径))为D并且成形侧线的波高(包括其自身的直径)为H，则可以由“直径成形率(％)＝H/D×100”来表示直径成形率。

另外，为了解决所述问题，根据本发明，提供了一种环形同心绞股胎圈帘线的制造方法，该方法通过围绕环形芯螺旋地缠绕侧线来形成单个或多个套层，其特征在于，在形成所述套层之后，对所述环形同心绞股胎圈帘线进行退火和成形，以便使所述侧线的直径成形率变为20％以上以及105％以下。

这样，由于在通过围绕环形芯缠绕侧线来形成套层之后，对环形同心绞股胎圈帘线进行退火和成形以便使侧线的直径成形率变为20％以上以及105％以下，所以可以增加侧线的强度利用率。这样，当尝试使用环形同心绞股胎圈帘线作为轮胎的增强材料时，不需要采用过大的安全比，并且虽然减小了环形芯和侧线的直径，但可以保证环形同心绞股胎圈帘线的强度，因此，可以实现重量的减轻。由于即使在直径成形率超过100％的情况下橡胶也会渗透到环形芯与侧线之间的间隙中，所以如果直径成形率为105％以下，则不存在环形芯和侧线的强度利用率大大地降低的情况。另外，由于在形成套层之后执行成形处理，所以可以将围绕环形芯缠绕侧线的缠绕节距设定为任意期望值以稳定缠绕张力，由此可以以平稳的方式来执行侧线的缠绕操作，从而有助于环形同心绞股胎圈帘线的制造。

在围绕环形芯螺旋地缠绕侧线时侧线的直径成形率优选地小于20％。这样，可以将围绕环形芯缠绕侧线的缠绕节距设定为任意期望值以稳定缠绕张力。因此，可以以平稳的方式来执行套层形成操作，从而有助于环形同心绞股胎圈帘线的制造。

所述成形处理优选地包括退火处理，所述退火处理的退火量超过在轮胎成型时在所述环形同心绞股胎圈帘线嵌入到所述轮胎的橡胶中的情况下对车辆轮胎进行硫化所需的加热量(温度×时间)。这样，除了利用成形处理增加了强度利用率之外，还促进了构成胎圈帘线的环形芯和侧线的时效硬化，由此可以容易地获得增加强度的效果。

另外，当对所述环形芯和所述侧线中的至少一者实施了黄铜镀敷处理时，所述成形处理优选地包括在180℃以上以及320℃以下的温度下在减压惰性气体的氛围中执行5分钟以上以及120分钟以下的退火处理。考虑到包含在黄铜中的锌的熔点，成形处理的退火温度适当地为320℃以下。另外，由于即使在加热条件的较高温度端，轮胎成型时使轮胎硫化所需的加热量也是170℃×15分钟，所以在退火温度是180℃以上的情况下，可以预期因时效硬化而引起的强度增加。另外，在单独对胎圈帘线进行退火时，由于要加热的体积小于为将轮胎成型而对轮胎进行硫化时要加热的体积，所以即使胎圈帘线的退火时间只有5分钟，也可以充分且均匀地对胎圈帘线进行退火。

另外，当未对环形芯和侧线实施铜合金镀敷或锌镀敷处理时，成形处理优选地包括在180℃以上以及380℃以下的温度下在减压惰性气体的氛围中执行5分钟以上以及120分钟以下的退火处理。虽然当成形处理中的退火温度超过350℃时侧线本身的强度表现出下降的趋势，但由于侧线的成形率随着温度的升高而提高，所以仍能防止受这两种特性影响的强度利用率减小的极限退火温度约为380℃。另外，如上所述，即使胎圈帘线的退火时间仅为5分钟，也可以充分且均匀地对胎圈帘线进行退火。

另外，根据本发明，提供了一种车辆轮胎，其特征在于，在所述车辆轮胎中嵌入有本发明的环形同心绞股胎圈帘线、或利用本发明的环形同心绞股胎圈帘线的制造方法而制造的环形同心绞股胎圈帘线。

这样，由于使用在保证强度的同时实现重量减轻的环形同心绞股胎圈帘线，所以可以实现容易制造且重量减轻的生态型轮胎。

本发明的优点

根据本发明，可以提供能够一种在保证强度的同时实现重量减轻的环形同心绞股胎圈帘线及其制造方法、以及车辆轮胎。

附图说明

[图1]车辆轮胎的截面图。

[图2](a)是胎圈帘线的整体图，并且(b)是示出胎圈帘线的一部分的透视图。

[图3]示出使环形芯以类钟摆方式运动的环形同心绞股胎圈帘线制造装置的概念图。

[图4]示出如图3所示的装置做类钟摆运动的状态的概念图。

[图5]示出直径成形率的示意图。

[图6]示出环形胎圈帘线的拉力试验夹具(jig)，其中(a)是试验夹具的侧视图，且(b)是试验夹具的截面图。

附图标记和符号说明

1车辆轮胎；2胎圈帘线(环形同心绞股胎圈帘线)；11环形芯；12侧线；13套层；D胎圈帘线的直径；H成形后的侧线的波高

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述根据本发明的环形同心绞股胎圈帘线、以及采用该环形同心绞股胎圈帘线的车辆轮胎的实施例。

图1是车辆轮胎的截面图，图2(a)是环形胎圈帘线的整体图，图2(b)是示出环形胎圈帘线的一部分的透视图，图3是环形胎圈帘线的截面图，并且图4是侧线的侧视图。

如图1所示，车辆轮胎1是用于客车的充气轮胎，并且该车辆轮胎1包括位于轮胎两侧并且被胎圈帘线(环形同心绞股胎圈帘线)2穿过的胎圈部分3、单独地从胎圈部分3沿径向向外延伸的侧壁部分4、以及将侧壁部分4的上端连接在一起的胎面部分5。

另外，胎体6在胎圈部分3之间延伸，并且在胎体6的外侧和胎面部分5的内侧沿圆周方向缠绕带层7。

如图2(a)和图2(b)所示，从车辆轮胎1的胎圈部分3中穿过的胎圈帘线2设置成：围绕环形芯11的圆周设置由多根(在本实施例中为六根)侧线12制成的套层13，并且通过使侧线12从环形芯11的圈的外侧穿过圈的内侧并再次从圈的外侧穿过圈的内侧，而以预定的缠绕节距将侧线12螺旋地缠绕在环形芯11周围。应该注意，在本实施例中，胎圈帘线2被描述为具有由单层侧线构成的套层13。

环形芯11按照如下方法形成：将单根线弯曲成环形形状并利用对焊法将线的端面接合在一起。在这种情况下，可以容易地在不增大环形芯11的线的端面被接合在一起处的部分的直径的情况下将环形芯11的端面接合在一起。

环形芯11由合金钢丝制成，该合金钢丝的材料是如下的合金钢：该合金钢包含0.08质量％(质量百分比，下同)至0.27质量％的碳(C)、0.30质量％至2.00质量％的硅(Si)、0.50质量％至2.00质量％的锰(Mn)、以及0.20质量％至2.00质量％的铬(Cr)，并且包含0.001质量％至0.100质量％范围内的铝(Al)、铌(Nb)、钛(Ti)和钒(V)中的至少一者，材料特性的其余部分由铁(Fe)和不可避免地混合在一起的杂质构成。采用这种组成，可以在将合金钢丝环形地形成为环形芯11时在合金钢丝的两端之间的焊缝处实现抑制延展性降低的效果。

另外，环形芯11可以由包含0.28质量％至0.56质量％的碳(C)的中碳钢丝制成。由于即使在将具有这种材料特性的线用于环形芯11的情况下也能增加接合部分的可焊性，所以可以保证环形芯11所需的强度。另外，可以对环形芯11的表面实施铜合金(例如黄铜)或锌镀敷处理。

侧线12由例如包含0.7质量％的碳(C)的高碳钢丝制成。另外，可以对侧线12的表面实施铜合金(例如黄铜)或锌镀敷处理。

构成环形芯11的线的直径(线直径)优选地等于或大于构成侧线12的线的直径(线直径)，并且构成环形芯11的线的直径为1.5mm，构成侧线12的线的直径为1.4mm。

接下来，将描述用于制造环形同心绞股胎圈帘线的方法。

图3是示出使环形芯以类钟摆方式运动的环形同心绞股胎圈帘线制造装置的概念图，并且图4是示出图3中的制造装置做钟摆运动的状态的概念图。

如图3和图4所示的制造装置具有用于使环形芯11沿圆周方向旋转的驱动单元30、以及用于向环形芯11的缠绕部分供应缠绕在卷筒33上的侧线12的供应部分41。

驱动单元30设置在弓形保持臂31中并且具有与使环形芯11沿着圆周方向旋转的驱动电动机连接的两个夹送辊32a、32b。

在保持臂31的面对待供应侧线12的一侧设置夹持单元40。该夹持单元40由两个辊40a、40b构成，用于防止环形芯11发生横向脱离以保持环形芯11的稳定的圆周旋转，并用于将侧线12的缠绕点定位来获得高缠绕特性。另外，在本实施例中，将环形芯11定位在竖直方向上，并在抑制其横向脱离的同时使其沿着圆周方向旋转。

保持臂31以摆动的方式设置在支架44上，从而通过由旋转盘42和曲柄轴43构成的摆动机构50绕着作为支点的夹持单元40做钟摆运动。

被保持在保持臂31中的环形芯11以如下方式摆动：在环形芯11的循环钟摆运动的一端处使卷筒33位于环形芯11的圈之外，并在环形芯11的循环钟摆运动的另一端处使卷筒33位于环形芯11的圈之内。

在侧线12的供应部分41处以如下方式水平地设置一对前后相对的盒(cassette)支架52：这对盒支架52彼此间隔开一定距离，该距离使盒支架52不会干扰被保持在保持臂31中的环形芯11的钟摆运动。在支架52的末端处以如下方式设置卷筒转移机构：即，使卷筒转移机构彼此相对，环形芯11的表面置于卷筒转移机构之间。

供应部分41由卷筒33和盒53构成，围绕卷筒33卷收有侧线12，盒53的直径略大于卷筒33的外径并且盒53具有至少与卷筒的内侧宽度一致的圆筒形外圆周壁。卷筒33以使缠绕有侧线12的整个表面被覆盖的方式可旋转地容纳在盒53中，从而形成所谓的侧线盒。

在使用以上述方式构造的制造装置来制造胎圈帘线时，首先，利用材料特性与车辆轮胎1的材料特性相同的未硫化橡胶片将侧线12的起始端暂时紧固到安装在保持臂31中的环形芯11上。

然后，使供应部分41的卷筒33以在预定位置上穿过芯面(是包括环形芯11在内的平面)的方式做往复运动，并且使环形芯11围绕作为支点的夹持单元40做钟摆运动，该支点构成侧线12的缠绕点。

借助这些动作，将侧线12以恒定的张力螺旋地缠绕在环形芯11上，从卷筒33到侧线12的距离保持基本恒定并且在将侧线12缠绕在环形芯11上时不会使卷筒33所送出的侧线12发生任何松弛。

然后，当连续地缠绕侧线12预定的次数时，将暂时紧固到环形芯11上的侧线12的起始端断开，并且经由金属套管将侧线12的起始端和终端相互固定地连接在一起。

一旦完成了这一系列的动作，就可以获得这样的胎圈帘线2：该胎圈帘线2具有套层13，在该套层13中，侧线12围绕环形芯11的圆周螺旋地缠绕。

另外，可以利用例如由黄铜或轻质材料(塑料、氟塑料等)制成的套管将起始端和终端彼此固定地连接在一起。

另外，缠绕在卷筒33上的侧线12的直径成形率小于20％。也就是说，在将侧线12螺旋地缠绕在环形芯11上时的侧线12的直径成形率小于20％。这样，在将侧线12缠绕在环形芯11上时使用的缠绕节距可以设定为任何期望值，从而可以使缠绕张力稳定。这样，可以以平稳的方式执行套层形成操作，从而有助于胎圈帘线的制造。

另外，对以上述方式形成的胎圈帘线2执行退火处理以对侧线12实施成形处理。在本发明中，实施成形处理，从而使侧线12的直径成形率变为20％以上以及105％以下。此处，如图5所示，假定胎圈帘线2的直径(线直径)为D并且成形侧线12的波高(包括其自身的直径在内)为H，则直径成形率由“直径成形率(％)＝H/D×100”来表示。由于通过使直径成形率为20％以上并且优选地为50％以上而使侧线12的形状保持为在围绕环形芯11缠绕侧线12时所得到的形状，所以可以提高侧线12的强度利用率。另外，在直径成形率不超过100％的范围内，强度利用率随着直径成形率的增大而增大。因此，直径成形率优选地不大于100％。然而，由于即使在直径成形率超过100％的情况下橡胶也会渗透到环形芯11与侧线12之间的间隙中，所以在直径成形率不大于105％的情况下，强度利用率不会极大地降低，而是会被很好地保持。

在减压的环境下执行用于成形处理的退火。使用例如真空(减压)加热炉对以上述方式形成的胎圈帘线2进行加热，在真空加热炉中可以将诸如氦气或氩气等惰性气体供应给加热炉内的加热空间中并将惰性气体从加热空间排出。在将胎圈帘线2设置在加热炉内之前向加热炉的加热空间供应惰性气体，并在将胎圈帘线2设置在加热炉内之后迫使惰性气体从加热空间排出以在加热炉内产生减压状态或真空状态。在这种状态下，对胎圈帘线2加热并对侧线12实施低温退火处理。这样，可以防止出现会对橡胶的附着力产生不利影响的侧线12表面氧化，从而可以在侧线12具有在围绕环形芯11缠绕侧线12时得到的形状的情况下对侧线12执行成形处理。

在成形处理中所涉及的退火量(温度×时间)优选地超过在轮胎成型时在将环形同心绞股胎圈帘线2嵌入到车辆轮胎1的橡胶中的情况下对车辆轮胎1进行硫化处理所需的加热量(温度×时间)。这样，促进了侧线12的时效硬化，因此可以容易地实现增加侧线12的强度的效果。另外，由于即使在加热条件的高温端，在轮胎成型时对轮胎进行硫化所需的加热量也为170℃×15分钟，所以在退火温度是180℃以上的情况下，可以预期因时效硬化而增加强度。

当对环形芯11和侧线12中的至少一者实施黄铜镀敷处理时，可以将成形处理中的退火量视为在180℃以上以及320℃以下的温度下执行加热时间在5分钟以上以及120分钟以下的加热。在实施黄铜镀敷处理的情况下，优选地考虑包含在铜中的锌的熔点(419.6℃)，并且成形处理中的退火温度适当地为320℃以下。

另外，在不对环形芯11和侧线12实施诸如黄铜镀敷处理等铜合金镀敷处理或锌镀敷处理时，将成形处理中的退火量视为在180℃以上以及380℃以下的温度下执行加热时间在5分钟以上以及120分钟以下的加热。在成形处理中的加热温度超过350℃的情况下，虽然侧线12的强度由于侧线12本身被软化而表现出下降趋势，但侧线12的成形率随着温度的升高而升高。因此，仍能防止受到这两种特性影响的强度利用率减小的极限加热温度约为380℃。

另外，与在轮胎成型时执行的硫化过程相比，在单独对胎圈帘线2加热时，由于要加热的体积足够小，所以无论是否实施黄铜镀敷处理，在成形处理中的退火时间为5分钟以上的情况下都可以实施充分和均匀的退火处理。

这样，对于本实施例的胎圈帘线2，由于缠绕在环形芯11上的侧线12的直径成形率为20％以上以及105％以下，所以可以增加侧线12的强度利用率。因此，当尝试使用胎圈帘线2作为车辆轮胎1的增强部件时，不必采用过大的安全比，因此，即使在将环形芯11和侧线12的直径制成为较细的情况下，也可以保证胎圈帘线2的强度，从而可以减轻胎圈帘线2的重量。

另外，由于在形成套层13之后执行成形处理，所以可以将围绕环形芯11缠绕侧线12的缠绕节距设置为任意期望值，以稳定缠绕张力，从而可以以平稳的方式执行侧线12的缠绕操作，从而有助于胎圈帘线2的制造。

当在车辆轮胎1中嵌入以上述方式构造的胎圈帘线2时，将添加有硫化促进剂的橡胶片附着在胎圈帘线2上，从而将胎圈帘线2制成涂胶胎圈帘线。然后，在车辆轮胎1的胎圈部分3中装入该涂胶胎圈帘线，车辆轮胎1采用具有轮胎形状的非硫化橡胶复合材料的形式，并且随后将该非硫化橡胶复合材料放置在轮胎成型机中。然后，对轮胎成型机的成型模进行加压和硫化处理以完成轮胎。在侧线12进行了镀敷处理的情况下，包含在橡胶片中的硫组分与侧线12上的镀敷层反应，从而将侧线12粘合到橡胶片上。

另外，在不向橡胶片添加硫化促进剂的情况下，可以利用用于金属和橡胶的粘接剂将胎圈帘线2与橡胶片粘合在一起，上述粘接剂适用于将金属与橡胶粘合在一起。这在不对侧线12实施镀敷处理的情况下是有效的，并且在该情况下，可以以牢固的方式将橡胶片固定在侧线12上。可以使用例如，以Chemlok(Chemlok为商标，由Load Far East公司制造)出售的粘接剂作为用于金属和橡胶的粘接剂。

由于以上述方式制造的车辆轮胎1采用在保证强度的同时减轻重量的胎圈帘线2，所以可以帮助制造车辆轮胎1，并且还可以减轻车辆轮胎的重量，从而可以将车辆轮胎1制成对环境有利的生态型轮胎。

实例

在各种条件下实际地制备胎圈帘线，并评估所使用的侧线的直径成形率、如此制备的胎圈帘线的强度利用率和重量减轻率、以及侧线的线表面状况。

下面，将描述所制备的胎圈帘线的构造。

环形芯：线直径为1.5mm的钢丝(包含0.52质量％的碳(C)的中碳钢)

侧线：线直径为1.4mm的钢丝(包含0.82质量％的碳(C)的高碳钢)

线股结构：一个环形芯+六根侧线

环形芯节圆(

)：436.6mm

侧线的缠绕次数：13次/圆周(105mm的缠绕节距)

在表1中示出评估结果。

表1

利用以下方法来评估表1中的评估项目。

(1)侧线的直径成形率(％)

切割环形同心绞股胎圈帘线来制备15cm长的样品。这时，在不实施处理而切割环形胎圈帘线的情况下，侧线趋向于松弛地扭开从而使侧线与环形芯脱离。因此，在切割之前用绑线等绑扎环形胎圈帘线的位于切割位置附近的位置，然后切割环形胎圈帘线。稍微对切割样品的曲率(胎圈帘线的环形曲率)进行修正，从而使样品变成直线的，然后利用专门用来测量线直径的测微计来测量样品的直线部分的直径D(参考图5)。

使用已测量直径D的样品，从样品上移除专用于绑扎样品的绑线，并在不施加负载的条件下从每个样品的环形芯上移除六根侧线。根据需要切割这六根侧线至能够测量三个节距内的波高的长度。然后，在单根侧线中，使用通用投影仪基于样品数n＝3来测量波高(即三个节距的波高)，并将三个测量结果的平均值视为侧线的波高。以相同的方式来测量其余五根侧线，并将这六根侧线的波高的平均值视为胎圈帘线的侧线的波高H(参考图5)。

利用表达式“直径成形率(％)＝H/D×100”借助由上述方式获得的直径D和波高H来计算直径成形率。

(2)胎圈帘线的强度利用率(％)

基于样品数n＝3，使用拉力试验机预先对环形芯的线股和侧线的线股执行拉力试验，从而计算线股的平均切断负载。计算公式是“线股上的切断负载W0(kN)＝环形芯的线股的平均切断负载+侧线的线股的平均切断负载×6”。

使用图6所示的专用夹具60基于样品数n＝2来对环形胎圈帘线执行拉力试验，以计算每根胎圈帘线的平均切断负载W1(kN)。

现在，将描述使用图6所示的环形胎圈帘线夹具60的拉力试验方法。环形胎圈帘线夹具60设置为：使胎圈帘线2由一对带凹槽的半圆形保持部件61保持，并且经由螺栓64分别与对应保持部件61连接的拉伸部件62在由卡盘(chucks)63夹持的同时受到沿着使拉伸部件62彼此分开的方向(图6中的竖直方向)的拉动。例如，固定下卡盘63的位置，并向上拉动上卡盘63。可以通过测量施加在卡盘63上的拉力负载来测量胎圈帘线2的切断负载。

基于公式“强度利用率η(％)＝W1/W0×100”由以上述方式获得的切断负载W0、W1来计算强度利用率η(％)。

(3)胎圈帘线的重量减轻率(％)

由于可以将各实例的环形帘线和侧线的线直径减小至强度利用率η与不实施退火处理的比较例1的强度利用率η相比有所增加的程度，所以用计算公式“重量减轻率(％)＝(每个实例的强度利用率η-比较例1的强度利用率η)/比较例1的强度利用率×100”来计算重量减轻率。

(4)侧线的表面状况

观察由于退火温度的差异而引起的侧线表面状况的变化。具体地说，在执行了黄铜镀敷处理的实例(比较例1、比较例2、实例1至实例6)中，观察在侧线的表面中产生波状不规则性的程度以防止因橡胶的附着力而产生问题。

从表1可以看出，在不实施成形处理(退火)的比较例1中，侧线的直径成形率是小的并且为5％，胎圈帘线的强度利用率是78.0％。与此相反，在除了比较例1之外的实例中，可以看出因为在侧线中执行退火所以侧线的直径成形率增大，并且与此相关联地，强度利用率也增大。然而，在退火量等于在轮胎成型时的轮胎硫化过程所需的加热量(170℃×15分钟)的比较例2中，侧线的直径成形率小于20％，胎圈帘线的强度利用率小于80％。另外，在退火温度超过400℃的比较例3中，侧线的直径成形率超过100％，胎圈帘线的强度利用率小于80％。可以看出，比较例2和比较例3的重量减轻率停留在2％以下。

与比较例1至比较例3相反，在实例1至实例12中，退火温度对于镀敷帘线和线而言为180℃以上以及360℃以下，并且对于不镀敷帘线和线而言为400℃以下，从而使退火量变为等于或大于在轮胎成型时的轮胎硫化过程所需的加热量(170℃×15分钟)，所有侧线的直径成形率均为20％以上以及105％以下，胎圈帘线的强度利用率均为80％以上。这样，所有胎圈帘线的重量减轻率增加4％以上。另外，可以看到，随着成形处理中的退火量(温度×时间)变大，基于退火量计算的强度利用率和重量减轻率增加得更多。另外，在胎圈帘线和侧线经过黄铜镀敷处理并且退火温度为360℃的实例5中，虽然侧线的表面状况没有发生洗脱现象(elution)，但已经看到柔软部由于熔炉的氛围中的气流而略微凹陷的现象。然而，该侧线的表面状况不会对线与橡胶的总附着力造成问题。

另外，与其它实例和比较例一样，在不实施黄铜镀敷处理的情况下制备胎圈帘线，将Chemlok(商标)涂敷于如此制备的胎圈帘线上并将生橡胶片缠绕在涂敷粘接剂的胎圈帘线上，并对胎圈帘线进行加压和硫化处理。然后，如在上述实例和比较例中的步骤一样，针对侧线的直径成形率、胎圈帘线的强度利用率和重量减轻率、以及侧线的表面状况来评估如此制备的胎圈帘线。

胎圈帘线的构造类似于实例1至实例12和比较例1至比较例3的胎圈帘线的构造。

此外，采用4kg/cm²的压力和150℃×30分钟的加热作为加压和硫化条件。

在表2中示出评估结果。

表2

实例16	不镀敷黄铜	320	30	81	85.9	10	良好
								实例17	不镀敷黄铜	360	30	90	86.2	10	良好
实例18	不镀敷黄铜	400	30	98	84.0	7	良好
								实例19	不镀敷黄铜	420	30	104	81.3	4	良好
比较例6	不镀敷黄铜	440	30	107	79.6	2	良好

应该注意，虽然表2的评估项目是与表1的评估项目类似的直径成形率、重量减轻率和表面状况，但评估是对尽可能移除了被切割/除掉的加压和硫化橡胶的胎圈帘线执行的。

虽然胎圈帘线的强度利用率(％)几乎与表1中的强度利用率(％)类似，但评估是对带橡胶的胎圈帘线执行的。

从表2中看出，在不实施成形处理(退火)的比较例4中，侧线的直径成形率是小的并且为7％，并且胎圈帘线的强度利用率是78.2％。与此相反，在除了比较例4之外的实例中，可以看出因为执行了退火处理所以侧线的直径成形率增加，并且与此相关联地，强度利用率也增加。然而，在退火量等于在轮胎成型时的轮胎硫化过程所需的加热量(170℃×15分钟)的比较例2中，侧线的直径成形率小于20％，并且胎圈帘线的强度利用率小于80％。另外，在退火温度是440℃的比较例6中，直径成形率超过105％，并且胎圈帘线的强度利用率小于80％。可以看到比较例5和比较例6的重量减轻率停留在2％以下。

与比较例4至比较例6相反，在实例13至19中，退火温度为180℃以上以及420℃以下从而使退火量变为等于或大于在轮胎成型时使轮胎硫化所需的加热量(170℃×15分钟)，所有侧线的直径成形率均为20％以上以及105％以下，并且胎圈帘线的强度利用率均为80％以上。因此，所有胎圈帘线的重量减轻率均增加4％以上。另外可以看到，随着成形处理中的退火量(温度×时间)增加，强度利用率和重量减轻率增加得更多。另外，在成形处理中的退火温度超过400℃的实例19中，侧线的直径成形率是104％，并且与侧线的直径成形率是100％的实例18相比，虽然实例19的强度利用率和重量减轻率与实例18相比略小，但两个比率仍在良好的评估范围内。

虽然已详细地参考具体实施例描述了本发明，但对于本发明所属领域的技术人员来说，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下容易地对本发明作出各种修改和变型。本专利申请基于2008年3月14日提交的日本专利申请(No.2008-066010)和2009年3月4日提交的日本专利申请(No.2009-051180)，并且这些日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

Claims (7)

1.一种环形同心绞股胎圈帘线，其包括通过围绕环形芯螺旋地缠绕侧线而形成的单个或多个套层，其中，

所述侧线的直径成形率为20％以上以及105％以下。

2.一种环形同心绞股胎圈帘线的制造方法，所述方法用于通过围绕环形芯螺旋地缠绕侧线来形成单个或多个套层，其中，

在形成所述套层之后，对所述环形同心绞股胎圈帘线进行成形处理，从而退火以使所述侧线的直径成形率变为20％以上以及105％以下。

3.如权利要求2所述的环形同心绞股胎圈帘线的制造方法，其中，

在围绕所述环形芯螺旋地缠绕所述侧线时所述侧线的直径成形率小于20％。

4.如权利要求2或3所述的环形同心绞股胎圈帘线的制造方法，其中，

所述成形处理包括如下退火处理：所述退火处理的退火量超过在车辆轮胎成型时在所述环形同心绞股胎圈帘线嵌入到所述车辆轮胎的橡胶中的情况下对所述车辆轮胎进行硫化处理所需的加热量，即温度×时间。

5.如权利要求3或4所述的环形同心绞股胎圈帘线的制造方法，其中，

对所述环形芯和所述侧线中的至少一者实施黄铜镀敷处理，并且

所述成形处理包括在180℃以上以及320℃以下的温度下在减压惰性气体的氛围中执行5分钟以上以及120分钟以下的退火处理。

6.如权利要求3或4所述的环形同心绞股胎圈帘线的制造方法，其中，

不对所述环形芯和所述侧线实施铜合金镀敷或锌镀敷处理，并且

所述成形处理包括在180℃以上以及380℃以下的温度下在减压惰性气体的氛围中执行5分钟以上以及120分钟以下的退火处理。

7.一种车辆轮胎，在所述车辆轮胎中嵌入有：如权利要求1所述的环形同心绞股胎圈帘线、或利用如权利要求2至6中任一项所述的环形同心绞股胎圈帘线的制造方法来制造的所述环形同心绞股胎圈帘线。

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