CN102414364A - 橡胶物品加强用钢丝帘线及充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供橡胶物品加强用钢丝帘线及充气轮胎。该橡胶物品加强用钢丝帘线不会降低帘线轴向的强度，且不会增加帘线径向的厚度、即不会增加轮胎重量，提高了对于在踏上钝的及尖的突起物的情况下产生切槽或穿孔等所谓的切割的耐久性，该充气轮胎将该橡胶物品加强用钢丝帘线用作加强材料。该橡胶物品加强用钢丝帘线是复合加捻构造，在由加捻多根线材而成的1根芯股线(1)的周围缠绕由加捻多根线材而成的外套股线(2)，芯股线(1)由加捻芯长丝和外套长丝而成的至少3层加捻构造构成。构成钢丝帘线的长丝中的、最低的长丝拉伸断裂强度bs和钢丝帘线的拉伸断裂强度Bc满足下式bs/Bc×100≥0.65表示的关系。

Description

橡胶物品加强用钢丝帘线及充气轮胎
技术领域
本发明涉及橡胶物品加强用钢丝帘线及充气轮胎(以下也简称作“帘线”及“轮胎”)，详细地讲是涉及输送车辆、建筑机械这样的重车辆用的充气子午线轮胎所适合采用的橡胶物品加强用钢丝帘线以及采用该帘线的轮胎。
背景技术
建筑车辆用轮胎除了在粗糙的地表上行驶之外，还要负担较重的负载，因此，对建筑车辆用轮胎的胎体层、带束层等各加强层所使用的钢丝帘线要求较高的抗拉强度(破断负荷)。因此，这些加强层通常采用在1根芯股线的周围加捻多根外套股线而成的、例如7×(3+9)构造、7×(3+9+15)构造等所谓的复合加捻构造的钢丝帘线。
另外，建筑车辆用轮胎作为接触于粗糙的地表面而负担较重负载的结果，受到外伤的机会较多，因此，相对于此，通过对作为加强材料的帘线使用较粗直径的材料，或者每单位面积的帘线拉伸断裂强度被提高了的所谓的高抗拉强度钢等，进行提高帘线轴向的拉伸断裂强度的应对。
但是，在加捻多根股线而成的复合加捻帘线中，与线材强度的总和相比，仅由加捻角引起的线材强度减少就存在帘线强度降低到无法说明的程度的情况，成为问题。作为对于该问题的对策，例如在专利文献1中公开一种避免一部分线材先行断裂来抑制帘线轴向的强度降低的技术。
另外，在专利文献2中公开一种这样的技术：对于具有由在互相平行地对齐配置的多根芯股线的周围加捻多根外套股线而成的复合加捻构造的橡胶物品加强用钢丝帘线，通过芯股线的根数和外套股线的根数、外套股线的捻距和外套股线的直径分别满足规定的关系，从而不会增加轮胎的橡胶重量，而且，不会在相邻帘线之间快速传播龟裂，提高了抗切割性。
并且，在专利文献3中公开一种这样的技术：对于在芯股线的周围加捻外套股线而成的复合加捻构造的钢丝帘线，通过使与帘线轴正交的截面中的帘线轮廓形状的最小直径与最大直径之比、及构成外套股线的最外层的线材直径与外套股线直径之比分别在规定范围内，从而不会降低帘线轴向的强度，提高了抗切割性。
专利文献1：国际公开第01/034900号文本(权利要求书等)
专利文献2：日本特开2002-339277号公报(权利要求书等)
专利文献3：日本特开2006-22440号公报(权利要求书等)
但是，作为迄今为止的建筑车辆用轮胎的加强材料的钢丝帘线在以下那样的状况下并不一定能够得到满足。即，被迫在荒地行驶的建筑车辆用轮胎的带束层、特别是最接近内侧的带束层在踏上比较钝的突起物时较大地弯曲，经常出现加强用钢丝帘线因帘线轴向拉伸输入而导致帘线先行断裂。另一方面，在踏上比较尖的突起物时，带束层局部弯曲，经常也会出现由来自突起物的剪切力导致特别是自最接近胎面侧的带束层加强层开始发生帘线断裂。
因此，对于在建筑车辆用轮胎中用作加强材料的钢丝帘线需要帘线轴向的抗拉强度和剪切方向的强度这两者。另外，在带束层较厚的情况下，在踏上突起物之后弯曲时，由于内侧的带束层帘线位于弯曲的外侧，容易被施加达到切断伸长极限的拉伸输入，因此，寻求尽量减薄带束层。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供不会降低帘线轴向的强度、且不会增加帘线径向的厚度即不会增加轮胎重量的、提高了对于在踏上钝的及尖的突起物的情况下产生切槽或穿孔等的所谓的切割的耐久性的橡胶物品加强用钢丝帘线、以及将该橡胶物品加强用钢丝帘线用作加强材料的轮胎、特别是建筑车辆用轮胎。
本发明人基于为了解决上述课题而深入研究的结果，发现通过采用如下结构能够达到上述目的，以完成本发明。
即，本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线是复合加捻构造，在由加捻多根线材而成的1根芯股线的周围缠绕由加捻多根线材而成的外套股线，上述芯股线由加捻芯长丝和外套长丝而成的至少3层加捻构造构成，其特征在于，构成钢丝帘线的长丝中的、最低的长丝拉伸断裂强度bs和钢丝帘线的拉伸断裂强度Bc满足下式
bs/Bc×100≥0.65
表示的关系。
在本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线中，优选构成钢丝帘线的长丝中的、最细的长丝直径ds和钢丝帘线直径Dc满足下式
ds/Dc×100≥5.70
表示的关系。还优选在1根上述芯股线的周围缠绕有7根～9根上述外套股线。
另外，本发明的充气轮胎包括由采用径向排列帘线的帘布层构成的胎体层、及并列排列帘线在叠层间交叉地配置在该胎体层的胎冠部径向外侧而成的至少4层带束层，其特征在于，作为构成上述带束层中的至少两层带束层的帘线，应用了上述橡胶物品加强用钢丝帘线。
本发明在应用于建筑车辆用轮胎时特别有用。
采用本发明，能够实现不会降低帘线轴向的强度、且不会增加轮胎重量的、提高了在踏上钝的及尖的突起物的情况下的所谓的切割耐久性的橡胶物品加强用钢丝帘线以及轮胎、特别是建筑车辆用轮胎。
附图说明
图1是实施例1的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图2是实施例2的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图3是以往例1的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图4是比较例的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。
图5是表示本发明的实施方式的充气轮胎的宽度方向单侧剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1表示本发明的一个优选实施方式的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。图示的橡胶物品加强用钢丝帘线是在1根芯股线1的周围加捻外套股线2，芯股线1由加捻芯长丝和外套长丝而成的至少3层(在图示的例子中芯长丝：3层，外套长丝：两层)加捻构造构成的复合加捻构造的橡胶物品加强用钢丝帘线。而且，包装线材3沿着帘线外周以螺旋状缠绕在该帘线的外周。
在图1所示的优选例中，芯股线1具有3+9+15的3层加捻构造，而且，外套股线2具有3+9的两层加捻构造。该芯股线1和外套股线2的线材直径、加捻构造均不需特别的限制，但在达到本发明的期望目的的方面，优选芯股线1是3层加捻构造，外套股线2是两层加捻构造。作为其他的优选例，能够列举出芯股线具有3+9+11的3层加捻构造，外套股线具有3+8的两层加捻构造的情况。
在本发明中，重点是构成钢丝帘线的长丝中的、最低的长丝拉伸断裂强度b s和钢丝帘线的拉伸断裂强度Bc满足下式
bs/Bc×100≥0.65
表示的关系，
优选满足下式
bs/Bc×100＞0.70
表示的关系。
若该拉伸断裂强度bs和拉伸断裂强度Bc为下式
bs/Bc×100＜0.65
表示的关系，则在钢丝帘线承受剪切输入时，在钢丝帘线断裂之前长丝会先行断裂，结果难以得到所需的抗剪切力。
另外，在本发明中，构成上述复合加捻构造的钢丝帘线的长丝中的、最细的长丝直径ds和钢丝帘线直径Dc优选满足下式
ds/Dc×100≥5.70
表示的关系，若该关系为下式
ds/Dc×100＜5.70
表示的关系，则仍然难以得到所需的抗剪切性。
并且，优选在1根芯股线1的周围缠绕有7根～9根外套股线2，若该外套股线2的缠绕根数为6根以下，则对于帘线截面面积难以得到充分的抗拉强度。另一方面，若该外套股线2的缠绕根数为10根以上，则需要使构成芯股线1的长丝直径极粗，因此，钢丝帘线的弯曲刚性升高，在应用于轮胎等橡胶物品的情况下，长丝的表面应变增加，难以得到充分的抗疲劳性。
并且，芯股线1和外套股线2分别在股线内线接触，为了避免由应力集中导致的断裂，优选做成同向加捻构造。
并且，为了确保橡胶物品的强度，优选使用的线材采用含碳量0.80质量％～1.00质量％的所谓的高抗拉强度钢。
图5表示本发明轮胎的一个优选例的单侧剖视图。图示的轮胎包括由采用径向排列帘线的帘布层构成的胎体层22、及并列排列帘线在叠层间交叉地配置在该胎体层22的胎冠部轮胎径向外侧而成的至少4层(在图示例中是6层)带束层24。另外，图中的附图标记21表示胎圈芯，附图标记23表示胎面部。
在本发明的轮胎中，作为构成带束层24中的至少两层带束层的帘线，应用了上述本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线。由此，不会导致帘线轴向的强度降低、轮胎重量增加，能够得到优良的切割耐久性。本发明在应用于建筑车辆用轮胎时特别有用。
实施例
下面，使用实施例更详细地说明本发明。
按照下表所示的条件，制作了以往例1(图3)、以往例2、实施例1(图1)、实施例2(图2)、实施例3及比较例(图4)的钢丝帘线。另外，钢丝帘线所使用的线材均是含碳量0.82质量％的高抗拉强度钢。另外，将得到的帘线应用于建筑车辆用轮胎的带束层。对试验用帘线及试验用轮胎进行了以下的评价试验。
抗剪切破坏性
使用夏比冲击试验机对这些试验用钢丝帘线评价了抗剪切破坏性。评价将以往例作为100地用指数表示。数值越大，抗剪切破坏性越良好。
轮胎重量
测量各试验用轮胎的重量，将以往例1的轮胎作为100地用指数表示。数值越大，表示重量越大。
切割受伤数
把将各试验用帘线应用于带束层地试作的各试验用轮胎装到TRA规格(美国)的标准轮辋上，将其安装在建筑车辆上行驶1000小时之后，在各轮胎的与圆周方向上的五分之一相应的部分对切割到带束层的切割个数进行了统计。在下述表1中表示了得到的结果。
表1
Figure BPA00001449031500081
由上述表1所示的评价结果可知，实施例1～实施例3的试验用钢丝帘线的抗剪切破坏性均优于以往例及比较例的试验用钢丝帘线。因而，可明确利用本发明能够得到提高了抗切割性的建筑车辆用轮胎。
附图标记说明
1、芯股线；2、外套股线；3、包装线材；21、胎圈芯；22、胎体层；23、胎面部；24、带束层。

Claims (5)

1.一种橡胶物品加强用钢丝帘线，该橡胶物品加强用钢丝帘线是复合加捻构造，在由加捻多根线材而成的1根芯股线的周围缠绕由加捻多根线材而成的外套股线，上述芯股线由加捻芯长丝和外套长丝而成的至少3层加捻构造构成，其特征在于，
构成钢丝帘线的长丝中的、最低的长丝拉伸断裂强度bs和钢丝帘线的拉伸断裂强度Bc满足下式
bs/Bc×100≥0.65
表示的关系。
2.根据权利要求1所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，其中，
构成钢丝帘线的长丝中的、最细的长丝直径ds和钢丝帘线直径Dc满足下式
ds/Dc×100≥5.70
表示的关系。
3.根据权利要求1所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，其中，
在1根上述芯股线的周围缠绕有7根～9根上述外套股线。
4.一种充气轮胎，该充气轮胎包括由采用径向排列帘线的帘布层构成的胎体层、及并列排列帘线在叠层间交叉地配置在该胎体层的胎冠部径向外侧而成的至少4层带束层，其特征在于，
作为构成上述带束层中的至少两层带束层的帘线，应用了权利要求1所述的橡胶物品加强用钢丝帘线。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其中，
该充气轮胎是建筑车辆用轮胎。
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