CN1090573C - 橡胶制品加强用钢丝绳及加入该钢丝绳的充气径向轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旨在提高耐腐蚀传播性和生产率的橡胶制品加强用钢丝绳，以及将上述钢丝绳做为加强材料使用，使其生产率和耐久性均能提高的充气径向轮胎，所述钢丝绳由有两根单丝的心线和有缠绕在所述心线周围的六根或七根单丝的缠线构成两个拧层，所述心线的拧转间距平均为30mm以上，所述缠线的单丝为六根或七根时所述缠线的单线直径ds对构成所述心线的单丝直径dc的比率[(ds/dc)×100]分别为58.0%＜ds/dc＜161.5%和47.3%＜ds/dc＜121.1%的范围。

Description

橡胶制品加强用钢丝绳及加入该钢丝绳的充气径向轮胎
本发明涉及做为充气径向轮胎、传送带等橡胶制品的加强材料使用的橡胶制品加强用钢丝绳以及将该钢丝绳做为加强材料使用的径向轮胎。
钢丝绳一般用做充气轮胎等橡胶制品的加强材料。比如：用于重负载车辆用轮胎的钢丝绳，该钢丝绳绳线径的单丝每层拧一次，变换间距，拧成3+9+15的结构，这种结构的钢丝绳被广泛使用着。在这里，3代表心线的单丝数，9代表中间缠线的单丝数，15代表外层缠线的单丝数。但是，这种结构的钢丝绳由于在绳子的内部没有橡胶可以渗透的缝隙，故绳子与水分一接触，水分就会浸入到橡胶没有渗透到的绳子内部的空洞部，成为腐蚀绳子的原因。再则，水分还会在其空洞部内传播，使被腐蚀面积扩大。
以消除上述腐蚀现象为目的，日本实用新型公开公报昭和64-30398号上公开了将两、三根单丝平行排列形成心线的、具有两个拧层或三个拧层的钢丝绳。
但是，依据在上述日本实用新型公开公报昭和64-30398号公开的实施例，心线的单丝如果是三根以上的话，心线的中心将形成橡胶一点也渗透不进去的空间。由此，可以推测出如果将这样的钢丝绳用于轮胎的轮带层，那么，水分就会通过轮胎上由于路状不好而受到的划痕处渗透到绳子内部，继而产生腐蚀绳子，并随着水分在绳子内部的渗透而扩大腐蚀面积的现象。
本发明的第一个目的在于提供一种能够克服上述缺点，提高耐腐蚀传播性及生产率的橡胶制品加强用钢丝绳。
本发明的第二个目的在于提供一种通过将上述钢丝绳做为加强材料使用，从而使其生产率和耐久性均有所提高的充气径向轮胎。
本发明的第一个目的是通过橡胶制品用钢丝绳来实现的。该钢丝绳为由有两根单丝的心线及有被缠绕在上述心线周围的六根或七根单丝的缠线构成两个拧层的橡胶制品加强用钢丝绳。上述心线的互拧间距平均为30mm以上。如果上述缠线的单丝为六根，那么，上述缠线的单丝直径ds对构成上述心线的单丝直径dc的比率[(ds/dc)×100]为58.0％＜ds/dc＜161.5％；如果上述缠线的单丝为七根，那么，上述缠线的单丝直径ds对构成上述心线的单丝直径dc的比率[(ds/dc)×100]为47.3％＜ds/dc＜121.1％的范围。
本发明涉及的钢丝绳的理想情况是，缠线的单丝为六根时，上述钢丝绳绳径的长径a和短径b的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞68.4％；缠线的单丝为七根时，上述钢丝绳绳径的长径a和短径b的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞66.1％。
另外，本发明涉及的钢丝绳的理想情况是，构成心线的单丝直径dc在0.10mm≤dc≤0.40mm的范围；构成缠线的单丝直径ds在0.10mm≤ds≤0.37mm的范围。
本发明涉及的钢丝绳，其构成心线的单丝也可为无绞式单丝。
本发明的第二个目的由充气径向轮胎来实现。所述克气径向轮胎将上述钢丝绳用于构成轮胎体或轮带层的绳子之中。
图1、图2、图3、图4为表示本发明涉及的橡胶制品加强用钢丝绳断面的概略图，图5为表示现有橡胶制品加强用钢丝绳断面的概略图。
本发明涉及的钢丝绳之所以将构成心线的单丝数目限定为两根，其原因如下：具有由一根单丝构成的心线的绳子，即使橡胶渗透到心线，由于缠线的单丝偏向一边设置，使之在螺旋状态下形成橡胶未渗透的部分，其耐腐蚀传播性与两根心线的情况相比大幅度降低；由三根以上的单丝构成的心线，在其心线的内部容易产生橡胶渗透不到的空洞，也会降低绳子的耐腐蚀传播性。
之所以将心线的互拧间距平均设置在30mm以上，是因为如果低于30mm，橡胶将很难渗透到心线的单丝之间，至使股线的生产率下降。“平均间距在30mm以上”还因为心线中的两根单丝如果在30mm以上的话，可以旋转360°。比如可以采用前10mm旋转180°，第二个10mm呈直线，最后10mm再旋转180°的形式形成一个间距；也可以采用前20mm呈直线状，后10mm旋转360°的形式形成一个间距。另外，如果采用无绞工艺的话，可以进一步提高橡胶的渗透性，提高生效率。如果在心线的一根或两根单丝上采用波状或螺旋状或将两者组合在一起的技术，均不破坏本发明的效果。
本发明涉及的钢丝绳，上述缠线的单丝直径ds对构成心线的单丝直径dc的比率[(ds/dc)×100]，缠线的单丝为六根时，为58.0％＜ds/dc＜161.5％的范围；缠线的单丝为七根时，为47.3％＜ds/dc＜121.1％的范围。在这个范围之内，为了使橡胶均一地渗透到绳子的内部，必须确保缠线彼此相邻的单丝之间留有充分的空隙。同时，还要确保缠线的单丝在缠绕在心线上时也要在彼此相邻的单丝之间留有充分的空隙。在这个范围以外的话，缠线相邻单丝间的距离就会变小，橡胶将很难渗透到心线中去。
本发明涉及的钢丝绳，其绳径的短径a和长径b之间的比率[(a/b)×100]，缠线的单丝为六根时，其理想范围是100.0％≥a/b＞68.4％；缠线的单丝为七根时，其理想范围是100.0％≥a/b＞66.1％的范围。构成本发明涉及的充气径向轮胎的轮带层的钢丝绳，其绳径的短径a和长径b之间的比率如果在这个范围之内的话，即便由于路况不好钢丝绳上产生了划痕，绳子的腐蚀面积也很难扩大。如果在这个范围之外的话，钢丝绳由于路状不好产生划痕时，绳子的腐蚀面积则很容易扩大。
再则，之所以希望构成心线的单丝直径dc的范围在0.10mm≤dc≤0.40mm之内，构成缠线的单丝直径ds的范围在0.10mm≤ds≤0.37mm之内，是因为若低于下限值，单丝的制造将非常困难；若高于上限值，在采用橡胶板涂覆绳子制造轮胎用构件的工艺中，单丝会发生塑性变形，构件产生翻转现象而使生产率下降。
下面结合实施例具体说明本发明。
在实施例1～11中，将表2、图1及图2中所表示的结构的钢丝绳用于轮带层中，试制了尺寸为10.00 R 20的充气径向轮胎。另外，做为现有例，将表1和图5所表示的结构的钢丝绳用于轮带层；做为比较例，将表1所表示的结构的钢丝绳用于轮带层，试制了尺寸为10.00 R 20的充气径向轮胎。
在实施例12～22中，将表4、图3及图4中所表示的结构的钢丝绳用于轮带层中，试制了尺寸为10.00 R 20的充气径向轮胎。另外，做为现有例，将表3和图5所表示的结构的钢丝绳用于轮带层；做为比较例，将表3所表示的结构的钢丝绳用于轮带层，试制了尺寸为10.00 R 20的充气径向轮胎。
对这些轮胎进行了以下评价。
在图中，1表示心线，2表示(中间)缠线，3表示外层缠线，4表示螺线。
dc代表心线单丝的直径，ds代表缠线单丝的直径，a代表钢丝绳的短径，b代表钢丝绳的长径。
关于橡胶对绳子内部的渗透性：
从供试验用轮胎的轮带层上取出钢丝绳，剥离钢丝绳外层缠线上的单丝，测定粘结在中间缠线上的橡胶含量；然后，再剥离钢丝绳中间缠线上的单丝，测定粘结在心线上的橡胶含量。各自的测定量分别用％来表示评价，橡胶完全没有粘结在表面上的状态表示为0％，橡胶完全粘结在表面上的状态表示为100％。
关于耐分离性：
将供试验用的轮胎装在10吨的卡车上，在路况不好的情况下行走，解剖完全磨损的轮胎，调查一下是否有因钢丝绳内部的水分传播产生腐蚀现象，继而产生5cm2以上的大的分离的情况。
关于穿透轮胎面的划痕数：
将供试验用的轮胎装在10吨的卡车上，在路况不好的情况下行走，解剖完全磨损的轮胎，测定一下单位面积里的穿透轮胎面的划痕数。
表1表示通过现有例和比较例1～5得到的结果，表2表示通过实施例1～11得到的结果。另外，表1中现有例的绳子结构一栏中的第一个数字表示心线的单丝数，第二个数字表示中间缠线的单丝数，第三个数字表示外层缠线的单丝数，第四个数字表示螺线的单丝数。比较例1～5的绳子结构一栏中的第一个数字表示心线的单丝数，第二个数字表示缠线的单丝数。表2中实施例的绳子结构一栏中的第一个数字表示心线的单丝数，第二个数字表示缠线的单丝数，第三个数字表示螺线的单丝数。【表1】【表2】
表3表示通过现有例和比较例6～10得到的结果，表4表示通过实施例12～22得到的结果。另外，表3中现有例的绳子结构一栏中的第一个数字表示心线的单丝数，第二个数字表示中间缠线的单丝数，第三个数字表示外层缠丝的单丝数，第四个数字表示螺线的单丝数。比较例6～10的绳子结构一栏中的第一个数字表示心线的单丝数，第二个数字表示缠线的单丝数。表4中，实施例的绳子结构一栏中的第一个数字表示心线的单丝数，第二个数字表示缠线的单丝数，第三个数字表示螺线的单丝数。〔表3〕
Figure C9611977900121
〔表4〕
Figure C9611977900131
根据本发明，可以得到耐腐蚀传播性和生产率大幅度提高的橡胶制品加强用钢丝绳，将该钢丝绳用于轮带层制成的充气径向轮胎因橡胶对绳子内部的渗透性能好，故可持久地发挥其优越效果。

Claims (20)

1、一种橡胶制品加强用钢丝绳，所述钢丝绳具有包含两根单丝的心线和缠绕在所述心线周围的六根或七根单丝的缠线构成的两个拧层，其特征在于：所述心线的拧转间距平均为30mm以上，所述缠线的单丝为六根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为58.0％＜ds/dc＜161.5％，所述缠线的单丝为七根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为47.3％＜ds/dc＜121.1％的范围。
2、根据权利要求1所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：缠线的单丝为六根时，所述钢丝绳绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞68.4％的范围。
3、根据权利要求1所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：缠线的单丝为七根时，所述钢丝绳绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞66.1％的范围。
4、根据权利要求2所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：构成心线的单丝直径(dc)为0.10 mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)为0.10mm≤ds≤0.37mm。
5、根据权利要求3所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：构成心线的单丝直径(dc)为0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)为0.10mm≤ds≤0.37mm。
6、一种橡胶制品加强用钢丝绳，所述钢丝绳具有包含两根单丝的心线和缠绕在所述心线周围的六根或七根单丝的缠丝构成的两个拧层，其特征在于：所述心线的单丝为无绞式单丝，所述缠线的单丝为六根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为58.0％＜ds/dc＜161.5％，所述缠线的单丝为七根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为47.3％＜ds/dc＜121.1％的范围。
7、根据权利要求6所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：缠线的单丝为六根时，所述钢丝绳绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞68.4％的范围。
8、根据权利要求6所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：缠线的单丝为七根时，所述钢丝绳绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞66.1％的范围。
9、根据权利要求7所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：构成心线的单丝直径(dc)为0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)为0.10mm≤ds≤0.37mm。
10、根据权利要求8所述的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：构成心线的单丝直径(dc)为0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)为0.10mm≤ds≤0.37mm。
11、一种充气径向轮胎，所述充气径向轮胎上加有橡胶制品加强用钢丝绳，所述充气径向轮胎中构成轮胎体或轮带层的绳子采用的是钢丝绳，所述钢丝绳为由有两根单丝的心线和有缠绕在所述心线周围的六根或七根单丝的缠线构成两个拧层的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：所述心线的拧转间距平均为30mm以上，所述缠线的单丝为六根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为58.0％＜ds/dc＜161.5％，所述缠线的单丝为七根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为47.3％＜ds/dc＜121.1％的范围。
12、根据权利要求11所述的充气径向轮胎，其特征在于：所述充气径向轮胎上加有橡胶制品加强用钢丝绳，所述钢丝绳的缠线的单丝为六根时，其绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞68.4％的范围。
13、根据权利要求11所述的充气径向轮胎，其特征在于：所述充气径向轮胎上加有橡胶制品加强用钢丝绳，所述钢丝绳的缠线的单丝为七根时，其绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞66.1％的范围。
14、根据权利要求12所述的充气径向轮胎，其特征在于：所述充气径向轮胎上加有橡胶制品加强用钢丝绳，所述钢丝绳其构成心线的单丝直径(dc)在0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)在0.10mm≤ds≤0.37mm范围。
15、根据权利要求13所述的充气径向轮胎，其特征在于：所述充径向轮胎上加有橡胶制品加强用钢丝绳，所述钢丝绳其构成心线的单丝直径(dc)为0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)为0.10mm≤ds≤0.37mm的范围。
16、一种充气径向轮胎，所述充气径向轮胎上加有橡胶制品加强用钢丝绳，所述充气径向轮胎为构成轮胎体或轮带层的绳子采用的是钢丝绳，所述钢丝绳为由有两根单丝的心线和有缠绕在所述心线周围的六根或七根单丝的缠线构成两个拧层的橡胶制品加强用钢丝绳，其特征在于：所述心线的单丝为无绞式单丝，所述缠线的单丝为六根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为58.0％＜ds/dc＜161.5％，所述缠线的单丝为七根时，所述缠线的单丝直径(ds)对构成所述心线的单丝直径(dc)的比率[(ds/dc)×100]为47.3％＜ds/dc＜121.1％的范围。
17、根据权利要求16所述的充气径向轮胎，其特征在于：缠线的单丝为六根时，所述钢丝绳绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞68.4％的范围。
18、根据权利要求16所述的充气径向轮胎，其特征在于：缠线的单丝为七根时，所述钢丝绳绳径的长径(a)和短径(b)的比率[(a/b)×100]为100.0％≥a/b＞66.1％的范围。
19、根据权利要求17所述的充气径向轮胎，其特征在于：构成心线的单丝直径(dc)在0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)在0.10mm≤ds≤0.37mm。
20、根据权利要求18所述的充气径向轮胎，其特征在于：构成心线的单丝直径(dc)为0.10mm≤dc≤0.40mm的范围，且构成缠线的单丝直径(ds)为0.10mm≤ds≤0.37mm。
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