CN109070636A - 施工车辆用轮胎及钢丝帘线 - Google Patents

Abstract

施工车辆用轮胎(1)在胎体层(3)的轮胎径向外侧具备由6层带束形成的带束层(5)，带束层(5)中的、从胎体层(3)朝向轮胎径向外侧配置在第4层的第4带束(4B)具有沿着预定方向分别配置的多根钢丝帘线，钢丝帘线具有：1根芯股线(11)，该芯股线(11)具有将多根芯单丝(10a)和构成鞘的鞘单丝(10b)捻合而成的两层的层捻构造；以及多根鞘股线(12)，该鞘股线(12)具有将多根钢丝单丝(20)捻合而成的层捻构造，该多根鞘股线(12)与芯股线(11)捻合，预定的橡胶材料进入到各单丝之间的空隙部分。

Description

施工车辆用轮胎及钢丝帘线

技术领域

本发明涉及施工车辆用轮胎及钢丝帘线(以下也简称作“帘线”)，更详细地讲，涉及一种应用于轮胎等橡胶物品的加强用途的钢丝帘线。

背景技术

在施工车辆所使用的重载荷用的充气轮胎中，通常为了抑制内压填充时的直径增长量、或者提高对于岩石等突起物而言的耐剪切性，由多个带束层构成带束。还已知有用于提高带束层之间的耐剥离性的各种方法。例如在专利文献1中，构成为由4层带束层构成带束，其中最内层带束层和在轮胎径向外侧与其相邻的带束层相对于轮胎宽度方向互相向相反方向倾斜地交叉。

此外，作为带束层的加强材料，通用将多根钢丝单丝捻合而成的钢丝帘线。特别是由于施工车辆等大型车辆所使用的轮胎在凹凸剧烈的不平整地面等上在较大的载荷负载的条件下使用，因此作为加强材料的钢丝帘线特别需要较高的强度和耐久性。因此，在大型轮胎中采用将多根股线进一步捻合而成的、所谓的复合加捻构造的钢丝帘线，该股线是将多根钢丝单丝捻合而形成的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－98850号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在具有带束层的轮胎受到外伤而产生了到达带束层的切割的情况下，存在外部的水分进入到带束层而钢丝帘线生锈的可能性。由此，发生钢丝帘线与橡胶的接触不良，有可能在带束层之间发生剥离。

因此，钢丝帘线从防止生锈的方面考虑优选的是，在单丝之间充分地填充有橡胶，所谓的橡胶渗透性(防锈性)良好。但是，在复合加捻构造的帘线中，单丝根数较多，加捻构造复杂，因此存在难以获得期望的防锈性这样的问题。

因此，本发明的目的在于，提供在复合加捻构造的帘线中能够谋求防锈性的提升的施工车辆用轮胎及钢丝帘线。

用于解决问题的方案

本发明人基于深入研究的结果发现，能够通过做成下述结构来解决上述问题，以致完成本发明。

即，本发明的施工车辆用轮胎在胎体层的轮胎径向外侧具备由6层带束形成的带束层。该施工车辆用轮胎的特征在于，带束层中的、从胎体层朝向轮胎径向外侧配置在第4层的第4带束具有沿着预定方向分别配置的多根钢丝帘线。钢丝帘线具有：1根芯股线，该芯股线具有将多根芯单丝和构成鞘的鞘单丝捻合而成的两层的层捻构造；以及多根鞘股线，该鞘股线具有将多根钢丝单丝捻合而成的层捻构造，该多根鞘股线与芯股线捻合。预定的橡胶材料进入到相邻的芯单丝之间的空隙部分、相邻的鞘单丝之间的空隙部分、芯单丝和鞘单丝之间的空隙部分、以及芯股线和鞘股线之间的空隙部分。

此外，本发明的钢丝帘线也可以应用于从胎体层朝向轮胎径向外侧配置在第3层的带束层。此外，本发明的钢丝帘线也可以应用于胎体层的胎体帘布层。

本发明的钢丝帘线优选的是，构成芯股线的鞘的鞘单丝的直径dc与构成鞘股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径ds之比dc/ds大于1.25且小于等于1.50。

此外，本发明的钢丝帘线优选的是，鞘股线的根数为7根～9根。此外，本发明的钢丝帘线优选的是，构成芯股线的各单丝全部是相同直径。本发明的钢丝帘线还优选的是，帘线直径为4.40mm以上。

此外，本发明的钢丝帘线也可以应用于从胎体层朝向轮胎径向外侧配置的第1层和第2层的带束层。此外，在新品时能够构成为，从胎圈部的底面到轮胎径向外侧为止的轮胎截面高度SH是从胎圈部的底面到朝向轮胎径向外侧配置在第6层的带束层外侧为止的轮胎截面高度S的85％～95％。

发明的效果

根据本发明，能够实现能够谋求防锈性的提升的施工车辆用轮胎及钢丝帘线。

附图说明

图1是局部断裂地表示本发明的实施方式的充气轮胎的胎面一半部分的立体图。

图2是表示本发明的钢丝帘线的一个结构例的轮胎宽度方向剖视图。

图3是表示本发明的实施方式的充气轮胎的局部剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。在附图的记载中，对相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。

参照图1说明本实施方式的充气轮胎1的结构。另外，充气轮胎1是应用于施工车辆等重载车辆的施工车辆用轮胎。

如图1所示，充气轮胎1包括与轮辋(未图示)接触的胎圈部2和形成充气轮胎1的骨架的胎体层3。

在胎体层3的轮胎径向外侧沿着轮胎圆周方向C连续地设有胎面部4。胎面部4是构成外周面与路面接触的胎面接地面的部位，其由胎面橡胶形成。此外，在胎面部4形成有预定的胎面图案。

在胎体层3和胎面部4之间设有带束部5。带束部5具有在对充气轮胎1赋予了内压时局部地限制胎体层3的鼓出变形的作为箍的功能。此外，带束部5抑制由作用于充气轮胎1的载荷的变化、旋转引起的变形，承受来自路面的输入而缓和冲击。带束部5以沿着轮胎圆周方向C延伸的方式掩埋在胎面部4的胎面橡胶内。

在本实施方式中，通过在轮胎径向R上从内侧朝向外侧、即从胎体层3朝向胎面部4按照第1带束层1B、第2带束层2B、第3带束层3B、第4带束层4B、第5带束层5B、第6带束层6B的顺序层叠6张带束层而形成带束部5。

第1带束层1B在轮胎径向R上在多个带束层中配置在最内侧、即第1层。第2带束层2B在轮胎径向R上在第1带束层1B的外侧配置在第2层。第3带束层3B在轮胎径向R上在第2带束层2B的外侧配置在第3层。第4带束层4B在轮胎径向R上在第3带束层3B的外侧配置在第4层。第5带束层5B在轮胎径向R上在第4带束层4B的外侧配置在第5层。而且，第6带束层6B在轮胎径向R上在第5带束层5B的外侧配置在第6层，其在轮胎径向R上在多个带束层中位于最外侧。

此外，如图1所示，各带束层的轮胎宽度方向W上的长度具有以下的关系。第1带束层1B长于第2带束层2B且短于第3带束层3B～第6带束层6B。第2带束层2B在6个带束层中最短。第3带束层3B长于第1带束层1B、第2带束层2B、第4带束层4B及第6带束层6B且短于第5带束层5B。第4带束层4B长于第1带束层1B和第2带束层2B且短于第3带束层3B和第5带束层5B。第5带束层5B在6个带束层中最长。第6带束层6B长于第1带束层1B和第2带束层2B且短于第3带束层3B和第5带束层5B。另外，长度的比例并没有特别的限定。

在各个带束层1B、2B、3B、4B、5B、6B分别掩埋有帘线8a、8b、8c、8d、8e、8f。通过分别用橡胶包覆多根帘线8a、8b、8c、8d、8e、8f而形成层状的带束层1B、2B、3B、4B、5B、6B。

在轮胎径向R上相邻的带束层的帘线以相对于轮胎赤道面CL向相反方向倾斜的方式设置。即，在轮胎径向R上相邻的带束层的帘线以互相交叉的方式层叠。具体地讲，第1带束层1B和第2带束层2B、第2带束层2B和第3带束层3B、第3带束层3B和第4带束层4B、第4带束层4B和第5带束层5B、第5带束层5B和第6带束层6B的各组成为帘线的延伸方向交叉的交叉层叠体。由此，即使在从各种方向踩踏石头等突起物的情况下，也能够抑制充气轮胎1的破坏，能够提高轮胎圆周方向C的刚度。

接着，参照图2说明带束部5所使用的钢丝帘线。另外，图2所示的钢丝帘线可用作第3带束层3B的加强帘线和第4带束层4B的加强帘线。

如图2所示，钢丝帘线包括具有将多根钢丝单丝10捻合而成的两层的层捻构造的1根芯股线11和具有将多根钢丝单丝10捻合而成的两层的层捻构造的多根、在图2的例子中是7根鞘股线12，具有鞘股线12捻合在芯股线11的周围而成的复合加捻构造。芯股线11具有8根鞘单丝10b捻合在由捻合的3根芯单丝10a构成的芯的周围而形成鞘的3+8结构。此外，鞘股线12具有8根鞘单丝20b捻合在由捻合的3根芯单丝20a构成的芯的周围而形成鞘的3+8结构。此外，在鞘股线12的外周呈螺旋状缠绕有螺旋单丝30。

此外，如图2所示，预定的橡胶材料进入到相邻的芯单丝10a之间的空隙部分。此外，预定的橡胶材料也进入到相邻的鞘单丝10b之间的空隙部分。同样，预定的橡胶材料也进入到相邻的芯单丝20a之间的空隙部分、相邻的鞘单丝20b之间的空隙部分。此外，预定的橡胶材料也进入到芯单丝10a和鞘单丝10b之间的空隙部分。此外，预定的橡胶材料也进入到芯单丝20a和鞘单丝20b之间的空隙部分。此外，预定的橡胶材料也进入到芯股线11和鞘股线12之间的空隙部分。另外，橡胶材料并没有特别的限定，可以使用天然橡胶等。

在本发明中，构成芯股线11的鞘的鞘单丝10b的直径dc与构成鞘股线12的最外层鞘的最外层鞘单丝20b的直径ds之比dc/ds大于1.25且小于等于1.50这一点是很重要的。为了提高橡胶渗透性，增大单丝之间的间隙量的做法是有效的，特别是对于位于帘线的中心的芯股线11，鞘单丝10b之间的间隙量越大，则能够获得越良好的橡胶渗透性。另一方面，若为了设置间隙而将芯股线11的鞘单丝10b的根数减少到6根以下，则帘线强力下降，此外，若减小芯股线11的鞘单丝10b的直径而将其根数增多到11根以上，则相对于鞘股线12的耐剪切性下降。因此，在本发明中，在将芯股线11限定为两层的层捻构造的同时将鞘单丝10b设为8根，并限定上述比dc/ds的值。

上述比dc/ds的值需要设为大于1.25且小于等于1.50，优选在1.27以上且1.42以下的范围内。由于位于帘线的中心的芯股线11与位于其周围的鞘股线12相比橡胶难以渗透，因此从进一步提高防锈性的方面考虑，优选为鞘单丝10b之间的间隙量的平均值大于鞘单丝20b之间的间隙量的平均值。通过将比dc/ds的值设在大于1.25且小于等于1.50的范围，从而鞘单丝10b之间的间隙量的平均值大于鞘单丝20b之间的间隙量的平均值。由此，橡胶易于渗透到位于帘线的中心的芯股线11。具体地讲，通过将比dc/ds的值设在大于1.25且小于等于1.50的范围，从而与不使用本发明的钢丝帘线的情况相比较，橡胶渗透率变为约1.70倍～2.50倍。橡胶渗透率的数值越大，表示情况越好。此外，通过将比dc/ds的值设在大于1.25且小于等于1.50的范围，从而与不使用本发明的钢丝帘线的情况相比较，钢丝帘线的长度方向上的生锈扩展率变为约0.50倍～0.60倍。生锈扩展率的数值越小，表示生锈的扩展越少，情况越好。

此外，通过将比dc/ds的值设在大于1.25且小于等于1.50以下的范围，从而缓和了对芯股线11和鞘股线12之间作用的单丝相互间的剪切应力，因此能够做成具有足够经得住鞘股线12的紧固力的强度的芯股线11，结果，能够提高帘线自身的耐剪切性而提高帘线的耐剪切性。另外，在专利文献(日本特开2009－299223号公报)中记载为将比dc/ds限定在1.05～1.25的范围，若比dc/ds超过1.25而成为较大的值，则在芯股线和鞘股线之间发生单丝相互间的先行断裂，但本发明人基于深入研究的结果发现，通过将芯股线11限定为两层的层捻构造，从而在比dc/ds＞1.25的范围也缓和了剪切应力，帘线的耐剪切性上升。若dc/ds为1.25以下，则在芯股线为两层的层捻构造中，帘线的耐剪切性的提升效果较小，若dc/ds大于1.50，则与dc对比，ds的直径变得过小，因此构成鞘股线12的最外层鞘的最外层鞘单丝先行断裂的可能性升高。

在本发明的帘线中，鞘股线12的层捻构造的层数并没有特别的限制，例如可以设为两层～3层。因而，在从层捻构造的内侧依次设为第1鞘、第2鞘时，在鞘股线12是两层的层捻构造的情况下，鞘股线12的最外层鞘成为第1鞘，在鞘股线12是3层的层捻构造的情况下，鞘股线12的最外层鞘成为第2鞘。

此外，在本发明的帘线中，优选的是，鞘股线12的根数设为7根～9根。在芯股线11和鞘股线12全部是相同直径且鞘股线以相互间没有间隙的方式最密填充的状态的情况下，鞘股线能够配置6根，但在本发明中，能够如图2所示使鞘股线12的直径小于芯股线11的直径而配置7根～9根鞘股线12。因而，通过将鞘股线12的根数设为7根～9根，从而能够进一步提高芯股线相对于鞘股线的紧固力而言的耐性，能够进一步提高帘线的耐剪切性。

此外，在本发明的帘线中，优选的是，如图2所示，构成芯股线11的各单丝10全部是相同直径。在芯股线11内，通过使芯单丝10a比鞘单丝10b直径小，从而能够提高耐剪切性，但在像本发明这样芯股线11是两层的层捻构造的情况下，优选使芯股线11的芯单丝10a的直径粗到与鞘单丝10b直径相同的程度。由此，在芯股线11内，能够易于确保用于配置鞘单丝10b的空间。由此，橡胶易于渗透到位于帘线的中心的芯股线11。

还优选的是，本发明的帘线的帘线直径为4.40mm以上，例如为5.00mm～6.00mm。通过设为4.40mm以上的粗径的帘线，从而能够同时确保特别是对于施工车辆等大型车辆所使用的大型轮胎而言所需要的强力和耐剪切性能。

在本发明的帘线中，使用的单丝的线径、抗拉强度以及单丝、股线的加捻方向、加捻节距等并没有特别的限制，能够遵照常用方法根据期望适当地选定。例如，作为单丝，可以使用碳含量为0.80质量％以上的所谓的高抗拉强度钢。此外，本发明的帘线既可以具有螺旋单丝，也可以不具有螺旋单丝。

由于本发明的帘线的防锈性和耐剪切性优异，因此特别适合用作施工车辆等大型车辆所使用的大型轮胎，其中，特别适合用作轮胎尺寸40.00R57左右的超大型的越野用子午线轮胎的加强材料。

以下，使用实施例更详细地说明本发明。

如下述的表中所示，根据帘线构造的变更，改变构成芯股线的最外层鞘的鞘单丝的直径dc与构成鞘股线的最外层鞘的鞘单丝的直径ds之比dc/ds，制作具有层捻构造的多根鞘股线捻合在具有层捻构造的1根芯股线的周围而成的各实施例和比较例的钢丝帘线。将针对得到的各帘线进行下述的评价得出的结果一并表示在下述的表中。

(耐剪切性)

使用却贝冲击试验机针对得到的各帘线评价耐剪切破坏性。结果是将比较例1的帘线设为100来进行指数表示的。数值越大，则耐剪切性越优异，越良好。

(钢丝量)

测量得到的各帘线的每单位长度的钢丝量，将比较例1的帘线设为100来进行指数表示。数值越小，则钢丝量越少，轻量性越优异。

[表1]

[表2]

像以上说明的那样，在具有层捻构造的多根鞘股线12捻合在具有两层的层捻构造的1根芯股线11的周围而成的、比dc/ds的值满足预定的范围的帘线中，鞘单丝10b之间的间隙量变大，由此橡胶渗透率上升，防锈性上升。即，通过将本发明的钢丝帘线应用于第4带束层4B，从而利用第4带束层4B的防锈帘线对于水分渗入充分地发挥效果。此外，通过将本发明的钢丝帘线不仅应用于第4带束层4B、也应用于第3带束层3B，从而防锈性进一步上升。

此外可知，通过使用本发明的钢丝帘线，从而抑制了钢丝量的增大，耐剪切性也上升。由此，相对于第3带束层3B和第4带束层4B的切割剥离而言的寿命延长。具体地讲，在将本发明的钢丝帘线应用于第3带束层3B和第4带束层4B时，与不使用本发明的钢丝帘线的情况相比较，相对于切割剥离而言的寿命延长到约1.27倍。由此，也能够延长充气轮胎1自身的寿命。

另外，在本发明中，是将图2所示的钢丝帘线应用于第3带束层3B和第4带束层4B，但并不限于此。钢丝帘线除了应用于第3带束层3B和第4带束层4B之外，也能够应用于第1带束层1B和第2带束层2B。由此，能够提供一种第1带束层1B和第2带束层2B的防锈性上升、防锈性更优异的充气轮胎1。

此外，图1所示的胎面部4具有耐剪切性功能，但第3带束层3B和第4带束层4B的耐剪切性上升，从而能够减小胎面部所具有的耐剪切性功能。即，能够减薄胎面部4的计示厚度。由此，能够降低成本，能抑制由胎面部4与路面的接触引起的发热性引发的故障。就计示厚度而言，具体地讲，在如图3所示将从胎圈部2的底面到轮胎径向外侧为止的轮胎截面高度设为SH、将从胎圈部2的底面到轮胎径向的第6带束层6B外侧为止的轮胎截面高度设为S的情况下，能够在高度S×3.0％～5.0％的范围内减薄高度SH。

此外，即使将本发明的钢丝帘线应用于第3带束层3B和第4带束层4B，也不会导致除切割剥离之外的故障。将本发明的钢丝帘线应用于第1带束层1B和第2带束层2B的情况也同样。

此外，也可以将本发明的钢丝帘线应用于胎体层3的胎体帘布层。由此，相对于由侧切割引起的水分渗入而言的防锈性上升。

日本特许出愿第2016－082120号(申请日：2016年4月15日)的全部内容被引用于此。

附图标记说明

1、充气轮胎；2、胎圈部；3、胎体层；4、胎面部；5、带束部；10、20、钢丝单丝；10a、20a、芯单丝；10b、20b、鞘单丝；11、芯股线；12、鞘股线；30、螺旋单丝。

Claims (10)

1.一种施工车辆用轮胎，其在胎体层的轮胎径向外侧具备由6层带束形成的带束层，该施工车辆用轮胎的特征在于，

所述带束层中的、从所述胎体层朝向轮胎径向外侧配置在第4层的第4带束具有沿着预定方向分别配置的多根钢丝帘线，

所述钢丝帘线具有：

1根芯股线，该芯股线具有将多根芯单丝和构成鞘的鞘单丝捻合而成的两层的层捻构造；以及

多根鞘股线，该鞘股线具有将多根钢丝单丝捻合而成的层捻构造，该多根鞘股线与所述芯股线捻合，

预定的橡胶材料进入到相邻的所述芯单丝之间的空隙部分、相邻的所述鞘单丝之间的空隙部分、所述芯单丝和所述鞘单丝之间的空隙部分、以及所述芯股线和所述鞘股线之间的空隙部分。

2.根据权利要求1所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

所述带束层中的、从所述胎体层朝向轮胎径向外侧配置在第3层的第3带束具有沿着预定方向分别配置的所述多根钢丝帘线。

3.根据权利要求1或2所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

所述胎体层的胎体帘布层具有所述多根钢丝帘线。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

构成所述芯股线的鞘的鞘单丝的直径dc与构成所述鞘股线的最外层鞘的最外层鞘单丝的直径ds之比dc/ds大于1.25且小于等于1.50。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

所述鞘股线的根数为7根～9根。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

构成所述芯股线的各单丝全部是相同直径。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

帘线直径为4.40mm以上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

所述带束层中的、朝向轮胎径向外侧配置在第1层的第1带束和配置在所述第1带束的轮胎径向外侧的第2带束具有沿着预定方向分别配置的所述多根钢丝帘线。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的施工车辆用轮胎，其特征在于，

从胎圈部的底面到所述轮胎径向外侧为止的轮胎截面高度SH是从所述胎圈部的底面到朝向轮胎径向外侧配置在第6层的带束层外侧为止的轮胎截面高度S的85％～95％。

10.一种钢丝帘线，其沿着预定方向分别配置在第4带束，该第4带束是在胎体层的轮胎径向外侧由6层带束形成的带束层中的、从所述胎体层朝向轮胎径向外侧配置在第4层的带束，该钢丝帘线的特征在于，

所述钢丝帘线具有：

1根芯股线，该芯股线具有将多根芯单丝和构成鞘的鞘单丝捻合而成的两层的层捻构造；以及

多根鞘股线，该鞘股线具有将多根钢丝单丝捻合而成的层捻构造，该多根鞘股线与所述芯股线捻合，

预定的橡胶材料进入到相邻的所述芯单丝之间的空隙部分、相邻的所述鞘单丝之间的空隙部分、所述芯单丝和所述鞘单丝之间的空隙部分、以及所述芯股线和所述鞘股线之间的空隙部分。