43 8R 8 7 A7 B7 五、發明說明（l) 本發明係有關於由彈性體材料所製成之物件，特別是 以包含具有至少一形狀記憶金屬絲之橡膠織物強化之充氣 輪胎’且亦有關於該織物和相當之金屬絲。 本發明亦有關於一製造這些橡膠織物之方法》 許多由彈性體材料所製成之物件，包括車輪用之充氣 輪胎，輸送帶，輸送流體之可撓管以及類似物，包含至少 一種由許多強化金屬絲，通常為互相平行地被併入一彈性 材料中的織物或金屬，所形成之橡膠織物。 在本說明之以下部分，“彈性材料”一詞係欲被用來 指稱加入材料之組成的整體，換言之即橡膠，包括聚合物 基底’強化填料以及各種不同之保護、加速、防老以及其 他製劑，所有均為依據習於此技藝者熟知之配方。 亦為已知者，金屬絲係由許多彼此以預定間隔依據許 多習於此技藝者熟知之構形成螺旋形缠繞之單一金屬絲所 形成者。 —般而言，舉例之文獻需要當曝露於各種不同應力時 具有特定機械強度特性，包括抗拉強度與抗壓強度，且具 有耐蝕性之金眉絲。腐蝕可因加入橡膠内之金屬絲内部殘 留空氣中之水分存在，或者當橡膠層破裂將纜索曝露至外 部環境時直接與水接觸而在纜索之金屬絲中被引起。 一旦被引起’如無一適當之金屬絲保護膜腐蝕可能沿 著金屬絲蔓延- 為符合耐蝕性之要求，在纜索之金屬絲之間的空間被 完全填滿橡膠以避免進入之空氣存在於金屬絲之間且接著 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公沒） (請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) I * n n n -^eJI I n .-^ 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 -4-
經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 五、發明說明（2) 隨腐蝕現象必然的發展與蔓延而形成水份β 此外’為了抵抗機械應力，纜索之金屬絲必須緊密地 結合俾確保操作中之正確行為’如於一直角座標應力-應 變圖中以一實質上直線特性所表示者。 事實上’由於金屬絲之間的距離，即使在一低於一組 成金屬絲之間的距離最小或為零時鋼索能承受之壓縮負荷 之下，一規索遭到機械屬滯且有金屬絲斷裂之危險。 在金眉絲間之橡勝的良好渗透條件以及操作中之境索 高性能在充氣輪胎中特別重要；這些通常是由組合多數不 同之半完成組件而製成’其中的一些由各種不同尺寸由前 述之橡耀·織物之長條所組成。 充氣輪胎之橡膠織物製造係由將裸絲併入一彈性體材 料中而完成，最好係藉由習知之橡膠裝置，諸如擠製機擠 壓機和壓延機壓延機為之，該裸絲係供給自置於該等裝置 前方之供給捲軸◊在合併期間橡膠材料對金屬絲之滲透必 須被達成。 有各種不同的解決方案被設計用來確保橡膠良好滲透 至金屬絲内，但可容易地被橡膠滲透之金属絲在充氣輪胎 中於其使用期間均不具有最佳之行為。 在一適合於標準金屬絲之解決方案中，金屬絲包括設 置於一平面内之一第一對規索以及一設置在相對第一平面 沿金屬絲之縱向發展旋轉之另一平面中的一第二對金屬 絲，因此在金屬絲之表面的每一橫截t有最大之曝露且因 而有彈性體材料之最大塗覆。此一解決方式在金屬絲沿著 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS)A4规格（210 X 297公爱） — — — I —llli - ------' I Iir, J ---1 I I I I (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁> A7 _ ι·*>- · _____Β7__— 五、發明說明（3) 纜索發展引起金屬絲配置上之不均，在使用時之性能不令 人滿意。 一不同之解決方案說明纜索中之金屬絲保持鬆弛（開 式索）以使得一小距離維持於其間。在通過上膠裝置中， 金屬絲之間所設定之距離允許有良好之橡膠參透境素。此 一方法可能造成金屬絲互相擁塞，由於在其到達裝置前即 受到張力所致，因而使橡膠滲透至规索内為不可能或非常 困難；當此未發生時，纜索以一最佳方式被上膠，但維持 一遲滯之行為，且因此在使用時不令人滿意。 又一種解決方式說明在纜索中一具有非直線（鋸齒 狀）結構之金屬絲的配置，該一配置使得一空間被提供於 各不同金屬絲與隔壁之金屬絲之間，且橡膠滲透至纜索中 心被促進。此一方式引致非直線金屬絲並因而整體纜索之 低抗疲勞性8 若我們現在檢查多層型之纜索，這些纜索包括一中央 核心覆以多數同心金屬絲層，如同在習知具有一 3 + 9 + 15 結構之纜索中的情形，換言之即具有三條扭絞在一起之金 屬絲的核心，繞其周圍纏繞一九條金屬絲之第一層，其上 再纏繞十五條金屬絲之一第二層β這些纜索特別被使用在 卡車之充氣輪胎胎體。 在此纜索中，少許橡膠滲透入内層中’且實際上是未 滲透至核心中，此係因徑向外層之金屬絲所造成之物理障 壁所致。在這些型態之纜索t，為了達成充分之橡膝澡透’ 基於使用不同直徑之金屬絲的解決方式係合宜者° 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4规格（2丨Ο X 297公爱） -------------裝'-------訂---------芦 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 Βι 五、發明說明（Ο 雖然一方面此一解決方安改進了橡膠滲透，但另一方 面在使用時纜索之性能滿不令人滿意。 為改善充氣輪胎使用時之行為特性，其中至少一組成 金屬絲係由一形狀記憶材料之合金所製成的金屬纜索最近 已被採用。 形狀記憶材料例如記載於1990年出版之刊物 “Engineering Aspects of shape memory alloys”， Butterworth-Heinemann 中、 以下將更詳細地說明，形狀記憶金屬絲有以下性質（1) 具有一藉由在一給予金屬絲一預定臨界點之指定溫度下實 施之熱處理而被授予之精密記憶形狀，（2)因一在抵於臨 界點之溫度下被施給之機械應力而失去其形狀，以及（3) 一旦其溫度超過臨界點即恢復經記憶之形狀。 就利用於充氣輪胎而言，業經熱處理使得其具有例如 一波浪形之此型式金屬絲在周圍溫度下接受一拉伸而賦予 另一形狀’例如直線形’其後始與其他金屬絲撚成一纜索。 —旦充氣輪胎中之溫度例如因高速所造成而增加至— 高於形狀記憶金屬絲之臨界點時，金屬絲易於恢復至起始 被記憶之波浪形狀。 但是’由於形狀記憶金屬絲係與其他金屬絲撚成繩股 且整個纜索被固定至彈性體基質，且整艟構造受到張力， 此金屬絲無法收縮而採取其自身之較短長度波浪形結構。 因此*在形狀記憶金屬絲之拉伸應力上有一增加（金 屬絲作用為一拉伸彈簧）’其效應為增加構造對抗離心力 ‘紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 --------------------—訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4:: A7 B7 五、發明說明（5) 效應之構造剛性。 詳言之，美國專利第5,242,002描述一帶束總成包括 三帶之子午線輪胎，前二帶具有對稱地傾斜於赤道平面之 纜索以及配置於周圍之纜索的第三帶。 规索係由多數螺旋狀地彼此縷繞的金屬絲所形成且内 帶之每一纜索包括多數金屬絲，至少其中之—係由—形狀 記憶材料所製成。 曰本專利申請案JP 4362401乃有關於一具有帶束構造 之外層包括一雙向形狀記憶膨脹元件，最好為—彈簧型式 由一 Ni-Ti合金所製成、在基礎之帶層上以圓周方向（〇。） 纏繞之元件的子午線輪胎。 形狀記憶元件當輪胎在高速進行中受熱時易於在圓周 方向收縮。但是*由於此一收縮受到下面之帶構造的阻礙， 元件逐漸形成一張力而使得帶總成更堅硬，因此控制了高 速時輪胎的膨脹現象。 經濟部智楚財產局員工消费合作社印製 ----------- I ^-----：----訂 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 在低速或正常使用情況下，形狀記懦元件維持原始形 狀或由於充氣壓力而回到起初形狀β申請人已聪知到達成 如上所述之最佳行為的失敗可視具有形狀記憶金屬絲之該 纜索的特殊行為而定，該一特殊行為與其優點一起構成一 問題》 實際上發生的是’在輪胎硫化期間，該一硫化如同習 知在一 150°等級且有時更高下實施，在其起始階段，當橡 膠化合物具有低黏度時，形狀記憶金屬絲之收縮造成纜索 之開缝，換言之即組成之金屬絲間隔開* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 =< 297公芨） 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（ο 橡膠接著被硫化，失去彈性，但纜索無法閉合，因形 狀記憶金屬絲之收縮以致無法閉合，因此在此一脹大之結 構中在硫化輪胎中被固結，具有所有提到之不穩定行為及 低壓縮強度，特別造成對彎曲和壓縮應力之不良抵抗性。 引證之美國專利第5,242,002號及日本專利第4362401 號並未處理此一方面，因此改進—纜索之金屬絲間的橡膠 滲透同時獲得良好的纜索以及使用中之輪胎性能的問題目 前尚未獲得解決。 申睛人已認知藉由利用含有至少一具有恢復先前記憶 之形狀特性之形狀記憶金屬絲的纜索，可同時改進橡膠在 一規索之金屬絲間的滲透以及纜索在輪胎中在使用時的性 能’且主要在第一熱循環中作用，金屬絲亦被提供在第一 熱循環之後記憶降解之計劃重要特性。 下述有關於形狀記憶材料之初步觀察和定義將有助於 對申請人之發明本質有更清楚之瞭解。 形狀記憶為一種某些金屬所具有之能力，即藉由適當 加熱此材料而能消除一明顯塑膠本質之形變。 由 1987年由 Gordon and Breach Science Publisher出 版 ’ H,Funalcubo編著之 “ Shape Memory Alloys” 中可知形 狀記憶之性質係由一固體-固體相轉變所授予（當自高溫 通至低溢時，由馬氏體變為奥氏體，反之亦然稱為“熱 彈性馬氏體相變”。此一相變在冷卻時稱為“直接”而在 加熱時為“逆轉”"對應於馬氏體構造形成之直接相變開 胎於一溫度Ms且結束於一低溫Mf。對應於奥氏體構造形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ------------裝.-------訂---------線 (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 438687 A7 B7 i 五、發明說明（7) 成之逆相變開始於一溫度^且結束於一高溫Af。 由於一般而言Ms共Mf共As关Af，該馬氏體轉變為滯 後的。詳言之，如果言Mf<Ms<As<Af，馬氏相轉變稱 為型態1 ;如果Mf < As < Ms < Af，馬氏體相變稱為型態2。 馬氏體相具有一典型由區域所組成之微構造（稱為馬 氏體變體），區域在限制之應力狀態（例如5〇MPa)作用 下可為不同的方向。一形狀記憶材料藉由一持續一特定時 間且在一特定溫度下之熱處理得到一預定之形狀β此一處 理係在具特定組成之一特定材料的金屬絲上實施俾獲得一 預定之相變溫度。當材料被冷卻時，由奥氏體相至馬氏體 相之相變即發生，且若材料受到一能夠造成變體之方向程 序之應力狀態’與此一現象相關之形變S *變為永久性， 對低於As之溫度，在除去該力之後(假塑性形麥)。但 是，在接著加熱到高於As的期間，形變e *因逆馬氏髅相 變而消除，且因此原始形狀被恢復（形狀記憶效應），如 果ε * </= e max，其中ε max為可被形狀記憶效應消除 之最大形變’ e *完全消除’且為特定形狀記憶材料以及 用以授予記憶之特殊熱處理的特性*如果e *之消除因在 加熱期間在由溫度As達到較高之Af中之機械限制條件被 部份或完全地阻止’材料發展出一張力稱作再轉變力β 總而言之’熱處理被用來授予一形狀記憶合金之四種 特性溫度，上文中以Ms，Mf，As，Af稱之。 在材料所經歷之接續熱循環中形變完全消除之能 力一般會有一降解，可由能獲得消除之接續熱循環的降低 本紙張尺度適用令围國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐） _ 1Λ --- ----I-----裝 *-------訂--------'^ {請先Μ讀背面之沈意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______B7 _____ 五、發明說明（S) 次數代表’此降解增加為ε*趨近£ tnax <»殘餘可消除假 望之e *部份值之減少被定義為一材料之形狀記憶 特性之連續改變，由所經歷之熱循環次數而決定，且代表 一形狀記憶材料之可使用壽命。 至於一材料之形狀記憶降解的更精確定義，應參見 1990年 Butterworth-Heinemann 出版之 “Engineering Aspects of Shape Memory Alloys”第 256至 259 頁中的描 述。在此一刊物中記載此一材料之壽命係以一特定先前記 憶形狀可恢復性。當材料不再能夠恢復記憶之形狀，其使 用壽命即視為終了。 例如，對於一 ε max = 8%之NiTi合金而言，一形變 ε *可重覆及被完全消除之隨後熱處理次數以ε *值之函數 變化1如於下表中所示（取自j.Cederstrom and J. VanHumbeeck, J. de Physique IV C2,1995, pp.335-341 )= ε * 熱循環 8% ( = ε max ) 1 4% 100 2% 10000 1% 100000 由表17可見如果一 8%之延伸率e * (假塑性形學)被 授予至材料，特別是金屬絲，其可在第一次熱循環期間完 全被消除，但在接續之熱循環中則不再是可消除的，在該 接續之熱循環中僅有此一延伸率一逐漸減少之部分可被消 除。相反地’如果了被授予之假塑性征仲率椹等你，叫， 本紙張尺度適用+固國家標準（CNS)A4規格（210 < 297公笼） --------訂*--------線 ί請先閱續背面之注意事項再填寫本頁) '4 3 S6 8 7 : A7 _____B7_____ 五、發明說明（9) 將可經由降解開始前的10000次隨後之熱循環而被完全消 除。為了本發明的目的，每一熱循環包括加熱階段和接續 之材料冷卻階段。 如果一高於ε max假塑性形變e tot祐授子至玆材料，此形 變由一可消除部分e *和一不可消除部分ε pi (塑十生开多@ ) 所組成。因此e t〇t= e * + ε pi。在此情況中，於接績之 熱循環中ε*永遠與e max—致，惟此處e max之值連績變 化且在每一循環中依先前所經歷之熱循環次數而定。 易言之’如果在每一熱循環終了時永遠造成同樣的形變£ tot，ε tot之組成由一循環至次一循環而有變化’在可消 除部份ε *上逐漸減少而在塑性开彡轡部份ε pi之部分有一 同時之增加。 申請人已瞭解到藉由至少一金屬絲使用形狀記憶材料在纜 索之性能上可獲得相當大的優點，適當的記憶降解特性在 金屬絲中藉由一在與其他金屬絲扭絞在一起之前實施在金 屬絲上的特殊熱處理被造成β申請人已瞭解利用金屬絲之 形狀記憶效應’易言之，消除一因恢復一預定起始形狀所 施加之延伸的能力是可行的，藉由在將纜索併加至彈性材 料的階段限制此一效應，俾獲得橡膠對纜索之最佳滲透， 使此一階段與纜索和其形狀記憶金屬絲所接受之第一次熱 循環同時。 較佳地’此一併加階段係在一高於金屬絲所被指定之相變 範圍[As-Af]的最低溫度As，更佳者，亦高於該範圍之最 大溫度Af之溫度τ 1下實施。 -12· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 A7 : -----— R7__ 五、發明說明（10) 形狀記憶金屬絲於其在一低於心之溫度το (例如’ 周圍溫度）下接受-預定值£*之延伸，且接著與其他金 屬絲藉由習知方法與裝置杻絞在一起而形成一纜索。 在於高溫下實施併合含有該形狀記憶金屬絲之纜索的 階ί又1形變之Ϊ肖s與金屬絲之收縮-起，發生，該金屬絲在 —與纜索之其他金屬絲的磨擦狀態下發展出一可收縮力且 因此造成金屬絲之一規律破壞，易言之即纜索之脹大。 實務上，規索係敞開者因而使橡膠對其有良好的滲 透。 接著，在織物之吸收以及其從併加溫度冷卻至逐漸減 少至周圍溫度之值的期間，於併合階段之後所施加在纜索 上之張力有利地造成形狀記憶金屬絲之形變狀態恢復而回 到e *值’可能係藉由馬氏體之定向程序所需要的有限力 而達成’因而使金屬絲在纜索中朝向彼此復原直至緊實為 止’易言之可使纜索閉合。 此一緊實結構在接續之熱循環中由於授予至形狀記憶 金屬絲之降解特性使得不可能恢復ε *值之大部分而實際 上維持不變。 依此一方式，在接續之硫化熱循環中縱有高溫仍得到 實質上閉合之规索結構，因此纜索變為以一實質上閉合之 結構被結合在硫化之輪胎中。 因此’以如上述所製備成之橡膠織物所構成之物品， 特別是充氣輪胎，展現最佳之纜索性能β 在第一方面’本發明係有關於一強化由彈性體材料所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） I----I I----I I ------I 訂I— ί I II— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13、
A7 B7 五、發明說明（11) 製成之物件的金屑規素’包括許多螺旋狀地彼此缠繞的金 屬絲，至少其中之一是由一形狀記憶'材料所形成，能夠恢 復一先前被記憶之形狀且由該被記憶之形狀形變，該规索 之特徵在於—該形狀記憶金屬絲具有實質上在一第_熱循環 中作用之恢復能力且在該第一熱循環之後降級到至少一相 當大的預定程度。 在另一方面，本發明乃有關於一強化由彈性體材料所 製成之物件，諸如充氣輪胎、輸送帶、可撓管與類似物品 的金属規索’包括許多互相成螺旋形缠繞之金屬絲，該等 金屬絲之至少一者係由一形狀記憶材料形成，該纜索之特 徵在於該形狀記憶金屬絲在周圍溫度下具有： 不同形狀之記憶，其係在高於周圍溫唐之-；s疮 己錄’此時該不同形狀之記愫金屈絲县疳丨卩係小於在 周圍溫度下之合屬絲具疮\: -一可藉由形狀記憶效應消除，且具有一該被記憶形 狀長度之0.2%與8%間之值的假塑性延伸率max/c ; _一具有該值e max/ c之至少85%之值的延伸率e tot ； -在一於溫度Tl>As下實施之第一熱循環之後，在殘 餘可消除假-塑，H延伸率ε*上之減少，此一減少係為該假 二塑性延伸率£ max/ c之值的至少40%。 在一第二方面，本發明係有關一使用在由彈性想封料 所製成、以依據本發明之上述定義.纜索強化之物件中的橡 膠織物；或者，本發明有關於一使用在由彈性體材料所製 本纸張尺度適用_ S國表標草（CNS)A4規格⑵Q x 297公⑹ •14, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7__ 五、發明說明（12) 成之物品中的橡膠織物，該彈性體材料包括多數併入該織 物之彈性體材料的強化纜索且配置成使得它們彼此共平面 且以相同方向平行相鄰，每一纜索形由許多螺旋狀地纏燒 在一起的金屬絲所形成，該等規索之至少一者的至少—級 成金屬絲係由一形狀記憶材料所形成，該織物之特徵在於 該由形狀記憶材料所製成之金屬絲在周圍溫度下具有以下 特性： -一不同形狀之記憶，其係在高於周圍溫彦7\之浯磨A 下記錄，此時該不同形狀之記憶金屬絲長彦L係小於在周 圍溫度下之金屬絲長度I; -一可藉由形狀記憶效應消除，且具有一該被記憶形 狀長度1〇之0,1%與8%間之值的假塑性延伸率E maxXt ； -在一於溫度下實施之每一接續熱循環之後殘餘可 消除假-塑性延伸率ε *N +1之減少，此一減少係為該假-塑 性延仲率e max/ Ν之值的至少40%。 在一依據本發明之織物中’纜索之金屬絲的理想橡膠化係 在織物上膠熱循環期間藉由以形狀記憶施加在相鄰金屬絲 上之留間隔動作而獲得，該形狀記憶金屬絲有助於恢復較 小長度之預定記憶形狀，結果使纜索恢復脹大且橡膠滲透 在鬆他之纜索之間；相反地，在輪胎中之該等織物的纜索 在使用中之良好性能藉由在輪胎使用期間所發生的熱循環 申維持閉合纜索之結構獲得，此係因可被形狀記憶效應消 除之殘餘假塑性延伸率e *值之減少所致，此一減少係由 於上膠織物之熱循環與輪胎之硫化而產生。在一第三方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公藿） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) -15· A7
A7 經濟部中夬#準局貝工消费合作社印SL Β7 五、發明説明（Π) 面’本發明係有關一由彈性體材料所製成之物件，且更詳 言之係有關一以依據本發明之纜索強化、且較佳地係以依 據本發明之橡膠織物強化之車輪的充氣輪胎；在一優先層 面，本發明有關一車輪之充氣輪胎，包括一具有_胎冠部 分與二軸向相對之胎側的環形胎體，終止於一對固定輪胎 至一對應安裝輪圈之胎圏，一位於該胎體之胎冠上的胎面 和一插置於該胎體與該胎面之間的帶構造，該輪胎之構造 包括多數強化纜索，每一纜索由互相成螺旋狀纏繞之金屬 絲形成，至少其一為由一形狀記憶材料所製成之金屬絲， 特徵在於該由一形狀記憶材料所製成之金屬絲在周圍溫度 下具有下列特徵： • 一不同形狀之記憶，其係在高於周团溫庶T/疫 下記錄’此時該不同形狀之記憶金眉絲县庶丨,丨、你户 周圍溫度下之金屈絲長唐V ； -可藉由形狀記憶效應消除之假塑性延伸率Ρ π”/ P，其值在該被記憶形狀之長度10的0.05%與8%之間。 "一具有至少為該值ε max/ p六倍的假塑性延伸率 £ t〇t ° _對於接者輪胎之硫化熱循環後的每一實施於一 TI〉 As下之熱循環I有一殘餘可消除假塑性坪伸率ρ Ί何 之減少，此一減少為前一循環之假塑性延柚率P 之值的至少40%。 •最好輪胎為子午型且具有纜索之橡膠織物包括至少 一使用在帶及/或胎體之層中的形狀記憶金屬絲。 本紙張尺度通用_國國家榇準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） I.--------裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •16- Μ濟部中央橾半局貝工消費合作社印装 A7 ________ B7 五、發明説明（L4) 在進一層面，本發明亦有關於該充氣輪胎之總成，特 徵在於使用上述之規索。 在又一不同層面’本發明有關於製造一由彈性體材料 製成之物件’諸如充氣輪胎’輸送帶，可撓管與類似物的 上路強化織物’包括多數強化纜索彼此平行地以一單一方 向定向且被結合在該織物之彈性體材料中。 在這些織物中，每一纜索包括螺旋地彼此纏繞之金屬 絲，且在該等纜索中至少有一者其至少一組成金屬絲係由 一形狀記憶材料形成，其係藉由一適當之熱處理記憶一在 周圍溫度下小於該金屬絲之長度且在周圍溫度下有一預定 百分比量ε tot之延長形變的預定形狀。 此包括結合纜索在彈性體材料層中以形成該強化織物 之習知階段，且接著冷卻及拾取該織物的方法係建立於以 下之新穎階段： a) 使甩一具有形狀記憶效應降級特性之形狀記憶金屬絲以 使得在織物上膠後可藉由形狀記憶效應消除之假塑性延伸 座_ e max介於一為零之值與一等於起始值e max之40%的 最大值之間’在每一接著的熱循環中 ε max有一減少，最 好具有與前一循環中相同之百分比值。 b) 於一大於轉變相As起始之溫度的溫度T1下將纜索結合 在彈性體材料中； c) 在將纜索人結合至彈性體材料之階段，利用由金屬絲記 憶之預定形狀恢復在該一恢復期間引起之再轉變力傳送至 周圍之金属絲’具有將該等金屬絲彼此間留下間隔且使橡 本紙伕尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） * 17- ---------裝------ΪΤ------線 (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43Β6β^ 經濟部中央揉準局*:工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（15) 膠滲透至呈一實質一敞開結構纜索中之效應； d)在冷卻及拾取該織物期間拉引纜索使恢復該纜索之原始 長度。 無論如何本發明將藉由以下描述以及附圚更清楚地被 瞭解，其皆僅係作為實例且非作為限制之用，其中： 第1圖為依據本發明之金屬規索透視放大圖； 第2圖為一結合有多數依據本發明之纜索的橡膠織 物； 第3圖以例示之圖式繪示一藉由結合纜索於彈性體材 料中之織物上膠裝置頂視； 第4圊以例示之圖式繪示由一壓延機所組成之織物橡 膠裝置的側視； 第5圊以一部分被去除之局部透視繪示一依據本發明 之充氣輪胎； 第6圚分別針對裸露纜索、硫化前橡膠缒物中之嫌會 及在硫化輪胎中之纜索的特性蠻化，以一定性ffl飨示瞄 -示’在甜應之合屬絲中可藉由形狀記愧效應加以洁除夕徊 塑性延伸率都份》 本發明首先參照一設計用來形成一由彈性體材料所製 成物件之強化元件金屬絲（第1圖）說明。 為簡化說明起見，圖式係燴示一輪胎之纜索，包括一 在中央位置之直線形金屬絲3，形成該纜索之核心，由— 層六條金屬絲4螺旋狀地纏繞該中央金屬絲，形成外殼β 但是，應詳加說明的是纜索可具有任何習知結構，可為成 本紙張尺度適用中國國家揉準（CMS ) Α4洗格（210Χ：297公釐） -18- ---------裝------訂-----—線 C锖先聞讀背面之注意^項再填寫本頁) 經濟部中央揉準扃貝工消費合作社印装 A7 _ _ B7 五、發明説明（16) 股之型態或具有·一中央核心及 多於一同心層之型哮a 習知纜索之實例’特別是用於車輪之充氣輪胎的规索 為通常識別為 1x4, 3x7，1 + 6, 2+2, 1><3 + 6+15者。 在依據本發明之纜索中，至少一金屬絲，例如上述丄 + 6之金屬絲3 ’係由一具有下述特性之形狀記憶材料所形 成，而其他的金屬絲4係傳統型態由鋼鐵，最好為ht型， 易言之即具高含碳量’即>0.9%之鋼鐵所製成者。 在充氣輪胎技術中’該金屬絲之直徑最好在〇·12毫米 與0.38毫米之間。 金属絲3之形狀記憶材料最好係由擇自於包含Fe，Mn_
Si ’ Cu-Zn-Al ’ Cu-Al-Ni ’ Cu-Al-Be ’ Fe-Ni-Co-Ti以及Ni-Ti 合金之組群中。 在與其他金屬絲扭絞在一起以形成裸纜之前，金屬 絲3進行一熱處理而該熱處理授予其一預定之記愧形狀， 一指定範圍之相變溫度（MsMfAsAf)及隨後之熱循環.之 形狀記憶的特定減少梯度。 在該一熱矣理之後，金屬絲在一 T < As之溫度下經歷伸 展，此伸展授予其一假塑性猙彬5 t〇t和一長度丨1。 因此，在依據本發明之纜索中，形狀記憶金屬絲在周 圍溫度丁0下，習慣上假設為25°C，具有以下特徵： •一不同形狀之記憶，其係在A:-Af的溫茂获S}内i士 係高於周圍溫唐Τ:，此時該不同形戕夕轵掩么 屬差.長度U係小於在周圍溫廑下之金屬絲長唐Τ,；
-一可藉由形狀記憶效應消除之假塑性延伸率P 本紙张尺度適用中國國家橾牟（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ---------种衣1-----ΐτ------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -19-
發明説明（π) /c，具有一在該記憶形狀之長度1<3的〇2%與8%間之值； '一藉由在周圍溫度下伸展金屬絲所授予之延伸率£ t〇t ’其值為該值ε max/c之至少85% ; _在於溫度Τι>Α*下實施之一第一熱循環之後在殘餘 可消除篮塑性延伸率e *上之減少，此一減少係為該假塑 速申率已max/c之值的至少40%。 較佳地該延伸率e tot具有一不小於1該值ε max/c之 值。 詳言之’對於前述所提及之材料而言，以上定義之延 伸率ε max/c隨材料而變化，例如對一Fe_Si_Mn合金為〇,2 %且對一 Ni-Ti合金為8%。 由該合金所施加之最大再轉變力對一;Fe_Si-Mn 合金為MPa“百萬帕）且對一 Ni-Ti合金為600MPa。 較佳地，在於一 之溫度下實施之一第一熱循環 後，殘餘可消除假塑性延仲率g *之減少（在本文中亦稱 作形狀記，1¾材料之降級）在纜索於組裝和產品使用期間所 經歷之隨後熱循環中亦被維持。 更精確地說，若ε*代表在第一次熱循環中可藉由記 億效應消除之形變量，金屬絲之降級可定義為在次一熱循 環终了時殘餘可消除變形量之值。 依據本發明，此值不超過之40%且最好不超過ε* 之35% » 較佳地，在首次之後的熱循環中可消除之假塑性延伸 座_£ *Ν係由下式所決定： 本紙法尺度逍用中國國家標车（CNS ) Α4規洛（2丨0'乂2^/公釐） -20- ---------¾------.π------線 (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁> 鯉濟部中央橾準局I工消費合作社印裝 A7 ——_________B7_ 五、發明説明（IS) ε *N=Q% ε *Ν-1 其中Ν為首次以後之熱循環的累進次數且q%為材料在次 -熱循環中因降級現象結果所得到之可藉形狀記憶效應消 除之變形百分比。 較佳地Q%值係被選擇成不大於ε *Ν24〇%，最好不 大於3%且更佳者為不大於ε *ν之2%。 依據上述之特徵，在依據本發明之纜索中的形狀記憶 纜索在所接受之第一次熱循環，通常為織物上膠期間形成 其最大收縮，在終了時其收縮能力實質上減少或實際為 零。 總而g之’瘦索能在需有一樣躍滲透至規索之高度可 月&性下織物上勝期間鬆開，而在輪胎之硫化期間則實質上 維持緊密。 形狀記憶降級永遠可被視作該等材料中之一負因素， 且因此其依據本發明之使用構成本技藝之一項創新，這些 村料因其恢復儲存在記愧中之形狀的能力而一般被特定地 使用。 對於纜索之鬆開有用之金屬絲間隔效應可有效地藉由 使用一被適當之熱處理處理過的金屬絲3而增強，該一熱 處理使金屬絲記憶就特定用途而言比直線形狀更有用的形 狀，諸如波浪形，較佳為一螵旋形式，如同一彈簧。 在此情況下金屬絲3亦在一 Τ < AS之溫度下被先行伸 展成直線形並接著與其他金屬絲扭絞而製成所需之纜索β 在織物上膠階段，金屬絲3恢復成波浪形且將間隔力 -— 瞧 ^_ 本紙伕尺度通用中國國家標準（CNS ) Α4坑格（210X297公釐） -21 - 装1-----訂------線 (请先sa讀背面之注意事項苒填寫本頁) 經濟部中央揉準扃貞工消費合作社印製 Α7 Β7 五 '發明説明（I9) 藉前文提及之收縮性力及藉波動所形成之力朝向周圍之金 屬絲傳遞；以此方式可獲得一較大程度之纜索鬆開且橡膠 因而能有更佳之滲透。 在本發明之一特定實施例甲，利用一由Fe_Mn-Si合金 所製成之形狀記憶金屬絲，其特徵為一可消除之假塑性猙 max =2% ’能夠發展出一 4〇〇 MPa之再轉變力，可消 除變形百分比（降級係數Q%)等於25% » 本發明亦有關於具有該纜索之橡膠織物（第2圖）。 一實質上由長度無限（換言之係遠大於其寬度）之一彈性 體材料條片2所組成之橡膠織物，包括許多配置成彼此相 鄰且共平面之纜索，其方向係為該條片之縱方向且被結合 於彈性體材料中。 以適當.角度合宜地裁切的橡膠織物部分形成由彈性材 料所製成之各種不同物件群之半成品，諸如充氣輪胎，輸 送帶，輸送液體用之撓性管’傳動帶及其他類似物件；織 物之該等部分使由纜索所組成之強化元件以所需之位置、 所需之方式及所需之方向配置於該等物件之構造中。 一裝配織物之方法實質上在於藉由一上膠裝置將纜索 結合於彈性體材料薄片中之階段，如在第3圖中所繪示， 其係合宜地由一具有多數滾筒之壓延機或一由一擠出機所 供給之擠出機所組成。多數纜索丨被攜至一擠出機5;橡膠 織物2從壓延機或從擠出機口型冒出且由給合該以薄片進 行方向定向之多數纜索1之該彈性體材料薄片所組成（第3 圖），其係在張力下以一連續條帶形式藉由一適當之檢拾 —--------^------ΐτ-----—.it (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -22< 五 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A 7 ___________ B7 發明説明（2〇) 裝置被拾取，該檢拾裝置為任何習知型態故未繪示於圖 中。為易於瞭解及簡化敘述，下文將僅參照藉由—壓延機 實施之織物膠化。 該壓延機如第4圖所示包括二相對以彼此相反之方向 方疋轉之滾筒5和6，該一滾筒互相有一等於織物所需要之厚 •度的距離：例如，就使用在充氣輪胎中而言，此—距離最 好為0.6至4毫米。 在二滾筒5與6外侧設置至少兩個另外的滾筒7和8，係 被設計用來處理、加熱及將彈性體上膠材料導向二滾壓滾 筒5和6間之空間，材料之旋轉與流動方向彼此配合，如同 苐4圖中所示。 多數捲轴設有適當之制動裝置以調節由上述位於壓延 機之後的檢拾裝置所提供之纜索上之展開拉力：將能瞭解 的是上膠位置（滾筒5與6之間的間隙）形成一纜索前進之 制動點，因此不同的拉力可在壓廷機之前和之後被施加至 纜索’最好在之後施加較大之拉力》 一分配器9·位於該多數之捲軸之間且上膠裝置使纜索 在其達到壓延機前配置成互相平行且在一單一之水平面上 為共平面。 依據本發明，每一捲軸被裝載一纜索，此纜索包括至 少一具有上述特徵之形狀記憶金屬絲：詳言之，其在一 As-Af範圍從60至120°C，且更佳為從90至10CTC之溫度中 已儲存一長度10之直線形狀，其中As低於壓延溫度，換言 之即纜索上膠溫度。以一預定拉力從對應之捲軸解開之纜 本纸張尺度適用中國國家揉隼（CNS ) A4規格（210Χ 297公釐） ----------种衣-------1T------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 經濟部中夫搮準局員工消费合作社印«. A7 B7_____ 五、發明説明（21) 索通過分配器且從此處被載取於滾筒之間且於該處達到壓· 延溫度’最好界於7〇。〇和1 〇〇它之間，且被結合在由上下 滾筒分別被供給之兩片彈性體材料之間。 到達壓延機之每一纜索之金屬絲3的溫度從周圍溫度 TO改變至對應於金屬絲構造從馬氏體相變成奥氏體開始 點之選定形狀記憶材料典型溫度As，該相變於一低於結 合纜索之最高溫度即1 〇〇。〇以下完成。 在轉變期間，如前文所述且為形狀記憶材料技術範疇 中所習知者，收縮性力出現且被用來恢復由金屬絲3先前 記憶之形狀。此對應於結合溫度之恢復力，若Af<該溫 度最大，藉摩擦力傳遞至周圍之金屬絲，造成該交互排列 之混礼1最好隨以纜索節距之縮短，且該可藉形狀記憶效 應消除之假塑性钞开冬ε消除。 實際上，由於起初被金屬絲3儲存之長度“1，恢復， 且由於在彈性狀態下之彈性體材料允許此一恢復，故纜索 膨脹，結果使橡膠得以良好滲透至其所由之組成的金屬絲 間。 於離開壓延機時，新形成之織物藉由施加至織物之拉 力被攜至檢拾裝置且因而被攜至纜索，且同時自上银溫度 冷卻至逐漸減至周園溫度之溫度。 在此一冷卻期間，金屬絲3達及—選定形狀記憶材料 由奧氏體相至馬氏體相之轉變開始之典型溫度，接著一馬 氏體構造在一更低溫度下完成其形成。 在此一相轉變期間’如同已知，其中一馬氏體構造甚 本紙乐ϋ用中國國家標準{ CNS > 210Χ297公釐）'----- _ -24- I---------裝------訂-----—線 {請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬橾準局®C工消費合作社印取 Α7 Β7 五 '發明説明（22) 至可藉由限制力變形至一相當大的程度，金屬絲3所受到 的拉力足以恢復金屬絲本身原始具有之假-塑性征彳中率ε tot，因而伸展且再度緊密化所有的纜索金屬絲。 實際上’纜索被重新鬆開，但同時能保留每一金屬絲 之完全橡膠化。 依據本發明之織物的優點係可由以下事實說明，即上 膠熱循環實際上耗盡了消除假塑性延伸率e *之能力，此 為所授予纜索之降級值所致。 根據此一優點，在依據本發明之橡膠織物中最好在周 圍溫度下結合在織物令之形狀記憶金屬絲具有一在一大於 周圍溫度T0之溫度As下被儲存之不同形狀的記憶，其具有 一在周圍溫度下小於金屬絲之長度h之長度1()，一可被形 狀記憶效應消除之假塑性延#率e max/t且具有一該記情 形狀之長度10之0.1%與8%之間的值，一假塑性姑彳令率P tot具有至少等於該值e max/1兩倍之值且在每一次於— 之温度下實施之後繼熱循環於殘餘可消除Μ帛十生# *Ν+1上減少，此一減少係為前一循環之假塑性延 max/N值之至少40% β第5圖繪示此由設有依據本 發明之強化纜索之橡膠織物所製成之子午輪胎1〇的充氣輪 胎。 本發明所相關之充氣輪胎1〇最好包括一輻向胎趙2〇， 内部襯以一不透空氣之橡膠薄片，一配置在該胎體之胎冠 上之胎面帶U，胎肩12，胎壁13，以鋼絲圈15強化之胎口 14以及對應之填充膠條〖6，強化膠帶19，以及一插置在該 本紙張·尺度適用中國國家样準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------种衣------，玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -25· 經濟部中央揉準局属工消費合作社中東 438687 ^ A7 --------—_ B7 _—_ 五、發明説明（23) 胎體與該胎面帶之間的帶構造21。 月σ體20 L括或一簾布層繞鋼絲圈1 5從内側擅向外 侧此單一或多數簾布層係由以嵌埋在織物之橡膠内的簾 線22強化之橡膠織物部分所形成，以圖式描繪。 帶構造21包括二内帶23和24’ 一者係徑向地疊置在另 者之上，且一第二帶在一徑向之外部位置β 帶23和24係由結合有相對輪舱之赤道面傾斜之金屬 纜索之橡膠織物部分形成，纜索在每一帶令互相平行且在 疊置之帶中互相交又，同時帶25設有朝圊周方向定向，換 δ之即對該赤道面成零度之规索。 同樣地，輪胎其他組成元件可由具有適當地相對輪胎 之轴向、徑向或圓周方向傾斜之強化纜索的橡膠織物部分 所形成：例如，所提及之強化膠帶19具有相對徑方向傾斜 一 30°與60°間之角度的纜索。 所有該等強化纜索均係由任何合宜的材料所製成，特 別是一紡織品或金屬材料，依據輪胎所需要之功能特徵而 定’此發明優先關涉金屬材料且有關於由多數扭絞在—起 之金屬絲所組成之纜索’至少其中之一是由一依據本發明 之形狀記憶材料所製成。 使用依據本發明之金屬絲的第一實例係有關於—卡車 之充氣輪胎之帶構造，其中交叉帶之纜索為 —3x0.22 + 6χ〇.3 8 HT LL排列之金屬纜索’換言之為由一三條鋼絲之 规索所組成的乙311呂1^7规索（1^=1^118 1^7)，具有一0 = 0.22毫米，由一六條鋼絲層圍繞，锏絲直徑必= 038毫 本紙伕尺度通用中國國家橾準（CNS ) A4况格（公釐） 1 - n It 訂- —線 {请先聞读背面之注意事項再填寫本頁) - 26- 經濟部中央棣準局炎工消费合作杜印装 A7 B7 五、發明説明（24) 米，其中鋼絲係由具高碳含量（HT-高張力）之鋼鐵所製 成且具有一至少3050 MPa之斷裂負載。 纜索包括至少一由具有至少750 MPa之斷裂負載的 Fel6Mn9Cr5Si4Ni合金所製成之形狀記憶金屬絲。此金屬 絲具有一可藉由記憶效應e max = 2%恢復之最大假塑性 豐形-且可施加一 400 MPa之最大再轉變力。 在另一情況中，形狀記憶金屬絲為纜索之一部分金屬絲係 以11毫米之節距纏繞，同時金屬絲層係以一丨8毫米之節距 纏繞，兩組金屬絲係以一 “ S”型態纏繞之方向螺旋狀地纏 繞。 在另一情況中，形狀記憶金屬絲係層之一部分，纜索 及層具有與上述者相同節距及纏繞方向。 較佳者，在此例及其他將作說明之實施例中的形狀記 憶金屬絲具有其所取代之鋼絲的相同直徑。 一實施例之又一實例係由一具有包括具有2750 MPa 之鋼絲斷裂負載之3x〇. 15+6χ〇.27 HT排列纜索的織物條 帶之帶構造所提供：其纏繞節距為9.5毫米和12.5毫米， 纏繞方向分別是“S”和“Z”。形狀記憶金屬絲可相等取 代核心及/或層之一或一條以上金屬絲。 依據本發明之纜索亦被使用作為供道路運輸用之充氣 輪胎簾布層強化元件。 一實施例的第一實例中，使用一具有1X0.22+6x0.20 + 12x0.20 CC(緊密纜索）排列，鋼絲斷裂負載至少為2750 MPa之胎體纜索。纏繞節距為丨4毫来，兩層中之方向皆為 本紙法尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 丁 -27· 經濟部中央揉準扃貝工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（25) “S”。 在一實施例之又一實例中，具有一 lx0.25+6x〇23 + 12x0.23 CC排列之纜索，同樣具有至少2750 MPa之鋼絲， 纏繞節距為16毫米，且兩層中之方向為“S”》 形狀記憶金屬絲取代核心及/或六條金屬絲層及/或 十二條金屬絲層之鋼絲。 這些纜索具有能夠容許橡膠在上膠階段中完全滲透金 屬絲間之特徵，同時在使用時具有優良之性能，在硫化之 後原型輪胎之分析顯示在所有這些構造十帶與胎體纜索呈 現金屬絲之一完全上耀，即使核心之金屬絲亦然，確認其 被橡膠高度之滲透性。 所有部件均完成之生胎被置放在一平板硫化機内硫化 而此一處理階段是在一 140eC之溫度下，利用高溫下之蒸 汽以及藉由一硫化室將輪胎之内環形表面推向平板硫化機 之壁而引至輪胎内部的壓力：在此一階段中，胎面係以一 適當之胎面花紋壓花。 在硫化階段期間，每一核心之金屬絲3不再能恢復一 等於在第一熱循環期間所恢復之延伸率ε *之假想性延伸 垄_，由於其恢復記憶形狀之能力已被適當地降級至一最好 不超過ε *之25%的殘餘假塑性延伸率r *(1)。 因而由金屬絲3對周圍之金屬絲的摩擦所傳遞之力遠 小於先前所產生之力，此外，金屬絲3僅能夠將對應之纜 索鬆開至一非常小的程度，因此容許膠料由於膠料源自硫 化程序第一階段之高溫之高起始流動性而進一步滲透至纜 本紙法尺度通用中國國家梯準（CNS } Α4規格（210Χ297公釐） I--------装------訂-----—.^ (請先閲请背面之注意事項再填寫本頁) -28 - 經濟部中央榇準局貝工消費合作社印製 A7 _________ B7 五、發明説明（26) 索。最好該殘餘伸率ε *(1)之降級值被適當地選 擇而使此值最大化。 簾布層之规索以及具有圓周方向配置之規索之帶的閉 緊接著可藉由可脹大輪胎之硫化流體壓力確保，向平板硫 化機之内表面施一推力且使胎體及帶總成置於張力下：較 佳地，此一脹大推力在輪胎之逐漸冷卻期間藉已知裝置和 後膨服方法被進一步維持。 在使用中’輪胎受到各種因使用條件（負載與膨脹壓 力）及/或駕驶行為及/或周圍溫度之影響所造成之熱循 環，造成輪胎及組成材料，包括纜索之加熱至一高於先前 提及之臨界值As的溫度值。 但是，在這些情況中，由於記憶恢復能力之降級業已 經歷，且亦由於係被嵌埋在一硫化膠料中，纜索實際上維 持閉合’此外’每一纜索之形狀記憶金屬絲3發展出一迅 速且逐漸消失之小再轉變力：可被考慮到的是被授予每一 纜索之金屬絲3的記憶恢復能力為該恢復能力在從輪胎開 始使用起30-50次熱循環後實際上為零，一般而言輪胎在 其使用壽命期間約有30-50千次熱循環。 依據本發明之輪胎因此設有包括至少一形狀記憶金屬 絲之纜索’在輪胎使用令於多次起始熱循環後其行為變為 與習知材料所製成之周圍金屬絲者相似β 第6圖中之定性囫顯示在對應之金屬絲中對於（1)裸 纜，（2)橡膠織物在硫化前之纜索，以及硫化輪胎中分 別可藉形狀記憶效應消除之假塑性延伸率ε *部分之特性 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -29- ---------^.-------.π ------- 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 438687 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 Α7 Β7 五、發明説明（27) 變化》 由形狀記愫材料所製成之金屬絲的一部分長度被指定為 1[，且由一部分具有對應於被記憶在金屬絲中之形狀長度 的長度10之“a”部分，以及一假_豐性變形—户tot (由馬氏體 構造之延伸率所授予）所組成’後者由一對應於可藉形狀 記憶效應消除之比例ε *的部分“b”以及一對應於以—不 可恢復方式塑性變形之比例ε PL的部分“ c”所組成，符 號e在此情況下指絕對值而非延伸率之百分比。 依據本發明了授予金屬絲記憶之降級特性決定了由於金属 絲所受之熱循環所造成之ε *與e PL間分隔線之移動。 在纜索自身中，金屬絲已經歷一至少85%之ε max/c之 延伸率ε tot但最好至少等於’且更佳者大於e max/c， 俾施加記憶隨第二次接績熱循環開始之條件：換言之，在 第二次熱循環中延伸率可恢復之部分係類著地小於在第一 次熱循環期間恢復之部分。依此方式，在每一次接績之熱 循環中延伸率ε *可恢復之比例永遠與相對於此循環之值 e max/Ν—致且因此不能在下一循環中重覆。 依據本發明，根據一 50%之較佳降級值的第6圖中圖表 顯示延伸率ε *可恢復部分之值约為橡膠織物令之裸纜的 一半且在硫化輪胎中約為該值之四分之一。 前文相關於在結合於彈性鱧料材料中之階段的纜索齡 開所描述之特性使得可能利用各別由多數金屬絲層所組成 之规索配置’而沒有橡朦對内層金屑絲滲透不良的危險。 此外’由於橡膠完全滲透於纜索之金屬絲間而得以利 本紙張尺度逋用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（21GX297公釐） -30- I--------^------11-----丨# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央樣率局貝工消費合作社印製 .準（CNS )八4祕（210X297公釐） B7 五 '發明说明（28) 用任一具有比目前業界所使用為多之數目金屬絲層之新穎 金屬纜索配置，尤其是對於汽車輪胎之橡膠胎體織物的強 化纜索。 在壓延之後的織物冷卻階段，藉由一以使每一纜索之 金屬絲趨近中心之方式被調節的纜索上之拉力，纜索閉合 .之進一步特性容許金屬絲恢復聚集實質上如同其在壓延階 段彼此分開之前一般。 此係由於在所述之冷卻階段中，受到拉力之形狀記憶 金屬絲恢復其起始長度，使得每一规素之所有金屬絲依所 施加其上之拉力而在滲入纜索之橡膠上方重新緊聚在一起 而恢復原始長度。 接著的硫化熱循環僅能將纜索再鬆開之至一非常小的 程度，而接續在輪胎使用期間發生之熱循環，至多只有相 當少的次數，僅能形成隨循環次數增加而變弱的再轉變 力。 如同已瞭解者，本發明之基本特性，即一依據在最初 預定之值大幅降級之形狀記憶恢復，能夠使得 如同已瞭解者’本發明之基本特性，即一依最初預定之 值大幅降級之形狀記憶恢復能使得纜索於使用時保持緊 閉。 例如，若假設可藉記愧效應恢復之假塑性# Μ ρ在第 一次熱循壤中為2%且利用一具有記憶效應降級之形狀記 憶金屬絲’如此使得若Q%為25%則在接著的Ν次熱循環 (N=l，2 ’ 3)有一分別為 0.5%，0,12 5%，0.03% 等 .本紙張尺度適用中國國家標. 裝------訂------線 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -31 - 438687 A7 —_____B7 五、發明説明（奴） 等之可恢復變形ε 。 勞記上述數值，顯然地形狀記憶恢復在緊接著輪胎硫 化之後之熱循環中已可被視為可忽略者，且在輪胎在使用 時可能接受的數千次接績之熱循環中可視為零。 因此，由於橡膠對金屬絲之良好滲透性以及金屬絲再 緊密化成為起初之結構時纜索之閉緊，纜索於使用時具有 良好的耐腐蝕性及優質性能。 每一境索在一輪胎所受到的數千次熱循環中維持緊閉 實際上在於纜索所包含的形狀記憶金屬絲與同一规索内所 存在之習知型態其他鋼絲以同樣的方式行為。 此係由於因恢復某一形狀之能力而起初被精密地引進 現索中之金屬絲隨後即喪失形狀恢復能力，因此，當曝露 至瘦索所受到的熱及機械應力下時’其行為方式將與其他 金屬絲相同’尤其是在張力上之彈性模數以及斷裂時之延 伸率。 依據未發明之纜索的形狀記憶金屬絲行為因此完全不 同於使用在習知技藝中者，其中恢復記憶形狀之能力永遠 存在且經過輪胎使用壽命之一大部分實質上未改變β 亦需指出者為橡膠在一规索之金屬絲間的渗透可藉由 增加形狀記愧金屬絲之數目而增加並具相當大的優點β 例如’在一具有多數層之纜索構造中，可將三條形狀 記憶金屬絲配置成在其間有一 i20。之角度間隔或四條金屬 絲其間有一 90。之角度間隔、抑或為其他合宜的配置俾能 在將規索結合至彈性材料中之階段在金屬絲間獲得最大的 玉紙張从如!"宁國國家梯準（CNS) A4規格（210χ297公董） ~~~ I--------装-------IT-----—0 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央樣準局β;工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3〇) 混札效果a 亦可能藉由金屬絲之製造商藉由熱處理在織物上膠階 段提供一較大的記憶恢復力而增加一纜索之開鬆。 在此一情況中’材料的選擇與熱處理使得能夠獲得奥 氏體相開始以及對應於具有所需值之一恢復力的奥氏體相 終止時之溫度值。 因此，一被直線及/或波浪形金屬絲之形狀，其所由 組成之材料’熱處理之型態，以及被引入纜索之形狀記憶 金屬絲數目有利地提供可以各種不同方式互相結合之不同 方案俾獲得一所需之纜索鬆開因而使橡膠對其有高滲透 性。 本發明之又一優點在於新材料被使用於纜索中而未改 變習知之充氣輪胎製造周期β 亦需強調者為’有關於利用形狀記憶之降級的業已發 生技術問題的本解決方案並非一顯而易知或簡單的選擇。 實際上’申請人認知，由於構成形狀記憶材料行為之 降級故迄今未曾被利用在習知技術中且未曾在有關此一主 題之出版品中被建議之形狀記憶降級已變成一項以往未解 決之技術問題之解決方案的基本特性β 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4%格（210X297公釐） ---------1------ΐτ------線’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -33- 五、發明説明（31) A7 B7 元件標號對照表 纜索................... 1 胎登........... ........13 彈f生趙材·片......... ..2 胎口............ .......14 金屬絲、................ 填纖条........ .......16 滾筒................... 5 強>(瞒·....... .......19 滾筒................... .6 輻向月嫌....... .......20 滾筒................... .7 ......... .......21 滾胃................... .8 内帶............ .......23 伽器................. .9 内帶· · · ......... .......24 .............. 10 帶·............. .......25 月台面帶................. 11 胎肩................... 12 n ^^1 fl^n in —rm ^9·^— _ ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 本紙張又度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（2丨OXM7公釐） -34-