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橡胶物品加强用 钢丝帘线及采用该钢丝帘线的橡胶履带和轮胎

阅读：408发布：2020-05-13

专利汇可以提供橡胶物品加强用钢丝帘线及采用该钢丝帘线的橡胶履带和轮胎专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供能够防止因将钢丝单丝捻合而导致的钢丝帘线的强度下降的橡胶物品加强用钢丝帘线以及采用该钢丝帘线的轮胎及履带。该橡胶物品加强用钢丝帘线(1)是在芯股线(2)的周围捻合多根鞘股线(3)而成的，芯股线(2)具有由并列地并丝而不捻合的两根芯丝(2a)形成的芯和由捻合于芯的周围的多根鞘丝(2b)形成的至少1层鞘，芯丝(2a)的直径dc和鞘丝(2b)的直径ds满足以下述数学式(1)表示的关系，dc＜ds(1)，并且芯丝(2a)的抗拉强度 T(MPa)满足以下述数学式(2)表示的关系，T＜3650－17000×(dc－0.15)2(2)。，下面是橡胶物品加强用钢丝帘线及采用该钢丝帘线的橡胶履带和轮胎专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种橡胶物品加强用钢丝帘线，其是在芯股线的周围捻合多根鞘股线而成的，上述芯股线是多根钢丝单丝捻合而成的，上述鞘股线是多根钢丝单丝捻合而成的，该橡胶物品加强用钢丝帘线的特征在于，
所述芯股线具有由并列地并丝而不捻合的两根芯丝形成的芯和由捻合于该芯的周围的多根鞘丝形成的至少1层鞘，
所述芯丝的直径dc和所述鞘丝的直径ds满足以下述数学式(1)表示的关系，dc＜ds  (1)，
并且所述芯丝的抗拉强度T满足以下述数学式(2)表示的关系，
T＜3650－17000×(dc－0.15)2  (2)，
该抗拉强度T的单位是MPa。
2.根据权利要求1所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，其中，
所述芯股线的构造是包括由两根芯丝形成的芯和由形成于该芯的周围的m根鞘丝形成的第1鞘的构造，或者是包括由两根芯丝形成的芯、由形成于该芯的周围的m根鞘丝形成的第1鞘以及由形成于该第1鞘的周围的n根鞘丝形成的第2鞘的构造，m为5～7，n为10～15。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，其中，
所述芯丝的直径dc为0.15mm～0.40mm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，其中，所述芯丝的抗拉强度T为2500MPa以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的橡胶物品加强用钢丝帘线，其中，所述芯股线的直径dc和所述鞘丝的直径ds满足以下述数学式(3)表示的关系，dc＞0.5×ds  (3)。
6.一种橡胶履带，其特征在于，
该橡胶履带是使用权利要求1～5中任一项所述的橡胶物品加强用钢丝帘线而成的。
7.一种轮胎，其特征在于，
该轮胎是使用权利要求1～5中任一项所述的橡胶物品加强用钢丝帘线而成的。

说明书全文

橡胶物品加强用 钢丝帘线及采用该钢丝帘线的橡胶履带和

轮胎

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶物品加强用钢丝帘线(以下也简称作“钢丝帘线”)以及采用该钢丝帘线的橡胶履带及轮胎，详细地讲，涉及能够防止因将钢丝单丝捻合而导致的钢丝帘线的强度下降的橡胶物品加强用钢丝帘线以及采用该钢丝帘线的橡胶履带及轮胎。

背景技术

[0002] 通常，环状的橡胶履带在安装于车辆等以供使用时会被施加较大的张力。因此，将作为抗拉体的钢丝帘线沿着橡胶履带的长度方向呈列状地埋设于该橡胶履带的内部。这样的环状的橡胶履带通常是通过如下的方式制造的：在制作了在内部埋设有钢丝帘线的具有两端的橡胶履带基体之后，使自其两端突出来的钢丝帘线重合，进而对该重合部(成环部位)进行橡胶硫化。

[0003] 这样的橡胶履带在受到到达钢丝帘线的程度的外伤时，水分会在毛细管现象的作用下进入橡胶未渗透的部分，存在在由水引起的钢丝帘线的腐蚀的作用下生锈的情况。为了解决这样的问题，以往进行使橡胶充分地渗透于钢丝帘线的内部的做法。例如，在专利文献1中提出了一种钢丝帘线，其是将两根芯丝并丝而不捻合并在该两根芯丝的周围捻合鞘丝而成的，其中，使芯丝的直径、鞘丝的直径以及鞘丝的加捻节距适当化，兼顾橡胶渗透性和生产率。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2012－127028号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 针对专利文献1中提出的钢丝帘线那样的、具有将两根芯丝并丝而不捻合而成的芯的钢丝帘线而言，橡胶向内部的渗透能力优异，能够抑制锈等从受到割伤的部位扩散。但是，作为建筑车辆用轮胎、橡胶履带等的加强材料，在采用将在专利文献1中提出的构造的钢丝帘线作为芯股线并在其周围卷绕多根鞘股线而成的复合加捻构造的钢丝帘线时，无法得到设想的强度。即，钢丝帘线的强度会下降至构成钢丝帘线的各单丝的在加捻之前的强度的总和的90％以下(所谓的加捻损失)。

[0009] 因此，本发明的目的在于，提供能够防止因将钢丝单丝捻合而导致的钢丝帘线的强度下降的橡胶物品加强用钢丝帘线以及采用该钢丝帘线的橡胶履带及轮胎。

[0010] 用于解决问题的方案

[0011] 本发明人等为了解决上述问题而进行深入研究，结果得出了以下的见解。即，针对芯股线而言，将具有2+m构造的芯股线的复合加捻构造的钢丝帘线的加捻解开，测量各股线的强度，结果发现在各股线中得到了设想的强度。但是，可明确的是在复合加捻钢丝帘线中芯股线的芯丝会先行断裂。基于该见解，本发明人等进一步进行深入研究，结果发现，能够通过将构成芯股线的各钢丝单丝的直径和抗拉强度设为预定的值，从而防止芯股线的芯丝的先行断裂，能够解决上述问题，以致完成本发明。

[0012] 即，本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线是在芯股线的周围捻合多根鞘股线而成的，上述芯股线是多根钢丝单丝捻合而成的，上述鞘股线是多根钢丝单丝捻合而成的，该橡胶物品加强用钢丝帘线的特征在于，

[0013] 所述芯股线具有由并列地并丝而不捻合的两根芯丝形成的芯和由捻合于该芯的周围的多根鞘丝形成的至少1层鞘，

[0014] 所述芯丝的直径dc和所述鞘丝的直径ds满足以下述数学式(1)表示的关系，[0015] dc＜ds (1)，

[0016] 并且所述芯丝的抗拉强度T(MPa)满足以下述数学式(2)表示的关系，

[0017] T＜3650－17000×(dc－0.15)2 (2)。

[0018] 针对本发明的钢丝帘线而言，优选的是，所述芯股线的构造是包括由两根芯丝形成的芯和由形成于该芯的周围的m根鞘丝形成的第1鞘的构造，或者是包括由两根芯丝形成的芯、由形成于该芯的周围的m根鞘丝形成的第1鞘以及由形成于该第1鞘的周围的n根鞘丝形成的第2鞘的构造，m为5～7，n为10～15。即，优选的是，所述芯股线的构造是2+m构造或者2+m+n构造，m为5～7，n为10～15。本发明的钢丝帘线还优选的是，所述芯丝的直径dc为
0.15mm～0.40mm。本发明的钢丝帘线还优选的是，所述芯丝的抗拉强度T为2500MPa以上。本发明的钢丝帘线还优选的是，所述芯股线的直径dc和所述鞘丝的直径ds满足以下述数学式(3)表示的关系，

[0019] dc＞0.5×ds (3)。

[0020] 本发明的橡胶履带的特征在于，该橡胶履带是使用本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线而成的。

[0021] 本发明的轮胎的特征在于，该轮胎是使用本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线而成的。

[0022] 发明的效果

[0023] 采用本发明，能够提供能够防止因将钢丝单丝捻合而导致的钢丝帘线的强度下降的橡胶物品加强用钢丝帘线以及采用该钢丝帘线的橡胶履带及轮胎。附图说明

[0024] 图1是本发明的一个较佳的实施方式的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。

[0025] 图2是本发明的一个较佳的实施方式的橡胶履带的宽度方向剖视图。

[0026] 图3是本发明的一个较佳的实施方式的轮胎的单侧剖视图。

[0027] 图4是表示式(2)以及实施例和比较例中的芯股线的芯丝的直径dc和抗拉强度的关系的图表。

具体实施方式

[0028] 以下，使用附图详细地说明本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线。图1是本发明的一个较佳的实施方式的橡胶物品加强用钢丝帘线的剖视图。本发明的钢丝帘线1具有在芯股线2的周围捻合多根鞘股线3而成的复合加捻构造，该芯股线2是多根钢丝单丝捻合而成的，该鞘股线3是多根钢丝单丝捻合而成的。在图示例子中，在1根芯股线2的周围捻合有6根鞘股线3，但本发明的钢丝帘线的构造并不限于此，例如鞘股线的根数能够是6根～10根。

[0029] 在本发明的钢丝帘线1中，芯股线2具有由并列地并丝而不捻合的两根芯丝2a形成的芯和由捻合于芯的周围的多根鞘丝2b形成的至少1层鞘。在本发明的钢丝帘线1中，芯股线2的构造优选为包括由两根芯丝2a形成的芯和由形成于该芯的周围的m根鞘丝2b形成的第1鞘的构造，或者优选为包括由两根芯丝2a形成的芯、由形成于该芯的周围的m根鞘丝2b形成的第1鞘以及由形成于该第1鞘的周围的n根鞘丝2b形成的第2鞘的构造，优选的是，m为5～7，n为10～15。即，优选的是2+m构造或者2+m+n构造，m为5～7，n为10～15，在图示的钢丝帘线1中，芯股线2成为2+6构造。若芯股线2的构造是这样的构造，则不会损害钢丝帘线的生产率，而且能够获得充分的强度。

[0030] 此外，在本发明的钢丝帘线中，芯股线2的芯丝2a的直径dc和鞘丝2b的直径ds满足以下述数学式(1)表示的关系。

[0031] dc＜ds (1)

[0032] 优选满足以下述数学式(4)表示的关系。

[0033] dc＜0.92×ds (4)

[0034] 芯股线2的芯丝2a和鞘丝2b越接近相同直径，则最终的复合加捻钢丝帘线的正圆性越差，截面会成为椭圆形状。在使用这样的正圆性较差的钢丝帘线来制造产品时，在加工工序中，钢丝帘线经过复杂的路径时在中途会发生扭转，产品的成型作业会恶化。

[0035] 并且，在本发明的钢丝帘线1中，优选的是，芯股线2的芯丝2a的直径dc和鞘丝2b的直径ds满足以下述数学式(3)表示的关系。

[0036] dc＞0.5×ds (3)

[0037] 若芯丝2a的直径过小，则芯较小，因此鞘丝2b彼此间的间隙较小，存在芯股线2的橡胶渗透性恶化的情况。

[0038] 并且，针对本发明的钢丝帘线1而言，构成芯股线2的芯丝2a的抗拉强度T(MPa)需要满足以下述数学式(2)表示的关系。

[0039] T＜3650－17000×(dc－0.15)2 (2)

[0040] 通过将满足该条件的钢丝单丝应用于芯股线2的芯丝2a，从而能够防止芯丝2a的先行断裂。

[0041] 另外，在芯股线2的芯丝2a的直径dc较大的情况下，为了满足上述数学式(2)的关系，必须减小芯丝2a的抗拉强度，存在芯丝2a的先行断裂的可能性变大，加捻损失变大的情况。因此，在本发明的钢丝帘线1中，芯股线2的芯丝2a的直径dc优选为0.15mm～0.40mm的范围，更优选为0.15mm～0.35mm，进一步优选为0.15mm～0.33mm。若芯股线2的芯丝2a的直径dc为上述范围，则不会使钢丝帘线的生产率恶化，能够良好地获得本发明的效果。

[0042] 此外，在本发明的钢丝帘线1中，优选的是，芯股线2的芯丝2a的抗拉强度T为2500MPa以上。其原因在于，若芯股线2的芯丝2a的抗拉强度T小于2500MPa，则存在无法充分地获得最终得到的钢丝帘线的强度的情况。另外，能够通过改变拉丝条件来对钢丝单丝的抗拉强度T进行调整。例如，若减小拉丝加工时的钢丝单丝的加工应变，则能够得到抗拉强度T较小的钢丝单丝。

[0043] 本发明的钢丝帘线1满足上述的条件是重要的，此外并没有特别的限制。例如，构成芯股线2的鞘丝2b的加捻节距、加捻方向能够按照常用方法适当地选择。此外，在图示的例子中，鞘股线3是在1根芯丝3a的周围捻合6根鞘丝3b而成的1+6构造，但针对本发明的钢丝帘线1而言，鞘股线3的构造并没有特别的限制。除了1+6构造之外，也可以是3+9、3+9+15或者1+6+12构造等。

[0044] 此外，构成鞘股线3的芯丝3a的直径和鞘丝3b的直径既可以是相同的直径，也可以是不同的直径，并且，构成鞘股线3的鞘丝3b的加捻节距、加捻方向也能够按照常用方法适当地选择。此外，股线的加捻方向、加捻节距等也没有特别的限制，能够按照常用方法适当地选择。

[0045] 接着，说明本发明的橡胶履带。

[0046] 本发明的橡胶履带是使用本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线而成的橡胶履带。图2表示本发明的一个较佳的实施方式的橡胶履带的宽度方向剖视图。图示的橡胶履带10构成为，利用处理橡胶(treat rubber)11包覆作为加强材料的本发明的钢丝帘线1，并且将在内周面侧具备防脱突起部12、翼部13的芯骨14的一部分埋设于在设置面侧形成有横向花纹
15的橡胶构件16中。

[0047] 在本发明的橡胶履带10中，将本发明的钢丝帘线1用作抗拉体即可，除此之外的构造和各构件的材质等能够适当地采用惯用的方式，并没有特别的限制。例如，作为形成橡胶构件16的橡胶组成物，也可以采用与处理橡胶11相同的橡胶组成物，此时也考虑由橡胶构件16形成的厚度的量并且适当地选择处理橡胶11的厚度从而进行配置即可。

[0048] 接着，说明本发明的轮胎。

[0049] 本发明的轮胎是使用本发明的橡胶物品加强用钢丝帘线而成的轮胎，例如能够将本发明的钢丝帘线用作胎体帘布层或者带束层部的加强材料。本发明的钢丝帘线是复合加捻构造，此外，芯股线的橡胶渗透性优异，因此能够较佳地应用于在荒地上行驶的建筑车辆用轮胎等越野用的大型轮胎等。

[0050] 图3是本发明的一个较佳的实施方式的轮胎的单侧剖视图。图示的轮胎20是建筑车辆用轮胎，其具有由在1对胎圈芯21之间沿径向方向延伸的帘布层形成的胎体22、由配置在该胎体22的胎冠部的轮胎径向外侧的至少两张、在图示例子中是6张带束层形成的带束层部23、以及配置在该带束层部23的轮胎径向外侧的胎面24。在本发明的轮胎20中，将本发明的钢丝帘线1用作加强材料即可，除此之外的轮胎构造和各构件的材质等能够适当地采用惯用的形态，并没有特别的限制。

[0051] 实施例

[0052] 以下，使用实施例更详细地说明本发明。

[0053] ＜实施例1～实施例5和比较例1～比较例5＞

[0054] 制作了表1～表3所示的构造的钢丝帘线。钢丝帘线的强度、构成钢丝帘线的钢丝单丝抗拉强度如该表所示，图4是表示式(2)以及实施例和比较例中的芯股线的芯丝的直径dc和抗拉强度的关系的图表。另外，依照JIS G 3510来进行钢丝帘线的强度的测量、构成钢丝帘线的钢丝单丝的抗拉强度的测量。此外，通过控制拉丝条件来调整钢丝单丝的抗拉强度T。针对所制作的各钢丝帘线来评价加捻损失和芯股线的芯丝是否有先行断裂。另外，加捻损失的计算式如下。

[0055] (加捻损失)

[0056] 按照以下的数学式来进行加捻损失(％)的计算。

[0057] 加捻损失(％)＝(单丝强度和(N)－帘线强度实际测量值(N))/单丝强度和(N)×100

[0058] 在此，单丝强度和是指构成钢丝帘线的各单丝的在捻合之前的强度的合计值。

[0059] [表1]

[0060]

[0061] [表2]

[0062]

[0063] [表3]

[0064]

[0065] 根据表1～表3，可知本发明的钢丝帘线未发生芯股线的芯丝的先行断裂，加捻损失较少。

[0066] 附图标记说明

[0067] 1、钢丝帘线；2、芯股线；2a、芯丝；2b、鞘丝；3、鞘股线；3a、芯丝；3b、鞘丝；10、橡胶履带；11、处理橡胶；12、防脱突起部；13、翼部；14、芯骨；15、横向花纹；16、橡胶构件；20、建筑车辆用轮胎；21、胎圈芯；22、胎体；23、带束层部；24、胎面。

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