專利名稱：輪胎簾繩的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于加強輪胎的，在橡膠滲透方面有所改進的簾繩，更具體來說，涉及具有扭絞在一起的若干單絲的簾繩。
用于加強輪胎的簾繩的普通結構是；(1)n×m結構(例如7×4和4×4)，它包括扭絞起來的n股，每股有扭絞起來的m根單絲，這種結構的實例見日本專利申請公開文本62—96104號；(2)n＋m結構(例如3＋9)，它包括n根扭絞起來的單絲構成的芯部，以及圍繞芯部扭絞的m根單絲構成的外層，這種結構的實例見日本專利申請公開文本5—29410號；(3)1＋m結構(例如1＋6)，它包括一條由單絲構成的芯部和由m根絲繞芯部扭絞成的外層，這種結構的實例見日本專利申請公開文本第56—31090號。
在結構1中，按照強度來說，簾繩的重量和直徑是大的橡膠滲入鋼絲繩的情況不佳。
在結構(2)中，由于簾繩較致密，簾繩重量較大，橡膠滲入不佳。
在結構(3)中，如果與結構(2)具有相同的重量，那么強度大于結構(2)，但是橡膠滲入情況差，而且簾繩易于被拉出。
為了解決上述問題，曾有人提出，在上述結構(2)和(3)中將構成外層的m根絲減少為m’根絲。也就是說，有人提出(4)1＋m’結構，及(5)n＋m’結構，其中m’＜m。
在結構(4)中，在相同重量情況下，簾繩的強度變得大于結構(3)，而且橡膠滲入稍有改善，但是鋼絲繩拉出阻力仍舊不佳。
在結構(5)中，與結構(2)相比較，改善了簾繩和外層之間的橡膠滲入，但是并不能改善橡膠向簾繩中央空間的滲入。另外，在強度相同的情況下，鋼絲繩重量大于結構(3)。
因此，日本專利申請公開文本第62—141144提出(6)n/d1＋m/d2結構(例如3/0.20＋6/0.32)，它包括一條由n根直徑為d1的絲構成的簾繩和由m根直徑為d2(d2≠d1)的絲構成的外層。
這種結構仍然未能改善橡膠滲入鋼絲繩中央空間的情況。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種加強輪胎的簾繩，其中橡膠滲入簾鋼的情況及簾繩的拉出阻力得到改善而并不增加簾繩的直徑和重量，因而可改善輪胎的耐用性而并不增加輪胎的重量。
按照本發(fā)明的一個方面，一種輪胎簾繩包括至少三根單絲扭絞而形成的芯部和繞芯部形成的外層，其中，各根單絲沿繩的縱向交替換位，使一根絲在一個部位構成芯部，而在鋼絲繩的另一部位，同一根絲又構成外層的一部分。
所有的單絲最好具有相同的直徑，直徑在0.20至0.40mm的范圍內(nèi)，絲的總數(shù)在3—7根的范圍內(nèi)。
由于絲交替換位，面層橡膠容易通過過渡部位滲入簾繩。因此，當單絲是鋼的時候，鋼絲繩的耐腐蝕性增強，并可以防止由于在絲間殘留空氣造成的腐蝕和強度下降。
與普通的1＋m和1＋m’比較，不同的是，包括芯部的所有的單絲是扭絞在一起的。因此，芯部的拉出阻力顯著增加。另外，所有單絲變得具有相同的長度。因此，可避免在某一根單絲上(如普通結構中的芯部絲)的應力集中，負載均勻地分配在每根絲上，有效地提高了簾繩的耐用性，因而有效地提高了輪胎的耐用性。
另外，輪胎繩一般具有1＋m或1＋m’結構，也就是具有單絲芯部。因此，如圖5所示，如果繩具有相同的橫截面積，繩的強度則高于多絲芯部的繩的強度。換言之，當繩的強度相同時，繩的重量減輕，從而可減輕輪胎重量。
現(xiàn)對照以下附圖詳述本發(fā)明的實施例。


圖1是本發(fā)明一實施例的放大立體圖；圖2(A)至(E)是其橫截面圖；圖3是本發(fā)明另一實施例的放大立體圖；圖4(A)至(D)是其橫截面圖；圖5所示曲線圖表示各種具有單絲芯部和多絲芯部的繩的強度和橫截面之間的關系；圖6是嵌有繩的橡膠片的局部示意立體圖；圖7是說明測量芯部拉出阻力的示意圖；在上述附圖中，按照本發(fā)明的繩1包括至少三根扭絞在一起的鋼絲2。
鋼絲2以預定的節(jié)距PT扭絞起來，使鋼絲2之一在繩中央形成芯部3，其余鋼絲2繞芯部3形成外層4。
按照本發(fā)明，構成芯部3的一根單絲沿著繩長以預定的節(jié)距與構成外層4的單絲之一換位。
鋼絲2最好以規(guī)定的或預定的順序換位，但是也可以隨意在換位。
圖1—4所示的絲2是鋼制成的。
鋼絲2的總數(shù)在3根至7根的范圍內(nèi)，每根鋼絲的直徑在0.20至0.40mm的范圍內(nèi)。
絲2也可以由有機纖維，例如尼龍、芳族酰胺纖維等制成。
圖1和2(A)至(E)表示的一實例是由鋼絲2a—2g構成的。在這個實例中，七根鋼絲2a-2gZ形扭絞，并如圖2(A)-(E)所示那樣換位。
圖2(A)表示沿圖1中A—A線的橫剖圖。在這一部位，芯部3是鋼絲2a，其余6根鋼絲2b，2c，2d，2e，2f和2g構成外層4。所有相鄰鋼絲相互接觸。在相鄰外層鋼絲2b-2g之間沒有間隙。鋼絲2的直徑是按上述范圍選擇的。
鋼絲2a一般與鋼絲2f換位，在隔開一定節(jié)距PC的一個不同部位上，鋼絲2f變成芯部3，鋼絲2a變成外層鋼絲之一，如圖2(E)所示。
圖2(B)-(D)表示各過渡點。圖2(A)所示在絲間形成的三角形空間通過圖2(B)-(D)所示的鋼絲換位而被打開。上述換位沿繩的縱向以節(jié)距PC反復進行。節(jié)距PC宜為外層鋼絲扭絞節(jié)距PT的1.0至10.0倍，最好為1.0至3.0倍。例如，PC＝2.0PT。
如果節(jié)距PC小于扭絞節(jié)距PT的1.0倍，那么，繩的強度就要下降，也影響繩的直線度。如果PC大于PT的10.0倍，那么，橡膠的滲入就不充分，繩容易疲勞。
圖3和圖4(A)-(D)所示的另一個實例由鋼絲2a-2f構成，在這個實例中，6根鋼絲Z形扭絞，并如圖4(A)-(D)所示的那樣換位。
在這個實例中，鋼絲2的直徑是按照上述范圍選擇的，因此，當外層鋼絲以等角節(jié)距繞芯部布置時，在相鄰外層鋼絲之間形成小間隙G，因而橡膠易通過該間隙滲入。
圖4(A)表示沿圖3中A—A線的橫剖圖。在這個部位，芯部3是鋼絲2a，其余5根鋼絲2b，2c，2d，2e和2f構成外層4。如上所述在外層鋼絲之間可形成間隙G。
鋼絲2a與鋼絲2c逐漸換位，在隔開一定節(jié)距PC的一個不同部位，鋼絲2c變成芯部3，而鋼絲2a變成外層鋼絲之一，如圖4(D)所示。
圖4(B)和(C)表示兩個過渡部位。
圖4(B)是沿圖4(A)中B—B線的橫剖圖。在這個過渡部位，相鄰的外層鋼絲2b，2c，2d，2e和2f相互接觸，因而在鋼絲2b和2f之間形成一個基本等于鋼絲直徑d的寬大間隙F。
圖4(C)是沿圖3中C—C線的橫剖圖。在這個部位，芯部鋼絲2a移入上述寬大間隙F，因此在繩中央無鋼絲。雖然繩逐漸具有1＋5結構，但是在這個過渡部位似乎是0＋6結構。然后，鋼絲2c移入中央空間F’，也就是說，鋼絲2a和2c換位。
鋼絲的換位沿著繩的縱向以相同的方式反復進行。
例如，如圖6所示，按照本發(fā)明的繩1相互平行地嵌入片12狀的面層橡膠混合物11中。片12切成適當?shù)某叽缬米鬏喬ゼ訌姴牧先缤馓ド韺?，皮帶層，胎緣加強層等?br> 試驗實例如圖3和4所示的設有外層鋼絲之間的間隙的鋼絲繩，制成后進行下述試驗，其規(guī)格和試驗結果見表1。
以相同方式制造另一種鋼絲繩并進行試驗。該鋼絲繩與上例結構不同。也就是說，如圖1和2所示，在帶有芯部的部位上，在外層鋼絲之間沒有間隙形成。其規(guī)格和試驗結果見表2。1)橡膠滲入試驗首先用試驗鋼絲繩制作輪胎，然后從輪胎中將鋼絲繩連同圍繞的面層橡膠一起取出。將鋼絲繩和橡膠放入甲苯中48小時，除去膨脹的面層橡膠，將鋼絲繩拆成單根鋼絲2，沿大約5cm的長度測量涂有橡膠的面積的百分比。百分比越高，橡膠滲入越好。2)彎曲剛性試驗使用“V-5剛性試驗機”(這是美國TABER制的與美國專利第2,465,180號和第2,063,275號有關的試驗機)測量鋼絲繩的彎曲剛性。3)拉出阻力試驗該試驗按以下方式進行。
首先，制作輪胎，試驗鋼絲繩相互平行地嵌入其中作為加強層，然后從輪胎中取出試件。
此處，試件是如圖7所示的一條面層橡膠，其中，5條鋼絲繩沿縱向放置。因此，其寬度基本等于繩的節(jié)距的五倍。其長度大約為60mm。從一端(圖7中的下端)無突出物。但是，從另一端(上端)只有一條中央的鋼絲繩的芯部伸出。在離上端15mm處切斷中央的鋼絲繩。
用上卡盤和下卡盤夾住伸出的芯部和試件的下端，在其間施加拉力，使拉力逐漸增加，這樣，當(1)芯部被拉出，(2)芯部被切和(3)在中央鋼絲繩和相鄰鋼絲繩之間的橡膠被拉斷時，測量拉力作為拉出阻力。在每張表中，拉出阻力由一指數(shù)表示。指數(shù)越大，拉出阻力越大。
從表1和2可以看出，與對照例的鋼絲繩相比，實例中的鋼絲繩有效地在橡膠滲入和芯部的拉出阻力上得到改善。因此，本發(fā)明的輪胎繩可以顯著地改善輪胎的耐用性而并不增加輪胎重量。
表1
*HT高拉力鋼絲W帶包層鋼絲表權利要求
1.一種輪胎簾繩，它包括至少三根扭絞在一起以形成一芯部和圍繞芯部的外層的單絲，其特征在于所述至少三根單絲沿著繩的縱向重復地換位，使一根單絲在一個部位上構成芯部，而在繩的不同部位，該同一單絲構成外層的一部分。
2.如權利要求1所述的輪胎簾繩，其特征在于它包括多個帶有芯部的第一部位和多個不帶芯部的第二部位，所述第一部位和第二部位在繩的縱向上交替地布置，所述不帶芯部的第二部位設有一中央空間，所有單絲構成圍繞所述中央空間的外層，所述第二部位的節(jié)距為外層單絲扭絞節(jié)徑的1.0至10.0倍之間。
3.如權利要求1所述的輪胎簾繩，其特征在于所有單絲由鋼制成。
4.如權利要求1所述的輪胎簾繩，其特征在于單絲的總數(shù)在3—7根的范圍內(nèi)。
5.如權利要求1所述的輪胎簾繩，其特征在于；所述單絲的直徑在0.20至0.40mm的范圍內(nèi)。
6.如權利要求1所述的輪胎簾繩，其特征在于；所有單絲具有相同的直徑。
7.如權利要求2所述的輪胎簾繩，其特征在于；在帶有芯部的所述第一部位，構成外層的每根單絲與下一根單絲相接觸。
8.如權利要求2所述的輪胎簾繩，其特征在于在帶有芯部的所述第一部位，在構成外層的單絲之間形成至少一個間隙。
全文摘要
一種在橡膠滲入方面有所改進的輪胎簾繩包括至少三根扭絞在一起的單絲以便構成一芯部和圍繞芯部的外層。單絲沿著繩的縱向重復地換位，使一根單絲在一個部位構成芯部，而在繩的不同部位，該同一單絲則構成外層的一部分。
文檔編號B29C70/20GK1122394SQ9511520
公開日1996年5月15日 申請日期1995年8月7日 優(yōu)先權日1994年8月8日
發(fā)明者河野昌次 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社