橡膠增強用鋼線制造技術

本發明專利技術的橡膠增強用鋼線是將ｎ根（ｎ＝３～６）單絲分別形成為螺旋狀、并以在單絲間形成間隙的方式以單層進行捻合而得的１×ｎ的開放捻合構造，各單絲的螺旋形狀為扁平，索線橫截面為大致橢圓形，其中，將單絲設為規定的不均等的排列，或以規定的形態使單絲的索線長徑側的螺旋寬度不同，或將長徑側的捻角（α）與短徑側的捻角（β）之比（α／β）設定在規定范圍，由此抑制低負荷區域內的拉伸所引起的索線長度方向的伸展，從而可保持良好的橡膠浸入性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及作為輪胎或傳送帶等橡膠制品的埋設增強件使用的橡膠增強用鋼線，特別是涉及單層構造的開放捻合的、單絲的螺旋形狀為扁平的、截面橢圓形的橡膠增強用鋼線(橢圓開放索線)。
技術介紹
作為埋設在輪胎或傳送帶等橡膠制品里的橡膠增強用鋼線，一直使用例如將3～6根單絲(鋼絲)捻合成單層構造的所謂1×n(n＝3～6)的鋼線。該單層構造的鋼線，其中心部在索線長度方向上成為麥稈狀的空隙，特別是在稠密地捻合而使得單絲彼此緊貼的封閉捻合的情況下，索線中心部的空隙閉合。此時，例如在輪胎成型工序中鋼線成為與橡膠的復合體時，橡膠不會浸透到該索線中心部的空隙中，如果索線中心部以中空部的形態保留下來，則從輪胎表面的外傷浸入索線內部的水分等會浸入成為中空部的索線中心部的空隙中，并利用毛細管現象而沿長度方向在索線內部浸透，結果，從索線內部進行腐蝕，使鋼線的耐疲勞性惡化，往往縮短輪胎的壽命。因此，在單層構造的鋼線中，為了確保橡膠浸入性，設計成將形成為圓形螺旋狀的單絲較松地捻合而使得單絲彼此不緊貼的開放捻合構造。但是，將單絲形成為圓形螺旋狀的開放捻合索線，由于即使是因為低負荷區域的拉伸，單絲間的間隙也容易消失，所以在例如將索線夾入到橡膠片中的壓延工序和橡膠制品的加硫工序中，在索線上施加有張力時，單絲間的間隙便會閉合，可能損害橡膠浸透性。因此，如例如實開平1-62396號公報所示，作為可更好地保持橡膠浸入性的索線，可考慮單層的開放捻合構造的、單絲的螺旋形狀為扁平且索線橫截面為大致橢圓形的橡膠增強用鋼線(橢圓開放索線)。該單層的開放捻合構造的、單絲的螺旋形狀為扁平的索線(橢圓開放索線)，在受到拉伸負荷時，單絲彼此在短徑側先接觸，這成為約束而抑制索線的伸展變形，所以容易在長徑側保持容許橡膠的浸入的間隙，因此，與截面圓形的索線相比可保持良好的橡膠浸入性。又，與之不同，如例如特開平2-91291號公報、特開平10-266083號公報所示，作為確保單層構造的鋼線的橡膠浸透性的措施，下述結構的鋼線也已被公知其索線橫截面為大致橢圓形，且在索線長度方向上交替排列有單絲彼此根本不接觸的部分、和至少2根單絲彼此接觸的部分，但在這種情況下，雖然索線的形狀穩定性變得良好，但捻緊的部分過多而不能獲得充分的橡膠浸入性。而且，單層構造的開放捻合的、單絲的螺旋形狀為扁平而索線橫截面為大致橢圓形的橡膠增強用鋼線(橢圓開放索線)，由于單絲的短徑部上的接觸成為約束而抑制了索線的伸展變形，容易保持長徑部上的間隙，所以與截面圓形的索線相比橡膠浸入性良好，但即使如此，在輪胎制造時的例如在橡膠片中夾入索線的壓延工序中，在從設置在卷軸支架上的卷軸引出索線時的張力的作用下，仍然會使單絲間的間隙變小，而導致變成橡膠不能浸入的狀態。因此，本專利技術的課題在于，抑制單層構造的開放捻合的、單絲的螺旋形狀為扁平的、截面橢圓的橡膠增強用鋼線(橢圓開放索線)因低負荷區域的拉伸而產生的索線長度方向上的伸展，從而可保持良好的橡膠浸入性。
技術實現思路
本專利技術人著眼于單層構造的開放捻合的、單絲的螺旋形狀為扁平的、截面橢圓的橡膠增強用鋼線(橢圓開放索線)中的單絲的排列與橡膠浸入性的關系，反復進行了深入研究，結果發現單絲排列的狀態與拉伸引起的單絲間的間隙的狀態有關，進而與橡膠浸入性有很大關系，基于這一點作出了第1專利技術。即，第1專利技術的橡膠增強用鋼線，是適合作為例如輪胎或傳送帶等橡膠制品的埋設增強件的單絲直徑為0.20～0.45mm的鋼線，其是將n根(n＝3～6)單絲分別形成為螺旋狀、并以在單絲間形成間隙的方式以單層進行捻合而得的1×n的開放捻合構造，各單絲的螺旋形狀為扁平，索線橫截面為大致橢圓形，其特征在于n根單絲的排列在索線橫截面上沿周向不是360°/n的均等間隔的排列，而是間隔不均等的排列，在2根單絲于規定的索線橫截面的一側的短徑部分附近相互外切的狀態下，該2根單絲的切點上的單絲外周的切線、與該2根單絲的切點上的連結下述單絲的中心的線所成的角度α為3～25°，所述單絲是在該索線橫截面的另一側的短徑部分附近最接近上述切線的單絲。對于單層的開放捻合構造的、各單絲的螺旋形狀為扁平而索線橫截面為大致橢圓形的鋼線(橢圓開放索線)，以往，單絲的排列是在索線橫截面上沿周向以360°/n(n＝3)的等間隔排列，這種情況下，在施加低負荷區域的張力時，隨著索線向長度方向延伸各單絲間間隙均等地減小，索線的伸展變形容易，在輪胎制造時的例如在橡膠片中夾入索線的壓延工序中，由于從設置在卷軸支架上的卷軸引出索線時的張力，在所有的部分上，單絲間的間隙都會變小，從而會變成橡膠不能浸入的狀態。與之相對，本專利技術的鋼線，n根單絲的排列在索線橫截面上沿周向不是360°/n(n＝3)的等間隔的排列而是不均等的排列，單絲間的間隙不均勻，所以施加低張力時單絲間局部接觸，由于該接觸而產生抵抗力，索線整體的伸展受到抑制，抑制了間隙的減小。而且，該單絲排列的不均等程度，可用角度α表示，所述角度α是在2根單絲于規定的索線橫截面的一側的短徑部分附近相互外切的狀態下，該2根單絲的切點上的單絲外周的切線、與該2根單絲的切點上的連結下述單絲的中心的線所成的角度，所述單絲是在該索線橫截面的另一側的短徑部分附近最接近上述切線的單絲，當該角度α為3～25°時，即使在施加低張力時也可保持良好的橡膠浸入性。如果上述角度α不到3°，則單絲排列的不均等程度太小，施加低負荷區域的張力時隨著索線向長度方向延伸各單絲間間隙大致均等地減小，所以橡膠浸入性差。又，當上述角度α超過25°時，單絲排列過于不均等而使索線的捻合不穩定。這樣，第1專利技術的鋼線，在施加低張力時單絲間局部接觸，由于該接觸而產生抵抗力，索線整體的伸展受到抑制，抑制了間隙的減小，確保了可浸入橡膠的間隙，可保持良好的橡膠浸入性，可防止水分等的浸入引起的腐蝕，提高耐疲勞性。又，本專利技術人，著眼于單層構造的開放捻合的、單絲的螺旋形狀為扁平且索線截面為橢圓的橡膠增強用鋼線(橢圓開放索線)中的各單絲的捻入長度(供給長度)與橡膠浸入性的關系，反復進行了深入研究，結果發現通過在各單絲的捻入長度(供給長度)上設計某種程度的差別，可以使單絲在螺旋寬度上產生差別，施加低負荷而向索線長度方向伸展時，盡管伸展量相同，但螺旋寬度小的單絲與螺旋寬度大的單絲相比更接近于充分伸展的狀態從而變得難以再伸展(要再伸展同樣量需要更大的拉伸力)，因此索線的伸展受到抑制，螺旋寬度大的單絲沒有充分伸展從而單絲間的間隙減小受到抑制，基于這一點作成第2專利技術。即，第2專利技術的橡膠增強用鋼線，是適合作為例如輪胎或傳送帶等橡膠制品的埋設增強件的、單絲直徑為0.20～0.45mm的鋼線，其是將n根(n＝3～6)單絲分別形成為螺旋狀、并以在單絲間形成間隙的方式以單層進行捻合而得的1×n的開放捻合構造，各單絲的螺旋形狀為扁平，索線橫截面為大致橢圓形，其特征在于至少1根單絲在索線橫截面的長徑側的螺旋寬度與其他單絲在索線橫截面的長徑側的螺旋寬度不同，在索線橫截面的長徑側的螺旋寬度最大的單絲的該長徑側的螺旋寬度Dmax與在索線橫截面的長徑側的螺旋寬度最小的單絲的該長徑側的螺旋寬度Dmin之差，相對于n根單絲在索線橫截面的長徑側的螺旋寬度的平均值Dave的比(Dmax-Dmin)/Dave是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種橡膠增強用鋼線，其是將ｎ根（ｎ＝３～６）單絲分別形成為螺旋狀、并以在單絲間形成間隙的方式以單層進行捻合而得的１×ｎ的開放捻合構造，各單絲的螺旋形狀為扁平，索線橫截面為大致橢圓形，其特征在于：ｎ根單絲的排列在索線橫截面上沿周向不是３６０°／ｎ的均等間隔的排列，而是間隔不均等的排列，在２根單絲于規定的索線橫截面的一側的短徑部分附近相互外切的狀態下，該２根單絲的切點上的單絲外周的切線、與該２根單絲的切點上的連結下述單絲的中心的線所成的角度α為３～２５°，所述單絲是在該索線橫截面的另一側的短徑部分附近最接近上述切線的單絲。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：森岡哲隆，
申請(專利權)人：特線工業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]