[发明专利]环形同心扭绞胎圈帘线和使用该胎圈帘线的车辆轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种埋设在充气轮胎的胎圈部分中的环形芯绞合胎圈线和使用这种胎圈线的车辆轮胎。

背景技术

埋设在充气轮胎的胎圈部分中的胎圈线通常具有护套层，通过在由软钢丝制成的环形芯线周围缠绕侧线制备护套层，构成侧线的钢丝比芯细。期望具有足够的强度且重量轻的公知胎圈线包括：具有将相同直径的镀膜硬钢丝绞合在一起制备而成的多层的胎圈线(例如参见专利文献1)和通过在由合成树脂制成的环形芯线周围以螺旋状缠绕钢护套线制备而成的胎圈线(例如参见专利文献2)。

[专利文献1]日本未经审查的专利申请公布No.H5-163686

[专利文献2]日本未经审查的专利申请公布No.H11-321247

发明内容

要解决的技术问题

顺便提及，专利文献1中披露的胎圈线具有由通过将相同直径的硬钢丝绞合在一起构成的多层形成的结构，不包含环形芯线，于是形状不稳定且难以实现制造自动化。唯一的优点是由于用细的硬钢丝替换环形芯线而导致重量减轻。此外，这种硬钢丝常常在其两端被焊接在一起以制成环形芯时变成硬而脆的淬火结构，由此需要进行退火以防止断裂并且对经处理的部分去除毛刺。

此外，专利文献2中披露的胎圈线包含由合成树脂制成的环形芯线，并且该环形芯线具有低刚性。此合成树脂环形芯线的形状难以维持，并且难以建立在环形芯线周围缠绕护套线以制成胎圈线的设备。此外，所获得的胎圈线本身的刚性也有所欠缺，进而难以处理。

在这种情况下，本发明目的在于提供一种重量轻并且易于制造和处理的环形芯绞合胎圈线以及使用这种胎圈线的车辆轮胎。

技术方案

根据本发明的能够解决上述问题的环形芯绞合胎圈线是这样一种环形芯绞合胎圈线：其具有金属制环形芯和通过在所述环形芯周围螺旋状地缠绕侧线制备而成的一个或多个护套层，其中所述侧线由芳纶纤维制成。

将与硬钢丝相比更轻、强度更高且延展性更低的芳纶纤维用作缠绕在环形芯周围以制备护套层的侧线允许在保持一定刚性的同时减轻重量。这样可得到易于制造和处理且重量减轻的环形芯绞合胎圈线。

优选的是预先将侧线浸渍在对于橡胶具有粘附性的树脂中。这样例如可确保当使用胎圈线来加强橡胶轮胎的胎圈部分时环形芯绞合胎圈线对轮胎橡胶具有良好的粘附性。

优选的是利用钢丝沿着不同方向螺旋状地包绕(包覆)由芳纶纤维制成的侧线主体从而制备出侧线。这允许具有低刚性和良好挠性的芳纶纤维在横截面形状不稳定的情况下能够借助于沿着不同方向螺旋状地包绕的钢丝保持圆形的横截面形状，具有适当的刚性和适当的挠性，并且更易于处理。

优选的是沿着不同方向螺旋状地包绕侧线的钢丝的数目在所有方向上相同。当包绕的钢丝的数目在所有方向上相同时，不易发生侧线的残余翘曲，缠绕在环形芯周围的侧线易于成形为期望的形式，并且所得到的环形芯绞合胎圈线具有不受外界影响的环形形状(该环形形状形成平面)。

当缠绕在环形芯周围的侧线的缠绕节距为A且包绕芳纶纤维侧线主体的钢丝的包绕节距为B时，优选的是以下关系式成立：0.12A≥B。这将防止芳纶纤维由于自身刚性不足而断裂，并且显著降低发生侧线不均匀地缠绕在环形芯周围的频率。

优选的是每根钢丝的直径处在0.13～0.25mm的范围内。这将防止钢丝由于摩擦而断裂并且对芳纶纤维提供适当的刚性和适当的挠性。注意到直径大于0.25mm的钢丝也能实现上述包绕效果，但会形成高的节点(沿着侧线径向的大的局部突起)。这些节点在环形芯周围缠绕侧线时会产生大的障碍，由此导致缠绕便利性降低。

另外，可以利用固化树脂含浸一部分芳纶纤维而不是利用钢丝包绕芳纶纤维来制备侧线。利用固化树脂含浸使得侧线具有刚性和圆形横截面形状；结果，侧线可以在易于处理且易于成形为期望形式的情况下缠绕在环形芯周围。

优选的是环形芯由合金钢制成，该合金钢包含：从含量比在0.08～0.27质量％范围内的碳(C)、含量比在0.30～2.00质量％范围内的硅(Si)、含量比在0.50～2.00质量％范围内的锰(Mn)以及含量比在0.20～2.00质量％范围内的铬(Cr)；含量比在0.001～0.10质量％范围内的铝(Al)、铌(Nb)、钛(Ti)以及钒(V)中选出的至少一种元素；以及其余为铁(Fe)和不可避免的杂质。这将防止环形芯的焊接端的延展性下降。

根据本发明的车辆轮胎在其中埋设有上述环形芯绞合胎圈线。

利用易于制造和处理且重量轻的环形芯绞合胎圈线，所得到的轮胎非常易于制造且重量轻。

有益效果