[发明专利]用于带束层上的直的单丝

说明书

技术领域

本发明涉及充气轮胎用的单丝，特别是用在增强充气轮胎带束层上的单丝。本发明同时涉及由该单丝增强的充气轮胎带束层，和含有由该单丝增强的带束层的轮胎。

背景技术

一个充气轮胎主要包括：胎体结构，且至少有一个胎体层；胎面，放射状地位于胎体外侧；带束层结构，位于胎体和胎面之间。

现有US4819705A说明了一个低能耗的汽车用充气轮胎。这种轮胎有一个环形的带束层，它由两层橡胶织物构成，这种橡胶织物埋入直径不大于0.603mm的金属帘线。截面上相邻金属帘线之间的距离不大于1mm。这种金属帘线可能由三根，或者四根，更或者五根单丝扭转成绳而成，其中的单丝直径为0.12mm到0.25mm。作为金属帘线的一个替代选择，在以上范围内单根未捻制的钢单丝可能已被使用。

现有US5858137A进一步揭示了一个充气轮胎不仅保持了优秀操控特性，而且没有不可接受的带束层单丝破断的缺陷。充气轮胎至少有两层带束层，每层都包含一层直的钢单丝并以与轮胎赤道方向成10度到30度的方向排布。钢单丝按照每英寸25到60根排布，每根单丝直径为0.25mm到0.4mm之间，破断拉力至少为4080MPa-2000*D*95%，这里D为单丝直径，单位是mm，疲劳性能至少为3500个周期，通过三辊弯曲疲劳测试得出。

符合上述应用的单丝的生产工艺包含：先是盘条拉丝，拉到需要的单丝直径，然后通过矫直器矫直，这在JP3151118A或者KR20080002263U中均有表述。但是这种生产工艺有缺点，因为拉丝过程中产生了残余弯曲应力。第一，滚筒矫直器不能提供完美的矫直效果，因为矫直器不能充分释放单丝中的弯曲应力。第二，调节好矫直器是一个非常费时费力的工作，成本很高。第三，因为在大生产中单丝中的弯曲应力是变化的，矫直效果是不能保持的。例如，单丝的一部分是直的，另一部分却不是。

虽然上述的技术中的充气轮胎也是包括由单丝增强的带束层，但是仍然有空间去改善单丝笔直度的均一性和稳定性。

发明内容

本发明的目的之一是解决现有技术的缺点。

本发明的另一目的是提供一个用于充气轮胎上带束层增强用的直的钢单丝。

本发明的再一目的是保证钢单丝有更好笔直度的稳定性。

本发明的再一目的是得到了钢单丝，其中在大生产中笔直度的标准误差减小了。

根据本发明的一方面，一根用于充气轮胎带束层增强用的直的钢单丝的弓高小于30mm，最好小于20mm的特点。在本发明的内容里，单丝指的是未和其他单丝一起捻制的一根丝，但它可能沿自己的轴向被捻制。

本发明的一个更好体现是，钢单丝是沿着自身轴线捻制并产生塑性扭转变形。因为捻制，钢单丝得到了一个不同于0的表面扭转角度。钢单丝表面扭转角度应为0.5度到15度之间，最好为1度到5度之间。钢单丝的捻制有消除弯曲应力差异的优点。因为钢单丝的捻制在钢单丝的长度方向是保持稳定的，钢单丝不会出现太大的应力变量，所以，显示出了更好的稳定的笔直度。因此，直的钢单丝的弓高中值小于20mm，最好小于10mm。直的钢单丝弓高的标准误差小于3mm，最好小于2mm。

根据本发明的另外一个方面，充气轮胎的带束层是由弓高小于30mm的多根平行排布的直的钢单丝增强的。

多根平行的直的钢单丝可能沿不同的方向捻制，同时可能被交替性地埋入带束层，所以一根S捻向的单丝交替一根Z捻向的单丝，反之亦然。

多根平行的直的钢单丝可能沿不同的方向捻制，同时可能在带束层中形成独立的组。一组可能仅包含S捻向的单丝，另一组可能仅包含Z捻向的单丝，一组S捻向和一组Z捻向的钢单丝交替排布组成。

多根平行的直的钢单丝可能沿不同的方向捻制，同时可能在带束层中形成独立的组。每个组可能同时包括S捻向的单丝和Z捻向的单丝。

根据本发明的另一个方面，一个充气轮胎由由弓高小于30mm的直的钢单丝增强的带束层组成。

附图说明

附图1图示了通过沿着钢单丝轴向扭转并产生塑性扭转变形的工艺和设备。

附图1A图示了钢单丝的扭转方向。

附图1B图示了通过沿着钢单丝轴向扭转并产生塑性扭转变形的工艺和设备。

附图1C图示了通过沿着钢单丝轴向扭转并产生塑性扭转变形的工艺和设备。

附图2图示了通过沿着钢单丝轴向扭转并产生塑性扭转变形，且在一个工字轮上收入两根不同捻向单丝的工艺和设备。