本發明涉及用于加固橡膠制品的鋼簾線(在下文中，也簡稱為“簾線”)，并且尤其涉及在諸如輪胎的橡膠制品的加固應用中使用的、用于加固橡膠制品的鋼簾線。
背景技術：
對于諸如輪胎的橡膠制品，通過扭絞多根鋼絲而形成的鋼簾線被廣泛用作加固材料。尤其是，由于在重載荷的情況下在具有陡峭的上坡或下坡等的崎嶇地形上使用用于重載車輛、例如施工車輛的輪胎，因此要被用作加固材料的鋼簾線需要具有特別高的強度和耐用性。為此，在這樣的大型輪胎中，采用具有所謂多重絞合結構的鋼簾線，該多重絞合結構通過扭絞多根絞線形成，該絞線通過扭絞多根鋼絲形成。
作為涉及具有多重絞合結構的鋼簾線的現有技術，例如，專利文獻1公開了一種技術，其中，在用于加固橡膠制品的具有多重絞合結構的鋼簾線中，構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲的直徑dc與構成鞘絞線的最外層鞘的最外層鞘絲的直徑ds的比率dc/ds被設定為1.05到1.25，以防止最外層絲的在先的斷裂，從而提高簾線的強度，該多重絞合結構通過扭絞具有其中多根鋼絲被絞合的層疊絞合結構的多根絞線而形成。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本未審查專利申請公開第2009-299223號(權利要求等)
技術實現要素：
本發明要解決的問題
對于用于施工車輛等的輪胎，對于諸如石頭的鈍的或者尖銳的突出物的抵抗性、即抗切割性也是重要的。為了提高具有多重絞合結構的簾線中的抗切割性，考慮了提高芯絞線對鞘絞線的拉緊的抵抗性，并且在專利文獻1中描述的技術也是公知的。
然而，在近些年對進一步提高輪胎性能的需求下，也要求實現進一步提高抗切割性的輪胎。
因此，本發明的目的是提供一種用于加固橡膠制品的鋼簾線，其在應用于輪胎時能進一步提高抗切割性。
解決問題的方法
本發明進行深入研究，發現通過采用以下構造能解決上述問題，因而完成本發明。
即，本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線為一種用于加固橡膠制品的鋼簾線，其包括：一根芯絞線，其具有通過扭絞多根鋼絲而形成的層疊絞合結構；以及多根鞘絞線，其具有通過扭絞多根鋼絲而形成的層疊絞合結構，其中鞘絞線扭絞在芯絞線周圍，并且
其中構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲的橫截面積的總和S1與構成芯絞線的所有絲的橫截面積的總和S的比率S1/S為0.69到0.74，并且鞘絞線的強度的總和Ps與簾線的整體強度P的比率Ps/P為0.81到0.85。
在本發明的簾線中，優選地，鞘絞線的數量為7到9。在本發明的簾線中，優選地，構成芯絞線的所有絲具有相同的直徑。進一步地，在本發明的簾線中，優選地，簾線直徑不小于5.00mm。
本發明的充氣輪胎的特征在于，本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線用作為加固材料。
本發明的效果
根據本發明，能夠實現一種用于加固橡膠制品的鋼簾線，其在應用于輪胎時能進一步提高抗切割性。
附圖說明
圖1是在寬度方向上的剖視圖，示出本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線的一個構成例。
具體實施方式
在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施方式。
圖1是在寬度方向上的剖視圖，示出了本發明的用于加固橡膠制品的鋼簾線的一個構成例。如圖所示，本發明的簾線包括：一根芯絞線11，其具有通過扭絞多根鋼絲1而形成的雙層層疊絞合結構；以及多根(在所示的示例中為七根)鞘絞線12，其每個都具有通過扭絞多根鋼絲2而形成的雙層層疊絞合結構，并且具有通過使得鞘絞線12扭絞在芯絞線11周圍而形成的多重絞合結構。在所示的簾線中，芯絞線11具有3+8+10結構，其中通過將八根第一鞘絲1b扭絞在包括絞合的三根芯絲1a的芯周圍而形成第一鞘，并且通過在其周圍扭絞十根第二鞘絲1c而形成第二鞘，并且鞘絞線12具有3+8結構，其中通過將八根鞘絲2b扭絞在包括絞合的三根芯絲2a的芯周圍而形成鞘。在所示的簾線中，螺旋絲3被螺旋地纏繞在鞘絞線12的外圍。
在本發明中，重要的是，構成芯絞線11的最外層鞘的最外層鞘絲1c的橫截面積的總和S1與構成芯絞線11的所有絲的橫截面積的總和S的比率S1/S為0.69到0.74，并且，鞘絞線12的強度的總和Ps與簾線的整體強度P的比率Ps/P為0.81到0.85。由于通過鞘絞線拉緊芯絞線而引起的芯絞線的最外層絲的在先的斷裂造成簾線的抗剪切力降低，因此為了防止這樣的在先斷裂的發生，考慮了減小鞘絞線的拉緊力并且增大芯絞線的最外層絲的抗剪切力。在此，由鞘絞線產生的芯絞線的拉緊的力的大小與鞘絞線的強度的大小成比例，并且芯絞線的最外層絲的抗剪切力取決于芯絞線的最外層絲的總的橫截面積的大小。因此，在本發明中，鞘絞線12的總強度與簾線的強度的比率被設定為相對較低，為0.81至0.85，因而減小了鞘絞線的拉緊力，并且同時，芯絞線的最外層絲的總橫截面積與絲的總橫截面積的比率被設定為相對較高，為0.69到0.74，因而提高了芯絞線的最外層絲的抗剪切力。這能夠史無前例地增加簾線的整體抗剪切力。
上述比率S1/S的值需要為0.69到0.74，并且優選地，在0.71至0.73的范圍中。當S1/S的值小于0.69時，不能防止芯絞線的最外層絲的在先斷裂。另一方面，當S1/S的值大于0.74時，在芯絞線的最外層鞘的內側的絲變得太薄，這會造成在先的斷裂。上述比率Ps/P的值需要為0.81到0.85，并且優選地在0.81到0.83的范圍中。當Ps/P的值大于0.85時，拉緊芯絞線的應力是較大的，這使得簾線的抗剪切力惡化。另一方面，當Ps/P的值小于0.81時，鞘絞線的抗剪切力自身惡化。構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲的橫截面積的總和S1的絕對值取決于簾線的直徑等，并且從確保高抗剪切力的角度來講，其適當地不小于1.33mm2，例如，1.60到1.90mm2。
在本發明的簾線中，芯絞線的層疊絞合結構的層數沒有特別的限制，并且例如可以是2到3。在這種情況下，假如第一鞘和第二鞘從層疊絞合結構的內層開始依次形成，則當芯絞線11具有如圖1所示的三層的層疊絞合結構時，芯絞線11的最外層鞘是第二鞘。鞘絞線的層疊絞合結構的層數沒有特別的限制，并且例如可以為2到3。
在本發明的簾線中，鞘絞線12的數量優選地為7到9。當所有的芯絞線和鞘絞線都具有相同的直徑并且鞘絞線被緊密堆積而在其之間沒有間隙時，可以設置六根鞘絞線。然而，如圖所示，在本申請中，由于鞘絞線12的直徑小于芯絞線11的直徑，因此可以設置七到九根鞘絞線12。因此，通過將鞘絞線12的數量設定成7到9，可以實現能承受鞘絞線的拉緊力的足夠強的芯絞線，因而進一步提高簾線的抗切割性。
在本發明的簾線中，當芯絞線具有雙層結構時，優選的是構成芯絞線的所有絲都具有相同的直徑。雖然能夠通過使得芯絞線中的芯絲的直徑小于鞘絲的直徑來提高抗剪切力，但是在這種情況下，難以保證鞘絲之間的足夠的空隙量。因此，當芯絞線具有雙層結構時，優選的是構成芯絞線的所有絲都具有相同的直徑。類似地，如所示，當芯絞線具有三層結構時，優選的是在構成芯絞線11的絲中，所有的芯絲1a和第一鞘絲1b都具有相同的直徑。當使得芯絞線11中的芯絲1a在直徑上小于第一鞘絲1b時，難以確保第一鞘絲之間的足夠的空隙量。因此，當芯絞線具有三層結構時，優選的是所有芯絲1a和第一鞘絲1b都具有相同的直徑。
此外，本發明的簾線的簾線直徑優選地為5.00毫米或者更大，例如5.00毫米到6.00毫米。通過使用具有5.00毫米或更大直徑的簾線，能夠保證所需的強度和抗切割性，尤其是針對用于重型載重車輛、諸如施工車輛的大的輪胎。
在本發明的簾線中，要被使用的絲的線直徑和抗拉強度、絲或絞線的扭絞方向、扭絞間距等沒有特別的限制，并且能按照需求根據常規方法被適當地選擇。例如，作為絲，能夠使用具有質量上碳含量為0.80％或更多的所謂的高抗拉強度鋼。本發明的簾線可以包括或者可以不包括螺旋絲。
由于本發明的簾線在抗切割性上是優異的，因此其尤其適合用于重型載重車輛、諸如施工車輛的大的輪胎的加固材料，其中包括具有大約40.00R57的輪胎尺寸的超大型越野子午線輪胎。這樣的大的輪胎通常包括：由在一對胎圈芯之間沿徑向方向延伸的多層鋼簾線構成的一個或者多個胎體；徑向地布置于胎冠部的胎冠部外側的至少四個帶束交叉層；以及在徑向方向上被布置在外側的胎面。例如，本發明的簾線能夠被用作這樣的輪胎中的帶束交叉層的加固簾線。
實施例
在下文中，將通過示例的方式更詳細地描述本發明。
如下表所示，構成芯絞線的最外層鞘的最外層鞘絲的橫截面積的總和S1與構成芯絞線的所有絲的橫截面積的總和S的比率S1/S以及鞘絞線的強度的總和Ps與簾線的整體強度P的比率Ps/P通過改變簾線結構而被改變，以準備實施例和比較例的用于加固橡膠制品的鋼簾線，其中具有層疊絞合結構的多根鞘絞線絞合在具有層疊絞合結構的一根芯絞線周圍。所獲得的簾線的后續評估結果也被示于以下表格中。
(抗剪切力)
對于每個所獲得的簾線，使用夏比沖擊(Charpy impact)試驗器來評估抗剪切力。數值越大，抗剪切力越優異，這是有利的。
表1
表2
從以上表格的結果可以看出，在具有層疊絞合結構的多根鞘絞線絞合在具有層疊絞合結構的一根芯絞線周圍、并且比率S1/S及比率Ps/P滿足預定范圍的每個實施例的簾線中，抗剪切力被提高是顯而易見的。
附圖標記說明
1，2 鋼絲
1a，2a 芯絲
1b 第一鞘絲
1c 第二鞘絲(最外層鞘絲)
2b 鞘絲
3 螺旋絲
11 芯絞線
12 鞘絞線