高延伸率缆线
技术领域
[001]公开的本发明涉及钢丝缆线结构，以及钢丝缆线作为轮胎胎面带束层加强件的应用。
背景技术
[002]本发明的胎面带束层和充气轮胎一般设计成用于大型挖土机车辆，并且在例如采石、采矿、铸造场等恶劣环镜条件下以及在轮胎易遭受穿刺和诱发磨损的其它地区条件下承受高应力和载荷。
[003]一般用于挖土机车辆的大型充气轮胎，有时会由于它们运行的恶劣环境条件而造成的高应力和载荷而失效。由于使用连续驱动以提高挖土机性能，因而存在提供用于提高挖土机轮胎耐用性的新制造方法和新轮胎设计方案的不断需求。
发明内容
本发明在第一方面提供一种具有3×7×m结构或4×7×m结构的高延伸率缆线。M由至少两层构成，其中最外层由多个绞合单丝构成，所述单丝具有直径d，其中在所述绞合单丝之间的间距小于直径d。
[004]本发明在第二方面提供了具有3×7×m结构或4×7×m结构的高延伸率缆线，其中m从基本上由[1+6+12×0.22]、[3×.20+7×.23]、[3+9×.25]和[1+6×.35]组成的组合中选出。
定义
[005]为了便于对本发明的理解，对下列术语进行定义：
“轴向”和“沿轴向”是指平行于轮胎旋转轴线的线或方向。
“胎圈”是指轮胎的包括环形抗拉构件的部分，其由胎体帘布层缠绕并成形，带有或不带其它增强元件如外护圈包布(flippers)、碎芯(chippers)、三角胶、护趾胶芯和胎圈包布以便适配于设计轮辋。
“带束层或缓冲加强结构”是指由平行线股构成的至少两个层，线股经过编织或未经编织，位于胎面下方，不固定于胎圈。
“缆线”至少两个线股聚束或绞合在一起以形成加强结构。
“周向”是指沿与轴向垂直的环形胎面表面的周边延伸的圆线或方向。
“赤道面(EP)”是指垂直于轮胎旋转轴线并经过胎面中心的面。
“单丝”是指用于一个连续股线的通用术语。
“公称轮辋直径”是指位于轮胎密封胎圈处轮辋底部的直径。
“正常充气压力”指的是在由适当标准化组织为轮胎工作状态指定的特定载荷下的特定设计充气压力。
“正常载荷”指的是在由适当标准化组织为轮胎工作状态指定的特定设计充气压力下的特定载荷。
“帘布层”是指橡胶涂覆平行线股的连续层。
“径向”和“沿径向”是指径向沿朝向或背离轮胎旋转轴线延伸的方向。
“线股”是指由至少一个单丝形成的加强结构。线股可以单独用于加强或者多个线股可以组合在一起以形成缆线。
附图说明
[006]本发明将以举例的方式并参照附图进行描述，其中：
图1是两个半胎其中一半的断面图；
图2A-2D为具有3×7×m结构的本发明缆线实施方案的断面图；
图3为具有4×7×m结构的本发明第二缆线实施方案的断面图；
图4-5为在胎面带束层中布设次序的可选实施方案。
具体实施方式
[007]大直径高延伸率缆线44的第一实施方案示于图2A-2D。缆线44包括呈三角结构的三个束48。每个束48进一步包括分别预绞合的钢丝线股。在本实施例中，每一束48具有相同的直径和内部结构。每一束48具有n×m型的子结构，其中n＝7，并且m为主要呈圆形断面的缆线。所示缆线44具有3×7×m的总体结构，不包括单丝维数。M可以是例如图2A所示的[1+6+12×0.22]、如图2B所示的[3×.20+7×.23]、如图2C所示的[3+9×.25]、或如图2D所示的[1+6×.35]或以下更详细描述的型式。
[008]大直径高延伸率的缆线60的第二实施方案示于图3中。缆线60包括呈四芯结构的四个束62。每一束62进一步包括分别预绞合的钢丝线股。在本实施例中，每一束62具有相同的直径和内部结构。每束62具有n×m型的子结构，其中n＝7并且m为主要呈圆形断面的缆线。所示缆线60具有4×7×m的总体结构，不包括单丝维数，M可以是例如[1+6+12×0.22](未示出)、[3×.20+7×.23](未示出)、[3+9×.25](未示出)、或[1+6×.35](如图3所示)，或如下更详细描述的型式。
[009]M被限定为具有两个或多个层，其中第一层包括至少一个单丝，优选为中心单丝。最远层包括多个绞合单丝，其中在最外层单丝之间的距离小于在该层中单丝的一个直径。
[0010]优选上述线股得到绞合。上述缆线结构在需要高延伸率(大于3％)以及帘布线直径大于2.0mm的场合下具有应用实用性。上述缆线结构可以应用于如下更详细描述的双体轮胎中，上述缆线结构并不仅限于双体轮胎中，并且可以用于如载重车辆轮胎的常规带束层中。
[0011]在上述结构中的中心空槽能够可选地以填料帘布线填充。填料帘布线优选为非金属的，并且可以包括例如尼龙、聚酯或玻璃纤维。填料帘布线还可以是例如钢丝帘布线的金属帘布线。
实施例1
[0012]参照图1，该图所示的是双体充气轮胎10的断面图。轮胎10包括与地面相接的、安装于具有沿径向加强、装有胎圈的轮胎胎体14之上的、周向延伸胎面带束层12。装有胎圈的轮胎胎体14一般包括从轮胎胎体外周侧表面20径向向内延伸并终止于它们在一对胎圈钢丝22中的径向末端处的一对胎侧16。每个胎侧16具有位于轮胎胎体14胎肩部并在轮胎胎体最大断面宽度径向内侧的上部16A，以及邻接于胎圈钢丝22并在轮胎胎体14最大断面宽度径向内侧的下部16B。轮胎胎体14详细结构在2002年4月23日提交的共有专利申请09/840385和2003年1月9日提交的10/339199中得以最佳描述，这两个申请的全部内容在此引入以作为参考。
[0013]与地面相接、周向延伸的胎面带束层12从轮胎胎体14相对独立地制造，例如，构建或装配和硫化，并可拆斜地安装于轮胎胎体14上。胎面带束层12的下侧和内侧圆周表面可选地包括一个或多个环形脊部26和与槽30紧密配合的槽28，以及轮胎胎体14的脊部32以限制胎面带束层12相对于胎体14的横向或轴向运动。轮胎胎面带束层12包括胎面部34和多个带束层36、38、40。
[0014]带束层36、38的径向内部由缆线得以加强。每个胎面带束层36、38具有以相对于周向约15°至60°范围内的角度定向的缆线。优选地，在这些相邻层36、38中的缆线以相对同样的角度倾斜但以相反方向定向。径向最外第三层40具有以相对于周向大于80°的角度定向的线股。
[0015]在这三层36、38、40中的加强件可以由常规加强线股或者任何可以展开以用于加强弹性制品的线股构建形成。已知材料包括但不限于芳族聚酰胺、包括PET和PEN的聚酯，各类尼龙、碳纤维、钢丝或玻璃纤维。可选地，在这三层36、38、40中的加强件可以是高延伸率缆线，例如在上述实施例中描述的或商业上可获得的高延伸率缆线。在第三层40中的线股可以是相同的或具有与两层36、38中的线股不同的线股结构。
[0016]这些带束层36、38、40中的径向内侧是加强层42，也是强度和载荷的承载层。该层由相对于周向0°、正或负1-3°定向的缆线44加强。带束层42围绕轮胎胎面带束层12并且限制胎面带束层12可能由于在轮胎胎体14中的严重偏移而引起的径向向外延伸。通过阻止轮胎胎面带束层12的径向向外膨胀，胎面34保持更平坦的胎面外形，从而提高胎面寿命和耐久性。0度定向层42也消除了对于比此处具体限定的更多数量带束层的需要。
[0017]在0度层42中的加强件可以由常规加强线股或者任何可以被展开以用于加强弹性制品的线股构建形成。已知材料包括但不限于芳族聚酰胺、包括PET和PEN的聚酯，各类尼龙、碳纤维、钢丝或玻璃纤维。可选地，在层42中的加强件可以是高延伸率缆线，例如在上述实施例中描述的或商业上可获得的高延伸率缆线。
[0018]而带束层36、38、40、42的布设次序已经例示出，布设次序可以被调整以使胎面带束层具有不同的特征。0度层42可以设置于倾斜带束层36、38之间，参见图4，或设置于倾斜带束层36、38的径向外侧，参见图5。可选地，90°层40可以设置于倾斜带束层36、38径向下方。
[0019]而三个胎面带束层，结合单一的0度带束层，已经例示出，按照需要使用其它数量的胎面带束层，这落在本发明的保护范围之内。在轮胎胎体14上结合可拆卸轮胎胎面带束层12对于大型挖土车辆的应用是非常重要的，因为它能够在轮胎的一部分，例如轮胎带束层12或轮胎胎体14先于其它部分而磨损的情况下，使胎面10的一部分代替整个轮胎。同样，具有不同类型的胎面设计也是想要的，例如驱动或转向胎面设计。这个特征使得需要改变轮胎胎面的低廉装置以构建需求轮胎的合适风格。这个特征将极大的降低贮存闲置轮胎的成本并且甚至能够延长轮胎的运行时间。
