金属线

1. 一种金属线，它由聚集在一起的金属细丝组成，所述金属细丝包括至少 一根成图案的细丝，该细丝在聚集在一起之前成二维波浪形以便具有由多个在 波长和/或波高方面彼此不同的循环形成的波形，并且包括在聚集在一起之前以 恒定波高和恒定波长成波浪形的细丝。
2. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述至少一根成图案的细丝为多根 具有相同波形的成图案细丝。
3. 一种如权利要求2所述的金属线，其中所述成图案细丝在波形的相位方面 被此不同。
4. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述至少一根成图案的细丝为多根 具有不同波形的成图案细丝。
5. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述金属细丝包括有在聚集在一起 之前是笔直的细丝。
6. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述金属细丝的总数为2至12。
7. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述金属细丝每一根的直径(d)为 0.15至0.30mm。
8. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述金属细丝具有直径(d)，并且波 长为直径(d)的3至40倍。
9. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述金属细丝具有直径(d)，并且波 高(H)为直径(d)的0.2至3.0倍。
10. 一种如权利要求1所述的金属线，其中所述波形通过重复由多种循环构 成的单元来形成。
11. 一种充气轮胎，包括在穿过胎面部分和侧壁部分在胎缘部分之间延伸的 胎体，该胎体包括一层如前面权利要求中任何一个所述的金属线。

技术领域\n本发明涉及一种用于橡胶制品的金属线，更具体地说涉及一种能够改善线 的橡胶渗透性(penetration)、柔韧性等的线结构。\n背景技术\n近年来，为了提高橡胶进入用来加强橡胶物品例如充气轮胎的钢丝线的渗 透性，曾经提出一种线，它是通过将包含有以恒定波长和恒定波高弯曲的细丝 的钢细丝拧在一起而形成。\n但是，在这种线中，有时容易出现弯折(buckling)，因此耐疲劳性和耐冲击 负载性降低。\n发明内容\n因此，本发明的目的在于提供一种金属线，其中能够有效地控制挠曲的出 现，从而改善耐疲劳性和耐冲击负载性以及橡胶渗透性。\n根据本发明的一个方面，金属线由聚集在一起的金属细丝构成，这些金属 细丝的总数为2至12，并且这些金属细丝包括至少一根成图案的细丝，该细丝 在聚集在一起之前成二维波浪形以便具有由多个在波长P和/或波高H方面彼此 不同的循环形成的波形。\n根据本发明，提供了一种金属线，它由聚集在一起的金属细丝组成，所述 金属细丝包括至少一根成图案的细丝，该细丝在聚集在一起之前成二维波浪形 以便具有由多个在波长和/或波高方面彼此不同的循环形成的波形，并且包括在 聚集在一起之前以恒定波高和恒定波长成波浪形的细丝。\n附图说明\n现在将结合附图对本发明的实施方案进行详细说明。\n图1为根据本发明由三根成图案的细丝组成的金属线的横断面示意图；\n图2显示出成图案的细丝的波形的实施例；\n图3显示出在成图案的细丝中的波形中的相移；\n图4为根据本发明的充气轮胎的横断面视图。\n具体实施方式\n根据本发明，金属线11由至少两根金属细丝10组成，这些细丝通过拧在一 起或基本上没有拧在一起地交替而聚集在一起，并且金属细丝10包含至少一根 成图案的细丝(patterned filament)10A。\n成图案的细丝10A在聚集成具有特定的波形之前成二维波浪形。\n波形由多种循环(j)组成，这些循环的波长P和/或波高H都不同。如图2中所 示，每个循环(j)由相邻的波峰部分(m)和波谷部分(v)形成。波峰部分(m)和波谷 部分(v)指的是在基线N的一侧的一部分和在另一侧的一部分。一个循环(j)的波 长P被定义为沿着基线N的长度。\n一个循环(j)的波高H为与基线N垂直地测量出的在波峰部分(m)的顶点和波 谷部分(v)的顶点之间的距离。只要基线N设置在波峰部分(m)的顶点和波谷(v) 的顶点之间，则它就可以朝着波峰部分(m)或波谷部分(v)偏心。\n可以以不规则的顺序布置多种循环(j)，但是通常它们以规则的顺序设置。\n在规则顺序的情况中，例如，可以通过重复由多种循环(j)组成的单元(J)来 制成成图案细丝10A的二维波形。更具体地说，在图2中所示的波形的示例中， 单元(J)由三种在波长P和波高H方面都彼此不同的循环(j1，j2，j3)组成，并且在单 元(J)中的顺序为(j1，j2，j3)，从而在线中的顺序为(j1，j2，j3)，(j1，j2，j3)-，即一种规 则顺序。在三种循环(j1，j2，j3)的情况中，通过使用其它单元(J)例如(j1，j2，j1，j3)， (j2，j1，j2，j3)等还可以在该线中实现其它顺序。\n波形可以是一种平缓的曲线例如正弦曲线和线性段的折线。可以通过使用 模具例如改变它们波长和波高的设有齿的齿轮，可以将这种波形设在笔直的细 丝上。\n在金属线10A包括多个成图案的细丝10A的情况中，成图案的细丝10A可以 形成有相同的二维波形，但是还可以采用两种或多种二维波形。当使用相同的 二维波形时，优选的是，如图3中所示，成图案的细丝10A在相位方面相互不同。\n所有或部分金属细丝10可以是成图案的细丝10A。在部分金属细丝10的情 况中，剩余的可以是笔直的细丝和/或常规的具有恒定波长和恒定波高的波浪形 细丝。\n图4显示出其中采用了根据本发明的金属线作为胎体加强线的充气轮胎1。\n在该实施方案中的轮胎1是一种用于客车的子午线轮胎。该轮胎1包括胎面 部分2、一对侧壁部分3、一对胎缘部分4、在胎缘部分4之间延伸的胎体6以及径 向设置在胎体6外侧的胎面加强带。\n胎面加强带包括轮胎保护层(breaker)7和可选的缠绕在其上的条带7A。轮 胎保护层7包括两层相对于轮胎圆周方向成15至35度角设置的平行线的轮胎交 叉层(ply)7A和7B。在重型子午线轮胎的情况中，加强带通常由三层或四层构 成。对于轮胎保护层线而言，在该示例中采用金属线，但是也可能采用高模量 有机纤维线例如芬芳聚酰胺纤维线等。\n胎体6包括相对于圆周方向成75至90度角的径向布置的线网层6A，该线网 层穿过胎面部分2和侧壁部分3在胎缘部分4之间延伸并且从轮胎的内侧向外侧 缠绕在胎圈芯(bead core)5上，从而在它们之间形成一对翻起部分6b和主体部分 6a。在该实施方案中，胎体6由单一胎体线网层6A构成。在每个胎缘部分4中的 翻起部分6b和主体部分之间，设有朝着其径向外端逐渐变细的三角胶芯(bead apex)8，它由从胎圈芯5径向向外延伸出的硬橡胶制成。\n胎体线是上述的金属线11。在线中的金属细丝10的直径(d)为0.15至 0.30mm。在该线中的金属细丝10的总数(n)设定在2-12的范围内。成图案的细 丝10A的数量至少有一根，在总数(n)为三根或更少(n＜＝3)时优选至少为两根，并 且在总数(n)大于三根(n＞3)时不小于总数(n)的30％。优选的是，波长P设定为细 丝直径(d)的3至40倍。如果小于3倍，则细丝的强度会降低。如果大于40倍，则 橡胶渗透性降低。优选的是，波高H设定为细丝直径(d)的0.2至3.0倍。如果小于 0.2倍，则橡胶渗透性降低。如果大于3倍，则细丝强度降低。循环(j)的种类数设 定为2至10。\n在该实施方案中，金属细丝10在一起拧成线，并且所有金属细丝10具有相 同的直径(d)。所有金属线10都是设有相同的波形(正弦波)的成图案细丝10A但是 它们沿着纵向方向变化。\n在胎体由金属线11的单层6A构成的情况中，线的数目优选设定在20至 60/5cm的范围内。\n对比试验\n制作出金属线并且针对橡胶渗透性和耐疲劳性进行测试，并且用那些金属 线作为胎体线，制作出具有如图1中所示的结构的用于客车的尺寸为 195/65R14(轮缘尺寸为6JJ×14)的子午线轮胎，并且针对驾驶舒适性、转向稳定 性和耐久性进行测试。在图1中显示出这些线的测试结果和详细说明。\n1)橡胶渗透性试验\n通过设置在两根未硫化的橡胶座之间从而以规则的间隔将测试线平行地嵌 入在未硫化橡胶中，并且通过加热使该橡胶硫化。然后，从硫化的橡胶带中取 出并拆除这些测试线，并且沿着大约10cm的线长度测量出渗透进橡胶的部分的 长度以获得所测量出的长度对大约10cm的整体长度的百分比。在表1中，显示 出10根线的平均值。因此，该数值越大，则渗透性越好。\n2)耐疲劳性试验\n根据日本工业标准JIS-L1017(用于化学纤维轮胎线的测试方法，3.测试方 法，3.2疲劳强度，3.2.1压弯作用下的疲劳强度，(2)方法B(De Mattia方法))进行疲 劳试验。\n试样是由上述硫化橡胶带制成的，并且这些试样反复弯曲直到断裂，并且 计算出弯曲次数。在表1中，由基于Ref.1的指数100来表示十个试样的平均值， 其中该数值越大，则耐疲劳性越高。\n3)驾驶舒适性试验\n设置在四个具有测试轮胎(胎压200kPa)的轮子上的2000cc FF客车行驶在 干燥凹凸不平的路面上(包括沥青路、石子路和碎石路)，并且根据轮胎耐粗 糙性、缓冲性、上冲等，测试司机将驾驶舒适性评为十个等级，其中等级数越 高，则驾驶舒适性越好。\n4)转向稳定性试验\n在试验期间使上述测试车行驶在干燥沥青路上。根据操纵响应、刚度、抓 紧力等，测试司机将转向稳定性评为十个等级，其中等级数越高，则转向稳定 性越好。\n5)耐久性试验\n使用滚筒形耐久性测试机，使测试轮胎在下面的加速条件下运转：在JIS 中规定的最大轮胎负载的150％，在JIS中规定的正常压力的80％，并且80km/h 的速度。在运行15000km之后，切开该轮胎，观察以便计算出胎体线断裂。该 数越小，则耐久性(弯折)越好。\n表1\n  轮胎   Ref.   示例1   示例2   胎体   线层数   结构   直径d(mm)   成图案细丝数   细丝数   波形数   2维波形   循环数   波长P   波高H   线数目/5cm   带＊1   1   1×5   0.225   5   1   正弦   1   10.5d   1.5d   36   1   1×5   0.225   5   1   正弦   4   10.5d/30d   1.5d/2.0d   36   1   1×7   0.185   5   1   正弦   9   10.5d/20d/30d   1.5d/1.5d/2.0d   36   测试结果   橡胶渗透性   耐疲劳性   轮胎性能   驾驶舒适性   转向稳定性   耐久性   85   100   5   5   12   94   106   6   7   0   98   105   7   6   1\n＊1)该条带由相对于轮胎大圆成+20/-20度布置的两层1×3×0.38钢线的轮胎 交叉层(保护层)以24/5cm的线密度细成。\n从这些试验结果中可以证实，根据本发明的金属线可以提高橡胶的渗透性 和耐疲劳性，并且通过采用由这些金属线制成的胎面，该充气轮胎可以提高驾 驶舒适性、转向稳定性和耐久性。