CN100337810C

CN100337810C - 制造充气轮胎的方法

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Publication number: CN100337810C
Application number: CNB011375876A
Authority: CN
Inventors: 池田育嗣; 田中良和; 菊地尚彦
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2021-10-30
Also published as: EP1201414B1; DE60138599D1; CN1350919A; US7060146B2; EP1201414B2; US7513281B2; KR100850694B1; US20020074077A1; US20050145314A1; KR20020033540A; EP1201414A2; EP1201414A3

Abstract

一种制造充气轮胎的方法，该方法包括：组装未硫化橡胶部分以制成生轮胎；硫化生轮胎；和卷绕未硫化橡胶带，从而使至少未硫化橡胶部分之一卷绕层总体聚集成具有预定的截面形状，以制成至少所述未硫化橡胶部分之一。

Description

制造充气轮胎的方法

发明领域

本发明涉及一种制造充气轮胎的方法，此轮胎的橡胶部分是通过将未硫化的橡胶带卷绕而制成的。

现有技术

传统上未硫化橡胶轮胎是由具有各种形状和尺寸的未硫化橡胶部分制成。由于未硫化橡胶部分是由挤压装置制成，挤压装置的数量和尺寸取决于橡胶部分的种类数及其最大尺寸。通常至少需要几种尺寸较大的挤压装置。

近年来，为了减小挤压装置的数量和尺寸以减小工厂的规模大小，并为了建立一种柔性制造系统，建议制造充气轮胎时，使用通过将一种未硫化橡胶带直接或间接卷绕在一轮毂上的方法取代敷设橡胶部分的方法。在这种方法中，如图11所示，未硫化橡胶带T借助于控制橡胶带卷绕层间的重叠搭接，被卷绕成类似于橡胶部分最终形状的目标横截面形状。

因此，制造具有各种形状和尺寸的橡胶部分成为可能。

一般，轮胎的不同橡胶部分通常是由不同的橡胶混合物制成。如果制造一种橡胶部分的方法只是简单地从挤压成最终形状到卷绕成最终形状进行改变，仍旧需要制备各种由不同橡胶混合物制成的未硫化橡胶带。

发明概述

本发明的主要目的在于提供一种制造充气轮胎的方法，利用这种方法可以建立一种柔性制造系统，并减小工厂的规模。另一方面，本发明的另一目的在于增加橡胶部分的数量，这些组分均通过卷绕未硫化橡胶带制成。本发明的另一目的在于增加轮胎所用的未硫化橡胶带数量。

根据本发明，制造充气轮胎的一种方法包括：组装未硫化橡胶部分以制成生轮胎；硫化生轮胎；和卷绕未硫化橡胶带，从而使至少未硫化橡胶部分之一卷绕层总体聚集成具有预定的截面形状，以制成至少所述未硫化橡胶部分之一。

对附图的简要说明

现在结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1a、1b和1c示出了用于制造橡胶部分的未硫化橡胶带；

图2为充气轮胎的横截面视图；

图3a-3g为用于说明根据本发明制造充气轮胎的方法的图解；

图4a-4c为对该方法的修改的说明；

图5为说明用于制造与卷绕橡胶带的设备的原理图；

图6示出了通过卷绕未硫化橡胶带制成的一种橡胶部分，该橡胶带包含具有不同方向角度的短纤维；

图7a和7b各示出了一侧壁橡胶部分；

图8为一种充气轮胎的横截面视图；

图9为侧壁部的局部截面视图；

图10为侧壁部的局部截面视图；

图11为一种未硫化橡胶部分的的截面视图，该橡胶部分通过卷绕一种未硫化橡胶带制成。

对推荐实施例的详细说明

根据本发明，轮胎的组成部分是通过卷绕一种长的未硫化橡胶带T制成。未硫化橡胶带T是指这样一些橡胶带：纯橡胶带Tp，该橡胶带只由未硫化橡胶制成；含纤维橡胶带Trf，该橡胶带由混合有短纤维的未硫化橡胶制成；和含帘布线橡胶带Trc，该橡胶带由沿橡胶带长度方向嵌入了一条或多条帘布线的未硫化橡胶带制成。图1a、1b和1c分别示出了纯橡胶带Tp、含纤维橡胶带Trf和含帘布线橡胶带Trc的例子。未硫化橡胶带T的厚度(T)可设置在0.3至2.5mm范围，最好设置在0.5至2.0mm。未硫化橡胶带T的宽度W可设置在5至50mm，最好设置在10至25mm。

本发明可用于各种充气轮胎，例如客车轮胎、轻型卡车轮胎、摩托车轮胎和重载轮胎。不过为方便起见，下述说明以客车径向轮胎为基础这种轮胎具有小的纵横尺寸比。

图中，充气轮胎1包括：踏面部2；一对侧壁部3；一对胎边部4，每一胎边部内具有胎边芯5；胎体6，在胎边部4之间延伸；和踏面增强带，设置在胎体6径向之外，踏面部2之内。

胎体6至少包括一层用帘布线制成的帘布层6A，该帘布线沿径向设置成相对于轮胎的子午线C呈75度至90度的角度，经过侧壁部3和踏面部2在胎边部4之间延伸，并绕过在胎边部4内的胎边芯5，从轮胎内向外向上转，从而形成一对卷起部6b和位于其间的主部6a。胎体帘布线可用有机纤维帘布线，例如聚酯帘布线、尼龙帘布线、人造纤维帘布线、芳族聚酰胺帘布线及类似有机帘布线或钢丝帘布线。图中所示胎体6的例子是由单帘布层有机纤维帘布线6A构成，该纤维帘布线沿半径方向设置成90度，而胎体帘布层卷起部6b径向向外延伸超出胎体主部6a截面最大宽度部。

踏面增强带包括护胎缓冲衬带7和设置在护胎缓冲衬带7径向方向外的可选带子。

护胎缓冲衬带7设置在胎体6的最高点处，并包括至少两层交叉线网帘布线7A和7B，该线网帘布线彼此平行设置，帘布线相对于轮胎子午线成10至45度角度。护胎缓冲衬带的帘布线可用钢丝帘布线和高模量有机帘布线，诸如芳族聚酰胺之类的有机帘布线。

带子设置在护胎缓冲衬带7径向方向之外，带子用帘布线制成，设置成相对于轮胎的圆周方向的角度为零或成小角度。最好带子是由至少一种有机纤维帘布线，例如用尼龙帘布线或类似有机纤维帘布线成螺旋缠绕制成，螺旋线相对于轮胎子午线的角度不大于5度。在数条带帘布线成螺旋缠绕的情况下，最好使用橡胶带Trc，在这种橡胶带中沿带的长度方向嵌入了带帘布线，如图1c所示。

图中所示增强带是由两层护胎缓冲衬层7构成，该护胎缓冲衬层由用钢丝帘布线制成的交叉帘布层构成。

一种轮胎由各种橡胶部分构成。在踏面部2，踏面橡胶Gt设置在增强带径向方向之外。在每一侧壁部3，侧壁橡胶部分Gs设置在胎体6轴向方向之外，该胎体限定了轮胎外表面的一部分。在每一胎边部4，夹紧橡胶部分Gbc沿轴向外表面和胎边部底表面设置，胎边顶橡胶Gba还设置在胎边芯5径向方向外面，并在沿径向向外延伸的同时向径向向外的端部逐渐变窄。在胎体部6内侧，设置一种不透空气的橡胶化合物制成的内衬橡胶部分Gil，以覆盖气密密封轮胎的内表面。在图示作为例子的轮胎中，胎边顶橡胶Gba是用硬橡胶化合物制成，设置在胎体主部6a和卷起部6b之间，并在卷起部6b径向外端的径向内侧终结。

在下列作为例子的轮胎中，至少侧壁橡胶部分Gs是通过卷绕一长未硫化橡胶带T制成。

图2示出了一种客车用的径向轮胎，此轮胎处于在其正常充气而未承受载荷的状态。

在此，正常充气未受载荷状态是这样，轮胎安装在一种标准轮辋上并充气至标准内压，但不对轮胎施加负载。标准轮辋是日本汽车轮胎制造厂商协会(JATMA)规定的“标准轮辋”、欧洲轮胎和轮辋技术组织(ETRTO)的“测试轮辋”、轮胎轮辋协会(TRA)的“设计轮辋”或类似的轮辋。标准压强为JATMA的“最大空气压”、ETRTO的“充气压”、TRA“在各种冷充气压的轮胎负载极限”表所给定的最大气压或类似的标准气压。不过，在客车轮胎的情况下，标准气压为180KPa。顺便提一句，标准负载在JATMA中为“最大负载能力”、在ETRTO中为“负载能力”、在TRA中为上述表中给定的最大值。

在此例中，除上述橡胶部分外，在增强带7与踏面橡胶Gt之间设置了薄的踏面下橡胶Gut，以改善增强带7与踏面橡胶Gt之间的粘接。

此外，一种减震橡胶部分Gtc被设置在增强带7轴向外边沿与胎体6之间，以便减轻增强带边沿的应力。最好胎体橡胶Gtc与增强带7的轴向重叠宽度CW设置为0.05至0.25倍增强带7轴向宽度BW，最好为0.07至0.2倍。胎体橡胶Gtc从其中点向其每一侧逐渐变窄。

此外，每一侧壁部3在胎体6与内衬橡胶部分Gil之间设置了隔层橡胶部分Gin，以防止内衬橡胶部分Gil与胎体6分离。隔层橡胶部分Gin至少在接近增强带7轴向外端与胎体主部6a截面最大宽度点径向向内部位之间延伸。最好隔层橡胶部分Gin与增强带7的轴向重叠宽度LW设置为增强带7轴向宽度BW的0.2至0.5倍，推荐0.2至0.4倍。另一方面，隔层橡胶部分Gin的径向内端与胎体主部的截面最大宽度点沿径向向内一段径向距离Ha，此径向距离不小于轮胎截面高度的0.1倍，最好在0.3至0.4倍范围。在此例中，隔层橡胶部分Gin的径向内端定位于胎边顶橡胶Gba径向外端的径向之内。

上述夹紧橡胶部分Gbc包括：基础部，沿胎边部4的底面延伸；轴向外部及轴向内部，均分别沿胎边部4的轴向外表面和轴向内表面延伸。

上述侧壁橡胶部分Gs与踏面橡胶Gt和夹紧橡胶部分Gbc的轴向外部编接。

希望减少不同种类未硫化橡胶带T的种数，因此，数个橡胶部分应当通过卷绕一种未硫化橡胶带T制成。这意味着这些橡胶部分均用相同的橡胶混合物制成。不过通常并不总要求橡胶带具有恒定的厚度和恒定的宽度，因为其厚度和/或宽度可以在卷绕时借助于辊子和类似的装置改变，此外，通常并不要求在橡胶部分之间橡胶带T是连续的。如果需要，可切割橡胶带T。重要的是使用由一种可包括挤压装置和辊子的设备制成的橡胶带。

在此实施例中，侧壁橡胶部分Gs、隔层橡胶部分Gin和减震橡胶部分Gtc是用一种纯橡胶带Tp1制成，即这些橡胶都是用相同的橡胶混合物制成。

夹紧橡胶部分Gbc是通过卷绕由不同橡胶混合物制成的纯橡胶带Tp2制成的。

内衬橡胶部分Gil是通过卷绕不同的不透空气橡胶混合物制成的纯橡胶带Tp3制成的。

由于内衬橡胶部分Gil是用于保证轮胎内表面的气密密封，用丁基橡胶混合物制作未硫化橡胶带Tp3，这种橡胶带中的丁基橡胶或其派生物按重量计的含量，在按重量计的100份基础橡胶中至少包括50份。对于考虑过的丁基橡胶，使用诸如氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶之类的卤化丁基橡胶及类似的橡胶。

由于侧壁橡胶部分Gs、减震橡胶部分Gtc和隔层橡胶部分Gin设置在变形较大的区域，橡胶部分经受机械疲劳。因此，防止橡胶带Tp1卷绕层之间的分离和在轮胎外表面沿各层边界处的破裂是很重要的。侧壁橡胶部分Gs在抗剪切、防水、柔性及类似性能方面应当是优越的。

另一方面，夹紧橡胶部分Gbc受轮环的挤压和摩擦，需要保证胎边部足够的刚性。

因此，用一种较硬且耐磨损性能优越的橡胶混合物制造构成夹紧橡胶部分Gbc的未硫化橡胶带Tp2。

不过，对于未硫化橡胶带Tp1用一种黏结性能和弹性优越的丁基橡胶混合物，这种橡胶包括按重量计的40至100份低黏度聚丁二烯橡胶，并在按重量计的100份橡胶混合物中，按重量计至少包含2.5份，推荐至少2.7份、更推荐3.0至4.0份防老剂。低黏度聚丁二烯橡胶的穆尼黏度设定在不大于40，推荐从28至38，更推荐从25至35{ML(1+4)@100℃}。

至于防老剂，例如

N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺，

N-(1，3-二甲基丁基-N’苯基-对苯二胺，

异二烯-对苯二胺混合物，

N，N’-联苯-对苯二胺，

p-(对甲苯基二甲铳氨酸)二苯胺，

辛基化二苯胺，

2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉的聚合物，

6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉，

N-苯基-1-萘胺，

4，4’-(α，α-二甲苯甲基)二硫代氨甲酸盐，

N，N’-di-2-萘基-对苯二胺，

镍-二甲基二硫代氨甲酸盐，

镍-二丁基二硫代氨甲酸盐，

2-硫醇基苯并咪唑，

2-硫醇基苯并咪唑锌盐，

2-硫醇基甲基苯并咪唑，

2-硫醇基甲基苯并咪唑锌盐，

1，3-双二甲基氨丙基-2-硫脲，

三丁基硫脲，

N-苯基-N’-(3-methacryloyloxy-2-羟基丙烷基)-对苯二胺

及类似防老剂均可用。

侧壁橡胶部分Gs、减震橡胶部分Gtc和隔层橡胶部分Gin，即橡胶带Tp1，当硫化时，100％模量从0.5至2.5MPa，推荐0.5至2.0MPa，更推荐0.7至2.0MPa，而JIS(日本工业标准)的A型硬度计测定的硬度不大于65度，推荐为40至65度，更推荐为50至62度。

如果100％模量小于0.5MPa，对于侧壁部3而言则刚度不足，就难于保持驾驶稳定性。如果100％模量大于2.5MPa和/或JISA型硬度计测定的硬度大于65度，对于防震橡胶Gtc而言就难于减轻增强带边缘的应力，对于侧壁橡胶部分Gs而言就难于保证所必须的弹性。

下表示出了橡胶带Tp1的橡胶混合物

(按重量计的份数)

天然橡胶 40

低黏度聚丁二烯橡胶 60

FEF 50

芳香油 5

防老剂 3

石蜡 1.5

硬脂酸 2.5

氧化锌 3.0

硫化加速剂 1.0

硫磺 1.5

JIS A型硬度计测定的硬度 55 *3

100％模量 1.1MPa *3

*1 穆尼黏度：30{ML(1+4)@100℃}

*2 N-(1，3-二甲苯甲基)-N’苯基-对苯二胺

*3 硫化状态：160℃，18分钟

上述JIS A型硬度计测定的硬度是根据日本工业标准K6253测定的。穆尼黏度是根据日本工业标准K6300测定的。

上述冲气轮胎1可按如图3a至3g所示制造。

首先，如图3a所示，将上述橡胶带Tp2卷绕在一圆柱形轮胎制作轮鼓D上，以在轮鼓中央的每一侧制作夹紧橡胶部分Gbc，而在其间留一空间。

此外，为便于制造内衬橡胶部分Gil，如图3b所示，橡胶带Tp3被卷绕在圆柱形轮胎制作轮鼓D上横跨在橡胶带Tp2之间的空间。内衬橡胶部分Gil与夹紧橡胶部分Gbc有某种程度的重叠。

其次，如图3c所示，为便于制造隔层橡胶部分Gin，将橡胶带Tp1卷绕在内衬橡胶部分Gil上。

然后，如图3d所示，为便于制造胎体帘布层6A，将一种经过橡胶处理的胎体帘布线的宽的原材料条敷设在其上。此外，胎边芯5和原材料胎边顶橡胶Gba被设置在已卷绕的胎体帘布线上每一相应的位置。

此外，如图3e所示，胎体条6A连同夹紧橡胶部分Gbc的较大部分被折叠成环绕相应的胎边芯5。

为便于使减震橡胶部分Gtc设置在增强带边缘相应的位置，橡胶带Tp1被卷绕在胎体条上成本质上为三角形形状。这样橡胶带Tp1再次被使用。

直接或间接地卷绕在轮鼓D上的上述原胎体条6A和橡胶部分被改变成喇叭口形，同时减小胎边芯5之间距离，如图3f所示。而在喇叭口形胎体顶部，设置踏面橡胶Gt和增强带7组件。

进一步如图3g所示，为便于在每一侧壁部制成侧壁橡胶部分Gs，橡胶带Tp1被卷绕在胎体6的轴向外面。橡胶带Tp1被再次使用。

这样，一个生轮胎便制成了。生轮胎被放入模型中进行硫化。

上述踏面橡胶和增强带组件可按下述方法制造。一种用橡胶处理的护胎缓冲衬带帘布线被敷设或卷绕在成型轮廓的增强带轮鼓上，以制造增强带7。在增强带包括一种带的情况下，沿长度方向嵌有一条或多条带芯的橡胶带Trc被成螺旋线形卷绕。然后，将一种未硫化橡胶带T卷绕在增强带上以制成下踏面橡胶Gtu(未示出)，而另一个未硫化橡胶带T被卷绕其上以制成踏面橡胶Gt。

对于下踏面橡胶Gut的未硫化橡胶带T，使用一种黏结性能优越的天然橡胶基橡胶混合物。对于踏面橡胶Gt的未硫化橡胶带T(Tp或Trf)，使用一种耐摩擦、生热和夹紧性能优越的橡胶混合物。

侧壁橡胶部分Gs可通过在上述喇叭口形胎体上卷绕未硫化橡胶带T制成。但是，如图4a和4b所示，也可以通过在圆柱形胎体上卷绕未硫化橡胶带T以制成侧壁橡胶部分Gs，此后卷绕橡胶带T，胎体、侧壁等等被改变成喇叭口形。

进一步如图4c所示，可通过将一种未硫化橡胶带T连同夹紧橡胶部分Gbc在另一个轮鼓上进行卷绕以制成侧壁橡胶部分Gs，然后，将侧壁橡胶部分Gs与夹紧橡胶部分Gbc的组件敷设在喇叭口型的胎体上。

图5示出了制造和卷绕一种未硫化橡胶带T的设备，此设备包括：挤压装置20，该挤压装置包括螺旋和模具；一对辊子21，设置在接近挤压装置的模具的出口处，用于调节橡胶带T的厚度；数个冷却辊子22、23和24，用于冷却挤压出的橡胶带T；橡胶带贴敷器27，此橡胶带贴敷器可在轮鼓D上往复移动；辊子，用于引导并输送橡胶带至贴敷器27。被输送至挤压装置的橡胶带混合物的材料被螺旋混合并从模具被挤压成平直截面形状。挤压后的未硫化橡胶被辊子21滚压。通过改变辊子之间的间隙，橡胶带T的厚度可调整至预定的厚度。橡胶带T经过冷却辊子和引导辊子被输送至贴敷器27。借助于轮胎制作轮鼓D的旋转橡胶带T被卷绕在轮胎制作轮鼓上，并通过贴敷器27的往复运动，给予被卷绕的橡胶带以预定的截面形状。挤压速度、辊子间的间隙、轮鼓速度、贴敷器速度、贴敷器的位置以及类似工况，均根据储存的程序以及为橡胶带厚度、各种位置、各种速度、温度等等设置的传感器的输出，由计算机进行控制。如果需要，可在挤压装置与贴敷器之间设置橡胶带贮存器。

在上述实施例中，由于特定的橡胶混合物被用于橡胶带Tp1，侧壁橡胶部分Gs、隔层橡胶部分Gin、和减震橡胶部分Gtc可通过卷绕相同的橡胶带Tp1制成，而所最终制成的轮胎可显示出与传统方法制成的轮胎具有同样的性能。

有可能通过使用数种橡胶混合物改进轮胎的具体性能。不过这违反了本发明的目的之一。因此，一种技术方案是使用含纤维橡胶带Trf，在这种橡胶带中，纤维的方向具有各种角度。

含纤维橡胶带Trf是通过挤压混合有纤维的橡胶混合物，并滚压被挤压的混合物而制成。在橡胶带Trf中的短纤维的方向是沿挤压方向或橡胶带通过此制造过程的纵向方向。通过改变橡胶带Trf的厚度可控制(纤维)方向的度数。较薄的橡胶带纤维方向的角度更大。因此具有不同方向角度的含纤维橡胶带包括薄橡胶带和厚橡胶带。薄橡胶带与厚橡胶带可以不连续。不过，在此例中，它们是连续的。

最好用非金属纤维作为短纤维F。例如，有机纤维，如尼龙、聚酯、芳族聚酰胺、人造纤维、维尼纶、棉线、纤维素树脂、结晶聚丁二烯及类似的有机纤维，和无机纤维如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维及类似的无机纤维，既可以单独使用，也可以组合使用只要与橡胶能充分黏结。短纤维F的平均长度设定在从0.2至5mm范围，最好在1.0至4.0mm，纤维的平均直径在10至100微米，最好在50至80微米范围。例如，使用平均长度为3.5mm、平均直径为70至80微米的尼龙66纤维。

短纤维F的含量对于按重量计的100份混合物的橡胶部分而言，按重量计的短纤维设定在10至30份，推荐15至25份。对于橡胶部分，使用二烯(基)橡胶，例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、聚丁橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶及类似的橡胶，可单独使用或组合使用。通常，含纤维橡胶带Trf的厚度(t)，如上所述，设定在0.3至2.5mm范围，推荐为0.5至2.0mm。薄橡胶带的厚度t1与厚橡胶带的厚度t2的比(t1/t2)设定在从0.15至0.80的范围，推荐为0.20至0.75，更推荐0.20至0.70范围。橡胶带Trf的宽度W可设定在从5至50mm范围，推荐在10至25mm范围。

例如，在图6所示橡胶部分中，A1部是通过卷绕薄橡胶带Trf1制成，而A2部是通过卷绕厚橡胶带Trf2而制成。结果，A1部可能具有比A2部更高的刚度。

在图7a和7b中，侧壁橡胶部分Gs是通过卷绕未硫化含纤维橡胶带Trf制成。由于橡胶带中的短纤维F的方向几乎平行于橡胶带的纵向方向，短纤维F的方向本质上朝向轮胎的圆周方向。侧壁橡胶部分Gs的中部在轮胎行驶过程中的弯曲变形大，这部分是通过卷绕厚橡胶带制成的，于是，短纤维方向的角度减小。因此，在中部A2制成较小的纤维方向角度，而较大的纤维方向角度设置在其每一侧边。这些较小纤维方向角度的中部A2最好设置在径向高度范围S1内，此范围在从轮胎截面高度H的65％至35％之间。因此，行驶舒适性和滚动阻力可以改善。方向角度可以如图7a所示作阶越式改变也可如图7b所示逐渐改变。在图7a中，较小纤维方向角度的A2部还设置在侧壁橡胶部分径向外端部，此侧壁橡胶部分定位于增强带边缘7e之下，从而起减震橡胶部分Gtc的作用。

由于纤维的实际方向与轮胎圆周方向的差异，最好至少约90％的短纤维的方向小于30度，以便从定向的短纤维获得方向性增强效应。

在此例中，由于在侧壁橡胶部分Gs中的短纤维F本质上朝向轮胎圆周方向，侧壁橡胶部分Gs有效地增强了圆周刚度而未过分地提高径向刚度。结果，轮胎的滚动阻力减小而并未使行驶舒适性恶化。剪切阻力也得到改善。此外，轮胎重量的减轻成为可能，因为侧壁橡胶部分的厚度可通过提高刚度而减小。

如果平均纤维长度小于0.2mm和/或平均纤维直径小于10微米，就难于获得足够的方向增强效应。如果平均纤维长度大于5mm和/或平均纤维直径大于100微米，纤维与橡胶的黏结趋于降低，抗摩擦和抗破裂的性能很有可能降低。

如果短纤维F的含量按重量计小于10份，侧壁橡胶部分Gs的圆周刚度降低。如果短纤维F的含量按重量计大于30份，则存在降低抗破裂能力的趋势。

在上述实施例中，含纤维橡胶带Trf被用于制造设置在邻近胎体的整个侧壁橡胶部分Gs。不过，还可以使用含纤维橡胶带Trf制造一部分侧壁橡胶部分Gs。在这种情况下，其余部分可通过卷绕纯橡胶带Tp制成。进一步还可以用挤压成最终形状的橡胶条(不是卷绕成最终形状的橡胶带Tp)。此外，可使用帘布线增强橡胶带Trc。

顺便提一句，无论方向角度是变化的或恒定的，含纤维橡胶带Trf可与纯橡胶带Tp和/或橡胶条组合使用以制造一部分或整个橡胶部分。

例如，如图8所示(此轮胎的长度直径比不大于55％)，侧壁部3可具有一双层结构，此结构包括：侧壁橡胶部分Gs，通过卷绕纯橡胶带Tp制成；内侧壁橡胶部分Gsin，通过卷绕含纤维橡胶带Trf制成。

在此例中，纯橡胶带Tp是由较软的橡胶混合物制成，从而侧壁橡胶部分Gs用JIS A型硬度计测定的硬度为52至54度，推荐为50至56度，更推荐为48至58度，而在230％延伸量的模量从1.5至2.5MPa，穆尼黏度从28至44{ML(1+4)}，推荐为34至38{ML(1+4)}，更推荐为32至40{ML(1+4)}。这种软橡胶混合物最好包括二烯(基)橡胶，例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、聚丁橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶及类似的橡胶作为其基础橡胶，可单独使用或组合使用。下表示出了这种软橡胶混合物的例子

聚丁橡胶 55PHR

天然橡胶 35PHR

异戊二烯橡胶 10PHR

FEF 按重量计45份

另一方面，至于内侧壁橡胶部分Gsin，为了有效地增强侧壁部，短纤维的方向应当是大角度，例如至少大约90％的短纤维的方向相对于轮胎圆周方向小于30度。例如使用芳族聚酰胺短纤维。最好用于内侧壁橡胶部分的橡胶化合物所具有JIS A型硬度计测定的硬度在60至95度范围，在230％延伸量的模量为2.8至6.0MPa，穆尼黏度从40至73{ML(1+4)}。

侧壁橡胶部分Gs的厚度t2设定在大于0.05倍内侧壁橡胶部分Gsin厚度t1而小于4.0倍该内侧壁橡胶部分厚度。

由于侧壁橡胶部分Gs的未硫化橡胶带Tp是用软橡胶混合物制成，橡胶带卷绕层之间的黏结得到改善。因此，即使卷绕层被暴露，在侧壁表面发生破裂也可有效防止。此外，由于内侧壁橡胶部分Gsin的刚性提高，驾驶稳定性可以改善。

如果软橡胶化合物用JIS A型硬度计测定的硬度低于48度，就难于保持侧壁部3所需要的弯曲刚度，而驾驶稳定性恶化。如果用JIS A型硬度计测定的硬度大于58度，侧壁外表面在卷绕层之间沿边界很可能发生破裂。

如果软橡胶材料R1在230％的延伸量的模量小于1.5MPa，就难于改善驾驶稳定性。如果230％延伸量的模量大于2.5MPa，很可能发生破裂。

如果软橡胶材料R1的穆尼黏度小于28{ML(1+4)}，就难于使橡胶带的卷绕获得预定形状。如果穆尼黏度大于44{ML(1+4)}，卷绕层之间的黏结性能降低并很可能发生破裂。

图9示出了对上述双层结构的更改，其中，侧壁橡胶部分Gs可与上述相同，但内侧壁橡胶部分Gsin是通过卷绕如图1c所示帘布线增强橡胶带Trc制成。帘布线增强橡胶带Trc可卷绕在上侧壁部内接近轮胎肩部处。在其余下侧壁部，可卷绕上述含纤维橡胶带Trf或提及的纯橡胶带Tp4。为增强RC，最好使用有机帘布线，例如840d尼龙帘布线。

图10进一步示出了图9所示双层结构的更改，其中，侧壁橡胶部分Gs与上述相同，但内侧壁橡胶部分Gsin是通过卷绕纯橡胶带Tp4制成，此纯橡胶带是由一种比侧壁橡胶部分Gs更硬的橡胶混合物制成，目的是增加侧壁部3的刚度。此外，代替卷绕窄纯橡胶带Tp4，内侧壁橡胶部分Gsin可通过敷设一较宽的橡胶条制成，此橡胶条可通过挤压装置制成。在此例中的内侧壁，用JIS A型硬度计测定的硬度、230％延伸量的模量和穆尼黏度，均设定为大于侧壁橡胶部分Gs的相应数值并接近其上限，即，硬度为95度、模量为6.0MPa和穆尼黏度73{ML(1+4)}。

Claims

1.一种制造充气轮胎的方法，该方法包括如下步骤：

组装包括未硫化橡胶部分的轮胎部件以制成生轮胎；以及

硫化生轮胎从而形成所述充气轮胎，其中：

轮胎部件的组装包括卷绕未硫化橡胶带的步骤，该未硫化橡胶带的厚度T在0.3到2.5mm的范围内，宽度W在5到50mm的范围内，从而使所述橡胶带的卷绕层包括与相邻卷绕层部分重叠的每个卷绕层，并且所述橡胶带的卷绕层总体具有预定的截面形状用于至少一个未硫化的橡胶部分，以制成至少一个所述未硫化橡胶部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中，

轮胎包括：侧壁橡胶部分，设置在轮胎侧壁部内，以限定侧壁部的外表面；和

所述至少未硫化橡胶部分之一为侧壁橡胶部分。

3.如权利要求1所述的方法，其中，

轮胎包括：侧壁橡胶部分，设置在轮胎侧壁部内，以限定侧壁部的外表面；和减震橡胶部分，设置在胎体与踏面增强带的边缘之间；和

所述至少未硫化橡胶部分之一为侧壁橡胶部分和减震橡胶部分。

4.如权利要求1所述的方法，其中，

轮胎包括：侧壁橡胶部分，设置在轮胎侧壁部内，以限定侧壁部的外表面；内衬橡胶部分，其由不透空气的橡胶混合物制成并设置在胎体内侧，从而覆盖轮胎的内表面；隔层橡胶部分，设置在侧壁部的径向外部，处于胎体与内衬橡胶部分之间；和减震橡胶部分，设置在胎体与踏面增强带边缘之间；

所述至少未硫化橡胶部分之一为侧壁橡胶部分、隔层橡胶部分和减震橡胶部分；和

此方法还包括卷绕用所述不透空气的橡胶混合物制成的未硫化橡胶带，从而所述卷绕层形成内衬橡胶部分。

5.如权利要求1所述的方法，其中，

轮胎包括：侧壁橡胶部分，设置在轮胎侧壁部内，以限定侧壁部的外表面；内衬橡胶部分，其由不透空气的橡胶混合物制成并设置在胎体内侧，从而覆盖轮胎的内表面；和隔层橡胶部分，设置在侧壁部的径向外部，处于胎体与内衬橡胶部分之间，

所述至少未硫化橡胶部分之一为侧壁橡胶部分和隔层橡胶部分；

6.如权利要求4或5所述的方法，其中，

所述至少未硫化橡胶部分之一是用一种橡胶混合物制成，该橡胶混合物在按重量计的100份橡胶中包括至少2.5份按重量计的防老剂，此橡胶包括按重量计的40至100份的低黏度聚丁二烯橡胶，其用JISA型硬度计测定的硬度不大于65度，100％模量为0.5至2.5MPa。

7.如权利要求2、3、4或5所述的方法，其中，

轮胎还包括夹紧橡胶部分，其设置在轮胎的胎边部内，从而限定胎边部的轴向外表面和胎边部的底面，

此方法还包括卷绕未硫化橡胶带以制成夹紧橡胶部分。

8.如权利要求1或2所述的方法，其中，

所述未硫化橡胶带具有混合在橡胶中的短纤维。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，

所述未硫化橡胶带具有混合在橡胶中的短纤维，且短纤维朝向橡胶带的纵向方向。

10.如权利要求1或2所述的方法，其中，

所述未硫化橡胶带具有混合在橡胶中的短纤维，和

未硫化橡胶带包括一种在该橡胶带中的短纤维大多朝向橡胶带纵向方向的橡胶带，还包括一种在该橡胶带中的短纤维较少朝向橡胶带纵向方向的橡胶带。

11.如权利要求1或2所述的方法，其中，

所述未硫化橡胶带具有混合在其中的短纤维，和

此方法还包括改变短纤维朝向橡胶带纵向方向的角度度数。

12.如权利要求2、3、4或5所述的方法，其中，

此轮胎还包括轴向内侧壁橡胶部分，抵靠在所述侧壁橡胶部分的轴向内侧，和

此方法包括卷绕未硫化橡胶带以制成轴向内侧壁橡胶部分，该未硫化橡胶带用具有混合在橡胶中的短纤维的橡胶混合物制成。

13.如权利要求2、3、4或5所述的方法，其中，

此轮胎还包括轴向内侧壁橡胶部分，其抵靠在所述侧壁橡胶部分的轴向内侧，和

此方法包括卷绕未硫化橡胶带以制成轴向内侧壁橡胶部分，在该未硫化橡胶带中，一条或多条有机纤维帘布线沿橡胶带的长度方向嵌入带中。

14.如权利要求2、3、4或5所述的方法，其中，

此方法包括卷绕用具有比侧壁橡胶部分硬度更高的较硬橡胶混合物制成的未硫化橡胶带，从而制成轴向内侧壁橡胶部分。

15.如权利要求12所述的方法，其中，

侧壁橡胶部分用JIS A型硬度计测定的硬度为48至58度，230％模量为1.5至6.0MPa，穆尼黏度从28至44{ML(1+4)}，所述侧壁橡胶部分限定侧壁部的外表面。

16.如权利要求8所述的方法，其中，

具有短纤维混合其中的未硫化橡胶带的厚度为0.3至2.5mm，

短纤维的平均长度为0.2至5mm，平均直径为10至100微米，

在橡胶混合物中短纤维的含量为，在按重量计的100份基础橡胶中包含10至30份按重量计的短纤维。

17.如权利要求12所述的方法，其中，

充气轮胎的纵横比不大于55％。

18.如权利要求13所述的方法，其中，

充气轮胎的纵横比不大于55％。

19.如权利要求14所述的方法，其中，

充气轮胎的纵横比不大于55％。

20.如权利要求1所述的方法，其中，

所有的橡胶带的卷绕层与相邻卷绕层部分重叠。