CN101306636B - 充气轮胎 - Google Patents
充气轮胎 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101306636B CN101306636B CN2008100947839A CN200810094783A CN101306636B CN 101306636 B CN101306636 B CN 101306636B CN 2008100947839 A CN2008100947839 A CN 2008100947839A CN 200810094783 A CN200810094783 A CN 200810094783A CN 101306636 B CN101306636 B CN 101306636B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conductive
- rubber
- layer
- tread
- radially
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 132
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 132
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 35
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 45
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 10
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 18
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 10
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 241000254043 Melolonthinae Species 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000007759 kiss coating Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- 244000286663 Ficus elastica Species 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OWOCLFMXKYUTDH-UHFFFAOYSA-N 1-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCC(S)[Si](OC)(OC)OC OWOCLFMXKYUTDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006237 Intermediate SAF Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
- B29D30/08—Building tyres
- B29D30/20—Building tyres by the flat-tyre method, i.e. building on cylindrical drums
- B29D30/30—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application
- B29D30/3028—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application by feeding a continuous band and winding it helically, i.e. the band is fed while being advanced along the drum axis, to form an annular element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
- B29D30/52—Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
- B29D30/58—Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs
- B29D30/60—Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs by winding narrow strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
- B60C19/08—Electric-charge-dissipating arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
- B29D30/52—Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
- B29D2030/526—Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading the tread comprising means for discharging the electrostatic charge, e.g. conductive elements or portions having conductivity higher than the tread rubber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
一种充气轮胎包括胎面胶，所述胎面胶包含通过重叠缠绕橡胶带形成的各层。各层中的所述橡胶带具有在带的纵向上的导电部以及其余的非导电部，其中所述导电部围绕所述轮胎缠绕至少一次。在径向最外层中，导电部暴露在胎面表面中的总轴向宽度WU为至少1.0mm。在径向最内层中，导电部出现在径向内表面中，使得与导电底层结构电连接的导电部的总轴向宽度WL为至少1.0mm。在任意径向相邻的各层之间，与径向内层中的导电部连接的径向外层中的导电部的总轴向宽度WM为至少1.0mm。优选的是，橡胶带主要由富二氧化硅的胶料制成。
Description
技术领域
本发明涉及充气轮胎，更具体涉及由橡胶带的多重缠绕体构成的胎面胶结构，所述橡胶带主要由非导电胶料例如富二氧化硅的胶料所制成。
背景技术
近年来，迫切需要减少汽车的油料消耗。因此，对于轮胎制造商而言改善充气轮胎的滚动阻力是非常重要的课题。
为了改善滚动阻力，已经提出使用富二氧化硅的胶料作为胎面胶。但是在富二氧化硅胶料的情况下，硫化橡胶的电阻变得非常高，并几乎绝缘。因此，为了使静电通过胎面部释放到地面，必须要形成穿过胎面胶的放电路径。
另一方面，为了减小轮胎设备尺寸和节约设备成本以及实现灵活生产，甚至是在例如用于轿车等的相对小尺寸的充气轮胎中，也已经提出了通过多次缠绕橡胶带来制造胎面胶的方法，例如在美国专利申请公报US-2006-042733-A1中所公开的。
在该提议中，如图15所示，通过缠绕橡胶带(b)成单层来形成胎面胶(a)，并且放电路径(e)由导电膜形成，所述导电膜设置在所述带的至少一侧上，以从胎面表面(as)延伸到导电底层结构(f)。
在该结构中，橡胶带的缠绕体保持在轮胎径向方向上而不是位于轮胎轴向方向上。因此，难以使缠绕体相互挤压从而紧密接触。因此，缠绕体之间的粘附可能变得不均匀，尽管它们的接合表面在转弯过程中易于受到大的剪切力，这是因为接合表面也保持在轮胎径向方向上。此外，(1)当缠绕橡胶带时，由于在缠绕带的径向外边缘处直径与在缠绕带的径向内边缘处直径之间的差异，在橡胶带上导致大的伸长差异，并且带的径向外侧和内侧之间的厚度变化很大。(2)如果在缠绕过程中橡胶带的轴向位置没有得到很好地控制，则径向上的厚度变化很大。因此，难以获得所期望的横截面形状。(3)难以将带精确地施加到所述带的预先缠绕部分的几乎垂直的侧面上。这也使得难以获得所期望的横截面形状。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供具有由橡胶带的多重缠绕体构成的胎面胶的充气轮胎，其中
改善缠绕体之间的粘附以提高胎面部分的耐用性，和
在制备生胎工序的缠绕橡胶带过程中，可以容易地获得胎面胶的所需横截面形状，而同时在胎面胶中制造放电路径。
根据本发明，一种充气轮胎包括设置在导电底层结构上的胎面胶，其中
当轮胎安装在轮辋上时，导电底层结构与该轮辋电连接，和
胎面胶包括多个层，所述多个层包括径向内表面电连接导电底层结构的径向最内层和径向外表面限定胎面表面的径向最外层，
上述多个层均通过重叠缠绕橡胶带形成，
在所述各层中缠绕的橡胶带具有在带的纵向上的导电部以及其余的非导电部，
在所述各层中，导电部围绕所述轮胎缠绕至少一次，但是优选至多十次，
在径向最外层中，导电部暴露在胎面表面中的总轴向宽度WU为至少1.0mm，
在径向最内层中，导电部出现在径向内表面中，使得导电部与导电底层结构电连接的总轴向宽度WL为至少1.0mm，和
在所述多个层的任意径向相邻的两层之间，径向外层中的导电部与径向内层中的导电部连接的总轴向宽度WM为至少1.0mm。
因此，由于胎面胶的厚度被分成多个层，因此各层的厚度减小。结果，带的缠绕体与与其相邻的缠绕体基本上相互倚靠。因此，在制造生胎的过程中，在将带缠绕成胎面胶的过程中重叠的带缠绕体之间的相互挤压变得容易，这是因为可以通过在轮胎径向上例如利用压辊来施加力使大幅倾斜的缠绕体相互挤压。此外，在使置于模具中的生胎硫化的过程中，可以避免缠绕体被形成在模具内表面上以在轮胎胎面表面上模制胎面花纹沟的突出物所分隔和/或穿透。相反，该突出物使得缠绕体相互挤压。因此，缠绕体之间以及各层之间的接合强度均匀并且得到有效改善。因此，可有效地改善胎面耐用性。此外，在缠绕带的过程中，与上述现有技术相比可以容易地获得作为整体的缠绕体的所期望横截面形状。
附图说明
图1是根据本发明的安装在轮辋上并充气至常压的充气轮胎的截面图。
图2、3和4是各自表示用于制造胎面胶的局部导电橡胶带实例的立体图。
图5是用于说明一种缠绕胎面胶的方法的示意性截面图。
图6是示出一个胎面胶实例的截面图，其中如图5所示缠绕图2中所示的橡胶带。
图7是图6中所示胎面胶的局部放大的截面图，示出穿过胎面胶的放电路径。
图8是胎面胶的另一个实例的局部放大截面图，其中如图5所示缠绕图3或4中的橡胶带。
图9是用于说明另一种缠绕胎面胶的方法的示意性截面图。
图10是用于说明制造图4所示的橡胶带的方法的示意性截面图。
图11是用于制造图2所示橡胶带的装置的截面图。
图12和13是用于说明其选择器阀的操作的视图。
图14是用于说明测量轮胎电阻的方法的图。
图15是现有技术胎面胶的截面图。
具体实施方式
现在将结合附图详细说明本发明的实施方案。
在附图中，根据本发明的充气轮胎1具有胎面部2、一对胎侧部3和一对轴向间隔的胎唇部4。如图1所示，轮胎1具有设置在各胎唇部4中的胎唇芯5、在胎唇部4之间延伸通过胎面部2和胎侧部3的胎体6、和在胎面部2中径向设置在胎体6外侧的环带7。虽然在图1中省略了胎面花纹沟，但是胎面部2具有胎面花纹沟以形成胎面花纹。本发明不限于特定的胎面花纹；因此，可提供各种花纹。
上述胎体6由至少一层挂胶帘线6A构成，所述帘线相对于轮胎赤道成70～90度的角度径向排列，在胎唇部4之间延伸通过胎面部2和胎侧部3并从轮胎的径向内侧到轮胎的径向外侧围绕各胎唇部4中的胎唇芯5折返，以在其间形成一对折返部6b和主体部(main portion)6a。在该实施方案中，胎体6由相对于轮胎赤道成90度角径向排列的单层帘线6A构成。在胎体帘布层主体部6a与各折返部6b之间，设置有从胎唇芯5径向向外延伸的三角胶8。
环带7由缓冲层9和/或束带层10构成。在该实施方案中，环带7包括缓冲层9和束带层10。
缓冲层9横跨基本上整个胎面宽度布置在胎体6的胎冠部上，并且由相对于轮胎圆周方向以15～40度的角度排列的至少两层斜交的挂胶高模量平行帘线9A构成。在该实施方案中，缓冲层9由仅仅两个斜交帘布层9A构成。
束带层10设置在缓冲层9上，由相对于轮胎圆周方向具有不超过5度帘线角(cord angle)的至少一个挂胶帘线螺旋缠绕体构成。束带层可以具有轴向间隔的两片式(two-piece))结构，其中所述两个片覆盖各自的边缘部分；或者是一片式(one-piece)结构，其中所述一个片延伸跨越缓冲层的基本上整个宽度；或者是所述轴向间隔的两个片和所述全宽度片的组合。在该实施方案中，采用一片式结构。
在各胎侧部3中，胎侧橡胶3G轴向布置在胎体6的外侧。
在各胎唇部4中，防擦胶(clinch rubber)4G沿着胎唇部4的轴向外表面和底表面布置，至少覆盖当轮胎安装在轮辋上时接触轮辋的表面。防擦胶4G的径向外端与胎侧橡胶3G的径向内端拼接。
在胎面部2中，胎面胶2G布置在环带7的径向外侧。胎面胶2G可以直接布置在环带7的径向外侧。但是，在该实施方案中，导电橡胶底层11布置在环带7的径向外侧，然后将胎面胶2G布置在导电橡胶底层11上。导电橡胶底层11在轴向端连接胎侧橡胶3G的径向外端。在该实施例中导电橡胶底层11仅通过重叠缠绕由导电胶料制成的橡胶带而形成。
导电橡胶底层11、胎侧橡胶3G和防擦胶4G是含有碳黑并且在硫化后具有小于1.0×108(欧姆·厘米)、优选小于1.0×107(欧姆·厘米)体积电阻率的富碳胶料。胎体帘线的贴胶(topping rubber)和环带(缓冲层和束带层)帘线的贴胶也是含有碳黑并且在硫化后具有小于1.0×108(欧姆·厘米)、优选小于1.0×107(欧姆·厘米)体积电阻率的富碳胶料。在此，在下列条件下利用15cm×15cm×2mm的样品用欧姆计(ADVANTESTER 8340A)来测量体积电阻率：施加的电压500V，温度25℃，相对湿度50％。
因此，形成了从导电橡胶底层11的径向外表面13通过胎侧橡胶3G、环带贴胶和胎体贴胶到防擦胶4G的外表面连续的导电路径。
因此在该实施方案中，所述径向外表面13形成连接到胎面胶2G的导电橡胶的胎面底层接合面13。
如果省略导电橡胶底层11，则环带的径向外表面形成胎面底层接合面13。附带提及，当胎侧橡胶3G和防擦胶4G导电时，环带7的贴胶和/或胎体6的贴胶可以是低导电或不导电的。当环带7的贴胶和胎体6的贴胶导电时，胎侧胶3G可以是低导电或不导电的。
根据本发明，胎面胶2G由局部导电橡胶带15的大量缠绕体构成，如图2、3和4所示。通过重叠缠绕生橡胶带15多次来形成胎面胶2G。
生橡胶带15主要由非导电的胶料Ga制成。换言之，所述非导电胶料Ga形成带15的几乎整个部分15A(下文中的“非导电橡胶部15A”)。带的纵向的一部分，导电橡胶部15B由导电胶料Gb或导电涂层44形成。
在图2所示的实施例中，导电橡胶部15B形成带15的整个厚度T。因此，非导电的橡胶部15A是不连续的。
在图3所示的实施例中，非导电橡胶部15A在整个长度上是连续的。导电橡胶部15B在带15的各侧形成为较薄的表面层。
在图4所示的实施例中，非导电橡胶部15A在整个长度上也是连续的。导电橡胶部15B通过将导电胶料Gb的带和非导电橡胶部15A的带以中心偏移(off-center)的方式重叠而形成在带15的一侧上。
图5表示重叠缠绕生橡胶带15的一种方法。在该实施例中，通过从胎面胶2G的一端(图5的左侧)开始直到另一端来缠绕带，从而形成第一层14L。然后通过从所述另一端到所述一端连续缠绕相同的带，从而在所述第一层上形成第二层14M。此外，通过从所述一端到所述另一端连续缠绕相同的带，从而在所述第二层上形成第三层14U。因此，在这种情况下，缠绕体的倾斜方向变成交替的。
为了减少完成胎面胶2G的时间，如图9所示，可以几乎同时从所述一端到所述另一端缠绕多个生橡胶带15，而且缠绕起始时间从第一层到第三层以小间隔(small steps)延迟。在这种情况下，缠绕体的倾斜方向变成一个方向。
在所有情况下，胎面胶2G具有至少两个层14L和14U，优选至少三个层14L、14M和14U，每一层由局部导电的橡胶带15的重叠缠绕体40构成。
这种多层结构的原因如下。由于层14数量的增加，单个层厚度减小，因此，在各层14中，缠绕体相对于轮胎径向大幅倾斜。因此在缠绕带以及在模具中硫化轮胎的过程中，可以在径向上挤压缠绕体以使得各缠绕体相互紧密接触。结果，可以改善缠绕体之间的粘附。此外，由于大的倾斜角度，可以改善对在拐弯过程中与胎面部相关联的大侧向力所导致的缠绕体之间局部分离(例如龟裂)的抵抗性。因此，可改善胎面部的耐用性。这在带缠绕法中使用富二氧化硅的胎面胶料时特别重要。
当如图5所示缠绕图2所示的生橡胶带15时，胎面胶2G具有如图6和7所示的结构。在这种情况下，所有的层14(14L、14M和14U)均具有由仅由导电部15B制成的缠绕体所形成的导电区41B，各层14的其余部41A由仅由非导电部15A制成的缠绕体所形成。
当如图5所示缠绕图3或图4所示的生橡胶带15时，胎面胶2G具有如图8所示的结构。在这种情况下，所有的层14(14L、14M和14U)均具有由缠绕体的导电部15B所形成的导电区41B，各层14的其余部41A由仅由非导电部15A制成的缠绕体所形成。与上述实施例的不同之处在于薄的非导电部15A插入在导电区41B之间。
在所有情况下，所有层14的导电区41B必须形成在几乎相同的轴向位置处，以使从外表面SU(即胎面表面)到胎面胶2G的内表面SL导电连续。由于内表面SL与上述胎面底层接合面13接触，因此形成了从胎面表面延伸到胎唇表面的放电路径。
因此，在径向相邻层14之间，径向内导电区和外导电区41B相互接触的总轴向宽度WM必须不少于1.0mm(图7中的WMa，图8中的WMb+WMb)。
在胎面表面SU中，径向最外层14U的导电区41B暴露的总轴向宽度WU必须不少于1.0mm(图7中的WUa，图8中的WUb+WUb)。
在内表面SL中，径向最内层14L的导电区41B与胎面底层接合面13接触的总轴向宽度WL必须不少于1.0mm(图7中的WLa，图8中的WLb+WLb)。
优选的是，总轴向宽度WU、WL和WM不小于3.0mm，更优选不小于5.0mm。但是，如果太大，胎面胶的不均匀耐磨性、轮胎行驶性能等易于劣化。因此总轴向宽度WU、WL和WM不大于10.0mm，更优选不大于7.0mm。
为了确保从外表面SU到胎面胶2G的内表面SL的导电连续性，优选带15的纵向部分(该部分具有导电部15B)的缠绕体数量为1～10。优选的是，缠绕体的数量设置为不超过5，只要可确保上述优选宽度WU、WL和WM即可。
另一方面，至于生橡胶带15的横截面形状，可以采用各种形状。除了平坦矩形(flat rectangle)等之外，例如可以优选采用两侧边逐渐变窄的形状例如平行四边形和梯形以确保宽度WU、WL和WM和防止空气滞留。
在该实施方案中上述非导电胶料Ga是富二氧化硅的胶料，包含30～100重量份的二氧化硅作为补强填料和100重量份的基础胶(baserubber)。基础胶包括一种或更多种二烯类橡胶，例如天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、乳聚丁苯橡胶(E-SBR)、溶聚丁苯橡胶(S-SBR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)等。
考虑到滚动阻力和湿抓着性，优选二氧化硅不少于40重量份，但不超过80重量份，更优选不超过60重量份。
考虑到补强效果和胶料的加工性，对二氧化硅而言优选的是：由氮吸附法测定的BET表面积为150～250sq.m/g；邻苯二甲酸二丁酯(DBP)油吸附不少于180ml/100g；此外还表现出胶体特性。
对于硅烷偶联剂，可以优选使用双(三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物(vis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide)、α-巯丙基三甲氧基硅烷等。
除了二氧化硅之外，还可以加入碳黑作为辅助补强填料以控制弹性性质，例如弹性模量、硬度等。在这种情况下，碳黑含量小于二氧化硅含量，相对于100重量份的基础胶其含量优选不超过15重量份、更优选不超过10重量份。如果碳黑含量大于15重量份，则会妨碍通过二氧化硅降低滚动阻力，并且存在硬度非期望地变高的趋势。
根据本发明，不必总是在所有的层14中使用相同的非导电胶料Ga。可以使用不同的非导电胶料。
在该实施方案中的导电胶料Gb是富碳胶料，包含30～100重量份的碳黑和100重量份的基础胶。基础胶包括一种或更多种的二烯类橡胶，例如天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、乳聚丁苯橡胶(E-SBR)、溶聚丁苯橡胶(S-SBR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)等。
至于碳黑，可优选使用由氮吸附法测定的BET表面积不少于70sq.m/g的HAF和/或ISAF。
根据本发明，不必总是在所有的层14中使用相同的导电胶料Gb。只要体积电阻率在前述范围内，则可以使用不同的导电胶料Gb。
附带提及，在非导电胶料Ga和导电胶料Gb中，可以根据需要加入各种添加剂，例如硫化剂、防老剂、硫化促进剂、辅助硫化促进剂、硫化抑制剂、增塑剂等。
可以通过将液体导电剂涂覆在非导电胶料Ga的带43两侧上来形成上述导电涂层44。
液体导电剂可以是溶解在溶剂中的导电材料溶液或导电材料分散在载体流中的胶态悬浮体。至于导电材料，适于使用碳黑和金属粉末。至于载体流，优选使用有机溶剂例如甲苯和己烷，但也可以使用水。
此外，为了通过提高粘度来增加导电涂层44的厚度和增加导电材料与带43之间的接合强度，可以使用其中导电材料与橡胶聚合物一起分散在含水介质或有机溶剂中的胶乳等来作为液体导电剂。在这种情况下，考虑到粘附强度，优选使用与带43(在该实施方案中为二烯类橡胶)相同类型的橡胶聚合物。
这种液体导电剂可以在缠绕带15的过程中利用简单的方法例如浸渍、浇注、喷涂和刷涂来施加。因此，可以容易地形成导电涂层44。
总之，导电涂层44形成导电部15B，未涂覆部分形成非导电部15A。
在图3所示的局部导电橡胶带15的情况下，在带的各侧上的导电部15B可以通过导电涂层44形成。此外，还可以通过在由非导电胶料Ga制成的较厚基础带(base tape)43上施加或重叠导电胶料Gb的较薄带来形成导电部15B。
在图4所示的局部导电橡胶带15的情况下，导电橡胶部15B还通过重叠导电胶料Gb的带42来形成。但是在这种情况下，为了使用与由非导电胶料Ga制成的基础带43一样厚的带42，通过以中心偏移方式重叠带42和带43而在带15的一侧上形成导电橡胶部15B。
图10表示一种重叠导电胶料带42和非导电胶料带43的方法，其中在缠绕非导电橡胶带43作为带15的非导电部15A的过程中，当缠绕体达到预定的轴向位置时，将导电橡胶带42的端部42e附着至带43。因此，重叠的带42和43被缠绕成为局部导电橡胶带15。在缠绕几次之后，切割带42，然后再次单独缠绕带43。在附着端部42e和切割带42时，不必停止带43的缠绕。
在图2所示的局部导电橡胶带15的情况下，由于导电部15B完全插入在带的纵向上的非导电部15A之间，因此理想的是通过在非导电胶料Ga和导电胶料Gb之间切换而通过单喷嘴来挤出带15，使得带15在整个长度上具有恒定的横截面形状。图11示出生产这种橡胶带15的挤出机16。
挤出机16包括：用于非导电胶料Ga的螺杆17a；用于导电胶料Gb的螺杆17b；在胶料Ga和Gb之间切换的选择器阀25；和从中挤出由阀25所选择的胶料Ga或Gb的单喷嘴24。
螺杆17a或17b设置在挤出机16的主体19的圆柱腔20中。通过转动螺杆，将塑化的胶料Ga或Gb从在前端形成的主体19的出口处推出。两个出口分别连接两个通道21a和21b，所述两个通道形成在固定各主体19的前端的单个垫块(head block)18中。两个通道21a和21b通过连接它们的切换室22和从切换室22延伸到喷嘴24的下游通道23而延伸到喷嘴24。
在切换室22中，提供选择器阀25以选择性地使下游通道23和通道21a或通道21b连接，如图12和13所示。因此，从喷嘴24连续挤出胶料Ga或Gb，形成如图2所示的连续橡胶带15。
在该实施例中选择器阀25是设置在圆形切换室22中的球阀25A。球阀25A具有截止部25A1。通过转动球阀25A，通道23可以通过截止部25A1连接通道21a和21b中的一个。
在该实施方案中，在胶料中的一种从喷嘴24挤出过程中，用于另一种胶料的螺杆停止以防止另一种胶料的压力变得过高。但是，理想的是通过为每个螺杆提供的返回通道使另一种胶料返回到入口来连续地转动两个螺杆。
对比测试
实验性制造用于轿车的尺寸为215/45ZR17(轮辋尺寸：17×7J)的充气轮胎并测试滚动阻力和测量轮胎的电阻。
除了表1中所示的项目外，所有轮胎具有相同的结构，如图1所示。
在各个轮胎中，导电橡胶底层11、环带贴胶、胎侧橡胶和防擦胶具有约1×105(欧姆·厘米)体积电阻率，在导电橡胶底层11的径向外表面13与胎唇部的径向外表面和底表面之间确保良好的导电性。
导电橡胶底层11通过重叠缠绕导电胶料带形成。
在实施例1～实施例7中，胎面胶通过重叠缠绕局部导电橡胶带形成，如表1所示。
在对比例1中：胎面胶通过重叠缠绕仅由胶料B制成的导电橡胶带形成。
在对比例2中：胎面胶通过重叠缠绕仅由胶料A制成的非导电橡胶带形成。
滚动阻力测试
利用滚动阻力测试器，在80km/h的速度、5.9kN的轮胎负荷和200kPa的轮胎压力下测量滚动阻力。结果通过基于对比例1(为100)的指数而在表1中示出，其中值越大，则滚动阻力越小。
电阻测试
如图14所示，根据JATMA规定的程序，将安装在铝合金轮辋J上并充气至200kPa且具有5.9kN轮胎负荷的各个测试轮胎放置在金属盘31上，并在25℃环境温度和50％相对湿度下利用电阻计33测量金属盘31与轮辋J之间的电阻。施加的电压为1000V。
表1
| 轮胎 | 对比例1 | 对比例2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 橡胶带胎面胶层数缠绕非导电部41A橡胶组合物导电区41B橡胶组合物宽度WU(mm)宽度WM(mm)宽度WL(mm) | --3图5无--B------ | --3图5A无-------- | 图3＊3图5AB1.01.01.0 | 图3＊3图5AB3.03.03.0 | 图23图5AB1.01.01.0 | 图23图5AB3.03.03.0 | 图43图5AB1.01.01.0 | 图43图5AB3.03.03.0 | 图23图5AB3.02.02.0 |
| 测试结果滚动阻力电阻(108欧姆) | 1000.4 | 1202.7 | 1190.6 | 1150.4 | 1150.4 | 1120.05 | 1140.7 | 1120.4 | 1130.1 |
＊)带15具有通过涂覆将胶料(A)溶解在有机溶剂中的溶液而得到的导电涂层44。
表2
| 橡胶组合物 | A | B |
| 基础胶 | ||
| SBR | 80 | 80 |
| BR | 20 | 20 |
| 二氧化硅 | 50 | 10 |
| 碳黑 | 10 | 50 |
| 氧化锌 | 3 | 3 |
| 硬脂酸 | 2 | 2 |
| 防老剂 | 2 | 2 |
| 芳香油 | 20 | 20 |
| 硫 | 1.5 | 1.5 |
| 体积电阻率(欧姆厘米) | 1×108 | 1×105 |
Claims (8)
1.一种充气轮胎，包括
布置在导电底层结构上的胎面胶，当所述轮胎安装在轮辋上时所述导电底层结构与所述轮辋电连接，
所述胎面胶包括多个层，所述多个层包括径向内表面电连接所述导电底层结构的径向最内层、在所述径向最内层上形成的第二层、和径向外表面限定所述胎面表面的径向最外层，
所述多个层均通过重叠缠绕橡胶带形成，
其中
各所述层中所缠绕的橡胶带具有在所述带的纵向上的导电部以及其余的非导电部，
在各所述层中，所述导电部围绕所述轮胎缠绕至少一次，
在所述径向最外层中，所述导电部暴露在所述胎面表面中的总轴向宽度WU为至少1.0mm，
在所述径向最内层中，所述导电部出现在所述径向内表面中，使得所述导电部与所述导电底层结构电连接的总轴向宽度WL为至少1.0mm，和
在所述多个层的任意径向相邻的两层之间，所述相邻的两层中的径向外层中的导电部与所述相邻的两层中的径向内层中的导电部连接的总轴向宽度WM为至少1.0mm，
在每个所述层中，所述橡胶带具有以下设计之一：
在所述带的纵向上，所述导电部完全夹在所述非导电部之间，并且所述导电橡胶部形成所述橡胶带的全部厚度；或
所述非导电部沿所述橡胶带的整个长度是连续的，并且所述导电橡胶部在所述橡胶带的两侧上形成为较薄的表面层；或
所述非导电部沿所述橡胶带的整个长度是连续的，并且所述导电橡胶部以中心偏移的方式形成在所述橡胶带的一侧上。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述总轴向宽度WU、WL和WM不小于3.0mm。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述导电底层结构是胎面增强环带。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述导电底层结构是由布置在胎面增强环带上的导电橡胶制成的层。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述导电底层结构是通过在胎面增强环带上重叠缠绕导电橡胶带而形成的导电橡胶层。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中缠绕在所述各个层中的所述非导电部由相同的胶料制成。
7.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中缠绕在所述各个层中的所述非导电部由至少两种不同的胶料制成。
8.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中缠绕在所述各个层中的所述非导电部由含有二氧化硅和任选含有少于所述二氧化硅的碳黑的胶料制成。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007-133196 | 2007-05-18 | ||
| JP2007133196A JP5065762B2 (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101306636A CN101306636A (zh) | 2008-11-19 |
| CN101306636B true CN101306636B (zh) | 2012-06-13 |
Family
ID=39877359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008100947839A Active CN101306636B (zh) | 2007-05-18 | 2008-05-16 | 充气轮胎 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080283165A1 (zh) |
| JP (1) | JP5065762B2 (zh) |
| CN (1) | CN101306636B (zh) |
| DE (1) | DE102008020365A1 (zh) |
| RU (1) | RU2441769C2 (zh) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD608724S1 (en) | 2009-03-16 | 2010-01-26 | Trek Bicycle Corporation | Bicycle tire tread |
| JP5266132B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-08-21 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP5155935B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2013-03-06 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ及びその製造方法 |
| JP5389868B2 (ja) * | 2011-07-26 | 2014-01-15 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP5367860B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-12-11 | 住友ゴム工業株式会社 | サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| JP5970179B2 (ja) * | 2011-12-05 | 2016-08-17 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ |
| JP5427250B2 (ja) * | 2012-01-16 | 2014-02-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ、及びその製造方法 |
| JP5512727B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2014-06-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP5512724B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2014-06-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP6084444B2 (ja) * | 2012-11-22 | 2017-02-22 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ及びその製造方法 |
| JP6091006B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-03-08 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ |
| JP6289309B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2018-03-07 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| DE102014221394A1 (de) * | 2014-10-21 | 2016-04-21 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens und Fahrzeugluftreifen |
| JP6353347B2 (ja) * | 2014-11-10 | 2018-07-04 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム部材の製造方法 |
| DE102017108943A1 (de) * | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Kraussmaffei Berstorff Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Laufstreifens und Laufstreifen-Herstellvorrichtung |
| USD852128S1 (en) * | 2017-05-31 | 2019-06-25 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Automobile tire with hook and loop fastener |
| USD852127S1 (en) * | 2017-05-31 | 2019-06-25 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Automobile tire with hook and loop fastener |
| JP6930262B2 (ja) * | 2017-07-18 | 2021-09-01 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法 |
| US20220097328A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-03-31 | Toyo Tire Corporation | Method for manufacturing tire |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1743190A (zh) * | 2004-09-01 | 2006-03-08 | 住友橡胶工业株式会社 | 充气轮胎、充气轮胎的生产方法和橡胶条缠绕体的成型设备 |
| CN1772465A (zh) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | 住友橡胶工业株式会社 | 充气轮胎的制造方法 |
| CN1835852A (zh) * | 2003-07-16 | 2006-09-20 | 株式会社普利司通 | 轮胎和轮胎制造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3177918A (en) * | 1959-12-24 | 1965-04-13 | Voit Rubber Corp | Method of building a tread on pneumatic tires |
| US6951233B1 (en) * | 1998-02-26 | 2005-10-04 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin-Michelin & Cie | Electrically conductive tire and apparatus and process for extruding elements which have been made conductive |
| JP4315526B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2009-08-19 | 株式会社ブリヂストン | 帯状未加硫ゴムの積層方法 |
| JP2002096402A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-04-02 | Bridgestone Corp | タイヤ用トレッドの製造方法 |
| JP4070504B2 (ja) * | 2002-05-13 | 2008-04-02 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用トレッドの製造方法およびタイヤ |
| JP4299811B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2009-07-22 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ、その製造方法及びゴムストリップ |
| EP1876039B1 (en) * | 2006-07-04 | 2012-04-18 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Hybrid rubber tape and method for manufacturing pneumatic tire |
-
2007
- 2007-05-18 JP JP2007133196A patent/JP5065762B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-03-04 US US12/073,321 patent/US20080283165A1/en not_active Abandoned
- 2008-03-21 RU RU2008110631/11A patent/RU2441769C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-04-23 DE DE102008020365A patent/DE102008020365A1/de not_active Ceased
- 2008-05-16 CN CN2008100947839A patent/CN101306636B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1835852A (zh) * | 2003-07-16 | 2006-09-20 | 株式会社普利司通 | 轮胎和轮胎制造方法 |
| CN1743190A (zh) * | 2004-09-01 | 2006-03-08 | 住友橡胶工业株式会社 | 充气轮胎、充气轮胎的生产方法和橡胶条缠绕体的成型设备 |
| CN1772465A (zh) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | 住友橡胶工业株式会社 | 充气轮胎的制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP特开平11-227415A 1999.08.24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102008020365A1 (de) | 2008-11-27 |
| JP5065762B2 (ja) | 2012-11-07 |
| CN101306636A (zh) | 2008-11-19 |
| US20080283165A1 (en) | 2008-11-20 |
| RU2008110631A (ru) | 2009-09-27 |
| RU2441769C2 (ru) | 2012-02-10 |
| JP2008285070A (ja) | 2008-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101306636B (zh) | 充气轮胎 | |
| CN100402323C (zh) | 充气轮胎,充气轮胎的生产方法和橡胶条缠绕体的成型设备 | |
| KR101422836B1 (ko) | 복합 고무 테이프 및 공기입 타이어를 제조하는 방법 | |
| CN1891446B (zh) | 制造汽车轮胎的方法 | |
| KR100403069B1 (ko) | 카본블랙을함유하는외부캡이장착된실리카보강고무트레드를갖는타이어 | |
| CN1990284B (zh) | 充气轮胎 | |
| EP1657050B1 (en) | Producing method of pneumatic tire | |
| CN101868362B (zh) | 充气轮胎及用于生产该充气轮胎的方法 | |
| JP4575979B2 (ja) | 空気入りタイヤ及びその製造方法 | |
| KR20120022974A (ko) | 공기 타이어 및 그 제조 방법 | |
| WO2007097104A1 (ja) | 空気入りタイヤ、及び、空気入りタイヤの製造方法 | |
| JP4392068B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP5624369B2 (ja) | 空気入りタイヤ及びその製造方法 | |
| CN111344158B (zh) | 胎体增强件层具有改进耐久性的轮胎 | |
| EP2837511A1 (en) | Pneumatic tire | |
| JP5508248B2 (ja) | 空気入りタイヤ及びその製造方法 | |
| JP4571664B2 (ja) | 空気入りタイヤ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |