CN101835600A - 充气轮胎的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎的制造方法，其包括：(a)准备多个能够成为胎体帘布层38的部件的基准帘布层56的工序，其中该基准帘布层56包括并列的多个帘线48和贴胶橡胶50，具有中心部76和一对侧缘部78；(b)将基准帘布层56与其他的基准帘布层56接合的工序；(c)在所述侧缘部78上形成沿宽度方向延伸的缝隙68，并将该侧缘部78分割为多个小片80的工序；(d)将所述侧缘部78沿着环形的成型模的侧面，并且使小片80和其他的小片80进行部分重合的工序；(e)在所述基准帘布层56上装配其他部件而得到生胎的工序；(f)在模具内对所述生胎进行加压和加热的工序。

Description

充气轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及充气轮胎的制造方法。
背景技术
轮胎是由生胎(low cover)(也称为未硫化轮胎)得到的。在该生胎中层叠了多个的橡胶部件。作为橡胶部件的具体例可例举内衬、胎体帘布层、胎侧、带束层、胎面等。
轮胎的胎体帘布层由多个帘布和贴胶橡胶(topping rubber)构成。在轮胎的制造方法中，该胎体帘布层是在这些帘布上粘贴了贴胶橡胶后裁断为适当的长度而得到的。在该制造方法中形成为平面状的胎体帘布层被卷成圆筒状。该圆筒状的胎体帘布层的两端嵌入环状的胎圈。该圆筒状胎体帘布层沿该胎圈的周围折返。该圆筒状胎体帘布层的中央部分隆起并且两侧的胎圈间的距离狭窄。在该制造方法中，形成平面状的胎体帘布层变成了三维形状。在该形状变化中伴随着胎圈密度、贴胶橡胶的厚度等的变化。该形状变化对轮胎的均匀性产生影响。在该制造方法中对提高轮胎的均匀性存在限制。
为了提高轮胎性能及生产性对轮胎的制造方法进行了研究。在特开平11-254906号公报中公开了利用粘贴多个带状片形成胎体帘布层的轮胎制造方法。在该制造方法中沿周向排列这些带状片。连续地配置这些带状片。在该制造方法中，在与要制造的轮胎的内面具有相同形态的圆环状支承体上直接形成胎体帘布层。
在该制造方法的胎体帘布层的形成时存在带状片弯曲的情况，该弯曲导致帘布排列的混乱。帘布排列的混乱对轮胎的均匀性造成影响。因此，该制造方法为了抑制帘布排列的混乱而形成胎体帘布层需要较多的时间及昂贵的设备。这样的制造方法轮胎的生产性较差。
在特开2006-160236公报中公开了用于改善均匀性的轮胎制造方法。在该制造方法中，胎体帘布层由在胎面部上沿周向缠绕且叠接轮胎周向的开端部和终端部而得到的连续帘布层部以及其两侧的长方形帘布层部构成。该长方形帘布层部上沿周向连设有长方形片。在该制造方法中，通过配合胎侧部的形状该长方形帘布层部被沿径向内侧折弯，并重叠相邻的长方形片来形成胎体的侧部。
专利文献1：日本特开平11-254906号公报
专利文献2：日本特开2006-160236号公报
在上述特开2006-160236号公报中所记载的制造方法中，必须按照被制造的轮胎的每个尺寸准备具有适当尺寸的胎体帘布层。在该制造方法中，产生了中间产品的在库。该制造方法降低了轮胎的生产率。该制造方法对制造的轮胎的规格变更的适应性较差。该制造方法无法满足少量多品种的生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优良的生产率的制造方法。
本发明的轮胎制造方法包括：
(1)准备多个能够成为胎体帘布层的部件的基准帘布层的工序，其中该基准帘布层包括并列的多个帘线和贴胶橡胶，具有中心部和一对侧缘部；
(2)将基准帘布层与其他的基准帘布层接合的工序；
(3)在上述侧缘部上形成沿宽度方向延伸的缝隙，并将该侧缘部分割为多个小片的工序；
(4)使上述侧缘部沿着环形的成型模的侧面，并且使小片和其他的小片进行部分重合的工序；
(5)在上述基准帘布层上装配其他部件而得到生胎的工序；
(6)在模具内对上述生胎进行加压和加热的工序。
优选，在该制造方法中，上述基准帘布层的轮胎周向长度是20mm以上。
优选地，在该制造方法中，上述小片的轮胎周向长度是15mm以上且30mm以下。
本发明涉及的其他的轮胎制造方法，包括：
(1)准备多个能够成为胎体帘布层的部件的基准帘布层的工序，其中该基准帘布层包括并列的多个帘线和贴胶橡胶，具有中心部和一对侧缘部；
(2)在上述侧缘部上形成沿宽度方向延伸的缝隙，并将该侧缘部分割为多个小片的工序；
(3)将基准帘布层与其他的基准帘布层接合的工序；
(4)将上述侧缘部沿着环形的成型模的侧面，并且使小片和其他的小片进行部分重合的工序；
(5)在上述基准帘布层上装配其他部件而得到生胎的工序；
(6)在模具内对上述生胎进行加压和加热的工序。
这种制造方法中，基准帘布层和其他基准帘布层接合并形成胎体帘布层。通过调节基准帘布层的长度和基准帘布层的枚数，能够抑制胎体帘布层的大小。在该制造方法具有对制造出的轮胎的尺寸变更的优异的适应性。在该制造方法中，不必针对每个制造的轮胎预先准备胎体帘布层，因此能够抑制中间在库的发生。该制造方法具有优异的轮胎的生产率。在该制造方法中，在基准帘布层的侧缘部上形成沿宽度方向延伸的缝隙，并将该侧缘部分割为多个小片。进而，将侧缘部顺着环形的成型模的侧面，并且使该侧缘部的小片和其他的小片进行部分的重合来形成胎体帘布层。在该制造方法中，能够抑制在从平面上的基准帘布层向三维形状的胎体帘布层进行形状变化之时的帘线排列的混乱。用该制造方法制造出的轮胎具有优异的均匀性。
附图说明
图1是表示用本发明的一个实施方式涉及的轮胎的制造方法制造的充气轮胎的一部分的平面图。
图2是表示用于形成图1的轮胎的胎体帘布层的制造装置的一部分的概略图。
图3(a)是表示用于形成图1的轮胎的胎体帘布层的制造装置的一部分的俯视图，图3(b)是其正视图。
图4是表示利用图3的制造装置形成狭缝的基准帘布层的立体图。
图5是表示处于硫化工序前的胎体帘布层的一部分的侧面图。
附图标记说明：2-轮胎；4-胎面；6-胎侧；8-带；10-内衬；12-胎圈；14-胎体；16-胎圈包布；18-内侧层；20-外侧层；22-内侧部；24-外侧部；26-芯部；28-三角胶；30-金属丝；32-芯部；34-三角胶；36-金属丝；38-胎体帘布层；40-制造装置；42-挤压机；46-第一切断机；48-帘线；50-贴胶橡胶；52-带状物；54-第一切断刀；56-基准帘布层；58-制造装置；60-第二切断机；62-成型模；66-第二切断刀；68-缝隙；70-外面；72-周面；74-侧面；76-中心部；78-侧缘部；80-小片；84-重复部分。
具体实施方式
下面，参照合适的附图基于优选实施方式对本发明进行详细说明。
图1所示的充气轮胎2呈以点划线CL为中心线的大致左右对称的形状。该轮胎2具备胎面4、胎侧6、带8、内衬10、胎圈12、胎体14以及胎圈包布16。该轮胎2是无内胎型的轮胎。该轮胎2安装于乘用车。上述图1中上下方向是径向。左右方向是轴向。该点划线CL表示该轮胎2的赤道面。
胎面4由耐磨损性优异的交联橡胶构成。胎面4呈朝向径向外侧的凸形。胎侧6从胎面4的端大致朝向径向内侧延伸。该胎侧6由交联橡胶构成。带8位于胎体14的径向外侧。带8与胎体14层叠。带8由内侧层18和外侧层20构成。内衬10接合于胎体14的内周面。内衬10使用空气屏蔽性优异的橡胶。
胎圈12位于比胎侧6靠近径向略内侧。胎圈12由内侧部22和外侧部24构成。该内侧部22具有芯部26和从该芯部26向径向朝外延伸的三角胶28。该芯部26包含非收缩性金属丝30(典型的是钢制的金属丝)。该芯部26通过该金属丝30沿周向卷绕为螺旋状而形成。三角胶28由高硬度的交联橡胶构成。外侧部24具有芯部32和从该芯部32向径向朝外延伸的三角胶34。该芯部32包含非收缩性金属丝36(典型的是钢制的金属丝)。该芯部32通过该金属丝36沿周向卷绕为螺旋状而形成。三角胶34由高硬度的交联橡胶构成。在轮胎2上也可配置三角胶28。也可不配置三角胶34。在该轮胎2上也可配置三角胶28和三角胶34。
胎体14由胎体帘布层38构成。胎体帘布层38架设在两侧的胎圈12之间。如图所示，在该轮胎2上，该胎体帘布层38的端夹在胎圈12的内侧部22和其外侧部24之间。另外，该胎体14也可构成为该胎体帘布层39折返于胎圈12。
虽未图示但胎体帘布层38由并排的多个帘线和贴胶橡胶构成。各帘线相对赤道面所成的角度的绝对值通常是70°到90°。换言之，该胎体14具有子午线构造。帘线通常由有机纤维构成。作为优选的有机纤维可例举聚酯纤维、尼龙纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维以及芳纶纤维。
图2所示的制造装置40具备挤压机42、输送单元44a、以及第一切断机46。挤压机42对多个帘线48和贴胶橡胶50进行挤压而成型为带状物52。输送单元44a将由该挤压机42挤压成型的带状物52输送到第一切断机46。第一切断机46具备第一切断刀54。该第一切断刀54能够将该带状物52切断。通过该切断形成基准帘布层56。在该制造方法中，用该制造装置准备了多个基准帘布层56。该基准帘布层56是胎体帘布层38的部件。在上述图2中箭头线A表示带状物52及基准帘布层56的输送方向。
图3(a)及图3(b)所示的制造装置58，能够从由上述的装置40准备的多个基准帘布层56形成胎体帘布层38。另外，在该图3中，双箭头线B表示由该制造装置58形成的胎体帘布层38的长度方向。双箭头线C表示该胎体帘布层38的宽度方向。
该制造装置58具备输送单元44b、第二切断机60以及成型模62。如图所示，输送到该制造装置58的基准帘布层56沿长度方向排列。在该基准帘布层56的宽度方向上延伸的缘64a与紧接输送来的其他的基准帘布层56的沿宽度方向延伸的缘64b接合。输送单元44b将这样接合的基准帘布层56输送到第二切断机60。在图4中基准帘布层56向纸面的左侧输送。
第二切断机60具备第二切断刀66。如图所示，第二切断刀位于基准帘布层56的宽度方向外侧的部分。该第二切断机60构成为该第二切断刀66一边朝向宽度方向外侧滑动一边在该基准帘布层56上形成缝隙68。另外，图3(a)中箭头线D表示一侧的第二切断刀66的滑动方向，箭头线E表示另一侧的第二切断刀66的滑动方向。
成型模62能够旋转。该成型模62具有环形的外面70。该外面70近似于向轮胎2中填充空气而使其处于轮胎内压保持在正规内压的5％的状态下的轮胎2的内表面形状。在该制造方法中，一边使该成型模62旋转一边将基准帘布层56配置于该外面70。该外面70由作为相当于轮胎2的胎面4一侧的部分的周面72和作为相当于轮胎2的胎侧6一侧的一对侧面74构成。在图3(b)中箭头线F表示该成型模62的旋转方向。该旋转方向相当于轮胎2的周向。点PA表示该成型模62的旋转中心。
如图4所示，基准帘布层56由多个帘线48和贴胶橡胶50构成。这些帘线48被贴胶橡胶50覆盖。这些帘线48以规定的间隔排列在长度方向上。这些帘线48沿宽度方向延伸。如图所示，该基准帘布层56包括8根帘线48。该基准帘布层56的长度和宽度以及该基准帘布层56所包括的帘线48的根数和间隔可考虑轮胎2的规格来进行适当地确定。另外，在图4中，双箭头线B是该基准帘布层56的长度方向，双箭头线C是该基准帘布层56的宽度方向。
基准帘布层56由位于其宽度方向中央附近的中心部76和位于该中心部76的宽度方向两侧的一对侧缘部78构成。在该制造方法中，在该侧缘部78上形成缝隙68。如图所示，缝隙68形成于被两根帘线48夹持的贴胶橡胶50上。该缝隙68在该侧缘部78的长度方向中央沿宽度方向延伸。通过该缝隙68的形成，侧缘部78被分割为多个小片80。这些小片80从中心部76朝向宽度方向外侧延伸。在该制造方法中在侧缘部78上形成缝隙68，已将该侧缘部78分割为多个小片80的基准帘布层56被输送到成型模62。如上所述，成型模62的外面70由周面72和一对侧面74构成。如图3所示，在该制造方法中中心部76顺着该周面72。该侧缘部78顺着该侧面74。
图5表示了卷绕于上述成型模62的胎体帘布层38。在图5中双箭头线F表示周向。双箭头线G表示径向。相对于该纸面的垂直方向是轴向。如图所示，该胎体帘布层38由多个基准帘布层56构成。这些基准帘布层56并列在周向上。
如上所述，在该制造方法中，基准帘布层56的中心部76顺着成型模62的周面72。该中心部76构成图1中的位于胎面4的径向内侧的胎体帘布层38。该基准帘布层56的侧缘部78顺着该成型模62的侧面74。该侧缘部78构成图1中位于胎侧6的轴向内侧的胎体帘布层38。构成该侧缘部78的小片80从该中心部76的一端大致朝向径向内侧延伸，并排列于周向。如图5所示，小片80的一侧侧边82的部分与另一个小片80的另一侧侧边82的部分重合。换言之，在该轮胎2中小片80和另一个小片80部分重合。上述一个侧边82的部分与另一个侧边82的部分的重复部分84的面积从该小片80的中心部76一侧的一端朝向径向内侧渐增。重复部分84的面积与另一个重复部分84的面积相同。在该制造方法中以一定的间隔形成这样的重复部分84。
该轮胎2如下所示被制造。内衬10被卷绕于成型模62的外面70。在该内衬10的端上配置构成胎圈12的内侧部22。利用挤压机42挤压出多个帘线48和贴胶橡胶50，形成这些帘线48并列的带状物52。该带状物52通过输送单元44被输送到第一切断机46。在该第一切断机46中，该带状物52被切断而准备了多个基准帘布层56。将基准帘布层56与其他的基准帘布层56接合并被输送到第二切断机60。在该第二切断机60中，在基准帘布层56的侧缘部78上形成向宽度方向延伸的缝隙68，该侧缘部78被分割为多个小片80。形成了缝隙68的基准帘布层56被输送到成型模62使基准帘布层56的中心部76顺着该成型模62的周面72。该基准帘布层56的侧缘部78顺着该成型模62的侧面74，并且使小片80和另一个小片80进行部分重合。在成型模62上对该基准帘布层56的配置持续到用该基准帘布层56覆盖该成型模62的整个外面70为止。在该制造方法中，这样形成由多个基准帘布层56构成的胎体帘布层38。另外，在该制造方法中，也可在基准帘布层56的侧缘部78上形成向宽度方向延伸的缝隙68，该侧缘部78被分割为多个小片80后，使基准帘布层56和另一个基准帘布层56接合来形成胎体帘布层38。
在该制造方法中，在如上所述形成的胎体帘布层38上装配构成胎圈12的外侧部24、构成带8的内侧层18及外侧层20、胎侧6、胎面4等部件而得到生胎。这样得到生胎的工序称为成型工序。从成型模62取出该生胎后提供给硫化工序。也可从成型模62取出作为中子的该生胎后直接供给硫化工序。
在硫化工序中，该生胎被投入到打开的模具中。投入时气囊收缩。通过投入气囊位于生胎的内侧。通过填充气体气囊膨胀。利用该膨胀生胎变形。该变形被称为成型。模具关闭气囊内压增高。生胎被夹在模具的内腔面和气囊的外面70而加压。生胎通过来自气囊和模具的热传导被加热。通过加压和加热生胎的橡胶组成物流动。通过加热橡胶组成物产生交联反应，得到如图1所示的轮胎2。另外，当将该生胎作为中子从成型模取出后直接供给硫化工序时，可不使用气囊。
在该制造方法中，基准帘布层56和另一个基准帘布层56接合而形成胎体帘布层38。通过调节基准帘布层56的长度和基准帘布层56的枚数可控制胎体帘布层38的大小。该制造方法相对制造的轮胎2的大小变更具有优异的适应性。在给制造方法中，因为不必按照每个制造的轮胎2预先准备胎体帘布层38，因此能够抑制中间在库的产生。该制造方法具有优异的轮胎2的生产率。
在该制造方法中，在基准帘布层56的侧缘部78上形成沿宽度方向延伸的缝隙68，该侧缘部78被分割为多个小片80。进而，侧缘部78顺着环形的成型模62的侧面74，并且使该侧缘部78的小片80与另一个小片80部分重合而形成胎体帘布层38。在该制造方法中，能够适当地抑制在从平面上的基准帘布层56向三维形状的胎体帘布层38进行形状变化时的帘线排列的混乱。利用该制造方法制造出的轮胎2具有优异的均匀性。
在该制造方法中，从可有效抑制有该基准帘布层56构成的胎体帘布层38的帘线排列的混乱这样的观点出发，优选地设置于该基准帘布层56的小片80的宽度(相当于后述的轮胎周向长度)相同。从轮胎2的生产率的观点出发，优选地设置于该中心部76的一侧的小片80的数量是4以下，更优选是3以下。从轮胎2的均匀性和生产率两方面都提高的观点出发，特别优选在该中心部76的两侧分别设置具有相同宽度的2个小片80。
图4中，双箭头线WA表示基准帘布层56的轮胎周向长度。双箭头线WB表示小片80的周向长度。
在该制造方法中，优选长度WA为20mm以上且100mm以下。通过将该长度WA设定在20mm以上能够适当地维持形成胎体帘布层38的基准帘布层56的数量。由于基准帘布层56具有适当的宽度，所以可有效抑制胎体帘布层38的摆动。在该制造方法中不需要很多的工法以及昂贵的设备。该制造方法具有优异的轮胎2的生产率。该摆动的抑制可进一步提高均匀性。从该观点出发，更优选该长度WA为35mm以上。通过将该长度WA设定在100mm以下，能够适当地维持形成胎体帘布层38的基准帘布层56的枚数。该制造方法能够维持轮胎2的均匀性和生产率。从该观点出发，更优选该长度WA是70mm以下，特别优选是50mm以下。
在该制造方法中，优选长度WB为15mm以上且30mm以下。通过将该长度WB设定在15mm以上，能够在适当地确保小片80和另一个小片80的重合的基础上，能够抑制由该重合形成的重复部分84的轮胎2对均匀性的妨碍。从该观点出发，更优选该长度WB为20mm以上。通过将该长度WB设定在30mm以下能够抑制过度的重合。因为可一种轮胎2的刚性过大因此能够适当地维持该轮胎2的乘坐的舒适性。从该观点出发，更优选该宽度WB是25mm以下。
实施例
下面，虽通过实施例可明确本发明的效果，但并不能基于该实施例的记载解释为对本发明的限定。
【实施例】
带被挤压机成型，并且该带被切断而准备好多个基准帘布层。该基准帘布层的长度是40mm，其宽度是340mm。基准帘布层与其他的基准帘布层接合，并且在基准帘布层的侧缘部上形成缝隙，将该侧缘部分割为两小片。该小片的长度为20mm。基准帘布层顺着环形的成型模的外面而形成胎体帘布层。从具有这样形成的胎体帘布层生胎得到其轮胎尺寸为215/45R17的轮胎。
【比较例1】
准备了其宽度为340mm的标准帘布层。以规定的间隔在该标准帘布层的宽度方向两侧形成缝隙，形成了具有沿轮胎周向延伸的连续部和位于该连续部的两侧的并列于周向的多个小片的胎体帘布层。该小片的宽度是20mm。从具有这样形成的胎体帘布层的生胎得到其轮胎尺寸是215/45R17的轮胎。
【比较例2】
利用挤压机成型为带，并且该带被切断而准备了多个薄片。该基准帘布层的长度为10mm，其宽度为340mm。薄片和其他的薄片接合而形成胎体帘布层。从具有这样形成的胎体帘布层的生胎得到其轮胎尺寸是215/45R17的轮胎。
【均匀性评价】
使用侧抗试验机以JASO C607：2000的均匀性试验条件为基准计测上述规格的轮胎(各20个)的径向力变化(RFV)和牵引力变化(TFV)并得到平均值。将基于该平均值的倒数而得到该结果以比较例1作为100的指数值表示于下表1。该数值表示越大越好。
【量产试制评价】
计测轮胎试制时的尺寸变化的时间。将基于该尺寸变化时间的计测值的倒数而得到的该结果以比较例1为100的指数值表示在下表1中。该数值表示越大越好。
【表1】
表1 评价结果
  实施例   比较例1   比较例2
  RFV   101   100   95
  TFV   110   100   97
  尺寸变化时间   150   100   150
如表1所示，实施例的制造方法具有优异的生产率，而且有该制造方法制造出的轮胎具有优异的均匀性。从该评价结果可知本发明的优异性。
产业上的可利用性
本发明涉及的轮胎的制造方法可适用于各种轮胎的制造方法。

Claims (4)

1.一种轮胎的制造方法，包括以下工序：
准备多个能够成为胎体帘布层的部件的基准帘布层的工序，其中所述基准帘布层包括并列的多个帘线和贴胶橡胶，具有中心部和一对侧缘部；
将基准帘布层与其他的基准帘布层接合的工序；
在所述侧缘部上形成沿宽度方向延伸的缝隙，并将该侧缘部分割为多个小片的工序；
使所述侧缘部沿着环形的成型模的侧面，并且使小片和其他的小片进行部分重合的工序；
在所述基准帘布层上装配其他部件而得到生胎的工序；
在模具内对所述生胎进行加压和加热的工序。
2.根据权利要求1所述的轮胎的制造方法，其中所述基准帘布层的轮胎周向长度是20mm以上。
3.根据权利要求2所述的轮胎的制造方法，其中所述小片的轮胎周向长度是15mm以上且30mm以下。
4.一种轮胎的制造方法，包括以下工序：
准备多个能够成为胎体帘布层的部件的基准帘布层的工序，其中所述基准帘布层包括并列的多个帘线和贴胶橡胶，具有中心部和一对侧缘部；
在所述侧缘部上形成沿宽度方向延伸的缝隙，并将该侧缘部分割为多个小片的工序；
将基准帘布层与其他的基准帘布层接合的工序；
将所述侧缘部沿着环形的成型模的侧面，并且使小片和其他的小片进行部分重合的工序；
在所述基准帘布层上装配其他部件而得到生胎的工序；
在模具内对所述生胎进行加压和加热的工序。
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