CN102056734A - 轮胎的制造方法和制造装置 - Google Patents

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Abstract

通过容易的控制高效率地形成帘线加强层(30)，可以使在整个帘线加强层中波形钢丝帘线(32)的振幅和波长均一。当绕成型鼓(35)卷绕波形钢丝帘线(32)(带状体37)多次以形成筒状的帘线加强层(30)时，使伸长量随着在轴向上远离胎圈芯(12)的设定位置(P)而减小，使预先施加到设定位置(P)附近的波形钢丝帘线(32)的伸长量与远离设定位置(P)的位置处的波形钢丝帘线(32)的根据膨胀变形的伸长量近似，由此使得轮胎中的波形钢丝帘线的振幅和波长中的至少一方在整个帘线加强层(30)中均一。

Description

轮胎的制造方法和制造装置
技术领域
本发明涉及一种轮胎的制造方法和制造装置，其中在胎圈部和胎肩部之间设置由波形钢丝帘线形成的帘线加强层。
背景技术
作为传统轮胎，已知的是，例如如日本特开2006-160053号公报所述的那样，在胎圈部和胎肩部之间局部地设置与胎体层的折叠部重叠的帘线加强层(钢丝胎圈包布)，以防止胎体层的折叠部的端部处的剥离，由此提高胎圈部的耐久性。
以如下方式形成这种帘线加强层：包覆有橡胶的单根钢丝帘线被以振幅和波长大致恒定的波形弯曲，然后螺旋状地直接卷绕在环状(toroidal)的胎体层的折叠部的轴向外侧。然而，在如上所述地形成帘线加强层的情况下，钢丝帘线必须沿着复杂的曲线引导，由此卷绕的控制变得棘手，而且工作效率低下。
为了克服这种问题，已经考虑以如下方式形成筒状的半成品轮胎：例如，如日本特开平11-309789号公报所述的，振幅和波长大致恒定的波形钢丝帘线在筒状的成型鼓上螺旋地卷绕多次，以形成筒状的帘线加强层，通过在筒状的成型鼓上卷绕胎体帘布层等来形成胎体层，并且将一对胎圈芯分别定位在位于胎体层的各端的轴向外侧的设定位置。
发明内容
发明要解决的问题
使如上所述地形成的半成品轮胎环状地膨胀变形，在半成品轮胎的外侧贴付带束层和胎面，以形成未硫化轮胎，对未硫化轮胎进行硫化，以形成成品轮胎。然而，在环状地变形半成品轮胎的处理中，由于帘线加强层随着距胎圈芯的距离的增大而在周向上伸长得较大(也就是，沿径向越向外，帘线加强层伸长越大)，随着距胎圈芯的距离的增大，帘线加强层的波形钢丝帘线的振幅变小，同时其波长变大。因此，在整个帘线加强层，特别是沿径向观察时，波形钢丝帘线的振幅和波长变得非常不均一，导致不能充分提高胎圈部的耐久性的问题。
本发明的目的是提供如下的轮胎的制造方法和制造装置：能够容易控制且高效率地形成帘线加强层，能够使波形钢丝帘线的振幅和波长在整个帘线加强层均一。
用于解决问题的方案
首先，该目的可以通过如下的轮胎的制造方法来实现，该轮胎具有：胎体层，其环状地延伸且在其两端设置有胎圈芯；帘线加强层，其至少部分地配置在胎圈部和胎肩部之间，所述帘线加强层沿周向延伸并且具有呈波形弯曲的波形钢丝帘线；以及胎面，其至少配置在所述胎体层的径向外侧；所述制造方法包括以下步骤：在筒状的成型鼓上卷绕胎体帘布层从而形成筒状的胎体层；将胎圈芯分别设定在所述胎体层的轴向两端的外侧的设定位置；通过以如下方式使波形钢丝帘线绕所述成型鼓卷绕多次而形成筒状的帘线加强层：所述波形钢丝帘线的伸长量随着卷绕位置沿轴向远离相应的胎圈芯的设定位置而减小；通过使筒状的半成品轮胎膨胀变形为大致环状，然后在所述半成品轮胎的外侧贴付至少胎面，而形成未硫化轮胎，其中，所述半成品轮胎由所述胎体层、所述胎圈芯和所述帘线加强层形成；以及硫化所述未硫化轮胎。
其次，该目的可以通过如下的轮胎的制造装置来实现，该轮胎具有：胎体层，其环状地延伸且在其两端设置有胎圈芯；帘线加强层，其至少部分地配置在胎圈部和胎肩部之间，所述帘线加强层沿周向延伸并且具有呈波形弯曲的波形钢丝帘线；以及胎面，其至少配置在所述胎体层的径向外侧；所述制造装置包括：胎体供给部件，其用于供给并在筒状的成型鼓的外侧卷绕胎体帘布层，以形成筒状的胎体层；胎圈芯供给部件，其用于将胎圈芯供给并设定在所述胎体层的轴向两端的外侧的设定位置；帘线供给部件，其用于通过以如下方式使波形钢丝帘线绕所述成型鼓卷绕多次而形成筒状的帘线加强层：所述波形钢丝帘线的伸长量随着距相应的胎圈芯的设定位置的轴向距离的增大而减小；成型部件，其用于通过使筒状的半成品轮胎膨胀变形为大致环状，然后在所述半成品轮胎的径向外侧贴付至少胎面，而形成未硫化轮胎，其中，所述半成品轮胎由所述胎体层、所述胎圈芯和所述帘线加强层形成；以及硫化部件，其用于硫化所述未硫化轮胎，以获得成品轮胎。
发明的效果
当具有如上所述的帘线加强层的筒状的半成品轮胎膨胀变形成环状时，帘线加强层随着距胎圈芯的距离的增大而在周向上伸长得大，由此，使帘线加强层的波形钢丝帘线的振幅变小，同时使波长变大。然而，根据本发明的权利要求1，由于筒状的帘线加强层被形成为使波形钢丝帘线绕成型鼓卷绕多次，同时使伸长量随着在轴向上远离胎圈芯的设定位置而减小，使预先施加到波形钢丝帘线的靠近设定位置的部分的伸长量与远离设定位置的位置处的波形钢丝帘线的根据膨胀变形的伸长量近似。因此，特别是沿径向观察时，轮胎中的波形钢丝帘线的振幅和波长中的至少一方在整个帘线加强层中均一，由此提高了轮胎的性能。
此外，以如下方式形成波形钢丝帘线：直线状的钢丝帘线在绕筒状的成型鼓卷绕时或预先形成为波形。因此，只需要沿着与成型鼓的转动轴线平行的线横向地引导(波形)钢丝帘线，结果，卷绕控制较简单，还可以提高工作效率。可以利用权利要求7所述的装置容易且高效地形成上述轮胎。
利用权利要求2所述的构造，预拉伸波形钢丝帘线的成型操作变得更简单，同时可以有效地使成品轮胎中的波形钢丝帘线的振幅在帘线加强层中均一。利用权利要求3所述的构造，可以使波形钢丝帘线的振幅和波长在整个帘线加强层进一步均一。利用权利要求4所述的构造，预拉伸波形钢丝帘线的成型操作变得更简单，同时可以有效地使成品轮胎中的波形钢丝帘线的波长在帘线加强层中均一。
利用权利要求5所述的构造，可以容易地确保波形钢丝帘线的期望的伸长量，而不设置任何特别地拉伸部件。利用权利要求6所述的构造，可以高效且容易地形成帘线加强层。利用权利要求8所述的构造，可以高效且容易地形成波形钢丝帘线。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的沿轮胎子午线方向截取的轮胎的剖视图；
图2是从图1的箭头I-I的方向观察的局部剖视图；
图3是说明成型鼓处的卷绕操作的示意性侧剖视图；
图4是带成型装置和成型鼓附近的示意性主视图；
图5是带成型装置和成型鼓附近的示意性平面图；
图6是说明波形钢丝帘线的卷绕状态的放大的局部侧剖视图；
图7是说明成型鼓上的卷绕操作的示意性侧剖视图；
图8是说明整型鼓上的成型操作的示意性侧剖视图；
图9是说明硫化装置的硫化操作的主剖视图；
图10是示出本发明的第二实施方式的与图6类似的放大的局部侧剖视图；以及
图11是示出本发明的其它实施方式的与图1类似的沿子午线方向截取的剖视图。
具体实施方式
下文，将基于附图说明根据本发明的第一实施方式。
在图1和图2中，附图标记11表示可以用于例如卡车、巴士等的硫化充气子午线轮胎。该充气子午线轮胎11设置有一对胎圈部13，各胎圈部13中埋设有胎圈芯12，一对侧壁部14分别从胎圈部13沿径向向外延伸。附图标记15表示形成为大致筒状的胎面部。一对胎肩部16位于胎面部15的轴向各端和各侧壁部14的径向外端之间。
充气轮胎11还具有胎体层18，其在一对胎圈芯12之间环状地延伸，以加强侧壁部14和胎面部15。胎体层18的两端绕胎圈芯12和填充胶条(filler)19折叠，填充胶条19的径向内端被胎圈芯12固定，由此，在胎体层18的两端设置胎圈芯12。胎体层18由至少一个胎体帘布层21构成(在本实施方式中为一个胎体帘布层)，胎体帘布层21中埋设有多根沿子午线方向延伸的非伸长性(extensionless)的钢丝帘线20。
由橡胶形成的内衬层22配置在位于胎圈芯12之间的胎体层18的内侧。注意，胎体层18可以由所谓的半帘布层结构(halfply structure)构造，其中胎体层在其中央部位被分开。胎体层18的两端可以终止于胎圈芯的略径向内侧，而不是绕胎圈芯12折叠。在这种情况下，胎圈芯12可以在胎体层的轴向上被分割成轴向内侧部和轴向外侧部，由此胎体层可以被保持在胎圈芯的上述分割部分之间。
在胎体层18的径向外侧配置带束层24和作为胎面的顶部胎面25，在胎体层18的各轴向外侧配置侧部胎面26。带束层24包括至少两个带束帘布层27(在本实施方式中为3个)。在带束帘布层27中，埋设有非伸长性的帘线，帘线以预定的角度相对于轮胎赤道面S倾斜并且相对于轮胎赤道面S沿相互相反的方向布置。
附图标记30表示帘线加强层，其配置在各胎圈部13处且位于胎圈芯12和胎体层18的轴向内侧，各帘线加强层30包括至少一个加强帘布层31(在本实施方式中为1个加强帘布层)。此外，在帘线加强层30(加强帘布层31)中，埋设有以波形(锯齿形)弯曲并且沿周向以螺旋形连续延伸的波形钢丝帘线32，其各螺旋的振幅a和波长λ大致恒定。此外，在轮胎子午线方向上，相邻的波形钢丝帘线32的基线L之间的距离大致恒定，结果，由帘线加强层30进一步加强胎圈部13。
在上述实施方式中，充气子午线轮胎11适用于卡车或巴士，然而，本发明可以适用于如乘用车、航空器或大型施工车辆用轮胎。此外，在上述实施方式中，充气轮胎11为子午线轮胎，然而，本发明可以适用于没有带束层的航空器用斜交轮胎，或代替带束层配置缓冲层(breaker layer)的通用斜交轮胎。如上所述，至少胎面配置在胎体层18的径向外侧。
接着，例如由下述工艺来制造上述充气轮胎11。在图3、图4和图5中，附图标记35表示筒状的成型鼓，其直径可膨胀收缩，且可绕水平轴线转动。当通过接收来自伺服电机(未示出)的转动驱动力而使成型鼓35绕轴线转动时，从配置在成型鼓35的前方的内衬层供给部件36将片状内衬层22供给到成型鼓35，并且绕成型鼓35卷绕所供给的内衬层22，由此形成筒状的内衬层22。
接着，埋设有波形钢丝帘线32的带状体37被供给到成型鼓35(内衬层22)的轴向两端的外侧，并且绕成型鼓35(内衬层22)卷绕多次，由此利用带状体37形成筒状的帘线加强层30。例如可以由图4和图5所示的带成型装置34来形成将供给到成型鼓35的带状体37。
在图4和图5中，附图标记38表示线轴，由单丝或钢铰线形成的钢丝帘线39绕该线轴卷绕多次。从该线轴38送出的钢丝帘线39线性地延伸，向前行进，并且被供给到位于线轴38的前方(下游侧)的弯曲部件40。由于将一制动力施加到线轴38，因此预定的内部张力被施加到张架在线轴38和弯曲部件40之间的钢丝帘线39。
弯曲部件40具有由正齿轮构成的一对齿轮42，齿轮42的转动轴线彼此平行并且在竖直方向上彼此隔开。齿轮42被布置成使得它们的外齿43在彼此隔开预定距离的状态下彼此咬合预定量。附图标记44表示驱动机构，其将驱动力施加到齿轮42，以均一的速度(恒定角速度)驱动齿轮42在相反的方向上转动。当在由驱动机构44使齿轮转动的状态下将上述直线状的钢丝帘线39供给到齿轮42之间时，直线状的钢丝帘线39在通过齿轮42时被外齿43从上下侧挤压，以塑性变形，同时直线状的钢丝帘线39被连续地弯曲成波形，由此直线状的钢丝帘线39变成在竖直面中呈波形弯曲的波形钢丝帘线32。
波形钢丝帘线32的振幅a(从基线L到波的顶点的距离)几乎与各外齿43的咬合量的1/2相等，并且振幅a在长度方向上的任意位置恒定。波形钢丝帘线32的波长λ几乎与相邻2个外齿43之间的沿通过两个齿轮42的转动轴线之间的中点的圆的周向的距离相等，并且波长λ在长度方向上的任意位置恒定(振幅a、波长λ见图6)。
在彼此咬合的外齿43之间设有预定间隔的一对齿轮42与使一对齿轮42以均一速度沿相反的方向转动的驱动机构44构成弯曲部件40整体，其位于后述帘线供给部件65的上游侧，在卷绕波形钢丝帘线之前，该弯曲部件40通过使直线状的钢丝帘线39通过转动的齿轮42之间并且将直线状钢丝帘线39弯曲成波形而使直线状的钢丝帘线形成波形钢丝帘线。通过用齿轮42和驱动机构44构造弯曲部件40，可以高效率且容易地形成波形钢丝帘线32。
应当注意，尽管在上述实施方式中通过一对齿轮42来形成波形钢丝帘线32，但是在本发明中可以如下地形成波形钢丝帘线：设置一对水平圆板，其外缘彼此竖直地重叠；以等间隔隔开的方式固定从下侧圆板的上表面的外缘向上突出的多个销；以等间隔隔开的方式固定从上侧圆板的下表面的外缘向下突出的多个销；以及在这些圆板绕各自的转动轴线沿相反的方向转动的状态下，直线状的钢丝帘线被咬合在互相侵入的销之间，由此连续地将钢丝帘线弯曲成波形。
附图标记48表示能自由转动的横倒辊(lying roller)，其配置在弯曲部件40的前方，横倒辊48的转动轴线与齿轮42的转动轴线平行。使由弯曲部件40形成的波形钢丝帘线32与横倒辊48的外周仅接触大约1/4周，然后将波形钢丝帘线32的方向改变成向下行进。此时，在竖直面内呈波形弯曲的波形钢丝帘线32在弯曲部件40和横倒辊48之间扭转90度，并且在水平面内以波形弯曲。
附图标记49表示辊组，其由配置在横倒辊48的前方和横倒辊48的下方的多个辊50形成，构成该辊组49的辊50中的至少一个辊50被驱动电机(未示出)驱动转动。被横倒辊48扭转90度的波形钢丝帘线32向前行进，同时与构成辊组49的辊50的外周顺次接触。由于辊50的圆周速度与从弯曲部件40排出的波形钢丝帘线32的行进速度相同，因此在波形钢丝帘线32的振幅a和波长λ保持不变的状态下供给波形钢丝帘线32。
附图标记53表示包覆部件，其由配置在辊组49前方的一对包覆辊54形成，包覆辊54能自由转动并且被布置成彼此竖直地间隔开。当在包覆辊54之间供给波形钢丝帘线32和从上下侧夹着波形钢丝帘线32的薄橡胶带55时，薄橡胶带55被包覆辊54挤压，并且在夹着波形钢丝帘线32的状态下与波形钢丝帘线32紧密接触，由此从两侧包覆波形钢丝帘线32。如上所述，形成由波形钢丝帘线32和薄橡胶带55形成的带状体37。这里，由宽度比波形钢丝帘线32的振幅a的2倍稍宽的恒定宽度的带状未硫化橡胶来形成薄橡胶带55，一般地通过砑光辊(calender roll)和挤出机来形成薄橡胶带55。
附图标记58表示送出机构，其配置在包覆部件53的前方。该送出机构58由与辊50平行的多个辊59形成，由驱动电机(未示出)使至少一个辊59以恒定转速转动，也就是至少一个辊59被驱动转动成使得其圆周速度与从包覆辊54排出的带状体37的行进速度相等。带状体37行进，同时与送出机构58的辊59的外周顺次接触，由此，总是以恒定的行进速度将带状体37(波形钢丝帘线32)从送出机构58送出到成型鼓35。
在图4、图5和图6中，附图标记62表示横振机构(traverse-motion mechanism)，其配置在送出机构58和成型鼓35之间。横振机构62包括：引导体63，其平行于成型鼓35的转动轴线延伸；可动引导件64，其被引导体63可移动地支撑并且限定朝向成型鼓35行进的带状体37的位置(成型鼓35的轴向位置)；以及驱动机构，其具有螺旋机构(未示出)、驱动电机等，驱动机构通过使可动引导件64沿着引导体63移动而在成型鼓35的转动轴线方向上横向地移动带状体37。
接着，当横振机构62的可动引导件64在带状体37被从送出机构58供给到成型鼓35时以恒定的速度沿着引导体63行进时，带状体37从轴向外侧朝向轴向内侧绕成型鼓35的外周螺旋地卷绕多次，由此在成型鼓35的外侧形成筒状的帘线加强层30。在如上所述地形成帘线加强层30之后，沿宽度方向切断带状体37。通过使带状体37(波形钢丝帘线32)如上所述地螺旋地卷绕多次而形成帘线加强层30，可以容易且高效率地形成帘线加强层30。注意，可以从轴向内侧朝向轴向外侧绕成型鼓35的外周卷绕带状体37。
这里，在带状体37被横振机构62横向移动的同时从送出机构58供给到成型鼓35并且绕成型鼓35的外周卷绕时，通过使用伺服电机控制成型鼓35的圆周速度使得成型鼓35的圆周速度比从送出机构58送出带状体37的送出速度快，并且使得两者之间的速度差随着带状体37从卷绕开始向卷绕结束移动而逐渐变小。
利用上述控制，在卷绕时，张架在送出机构58和成型鼓35之间的整个带状体37在卷绕紧之前几乎均一地在长度方向上伸长；随着带状体37的卷绕从成型鼓35的轴向外侧行进到轴向内侧(见图6，随着带状体37从始端37a移动到终端37b)，此时长度方向的伸长量逐渐减小，也就是，在后述的最靠近胎圈芯12的设定位置P的位置变为最大；以及，长度方向的伸长量随着在轴向上远离设定位置P而减小。因此，绕成型鼓35卷绕的波形钢丝帘线32的振幅a被调节成随着在轴向上远离胎圈芯12的设定位置P而逐渐增大。波形钢丝帘线32的波长λ随着远离设定位置P而变短。
上述送出机构58、横振机构62和驱动成型鼓35的伺服电机整体上构成帘线供给部件65，其形成筒状的帘线加强层30，使得波形钢丝帘线32(带状体37)从胎圈芯12的设定位置P绕成型鼓35卷绕多次，同时伸长量随着在轴向上远离胎圈芯12的设定位置P而减小。上述伸长量可以连续地减小或者可以对于每一圈或每多圈以阶梯方式减小。
这里，通过使用上述伸长前振幅a恒定的波形钢丝帘线32(宽度恒定的带状体37)作为波形钢丝帘线，并且通过使在设定位置P、更具体地是最靠近设定位置P的径向内端的位置处卷绕的波形钢丝帘线32的振幅a近似为位于充气轮胎11的帘线加强层30的径向最外侧位置的波形钢丝帘线32的振幅a，可以将波形钢丝帘线32伸长前的振幅a设定为恒定值。波形钢丝帘线32的成型操作变得容易，同时，可以有效地使充气轮胎11的波形钢丝帘线32的振幅a在帘线加强层30内均一。
此外，在使用伸长前振幅a恒定的波形钢丝帘线32，并且如关于充气轮胎11所述的那样使相邻的波形钢丝帘线32的基线L之间的距离大致相等时，带状体37在靠近设定位置P的位置极大地伸长，如图6所示，在带状体37的侧端之间出现间隙66。然而，上述间隙66随着远离设定位置P而逐渐变窄。
利用上述构造，在制造充气轮胎11之后，使相邻的波形钢丝帘线32的基线L之间的距离大致相等，并且帘线加强层30中的波形钢丝帘线32的分布均一，由此提高了帘线加强层30的加强效果。注意，可以在使波形钢丝帘线32的振幅a通过拉伸逐渐增大的带状体37的各侧端彼此接触的状态下，绕成型鼓35卷绕带状体37。在这种情况下，相邻的波形钢丝帘线32的基线L之间的距离根据位置不同而稍有不同。
此外，为了避免产生如上所述的间隙66，可以在通过使包覆波形钢丝帘线32的薄橡胶带55的卷绕开始处的宽度变宽并且使包覆波形钢丝帘线32的薄橡胶带55的宽度朝向卷绕结束端侧变窄而在使所形成的带状体37的各侧端彼此接触的状态下，绕成型鼓35卷绕所形成的带状体37。可替换地，可以采用宽度恒定的带状体37，在使带状体37的各侧端的重叠量随着带状体37远离设定位置P而增大的状态下，绕成型鼓35卷绕宽度恒定的带状体37。
此外，在采用上述伸长前的振幅a和波长λ在长度方向上的任意位置恒定的波形钢丝帘线32作为波形钢丝帘线的情况下，优选地，使在最靠近设定位置P的位置处卷绕的波形钢丝帘线32的振幅a和波长λ两者与在完成充气轮胎11的状态下位于帘线加强层30的径向最外侧的波形钢丝帘线32的振幅a和波长λ几乎相等或大致相等，使得波形钢丝帘线32的振幅a和波长λ在整个帘线加强层30可以加强并且均一。
此外，在通过提供以恒定速度朝向成型鼓35送出带状体37(波形钢丝帘线32)的送出机构58而使张架在送出机构58和成型鼓35之间的整个波形钢丝帘线32(带状体37)均一地伸长，并且改变成型鼓35的圆周速度的情况下，可以以简单且可靠的方式使波形钢丝帘线32(带状体37)伸长期望的量，而不需要特别的拉伸部件。
这里，可以使送出机构58和成型鼓35之间的波形钢丝帘线32延伸成使得，除了将成型鼓35的圆周速度保持为恒定速度之外，构成送出机构58的辊59设置有通过电压控制能够将制动力改变成任意值的电磁制动器，并且如具有上述拉伸的情况那样，将来自电磁制动器的制动力在变化的状态下施加到送出机构58的辊。在这种情况下，在送出机构58和包覆部件53之间形成带状体37的花彩弧(festoon)，以使花彩弧吸收两者之间的带状体37的行进速度的差。此外，可以采用如下构造：在行进期间，使波形钢丝帘线32例如在弯曲部件40和送出机构58之间预先拉伸，并且使伸长的波形钢丝帘线32直接绕成型鼓35卷绕。
应当注意，尽管在上述实施方式中，一根波形钢丝帘线32被包覆薄橡胶带55，以形成带状体37，并且绕成型鼓35卷绕所形成的带状体37，然而本发明中可以采用如下构造：结合少量的波形钢丝帘线32、例如2～5根波形钢丝帘线；这些波形钢丝帘线32被薄橡胶带55包覆以形成带状体37；以及，绕成型鼓35卷绕该带状体37。可替换地，可以将一根或少量的裸的，也就是不包覆橡胶的波形钢丝帘线32，或者一根周围包覆厚橡胶的波形钢丝帘线32供给到成型鼓35并且绕成型鼓35卷绕。
尽管在上述实施方式中，通过弯曲部件40将直线状的钢丝帘线39弯曲成波形，以形成波形钢丝帘线32，然后在使波形钢丝帘线32(带状体37)伸长的状态下绕成型鼓35卷绕波形钢丝帘线32(带状体37)，然而本发明可以采用如下构造：将直线状的钢丝帘线39供给到成型鼓35，直线状的钢丝帘线39在被弯曲成波形的同时在成型鼓35上伸长并且同时绕成型鼓35卷绕波形钢丝帘线32。
尽管在上述实施方式中带状体37(波形钢丝帘线32)绕成型鼓35螺旋状地卷绕多次，但是本发明可以以如下方式在成型鼓35上卷绕带状体37(波形钢丝帘线32)多次：带状体37(波形钢丝帘线32)绕成型鼓35在大致周向上以略小于一圈的角度卷绕，然后以剩余的角度绕成型鼓35对角地卷绕；卷绕位置以大约带状体37的宽度移动到轴向内侧的位置；这些步骤重复多次。由于仅通过沿着与成型鼓35的转动轴线平行的线横向引导带状体37(波形钢丝帘线32)就足以进行绕成型鼓35卷绕带状体37，因此可以容易地进行引导控制。
再次，在图3、图4和图5中，附图标记70表示胎体供给部件，其配置在成型鼓35的前方，并且以如下方式形成筒状的胎体层18：在将内衬层22和帘线加强层30(波形钢丝帘线32)卷绕到成型鼓35之后，将片状胎体帘布层21供给到成型鼓35(内衬层22和帘线加强层30)的外侧，并且绕成型鼓35(内衬层22和帘线加强层30)卷绕片状胎体帘布层21。
接着，利用缩径部件(未示出)如虚线所示地缩小胎体层18的位于设定位置P的轴向外侧的直径，胎圈芯供给部件71将具有填充胶条19的胎圈芯12传送到胎体层18的轴向两端的外侧的设定位置P，在该实施方式中传送到通过缩径而形成于胎体层18的台阶。
应当注意，可以在绕成型鼓35卷绕胎体帘布层21且形成筒状的胎体层18之前或者在将胎圈芯12设定在位于胎体层18的轴向两端的外侧的设定位置P之前，进行上述帘线加强层30的卷绕。此外，可以实施这些步骤，而不特别地限制其顺序。
接着，通过未示出的折叠机构如图7所示地绕胎圈芯12折叠位于胎圈芯12的轴向外侧的胎体层18，接着由如图4所示的侧部胎面供给部件72将片状的侧部胎面26供给到成型鼓35(胎体层18)的外侧并且绕成型鼓35(胎体层18)的外侧卷绕片状的侧部胎面26，由此形成筒状的侧部胎面26。因此，绕成型鼓35形成具有内衬层22、帘线加强层30、胎体层18、胎圈芯12、填充胶条19和侧部胎面26的筒状的半成品轮胎73(生胎)。
接着，由未示出的传送部件将半成品轮胎73从成型鼓35传送到图8所示的整型鼓77，由整型鼓77的胎圈锁定机构78从半成品轮胎73的径向内侧保持半成品轮胎73；使胎圈锁定机构78互相接近；将空气供给到半成品轮胎73的内部；以及将半成品轮胎73膨胀变形成大致环形的截面形状。此时，由未示出的带成型鼓(band forming drum)形成的并且包括带束层24和顶部胎面25的带束胎面带(band)79经由传送部件80传送到半成品轮胎73的径向外侧，并且贴付到半成品轮胎73的径向外侧，由此形成未硫化轮胎81。
上述整型鼓和传送部件80整体构成使半成品轮胎73膨胀变形为环状的成型部件82，并且在半成品轮胎73的径向外侧贴付至少胎面(在本实施方式中为带束层24和顶部胎面25)，并且形成未硫化轮胎81。注意，可以由单级型(single-stage type)鼓形成未硫化轮胎81。在这种情况下，该鼓用作成型鼓和成型部件。此外，在本发明中，可以在整型鼓77处绕胎圈芯12折叠胎体层18。
在未硫化轮胎81用于制造斜交轮胎的情况下，将缓冲层和胎面或只将胎面贴付到成型鼓35上的半成品轮胎73，形成未硫化轮胎81，并且将未硫化轮胎81膨胀变形为环状。在如上所述地形成未硫化轮胎81之后，由未示出的传送部件将未硫化轮胎81传送到硫化部件88，如图9所示，硫化部件88包括下侧模具85、上侧模具86和扇形模具87，由硫化部件88对未硫化轮胎81进行硫化，由此形成环状的充气轮胎11。注意，可以利用具有竖直分开的两个模具的硫化部件对未硫化轮胎81进行硫化。
这里，在上述半成品轮胎73(未硫化轮胎81)膨胀变形为大致环状之后，帘线加强层30由筒状的变形为凸缘状，帘线加强层30随着远离胎圈芯12而在周向上伸长得较大(沿径向越向外，帘线加强层30伸长得越大)，因此，随着远离胎圈芯12，构成帘线加强层30的波形钢丝帘线32的振幅a变小且波长λ变大。
因此，在本实施方式中，当通过如上所述地使波形钢丝帘线32(带状体37)在长度方向伸长的状态下绕筒状的成型鼓35卷绕波形钢丝帘线32(带状体37)多次来形成筒状的帘线加强层30时，使波形钢丝帘线32的伸长量随着在轴向上远离胎圈芯12的设定位置P而逐渐减小。
结果，使预先施加到设定位置P附近的波形钢丝帘线32的伸长量与根据膨胀变形在远离设定位置P的位置处的波形钢丝帘线32的伸长量近似。这使得可以使充气轮胎11中的波形钢丝帘线32的振幅和波长中的至少任意一个均一，也就是，特别是当沿径向观察时，在如上所述的波形钢丝帘线32伸长前的振幅a恒定的情况下，上述振幅均一，在振幅a和波长λ两者恒定的情况下，整个帘线加强层30的振幅和波长均一，由此可以提高轮胎的性能。
此外，在本实施方式中，在绕成型鼓35卷绕时或卷绕之前，将直线状的钢丝帘线39弯曲成波形以形成波形钢丝帘线32。因此，在卷绕时仅需要沿着与成型鼓35的转动轴线平行的线横向地引导波形钢丝帘线32(钢丝帘线39)，结果，卷绕时的控制等变得容易，并且可以提高工作效率。注意，为了使振幅a均一，也可以采用伸长前的振幅a从始端37a朝向终端37b逐渐增大的波形钢丝帘线32作为波形钢丝帘线。
接着，将基于附图说明根据本发明的第二实施方式。
在第二实施方式中，如图10所示，形成如下带状体92：伸长前波长λ恒定而振幅a从始端37a朝向终端37b逐渐减小。此后，带状体92在成型鼓35和送出机构58之间在长度方向上伸长的状态下绕成型鼓35卷绕多次，在成型鼓35的外侧形成筒状的帘线加强层93。此时，上述伸长量从带状体92的始端92a朝向终端92b减小，也就是，伸长量在最靠近胎圈芯12的设定位置P的位置最大，且随着在轴向上远离设定位置P而逐渐减小。
结果，绕成型鼓35卷绕的带状体92(波形钢丝帘线94)的波长λ通过上述伸长随着远离设定位置P而变短。此后，通过与上述操作类似的操作来制造充气轮胎11。在这些操作过程中，将半成品轮胎73(未硫化轮胎81)膨胀变形为大致环状，将帘线加强层93从筒状变形为凸缘状。结果，帘线加强层93随着远离胎圈芯12而在周向上伸长得较大(沿径向越向外，伸长得越大)。
此时，预先施加到设定位置P附近的波形钢丝帘线94的伸长量与根据膨胀变形在远离设定位置P的位置处的波形钢丝帘线94的伸长量近似。结果，特别是沿径向观察时，使充气轮胎11中的波形钢丝帘线94的波长λ在整个帘线加强层93均一，由此可以提高轮胎的性能。
这里，优选地，上述伸长量调节成使得，在最靠近设定位置P的位置处卷绕的波形钢丝帘线94的波长取λ与在充气轮胎11的状态下位于帘线加强层93的径向最外侧的波形钢丝帘线94的波长近似的值。利用该调节，可以有效地使充气轮胎11的波形钢丝帘线94的波长λ在帘线加强层93中均一。此外，由于波形钢丝帘线94伸长前的波长λ恒定，因此，波形钢丝帘线94的成型操作变得容易。
这里，可以容易地成型上述振幅从始端92a朝向终端92b减小的波形钢丝帘线94(带状体92)，例如，在第一实施方式中所述的弯曲部件40设置有距离调节机构，该距离调节机构包括螺旋机构、电机等，距离调节机构通过使一对齿轮42彼此靠近或分离来改变齿轮42的转动轴线之间的距离；通过距离调节机构使齿轮42彼此远离；以及齿轮42的外齿43之间的距离随着波形钢丝帘线94的形成的进行而逐渐增大。注意，第二实施方式的其他构造和操作与上述第一实施方式的几乎相同。
注意，尽管在上述实施方式中，帘线加强层30被配置在胎圈芯12的轴向内侧的胎圈部13处，在本发明中，如图11所示，可以使代替帘线加强层30的帘线加强层97在与胎体层18的折叠部17重叠的状态下配置在胎圈芯12的轴向外侧的胎圈部13处。在这种情况下，帘线加强层97形成为使得在成型鼓35上形成胎体层18并且将胎圈芯12设定在设定位置P，更具体地，所形成的胎体层18绕胎圈芯12折叠，然后卷绕带状体37。
在本发明中，帘线加强层30和帘线加强层97均可分别配置在胎圈芯12的轴向内侧和轴向外侧。可替换地，它们可以配置在填充胶条19和胎体层18之间。帘线加强层可以被配置在轮胎的宽度最大的位置附近，或者配置在胎肩部16与轮胎的宽度最大的位置之间，也就是只需要使帘线加强层配置在至少部分地位于胎圈部13和胎肩部16之间。在实施方式中，通过将带状体37、92的成型部件与成型鼓35直接连接，而使带状体37、92在成型之后立即绕成型鼓35直接卷绕。然而，在本发明中，可以使带状体37、92在成型之后卷绕成卷，且暂时地存储；然后根据需要将存储的卷状的带状体展开，并且绕成型鼓35卷绕展开的带状体。
产业上的可利用性
本发明适用于如下的轮胎工业领域：在胎圈部和胎肩部之间配置包括波形钢丝帘线的帘线加强层。
附图标记说明
11  充气轮胎
12  胎圈芯
13  胎圈部
16  胎肩部
18  胎体层
21  胎体帘布层
25  胎面
30  帘线加强层
32  波形钢丝帘线
35  成型鼓
39  钢丝帘线
40  弯曲部件
42  齿轮
43  外齿
44  驱动机构
58  送出机构
65  帘线供给部件
70  胎体供给部件
71  胎圈芯供给部件
73  半成品轮胎
81  未硫化轮胎
82  成型部件
88  硫化部件
92  带状体
93  帘线加强层
94  波形钢丝帘线
P  设定位置
a  振幅
λ 波长

Claims (8)

1.一种轮胎的制造方法，所述轮胎具有：胎体层，其环状地延伸且在其两端设置有胎圈芯；帘线加强层，其至少部分地配置在胎圈部和胎肩部之间，所述帘线加强层沿周向延伸并且具有呈波形弯曲的波形钢丝帘线；以及胎面，其至少配置在所述胎体层的径向外侧；所述制造方法包括以下步骤：
在筒状的成型鼓上卷绕胎体帘布层从而形成筒状的胎体层；
将胎圈芯分别设定在所述胎体层的轴向两端的外侧的设定位置；
通过以如下方式使波形钢丝帘线绕所述成型鼓卷绕多次而形成筒状的帘线加强层：所述波形钢丝帘线的伸长量随着距相应的胎圈芯的设定位置的轴向距离的增大而减小；
通过使筒状的半成品轮胎膨胀变形为大致环状，然后在所述半成品轮胎的外侧贴付至少胎面，而形成未硫化轮胎，其中，所述半成品轮胎由所述胎体层、所述胎圈芯和所述帘线加强层形成；以及
硫化所述未硫化轮胎。
2.根据权利要求1所述的轮胎的制造方法，其特征在于，
在伸长前的状态下，所述波形钢丝帘线的振幅恒定，以及
使所述波形钢丝帘线的卷绕在最靠近所述设定位置的部分的振幅与所述波形钢丝帘线的位于在成品轮胎的状态下所述帘线加强层的径向最外侧的部分的振幅近似。
3.根据权利要求2所述的轮胎的制造方法，其特征在于，
在伸长前的状态下，所述波形钢丝帘线的波长也恒定，以及
使所述波形钢丝帘线的卷绕在最靠近所述设定位置的部分的振幅和波长与所述波形钢丝帘线的位于在成品轮胎的状态下所述帘线加强层的径向最外侧的部分的振幅和波长大致相同。
4.根据权利要求1所述的轮胎的制造方法，其特征在于，
在伸长前的状态下，所述波形钢丝帘线的波长恒定，以及
使所述波形钢丝帘线的卷绕在最靠近所述设定位置的部分的波长与所述波形钢丝帘线的位于在成品轮胎的状态下所述帘线加强层的径向最外侧的部分的波长近似。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的轮胎的制造方法，其特征在于，在设置总是以恒定的送出速度将所述波形钢丝帘线送出到所述成型鼓的送出机构的情况下，通过改变所述成型鼓的圆周速度而使张架在所述送出机构和所述成型鼓之间的波形钢丝帘线均一地伸长。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的轮胎的制造方法，其特征在于，通过螺旋地卷绕所述波形钢丝帘线多次来形成所述帘线加强层。
7.一种轮胎的制造装置，所述轮胎具有：胎体层，其环状地延伸且在其两端设置有胎圈芯；帘线加强层，其至少部分地配置在胎圈部和胎肩部之间，所述帘线加强层沿周向延伸并且具有呈波形弯曲的波形钢丝帘线；以及胎面，其至少配置在所述胎体层的径向外侧；所述制造装置包括：
胎体供给部件，其用于供给并在筒状的成型鼓的外侧卷绕胎体帘布层，以形成筒状的胎体层；
胎圈芯供给部件，其用于将胎圈芯供给并设定在所述胎体层的轴向两端的外侧的设定位置；
帘线供给部件，其用于通过以如下方式使波形钢丝帘线绕所述成型鼓卷绕多次而形成筒状的帘线加强层：所述波形钢丝帘线的伸长量随着距相应的胎圈芯的设定位置的轴向距离的增大而减小；
成型部件，其用于通过使筒状的半成品轮胎膨胀变形为大致环状，然后在所述半成品轮胎的径向外侧贴付至少胎面，而形成未硫化轮胎，其中，所述半成品轮胎由所述胎体层、所述胎圈芯和所述帘线加强层形成；以及
硫化部件，其用于硫化所述未硫化轮胎，以获得成品轮胎。
8.根据权利要求7所述的轮胎的制造装置，其特征在于，所述制造装置还包括弯曲部件，其位于所述帘线供给部件的上游侧，所述弯曲部件具有驱动机构和一对齿轮，所述一对齿轮以在互相咬合的外齿之间具有预定间隔的方式配置，所述驱动机构用于使这些齿轮以均一的速度沿相反的方向转动，其中，在卷绕所述波形钢丝帘线之前，所述弯曲部件通过使直线状的钢丝帘线通过转动的齿轮之间而将所述直线状的钢丝帘线弯曲成波形，从而使所述直线状的钢丝帘线形成为所述波形钢丝帘线。
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