CN102275318A - 充气轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气轮胎及其制造方法，能有效地防止在胎面胶的外表面产生剥落等成形不良。制造充气轮胎的方法包括：将具有胎面胶的生胎成形的成形工序；将生胎硫化成形的硫化工序。成形工序包括将带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状卷绕将胎面胶成形的工序。硫化工序利用具有以下胎面胶成型面的硫化模具进行，该胎面胶成型面通过将沿胎面胶的宽度方向延伸的多个组合模板在轮胎周向上连接从而沿轮胎周向连续，而且由相邻的组合模板的接合面形成沿轮胎轴向延伸的多条分型线。胎面胶成型面的分型线的间距(L)、与卷绕在胎面胶的最外侧的橡胶带(S)的螺旋间距(W)之比(L/W)为大于0且3以下。

Description

充气轮胎及其制造方法

技术领域

本发明涉及具有将橡胶带以螺旋状卷绕所形成的胎面胶的充气轮胎及其制造方法，详细地涉及能够有效地防止在胎面胶的外表面产生剥落等成形不良的技术。

背景技术

近年，为了消除库存提高生产性而提出有各种将宽度窄的带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状进行卷绕，将胎面胶成形的绕带工法。这样的绕带工法与以往的被一体挤压的胎面胶相比，由于没有连接部因此具有提高轮胎均匀性的优点。

图13表示用绕带工法制造的胎面胶a硫化前的状态的剖视图。从图13可知，由于这种胎面胶a是将橡胶带s以螺旋状卷绕重叠，因此会在外表面上留下凸凹。因此在用硫化模具成形的情况下，会在凹部b中存留空气从而易产生剥落等成形不良。

为了解决这样的问题而考虑通过在硫化模具的胎面胶成型面上设置多个排气孔，对残存空气进行抽真空来抑制剥落。然而，在这样的方法中，会在胎面外表面形成很多被排气孔吸出的挤出胶从而影响美观。另外，为了切除挤出胶而需要很多工序。

本申请人提出了例如下述专利文献1至5。这些技术记载了将在胎面胶的宽度方向上分割的组合模板对齐而形成了胎面胶成型面的硫化模具。这样的胎面胶成型面能够从组合模板间微小的接合面中排出空气从而抑制产生剥落。

专利文献1：日本特开2009-023231号公报

专利文献2：日本特开2009-148992号公报

专利文献3：日本特开2007-144997号公报

专利文献4：日本特开2008-087428号公报

专利文献5：日本特开2008-114475号公报

然而，发明人发现对于用绕带工法制造的胎面胶而言，上述专利文献1至5的技术在抑制剥落方面还存在进一步改进的余地。

发明人反复专心研究的结果发现，对于用使外表面所形成的凹部沿轮胎周向连续的绕带工法制造的胎面胶，以特定的间距使由沿轮胎轴向延伸的组合模板的接合面形成的分型线交叉是非常有效的，从而完成了本发明。

发明内容

如上所述，本发明的主要目的在于提供一种充气轮胎及其制造方法，能够有效地防止在胎面胶的外表面产生的剥落等成形不良。

本发明中技术方案1的发明是一种充气轮胎的制造方法，是制造充气轮胎的方法，包括将具有胎面胶的生胎成形的成形工序、和将该生胎硫化成形的硫化工序，该充气轮胎的制造方法的特征在于，上述成形工序包括将带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状卷绕，将上述胎面胶成形的工序，上述硫化工序利用具有以下胎面胶成型面的硫化模具进行，该胎面胶成型面通过将沿上述胎面胶的宽度方向延伸的多个组合模板在轮胎周向上连接从而沿轮胎周向连续，并且由相邻的上述组合模板的接合面形成了沿轮胎轴向延伸的多条分型线，并且上述胎面胶成型面的上述分型线的间距L、与卷绕在上述胎面胶的最外侧的橡胶带的螺旋间距W之比L/W，是大于0且3以下。

另外，技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的充气轮胎的制造方法的基础上，上述比L/W是0.5以上且2.5以下。

另外，技术方案3所述的发明是在技术方案1所述的充气轮胎的制造方法的基础上，上述比L/W是0.7以上且2.0以下。

另外，技术方案4所述的发明是一种充气轮胎，是用硫化模具成形的充气轮胎，该硫化模具在将胎面胶成形的胎面胶成型面上具有沿轮胎轴向延伸的接合面形成的分型面，该充气轮胎的特征在于，上述胎面胶由将带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状卷绕而成形的橡胶带卷绕体构成，并且在上述胎面胶上划分多个花纹块，在上述花纹块的踏面上至少包括一个交叉部，该交叉部是指上述橡胶带的端缘描绘的线状图案、与经由上述分型面吸出的沿轮胎轴向延伸的飞边的交叉部。

另外，技术方案5所述的发明是在技术方案4所述的充气轮胎的基础上，上述交叉部设置在距离上述花纹块的上述踏面的边缘7mm以内的踏面外周区域。

另外，技术方案6所述的发明是在技术方案4所述的充气轮胎的基础上，上述交叉部设置在距离上述花纹块的上述踏面的边缘5mm以内的踏面外周区域。

另外，技术方案7所述的发明是在技术方案6所述的充气轮胎的基础上，上述交叉部在上述踏面外周区域设置有多个。

本发明的制造充气轮胎的方法包括将具有胎面胶的生胎成形的成形工序、和将该生胎硫化成形的硫化工序。在成形工序中包括将带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状卷绕将胎面胶成形的工序。另外，在硫化工序中，用具有以下胎面胶成型面的硫化模具来进行，该胎面胶成型面通过将沿胎面胶的宽度方向延伸的多个组合模在轮胎周向上连接从而沿轮胎周向连续，而且由相邻的组合模的接合面形成了沿轮胎轴向延伸的多条分型线。

这样，在制造本发明的充气轮胎的方法中，针对在生胎的外表面沿轮胎周向延伸的凹部，能够使硫化模具的沿轮胎轴向延伸的组合模的分型线交叉。因此能够将残存在硫化模具与凹部之间的空气从接合面排出，从而抑制产生剥落。

而且，通过将胎面胶成型面的分型线的间距L、与卷绕在胎面胶的最外侧的橡胶带的螺旋间距W之比L/W，限定在一定的范围内，由此能够遍布轮胎周向均匀且可靠地将残存于凹部的空气排出。

附图说明

图1是利用本实施方式的制造方法得到的充气轮胎的剖视图。

图2是图1的胎面部的展开图。

图3是图1的生胎的局部俯视图。

图4是橡胶带的立体图。

图5是硫化模具的剖视图。

图6是组合模块的立体图。

图7是图6的主视图。

图8是图7的A-A剖视图。

图9是表示组合模的分型线的生胎的胎面部的展开图。

图10是表示形成于胎面胶的飞边的剖视图。

图11是放大表示形成飞边的花纹块的展开图。

图12(a)、(b)、(c)以及(d)是比较例的生胎的胎面展开图。

图13是利用绕带工法制造的生胎的局部剖视图。

图中符号说明：1M...生胎；2G...胎面胶；16...硫化模具；22...胎面胶成型面；28...组合模板；38...接合面；39...分型线。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的一个实施方式。

利用本实施方式的制造方法得到的充气轮胎1，如图1所示表示了轿车用子午线轮胎的情况，该充气轮胎1包括：环状的胎体6，其从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5；带束层7，其配置在该胎体6的径向外侧。

上述胎体6至少由一枚胎体帘布6A形成，该胎体帘布6A具有：主体部6a，其从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5；折返部6b，其与该主体部6a连接并且卷绕在胎圈芯5的周围。另外，在胎体帘布6A的主体部6a与折返部6b之间配置有从胎圈芯5向轮胎径向外侧延伸的胎圈三角胶8，从而胎圈部4被适当地加强。上述带束层7例如由两枚带束层帘布7A和7B形成，它们是将由钢构成的带束层帘线相对于轮胎赤道C例如以10～35度的角度排列而成。

另外，上述充气轮胎1包括：胎面胶2G，其配置在带束层7的外侧；胎侧胶3G，其在胎侧部3上且配置在胎体6的轮胎轴向外侧；内衬胶9G，其由配置在胎体6的内侧的非透气性橡胶构成；边口胶4G，其配置在胎圈部4且在胎体6的轮胎轴向外侧，能够与未图示的轮辋接触具有优越的抗磨损性。

如图2所示，在本实施方式的胎面胶2G上形成包括：沿轮胎周向延伸的纵主沟11、和与该纵主沟11相交的横沟12。通过上述纵主沟11和横沟12而在胎面胶2G上划分有多个花纹块B。

在本实施方式中，上述纵主沟11的构成包括：配置在轮胎赤道C两侧的一对内纵主沟11A、和配置在该内纵主沟11A的轮胎轴向外侧的一对外纵主沟11B。另外，上述横沟12的构成包括：多个内横沟12A，它们横亘于内、外纵主沟11A、11B之间；多个外横沟12B，它们从外纵主沟11B延伸到胎面端2t。由此，在胎面胶2G上形成有花纹块/花纹条图案的胎面花纹，该花纹块/花纹条图案的胎面花纹包括：在轮胎赤道C上延伸的中央花纹条R、配置在该中央花纹条R两侧内花纹块B1、配置在该内花纹块B1的轮胎轴向外侧的外花纹块B2。

接下来，如图3所示，本实施方式的充气轮胎1的制造方法包括：将具有胎面胶2G的生胎1M成形的成形工序、和将该生胎1M硫化成形的硫化工序。

在上述成形工序中，按照惯例是使用未图示的成形鼓将生胎1M成形。该生胎1M包括：上述胎圈芯5、上述胎体帘布6A、上述带束层7、上述边口胶4G、上述内衬胶9G、上述胎侧胶3G以及上述胎面胶2G，该生胎1M形成为环状。

另外，如图3、图4所示，本实施方式的成形工序包括：将宽度窄的带状未硫化的橡胶带S沿轮胎周向以螺旋状卷绕将胎面胶2G成形的工序。在该工序中，例如，通过将厚度t为0.3～3.0mm，宽度W1为5.0～30.0mm左右的橡胶带S，例如直接卷绕重叠在生胎1M的带束层7的外表面等，由此形成胎面胶2G。由于这样的胎面胶2G消除了在以往的一体挤压的胎面胶上形成的连接部(接缝)，因此有助于提高轮胎的均匀性。另一方面，由于胎面胶2G是将橡胶带S以螺旋状进行重叠卷绕，因此在其外表面形成有沿轮胎周向延伸的多个凹部15A和凸部15B。

在本说明书中，“未硫化”是指未达到完全硫化的所有的状态。因此半硫化乃至硫化了一部分的橡胶部件也包含在上述“未硫化”的概念中。

如图5所示，在上述硫化工序中，使用具有形成生胎1M的外表面的型腔23的硫化模具16，将生胎1M硫化成形。本实施方式的硫化模具16的构成例如包括：具有一方的胎侧成型面21a的下型17、具有另一方的胎侧成型面21b的上型18、具有胎面胶成型面22的胎面成型模具19、以及能够保持生胎1M的胎圈部4的一对胎圈环20。

该硫化模具16通过将上述下型17、上述上型18、上述胎面成型模具19以及上述胎圈环20相互嵌合，从而形成上述型腔23。配置在该型腔23内的生胎1M，按照惯例是通过被供给了高压流体的气袋24的膨胀，来按压型腔23进行硫化成形。

本实施方式的胎面成型模具19构成为：通过将沿轮胎周向均匀地分割的多个、在本实施方式中是9个组合模块26，在轮胎周向上连接，从而以环状连续的模具。

如图6、图7以及图8所示，各组合模块26的构成包括：在径向内侧面凹入设置有沟部29的截面大致“コ”字形的支架27、和保持在该支架27的沟部29中的多个组合模板28。

如图7所示，上述沟部29形成为包括：底面29a，其由与经过轮胎赤道C的轮胎赤道面呈直角并且沿胎面胶成型面22的切线方向延伸的平面构成；内壁面29b，其从该底面29a的宽度方向的两端向径向内侧延伸。

另外，在上述底面29a上沿轮胎轴向隔开距离设置多个凸条30，该凸条30具有向径向内侧突出并且在其内端侧宽度增大的突出部30a。该凸条30形成为从支架27的周向的一端侧S1朝向另一端侧S2，沿着上述底面29a以直线状延伸。

如图6和图7所示，上述组合模板28形成为沿胎面胶2G(如图5所示)的宽度方向延伸的薄板状，其形成为包括：形成胎面胶成型面22的径向内侧的内周面28a；位于该内周面28a的相反侧并与支架27的底面29a抵接的外表面28b；与在周向上相邻的组合模板28相接的第一侧面28c；与支架27的内壁面29b抵接的第二侧面28d。

另外，如图6、图8所示，各组合模板28的外表面28b由平面构成，与上述支架27的底面29a抵接配置。这样的组合模板28与外表面28b形成为圆弧状的相比，能够抑制制造成本。

另外，在组合模板28的外表面28b上设置有凹部37，该凹部37向径向内侧凹入，并且能够插入支架27的凸条30。由此多个组合模板28被支架27保持。

此外，在组合模板28的外表面28b上设置有多个向径向内侧凹入设置的切缺槽33。如图6所示，配置在一个组合模块26上的多个组合模板28的切缺槽33以直线状连通。如图6和图8所示，在这些切缺槽33中插入螺旋轴34，在其两端例如经由垫圈31与螺母35螺纹接合。由此，多个组合模板28被束缚为一体。另外，多个组合模板28例如通过朝向支架27插入的销等固定件(省略图示)，由此被定位、固定于支架27。另外，支架27与组合模板28的固定不限于这样的方式，例如也可以在将多个组合模板28束缚为一体后，以悬浮于支架27的成型模具中的状态安装，浇入铝合金等熔融金属，与支架27的成形同时将组合模板28固定。

另外，在被束缚的组合模板28的内周面28a上形成沿周向延伸的圆弧状的胎面胶成型面22，如图7所示，设置向胎面胶2G侧突出的多个突出片32。该突出片32形成胎面胶2G的纵主沟11和横沟12反转的图案，在硫化成形过程中，通过按压生胎1M(如图5所示)来形成该纵主沟11和横沟12。

在本实施方式中，例示了在多个组合模板28被保持于支架27后，用螺旋轴34进行束缚的情况，但例如也可以是在被螺旋轴34束缚后，保持于支架27。在这种情况下，由于上述切缺槽33是从组合模板28的外表面28b凹入设置的，因此能够容易地将上述螺旋轴34从上述组合模板28的外表面28b插通，并且能够容易地进行多个组合模板28的对位。

另外，如图8所示，在形成上述内周面28a的胎面胶成型面22上，通过接合面38形成沿轮胎轴向延伸的多条分型线39，所述接合面38是通过使相邻的组合模板28的第一侧面28c、28c相互对置所形成的。该分型线39例如作为0.01～0.1mm的微小的间隙而出现在胎面胶成型面22上。

图9表示了显示出组合模板28的分型线39的生胎1M的胎面部的展开图。本实施方式的分型线39的周向的间距L、与卷绕在上述胎面胶2G的最外侧的橡胶带S的螺旋间距W之比L/W，被限定为大于0且3以下。在此，螺旋间距W为相邻的橡胶带S的端缘Se、Se间的轮胎轴向的距离。另外，在分型线39的间距L和/或橡胶带S的螺旋间距W非恒定不变的情况下，则为各自的平均值。

具有以上构成的胎面成型模具19，如图5所示，在硫化工序中，将胎面胶2G按压于胎面胶成型面22，残存在胎面胶成型面22与胎面胶2G之间的空气，从微小的间隙即组合模板28的分型线39(如图8、图9所示)被排出。

而且，由于本实施方式的分型线39沿轮胎轴向延伸，因此能够相对于沿轮胎周向延伸的胎面胶2G的凹部15A(如图3所示)交叉。由此，分型线39能够更可靠地将常常残存在凹部15A中的空气排出到外部，从而能够抑制剥落等成形不良。

另外，如图9所示，分型线39的上述间距L、与橡胶带S的上述螺旋间距W之比L/W被限定为大于0且3以下。这样，通过将分型线39的间距L相对于螺旋间距W限定在一定范围内，由此能够遍布轮胎周向将残存在胎面胶2G的凹部15A中的空气均匀地排出。即，当上述比L/W超过3时，则在周向上相邻的分型线39、39的中间部，空气无法充分地排出，因此有可能产生剥落。

另外，在本实施方式中，由于不设置吸引空气的排气孔(省略图示)，而能够将残存的空气充分地排出，因此不会在硫化成形后的轮胎上产生由于胎面胶2G的一部分被排气孔吸引而形成的挤出胶(省略图示)。

为了有效地发挥上述作用，上述比L/W优选为0.5以上，更优选为0.7以上，最优选为1.0以上，另外优选为2.5以下，更优选为2.0以下，最优选为1.8以下。

由于分型线39形成微小的间隙，因此如图10所示，由于来自外部的吸引和/或来自硫化成形时气袋24(如图5所示)的压力，会使胎面胶2G的一部分从该分型线39进入到接合面38内。由此会在硫化成形后的充气轮胎1的胎面胶2G上形成沿轮胎轴向延伸的飞边41。

图11表示内花纹块B1的放大图。上述飞边41与橡胶带S的端缘Se描绘的线状图案42的交叉部43，优选为在上述花纹块B的踏面Bs上至少包括一个。由此常常残存于花纹块B的踏面Bs的空气，能够可靠地从分型线39排出，从而有效地抑制剥落等成形不良。

上述交叉部43优选在花纹块B的踏面Bs的边缘Be侧，更具体地说，优选形成在离花纹块B的踏面Bs的边缘Be为7mm以内，更优选为5mm以内的距离L1的踏面外周区域T1内。通常，在进行硫化工序时，花纹块B的边缘Be附近会被突出片32有力地按压，因此橡胶的流动比较大，易空气被封闭在内。但通过在踏面外周区域T1设置至少一个交叉部43，就能够防止空气的封入，从而能够进一步可靠地抑制剥落的产生。

上述交叉部43优选在踏面外周区域T1设置多个。由此能够更可靠地将常常残存在花纹块B的踏面Bs侧的空气排出。

另外，如图2所示，如本实施方式的充气轮胎1那样，在轮胎赤道C附近具有花纹条R的情况下，上述组合模板28也可以是在轮胎赤道C附近对分的形式。这样的组合模板28，在花纹条R的踏面上能够遍布轮胎周向将常常残存的空气有效地排出，因此是优选的。

以上，虽然对本发明的特别优选实施方式进行了详细说明，然而本发明不限定于图示的实施方式，也能够变形为各种方式来实施。

实施例：

制造具有图1的基本构造、且用作为表1的规格的硫化模具进行硫化成形的充气轮胎，并测试了它们的性能。另外为了便于比较，对具有图12(a)表示的一体挤压成形的胎面胶，且用没有组合模板的硫化模具进行硫化成形的充气轮胎，以及在图12(b)表示的由橡胶带卷绕体构成的胎面胶上，用没有组合模板的硫化模具进行硫化成形的充气轮胎，也进行了同样的测试。

另外，对具有如图12(c)表示的一体挤压的胎面胶，并且用具有沿轮胎轴向延伸的多个组合模板的硫化模具成形的充气轮胎，以及在图12(d)表示的由橡胶带卷绕体构成的胎面胶上，用具有沿轮胎周向延伸的多个组合模板的硫化模具成形的充气轮胎，也进行了同样的测试。

轮胎尺寸：245/40R18

轮辋尺寸：18×8.5J

橡胶带的厚度t：1.0mm

橡胶带的宽度W1：10mm

均匀性(RFV)：

以JASO C607：2000的均匀性试验条件为依据，在下述条件下对100个各测试轮胎测量了旋转时轮胎径向力的变动成分即径向力变动(RFV)，用以比较例1为100的指数表示了其平均值。数值越小越好。

内压：200kPa

负载：4.88kN

旋转速度：60rpm

硫化后的表面状态：

用肉眼观察100个各测试轮胎的胎面胶表面，检查产生剥落等成形不良的轮胎的个数。其结果将比较例1为100的指数来表示。数值越小越好。

将测试的结果表示于表1。

表1。

测试的结果确认了，实施例的充气轮胎提高了轮胎的均匀性，并且能够有效地防止在胎面胶的外表面产生的剥落等成形不良。

Claims (7)

1.一种充气轮胎的制造方法，是制造充气轮胎的方法，包括将具有胎面胶的生胎成形的成形工序、和将该生胎硫化成形的硫化工序，该充气轮胎的制造方法的特征在于，

上述成形工序包括将带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状卷绕，将上述胎面胶成形的工序，

上述硫化工序利用具有以下胎面胶成型面的硫化模具进行，该胎面胶成型面通过将沿上述胎面胶的宽度方向延伸的多个组合模板在轮胎周向上连接从而沿轮胎周向连续，并且由相邻的上述组合模板的接合面形成了沿轮胎轴向延伸的多条分型线，并且

上述胎面胶成型面的上述分型线的间距(L)、与卷绕在上述胎面胶的最外侧的橡胶带的螺旋间距(W)之比(L/W)，是大于0且3以下。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，

上述比(L/W)是0.5以上且2.5以下。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，

上述比(L/W)是0.7以上且2.0以下。

4.一种充气轮胎，是用硫化模具成形的充气轮胎，该硫化模具在将胎面胶成形的胎面胶成型面上具有沿轮胎轴向延伸的接合面形成的分型面，该充气轮胎的特征在于，

上述胎面胶由将带状未硫化的橡胶带沿轮胎周向以螺旋状卷绕而成形的橡胶带卷绕体构成，并且，

在上述胎面胶上划分多个花纹块，

在上述花纹块的踏面上至少包括一个交叉部，该交叉部是指上述橡胶带的端缘描绘的线状图案、与经由上述分型面吸出的沿轮胎轴向延伸的飞边的交叉部。

5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其中，

上述交叉部设置在距离上述花纹块的上述踏面的边缘7mm以内的踏面外周区域。

6.根据权利要求4所述的充气轮胎，其中，

上述交叉部设置在距离上述花纹块的上述踏面的边缘5mm以内的踏面外周区域。

7.根据权利要求6所述的充气轮胎，其中，

上述交叉部在上述踏面外周区域设置有多个。

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