CN102427959A - 充气轮胎及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

使底层胶部分的导通部分和胎冠胶部分的导通部分彼此导通。胎面胶具备通过螺旋缠绕第一不导电胶条形成的底层胶部分，通过螺旋缠绕第二不导电胶条形成的胎冠胶部分，和贯通底层胶部分和胎冠胶部分，并沿着径向延伸的导通部分。导通部分由下述部分构成：第一导电缠绕部分，第一导电缠绕部分由缠绕在底层胶部分内以便重叠在第一不导电胶条上的第一导电胶条构成；和第二导电缠绕部分，第二导电缠绕部分由缠绕在胎冠胶部分内以便重叠在第二不导电胶条上的第二导电胶条构成；由第一导电缠绕部分的径向上端部形成的露出表面部分，和由第二导电缠绕部分的径向下端部形成的露出表面部分沿着相对于轮胎的周向的不同方向倾斜，并彼此相交，结果，使所述第一和第二导电缠绕部分在相交位置彼此导通。

Description

充气轮胎及其制造方法
技术领域
本发明涉及能够通过路面，使车辆中的静电放电的充气轮胎及其制造方法。
背景技术
最近，为了减小轮胎的滚动阻力和改善湿滑路面抓地性能，提出了代替碳黑，把二氧化硅作为橡胶强化剂混合到胎面胶中。不过，二氧化硅导电性差，从而增大胎面胶的电阻。于是，在包括含有二氧化硅的胎面胶的轮胎中，静电蓄积在车辆中，可能导致诸如无线电噪声之类的电磁波妨碍。
下面的专利文献1提出例如图11(A)中所示的胎面胶(a)。这种胎面胶(a)包含由含碳的导电橡胶构成的底层胶部分(b)，由含二氧化硅的不导电橡胶构成的，并沿着径向方向向外重叠在上述底层胶部分(b)上的胎冠胶部分(c)，和由导电橡胶构成的导通部分(d)，导通部分(d)沿着径向方向从底层胶部分(b)向外突出，贯穿胎冠胶部分(c)，然后在胎面触地区露出。这样的胎面胶(a)可用挤出成形形成。
为了抑制发生于上述导通部分(d)和胎冠胶部分(c)之间的不均匀磨损，最好尽可能小地形成宽度W的导通部分(d)。当在挤出成形中，把宽度W设定成较小时，导通部分(d)可能中断于内部，以致可能不能导通。在这种情况下，不易判断在导通部分(d)内发生的中断，以致导致需要进行轮胎导通的全部检验的问题。
如图11(B)中所示，下面的专利文献2提出代替上述挤出成形，应用把胶条缠绕成螺纹状的所谓胶条缠绕法，来形成上述底层胶部分(b)、胎冠胶部分(c)和导通部分(d)。这种胶条缠绕法具有通过把缠绕胶条的断裂检测为导通部分(d)的中断(不良导通)来容易地检查该导通部分(d)的中断的优点。
但是，为了更多地降低滚动阻力，希望在充气轮胎中上述底层胶部分(b)也由含二氧化硅的不导电橡胶构成。在这种情况下，必须在底层胶部分(b)中设置贯通底层胶部分(b)，并沿着径向方向延伸的导通部分，并利用相互对接把导通部分的径向外端部和置于上述胎冠胶部分(c)中的导通部分的径向内端部连接在一起。所述导通部分由厚度约2mm的薄胶条构成，因此使导通部分相互对接较为困难，从而存在显著降低生产效率的问题。
顺便提及，除了对接导通部分之外，例如如图11(C)中所示，提出把细胶条(p)沿着径向方向向外层叠地缠绕成条宽(wp)较小的螺旋状，形成贯通底层胶部分(b)和胎冠胶部分(c)的单根导通部分(d)。这种情况下，上述导通部分(d)把底层胶部分(b)和胎冠胶部分(c)分成右半部和左半部。于是，必须利用胶条分别形成分割的底层胶分段部分b1和b2，和胎冠胶分段部分c1和c2；从而生产效率降低。此外，在导通部分(d)与底层胶分段部分b1和b2之间，以及在导通部分(d)与胎冠胶分段部分c1和c2之间，易于出现气袋。这有损轮胎均匀性，导致产品缺陷的发生率升高。考虑到会使胶条(p)的缠绕形状变松，宽度(wp)，即，导通部分(d)的宽度W不能过小。于是，难以充分降低由导通部分(d)引起的不均匀磨损。
下面的专利文献3公开使胶条的两端相互对接，以便导通。
专利文献1：日本特开平H9-71112号公报；
专利文献2：日本特开平2006-137067号公报；
专利文献3：日本特开平2008-285070号公报。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种充气轮胎及其制造方法，使得能够在利用含二氧化硅的不导电胶条形成的滚动阻力小的轮胎中，容易并且可靠地连接和导通贯通上述底层胶部分的导通部分和贯通胎冠胶部分的导通部分，能够减少由气袋引起的产品缺陷和均匀性低下，以及能够提高生产效率。
按照本发明的权利要求1，为了解决上述问题，提供一种充气轮胎，包括：环状胎体，其从胎面部分经胎侧部分延伸到胎圈部分中的胎圈芯，胎面强化帘线层，其被沿着轮胎的径向方向布置在胎体之外并布置在所述胎面部分之内，在轮胎安装在轮辋上的状态下，所述胎面强化帘线层和轮辋电导通，胎面胶，所述胎面胶的径向内周面形成与所述胎面强化帘线层接触的接触区，并且所述胎面胶的径向外周面形成与路面接触的胎面触地区；其特征在于：所述胎面胶包括：底层胶部分，其由条状缠绕体形成，所述条状缠绕体由含二氧化硅并从一个胎面边缘侧螺旋缠绕到另一个胎面边缘侧的第一不导电胶条构成，所述底层胶部分包含所述接触区，胎冠胶部分，其由条状缠绕体形成，所述条状缠绕体由含二氧化硅并从所述另一个胎面边缘侧螺旋缠绕到所述一个胎面边缘侧的第二不导电胶条构成，所述胎冠胶部分包含所述胎面触地区，并在径向方向的外侧重叠在所述底层胶部分上，以及导通部分，其贯通所述底层胶部分和所述胎冠胶部分，并沿着径向方向向内和向外延伸，所述导通部分的径向内端部在所述接触区上露出，并且所述导通部分的径向外端部在所述胎面触地区上露出；所述导通部分包含：第一导电缠绕部分，在所述底层胶部分之内，所述第一导电缠绕部分位于在轮胎轴向方向上相邻的所述第一不导电胶条的缠绕部分之间并与所述第一不导电胶条一起螺旋缠绕，以及第二导电缠绕部分，在所述胎冠胶部分之内，所述第二导电缠绕部分位于在轮胎轴向方向上相邻的所述第二不导电胶条的缠绕部分之间并与所述第二不导电胶条一起螺旋缠绕；包括所述第一导电缠绕部分在所述底层胶部分的径向外周面上露出的径向上端部的露出表面部分，以及包括所述第二导电缠绕部分在所述胎冠胶部分的径向内周面上露出的径向下端部的露出表面部分相对于轮胎的周向沿不同方向倾斜，并且这两个露出表面部分彼此相交，结果使所述第一和第二导电缠绕部分在所述相交位置彼此导通；以及在所述第二导电缠绕部分中，所述第二导电胶条被螺旋缠绕不到一周，该缠绕的开始部分和终止部分在胎面触地区上的周向距离D不大于胎面触地长度L的100％
按照本发明的权利要求2，如权利要求1或2中所述的充气轮胎的特征在于在上述第一导电缠绕部分中，上述第一导电胶条被螺旋缠绕一周以上。
按照本发明的权利要求3，如权利要求1或2中所述的充气轮胎的特征在于，在轮胎赤道上，所述胎面胶中的所述胎冠胶部分的径向厚度Tc和所述底层胶部分的径向厚度Tb之间的比值Tc/Tb大于1.0。。
按照本发明的权利要求4，如权利要求1-3任意之一中所述的充气轮胎的特征在于，所述第二不导电胶条的损耗角正切tanδ2大于所述第一不导电胶条的损耗角正切tanδ1。
按照本发明的权利要求5，提供一种充气轮胎的制造方法，所述充气轮胎包括：胎面强化帘线层，其在轮胎安装在轮辋上的状态下与轮辋电导通，胎面胶，所述胎面胶的径向内周面形成与所述胎面强化帘线层接触的接触区，并且所述胎面胶的径向外周面形成与路面接触的胎面触地区；其特征在于所述方法包括：胎面胶形成过程，和硫化在胎面部分中具备所述胎面胶的生胎的硫化过程；所述形成所述胎面胶的过程包含：底层胶部分形成步骤，通过从一个胎面边缘侧到另一个胎面边缘侧螺旋缠绕含二氧化硅的未硫化的第一不导电胶条，来在所述胎面强化帘线层沿轮胎径向方向的外侧形成底层胶部分，以及胎冠胶部分形成步骤，通过从所述另一个胎面边缘侧到所述一个胎面边缘侧螺旋缠绕含二氧化硅的未硫化的第二不导电胶条，来在所述底层胶部分沿径向方向的外侧形成胎冠胶部分；和所述底层胶部分形成步骤包含形成第一导电缠绕部分的步骤，所述形成所述第一导电缠绕部分的步骤通过使宽度实质上与所述未硫化的第一不导电胶条相同的未硫化的第一导电胶条楔入于所述未硫化的第一不导电胶条中，来形成包含有在沿着轮胎的轴向方向相邻的所述未硫化的第一不导电胶条的缠绕部分之间连同所述未硫化的第一不导电胶条一起螺旋缠绕的所述未硫化的第一导电胶条的所述第一导电缠绕部分；所述胎冠胶部分形成步骤包含形成第二导电缠绕部分的步骤，所述形成所述第二导电缠绕部分的步骤通过使宽度实质上与所述未硫化的第二不导电胶条相同的未硫化的第二导电胶条楔入于所述未硫化的第二不导电胶条中，来形成包含有在沿着轮胎的轴向方向相邻的所述未硫化的第二不导电胶条的缠绕部分之间连同所述未硫化的第二不导电胶条一起螺旋缠绕的所述未硫化的第二导电胶条的所述第二导电缠绕部分；包括所述第一导电缠绕部分在所述底层胶部分的径向外周面上露出的径向上端部的露出表面部分，以及包括所述第二导电缠绕部分在所述胎冠胶部分的径向内周面上露出的径向下端部的露出表面部分相对于轮胎的周向沿不同方向倾斜，并且这两个露出表面部分彼此相交，结果使所述第一和第二导电缠绕部分在所述相交位置彼此导通；和在所述第二导电缠绕部分中，所述第二导电胶条被螺旋缠绕不到一周。
上述“胎面触地区”是当安装在常规轮辋上的轮胎被充气到常规压力，并被施加常规荷重，并以0°外倾角接触平坦面时胎面部分的表面。在上述胎面触地区中，轮胎的轴向方向上最外侧点被确定为胎面边缘。“胎面触地长度L”是当轮胎接触地面时，轮胎在接地面形状Q中沿周向的长度。
上述“常规轮辋”是指在包括轮胎所基于的规格的规格体系中，对每个轮胎确定了规格的轮辋。例如，就JATMA来说，它是标准轮辋，就TRA来说，是“Design Rim”，就ETRTO来是，是“Measuring Rim”。上述“常规内压”是指按照所述规格体系，对每个轮胎确定了规格的气压。例如，在JATMA中，它是最大气压，就TRA来说，是在表格“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中描述的最大值，就ETRTO来说，是“INFLATION PRESSURE”。当轮胎用于客车时，常规内压为180kPa。上述“常规荷重”是按照所述规格体系，对每个轮胎确定了规格的荷重。例如，就JATMA来说，是最大荷重能力，就TRA来说，是在表格“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”中说明的最大值，就ETRTO来说，是“LOADCAPACITY”。当轮胎用于客车时，常规荷重为等于上述荷重的88％的荷重。
胶条的损耗角正切是硫化橡胶的损耗角正切，它是按照JIS-K6394(日本工业标准)，用Iwamoto-seisakusyo Co.，Ltd.制造的粘弹性分光计在下述条件下测量的：
初始应变：10％
振幅：±1％
频率：10Hz
变形模式：应变
测量温度：70℃。
本发明的效果
在本发明中，从所述一个胎面边缘侧朝着所述另一个胎面边缘侧，螺旋缠绕形成底层胶部分的第一不导电胶条，和形成第一导电缠绕部分的第一导电胶条。不过，从所述另一个胎面边缘侧朝着所述一个胎面边缘侧，螺旋缠绕形成胎冠胶部分的第二不导电胶条，和形成第二导电缠绕部分的第二导电胶条。
这样，沿着相对于轮胎的周向的不同方向，倾斜上述第一导电缠绕部分的径向上端部在底层胶部分的径向外周面处露出的露出表面部分，和上述第二导电缠绕部分的径向下端部在上述胎冠胶部分的径向内周面处露出的露出表面部分。由于这种倾斜的差异，上述露出表面部分能够彼此相交，从而能够使上述第一和第二导电缠绕部分在相交位置彼此导通。
从而，露出表面部分不会沿着轮胎的径向方向，在整个周面上相互重叠；相反，露出表面部分的倾斜方向大不相同。当露出表面部分沿着轮胎的轴向被移动一定程度时，露出表面部分能够彼此相交，从而能够在交点可靠地相互导通(接触)上述第一和第二导电缠绕部分。
通过在缠绕第一和第二不导电胶条时，分别楔入并缠绕第一和第二导电胶条，可形成第一和第二导电缠绕部分；从而能够提高生产效率。在导通部分的两侧，不必分割底层胶部分和胎冠胶部分；于是，能够保持上面提及的高生产效率，在导通部分的两侧，不会出现较大的气袋。另外，能够抑制由气袋引起的产品缺陷，和均匀性的低下。
附图说明
图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施例的横截面图。
图2是胎面部分的放大横截面图。
图3是胎面胶的一部分的进一步放大横截面图。
图4是表示胶条的一个例子的示意透视图。
图5是第一导电缠绕部分展开在平面上的底层胶部分的展开图。
图6是第二导电缠绕部分展开在平面上的胎冠胶部分的展开图。
图7是胎面胶成形过程的说明图。
图8是同时表示底层胶部分形成步骤和第一导电缠绕部分形成步骤的说明图。
图9是同时表示胎冠胶部分形成步骤和第二导电缠绕部分形成步骤的说明图。
图10是概念地表示轮胎的电阻测量设备的示意横截面图。
图11(A)-(C)是说明背景技术的横截面图。
附图标记的说明
2胎面部分
2G胎面胶
3胎侧部分
4胎圈部分
5胎圈芯
6胎体
7胎面强化帘线层
9底层胶部分
9G第一不导电胶条
10胎冠胶部分
10G第二不导电胶条
11导通部分
12第一导电缠绕部分
12G第一导电胶条
12U上端部
12SU露出表面部分
13第二导电缠绕部分
13G第二导电胶条
13L下端部
13SL露出表面部分
E1开始部分
E2终止部分
J轮辋
R缠绕部分
SL接触区
SU胎面触地区
ST胎面胶形成过程
ST1形成底层胶部分的步骤
ST2形成胎冠胶部分的步骤
ST3形成第一导电缠绕部分的步骤
ST4形成第二导电缠绕部分的步骤
具体实施方式
下面，具体说明本发明的实施例。图1是利用按照本发明的制造方法获得的充气轮胎1的横截面图。
在图1中，本发明的充气轮胎1包含从胎面部分2经胎侧部分3延伸到胎圈部分4的胎圈芯5的环状胎体6，和沿着轮胎的径向方向置于胎体6之外并在胎面部分2之内的胎面强化帘线层7。
上述胎体6由相对于轮胎的周向，以75°～90°的角度排列胎体帘线的一个以上的胎体帘布层6A(本实施例中，单个胎体帘布层6A)形成。例如，胎体帘布层6A包含连接胎圈芯5和5的帘布层主体部分6a，和延续到胎体帘布层6A的两端，然后从轮胎的轴向内向侧到轴向外侧，绕每个胎圈芯5折返的一对帘布层折返部分6b。此外，在帘布层主体部分6a和帘布层折返部分6b之间，存在沿着径向方向，从胎圈芯5向外伸出，以强化胎圈的胎圈三角胶8。
上述胎面强化帘线层7是通过层叠由相对于轮胎周向，以15°～40°的角度布置的金属帘线构成的两个以上的条束层(本例中，两个条束层7A和7B)形成的。在胎面强化帘线层7中，相应的条束层帘线在条束层之间彼此相交，以便能够提高条束层刚性，能够坚固地强化胎面部分2的大体整个宽度的箍紧效果。如果需要的话，那么在其外侧，胎面强化帘线层7可配有由相对于轮胎的周向，螺旋缠绕护条帘线而形成的护条帘布层19。
这些胎体帘布层6A，条束层7A和7B，护条帘布层19分别包含覆盖上述帘线的贴胶橡胶。在本例中，正如常规的普通轮胎，各个贴胶橡胶包含大比例的碳黑作为橡胶强化剂。因此，贴胶橡胶的固有体积电阻的值小于1.0×108(Ω·cm)，最好不大于1.0×107(Ω·cm)，从而贴胶橡胶具有导电性。
顺便提及，在本说明中，橡胶的固有体积电阻是在下述条件下利用电阻测量仪器(本例中，ADVANTESTER 8340A)测量的。
橡胶样品：15cm2和2mm厚，
施加的电压：500V，
气温：25℃，
湿度：50％。
胎侧部分3包含在上述胎体6外侧的形成胎侧外表面的胎侧胶3G。胎侧胶3G具有夹在并终止于上述胎体6和胎面强化帘线层7之间的径向外端。另外，胎圈部分4包含在胎体6外侧的接触轮辋J的边口衬胶(clinchrubber)4G。边口衬胶4G具有径向上端部，所述径向上端部与上述胎侧胶3G的径向下端部连接。在本例中，正如常规的普通轮胎，胎侧胶3G和边口衬胶4G都包含大比例的碳黑作为橡胶强化剂。因此，胎侧胶3G和边口衬胶4G的固有体积电阻的值小于1.0×108(Ω·cm)，最好不大于1.0×107(Ω·cm)；从而，胎侧胶3G和边口衬胶4G具有导电性。
于是，在本例中，在轮胎被安装在轮辋上的状态下，上述胎面强化帘线层7可通过上述护条帘布层19的贴胶橡胶、条束层7A和7B的贴胶橡胶、胎体帘布层6A的贴胶橡胶、胎侧胶3G和边口衬胶4G电气导通轮辋J。顺便提及，在能够保持导电性的时候，可以用固有体积电阻不小于1.0×108(Ω·cm)的不导电橡胶形成贴胶橡胶的一部分和/或胎侧胶3G。
沿着径向方向，在上述胎面强化帘线层7之外，有胎面胶2G。胎面胶2G的径向内周面形成与胎面强化帘线层7接触的接触区SL。胎面胶2G的径向外周面形成与路面接触的胎面触地区SU。
胎面胶2G包含底层胶部分9，胎冠胶部分10和导通部分11。底层胶部分9包含上述接触区SL，并被布置在径向内侧。胎冠胶部分10包含上述胎面触地区SU，并且径向向外地重叠在上述底层胶部分9上。在贯通上述底层胶部分9和胎冠胶部分10的过程中，导通部分11沿着径向方向向内和向外延伸，其径向内端部在上述接触区SL中露出，其径向外端部在上述胎面触地区SU中露出。
如图2中放大所示，上述底层胶部分9由条状缠绕体形成，所述条状缠绕体由含二氧化硅，并从一个胎面边缘Te1侧螺旋地连续缠绕到另一个胎面边缘Te2侧的第一不导电胶条9G构成。胎冠胶部分由条状缠绕体形成，所述条状缠绕体由含二氧化硅，并从所述另一个胎面边缘Te2侧螺旋缠绕到所述一个胎面边缘Te1侧的第二不导电胶条10G构成。第一不导电胶条9G两侧的缘形成底层胶部分9的径向内周面和径向外周面。第二不导电胶条10G两侧的缘形成胎冠胶部分10的径向内周面和径向外周面。
对上述第一和第二不导电胶条9G和10G来说，使用含大比例的二氧化硅的橡胶。在胎冠胶部分10中，这种含二氧化硅的橡胶能够改善湿滑路面抓地性能，同时降低滚动阻力。在底层胶部分9中，主要能够降低滚动阻力。于是，能够高水平地改善湿滑路面抓地性能和低滚动阻力性能；从而能够综合地发挥优良的汽车驾驶性能。顺便提及，在本例中，上述第二不导电胶条10G的损耗角正切tanδ2大于上述第一不导电胶条9G的损耗角正切tanδ1。这进一步提高了湿滑路面抓地性能。上述损耗角正切的比值tanδ2/tanδ1优选不小于1.5，更优选的是不小于2.0，最优选的是不小于2.5。鉴于当所述比值过大时，对滚动阻力的负面影响，其上限值优选不大于5.0。
构成上述第一和第二不导电胶条9G和10G的橡胶聚合物包括例如天然橡胶(NR)，丁二烯橡胶(BR)，丁苯橡胶(SBR)，聚异戊二烯橡胶(IR)，丁腈橡胶(NBR)，氯丁二烯橡胶(CR)等等。可以混合使用一种物质或两种以上的物质。包含在第一和第二不导电胶条9G和10G中的二氧化硅没有特别的限制，不过为了提高对橡胶的强化效果和橡胶加工性，优选使用利用氮气吸附法(BET)确定的比表面积为150～250m2/g，且硬脂酸二丁酯(DBP)吸油量不小于180ml/100g，此外具有胶体性质的二氧化硅。随后，作为硅烷偶联剂，优选使用双-(三乙氧基硅丙基)四硫化物和α-巯基丙基三甲氧基硅烷。
为了更高水平地提高低滚动阻力和湿滑路面抓地性能，相对于100份(质量)的橡胶聚合物，二氧化硅的混合量优选不小于30份(质量)，更优选的是不小于40份(质量)；并且上限优选不大于100份(质量)，更优选的是不大于80份(质量)，最好不大于60份(质量)。在第一和第二不导电胶条9G和10G中，可辅助混合碳黑。这有益于调整其它橡胶性质，比如橡胶弹性和橡胶硬度。这种情况下，相对于100份(质量)的橡胶聚合物，碳黑的混合量优选小于二氧化硅的混合量，尤其是不大于15份(质量)，更优选的是不大于10份(质量)。超过15份(质量)的碳黑混合量不可取，因为滚动阻力会显著恶化，并且橡胶易于变得过硬。
如图4中所示，第一和第二不导电胶条9G和10G都是条状矩形，横截面形状具有比厚度(tg)大得多的宽度Wg。对每个胶条9G和10G来说，取决于轮胎规格及其种类，最好使用宽度Wg约5～50mm，厚度(tg)约0.5～3mm的的胶条。当宽度Wg小于5mm，和当厚度(tg)小于0.5mm时，在缠绕时，胶条易于破裂，形成胎面胶2G的缠绕次数会显著增大；于是，生产效率降低。不过，当上述宽度Wg超过50mm时，或者当厚度(tg)超过3mm时，难以通过螺旋缠绕形成精确的横截面形状。
如图3中放大所示，上述导通部分11包含在上述底层胶部分9中形成的第一导电缠绕部分12，和在上述胎冠胶部分10中形成的第二导电缠绕部分13。
更具体地，第一导电缠绕部分12由位于在上述底层胶部分9之内，沿着轮胎的轴向方向相邻的上述第一不导电胶条9G的缠绕部分R和R之间的第一导电胶条12G构成，是用和第一不导电胶条9G一起螺旋缠绕的第一导电胶条形成的。在第一导电缠绕部分12中，上述第一导电胶条12G的缠绕次数N不于小1。当缠绕次数过大时，会对滚动阻力带来不利影响。当缠绕次数过小时，则对本发明中在第一导电缠绕部分12和第二导电缠绕部分13之间的导通存在精度要求，这会对生产效率带来不利影响。根据这一点，缠绕次数N的下限优选不小于2次，更优选的是不小于3次。上限优选不大于10次，更优选的是不大于5次。
上述第二导电缠绕部分13由位于在上述胎冠胶部分10之内，沿着轮胎的轴向方向相邻的上述第二不导电胶条1G的缠绕部分R和R之间的第二导电胶条13G构成，是用和第二不导电胶条10G一起螺旋缠绕的第二导电胶条形成的。在第二导电缠绕部分13中，上述第二导电胶条13G被缠绕不到一周。如图6中所示，在胎面触地区SU上，所述缠绕的开始部分E1和终止部分E2之间的周面距离D被设定成不大于胎面触地长度L的100％。当距离D大于100％时，由于发生在车辆移动的时候，第二导电缠绕部分13不接触路面的情况，因此对放电来说大为不利。考虑到放电性，上述距离D优选不大于70％，更优选的是不大于50％。考虑到放电，第二导电缠绕部分13被缠绕最少的缠绕次数；于是，能够最大限度地提高湿滑路面抓地性能和低滚动阻力性能。
第一导电胶条12G的宽度实质上等于第一不导电胶条9G的宽度Wg。第二导电胶条13G的宽度实质上等于第二不导电胶条10G的宽度Wg。
于是，上述第一导电缠绕部分12的径向上端部12U均匀地在上述底层胶部分9的径向外周面9SU上露出；如图5中示意所示，在该径向外周面9SU上，径向上端部12U形成相对于轮胎的周向倾斜延伸的第一露出表面部分12SU。上述第一导电缠绕部分13的径向下端部13L均匀地在上述胎冠胶部分10的径向内周面10SL上露出；如图5中用虚线示意所示，在上述径向内周面10SL上，径向下端部13LU形成相对于轮胎的周向倾斜延伸的第二露出表面部分13SL。
上述第一导电胶条12G是从一个胎面边缘Te1侧向另一个胎面边缘Te2侧，连同上述第一不导电胶条9G一起螺旋缠绕的。于是，在图5中，使上述第一露出表面部分12SU相对于轮胎的周向，沿着右下方向倾斜上述螺旋的螺距角α。不过，上述第二导电胶条13G是从所述另一个胎面边缘Te2侧向所述一个胎面边缘Te1侧，连同上述第二不导电胶条10G一起螺旋缠绕的。于是，在图5中，使上述第二露出表面部分13SL相对于轮胎的周向，沿着左下方向倾斜上述螺旋的螺距角α。
从而，由于在露出表面部分12SU和13SL之间，相对于周向的倾斜角不同，因此露出表面部分12SU和13SL能够彼此相交，从而能够在交点使上述第一和第二导电缠绕部分12和13彼此导通。此外，第一导电缠绕部分12被缠绕不止一周，从而它们能够在两个地点相交。而且在第一导电缠绕部分12的宽度区域Y中，即使第二导电缠绕部分13的形成位置游移不定，露出表面部分12SU和露出表面部分13SL也肯定能够彼此相交。
顺便提及，在本例中，对于上述第一和第二导电胶条12G和13G，使用含有高碳黑的橡胶，该橡胶含有用作橡胶强化剂的大比例的碳黑。于是，能够保持与上述贴胶橡胶等相同的导电性。
在上述胎面胶2G中，为了在磨损末期露出胎冠胶部分10，和表现出良好的湿滑路面抓地性能，在轮胎赤道C上，胎冠胶部分10的径向厚度Tc和上述底层胶部分9的径向厚度Tb之间的比值Tc/Tb必须大于1.0，优选不小于2.0。不过，当上述比值Tc/Tb过大时，使导电胶条12G和13G的螺旋方向相异的效果变小，轮胎的电阻易于增大。于是，另外考虑到分层的平衡，上述比值Tc/Tb的上限优选不大于4.0，更优选的是不大于3.0。当在轮胎赤道C上设置胎面花纹沟时，上述厚度Tb和Tc都被确定为在最接近于轮胎赤道C，并且没有胎面花纹沟影响所述厚度的位置测量的厚度。
下面是制造上述充气轮胎1的方法。这种制造方法包括形成胎面胶的胎面胶形成过程，和硫化在胎面部分中具备上述胎面胶的生胎的硫化过程。除上述胎面胶形成过程外的过程与常规过程相同，从而下面只说明胎面胶形成过程。
胎面胶形成过程ST包含底层胶部分形成步骤ST1，和胎冠胶部分形成步骤ST2，如图7中所示。
如图8中所示，底层胶部分形成步骤ST1通过从所述一个胎面边缘Te1侧到所述另一个胎面边缘Te2侧螺旋缠绕含二氧化硅的未硫化的第一不导电胶条9GN，来在胎面强化帘线层7沿轮胎径向方向的外侧形成底层胶部分9。胎冠胶部分形成步骤ST2通过从所述另一个胎面边缘Te2侧到所述一个胎面边缘Te1侧螺旋缠绕含二氧化硅的未硫化的第二不导电胶条10GN，来在上述底层胶部分9沿径向方向的外侧形成胎冠胶部分10。
上述底层胶部分形成步骤ST1包含如图8中所示的形成第一导电缠绕部分的步骤ST3。步骤ST3通过使宽度实质上和未硫化的第一不导电胶条9GN相同的未硫化的第一导电胶条12GN楔入于未硫化的第一不导电胶条9GN中，来形成包含有在沿轮胎的轴向方向相邻的未硫化的第一不导电胶条9GN的缠绕部分R和R之间连同未硫化的第一不导电胶条9GN一起螺旋缠绕的未硫化的第一导电胶条12GN的第一导电缠绕部分12。
类似地，上述胎冠胶部分形成步骤ST2包含如图9中所示的形成第二导电缠绕部分的步骤ST4。步骤ST4通过使宽度实质上和未硫化的第二不导电胶条10GN相同的未硫化的第二导电胶条13GN楔入于未硫化的第二不导电胶条10GN中，来形成包含有在沿着轮胎的轴向方向相邻的未硫化的第二不导电胶条10GN的缠绕部分R和R之间连同未硫化的第二不导电胶条10GN一起螺旋缠绕的未硫化的第二导电胶条13GN的第二导电缠绕部分13。
这样，通过在缠绕相应的未硫化的第一和第二不导电胶条9GN和10GN的时候，缠绕并楔入第一和第二导电胶条12GN和13GN，能够形成第一和第二导电缠绕部分12和13。于是，提供较高的生产效率。
尽管详细说明了本发明中的充气轮胎及其制造方法的特别优选的实施例，不过，本发明显然并不局限于上面表示的实施例，可以做出各种修改。
例子
利用与表1的规范相应的测试，生产了具有图1中所示的常见结构的充气轮胎(尺寸：225/50R17)。测量并且相互比较了每个轮胎的生产效率，均匀性和由气袋引起的缺陷产品的发生率。在每个例子中，对胎冠胶部分和底层胶部分，使用富含二氧化硅的不导电橡胶，对导通部分，使用富含碳的导电橡胶。每个例子中的混合物相同。
顺便提及，比较例1A表示如图11(A)中所示，用挤出成形形成胎面胶的情形。不过，比较例2A和3A，和例1A是用条带缠绕法(STW法)形成胎面胶的情况。在比较例2A和3A中，如图11(C)中所示，通过按照沿着径向方向向外堆叠胶条的方式，螺旋缠绕胶条来形成导通部分。这种情况下，被导通部分分成右半部和左半部的底层胶部分和胎冠胶部分是单独用胶条形成的。测试方法如下。
<轮胎的电阻>
如图10中所示，利用测量设备，按照日本汽车轮胎制造商协会规定的程序，测量测试轮胎和轮辋J的组合体的电阻值。测量设备包含其表面被抛光，并被置于绝缘板20(电阻值：不小于1012Ω)上的金属板21(电阻值：不大于10Ω)，保持轮胎/轮辋组合体的导电轮胎安装轴22，和电阻测量仪器23。对于每个测试轮胎1，充分消除表面上的脱模剂和污垢，并且轮胎处于干燥状态。其它条件如下：
轮辋材料：铝合金产品
轮辋尺寸：17×7J
内压：200kPa
荷重：5.3kN
测试环境温度(实验室温度)：25℃
湿度：50％
电阻测量仪器的测量范围：103～1.6×1016Ω
测试电压(施加的电压)：1000V。
测试程序如下：
(1)把测试轮胎1安装在轮辋上，以便准备轮胎/轮辋组合体。此时，使用肥皂水作为两者之间的接触区的润滑剂。
(2)在实验室中放置2小时之后，把轮胎/轮辋组合体安装在轮胎安装轴22上。
(3)轮胎/轮辋组合体施加上述荷重0.5分钟。在卸除所述荷重之后，再施加所述荷重0.5分钟；在卸除所述荷重之后，施加所述荷重2分钟。
(4)在对轮胎施加测试电压5分钟之后，利用电阻测量仪器23，测量轮胎安装轴22和金属板21之间的电阻值。在轮胎的周向上，相隔90°的4个点进行上述测量。测量值中的最大值被定义为轮胎T的电阻值(测量值)
<轮胎的均匀性>
按照JASO C607：2000的均匀性测试条件，对于各个测试轮胎，在下述条件下测量径向力波动(RFV)。评价被定义为各个RFV的倒数，并利用以表1中比较例1A为100，以表2中比较例1B为100的指数显示评价。数值越大，则轮胎的均匀性越好。
轮辋：17×7J
内压：200kPa
荷重：4.08kN
转速：60rpm。
测试结果示于表1中。
<生产率>
利用以比较例2A为100的指数，评估当制造各个轮胎时的效率。生产效率的数值越大越有利。
<气袋引起的缺陷产品的发生率>
每种测试轮胎，制造1000个轮胎；此时，比较气袋引起的缺陷产品的发生率。
[表1]
Figure BPA00001464072900151
※1由于丧失导通部分的缠绕的形状，不能形成轮胎。
根据表1，确认在实施例的轮胎中，气袋的发生率受到抑制；于是，能够降低缺陷产品的发生率，从而能够改善均匀性，还能够提高生产效率。
类似地，按照表2的规范，生产具有用条带缠绕法(STW法)的结构的测试轮胎。同样测量和相互比较各个轮胎的电阻，滚动阻力，均匀性和抓地性能。测试程序如下。
<滚动阻力>
在下述条件下，利用滚动阻力测试设备，测量滚动阻力。利用以比较例1B为100的指数，显示评价结果。数值越大，滚动阻力越小；从而越有利。
轮辋：17×7J
内压：200kPa
荷重：4.7kN
速度：80km/h。
<抓地性能>
对于车辆(3500cc)的所有车轮，在内压(200kPa)的条件下，把各个测试轮胎安装在轮辋(17×7J)上。评估当车辆在湿滑条件下，行驶在轮胎测试跑道的沥青路面上时的抓地性能(抓地极限)。采用驾驶员的感觉测试，进行所述评估，并以比较例1B为6，按1～10的等级显示评价结果。抓地性能的数值越大越有利。
顺便提及，轮胎的电阻和均匀性的测试方法与表1的情况相同。
[表2]
根据表2，确认由于第一和第二导电胶条之间的螺旋缠绕方向的差异，第一和第二导电缠绕部分能够被可靠地导通，并且轮胎的电阻能够被降低。

Claims (5)

1.一种充气轮胎，包括：
环状胎体，其从胎面部分经胎侧部分延伸到胎圈部分中的胎圈芯，
胎面强化帘线层，其被沿着轮胎的径向方向布置在胎体之外并布置在所述胎面部分之内，在轮胎安装在轮辋上的状态下，所述胎面强化帘线层和轮辋电导通，
胎面胶，所述胎面胶的径向内周面形成与所述胎面强化帘线层接触的接触区，并且所述胎面胶的径向外周面形成与路面接触的胎面触地区；其特征在于：
所述胎面胶包括：
底层胶部分，其由条状缠绕体形成，所述条状缠绕体由含二氧化硅并从一个胎面边缘侧螺旋缠绕到另一个胎面边缘侧的第一不导电胶条构成，所述底层胶部分包含所述接触区，
胎冠胶部分，其由条状缠绕体形成，所述条状缠绕体由含二氧化硅并从所述另一个胎面边缘侧螺旋缠绕到所述一个胎面边缘侧的第二不导电胶条构成，所述胎冠胶部分包含所述胎面触地区，并在径向方向的外侧重叠在所述底层胶部分上，以及
导通部分，其贯通所述底层胶部分和所述胎冠胶部分，并沿着径向方向向内和向外延伸，所述导通部分的径向内端部在所述接触区上露出，并且所述导通部分的径向外端部在所述胎面触地区上露出；
所述导通部分包含：
第一导电缠绕部分，在所述底层胶部分之内，所述第一导电缠绕部分位于在轮胎轴向方向上相邻的所述第一不导电胶条的缠绕部分之间并与所述第一不导电胶条一起螺旋缠绕，以及
第二导电缠绕部分，在所述胎冠胶部分之内，所述第二导电缠绕部分位于在轮胎轴向方向上相邻的所述第二不导电胶条的缠绕部分之间并与所述第二不导电胶条一起螺旋缠绕；
包括所述第一导电缠绕部分在所述底层胶部分的径向外周面上露出的径向上端部的露出表面部分，以及包括所述第二导电缠绕部分在所述胎冠胶部分的径向内周面上露出的径向下端部的露出表面部分相对于轮胎的周向沿不同方向倾斜，并且这两个露出表面部分彼此相交，结果使所述第一和第二导电缠绕部分在所述相交位置彼此导通；以及
在所述第二导电缠绕部分中，所述第二导电胶条被螺旋缠绕不到一周，该缠绕的开始部分和终止部分在胎面触地区上的周向距离D不大于胎面触地长度L的100％。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，在所述第一导电缠绕部分中，所述第一导电胶条被螺旋缠绕一周以上。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，在轮胎赤道上，所述胎面胶中的所述胎冠胶部分的径向厚度Tc和所述底层胶部分的径向厚度Tb之间的比值Tc/Tb大于1.0。
4.根据权利要求1-3任意之一所述的充气轮胎，其特征在于，所述第二不导电胶条的损耗角正切tanδ2大于所述第一不导电胶条的损耗角正切tanδ1。
5.一种充气轮胎的制造方法，所述充气轮胎包括：
胎面强化帘线层，其在轮胎安装在轮辋上的状态下与轮辋电导通，
胎面胶，所述胎面胶的径向内周面形成与所述胎面强化帘线层接触的接触区，并且所述胎面胶的径向外周面形成与路面接触的胎面触地区；其特征在于所述方法包括：
胎面胶形成过程，和
硫化在胎面部分中具备所述胎面胶的生胎的硫化过程；
所述形成所述胎面胶的过程包含：
底层胶部分形成步骤，通过从一个胎面边缘侧到另一个胎面边缘侧螺旋缠绕含二氧化硅的未硫化的第一不导电胶条，来在所述胎面强化帘线层沿轮胎径向方向的外侧形成底层胶部分，以及
胎冠胶部分形成步骤，通过从所述另一个胎面边缘侧到所述一个胎面边缘侧螺旋缠绕含二氧化硅的未硫化的第二不导电胶条，来在所述底层胶部分沿径向方向的外侧形成胎冠胶部分；和
所述底层胶部分形成步骤包含形成第一导电缠绕部分的步骤，所述形成所述第一导电缠绕部分的步骤通过使宽度实质上与所述未硫化的第一不导电胶条相同的未硫化的第一导电胶条楔入于所述未硫化的第一不导电胶条中，来形成包含有在沿着轮胎的轴向方向相邻的所述未硫化的第一不导电胶条的缠绕部分之间连同所述未硫化的第一不导电胶条一起螺旋缠绕的所述未硫化的第一导电胶条的所述第一导电缠绕部分；
所述胎冠胶部分形成步骤包含形成第二导电缠绕部分的步骤，所述形成所述第二导电缠绕部分的步骤通过使宽度实质上与所述未硫化的第二不导电胶条相同的未硫化的第二导电胶条楔入于所述未硫化的第二不导电胶条中，来形成包含有在沿着轮胎的轴向方向相邻的所述未硫化的第二不导电胶条的缠绕部分之间连同所述未硫化的第二不导电胶条一起螺旋缠绕的所述未硫化的第二导电胶条的所述第二导电缠绕部分；
包括所述第一导电缠绕部分在所述底层胶部分的径向外周面上露出的径向上端部的露出表面部分，以及包括所述第二导电缠绕部分在所述胎冠胶部分的径向内周面上露出的径向下端部的露出表面部分相对于轮胎的周向沿不同方向倾斜，并且这两个露出表面部分彼此相交，结果使所述第一和第二导电缠绕部分在所述相交位置彼此导通；和
在所述第二导电缠绕部分中，所述第二导电胶条被螺旋缠绕不到一周。
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