CN102529134B

CN102529134B - 充气轮胎以及充气轮胎的制造方法

Info

Publication number: CN102529134B
Application number: CN201110219291.XA
Authority: CN
Inventors: 中田典克
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: JP5227392B2; CN102529134A; JP2012126299A

Abstract

本发明公开了一种充气轮胎以及充气轮胎的制造方法，通过改进胎圈金属丝的重叠卷绕方法来提高胎圈部的耐久性。充气轮胎(1)包括：胎体(6)，其包括以环状跨越在一对胎圈部(4、4)之间的方式延伸的胎体帘布(6A)；胎圈芯(5)，其包括在该胎体帘布(6A)的轮胎径向内侧的内端部(6e)的轮胎轴向内外配置的内侧芯(11)和外侧芯(12)。内侧芯(11)是将胎圈金属丝(10)从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕而形成的。外侧芯(12)是在胎体(6)的轮胎轴向外侧将胎圈金属丝(10)从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕而形成的。胎圈芯(5)包括从内侧芯(11)连续至外侧芯(12)的一根胎圈金属丝(10)。

Description

充气轮胎以及充气轮胎的制造方法

技术领域

本发明涉及改进胎圈金属丝的重叠卷绕方法来提高胎圈部的耐久性的充气轮胎的制造方法。

背景技术

近年，在下述专利文献1中提出了一种充气轮胎1的制造方法(型芯工法)，该方法如图4所示，使用具有与内压填充时的轮胎内表面形状近似的外表面14的型芯13。在这种制造方法中，通过在型芯13的外侧依次粘贴：内衬层9、胎体帘布6A、构成胎圈芯5的胎圈金属丝10、带束层7、胎面胶2G以及胎侧胶3G等将生胎1a成形，通常会将生胎1a与型芯13一起进行硫化。在该方法中，由于将作用于硫化中的胎体或带束层等的拉紧力抑制到较小限度，所以具有提高充气轮胎的均匀性这样的优点。

专利文献1：日本特开2006-160236号公报

然而，在上述的型芯工法中，无法将胎体帘布6A的两端部进行折返。因此利用型芯工法成形的胎圈芯5采用将胎圈金属丝10从轮胎径向内侧向外侧重叠卷绕成螺旋状并配置在胎体帘布6A的两侧来夹持胎体帘布6A的构造。

如图5(a)所示，在这样的胎圈芯5中，胎圈金属丝10的端部10e，配置在轮胎滚动时因胎体帘布的拉伸力而易产生较大的应力的胎圈芯5的轮胎径向的最内层5a。具有这样的胎圈芯的充气轮胎1，由于在胎圈金属丝10的端部10e产生的应力集中，而存在在外端部产生橡胶剥离，并且这种剥离成长则容易使胎圈部4产生损伤等问题。

此外，为了抑制如上所述的胎圈金属丝的端部10e处的应力集中，如图5(b)所示，考虑延长胎圈金属丝10的端部10e并配置在胎圈芯5的轮胎径向的最外层5b的方法。然而，这样的充气轮胎1由于延长的胎圈金属丝10f与已重叠卷绕的胎圈金属丝10g交叉，所以存在轮胎的均匀性变差这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于如上所述的问题而提出的，其主要目的在于提供一种充气轮胎的制造方法，通过对在使用型芯的型芯工法中胎圈金属丝的重叠卷绕方法进行改进，来提高胎圈部的耐久性。

本发明中技术方案1所记载的发明的充气轮胎，包括：胎体，其包括以环状跨越在一对胎圈部之间的方式延伸的胎体帘布；胎圈芯，其包括在该胎体帘布的轮胎径向内侧的内端部的轮胎轴向的内外配置的内侧芯和外侧芯，该充气轮胎的特征在于，上述内侧芯是将胎圈金属丝从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕而形成的，并且上述外侧芯是在上述胎体的轮胎轴向外侧将上述胎圈金属丝从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕而形成的，并且上述胎圈芯包括从上述内侧芯连续到上述外侧芯的一根胎圈金属丝。

此外技术方案2所记载的发明的充气轮胎的制造方法，该充气轮胎包括：胎体，其包括以环状跨越在一对胎圈部之间的方式延伸的胎体帘布；胎圈芯，其包括在该胎体帘布的轮胎径向内侧的内端部的轮胎轴向内外配置的内侧芯和外侧芯，该充气轮胎的制造方法的特征在于，具有以下工序：内侧工序，将被未硫化的橡胶覆盖的胎圈金属丝在胎圈部从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕来形成内侧芯；胎体粘贴工序，在上述内侧工序之后，将胎体帘布的上述内端部粘贴在内侧芯的轮胎轴向外侧；外侧工序，在上述胎体粘贴工序之后，将位于上述内侧芯的最内层的胎圈金属丝，在上述胎体的轮胎轴向外侧从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕来形成外侧芯，由此将上述胎圈芯用从上述内侧芯连续到上述外侧芯的一根胎圈金属丝来形成。

本发明的充气轮胎包括：胎体，其包括以环状跨越在一对胎圈部之间的方式延伸的胎体帘布；胎圈芯，其包括在该胎体帘布的轮胎径向内侧的内端部的轮胎轴向内外配置的内侧芯和外侧芯。而且，内侧芯是将胎圈金属丝从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕而形成，并且，外侧芯是将上述胎圈金属丝在上述胎体的轮胎轴向外侧从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕而形成，并且上述胎圈芯包括从上述内侧芯连续到上述外侧芯的一根胎圈金属丝。

这样，本发明的充气轮胎(以及用本发明的制造方法得到的充气轮胎)，胎圈金属丝的端部配置在胎圈芯的轮胎径向的最外侧。从而能够抑制向该胎圈金属丝的端部的较大的应力集中，因此提高了胎圈部的耐久性。此外，形成内侧芯的胎圈金属丝无需与形成该内侧芯的其他胎圈金属丝交叉。同样地，形成外侧芯的胎圈金属丝也无需与形成该外侧芯的其他胎圈金属丝交叉。从而能够使胎圈部的重量平衡均匀，能够良好地保持轮胎的均匀性。进而在制造一个轮胎时，胎圈金属丝只需切断一次即可，因此能够缩短轮胎的制造时间。

附图说明

图1为本发明的充气轮胎的右半面剖视图。

图2(a)至(c)为说明内侧工序和胎体粘贴工序的胎圈部的侧视图。

图3(a)至(c)为说明胎体粘贴工序和外侧工序的胎圈部的侧视图。

图4为通过型芯工法得到的生胎以及型芯的右半面剖视图。

图5为说明以往的胎圈芯的形成工序的胎圈部的侧视图。

附图标号说明：1...充气轮胎；2...胎面部；5...胎圈芯；4...胎圈部；6...胎体；6A...胎体帘布；10...胎圈金属丝；11...内侧芯；12...外侧芯。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1表示本实施方式的充气轮胎(以下，简称为“轮胎”)1的右半部分的剖视图。该充气轮胎1为轿车用轮胎，具备：从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4的胎圈芯5的胎体6、配置在上述胎体6的轮胎径向外侧且在胎面部2的内部的带束层7、在上述胎体6的内侧且配置于轮胎内腔面M的由非透气性优异的橡胶构成的内衬层9。

其中，图1的充气轮胎1表示轮辋组装于正规轮辋(未图示)并填充正规内压且为无负载状态的正规状态。

在此，“正规轮辋”是指，在包含轮胎所依据的规格在内的规格体系中，按照每个轮胎确定该规格的轮辋，例如如果是JATMA则是标准轮辋，如果是TRA则是″Design Rim″，如果是ETRTO则是″MeasuringRim″。此外“正规内压”是指，在包含轮胎所依据的规格在内的规格体系中，按照每个轮胎确定各规格的空气压，如果是JATMA则是最高空气压，如果是TRA则是表″TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES″所记载的最大值，如果是ETRTO则是″INFLATION PRESSURE″，但在轮胎为轿车用的情况下则为180kPa。

上述胎体6的构成包括至少1枚胎体帘布6A，该胎体帘布6A具有从胎面部2经过胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5的胎体帘线。上述胎体帘布6A，例如由有机纤维构成的胎体帘线相对于轮胎赤道C方向例如以75～90°的角度排列而成。本实施方式的胎体帘布6A以环状跨越在一对胎圈部4、4之间，其两侧的轮胎径向内侧的内端部6e在胎圈芯5处不折返而是在胎圈芯5内形成终端。

上述带束层7的构成包括至少两枚带束层帘布，在本实施方式中由轮胎径向内、外两枚带束层帘布7A、7B构成。各带束层帘布7A、7B具有相对于轮胎赤道C以15～40°的角度倾斜的例如钢帘线等高弹性的带束层帘线。另外，各带束层帘布7A、7B是以带束层帘线相互交叉的方式重叠而成。

上述胎圈芯5在本实施方式中具有：内侧芯11，其配置在胎体帘布6A的轮胎径向内侧的内端部6e的轮胎轴向内侧；外侧芯12，其配置在上述内端部6e的轮胎轴向外侧。其中，胎体帘布6A的内端部6e是将包括胎体帘布6A的内端的胎圈部4延伸的部分。

如图2以及图3所示，在本发明的充气轮胎1中，内侧芯11在制造时将被未硫化的橡胶覆盖的例如由硬钢线等钢制的胎圈金属丝10从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕而成，并且，外侧芯12是将胎圈金属丝10在上述胎体6的轮胎轴向外侧从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕而成。此外，本发明的充气轮胎1的胎圈芯5由从上述内侧芯11连续到外侧芯12的一根胎圈金属丝10形成。

在这样的充气轮胎1中，胎圈金属丝10的卷绕始端部10a(图2(a)所示)配置在内侧芯11的轮胎径向最外侧层11a，并且胎圈金属丝10的卷绕终端部10b(图3(c)所示)配置在外侧芯12的轮胎径向最外侧层12a。即，胎圈金属丝10的两个卷绕端部10a、10b双方均不配置在轮胎滚动时因胎体帘布的拉伸力而受到较大应力的胎圈芯5的轮胎径向的最内层11b、12b。从而，本发明的充气轮胎1抑制了在上述两个卷绕端部10a、10b产生的应力集中，提高了胎圈部4的耐久性。

在本实施方式的胎圈芯5中，从图1可知，形成内侧芯11的胎圈金属丝10c沿轮胎径向重叠卷绕而成。因此本实施方式的内侧芯11在轮胎周向上胎圈金属丝的配设量不会变得不均衡。对于外侧芯12而言也同样。因此本实施方式的充气轮胎1能够良好地保持轮胎的均匀性。此外，在本发明的充气轮胎1中，胎圈芯5由连续的一根胎圈金属丝10形成，所以只需进行一次切断胎圈金属丝的工序即可。因此本发明的充气轮胎1缩短了制造时间。

其中，如图1所示，在本实施方式的胎圈部4，与胎圈芯5的轮胎径向内侧以及上述外侧芯12的轮胎轴向外侧的轮辋(未图示)接触的区域，配置有由硬质橡胶构成的胎圈包布橡胶4g。此外，设有从内侧芯11的轮胎轴向的内侧、外侧芯12的轮胎轴向的外侧分别向轮胎径向外侧以尖细状延伸的内、外三角胶8i、8o。这样的胎圈包布橡胶4g以及三角胶8i、8o有助于提高胎圈部4的弯曲刚性，提高操纵稳定性。

如上所述地构成的充气轮胎1是通过对如图4所示的生胎1a进行硫化成形而制成的。

接着，说明本发明的充气轮胎1的制造方法。该制造方法的特征在于，包括：形成内侧芯11的内侧工序、粘贴上述胎体帘布6A的胎体粘贴工序和形成外侧芯12的外侧工序。

本实施方式的充气轮胎1，例如使用如图4所示的型芯13来制造。

本实施方式的型芯13具有：与例如5％内压状态的轮胎的内表面形状近似的三维外表面14、和与该外表面14的胎圈侧的端部连接且向轮胎轴向外侧突出的一对凸缘面15。这里所说的轮胎的内表面形状是指以后要制造出的轮胎1的内表面形状。此外，“5％内压状态”是指将内压从上述正规状态减少到正规内压的5％的内压的状态。该5％内压状态的轮胎的截面形状近似于硫化模具中的轮胎的截面形状。但是，型芯的外表面14并不限定于这样的形状。此外，型芯13优选为由也能承受硫化时的热以及压力的金属材料或耐热性树脂等构成。

上述型芯13的外表面14包括：将轮胎1的胎面部2的内腔面成形的胎面成形面14a；将胎侧部3的内腔面成形的一对胎侧部成形面14b；和将胎圈部4的轮胎内腔面成形的一对胎圈成形面14c。

在本实施方式中，首先，在型芯13的外表面14上粘贴胎圈包布橡胶4g的基部4ga和上述内衬层9，并在上述基部4ga与内衬层9的胎圈成形面14c的轮胎轴向外侧粘贴上述内三角胶8i。

胎圈包布橡胶4g的基部4ga的截面例如由L字状构成，载置于型芯13的凸缘面15并以环状卷绕。

此外，内衬层9例如通过将未硫化且呈带状的橡胶条(Rubber Strip)(未图示)在型芯13的外表面14沿着型芯13的圆周向卷绕，由此能够无褶皱地形成在三维曲面上。橡胶条优选为，例如宽度W为5～35mm左右，厚度t为0.5～2.0mm左右。在本实施方式中，用上述内衬层9和基部4ga覆盖型芯13的外表面14的整个区域。

此外，内三角胶8i配置在载置于凸缘面15的基部4ga的轮胎半径外侧且在上述内侧芯11的轮胎轴向的内侧部分。这样的内三角胶8i防止内侧芯11的胎圈金属丝10c损伤内衬层9。

接着，在本实施方式中，进行在内三角胶8i的轮胎轴向外侧形成内侧芯11的内侧工序。

如图2(a)所示，该工序包括以下步骤：在比上述凸缘面15靠轮胎径向外侧的规定位置，粘贴胎圈金属丝10的卷绕始端部10a。胎圈金属丝10的外周面预先被未硫化橡胶覆盖。并且，在该步骤中，内三角胶8i也为未硫化橡胶，所以胎圈金属丝10能够容易地粘贴于内三角胶8i。

另外，例如，通过将型芯13绕轮胎旋转轴旋转，使从未图示的胎圈金属丝10的供给装置连续供给的胎圈金属丝10朝向轮胎径向内侧以螺旋状重叠卷绕。此时，优选为，例如借助未图示的辊等胎圈金属丝按压装置，将胎圈金属丝10按压并卷绕到内三角胶8i。此外，在图2(a)中，第二圈的胎圈金属丝10在胎圈金属丝10的卷绕始端部10a附近局部向轮胎径向内侧弯曲从而避面与该始端部10a碰撞，但还可以以例如使胎圈金属丝10的半径平滑地变化的方式避面碰撞。

接着，如图2(b)所示，胎圈金属丝10在本实施方式中通过卷绕五圈来形成内侧芯11。此时，上述内侧芯11的卷绕终端10c1之后的胎圈金属丝10，优选为不粘贴于任一的橡胶部材，以保持自由的状态。

接着，进行在内侧芯11的轮胎轴向的外侧粘贴上述胎体帘布6A的内端部6e的胎体粘贴工序。在该工序中，如图2(c)和图3(a)所示，例如，通过将轮胎径向的长度比轮胎周向的长度长的多个长条状的帘布片16，在内侧芯11的轮胎轴向外侧且沿轮胎周向连接，由此高精度地形成三维形状的胎体帘布6A。本实施方式的帘布片16是从上述内侧芯11的卷绕终端10c1附近依次粘贴。另外，该相邻的帘布片16的轮胎径向的内端部6e相互对接地配置。这样的胎体粘贴工序，例如使型芯13沿轮胎周向旋转来粘贴上述帘布片16。

接着，在轮胎全周粘贴帘布片16将胎体6成形后，进行形成外侧芯12的外侧工序。如图3(b)所示，胎圈金属丝10在内侧工序之后也不被切断，而是与上述卷绕终端10c1连续地从胎体6的帘布片16、16的侧缘间引出到轮胎轴向外侧之后，这一次是从轮胎径向内侧向外侧螺旋状进行卷绕来形成外侧芯12。其中，在该外侧工序中，也与内侧工序同样，优选为例如借助金属丝按压装置，将胎圈金属丝10按压并粘贴于胎体6。

从而，这样成形的胎圈芯5，上述卷绕始端10a及卷绕终端10b分别配置在内侧芯11的最外层11a以及外侧芯12的最外层12a。

然后，如图2所示，分别粘贴：外三角胶80、胎圈包布橡胶4g的与基部4ga连接且形成胎圈外侧面的副部4gb、带束层7、胎侧胶3G、胎面胶2G等。这样就在型芯13的外表面14形成了生胎1a。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于图示的实施方式，还可变形为各种方式后实施。

实施例

为了确认本发明的效果，通过对使用图4所示的型芯而具有本发明的胎圈芯的轮胎以及图5(a)、(b)所示的具有以往的胎圈芯的轮胎进行硫化成形而试制了充气轮胎，并进行了破坏水压以及均匀性测试。主要的共通规格如下。

胎体帘布数：1枚

胎体帘线材料：聚酯

胎体帘线角：88°(对轮胎赤道)

带束层帘布数：2枚

带束层帘线材料：钢

带束层帘线角：+28°、-28°(对轮胎赤道)

胎圈金属丝的橡胶硬度：80度

胎圈金属丝的金属丝材料：钢

轮胎尺寸：195/65R15

<破坏水压>

将各试验轮胎轮辋组装于6.0JJ×15的轮辋，并从阀向轮胎内腔填充水，分别测定五次胎圈芯破断时的破坏水压，求出破坏水压的平均值。其结果是以以往例1作为100的指数来评价。数值越大越好。

<均匀性>

使用轮胎均匀性试验机，按照JASO C607：2000的“汽车用轮胎的均匀性试验方法”测定RFV。

轮胎的测定条件如下。

轮胎转速：60rpm

空气压：200kPa

纵向载荷：4.63kN

结果是五个轮胎的平均值，且将以往例1的倒数作为100的指数来评价。数值越大越好。测试结果如表1所示。

表1

	以往例1	以往例2	实施例1
				表示胎圈芯的图	图5(a)	图5(b)	图3及图4
破坏水压(指数、数值越大越好)	100	107	107
				均匀性(指数、数值越大越好)	100	98	103

如表1所示，可以看出与以往例相比，实施例的轮胎的破坏水压和均匀性优异。

Claims

1.一种充气轮胎，包括：胎体，其包括以环状跨越在一对胎圈部之间的方式延伸的胎体帘布；胎圈芯，其包括在该胎体帘布的轮胎径向内侧的内端部的轮胎轴向的内外配置的内侧芯和外侧芯，该充气轮胎的特征在于，

上述内侧芯是将胎圈金属丝从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕而形成的，并且

上述外侧芯是在上述胎体的轮胎轴向外侧将上述胎圈金属丝从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕而形成的，并且

上述胎圈芯包括从上述内侧芯连续到上述外侧芯的一根胎圈金属丝。

2.一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎包括：胎体，其包括以环状跨越在一对胎圈部之间的方式延伸的胎体帘布；胎圈芯，其包括在该胎体帘布的轮胎径向内侧的内端部的轮胎轴向内外配置的内侧芯和外侧芯，该充气轮胎的制造方法的特征在于，具有以下工序：

内侧工序，将被未硫化的橡胶覆盖的胎圈金属丝在胎圈部从轮胎径向外侧向内侧以螺旋状重叠卷绕来形成内侧芯；

胎体粘贴工序，在上述内侧工序之后，将胎体帘布的上述内端部粘贴在内侧芯的轮胎轴向外侧；

外侧工序，在上述胎体粘贴工序之后，将位于上述内侧芯的最内层的胎圈金属丝，在上述胎体的轮胎轴向外侧从轮胎径向内侧向外侧以螺旋状重叠卷绕来形成外侧芯，

由此将上述胎圈芯用从上述内侧芯连续到上述外侧芯的一根胎圈金属丝来形成。