CN102642318B - 充气轮胎的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用了刚性型芯的充气轮胎的制造方法，能够进一步提高均匀性。带束层帘布形成工序具有：切割步骤，将带宽度为10～50mm的窄带状的加帘线带，以相对于长度方向为θ的角度依次切割而形成带切割片；粘贴步骤，将上述带切割片，相对于轮胎周向以与上述角度θ实质上相等的角度倾斜并且隔着胎体帘线依次粘贴在刚性型芯的轮胎形成面上，由此形成将各带切割片沿轮胎周向并排排列的带束层帘布。使在轮胎周向上相邻的带切割片的侧缘彼此在带束层帘布外端相互对接，并且在胎面中央侧具有间隔地分离。

Description

充气轮胎的制造方法

技术领域

本发明涉及包括通过将带切割片隔着胎体帘布依次粘贴在刚性型芯上，来形成带束层帘布的带束层帘布形成工序的充气轮胎的制造方法，其中，带切割片是从长尺寸窄带状的加帘线带以一定尺寸切割而成的。

背景技术

近年来，为了提高轮胎的均匀性，例如，提出具有生胎形成工序的充气轮胎的制造方法，该生胎形成工序，使用具有与成品轮胎的轮胎内腔形状相近的外形的刚性型芯，通过将包括胎体帘布及带束层帘布在内的未硫化的轮胎构成部件，依次粘贴到该刚性型芯的外表面来形成生胎(参照下述专利文献1、2)。

然而如图9(A)所示，由于刚性型芯a具有与轮胎内腔形状相近的外形，其胎面形成面部a1具有弯曲成凸圆弧状的圆的轮廓形状。因此，如以往的轮胎制造方法那样，在将带束层帘线b1相对于长度方向以角度θ(通常为10～40°)倾斜而构成的宽度较宽的带状的帘布材料b，沿周向卷绕在刚性型芯a上的情况下，造成上述帘布材料b的轮胎轴向两侧部从刚性型芯a产生较大的分离。因此如图9(B)所示，需要进行用压缝辊c将该帘布材料b的两侧部按压，使其沿着刚性型芯a缩径的所谓的缝合(Stitch-Down)。

然而在进行上述缩径后，会在帘布材料b的两侧部产生皱褶或起伏等变形，从而导致无法充分地实现刚性型芯带来的提高均匀性的效果的问题。另外，带束层帘布根据轮胎的类型或轮胎尺寸不同，带束层帘线倾斜的角度θ以及轮胎轴向宽度也不同，因而需要准备与其相应的种类的帘布材料b。因此产生多种中间部件的库存等，从而对多品种少量生产的倾向强的轮胎的生产带来很大不利。

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

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种充气轮胎的制造方法，通过将从宽度窄的带状的加帘线带以一定尺寸切割而成的带切割片，使其长度方向相对于轮胎周向以角度θ倾斜并且依次粘贴在刚性型芯上，由此形成各带切割片沿轮胎周向并排排列的带束层帘布，从而不会导致带束层帘布在两侧部产生变形，而能够将带束层帘布沿着刚性型芯的轮廓形状形成，较高地发挥刚性型芯带来的提高均匀性的效果，并且能够抑制中间部件产生库存，从而提高生产效率。

为了解决上述课题，本申请技术方案1记载的发明是一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎呈环状，且具备从胎面部经过胎侧部到达胎圈部的至少一张胎体帘布、和配置在该胎体帘布的径向外侧且胎面部的内部的至少一张带束层帘布，该充气轮胎的制造方法的特征在于，

具有生胎形成工序，在该生胎形成工序中，使用在外表面设置有形成充气轮胎内腔面的轮胎形成面的环状的刚性型芯，在该刚性型芯的轮胎形成面上依次粘贴包括胎体帘布和带束层帘布在内的未硫化的轮胎构成部件，来形成生胎，并且

上述生胎形成工序包括带束层帘布形成工序，该带束层帘布形成工序是在上述刚性型芯的轮胎形成面上隔着胎体帘布而形成带束层帘布的工序，

上述带束层帘布形成工序具有以下步骤：

切割步骤，是将用橡胶覆盖相互平行地对齐的带束层帘线的排列体且带宽度为10～50mm的窄带状的未硫化的加帘线带，从长度方向的前端以相对于长度方向为θ的角度依次切割，而形成平行四边形状的带切割片，其中角度θ与硫化形成后的上述充气轮胎的上述带束层帘线的帘线角度一致；

粘贴步骤，是将切割后的上述带切割片，使其长度方向相对于轮胎周向以与上述角度θ实质上相等的角度倾斜、并且隔着胎体帘线依次粘贴在上述刚性型芯的轮胎形成面上，由此形成将各带切割片沿轮胎周向并排排列而成的带束层帘布，而且

在上述粘贴步骤中，使在轮胎周向上相邻的带切割片的侧缘彼此在带束层帘布外端相互对接，并且在胎面中央侧具有间隔地进行分离。

本发明如上所述，使用从窄带状的加帘线带切割而成的带切割片，将该带切割片使其长度方向相对于轮胎周向以角度θ倾斜并且隔着胎体帘布依次粘贴在刚性型芯上。上述带切割片是窄宽度，因此无需缩径就能够使其沿着刚性型芯粘贴，从而能够抑制带束层帘布在两端部产生变形。

另外在带束层帘布中，在轮胎轴向外端侧的周长与在胎面中央侧的周长的周长差增大，然而在本发明中，使在轮胎周向上相邻的带切割片的侧缘彼此在带束层帘布外端相互对接，并且在胎面中央侧分离，从而吸收上述周长差。即，不形成带切割片的侧边缘部彼此重叠的台阶状的重叠部。如果在形成了重叠部的情况下，由于该重叠部会导致刚性差而应力易集中，因而存在以带束层端剥离等损伤为起点导致耐久性降低的倾向。因此在本发明中，由于不形成重叠部，因此能够抑制上述耐久性的降低。而且由于在带束层帘布外端使侧缘彼此对接，因此能够将在胎面中央侧的间隔抑制到最小限度，能够抑制帘线排列的不均匀，抑制在上述带束层帘布两端部的变形，同时较高地发挥刚性型芯带来的提高均匀性的效果。

另外，由于带切割片的切割长度，以及带切割片相对于周向的粘贴角度不同，因此能够使带束层帘布的宽度以及带束层帘线角度自由地变化。因此，利用一种加帘线带，就能够形成各种类型或尺寸的轮胎的带束层帘布，从而防止中间部件产生库存，有效地生产多品种少量生产的倾向强的轮胎。

附图说明

图1是表示由本发明的制造方法形成的充气轮胎的一个实施例的剖视图。

图2是表示生胎形成工序的剖视图。

图3是表示硫化工序的剖视图。

图4是表示带束层帘布形成工序的俯视图。

图5是其侧视图。

图6(A)、(B)是表示加帘线带以及带切割片的俯视图。

图7是表示由带切割片形成带束层帘布的形成状态的局部俯视图。

图8是表示带切割片的粘贴方法的说明图。

图9(A)、(B)是表示以往的问题的说明图。

图中标号说明：1：充气轮胎；1N：生胎；1S：内腔面；2：胎面部；3：胎侧部；4：胎圈部；6A：胎体帘布；9：带束层帘布；9E：带束层帘布外端；13：带束层帘线；20：刚性型芯；20S：轮胎形成面；E1：侧缘；Ka：生胎形成工序；S1：切割步骤；S2：粘贴步骤；T：加帘线带；Tp：带切割片。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细地说明。图1是表示由本发明的制造方法形成的充气轮胎1的一个例子的剖视图，上述充气轮胎1具有：胎体6，其从胎面部2经过胎侧部3而到达胎圈部4；以及带束层7，其配置在该胎体6的径向外侧并且胎面部2的内部。

上述胎体6由使胎体帘线沿径向排列的至少一枚胎体帘布形成，在本例中由一枚胎体帘布6A形成。该胎体帘布6A形成横跨上述胎圈部4、4之间的环状，并且在本例子的情况下其两端不是绕着配置于各胎圈部4的胎圈芯5折返而是被夹持并卡止在该胎圈芯5内。具体而言，上述胎圈芯5由轮胎轴向内外芯片5i、5o构成，在该内外芯片5i、5o之间夹持着上述胎体帘布6A的两端部。

上述内外芯片5i、5o是通过将非伸长性的胎圈金属丝5a沿轮胎周向卷绕多次而形成的。此时，优选为，使外芯片5o的胎圈金属丝5a的卷绕次数比内芯片5i大例如1.2～2.0倍左右，从而使刚性大于内芯片5i。由此，能够限制胎圈金属丝5a的总卷绕次数，并且相对地提高胎圈部4的弯曲刚性，有助于提高操纵稳定性等。其中，图中的标号8是由橡胶硬度例如为80～100度的硬质橡胶构成的胎圈三角胶，从各芯片5i、5o开始以尖细状立起，提高胎圈刚性。另外，在本说明书中橡胶硬度表示基于JIS-K6253并利用A型橡胶硬度计在23℃的环境下测定的硬度计A硬度。

另外上述带束层7由至少一张带束层帘布形成，在本例中由两张带束层帘布9、9形成，其中带束层帘布是将带束层帘线相对于轮胎周向例如以10～35°的帘线角度排列而成。该带束层7通过各带束层帘线在帘布9、9间相互交叉来提高带束层刚性，使胎面部2的大致全宽具有卡箍效应来牢固地进行加强。

此外，在胎体6的内侧配置有形成轮胎内腔面1S的较薄的内衬层10。该内衬层10例如由丁基橡胶、卤化丁基橡胶等非透气性的橡胶构成，气密地保持着填充到轮胎内腔内的填充空气。此外，在上述胎体6的外侧配置有形成胎侧部3的外表面的胎侧橡胶11，并且在带束层7的径向外侧配置有形成胎面部2的外表面的胎面橡胶12。

接着，对上述充气轮胎1的制造方法进行说明。

该制造方法包括以下工序：生胎形成工序Ka，如图2中大致表示的那样，使用具有与上述充气轮胎1的轮胎内腔面1S的形状实质上一致，且在外表面设有形成该内腔面1S的轮胎形成面20S的环状的刚性型芯20，来在该刚性型芯20的轮胎形成面20S上依次粘贴包括胎体帘布6A以及带束层帘布9、9在内的未硫化的轮胎构成部件，由此形成生胎1N；硫化工序Kb，如图3中大致表示的那样，将上述未硫化轮胎1N连同上述刚性型芯20一起投入到硫化模具21内进行硫化成形。

上述生胎形成工序Ka包括带束层帘布形成工序，该带束层帘布形成工序是在上述刚性型芯20的轮胎形成面20S上，隔着胎体帘布6A形成带束层帘布9的工序。严格来说，上述生胎形成工序Ka包括：在上述刚性型芯20的轮胎形成面20S上，粘贴用于形成内衬层10的部件的内衬层形成工序；粘贴用于形成胎体帘布6A的部件的胎体帘布成形工序；粘贴用于形成胎圈芯5的部件的胎圈芯形成工序；粘贴用于形成胎圈三角胶8的部件的胎圈三角胶形成工序；粘贴用于形成带束层帘布9的部件的上述带束层帘布形成工序；粘贴用于形成胎侧橡胶11的部件的胎侧成形工序；粘贴用于形成胎面橡胶12的部件的胎面成形工序等。

其中，对于上述带束层帘布形成工序以外工序，可以适宜地采用使用了刚性型芯20的公知的各种方法，因此在本说明书中，以下只说明带束层帘布形成工序。

如图4、5所示，在上述带束层帘布形成工序中包括：将窄带状的未硫化加帘线带T依次进行切割，来形成带切割片Tp的切割步骤S1；将切割后的上述带切割片Tp隔着胎体帘布6A依次粘贴在上述刚性型芯20的轮胎形成面20S上的粘贴步骤S2。另外在图4、5中为了便于说明，而省略对先形成在轮胎形成面20S上的胎体帘布6A的绘制。

如图6(A)所示，上述加帘线带T是通过贴胶对相互平行地对齐的带束层帘线13的排列体进行橡胶覆盖后的带宽度Wt在0～50mm的范围内的窄带状体，其两侧缘E1形成为与上述带束层帘线13平行。如上述图4、5所示，在本例中，该加帘线带T从供给单元22经由输送机23被输送到切割位置J。作为上述供给单元22，例如可以采用经由储蓄器(festoon)24设置在输送机23的上游侧的带形成装置25。该带形成装置25的结构包括：帘线支架25A，其将多条带束层帘线13平行地排列进行供给；挤胶机25B，其对所供给的带束层帘线13进行涂胶来成形加帘线带T。另外作为供给单元22，可以取代上述带形成装置25而使用轧机架(rollstand)，该轧机架以能够从预先形成的加帘线带T的辊体起反卷加帘线带T的方式对加帘线带T进行保持。

另外上述输送机23在本例中是带式输送机，具有：将加帘线带T输送到切割位置J的上流侧的输送带23A、和在上述切割位置将被切割单元26切割后的带切割片Tp供给到刚性型芯20的下游侧的输送带23B。

而且在上述切割步骤S1中，通过用上述切割单元26对输送过来的加帘线带T从其长度方向F的前端相对于长度方向F以角度θ依次切割，形成平行四边形状的带切割片Tp。上述角度θ实质上与硫化形成后的上述充气轮胎的带束层帘线13的上述帘线角度(在本例中是10～35°)一致。另外作为上述切割单元26能够适宜地采用公知构造的装置。

接下来，在上述粘贴步骤S2中，将切割后的上述带切割片Tp使其长度方向F相对于轮胎周向以与上述角度θ实质上相等的角度α倾斜地，并且隔着胎体帘布6A依次粘贴在上述刚性型芯20的轮胎形成面20S上。由此，如图7所示，将各带切割片Tp遍布轮胎一周形成沿轮胎周向并排排列的带束层帘布9。

作为带切割片Tp的粘贴方法，例如图8所示，通过以下方式进行：使上述刚性型芯20绕其轴心20i旋转的同时使该刚性型芯20与其轴心20i方向平行地移动，将上述带切割片Tp以导程角α沿周向螺旋卷绕来进行。详细而言，从上述输送带23B前端的切割片供给位置Q，沿着其长度方向F以一定的速度供给上述带切割片Tp。另外使上述刚性型芯20保持在以下状态：使该刚性型芯20的周向(相当于轮胎周向)相对于上述长度方向F成为与上述角度θ实质上相等的角度α的倾斜状态Y，而且使切割片供给位置Q位于穿过上述轴心20i的垂直的子午线截面N上的状态。然后，使上述刚性型芯20绕其轴心20i以一定的速度度V1(线速度)旋转的同时以一定的速度V2与其轴芯20i方向平行地移动。此时，通过设为比V2/V1＝tanα，由此能够将上述带切割片Tp相对于轮胎周向以上述角度α倾斜地粘贴。另外作为粘贴方法，可以采用手动进行人工粘贴。

另外在上述粘贴步骤S2中，如上述图7所示，使在轮胎周向上相邻的带切割片Tp、Tp的侧缘E1彼此在带束层帘布外端9E相互对接，并且在胎面中央侧J处具有间隔D地分离。其中，上述“对接”，除了上述侧缘E1、E1之间的间隔De成为0mm而完全接触的状态以外，还包括上述间隔De为1.0mm以下而实质上接触的状态。

在这样的带束层帘布形成工序中，由于带切割片Tp是窄宽度，因此无需缩径就能够沿着刚性型芯20粘贴，从而能够抑制在带束层帘布9的两端部产生变形。而且，使在轮胎周向上相邻的带切割片Tp的侧缘E1、E1彼此在带束层帘布外端9E相互对接，并且在胎面中央侧具有间隔D地分离，由此吸收带束层帘布9的外端侧与胎面中央侧之间的周长差。因此，无需在带束层帘布外端9E形成带切割片Tp的重叠部，就能够抑制以该重叠部为起点的剥离损伤等。而且由于使侧缘E1彼此在带束层帘布外端9E对接，因此能够将在胎面部中央侧的间隔D抑制到最小限度，能够抑制帘线排列的不均匀，抑制在上述带束层帘布的两端部的变形的同时，较高地发挥刚性型芯20带来的提高均匀性的效果。

在此，上述加帘线带T的带宽度Wt超过50mm时，则上述带切割片Tp变得难以沿着刚性型芯20，且带束层帘布9存在多边形化的倾向，而且使在胎面中央侧J的间隔D增大从而使得帘线排列不均匀化。因此，导致对均匀性造成恶劣影响。而且由于上述间隔D增大，在生胎形成时，有可能在其间产生空气滞留。另外当带宽度Wt低于10mm时，则由于过细而在粘贴时易形成S形，从而成为均匀性变差的原因，并且因形成S形而产生重叠部从而成为耐久性变差的原因。另外由于粘贴工时增加，从而导致制造效率降低。

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来实施。

实施例

基于使用了刚性型芯的本发明的制造方法，按照表1的规格试制了具有图1表示的内部构造的充气轮胎(轮胎尺寸175/65R14)，并且测试了各测试轮胎的均匀性、耐久性以及残存空气。另外为了比较，如图9所示，作为比较例1使用宽带状的帘布材料并将该帘布材料沿周向在刚性型芯上卷绕一圈，并且利用将该轮胎轴向两侧部进行缝合的以往的方法，制造了形成有带束层帘布的轮胎，并与实施例进行了比较。另外比较例2、3以及实施例1～3只在带切割片的带宽度Wt方面不同，在带束层帘布外端，带切割片侧侧缘之间相互对接(De＝0)。另外在比较例4中，在带束层帘布外端，带切割片的侧缘之间，以2mm的重叠宽度重叠。另外各轮胎除了表1记载的以外，实质上为相同构成。

(1)均匀性

使用轮胎均匀性试验机，依照JASOC607：2000的“汽车用轮胎的均匀性试验方法”，测定了RFV。结果求出20个轮胎的平均值(N)，并以比较例1为100的指数来表示。数值越小越好。

(2)耐久性

在轮辋(5.5J×14)、内压(200kPa)、轮胎速度(80km/h)、纵载荷(5.37kN)的条件下，在鼓试验机上行驶，并检查直到胎面部发生以带束层帘布为起因的损伤为止的行驶距离。评价以比较例1的行驶距离为100的指数来表示，数值越大越好。另外指数100表示即使完成行驶距离30000km也未损伤的意思。

(3)残存空气

分别形成30个轮胎，并比较了产生残存空气的轮胎的发生率。

表1

如表所示，确认了实施例的轮胎未导致耐久性的降低，并且未导致残存空气等形成不良，而是能够提高均匀性。

Claims (1)

1.一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎呈环状，且具备从胎面部经过胎侧部到达胎圈部的至少一张胎体帘布、和配置在该胎体帘布的径向外侧且胎面部的内部的至少一张带束层帘布，该充气轮胎的制造方法的特征在于，

具有生胎形成工序，在该生胎形成工序中，使用在外表面设置有形成充气轮胎内腔面的轮胎形成面的环状的刚性型芯，在该刚性型芯的轮胎形成面上依次粘贴包括胎体帘布和带束层帘布在内的未硫化的轮胎构成部件，来形成生胎，并且

上述生胎形成工序包括带束层帘布形成工序，该带束层帘布形成工序是在上述刚性型芯的轮胎形成面上隔着胎体帘布而形成带束层帘布的工序，

上述带束层帘布形成工序具有以下步骤：

切割步骤，是将用橡胶覆盖相互平行地对齐的带束层帘线的排列体且带宽度为10～50mm的窄带状的未硫化的加帘线带，从长度方向的前端以相对于长度方向为θ的角度依次切割，而形成平行四边形状的带切割片，其中角度θ与硫化形成后的上述充气轮胎的上述带束层帘线的帘线角度一致；

粘贴步骤，是将切割后的上述带切割片，使其长度方向相对于轮胎周向以与上述角度θ实质上相等的角度倾斜、并且隔着胎体帘线依次粘贴在上述刚性型芯的轮胎形成面上，由此形成将各带切割片沿轮胎周向并排排列的带束层帘布，而且

在上述粘贴步骤中，使在轮胎周向上相邻的带切割片的侧缘彼此在带束层帘布外端相互对接，并且在胎面中央侧具有间隔地分离。