CN103384593A - 轮胎制造方法和预硫化胎面 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用基胎和预硫化胎面的轮胎制造方法，基胎的胎面安装面形成为在轮胎宽度方向和轮胎周向上具有曲率的面，以及预硫化胎面的被安装到基胎的胎面安装面的覆盖安装面形成为平坦面，使得能够通过使用具有形成为平坦面的覆盖安装面的预硫化胎面、以低成本制造显示出期望设计性能的轮胎。硫化胎面在与覆盖安装面相对的胎面花纹面包括槽（9），并且基于当安装到基胎的覆盖安装面根据基胎的胎面安装面的曲率弯曲时的状态下的周向长度和宽度方向长度与当覆盖安装面在平坦状态下为平坦面的周向长度和宽度方向长度两者之间的差异，槽（9）的周向长度和宽度方向长度比期望设计值短。

Description

轮胎制造方法和预硫化胎面
技术领域
本发明涉及一种使用具有形成为平坦面的安装面的预硫化（硫化）胎面来制造轮胎的方法和预硫化胎面。
背景技术
已知一种轮胎制造方法，在该轮胎制造方法中，预硫化胎面施加到基胎的胎面安装面（例如，见专利文献1）。
已知为诸如上述的预硫化胎面是形成为如下带的一种预硫化胎面：该带具有形成为待硫化接合到基胎的胎面安装面的平坦安装面（曲率为0）的面（背面）和形成有胎面花纹的另一面（例如，见专利文献2）。
此外，已知为诸如上述的预硫化胎面是形成为如下带的一种预硫化胎面：该带具有形成为与基胎的胎面安装面的曲率相对应的弯曲安装面的面（背面）和形成有胎面花纹的另一面，其中，形成为弯曲安装面的面被硫化接合到基胎的胎面安装面（例如，见专利文献3）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-258179号公报
专利文献2：日本特开2008-120044号公报
专利文献3：日本特开2000-79641号公报
发明内容
发明要解决的问题
当专利文献2中公开的具有形成为平坦面的安装面的预硫化胎面被施加到基胎的在轮胎的轴向和周向上具有曲率的胎面安装面时，预硫化胎面的安装面将沿着基胎的胎面安装面的曲率弯曲。这将会导致胎面花纹中的槽的变形。换言之，即使当胎面的安装面在平坦状态下时，预硫化胎面的胎面花纹中的槽满足它们的设计规格，但是当胎面安装到基胎以形成轮胎时，预硫化胎面的胎面花纹中的槽将不满足它们的设计规格。
然而，使用上述预硫化胎面的轮胎制造的传统方法如下：例如，当制造具有带有如图1至图3中的（b）所示的设计值的槽的胎面花纹的轮胎时，制造具有带有如图1至图3中的（b）所示的设计值的槽的胎面花纹的预硫化胎面。然后，通过使预硫化胎面围绕基胎的胎面安装面缠绕并且将胎面的安装面硫化接合到基胎的胎面安装面来制造轮胎。然而，这样引起如下问题：制造的轮胎的胎面花纹中的槽变成值如图1至图3中的（c）所示的与设计值不同的槽，因而未能生产发挥期望的设计性能的轮胎。
另一方面，当使用专利文献3中公开的具有形成为与基胎的胎面安装面的曲率相对应的安装面的预硫化胎面时，将减小由预硫化胎面施加到基胎的胎面安装面而导致的槽的变形的影响。然而，在这种情况下，一些附加的制约可能施加于基胎的加工条件，或者可能需要增加用于预硫化胎面的橡胶的量。因而，导致对加工成本或材料成本不利的问题。
已做出本发明来解决上述问题，并且本发明的目的是实现一种使用具有形成为平坦面的安装面的预硫化胎面、以低成本制造能发挥期望设计性能的轮胎的方法。
用于解决问题的方案
在本发明的一个方面中，一种轮胎制造方法，其包括以下步骤：制造形成有胎面安装面的基胎，所述胎面安装面在所述轮胎的轴向和周向上具有曲率；制造具有形成为平坦面的安装面的预硫化胎面，所述安装面待施加到所述基胎的胎面安装面；将所述预硫化胎面缠绕所述基胎，以及将所述基胎和所述预硫化胎面硫化接合到一起。所述预硫化胎面在与所述预硫化胎面的安装面相反的胎面花纹面中具有槽。以及基于当施加到所述基胎的所述预硫化胎面的安装面沿着所述基胎的胎面安装面的相应曲率弯曲时的周向长度和轴向长度与当所述预硫化胎面的安装面在平坦状态下时的周向长度和轴向长度之间的差异，所述预硫化胎面所形成的槽的周向长度和轴向长度比期望设计值短。因此，能够使用具有形成为平坦面的安装面的预硫化胎面、以低成本制造发挥期望的设计性能的轮胎。
在本发明的另一方面，一种预硫化胎面，所述预硫化胎面的一面是形成为平坦面的安装面，所述预硫化胎面的另一面是形成为具有槽的胎面花纹面，所述安装面待施加到基胎的胎面安装面，所述胎面安装面在轮胎的轴向和周向上具有曲率。利用所述预硫化胎面，基于当施加到所述基胎的胎面安装面的所述预硫化胎面的安装面沿着所述基胎的胎面安装面的相应曲率弯曲时的周向长度和轴向长度与当所述预硫化胎面的安装面在平坦状态下时的周向长度和轴向长度之间的差异，所述槽的周向长度和轴向长度形成为比期望设计值短。因此，能够以低成本制造发挥期望的设计性能的轮胎。
在本发明的又一方面中，预硫化胎面被使得：在平坦状态下的所述预硫化胎面中的槽均具有与期望设计值相同的槽底面的形状，所述槽底面的截面弯曲形状以靠近所述预硫化胎面的安装面突出的方式弯曲。此外，沿着轮胎的周向延伸的周向槽的宽度尺寸W01是通过下列公式（1）计算的值。在与所述周向槽交叉的方向上延伸并且各端连接到所述周向槽的横向槽的宽度尺寸W02是通过下列公式（2）计算的值。以及所述槽的深度D0是通过下列公式（3）计算的值。
W01=W1-V1/N1         （1）
其中，W1是所述预硫化胎面中的周向槽的宽度尺寸的设计值，V1是在所述预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的所述预硫化胎面的轴向长度的变化量，以及N1是所述预硫化胎面中的周向槽的数量。
W02=W2-V2/N2          （2）
其中，W2是所述预硫化胎面中的横向槽的宽度尺寸的设计值，V2是在所述预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的所述预硫化胎面的周向长度的变化量，以及N2是各端延伸并且连接到所述预硫化胎面中的主槽的横向槽的数量。
D0=D+V            （3）
其中，D是所述预硫化胎面中的槽的深度尺寸的设计值，V是在所述预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的所述预硫化胎面的槽的深度的变化量。
通过使用具有基于这些值形成的槽的、平坦状态的预硫化胎面，能够以低成本制造发挥期望设计性能的轮胎。
此外，在本发明的另一方面，预硫化胎面被使得：设置沿着所述轮胎的周向延伸的多个周向槽，并且位于所述轮胎的轴向外侧位置的周向槽具有比位于所述轮胎的轴向中央位置的周向槽大的所述差异。因此，即使一些周向槽位于轮胎的轮胎轴向曲率较大的轴向外侧，也能够以低成本制造发挥期望设计性能的轮胎。
附图说明
图1的（a）示出根据本发明的实施方式的预硫化胎面的胎面花纹中的槽，图1的（b）示出根据本发明的实施方式的轮胎的胎面花纹中的槽（=传统预硫化胎面的胎面花纹中的槽），图1的（c）示出传统轮胎的胎面花纹中的槽。
图2的（a）示出根据本发明的实施方式的预硫化胎面的胎面花纹中的槽，图2的（b）示出根据本发明的实施方式的轮胎的胎面花纹中的槽（=传统预硫化胎面的胎面花纹中的槽），图2的（c）示出传统轮胎的胎面花纹中的槽。
图3的（a）示出根据本发明的实施方式的预硫化胎面的胎面花纹中的槽，图3的（b）示出根据本发明的实施方式的轮胎的胎面花纹中的槽（=传统预硫化胎面的胎面花纹中的槽），图3的（c）示出传统轮胎的胎面花纹中的槽。
图4是根据本发明的实施方式的轮胎的截面图。
图5是根据本发明的实施方式的基胎和胎面的截面图。
图6是根据本发明的实施方式的基胎和胎面的立体图。
具体实施方式
如图4所示，根据优选实施方式的轮胎1由基胎2和施加到基胎2的胎面安装面3的预硫化胎面4（以下称为PCT（预硫化胎面））组成。
如图5和图6所示，基胎2是轮胎的形成为无胎面的轮胎形状的预硫化组成部分。轮胎的形成为无胎面的轮胎形状的预硫化组成部分意味轮胎的具有普通轮胎除胎面外的结构的预硫化组成部分。
基胎2可以是使用过的基胎或新基胎。使用过的基胎2具有胎面安装面3（打磨面），在将使用过的基胎的磨损胎面橡胶切除后将PCT4施加到胎面安装面3。这是对轮胎的形成为无胎面的轮胎形状的预硫化组成部分的再利用。正如术语所表示的，新基胎2是轮胎的新制造为无胎面的轮胎形状的新预硫化组成部分，新基胎2也具有胎面安装面3。新基胎2是通过使用未示出的硫化模具来制造的。
基胎2的胎面安装面3形成为具有预定宽度的圆筒状外周面。胎面安装面3沿着轮胎的轴向（宽度方向）弯曲，使得胎面安装面3的截面中部（轮胎的赤道线C通过的部分）比胎面安装面3的截面两端部向上突出。也就是，基胎2的胎面安装面3形成有沿着轮胎的宽度方向和周向的曲率。
通常，通过在硫化模具中对由诸如胎圈丝、胎圈填胶、内衬层、胎体、带束、胎侧、胎肩和胎面等构件组成的生胎进行固化（硫化）来制造轮胎。与此相反，根据本发明的实施方式的轮胎1是通过使基胎2与单独制造的PCT4结合而制造的。就基胎2而言，通过在硫化模具中对由诸如胎圈丝11、胎圈填胶12、内衬层13、胎体14、带束15、胎侧16和胎肩17等构件组成的生基胎进行硫化来制造无胎面的新基胎2。或者硫化的使用过的基胎2通过从由上述普通轮胎组成构件组成的使用过的轮胎除去胎面部而形成胎面安装面3。
如图5和图6所示，PCT4形成为带形状，该带形状具有与胎面安装面3的宽度（轮胎宽度）相对应的宽度尺寸以及与基胎2的外周面的周向长度相对应的长度尺寸，与上述普通轮胎不同，胎面安装面3是形成为无胎面的轮胎形状的基胎2的外周面。
PCT4使带的面中的一个面形成为平坦面，该平坦面为待施加到基胎2的胎面安装面3的安装面5，PCT4使带的面中的另一个面形成为具有带有槽9的胎面花纹6的胎面花纹面7。PCT4形成为使得：当安装面5为平坦时（曲率为0）（下文称为“在平坦状态下”），胎面花纹6中的槽9的形状与设计值不同；然而当安装面5围绕基胎2的胎面安装面3缠绕并且安装面5硫化接合到基胎2的胎面安装面3时，也就是，当PCT4安装于基胎2进而沿着基胎2的胎面安装面3的曲率弯曲时（下文称为“在安装状态下”），胎面花纹6中的槽9的形状与设计值相等。
换言之，基于所使用的PCT4在当施加到基胎2的安装面5在安装状态下沿着基胎2的胎面安装面3的曲率弯曲时的周向长度和轴向长度和当安装面5在平坦状态下平坦时的周向长度和轴向长度之间的差异，所使用的PCT4是使槽9的周向长度和轴向长度形成为比期望设计值短的PCT。
在PCT4的制造中，例如，首先通过未示出的挤出机来形成未硫化胎面，使带的两个相反面形成为彼此平行的平坦面，然后将未硫化胎面送到未示出硫化模具中，在硫化模具中对未硫化胎面进行硫化成型。例如，使用配备有用于将未硫化胎面带的一面形成为平坦安装面的平压板和用于将未硫化胎面带的另一面形成为具有胎面花纹面的花纹模具的硫化模具来制造PCT4。
根据优选实施方式，当具有带有如图1至图3中的（b）所示的设计值的槽9的胎面花纹6的轮胎1被制造时，例如，首先制造如下的PCT4：该PCT4在平坦状态下具有带有值与如图1至图3中的（a）所示的设计值不同的槽9的胎面花纹6。然后，PCT4围绕基胎2的胎面安装面3缠绕，并且安装面5被硫化接合到基胎2的胎面安装面3，如此形成轮胎1。因此，可使如图1至图3中的（b）所示的胎面花纹6中的槽9变成依据设计值的槽9，来制造发挥期望设计性能的轮胎1。注意，表示图1至图3中的槽9的宽度尺寸和深度尺寸以及圆弧状槽底的半径尺寸R的数值的单位是mm。
更具体地，制造具有下述槽9的平坦状态的PCT4。
对于在平坦状态下的PCT4，已确定的是，胎面花纹6中的槽9的槽底面的形状与设计值相同，其中，胎面花纹6中的槽9的槽底面的截面弯曲形状以靠近安装面5突出的方式弯曲。也就是，如图2和图3所示，槽底面的圆弧半径尺寸R（见图2的（a）和图3的（a））与设计值（见图2的（b）和图3的（b））相同。
已在实验中发现的是，槽9的槽底面的圆弧半径尺寸R在当PCT4处于平坦状态下和当PCT4处于安装状态下之间大致没有发生改变。因此，在本实施方式中，对于在平坦状态下的PCT4的槽底面采用的形状与设计值相同。
此外，对于在平坦状态下的PCT4，对于沿着轮胎的周向延伸的周向槽9（9a）（见图6）所采用的宽度尺寸W01是通过下列公式（1）计算的值：
W01=W1-V1/N1            （1）
其中，W1是对于预硫化胎面中的周向槽的宽度尺寸的设计值，V1是在预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的预硫化胎面的轴向长度的变化量，以及N1是预硫化胎面中的周向槽的数量。
例如，当图1中的槽9是周向槽9（9a）时，如果存在一个周向槽9（9a），设计值为8.4mm（见图1的（b））以及变化量是4mm，则制造周向槽9（9a）的宽度尺寸W01为8mm的平坦状态的PCT4（见图1的（a））。
上述V1由轮胎尺寸确定。因此，如果轮胎尺寸、周向槽9（9a）的数量N1以及设计值W1为已知的，可基于那些值计算平坦状态的PCT4的周向槽9（9a）的宽度尺寸W01。
此外，对于平坦状态下的PCT4，对于在与周向槽9（9a）交叉的方向上延伸并且各端连接到周向槽9（9a）的横向槽9（9b）（见图6）所采用的宽度W02是通过下列公式（2）计算的值：
W02=W2-V2/N2        （2）
其中，W2是预硫化胎面中的横向槽的宽度尺寸的设计值，V2是在预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的预硫化胎面的胎面花纹面7的周向长度的变化量，以及N2是各端延伸并且连接到预硫化胎面中的主槽的横向槽的数量。
上述V2由轮胎尺寸确定。因此，如果轮胎尺寸、横向槽9（9b）的数量N2以及设计值W2为已知的，可基于那些值计算平坦状态的PCT4的横向槽9（9b）的宽度尺寸W02。
此外，对于在平坦状态下的PCT4，通过下列公式计算槽9所采用的深度尺寸D0的值：
D0=D+V             （3）
其中，D是预硫化胎面中的槽的深度尺寸的设计值，V是在预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的预硫化胎面中的槽的深度的变化量。
例如，如图2所示，为了制造槽9的深度等于19.4mm（见图2的（b））的设计值D的轮胎，如图2的（a）所示，制造槽的深度尺寸为20mm的平坦状态的PCT4。
槽9的深度的变化量V由轮胎尺寸确定。因此，如果轮胎尺寸和设计值D为已知的，可基于那些值计算平坦状态的PCT4的横向槽9的深度尺寸D0。
注意的是，利用确定的W02、W01和D0，还确定槽9的槽壁的倾斜角度（见图1）。此外，公式（1）中的V1/N1和公式（2）中的V2/N2基本上意味着在预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的表面（胎面花纹面7）长度的变化量由对于槽9的宽度尺寸的槽9的数量等分。
按照上面说明的，制造具有在平坦状态下尺寸为R、W02、W01和D0尺寸的槽9的PCT4（见图1至图3中的（a））。然后，PCT4围绕基胎2的胎面安装面3缠绕，并且PCT4的安装面5硫化接合到基胎2的胎面安装面3，如此形成轮胎。结果，如图1至图3中的（b）所示的胎面花纹中的槽9的形状变成依据设计值的槽9的形状，使得可制造发挥期望设计性能的轮胎。
此外，对于PCT4，位于轮胎的轴向外侧的周向槽比位于轮胎的轴向中央侧的周向槽示出在当施加到基胎2的PCT4的安装面5沿着基胎2的胎面安装面3的曲率弯曲时（在安装状态）周向长度和轴向长度和当施加到基胎2的PCT4的安装面5为平坦时（在平坦状态）周向长度和轴向长度之间的差异大。因此，即使一些周向槽位于轮胎的轮胎轴向上的曲率较大的轴向外侧，也能够以低成本制造发挥期望的设计性能的轮胎。
此外，在本发明的实施方式中，使用具有形成为平坦面的安装面5的PCT4。因此，与具有形成为与专利文献3公开的胎面安装面的曲率相对应的安装面的PCT相比，较少的制约将施加到基胎2的加工条件，因此可减少用于PCT4的橡胶的量。这提供了加工成本和材料成本两者的优势，使能够以低成本制造发挥期望的设计性能的轮胎。
更具体地，在使用上述PCT4的轮胎1的制造中，未示出的称为缓冲橡胶的硫化接合橡胶载置于基胎2的胎面安装面3。然后，在PCT4的周向端彼此抵靠的情况下，PCT4缠绕在硫化接合橡胶上。使用未示出的诸如钉的固定部件将PCT4的周向端固定到基胎2。此刻，在接合之前，具有缠绕在基胎2的胎面安装面3上的PCT4的轮胎载置于未示出的称作硫化罐的用于硫化硫化接合橡胶的硫化空间内侧。因而，PCT4的安装面5和基胎2的胎面安装面3被硫化接合到硫化接合橡胶。结果，制造具有被接合到基胎2的胎面安装面3的PCT4的轮胎1。
附图标记说明
1 轮胎
2 基胎
3 胎面安装面
4 PCT （预硫化胎面）
5 安装面
6 胎面花纹
7 胎面花纹面
9 槽

Claims (4)

1.一种轮胎制造方法，其包括以下步骤：
制造形成有胎面安装面的基胎，所述胎面安装面在所述轮胎的轴向和周向上具有曲率；
制造具有形成为平坦面的安装面的预硫化胎面，所述安装面待施加到所述基胎的胎面安装面；
将所述预硫化胎面缠绕所述基胎，以及
将所述基胎和所述预硫化胎面硫化接合到一起，
其中，所述预硫化胎面在与所述预硫化胎面的安装面相反的胎面花纹面中具有槽，以及基于当施加到所述基胎的所述预硫化胎面的安装面沿着所述基胎的胎面安装面的相应曲率弯曲时的周向长度和轴向长度与当所述预硫化胎面的安装面在平坦状态下时的周向长度和轴向长度之间的差异，所述预硫化胎面所形成的槽的周向长度和轴向长度比期望设计值短。
2.一种预硫化胎面，所述预硫化胎面的一面是形成为平坦面的安装面，所述预硫化胎面的另一面是形成为具有槽的胎面花纹面，所述安装面待施加到基胎的胎面安装面，所述胎面安装面在轮胎的轴向和周向上具有曲率，
其中，基于当施加到所述基胎的胎面安装面的所述预硫化胎面的安装面沿着所述基胎的胎面安装面的相应曲率弯曲时的周向长度和轴向长度与当所述预硫化胎面的安装面在平坦状态下时的周向长度和轴向长度之间的差异，所述槽的周向长度和轴向长度形成为比期望设计值短。
3.根据权利要求2所述的预硫化胎面，其特征在于，在平坦状态下的所述预硫化胎面中的槽均具有与期望设计值相同的槽底面的形状，所述槽底面的截面弯曲形状以靠近所述预硫化胎面的安装面突出的方式弯曲，其中，沿着轮胎的周向延伸的周向槽的宽度尺寸W01是通过下列公式（1）计算的值，在与所述周向槽交叉的方向上延伸并且各端连接到所述周向槽的横向槽的宽度尺寸W02是通过下列公式（2）计算的值，以及所述槽的深度D0是通过下列公式（3）计算的值：
W01=W1-V1/N1        （1）
其中，W1是所述预硫化胎面中的周向槽的宽度尺寸的设计值，V1是在所述预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的所述预硫化胎面的轴向长度的变化量，以及N1是所述预硫化胎面中的周向槽的数量，
W02=W2-V2/N2        （2）
其中，W2是所述预硫化胎面中的横向槽的宽度尺寸的设计值，V2是在所述预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的所述预硫化胎面的周向长度的变化量，以及N2是各端延伸并且连接到所述预硫化胎面中的主槽的横向槽的数量，
D0=D+V             （3）
其中，D是所述预硫化胎面中的槽的深度尺寸的设计值，V是在所述预硫化胎面的平坦状态和安装状态之间的所述预硫化胎面的槽的深度的变化量。
4.根据权利要求2或3所述的预硫化胎面，其特征在于，设置沿着所述轮胎的周向延伸的多个周向槽，并且位于所述轮胎的轴向外侧位置的周向槽具有比位于所述轮胎的轴向中央位置的周向槽大的所述差异。
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