CN103818190A - 轮胎及轮胎的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够不降低行驶性能就能够抑制空气进入、从而提高耐久性的轮胎。该轮胎(10)包括:环状的胎体(17),其由骨架用树脂材料形成;以及加强层(28),其是在胎体(17)的胎冠部(16)上卷绕并且接合包覆帘线构件(26)而形成的,该包覆帘线构件(26)是在加强帘线(26A)上包覆帘线用树脂材料(27)而形成的;通过这样的轮胎(10),能够不降低行驶性能就能够抑制空气进入,从而提高耐久性。

Description

轮胎及轮胎的制造方法
本申请是申请人株式会社普利司通于2010年8月20日提出的申请号为201080036647.X、发明名称为“轮胎及轮胎的制造方法”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种安装于轮辋的轮胎及轮胎的制造方法,特别涉及至少一部分由树脂材料、特别是热塑性材料形成的轮胎及轮胎的制造方法。
背景技术
以往,在轿车等车辆中,使用由橡胶、有机纤维材料、钢丝构件等构成的充气轮胎。
近年来,出于轻量化、成型的容易程度、再循环的容易程度的观点,要求使用树脂材料、热塑性树脂、热塑性弹性体等作为轮胎材料。
例如,在专利文献1中,公开有使用热塑性的高分子材料而成形的充气轮胎。
专利文献1:日本特开平03-143701号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的充气轮胎中,出于耐久性、乘坐感觉、行驶性能等的观点,在轮胎骨架构件的外周部以连续螺旋状卷绕加强帘线而形成有加强层。但是,当在使用热塑性的高分子材料而成形的轮胎骨架构件的胎冠部表面直接螺旋卷绕加强帘线、并在加强帘线上配设有其他轮胎构成构件(例如胎面等)的情况下,有时在加强帘线周围(加强帘线和胎冠部之间)产生间隙而残留有空气(空气进入)。在产生空气进入的情况下,即使加强帘线利用粘接剂粘接于胎冠部表面,也有可能因行驶时的输入导致加强帘线活动而轮胎的耐久性降低。因此,在专利文献1中,通过在设置于胎冠部的缓冲橡胶中包覆埋设加强帘线来形成加强层,抑制在加强帘线周围产生空气进入的现象,从而抑制加强帘线的活动。
但是,为了包覆埋设加强帘线,需要对缓冲橡胶的厚度进行不必要的加厚处理。在缓冲橡胶的厚度变厚的情况下,重量增加、构件在厚度方向上的物理性质变化幅度的增大、以及缓冲橡胶的弹性模量低于热塑性的高分子材料的弹性模量导致在行驶时不能充分地发挥横向力,考虑到出于此类等原因导致行驶性能降低,要求进一步的改进。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够不降低行驶性能就能够抑制空气进入从而提高耐久性的轮胎、以及该轮胎的制造方法。
用于解决问题的方案
技术方案1的轮胎包括:环状的轮胎骨架构件,其由骨架用树脂材料形成;以及加强层,其是在上述轮胎骨架构件的外周部卷绕并且接合包覆帘线构件而形成的,该包覆帘线构件是在加强帘线上包覆帘线用树脂材料而形成的。
在技术方案1的轮胎中,由于在由骨架用树脂材料形成的轮胎骨架构件的外周部卷绕并且接合包覆帘线构件而形成有加强层,因此能够提高耐刺扎性、耐切割性、以及轮胎(轮胎骨架构件)的周向刚性。另外,通过提高周向刚性,能够抑制由骨架用树脂材料形成的轮胎骨架构件的蠕变(轮胎骨架构件的塑性变形在一定的应力下随着时间增加的现象)。
此外,由于包覆帘线构件的加强帘线被帘线用树脂材料包覆,因此能够抑制空气进入加强帘线周围,从而能够抑制加强帘线的活动。在这里,当在加强层的外周侧配设有胎面等轮胎构成构件的情况下,由于包覆帘线构件与外周部相接合,因此能够抑制由于行驶时的输入等导致的包覆帘线构件(包含加强帘线)的活动,从而能够提高耐久性。
另一方面,由于加强帘线被帘线用树脂材料包覆而抑制周围的空气进入,因此在与将加强帘线埋设于缓冲橡胶等中的轮胎相比较的情况下,能够抑制重量增加、构件在厚度方向上的物理性质变化幅度的增大、以及行驶时的横向力不足等行驶性能的降低。
技术方案2的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述加强帘线和上述帘线用树脂材料利用粘接剂相接合。
在技术方案2的轮胎中,由于加强帘线和帘线用树脂材料利用粘接剂相接合,因此能够提高加强帘线和帘线用树脂材料之间的紧贴性,从而能够进一步抑制空气进入加强帘线周围。此外,利用加强帘线和帘线用树脂材料之间的接合,能够进一步地抑制加强帘线的活动,从而能够抑制帘线用树脂材料的劣化(龟裂的发生等)。
技术方案3的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述骨架用树脂材料及上述帘线用树脂材料具有热塑性,上述外周部和上述包覆帘线构件通过熔接而相接合。
在技术方案3的轮胎中,由于外周部和包覆帘线构件通过熔接而相接合,因此能够提高外周部和包覆帘线构件之间的接合强度。
技术方案4的轮胎根据技术方案3所述的轮胎,上述骨架用树脂材料和上述帘线用树脂材料为相同种类。
在技术方案4的轮胎中,由于骨架用树脂材料和帘线用树脂材料为相同种类,因此在熔接外周部和包覆帘线构件时,骨架用树脂材料和帘线用树脂材料能够较好地混合,从而能够提高外周部和包覆帘线构件之间的接合强度。
技术方案5的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述外周部和上述包覆帘线构件利用粘接剂相接合。
在技术方案5的轮胎中,即使外周部的骨架用树脂材料和加强帘线构件的帘线用树脂材料为难以熔接的材料,通过使用粘接剂,也能够接合外周部和包覆帘线构件。
技术方案6的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述包覆帘线构件的向上述外周部接合的一侧的宽度比与该一侧相反的一侧的宽度大。
在技术方案6的轮胎中,由于包覆帘线构件向外周部接合的一侧的宽度大于与该一侧相反的一侧的宽度,因此能够确保外周部和加强帘线构件之间的接合面积(接合力)。
技术方案7的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述包覆帘线构件的向上述外周部接合的一侧为平坦面。
在技术方案7的轮胎中,由于包覆帘线构件的向上述外周部接合的一侧为平坦面,因此与包覆帘线构件呈截面圆形状的情况相比较,在外周部和包覆帘线构件之间难以产生间隙,能够有效地确保接合面积。
技术方案8的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述包覆帘线构件的与向上述外周部接合的一侧相反的一侧为平坦面。
在技术方案8的轮胎中,由于包覆帘线构件的与向外周部接合的一侧相反的一侧为平坦面,因此当在加强层的外周侧配设(接合)有胎面等轮胎构成构件的情况下,在与向外周部接合的一侧相反的一侧的平坦面与上述轮胎构成构件的内周面之间难以产生间隙,能够确保接合面积,从而能够提高加强层和上述轮胎构成构件之间的接合力。
技术方案9的轮胎根据技术方案1所述的轮胎,上述轮胎具有包覆层,该包覆层由包覆用树脂材料形成,该包覆层与上述外周部相接合而覆盖上述加强层,且外周面呈平坦状。
在技术方案9的轮胎中,在相邻的包覆帘线构件之间产生的间隙被外周面呈平坦状的包覆层覆盖。在这里,当在包覆层的外周面配设(接合)有胎面等轮胎构成构件的情况下,与向在相邻的包覆帘线构件之间产生有间隙的状态下的加强层接合上述轮胎构成构件的情况相比较,在两者之间难以产生间隙,因此能够抑制空气进入。由此,能够确保上述轮胎构成构件与包覆层之间的接合面积(接合力),能够抑制由行驶时的输入等引发的上述轮胎构成构件和包覆层之间的剥离,从而提高耐久性。
技术方案10的轮胎根据技术方案9的轮胎,上述包覆用树脂材料具有热塑性,上述帘线用树脂材料与上述包覆用树脂材料为相同种类。
在技术方案10的轮胎中,由于帘线用树脂材料与包覆用树脂材料为相同种类,因此例如在利用熔融或软化状态的包覆用树脂材料覆盖加强层来形成包覆层的情况下,覆盖的部分的帘线用树脂材料和包覆用树脂材料能够较好地混合,能够提高包覆帘线构件和包覆层之间的接合强度。
技术方案11的轮胎包括:环状的轮胎骨架构件,其由骨架用树脂材料形成;加强层,其是在上述轮胎骨架构件的外周部卷绕加强帘线而形成的,在以沿上述轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,上述加强帘线的至少一部分埋设在上述外周部中;以及包覆层,其由包覆用树脂材料形成,并与上述外周部相接合而覆盖上述加强层。
在技术方案11的轮胎中,由于在由骨架用树脂材料形成的轮胎骨架构件的外周部卷绕加强帘线而形成有加强层,因此能够提高耐刺扎性、耐切割性、以及轮胎(轮胎骨架构件)的周向刚性。另外,通过提高周向刚性,能够抑制由骨架用树脂材料形成的轮胎骨架构件的蠕变。
此外,由于在以沿轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,形成加强层的加强帘线的至少一部分埋设在外周部中,自外周部暴露出的剩余的部分被包覆层覆盖,因此能够抑制空气进入加强帘线周围。由此,能够抑制由于行驶时的输入等导致的加强帘线的活动,从而能够提高耐久性。
而且,由于在以沿轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,形成加强层的加强帘线构件的至少一部分埋设在外周部中,因此外周部表面成为凹凸状态。但是,由于包覆层覆盖加强层,因此当在该包覆层表面(包覆层的外周面)设置(接合)有胎面等轮胎构成构件的情况下,与未设置有包覆层而与凹凸状态的外周部表面相接合的情况相比较,在两者之间难以产生间隙,能够抑制空气进入。由此,能够确保轮胎构成构件和包覆层之间的接合面积(接合力),能够抑制由行驶时的输入等引发的轮胎构成构件和包覆层之间的剥离,从而提高耐久性。
而且,在技术方案11的充气轮胎中,由于如上述那样抑制空气进入加强帘线周围,因此,与例如在设置于外周部的缓冲橡胶等中埋设包覆加强帘线的情况相比较的情况下,由于重量较轻、构件在厚度方向上的物理性质变化幅度没有增大,而且,形成包覆层的骨架用树脂材料(固化状态)的弹性模量高于缓冲橡胶的弹性模量,因此在行驶时能够充分发挥横向力,从而行驶性能优异。
技术方案12的轮胎根据技术方案11所述的轮胎,上述包覆层的外周面呈平坦状。
在技术方案12的轮胎中,由于包覆层的外周面呈平坦状,因此当在包覆层的外周面设有胎面等轮胎构成构件的情况下,在两者之间难以产生间隙,能够有效地抑制空气进入。
技术方案13的轮胎根据技术方案11所述的轮胎,上述包覆用树脂材料具有热塑性,上述骨架用树脂材料与上述包覆用树脂材料为相同种类。
在技术方案13的轮胎中,由于骨架用树脂材料与包覆用树脂材料为相同种类,例如,在利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖加强层来形成包覆层的情况下,接合部分(覆盖的部分)的骨架用树脂材料与包覆用树脂材料能够较好地混合,能够提高外周部与包覆层之间的接合强度。
技术方案14的轮胎根据技术方案9或13所述的轮胎,在上述包覆层的外周面设置有轮胎构成构件,上述轮胎构成构件的内周面呈沿着上述包覆层的外周面的形状。
在技术方案14的轮胎中,由于在包覆层的外周面设置有轮胎构成构件,且该轮胎构成构件的内周面呈沿着包覆层的外周面的形状,因此在包覆层和轮胎构成构件之间难以产生间隙,能够有效地抑制空气进入两者之间。
技术方案15的轮胎根据技术方案14所述的轮胎,上述轮胎构成构件是由耐摩耗性优于上述骨架用树脂材料的材料构成的胎面。
在技术方案15的轮胎中,由于利用耐摩耗性优于骨架用树脂材料的材料构成用用于与路面接触的胎面,因此能够提高耐摩耗性。
技术方案16的轮胎根据技术方案9或13所述的轮胎,在以沿上述轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,上述包覆层的上述宽度方向的两端部位于比上述加强层的上述宽度方向的两端部靠上述宽度方向的外侧的位置。
在技术方案16的轮胎中,在以沿轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,包覆层的宽度方向两端部位于比加强层的宽度方向两端部靠宽度方向外侧的位置,即,由于包覆层在比形成有加强层的区域宽的区域内覆盖外周部,因此能够较大地确保外周部和包覆层之间的接合面积,从而提高外周部和包覆层之间的接合力。
技术方案17的轮胎根据技术方案1或11所述的轮胎,在上述轮胎骨架构件上形成有胎圈部,在上述胎圈部上形成有与轮辋相接触的树脂胎圈包布。
在这里,树脂胎圈包布是指由树脂材料构成的胎圈包布,通常呈与橡胶制的轮胎中一般的橡胶胎圈包布相同的形状。此外,与轮辋相接触也包含与轮辋的一部分相接触的情况。
在技术方案17的轮胎中,若进行轮胎的轮辋组装(轮胎和轮辋的装配),则树脂胎圈包布与轮辋抵接。因而,轮辋配合性良好,即使向轮胎内填充气体(空气),也难以自胎圈部和轮辋之间漏气,因此,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成轮胎骨架构件,内压保持性能也较高。
另外,优选的是,树脂胎圈包布呈沿轮胎周向连续的圆环状,即使不连续,也能够起到提高内压保持性能的效果。
技术方案18的轮胎根据技术方案17所述的轮胎,上述树脂胎圈包布延伸至胎侧部。
在本说明书中,胎侧部是指自胎圈部至胎面端的部分。在这里,胎面端是指,将轮胎安装到由JATMA YEAR BOOK(2008年度版,日本汽车轮胎协会规格)规定的标准轮辋上、填充与JATMA YEAR BOOK中的适用尺寸、帘线层级(プライレーティング)中的最大负载能力(内压-负载能力对应表的黑体字载荷)对应的气压(最大气压)的100%作为内压、并负载了最大负载能力时的轮胎宽度方向最外的接地部分。另外,当在使用地或者制造地中适用TRA规格、ETRTO规格时,遵循各自的规格。
在技术方案18的轮胎中,易于防止胎侧部被路边石等划伤。另外,树脂胎圈包布也可以延伸至胎面附近、胎面内侧。
技术方案19的轮胎根据技术方案17所述的轮胎,上述树脂胎圈包布延伸至上述胎圈部的轮胎内侧。
在技术方案19的轮胎中,与仅在胎圈部的轮胎外侧设有树脂胎圈包布的情况相比较,能够充分地防止树脂胎圈包布在轮辋组装时的边缘翻卷。
技术方案20的轮胎根据技术方案17所述的轮胎,上述树脂胎圈包布由具有热塑性的胎圈包布用树脂材料形成。
在技术方案20的轮胎中,由于将胎圈包布用树脂材料设为具有热塑性,因此与将胎圈包布用树脂材料设为具有热固化性的情况相比较,轮胎制造变得容易。
技术方案21的轮胎根据技术方案1或11所述的轮胎,在上述轮胎骨架构件上形成有胎圈部,在上述胎圈部上形成有与轮辋相接触的橡胶胎圈包布。
在技术方案21的轮胎中,若进行轮胎的轮辋组装(轮胎和轮辋的装配),则橡胶胎圈包布与轮辋抵接。因而,轮辋配合性良好,即使向轮胎内填充气体(空气),也难以自胎圈部和轮辋之间漏气,因此,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成轮胎骨架构件,内压保持性能也较高。
另外,优选的是,橡胶胎圈包布呈沿轮胎周向连续的圆环状,即使不连续,也能够起到提高内压保持性能的效果。
此外,与轮辋相接触当然也包含与轮辋的一部分相接触的情况。
技术方案22的轮胎根据技术方案21所述的轮胎,上述橡胶胎圈包布延伸至胎侧部。
在技术方案22的轮胎中,易于防止胎侧部被路边石等划伤。另外,橡胶胎圈包布也可以延伸至胎面附近、胎面内侧。
技术方案23的轮胎根据技术方案21所述的轮胎,上述橡胶胎圈包布延伸至上述胎圈部的轮胎内侧。
在技术方案23的轮胎中,与仅在胎圈部的轮胎外侧设有橡胶胎圈包布的情况相比较,能够充分地防止橡胶胎圈包布在轮辋组装时的边缘翻卷。
技术方案24的轮胎的制造方法包括以下工序:包覆帘线构件形成工序,在加强帘线上包覆帘线用树脂材料而形成包覆帘线构件;以及包覆帘线构件卷绕工序,在由骨架用树脂材料形成的环状的轮胎骨架构件的外周部上卷绕并且接合上述包覆帘线构件。
在技术方案24的轮胎的制造方法中,在加强帘线上包覆帘线用树脂材料而形成包覆帘线构件,将该包覆帘线构件卷绕而接合于轮胎骨架构件的外周部。在这里,由于加强帘线被帘线用树脂材料包覆,因此能够抑制空气进入加强帘线周围,从而能够抑制加强帘线的活动。
技术方案25的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件形成工序中,在上述加强帘线的外周面形成粘接层,借助该粘接层在上述加强帘线上包覆接合熔融或软化的上述帘线用树脂材料。
在技术方案25的轮胎的制造方法中,由于借助粘接层在加强帘线上包覆接合熔融或软化的帘线用树脂材料,因此加强帘线和帘线用树脂材料紧贴而能够抑制空气进入加强帘线周围。此外,利用加强帘线和帘线用树脂材料之间的接合,能够进一步地抑制加强帘线的活动,从而能够抑制帘线用树脂材料的劣化(龟裂的发生等)。
技术方案26的轮胎的制造方法根据技术方案25所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件形成工序中,在形成上述粘接层之前,对上述加强帘线进行清洗。
在技术方案26的轮胎的制造方法中,由于在形成粘接层之前清洗加强帘线,因此能够在加强帘线的外周面均匀地形成粘接层。由此,加强帘线和帘线用树脂材料之间的紧贴性进一步提高,能够抑制空气进入加强帘线周围。此外,通过在加强帘线的外周面均匀地形成粘接层,能够增加加强帘线和帘线用树脂材料之间的接合面积而进一步地抑制加强帘线的活动,从而能够抑制帘线用树脂材料的劣化(龟裂的发生等)。
技术方案27的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,上述骨架用树脂材料及上述帘线用树脂材料具有热塑性,在上述包覆帘线构件卷绕工序中,使上述包覆帘线构件的上述帘线用树脂材料、以及上述包覆帘线构件所接合的部分的上述外周部的上述骨架用树脂材料中的至少一种材料成为熔融或软化状态,通过熔接来接合上述外周部和上述包覆帘线构件。
在技术方案27的轮胎的制造方法中,由于使包覆帘线构件的帘线用树脂材料、以及包覆帘线构件所接合的部分的外周部的骨架用树脂材料中的至少一种材料成为熔融或软化状态,通过熔接来接合外周部和包覆帘线构件,因此能够提高外周部和包覆帘线构件之间的接合强度。另外,在使包覆帘线构件的帘线用树脂材料、以及包覆帘线构件所接合的部分的外周部的骨架用树脂材料这两种材料成为熔融或软化状态的情况下,与仅使一种材料成为熔融或软化状态的情况相比较,骨架用树脂材料和帘线用树脂材料能够较好地混合,外周部和包覆帘线构件之间的接合强度也进一步提高。
技术方案28的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件卷绕工序中,利用粘接剂接合上述外周部和上述包覆帘线构件。
在技术方案28的轮胎的制造方法中,由于利用粘接剂接合外周部和包覆帘线构件,因此即使外周部的骨架用树脂材料和包覆帘线构件的帘线用树脂材料是难以熔接的材料,也能够接合外周部和包覆帘线构件。
技术方案29的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件形成工序中,形成如下上述包覆帘线构件:上述包覆帘线构件向上述外周部接合的一侧的宽度大于与该一侧相反的一侧的宽度。
在技术方案29的轮胎的制造方法中,由于形成向外周部接合的一侧的宽度大于与该一侧相反的一侧的宽度这种包覆帘线构件,因此在向外周部卷绕并且接合该包覆帘线构件的情况下,能够充分地确保外周部和加强帘线构件之间的接合面积(接合力)。
技术方案30的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件形成工序中,形成如下上述包覆帘线构件:上述包覆帘线构件的向上述外周部接合的一侧成为平坦面。
在技术方案30的轮胎的制造方法中,由于形成向外周部接合的一侧成为平坦面的包覆帘线构件,因此在向外周部卷绕并且接合该包覆帘线构件的情况下,在外周部和包覆帘线构件之间不易产生间隙,能够有效地确保接合面积。此外,能够避免曲折移动地向外周部卷绕包覆帘线构件。
技术方案31的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件形成工序中,形成如下上述包覆帘线构件:上述包覆帘线构件的与向上述外周部接合的一侧相反的一侧成为平坦面。
在技术方案31的轮胎的制造方法中,由于形成与向外周部接合的一侧相反的一侧成为平坦面的包覆帘线构件,因此在向外周部卷绕并且接合该包覆帘线构件、在外周侧接合胎面等轮胎构成构件的情况下,在包覆帘线构件的与向外周部接合的一侧相反的一侧的平坦面与上述轮胎构成构件之间难以产生间隙,能够有效地确保接合面积。
技术方案32的轮胎的制造方法根据技术方案24所述的轮胎的制造方法,上述骨架用树脂材料及上述帘线用树脂材料具有热塑性,上述轮胎的制造方法具有包覆帘线构件包覆工序,该包覆帘线构件包覆工序利用熔融或软化的、具有热塑性的包覆用树脂材料覆盖被埋设在上述外周部中的上述包覆帘线构件。
在技术方案32的轮胎的制造方法中,由于利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖被埋设在外周部中的包覆帘线构件,因此在相邻的包覆帘线构件之间产生的间隙被熔融或软化状态的包覆用树脂材料填满。而且,熔融或软化状态的包覆用树脂材料向左右扩散,且表面接近平坦状。在这里,在将胎面等轮胎构成构件配设在固化的包覆用树脂材料的表面上的情况下,在两者之间不易产生间隙,能够有效地抑制空气进入。
技术方案33的轮胎的制造方法根据技术方案32所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件包覆工序中,以使上述包覆用树脂材料的表面比与上述外周部相接合的上述包覆帘线构件的上述轮胎骨架构件的径向外侧的端部靠径向外侧的方式利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖上述包覆帘线构件,。
在技术方案33的轮胎的制造方法中,由于以使包覆用树脂材料的表面比与外周部相接合的包覆帘线构件的轮胎骨架构件的径向外侧的端部靠上述径向外侧的方式利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖包覆帘线构件,因此包覆用树脂材料的表面成为更好的平坦状。
技术方案34的轮胎的制造方法根据技术方案32所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件包覆工序中,一边向上述包覆帘线构件侧按压熔融或软化状态的上述包覆用树脂材料,一边弄平该包覆用树脂材料的表面。
在技术方案34的轮胎的制造方法中,由于一边向包覆帘线构件侧按压用于覆盖所接合的包覆帘线构件的、熔融或软化状态的包覆用树脂材料,一边弄平该包覆用树脂材料的表面,因此能够抑制包覆用树脂材料自外周部上浮。此外,在按压时,包覆用树脂材料与外周部及包覆帘线构件之间的空气被挤出。由此,包覆用树脂材料的表面进一步成为平坦状。
技术方案35的轮胎的制造方法根据技术方案32所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件包覆工序中,利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖比上述包覆帘线构件的卷绕区域向上述轮胎骨架构件的宽度方向两侧扩宽的区域。
在技术方案35的轮胎的制造方法中,由于利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖比包覆帘线构件的卷绕区域向轮胎骨架构件的宽度方向两侧扩宽的区域,因此,在之后的工序中,当切削已冷却固化的包覆用树脂材料的表面来进行表面处理时,能够抑制切削到被配设在卷绕区域的端部处的包覆帘线构件。
技术方案36的轮胎的制造方法根据技术方案32所述的轮胎的制造方法,在上述包覆帘线构件包覆工序中,一边使与上述外周部相接合的上述包覆帘线构件的上述帘线用树脂材料、以及该包覆帘线构件周围的上述骨架树脂材料熔融或软化,一边利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖上述包覆帘线构件。
在技术方案36的轮胎的制造方法中,由于一边使包覆帘线构件的帘线用树脂材料及包覆帘线构件周围的骨架用树脂材料熔融或软化、一边利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖包覆帘线构件,因此覆盖的部分(接合部分)的骨架用树脂材料、帘线用树脂材料及包覆用树脂材料分别混合,能够提高外周部和包覆层之间的接合强度。
技术方案37的轮胎的制造方法包括以下工序:帘线卷绕工序,一边在由具有热塑性的骨架用树脂材料形成的环状的轮胎骨架构件的外周部埋设加强帘线的至少一部分,一边在上述外周部上卷绕上述加强帘线;以及帘线包覆工序,利用熔融或软化的、具有热塑性的包覆用树脂材料覆盖被埋设在上述外周部中的上述加强帘线。
在技术方案37的轮胎的制造方法中,一边将加强帘线的至少一部分埋设于轮胎骨架构件的外周部一边向外周部卷绕加强帘线,利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖被埋设的加强帘线。即,由于加强帘线的至少一部分埋设于外周部,且自外周部暴露出的剩余部分被熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖,因此能够抑制空气进入加强帘线周围。而且,在熔融或软化状态的包覆用树脂材料利用熔接而接合于加强帘线周围的骨架用树脂材料并冷却固化之后,能够抑制加强帘线的活动。
此外,由于一边将加强帘线的至少一部分埋设于外周部一边向外周部卷绕该加强帘线,因此外周部表面成为凹凸状态。但是,在利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖被埋设在外周部中的加强帘线的情况下,熔融或软化状态的包覆用树脂材料在外周部表面以某种程度扩散,且包覆用树脂材料的表面接近平坦状(凹凸的高低差相比于外周部表面变小)。由此,在之后的工序,当在包覆层的外周面接合胎面等轮胎构成构件的情况下,与不设置包覆层就在凹凸状态的外周部表面接合胎面等轮胎构成构件的情况相比较,在两者之间难以产生间隙,能够抑制空气进入。
技术方案38的轮胎的制造方法根据技术方案37所述的轮胎的制造方法,在上述帘线包覆工序中,以使上述包覆用树脂材料的表面比埋设在上述外周部中的上述加强帘线的上述轮胎骨架构件的径向外侧的端部靠径向外侧的方式利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖上述加强帘线。
在技术方案38的轮胎的制造方法中,由于以使包覆用树脂材料的表面比埋设在外周部中的加强帘线的轮胎骨架构件的径向外侧的端部靠上述径向外侧的方式利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖加强帘线,因此包覆用树脂材料的表面成为更好的平坦状。
技术方案39的轮胎的制造方法根据技术方案37所述的轮胎的制造方法,在上述帘线包覆工序中,一边向上述加强帘线侧按压熔融或软化状态的上述包覆用树脂材料,一边弄平该包覆用树脂材料的表面。
在技术方案39的轮胎的制造方法中,由于一边向加强帘线侧按压用于覆盖被埋设的加强帘线构件的、熔融或软化状态的包覆用树脂材料,一边弄平该包覆用树脂材料的表面,因此能够抑制包覆用树脂材料自外周部上浮。此外,在按压时,包覆用树脂材料和外周部及加强帘线之间的空气被挤出。由此,包覆用树脂材料的表面进一步成为平坦状。
技术方案40的轮胎的制造方法根据技术方案37所述的轮胎的制造方法,在上述帘线包覆工序中,利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖比上述加强帘线的卷绕区域向上述轮胎骨架构件的宽度方向两侧扩宽的区域。
在技术方案40的轮胎的制造方法中,由于利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖比加强帘线的卷绕区域向轮胎骨架构件的宽度方向两侧扩宽的区域,因此,在之后的工序中,当切削已冷却固化的包覆用树脂材料的表面来进行表面处理时,能够抑制切削到被配设在卷绕区域的端部处的加强帘线。
技术方案41的轮胎的制造方法根据技术方案37所述的轮胎的制造方法,在上述帘线包覆工序中,一边使埋设在上述外周部中的上述加强帘线的周围的上述骨架用树脂材料熔融或软化,一边利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖上述加强帘线。
在技术方案41的轮胎的制造方法中,由于一边使加强帘线周围的骨架用树脂材料熔融或软化,一边利用熔融或软化的包覆用树脂材料覆盖加强帘线构件,因此覆盖的部分(接合部分)的骨架用树脂材料和包覆用树脂材料混合,能够提高外周部和包覆层之间的接合强度。
技术方案42的轮胎的制造方法根据技术方案32或37所述的轮胎的制造方法,上述轮胎的制造方法具有表面处理工序,该表面处理工序切削已冷却固化的上述包覆用树脂材料的表面。
在技术方案42的轮胎的制造方法中,切削已冷却固化的包覆用树脂材料的表面。在这里,例如在使用粘接剂将胎面等轮胎构成构件粘接于包覆用树脂材料的表面的情况下,通过沿周向及宽度方向均匀地切削包覆用树脂材料的表面而在表面形成细微的凹凸、并在自包覆用树脂材料的表面的上方涂布粘接剂,使粘接剂进入细微的凹凸中,在与胎面等轮胎构成构件之间产生固着效果,从而提高胎面和包覆用树脂材料之间的接合强度。
技术方案43的轮胎制造方法根据技术方案24或37所述的轮胎的制造方法,上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射成形具有热塑性的胎圈包布用树脂材料,来形成树脂胎圈包布。
在利用技术方案43的轮胎的制造方法制造的轮胎中,若进行轮胎的轮辋组装(轮胎和轮辋的装配),则树脂胎圈包布与轮辋抵接。因而,即使向轮胎内填充气体(空气),也难以自胎圈部和轮辋之间漏气,因此,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成骨架构成构件,内压保持性能也较高。
技术方案44的轮胎制造方法根据技术方案43所述的轮胎的制造方法,在注射上述胎圈包布用树脂材料时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述胎圈包布用树脂材料。
在技术方案44的轮胎的制造方法中,能够提高骨架构成构件和树脂胎圈包布之间的粘接力。此外,在形成树脂胎圈包布时,能够防止胎圈包布用树脂材料的位置偏离。另外,在涂布粘接剂之前,若预先利用砂纸、刳刨机等抛光研磨树脂胎圈包布形成位置的骨架构成构件的表面,则粘接力将进一步提高。而且,在抛光研磨之后,也可以利用酒精等清洗研磨面。
技术方案45的轮胎制造方法根据技术方案24或37所述的轮胎的制造方法,上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,通过在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧配置具有热塑性的胎圈包布用树脂材料、并利用压力机进行按压,来形成树脂胎圈包布。
在利用技术方案45的轮胎的制造方法制造的轮胎中,若进行轮胎的轮辋组装(轮胎和轮辋的装配),则树脂胎圈包布与轮辋抵接。因而,即使向轮胎内填充气体(空气),也难以自胎圈部和轮辋之间漏气,因此,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成骨架构成构件,内压保持性能也较高。
技术方案46的轮胎制造方法根据技术方案45所述的轮胎的制造方法,在配置上述胎圈包布用树脂材料时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述胎圈包布用树脂材料。
在技术方案46的轮胎的制造方法中,能够提高骨架构成构件和树脂胎圈包布之间的粘接力。此外,能够防止在按压胎圈包布用树脂材料时胎圈包布用树脂材料的位置偏离。另外,在涂布粘接剂之前,若预先利用砂纸、刳刨机等抛光研磨用于配置胎圈包布用树脂材料的骨架构成构件的表面,则粘接力将进一步提高。而且,在抛光研磨之后,也可以利用酒精等清洗研磨面。
技术方案47的轮胎制造方法根据技术方案43所述的轮胎的制造方法,在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,通过向上述模腔内注入熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
技术方案48的轮胎制造方法根据技术方案45所述的轮胎的制造方法,在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,通过向上述模腔内注入熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
在技术方案47、48的轮胎制造方法中,以使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于夹具的状态,向模腔内注入熔融的骨架用树脂材料。即,可以使用来防止胎圈芯的位置偏离的夹具成为自轮胎外侧抵接于胎圈芯的状态、或者使用来防止胎圈芯的位置偏离的辅助夹具成为自轮胎外侧以微小的区域抵接于胎圈芯的状态,来注入已熔融的骨架用树脂材料。因而,通过与夹具抵接而骨架用树脂材料未进入、而暴露出了胎圈芯的部位完全没有形成在所形成的骨架构成构件的轮胎外侧,或者即使形成也是以微小的区域形成。因而,在轮辋所抵接的整个部位存在有骨架用树脂材料、或者具有不存在骨架用树脂材料的部位但该区域微小。因此,易于充分地确保轮辋组装时的空气保持性。
另外,成形模具可以是金属模具,也可以是金属以外材质的模具。
而且,虽然在骨架构成构件的轮胎内侧形成通过与夹具抵接而骨架用树脂材料未进入、而暴露出了胎圈芯的部位,但即使增大该部位也不会对轮辋组装时的空气保持性产生影响。因而,能够设为充分地确保了防止起釜(日文:釜抜き)时胎圈芯周边的骨架用树脂材料破坏的夹具尺寸、形状,从而能够充分地抑制在轮胎成形时胎圈芯的位置偏离。
另外,熔融的骨架用树脂材料的注入也可以是用于注射成形的高压注入。此外,也可以将由骨架构成构件构成的轮胎骨架构件形成为管状,而成为能够向轮胎骨架构件内填充空气的构造。
技术方案49的轮胎制造方法根据技术方案47所述的轮胎的制造方法,在注射上述胎圈包布用树脂材料时,或者在利用压力机按压上述胎圈包布用树脂材料时,利用胎圈包布用树脂材料填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
技术方案50的轮胎制造方法根据技术方案48所述的轮胎的制造方法,在注射上述胎圈包布用树脂材料时,或者在利用压力机按压上述胎圈包布用树脂材料时,利用胎圈包布用树脂材料填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
在技术方案49、50的轮胎的制造方法中,在胎圈芯为金属制的情况下,能够防止胎圈芯生锈,并且有助于防止骨架构成构件(轮胎骨架构件)的劣化、在骨架构成构件(轮胎骨架构件)中产生故障源。
技术方案51的轮胎制造方法根据技术方案24或37所述的轮胎的制造方法,上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,通过在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧配置生橡胶、利用压力机进行按压并且硫化成形上述生橡胶,来形成橡胶胎圈包布。
在利用技术方案51的轮胎的制造方法制造的轮胎中,若进行轮胎的轮辋组装(轮胎和轮辋的装配),则橡胶胎圈包布与轮辋抵接。因而,即使向轮胎内填充气体(空气),也难以自胎圈部和轮辋之间漏气,因此,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成骨架构成构件,内压保持性能也较高。
技术方案52的轮胎制造方法根据技术方案51所述的轮胎的制造方法,在配置上述生橡胶时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述生橡胶。
在技术方案52的轮胎的制造方法中,能够提高骨架构成构件和橡胶胎圈包布之间的粘接力。此外,能够防止在按压生橡胶时生橡胶的位置偏离。另外,在涂布粘接剂之前,若预先利用砂纸、刳刨机等抛光研磨用于配置骨架构成构件的生橡胶的表面,则粘接力将进一步提高。而且,在抛光研磨之后,也可以利用酒精等清洗研磨面。
技术方案53的轮胎制造方法根据技术方案24或37所述的轮胎的制造方法,上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,通过在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射生橡胶并进行硫化成形,来形成橡胶胎圈包布。
在利用技术方案53的轮胎的制造方法制造的轮胎中,若进行轮胎的轮辋组装(轮胎和轮辋的装配),则橡胶胎圈包布与轮辋抵接。因而,即使向轮胎内填充气体(空气),也难以自胎圈部和轮辋之间漏气,因此,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成骨架构成构件,内压保持性能也较高。
技术方案54的轮胎制造方法根据技术方案53所述的轮胎的制造方法,在注射上述生橡胶时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述生橡胶。
在技术方案54的轮胎的制造方法中,能够提高骨架构成构件和橡胶胎圈包布之间的粘接力。此外,能够防止在注射生橡胶时生橡胶的形成位置偏离。另外,在涂布粘接剂之前,若预先利用砂纸、刳刨机(日文:リューター)等抛光研磨用于注射配置骨架构成构件的生橡胶的表面,则粘接力将进一步提高。而且,在抛光研磨之后,也可以利用酒精等清洗研磨面。
技术方案55的轮胎制造方法根据技术方案51所述的轮胎的制造方法,在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,通过向上述模腔内注入已熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
技术方案56的轮胎制造方法根据技术方案53所述的轮胎的制造方法,在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,通过向上述模腔内注入已熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
在技术方案55、56的轮胎的制造方法中,以使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于夹具的状态,向模腔内注入熔融的骨架用树脂材料。即,可以使用来防止胎圈芯的位置偏离的夹具成为自轮胎外侧抵接于胎圈芯的状态、或者使用来防止胎圈芯的位置偏离的辅助夹具成为自轮胎外侧以微小的区域抵接于胎圈芯的状态,来注入熔融的骨架用树脂材料。因而,通过与夹具抵接而骨架用树脂材料未进入、而暴露出了胎圈芯的部位完全没有形成在所形成的骨架构成构件的轮胎外侧,或者即使形成也是以微小的区域形成。因而,在轮辋所抵接的整个部位存在有骨架用树脂材料、或者具有不存在骨架用树脂材料的部位但该区域微小。因此,易于充分地确保轮辋组装时的空气保持性。
另外,成形模具可以是金属模具,也可以是金属以外材质的模具。
而且,虽然在骨架构成构件的轮胎内侧形成通过与夹具抵接而骨架用树脂材料未进入、而暴露出了胎圈芯的部位,但即使增大该部位也能够确保轮辋组装时的空气保持性。因而,能够设为充分地确保了防止起釜时胎圈芯周边的骨架用树脂材料破坏的夹具尺寸、形状,从而能够充分地抑制在轮胎成形时胎圈芯的位置偏离。
另外,熔融的骨架用树脂材料的注入也可以是用于注射成形的高压注入。此外,也可以将由骨架构成构件构成的轮胎骨架构件形成为管状,而成为能够向轮胎骨架构件内填充空气的构造。
技术方案57的轮胎制造方法根据技术方案55所述的轮胎的制造方法,在利用上述压力机按压上述生橡胶时,或者在向上述胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射生橡胶时,利用上述生橡胶填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
技术方案58的轮胎制造方法根据技术方案56所述的轮胎的制造方法,在利用上述压力机按压上述生橡胶时,或者在向上述胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射生橡胶时,利用上述生橡胶填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
在技术方案57、58的轮胎的制造方法中,在胎圈芯为金属制的情况下,能够防止胎圈芯生锈,并且有助于防止骨架构成构件(轮胎骨架构件)的劣化、在骨架构成构件(轮胎骨架构件)中产生故障源。
发明的效果
如以上说明那样,由于本发明的轮胎采用上述结构,因此能够不降低行驶性能就能够抑制空气进入,从而提高耐久性。此外,本发明的轮胎的制造方法可以制造能够不降低行驶性能就能够抑制空气进入、从而提高耐久性的轮胎。
附图说明
图1A是第1实施方式的轮胎沿轮胎宽度方向的剖视图。
图1B是在将轮辋安装在第1实施方式的轮胎上的状态下的胎圈部沿轮胎宽度方向的放大剖视图。
图2是表示卷绕并且接合于第1实施方式的轮胎的胎冠部上的包覆帘线构件的周围的、沿轮胎宽度方向的剖视图。
图3是成形机的立体图。
图4A是表示成形机的轮胎支承部的活塞杆的突出量为最小的状态的立体图。
图4B是表示成形机的轮胎支承部的活塞杆的突出量为最大的状态的立体图。
图5是用于说明使用挤出机来使熔接用热塑性材料附着在胎体分割体的接合部上的动作的挤出机的立体图。
图6是用于说明使用帘线粘接层装置而在加强帘线上形成粘接层的动作的示意图。
图7是用于说明使用帘线包覆装置而在加强帘线上包覆接合帘线用树脂材料的动作的示意图。
图8是用于说明使用帘线加热装置、及辊类来将包覆帘线构件卷绕并且接合于胎体的胎冠部的动作的说明图。
图9是用于说明利用包覆用树脂材料覆盖被卷绕并且接合于胎体的胎冠部上的包覆帘线构件的动作的说明图。
图10是表示利用包覆用树脂材料覆盖被卷绕并且接合于胎体的胎冠部上的包覆帘线构件的状态的、胎体的宽度方向剖视图。
图11是表示被卷绕并且埋设于轮胎的胎冠部上的包覆帘线构件的周围的、沿轮胎宽度方向的剖视图。
图12是用于说明使轮胎的胎冠部成为熔融或软化状态而埋设包覆帘线构件的动作的胎冠部的主要部分剖视图。
图13是表示被卷绕并且接合于轮胎的胎冠部上的包覆帘线构件的周围的、沿轮胎宽度方向的剖视图。
图14是用于说明利用熔接片覆盖被卷绕并且接合于胎体的胎冠部上的包覆帘线构件的动作的说明图。
图15是表示有内胎型轮胎沿轮胎旋转轴线的截面的剖视图。
图16A是第2实施方式的轮胎沿轮胎宽度方向的剖视图。
图16B是在将轮辋安装在第2实施方式的轮胎上的状态下的、胎圈部沿轮胎宽度方向的放大剖视图。
图17是表示一部分被埋设于第2实施方式的轮胎的胎冠部内的加强帘线的周围的、沿轮胎宽度方向的剖视图。
图18是成形机的立体图。
图19A是表示成形机的轮胎支承部的活塞杆的突出量为最小的状态的立体图。
图19B是表示成形机的轮胎支承部的活塞杆的突出量为最大的状态的立体图。
图20是用于说明使用挤出机来使熔接用热塑性材料附着在胎体分割体的接合部上的动作的挤出机的立体图。
图21是用于说明使用帘线加热装置、及辊类来将加强帘线埋设于胎体的胎冠部的动作的说明图。
图22是用于说明利用包覆用树脂材料覆盖一部分埋设于胎体的胎冠部内的加强帘线的动作的说明图。
图23是表示利用包覆用树脂材料覆盖一部分被埋设于胎体的胎冠部内的加强帘线的状态的、胎体的宽度方向剖视图。
图24是表示整体被埋设于轮胎的胎冠部内的加强帘线的周围的、沿轮胎宽度方向的剖视图。
图25是表示利用包覆用树脂材料覆盖整体被埋设于胎体的胎冠部内的加强帘线的状态的、胎体的宽度方向剖视图。
图26是用于说明利用熔接片覆盖被埋设于胎体的胎冠部内的加强帘线的动作的说明图。
图27是表示有内胎型轮胎沿轮胎旋转轴线的截面的剖视图。
图28A是第3实施方式的轮胎沿轮胎宽度方向的剖视图。
图28B是在将轮辋安装在第3实施方式的轮胎上的状态下的、胎圈部沿轮胎宽度方向的放大剖视图。
图29A是在第3实施方式中使用的模具中、在设有与胎圈芯抵接的夹具的位置处的俯视剖视图。
图29B是在第3实施方式中使用的模具中、在未设有与胎圈芯抵接的夹具的位置处的局部放大剖视图。
图30A是在第3实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图30B是未绘制胎圈芯地表示在第3实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图31A是在第3实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图31B是未绘制胎圈芯地表示在第3实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图32A是自轮胎内侧观察在第3实施方式中形成的胎体的侧视图。
图32B是图32A的局部放大图。
图33是在第3实施方式中用于注射成形胎圈包布用树脂材料的模具的剖视图。
图34是在第3实施方式中制造的轮胎的局部立体剖视图。
图35是表示在第3实施方式中制造的轮胎的变形例的局部立体剖视图。
图36是表示在第3实施方式中、胎体的与树脂胎圈包布接合的胎圈部构成部分的变形例的侧视剖视图。
图37是表示在第3实施方式中、胎体的与树脂胎圈包布接合的胎圈部构成部分的变形例的侧视剖视图。
图38是表示在第3实施方式中、胎体的与树脂胎圈包布接合的胎圈部构成部分的变形例的侧视剖视图。
图39A是在第3实施方式的变形例中、未绘制胎圈芯地表示胎体的局部立体剖视图。
图39B是表示自轮胎外侧使辅助夹具与胎圈芯抵接而注入树脂的局部放大俯视剖视图。
图40A是在第3实施方式中、自轮胎外侧观察胎体的变形例的侧视图。
图40B是图40A的局部放大图。
图41是表示在第4实施方式中、在胎体分割体上配置胎圈包布用树脂材料而利用压力机进行按压的剖视图。
图42是在第4实施方式中硫化成形的胎体的侧视图。
图43A是表示在第4实施方式中、注射胎圈包布用树脂材料之前的胎体分割体的内表面侧的说明图。
图43B是表示在第4实施方式中、形成树脂胎圈包布之后的胎体分割体的内表面侧的说明图。
图44A是第5实施方式的轮胎沿轮胎宽度方向的剖视图。
图44B是在将轮辋安装在第5实施方式的轮胎上的状态下的、胎圈部沿轮胎宽度方向的放大剖视图。
图45A是在第5实施方式中使用的模具中、在设有与胎圈芯抵接的夹具的位置处的俯视剖视图。
图45B是在未设有与胎圈芯抵接的夹具的位置处的局部放大剖视图。
图46A是在第5实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图46B是未绘制胎圈芯地表示在第5实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图47A是在第5实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图47B是未绘制胎圈芯地表示在第5实施方式中形成的胎体的局部立体剖视图。
图48A是自轮胎内侧观察在第5实施方式中形成的胎体的侧视图。
图48B是图48A的局部放大图。
图49是表示在第5实施方式中、在胎体分割体上配置生橡胶而利用压力机进行按压的剖视图。
图50是在第5实施方式中硫化成形的胎体的侧视图。
图51A是在第5实施方式的变形例中、未绘制胎圈芯地表示胎体的局部立体剖视图。
图51B是表示在第5实施方式的变形例中、自轮胎外侧使辅助夹具与胎圈芯抵接而注入树脂的局部放大俯视剖视图。
图52A是在第5实施方式中、自轮胎外侧观察胎体的变形例的侧视图。
图52B是图52A的局部放大图。
图53是在第6实施方式中、用于注射成形胎圈包布用的生橡胶的模具的剖视图。
图54是在第6实施方式中制造的轮胎的局部立体剖视图。
图55A是表示在第6实施方式中、注射生橡胶之前的胎体分割体的内表面侧的说明图。
图55B是表示在第6实施方式中、形成橡胶胎圈包布之后的胎体分割体的内表面侧的说明图。
图56是表示在第6实施方式中制造的轮胎的变形例的局部立体剖视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,根据附图说明本发明的第1实施方式的轮胎及轮胎的制造方法。如图1A所示,本实施方式的轮胎10呈与以往一般的橡胶制的充气轮胎大致相同的截面形状。
如图1A所示,轮胎10具有环状的胎体17(轮胎骨架构件的一例),该胎体17包括:一对胎圈部12(参照图1B),其与轮辋20的胎圈片21及轮辋凸缘22接触;胎侧部14,其自胎圈部12向轮胎径向外侧延伸;以及胎冠部16(外周部),其用于将一个胎侧部14的轮胎径向外侧端与另一个胎侧部14的轮胎径向外侧端连结起来。
在这里,虽然本实施方式的胎体17由单一的树脂材料形成,但本发明并不限于该结构,也可以与以往一般的橡胶制的充气轮胎相同,使用针对胎体17的各部位(胎圈部12、胎侧部14、胎冠部16等)具有不同特征的树脂材料。
此外,也可以在胎体17(例如胎圈部12、胎侧部14、胎冠部16等)中埋设配置加强材料(高分子材料、金属制的纤维、帘线、无纺布、织布等),利用加强材料来加强胎体17。
作为树脂材料,可以使用橡胶那样的具有弹性的热固化性树脂、热塑性树脂、热塑性弹性体(TPE)等。另外,在树脂材料中不含有硫化橡胶。
作为热塑性树脂,可列举例如聚氨酯树脂、烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。
作为热固化性树脂,可列举例如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酯树脂等。
作为热塑性弹性体,可列举例如JIS K6418所规定的聚酰胺类热塑性弹性体(TPA)、聚酯类热塑性弹性体(TPC)、聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、热塑性橡胶交联体(TPV)、或者其他热塑性弹性体(TPZ)等。另外,树脂材料的相同种类是指酯类之间、苯乙烯类之间等的形态。
另外,作为树脂材料,若考虑在行驶时所需的弹性和在制造时的成形性等,则优选的是使用热塑性弹性体。
作为这些树脂材料,可以使用例如ISO75-2或者ASTMD648所规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)为78℃以上的树脂材料、JIS K7113所规定的拉伸屈服强度为10MPa以上的树脂材料、同样是JIS K7113所规定的拉伸屈服伸长率为10%以上的树脂材料、同样是JIS K7113所规定的拉伸破坏伸长率(JIS K7113)为50%以上的树脂材料、JIS K7206所规定的维卡(日文:ビカット)软化温度(A法)为130℃以上的树脂材料。
在本实施方式的胎圈部12中,埋设有与以往一般的充气轮胎相同的、由钢丝帘线构成的圆环状的胎圈芯18。但是,本发明并不限于该结构,胎圈芯18除了钢丝帘线以外,也可以由有机纤维帘线、树脂包覆的有机纤维帘线、或者硬质树脂等形成。此外,只要能够确保胎圈部12的刚性、且与轮辋20之间的嵌合没有问题,就也可以省略胎圈芯18(参照图15)。
此外,如图1B所示,在本实施方式中,在胎圈部12的与轮辋20接触的部分、至少与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分形成有圆环状的密封层24(密封部的一例),该密封层24由密封性比用于形成胎体17的树脂材料(骨架用树脂材料)优异的材料(具有较高的密封性的材料)例如橡胶构成。该密封层24也可以形成于胎圈部12与胎圈片21接触的部分。
作为形成密封层24的橡胶,优选的是使用与在以往一般的橡胶制的充气轮胎的胎圈部外表面使用的橡胶相同种类的橡胶。另外,若仅利用树脂材料就能够确保胎圈部12与轮辋20之间的密封性,就也可以省略橡胶的密封层24,此外,也可以使用密封性比用于形成胎体17的骨架用树脂材料优异的其他种类的树脂材料。
如图1A及图2所示,在胎冠部16上卷绕包覆帘线构件26而形成有加强层28(在图2中由虚线表示)。该包覆帘线构件26是通过在刚性高于形成胎体17的骨架用树脂材料的加强帘线26A上包覆接合帘线用树脂材料27而形成的。另外,加强帘线26A与帘线用树脂材料27利用粘接剂(详细见后述)相粘接,并在加强帘线26A的外周面整体上形成有由粘接剂构成的粘接层。此外,包覆帘线构件26在与胎冠部16接触的部分处将包覆帘线构件26与胎冠部16熔接而相接合。
此外,加强帘线26A可以使用金属纤维、有机纤维等单丝(单线)、或者加捻这些纤维而成的复丝(捻线)等。另外,在本实施方式中,作为加强帘线26A使用了加捻钢丝纤维而成的钢丝帘线。另外,加强层28相当于配置在以往的橡胶制的充气轮胎的胎体的外周面上的带束层。
此外,加强层28被包覆层29覆盖。该包覆层29由包覆用树脂材料形成,包覆层29的宽度方向两端部位于比加强层28的宽度方向两端部靠宽度方向外侧的位置。另外,宽度方向表示胎体17及轮胎10的宽度方向,加强层28的宽度方向两端部表示形成加强层28的包覆帘线构件26中的、宽度方向最外侧的包覆帘线构件26的宽度方向外侧端部。另外,在本实施方式中,形成了包覆层29的宽度方向两端部位于比加强层28的宽度方向两端部靠宽度方向外侧的位置的结构,但本发明并不限于该结构,包覆层29的宽度方向两端部与加强层28的宽度方向两端部也可以在宽度方向上位于相同的位置。此外,包覆层29与加强层28利用包覆用树脂材料和帘线用树脂材料27之间的熔接而相接合。
此外,包覆层29的外周面呈平坦状,在该外周面接合有胎面30,该胎面30由耐摩耗性比用于形成胎体17的骨架用树脂材料优异的材料、例如橡胶构成。该胎面30的内周面呈沿着包覆层29的外周面的形状,并成为在两者之间没有间隙的状态(没有空气进入的状态)。此外,优选的是,在胎面30中使用的橡胶使用与在以往的橡胶制的充气轮胎中使用的橡胶相同种类的橡胶。另外,也可以取代胎面30,使用由耐摩耗性比用于形成胎体17的骨架用树脂材料优异的、其他种类的树脂材料形成的胎面。此外,在胎面30中,与以往的橡胶制的充气轮胎相同,在与路面接触的接地面上形成有由多个槽构成的胎面花纹。
另外,在本实施方式中,作为一例,利用树脂材料中的热塑性材料(例如热塑性树脂、热塑性弹性体等)形成用于形成胎体17的骨架用树脂材料。此外,在本实施方式中,作为一例,利用热塑性材料形成用于形成包覆层29的包覆用树脂材料及帘线用树脂材料27。
(轮胎的制造装置)
接着,对本实施方式的轮胎10的制造装置进行说明。
在图3中,利用立体图表示在形成轮胎10时所使用的成形机32的主要部分。成形机32包括水平配置的轴36、用于使该轴36旋转的带齿轮的电动机37、以及与地面接触而支承带齿轮的电动机37的基座34。
在轴36的端部侧设有用于支承胎体17的轮胎支承部40。轮胎支承部40具有固定于轴36的缸体38,在缸体38中,沿周向等间隔地设有向径向外侧延伸的多个活塞杆41。
在活塞杆41的顶端设有轮胎支承片42,该轮胎支承片42具有外表面被设定为与胎体内表面的曲率半径大致相同的圆弧曲面42A。图3、图4A表示活塞杆41的突出量为最小的状态,图4B表示活塞杆41的突出量为最大的状态。另外,各活塞杆41能够连动而向相同方向突出相同的量。
如图5所示,在成形机32的附近配置有挤出机44,在胎体17被分割成多个而形成的情况下,该挤出机44挤出用于将这些分割体一体化的熔接用热塑性材料(另外,在本实施方式中,将左右各半的胎体分割体17A熔接成一体从而形成胎体17)。该挤出机44具有用于朝向下方喷出熔融的熔接用热塑性材料53的喷嘴46。该喷嘴46的出口部呈大致矩形形状,并用于喷出截面形状呈大致矩形形状的、带状的熔接用热塑性材料53。优选熔接用热塑性材料53是与形成胎体17的骨架用树脂材料相同种类的材料、特别是相同的材料,但只要能够进行熔接,就也可以是不同种类的材料。另外,在本实施方式中,设用于形成胎体17的骨架用树脂材料与熔接用热塑性材料53为相同的材料。
此外,在喷嘴46的附近配置有平整辊48和缸体装置50,该平整辊48用于按压并弄平已附着在胎体17的胎体分割体17A上的熔接用热塑性材料53,该缸体装置50用于沿上下方向移动平整辊48。另外,缸体装置50借助未图示的框支承在挤出机44的支柱52上。此外,该挤出机44能够沿着配置在地面上的导轨54而沿与成形机32的轴36平行的方向移动。
此外,挤出机44是能够将喷嘴46更换成喷嘴88。该喷嘴88通过设为出口部的宽度大于喷嘴46的宽度的大致矩形形状、且将挤出机44内的材料更换为包覆用树脂材料,而能够喷出宽度大于熔接用热塑性材料53的、带状的熔融或软化状态的包覆用树脂材料90(参照图9)。该包覆用树脂材料90覆盖在后述的包覆帘线构件卷绕工序中卷绕在胎冠部16上的包覆帘线构件26,并与包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27及包覆帘线构件26周围的骨架用树脂材料熔接。因此,优选该包覆用树脂材料90是与包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27相同种类、特别是相同的材料,但只要能够进行熔接,就也可以是不同种类的材料。另外,在以下的说明中,用没有附图标记的包覆用树脂材料表示固化状态下的包覆用树脂材料,用标注有附图标记的包覆用树脂材料90表示熔融或软化状态的包覆用树脂材料。
此外,在导轨54上以能够移动的方式搭载有帘线供给装置56,该帘线供给装置56用于供给用来形成加强层28的包覆帘线构件26。
如图8所示,帘线供给装置56包括:卷轴58,其卷绕有包覆帘线构件26;帘线加热装置59,其配置在卷轴58的在帘线输送方向上的下游侧;按压辊60,其配置在包覆帘线构件26的输送方向下游侧;第1缸体装置62,其用于使按压辊60向靠近/离开胎体17的胎冠部16的方向移动;冷却辊64,其配置在按压辊60的在加强帘线26A的输送方向上的下游侧;以及第2缸体装置66,其用于使金属制的冷却辊64向靠近/离开胎冠部16的外周面的方向移动。此外,按压辊60及冷却辊64的表面为了抑制熔融或软化的树脂材料的附着而涂布有氟树脂(在本实施方式中为特氟隆(注册商标))。
另外,本实施方式中,形成为帘线供给装置56具有按压辊60及冷却辊64这两个辊的结构,但本发明并不限于该结构,也可以是仅具有任意一个辊(即1个辊)的结构。此外,按压辊60及冷却辊64相对于胎体17从动旋转。
此外,帘线加热装置59包括:加热器70及风扇72,其用于产生热风;加热箱74,其用于向内部空间供给该热风,并且供包覆帘线构件26通过其内部空间;以及排出口76,其设置于加热箱74的顶端,并用于排出已被加热的包覆帘线构件26。
此外,帘线供给装置56能够沿胎体17的轴向移动。
在图6中表示出用于在加强帘线26A的外周面形成粘接层的帘线粘接层装置110。该帘线粘接层装置110包括:卷轴112,其卷绕有加强帘线26A;张力辊114,其用于调整自卷轴112送出的加强帘线26A的张力而向输送方向下游侧输送该加强帘线26A;清洗装置116,其用于利用液剂(本实施方式中,由于加强帘线26A为钢丝帘线,因此优选的是酸、酒精等。)清洗自张力辊114输送的加强帘线26A的外周面;粘接层形成装置118,其用于在已被清洗的加强帘线26A的外周面形成粘接层;干燥装置120,其用于利用热风等使加强帘线26A的粘接层干燥;以及卷取装置122,其用于卷取自干燥装置120输送的加强帘线26A。
此外,作为粘接层形成装置118中的粘接层的形成方法,可以使已被清洗的加强帘线26A通过存储有粘接剂的粘接槽内而在外周面上形成粘接层,也可以在已被清洗的加强帘线26A的外周面上喷粘接剂来形成粘接层,还可以采用其他的方法。
另外,作为粘接剂,只要与包覆加强帘线26A的帘线用树脂材料27之间的粘接性较好,就也可以使用任意的粘接剂,但是,优选的是使用例如三嗪硫醇(triazine thiol)系的粘接剂。
优选该帘线用树脂材料27是与形成胎体17的骨架用树脂材料相同种类的材料、特别是相同的材料,但只要能够进行熔接,就也可以是不同种类的材料。此外,优选帘线用树脂材料27是与形成包覆层29的包覆用树脂材料相同种类的材料、特别是相同的材料,但只要能够进行熔接,就也可以是不同种类的材料。而且,出于接合强度的观点,优选的是形成胎体17的骨架用树脂材料、包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27、以及形成包覆层29的包覆用树脂材料为相同种类的材料。
然后,自卷取装置122向辊筒(drum)132输送并卷取加强帘线26A。
在图7表示出用于在加强帘线26A的外周面包覆接合帘线用树脂材料27的帘线包覆装置130。该帘线包覆装置130包括:辊筒132,其卷绕有加强帘线26A,该加强帘线26A形成有粘接层;张力辊134,其用于调整自辊筒132送出的加强帘线26A的张力而向输送方向下游侧输送该加强帘线26A;挤出机136,其用于在自张力辊134输送的加强帘线26A的外周面包覆熔融或软化的帘线用树脂材料27;水槽138,其用于对自挤出机136挤出的包覆帘线构件26的、熔融状态的帘线用树脂材料27进行冷却;以及卷取装置140,其用于卷取自水槽138出来的包覆帘线构件26。
挤出机136在上部具有树脂投入口142,使自该树脂投入口142投入的帘线用树脂材料27熔融或软化,然后包覆通过其内部的加强帘线26A。此外,挤出机136的帘线出口部144呈大致圆形形状。因此,在本实施方式中,形成截面圆形形状的包覆帘线构件26。另外,挤出机136的帘线出口部144的形状也可以是大致圆形形状以外的形状。
然后,自卷取装置140向卷轴58输送并卷取包覆帘线构件26。
接着,对本实施方式的轮胎10的制造方法进行说明。
(胎体成形工序)
(1)如图3所示,首先,在缩小了直径的轮胎支承部40的外周侧配置相互面对面地抵接的两个胎体分割体17A,并且在两个胎体分割体17A的内部配置由较薄的金属板(例如,厚度为0.5mm的钢板)构成的筒状的轮胎内表面支承环43(另外,在图3中,为了展示内部,去除一个胎体分割体17A地进行记载)。
轮胎内表面支承环43的外径设定为与胎体分割体17A的外周部分的内径大致相同的尺寸,轮胎内表面支承环43的外周面与胎体分割体17A的外周部分的内周面紧贴。由此,利用轮胎支承片42之间的间隙抑制因在轮胎支承部40的外周产生的凹凸导致的接合部分(熔接用热塑性材料53)的凸凹(上述凹凸的相反形状)的产生。此外,能够利用轮胎支承片42之间的间隙抑制配置构件(胎体17、胎面30、其他轮胎构成构件(例如带束加强层等))产生凹凸。即,能够利用当配置配置构件时所作用的力(张力、按压力等)抑制与配置构件的轮胎支承片42之间的间隙相对应的部位产生凹凸。另外,由于轮胎内表面支承环43由较薄的金属板形成,因此能够弯曲变形而容易地插入胎体分割体17A的内部。
然后,如图4B所示,扩大轮胎支承部40的直径而利用多个轮胎支承片42自内侧保持轮胎内表面支承环43。
(2)如图5所示,移动挤出机44,将喷嘴46配置在胎体分割体17A的抵接部分的上方。然后,一边使轮胎支承部40向箭头R方向旋转,一边自喷嘴46朝向接合部位挤出熔融的熔接用热塑性材料53,并使熔融的熔接用热塑性材料53沿接合部位进行附着。附着的熔接用热塑性材料53被配置在下游侧的平整辊48弄平,并且熔接在两个胎体分割体17A的外周面。熔接用热塑性材料53通过自然冷却逐渐固化,一个胎体分割体17A和另一个胎体分割体17A被熔接用热塑性材料53熔接,这些构件成为一体从而形成胎体17。
(包覆帘线构件形成工序)
(3)如图6所示,首先,使用帘线粘接层装置110在加强帘线26A的外周面形成粘接层。具体地说,利用张力辊114调整自卷轴112送出的加强帘线26A的张力,同时向清洗装置116进行输送而清洗外周面。接着,利用粘接层形成装置118在已清洗的加强帘线26A的外周面形成粘接层。此时,由于加强帘线26A的外周面被清洗,因此能够均匀地形成粘接层。然后,利用干燥装置120使该粘接层干燥。这样,利用卷取装置122卷取已形成有粘接层的加强帘线26A。之后,自卷取装置122向辊筒132输送加强帘线26A,在辊筒132上卷取加强帘线26A,之后,将辊筒132放置在帘线包覆装置130中。
(4)接着,如图7所示,使用帘线包覆装置130在形成有粘接层的加强帘线26A的外周面包覆接合帘线用树脂材料27。具体地说,一边利用张力辊134调整自辊筒132送出的加强帘线26A的张力一边向挤出机136进行输送。在挤出机136中,在加强帘线26A的外周面包覆已熔融或软化的帘线用树脂材料27,然后自帘线出口部144朝向水槽138挤出包覆帘线构件26。由此使熔融或软化状态的帘线用树脂材料27冷却固化。另外,当在加强帘线26A上包覆熔融或软化状态的帘线用树脂材料27时,借助粘接层接合加强帘线26A和帘线用树脂材料27。在这里,由于在加强帘线26A的外周面均匀地形成有粘接层,因此能够提高加强帘线26A和帘线用树脂材料27之间的紧贴性。由此,加强帘线26A和帘线用树脂材料27之间的接合面积(接合力)增加。接着,利用卷取装置140卷取包覆帘线构件26。之后,自卷取装置140向卷轴58输送包覆帘线构件26,并利用卷轴58卷取包覆帘线构件26,之后,将卷轴58放置在帘线供给装置56中。
(包覆帘线构件卷绕工序)
(5)接着,如图8所示,使挤出机44退避,将帘线供给装置56配置在轮胎支承部40的附近。然后,使加热器70的温度上升,利用因风扇72的旋转而产生的风向加热箱74输送被加热器70加热的周围的空气。
接着,向内部空间被热风加热的加热箱74内输送并加热自上述工序中放置的卷轴58放卷的包覆帘线构件26(例如,将包覆帘线构件26的外周面的温度加热至100℃~200℃的程度)。在这里,包覆帘线构件26通过加热而使帘线用树脂材料27成为熔融或软化的状态。
然后,包覆帘线构件26通过排出口76,以一定的张力在向箭头R方向旋转的胎体17的胎冠部16的外周面卷绕成螺旋状。此时,与胎冠部16接触的部分的、熔融或软化状态的帘线用树脂材料27向周围扩散,使该接触部分的骨架用树脂材料和帘线用树脂材料27混合并熔接。由此,能够提高胎冠部16和包覆帘线构件26之间的接合强度。
此外,通过对相对于胎体17从动旋转的卷轴58施加制动来调整作用于包覆帘线构件26的张力,如此一边作用一定的张力一边卷绕包覆帘线构件26,能够抑制包覆帘线构件26曲折移动。另外,在本实施方式中,虽然是对卷轴58施加制动来调整张力,但也可以在包覆帘线构件26的输送路径途中设置张力调整用辊等来调整张力。
此外,帘线用树脂材料27呈熔融或软化状态的包覆帘线构件26在刚与胎冠部16的外周面相接触之后,就利用按压辊60进行按压,从而使熔融或软化状态的帘线用树脂材料27较好地向周围扩散,能够确保与胎冠部16之间的接合面积。此外,通过如此按压,也能够挤出在使包覆帘线构件26与胎冠部16接触时进入的空气,从而能够进一步地抑制空气进入包覆帘线构件26和胎冠部16之间。
之后,利用设置于按压辊60的下游侧的冷却辊64强制冷却包覆帘线构件26的熔融或软化的帘线用树脂材料27。由此,由于包覆帘线构件26及其周围在包覆帘线构件26活动之前被冷却,因此能够高精度地配设包覆帘线构件26。
通过如此地将包覆帘线构件26以螺旋状卷绕在胎冠部16上,而在胎体17的胎冠部16的外周侧形成加强层28。
(包覆帘线构件包覆工序)
(6)接着,如图9所示,使帘线供给装置56退避,再次将挤出机44配置在轮胎支承部40的附近。此时,将挤出机44的喷嘴46更换成喷嘴88,并且将自喷嘴88喷出的材料更换成用于形成包覆层29的包覆用树脂材料。
接着,在宽度比卷绕在胎冠部16上的包覆帘线构件26的卷绕区域(加强层28的配设区域)大的区域的宽度方向端部上方配置喷嘴88。
然后,一边使轮胎支承部40向箭头R方向旋转,一边自喷嘴88朝向胎冠部16的包覆区域喷出熔融或软化的包覆用树脂材料90,并使包覆用树脂材料90沿周向进行附着。这样,包覆帘线构件26逐渐被包覆用树脂材料90覆盖。此时,由于熔融或软化状态的包覆用树脂材料90在卷绕的包覆帘线构件26的表面上以某种程度扩散,因此相邻的包覆帘线构件26之间的间隙被包覆用树脂材料90填满,且表面接近平坦状。
此外,将覆盖被熔融或软化的包覆用树脂材料90卷绕的包覆帘线构件26时的包覆量调整为,使包覆用树脂材料90的表面(整个表面)比包覆帘线构件26的位于胎体17的径向外侧的端部更靠径向外侧。通过如此调整,使包覆用树脂材料90的表面成为更好的平坦状。
此外,利用配置于下游侧的平整辊48按压而弄平已附着的包覆用树脂材料90,并熔接包覆用树脂材料90和帘线用树脂材料27。由此,能够抑制包覆用树脂材料90自所卷绕的包覆帘线构件26上浮。而且,在利用平整辊48进行按压时,包覆帘线构件26和包覆用树脂材料90之间的空气也被挤出,能够有效地抑制空气进入包覆帘线构件26周围。然后,在通过自然冷却使包覆用树脂材料90固化之后,形成用于覆盖加强层28的包覆层29。
此外,如图10所示,当使包覆用树脂材料90附着在胎冠部16的包覆区域中时,也可以使胎体17的宽度方向端部彼此重叠一些。
另外,在本工序中,形成为采用在胎体成形工序中使用的挤出机44的结构,但本发明并不限于该结构,也可以制作使用其他本工序专用的挤出机。但是,通过更换使用在胎体成形工序中使用的挤出机44的一部分的零件,相比于制作新的挤出机能够谋求成本降低。
(表面处理工序)
(7)接着,使挤出机44退避,在轮胎支承部40的附近配置未图示的抛光处理机。然后,一边使轮胎支承部40向箭头R方向旋转,一边进行如下的表面处理:推平形成有包覆层29的胎体17的与胎面30(详细见后述)相接合的胎面接合面(包含包覆层29的外周面)而整理其外形,以使其在周向及宽度方向上变得均匀,同时在表面形成细微的凹凸(包含槽)。另外,在之后的工序中,当利用粘接剂将胎面30接合在胎面接合面上时,该细微的凹凸将产生固着效果。即,在本实施方式中,虽然在胎面接合面上形成细微的凹凸,但不限定于此,只要是能够产生固着效果,就也可以在胎面接合面上形成任意的形状。
而且,包覆层29是以使包覆用树脂材料90的表面(整个表面)比包覆帘线构件26的位于胎体17的径向外侧的端部更靠径向外侧的方式调整包覆用树脂材料90的包覆量而形成的,即,由于确保包覆层29和包覆帘线构件26之间的厚度,因此在表面处理时,加强帘线26A难以被切削。
(8)接着,在胎体17的胎面接合面卷绕1周已硫化的带状的胎面30,使用粘接剂等将胎面30接合在该胎面接合面上。由于该胎面30的内周面呈与包覆层29的外周面相同的平坦状,因此难以在包含包覆层29的外周面在内的胎面接合面和胎面30的内周面之间产生间隙,从而能够抑制空气进入。此外,在表面处理工序中,由于在胎面接合面上形成有细微的凹凸,因此粘接剂进入细微的凹凸中而产生固着效果,从而提高胎面30和形成有包覆层29的胎体17之间的接合强度。
另外,作为粘接剂,使用三嗪硫醇系粘接剂、氯化橡胶系粘接剂、酚醛系树脂粘接剂、异氰酸盐(isocyanate)系粘接剂、卤化橡胶系粘接剂等,没有特别的限制。此外,胎面30可以使用例如在以往公知的翻新轮胎中使用的预硫化胎面。本工序是与在翻新轮胎的基胎的外周面粘接预硫化胎面的工序相同的工序。
(9)然后,只要使用粘接剂等将由已硫化的橡胶构成的密封层24粘接在胎体17的胎圈部12上,就完成轮胎10。
(10)最后,缩小轮胎支承部40的直径,自轮胎支承部40拆卸完成的轮胎10,使内部的轮胎内表面支承环43弯曲变形然后向轮胎外进行拆卸。
(作用)
在本实施方式的轮胎10中,由于在由树脂材料(骨架用树脂材料)形成的胎体17的胎冠部16上卷绕包覆帘线构件26而形成有加强层28,因此能够提高耐刺扎性、耐切割性、以及轮胎10的周向刚性。另外,通过提高轮胎10的周向刚性,能够防止由树脂材料(骨架用树脂材料)形成的胎体17的蠕变。
此外,由于包覆帘线构件26的加强帘线26A被帘线用树脂材料27包覆,因此能够抑制空气进入加强帘线26A周围,并且能够抑制加强帘线26A的活动。此外,由于通过熔接将包覆帘线构件26接合于胎冠部16,因此能够抑制由行驶时的输入等引发的包覆帘线构件26(包含加强帘线26A)的活动,而能够提高耐久性。
另一方面,由于加强帘线26A被帘线用树脂材料27包覆而抑制周围的空气进入,因此在与将加强帘线26A埋设于缓冲橡胶等情况相比时,能够抑制重量增加、构件在厚度方向上的物理性质变化幅度的增大、以及行驶时的横向力不足等行驶性能的降低。
此外,由于加强帘线26A和帘线用树脂材料27利用粘接剂相接合,因此能够提高加强帘线26A与帘线用树脂材料27之间的紧贴性,从而能够进一步地抑制空气进入加强帘线26A周围。此外,通过接合加强帘线26A和帘线用树脂材料27,能够进一步地抑制加强帘线26A的活动,从而能够抑制帘线用树脂材料27的劣化(龟裂的发生等)。
而且,由于胎冠部16和包覆帘线构件26通过熔接相接合,因此能够提高胎冠部16和包覆帘线构件26之间的接合强度。
此外,在形成胎体17的骨架用树脂材料与包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27为相同种类的情况下,在熔接骨架用树脂材料和帘线用树脂材料27时,能够较好地混合骨架用树脂材料和帘线用树脂材料27,从而能够提高胎冠部16和包覆帘线构件26之间的接合强度。
而且,利用外周面呈平坦状的包覆层29覆盖在相邻的包覆帘线构件26之间产生的间隙。由此,在包覆层29与接合在包含包覆层29在内的胎体17的胎面接合面上的胎面30之间难以产生间隙,从而能够抑制空气进入。由此,能够确保胎面30和包覆层29之间的接合面积(接合力),能够抑制由行驶时的输入等引发的胎面30和包覆层29之间的剥离,从而提高耐久性。
在包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27和包覆层29的包覆用树脂材料为相同种类的情况下,由于利用熔融或软化的包覆用树脂材料90覆盖加强层28来形成包覆层,因此能够将覆盖的部分的帘线用树脂材料27和包覆用树脂材料90较好地混合,从而能够提高包覆帘线构件26和包覆层29之间的接合强度。
此外,由于利用耐摩耗性比骨架用树脂材料优异的橡胶材料构成用来与路面接触的胎面30,因此能够提高轮胎10的耐摩耗性。
而且,由于在胎圈部12中埋设有由金属材料构成的环状的胎圈芯18,因此与以往的橡胶制的充气轮胎相同,能够牢固地将胎体17即轮胎10保持于轮辋20。
而且,由于在胎圈部12的与轮辋20接触的部分设有由密封性优于骨架用树脂材料的橡胶材料构成的密封层24,因此能够提高轮胎10与轮辋20之间的密封性。因此,与利用轮辋20和骨架用树脂材料进行密封的情况相比较,能够进一步地抑制轮胎内的空气泄露。此外,通过设置密封层24来提高轮辋配合性。
而且,根据本实施方式的轮胎10的构造,由于不使用在以往的橡胶制轮胎中广泛使用的胎体帘布层,而利用由骨架用树脂材料形成的胎体17来承担刚性,因此与具有以往的胎体帘布层的橡胶制轮胎相比较,能够谋求轻量化。而且,在本实施方式的轮胎10的构造中,由于不像以往的橡胶制轮胎那样使用胎体帘布层,因此能够减少在轮胎制造时的加工作业量。
在第1实施方式中,形成了加热包覆帘线构件26、使帘线用树脂材料27熔融或软化、利用熔接将包覆帘线构件26和胎冠部16接合的结构,但本发明不限于此,也可以是如下结构:不加热包覆帘线构件26,而对胎冠部16的欲埋设包覆帘线构件26的部分进行加热而使该部分的骨架用树脂材料成为熔融或软化状态,然后将包覆帘线构件26埋设于胎冠部16从而接合两者。若详细地说,如图12所示,使用具有风扇82、加热器80、以及排出口84的热风生成装置78,向胎冠部16的欲埋设包覆帘线构件26的部分吹喷利用该热风生成装置78产生的热风,使该部分的骨架用树脂材料熔融或软化,然后埋设包覆帘线构件26,使包覆帘线构件26和胎冠部16熔接(接合)。由此,制造包覆帘线构件26的周围呈如图11所示那种截面的轮胎10。
而且,也可以形成如下结构:使用图8所示的帘线加热装置59来加热包覆帘线构件26而使帘线用树脂材料27成为熔融或软化状态,使用图12所示的热风生成装置78对胎冠部16的欲埋设包覆帘线构件26的部分进行加热而使该部分的骨架用树脂材料成为熔融或软化状态,然后使两者接触从而接合两者。在该情况下,与使两者中的一者成为熔融或软化状态的情况相比,由于骨架用树脂材料和帘线用树脂材料27较好地混合,因此胎冠部16和包覆帘线构件26之间的接合强度进一步提高。另外,关于胎冠部16的欲埋设包覆帘线构件26的部分的加热,除了利用热风生成装置78的热风进行的加热以外,也可以使用利用辐射热进行加热、利用红外线进行加热、按压加热辊等来进行加热等各种方式。
此外,在第1实施方式中,形成了包覆帘线构件26和胎冠部16通过熔接来接合的结构,但本发明不限于此,也可以在包覆帘线构件26的外周面涂布(或者喷)粘接剂,利用该粘接剂来接合包覆帘线构件26和胎冠部16。在如此利用粘接剂进行接合的情况下,即便形成胎体17的骨架用树脂材料和帘线用树脂材料27是难以熔接的材料,也能够接合包覆帘线构件26和胎冠部16。另外,在如此使用粘接剂来将包覆帘线构件26粘接于胎冠部16的情况下,在两者之间形成粘接剂层。
在第1实施方式中,形成了在包覆帘线形成工序中形成截面呈圆形形状的包覆帘线构件26的结构,本发明并不限于该结构,包覆帘线构件26在剖视下可以是将其向胎冠部16接合的一侧设为平坦面26D,也可以将与其向胎冠部16接合的一侧相反的一侧设为平坦面26U,还可以将其向胎冠部16接合的一侧的宽度设为大于与该一侧相反的一侧的宽度(在这里,设为平坦面26D的宽度大于平坦面26U的宽度)。作为这种截面形状,可列举大致梯形(参照图13)。在这里,在包覆帘线形成工序中,在形成截面呈梯形形状的包覆帘线构件26的情况下,能够抑制在向胎冠部16卷绕该包覆帘线构件26时包覆帘线构件26的曲折移动,并以较高的精度配设包覆帘线构件26。此外,在胎冠部16和包覆帘线构件26之间难以产生间隙,并能够高效地确保接合面积。而且,由于平坦面26D的宽度大于平坦面26U的宽度,因此能够充分地确保胎冠部16和包覆帘线构件26之间的接合面积(接合力)。而且,当在平坦面26D上接合有胎面等轮胎构成构件的情况下,在平坦面26U和轮胎构成构件之间难以产生间隙,并能够充分地确保接合面积。另外,当在由该包覆帘线构件26形成的加强层28上形成包覆层29的情况下,平坦面26U上的熔融或软化状态的包覆用树脂材料90容易扩散,且表面容易成为平坦状。此外,关于截面呈梯形形状的包覆帘线构件26,也可以加热平坦面26D,使平坦面26D侧的帘线用树脂材料27成为熔融或软化状态,然后通过熔接将该包覆帘线构件26接合于胎冠部16。除此之外,关于截面呈梯形形状的包覆帘线构件26,也可以在平坦面26D上涂布(或者喷)粘接剂,然后利用粘接剂将平坦面26D接合于胎冠部16。
在第1实施方式中,形成了利用帘线粘接层装置110在加强帘线26A的外周面上形成粘接层的结构,但是本发明不限于此,也可以是如下结构:将加强帘线26A进行碱性脱脂并进行清洗、接着投入酸活化槽来进行清洗、接着在放入了粘接剂的粘接剂槽中通过电解法或者浸涂法进行处理并清洗,然后,进行热水浴清洗而使用利用干燥的热风进行干燥的装置,从而在加强帘线26A的外周面形成粘接层。
而且,在第1实施方式中,形成了自挤出机44挤出熔融或软化的包覆用树脂材料90、然后利用包覆用树脂材料90覆盖包覆区域的结构,但本发明并不限于该结构,如图14所示,也可以是如下结构:一边对由与包覆用树脂材料90相同种类的材料形成的熔接片92进行加热(利用热风、辐射热能、红外线、加热辊等进行加热),一边将该熔接片92配设在包覆区域,并利用被缸体装置94按压在下方的平整辊96弄平该熔接片92。在使用熔接片92的情况下,优选的是加热熔接片92的向胎冠部16粘接的一面而使其成为熔融或软化状态。此外,也可以一边对胎冠部16的欲配设熔接片92的部分进行加热,使其熔融或软化,一边配设熔接片92。而且,也可以一边加热熔接片92而使其熔融或软化,并对胎冠部16的欲配设熔接片92的部分进行加热而使其熔融或软化,一边配设熔接片92。在该情况下,在熔融或软化的熔接片92和包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27混合、且冷却固化之后,能够提高由熔接片92形成的包覆层29和胎冠部16之间的接合强度(熔接强度)。另外,在图14中,使热风生成装置98的吹出口100朝向熔接片92的粘接面,一边利用产生的热风使粘接面熔融或软化,一边将该粘接面配设在胎冠部16的包覆区域。
此外,在第1实施方式中,形成了在将包覆帘线构件26卷绕于胎冠部16而形成加强层28之后、利用熔融或软化的包覆用树脂材料90覆盖包覆帘线构件26的结构,但是本发明不限于此,也可以形成为一边将包覆帘线构件26埋设于胎冠部16、一边利用熔融或软化的包覆用树脂材料90覆盖所埋设的包覆帘线构件26的结构。
而且,在第1实施方式中,形成了在胎冠部16上卷绕包覆帘线构件26并且通过加热来进行接合(熔接)、或者利用粘接剂来进行接合的结构,但本发明并不限于该结构,也可以是预先在胎冠部16上形成螺旋状的槽、并将包覆帘线构件26嵌入该槽中的结构。通过形成该结构,在将包覆帘线构件26卷绕于胎冠部16时,包覆帘线构件26不会曲折移动而能够以较高的精度进行配设。此外,也可以在将包覆帘线构件26嵌入槽中之后,对包覆帘线构件26的周围进行加热来熔接包覆帘线构件26和胎冠部16,也可以将预先加热的包覆帘线构件26嵌入槽中来熔接包覆帘线构件26和胎冠部16。另外,也可以将涂布有粘接剂的包覆帘线构件26嵌入槽中来粘接包覆帘线构件26和胎冠部16。
此外,也可以使用热固化性材料(例如热固化性树脂等)作为胎体17的骨架用树脂材料。在使用热固化性材料作为骨架用树脂材料的情况下,如上述那样,可以使用预先在胎冠部16上形成(既可以利用模具成型也可以利用切削加工)螺旋状的槽、将涂布有粘接剂的包覆帘线构件26嵌入槽中、然后利用粘接剂接合胎冠部16和包覆帘线构件26的方法等。
另一方面,也可以使用热固化性材料作为包覆帘线构件26的帘线用树脂材料27。在使用热固化性材料作为帘线用树脂材料27的情况下,在与胎冠部16的接合中可以使用粘接剂。
而且,也可以使用热固化性材料作为包覆层29的包覆用树脂材料。在使用热固化性材料作为包覆用树脂材料的情况下,可以使用预先在胎冠部16及包覆帘线构件26上涂布粘接剂、并在其上方覆盖熔融或软化的包覆用树脂材料90的方法等。
在第1实施方式中,形成了在使熔融或软化的包覆用树脂材料90附着在胎冠部16的卷绕区域之后自然冷却包覆用树脂材料90的结构,但本发明并不限于该结构,也可以是强制冷却包覆用树脂材料90的结构。作为该强制冷却的方法,可以列举吹喷冷风、使用水冷式的冷却辊来将熔融或软化状态的包覆用树脂材料90直接冷却的方法。此外,也可以使用平整辊48作为上述冷却辊。
此外,在第1实施方式中,形成了接合胎体分割体17A来形成胎体17的结构,但本发明并不限于该结构,也可以使用模具等来一体地形成胎体17。
第1实施方式的轮胎10是通过将胎圈部12安装在轮辋20上而在轮胎10和轮辋20之间形成空气室的、所谓的无内胎轮胎,但本发明并不限于该结构,如图15所示,轮胎10也可以是完整内胎的形状。另外,图15所示的是完整内胎的形状的轮胎也与图1所示的无内胎轮胎相同地进行轮辋组装。
此外,在第1实施方式中,形成了将包覆帘线构件26向胎冠部16的外周面卷绕成螺旋状的结构,但是本发明不限于此,也可以形成为以包覆帘线构件26在宽度方向上不连续的方式进行卷绕的结构。
而且,在第1实施方式中,形成了在包覆层29的外周面设置胎面30的结构,但本发明并不限于该结构,也可以是在包覆层29的外周面设置其他轮胎构成构件的结构,例如,也可以是如下结构:在包覆层29的外周面卷绕帘线用树脂材料27已熔融或软化了的包覆帘线构件26,之后,利用熔融或软化的包覆用树脂材料90进行覆盖而形成包覆层,然后将轮胎构成构件层叠于胎体17上。
而且,用来制造轮胎10的顺序不限于第1实施方式的顺序,也可以适当地进行改变。
(第2实施方式)
以下,根据附图对本发明的第2实施方式的轮胎及轮胎的制造方法进行说明。如图16A所示,本实施方式的轮胎210呈与以往一般的橡胶制的充气轮胎大致相同的截面形状。
如图16A所示,轮胎210具有环状的胎体217(轮胎骨架构件的一例),该胎体217包括:一对胎圈部212(参照图16B),其与轮辋220的胎圈片221及轮辋凸缘222接触;胎侧部214,其自胎圈部212向轮胎径向外侧延伸;以及胎冠部216(外周部),其连结一个胎侧部214的轮胎径向外侧端和另一个胎侧部214的轮胎径向外侧端。
在这里,本实施方式的胎体217由单一的树脂材料形成,但本发明并不限于该结构,也可以与以往一般的橡胶制的充气轮胎相同,使用针对胎体217的各部位(胎圈部212、胎侧部214、胎冠部216等)具有不同特征的树脂材料。
此外,也可以在胎体217(例如胎圈部212、胎侧部214、胎冠部216等)埋设配置加强材料(高分子材料、金属制的纤维、帘线、无纺布、织布等),并利用加强材料来加强胎体217。
作为树脂材料,可以使用与第1实施方式相同的树脂材料。
在本实施方式的胎圈部212中埋设有与以往一般的充气轮胎相同的、由钢丝帘线构成的圆环状的胎圈芯218。但是,本发明并不限于该结构,胎圈芯218除了钢丝帘线以外,也可以由有机纤维帘线、包覆有树脂的有机纤维帘线、或者硬质树脂等形成。此外,只要能够确保胎圈部212的刚性且与轮辋220的嵌合中不存在问题,就也可以省略胎圈芯218(参照图27)。
此外,如图16B所示,在本实施方式中,在胎圈部212的与轮辋220接触的部分、至少与轮辋220的轮辋凸缘222接触的部分形成有密封性比用于形成胎体217的树脂材料(骨架用树脂材料)优异的材料(具有较高的密封性的材料)、例如由橡胶构成的圆环状的密封层224(密封部的一例)。该密封层224也可以形成在胎圈部212的与胎圈片221接触的部分。
作为形成密封层224的橡胶,优选的是使用在以往一般的橡胶制的充气轮胎的胎圈部外表面中使用的橡胶相同种类的橡胶。另外,若仅利用树脂材料就能够确保与轮辋220之间的密封性,就也可以省略橡胶的密封层224,此外,也可以使用密封性比形成胎体217的骨架用树脂材料优异的其他种类的树脂材料。
如图16A及图17所示,在胎冠部216中埋设、并且以螺旋状卷绕有刚性比用于形成胎体217的树脂材料高的加强帘线226的一部分(在本实施方式中为直径的大约一半),从而形成加强层228(在图17中由虚线表示)。加强层228被与胎冠部216接合的包覆层229覆盖。该包覆层229由包覆用树脂材料形成,包覆层229的宽度方向两端部229E位于比加强层228的宽度方向两端部228E靠宽度方向外侧的位置。另外,宽度方向表示胎体217或者轮胎210的宽度方向,加强层228的宽度方向两端部228E表示用于形成加强层228的加强帘线226中的、宽度方向最外侧的加强帘线226的宽度方向端部。在这里,包覆层229的宽度方向两端部229E位于比加强层228的宽度方向两端部228E靠宽度方向外侧的位置,即,由于包覆层229在比形成有加强层228的区域宽广的区域内覆盖胎冠部216,因此能够较大地确保胎冠部216和包覆层229之间的接合面积,从而提高胎冠部216和包覆层229之间的接合强度。
此外,如图17所示,加强帘线226的外周面的一部分(在图17中为下部)埋设于胎冠部216而与胎冠部216的骨架用树脂材料紧贴,自胎冠部216暴露出的外周面的剩余部分(在图17中为上部)被包覆层229覆盖而与包覆用树脂材料紧贴。
此外,加强帘线226也可以使用金属纤维、有机纤维等单丝(单线),或者加捻这些纤维而成的复丝(捻线)等。另外,在本实施方式中,作为加强帘线226使用加捻钢丝纤维而成的钢丝帘线。另外,加强层228相当于配置在以往的橡胶制的充气轮胎的胎体的外周面上的带束层。
此外,包覆层229的外周面呈平坦状,在该外周面上设有由耐摩耗性比用于形成胎体217的骨架用树脂材料优异的材料、例如橡胶构成的胎面230。该胎面230的内周面呈沿着包覆层229的外周面的形状,并成为在两者之间没有间隙的状态(空气未进入的状态)。此外,优选的是,胎面230所使用的橡胶采用与在以往的橡胶制的充气轮胎中使用的橡胶相同种类的橡胶。另外,也可以取代胎面230,而使用由耐摩耗性比形成胎体217的骨架用树脂材料优异的其他种类的树脂材料形成的胎面。此外,在胎面230中,与以往的橡胶制的充气轮胎相同,在与路面接触的接地面上形成有由多个槽构成的胎面花纹。
另外,在本实施方式中,作为一例,利用树脂材料中的热塑性材料(例如热塑性树脂、热塑性弹性体等)形成用来形成胎体217的骨架用树脂材料。此外,在本实施方式中,作为一例,利用热塑性材料形成用来形成包覆层229的包覆用树脂材料。
(轮胎的制造装置)
接着,对本实施方式的轮胎210的制造装置进行说明。
在图18中利用立体图表示在形成轮胎210时使用的成形机232的主要部分。成形机232包括水平配置的轴236、用于使该轴236旋转的带齿轮的电动机237、以及用于与地面接触而支承带齿轮的电动机237的基座234。
在轴236的端部侧设有用于支承胎体217的轮胎支承部240。轮胎支承部240具有固定在轴236上的缸体238,在缸体238上沿周向等间隔地设有向径向外侧延伸的多个活塞杆241。
在活塞杆241的顶端设有具有圆弧曲面242A的轮胎支承片242,该圆弧曲面242A的外表面的曲率半径设定为与胎体内表面的曲率半径大致相等。图18、图19A表示活塞杆241的突出量为最小的状态,图19B表示活塞杆241的突出量为最大的状态。另外,各活塞杆241能够连动而向相同的方向突出相同的量。
如图20所示,在成形机232的附近配置有挤出机244,在胎体217被分割成多个而形成的情况下,该挤出机244挤出用于将这些分割体一体化的熔接用热塑性材料(另外,在本实施方式中,将左右各半的胎体分割体217A熔接成一体从而形成胎体217)。该挤出机244具有用于朝向下方喷出熔融的熔接用热塑性材料253的喷嘴246。该喷嘴246的出口部呈大致矩形形状,并用于喷出截面形状呈大致矩形形状的、带状的熔接用热塑性材料253。优选熔接用热塑性材料253是与形成胎体217的骨架用树脂材料相同种类的材料、特别是相同的材料,但只要能够进行熔接,就也可以是不同种类的材料。另外,在本实施方式中,设为形成胎体217的骨架用树脂材料与熔接用热塑性材料253为相同种类的材料。
此外,在喷嘴246的附近配置有平整辊248和缸体装置250,该平整辊248用于按压并弄平已附着在胎体217的胎体分割体217A上的熔接用热塑性材料253,该缸体装置250用于沿上下方向移动平整辊248。另外,缸体装置250借助未图示的框支承在挤出机244的支柱252上。此外,该挤出机244能够沿着配置在地面上的导轨254而沿与成形机232的轴236平行的方向移动。
此外,挤出机244是能够将喷嘴246更换成喷嘴288。该喷嘴288通过设为出口部的宽度大于喷嘴246的宽度的大致矩形形状、且将挤出机244内的材料更换为包覆用树脂材料,而能够喷出宽度大于熔接用热塑性材料253的(在本实施方式中,作为一例采用宽度20mm)、带状的熔融或软化状态的包覆用树脂材料290(参照图22)。该包覆用树脂材料290覆盖在后述的帘线卷绕工序中埋设于胎冠部216的加强帘线226,并与加强帘线226周围的骨架用树脂材料熔接。因此,优选该包覆用树脂材料290是与形成胎体217的骨架用树脂材料相同种类、特别是相同的材料,但只要能够进行熔接,就也可以是不同种类的材料。另外,在以下的说明中,用没有附图标记的包覆用树脂材料表示固化状态下的包覆用树脂材料,用标注有附图标记的包覆用树脂材料290表示熔融或软化状态下的包覆用树脂材料。
此外,在导轨254上以能够移动的方式搭载有帘线供给装置256,该帘线供给装置256用于供给用来形成加强层228的加强帘线226。
如图21所示,帘线供给装置256包括:卷轴258,其卷绕有加强帘线226;帘线加热装置259,其配置在卷轴258的在帘线输送方向上的下游侧;按压辊260,其配置在加强帘线226的输送方向的下游侧;第1缸体装置262,其用于使按压辊260向靠近/离开胎体217的胎冠部216的外周面的方向移动;冷却辊264,其配置在按压辊260的在加强帘线226的输送方向上的下游侧;以及第2缸体装置266,其用于使金属制的冷却辊264向靠近/离开胎冠部216的外周面的方向移动。此外,按压辊260及冷却辊264的表面为了抑制熔融或软化的树脂材料的附着而涂布有氟树脂(在本实施方式中为特氟隆(注册商标))。此外,按压辊260及冷却辊264相对于胎体217从动旋转。
另外,本实施方式中,形成为帘线供给装置256具有按压辊260及冷却辊264这两个辊的结构,但本发明并不限于该结构,也可以是仅具有任意一个辊(即1个辊)的结构。
此外,帘线加热装置259包括:加热器270及风扇272,其用于产生热风;加热箱274,其用于向内部空间供给该热风,并且供加强帘线226通过其内部空间;以及排出口276,其设置于加热箱274的顶端,并用于排出已被加热的加强帘线226。
此外,帘线供给装置256能够沿胎体217的轴向移动。
接着,对本实施方式的轮胎210的制造方法进行说明。
(胎体成形工序)
(1)如图18所示,首先,在缩小了直径的轮胎支承部240的外周侧配置相互面对面地抵接的两个胎体分割体217A,并且在两个胎体分割体217A的内部配置由较薄的金属板(例如,厚度为0.5mm的钢板)构成的筒状的轮胎内表面支承环243(另外,在图18中,为了展示内部,去除一个胎体分割体217A地进行记载)。
轮胎内表面支承环243的外径设定为与胎体分割体217A的外周部分的内径大致相同的尺寸,轮胎内表面支承环243的外周面与胎体分割体217A的外周部分的内周面紧贴。由此,利用轮胎支承片242之间的间隙抑制因在轮胎支承部240的外周产生的凹凸导致的接合部分(熔接用热塑性材料253)的凸凹(上述凹凸的相反形状)的产生。此外,能够利用轮胎支承片242之间的间隙抑制配置构件(胎体217、胎面230、其他轮胎构成构件(例如带束加强层等))产生凹凸。即,能够利用当配置配置构件时所作用的力(张力、按压力等)抑制与配置构件的轮胎支承片242之间的间隙相对应的部位产生凹凸。另外,由于轮胎内表面支承环243由较薄的金属板形成,因此能够弯曲变形而容易地插入胎体分割体217A的内部。
然后,如图19B所示,扩大轮胎支承部240的直径而利用多个轮胎支承片242自内侧保持轮胎内表面支承环243。
(2)如图20所示,移动挤出机244,将喷嘴246配置在胎体分割体217A的抵接部分的上方。然后,一边使轮胎支承部240向箭头R方向旋转,一边自喷嘴246朝向接合部位挤出已熔融的熔接用热塑性材料253,并使熔融的熔接用热塑性材料253沿接合部位进行附着。附着的熔接用热塑性材料253被配置在下游侧的平整辊248弄平,并且熔接在两个胎体分割体217A的外周面。熔接用热塑性材料253通过自然冷却逐渐固化,一个胎体分割体217A和另一个胎体分割体217A被熔接用热塑性材料253熔接,这些构件成为一体从而形成胎体217。
(帘线卷绕工序)
(3)接着,如图21所示,使挤出机244退避,将帘线供给装置256配置在轮胎支承部240的附近。然后,使加热器270的温度上升,利用因风扇272的旋转而产生的风向加热箱274输送被加热器270加热的周围的空气。
接着,向内部空间被热风加热的加热箱274内输送并加热自卷轴258卷出的加强帘线226(例如,将加强帘线226的温度加热至100℃~200℃的程度)。
被加热的加强帘线226通过排出口276,以一定的张力在向箭头R方向旋转的胎体217的胎冠部216的外周面卷绕成螺旋状。在这里,若被加热的加强帘线226与胎冠部216的外周面接触,则接触部分的骨架用树脂材料熔融或软化,被加热的加强帘线226的至少一部分埋设(进入)在胎冠部216中。此时,由于被加热的加强帘线226埋设在熔融或软化的骨架用树脂材料中,因此骨架用树脂材料和加强帘线226之间成为没有间隙的状态、即紧贴的状态。
由此,能够抑制空气进入已埋设有加强帘线226的部分。另外,通过将加强帘线226加热至高于胎体217的骨架用树脂材料的融点的高温,能够促进加强帘线226所接触的部分的骨架用树脂材料的熔融或软化。如此,能够容易地将加强帘线226埋设于胎冠部216的外周面,并且能够有效地抑制空气进入。
此外,通过对相对于胎体217从动旋转的卷轴258施加制动来调整作用于加强帘线226的张力,如此一边作用一定的张力一边卷绕加强帘线226,能够抑制加强帘线226曲折移动,而且还能够对加强帘线226的埋设量进行调整。另外,在本实施方式中,虽然是对卷轴258施加制动来调整张力,但也可以在加强帘线226的输送路径途中设置张力调整用辊等来调整张力。
此外,被加热的加强帘线226在其至少一部分刚埋设于胎冠部216,就利用按压辊260按压而埋设得更深。此时,埋设部分周围被按压辊260弄平,并且在埋设加强帘线226时进入的空气被挤出。
之后,利用设置于按压辊260的下游侧并按压在胎冠部216的外周面上的冷却辊264强制冷却被加热的加强帘线226中的、骨架用树脂材料熔融或软化的部分。由此,由于埋设有加强帘线226的部分的骨架用树脂材料在加强帘线226活动之前被冷却,因此能够以高精度配设加强帘线226,并且能够抑制已埋设有加强帘线226的部分的骨架用树脂材料变形。
此外,加强帘线226的埋设量可以根据加强帘线226的加热温度、作用于加强帘线226的张力、以及按压辊260的按压力等进行调整。另外,在本实施方式中,在胎冠部216中埋设有加强帘线226的直径的大致一半。
这样,通过一边将加热的加强帘线226埋设于胎冠部216一边卷绕成螺旋状,在胎冠部216的外周侧形成加强层228。
(帘线包覆工序)
(4)接着,如图22所示,使帘线供给装置256退避,再次将挤出机244配置在轮胎支承部240的附近。此时,将挤出机244的喷嘴246更换成喷嘴288,并且将自喷嘴288喷出的材料更换成用于形成包覆层229的包覆用树脂材料。
接着,在宽度比卷绕在胎冠部216上的加强帘线226的卷绕区域W1(加强层228的配设区域)大的包覆区域W2的宽度方向端部上方配置喷嘴288。另外,在本实施方式中,包覆区域W2的宽度方向端部设定为比卷绕区域W1的宽度方向端部更靠宽度方向外侧2mm~10mm。
然后,一边使轮胎支承部240向箭头R方向旋转,一边自喷嘴288朝向胎冠部216的包覆区域W2喷出熔融或软化的包覆用树脂材料290,并使包覆用树脂材料290沿周向进行附着。这样,加强帘线226逐渐被包覆用树脂材料290覆盖。此时,由于熔融或软化状态的包覆用树脂材料290在胎冠部216表面上以某种程度扩散,因此与表面因加强帘线226而成为凹凸状态的胎冠部216的表面相比,更接近于平坦状(凹凸的高低差变小)。
此外,将利用熔融或软化的包覆用树脂材料290覆盖被埋设于胎冠部216的加强帘线226时的包覆量调整为,使包覆用树脂材料290的表面(整个表面)比加强帘线226的位于胎体217的径向外侧的端部更靠径向外侧。通过如此调整,使包覆用树脂材料290的表面成为更好的平坦状。
此外,利用配置于下游侧的平整辊248按压而弄平已附着的包覆用树脂材料290,并熔接包覆用树脂材料290和胎冠部216。由此,能够抑制包覆用树脂材料290自胎冠部216上浮。而且,在利用平整辊248进行按压时,胎冠部216、加强帘线226与包覆用树脂材料290之间的空气也被挤出,能够有效地抑制空气进入加强帘线226周围。结果,加强帘线226的埋设于胎冠部216的部分与骨架用树脂材料紧贴,且自胎冠部216暴露出的剩余部分与包覆用树脂材料290紧贴。然后,在通过自然冷却使包覆用树脂材料290固化之后,形成用于覆盖加强层228的包覆层229。由此,加强帘线226被胎冠部216的埋设部分的骨架用树脂材料和包覆层229的包覆用树脂材料覆盖,从而其活动被抑制。
此外,如图23所示,当使熔融或软化的包覆用树脂材料290附着在胎冠部216的包覆区域W2中时,也可以使宽度方向端部彼此重叠。该重叠量H优选为0.5mm~5mm,通过尽量减少重叠量而能够抑制包覆用树脂材料290的消耗。
另外,在本工序中,形成为采用在胎体成形工序中使用的挤出机244的结构,但本发明并不限于该结构,也可以制作使用其他本工序专用的挤出机。但是,通过更换地使用在胎体成形工序中使用的挤出机244的一部分的零件,相比于制作新的挤出机能够谋求成本降低。
(表面处理工序)
(5)接着,使挤出机244退避,在轮胎支承部240的附近配置未图示的抛光处理机。然后,一边使轮胎支承部240向箭头R方向旋转,一边进行如下的表面处理:推平形成有包覆层229的胎体217的与胎面230(详细见后述)相接合的胎面接合面(包含包覆层229的外周面在内)而整理其外形,以使其在周向及宽度方向上变得均匀,同时在表面形成细微的凹凸(包含槽)。另外,在之后的工序中,当利用粘接剂将胎面230接合在胎面接合面上时,该细微的凹凸产生固着效果。即,在本实施方式中,虽然在胎面接合面上形成细微的凹凸,但不限定于此,只要是能够产生固着效果,就也可以在胎面接合面上形成任意的形状。
此外,若未形成有包覆层229,则由于加强帘线226自胎冠部216暴露出,因此存在不能进行胎面接合面的表面处理这样的问题,但是由于利用包覆层229覆盖由加强帘线226构成的加强层228,因此能够改进这一点。而且,包覆层229形成为,调整包覆用树脂材料290的包覆量,以使包覆用树脂材料290的表面(整个表面)比加强帘线226的位于胎体217的径向外侧的端部更靠径向外侧,即,由于确保了包覆层229和加强帘线226之间的厚度,因此在表面处理时,加强帘线226难以被切削。
而且,由于加强层228被包覆层229以较宽的范围覆盖(使包覆区域W2比卷绕区域W1宽),因此当切削包覆层229的表面时,不会切削到加强帘线226(宽度方向最外侧的加强帘线),而易于进行表面处理。而且,加强帘线226也不会产生不良情况。
(6)接着,在胎体217的外周面卷绕1周已硫化的带状的胎面230,使用粘接剂等将胎面230接合在胎体217的胎面接合面上。由于该胎面230的内周面呈与包覆层229的外周面相同的平坦状,因此难以在包含包覆层229的外周面在内的胎面接合面和胎面230的内周面之间产生间隙,从而能够抑制空气进入。此外,在表面处理工序中,由于在胎面接合面上形成有细微的凹凸,因此粘接剂进入细微的凹凸中而产生固着效果,从而提高胎面230和形成有包覆层229的胎体217之间的接合强度。
另外,作为粘接剂,可以使用与第1实施方式相同的粘接剂。此外,胎面230可以采用例如以往已知的、在翻新轮胎中使用的预硫化胎面。本工序是与在翻新轮胎的基胎的外周面粘接预硫化胎面的工序相同的工序。
(7)然后,只要使用粘接剂等将已硫化的由橡胶构成的密封层224粘接在胎体217的胎圈部212上,就完成轮胎210。
(8)最后,缩小轮胎支承部240的直径,自轮胎支承部240拆卸完成的轮胎210,使内部的轮胎内表面支承环243弯曲变形然后向轮胎外进行拆卸。
(作用)
在本实施方式的轮胎210中,由于在由树脂材料(骨架用树脂材料)形成的胎体217的胎冠部216中埋设并且卷绕加强帘线226而形成有加强层228,因此能够提高耐刺扎性、耐切割性、以及轮胎210的周向刚性。另外,通过提高轮胎210的周向刚性,能够防止由树脂材料(骨架用树脂材料)形成的胎体217蠕变。
此外,如图17所示,由于加强帘线226的埋设于胎冠部216的部分与骨架用树脂材料紧贴,且自胎冠部216暴露出的部分与包覆层229的包覆用树脂材料紧贴,因此能够抑制空气进入加强帘线226周围。由此,能够抑制由行驶时的输入等引发的加强帘线226的活动,而能够提高耐久性。
而且,如图17所示,由于用于形成加强层228的加强帘线226的一部分埋设于胎冠部216,因此胎冠部216的表面成为凹凸状态。在将胎面230配设在成为该凹凸状态的胎冠部216的表面上的情况下,容易在胎冠部216和胎面230之间产生间隙。
但是,在本实施方式的轮胎210中,由于加强层228被包覆层229覆盖,并且包覆层229的外周面呈平坦状,而且,胎面230的内周面呈沿着包覆层229的外周面的形状,因此在胎面230和包覆层229之间难以产生间隙,能够抑制空气进入到包覆层229和胎面230之间。由此,能够确保胎面230和包覆层229之间的接合面积(接合力),能够抑制由行驶时的输入等引发的包覆层229和胎面230之间的剥离,从而提高轮胎210的耐久性。
此外,由于轮胎210在胎体217的胎冠部216上形成加强层228,且利用包覆层229覆盖该加强层228来抑制空气进入加强帘线226周围,因此,与例如在设置于胎冠部的缓冲橡胶等中埋设包覆加强帘线的情况相比较时,由于重量较轻、构件在厚度方向(轮胎径向)上的物理性质变化幅度没有增大,而且,形成包覆层229的包覆用树脂材料(固化状态)的弹性模量高于缓冲橡胶的弹性模量,因此在行驶时能够充分发挥横向力,且行驶性能优异。
此外,在骨架用树脂材料与包覆用树脂材料为相同种类的情况下,由于利用包覆用树脂材料覆盖加强层228来形成包覆层229,因此能够将接合部分(覆盖的部分)的骨架用树脂材料和包覆用树脂材料290较好地混合,从而能够提高胎冠部216与包覆层229之间的接合强度。
此外,由于利用耐摩耗性优于骨架用树脂材料的橡胶材料构成用来与路面接触的胎面230,因此能够提高轮胎210的耐摩耗性。
而且,由于在胎圈部212中埋设有由金属材料构成的环状的胎圈芯218,因此与以往的橡胶制的充气轮胎相同,能够牢固地将胎体217即轮胎210保持于轮辋220。
而且,由于在胎圈部212的与轮辋220接触的部分设有由密封性优于骨架用树脂材料的橡胶材料构成的密封层224,因此能够提高轮胎210与轮辋220之间的密封性。因此,与利用轮辋220和骨架用树脂材料进行密封的情况相比较,能够进一步地抑制轮胎内的空气泄露。此外,通过设置密封层224来提高轮辋配合性。
而且,根据本实施方式的轮胎210的构造,由于不使用在以往的橡胶制轮胎中广泛使用的胎体帘布层,而利用由骨架用树脂材料形成的胎体217来承担刚性,因此与具有以往的胎体帘布层的橡胶制轮胎相比较,能够谋求轻量化。而且,在本实施方式的轮胎210的构造中,由于不像以往的橡胶制轮胎那样使用胎体帘布层,因此能够减少在轮胎制造时的加工作业量。
在第2实施方式中,如图17所示,形成了加强帘线226的一部分埋设于胎冠部216的结构,但本发明并不限于该结构,如图24所示,也可以形成为加强帘线226整体埋设(进入)胎冠部216的结构。在该情况下,在帘线卷绕工序中,将加强帘线226整体埋设于胎冠部216,在帘线包覆工序中,如图25所示那样利用熔融或软化的包覆用树脂材料290覆盖加强帘线226。这样,熔融或软化的包覆用树脂材料290进入已埋设有加强帘线226时的埋设路径,并与加强帘线226的自胎冠部216暴露出的部分(在图中为上部)紧贴。由此,能够抑制空气进入加强帘线226周围。此外,包覆用树脂材料290在胎冠部216表面扩散,表面成为平坦状。
在第2实施方式中,形成了使熔融或软化的包覆用树脂材料290附着在埋设有加强帘线226的胎冠部216的包覆区域W2的结构,但是本发明不限于此,也可以形成为预先加热被包覆用树脂材料290覆盖的部分(加强帘线226周围的骨架用树脂材料)、而在熔融或软化的状态下配设包覆用树脂材料290的结构。这样,在包覆用树脂材料290和构成胎冠部216的骨架用树脂材料混合而熔接、且冷却固化之后,能够提高包覆层229和胎冠部216之间的接合强度(熔接强度)。由此,包覆层229和胎冠部216之间变得难以剥离。此外,在加热被包覆用树脂材料290覆盖的部分时,可以使用直接吹喷热风来进行加热、利用辐射热能进行加热、直接按压加热辊来进行加热、照射红外线来进行加热等各种方式。
此外,在第2实施方式中,虽然形成了在胎冠部216的包覆区域W2沿周向以螺旋状卷绕自挤出机44的喷嘴246挤出的、截面呈矩形形状的包覆用树脂材料290的结构,但是本发明不限于此,也可以使用具有如下出口部的喷嘴而一次性地利用包覆用树脂材料290覆盖包覆区域W2:该出口部用于挤出宽度与包覆区域W2的整个宽度相同的包覆用树脂材料290。另外,也可以在第1实施方式的挤出机44中使用这种大口的喷嘴。
而且,在第2实施方式中,形成了自挤出机244挤出熔融或者软化的包覆用树脂材料290来覆盖包覆区域W2的结构,但本发明并不限于该结构,如图26所示,也可以形成如下结构:一边对由与包覆用树脂材料290相同种类的材料形成的熔接片292进行加热(利用热风、辐射热能、红外线、加热辊等进行加热),一边将该熔接片292配设于包覆区域W2,并利用被缸体装置294按压在下方的平整辊296弄平该熔接片292。在使用熔接片292的情况下,优选的是加热熔接片292的向胎冠部216粘接的粘接面而使其成为熔融或软化状态。此外,也可以一边对胎冠部216的欲配设熔接片292的部分进行加热,使其熔融或软化,一边配设熔接片292。而且,也可以一边加热熔接片292而使其熔融或软化,并对胎冠部216的欲配设熔接片292的部分进行加热而使其熔融或软化,一边配设熔接片292。在该情况下,在熔融或软化的熔接片292和构成胎冠部216的骨架用树脂材料混合而熔接、且冷却固化之后,能够提高由熔接片292形成的包覆层229和胎冠部216之间的接合强度(熔接强度)。另外,在图26中,使热风生成装置298的吹出口300朝向熔接片292的粘接面,一边利用产生的热风使粘接面熔融或软化,一边将该粘接面配设在胎冠部216的包覆区域W2。
而且,在第2实施方式的帘线卷绕工序中,形成了如下结构:一边加热加强帘线226,使加热的加强帘线226的与胎冠部216的接触部分熔融或软化,一边将该加强帘线226埋设于胎冠部216,但是本发明不限于此,也可以形成为如下结构:不加热加强帘线226,而是加热胎冠部216的供加强帘线226埋设的部分,而使该部分的骨架用树脂材料成为熔融或软化状态,然后埋设加强帘线226。
此外,也可以形成为如下结构:加热胎冠部216的供加强帘线226埋设的部分而使该部分的骨架用树脂材料成熔融或软化状态,然后埋设已加热的加强帘线226。在如此加热胎冠部216的供加强帘线226埋设的部分、以及加强帘线226这两者的情况下,与只加热任意一者的情况相比较,能够有效地抑制空气进入加强帘线226的周围。
另外,胎冠部216的供加强帘线226埋设的部分的加热可以利用吹热风来进行加热、利用辐射热能进行加热、利用红外线进行加热、按压加热辊等来进行加热等各种方式。
在第2实施方式中,形成了在使熔融或软化的包覆用树脂材料290附着在胎冠部216的卷绕区域W1之后自然冷却包覆用树脂材料290的结构,但本发明并不限于该结构,也可以形成为强制冷却包覆用树脂材料290的结构。作为该强制冷却的方法,可列举吹喷冷风、使用水冷式的冷却辊来直接冷却熔融或软化状态的包覆用树脂材料290的方法。此外,也可以使用平整辊248作为上述冷却辊。
此外,在第2实施方式中,形成了如下结构:一边将加强帘线226埋设于胎冠部216一边进行卷绕从而形成加强层228,之后利用熔融或软化的包覆用树脂材料290覆盖加强帘线226,但是本发明不限于此,也可以形成为一边将加强帘线226埋设于胎冠部216一边利用熔融或软化的包覆用树脂材料290进行覆盖的结构。
而且,在第2实施方式中,形成了使胎冠部216熔融或软化而埋设于加强帘线226的结构,但是本发明不限于此,也可以形成为预先在胎冠部216中形成螺旋状的槽、并将加强帘线226埋入该槽中的结构。通过采用该结构,在将加强帘线226卷绕于胎冠部216时,加强帘线226不会曲折移动而能够以较高的精度进行配设。
此外,也可以使用热固化性材料(例如热固化性树脂等)作为胎体217的骨架用树脂材料。在使用热固化性材料作为骨架用树脂材料的情况下,如上述那样,也可以形成为预先在胎冠部216中形成(既可以利用模具成型也可以利用切削加工)螺旋状的槽、将加强帘线226嵌入槽中、并利用熔融或软化的包覆用树脂材料290进行覆盖的结构。此外,可以使用将涂布有粘接剂的加强帘线226嵌入槽中、然后利用粘接剂接合胎冠部216和加强帘线226的方法等。
而且,也可以使用热固化性材料作为包覆层229的包覆用树脂材料。在使用热固化性材料作为包覆用树脂材料的情况下,可以使用预先在胎冠部216及加强帘线226上涂布粘接剂、并在其上覆盖熔融或软化的包覆用树脂材料290的方法等。
而且,在第2实施方式中,形成了接合胎体分割体217A来形成胎体217的结构,但本发明并不限于该结构,也可以使用模具等来一体地形成胎体217。
第2实施方式的轮胎210是通过将胎圈部212安装于轮辋220而在轮胎210和轮辋220之间形成空气室的、所谓的无内胎轮胎,但本发明并不限于该结构,如图27所示,轮胎210也可以是完整内胎的形状。另外,图27所示的完整内胎的形状的轮胎也与图16所示的无内胎轮胎相同地进行轮辋组装。
此外,在第2实施方式中,形成了将加强帘线226向胎冠部216的外周面卷绕成螺旋状的结构,但是本发明不限于此,也可以是以加强帘线226在宽度方向上不连续的方式进行卷绕的结构。
而且,在第2实施方式中,形成了在包覆层229的外周面设置胎面230的结构,但是本发明并不限于该结构,也可以形成为在包覆层229的外周面设置其他轮胎构成构件的结构,例如,也可以形成为使包覆层229的外周面熔融或软化而埋设其他加强帘线、并利用熔融或软化的包覆用树脂材料290进行覆盖、然后将轮胎构成构件层叠于胎冠部216上的结构。
而且,用来制造轮胎210的顺序不限于第2实施方式的顺序,也可以适当地进行改变。
另外,本实施方式的卷绕区域W1和包覆区域W2之间的关系(包覆区域W2的宽度方向端部比卷绕区域W1的宽度方向端部更靠宽度方向外侧2mm~10mm)也可以适用于第1实施方式。此外,在使本实施方式的包覆用树脂材料290附着于胎冠部216时的重叠量H(使宽度方向端部彼此重叠0.5mm~5mm)也可以适用于第1实施方式。
(第3实施方式)
以下,根据附图对本发明的第3实施方式的轮胎及轮胎的制造方法进行说明。如图28A所示,本实施方式的轮胎310是与第1实施方式的轮胎10相同构造的轮胎,取代在轮胎10中使用的密封层24而使用树脂胎圈包布324。另外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略其说明。
轮胎310具有由环状的骨架用树脂材料构成的胎体317(轮胎骨架构件的一例),该胎体317包括:一对胎圈部12(参照图28B),其与轮辋20的胎圈片21及轮辋凸缘22接触;胎侧部14,其自胎圈部12向轮胎径向外侧延伸;以及胎冠部16(外周部),其连结一个胎侧部14的轮胎径向外侧端与另一个胎侧部14的轮胎径向外侧端。此外,轮胎310包括设置在胎冠部16的径向外侧的加强层28、包覆层29、以及胎面30。
胎体317是通过使圆环状的胎体分割体317A(骨架构成构件)相互面对面地在轮胎中心CL处接合而形成的,该胎体分割体317A是以一个胎圈部12中的覆盖胎圈芯18的胎圈部构成部分312M、一个胎侧部14、以及半个宽度的胎冠部16为一体而利用模制等成形的相同形状。另外,胎体317不限于接合两个构件来形成,也可以接合3个以上的构件来形成,也可以是以1对胎圈部12、1对胎侧部14、以及胎冠部16一体成形而成的。
如图28A所示,在胎圈部12的表面侧以与轮辋凸缘22抵接的方式形成有树脂胎圈包布324。该树脂胎圈包布324是通过注射成形胎圈包布用树脂材料而形成的。
胎体分割体317A由树脂材料(骨架用树脂材料)形成。另外,作为本实施方式的树脂材料,可以使用与第1实施方式的树脂材料相同的树脂材料。胎体分割体317A可以通过例如真空成形、压空成形、喷射成形、熔铸等来成形,与利用橡胶来成形(硫化)的情况相比较,能够大幅度简化制造工序,从而能够缩短成形时间。
此外,在本实施方式中,由于胎体分割体317A呈左右对称形状,即,一个胎体分割体317A和另一个胎体分割体317A呈相同的形状,因此具有能够以1种模具来成形胎体分割体317A的优点。
而且,在本实施方式中,在胎圈部12的与轮辋20接触的部分、至少与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分形成有圆环状的树脂胎圈包布324,该树脂胎圈包布324由密封性(气密性)比构成胎体317的骨架用树脂材料优异的树脂材料构成。优选树脂胎圈包布324的弹性模量为胎体317的弹性模量以下,更优选的是胎体317的弹性模量的70%以下。而且,更加优选的是,树脂胎圈包布324的弹性模量为胎体317的弹性模量的50%以下,此外,在使用耐磨耗性优异的树脂作为构成树脂胎圈包布324的胎圈包布用树脂材料的情况下,更优选的是胎体317的弹性模量的25%以下。
另外,可以利用刚性、密封性优异的种类的树脂材料形成胎体317和树脂胎圈包布324。
该树脂胎圈包布324可以延伸至与胎圈片21接触的部分,也可以进一步延伸至轮胎内侧(轮胎内表面)。
另外,在本实施方式中,作为一例,使用树脂材料中的热塑性材料(例如热塑性树脂、热塑性弹性体等)作为形成胎体317的骨架用树脂材料。此外,作为一例,使用树脂材料中的热塑性材料(例如热塑性树脂、热塑性弹性体等)作为构成树脂胎圈包布324的胎圈包布用树脂材料。
以下,对本实施方式的轮胎310的制造方法进行说明。以下说明这种情况:利用注射成形形成胎体分割体317A(参照图30~图32),然后对胎体分割体317A注射成形胎圈包布用树脂材料来制造树脂胎圈包布324,之后,使两个胎体分割体317A相互面对面而在轮胎中心处接合。
在本实施方式中,使用图29A及图29B所示那样的模具340。该模具340具有用于成形轮胎外表面侧的外模具342和用于成形轮胎内表面侧的内模具344,以能够成形用于构成自胎圈部12(参照图30A及图30B)至轮胎中心CL(参照图30A及图30B)部分的胎体分割体317A。在内模具344中,在预先设定的位置处设有胎圈芯固定用的夹具346。在外模具342与内模具344之间形成有胎体形状的模腔S(空间)。
如图31A及图31B所示,优选的是,夹具346沿轮胎周向与胎圈芯18抵接的长度L、即形成于胎体分割体317A的轮胎内侧的、不存在树脂材料(骨架用树脂材料)的区域A的沿轮胎周向的长度L为20mm以下。由此,不用担心产生破坏核。
另外,若夹具346沿轮胎周向与胎圈芯18抵接的长度L为15mm以下,则应力更加难以集中在胎体分割体317A上。而且,若该长度L为5mm以下,则更容易得到该效果。此外,夹具346出于强度上的观点,优选该抵接长度L为至少1mm。
在本实施方式中,夹具346由磁铁材料形成。此外,夹具346以均等间隔沿胎圈芯容纳位置配置有12个。
在该夹具346中形成有与胎圈芯18的尺寸相对应的凹部347(参照图29A),当胎圈芯18配置在模具340内时,胎圈芯18的一部分进入该凹部347而成为被自轮胎内侧支承的状态。结果,胎圈芯18成为向轮胎内侧方向的移动被限制、并且沿上下方向(轮胎径向)的移动也被限制的状态。
此外,如图29A所示,模具340的浇口(树脂注入路径)348形成为,在胎圈芯18进入凹部347的状态下熔融状态的骨架用树脂材料在胎圈芯18的轮胎外侧通过。
浇口348是以环状开口的盘形浇口,模腔S形成为与环状的浇口348连通而扩散成中空圆盘状。另外,浇口348也可以是针点浇口,但出于成形性的观点,优选的是这种盘形浇口。
在本实施方式中,首先,打开模具340,将胎圈芯18的轮胎内侧部放入夹具346的凹部347,并关闭模具340。作为胎圈芯18,可以使用由磁性体形成的胎圈芯,以能够利用磁力进行吸附。
然后,自浇口348向模具340内注入熔融的骨架用树脂材料而进行注射成形,从而形成胎体分割体317A。
在进行该注入时,在设置有夹具346的位置处,由于骨架用树脂材料是以自浇口348经由胎圈芯18和外模具342之间的方式注入,因此胎圈芯18被自轮胎外侧朝向轮胎内侧按压。因而,能够充分利用夹具346支承胎圈芯18所承受的移动力。因此,能够以用来防止胎圈芯18的位置偏离的夹具346不会自轮胎外侧与胎圈芯18抵接的状态注入熔融的骨架用树脂材料。
自模具340取出保持有如此制造的胎圈芯18的胎体分割体317A,如图33所示,将胎体分割体317A容纳在用于注射成形(嵌入成形)的模具370中然后关闭模具370。在这里,该模具370由外模具372和内模具374构成,且在外模具372中形成有用于注入胎圈包布用树脂材料的浇口378。而且,若将胎体分割体317A容纳于模具370内然后关闭,则会成为与浇口378连通而在模腔内形成空间Z的构造,该空间Z用于形成设定形状的树脂胎圈包布324。另外,在模具370形成有当在模腔内注入有胎圈包布用树脂材料时用于逐出模腔内的空气的排气孔(未图示)。
在本实施方式中,将胎体分割体317A容纳于注射成形用的模具370然后关闭模具370,并自浇口378注射胎圈包布用树脂材料从而硫化成形。由此,如图34所示,在胎体分割体317A中形成树脂胎圈包布324。
然后,使用接合第1实施方式的胎体分割体17A的方法来接合胎体分割体317A,从而形成胎体317。
另外,也可以先进行两个胎体分割体317A的接合,之后形成树脂胎圈包布324。
之后,利用与第1实施方式相同的方法在胎体317上形成加强层28、包覆层29、以及胎面30。由此,制造出轮胎310(参照图28A)。
如以上说明那样,在本实施方式中,在由树脂材料(骨架用树脂材料)构成的胎体317的胎圈部构成部分312M上利用注射成形形成有树脂胎圈包布324。因而,若进行轮胎的轮辋组装,则树脂胎圈包布324与轮辋抵接,因此即使向轮胎310内填充空气,也难以自胎圈部12和轮辋20之间漏气。因而,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成胎体317,内压保持性能也较高。
此外,胎体317也构成有胎侧部14及胎面部(胎冠部16),而且利用熔接用热塑性材料(省略图示)使两个胎体分割体317A在轮胎中心CL处接合。因而,轮胎强度有效地提高。
而且,树脂胎圈包布324延伸至胎圈部12的轮胎内侧(轮胎内表面)。由此,与仅在胎圈部12的轮胎外侧设置有树脂胎圈包布324的情况相比较,在轮辋组装时,不用担心树脂胎圈包布324的边缘翻卷。
此外,在制造胎体分割体317A时,在使胎圈芯18自成为轮胎内侧的方向与夹具346抵接的状态下,向模腔内注入熔融的骨架用树脂材料。即,能够以用来防止胎圈芯18的位置偏离的夹具346不会自轮胎外侧与胎圈芯18抵接的状态注入熔融的骨架用树脂材料。因而,通过与夹具346抵接而未形成有骨架用树脂材料、而是暴露出了胎圈芯18的区域A完全没有形成在胎体分割体317A的轮胎外侧。因而,轮辋20所抵接的整个部位都存在有骨架用树脂材料,易于充分地确保在轮辋组装时的空气保持性。
而且,在胎体分割体317A的轮胎内侧形成通过与夹具346抵接而未形成有固化的骨架用树脂材料、而是暴露出了胎圈芯18的区域A,但即使较大地增大该区域A的尺寸,也能够维持在轮辋组装时的空气保持性。因而,能够设为充分地确保了防止起釜时胎圈芯周边的骨架用树脂材料破坏的夹具尺寸、形状,从而能够充分地抑制在轮胎成形时胎圈芯18的位置偏离。而且,不仅能够防止胎圈芯18的位置偏离,也能够防止在成形时由于施加的压力导致的胎圈芯18的变形。
而且,在注入熔融的骨架用树脂材料时,即使为了进行注射成形而以高压进行注入,也能够得到这种效果。
此外,在本实施方式中,由于夹具346由磁铁形成,因此易于利用夹具346保持胎圈芯18。另外,也可以使用利用遮挡构件进行覆盖的夹具,以防止磁力向胎圈芯18的方向以外的方向逃逸。
此外,在沿胎圈芯容纳位置的多个位置配置有夹具346。由此,能够进一步提高胎圈芯18的位置精度。
此外,在注入骨架用树脂材料时,在胎圈芯18和形成轮胎外侧的外模具342之间进行注入。因此,在注入时,胎圈芯18被自轮胎外侧朝向轮胎内侧地按压。因而,能够利用夹具346充分地支承胎圈芯18所承受的移动力。
另外,如图35所示,也可以通过以形成延伸至胎侧部14的树脂胎圈包布386的方式改变外模具372的成形面的形状,来改变在容纳有胎体分割体317A的模腔内形成的空间Z(参照图33)的形状。由此,能够形成易于防止胎侧部14被路边石等划伤的充气轮胎。
此外,为了提高胎体分割体317A的胎圈部构成部分312M和树脂胎圈包布324之间的接合强度,也可以将胎圈部构成部分312M和树脂胎圈包布324相接合的面设为凹凸形状来获得固着效果(以下锚方式牢固地啮合的效果)。
例如,如图36所示,也可以设置排列有倒圆锥梯形状的凸部390的胎圈部构成部分392,该凸部390的树脂胎圈包布侧的直径大于其根侧的直径。另外,如图37所示,即使设成树脂胎圈包布侧为单一的凹凸状的胎圈部构成部分394,或者如图38所示,设成树脂胎圈包布侧为截面弯曲凹状的胎圈部构成部分396,也能够获得固着效果。
为了获得这种固着效果,优选凹凸的深度为2mm以下,更优选的是1mm以下。若大于2mm,则认为成形品的强度下降。此外,若凹凸的深度小于0.05mm,则难以获得充分固着效果。
为了形成这种凹凸形状,只要在模具的成形面上预先形成对应的凹凸形状即可。
此外,如图39B所示,为了进一步防止胎圈芯18的位置偏离,也可以设置能够改变向模腔S内的进退方向位置的设定的辅助夹具362,以使该辅助夹具362自轮胎外侧仅以微小的区域抵接在胎圈芯18上的状态注入骨架用树脂材料。在该情况下,如图39A、图40A及图40B所示,在轮胎外侧产生不存在骨架用树脂材料的微小的区域E,如此,由于区域E较小,因此在轮辋组装时能够确保空气保持性,也能够抑制胎体分割体317A的劣化、胎体分割体317A中的故障源的问题。
此外,在形成胎体分割体317A之后,可以不使用内模具374,而是在胎体分割体317A配置于内模具344的状态下仅拆卸外模具342,配置外模具372而注射成形胎圈包布用树脂材料,从而形成树脂胎圈包布324。
此外,在本实施方式中,说明了利用注射成形来形成树脂胎圈包布324的例子,但也可以使用双色成形机,在成形了胎体分割体317A的一部分之后利用相同的模具来成形树脂胎圈包布324。
此外,也可以在胎体分割体317A中形成树脂胎圈包布324的部位的表面涂布1层或2层粘接剂层。在该情况下,若利用砂纸等对涂布粘接剂的部位的表面进行抛光研磨则能够提高粘接力。此外,为了提高粘接力,优选的是在涂布粘接剂之后干燥成某种程度。因此,在涂布粘接剂时,优选的是在湿度70%以下的环境下进行涂布。作为粘接剂,例如采用三嗪硫醇系的粘接剂,但也可以采用氯化橡胶系粘接剂、酚醛树脂系粘接剂、异氰酸酯系粘接剂、卤化橡胶系粘接剂等,并没有特别的限制。
另外,也可以使用热固化性材料(例如热固化性树脂等)作为胎圈包布用树脂材料。在使用热固化性材料作为胎圈包布用树脂材料的情况下,与第3实施方式相同,在胎体分割体317A中注射成形胎圈包布用树脂材料,从而形成树脂胎圈包布。
(第4实施方式)
接着,对第4实施方式的轮胎的制造方法进行说明。在本实施方式中,如图31A及图31B所示,以与第3实施方式相同的方法制造胎体分割体317A,将该胎体分割体317A放置在能够进行硫化成形的压力机450上。该压力机450(参照图41)包括:下模(基座)451,其自轮胎内侧抵接而支承于胎体分割体317A;上模452,其位于下模451的上方,能够沿上下方向往复移动,并在下表面形成有成形面;以及上模按压部454,其用于自上方按压上模452。
在上模452上形成有树脂胎圈包布成形面456,将胎体分割体317A放置在下模451上,将用于形成树脂胎圈包布464的规定尺寸的胎圈包布用树脂材料R(在本实施方式中优选的是热塑性弹性体)配置于胎体分割体317A的胎圈部构成部分312M,使上模452下降然后使上模452的成形面(下表面)抵接而按压在胎体分割体317A的胎侧部14上,此时,在上模452和胎圈部构成部分312M之间形成能够硫化成形设定形状的树脂胎圈包布的空间。此外,在上模452中形成有气孔须(原文:スピュー)形成用的通孔458。
在本实施方式中,将胎体分割体317A、以及胎圈包布用树脂材料R放置在下模451上,使上模452下降至设定位置来按压成形胎圈包布用树脂材料R,并以规定温度经历规定时间使该胎圈包布用树脂材料R热熔接。结果,形成由热塑性材料构成的树脂胎圈包布464(参照图42)。出于防止胎体分割体317A的变形的观点,优选的是该规定温度低于构成胎体分割体317A的骨架用树脂材料的融点。
在本实施方式中,将胎圈包布用树脂材料R的配置位置设为,若利用压力机450按压胎圈包布用树脂材料R则胎圈包布用树脂材料R覆盖上述的区域A的位置。另外,也可以在胎体分割体317A中放置胎圈包布用树脂材料R的部位的表面涂布1层或2层粘接剂层。在该情况下,若利用砂纸等对涂布粘接剂的部位的表面进行抛光研磨则能够提高粘接力。此外,为了提高粘接力,优选的是在涂布粘接剂之后干燥成某种程度。因此,在涂布粘接剂时,优选的是在湿度70%以下的环境下进行涂布。作为粘接剂,例如采用三嗪硫醇系的粘接剂,但也可以采用氯化橡胶系粘接剂、酚醛树脂系粘接剂、异氰酸盐系粘接剂、卤化橡胶系粘接剂等,并没有特别的限制。
之后,与第4实施方式相同,接合两个胎体分割体317A来制造胎体317,并在胎体317上形成加强层28、包覆层29、以及胎面30。由此,制造出轮胎310。
如此,在本实施方式中,在由骨架用树脂材料构成的胎体分割体317A的胎圈部构成部分312M上按压成形胎圈包布用树脂材料R而通过热熔接等进行接合,从而形成有树脂胎圈包布464。因而,若进行轮胎的轮辋组装,则树脂胎圈包布464与轮辋抵接,因此即使向轮胎310内填充空气,也难以自胎圈部和轮辋之间漏气。因而,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成胎体317,内压保持性能也较高。
此外,在胎体317中的胎圈部构成部分312M上配置胎圈包布用树脂材料R然后利用压力机450按压并硫化成形,从而形成树脂胎圈包布464,能够谋求制造时间的缩短。
而且,在配置胎圈包布用树脂材料R时,在胎体分割体317A中配置胎圈包布用树脂材料R的部位的表面涂布有粘接剂。由此,能够防止在利用压力机450进行按压时产生胎圈包布用树脂材料R的位置偏离。
此外,与第3实施方式相同,在本实施方式中,在胎体分割体317A的暴露出有胎圈芯18的区域A放入胎圈包布用热塑性材料。因而,如图43A及图43B所示,在注射骨架用树脂材料之前,如图43B所示那样树脂胎圈包布464覆盖已暴露有胎圈芯18的区域A(参照图43A)。由此,能够防止金属制的胎圈芯18生锈,并且能够防止胎体分割体317A的劣化、在胎体分割体317A中产生故障源的情况。
第3实施方式及第4实施方式的轮胎310形成为与第1实施方式的轮胎10相同构造的轮胎,但也可以形成为与第2实施方式的轮胎210相同构造的轮胎。在该情况下,取代第2实施方式的密封层224,使用第3实施方式的树脂胎圈包布324或者第4实施方式的树脂胎圈包布464。
(试验例)
为了确认本发明的效果,本发明者利用TPO(聚烯烃系热塑性弹性体)构成胎体317,准备设置有树脂胎圈包布324的第3实施方式的轮胎310的一例(以下,称作实施例轮胎)、以及未设有树脂胎圈包布的轮胎的一例(以下,称作以往例轮胎),分别进行轮辋组装然后进行内压保持性能的试验,并进行性能评价。以往例轮胎是与实施例轮胎相比未形成有树脂胎圈包布324的轮胎。
在本试验例中,设成0.39MPa(4kg/cm2)的内压而测量48小时后的内压。而且,设以往例轮胎中的内压保持性能为评价指数100,对实施例轮胎计算成为相对评价的评价指数。该评价指数越大则表示性能越高,即内压保持性能优异。
实施例轮胎的评价指数为105,表示了内压保持性能优于以往例轮胎的结果。
(第5实施方式)
以下,根据附图对第5实施方式的轮胎及轮胎的制造方法进行说明。如图44A所示,本实施方式的轮胎510是与第1实施方式的轮胎10相同构造的轮胎,取代在轮胎10中使用的密封层24而使用橡胶胎圈包布524。另外,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略其说明。
轮胎510具有由环状的骨架用树脂材料构成的胎体517(轮胎骨架构件的一例),该胎体517包括:一对胎圈部12(参照图44B),其与轮辋20的胎圈片21及轮辋凸缘22接触;胎侧部14,其自胎圈部12向轮胎径向外侧延伸;以及胎冠部16(外周部),其连结一个胎侧部14的轮胎径向外侧端与另一个胎侧部14的轮胎径向外侧端。此外,轮胎510包括设置在胎冠部16的径向外侧的加强层28、包覆层29、以及胎面30。
胎体517是通过使圆环状的胎体分割体517A(骨架构成构件)相互面对面地在轮胎中心CL处接合而形成的,该胎体分割体517A是以一个胎圈部12中的覆盖胎圈芯18的胎圈部构成部分512M、一个胎侧部14、以及半个宽度的胎冠部16为一体而利用模制等成形的相同形状。另外,胎体517不限于接合两个构件来形成,也可以接合3个以上的构件来形成,也可以是以1对胎圈部12、1对胎侧部14、以及胎冠部16为一体成形而成的。
如图44A所示,在胎圈部12的表面侧以与轮辋凸缘22抵接的方式形成有橡胶胎圈包布524。该橡胶胎圈包布524是通过利用压力机按压生橡胶并硫化成形而形成的。
胎体分割体517A由树脂材料(骨架用树脂材料)形成。另外,作为本实施方式的树脂材料,可以使用与第1实施方式的树脂材料相同的树脂材料。胎体分割体517A可以通过例如真空成形、压空成形、喷射成形、熔铸等来成形,与利用橡胶来成形(硫化)的情况相比较,能够大幅度简化制造工序,从而能够缩短成形时间。
此外,在本实施方式中,由于胎体分割体517A呈左右对称形状,即,一个胎体分割体517A和另一个胎体分割体517A呈相同的形状,因此具有能够以1种模具来成形胎体分割体517A的优点。
而且,在本实施方式中,在胎圈部12的与轮辋20接触的部分、至少与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分形成有圆环状的橡胶胎圈包布524,该橡胶胎圈包布524由密封性(气密性)比构成胎体517的骨架用树脂材料优异的橡胶(硫化橡胶)构成。该橡胶胎圈包布524可以延伸至与胎圈片21接触的部分,也可以进一步延伸至轮胎内侧。作为形成橡胶胎圈包布524的橡胶,优选的是使用与在以往一般的橡胶制的充气轮胎的胎圈部外表面所使用的橡胶相同种类的橡胶。
另外,在本实施方式中,作为一例,使用树脂材料中的热塑性材料(例如热塑性树脂、热塑性弹性体等)作为形成胎体517的骨架用树脂材料。
以下,对本实施方式的轮胎510的制造方法进行说明。以下说明这种情况:利用注射成形形成胎体分割体517A(参照图46~图48),然后在胎体分割体517A中利用压力机按压生橡胶(未硫化橡胶)并硫化成形,从而制造橡胶胎圈包布524,之后,使两个胎体分割体517A相互面对面而在轮胎中心处接合。
在本实施方式中,使用图45A及图45B所示那样的模具540。该模具540具有用于成形轮胎外表面侧的外模具542和用于成形轮胎内表面侧的内模具544,以能够成形用于构成自胎圈部12(参照图46A及图46B)至轮胎中心CL(参照图46A及图46B)部分的胎体分割体517A。在内模具544中,在预先设定的位置处设有胎圈芯固定用的夹具546。在外模具542与内模具544之间形成有轮胎骨架构件形状的模腔S(空间)。
如图47A(及图47B)所示,优选的是,夹具546沿轮胎周向与胎圈芯18抵接的长度L、即形成于胎体分割体517A的轮胎内侧的、不存在树脂材料(骨架用树脂材料)的区域A的沿轮胎周向的长度L为20mm以下。由此,不用担心产生破坏核。
另外,若夹具546沿轮胎周向与胎圈芯18抵接的长度L为15mm以下,则应力更加难以集中在胎体分割体517A上。而且,若该长度L为5mm以下,则更容易得到该效果。此外,夹具546出于强度上的观点,优选该抵接长度L为至少1mm。
在本实施方式中,夹具546由磁铁材料形成。此外,夹具546以均等间隔沿胎圈芯容纳位置配置有12个。
在该夹具546中形成有与胎圈芯18的尺寸相对应的凹部547(参照图45A),当胎圈芯18配置在模具540时,胎圈芯18的一部分进入该凹部547而成为被自轮胎内侧支承的状态。结果,胎圈芯18成为向轮胎内侧方向的移动被限制、并且沿上下方向(轮胎径向)的移动也被限制的状态。
此外,如图45A所示,模具540的浇口(树脂注入路径)548形成为,在胎圈芯18进入凹部347的状态下熔融状态的树脂材料(骨架用树脂材料)在胎圈芯18的轮胎外侧通过。
浇口548是以环状开口的盘形浇口,模腔S形成为与环状的浇口548连通而扩散成中空圆盘状。另外,浇口548也可以是针点浇口,但出于成形性的观点,优选的是这种盘形浇口。
在本实施方式中,首先,打开模具540,将胎圈芯18的轮胎内侧部放入夹具546的凹部547,并关闭模具540。作为胎圈芯18,可以使用由磁性体形成的胎圈芯,以能够利用磁力进行吸附。
然后,自浇口548向模具540内注入熔融的骨架用树脂材料而进行注射成形,从而形成胎体分割体517A。
在进行该注入时,在设置有夹具546的位置处,由于骨架用树脂材料是以自浇口548经由胎圈芯18和外模具542之间的方式注入,因此胎圈芯18被自轮胎外侧朝向轮胎内侧按压。因而,能够充分利用夹具546阻止胎圈芯18所承受的移动力。因此,能够以用来防止胎圈芯18的位置偏离的夹具546不会自轮胎外侧与胎圈芯18抵接的状态注入熔融的骨架用树脂材料。
自模具540取出保持有如此制造的胎圈芯18的胎体分割体517A,如图49所示,将该胎体分割体517A放置在能够进行硫化成形的压力机550上。该压力机550包括:下模(基座)551,其自轮胎内侧抵接而支承于胎体分割体517A;上模552,其位于下模551的上方,能够沿上下方向往复移动,并在下表面形成有成形面;以及上模按压部554,其用于自上方按压上模552。
在上模552上形成有橡胶胎圈包布成形面556,将胎体分割体517A放置在下模551上,将用于形成橡胶胎圈包布524的规定尺寸的生橡胶R配置在胎体分割体517A的胎圈部构成部分512M上,使上模552下降然后使上模552的成形面(下表面)抵接而按压在胎体分割体517A的胎侧部14上,此时,在上模552和胎圈部构成部分512M之间形成能够硫化成形设定形状的橡胶胎圈包布的空间。此外,在上模552中形成有气孔须形成用的通孔558。
在本实施方式中,将胎体分割体517A、以及生橡胶R放置在下模551上,使上模552下降至设定位置来按压生橡胶R,并以规定温度经历规定时间硫化成形该生橡胶R。结果,形成由硫化橡胶构成的橡胶胎圈包布524(参照图44A、图44B、图50)。出于防止胎体分割体517A的变形的观点,优选该规定温度低于构成胎体分割体517A的骨架用树脂材料的融点。
作为生橡胶R的硫化促进剂,优选的是硫磺或过氧化物。作为加入生橡胶R中的加强剂,优选的是炭黑或者特别是二氧化硅。作为生橡胶R的偶联剂,可以采用氨基硅烷或者聚硫化物。
在本实施方式中,将生橡胶R的配置位置设为,若利用压力机550按压生橡胶R则生橡胶R覆盖上述的区域A的位置。另外,也可以在胎体分割体517A中放置生橡胶R的部位的表面涂布1层或2层粘接剂层。在该情况下,若利用砂纸等对涂布粘接剂的部位的表面进行抛光研磨则能够提高粘接力。此外,为了提高粘接力,优选的是在涂布粘接剂之后干燥成某种程度。因此,在涂布粘接剂时,优选的是在湿度70%以下的环境下进行涂布。作为粘接剂,采用三嗪硫醇系粘接剂、氯化橡胶系粘接剂、酚醛树脂系粘接剂、异氰酸盐系粘接剂、卤化橡胶系粘接剂等,并没有特别的限制。
然后,使用接合第1实施方式的胎体分割体17A的方法来接合胎体分割体517A,从而形成胎体517。
另外,橡胶胎圈包布524的形成也可以在胎体分割体517A的接合之后进行,工序的顺序可以适当地改变。
之后,利用与第1实施方式相同的方法在胎体517上形成加强层28、包覆层29、以及胎面30。由此,制造出轮胎510(参照图44A)。
如以上说明那样,在本实施方式中,在由骨架用树脂材料构成的胎体517的胎圈部构成部分512M上通过硫化成形形成有橡胶胎圈包布524。因而,若进行轮胎的轮辋组装,则橡胶胎圈包布524与轮辋抵接,因此即使向轮胎510内填充空气,也难以自胎圈部12和轮辋20之间漏气。因而,即使由树脂材料(骨架用树脂材料)形成胎体517,内压保持性能也较高。
此外,胎体517也构成有胎侧部14及胎面部(胎冠部16),而且利用熔接用热塑性材料(省略图示)使两个胎体分割体517A在轮胎中心CL处接合。因而,轮胎强度有效地提高。
而且,橡胶胎圈包布524延伸至胎圈部12的轮胎内侧(轮胎内表面)。由此,与仅在胎圈部12的轮胎外侧设置有橡胶胎圈包布524的情况相比较,在轮辋组装时,不用担心橡胶胎圈包布524的边缘翻卷。
此外,在胎体517中的胎圈部构成部分512M上配置生橡胶R然后利用压力机550按压并硫化成形,从而形成橡胶胎圈包布524,能够谋求制造时间的缩短。
此外,在制造胎体分割体517A时,在使胎圈芯18自成为轮胎内侧的方向与夹具546抵接的状态下,向模腔内注入熔融的骨架用树脂材料。即,能够以用来防止胎圈芯18的位置偏离的夹具546不会自轮胎外侧与胎圈芯18抵接的状态注入熔融的骨架用树脂材料。因而,通过与夹具546抵接而未形成有骨架用树脂材料、而是暴露出了胎圈芯18的区域A完全没有形成在胎体分割体517A的轮胎外侧。因而,轮辋20所抵接的整个部位都存在有骨架用树脂材料,易于充分地确保在轮辋组装时的空气保持性。
而且,将生橡胶R的配置位置设为若利用压力机550按压生橡胶R则生橡胶R覆盖上述的区域A的位置。因而,橡胶胎圈包布524覆盖区域A,由此,能够防止金属制的胎圈芯18生锈,并且能够防止胎体分割体517A的劣化、在胎体分割体517A中产生故障源的情况。
而且,在配置生橡胶R时,在胎体分割体517A中的配置生橡胶R的部位的表面涂布有粘接剂。由此,能够防止在利用压力机550进行按压时产生生橡胶R的位置偏离,并且提高了橡胶胎圈包布524和胎体分割体517A之间的粘接力。
而且,在胎体分割体517A的轮胎内侧形成通过与夹具546抵接而未形成有固化的骨架用树脂材料、而是暴露出了胎圈芯18的区域A,但即使较大地增大该区域A的尺寸,也能够维持在轮辋组装时的空气保持性。因而,能够设为充分地确保了防止起釜时胎圈芯周边的骨架用树脂材料破坏的夹具尺寸、形状,从而能够充分地抑制在轮胎成形时胎圈芯18的位置偏离。而且,不仅能够防止胎圈芯18的位置偏离,也能够防止在成形时由于施加的压力导致的胎圈芯18的变形。
而且,在注入熔融的骨架用树脂材料时,即使为了进行注射成形而以高压进行注入,也能够得到这种效果。
此外,在本实施方式中,由于夹具546由磁铁形成,因此易于利用夹具546保持胎圈芯18。另外,也可以使用利用遮挡构件进行覆盖的夹具,以防止磁力向胎圈芯18的方向以外的方向逃逸。
此外,在沿胎圈芯容纳位置的多个位置配置有夹具546。由此,能够进一步提高胎圈芯18的位置精度。
此外,在注入骨架用树脂材料时,在胎圈芯18和形成轮胎外侧的外模具542之间进行注入。因此,在注入时,胎圈芯18被自轮胎外侧朝向轮胎内侧地按压。因而,能够利用夹具546充分地支承胎圈芯18所承受的移动力。
另外,也能以使橡胶胎圈包布524延伸至胎侧部14的方式改变上模552的成形面的形状。由此,能够形成易于防止胎侧部14被路边石等划伤的充气轮胎。
此外,如图51B所示,为了进一步防止胎圈芯18的位置偏离,也可以设置能够改变向模腔S内的进退方向位置的设定的辅助夹具562,以使该辅助夹具562自轮胎外侧仅以微小的区域抵接在胎圈芯18上的状态注入骨架用树脂材料。在该情况下,如图51A、图52A及图52B所示,在轮胎外侧产生不存在骨架用树脂材料的微小的区域E,如此,由于区域E较小,因此在轮辋组装时,不会存在空气保持性的问题,也完全不存在胎体分割体517A的劣化、在胎体分割体517A中产生故障源的问题。
此外,在胎体517中,除了胎冠部以外(例如胎侧部14),也可以埋设配置有加强材料(由高分子材料、金属构成的纤维、帘线、无纺布、织布等)。
此外,在形成胎体分割体517A之后,可以在胎体分割体517A配置于内模具544的状态下仅拆卸外模具542来配置生橡胶R,并利用生橡胶按压面与上模552相同形状的外模具按压生橡胶R来硫化成形,从而形成橡胶胎圈包布。
此外,为了提高胎体分割体517A的胎圈部构成部分512M和橡胶胎圈包布524之间的接合强度,也可以将胎圈部构成部分512M和橡胶胎圈包布524相接合的面设为凹凸形状而获得固着效果(以下锚方式牢固地啮合的效果)。
例如,也可以设置排列有倒圆锥梯形状的凸部的胎圈部构成部分,该凸部的橡胶胎圈包布侧的直径大于其根侧的直径。另外,即使设成橡胶胎圈包布524侧为单一的凹凸状的胎圈部构成部分、或者设成橡胶胎圈包布524侧为连接多个截面弯曲凹状部而成的胎圈部构成部分,也能够获得固着效果。
为了获得这种固着效果,优选凹凸的深度为2mm以下,更优选的是1mm以下。若大于2mm,则认为成形品的强度下降。此外,若凹凸的深度小于0.05mm,则难以获得充分固着效果。
为了形成这种凹凸形状,只要在模具的成形面上预先形成对应的凹凸形状即可。
(第6实施方式)
接着,对第6实施方式的轮胎的制造方法进行说明。在本实施方式中,如图46A及图46B所示,以与第5实施方式相同的方法制造胎体分割体517A,将胎体分割体517A容纳在注射成形(嵌入成形)用的模具570(参照图53)中,然后关闭模具570。在这里,该模具570由外模具572和内模具574构成,在外模具572上形成有用于注入胎圈包布用的生橡胶的浇口578。而且,若将胎体分割体517A容纳在模具570内然后关闭,则会成为与浇口578连通而在模腔内形成空间Z的构造,该空间Z用于形成设定形状的橡胶胎圈包布584。另外,在模具570形成有当在模腔内注入有生橡胶时用于逐出模腔内的空气的排气孔(未图示)。
在本实施方式中,将胎体分割体517A容纳于注射成形用的模具570然后关闭模具570,并自浇口578注射胎圈包布用的生橡胶从而硫化成形。由此,如图54所示,在胎体分割体317A中形成橡胶胎圈包布584。
之后,与第5实施方式相同,接合两个胎体分割体517A来制造胎体517,并在胎体517上形成加强层28、包覆层29、以及胎面30。由此,制造出轮胎510。
如此,在本实施方式中,在由骨架用树脂材料构成的胎体分割体517A的胎圈部构成部分512M上注射生橡胶而硫化成形,从而形成有橡胶胎圈包布584。因而,若进行轮胎的轮辋组装,则橡胶胎圈包布584与轮辋抵接,因此即使向轮胎510内填充空气,也难以自胎圈部和轮辋之间漏气。因而,即使由树脂材料形成胎体517,内压保持性能也较高。
此外,与第5实施方式相同,在本实施方式中,在胎体分割体517A的暴露有胎圈芯18的区域A放入生橡胶。因而,如图55A及图55B所示,在注射生橡胶之前,如图55B所示那样利用橡胶胎圈包布584覆盖已暴露有胎圈芯18的区域A(参照图55A)。由此,能够防止金属制的胎圈芯18生锈,并且能够防止胎体分割体517A的劣化、在胎体分割体517A中产生故障源的情况。
另外,也可以在胎体分割体517A中配置橡胶胎圈包布584的表面涂布1层或2层粘接剂层。在该情况下,与第5实施方式相同,若利用砂纸等对涂布粘接剂的部位的表面进行抛光研磨则能够提高胎体分割体517A与橡胶胎圈包布584之间的粘接力。作为粘接剂,采用三嗪硫醇系粘接剂、氯化橡胶系粘接剂、酚醛树脂系粘接剂、异氰酸盐系粘接剂、卤化橡胶系粘接剂等,并没有特别的限制。
此外,在本实施方式中,说明了向注射成形用的模具570中注入生橡胶的情况,但也可以使用在第5实施方式中说明的压力机550,取代配置生橡胶R而是通过自通孔558注入生橡胶来注射并硫化成形,从而形成橡胶胎圈包布524。在该情况下,利用生橡胶R覆盖上述的区域A,结果,也能够形成橡胶胎圈包布524覆盖区域A的构造。由此,能够防止金属制的胎圈芯18生锈,并且能够防止胎体分割体517A的劣化、在胎体分割体517A中产生故障源的情况。
此外,如图56所示,也能以使橡胶胎圈包布586延伸至胎侧部14的方式改变在容纳有胎体分割体517A的模腔内形成的空间Z(参照图53)的形状。由此,能够形成易于防止胎侧部14被路边石等划伤的充气轮胎。
另外,第5实施方式及第6实施方式的轮胎510是与第1实施方式的轮胎10相同构造的轮胎,但也可以是与第2实施方式的轮胎210相同构造的轮胎。在该情况下,取代第2实施方式的密封层224而使用第5实施方式的橡胶胎圈包布524或者第6实施方式的橡胶胎圈包布584。
(试验例)
为了确认本发明的效果,本发明者利用TPO(聚烯烃系热塑性弹性体)构成胎体517,准备设置有橡胶胎圈包布524的第5实施方式的轮胎510的一例(以下,称作实施例轮胎)、以及未设有橡胶胎圈包布的充气轮胎的一例(以下,称作以往例轮胎),分别进行轮辋组装然后进行内压保持性能的试验,并进行性能评价。以往例轮胎是与实施例轮胎相比未形成有橡胶胎圈包布524的轮胎。
在本试验例中,设成0.39MPa(4kg/cm2)的内压而测量48小时后的内压。而且,设以往例轮胎中的内压保持性能为评价指数100,对实施例轮胎计算成为相对评价的评价指数。该评价指数越大则表示性能越高,即内压保持性能优异。
实施例轮胎的评价指数为110,表示了内压保持性能优于以往例轮胎的结果。
以上,列举实施方式说明了本发明的实施的方式,但这些实施方式仅为一例,在不脱离主旨的范围内可以进行各种改变来实施。此外,本发明的权利范围当然不被这些实施方式限定。

Claims (35)

1.一种轮胎,包括:
环状的轮胎骨架构件,其由骨架用树脂材料形成;
加强层,其是在上述轮胎骨架构件的外周部卷绕加强帘线而形成的,在以沿上述轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,上述加强帘线的至少一部分埋设在上述外周部中;以及
包覆层,其由包覆用树脂材料形成,并与上述外周部相接合而覆盖上述加强层。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
上述包覆层的外周面呈平坦状。
3.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
上述包覆用树脂材料具有热塑性,
上述骨架用树脂材料与上述包覆用树脂材料为相同种类。
4.根据权利要求3所述的轮胎,其中,
在上述包覆层的外周面设置有轮胎构成构件,
上述轮胎构成构件的内周面呈沿着上述包覆层的外周面的形状。
5.根据权利要求4所述的轮胎,其中,
上述轮胎构成构件是由耐摩耗性优于上述骨架用树脂材料的材料构成的胎面。
6.根据权利要求3所述的轮胎,其中,
在以沿上述轮胎骨架构件的宽度方向的截面观察时,上述包覆层的上述宽度方向的两端部位于比上述加强层的上述宽度方向的两端部靠上述宽度方向的外侧的位置。
7.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
在上述轮胎骨架构件上形成有胎圈部,
在上述胎圈部上形成有与轮辋相接触的树脂胎圈包布。
8.根据权利要求7所述的轮胎,其中,
上述树脂胎圈包布延伸至胎侧部。
9.根据权利要求7所述的轮胎,其中,
上述树脂胎圈包布延伸至上述胎圈部的轮胎内侧。
10.根据权利要求7所述的轮胎,其中,
上述树脂胎圈包布由具有热塑性的胎圈包布用树脂材料形成。
11.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
在上述轮胎骨架构件上形成有胎圈部,
在上述胎圈部上形成有与轮辋相接触的橡胶胎圈包布。
12.根据权利要求11所述的轮胎,其中,
上述橡胶胎圈包布延伸至胎侧部。
13.根据权利要求11所述的轮胎,其中,
上述橡胶胎圈包布延伸至上述胎圈部的轮胎内侧。
14.一种轮胎的制造方法,包括以下工序:
帘线卷绕工序,一边在由具有热塑性的骨架用树脂材料形成的环状的轮胎骨架构件的外周部埋设加强帘线的至少一部分,一边在上述外周部上卷绕上述加强帘线;以及
帘线包覆工序,利用熔融或软化的、具有热塑性的包覆用树脂材料覆盖被埋设在上述外周部中的上述加强帘线。
15.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
在上述帘线包覆工序中,以使上述包覆用树脂材料的表面比埋设在上述外周部中的上述加强帘线的上述轮胎骨架构件的径向外侧的端部靠径向外侧的方式利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖上述加强帘线。
16.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
在上述帘线包覆工序中,一边向上述加强帘线侧按压熔融或软化状态的上述包覆用树脂材料,一边弄平该包覆用树脂材料的表面。
17.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
在上述帘线包覆工序中,利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖比上述加强帘线的卷绕区域向上述轮胎骨架构件的宽度方向两侧扩宽的区域。
18.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
在上述帘线包覆工序中,一边使埋设在上述外周部中的上述加强帘线的周围的上述骨架用树脂材料熔融或软化,一边利用熔融或软化的上述包覆用树脂材料覆盖上述加强帘线。
19.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
上述轮胎的制造方法具有表面处理工序,该表面处理工序切削已冷却固化的上述包覆用树脂材料的表面。
20.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,
在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧对具有热塑性的胎圈包布用树脂材料注射成形,来形成树脂胎圈包布。
21.根据权利要求20所述的轮胎的制造方法,其中,
在注射上述胎圈包布用树脂材料时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述胎圈包布用树脂材料。
22.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,
通过在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧配置具有热塑性的胎圈包布用树脂材料、并利用压力机进行按压,来形成树脂胎圈包布。
23.根据权利要求22所述的轮胎的制造方法,其中,
在配置上述胎圈包布用树脂材料时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述胎圈包布用树脂材料。
24.根据权利要求20所述的轮胎的制造方法,其中,
在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,
使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,
通过向上述模腔内注入已熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
25.根据权利要求22所述的轮胎的制造方法,其中,
在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,
使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,
通过向上述模腔内注入已熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
26.根据权利要求24所述的轮胎的制造方法,其中,
在注射上述胎圈包布用树脂材料时,或者在利用压力机按压上述胎圈包布用树脂材料时,利用胎圈包布用树脂材料填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
27.根据权利要求25所述的轮胎的制造方法,其中,
在注射上述胎圈包布用树脂材料时,或者在利用压力机按压上述胎圈包布用树脂材料时,利用胎圈包布用树脂材料填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
28.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,
通过在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧配置生橡胶、利用压力机进行按压并且硫化成形上述生橡胶,来形成橡胶胎圈包布。
29.根据权利要求28所述的轮胎的制造方法,其中,
在配置上述生橡胶时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述生橡胶。
30.根据权利要求14所述的轮胎的制造方法,其中,
上述轮胎骨架构件由上述骨架用树脂材料构成,由至少构成胎圈部的骨架构成构件构成,
通过在上述骨架构成构件的胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射生橡胶并进行硫化成形,来形成橡胶胎圈包布。
31.根据权利要求30所述的轮胎的制造方法,其中,
在注射上述生橡胶时,在上述胎圈部上涂布粘接剂来粘贴上述生橡胶。
32.根据权利要求28所述的轮胎的制造方法,其中,
在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,
使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,
通过向上述模腔内注入已熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
33.根据权利要求30所述的轮胎的制造方法,其中,
在用于成形上述骨架构成构件的成形模具的模腔内设置夹具,
使胎圈芯自成为轮胎内侧的方向抵接于上述夹具而固定,
通过向上述模腔内注入已熔融的上述骨架用树脂材料来成形上述骨架构成构件。
34.根据权利要求32所述的轮胎的制造方法,其中,
在利用上述压力机按压上述生橡胶时,或者在向上述胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射生橡胶时,利用上述生橡胶填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
35.根据权利要求33所述的轮胎的制造方法,其中,
在利用上述压力机按压上述生橡胶时,或者在向上述胎圈部的与轮辋相接触的一侧注射生橡胶时,利用上述生橡胶填埋被形成在上述骨架构成构件上的去除上述夹具所留下的痕迹部分。
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