CN109304882B - 充气轮胎的制造方法以及充气轮胎的定型鼓 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充气轮胎的制造方法，提供一种在定型时使得1次胎筒容易在其周向上均匀地膨胀的充气轮胎的制造方法。该制造方法包括：将包括胎圈芯(2a)和胎圈外护胶(2b)的胎圈部(2)安装于圆筒状的1次胎筒(40)的轴向两侧的工序；进行使得1次胎筒(40)的2个胎圈部(2)之间的部分朝1次胎筒(40)的径向外侧膨胀的定型的工序；以及将胎面环(42)粘贴于定型后的1次胎筒(40)的膨胀部(41)的外径侧的部位的工序，在定型时，将按压部件(30)从膨胀部(41)的宽度方向两侧压抵于：1次胎筒(40)的膨胀部(41)中的、比胎圈外护胶(2b)更靠1次胎筒(40)的径向外侧的位置。

Description

充气轮胎的制造方法以及充气轮胎的定型鼓

本申请以日本专利申请2017-146992(申请日为2017年7月28日)为基础并主张该申请的优先权。本申请包含日本专利申请2017-146992的全部内容。

技术领域

本发明涉及充气轮胎的制造方法以及充气轮胎的定型鼓(shaping drum)。

背景技术

例如，如专利文献1～3所记载的那样，作为充气轮胎的制造工序的1道工序而已知定型工序。在定型工序中，使含有胎体帘布的圆筒状的1次胎筒(case)中的左右2个胎圈部之间的部分膨胀，据此，使得1次胎筒形成为接近轮胎形状的环体(toroid)形状。

专利文献1：日本特开2010-36378号公报

专利文献2：日本特开2011-101971号公报

专利文献3：日本特开2011-37135号公报

发明内容

不过，以往，在上述定型时，有时1次胎筒在其周向上并未均匀地膨胀。这种情况下，胎体帘布的左右2个胎圈部之间的长度在1次胎筒的周向上变得不均匀，这便成为无法提高充气轮胎的RFV(radial force variation：轮胎径向力变化)的原因之一。

因此，本发明的课题在于提供容易在定型时使得1次胎筒在其周向上均匀地膨胀的充气轮胎的制造方法、以及能够实现该制造方法的定型鼓。

本实施方式的充气轮胎的制造方法包括：将包括胎圈芯和胎圈外护胶的胎圈部安装于包含胎体帘布的圆筒状的1次胎筒的轴向两侧的工序；进行使得所述1次胎筒的2个所述胎圈部之间的部分朝向所述1次胎筒的径向外侧膨胀的定型的工序；以及将包含胎面胶的胎面环粘贴于定型后的所述1次胎筒的膨胀部的外径侧的部位的工序，所述充气轮胎的制造方法的特征在于，在所述定型时，从所述膨胀部的宽度方向两侧将按压部件压抵于：所述1次胎筒的所述膨胀部的比所述胎圈外护胶更靠所述1次胎筒的径向外侧的位置。

另外，本实施方式的充气轮胎的定型鼓具有：能够旋转的支承轴；左右一对滚筒部，它们相对于所述支承轴能够滑动，圆筒状的1次胎筒安装于它们的外径侧；以及胎圈锁定扇形体(bead lock segment)，其分别设置于左右一对所述滚筒部，以便将胎圈部安装于在左右一对所述滚筒部安装的所述1次胎筒的左右两侧，在使所述1次胎筒的2个所述胎圈部之间的部分朝所述1次胎筒的径向外侧膨胀的定型时，将左右一对所述滚筒部控制为彼此接近，所述充气轮胎的定型鼓的特征在于，具有按压部件，在所述定型时，将该按压部件压抵于：所述1次胎筒的膨胀的部分中的、比所述胎圈部更靠所述1次胎筒的径向外侧的位置。

对于本实施方式的充气轮胎的制造方法而言，在定型时，将按压部件从1次胎筒的膨胀部的宽度方向两侧压抵于1次胎筒的膨胀部，因此，想要将膨胀部的胎体帘布从胎圈部朝1次胎筒的径向外侧拔出的力减弱，从而，1次胎筒容易在其周向上均匀地膨胀。另外，本实施方式的充气轮胎的定型鼓能够实现上述制造方法。

附图说明

图1是充气轮胎1的宽度方向截面图。

图2是定型鼓10的轴向截面图。

图3是按压部件30的前端部的左右方向(即，定型鼓10的轴向)的截面图。

图4是圆筒状的1次胎筒40的立体图。

图5是用于对定型工序进行说明的定型鼓10的轴向的截面图。图5(a)是定型前的图，图5(b)是将按压部件30压抵于定型中所形成的膨胀部41时的图，图5(c)是定型结束且按压部件30已后退时的图，图5(d)是反包过程中的图。

图6是表示将按压部件30压抵于1次胎筒40而引起的1次胎筒40的变形的1次胎筒40的宽度方向截面图。

图7是用于说明将按压部件30压抵于1次胎筒40的位置的1次胎筒40的宽度方向截面图。

具体实施方式

首先，对利用本实施方式的制造方法制造出的充气轮胎1的一个例子进行说明。

如图1举例所示，在轮胎宽度方向两侧设置有胎圈部2。胎圈部2包括：卷绕成圆形的由钢丝构成的胎圈芯2a；以及橡胶制的胎圈外护胶(bead filler)2b，其设置于胎圈芯2a的径向外侧。在轮胎宽度方向两侧的胎圈部2架设有胎体帘布5。胎体帘布5是：利用橡胶将在与轮胎周向正交的方向上排列的多根帘布帘线5a(参照图4)覆盖的、片状的部件。胎体帘布5在轮胎宽度方向两侧的胎圈部2之间形成充气轮胎1的骨架形状，而且，胎体帘布5在胎圈部2的周围从轮胎宽度方向内侧朝外侧折返而将胎圈部2包裹起来。在胎体帘布5的内侧粘贴有：由空气透过性较低的橡胶构成的片状的内衬6。

在胎体帘布5的轮胎径向外侧设置有1个或多个带束7。带束7是：利用橡胶将钢制的多根帘线覆盖而成的部件。在带束7的轮胎径向外侧设置有：具有接地面的胎面胶3。另外，在胎体帘布5的轮胎宽度方向两侧设置有胎侧胶4。除了上述这些部件之外，根据充气轮胎1的功能方面的需要，还设置有带束下衬垫、胎圈包布等部件。

接下来，对本实施方式中所使用的定型鼓10的一个例子进行说明。

如图2所示，定型鼓10具备：1根支承轴12；以及被支承于支承轴12的左右一对滚筒(drum)部20。左右一对滚筒部20相对于支承轴12能够滑动。

支承轴12具备：中空的外筒14；以及中心轴16，其与外筒14同心地配置于外筒14的内侧。通过马达的驱动而使得中心轴16旋转。支承轴12具备未图示的离合器机构，利用该离合器机构而能够对连结状态和非连结状态进行切换，其中，在连结状态下，将外筒14和中心轴16连结起来而使得外筒14和中心轴16一体地进行旋转，在非连结状态下，外筒14和中心轴16分离而只有中心轴16进行旋转。

在中心轴16的左右方向(中心轴16的延长方向)上的一侧设置有右螺纹部17a，在另一侧设置有左螺纹部17b。在右螺纹部17a以及左螺纹部17b分别连结有螺母部18。螺母部18的大小设为：使得该螺母部18能够在外筒14的内部沿左右方向移动的大小。在2个螺母部18分别固定有连结部件19。

在右螺纹部17a以及左螺纹部17b的外径侧的部位，分别设置有：在内外方向上将外筒14贯穿的引导槽15。所述连结部件19分别通过引导槽15而向外筒14的外部露出并固定于滚筒部20。

根据这种结构，当外筒14和中心轴16处于非连结状态而只有中心轴16进行旋转时，通过右螺纹部17a以及左螺纹部17b和2个螺母部18的作用，使得左右的连结部件19在引导槽15的内侧朝向相互接近或分离的方向(即，左右方向)移动，并使得固定于左右的连结部件19的左右的滚筒部20也朝向相互接近或分离的方向移动。

另外，当外筒14和中心轴16处于连结状态而一起旋转时，左右的滚筒部20也与它们一体地旋转。

在左右的滚筒部20分别设置有多个胎圈锁定扇形体22。其具体结构如下。

首先，在滚筒部20设置有：从其轴向观察时呈放射线状配置的多个收纳孔21。在收纳孔21的内部分别设置有胎圈锁定扇形体22。胎圈锁定扇形体22相对于收纳孔21的内壁能够滑动，并能够朝向滚筒部20的径向移动。

在滚筒部20的内部且在收纳孔21的里侧的部位设置有缸体室24，在缸体室24的内部，活塞26设置为能够滑动。当未图示的流体供给单元将流体向比气缸室24的活塞26更靠里侧的部位供给时，活塞26朝向对胎圈锁定扇形体22进行按压的方向移动。于是，被活塞26按压的胎圈锁定扇形体22朝滚筒部20的径向外侧上升。另一方面，当流体供给单元从比缸体室24的活塞26更靠里侧的部位吸引流体时，活塞26朝向上述方向的相反方向移动，从而胎圈锁定扇形体22朝滚筒部20的径向内侧下降。

左右的滚筒部20的所有胎圈锁定扇形体22被控制为：同时上升或同时下降。

另外，在左右的滚筒部20分别设置有反包气袋28。反包气袋28设置于：比胎圈锁定扇形体22更靠左右方向外侧的部位。反包气袋28在收缩时折叠成圆筒形，在膨胀时形成为环状的游泳圈形。利用未图示的高压空气供给单元将高压空气向反包气袋28的内部供给、或者从反包气袋28的内部回收高压空气，由此使得反包气袋28进行膨胀及收缩。

另外，在左右一对滚筒部20的外径侧分别设置有按压部件30。按压部件30是：直径大于滚筒部20的直径的环状部件。按压部件30是：在后述的定型时从左右两侧对1次胎筒40的膨胀部41(参照图5～图7)进行按压的部件。通过进退装置的驱动而使得2个按压部件30朝相互接近的方向前进、或者朝左右方向外侧后退。作为进退装置，可以采用各式各样的结构，例如能举出气缸以及活塞，固定于活塞前端的按压部件30随着活塞的移动而前进或后退。

作为按压部件30的前端部(对1次胎筒40的膨胀部41进行按压的部分)的形状，例如存在图3所示的形状。图3(a)是前端部的形状为曲面状的按压部件30a的图，图3(b)是前端部的形状为平面状的按压部件30b的图，图3(c)是前端部的形状朝向径向外侧的锥状的按压部件30c的图，图3(d)是前端部的形状径向内侧的锥状的按压部件30d。在图5～图7中，作为按压部件30，采用了前端部的形状为曲面状的按压部件30a。然而，在后述的定型时，如图6～图7那样，在按压部件30对1次胎筒40的膨胀部41的比最大宽度位置更靠下方的部分进行按压的情况下，例如，可以选择：前端部的形状为与被其按压的部位相应的形状亦即朝向径向外侧的锥状的按压部件30c。

在定型鼓10的周围配置有如下部件等：输送装置(省略图示)，其将1次胎筒40输送至定型鼓10且将该1次胎筒40安装于定型鼓10；以及对后述的胎面环42的外径侧的部分进行保持的保持单元44。

接下来，对充气轮胎1的制造方法的一个例子进行说明。

首先，将内衬6、胎体帘布5、胎侧胶4以及带束下衬垫、胎圈包布等层叠于在未图示的圆筒形的滚筒上，由此形成图4所示的圆筒形的1次胎筒40。胎体帘布5的帘布帘线5a沿1次胎筒40的轴向延伸。胎侧胶4分别配置于1次胎筒40的轴向两侧(左右方向两侧)。

另外，在其他场所，将带束7以及胎面胶3层叠于其他圆筒形的滚筒上，由此形成圆筒形的胎面环42。

接下来，在上述的定型鼓10中进行定型以及反包。结合图5，对定型以及反包进行说明。另外，图5中仅描绘出比支承轴12更靠上侧的部分。

首先，将1次胎筒40安装于定型鼓10。此时，左右一对滚筒部20分离，另外，胎圈锁定扇形体22下降。1次胎筒40以跨越左右一对滚筒部20的方式而被安装。另外，此时，胎侧胶4配置于：定型鼓10的比胎圈锁定扇形体22更靠左右方向外侧的部位。

接下来，分别将胎圈部2安装于1次胎筒40的左右两侧。另外，预先通过其他工序而制成胎圈部2。胎圈部2安装于左右两侧的胎圈锁定扇形体22的上方部位。然后，胎圈锁定扇形体22朝滚筒部20的外径方向上升，从而将胎圈部2固定(图5(a))。

接下来，保持单元44对胎面环42的外径侧的部分进行保持，并将胎面环42输送至定型鼓10的外径侧的部位。保持单元44在对胎面环42进行保持的状态下，使胎面环42的中心线与定型鼓10的左右方向上的中心位置一致并等待时机。

接下来，进行如下定型：使1次胎筒40的2个胎圈部2之间的部分朝1次胎筒40的径向外侧膨胀。一边仅使支承轴12的中心轴16进行旋转而使得左右的滚筒部20接近，一边在2个胎圈部2之间朝1次胎筒40的内径侧填充空气，由此进行定型。通过该定型而使得1次胎筒40的2个胎圈部2之间的部分膨胀成环体形状(图5(b))。

在开始定型的同时，或者在定型开始前后的任意时刻时，按压部件30从左右两侧向对1次胎筒40进行按压的位置前进。在按压部件30前进的同时、或者在按压部件30前进的前后，1次胎筒40膨胀，因此，按压部件30从左右两侧压抵于膨胀部41(图5(b))。

按压部件30未压抵于1次胎筒40的膨胀部41的情况下的膨胀部41的形状为：图6中双点划线所示的形状。然而，使得按压部件30压抵于膨胀部41，从而，如图6中的实线所示，使得膨胀部41以在径向上减小且在宽度方向上增大的方式膨胀。

如图6以及图7所示，1次胎筒40的膨胀部41的被按压部件30压抵的位置R(即，按压部件30与膨胀部41接触的位置)是：比胎圈外护胶2b更靠1次胎筒40的径向外侧的位置。

作为优选的实施方式，膨胀部41的被按压部件30压抵的位置R是：在1次胎筒40的径向上比未被按压部件30压抵的情况下的膨胀部41的左右方向上的最大宽度位置S(参照图6)更靠径向内侧的位置，并且还是：在1次胎筒40的宽度方向(左右方向)上比胎圈芯2a的内径侧端部P更靠宽度方向内侧的位置。

在该优选的实施方式中，进一步优选地，如图7所示，当将从胎圈芯2a的内径侧端部P至1次胎筒40的膨胀部41和胎面环42的粘贴位置Q为止的1次胎筒40的径向高度设为H0、将从胎圈芯2a的内径侧端部P至按压部件30压抵于1次胎筒40的位置R为止的1次胎筒40的径向高度设为H1时，下述关系式成立。

H1＜(1/3)×H0

另外，在上述优选的实施方式中，更进一步优选地，如图7所示，当将从胎圈芯2a的内径侧端部P至按压部件30压抵于1次胎筒40的位置R为止的1次胎筒40的宽度方向上的距离设为W1时，下述关系式成立。

0＜W1＜0.6×H1

若1次胎筒40膨胀为规定的大小，则其膨胀部41的外径侧部分到达在定型鼓10的径向外侧的场所等待的胎面环42。由此，将胎面环42粘贴于膨胀部41的外径侧部分(图5(b))。

另外，上述图6中实线所示的膨胀部41的形状是粘贴有胎面环42之前的形状，图7中的膨胀部41的形状是粘贴了胎面环42之后的形状。

在胎面环42粘贴于1次胎筒40之后，按压部件30分别朝左右两侧后退而与1次胎筒40的膨胀部41分离(图5(c))。另外，在胎面环42粘贴于1次胎筒40之后，保持单元44从胎面环42离开而与定型鼓10分离。

接下来，对1次胎筒40的比胎圈部2更靠左右方向外侧的部分进行反包(图5(d))。具体而言，上述反包气袋28膨胀而使得1次胎筒40的比胎圈部2更靠左右方向外侧的部分在胎圈部2的周围折返并朝膨胀部41的径向外侧卷起，由此将其粘贴于膨胀部41。据此，胎圈部2被1次胎筒40包裹。该反包的结果，胎侧胶4被粘贴于1次胎筒40的膨胀部41的左右两侧。

由此，在定型鼓10上制成生胎。另外，在以上工序中，每当进行胎面环42、胎侧胶4等橡胶部件的粘贴时，都进行滚压(ステッチャー)。在将压辊按压于橡胶部件的状态下使左右的滚筒部20同时旋转而进行滚压。

接下来，从反包气袋28的内部回收高压空气而使得反包气袋28收缩。另外，胎圈锁定扇形体22下降而将胎圈部2释放。而且，从定型鼓10取下生胎。

接下来，将生胎插入于模具，并在模具内部进行加热及加压，由此进行硫化成型。通过进行规定时间的硫化成型而制成上述充气轮胎1。

接下来，对实施方式的效果进行说明。

在本实施方式中，在定型时，按压部件30从左右两侧(膨胀部41的宽度方向两侧)压抵于1次胎筒40的膨胀部41，因此，与按压部件30未压抵于膨胀部41的情形相比，膨胀部41以在径向上减小且在宽度方向上增大的方式膨胀。于是，想要将胎体帘布5从左右的胎圈部2的下方朝1次胎筒40的径向外侧拔出的力减弱。另外，由于在按压部件30与膨胀部41之间产生摩擦，因此，想要将胎体帘布5从左右的胎圈部2的下方朝1次胎筒40的径向外侧拔出的力减弱。这样，由于想要将胎体帘布5拔出的力减弱，因此，能够防止左右的胎圈部2之间的胎体帘布5的长度在1次胎筒40的周向上的局部增大，从而在1次胎筒40的周向上容易变得均匀。即，在定型时，1次胎筒40容易在其周向上均匀地膨胀。而且，若1次胎筒40在其周向上均匀地膨胀，则容易提高充气轮胎1的RFV。

在此，1次胎筒40的膨胀部41中的、设置有胎圈部2的部分的刚性较高，因此难以产生变形。然而，在本实施方式中，由于将按压部件30按抵于比胎圈外护胶2b更靠1次胎筒40的径向外侧的位置，因此，与将按压部件30压抵于胎圈外护胶2b的左右方向上的部分的情形相比，膨胀部41在径向上容易减小、且在宽度方向上容易增大。因此，1次胎筒40容易在其周向上均匀地膨胀。

另外，在按压部件30的前端部是与膨胀部41的形状相应的锥状的情况下，由于按压部件30与膨胀部41之间的摩擦变大，因此，1次胎筒40更容易在其周向上均匀地膨胀。

在此，如上所述，若按压部件30所压抵的位置满足关系式H1＜(1/3)×H0，则能将按压部件30压抵于1次胎筒40的膨胀部41的容易变形的位置，因此，对上述按压部件30进行按压所带来的效果较大。

另外，如上所述，若按压部件30所压抵的位置满足关系式0＜W1，则能发挥出对上述按压部件30进行按压所带来的效果。另外，若相对于膨胀部41而过度对按压部件30进行按压，则反而会导致胎体帘布5容易被从胎圈部2的下方拔出，但是，若满足关系式W1＜0.6×H1，则不存在这种担忧。

另外，在将胎侧胶4粘贴于1次胎筒40的膨胀部41之后，膨胀部41的刚性有所提高，因此，即便将按压部件30压抵于膨胀部41，膨胀部41也难以产生变形。然而，在本实施方式中，将按压部件30压抵于粘贴有胎侧胶4之前的容易变形的膨胀部41，从而会使得膨胀部41产生变形。而且，通过将胎面环42粘贴于变形后的膨胀部41，使得胎体帘布5难以移动，从而胎体帘布5不会被从左右的胎圈部2的下方朝1次胎筒40的径向外侧拔出。然后，在使按压部件30与膨胀部41分离之后，进行反包而将胎侧胶4粘贴于膨胀部41的左右两侧。这样，左右的胎圈部2之间的胎体帘布5的长度容易在1次胎筒40的周向上变得均匀。

以上实施方式不过是示例而已，本发明的范围并不限定于此。针对以上实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更、置换、省略等。

例如，对1次胎筒40的膨胀部41进行按压的按压部件可以不是上述按压部件30那样的环状的部件，而是在左右方向上延伸的棒状的部件。通过使多个这种棒状的按压部件围绕滚筒部20而排列成圆周状，能够发挥与环状的按压部件30相同的作用。

另外，胎侧胶4可以不在进行定型以及反包之前粘贴于1次胎筒40，而是在进行定型以及反包之后再粘贴于1次胎筒40的膨胀部41的宽度方向两侧。这种情况下，也优选将按压部件30压抵于反包前的膨胀部41而使膨胀部41产生变形，并将胎面环42粘贴于该变形后的膨胀部41而使得胎体帘布5难以移动，然后，使按压部件30与膨胀部41分离而进行反包。

Claims (7)

1.一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎的制造方法包括：将包括胎圈芯和胎圈外护胶的胎圈部安装于包含胎体帘布的圆筒状的1次胎筒的轴向两侧的工序；进行使得所述1次胎筒的2个所述胎圈部之间的部分朝所述1次胎筒的径向外侧膨胀的定型的工序；以及将包含胎面胶的胎面环粘贴于定型后的所述1次胎筒的膨胀部的外径侧的部位的工序，

所述充气轮胎的制造方法的特征在于，

在所述定型时，将按压部件从所述膨胀部的宽度方向两侧压抵于：所述1次胎筒的所述膨胀部中的比所述胎圈外护胶更靠所述1次胎筒的径向外侧的位置，

将所述按压部件压抵于所述膨胀部，从而与所述按压部件未压抵于所述膨胀部时相比，使得所述膨胀部以在径向上减小且在宽度方向上增大的方式膨胀。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

在使所述1次胎筒膨胀的同时，使所述按压部件向由所述按压部件压抵的位置前进。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

在使所述1次胎筒膨胀之前，使所述按压部件向由所述按压部件压抵的位置前进。

4.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

在使所述1次胎筒膨胀之后，使所述按压部件向由所述按压部件压抵的位置前进。

5.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

所述按压部件的对所述1次胎筒进行按压的部分形成为：与所述膨胀部的形状相应的锥状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

当将从所述胎圈芯的内径侧端部至所述膨胀部和所述胎面环的粘贴位置为止的所述1次胎筒的径向高度设为H0、将从所述胎圈芯的内径侧端部至所述按压部件对所述1次胎筒进行按压的位置为止的所述1次胎筒的径向高度设为H1、将从所述胎圈芯的内径侧端部至所述按压部件对所述1次胎筒进行按压的位置为止的所述1次胎筒的宽度方向上的距离设为W1时，H1＜(1/3)×H0以及0＜W1＜0.6×H1的关系式成立。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

在将所述胎面环粘贴于所述1次胎筒之后使所述按压部件与所述1次胎筒分离，然后，对所述1次胎筒的比2个所述胎圈部更靠外侧的部分进行反包。

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