CN110770011A - 充气轮胎的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的充气轮胎的制造方法是用于制造包括树脂包覆带束的充气轮胎的充气轮胎的制造方法，该树脂包覆带束由被包覆树脂包覆的线材构成，其中，所述充气轮胎在所述树脂包覆带束的轮胎径向内侧具备与所述树脂包覆带束的轮胎宽度方向外侧端接触的底环，所述制造方法包含底环形成工序，在该底环形成工序中，通过绕轮胎轴线卷绕带状构件来形成所述底环。

Description

充气轮胎的制造方法

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎的制造方法。

背景技术

以往，在充气轮胎中，为了发挥紧固胎体的环箍效果而提高胎面的刚度，通常进行在胎体的轮胎径向外侧配置带束的操作(例如专利文献1)。

近年来，在对于轮胎的轻量化的要求提高的过程中，还提出了将用包覆树脂包覆线材而成的部件作为带束的做法。若采用这样的树脂包覆带束，则树脂相比于重量而言刚度较高，因此能够在谋求轻量化的同时也发挥上述带束的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－035220号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在充气轮胎使用树脂包覆带束的情况下，由于树脂包覆带束的刚度较高，因此以树脂包覆带束的轮胎宽度方向端为分界，轮胎周向刚度在轮胎宽度方向上产生急剧地变化的刚度阶差。因此，在树脂包覆带束的端部应变容易变大，期望抑制由此导致的树脂包覆带束的端部的故障发生。此外，虽然也考虑设置用于缓和应变的构件，但是针对每个轮胎种类、轮胎尺寸准备适当形状的构件是很麻烦的。

因而，本发明的目的在于，提供一种充气轮胎的制造方法，该制造方法能够以较高的生产率获得抑制在树脂包覆带束的端部发生故障的充气轮胎。

用于解决问题的方案

本发明的主旨结构如下所述。

本发明的充气轮胎的制造方法是用于制造包括树脂包覆带束的充气轮胎的充气轮胎的制造方法，该树脂包覆带束由被包覆树脂包覆的线材构成，其特征在于，

所述充气轮胎在所述树脂包覆带束的轮胎径向内侧具备与所述树脂包覆带束的轮胎宽度方向外侧端接触的底环，

所述制造方法包含底环形成工序，在该底环形成工序中，通过绕轮胎轴线卷绕带状构件来形成所述底环。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种充气轮胎的制造方法，该制造方法能够以较高的生产率获得抑制在树脂包覆带束的端部发生故障的充气轮胎。

附图说明

图1是表示利用本发明的一个实施方式的充气轮胎的制造方法得到的充气轮胎的轮胎宽度方向半部的轮胎宽度方向概略局部剖视图。

图2A是利用本发明的一个实施方式的充气轮胎的制造方法得到的底环和树脂包覆带束的概略剖视图。

图2B是利用本发明的一个实施方式的充气轮胎的制造方法得到的底环的示意性的侧视图。

图3A是利用比较例的充气轮胎的制造方法得到的底环和树脂包覆带束的概略剖视图。

图3B是利用比较例的充气轮胎的制造方法得到的底环的示意性的侧视图。

具体实施方式

以下参照附图详细地例示说明本发明的实施方式。

图1是表示利用本发明的一个实施方式的充气轮胎的制造方法得到的充气轮胎的轮胎宽度方向半部的轮胎宽度方向概略局部剖视图。在图1中，仅表示以轮胎赤道面CL为分界的轮胎宽度方向一个半部，另一个半部省略了图示，但另一个半部也是相同的结构。该充气轮胎1(以下也简称为轮胎)在胎体3的胎冠部的轮胎径向外侧依次具备由被包覆树脂4a包覆的线材4b构成的树脂包覆带束4、及胎面5，胎体3环状地跨过埋设于一对胎圈部2的胎圈芯2a。

关于利用本发明的充气轮胎的制造方法得到的充气轮胎的轮胎构造，除了包括上述的树脂包覆带束4和后述的底环6这一点之外没有特别限定，能够按照惯例使用通常的橡胶构成。

例如，在图1所示的例子中，具有将钢丝捆束而成的胎圈芯2a，但胎圈芯的材质、形状没有特别限定，或者能够设为不具有胎圈芯2a的构造。此外，在本实施方式中，利用由有机纤维制成的一张胎体帘布构成胎体3，但胎体帘布的材料、张数也没有特别限定。

在图1所示的例子中，树脂包覆带束4是利用包覆树脂4a包覆线材4b而成的树脂包覆线材绕轮胎轴线以螺旋状卷绕而成的螺旋带束。此外，通过设为螺旋带束，从而能够利用简单的方法形成树脂包覆带束4。在此优选的是，树脂包覆带束4设为一层。其原因在于，由于放入有线材的树脂的刚度较高，因此利用一层就能够充分地提高胎面的刚度，并且从轻量化的观点出发也是优选的。树脂包覆带束4的轮胎宽度方向的宽度能够设为例如轮胎接地宽度的90％～120％。

线材4b能够使用任意的已知材料，能够使用例如钢丝帘线。钢丝帘线能够设为例如由钢丝的单丝或复丝构成的帘线。此外，线材4b也能够使用有机纤维、碳纤维等。

此外，包覆树脂4a能够使用例如热塑性弹性体、热塑性树脂，另外也能够使用由于热、电子射线而发生交联的树脂、由热重排而固化的树脂。作为热塑性弹性体，能够列举出聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚酰胺类热塑性弹性体(TPA)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、聚酯类热塑性弹性体(TPC)、动态交联型热塑性弹性体(TPV)等。此外，作为热塑性树脂，能够列举出聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。并且，作为热塑性树脂，能够使用例如ISO75－2或者ASTM D648所规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)为78℃以上、且JIS K7113所规定的拉伸屈服强度为10MPa以上、且同样JIS K7113所规定的拉伸断裂伸长率(JIS K7113)为50％以上、且JIS K7206所规定的维卡软化温度(A法)为130℃以上的热塑性树脂。包覆线材4b的包覆树脂4a的拉伸弹性模量(JIS K7113：1995所规定的)优选为50MPa以上。此外，包覆线材4b的包覆树脂4a的拉伸弹性模量优选为1000MPa以下。另外，这里所说的包覆树脂4a不包含橡胶(在常温下显示橡胶弹性的有机高分子物质)。

螺旋带束例如能够通过这样的方式来形成：通过将熔融状态的包覆树脂4a包覆于线材4b的外周侧并通过冷却使其固化，从而形成树脂包覆线材，在通过热板熔接等使包覆树脂4a熔融的同时，使卷绕树脂包覆线材而形成的环状体的在轴向方向上相邻的树脂包覆线材彼此熔接而接合。或者，螺旋带束也能够通过利用粘接剂等将所形成的环状体的在轴向方向上相邻的树脂包覆线材彼此粘接而接合来形成。

在图1所示的轮胎1中，在树脂包覆带束4的轮胎径向内侧设有与树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c接触的(至少一部分与树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c在轮胎宽度方向上位于相同的位置的)底环6。在图1所示的例子中，底环6在该例中是由树脂制成的环状构件(在该例中沿着轮胎周向连续地延伸)。树脂既可以使用与树脂包覆带束4的包覆树脂4a相同的树脂，也可以使用与树脂包覆带束4的包覆树脂4a不同的树脂。在使底环6的树脂与树脂包覆带束4的包覆树脂4a不同的情况下，也能够使用上述中例示的热塑性弹性体、热塑性树脂作为上述包覆树脂4a的材料。

如图1所示，在该例中，底环6的轮胎宽度方向内侧端6a位于比树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c靠轮胎宽度方向内侧的位置，并且底环6的轮胎宽度方向外侧端6b位于比树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c靠轮胎宽度方向外侧的位置。在本发明中，优选的是，底环6的轮胎宽度方向的宽度设为树脂包覆带束4的轮胎宽度方向的宽度的7％以上。其原因在于，通过设为7％以上，从而在制造时能够使树脂包覆带束4(特别是卷绕螺旋带束的情况)的配置容易。还优选的是，底环6的轮胎宽度方向中央位置设为树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c及其附近的轮胎宽度方向位置。其原因在于，在制造时能够使树脂包覆带束4(特别是卷绕螺旋带束的情况)的配置容易，并且能够利用后述的底环6更可靠地发挥缓和树脂包覆带束4与橡胶的刚度阶差的效果。底环6的厚度能够设为0.5mm～2mm，另外，从树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c到底环6的轮胎宽度方向内侧端和外侧端的轮胎宽度方向上的距离分别能够设为0mm以上。另外，本说明书中的尺寸是在将轮胎安装于应用轮辋并填充规定内压而成为无负荷状态的状态下测量的(其中，“轮胎接地宽度”是将把轮胎安装于应用轮辋并填充规定内压而负载了最大负载载荷的状态下的接地面的轮胎宽度方向最外侧位置设为接地端的情况下的将轮胎安装于应用轮辋并填充规定内压而成为无负荷状态的状态下的接地端之间的轮胎宽度方向距离)。在本说明书中，“应用轮辋”是指在生产、使用轮胎的地域有效的工业标准，在日本是指JATMA(日本汽车轮胎协会)的JATMA YEAR BOOK，在欧洲是指ETRTO(欧洲轮胎轮辋技术组织)的STANDARDS MANUAL，在美国是指TRA(轮胎与轮辋协会)的YEAR BOOK等所记载的或者将来记载的应用尺寸中的标准轮辋(在ETRTO的STANDARDS MANUAL中是Measuring Rim，在TRA YEAR BOOK中是DesignRim)。(即，在上述的“轮辋”中除了包含现行尺寸之外，还包含上述工业标准将来会包含的尺寸。作为“将来记载的尺寸”的例子，能够列举出在ETRTO的STANDARDS MANUAL 2013年度版中作为“FUTURE DEVELOPMENTS”而记载的尺寸。)，在上述工业标准中没有记载的尺寸的情况下，是指与轮胎的胎圈宽度对应的宽度的轮辋。此外，“规定内压”是指应用尺寸的轮胎中的与上述JATMA等标准的轮胎最大负荷能力对应的空气压力(最高空气压力)。另外，在上述工业标准中没有记载的尺寸的情况下，“规定内压”是指与针对安装轮胎的每个车辆规定的最大负荷能力对应的空气压力(最高空气压力)。“最大负载载荷”是指应用尺寸的轮胎中的与上述JATMA等标准的轮胎最大负荷能力对应的载荷，或者在上述工业标准中没有记载的尺寸的情况下，是指与针对安装轮胎的每个车辆规定的最大负荷能力对应的载荷。

图2A是利用本发明的一个实施方式的充气轮胎的制造方法得到的底环和树脂包覆带束的概略剖视图。图2B是利用本发明的一个实施方式的充气轮胎的制造方法得到的底环的示意性的侧视图。

在本实施方式的充气轮胎的制造方法中，通过绕轮胎轴线卷绕带状构件6c，从而将底环6形成为预定的形状(底环形成工序)。

在图2A所示的例子中，底环6的截面是大致三角形形状，更具体地讲，在该截面中，带状构件6c在轮胎宽度方向上排列4列，从轮胎宽度方向外侧的列开始依次在轮胎径向上层叠一层、两层、三层和四层。这样的卷绕能够通过例如将带状构件6c从轮胎宽度方向最内侧的轮胎径向内侧开始在轮胎径向上卷绕四层的量，接着从自轮胎宽度方向内侧起第2列的轮胎径向内侧开始在轮胎径向上卷绕三层的量，接着从自轮胎宽度方向内侧起第3列的轮胎径向内侧开始在轮胎径向上卷绕两层的量，接着从轮胎宽度方向最外侧的轮胎径向内侧开始在轮胎径向上卷绕一层的量而形成。另一方面，在本发明中，在底环形成工序中，带状构件6c的卷绕顺序并没有特别限定。

另外，在形成了底环6之后，通过将该底环6作为基础地以螺旋状卷绕而形成树脂包覆带束4，从而能够更容易地形成该树脂包覆带束4。

如图2B所示，在将卷绕起始端设为E1并将卷绕结束端设为E2时，从位于最靠卷绕结束端E2侧的位置的整周位置(在该例子中是点F1～F3中的点F3)到卷绕结束端(在该例子中是点E2)的带状构件6c的长度(重叠长度L)没有特别限定，但能够设为例如从点F2到点F3的整周距离的1/100～2/3。其原因在于，通过设为整周距离的1/100以上，从而能够增大在相邻的带状构件6c之间树脂材料彼此接触的面积，提高例如粘接力、熔接力，另一方面，通过设为整周距离的2/3以下，从而能够使底环6轻量化。

以下说明本实施方式的充气轮胎的制造方法的作用效果。另外，为了说明而使用的图3A是利用比较例的充气轮胎的制造方法得到的底环和树脂包覆带束的概略剖视图。图3B是利用比较例的充气轮胎的制造方法得到的底环的示意性的侧视图。

在图3A所示的例子中，使用适合某个轮胎种类、轮胎尺寸的截面为三角形形状的底环6。在图3B所示的例子中，该底环6是注射成形为环状而成的。但是，存在若针对每个轮胎种类、轮胎尺寸准备多品种的底环6则生产率较低这样的问题。

针对于此，在本实施方式的充气轮胎的制造方法中，通过将(例如标准化的)带状构件6c绕轮胎轴线卷绕，来形成截面为大致三角形形状的底环6。因此，根据(例如标准化的)带状构件6c的卷绕方式，即通过适当地选择例如带状构件6c的轮胎宽度方向的列数和/或层数、带状构件6c的截面的大小等，从而每次都能够形成与轮胎种类、轮胎尺寸相应的形状、大小的底环6，因此与例如准备多品种的预先通过注射成形而成形的底环6的情况相比，生产率较高。

另外，在图2A所示的例子中，底环6的截面为大致三角形形状(具体地讲，如上所述，带状构件6c在该截面中在轮胎宽度方向上排列4列，从轮胎宽度方向最内侧的列开始依次形成有四层、三层、两层和一层)，与图3A所例示的注射成型的情况下的截面为三角形形状的底环的形状近似。这样，根据带状构件6c的卷绕的列数、层数及带状构件6c的截面的大小等，能够将底环6的形状、大小调整为各种各样的形状、大小。

另外，在本实施方式中，由于所形成的底环6以与树脂包覆带束4的轮胎宽度方向外侧端4c接触的方式配置于树脂包覆带束4的轮胎径向内侧，因此能够缓和树脂包覆带束4与橡胶的刚度阶差。

如上所述，采用本发明的充气轮胎的制造方法，能够以较高的生产率获得抑制在树脂包覆带束4的端部发生故障的充气轮胎。

在本发明中优选的是，底环6由树脂制成。其原因在于，由于树脂相比于重量而言刚度较高，因此能够在谋求成为充气轮胎的构件的底环6的轻量化的同时，进一步发挥缓和树脂包覆带束4与橡胶的刚度阶差的效果。另外，在本发明中，底环6在通过卷绕带状构件6c而形成的情况下，通过使用树脂作为材料，在通过熔接(例如热板熔接等)、粘接等而将带状构件6c彼此接合的同时进行卷绕，从而能够提高底环形成工序中的作业性。这样，通过使用树脂作为底环6的材料，从而能够以更高的生产率获得抑制在树脂包覆带束4的端部发生故障的充气轮胎，此外还有利于底环6的轻量化。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明完全不被上述的实施方式限定。例如，在图2A所示的例子中，底环6的截面为大致三角形形状(具体地讲，如上所述，带状构件6c在该截面中在轮胎宽度方向上排列4列，从轮胎宽度方向最内侧的列开始依次形成有四层、三层、两层和一层)，但此外也能够形成为各种各样的形状。也能够设为带状构件6c在该截面中在轮胎宽度方向上排列3列且在所有的列中具有三层这样的截面为大致矩形形状的底环6。或者，底环6也能够设为带状构件6c在该截面中在轮胎宽度方向上排列4列且从轮胎宽度方向最外侧的列开始依次形成有四层、三层、两层和一层这样的截面为大致三角形形状的底环6。此外，带状构件6c也能够设为由金属、有机纤维等制成的放入有线材的构件。

附图标记说明

1、充气轮胎；2、胎圈部；2a、胎圈芯；3、胎体；4、树脂包覆带束；4a、包覆树脂；4b、线材；4c、树脂包覆带束的轮胎宽度方向外侧端；5、胎面；6、底环；6a、底环的轮胎宽度方向内侧端；6b、底环的轮胎宽度方向外侧端；6c、带状构件；CL、轮胎赤道面。

Claims (2)

1.一种充气轮胎的制造方法，其用于制造包括树脂包覆带束的充气轮胎，该树脂包覆带束由被包覆树脂包覆的线材构成，其特征在于，

所述充气轮胎在所述树脂包覆带束的轮胎径向内侧具备与所述树脂包覆带束的轮胎宽度方向外侧端接触的底环，

所述制造方法包含底环形成工序，在该底环形成工序中，通过绕轮胎轴线卷绕带状构件来形成所述底环。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，

所述底环由树脂制成。

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