CN110770014A - 胎圈芯的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的胎圈芯的制造方法包含：环状体形成工序，在该环状体形成工序中，将利用包覆树脂包覆1根以上的胎圈丝而成的带构件卷绕而形成环状体；以及树脂包覆工序，在该树脂包覆工序中，利用树脂包覆在所述环状体形成工序中形成的所述环状体。

Description

胎圈芯的制造方法
技术领域
本发明涉及一种胎圈芯的制造方法。
背景技术
以往，出于使充气轮胎的构件轻量化等目的，提出了由利用包覆树脂包覆的胎圈丝构成的胎圈芯(例如，参照专利文献1)。在这样的胎圈芯中，为了减少该胎圈丝的卷绕周数而提高生产率，也提出了一种将利用热塑性树脂等包覆树脂包覆1根以上的胎圈丝而成的带构件仅在层方向上卷绕并层叠而成的环状构件。在该胎圈芯中，相邻的层的包覆树脂彼此能够通过例如熔接、粘接而接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-207157号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述的技术中，特别是在设为层叠的环状构件的情况下，在对轮胎作用较大的横向力等力时，相邻的层的包覆树脂的分界面有可能剥离。因此，存在提高将利用包覆树脂包覆的带构件在层方向上卷绕并层叠而成的胎圈芯的耐久性的余地。
因此，本发明的目的在于提供一种能够获得耐久性较高的胎圈芯的胎圈芯的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的主要结构如下。
本发明的胎圈芯的制造方法的特征在于，
该胎圈芯的制造方法包含：
环状体形成工序，在该环状体形成工序中，将利用包覆树脂包覆1根以上的胎圈丝而成的带构件卷绕而形成环状体；以及
树脂包覆工序，在该树脂包覆工序中，利用树脂包覆在所述环状体形成工序中形成的所述环状体。
发明的效果
根据本发明的胎圈芯的制造方法，能够获得耐久性较高的胎圈芯。
附图说明
图1是表示利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法中的环状体形成工序形成的环状体的一例的轴向剖视图。
图2是表示利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法中的环状体形成工序形成的环状体的一例的概略侧视图。
图3是表示本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法中的注射工序所使用的注塑成形机的一例的概略剖视图。
图4是利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轴向概略剖视图。
图5是表示在利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轮胎径向外侧配置有胎圈填胶的构造的一例的概略剖视图。
图6是表示在利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轮胎径向外侧配置有胎圈填胶的构造的另一例的概略剖视图。
图7是表示在胎圈部具有利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的充气轮胎的一例的轮胎宽度方向半部的轮胎宽度方向剖视图。
图8是利用本发明的另一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轴向概略剖视图。
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实施方式的胎圈芯的制造方法中的环状体形成工序形成的环状体的一例的轴向剖视图。在本实施方式中，将利用包覆树脂3包覆1根以上的胎圈丝2而成的带构件4卷绕而形成环状体1(环状体形成工序)。图1所示的环状体1通过将利用包覆树脂3包覆1根以上(在图示例中为4根)的胎圈丝2而成的带构件4卷绕而成，在该截面中大致长方形的带构件4层叠3层。在本例中，沿着环状体1的轴向排列的胎圈丝2为4根，但本发明不特别限定于该情况，胎圈丝2的根数为1根以上即可。
胎圈丝2能够使用任意的已知的材料，例如能够使用钢丝帘线。钢丝帘线例如能够设为由钢的单线或捻线构成。另外，胎圈丝2也能够使用有机纤维、碳纤维等。
另外，包覆树脂3例如能够使用热塑性弹性体、热塑性树脂，另外，也能够使用通过热、电子射线而产生交联的树脂、通过热重排而固化的树脂。作为热塑性弹性体，能够举出聚烯烃系热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、聚酰胺系热塑性弹性体(TPA)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)、聚酯系热塑性弹性体(TPC)、动态交联型热塑性弹性体(TPV)等。另外，作为热塑性树脂，能够举出聚氨酯树脂、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，例如能够使用ISO75-2或ASTMD648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JISK7113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。包覆胎圈丝2的包覆树脂3的拉伸弹性模量(JISK7113：1995所规定)优选为50MPa以上。另外，包覆丝2的包覆树脂3的拉伸弹性模量优选设为1000MPa以下。另外，在此所说的包覆树脂3不包含橡胶(在常温下体现橡胶弹性的有机高分子物质)。
在本实施方式中，通过将熔融状态的包覆树脂3包覆于胎圈丝2的外周侧，通过冷却而使熔融状态的包覆树脂3固化，从而形成带构件4。带构件4的截面形状(与胎圈丝2的延伸方向正交的截面的形状)在本实施方式中为大致长方形，但不限于该例，例如能够设为大致平行四边形等各种各样的形状。带构件4的截面形状例如能够使用挤压机成形为期望的形状。并且，环状体1能够通过卷绕并层叠带构件4而形成，层彼此的接合例如能够通过在利用热板熔接等使包覆树脂3熔融的同时卷绕带构件4，使熔融的包覆树脂3固化而进行。或者，也能够通过利用粘接剂等进行粘接而将层彼此接合。
图2是表示利用例如图1所示那样的本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法中的环状体形成工序形成的环状体的一例的概略侧视图。在图2中，为了简化图示，仅图示胎圈丝2(在图2中示出胎圈丝2的中心线)，对包覆树脂3省略图示。如图2所示，在观察该截面时，胎圈丝2从卷绕起始端E1呈螺旋状卷绕。F1、F2、F3是环绕位置，在本例中，卷绕终止端E2至少位于从点F3进一步延伸的位置。因而，在任意的径向位置观察时胎圈丝2在本例中层叠3层以上。胎圈丝的从位于最靠卷绕终止端E2侧的位置的环绕位置(在本例中为点F3)到卷绕终止端(在本例中为点E2)的长度(重叠长度)没有特别限定，但例如能够设为从点F2到点F3的环绕距离的1/200～199/200。其原因在于，通过设为该环绕距离的1/200以上，能够增大在径向(层方向)上相邻的胎圈丝2之间包覆树脂彼此接触的面积，例如提高粘接力、熔接力，还能够降低张力负担，另一方面，通过设为该环绕距离的199/200以下，能够使胎圈芯轻量化。基于同样的理由，重叠长度优选设为从点F2到点F3的环绕距离的1/100～2/3，更优选设为从点F2到点F3的环绕距离的1/50～1/3。
在本实施方式中，接着上述环状体形成工序，利用树脂包覆在上述环状体形成工序中形成的环状体(树脂包覆工序)。具体而言，将在上述环状体形成工序中形成的环状体配置于胎圈芯成形用注塑成形模具的模腔，将熔融的注射树脂向模腔注射(注射工序)。
图3是表示本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法中的注射工序所使用的注塑成形机的一例的概略剖视图。在本发明的一实施方式的注射工序中，能够使用已知的各种各样的注塑成形机，以下示出一例。如图3所示，该注塑成形机5包括注射部6和胎圈芯成形用注塑成形模具7。注射部6具有料斗8、马达9以及料筒10。在料筒10的顶端设有用于将注射树脂11(在图3中未示出)向胎圈芯成形用注塑成形模具7注射的孔10a。投入到料斗8的注射树脂11在由马达9驱动的螺杆(未图示)的旋转的作用下从料筒10的后部向前部(胎圈芯成形用注塑成形模具7的一侧)送入。其间，注射树脂11被设置于料筒10的周围的加热器(未图示)加热而熔融。然后，熔融的注射树脂11向料筒10的前部输送，向胎圈芯成形用注塑成形模具7注射。
如图3所示，该胎圈芯成形用注塑成形模具7由分割为两部分而成的第1模具7a和第2模具7b这两部分构成。第1模具7a具有浇口7a1以供熔融树脂11从注射部6送入，另外，内壁划定凹部。并且，第2模具7b也利用内壁划定凹部，由此，在第1模具7a与第2模具7b接触而胎圈芯成形用注塑成形模具7成为封闭状态(在图3中表示该封闭状态)时，在模具7中划定形成与两个凹部(合并而成的凹部)对应的形状的模腔7c。在图示例中，模腔7c的截面呈大致正方形。
第1模具7a和第2模具7b能够利用未图示的合模机构开闭。在本实施方式中，使胎圈芯成形用注塑成形模具7成为开放状态，将在上述环状体形成工序中形成的环状体1配置于第1模具7a与第2模具7b之间。然后，通过使胎圈芯成形用注塑成形模具7成为封闭状态，从而将环状体1配置于胎圈芯成形用注塑成形模具7的模腔7c。另外，优选的是，环状体1配置为：利用夹具等固定，在胎圈芯成形用注塑成形模具7成为封闭状态时，环状体1的整体位于模腔7c内(特别是模腔7c的中央)。
在本实施方式中，例如使用上述那样的注塑成形机5进行上述的注射工序。在本实施方式中，接着注射工序，通过冷却而使注射的注射树脂11固化(冷却工序)。冷却能够在温度被调节为比树脂熔点低的温度的模具7内进行冷却、固化。
图4是利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轴向概略剖视图。在上述冷却工序后，使胎圈芯成形用注塑成形模具7成为开放状态，将完成的胎圈芯12从胎圈芯成形用注塑成形模具7取出。在胎圈芯12中，环状体1成为该环状体1的周围(在图示例中为整周围)被固化的注射树脂11覆盖的结构。
根据本实施方式的胎圈芯的制造方法，层叠的环状体1在上述冷却工序中承受注射到其周围的注射树脂11的热收缩的力。由此，能够利用周围的注射树脂11紧固环状体1。并且，胎圈芯12成为利用固化的注射树脂11覆盖环状体1的周围(在本实施方式中为整周围)的结构。因此，周围的固化的注射树脂11能够保护环状体1免受轮胎的横向力等外力影响，此外，能够利用周围的固化的注射树脂11进行紧固而抑制环状体1的形状的变形。如上所述，根据本发明的胎圈芯的制造方法，能够获得耐久性较高的胎圈芯12。
图5是表示在利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轮胎径向外侧配置有胎圈填胶的构造的另一例的概略剖视图。如图5所示，能够在胎圈芯12的轮胎径向外侧配置胎圈填胶13。在图5所示的情况下，胎圈填胶13既可以利用树脂形成，也可以利用橡胶形成。
在利用树脂形成胎圈填胶13的情况下，该树脂既能够设为与注射树脂11相同的树脂，或者也能够设为与注射树脂11不同的树脂。另外，在利用树脂形成胎圈填胶13的情况下，胎圈填胶13的硬度既可以比注射树脂11的硬度大，也可以与注射树脂11的硬度相同，还可以比注射树脂11的硬度小。另外，在利用橡胶形成胎圈填胶13的情况下，通常而言，胎圈填胶13的硬度比注射树脂11的硬度小，但另一方面，也可以比注射树脂11的硬度大，还可以与注射树脂11的硬度相同。
图6是表示在利用本实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轮胎径向外侧配置有胎圈填胶的构造的一例的概略剖视图。在本例中，胎圈填胶13由径向内侧部分14和径向外侧部分15构成。在该情况下也是，胎圈填胶13既可以利用树脂形成，也可以利用橡胶形成。能够利用树脂形成径向内侧部分14和径向外侧部分15这两者，或者利用橡胶形成径向内侧部分14和径向外侧部分15这两者，或者也能够利用树脂形成一者，利用橡胶形成另一者。
对于胎圈芯12、胎圈填胶13的径向内侧部分14以及胎圈填胶13的径向外侧部分15的硬度而言，能够任意地设定其大小关系，但优选的是，使径向外侧部分15的硬度比径向内侧部分14的硬度小。其原因在于，能够缓和与胎侧部之间的刚度差。另外，在利用树脂形成径向内侧部分14和径向外侧部分15的情况下，能够通过熔接而将径向内侧部分14与径向外侧部分15粘接。在胎圈芯12和胎圈填胶13的径向内侧部分14均由树脂形成的情况下，能够通过例如熔接或利用粘接剂等的粘接而将它们接合。在胎圈芯12和胎圈填胶13的径向内侧部分14中的至少任一者为橡胶的情况下，能够通过例如利用粘接剂等的粘接而将它们接合。
图5、图6所示的构造能够应用于具有一对胎圈部的充气轮胎的该胎圈部。图7是表示在胎圈部具有利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的充气轮胎的一例的轮胎宽度方向半部的轮胎宽度方向剖视图。在图7中，仅示出以轮胎赤道面CL为分界的轮胎宽度方向半部，但未图示的另一半部也是同样的结构。作为一例，如图7所示，在一对胎圈部埋设利用本发明的一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯12，在呈环状跨设于该胎圈芯12的胎体16的轮胎径向外侧具有在图示例中由2层带束层构成的带束。
在本发明中，优选的是，如上述的实施方式那样，在注射工序中，配置为环状体1的整体位于模腔7c内，将注射树脂11向环状体1的整周围注射。其原因在于，能够进一步提高利用热收缩紧固环状体1的效果，获得耐久性更高的胎圈芯。另一方面，在本发明中，也能够是，在注射工序中，配置为环状体1的局部位于模腔7c内，将注射树脂11向环状体1的局部的周围注射。
在本发明中，从更简易地获得耐久性较高的胎圈芯12的观点来看，优选的是，注射树脂11是与包覆树脂3相同的树脂。其原因在于，易于将注射树脂11与包覆树脂3熔接或粘接。
在本发明中，从易于调整胎圈芯12的硬度的观点来看，优选的是，注射树脂11是与包覆树脂3不同的树脂。在此，通常而言，树脂的硬度比橡胶的硬度大。因此，为了缓和胎圈芯12与周围的橡胶的刚度差，优选的是，与橡胶直接相邻的注射树脂11的硬度比包覆树脂3的硬度小(接近橡胶的硬度)。另一方面，为了进一步获得热收缩的效果，优选的是，注射树脂11的硬度比包覆树脂3的硬度大。
或者，优选的是，注射树脂11使用与橡胶之间的粘接性较高的树脂。
图8是利用本发明的另一实施方式的胎圈芯的制造方法制造的胎圈芯的轴向概略剖视图。在该实施方式中，在树脂包覆工序中，通过三维层压而在利用环状体形成工序形成的环状体1依次堆积由树脂形成的第1膜18和第2膜19，利用第1膜18和第2膜覆盖环状体1的周围(在本例中为整周围)。另外，三维层压能够使用公知的方法。另外，第1膜18和第2膜19既可以分别是单层，也可以分别是多层。另外，第1膜18和第2膜19既可以使用相同的材料(相同的树脂)，也可以使用不同的材料(不同的树脂)。另外，在图8所示的实施方式中，堆积第1膜和第2膜这两个膜，但也可以堆积3个以上的膜。
在图8所示的实施方式中也是，通过膜加热后的冷却，环状体1承受第1膜18和第2膜19的热收缩的力，另外，利用第1膜18和第2膜19保护环状体1免受外力等影响。
因而，利用图8所示的实施方式的胎圈芯的制造方法，也能够获得耐久性较高的胎圈芯12。
以上，说明了本发明，但本发明完全不限定于上述的实施方式、实施例。例如，在图1、图4所示的例子中，环状体1在该截面中层叠3层，但也可以层叠例如4层以上。
附图标记说明
1、环状体；2、胎圈丝；3、包覆树脂；4、带构件；5、注塑成形机；6、注射部；7、胎圈芯成形用注塑成形模具；7a、第1模具；7a1、浇口；7b、第2模具；7c、模腔；8、料斗；9、马达；10、料筒；10a、孔；11、注射树脂；12、胎圈芯；13、胎圈填胶；14、径向内侧部分；15、径向外侧部分；16、胎体；17、带束；18、第1膜；19、第2膜；CL、轮胎赤道面。

Claims (5)

1.一种胎圈芯的制造方法，其特征在于，
该胎圈芯的制造方法包含：
环状体形成工序，在该环状体形成工序中，将利用包覆树脂包覆1根以上的胎圈丝而成的带构件卷绕而形成环状体；以及
树脂包覆工序，在该树脂包覆工序中，利用树脂包覆在所述环状体形成工序中形成的所述环状体。
2.根据权利要求1所述的胎圈芯的制造方法，其中，
所述树脂包覆工序包含注射工序，在该注射工序中，将在所述环状体形成工序中形成的所述环状体配置于胎圈芯成形用注塑成形模具的模腔，将熔融的注射树脂向所述模腔注射。
3.根据权利要求2所述的胎圈芯的制造方法，其中，
在所述注射工序中，
以所述环状体的整体位于所述模腔内的方式配置，将所述注射树脂向所述环状体的整周围注射。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的胎圈芯的制造方法，其中，
所述树脂是与所述包覆树脂相同的树脂。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的胎圈芯的制造方法，其中，
所述树脂是与所述包覆树脂不同的树脂。
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