CN111113969A - 胎圈部件制造方法、胎圈部件以及充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种胎圈部件，该胎圈部件可以抑制胎圈钢丝的卷绕起始端部或卷绕终止端部的冒出，并且胎圈芯和胎边芯之间的密合性呈优异。本发明的胎圈部件的制造方法具备：胎圈芯形成工序，在该工序中，将在金属丝的外周面被覆有上层橡胶的胎圈钢丝(6)从卷绕起始端部(R1)叠绕至卷绕终止端部(R2)为止，来形成圆环状的胎圈芯(5)；以及胎圈钢丝捆扎工序，在该工序中，在卷绕起始端部(R1)和卷绕终止端部(R2)的一个端部或两个端部缠绕带状橡胶(7)，带状橡胶(7)的胶粘性比上层橡胶的胶粘性高。

Description

胎圈部件制造方法、胎圈部件以及充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种胎圈部件制造方法、胎圈部件以及充气轮胎。

背景技术

在充气轮胎中使用了：叠绕胎圈钢丝而成的圆环状的胎圈芯，其中，所述胎圈钢丝是利用上层橡胶来对金属钢丝进行包覆而得到的。例如，在专利文献1中公开了一种如下所述形成的圆环状的胎圈芯，即，是将多根胎圈钢丝被并列设置而得到的股线(strand)进行叠绕，由此来形成胎圈芯；在专利文献2、3中记载了叠绕一根胎圈钢丝而形成的圆环状的胎圈芯。这种圆环状的胎圈芯虽然具有：胎圈钢丝的卷绕起始端部、和卷绕终止端部，但在制造包含有该胎圈芯的胎圈部件的过程中，卷绕起始端部和卷绕终止端部有时会向圆环状的胎圈芯的外径侧冒出。因此，已知有下述方法，即，如专利文献2、3那样，在卷绕起始端部和卷绕终止端部缠绕由聚酯等有机纤维形成的丝线或帘线，从而对胎圈钢丝进行捆扎，以便抑制冒出。

然而，为了加大对从卷绕起始端部和卷绕终止端部的冒出进行抑制的力，需要增加丝线或帘线的缠绕次数。并且，越增加缠绕次数，所缠绕的丝线和帘线也就越会使胎圈芯、以及与胎圈芯相接地被组装至轮胎的胎边芯割断，从而出现胎圈芯和胎边芯之间的密合性呈降低的倾向。

专利文献4虽然记载了将橡胶带卷绕至胎圈芯的装置，但它是关于将橡胶带从转鼓的外周面顺畅地剥离下来的技术，关于上述的胎圈芯和胎边芯的紧密接合性，对其解决手段并未给出启示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-254885号公报

专利文献2：日本特开2017-177487号公报

专利文献3：日本特开2016-088256号公报

专利文献4：日本特开2017-001243号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以抑制胎圈钢丝的卷绕起始端部或卷绕终止端部的冒出、并且胎圈芯和胎边芯之间的密合性呈优异的胎圈部件。

本发明中的胎圈部件制造方法包括：胎圈芯形成工序，在该工序中，将在金属丝的外周面被覆有上层橡胶的胎圈钢丝从卷绕起始端部叠绕至卷绕终止端部为止，来形成圆环状的胎圈芯；以及胎圈钢丝捆扎工序，在该工序中，至少在所述卷绕起始端部和所述卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部缠绕带状橡胶，

使所述带状橡胶的胶粘性比所述上层橡胶的胶粘性高。

通过该构成，可得到以下的效果。

通过缠绕带状橡胶，可以抑制胎圈钢丝的卷绕起始端部或卷绕终止端部的冒出。并且，带状橡胶的胶粘性比上层橡胶的胶粘性高，因此，当在胎圈芯缠绕该带状橡胶时，胎圈芯和胎边芯之间的密合性得以提高。

在所述胎圈钢丝捆扎工序中所卷绕的所述带状橡胶沿着所述胎圈芯周向的长度可以为10mm以上50mm以下。

本发明中的胎圈部件具备圆环状的胎圈芯，所述圆环状的胎圈芯是将在金属丝的外周面被覆有上层橡胶的胎圈钢丝从卷绕起始端部叠绕至卷绕终止端部为止而得到的，在所述卷绕起始端部和所述卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部缠绕有带状橡胶，所述带状橡胶的胶粘性比所述上层橡胶的胶粘性高。另外，本发明的充气轮胎包括这种胎圈部件。

附图说明

图1是表示充气轮胎的一例的轮胎子午线半截面图。

图2是表示第一实施方式中的胎圈芯的一部分的侧视图。

图3是沿着图2中的A-A方向的截面图。

图4是表示第二实施方式中的胎圈芯的一部分的侧视图。

图5是第三实施方式中的包括卷绕起始端部的胎圈芯的截面图。

图6是表示第三实施方式中的对卷绕起始端部和卷绕终止端部进行加热的调温器具的立体图。

附图标记说明：

1…胎圈部 2…侧壁部

3…胎面部 4…胎边芯

5…胎圈芯 6…胎圈钢丝

6a…金属丝 6b…上层橡胶

7、8、71、72…带状橡胶 10…调温器具

11…模具 12…盖

13…配管

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1中，以轮胎子午线半截面来表示出硫化成型后的充气轮胎的一例。充气轮胎T具备：一对胎圈部1、从各个该胎圈部1向轮胎径向外侧延伸的胎侧部2、以及与各个该胎侧部2的轮胎径向外侧端相连的胎面部3。在胎圈部1埋设有胎圈部件。胎圈部件包括：圆环状的胎圈芯5和由硬质橡胶构成的胎边芯4。胎边芯4配置成与胎圈芯5的轮胎径向外侧相接。

[第一实施方式]

图2中示出了第一实施方式中的胎圈芯5的一部分(包括胎圈钢丝卷绕起始端部以及卷绕终止端部的部分)。图3是沿着图2的A-A方向的截面图。胎圈芯5是叠绕胎圈钢丝6而形成的。所叠绕的胎圈钢丝6的段数以及列数、和被叠绕而成的胎圈芯5的整体的截面形状都不限于本实施方式。胎圈钢丝6的一个端部为卷绕起始端部R1(阴影区域)，另一端部为卷绕终止端部R2(阴影区域)。在胎圈芯5的包括卷绕起始端部R1的区域，缠绕有：薄且长的带状的带状橡胶7，由此对胎圈钢丝6进行捆扎，可以抑制胎圈钢丝6的卷绕起始端部R1的冒出。在胎圈芯5的包括卷绕终止端部R2的区域也缠绕有带状橡胶7，同样地可以抑制胎圈钢丝6的卷绕起始端部R2的冒出。由此，不需要像以往那样缠绕聚酯等有机纤维制的丝线和帘线。当然，为了使捆扎牢固，也可以以不会使胎圈芯5以及胎边芯4完全割断的那种程度，来缠绕丝线和帘线，然后再缠绕带状橡胶7。

另外，如上所述，当缠绕聚酯等有机纤维制的丝线和帘线时，会使胎圈芯5、以及与胎圈芯5相接地被组装至轮胎的胎边芯4割断，从而出现胎圈芯5和胎边芯4的密合性呈降低的倾向。其原因在于：有机纤维制的丝线或帘线的胶粘性比上层橡胶6b的胶粘性小。胶粘性是指：粘合力亦即剥离所需要的力，当该胶粘性大时密合性则优异。本发明的情况下，带状橡胶7的胶粘性高于上层橡胶6b的胶粘性。因此，与缠绕了有机纤维制的丝线或帘线的胎圈芯、或者没有进行任何缠绕的胎圈芯相比，缠绕了带状橡胶7的胎圈芯5与胎边芯4之间的密合性呈现更加优异。

对胎圈部件的制造方法进行说明。首先，在钢丝等金属丝6a的外周面被覆未硫化的上层橡胶6b，来制造胎圈钢丝6。例如，使金属丝6a依次通过能够吐出上层橡胶6b的橡胶挤压机的管头附近，从而可以在金属丝6a的外周面来被覆上层橡胶6b。上层橡胶6b的厚度例如可以为：0.1mm～0.3mm，例如，可以通过调节橡胶挤压机的管头的口径，来控制厚度。

接着，作为胎圈芯形成工序，从卷绕起始端部R1到卷绕终止端部R2为止，将胎圈钢丝6叠绕成圆环状，来形成胎圈芯5。以至少超过一周的方式来卷绕胎圈钢丝6，以便能够在在胎圈钢丝6产生出叠绕的部分。

然后，作为胎圈钢丝捆扎工序，以分别将卷绕起始端部R1以及卷绕终止端部R2进行包覆的方式，来缠绕：薄且长的带状的带状橡胶7。另外，也可以仅在卷绕起始端部R1和卷绕终止端部R2中的任一端来缠绕带状橡胶7。在图2中，将在卷绕起始端部R1所缠绕的带状橡胶7记为“带状橡胶71”，将在卷绕终止端部R2所缠绕的带状橡胶7记为“带状橡胶72”，将它们区别表示。

在第一实施方式中，以卷绕起始端部R1(标注了阴影的区域)的前端R1e为起点，朝向卷绕胎圈钢丝6的方向(图2中B方向)呈螺旋状地缠绕多次带状橡胶71。另外，以卷绕终止端部R2的末端R2e为起点，朝向与卷绕胎圈钢丝6的方向相反的方向(图2中C方向)，呈螺旋状地缠绕多次带状橡胶72。一旦进行这样的缠绕，就不会产生出：卷绕起始端部R1的前端R1e以及卷绕终止端部R2的末端R2e的卷绕剩余。

缠绕带状橡胶7时，也可以不是呈螺旋状地进行缠绕的方法，而是以下的方法，即：在与卷绕胎圈钢丝6的方向呈直角的方向进行缠绕，并且在移动到卷绕胎圈钢丝6的方向的位置重新缠绕带状橡胶7。另外，带状橡胶7既可以将一部分一边在胎圈芯5的周向上重叠一边进行缠绕，也可以以极力排除周向上的带状橡胶7的重叠的方式进行缠绕。当一边重叠带状橡胶7一边进行缠绕时，带状橡胶7的厚度就会增加，带状橡胶7的强度也就得以提高，从而加大了胎圈钢丝6的冒出抑制效果。另一方面，一边重叠带状橡胶7一边进行缠绕的部分、和未缠绕带状橡胶7的部分之间的重量平衡容易出现恶化。

为了提高带状橡胶7的胶粘性，在橡胶原料中添加了粘合赋予剂而进行混炼。粘合赋予剂可以举出：酚醛树脂、烷基酚醛树脂等合成树脂系粘合赋予剂、以及香豆酮·茚系树脂、松香衍生物等天然树脂系粘合赋予剂等等。粘合赋予剂的种类以及添加量按照能够得到所期望的粘合力的方式进行设定。带状橡胶7中所使用的橡胶的粘合力(N)可以具有：上层橡胶6b的粘合力(N)的1.5倍以上。作为粘合力(N)的测定方法，有以下方法：使用株式会社东洋精机制作所制造的粘合力测定装置(产品名“TACK TESTERII”)，例如，在压接负荷100g以及压接时间10秒的条件下，使由被测定橡胶构成的试验片(以JIS T9233为基准)压接于金属平板，对于在速度30mm/min的条件下从该金属平板上剥离下来所需要的力进行测定。通过这种测定方法，能够找出：粘合赋予剂的种类以及添加量、与粘合力的测定值之间的关系，从而计算出：为了使得使用在带状橡胶7中的橡胶的粘合力(N)具有上层橡胶6b的粘合力(N)的1.5倍以上情形下的粘合赋予剂的种类以及添加量。并且，可以基于算出结果，来添加粘合赋予剂，来制造带状橡胶7。

带状橡胶71的缠绕长度(沿着圆环状的胎圈芯最外侧中的胎圈芯周向的、带状橡胶71的长度)L1可以为10mm至50mm。当带状橡胶71的缠绕长度变长时，胎圈芯5的重量难以保持平衡。当带状橡胶71的缠绕长度变短时，胎圈钢丝6的卷绕起始端部R1的冒出抑制效果就会小，从而胎圈芯5相对于胎边芯4的密合性的提高效果也就变小。L1为上述数值范围时，确保了重量平衡，并且充分提高了：卷绕起始端部R1的冒出抑制效果、以及胎圈芯5相对于胎边芯4的密合性。另外，与之同样地，关于带状橡胶72的缠绕长度(沿着圆环状的胎圈芯最外侧中的胎圈芯周向的、带状橡胶72的长度)L2，也可以为10mm至50mm。

在胎圈钢丝捆扎工序之后，作为胎边芯形成工序，在胎圈芯5的轮胎径向外侧安装胎边芯4。具体而言，例如，使用橡胶挤压机以规定的截面形状挤压未硫化橡胶，以规定的长度，对该橡胶挤压品进行切断，并将端部彼此接合，成型为环状，并且粘接于胎圈芯5的外周。

形成：在胎圈部1埋设了包括上述胎圈芯5和胎边芯4在内的胎圈部件的生胎(胎坯)，进行硫化成型，来制造充气轮胎。在充气轮胎中，在胎圈钢丝卷绕起始端部和卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部包含特别多的粘合赋予剂成分，这就证明了：在其制造时使用了具有比上层橡胶的胶粘性还高的胶粘性的带状橡胶。

<第二实施方式>

关于第二实施方式，以下所说明的构成之外是与第一实施方式同样的构成，因此，省略共通点而主要对不同点进行说明。对与第一实施方式中所说明的部件相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。另外，关于所说明的多个变形例，能够在没有特别限制的情况下组合使用。这在第三以及第四实施方式中也是同样的。

参照图4对第二实施方式进行说明。在该实施方式中，按照卷绕起始端部R3的一部分和卷绕终止端部R4的一部分在胎圈芯周向上互相重叠的那种程度，使卷绕起始端部R3和卷绕终止端部R4相接近。因此，卷绕起始端部R3以及卷绕终止端部R4被一个带状橡胶8所缠绕。胎圈芯整体所缠绕的带状橡胶8较短即可，因此，容易确保重量平衡。

另外，如在图4中所看到的那样，可以缠绕带状橡胶8，以使带状橡胶8包覆卷绕起始端部R3的前端R3e和卷绕终止端部R4的前端R4e。一旦进行这样的缠绕，就能提高卷绕起始端部R3和卷绕终止端部R4的冒出抑制效果。

<第三实施方式>

参照图5以及图6对第三实施方式进行说明。在该实施方式中，在胎圈钢丝捆扎工序之后，对圆环状的胎圈芯5中的、包括胎圈钢丝6的卷绕起始端部和卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部在内的区域进行加热，使邻接的金属丝6a的上层橡胶6b彼此相互融合粘结。图5表示实施了这种加热工序的胎圈芯5的截面图。加热工序优选在胎边芯形成工序之前进行。当使所邻接的金属丝6a的上层橡胶6b彼此相互融合粘结时，金属丝6a就会容易被固定化，从而可以进一步抑制：胎圈钢丝6的卷绕起始端部或卷绕终止端部向圆环状的胎圈芯5的外径侧冒出的问题。

加热温度优选为上层橡胶6b充分进行融合粘结的60℃以上、且不会产生被称之为喷霜的改性现象的90℃以下。优选上层橡胶6b在加热后也为未进行硫化的状态。上层橡胶6b未被硫化的状态并不限于：硫化反应完全不进行的状态，也包括所谓的半硫化状态、或者与由JISK6200所定义的硫化不足(未达到最佳硫化的硫化状态)相当的状态。

参照图6，说明：对包括胎圈钢丝6的卷绕起始端部和卷绕终止端部的一个端部或两个端部在内的区域进行加热的方法的一例。图6公开了用于对卷绕起始端部或卷绕终止端部进行加热的调温器具10。调温器具10具有：模具11，其具备安装包括卷绕起始端部或卷绕终止端部在内的胎圈芯5的沟槽14；和盖12，其在将胎圈芯5安装至沟槽14之后被嵌入于沟槽14。沟槽14的中央与胎圈芯5的圆环形状相对应地进行平滑凹陷。在模具11设置有配管13，热介质通过配管13内，从而对模具11进行温度调节。也可以在盖12上来设置供热介质流通的配管。在胎圈芯5的径向截面，使调温器具10包围胎圈芯5截面的外周一半以上，从而能够进行胎圈芯5截面的外周整体的加热。

当包括胎圈钢丝6的卷绕起始端部或卷绕终止端部在内的区域被加热时，所邻接的金属丝6a的上层橡胶6b彼此相互融合粘结。当上层橡胶6b融合粘结时，可以得到：抑制卷绕起始端部向圆环状的胎圈芯5的外径侧冒出的效果。在对上层橡胶6b进行加热之后，缠绕胶粘性高的带状橡胶。由此，不仅可提高抑制卷绕起始端部向圆环状的胎圈芯5的外径侧冒出的效果，还可以通过存在有带状橡胶，而提高胎圈芯5和胎边芯4之间的密合性。包括卷绕终止端部的区域也可以同样地进行加热。

另外，也可以对胎圈芯5中的卷绕起始端部和卷绕终止端部以外的区域进行加热，也可以对胎圈芯5的整周进行加热。可以在加热后的部分缠绕胶粘性高的带状橡胶。另外，上述加热方法为一例，也可以直接将热介质喷涂至胎圈芯5，来进行加热，或赋予热辐射。

<第四实施方式>

在上述实施方式的情况下，对于胎圈芯5中的没有缠绕带状橡胶7、8的部分而言，其上层橡胶6b与胎边芯4相接，但为了提高胎圈钢丝6彼此的捆扎性，也可以在没有缠绕带状橡胶7、8的部分来缠绕与胶粘性高的带状橡胶7、8不同的包装材。

本发明不受上述实施方式的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良变更。

Claims (10)

1.一种胎圈部件制造方法，其特征在于，

所述胎圈部件制造方法具备：

胎圈芯形成工序，在该工序中，将在金属丝的外周面被覆有上层橡胶的胎圈钢丝从卷绕起始端部叠绕至卷绕终止端部为止，来形成圆环状的胎圈芯；以及

胎圈钢丝捆扎工序，在该工序中，在所述卷绕起始端部和所述卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部缠绕带状橡胶，

所述带状橡胶的胶粘性比所述上层橡胶的胶粘性高。

2.根据权利要求1所述的胎圈部件制造方法，其特征在于，

在所述胎圈钢丝捆扎工序中所卷绕的所述带状橡胶沿着所述胎圈芯周向的长度为：10mm以上50mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的胎圈部件制造方法，其特征在于，

在所述胎圈钢丝捆扎工序之后进一步具备加热工序，在所述加热工序中，对所述胎圈芯中的包括所述胎圈钢丝的所述卷绕起始端部和所述卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部在内的区域进行加热，使所邻接的所述金属丝的上层橡胶彼此相互融合粘结。

4.根据权利要求3所述的胎圈部件制造方法，其特征在于，

在所述加热工序中使用调温器具进行加热，所述调温器具包括：具有安装胎圈芯的沟槽的模具、以及嵌入于所述沟槽的盖。

5.根据权利要求3或4所述的胎圈部件制造方法，其特征在于，

所述加热工序中的加热温度为60℃以上且90℃以下。

6.一种胎圈部件，其具备圆环状的胎圈芯，所述圆环状的胎圈芯是将在金属丝的外周面包覆有上层橡胶的胎圈钢丝从卷绕起始端部叠绕至卷绕终止端部为止而得到的，其特征在于，

在所述卷绕起始端部和所述卷绕终止端部之中的一个端部或两个端部缠绕有带状橡胶，

所述带状橡胶的胶粘性比所述上层橡胶的胶粘性高。

7.根据权利要求6所述的，其特征在于，

所述带状橡胶沿所述胎圈芯周向的长度为10mm以上50mm以下。

8.根据权利要求6或7所述的胎圈部件，其特征在于，

所邻接的所述金属丝的上层橡胶彼此相互融合粘结。

9.根据权利要求6至8任一项所述的胎圈部件，其特征在于，

在没有缠绕所述带状橡胶的部分缠绕有：与所述带状橡胶不同的包装材。

10.一种充气轮胎，其特征在于，其包括权利要求6至9任意一项记载的所述胎圈部件。

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