CN1772465B - 充气轮胎的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种可将车辆的静电荷释放至路面的充气轮胎的制造方法。一种用于制造充气轮胎的充气轮胎制造方法,该充气轮胎中的胎面部分包括:导电的内导电部,其在轮辋装配时与轮辋导通;以及其环状盖部橡胶部分,其内周表面与所述内导电部接触且其外周表面与路面接触的。所述制造方法包括:盖部橡胶成形步骤,用于通过将带状未硫化橡胶条带28绕基本上为圆柱形的受缠绕体23的中心轴进行螺旋缠绕而形成圆柱形未硫化的盖部橡胶部分,其中盖部橡胶成形步骤包括一同时缠绕步骤,用以通过使用导引橡胶条带28A及28B的敷料机24A及24B而绕受缠绕体同时缠绕非导电性橡胶条带28A及导电橡胶条带28B。
Description
技术领域
本发明涉及充气轮胎的制造方法,该充气轮胎可将车辆的静电荷释放电至路面。
背景技术
近些年,将硅石掺入在充气轮胎的胎面橡胶中。硅石具有可降低轮胎的滚动阻力并改善湿地抓地性能的优点。但是,因为硅石的导电性差,这导致了轮胎电阻的增加。如果轮胎具有大的电阻,静电荷就会在车辆中积累,而易于产生诸如无线电噪音的干扰。
传统地,为了防止静电荷在车辆中积累,已公开的日本专利申请H9-71112提出了一种如图13(A)所示的胎面橡胶a1。该胎面橡胶a1包括由导电的富碳橡胶制成的基部橡胶部分b,以及由非导电性的富硅石橡胶制成且布置在基部橡胶部分b外侧的盖部橡胶层c。基部橡胶部分b包括位于盖部橡胶层c的内侧的基部b1,以及由基部b1沿轮胎径向向外突出的贯通端子b2,其穿过盖部橡胶层c并露出于接地面上。胎面橡胶a1可以将车辆的静电荷通过基部b1以及该橡胶层b的贯通端子b2由轮辋释放至路面。
近些年,已经提出了所谓条带缠绕型胎面橡胶。例如,在已公开的日本专利申请2000-94542中,包括条带缠绕型胎面橡胶a2的胎面通过围绕圆柱形受缠绕体d来螺旋缠绕带状未硫化橡胶条带g而制成,该带状未硫化橡胶条带g由挤压机持续供应,如图13(B)所示。相较于图13(A)中所示的一体挤压型,在此胎面橡胶a2中,不会产生用于连接胎面橡胶两端的接合部。此外,还具有运送到仓库中的橡胶挤出半成品减少、进而节省工厂的空间的优点。但是,因为胎面橡胶a2的橡胶条带g连续缠绕,故很难设置导电的贯通端子。
发明内容
本发明的目的是提供一种充气轮胎的制造方法,其在应用条带缠绕方法时可高效地制造可将车辆的静电荷释放至路面的充气轮胎。
本发明提供了一种已公开的日本专利申请2000-94542的充气轮胎的制造方法,其中,该充气轮胎的胎面部包括:导电的内导电部,其在轮辋装配时与该轮辋导通;以及环状盖部橡胶部分,其内周表面与所述内导电部相接触且其外周表面与路面相接触,所述制造方法包括:
盖部橡胶成形步骤,用于通过将一带状未硫化橡胶条带绕基本上为圆柱形的受缠绕体的中心轴进行螺旋缠绕而形成圆柱形未硫化的盖部橡胶部分,其中
所述盖部橡胶成形步骤包括:绕所述受缠绕体仅缠绕所述非导电橡胶条带的步骤;一同时缠绕步骤,用于分别使用独立的第一敷料机及第二敷料机将非导电性橡胶条带及导电橡胶条带绕所述受缠绕体同时缠绕,以实现五次或更少次导电橡胶条带的缠绕;切割所述导电橡胶条带的步骤;进一步仅缠绕非导电橡胶条带的步骤;并且,
在所述同时缠绕步骤中,缠绕所述导电橡胶条带而由此形成导电路径,该导电路径由所述盖部橡胶部分的内周表面连续至其外周表面。
以此方式,可同时缠绕导电橡胶条带及非导电性橡胶条带。由此,相较于以一定时间延迟分开缠绕两种条带的方法来说,这可以提高生产率。因为通过相互独立的第一敷料机及第二敷料机来将各橡胶条带导引至受缠绕体的预定缠绕位置,可以独立且自由地控制每个橡胶条带的形状、缠绕位置及/或螺旋间距,而没有一个橡胶条带影响另一个橡胶条带的不利之处。
此外,可以将导电橡胶条带的使用比率降低至用于释放静电荷所需的最小量。这有助于制造如下胎面橡胶,即在确保其导电性的同时,其中非导电性的富硅石橡胶条带的优点-诸如出色的湿地抓地性能及低滚动阻力-得以充分表现。降低导电橡胶条带的使用比率即减少具有不同橡胶成份的导电橡胶条带与非导电性橡胶条带之间的连结界面。通常,在具有不同成份的两种橡胶之间的连结界面中,因为硫化后的附着变差,易于产生剥落等情况。如果该界面减小,就可改善胎面橡胶的耐久性。
缠绕导电橡胶条带而形成导电路径,该导电路径由所述盖部橡胶部分的内周表面连续至其外周表面。由此,不论磨损状态如何,积累在车辆中的静电荷都可通过导电橡胶条带由内导电部释放至路面。由此,根据本发明,易于以高生产率制造能够将车辆的静电荷释放至路面的充气轮胎,而不会降低条带缠绕方法的高生产率。
所述盖部橡胶成形步骤还包括:
停止缠绕非导电性橡胶条带的步骤,及用于在非导电性橡胶条带上叠置所述导电橡胶条带、并将该导电橡胶条带的至少一部分固定至受待缠绕体而使该部分与受缠绕体相接触的步骤,而且
在所述同时缠绕步骤中,所叠置的非导电性橡胶条带及导电橡胶条带可同时绕受缠绕体朝向另一侧缠绕。
所述盖部橡胶成形步骤还包括:用于在所述导电路径于所述同时缠绕步骤中形成之后停止非导电性橡胶条带及导电橡胶条带之缠绕的步骤,及用于切割导电橡胶条带并仅将非导电性橡胶条带绕受缠绕体朝向另一侧缠绕的步骤。
在所述同时缠绕步骤中,所述导电橡胶条带的螺旋间距可大于所述非导电性橡胶条带的螺旋间距。
附图说明
图1是根据本发明的方法制造的充气轮胎的截面图;
图2是充气轮胎的胎面部分的放大截面图;
图3示出的是胎面橡胶的成形设备的一个示例的立体图;
图4是所述成形设备的示意性侧视图;
图5是示出了橡胶条带的一个示例的立体图;
图6(A)及6(B)是用于说明盖部橡胶部分的成形步骤的示意性截面图;
图7是用于说明盖部橡胶部分的成形步骤的平面图;
图8是沿图7中的线A-A所取的截面图;
图9是用于说明同时缠绕步骤的示意性截面图;
图10是所缠绕的盖部橡胶部分的截面图;
图11是根据本发明的另一实施例的同时缠绕步骤的示意性截面图;
图12是原理性地示出了轮胎电阻的测量设备的示意性截面图;及
图13(A)及13(B)是用于说明背景技术的胎面橡胶的示意性截面图。
具体实施方式
下面将基于附图说明本发明的一个实施例。
图1是根据本发明的方法制造的充气轮胎1的截面图。充气轮胎1包括:环状胎体6,其经胎侧部分3由胎面部分2延伸至胎圈部分4的胎圈芯5;以及胎面加强帘线层7,其布置在胎体6的外部且位于胎面部分2的内侧。
胎体6例如包括一个径向结构的胎体帘布层6A。胎体帘布层6A例如包括在胎圈芯5及5之间延伸的环状主体部6a、以及一对折回部6b,所述折回部由主体部6a的两侧连续延伸并绕胎圈芯5由轮胎轴向内侧折回至外侧。由胎圈芯5径向向外延伸的胎圈三角胶芯8布置在胎体帘布层6A的主体部6a与折回部6b之间。
胎面加强帘线层7包括两个或更多个(此示例中为两个)带束帘布层7A及7B,其中金属帘线布置成相对于轮胎的周向成15至40度的一角度。如果需要,可以在轮胎的径向外侧上设置带层等。
胎体帘布层6A及带束帘布层7A及7B每个都包括帘线及形成于帘线顶部的顶覆橡胶(topping rubber)。该顶覆橡胶包括作为填充物的碳黑。由此,顶覆橡胶的体积特有(固有)电阻率的值小于1.0×108(Ω·cm),且该顶覆橡胶具有导电性。胎体6在其外侧设置有胎侧橡胶3G,该胎侧橡胶形成胎侧区域中的轮胎覆盖。紧固橡胶4G布置在胎圈区域内。紧固橡胶4G的轮胎径向外端连接至胎侧橡胶3G,且紧固橡胶4G的轮胎径向内端与轮辋J相接触。类似于已有的普通橡胶,这些橡胶3G及4G具有作为填充物的碳黑,并具有导电性,其中其体积特有电阻率的值小于1.0×108(Ω·cm)。
在本说明书中,为了测量橡胶的体积特有电阻率的值,使用了具有面积为15cm×15cm、厚度为2mm的橡胶样本。使用此样本,在施加500V电压、25℃的温度、50%的湿度的条件下,使用电阻测量装置(ADVANTESTER 8340A)对该值进行测量。
在本实施例的充气轮胎1中,胎面橡胶2G布置在胎面加强帘线层7的轮胎径向外侧上。本实施例的胎面橡胶2G包括两层,即基部橡胶部分9以及环形盖部橡胶部分10,该基部橡胶部分9叠置于胎面加强帘线层7的轮胎径向外侧上,该环形盖部橡胶部分10的内周表面10i与基部橡胶部分9接触且其外周表面10o与路面接触。
基部橡胶部分9由体积特有电阻率的值小于1.0×108(Ω·cm)的导电橡胶合成物制成。基部橡胶部分9的轮胎轴向上的相对两侧边缘连接至胎侧橡胶3G。由此,当轮胎装配至轮辋时,基部橡胶部分9形成内导电部12,其经由胎侧橡胶3G及紧固橡胶4G与轮辋J电导通。
盖部橡胶部分10包括由非导电性橡胶制成并构成盖部橡胶部分10之主体部分的非导电性部分10a、以及由导电橡胶制成的导电部分10b。在本实施例中,使用具有大量硅石的富硅石橡胶作为非导电性橡胶。采用此非导电性部分10a,可以改善湿地抓地性能,可以减小在干路面上的滚动阻力并可以获得极佳的行驶性能。
构成非导电性部分10a的橡胶聚合物没有限制,但该聚合物例如为天然橡胶(NR)、作为丁二烯聚合物的聚丁橡胶(BR)、所称乳液聚合的丁苯橡胶(E-SBR)、溶液聚合的丁苯橡胶(S-SBR)、作为异戊烯聚合物的合成聚异戊二烯橡胶(IR)、作为丁二烯及丙烯腈的共聚物的丁腈橡胶(NBR)、以及作为氯丁二烯聚合物的氯丁二烯橡胶(CR),且这些成份可以单独使用也可以结合使用。
要混合在橡胶聚合物中的硅石没有特别的限制,但此硅石的优选实施例是具有胶状特性的硅石,其中氮吸附比表面(BET)在150至250m2/g的范围内,而邻苯二甲酸二丁酯的吸附量(DBP)是180ml/100g或更多。此种硅石在橡胶的加强效果及橡胶的可加工性方面是优选的。作为硅烷偶联剂,双(三乙氧基硅丙基)四硫化物及α-巯丙基三甲氧基硅烷是优选的。
相对于橡胶聚合物的重量为100份来讲,要混合的硅石的量优选的是30份重量或更多,更优选的是40份重量或更多。上限优选的是100份重量或更少,更优选的是80份重量或更少,再优选的是60份的重量或更少。采用这样的量,可以以高水平同时满足低滚动阻力及湿地抓地性能。
除了硅石之外,还可以将碳黑作为辅助成份混合入非导电性部分10a的橡胶中。碳黑有助于适当地控制橡胶的特性,例如,橡胶弹性、橡胶硬度等。在此情况下,优选的是,要混合的碳黑的量小于要混合的硅石的量,且相对于橡胶聚合物的重量为100份来讲,优选的范围是15份重量或更少,且更优选的是10份重量或更少。如果要混合的碳黑的量超过15份重量,硅石带来的低滚动阻力就会劣化,且有橡胶变得过硬的趋势,这是所不希望的。
作为导电部10b,可以使用其中混合了大量碳黑的橡胶组分。在本实施例中,导电部10b在轮胎的子午线截面中斜向倾斜,其轮胎径向上的外边缘朝向外周表面10o延伸,而其轮胎径向上的内边缘朝向内周表面10i延伸。导电部10b形成导电路径13,该导电路径由盖部橡胶部分10的内周表面10i连续至外周表面10o。由此,导电部10b使内导电部12(基部橡胶部分9)与路面相互电导通,且可将车辆中积累的静电荷释放至地面。
下面,将描述充气轮胎1的制造方法。
图3示出了用于实现本发明的制造方法的成形设备21。该成形设备21包括基体22、由基体22可旋转地支撑的圆柱形造型成形器23、以及在造型成形器23的预定缠绕位置导引橡胶带条28的敷料机24。
基体22中设置有马达(未示出)及用于将马达的转矩传输至造型成形器23的动力传输设备(未示出)。马达的转矩输出至可旋转地支撑于基体22侧部的转轴27。
造型成形器23包括多个沿轮胎周向布置的区段23A,以及设置在区段23A内侧用于在轮胎径向上向内、向外移动区段23A的直径增加的机构(其细节未示出)26。各区段23A的表面沿轮胎周向连续布置在通过直径增加的机构26向轮胎径向外部运动的位置处。如图4所示,由此,形成了一个圆柱形成形表面U,一条橡胶条带28(将在下面描述)绕该表面缠绕。当需要生产预先具有曲率的橡胶材料时,将成形表面U加工成曲面。
如果将每一区段23A以交错的构型向轮胎径向内部运动,则成形表面U的直径可以减少。这有助于将缠绕在成形表面U的橡胶部件移离造型成形器23。直径增加的机构26固定至转轴27。由此,造型成形器23可以预定方向及预定速度与转轴27一同旋转。通过一个控制器(未示出),可增加或减小区段23A的直径并适当地调整造型成形器23的旋转速度。
敷料机24例如包括输送机。敷料机24的传输表面可以将带状未硫化橡胶条带28导引并持续供应至造型成形器23的成形表面U中的预定缠绕位置。可以在敷料机24的上游设置连续挤压橡胶条带28的挤压机或压延机以及可临时控制橡胶条带的供应速度等的悬挂机(festoon)(未示出)。敷料机24由三维移动设备(未示出)支撑,且敷料机24可至少在造型成形器23的轴向方向往复运动。
敷料机24包括第一敷料机24A和相对于造型成形器23来说在周向上偏置于适当位置的第二敷料机24B。第一敷料机24A可以连续供应硫化后显示出非导电性的非导电性橡胶条带28A至缠绕位置。第二敷料机24B可以连续供应在硫化后显示出导电性的导电橡胶条带28B至缠绕位置。即,使用独立的敷料机向造型成形器23供应非导电性橡胶条带28A及导电橡胶条带28B。
如图4所示,第一敷料机24A及第二敷料机24B在周向上的位置偏置。这样,即使当第一敷料机24A及第二敷料机24B位于与造型成形器23相同的轴向位置上,第一敷料机24A及第二敷料机24B也不会相互干扰,而可分别导引橡胶条带28A及28B。由此,缠绕非导电性橡胶条带28A的缠绕位置28Ac以及缠绕导电橡胶条带28B的缠绕位置28Bc在周向彼此间偏离一个角度α。
角度α没有特殊限制,但如果角度过宽,第一敷料机24A及第二敷料机24B之间的缝隙就会增大,进而增大设备空间。如果角度过窄,当非导电性橡胶条带28A以及导电橡胶条带28B在周向上的重叠位置相互通过时,因相互干扰而易于产生不便。由此,角度α优选的是10至40度。如图4所示,优选的是,每个敷料机24A及24B都包括导引橡胶条带28的部分,使得该部分在侧视时的成形表面U的切线方向上延伸。因为可以尽可能的减小过多的作用在橡胶条带28上的外力,这是优选的。
例如,如图5所示,每个橡胶条带28A及28B都形成为具有矩形截面的带状,其中橡胶条带的宽度w大于其厚度t。橡胶条带的宽度w及厚度t没有特别限制,但宽度在15至30mm的范围内而厚度在0.5至1.5mm的范围内是优选的。当橡胶条带的宽度w小于15mm或厚度t小于0.5mm时,橡胶条带28的缠绕次数增加,进而降低生产率。另一方面,当宽度w超过30mm或厚度t超过1.5mm时,很难形成精细的截面形状。在本实施例中,橡胶条带28A及28B具有相同的截面形状。
图6至图8示出了依时序用于形成盖部橡胶部分10的盖部橡胶成形步骤。在图6(A)中,胎面加强帘线层7及基部橡胶部分9预先布置在造型成形器23的成形表面U上。本实施例的成形表面U设置有与胎面加强帘线层7的厚度相同的凹入部Ua。凹入部Ua消减了胎面加强帘线层7的厚度。布置在凹入部Ua的外侧的基部橡胶部分9的缠绕表面基本上是一个平坦的外周表面。这有助于改善基部橡胶部分9的加工精度。
本实施例的基部橡胶部分9通过使用第二敷料机24B将导电橡胶条带28B由轴向上的一侧S1螺旋缠绕至另一侧S2而形成。更具体的,使用辊25等将导电橡胶条带28B的缠绕开始端28Bs固定至成形表面U(如图3及4所示)。接下来,在旋转造型成形器23同时沿轮胎旋转轴的方向X移动第二敷料机24B。这样,导电橡胶条带28B绕成形表面U螺旋缠绕,并且形制成了形成内导电部12的基部橡胶部分9。如果缠绕操作结束,则切断导电橡胶条带28B,其缠绕结束端28Be叠置并固定至另一导电橡胶条带28B。
当造型成形器23以匀速旋转时,控制第二敷料机24B轴向上的移动速度。这样,可以改变用于缠绕导电橡胶条带28的螺旋间距。例如,螺旋间距通过降低第二敷料机24B的移动速度而减小。如果相邻导电橡胶条带28B与28B的叠置宽度增加,则可增加该部分的厚度。另一方面,如果第二敷料机24B的移动速度增加,则螺旋间距加大。如果相邻导电橡胶条带28B的叠置宽度减小或它们彼此分开,则这部分的厚度可减小。该螺旋间距,即敷料机的移动速度,在考虑胎面橡胶及橡胶条带的截面形状以及造型成形器23的旋转速度的情况下恰当确定。此信息输入至控制敷料机24A及24B的移动速度的控制器(未示出),且敷料机24A及24B的移动基于此输入信息而受到控制。
然后,进行盖部橡胶的成形步骤。在盖部橡胶成形步骤中,使用预先绕造型成形器23缠绕的形成内导电部12的基部橡胶部分9作为受缠绕体,且条带28A及28B缠绕在其外侧。或者,可以使用包括环状膨胀胎体以及布置在胎体外侧的内导电部12的轮胎生基体作为受缠绕体,且条带可以直接绕该受缠绕体缠绕。
在盖部橡胶成形步骤中,非导电性橡胶条带28A的开始端28As固定至基部橡胶部分9上。然后,其缠绕至预定的轴向宽度,则停止缠绕操作。即,停止第一敷料机24A的轴向运动及造型成形器23的旋转。
然后,如图7所示,导电橡胶条带28B由第二敷料机24B导引,将该导电橡胶条带28B的一端28Bs叠置在已缠绕的非导电性橡胶条带28A上。至少导电橡胶条带28B的一部分与基部橡胶部分9接触并固定至基部橡胶部分9。此时,如图4所示,第一及第二敷料机24A及24B在周向上位置偏离设置。这样,即使当第一及第二敷料机24A及24B处于如图7所示的造型成形器23轴向上的相同位置中,如上所述的,它们也不会相互干扰。
图8是沿图7中的线A-A所取的截面图。导电橡胶条带28B叠置在非导电性橡胶条带28A上,使得它们在所述截面图上基本上向相同的方向倾斜,且内边缘28Bi与基部橡胶部分9接触。由此,导电橡胶条带28B可以与基部橡胶部分9电导通。
然后,非导电性橡胶条带28A及导电橡胶条带28B同时绕基部橡胶部分9的外侧向另一侧S2缠绕。在本实施例中,第一及第二敷料机24A及24B以相同的速度轴向移动,使得它们缠绕的螺旋间距基本相同。由此,如图9的截面图所示,非导电性橡胶条带28A与导电橡胶条带28B绕基部橡胶部分9的外侧缠绕,从而它们沿轴向交错布置。在本实施例中,导电橡胶条带28B缠绕得使内边缘28Bi与基部橡胶部分9相接触。导电橡胶条带28B的轮胎径向外端28Bo暴露于盖部橡胶部分10的外周表面10o。由此,导电橡胶条带28B形成导电路径13,其由盖部橡胶部分10的内周表面10i连续至外周表面10o。
导电橡胶条带28B没有特别限制,但缠绕一次或更多次是优选的。如果缠绕数量少于一次,则导电橡胶条带28B与路面间的接触区域就较小,则有静电荷释放性能降低的趋势。导电橡胶条带28B的缠绕次数的上限没有特别限制,但如果缠绕次数增加,则要使用的非导电性橡胶条带28A的量减小,因为这会劣化行驶性能且增加了具有不同成份的橡胶之间的连结界面,因此这不是优选的。由此而言,导电橡胶条带28B的缠绕次数为五次或更少是优选的,为四次或更少是更优选的。
然后,通过同时缠绕操作而形成具有预定长度的导电路径13,且随后停止非导电性橡胶条带28A及导电橡胶条带28B的缠绕操作。即,停止第一及第二敷料机24A及24B的移动以及造型成形器23的旋转。
然后,切割导电橡胶条带28B,将其端部固定至非导电性橡胶条带28A,且使用第一敷料机24A仅将非导电性橡胶条带28A绕基部橡胶部分9向另一侧S2缠绕。然后,在任意位置切割非导电性橡胶条带28A,且其端部将适当固定。
这样,如图10所示,由非导电性橡胶条带28A及导电橡胶条带28B制成的盖部橡胶部分10可以形成在基部橡胶部分9的外侧上。在此实施例中,导电橡胶条带28B绕基部橡胶部分9的外侧缠绕三圈。通过将导电橡胶条带28B的量抑制在确保导电性所需的最小量,可以使用更多的富硅石的非导电性橡胶条带28A。由此,可以表现出很好的诸如湿地抓地性能及低滚动阻力等的行驶性能。具有不同成份的橡胶的界面面积减小,界面的裂缝及橡胶裂缝减少,进而胎面橡胶的耐用性得到改善。由导电橡胶条带28B形成的导电路径13沿轮胎的周向连续,且因为其厚度极薄,可以防止对偏斜磨损及行驶性能的影响。
导电橡胶条带28B形成由盖部橡胶部分10的内周表面10i连续至外周表面10o的导电路径13。以此方式,形成了由胎面加强帘线层7及胎面橡胶2G制成的胎面构成部件。此后,将其移离造型成形器23走并与环形胎体帘布层等结合。这样就形成了生盖,将生盖硫化且形成图1所示的充气轮胎。充气轮胎1的导电路径13(导电部10b)连接至内导电部12,而该内导电部电连接至轮辋J。因此,积累在车辆中的静电荷可有效地由导电路径13流至路面。
除了沿轮胎周向延伸的周向槽16的表面,本发明中的导电路径13的形成位置没有特别限制,但是优选该形成位置是直线行驶及转弯时轮胎可与地面稳定接触的区域。更具体地,优选的区域是轮胎赤道线周围的占胎面宽度的50%的胎面中心区域,这是因为,在此区域中,接触地面长度较长且轮胎可以与路面稳定接触。
图11示出了本发明的另一实施例。
在此实施例中,在非导电性橡胶条带28A及导电橡胶条带28B同时缠绕的同时缠绕步骤中,导电橡胶条带28B朝向另一侧S2的螺旋间距大于非导电性橡胶条带28A朝向另一侧S2的螺旋间距。即,第二敷料机24B的轴向移动速度大于第一敷料机24A的轴向移动速度。
这样,如图11所示,导电橡胶条带28B的外边缘28Bo是螺旋状的,其向轮胎的径向内侧朝向另一侧S2逐步移动。连接外边缘28Bo的假想表面为截锥形,其曲率半径朝向另一侧S2逐渐减小。在由导电橡胶条带28B形成的此导电路径13中,导电橡胶条带28B的内边缘28Bi可以与基部橡胶部分9相接触,其在轮胎的径向另一侧S2更宽地形成内导电部12,由此改善了导电路径13的可靠性,且导电橡胶条带28B暴露于接地表面的程度也可尽可能得到抑制。因此,相较于上一实施例,可以提供非导电性橡胶条带28A的特性显示的更为优异的充气轮胎。
当本实施例的盖部橡胶部分10磨损时,导电橡胶条带28B暴露于与路面相接触的外周表面10o的位置在轮胎的周向及轴向都改变。因此,邻近导电橡胶条带28B的轮胎部分不易受到严重磨损,这改善了抗磨损性。尽管在上述两个实施例中内导电部12均由基部橡胶部分9制成,但内导电部也可以省略,且当然盖部橡胶部分可以形成在胎面加强帘线层7的外侧上。尽管以上描述了本发明的优选实施例,本发明并不限于所示的实施例,且本发明可进行不同的修改并实现。
示例
基于表1中的规格说明,设计具有图1所示的基本结构且其中胎面橡胶(盖部橡胶部分及基部橡胶部分)通过条带缠绕方法形成的充气轮胎(尺寸:225/55R16)的模型。然后,测量滚动阻力及电阻。除了表1中所示出的,轮胎中的其它参数都相同。
本发明及对比示例的轮胎的胎面橡胶部分(盖部橡胶部分)通过条带缠绕方法形成,且表2中示出了橡胶条带的橡胶成份。
测试方法如下:
<滚动阻力>
在以下条件下使用滚动阻力测试器来测量滚动阻力。确定现有示例1的指标为100而进行评价。数值越小,滚动阻力越小,且结果越好。
轮辋:16×7JJ
内压:200kPa
负载:4.7kN
速度:80km/h
<轮胎电阻>
使用图12所示的测量设备。该测量设备包括:一个金属板31(电阻值为10Ω或更小),其具有一磨光表面且该磨光表面置于一块绝缘板30(电阻值为1012Ω或更大)上;一个保持轮胎与轮辋组件的导电轮胎安装轴32;以及一个电阻测量装置33。轮胎与轮辋组件的电阻值依JATMA标准测量。在每个轮胎T中,充分去除了表面造型释放剂及污物,且表面充分干燥。其它条件如下:
轮辋:铝合金16×7JJ
内压:200kPa
负载:5.3kN
测试环境温度(测试室温度):25℃
湿度:50%
电阻测量装置的量程:103至1.6×1016Ω
测试电压(所施加电压):1000V
测试方式如下:
(1)将轮胎T安装至轮辋以准备轮胎/轮辋组件。此时,使用肥皂水作为其间接触部分的润滑剂。
(2)将轮胎/轮辋组件在测试室中放置两个小时,然后将该组件安装至轮胎安装轴33上。
(3)向轮胎/轮辋组件施加负载0.5分钟。在释放负载后,再次向轮胎/轮辋组件施加负载0.5分钟。然后,在释放负载后,再次向轮胎/轮辋组件施加负载两分钟。
(4)施加测试电压,过五分钟后再使用电阻测量装置33测量轮胎安装轴32与金属板31之间的电阻值。在轮胎的周向间隔90度的四个位置进行该测量,其中的最大值定义为轮胎T的电阻值(测量值)。
表1示出了测量结果,表2示出了橡胶的成份。
表1
传统示例1 | 传统示例2 | 示例1 | 示例2 | 示例3 | 示例4 | |
<盖部橡胶规格说明>·主成份·有或无导电橡胶条带·导电橡胶条带的缠绕数量 | 成份A无-- | 成份B无-- | 成份A有(成份B)1 | 成份A有(成份B)3 | 成份A有(成份B)5 | 成份A有(成份B)7 |
滚动阻力(指数)轮胎电阻(×10<sup>8</sup>Ω) | 1002.4 | 1200.6 | 1000.6 | 1000.3 | 1010.2 | 1030.2 |
表2
成份A | 成份B | |
橡胶基部材料·SBR·BR硅石碳黑氧化锌硬脂酸抗氧化剂芳香油硫磺 | 802050103.02.02.0201.5 | 802010503.02.02.0201.5 |
如测量结果所示,即使本发明的轮胎的胎面橡胶部分(盖部橡胶部分)通过条带缠绕方法而形成,可以确定的是,可将轮胎的电阻遏止在低的水平的而同时确保优良的低滚动阻力。
Claims (5)
1.一种充气轮胎制造方法,该充气轮胎中的胎面部分包括:内导电部,其在轮胎安装于轮辋时与所述轮辋导通;以及环状盖部橡胶部分,其内周表面与所述内导电部相接触且其外周表面与路面相接触,所述制造方法包括:
盖部橡胶成形步骤,用于通过将带状未硫化橡胶条带绕基本上为圆柱形的受缠绕体的中心轴进行螺旋缠绕而形成圆柱形未硫化的盖部橡胶部分,其中
在所述盖部橡胶成形步骤中使用的造型机包括:
第一敷料机,用于将硫化后呈非导电性的橡胶所制成的非导电性橡胶条带导引至受缠绕体的缠绕位置,以及
第二敷料机,用于将硫化后呈导电性的橡胶所制成的导电橡胶条带导引至所述受缠绕体的缠绕位置,
其特征在于,
所述盖部橡胶成形步骤包括:
绕所述受缠绕体仅缠绕所述非导电橡胶条带的步骤,
一同时缠绕步骤,用以绕所述受缠绕体同时缠绕所述非导电性橡胶条带及导电橡胶条带,以实现五次或更少次导电橡胶条带的缠绕,
切割所述导电橡胶条带的步骤,
进一步仅缠绕非导电橡胶条带的步骤,且
在所述同时缠绕步骤中,缠绕所述导电橡胶条带而由此形成一导电路径,该导电路径由所述盖部橡胶部分的内周表面连续至其外周表面。
2.如权利要求1所述的充气轮胎制造方法,其中,
在所述仅缠绕非导电橡胶条带的步骤中,由所述受缠绕体的轴向一侧朝另一侧缠绕所述非导电橡胶条带,
所述盖部橡胶成形步骤还包括:
停止缠绕非导电性橡胶条带的步骤,及
在所述非导电性橡胶条带上叠置所述导电橡胶条带的步骤以及将该导电橡胶条带的至少一部分固定至所述受缠绕体而使该部分与所述受缠绕体相接触的步骤,且
在所述同时缠绕步骤中,所叠置的非导电性橡胶条带及导电橡胶条带同时绕所述受缠绕体向所述受缠绕体的轴向另一侧缠绕。
3.如权利要求1所述的充气轮胎制造方法,其中,
在所述同时缠绕步骤中,所述导电橡胶条带的螺旋间距大于所述非导电性橡胶条带的螺旋间距。
4.如权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎制造方法,其中,
所述内导电部是包括至少一带束层的胎面加强帘线层或是布置在所述胎面加强帘线层外侧的导电的基部橡胶部分。
5.如权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎制造方法,其中,
所述受缠绕体是预先绕一造型成形器缠绕的所述内导电部。
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