DE112015003937T5

DE112015003937T5 - Steifigkeitsverstärkungsring und Reifenvulkanisierungsverfahren unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE112015003937T5
Application number: DE112015003937.6T
Authority: DE
Inventors: Hajime Satoh; Kenta Yamamura
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-06-01
Also published as: WO2016031670A1; CN106488838A; RU2641131C1; CN106488838B; US20170291452A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Luftreifenvulkanisierungsverfahren, welches eine Erhöhung der Abmessungspräzision eines Luftreifens erlaubt und zur gleichen Zeit eine Abnahme der Produktivität und eines Freiheitsgrads beim Entwerfen verhindert. Dieses Reifenvulkanisierungsverfahren schließt die Schritte des Einsetzens eines Reifenrohlings (T) in eine Form (1), des Einführens eines Balgs (2) in den Reifenrohling (T), des Ausdehnens des Balgs (2), um den Balg (2) an eine Außenseite in der Reifenradialrichtung zu pressen, und das Durchführen des Vulkanisierungsformens ein. Der Balg (2) wird mit einem zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines einem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings (T) und einer Außenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Balgs (2) eingefügten Steifigkeitsverstärkungsring (3) ausgedehnt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein beim Vulkanisierungsformen eines Luftreifens verwendetes ringförmiges Element und ein Reifenvulkanisierungsverfahren damit.
Stand der Technik
Als ein Verfahren zum Vulkanisierungsformen eines Luftreifens wird oft ein Reifenrohling in eine Form eingesetzt, ein Vulkanisierungsbalg wird in den Reifenrohling eingeführt, und Dampf oder dergleichen wird in den Vulkanisierungsbalg injiziert, den Vulkanisierungsbalg füllend und ausdehnend, und bewirkend, dass der Reifenrohling unter Druck gesetzt und aufgeheizt wird. Beim Vulkanisierungsformen, das einen Vulkanisierungsbalg verwendet, können sich die konstituierenden Elemente des Luftreifens jedoch bewegen, was bewirkt, dass die Elemente nicht wie entworfen angebracht werden. In einem solchen Fall kann der Luftreifen nicht die erwartete Reifenleistung vorweisen. Um Luftreifen mit hoher Leistung herzustellen, muss ferner eine Dispositionsgenauigkeit der Reifenbestandteile weiter erhöht werden.
Um eine Abmessungspräzision des Luftreifens zu erhöhen und daher die Reifenleistung zu erhöhen, wurde ein Vulkanisierungsverfahren vorgeschlagen, das einen steifen inneren Ring als innere Form verwendet (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). In dem Vulkanisierungsverfahren jedoch, das den steifen inneren Ring verwendet, ergeben sich Schwierigkeiten mit dem Bewältigen von thermaler Ausdehnung des Reifens während der Vulkanisierung, was Probleme verursacht, wie beispielsweise eine Einschränkung anwendbarer Reifengestalten und Schwierigkeiten beim Entfernen des vulkanisierten Reifens von der inneren Form, was in geringer Produktivität und erhöhten Herstellungskosten resultiert. Infolgedessen bestand eine Nachfrage nach einem Vulkanisierungsverfahren eines Luftreifens, welches eine Erhöhung der Abmessungspräzision des Luftreifens erlaubt und zur gleichen Zeit ein Abnehmen der Produktivität und eines Freiheitsgrads beim Entwerfen verhindert.
Ferner ist ein Vulkanisierungsformungsverfahren als ein Verfahren zum Vulkanisierungsformen eines Luftreifens, d. h. sogenannte balglose Vulkanisierung, des Einsetzens eines Reifenrohlings in eine Form und Injizieren eines Heizmediums in den Reifenrohling (siehe zum Beispiel Patentdokumente 2 und 3), bekannt.
Bei der balglosen Vulkanisierung kann das Heizmedium in der Form jedoch nicht adäquat in Bereiche, in denen der Reifenrohling dick ist, eingepresst werden, was zu Problemen, wie beispielsweise einer Einschränkung der anwendbaren Reifengestalten und Unzulänglichkeiten in einer Innenoberflächengestalt und der Abmessungspräzision des vulkanisierten Reifens führt. Infolgedessen bestand eine Nachfrage nach einem Vulkanisierungsverfahren der Vulkanisierung eines Luftreifens ohne einen Balg, um eine hervorragende Vulkanisierungsproduktivität zu gewährleisten und gleichzeitig eine Verschlechterung der Innenoberflächengestalt und der Abmessungspräzision des vulkanisierten Reifens zu verhindern.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2007-69497A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2001-260135A
Patentdokument 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2009-208394A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein im Vulkanisierungsformen verwendetes, ringförmiges Element bereitzustellen, welches eine Erhöhung in einer Abmessungspräzision des Luftreifens erlaubt und gleichzeitig eine Abnahme in der Produktivität und eines Freiheitsgrades beim Entwerfen verhindert, und ein das ringförmige Element verwendende Reifenvulkanisierungsverfahren.
Lösung zum Problem
Ein Steifigkeitsverstärkungsring und ein den Steifigkeitsverstärkungsring nach der vorliegenden Erfindung verwendendes Reifenvulkanisierungsverfahren, das die obenstehende Aufgabe erfüllt, sind durch nachstehende Nummern (1) bis (23) konfiguriert.

(1) Ein Steifigkeitsverstärkungsring, der als ein zylindrischer Ring dient, der, wenn ein Reifenrohling in eine Form eingesetzt und ein Balg in einer Reifenradialrichtung von einer Innenseite des Reifenrohlings zu einer Außenseite gepresst wird, um ein Vulkanisierungsformen durchzuführen, zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines einem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings und einer Außenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Balgs eingefügt wird. Mit einem solchen Ring ist ein zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in einer Umfangsrichtung des Rings erforderliche Belastung größer als eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge Druckverformung in Umfangsrichtung erforderliche Belastung.
(2) Der in (1) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei ein Außendurchmesser des Rings im Wesentlichen äquivalent zu einem Innendurchmesser eines vulkanisierten Reifens ist, eine Breite des Rings im Wesentlichen äquivalent zu einer Breite des Laufflächenabschnitts des vulkanisierten Reifens ist und der vulkanisierte Reifen und der Balg trennbar sind.
(3) Der in (1) und (2) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei der Ring durch Bedecken eines Verstärkungskörpers mit einem unvulkanisierten Kautschuk und Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers erhalten wird. Der Verstärkungskörper wird durch Wickeln eines Verstärkungsdrahts mit einer verdrillten Struktur in mindestens einer Reifenumfangsrichtung erhalten.
(4) Der in einem von (1) bis (3) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei eine Zugsteifigkeit des Rings in der Reifenumfangsrichtung größer ist als eine Zugsteifigkeit des Balgs in der Reifenumfangsrichtung.
(5) Der in einem von (1) bis (4) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei der Ring Vertiefungen und Vorsprünge auf einer Außenumfangsoberfläche davon einschließt.
(6) Der in (5) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei die Vertiefungen und Vorsprünge des Rings sich durchgängig entlang der Umfangsrichtung erstrecken.
(7) Der in einem von (1) bis (6) beschriebene Steifigkeitsverstärkungs-ring wird durch einen Hauptabschnitt mit einer Dicke t und einen auf beiden Seiten des Hauptabschnitts angebrachten, sich verjüngenden Abschnitt gebildet, und eine Dicke des sich verjüngenden Abschnitts nimmt von der Dicke t zu einem äußeren Endabschnitt in der Breitenrichtung des Rings hin stufenweise ab.
(8) Der in (7) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei eine Dicke des äußeren Endabschnitts des sich verjüngenden Abschnitts nicht größer ist als eine Hälfte der Dicke t.
(9) Der in (7) oder (8) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei eine Distanz L von dem äußeren Endabschnitt zu einem inneren Endabschnitt des sich verjüngenden Abschnitts eine Beziehung mit der Dicke t derart aufweist, dass t ≤ L ≤ 6t.
(10) Der in einem von (7) bis (9) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei mindestens der sich verjüngende Abschnitt faserverstärkt ist.
(11) Der in (10) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei die Außenseite und/oder Innenseite in Radialrichtung des sich verjüngenden Abschnitts faserverstärkt ist.
(12) Der in einem von (1) bis (11) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei der Ring einen Seitenring auf beiden Seiten in der Breitenrichtung des Rings einschließt und sich so erstreckt, dass die Seitenringe jeweils in Kontakt mit einer gesamten Innenseitenoberfläche eines Bereichs, entsprechend dem des Laufflächenabschnitts bis zu einem Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings, kommen.
(13) Der in Anspruch (12) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei in dem Reifenwulstabschnitt jedes der Seitenringe eine Mehrzahl von den Verstärkungsdrähten mit der verdrillten Struktur und identischen oder unterschiedlichen Verstärkungsdrähten so angebracht sind, dass sie sich in der Reifenradialrichtung erstrecken und in der Reifenumfangsrichtung beabstandet sind.
(14) Ein Reifenvulkanisierungsverfahren, einschließend die Schritte des Einsetzens eines Reifenrohlings in eine Form, des Einführens eines Balgs in den Reifenrohling, des Ausdehnens des Balgs, um den Balg an eine Außenseite in eine Reifenradialrichtung zu pressen, und Durchführen des Vulkanisierungsformens. Der Balg wird mit dem in einem von (1) bis (13) beschriebenen, zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines einem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings und einer Außenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Balgs eingefügten Steifigkeitsverstärkungsring ausgedehnt.
(15) Das in (14) beschriebene Reifenvulkanisierungsverfahren, ferner einschließend die Schritte des Herstellens eines Reifenrohlingzusammenbaus, erhalten durch integrales Zusammenbauen konstitutiver Elemente des Reifenrohlings um eine äußere Peripherie des in einem von (1) bis (13) beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings, und Einsetzen des Reifenrohlingzusammenbaus in die Form.
(16) Das in (14) beschriebene Vulkanisierungsverfahren, ferner einschließend die Schritte des Herstellens eines Reifenrohlingzusammenbaus durch Einführen des in einem von (1) bis (13) beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings in einen Hohlraum eines vorher gebildeten Reifenrohlings, und Einführen des Balgs in den Reifenrohlingzusammenbau.
(17) Das in (15) und (16) beschriebene Reifenvulkanisierungsverfahren, ferner einschließend den Schritt des Einsetzens des Reifenrohlingzusammenbaus in eine in eine Mehrzahl von Sektionen aufteilbare Form.
(18) Ein als ein Ring dienender Steifigkeitsverstärkungsring, der, wenn ein Reifenrohling in eine Form eingesetzt und ein Heizmedium in den Reifenrohling injiziert wird und anschließend zu einer Außenseite in Reifenradialrichtung gepresst wird, um balglose Vulkanisierung durchzuführen, angebracht wird, um mit einer gesamten Innenseitenoberfläche eines einem Laufflächenabschnitt bis zu einem Reifenwulstabschnitt entsprechenden Bereich des Reifenrohlings in Kontakt zu kommen. Mit einem solchen Ring ist eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in dem Laufflächenabschnitt und dem Reifenwulstabschnitt erforderliche Belastung größer als eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Druckverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung.
(19) Der in (18) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei der Ring durch Bedecken eines Verstärkungskörpers mit einem unvulkanisierten Kautschuk und Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers erhalten wird. Der Verstärkungskörper wird durch Wickeln eines Verstärkungsdrahts mit einer verdrillten Struktur in dem Laufflächenabschnitt und dem Reifenwulstabschnitt in mindestens einer Reifenumfangsrichtung erhalten.
(20) Der in Anspruch (19) beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring, wobei eine Mehrzahl von den Verstärkungsdrähten mit der verdrillten Struktur und identischen oder unterschiedlichen Verstärkungsdrähten so angebracht sind, dass sie sich in der Reifenradialrichtung erstrecken und in der Reifenumfangsrichtung, in dem Reifenwulstabschnitt des Rings, beabstandet sind.
(21) Ein als ein balgloses Vulkanisierungsverfahren dienendes Reifenvulkanisierungsverfahren, umfassend die Schritte des Einsetzens eines Reifenrohlings in eine Form, des Injizierens eines Heizmediums in den Reifenrohling und des Pressens des Heizmediums an eine Außenseite in eine Reifenradialrichtung. Das Heizmedium wird in einem Zustand mit dem in einem von (18) bis (20) beschriebenen, entlang einer gesamten Innenseitenoberfläche eines Bereichs, entsprechend dem eines Laufflächenabschnitts bis zu einem Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings, angebrachten Steifigkeitsverstärkungsring injiziert.
(22) Das in (21) beschriebene Reifenvulkanisierungsverfahren, ferner einschließend die Schritte des Herstellens eines Reifenrohlingzusammenbaus, erhalten durch integrales Zusammenbauen konstitutiver Elemente des Reifenrohlings um eine äußere Peripherie des in einem von (18) bis (20) beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings, und Einsetzen des Reifenrohlingzusammenbaus in die Form. (23) Das in (22) beschriebene Reifenvulkanisierungsverfahren, ferner einschließend den Schritt des Einsetzens des Reifenrohlingzusammenbaus in eine in eine Mehrzahl von Sektionen aufteilbare Form.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Steifigkeitsverstärkungsring und dem Reifenvulkanisierungsverfahren, das den Steifigkeitsverstärkungsring der vorliegenden Erfindung verwendet, wird das Vulkanisierungsformen mit dem zwischen der dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Innenumfangsoberfläche des Reifenrohlings und der dem Laufflächenabschnitt entsprechenden äußeren peripheren Oberfläche des Balgs angebrachten Steifigkeitsverstärkungsring durchgeführt, wobei der Steifigkeitsverstärkungsring in der Umfangsrichtung eine Zugbelastung größer als eine Druckbelastung aufweist. Infolgedessen wird ein Außendurchmesser des Balgs davon abgehalten, sich aufzublähen, und ermöglicht es dadurch, eine Gestalt der Innenumfangsoberfläche des Reifens einzuschränken und eine Dicke des Reifens in der Reifenradialrichtung zu regulieren. Ferner wird der Balg davon abgehalten, sich in der Reifenradialrichtung auszudehnen, und die Ausdehnung in der Reifenbreitenrichtung wird vergrößert, was es ermöglicht, eine Dicke in einem Schulterabschnitt des Reifens zu verringern. Dies ermöglicht es, die Abmessungspräzision des Luftreifens zu vergrößern. Außerdem können der Außendurchmesser und die Breite des Steifigkeitsverstärkungsrings wie angemessen eingestellt werden, was es ermöglicht, den Freiheitsgrad im Reifenentwerfen weiter zu vergrößern. Darüber hinaus kann der Steifigkeitsverstärkungsring einfach mit einem existierenden Balg verwendet werden, dadurch können die Produktivität aufrecht erhalten und ein Anstieg der Herstellungskosten vermieden werden. Bei diesem Reifenvulkanisierungsverfahren wird der Reifenrohling ferner unter Verwendung eines obenstehend beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings (1) bis (13) vulkanisiert, dadurch die Abmessungspräzision erhöhend und es ermöglichend, einen hochqualitativen Luftreifen auf stabile Weise zu geringen Kosten herzustellen.
Gemäß dem Steifigkeitsverstärkungsring und dem Reifenvulkanisierungsverfahren unter Verwendung des Steifigkeitsverstärkungsrings des zweiten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung wird balglose Vulkanisierung mit dem Steifigkeitsverstärkungsring so angebracht durchgeführt, dass er mit der gesamten Innenseitenoberfläche des dem Laufflächenabschnitt bis zum Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings entsprechenden Bereichs in Kontakt kommt, wobei der Steifigkeitsverstärkungsring in der Umfangsrichtung eine Zugbelastung größer als eine Druckbelastung aufweist. Infolgedessen macht dieser Steifigkeitsverstärkungsring eine Innenoberflächengestalt des Reifens hervorragend und erhöht die Abmessungspräzision. Ferner kann der Steifigkeitsverstärkungsring einfach auf der Innenumfangsoberfläche des Reifenrohlings angebracht werden, was es ermöglicht, eine vorteilhafte balglose Vulkanisierungsproduktivität aufrecht zu erhalten. Bei diesem Reifenvulkanisierungsverfahren wird der Reifenrohling ferner ohne einen Balg unter Verwendung eines obenstehend beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings (18) bis (20) vulkanisiert, dadurch die Abmessungspräzision erhöhend und es ermöglichend, einen hochqualitativen Luftreifen auf stabile Weise zu geringen Kosten herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Erläuterungsansicht, die in einem Querschnitt in einer Meridianrichtung ein Beispiel einer Ausführungsform eines Reifenvulkanisierungsverfahrens, das einen erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsring verwendet, schematisch veranschaulicht.
2A und 2B sind Erläuterungsansichten, die ein Beispiel einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings schematisch veranschaulichen. 2A ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings und 2B ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings aus 2A mit einem Abschnitt der Oberfläche entfernt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings veranschaulicht.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein anderes Beispiel der Ausführungsform aus 3 darstellt, wobei eine Außenumfangsoberfläche eine unterschiedliche Gestalt aufweist.
5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch noch ein anderes Beispiel der Ausführungsform aus 3 veranschaulicht, wobei die Außenumfangsoberfläche eine unterschiedliche Gestalt aufweist.
6 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein noch anderes Beispiel der Ausführungsform aus 3 veranschaulicht, wobei die Außenumfangsoberfläche eine unterschiedliche Gestalt aufweist.
7A bis 7C sind Querschnittsansichten, die schematisch Beispiele eines zusammen mit der Außenumfangsoberfläche der Ausführungsform aus 3 eingepassten Hilfsrings veranschaulichen. 7A bis 7C sind Querschnittsansichten, die schematisch die Beispiele mit der Außenumfangsoberfläche des Hilfsrings mit einer jeweils unterschiedlichen Gestalt veranschaulichen.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die noch ein anderes Beispiel einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings veranschaulicht.
9 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines sich verjüngenden Abschnitts des in 8 veranschaulichten Steifigkeitsverstärkungsrings.
10A bis 10C sind 9 entsprechende Querschnittsteilansichten. 10A ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Steifigkeitsverstärkungsrings mit einem faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitt auf einer Außenseite in der Radialrichtung, 10B ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Steifigkeitsverstärkungsrings mit einem Hauptabschnitt und dem faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitt auf der Außenseite in der Radialrichtung und 10C ist eine Querschnittsansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings mit dem Hauptabschnitt in der Radialrichtung und des faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitts auf einer Innenseite.
11A und 11B sind Ausführungsformen des Steifigkeitsverstärkungsrings veranschaulichende perspektivische Ansichten, mit einem entfernten Abschnitt der Oberfläche. 11A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Steifigkeitsverstärkungsrings mit dem Hauptabschnitt und des faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitts auf der Außenseite in der Radialrichtung, 11B ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings mit dem Hauptabschnitt und des faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitts auf der Außenseite und des faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitts auf der Innenseite in der Radialrichtung.
12A bis 12C sind Erläuterungsansichten, die noch weitere Beispiele von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings schematisch veranschaulichen. 12A ist eine perspektivische Ansicht mit einem intern in einer Reifenumfangsrichtung gewickelten Verstärkungskörper und einem entfernten Abschnitt der Oberfläche des Steifigkeitsverstärkungsrings. 12B ist eine perspektivische Ansicht mit einem auf einer Außenseite in der Radialrichtung des Verstärkungskörpers in der Umfangsrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings in 12A gewickelten Verstärkungsdraht und einem entfernten Abschnitt der Oberfläche in einem Zwei-Möglichkeiten-System. 12C ist eine perspektivische Ansicht mit dem Verstärkungsdraht an den sich verjüngenden Abschnitten auf den Außenseiten in der Radialrichtung des Verstärkungskörpers in der Umfangsrichtung des Steifigkeitsverstärkungsring in 12A gewickelt, und einem entfernten Abschnitt der Oberfläche in einem Zwei-Möglichkeiten-System.
13A und 13B sind Erläuterungsansichten, die noch weitere Beispiele einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings schematisch veranschaulichen. 13A ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsring, die Seitenringe einschließt, und 13B ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings aus 13A mit einem entfernten Abschnitt der Oberfläche.
14 ist eine 13B entsprechende perspektivische Ansicht, die noch ein anderes Beispiel einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings veranschaulicht.
15A bis 15C sind das Öffnen und Schließen einer Form während der Vulkanisierung schematisch veranschaulichende Erläuterungsansichten. 15A ist eine Querschnittsansicht, wenn ein Reifenrohling in die Form eingesetzt wird, 15B ist eine Querschnittsansicht während der Vulkanisierung, und 15C ist eine Querschnittsansicht in einer Reifenäquatorialrichtung, wenn ein vulkanisierter Reifen entfernt wird.
16 ist eine Erläuterungsansicht, die, in einem Querschnitt in einer Meridianrichtung, ein anderes Beispiel einer Ausführungsform eines Reifenvulkanisierungsverfahrens, das einen erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsring verwendet, schematisch veranschaulicht.
17 ist eine Querschnittsansicht eines während der Vulkanisierung in einem Ausführungsbeispiel, das den erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsring verwendet, ausgedehnten Balgs.
18 ist eine Querschnittsansicht des während der Vulkanisierung in einem Vergleichsbeispiel ausgedehnten Balgs, die den Stand der Technik veranschaulicht.
Beschreibung der Ausführungsformen
Der erfindungsgemäße Steifigkeitsverstärkungsring wird jetzt auf Grundlage der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen beschrieben.
1 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Form 1 während des Vulkanisierungsformens, einen Vulkanisierungsbalg 2 (hiernach als „Balg 2“ bezeichnet) und einen Reifenrohling T schematisch veranschaulicht. 1 veranschaulicht einen Zustand, in welchem der Reifenrohling T durch die Ausdehnung des Balgs 2 gegen eine Innenoberfläche der Form 1 gepresst wird. Der Reifenrohling T wird ferner durch einen Laufflächenabschnitt T1, einen Seitenabschnitt T2 und einen Reifenwulstabschnitt T3 gebildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steifigkeitsverstärkungsring 3 zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt T1 entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings T und einer Außenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt T1 entsprechenden Bereichs des Balgs 2 angebracht. Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist ein Ring in Zylindergestalt und erfordert, dass eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in einer Umfangsrichtung des Rings erforderliche Belastung größer ist als eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Druckverformung in Umfangsrichtung erforderliche Belastung. Das bedeutet, der Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist anfällig gegenüber Zusammenziehen und nicht anfällig gegenüber Dehnung in der Reifenumfangsrichtung.
Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 wird extern an einen Außenumfang des Balgs 2 eingepasst, wodurch der Steifigkeitsverstärkungsring 3 weniger anfällig gegenüber Dehnung in der Umfangsrichtung gemacht wird, und ändert den Durchmesser, wenn sich der Balg 2 während des Vulkanisierungsformens ausdehnt. Dies hält einen Außendurchmesser des Balgs, insbesondere einen Mittelpunkt in einem Kronenabschnitt (Laufflächenabschnitt) davon ab, sich entgegen der Absicht eines Reifenentwerfers aufzublähen, und schränkt eine Umfangsgestalt des Balgs 2 ein. Das bedeutet, das Verwenden des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ermöglicht es, eine Gestalt einer Innenumfangsoberfläche des Reifens einzuschränken, wenn sich der Balg 2 während des Vulkanisierungsformens ausdehnt, eine Dicke in einer Reifenradialrichtung des dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs zu regulieren und die Abmessungspräzision zu erhöhen. Daher weist der Steifigkeitsverstärkungsring 3 vorzugsweise eine Zugsteifigkeit in der Reifenumfangsrichtung auf, die größer ist als eine Zugsteifigkeit des Balgs 2 in der Reifenumfangsrichtung.
Der extern an den Steifigkeitsverstärkungsring 3 eingepasste Balg 2 ist ferner in Bezug auf die Ausdehnung in der Reifenradialrichtung eingeschränkt und dehnt sich daher ohne Weiteres zu der Öffnung des Steifigkeitsverstärkungsrings 3, das bedeutet, in eine Reifenbreitenrichtung, hin aus. Dies ermöglicht es, adäquates Heizen und adäquate Druckbeaufschlagungsbehandlung an einem Schulterbereich des Reifenrohlings durchzuführen, was aufgrund von Schwierigkeiten im Anwenden einer adäquaten Presskraft infolge von relativ spätem Kontakt mit der Innenoberfläche der Form eine Ursache von längerer Vulkanisierungszeit war. Das bedeutet, das Verwenden des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ermöglicht es, eine Dicke eines Schulterabschnitts des Reifens zu verringern, die Abmessungspräzision zu erhöhen und die Vulkanisierungszeit zu verkürzen.
Zusätzlich zu einer großen Zugbelastung in der Umfangsrichtung weist der Steifigkeitsverstärkungsring 3 eine kleine Druckbelastung in der Umfangsrichtung auf. Während eines anfänglichen Stadiums des Vulkanisierungsformens eines Reifens schreitet die Vulkanisierung von Kautschuken, wie beispielsweise einer Gürtelschicht und einer Karkasse, nahe der Reifeninnenoberfläche voran. Während den dazwischenliegenden und nachfolgenden Zuständen schreitet die Vulkanisierung des gesamten Reifenquerschnittsabschnitts, einschließlich dem Reifeninneren, voran. Mit dem Fortschreiten von Vulkanisierung von unvulkanisiertem Kautschuk vergrößert der Kautschuk das Volumen durch thermische Ausdehnung. Infolgedessen verformt sich, wenn die Vulkanisierung des gesamten Reifenquerschnitts in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien fortschreitet, der vulkanisierte Kautschuk nahe der Reifeninnenoberfläche, welche das anfängliche Stadium der Vulkanisierung durch thermische Ausdehnung begann, auf einer Innenseite in der Radialrichtung auf eine solche Weise, dass sich eine Umfangslänge eines Reifenhohlraums zusammenzieht. Daher muss der Steifigkeitsverstärkungsring 3 mit einer Umfangslänge, die sich durch thermische Ausdehnung des Balgs 2 während des anfänglichen Stadiums des Vulkanisierungsformens ausdehnt, in den zwischenliegenden und nachfolgenden Stadien in der Umfangslänge reduziert werden. Der erfindungsgemäße Steifigkeitsverstärkungsring 3 weist eine kleine Druckbelastung in der Umfangsrichtung auf, dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 erlaubend, einem Verhalten des vulkanisierten Kautschuks in den zwischenliegenden und nachfolgenden Stadien zu folgen und das Auftreten von Defekten, wie beispielsweise Wölbung, zu verhindern.
2A und 2B sind Erläuterungsansichten, die ein Beispiel einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings 3 schematisch veranschaulichen. Wie in 2A und 2B veranschaulicht, ist der Steifigkeitsverstärkungsring 3 ein zylindrischer Ring. Während die Abmessungen nicht besonders eingeschränkt sind, ist ein Außendurchmesser des Rings vorzugsweise im Wesentlichen der gleiche wie ein Innendurchmesser eines vulkanisierten Reifens, und eine Breite des Rings ist im Wesentlichen die gleiche wie eine Breite des Laufflächenabschnitts des vulkanisierten Reifens. Dies ermöglicht es, die Gestalt des dem Laufflächenabschnitt des Reifens entsprechenden Bereichs auf der Innenseite in der Radialrichtung anzupassen.
Es gilt zu beachten, dass, während 2A den Steifigkeitsverstärkungsring 3 mit einer zylindrischen Gestalt mit dem Außendurchmesser gleichförmig in der Reifenbreitenrichtung veranschaulicht, der Außendurchmesser des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 nicht auf den in dem veranschaulichten Beispiel beschränkt ist. Zum Beispiel, wenn ein mit einem Reifenquerschnitt mit einem linearen Innenumfangsrand entworfener Luftreifen hergestellt wird, kann der in 2A veranschaulichte Steifigkeitsverstärkungsring 3 verwendet werden, wie er ist. Andererseits, wenn ein mit einem Reifenquerschnitt mit einem bogenförmigen Innenumfangsrand entworfener Luftreifen hergestellt wird, kann der Außendurchmesser des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in der Reifenbreitenrichtung verändert werden, um dem entworfenen Bogen zu folgen. Das bedeutet, die Gestalt des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 kann in Übereinstimmung mit der Querschnittsgestalt des entworfenen Reifens festgelegt werden. Dies ermöglicht es, den Freiheitsgrad im Reifenentwerfen weiter zu vergrößern.
Die Konfiguration des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ist nicht besonders eingeschränkt, solange die Zugbelastung in der Umfangsrichtung größer ist als die Druckbelastung. Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist zum Beispiel vorzugsweise ein Ring, der durch Bedecken eines Verstärkungskörpers mit einem unvulkanisierten Kautschuk 5 und anschließendem Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers, wie in 3 veranschaulicht, erhalten wird. In einer solchen Konfiguration wird der Verstärkungskörper durch Wickeln eines Verstärkungsdrahts 4 mit einer verdrillten Struktur in mindestens der Reifenumfangsrichtung erhalten. Mit dem Steifigkeitsverstärkungsring 3, konfiguriert unter Verwendung eines aus dem Verstärkungsdraht mit einer verdrillten Struktur hergestellten vulkanisierten Kautschuks, wird die Zugbelastung in der Umfangsrichtung erhöht und die Druckbelastung in der Umfangsrichtung wird verringert. Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist ferner vorzugsweise konfiguriert, um nicht an dem unvulkanisierten Kautschuk oder dem Balg anzuhaften. Dies ermöglicht es, eine hervorragende Ablösbarkeit des vulkanisierten Reifens zu erzielen. Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 kann ferner einfach von der Innenseite des aus der Form 1 entfernten vulkanisierten Reifens abgetrennt und entfernt werden.
Beispiele für den Steifigkeitsverstärkungsring 3 konstituierenden Verstärkungsdraht 4 schließen organische Fasercorde und Stahlcorde ein. Beispiele des organischen Fasercords schließen einen Polyesterfasercord, einen Polyamidfasercord, einen Rayonfasercord, einen Aramidfasercord, einen Polyethylennaphthalatfasercord, einen Polyolefinketonfasercord und einen Acrylfasercord ein. Die verdrillte Struktur dieser Fasercorde, wenn sie zu dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 geformt wird, kann wie angemessen festgelegt werden, um eine vorher festgelegte Zugbelastung und Druckbelastung zu erzielen. Der Verstärkungskörper wird ferner durch Wickeln des Verstärkungsdrahts 4 in einer spiralähnlichen Weise in der Reifenumfangsrichtung, während adäquate Spannkraft an den Verstärkungsdraht 4 angelegt wird, gebildet. Die Zugbelastung in der Umfangsrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 kann durch die verdrillte Struktur des Verstärkungsdrahts 4 und der Spannkraft während des Wickelns reguliert werden.
Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 wird durch beidseitiges Einfassen und Bedecken des durch den obenstehend beschriebenen Verstärkungsdraht 4 gebildeten Verstärkungskörpers zwischen Lagen des unvulkanisierten Kautschuks 5 und Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers erhalten. Als das Bedeckungsverfahren des unvulkanisierten Kautschuks 5 kann der Verstärkungsdraht 4 im Voraus mit unvulkanisiertem Kautschuk bedeckt werden, und der bedeckte Verstärkungsdraht 4 kann in einer spiralähnlichen Weise in der Reifenumfangsrichtung gewickelt werden.
Den Steifigkeitsverstärkungsring 3 konstituierende Kautschukbestandteile sind ferner nicht besonders eingeschränkt und können Kautschukbestandteile sein, die normalerweise eine Kautschukzusammensetzung für einen Vulkanisierungsbalg oder eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen konstituieren. Beispiele der Kautschukbestandteile schließen Butylkautschuke, Silikonkautschuke, Fluorkautschuke, Naturkautschuke, Isoprenkautschuke, Butadienkautschuke und Styrolkautschuke ein.
Eine Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ist nicht besonders eingeschränkt, aber beträgt vorzugsweise von 1 bis 10 mm und mehr bevorzugt von 2 bis 7 mm. Wenn die Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 weniger als 1 mm beträgt, kann die Tätigkeit zum Regulieren der Gestalt der Innenumfangsoberfläche des Reifens während des Vulkanisierungsformens nicht adäquat erzielt werden. Wenn die Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ferner 10 mm überschreitet, kann die Tätigkeit des Verringerns der Umfangslänge in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien des Vulkanisierungsformens nicht adäquat erzielt werden. In Abhängigkeit von einer Gestalt, einer Größe und dergleichen des zu vulkanisierenden Reifens ist die optimale Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ferner nicht gleichförmig.
Die Reifeninnenoberfläche muss hier vielleicht in eine gewünschte Gestalt gemustert werden. Zum Beispiel müssen vielleicht sich in die Reifenumfangsrichtung erstreckende Rippen auf der Reifeninnenoberfläche gebildet werden, um die Stabilität während des Geradeausfahrens zu erhöhen, oder eine Plattform muss vielleicht auf der Reifeninnenoberfläche gebildet werden, um eine Informationsvorrichtung, eine Sensorvorrichtung oder dergleichen zu installieren. Während Techniken zum Mustern der Reifeninnenoberfläche das Bilden von Vertiefungen und Vorsprüngen auf einer Außenoberfläche des Balgs und Übertragen einer Gestalt der Vertiefungen und Vorsprünge auf die Reifeninnenoberfläche einschließen, ist der Balg ein ausblasbarer Kautschuksack, was es schwierig macht, die Reifeninnenoberfläche in eine gewünschte Gestalt zu mustern. Während es möglich ist, einen steifen inneren Ring als eine innere Form zu verwenden, Vertiefungen und Vorsprünge auf einer Außenoberfläche dieses steifen inneren Rings zu bilden und die Gestalt der Vertiefungen und Vorsprünge auf die Reifeninnenoberfläche zu übertragen, weist eine Vulkanisierungsvorrichtung, die den steifen inneren Ring einschließt, die Nachteile von geringerer Vielseitigkeit und erhöhten Ausrüstungskosten auf.
Erfindungsgemäße Vertiefungen 3A und Vorsprünge 3B, wie in 3 veranschaulicht, sind auf einer Außenumfangsoberfläche des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 angebracht, was es ermöglicht, verschiedene Muster auf die Reifeninnenoberfläche zu mustern. Die Vertiefungen 3A und die Vorsprünge 3B können durchgängig oder nicht durchgängig auf der Außenumfangsoberfläche des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 angebracht sein. Vorzugsweise erstrecken sich die Vertiefungen 3A und die Vorsprünge 3B durchgängig in der Umfangsrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings 3.
4 bis 6 sind Querschnittsansichten, die Beispiele der Vertiefungen 3A und Vorsprünge 3B des Steifigkeitsverstärkungsrings 3, jeweils mit einer unterschiedlichen Querschnittsgestalt, schematisch veranschaulichen. Im Steifigkeitsverstärkungsring 3 in 4 sind die Vertiefungen 3A und die Vorsprünge 3B abwechselnd angebracht, mit jeweils im Wesentlichen die gleiche Breite aufweisend. In dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 in 5 sind die Vertiefungen 3A und die Vorsprünge 3B, mit jede der Vertiefungen 3A eine unterschiedliche Tiefe und Breite aufweisend, angebracht. In dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 in 6 schließt die Außenumfangsoberfläche im Wesentlichen die gleichen Vertiefungen 3A und Vorsprünge 3B ein, wie diejenigen des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in 5, und ein Durchmesser der Innenumfangsoberfläche wird variiert. Als ein Ergebnis unterscheidet sich eine Dicke t1 eines Bereichs des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 an einem Mittelpunkt in Breitenrichtung von einer Dicke t2 eines Bereichs des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 auf einer Außenseite in der Breitenrichtung. In dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 in 6 ist die Dicke von einem Bodenabschnitt der Mehrzahl von Vertiefungen 3A bis zu der Innenumfangsoberfläche des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 im Wesentlichen die gleiche, was dem Druck, wenn sich der Balg ausdehnt, erlaubt, im Wesentlichen gleichmäßig auf den Reifenrohling übertragen zu werden. Der Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist ferner insgesamt dünner, was Verzögerungen in der thermischen Leitfähigkeit von dem Balg zu dem Reifenrohling verringert und es ermöglicht, eine Verlängerung der Vulkanisierungszeit zu unterdrücken.
Als ein Verfahren, das Variation von einer vielfältigen Musterung unterstützt, kann ferner ein anderer Hilfsring 10 zusammen mit den Vertiefungen 3A eines Steifigkeitsverstärkungsrings 3 eingepasst werden, wie in 7A bis 7C veranschaulicht. Während des Vulkanisierungsformens des Reifenrohlings T wird der in Übereinstimmung mit verschiedenen Musterungsgestalten auswechselbare Hilfsring 10 zusammen mit den Vertiefungen 3A des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 zum Zeitpunkt der Verwendung eingepasst, und ermöglicht es dadurch, verschiedene Gestalten einfach auf die Innenumfangsoberfläche des Reifenrohlings zu mustern. Der in 7A veranschaulichte Hilfsring 10 schließt eine unterschiedliche Vertiefung ein. Der in 7B veranschaulichte Hilfsring 10 schließt eine Außenumfangsoberfläche mit einer Zickzackgestalt ein. Der in 7C veranschaulichte Hilfsring 10 schließt Vertiefungen mit einem Bodenabschnitt mit einer breiten Breite ein. Die Verwendung eines solchen Hilfsrings 10 erlaubt während des Vulkanisierens das Durchführen von Gestaltbearbeitung zum Befestigen von einem Teil, einem Sensor oder dergleichen auf der Reifeninnenoberfläche.
Der erfindungsgemäße Steifigkeitsverstärkungsring 3 erlaubt einer Dicke eines Endabschnitts in der Reifenbreitenrichtung, weniger als eine Dicke eines Mittelbereichs zu betragen, und eine Verjüngung 6 wird vorzugsweise an einer vorher festgelegten Position in der Nähe des Endabschnitts in der Breitenrichtung hin zu dem Endabschnitt bereitgestellt, wobei die Dicke stufenweise abnimmt. Das bedeutet, wie in 8 veranschaulicht, dass der Steifigkeitsverstärkungsring 3 einen Hauptabschnitt 7 und den sich verjüngenden Abschnitt 6 auf beiden Seiten des Hauptabschnitts 7 angebracht einschließen kann. Der Hauptabschnitt 7 weist in der Mitte des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in der Breitenrichtung eine im Wesentlichen konstante Dicke t auf. Der sich verjüngende Abschnitt 6 ist auf beiden Seiten des Hauptabschnitts 7 angebracht und ist gebildet, damit die Dicke davon stufenweise von einer Dicke t des Hauptabschnitts, von einem inneren Endabschnitt 9, der in Kontakt mit dem Hauptabschnitt 7 kommt, hin zu einem äußeren Hauptabschnitt 8 in der Breitenrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 abnimmt. Die sich verjüngenden Abschnitte 6 dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 bereitzustellen, ermöglicht es, Gestaltsänderungen in der Innenumfangsoberfläche des Reifens an Grenzlinien der Endabschnitte des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 zu unterdrücken. Das bedeutet, wenn der Reifenrohling T vulkanisiert wird, ermöglichen die sich verjüngenden Abschnitte 6, eine Größe eines an einer Grenze zwischen einem Bereich der Innenumfangsoberfläche des Reifens, die mit dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 in Kontakt kommt, und eines Bereichs der Innenumfangsoberfläche des Reifens, der mit dem Balg 2 in Kontakt kommt, gebildeten Vorsprungs zu verringern.
9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des sich verjüngenden Abschnitts 6 und eines Teils des Hauptabschnitts 7 des Steifigkeitsverstärkungsrings 3. In 9 ist eine Dicke te des äußeren Endabschnitts 8 des sich verjüngenden Abschnitts 6 vorzugsweise nicht größer als eine Hälfte der Dicke t des Hauptabschnitts 7 des Steifigkeitsverstärkungsrings 3. Die Dicke te des äußeren Endabschnitts 8 des sich verjüngenden Abschnitts 6 nicht größer als eine Hälfte der Dicke t des Hauptabschnitts 7 zu machen, sorgt für ein hervorragendes Erscheinungsbild der Innenumfangsoberfläche des vulkanisierten Reifens, unterdrückt Defekte wie beispielsweise dynamische Ermüdung während des Laufens, und ermöglicht es, eine adäquate Lebensdauer des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 zu gewährleisten, um wiederholt im Vulkanisierungsformen verwendet zu werden, wenn wiederholt im Vulkanisierungsformen verwendet. Das bedeutet, Defekte wie beispielsweise dynamische Ermüdung während des Laufens des Reifens werden unterdrückt, was es ermöglicht, einen Reifen höherer Qualität zu produzieren. Die Dicke te des äußeren Endabschnitts 8 des sich verjüngenden Abschnitts 6 beträgt vorzugsweise von 1/6 bis ½ und mehr bevorzugt von 1/5 bis 1/3 der Dicke t des Hauptabschnitts 7.
Außerdem genügt in der vorliegenden Erfindung eine Distanz L von dem äußeren Endabschnitt 8 zum inneren Endabschnitt 9 des sich verjüngenden Abschnitts 6 im Hinblick auf die Dicke t des Hauptabschnitts 7 vorzugsweise der Beziehung t ≤ L ≤ 6t und genügt mehr bevorzugt der Beziehung 2t ≤ L ≤ 5t. Die Distanz L größer oder gleich t zu machen erlaubt einen stufenweisen Anstieg und einen verringerten stufenförmigen Zustand. Die Distanz L kleiner als oder gleich 6t zu machen, ermöglicht es, sowohl eine Gestaltspräzision des Kronenabschnitts (Laufflächenabschnitts) zu verbessern, als auch Drucklast und thermische Übertragung zu dem Schulterabschnitt zu fördern. Des Weiteren dient der äußere Endabschnitt 8 des sich verjüngenden Abschnitts 6 in der Breitenrichtung als ein äußerer Endabschnitt des Steifigkeitsverstärkungsrings 3, und der innere Endabschnitt 9 des sich verjüngenden Abschnitts 6 dient als eine Grenze zu dem Hauptabschnitt 7. Die Abmessungen des sich verjüngenden Abschnitts 6 können, wie gemäß der Reifensorte, -gestalt und dergleichen, angemessen festgelegt werden.
Die Konfiguration des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ist nicht besonders eingeschränkt, solange die Zugbelastung in der Umfangsrichtung größer ist als die Druckbelastung. Beispiele von Materialien, die den Steifigkeitsverstärkungsring 3 konstituieren, schließen vulkanisierte Kautschuke, Harze und dergleichen ein. Die Dicke t des Hauptabschnitts 7 des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 ist nicht besonders eingeschränkt, aber beträgt vorzugsweise von 1 bis 10 mm und mehr bevorzugt von 2 bis 7 mm. Wenn die Dicke des Hauptabschnitts 7 des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 weniger als 1 mm beträgt, kann die Tätigkeit des Regulierens der Gestalt der Innenumfangsoberfläche des Reifens während des Vulkanisierungsformens nicht adäquat erzielt werden. Wenn die Dicke des Hauptabschnitts 7 des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 10 mm überschreitet, kann die Tätigkeit des Verringerns der Umfangslänge in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien des Vulkanisierungsformens jedoch nicht adäquat erzielt werden. In Abhängigkeit von der Gestalt, Größe und dergleichen des zu vulkanisierenden Reifens ist die optimale Dicke des Hauptabschnitts 7 ferner nicht gleichförmig.
In dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist ferner vorzugsweise mindestens der sich verjüngende Abschnitt 6 faserverstärkt. Faserverstärkung des sich verjüngenden Abschnitts 6 ermöglicht es, eine Beständigkeit (Anzahl der Male, die der Steifigkeitsverstärkungsring 3 wiederholt beim Vulkanisierungsformen verwendet werden kann) des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 zu erhöhen. Insbesondere wenn der sich verjüngende Abschnitt 6 relativ zu der Dicke t in einem Mittelabschnitt dünn ist und der Steifigkeitsverstärkungsring 3 von dem vulkanisierten Reifen entfernt wird, nachdem der Reifenrohling T vulkanisiert wurde, kann der sich verjüngende Abschnitt 6 reißen oder beschädigt werden, was den Steifigkeitsverstärkungsring 3 beschädigungsanfälliger macht. Daher ist Faserverstärkung des sich verjüngenden Abschnitts 6 wirksam, um die Beständigkeit des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 zu erhöhen.
Faserverstärkung des sich verjüngenden Abschnitts 6 kann durch Ankleben von Faserverstärkungsmaterial an die Oberfläche des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 auf der Außenseite oder Innenseite in der Radialrichtung, oder durch Einbetten des sich verjüngenden Abschnitts 6 in den Kautschuk, der den Steifigkeitsverstärkungsring 3 konstituiert, erzielt werden.
10A bis 10C sind Querschnittsansichten, die den sich verjüngenden Abschnitt 6 teilweise vergrößert veranschaulichen. In 10A bis 10C ist mindestens der sich verjüngende Abschnitt 6 faserverstärkt. In der in 10A veranschaulichten Ausführungsform sind die Außenseiten in der Radialrichtung des sich verjüngenden Abschnitts 6 und ein Abschnitt des Hauptabschnitts 7 durch ein Faserverstärkungsmaterial 11 faserverstärkt. In der in 10B veranschaulichten Ausführungsform ist ein gesamter Bereich in der Breitenrichtung, das bedeutet, die Außenseite in der Radialrichtung der gesamten Breite des sich verjüngenden Abschnitts 6 und des Hauptabschnitts 7 durch das Faserverstärkungsmaterial 11 faserverstärkt. In der in 10C veranschaulichten Ausführungsform sind die Außenseiten in der Radialrichtung des sich verjüngenden Abschnitts 6 und ein Abschnitt des Hauptabschnitts 7 durch ein Faserverstärkungsmaterial 11, zusätzlich zu dem in der Ausführungsform in 10B, faserverstärkt. Es gilt zu beachten, dass der Bereich von Faserverstärkung weder besonders eingeschränkt ist, noch auf diejenigen in den obenstehend beschriebenen Beispielen beschränkt ist, solange der Bereich mindestens den sich verjüngenden Abschnitt 6 einschließt. Außerdem kann der Bereich beide Seiten der Außenseite und der Innenseite in der Radialrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings 3, eine Seite der Außenseite in Radialrichtung oder eine Seite der Innenseite in der Radialrichtung sein. Da die Sorte und die Gestalt des zu vulkanisierenden Reifens in Unterschieden in der Leichtigkeit des Entfernens nach der Reifenvulkanisierung resultiert, kann der Zustand der auf den Reifen übertragenen vorstehenden Sektionen und dergleichen, und des Bereichs der Faserverstärkung durch das Faserverstärkungsmaterial 11 wie angemessen festgelegt werden.
11A und 11B sind jeweils eine schematische perspektivische Ansicht, den Steifigkeitsverstärkungsring 3 ferner mit mindestens dem sich verjüngenden Abschnitt 6 faserverstärkt und einen Abschnitt einer externen Oberfläche entfernt veranschaulichend. In der in 11A veranschaulichten Ausführungsform sind die Außenseiten in der Radialrichtung des sich verjüngenden Abschnitts 6 und ein Abschnitt des Hauptabschnitts 7 durch ein Faserverstärkungsmaterial 12 faserverstärkt. In der in 11B veranschaulichten Ausführungsform ist ein gesamter Bereich in der Breitenrichtung, das bedeutet, die Außenseite in der Radialrichtung der gesamten Breite des sich verjüngenden Abschnitts 6 und des Hauptabschnitts 7 durch das Faserverstärkungsmaterial 12 faserverstärkt.
Beispiele der Faserverstärkungsmaterialien 11, 12 schließen eine Polyesterfaser, eine Polyamidfaser, eine Rayonfaser, eine Aramidfaser, eine Polyethylennaphthalatfaser, eine Polyolefinketonfaser und eine Acrylfaser ein. Es gilt zu beachten, dass die Faserverstärkungsmaterialien 11, 12 Faden oder Tuch sein können, und dass die Faserrichtung nicht eingeschränkt ist. Beispiele des Faserverstärkungsverfahrens schließen ein Schichtungsverfahren eines mit Kautschuk imprägnierten Tuches auf dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 und Durchführen von Vulkanisierung ein. Die Faser, die die Faserverstärkungsmaterialien 11, 12 konstituiert, bildet in Bezug auf die Umfangsrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings vorzugsweise einen Winkel von 30° oder größer, mehr bevorzugt von 30° bis 60°. Dies ermöglicht es, eine Verbindung zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 6 und dem Hauptabschnitt 7 wirksam zu stärken.
In der vorliegenden Erfindung schließt der Steifigkeitsverstärkungsring 3, der den sich verjüngenden Abschnitt 6 einschließt, ferner einen Verstärkungsdraht 4 ein, der in einer Reifenumfangsrichtung gewickelt ist, wie in 12A bis 12C veranschaulicht. 12A bis 12C sind schematische perspektivische Ansichten, die Ausführungsformen des Steifigkeitsverstärkungsrings 3, jeweils mit einem entfernten Abschnitt der externen Oberfläche und einem Abschnitt der Schichten auf der Innenseite davon, veranschaulichen. In dem in 12A veranschaulichten Steifigkeitsverstärkungsring 3 ist der Verstärkungskörper, erhalten durch Wickeln des Verstärkungsdrahts 4 mit einer verdrillten Struktur in der Reifenumfangsrichtung, in den Hauptabschnitt 7 eingebettet. In dem Beispiel in 12A ist der innere Endabschnitt 9 des sich verjüngenden Abschnitts 6 auf der Außenseite in der Breitenrichtung des Verstärkungsdrahts 4 positioniert. Die Position des inneren Endabschnitts 9 ist jedoch nicht auf die in diesem Beispiel beschränkt, und kann in der Breitenrichtung mit dem durch den Verstärkungsdraht 4 gebildeten Verstärkungskörper geschichtet sein. 12B ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in einer Ausführungsform, in welcher die Außenseiten in der Radialrichtung des Hauptabschnitts 7 und die sich verjüngenden Abschnitte 6 in 12A durch das in der Breitenrichtung des Rings orientierte Faserverstärkungsmaterial 12 faserverstärkt sind. 12C ist eine perspektivische Ansicht des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in einer Ausführungsform, in welcher die Außenseiten in der Radialrichtung der sich verjüngenden Abschnitte 6 und eines Abschnitts des Hauptabschnitts 7 in 12A durch das in der Breitenrichtung des Rings orientierte Faserverstärkungsmaterial 12 faserverstärkt sind. Das Faserverstärkungsmaterial 12 kann ebenfalls mit dem Verstärkungskörper, der den Verstärkungsdraht 4 verwendet, kombiniert werden, wie in 12B und 12C veranschaulicht. Kombinieren des Faserverstärkungsmaterials 12 mit dem Verstärkungskörper, der den Verstärkungsdraht 4 verwendet, ermöglicht es, die Beständigkeit des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 weiter zu verbessern. Es gilt zu beachten, dass der Bereich der Faserverstärkung nicht besonders eingeschränkt ist.
Der erfindungsgemäße Steifigkeitsverstärkungsring kann als ein Steifigkeitsverstärkungsring 13 konfiguriert werden, der auf beiden Seiten in der Breitenrichtung des Hauptabschnitts 7 einen durch einen zylindrischen Ring gebildeten Seitenring 14 einschließt. Der Seitenring 14 kann ein Ring mit einer hohlen, angeschnittenen Kegelgestalt sein, die an beiden Seiten offen ist. Der Seitenring 14 erstreckt sich vorzugsweise von einem Laufflächenabschnitt T1 des Reifenrohlings, um mit einer gesamten Innenseitenoberfläche eines dem Reifenwulstabschnitt T3 entsprechenden Bereichs in Kontakt zu kommen. Das bedeutet, der Steifigkeitsverstärkungsring 13 ist ein Ring, der so angebracht ist, dass er mit der gesamten Innenseitenoberfläche des von dem Laufflächenabschnitt T1 bis zu dem Reifenwulstabschnitt T3 des Reifenrohlings entsprechenden Bereichs in Kontakt kommt. In dem Laufflächenabschnitt T1 und dem Reifenwulstabschnitt T3 dieses Rings ist eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung größer als eine zum Bewirken eine vorher festgelegte Menge an Druckverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung.
16 ist eine schematisch die Form 1, den Steifigkeitsverstärkungsring 13 und den Reifenrohling T während der balglosen Vulkanisierung veranschaulichende Erläuterungsansicht. 16 veranschaulicht einen Zustand, in welchem der Reifenrohling T durch die Injektion eines Heizmediums M gegen eine Innenoberfläche der Form 1 gepresst wird. Der Reifenrohling T wird ferner durch den Laufflächenabschnitt T1, den Seitenabschnitt T2 und den Reifenwulstabschnitt T3 gebildet.
In dieser Ausführungsform wird der Reifenrohling T in eine Gestalt, nahe der Reifengestalt nach der Vulkanisierung, geformt, und der Steifigkeitsverstärkungsring 13 wird angebracht, um mit der gesamten Innenseitenoberfläche des Bereichs entsprechend dem des Laufflächenabschnitt T1 bis zum Reifenwulstabschnitt T3 des Reifenrohlings T in Kontakt zu kommen. In dem Steifigkeitsverstärkungsring 13 ist eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung größer als eine zum Bewirken eine vorher festgelegte Menge an Druckverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung. Das bedeutet, der Steifigkeitsverstärkungsring 13 ist anfällig gegenüber Zusammenziehen und nicht anfällig gegenüber Dehnung in der Reifenumfangsrichtung. Der Steifigkeitsverstärkungsring 13 weist unter hoher Temperatur und hohem Druck ferner luftdichte Charakteristika auf, und daher wird der Reifenrohling durch das während der balglosen Vulkanisierung injizierte Heizmedium gegen die Innenoberfläche der Form auf der Außenseite in der Reifenradialrichtung gepresst und vulkanisiert.
Da der Steifigkeitsverstärkungsring 13 während der balglosen Vulkanisierung angebracht wird, ist es möglich, eine hervorragende Gestalt der Reifeninnenseite zu erzielen. Die Abmessungspräzision des Reifens in dem Bereich entsprechend dem des Laufflächenabschnitts bis zum Reifenwulstabschnitt kann ferner verbessert werden.
Zusätzlich zu einer großen Zugbelastung in der Umfangsrichtung weist der Steifigkeitsverstärkungsring 13 eine kleine Druckbelastung in der Umfangsrichtung auf. Während des anfänglichen Stadiums des Vulkanisierungsformens eines Reifens schreitet die Vulkanisierung von Kautschuken, wie beispielsweise einer Gürtelschicht und einer Karkasse, nahe der Reifeninnenoberfläche voran. Während den dazwischenliegenden und nachfolgenden Zuständen schreitet die Vulkanisierung des gesamten Reifenquerschnittsabschnitts, einschließlich dem Reifeninneren, voran. Mit dem Fortschreiten von Vulkanisierung von unvulkanisiertem Kautschuk vergrößert der Kautschuk das Volumen durch thermische Ausdehnung. Infolgedessen verformt sich, wenn die Vulkanisierung des gesamten Reifenquerschnitts in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien fortschreitet, der vulkanisierte Kautschuk nahe der Reifeninnenoberfläche, welche das anfängliche Stadium der Vulkanisierung durch thermische Ausdehnung begann, auf einer inneren Seite in der Radialrichtung in einer solchen Weise, dass sich eine Umfangslänge des Reifenhohlraums zusammenzieht. Daher muss der Steifigkeitsverstärkungsring 2 mit einer Umfangslänge, die sich während des anfänglichen Stadiums des Vulkanisierungsformens ausdehnt, in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien in der Umfangslänge reduziert werden. Der erfindungsgemäße Steifigkeitsverstärkungsring 13 weist eine kleine Druckbelastung in der Umfangsrichtung auf, dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 erlaubend, einem Verhalten des vulkanisierten Kautschuks in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien zu folgen und das Auftreten von Defekten wie beispielsweise Wölbung zu verhindern.
Die Gestalt des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 ist nicht besonders eingeschränkt, solange die Gestalt ein Ring ist, der mit der gesamten Innenseitenoberfläche des Bereichs entsprechend dem des Laufflächenabschnitts bis zum Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings in Kontakt kommt. Vorzugsweise ist die Gestalt ein zylindrischer Ring in dem Bereich, der mit der Innenseite des Laufflächenabschnitts T1 in Kontakt kommt, und ein Ring mit einer hohlen, abgeschnittenen Kegelgestalt, der in dem Bereich, der mit der Innenseite des Seitenabschnitts T2 bis zum Reifenwulstabschnitt T3 in Kontakt kommt, an beiden Seiten offen ist.
13A und 13B sind Erläuterungsansichten, die ein Beispiel einer Ausführungsform des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 schematisch veranschaulichen. Wie in 13A und 13B veranschaulicht, ist der Steifigkeitsverstärkungsring 13 ein zylindrischer Ring, wobei beide Seiten einen verringerten Durchmesser aufweisen. Das bedeutet, der Steifigkeitsverstärkungsring 13 weist eine kombinierte Gestalt eines zylindrischen Rings und eines Rings mit einer hohlen, abgeschnittenen Kegelgestalt, verbunden mit beiden Seiten des zylindrischen Rings, auf.
Während die Abmessungen des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 nicht besonders eingeschränkt sind, ist ein Außendurchmesser des Rings vorzugsweise im Wesentlichen äquivalent zu einem Innendurchmesser des vulkanisierten Reifens. Dies ermöglicht es, die Gestalt der Innenseite in der Radialrichtung des Bereichs entsprechend dem des Laufflächenabschnitts zum Reifenwulstabschnitt des Reifens anzupassen.
Während 13A den Steifigkeitsverstärkungsring 3 mit einer zylindrischen Gestalt mit dem Außendurchmesser des Bereichs, entsprechend dem des Laufflächenabschnitts, in der Reifenbreitenrichtung gleichförmig veranschaulicht, ist der Außendurchmesser des Laufflächenabschnitts, das bedeutet der Hauptabschnitt 7, des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 nicht auf den in dem veranschaulichten Beispiel beschränkt. Zum Beispiel, wenn ein mit einem Laufflächenabschnitt mit einem linearen inneren Umfangsrand entworfener Luftreifen hergestellt wird, kann der in 13A veranschaulichte Steifigkeitsverstärkungsring 13 verwendet werden, wie er ist. Andererseits, wenn ein mit einem Laufflächenabschnitt mit einem bogenförmigen inneren Umfangsrand entworfener Luftreifen hergestellt wird, kann der Außendurchmesser des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 in der Reifenbreitenrichtung verändert werden, um dem entworfenen Bogen zu folgen. Der dem Bereich von dem Seitenabschnitt bis zum Reifenwulstabschnitt entsprechende Seitenring 14 kann ebenfalls ähnlich entworfen sein. Das bedeutet, die Gestalt des durch den Hauptabschnitt 7 und die Seitenringe 14 gebildeten Steifigkeitsverstärkungsrings 13 kann in Übereinstimmung mit der Querschnittsgestalt des entworfenen Reifens festgelegt werden. Dies ermöglicht es, den Freiheitsgrad im Reifenentwerfen weiter zu vergrößern.
Die Konfiguration des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 ist nicht besonders eingeschränkt, solange die Zugbelastung in der Umfangsrichtung größer ist als die Druckbelastung. Zum Beispiel ist der Steifigkeitsverstärkungsring 13 vorzugsweise ein Ring, der durch Bedecken eines Verstärkungskörpers mit dem unvulkanisierten Kautschuk 5 und anschließendem Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers, wie in 13B veranschaulicht, erhalten wird. In einer solchen Konfiguration wird der Verstärkungskörper durch Wickeln eines Verstärkungsdrahts 4 mit einer verdrillten Struktur in mindestens der Reifenumfangsrichtung, in dem Laufflächenabschnitt T1 und dem Reifenwulstabschnitt T3 erhalten. Mit einer Konfiguration, in welcher der Steifigkeitsverstärkungsring 3 mit dem Verstärkungsdraht 4 in dem Laufflächenabschnitt T1 und dem Reifenwulstabschnitt T3 eingebettet konfiguriert ist, ist es möglich, die Zugbelastung in der Umfangsrichtung zu erhöhen und die Druckbelastung in der Umfangsrichtung zu verringern. Der Steifigkeitsverstärkungsring 13 ist ferner ein aus einem vulkanisierten Kautschuk hergestellter Ring und kann aufgrund von Nichtanhaften an den unvulkanisierten oder vulkanisierten Kautschuk leicht von der Innenseite des aus der Form 1 entfernten vulkanisierten Reifens getrennt und entfernt werden.
Der Verstärkungskörper wird ferner durch Wickeln des Verstärkungsdrahts 4 in einer spiralähnlichen Weise in der Reifenumfangsrichtung, während an den dem Laufflächenabschnitt T1 und dem Reifenwulstabschnitt T3 entsprechenden Bereichen adäquate Spannkraft an den Verstärkungsdraht 4 angelegt wird, gebildet. Eine Drahtdichte des Verstärkungsdrahts 4 kann in Übereinstimmung mit der Zugbelastung in der Umfangsrichtung festgelegt werden, und die Drahtdichten in dem Laufflächenabschnitt T1 und dem Reifenwulstabschnitt T3 können gleich oder unterschiedlich sein.
Der Steifigkeitsverstärkungsring 13 ist, wie in 14 veranschaulicht, vorzugsweise in dem dem Reifenwulstabschnitt T3 entsprechenden Bereich angebracht, mit einer Mehrzahl von sich in der Reifenradialrichtung erstreckenden, in der Reifenumfangsrichtung beabstandeten, Faserverstärkungsmaterialien 12. Das bedeutet, eine durch Ausrichten und Kautschukbeschichten des Faserverstärkungsmaterials 12 erhaltene unvulkanisierte Kautschuklage kann so geschichtet werden, dass das Faserverstärkungsmaterial 12 sich in der Reifenradialrichtung erstreckt oder das Faserverstärkungsmaterial 12 mit einer Cordgewebestruktur in dem Reifenwulstabschnitt T3 eingebettet sein kann. Mit dem auf diese Weise angebrachten, sich in der Radialrichtung, zusammen mit dem in der Umfangsrichtung gewickelten Verstärkungsdraht 4, erstreckenden Faserverstärkungsmaterial 12 erhöht sich die Steifigkeit des Reifenwulstabschnitts T3 des Steifigkeitsverstärkungsrings 3, was es ermöglicht, den Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings wirksamer zu pressen, wenn die balglose Vulkanisierung durchgeführt wird und daher die erforderte Beständigkeit des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 zu erhöhen. Die Cordfädendichte des Faserverstärkungsmaterials 12 kann wie angemessen in Übereinstimmung mit der durch den Reifenwulstabschnitt erforderten Beständigkeit festgelegt werden. Es gilt zu beachten, dass die Sorten und Strukturen des in der Umfangsrichtung gewickelten Verstärkungsdrahts 4 und des sich in der Radialrichtung erstreckenden Faserverstärkungsmaterials 12 gleich oder unterschiedlich sein können.
Beispiele für den den Steifigkeitsverstärkungsring 13 konstituierenden Verstärkungsdraht 4 und des Faserverstärkungsmaterials 12 schließen organische Fasercorde und Stahlcorde ein. Beispiele des organischen Fasercords schließen einen Polyesterfasercord, einen Polyamidfasercord, einen Rayonfasercord, einen Aramidfasercord, einen Polyethylennaphthalatfasercord, einen Polyolefinketonfasercord und einen Acrylfasercord ein. Die verdrillte Struktur dieser Fasercorde, wenn sie zu dem Steifigkeitsverstärkungsring 13 geformt werden, kann wie angemessen festgelegt werden, um eine vorher festgelegte Zugbelastung und Druckbelastung oder eine vorher festgelegte Beständigkeit zu erzielen. Die Zugbelastung in der Umfangsrichtung des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 kann durch die verdrillte Struktur des Verstärkungsdrahts 4 und der Spannkraft beim Wickeln des Verstärkungsdrahts 4 in einer spiralähnlichen Weise in der Umfangsrichtung reguliert werden.
Der Steifigkeitsverstärkungsring 13 wird durch beidseitiges Einfassen und Bedecken des durch den obenstehend beschriebenen Verstärkungsdraht 4 und das obenstehend beschriebene Faserverstärkungsmaterial 12 gebildeten Verstärkungskörpers zwischen Lagen des unvulkanisierten Kautschuks 5 und Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers erhalten. Als das Bedeckungsverfahren des unvulkanisierten Kautschuks 5 kann ein durch Bedecken des Verstärkungsdrahts 4 mit unvulkanisiertem Kautschuk erhaltener Kautschukriemen im Voraus vorbereitet und auf spiralähnliche Weise in der Reifenumfangsrichtung gewickelt werden.
Den Steifigkeitsverstärkungsring 13 konstituierende Kautschukbestandteile sind ferner nicht besonders eingeschränkt und können Kautschukbestandteile sein, die normalerweise eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen ausmachen. Beispiele für Kautschukbestandteile schließen Naturkautschuke, Isoprenkautschuke, Butadienkautschuke und Styrolkautschuke ein.
Eine Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 ist nicht besonders eingeschränkt, aber beträgt vorzugsweise von 1 bis 10 mm und mehr bevorzugt von 2 bis 5 mm. Wenn die Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 weniger als 1 mm beträgt, kann die Wirkung des Regulierens der Gestalt der Innenumfangsoberfläche des Reifens während des Vulkanisierungsformens nicht adäquat erzielt werden. Wenn die Dicke des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 10 mm überschreitet, kann die Wirkung des Verringerns der Umfangslänge in den dazwischenliegenden und nachfolgenden Stadien des Vulkanisierungsformens jedoch nicht adäquat erzielt werden.
Im Folgenden wird ein Vulkanisierungsverfahren für Luftreifen beschrieben, das die Steifigkeitsverstärkungsringe 3, 13 verwendet. Die Steifigkeitsverstärkungsringe 3, 13 können einfach zusammen mit dem existierenden Balg 2 verwendet und vulkanisierungsgeformt werden, und dadurch die gegenwärtige Produktivität aufrecht erhalten und keinen Anstieg in den Herstellungskosten verursachen. Der Steifigkeitsverstärkungsring 13 kann ferner in balgloser Vulkanisierung verwendet werden, was es ermöglicht, eine hervorragende Gestalt der Innenoberfläche des Reifens zu erzielen und die Abmessungspräzision zu erhöhen, während vorteilhafte Produktivität durch einfaches Anbringen des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 an der Innenumfangsoberfläche des Reifenrohlings aufrecht erhalten wird.
In dem erfindungsgemäßen Reifenvulkanisierungsverfahren, wie in 1 veranschaulicht, wird das Vulkanisierungsformen durch Einsetzen des Reifenrohlings T in die Form 1, mit dem obenstehend beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsring 3 zwischen der Innenumfangsoberfläche des dem Laufflächenabschnitt T1 entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings T und der Außenumfangsoberfläche des Balgs 2 eingefügt, und Ausdehnen des Balgs 2, durchgeführt. Mit dem Steifigkeitsverstärkungsring 3 extern um den Außenumfang des Balgs 2 wie vorher beschrieben eingepasst, wird die Gestalt der Innenumfangsseite des Reifens durch die Umfangsgestalt des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 reguliert, und der Druck des Reifenrohlings in dem Schulterabschnitt kann wirksam angelegt werden.
In dem erfindungsgemäßen Vulkanisierungsverfahren kann ein durch integrales Zusammensetzen der konstituierenden Elemente des Reifenrohlings T an dem Außenumfang des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 erhaltener Reifenrohling hergestellt und anschließend in die Form 1 eingesetzt werden. Dies ermöglicht es, den Steifigkeitsverstärkungsring 3 zuverlässig auf der Innenumfangsoberfläche des dem Laufflächenabschnitt T1 entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings T anzubringen, und die Abmessungspräzision des Reifens weiter zu erhöhen.
Als eine andere Ausführungsform kann der Reifenrohlingzusammenbau außerdem durch vorheriges Bilden des Reifenrohlings T unter Verwendung eines normalen Verfahrens und Einführen des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in den Hohlraum des erhaltenen Reifenrohlings T hergestellt werden, und der Reifenrohlingzusammenbau kann anschließend in die Form 1 eingesetzt werden. Dies ermöglicht es, den Reifenrohlingzusammenbau einfach herzustellen.
Als die Form, in welche der erhaltene Reifenrohlingzusammenbau eingesetzt wird, kann vorzugsweise eine in eine Mehrzahl von Sektionen unterteilbare Form verwendet werden, wie in 15A bis 15C veranschaulicht. 15A bis 15C sind Erläuterungsansichten, die das Schließen und Öffnen der Form während des Vulkanisierungsformens in Querschnittsansichten in einer Reifenäquatorialrichtung schematisch veranschaulichen. 15A ist eine Querschnittsansicht der Form 1, des Reifenrohlings T und des Steifigkeitsverstärkungsrings 3 in der Reifenäquatorialrichtung, wenn der Reifenrohling in der Form eingesetzt ist, 15B ist eine Querschnittsansicht des gleichen während der Vulkanisierung und 15C ist eine Querschnittsansicht des gleichen, wenn der vulkanisierte Reifen entfernt wird. Es gilt zu beachten, dass in 15A bis 15C der Balg ausgelassen wurde.
Wie in 15A veranschaulicht, vereinfacht die Verwendung der in eine Mehrzahl von Sektionen einteilbaren unterteilbaren Form 1, den Reifenrohlingzusammenbau, mit im Wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des vulkanisierungsgeformten Reifens, in die Form 1 einzusetzen. Die Anzahl der Aufteilungen solch einer einteilbaren Form kann in Übereinstimmung mit der Reifengestalt und Reifengröße festgelegt werden.
Der durch das erfindungsgemäße Reifenvulkanisierungsverfahren erhaltene Luftreifen weist Abmessungspräzision nahe am Entwurfswert auf, und ermöglicht es, die beabsichtigte Reifenleistung zuverlässiger zu erzielen. Zum Beispiel ermöglicht der in 2A veranschaulichte, durch Vulkanisierungsformen unter Verwendung des Steifigkeitsverstärkungsrings mit einer zylindrischen Gestalt gebildete, Luftreifen, den Laufflächenabschnitt abzuflachen, die Abnahme der Dicke eines Mittelbereichs des Laufflächenabschnitts zu verhindern, und die Dicke des Laufflächenabschnitts im Wesentlichen gleichförmig zu machen. Dies ermöglicht es, einen Rollwiderstand des Luftreifens weiter zu verringern.
In dem erfindungsgemäßen Reifenvulkanisierungsverfahren, wie in 16 veranschaulicht, wird balglose Vulkanisierung durch Injizieren des Heizmediums M mit dem obenstehend beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsring 13 angebracht über der gesamten Innenseitenoberfläche des dem Laufflächenabschnitt T1 bis zum Reifenwulstabschnitt T3 entsprechenden Bereichs des in die Form 1 eingesetzten Reifenrohlings T durchgeführt. Balglose Vulkanisierung unter Verwendung des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 ermöglicht es, eine hervorragende Innenoberflächengestalt des vulkanisierten Reifens zu erzielen und die Abmessungspräzision zu erhöhen. Ferner kann der Steifigkeitsverstärkungsring 13 einfach auf der Innenumfangsoberfläche des Reifenrohlings angebracht werden, was es ermöglicht, vorteilhafte balglose Vulkanisierungsproduktivität aufrecht zu erhalten.
In dem erfindungsgemäßen Vulkanisierungsverfahren wird vorzugsweise ein durch integrales Zusammensetzen der konstituierenden Elemente des Reifenrohlings T um den Außenumfang des Steifigkeitsverstärkungsrings 13 erhaltener Reifenrohlingzusammenbau hergestellt und in die Form 1 eingesetzt, und balglose Vulkanisierung wird durchgeführt. Dies ermöglicht es, den Steifigkeitsverstärkungsring 13 auf der Innenumfangsoberfläche des dem Laufflächenabschnitt T1 bis zum Reifenwulstabschnitt T3 des Reifenrohlings T entsprechenden Bereichs zuverlässig anzubringen.
Als die Form, in welche der erhaltene Reifenrohlingzusammenbau eingesetzt wird, kann vorzugsweise eine in eine Mehrzahl von Sektionen einteilbare unterteilbare Form verwendet werden. Verwendung der in eine Mehrzahl von Sektionen unterteilbaren Form 1 vereinfacht es, den Reifenrohlingzusammenbau mit im Wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie dem Durchmesser des vulkanisierungsgeformten Reifens in die Form 1 einzusetzen. Die Anzahl der Aufteilungen solch einer einteilbaren Form kann in Übereinstimmung mit der Reifengestalt und Reifengröße festgelegt werden.
Der in der vorliegenden Erfindung durch das balglose Reifenvulkanisierungsverfahren erhaltene Luftreifen weist eine Reifengestalt und Abmessungspräzision nahe an den Entwurfswerten auf, und ermöglicht es, die beabsichtigte Reifenleistung zuverlässiger zu erzielen. Zum Beispiel ermöglicht es der durch balglose Vulkanisierung unter Verwendung des in 13A veranschaulichten Steifigkeitsverstärkungsrings gebildete Luftreifen, den Laufflächenabschnitt abzuflachen, die Dicke im Wesentlichen gleichförmig zu machen und eine hervorragende Gestalt der Innenoberfläche zu erzielen. Dies ermöglicht es, den Rollwiderstand des Luftreifens weiter zu verringern.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Verwendung von Ausführungsbeispielen weitergehend beschrieben. Jedoch ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Beispiele
Ausführungsbeispiele 1 bis 4

Reifenrohlinge (Reifengröße 205/55R16) mit identischen Spezifikationen wurden hergestellt. Jeder der Reifenrohlinge in Ausführungsbeispielen 1 bis 4 wurde durch das Durchführen von Vulkanisierungsformen mit einem Steifigkeitsverstärkungsring gebildet, und ohne einen Steifigkeitsverstärkugsring in Vergleichsbeispiel 1. Es gilt zu beachten, dass der verwendete Steifigkeitsverstärkungsring ein zylindrischer Ring (Durchmesser: 570 mm, Dicke t: 2,3 mm) war, erhalten durch Wickeln eines Polyesterfasercords (ein Cord mit linearer Gesamtdichte von 2200 dtex und einer verdrillten Struktur von 46 × 46 (Zweicordetwist)) in einer spiralähnlichen Weise in der Reifenumfangsrichtung unter Verwendung einer Endanzahl von 50 je 50 mm, durch Bedecken des umwickelten Körpers mit einem Butylkautschuk, und Durchführen von Vulkanisierung. Ferner wurde in Ausführungsbeispiel 1 ein Steifigkeitsverstärkungsring ohne sich verjüngenden Abschnitt verwendet, und ein Steifigkeitsverstärkungsring mit sich verjüngendem Abschnitten mit den in Tabelle 1 gezeigten Abmessungen wurde in jedem der Ausführungsbeispiele 2 bis 4 verwendet. Den in Ausführungsbeispielen 2 bis 4 verwendeten Steifigkeitsverstärkungsringen wurden jeweils eine unterschiedliche Länge L von dem äußeren Endabschnitt zu dem inneren Endabschnitt des sich verjüngenden Abschnitts gegeben, und eine unterschiedliche Dicke te des äußeren Endabschnitts, wie in Tabelle 1 gezeigt. Ferner wurde der in Ausführungsbeispiel 4 verwendete Steifigkeitsverstärkungsring erhalten durch das Zusammenkleben vor der Vulkanisierung von mit Kautschuk über die gesamte Breite einer Außenseite in der Radialrichtung imprägniertem, glattem, gewebtem Tuch (Polyesterfaser, 200 dtex, Cordfadendichte von 10 Cordfäden je 12,7 mm Breite für Kette und Schuss), so dass die Cordfäden bezüglich der Umfangsrichtung in einem Winkel von ±45° angeordnet wurden, und unter Verwendung des angeklebten, glatten, gewebten Tuchs, um einen vulkanisierten Steifigkeitsverstärkungsring mit einem faserverstärkten, sich verjüngenden Abschnitt zu bilden. [Tabelle 1-I]

		Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 3
Vulkanisierungsverfahren		Verwendeter Steifigkeitsverstärkungsring	Verwendeter Steifigkeitsverstärkungsring	Verwendeter Steifigkeits verstärkungsring
Dicke t [mm] des Rings (Hauptabschnitt)		2,3	2,3	2,3
Vorliegen/ Fehlen eines sich verjüngenden Abschnitts	-	Nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
Verhältnis von Distanz L zu Dicke t	L/t [–]	L = 0	4	4
Verhältnis von Dicke te zu Dicke t	te/t [–]	1	½	1/3
Vorliegen/ Fehlen von Faserverstärkung	-	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden
Erscheinungsbild der Innenumfangsoberfläche des Reifens	-	Vorhandense in von Vorsprüngenmit einer Höhe von annäherungsweise 2 mm	Vorhandensein von Vorsprüngen mit einer Höhe von annäherungsweise 1 mm	Vorhandense in von Vorsprüngen mit einer Höhe von annäherungsweise 0,7 mm
Zustand der Innenumfangsoberfläche nach der Beständigkeitsprüfung	-	Risse	Gut	Gut
Lebensdauer des Rings und dergleichen während des Vulkanisie rungsformens	[Male]	420	400	350
Rollwiderstand Indexwert		90	90	90

[Tabelle 1-II]

		Ausführungsbeispiel 4	Vergleichsbeispiel 1
Vulkanisierungsverfahren		Verwendeter Steifigkeitsverstärkungsring	Nicht verwendeter Steifigkeitsverstärkungsring
Dicke t [mm] des Rings (Hauptabschnitt)		2,3	-
Vorliegen/ Fehlen eines sich verjüngenden Abschnitts	-	Vorhanden
Verhältnis von Distanz L zu Dicke t	L/t [–]	4	-
Verhältnis von Dicke te zu Dicke t	te/t [–]	1/3	-
Vorliegen/ Fehlen von Faserverstärkung	-	Vorhanden	-
Erscheinungsbild der Innenumfangsoberfläche des Reifens	-	Vorhandensein von Vorsprüngen mit einer Höhe von annäherungsweise 0,7 mm	Gut
Zustand der Innenum fangsoberfläche nach der Beständig keitsprüfung	-	Gut	Gut
Lebensdauer des Rings und dergleichen [Male]während des Vulkanisie rungsformens		500	-
Rollwiderstand		90	100

17 und 18 veranschaulichen jeweils die Simulationsergebnisse einer Querschnitts-Ausführungsform eines während des Vulkanisierungsformens in Ausführungsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 ausgedehnten Balgs. In der Querschnitts-Ausführungsform, in welcher der Balg in Ausführungsbeispiel 1, veranschaulicht in 17, ausgedehnt wurde, ist der dem Laufflächenabschnitt entsprechende Bereich flach, was es ermöglicht, den Luftreifen mit einem abgeflachten Laufflächenabschnitt mit einer im Wesentlichen gleichförmigen Dicke zu vulkanisieren. Außerdem wird von dem Balg erwartet, sich auch in den Schulterabschnitt des Reifens auszudehnen, und den Schulterabschnitt adäquat zu pressen.
Andererseits bläht sich der Balg, in der in 18 veranschaulichten Querschnitts-Ausführungsform des ausgedehnten Balgs von Vergleichsbeispiel 1, zur Außenseite in der Radialrichtung in dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereich, hinauf. Als ein Ergebnis, wenn versucht wird, Vulkanisierungsformen an dem Luftreifen mit dem abgeflachten Laufflächenabschnitt durchzuführen, kann die Dicke in dem Mittelbereich des Laufflächenabschnitts abnehmen. Die Ausdehnung des Balgs zu dem Schulterabschnitt des Reifens wird außerdem als minimal vorgefunden, verglichen mit der von Ausführungsbeispiel 1.
Bei Betrachtung der Innenumfangsoberflächen der in Ausführungsbeispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Reifen wurden die Innenumfangsoberflächen von Ausführungsbeispielen 1 bis 4 jeweils als in dem dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereich eine flache Querschnittsgestalt aufweisend vorgefunden. Im Vergleich wurde die Innenumfangsoberfläche des Reifens von Vergleichsbeispiel 1, in dem dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereich, als eine gekrümmte, zurückweichende Querschnittsgestalt und eine nicht gleichförmige Kautschukdicke im Laufflächenabschnitt aufweisend, vorgefunden. Auf jeder der Innenumfangsoberflächen der Reifen von Ausführungsbeispielen 2 bis 4 wurden an den Enden der Kontaktfläche mit dem Steifigkeitsverstärkungsring außerdem Vorsprünge mit einer Dicke, geringer als die Dicke te, gebildet. In Ausführungsbeispiel 1 wurde an den Enden der Kontaktfläche mit dem Steifigkeitsverstärkungsring Vorsprünge mit einer Dicke, geringer als die Dicke t, gebildet.
Jeder in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Reifen wurde auf eine Felge (16 × 6,5 J) montiert und auf einen durch JATMA vorgeschriebenen Luftdruck befüllt. Der Reifen wurde auf einem durch JIS D4230 vorgeschriebenem Indoor-Trommelprüfgerät (Trommeldurchmesser: 1707 mm) platziert, und der Widerstand bei einer Prüflast von 2,94 kN und einer Geschwindigkeit von 50 km/h wurde gemessen und als der Rollwiderstand verwendet. Die Ergebnisse wurden in der Zeile „Rollwiderstand“ von Tabelle 1 als Indexwerte mit dem Widerstandswert des Reifens von Vergleichsbeispiels 1, definiert als 100, eingetragen. Kleinere Indexwerte zeigen einen geringeren und überlegenen Rollwiderstand an. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, betrug der Widerstand der Reifen in Ausführungsbeispielen 1 bis 4 90. Als ein Ergebnis wurden die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Vulkanisierungsformen gebildeten Luftreifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 4 jeweils als eine flacher gebildete Laufflächenabschnittsgestalt und einen signifikant verringerten Rollwiderstand aufweisend vorgefunden.
Als nächstes wurden die Steifigkeitsverstärkungsringe von Ausführungsbeispielen 1 bis 4 verwendet, um wiederholtes Vulkanisierungsformen durchzuführen, und die Vulkanisierungszahl bis zum Fehlfunktionieren des Steifigkeitsverstärkungsrings (Anzahl von brauchbaren Malen; Lebensdauer des Steifigkeitsverstärkungsring und dergleichen; Auswechselzeiten) wurde verglichen. Die Vulkanisierungszahlen betrugen 420 für den zylindrischen Ring von Ausführungsbeispiel 1, 400 für den Steifigkeitsverstärkungsring von Ausführungsbeispiel 2, 350 für den Steifigkeitsverstärkungsring von Ausführungsbeispiel 3 und 500 für den Steifigkeitsverstärkungsring von Ausführungsbeispiel 4. Gemäß den Ergebnissen des Steifigkeitsverstärkungsrings von Ausführungsbeispiel 4 wurde wegen der Faserverstärkung des sich verjüngenden Abschnitts eine dem zylindrischen Ring äquivalente Lebensdauer aufrecht erhalten.
Jeder in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Luftreifen wurde auf eine Felge (16 × 6,5 J) montiert und auf einen durch JATMA vorgeschriebenen Luftdruck befüllt. Der Reifen wurde auf einem durch JIS D4230 vorgeschriebenem Indoor-Trommelprüfgerät (Trommeldurchmesser: 1707 mm) platziert, und eine Reifenbeständigkeitsprüfung wurde bei einer Prüflast von 4,4 kN und variablen Geschwindigkeitsbedingungen gemäß der Laufzeit durchgeführt. Als ein Ergebnis wiesen die Luftreifen von Ausführungsbeispielen 2 bis 4 nach der Beständigkeitsprüfung keine Probleme in dem Zustand der Reifeninnenoberfläche vor. Andererseits wurde der Luftreifen von Ausführungsbeispiel 1 als Risse in vorstehenden Abschnitten aufweisend vorgefunden. Daher wurde jeder der Luftreifen von Ausführungsbeispielen 2 bis 4 als ein hervorragendes Erscheinungsbild der Innenumfangsoberfläche des Reifens und eine verbesserte Reifenbeständigkeit wegen einer verringerten Vorsprungsgröße auf der Reifeninnenoberfläche aufweisend bestätigt.
Ausführungsbeispiele 5 und 6
Luftreifen (Reifengröße 205/55R16) mit identischen Beschreibungen wurden hergestellt. Die Luftreifen von Ausführungsbeispielen 5 und 6 und Vergleichsbeispielen 2 und 3 wurden durch Durchführen von Vulkanisierungsformen durch Balgoberflächenverarbeitung oder durch Verwenden eines steifen Innenrings in Vergleichsbeispielen 2 und 3 hergestellt, und durch Durchführen von Vulkanisierungsformen unter Verwendung eines Steifigkeitverstärkungsrings in Ausführungsbeispielen 5 und 6.
Es gilt zu beachten, dass in dem Steifigkeitsverstärkungsring von Ausführungsbeispiel 5, wie in 5 veranschaulicht, keinem Endabschnitt des Steifigkeitsverstärkungsring eine geneigte Oberfläche bereitgestellt wurde. In dem Steifigkeitsverstärkungsring von Ausführungsbeispiel 6 wurde jeder Oberfläche, die mit dem Vulkanisierungsbalg an einem abgestuften Abschnitt, gebildet durch dicke Abschnitte und dünne Abschnitte mit unterschiedlichen Dicken in Übereinstimmung mit den Tiefen der Vertiefungen des Steifigkeitsverstärkungsrings, in Kontakt kommt, eine geneigte Oberfläche bereitgestellt, wie in 6 veranschaulicht. Eine geneigte Oberfläche wurde ferner jeder Oberfläche bereitgestellt, die mit dem Vulkanisierungsbalg an beiden Endabschnitten in Kontakt kommt, so dass beide Endabschnitte des Steifigkeitsverstärkungsrings hin zur Außenseite in der Breitenrichtung stufenweise in der Dicke abnehmen, wie in 6 veranschaulicht.
Diese Prüfreifen wurden anschließend hinsichtlich Musterungspräzision, Herstellungskosten, Vielseitigkeit des Vulkanisierungsverfahrens und Effizienz der Wärmeleitfähigkeit bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Musterungspräzision, Vielseitigkeit des Vulkanisierungsverfahrens und Effizienz der Wärmeleitfähigkeit:
Für jeden der obenstehenden Punkte gibt „Hervorragend“ einen hervorragenden Wert an, „Gut“ gibt einen guten Wert an und „Schlecht“ gibt einen schlechten Wert an.
Herstellungskosten:

Für Herstellungskosten gibt „Hervorragend“ signifikant geringe Herstellungskosten an, „Gut“ gibt geringe Herstellungskosten an und „Schlecht“ gibt hohe Herstellungskosten an. [Tabelle 2]

	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Ausführungsbeispiel 5	Ausführungsbeispiel 6
Musterungsverfahren	Balgoberfläche-Rillenbearbeitung	Steifer Innenring	Steifigkeitsverstärkungsring (abgestuft)	Steifigkeitsverstärkungsring (geneigte Oberfläche)
Musterungspräzision	Schlecht	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend
Herstellungskosten	Hervorragend	Schlecht	Hervorragend	Hervorragend
Vielseitigkeit des Vulkanisierungsver fahrens	Hervorragend	Schlecht	Hervorragend	Hervorragend
Effizienz der Wärmeleitfähigkeit	Hervorragend	Hervorragend	Gut	Hervorragend

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, weisen die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Steifigkeitsverstärkungsrings hergestellte Reifen aus Ausführungsbeispielen 5 und 6 hochpräzise Muster auf der Reifeninnenoberfläche und Herstellbarkeit zu geringen Kosten auf. Das Herstellungsverfahren solcher Luftreifen ist ferner hochgradig vielfältig.
Ausführungsbeispiel 7
Reifenrohlinge (Reifengröße 205/55R16) mit identischen Spezifikationen wurden hergestellt. Balglose Vulkanisierung wurde unter Verwendung des in Ausführungsbeispiels 7 in 13 veranschaulichten Steifigkeitsverstärkungsrings durchgeführt, und ohne einen Steifigkeitsverstärkungsring in Vergleichsbeispiel 4. Es gilt zu beachten, dass der verwendete Steifigkeitsverstärkungsring ein Ring war, der entworfen wurde, um mit der gesamten Innenseitenoberfläche des dem Laufflächenabschnitt bis zum Reifenwulstabschnitt entsprechenden Bereichs in Kontakt zu kommen. Ferner war der verwendete Ring ein zylindrischer Ring (Durchmesser: 570 mm, Dicke t: 2,3 mm), erhalten durch Wickeln eines Polyesterfasercords (ein Cord mit linearer Gesamtdichte von 2200 dtex und einer verdrillten Struktur von 46 × 46 (Zweicordetwist)) in einer spiralähnlichen Weise in der Reifenumfangsrichtung unter Verwendung einer Endanzahl von 50 je 50 mm, durch Bedecken des umwickelten Körpers mit einem Naturkautschuk, und Durchführen von Vulkanisierung.
Die Innenoberflächengestalten des durch balglose Vulkanisierung in Ausführungsbeispiel 7 und Vulkanisierung 4 erhaltenen Luftreifens wurden anschließend visuell betrachtet. Der in Ausführungsbeispiel 7 erhaltene Luftreifen wies eine hervorragende Reifeninnenoberflächengestalt vor sowie eine hervorragende Laufflächenabschnittrillenform und -lamellenform vor. Andererseits wies der in Vergleichsbeispiel 4 erhaltene Luftreifen eine unebene Reifeninnenoberflächengestalt ohne ein vorteilhaftes formgepresstes Erscheinungsbild vor. Ferner wurden Fehlerstellen in den Laufflächenabschnittrillen und der Lamellenform beobachtet, und die Reifenwulstabschnittsgestalt war uneben, mit Vertiefungen und Vorsprüngen.
Bezugszeichenliste

1: Form
2: Vulkanisierungsbalg
3: Steifigkeitsverstärkungsring
3A: Vertiefung
3B: Vorsprung
4: Verstärkungsdraht
5: Unvulkanisierter Kautschuk
6: Sich verjüngender Abschnitt
7: Hauptabschnitt
8: Äußerer Endabschnitt des sich verjüngenden Abschnitts (äußerer Endabschnitt des Steifigkeitsverstärkungsrings in Breitenrichtung)
9: Innerer Endabschnitt des sich verjüngenden Abschnitts (Grenze zum Hauptabschnitt)
10: Hilfsring
11: Faserverstärkungsmaterial
12: Faserverstärkungsmaterial
13: Steifigkeitsverstärkungsring
14: Seitenring
T: Reifenrohling
T1: Laufflächenabschnitt
T2: Seitenabschnitt
T3: Reifenwulstabschnitt

Claims

Steifigkeitsverstärkungsring, der als ein zylindrischer Ring dient, wenn ein Reifenrohling in eine Form eingesetzt und ein Balg in einer Reifenradialrichtung von einer Innenseite des Reifenrohlings zu einer Außenseite gepresst wird, um ein Vulkanisierungsformen durchzuführen, und zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines einer Lauffläche entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings und einer Außenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Balgs eingefügt wird; wobei eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in der Umfangsrichtung des Rings erforderliche Belastung größer ist als eine zum Bewirken einer vorher festgelegte Menge an Druckverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 1, wobei ein Außendurchmesser des Rings im Wesentlichen äquivalent zu einem Innendurchmesser eines vulkanisierten Reifens ist, eine Breite des Rings im Wesentlichen äquivalent zu einer Breite des Laufflächenabschnitts des vulkanisierten Reifens ist, und der vulkanisierte Reifen und der Balg trennbar sind.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ring durch Bedecken eines Verstärkungskörpers mit einem unvulkanisierten Kautschuk und Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers erhalten wird, wobei der Verstärkungskörper durch Wickeln eines Verstärkungsdrahts mit einer verdrillten Struktur in mindestens einer Reifenumfangsrichtung erhalten wird.
Steifigkeitsverstärkungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Zugsteifigkeit des Rings in der Reifenumfangsrichtung größer ist als eine Zugsteifigkeit des Balgs in der Reifenumfangsrichtung.
Steifigkeitsverstärkungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ring Vertiefungen und Vorsprünge auf einer Außenumfangsoberfläche davon umfasst.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 5, wobei die Vertiefungen und Vorsprünge des Rings sich durchgängig in der Umfangsrichtung erstrecken.
Steifigkeitsverstärkungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ring durch einen Hauptabschnitt mit einer Dicke t und einen auf beiden Seiten des Hauptabschnitts angebrachten, sich verjüngenden Abschnitt gebildet wird, und eine Dicke des sich verjüngenden Abschnitts von der Dicke t zu einem äußeren Endabschnitt in der Breitenrichtung des Rings hin stufenweise abnimmt.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 7, wobei eine Dicke des äußeren Endabschnitts des sich verjüngenden Abschnitts nicht größer ist als eine Hälfte der Dicke t.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine Distanz L von dem äußeren Endabschnitt zu einem inneren Endabschnitt des sich verjüngenden Abschnitts eine Beziehung mit der Dicke t aufweist, so dass t ≤ L ≤ 6t.
Steifigkeitsverstärkungsring nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei mindestens der sich verjüngende Abschnitt faserverstärkt ist.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 10, wobei die äußere Seite und/oder innere Seite in Radialrichtung des sich verjüngenden Abschnitts faserverstärkt ist.
Steifigkeitsverstärkungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Ring einen Seitenring auf beiden Seiten in der Breitenrichtung des Rings umfasst und sich so erstreckt, dass die Seitenringe jeweils mit einer gesamten Innenseitenoberfläche eines Bereichs, entsprechend dem des Laufflächenabschnitts bis zu einem Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings, in Kontakt kommt.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 12, wobei in dem Reifenwulstabschnitt jedes der Seitenringe eine Mehrzahl von den Verstärkungsdrähten mit der verdrillten Struktur und identischen oder unterschiedlichen Verstärkungsdrähten so angebracht sind, dass sie sich in der Reifenradialrichtung erstrecken und in der Reifenumfangsrichtung beabstandet sind.
Reifenvulkanisierungsverfahren, umfassend die Schritte des Einsetzens eines Reifenrohlings in eine Form, Einführen eines Balgs in den Reifenrohling, Ausdehnen des Balgs, um den Balg an eine Außenseite in einer Reifenradialrichtung zu pressen, und Durchführen von Vulkanisierungsformen; wobei der Balg mit dem Steifigkeitsverstärkungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 13, zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines einem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings und einem einer Außenumfangsoberfläche eines dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereichs des Balgs eingefügt, ausgedehnt wird.
Reifenvulkanisierungsverfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend die Schritte des Herstellens eines Reifenrohlingzusammenbaus, erhalten durch integrales Zusammenbauen konstitutiver Elemente des Reifenrohlings um eine äußere Peripherie des in einem der Ansprüche 1 bis 13 beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings, und Einsetzen des Reifenrohlingzusammenbaus in die Form.
Vulkanisierungsverfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend die Schritte des Herstellens eines Reifenrohlingzusammenbaus durch Einführen des in einem der Ansprüche 1 bis 13 beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings in einen Hohlraum eines vorher gebildeten Reifenrohlings, und Einführen des Balgs in den Reifenrohlingzusammenbau.
Reifenvulkanisierungsverfahren nach Anspruch 15 oder 16, ferner umfassend den Schritt des Einsetzens des Reifenrohlingzusammenbaus in eine in eine Mehrzahl von Sektionen aufteilbare Form.
Steifigkeitsverstärkungsring, der als ein Ring dient, wenn ein Reifenrohling in eine Form eingesetzt wird und ein Heizmedium in den Reifenrohling injiziert wird und anschließend zu einer Außenseite in Reifenradialrichtung gepresst wird, um balglose Vulkanisierung durchzuführen, so angebracht wird, um mit einer gesamten Innenseitenoberfläche eines einem Laufflächenabschnitt bis zu einem Reifenwulstabschnitt entsprechenden Bereichs des Reifenrohlings in Kontakt zu kommen; wobei eine zum Bewirken einer vorher festgelegten Menge an Zugverformung in der Umfangsrichtung des Rings erforderliche Belastung größer ist als eine zum Bewirken eine vorher festgelegte Menge an Druckverformung in der Umfangsrichtung erforderliche Belastung.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 18, wobei der Ring durch Bedecken eines Verstärkungskörpers mit einem unvulkanisierten Kautschuk und Vulkanisieren des bedeckten Verstärkungskörpers erhalten wird, wobei der Verstärkungskörper durch Wickeln eines Verstärkungsdrahts mit einer verdrillten Struktur in mindestens einer Reifenumfangsrichtung, in dem Laufflächenabschnitt und dem Reifenwulstabschnitt des Rings erhalten wird.
Steifigkeitsverstärkungsring nach Anspruch 19, wobei in dem Reifenwulstabschnitt des Rings eine Mehrzahl von den Verstärkungsdrähten mit der verdrillten Struktur und identischen oder unterschiedlichen Verstärkungsdrähten so angebracht sind, dass sie sich in der Reifenradialrichtung erstrecken und in der Reifenumfangsrichtung beabstandet sind.
Reifenvulkanisierungsverfahren, das als ein balgloses Vulkanisierungsverfahren dient, umfassend die Schritte des Einsetzens eines Reifenrohlings in eine Form, Injizieren eines Heizmediums in den Reifenrohling, und Pressen des Heizmediums zu einer Außenseite in einer Reifenradialrichtung; wobei das Heizmedium in einem Zustand injiziert wird, in dem der in einem der Ansprüche 18 bis 20 beschriebene Steifigkeitsverstärkungsring über der gesamten Innenseitenoberfläche eines von einem Laufflächenabschnitt bis zu einem Reifenwulstabschnitt des Reifenrohlings entsprechenden Bereichs angebracht ist.
Reifenvulkanisierungsverfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend die Schritte des Herstellens eines Reifenrohlingzusammenbaus, erhalten durch integrales Zusammenbauen konstitutiver Elemente des Reifenrohlings um eine äußere Peripherie des in einem der Ansprüche 18 bis 20 beschriebenen Steifigkeitsverstärkungsrings, und Einsetzen des Reifenrohlingzusammenbaus in die Form.
Reifenvulkanisierungsverfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend den Schritt des Einsetzens des Reifenrohlingzusammenbaus in eine in eine Mehrzahl von Sektionen aufteilbare Form.