专利名称：轮胎及轮胎的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种安装于轮辋的轮胎及轮胎的制造方法，特别是涉及至少一部分由热塑性材料形成的轮胎及轮胎的制造方法。
背景技术：
以往，在轿车等车辆中，使用有由橡胶、有机纤维材料、钢丝构件等构成的充气轮胎。但是，使用后的橡胶在回收再利用的用途上存在限制，进行焚烧、粉碎而用作道路的铺路材料等处理。近年来，从轻量化和成形性的容易度、回收再利用的容易度的观点出发，希望将热塑性树脂、热塑性弹性体等用作轮胎材料。例如，在专利文献1中，公开了使用热塑性的高分子材料而成形的充气轮胎。专利文献1 日本特开03-143701号公报
发明内容
发明要解决的问题与橡胶制的以往轮胎相比较，使用了热塑性的高分子材料的轮胎的制造容易且成本低廉。但是，当利用模具来进行轮胎的成形时，若利用芯子形成轮胎内腔部，则存在不能自成形后的轮胎取出芯子的问题。因此，在专利文献1中，对沿轴向分割了轮胎的半环状的轮胎片进行成形，将2个轮胎片相接合，从而得到充气轮胎。而且，如下进行轮胎片的接合利用模具自身加热或利用高频加热机等加热一个轮胎片和另一个轮胎片之间的接合部分周边，使构成轮胎片的热塑性的高分子材料熔融、流动。但是，若再次加热一次成形的轮胎片而使其熔融，则接合部分长时间处于高温下， 熔融而固化的部分的材料强度由于热老化有时相比于其他部分降低，存在接合部分的强度不足的危险。此外，由于接合部分周边熔融，因此必须利用接合模具来进行接合部分的成形，存在模具增加的问题。而且，为了平坦地形成接合面、确保对称性，需要改变一个轮胎片和另一个轮胎片之间的接合部的形状，需要2种模具，需要降低制造成本、改善模具的管理。此外，在以往技术中，在一个轮胎片和另一个轮胎片上分别设置接合片，对接合片重叠的部分进行熔融接合，因此欲自外部加热而接合(熔接)接合面的彼此之间，需要使接合部分的厚度方向整体熔融，必然会使被熔融的热塑性材料的量变多，加热时间也增加。若接合时被熔融的树脂量(体积)变多，则在冷却后容易产生压痕(由于熔融的部分固化时的收缩而产生的凹部)，导致强度降低以及尺寸精度变差，此外，热老化部分增
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于在接合由热塑性材料形成的多个轮胎骨架构件而构成的轮胎中，能够减少施加到轮胎骨架构件的热量，防止变形引起的应力集中，充分地确保接合部分。用于解决问题的方案本发明的第1技术方案提供一种轮胎，其包括多个轮胎骨架构件，该轮胎骨架构件由热塑性材料形成，其中，彼此相邻的上述轮胎骨架构件使用与上述轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料接合。接着，说明第1技术方案的轮胎的作用。若考虑将用于安装到轮辋上的轮胎设置成热塑性材料的成形品，则在模制成形之后，难以自轮胎内取出用于形成轮胎内表面部分的芯子部分。但是，若将轮胎在轴向上分割成多个，则无需使用芯子就能够分别进行被分割的轮胎骨架构件的成形。在这里，在第1技术方案的轮胎中，彼此相邻的轮胎骨架构件之间使用与轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料接合，而不像以往技术的轮胎那样，以较大的范围加热由热塑性材料构成的轮胎骨架构件的接合部分，仅使构成轮胎骨架构件的热塑性材料熔融而进行接合，因此施加到轮胎骨架构件的热量少，防止热塑性材料在接合部分强度下降，从而能够确保接合部分的强度。此外，在第1技术方案的轮胎中，即使熔融了的热塑性材料固化导致轮胎骨架构件的接合部分产生压痕，由于向接合部供给与轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料来进行接合，因此向压痕部分供给热塑性材料，结果能够防止产生压痕，防止形成凹部，从而还能够防止尺寸精度下降和不均勻的应力集中。本发明的第2技术方案是根据本发明的第1技术方案，其中，在轮胎径向内侧具有胎圈部，该胎圈部用于与轮辋的胎圈座及轮辋凸缘接触，在上述胎圈部中埋设有由金属材料构成的环状的胎圈芯。接着，说明第2技术方案的轮胎的作用。通过在与轮辋嵌合的部位即胎圈部中埋设有由金属材料构成的胎圈芯，能够与以往的橡胶制的充气轮胎相同地在轮辋上牢固地保持轮胎。本发明的第3技术方案是根据本发明的第1或第2技术方案，其中，自胎侧部至外周部由热塑性材料形成。接着，说明第3技术方案的轮胎的作用。通过利用热塑性材料形成自胎侧部至外周部，即，使用热塑性材料形成自一个胎侧部至另一个胎侧部，使热塑性材料在轮胎整体中所占的比例变大，提高可回收再利用性。 另外，外周部是指连结一个胎侧部的轮胎径向外侧端和另一个胎侧部的轮胎径向外侧端的部分。本发明的第4技术方案是根据本发明的第1至第3技术方案中的任一技术方案， 其中，通过呈螺旋状卷绕刚性比用于构成上述轮胎骨架构件的上述热塑性材料高的帘线来形成的加强层至少一部分埋设于外周部中。接着，说明第4技术方案的轮胎的作用。通过将呈螺旋状卷绕刚性比用于构成轮胎骨架构件的热塑性材料高的帘线来形
5成的加强层设置在轮胎外周部，加强轮胎的用于与路面接触的一侧。另外，该加强层起到相当于橡胶制的充气轮胎的带束层的作用。因而，通过在轮胎的外周部设置加强层，与没有设置加强层的情况相比，能够提高耐爆胎性、耐破坏性、周向刚性、防止蠕变效果等。而且，通过将加强层的至少一部分埋设于包含接合部的轮胎外周部中，能够提高对来自径向内侧的空气压的刚性，从而提高内压强度。本发明的第5技术方案是根据本发明的第1至第4技术方案中的任一技术方案， 其中，在上述轮胎与轮辋接触的部分设置有密封部，以使轮胎内的空气不向外部泄漏，该密封部由材质比用于构成上述轮胎骨架构件的上述热塑性材料软的材料构成。接着，说明第5技术方案的轮胎的作用。通过在轮胎的与轮辋接触的部分设置由材质比用于构成轮胎骨架构件的热塑性材料质的材料构成的密封部，能够提高轮胎与轮辋之间的密封性。因此，与用轮辋和热塑性材料密封的情况相比较，能够进一步防止轮胎内的空气泄漏。此外，通过设置密封部，还提高轮辋可装配性。本发明的第6技术方案是根据本发明的第1至第5技术方案中的任一技术方案， 其中，在上述轮胎的用于与路面接触的部分设置有胎面橡胶层，该胎面橡胶层由耐磨耗性比用于构成上述轮胎骨架构件的上述热塑性材料优异的橡胶构成。接着，说明第6技术方案的轮胎的作用。通过在与路面接触的部分设置由耐磨耗性比用于构成轮胎骨架构件的热塑性材料优异的橡胶构成的胎面橡胶层，与在与路面接触的部分未设置橡胶的情况相比较，能够提高耐磨耗性、耐破坏性等。本发明的第7技术方案是根据本发明的第1至第6技术方案中的任一技术方案， 其中，彼此相邻的一个上述轮胎骨架构件的接合面及另一个上述轮胎骨架构件的接合面以接合面间距离随着靠向轮胎外侧而变宽的方式倾斜，至少接合面之间使用与上述轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料接合。接着，说明第7技术方案的轮胎的作用。通过使接合面以接合面间距离随着靠向轮胎外侧而变宽的方式倾斜，增加与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的热塑性材料的粘附面积(接合面积)，从而能够提高接合强度。此外，通过使接合面以接合面间距离随着靠向轮胎外侧而变宽的方式倾斜，使熔融了的热塑性材料(与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的)容易流入倾斜的接合面之间、即形成于倾斜的2个接合面之间的槽部分，能够防止接合部凹凸。由此，均勻化外周部的厚度，提高均勻性等轮胎性能。本发明的第8技术方案是根据本发明的第1至第7技术方案中的任一技术方案， 其中，一个上述轮胎骨架构件和另一个上述轮胎骨架构件以彼此之间留有间隙的方式配置，与上述轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料介在于上述间隙中。接着，说明第8技术方案的轮胎的作用。与使一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件紧贴的情况相比较，通过将一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件以彼此之间留有间隙的方式配置，与形成间隙的面的面积相对应地增加与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的热塑性材料的粘附面积，从而能够提高接合强度。本发明的第9技术方案是根据本发明的第1至第7技术方案中的任一技术方案， 其中，彼此相邻的一个上述轮胎骨架构件和另一个上述轮胎骨架构件在轮胎宽度方向中央
部接合。接着，说明第9技术方案的轮胎的作用。若一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件在轮胎宽度方向中央部接合，则以彼此相对的方式接合形成为相同形状的2个轮胎骨架构件，用于成形轮胎骨架构件的模具也一种就可以，与一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件为不同形状的情况相比较，能够实现高效率的制造。本发明的第10技术方案是根据本发明的第1至第8技术方案中的任一技术方案， 其中，多个上述轮胎骨架构件包括第2轮胎骨架构件和1对第1轮胎骨架构件，该1对第1 轮胎骨架构件用于构成两个胎侧部，该第2轮胎骨架构件配置于上述1对第1轮胎骨架构件之间，并用于形成与路面相对的外周部。接着，说明第10技术方案的轮胎的作用。通过利用用于构成胎侧部的1对第1轮胎骨架构件及用于形成与路面相对的外周部的第2轮胎骨架构件来形成轮胎，能够使接合部位不会与路面接触而磨耗。此外，由于能够抑制自路面向接合部施力，因此还能够防止接合部引起的故障。本发明的第11技术方案提供一种轮胎的制造方法，制造通过接合多个轮胎骨架构件之间而构成的轮胎，该轮胎骨架构件沿轮胎轴向配置并由热塑性材料形成，其中，上述轮胎的制造方法包括以下工序使熔融了的热塑性材料粘附于一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件这两者，使粘附在上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件上的上述熔融了的热塑性材料冷却固化，从而接合上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件。在第11技术方案的轮胎的制造方法中，首先，使一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件相对，使熔融了的热塑性材料粘附于一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件这两者。然后，使粘附在一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件上的熔融状态的热塑性材料(与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的)冷却固化，从而使一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件牢固地接合。本发明的第12技术方案是根据本发明的第11技术方案，其中，沿上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件之间的接合部分依次供给熔融了的上述热塑性材料，利用辊依次按压粘附在上述轮胎骨架构件上的上述熔融了的热塑性材料。在第12技术方案的制造方法中，首先，沿一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件之间的接合部分依次供给熔融了的热塑性材料(与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的)。然后，利用辊依次按压粘附在轮胎骨架构件上的熔融状态的热塑性材料(与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的)。由此，能够使与轮胎骨架构件不是一体的用于接合的热塑性材料平整为平坦而固化。本发明的第13技术方案提供一种轮胎的制造方法，其包括以下工序朝向上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件之间的接合部分依次供给形成为带状的由热塑性材料构成的熔接片；以及分别使上述熔接片的用于与上述轮胎骨架构件接触的部分的表面及上述轮胎骨架构件的用于与上述熔接片接触的部分的表面软化或熔融，之后利用辊依次向上述轮胎骨架构件按压上述熔接片。在第13技术方案的轮胎的制造方法中，分别使熔接片的用于与轮胎骨架构件接触的部分的表面、及轮胎骨架构件的用于与熔接片接触的部分的表面软化或熔融，之后利用辊依次向轮胎骨架构件按压熔接片，从而能够使熔接片粘接于轮胎骨架构件。本发明的第14技术方案是根据本发明的第11至第13技术方案中的任一技术方案，其中，上述熔接片的宽度为5mm以上。在第14技术方案的轮胎的制造方法中，通过设熔接片的宽度为5mm以上，能够得到足够的接合强度。另外，关于宽度，没有特别的上限，但由于宽度越宽，熔接片的使用量越多，因此优选的是限制在轮胎的接地宽度左右。发明的效果如以上说明那样，本发明的轮胎具有上述结构，因此具有能够充分地确保接合部分的强度这种优异效果。此外，在本发明的轮胎的制造方法中，能够高效地制造充分确保了接合部分的强度的轮胎。
图IA是剖开本发明的一实施方式的轮胎的一部分的立体图IB是安装于轮辋的胎圈部的剖视图2是成形机的立体图3A是设置为最小径的轮胎支承部的立体图3B是设置为最大径的轮胎支承部的立体图4是配置于成形机附近的挤压机的立体图5是表示帘线供给装置的主要部分的立体图6是支承有轮胎半体及轮胎内表面支承环的轮胎支承部的立体图7是表示使用了焊接用热塑性材料的轮胎半体的接合部分的剖面图8是表示使用了焊接用热塑性材料的轮胎半体的接合部分的剖面图9是表示使用了焊接用热塑性材料的轮胎半体的接合部分的剖面图10是表示使用了焊接用热塑性材料的轮胎半体的接合部分的剖面图11是表示使用了焊接用热塑性材料的轮胎半体的接合部分的剖面图12是表示使用了焊接用热塑性材料的轮胎半体的接合部分的剖面图13是熔接有熔接片的外胎的立体图14是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图15是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图16是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图17A是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图17B是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图18A是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图18B是使用了熔接片的轮胎半体的接合部分的剖面图；图19A是熔接有宽幅的熔接片的外胎的立体图；图19B是表示将帘线埋设于熔接片中的方法的、熔接有熔接片的外胎的立体图；图20是其他实施方式的外胎和胎面橡胶层的分解立体图；图21是其他实施方式的轮胎的剖面图；图22是内胎的剖面图；图23是内胎式的轮胎的剖面图。
具体实施例方式(第1实施方式)以下，参照
本发明的轮胎的第1实施方式的轮胎。如图1所示，本实施方式的轮胎10呈与以往一般的橡胶制的充气轮胎大致相同的截面形状。轮胎10包括外胎17，该外胎17包括与轮辋20的胎圈座部21和轮辋凸缘22接触的1对胎圈部12、自胎圈部12向轮胎径向外侧延伸的胎侧部14、以及用于连结一侧的胎侧部14的轮胎径向外侧端和另一侧的胎侧部14的轮胎径向外侧端的胎冠部16。本实施方式的外胎17由第1热塑性材料形成。本实施方式的外胎17通过使相同形状的圆环状的轮胎半体17A彼此相对而在轮胎赤道面部分接合而形成，该轮胎半体17A以一个胎圈部12、一个胎侧部14及半个宽度的胎冠部16为一体利用模制等成形。另外，外胎17不限于接合2个构件而形成，既可以接合 3个以上的构件而形成，也可以一体地成形一对胎圈部12、一对胎侧部14及胎冠部16。作为第1热塑性材料，可使用具有橡胶那种弹性的热塑性树脂、热塑性弹性体 (TPE)等，但若考虑行驶时所需的弹性和制造时的可成形性等，则优选的是使用热塑性弹性体。作为热塑性弹性体，可列举例如JIS K6418中规定的胺系热塑性弹性体(TPA)、酯系热塑性弹性体(TPC)、烯烃系热塑性弹性体(TPO)、苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)、热塑性橡胶交联体(TPV)、或其他热塑性弹性体(TPZ)等。此外，作为热塑性树脂，可列举例如聚氨酯树脂、烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。由第1热塑性材料构成的轮胎半体17A例如可通过真空成形、压空成形、注射成形、熔融浇注等成形，与利用橡胶来成形(硫化)的情况相比较，能够大幅度地简化制造工序，从而成形时间也缩短。此外，在本实施方式中，轮胎半体17A呈左右对称形状、即一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A呈相同形状，因此具有用于成形轮胎半体17A的模具为1种就可以的优
点ο在本实施方式的胎圈部12中埋设有与以往一般的充气轮胎相同的、由钢丝帘线构成的圆环状的胎圈芯18，但只要确保胎圈部12的刚性而与轮辋20的嵌合没有问题，就可以省略胎圈芯18。另外，胎圈芯18可由有机纤维帘线等钢丝以外的帘线形成。在本实施方式中，在胎圈部12的与轮辋20接触的接触部分、至少与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分处形成有圆环状的密封层M，该密封层M由材质比第1热塑性树脂软的材料、例如具有弹性并密封性(气密性)优异的橡胶构成。该密封层M也可以还形成于与胎圈座接触的部分。作为形成密封层M的橡胶，优选的是，使用与在以往一般的橡胶制充气轮胎的胎圈部外表面上所使用的橡胶同类的橡胶。只要能够只利用热塑性树脂确保与轮辋20之间的密封性，就可以省略橡胶的密封层24，也可以使用密封性比形成胎侧部14 的第1热塑性树脂优异的其他种类的热塑性树脂。在胎冠部16中埋设有由卷绕成螺旋状的钢丝的帘线沈构成的胎冠部加强层观。 另外，帘线沈既可以整体埋设于胎冠部16中(另外，不仅是轮胎半体17A，用于接合轮胎半体的彼此之间的后述接合部分的焊接用热塑性材料43也包含加强帘线26)，也可以一部分埋设于胎冠部16中。该胎冠部加强层观相当于以往的橡胶制充气轮胎的配置于胎体的外周面的带束层。另外，加强帘线沈的埋设量优选的是加强帘线沈的直径的1/5以上，更优选的是超过1/2。而且，最优选的是加强帘线沈整体埋设于胎冠部16中。若加强帘线沈的埋设量超过加强帘线26的直径的1/2，则加强帘线沈在尺寸上不容易自表面鼓出。此外，若加强帘线沈整体埋设于胎冠部16中，则表面变得平坦，即使在上面载置构件也不易进空气。在胎冠部加强层观的外周侧配置有胎面橡胶层30，该胎面橡胶层30由耐磨耗性比形成胎侧部14的第1热塑性材料优异的橡胶构成。优选的是，胎面橡胶层30所使用的橡胶为与以往的橡胶制充气轮胎所使用的橡胶同类的橡胶。另外，也可以在外周部设置由耐磨耗性比形成胎侧部14的第1热塑性材料优异的其他种类的热塑性材料构成的胎面层。(轮胎的制造装置)接着，说明本实施方式的轮胎10的制造装置。图2中用立体图示出形成轮胎10时所使用的成形机32的主要部分。成形机32 在与地面接触的底座34的上部安装有用于使水平配置的轴36旋转的带齿轮马达37。在轴36的端部侧设置有轮胎支承部40。轮胎支承部40具有固定于轴36的缸体 38，在缸体38上沿周向等间隔地设置有多个向径向外侧延伸的柱塞杆41。在柱塞杆41的顶端设置有轮胎支承片42，该轮胎支承片42的外表面具有曲率半径与轮胎内表面的曲率半径大致相等的圆弧曲面42A。图2和图3A示出柱塞杆41的突出量最小的状态(轮胎支承部40为最小直径的状态)，图:3B示出柱塞杆41的突出量最大的状态(轮胎支承部40为最大直径的状态)。各柱塞杆41能够以联动的方式向相同方向移动相同量。如图4所示，在成形机32的附近配置有用于挤出焊接用热塑性材料(本发明的第 2热塑性材料)43的挤压机44。挤压机44具有用于朝向下方排出熔融的焊接用热塑性材料43的喷嘴46。优选的是，焊接用热塑性材料43为与构成外胎17的第1热塑性材料同类的材料， 但只要能够焊接也可以是不同种类的材料。此外，在喷嘴46的附近配置有用于按压附着在轮胎外表面上的焊接用热塑性材料43的平整辊48和用于上下移动平整辊48的缸体装置50。另外，缸体装置50借助未图示的框体支承于挤压机44的支柱52。另外，该挤压机44能够沿配置于地面上的导轨M在与成形机32的轴36平行的方向上移动。在导轨M上可移动地搭载有图5所示那样的帘线供给装置56，该帘线供给装置 56包括卷轴58、帘线加热装置59等。帘线供给装置56包括卷轴58 ；其卷绕有帘线沈；帘线加热装置59，其配置于卷轴58的帘线输送方向下游侧；第1辊60，其配置于帘线沈的输送方向下游侧；第1缸体装置62，其用于向相对于轮胎外周面靠近和分离的方向移动第1辊60 ；第2辊64，其配置于第1辊60的帘线沈的输送方向下游侧；以及第2缸体装置66，其用于向相对于轮胎外周面靠近和分离的方向移动第2辊64。另外，帘线供给装置56只要设置有第1辊60和第2 辊64中的任意一者即可。此外，帘线加热装置59包括用于产生热风的未图示的加热器及风扇；加热箱68， 其用于向内部供给热风，其内部空间供帘线26通过；以及排出部70，其用于排出加热后的帘线26。(外胎的成形工序)(1)如图2所示，首先，在直径缩小的轮胎支承部40的外周侧配置以彼此相对的方式抵接的2个轮胎半体17A，并且在2个轮胎半体17A的内部配置由较薄的金属板(例如厚度0. 5mm的铜板)构成的筒状的轮胎内表面支承环72 (另外，在图2中，为了示出内部，卸下一个轮胎半体17A来示出)。轮胎内表面支承环72的外径设定为与轮胎半体17A的外周部分的内径大致相同的尺寸，轮胎内表面支承环72的外周面与轮胎半体17A的外周部分的内周面紧密接触。此外，通过在2个轮胎半体17A的内部配置筒状的轮胎内表面支承环72，使轮胎半体17A之间的接合部的内表面侧与轮胎内表面支承环72的外周面紧密接触，能够防止由于轮胎支承部40的轮胎支承片42和轮胎支承片42之间的间隙而在轮胎支承部外周产生的凹凸导致接合部分(后述)产生凸凹(与上述凹凸相反的形状)，此外，还能够防止外胎17 自身的凹凸。另外，由于轮胎内表面支承环72由较薄的金属板形成，因此能够使其弯曲变形而容易地插入到轮胎半体17A的内部。而且，如图6所示，扩大轮胎支承部40的直径，使多个轮胎支承片42与轮胎内表面支承环72的内周面接触，利用多个轮胎支承片42自内侧保持轮胎内表面支承环72(另外，在图6中，为了示出内部，卸下2个轮胎半体17A来示出)。(2)接着，移动挤压机44，如图4所示那样在轮胎半体17A的抵接部分的上方配置喷嘴46。一边使轮胎支承部40沿箭头A方向旋转，一边自喷嘴46朝向接合部位挤出熔融的焊接用热塑性材料43，从而使熔融的焊接用热塑性材料43沿接合部位附着，将配置于下游侧的平整辊48按压于焊接用热塑性材料43。在这里，2个轮胎半体17A的接合部分包括如下方法如图7所示那样使沿轮胎径向平行的2个接合面彼此接触，在外周面上粘附焊接用热塑性材料43 ；如图8所示那样在沿轮胎径向平行的2个接合面之间留有间隙，在间隙、外周面上粘附焊接用热塑性材料43 ； 如图9所示那样设置以接合面之间距离随着靠向轮胎外侧而变宽的方式倾斜的接合面，在使轮胎半体17A的端部彼此接触的状态下在该接合面及外周面上粘附焊接用热塑性材料 43 ；如图10所示那样设置倾斜的接合面，在使轮胎半体17A的端部彼此分离的状态下在该接合面、内周面及外周面上粘附焊接用热塑性材料43等。另外，通过对附着于外周面上的焊接用热塑性材料43用力按压辊48，能够使熔融的焊接用热塑性材料43经由间隙蔓延到内表面侧。通过一边向焊接用热塑性材料43按压辊48 —边使轮胎支承部40向箭头A方向旋转，将焊接用热塑性材料43的表面平整成平坦，并且熔接于2个轮胎半体17A的外周面。 焊接用热塑性材料43通过自然冷却而立即固化，利用焊接用热塑性材料43焊接一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A。关于2个轮胎半体17A的接合部分，既可以如图11所示那样在轮胎半体17A的端部设置台阶部，使台阶部之间紧密接触之后，在外周面上粘附焊接用热塑性材料43，也可以如图12所示那样使轮胎半体17A的端部附近彼此重叠之后，在外周面上粘附焊接用热塑性材料43。另外，在轮胎半体17A中，也可以预先利用热风、红外线的照射等仅使供焊接用热塑性材料43附着的部分的表面软化或熔融，在软化或熔融的部分粘附焊接用热塑性材料 43。由此，使构成轮胎半体17A的第1热塑性材料和焊接用热塑性材料43在接合部分良好地混合，提高接合强度。(3)接着，使挤压机44退避，将帘线供给装置56配置于轮胎支承部40的附近。如图5所示，使外胎17向箭头A方向旋转，在外胎17和接合部分的焊接用热塑性材料43的外周面上呈螺旋状卷绕自帘线供给装置56的排出部70排出的加热后的帘线沈， 从而形成胎冠部加强层观。欲在外胎17的外周面上呈螺旋状卷绕帘线沈，一边旋转外胎 17 —边使帘线供给装置56沿外胎17的轴向移动即可。另外，通过将帘线沈加热到比第1热塑性材料的熔点高的温度(例如，将帘线沈加热到100°c 200°C左右的温度)，使第1热塑性材料、焊接用热塑性材料43的与帘线沈接触的部分熔融，能够将帘线沈的一部分或整体埋设于外胎17的外周面中。另外，通过利用第1辊60和第2辊64按压帘线沈而将帘线沈埋设于第1热塑性材料内部和接合部的焊接用热塑性材料43中。另外，可利用帘线沈的温度、作用于帘线沈的张力等调整帘线沈的埋设量。另外，可通过例如在卷轴58上设置制动器、在帘线沈的输送路径中途设置张力调整用辊等来调整作用于帘线26的张力。(4)接着，将硫化后的带状的胎面橡胶层30在外胎17的外周面上卷绕一周，使用粘接剂等将胎面橡胶层30粘接于外胎17的外周面。另外，胎面橡胶层30例如可使用以往公知的在轮胎翻新中使用的预硫化胎面。本工序是与在轮胎翻新中在基胎外周面上粘接预硫化胎面的工序相同的工序。(5)使用粘接剂等将由硫化后的橡胶构成的密封层M粘接于外胎17的胎圈部 12，就完成轮胎10。(6)最后，缩小轮胎支承部40的直径，自轮胎支承部40卸下完成的轮胎10，使内部的轮胎内表面支承环72弯曲变形而将其向轮胎外侧卸下来。(作用)在本实施方式的轮胎10中，利用焊接用热塑性材料43焊接一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A。由于不是使轮胎半体17A自身熔融来接合，因此防止形成轮胎半体17A的热塑性材料老化，从而能够充分地确保接合部分的强度。此外，在本实施方式中，利用一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A无需改变模具的形状就能制造左右对称的轮胎10。在本实施方式的轮胎10中，由于利用第1热塑性材料形成除胎面部之外的大致整体，因此能够通过真空成形、压空成形、注射成形等进行成形，从而与橡胶制的充气轮胎相比较，能够大幅度地简化制造工序。在本实施方式的轮胎10中，在胎圈部12中埋设有胎圈芯18，因此与以往的橡胶制的充气轮胎相同，能够确保对轮辋20的嵌合强度。
在本实施方式的轮胎10中，热塑性材料在轮胎构成材料之中所占的比例较大，因此可回收再利用性良好。通过在胎冠部16上设置呈螺旋状卷绕刚性高于第1热塑性材料的帘线沈而形成的胎冠部加强层观，加强胎冠部16，提高耐爆胎性、耐破坏性、周向刚性、防止蠕变效果等。由于在与轮辋20接触的部分、特别是与轮辋凸缘22接触的部分设置有由材质比第1热塑性材料软的材料构成的密封层24，因此能够得到与以往的橡胶制充气轮胎相同的密封性。此外，通过设置软质并具有回弹性的密封层M，还提高轮辋可装配性。作为密封层 24的材料，优选的是使用橡胶材料。在本实施方式的轮胎10中，设置有由与在以往的橡胶制充气轮胎的胎面中使用的橡胶同类的橡胶构成的胎面橡胶层，因此能够得到与以往的橡胶制充气轮胎相同的耐磨耗性、抓地性等。另外，本实施方式的外胎17是结合2个轮胎半体17A而形成，在由3个构件构成的情况下，外胎17可分成1个胎侧部14、另一个胎侧部14及大致圆筒状的胎冠部16这3 个构件。在接合这些构件时，也可以使用焊接用热塑性材料43来焊接。(第2实施方式)在上述实施方式中，向接合部分供给完全熔解的焊接用热塑性材料43而焊接一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A，但在第2实施方式中，以熔接于一个轮胎半体17A 和另一个轮胎半体17A这两者的方式、即以横跨一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A 之间的接合面的方式，在外周部分熔接由热塑性材料(本发明的第2热塑性材料)构成的带状的熔接片74，进行一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A之间的接合。另外，优选的是熔接片74的宽度为5mm以上。关于本实施方式的接合方法，如图13所示，朝向带状的熔接片74的下表面(与轮胎半体17A相对的一侧)吹拂利用由加热器和风扇构成的加热装置76产生的热风，一边使熔接片74的下表面熔融并使外胎17向箭头A方向旋转一边卷绕熔接片74，从而熔接片74 横跨一个轮胎半体17A和另一个轮胎半体17A这两者而熔接。另外，通过利用被缸体78偏置的辊80朝向轮胎半体17A按压熔接片74，能够使熔接片74可靠地熔接。另外，也可以取代利用热风加热，照射红外线来加热。另外，只要能够使热塑性材料软化而彼此接合，不一定必须要使热塑性材料熔融。另外，也可以对熔接片74的下表面和轮胎半体17A的外周部中的熔接片74的熔接预定位置吹拂热风，仅使各表面熔融之后，将熔接片74熔接于轮胎半体17A。
13
优选的是，在熔接片74中使用的热塑性材料为与形成轮胎半体17A的热塑性材料同类的材料，但只要熔接没有问题，也可以使用与形成轮胎半体17A的热塑性材料不同种类的热塑性材料。使用熔接片74来接合的方式例如存在图14 图18所示的方式。在图14的例子中，使沿轮胎径向平行的2个接合面彼此接触，在外周面上熔接熔接片74。在图15的例子中，在使轮胎半体17A的端部附近彼此重叠之后，在外周面上熔接熔接片74。在图16的例子中，在轮胎半体17A的端部设置台阶部，使台阶部之间紧贴，然后在外周面上熔接熔接片74。在图17所示的例子中，在沿轮胎径向平行的2个接合面之间留有间隙，在外周面上粘贴熔接片74，利用辊80 (在图18中未示出)按压，从而使熔接片74 进入间隙中，使熔接片74还熔接于接合面。当在2个接合面之间设置间隙时，优选的是间隙的宽度为0. 5mm 2. Omm左右。此外，在图18的例子中，设置倾斜的接合面，在外周面上粘贴熔接片74，利用辊 80(在图18中未示出)按压，从而使熔接片74还熔接于倾斜的接合面。而且，在图19的例子中，在外周面上熔接用于覆盖轮胎半体17A的外周面的大致整体的宽幅的熔接片74。而且，使用与第1实施方式相同的方法将帘线沈埋设于熔接片 74中，得到胎冠部加强层观。(其他实施方式)在上述实施方式中，将硫化后的带状的胎面橡胶层30在外胎17的外周面卷绕一周而形成胎面部，但也可以如图20所示那样，自外胎17的轴向插入预先形成为圆环状的、 硫化后的胎面橡胶层30而使用粘接剂等粘接外胎17和形成为圆环状的、硫化后的胎面橡胶层30。在上述实施方式中，帘线沈的材质为钢丝，但也可以是有机纤维等。在帘线沈为有机纤维的情况下，可以不加热帘线26自身，而一边加热外胎17的外周部的外表面或熔接片74的外表面而使其熔融，一边卷绕帘线26。上述实施方式的轮胎10为无内胎式的轮胎，但如图21所示那样，本实施方式的轮胎86是沿轮胎宽度方向配置3条由第1热塑性材料构成的圆环状的中空的内胎88并在其外周部分粘接有埋设有带束层89的胎面橡胶层30的结构，安装于具有与内胎88配合的凹部的轮辋90。另外，在该轮胎86中未设置有胎圈芯。另外，如图22所示，内胎88可以是使截面半圆状的内胎半体88A彼此相对而利用焊接用热塑性材料43焊接，或使用未图示的熔接片74接合。此外，如图23所示，轮胎10可以是使用1个内胎88(由2个内胎半体88A构成) 形成在其内胎88的外周部分粘接有胎面橡胶层30的内胎式的结构。另外，焊接用热塑性材料43能够与构成外胎17的第1热塑性材料粘接即可，既可以使用与第1热塑性材料同类的热塑性材料，也可以使用与第1热塑性材料不同种类的热塑性材料。另外，通过呈螺旋状卷绕帘线沈而形成胎冠部加强层观在制造上较为容易，但也可以使帘线在轮胎宽度方向上不连续。在上述实施方式中，在外胎17中，将加热后的帘线沈呈螺旋状卷绕在外胎17的外周面上而形成胎冠部加强层观，但在用于进行外胎17的成形的模具的内部配置形成为螺旋状的帘线26，之后向模具内供给熔融的第1热塑性材料，也能够得到具有胎冠部加强层28的外胎17。附图标记说明10轮胎；12胎圈部；14胎侧部；16胎冠部(外周部)；17外胎；17A轮胎半体(热塑性材料)；18胎圈芯密封层J6帘线；观胎冠部加强层；30胎面橡胶层；43焊接用热塑性材料(热塑性材料)；44挤压机；46喷嘴；48辊；86轮胎；88内胎(热塑性材料)。
权利要求
1.一种轮胎，包括多个轮胎骨架构件，该轮胎骨架构件由热塑性材料形成，其中，彼此相邻的上述轮胎骨架构件使用与上述轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料接合。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，在轮胎径向内侧具有胎圈部，该胎圈部用于与轮辋的胎圈座及轮辋凸缘接触，在上述胎圈部中埋设有由金属材料构成的环状的胎圈芯。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，自胎侧部至外周部由热塑性材料形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，通过呈螺旋状卷绕刚性比用于构成上述轮胎骨架构件的上述热塑性材料高的帘线来形成的加强层至少一部分埋设于外周部中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，在上述轮胎的与轮辋接触的部分设置有密封部，以使轮胎内的空气不向外部泄漏，该密封部由材质比用于构成上述轮胎骨架构件的上述热塑性材料软的材料构成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其中，在上述轮胎的用于与路面接触的部分设置有胎面橡胶层，该胎面橡胶层由耐磨耗性比用于构成上述轮胎骨架构件的上述热塑性材料优异的橡胶构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，其中，彼此相邻的一个上述轮胎骨架构件的接合面及另一个上述轮胎骨架构件的接合面以接合面间距离随着靠向轮胎外侧而变宽的方式倾斜，至少接合面之间使用与上述轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料接合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中，一个上述轮胎骨架构件和另一个上述轮胎骨架构件以彼此之间留有间隙的方式配置， 与上述轮胎骨架构件不是一体的热塑性材料介在于上述间隙中。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中，彼此相邻的一个上述轮胎骨架构件和另一个上述轮胎骨架构件在轮胎宽度方向中央部接合。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其中，多个上述轮胎骨架构件包括第2轮胎骨架构件和1对第1轮胎骨架构件，该1对第1 轮胎骨架构件用于构成两个胎侧部，该第2轮胎骨架构件配置于上述1对第1轮胎骨架构件之间，并用于形成与路面相对的外周部。
11.一种轮胎的制造方法，制造通过接合多个轮胎骨架构件之间而构成的轮胎，该轮胎骨架构件沿轮胎轴向配置并由热塑性材料形成，其中，上述轮胎的制造方法包括以下工序使熔融了的热塑性材料粘附于一个轮胎骨架构件和另一个轮胎骨架构件这两者，使粘附在上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件上的上述熔融了的热塑性材料冷却固化，从而接合上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件。
12.根据权利要求11所述的轮胎的制造方法，其中，沿上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件之间的接合部分依次供给熔融了的上述热塑性材料，利用辊依次按压粘附在上述轮胎骨架构件上的上述熔融了的热塑性材料。
13.一种轮胎的制造方法，包括以下工序朝向上述一个轮胎骨架构件和上述另一个轮胎骨架构件之间的接合部分依次供给形成为带状的由热塑性材料构成的熔接片；以及分别使上述熔接片的用于与上述轮胎骨架构件接触的部分的表面及上述轮胎骨架构件的用于与上述熔接片接触的部分的表面软化或熔融，之后利用辊依次向上述轮胎骨架构件按压上述熔接片。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的轮胎的制造方法，其中， 上述熔接片的宽度为5mm以上。
全文摘要
本发明提供一种轮胎，在接合由热塑性材料形成的多个轮胎骨架构件而构成的轮胎中，充分地确保接合部分的强度。利用轮胎支承部(40)支承以彼此相对的方式抵接的由第1热塑性材料构成的2个轮胎半体(17A)，一边进行旋转一边自挤压机的喷嘴(46)朝向接合部位挤出熔融了的焊接用热塑性材料(43)，利用平整辊(48)按压焊接用热塑性材料(43)。由此，利用焊接用热塑性材料(43)焊接一个轮胎半体(17A)和另一个轮胎半体(17A)。由于轮胎半体(17A)自身不会熔解而接合，因此防止形成轮胎半体(17A)的热塑性材料老化，充分地确保接合部分的强度。
文档编号B60C5/02GK102317087SQ201080008039
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者今誓志, 河野好秀 申请人:株式会社普利司通