充气轮胎的生产方法及充气轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明的目的是抑制硫化时缺陷的出现。一种用于生产充气轮胎的方法包括：用顶覆橡胶覆盖布置胎体帘线的帘线阵列的两个表面的胎体帘布层形成步骤；用于形成包括胎体的生胎的步骤；以及用于对生胎进行硫化的步骤。胎体帘布层形成步骤包括用于在胎体帘布层的至少一个表面上布置未被橡胶覆盖的吸气有机纤维帘线使得纤维帘线与胎体帘线相交的步骤。
【专利说明】充气轮胎的生产方法及充气轮胎
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够在硫化期间减少缺陷的形成的一种充气轮胎的生产方法和一种充气轮胎。
【背景技术】
[0002]首先，在充气轮胎的生产方法中，例如，如图9 (a)中所示，薄片状的内衬橡胶a和胎体帘布层b缠绕在圆柱体成型机f上，并且胎圈芯j等插入内衬橡胶a和胎体帘布层b中以形成圆筒体i。其次，如图9 (b)中所示，圆筒体i形成为环形形状。然后，橡胶构件g—诸如带束层d和胎面胶e—粘合在成形的胎体帘布层b的外表面上以便形成生胎h(相当于未硫化胎)。
[0003]此后，生胎h在硫化模具(未示出)中被硫化以形成充气轮胎。相关文献如下(参见专利文献I)。
[0004]相关技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本未经审查的专利申请公开N0.2008-302860。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题
[0008]然而，在上述生产方法中，在成形和硫化时，由于施加在生胎h上压力，因此存在下述问题:限定在内衬橡胶a与胎体帘布层b之间或胎体帘布层b与橡胶构件g(比如胎面胶e)之间的空气成为残留空气并且引起不良硫化，比如缺陷。
[0009]相应地，本发明的目的是提供一种充气轮胎生产方法和一种充气轮胎，该生产方法和充气轮胎能够根据在胎体帘布层的至少一侧上设置与胎体帘布层的胎体帘线相交的未被橡胶包覆的吸气有机纤维帘线来减少硫化期间缺陷的形成。
[0010]问题的解决方案
[0011]根据权利要求1的发明是一种具有包括环形胎体帘布层的胎体的充气轮胎的生产方法，胎体从胎面部延伸通过胎侧部到达胎圈部的胎圈芯。该生产充气轮胎的方法包括:
[0012]用顶覆橡胶覆盖由胎体帘布层的胎体帘线制成的帘线阵列的两个表面的胎体帘布层形成步骤；
[0013]形成包括胎体的生胎的步骤；以及
[0014]对生胎进行硫化的步骤。
[0015]胎体帘布层形成步骤包括用于将未被橡胶包覆的吸气有机纤维帘线在胎体帘布层的至少一侧上布置成与胎体帘布层的胎体帘线相交的布置过程。
[0016]在权利要求2中，有机纤维帘线相对于胎体帘线以从3度至20度的角度布置。
[0017]在权利要求3中，有机纤维帘线以30mm至80mm的间隔平行地布置。[0018]在权利要求4中，有机纤维帘线具有胎体帘线的间隔的5%至35%的帘线直径。
[0019]在权利要求5中，充气轮胎包括从胎面部延伸通过胎侧部到达胎圈部的胎圈芯的环形胎体、以及在胎体帘布层的内表面或外表面上与胎体帘布层的胎体帘线相交的吸气有机纤维帘线，有机纤维帘线在硫化前未被橡胶包覆。
[0020]发明效果
[0021]本发明的充气轮胎的生产方法包括覆盖由布置的胎体帘线制成的帘线阵列的两个表面的胎体帘布层形成步骤、形成包括胎体的生胎的步骤以及对生胎进行硫化的步骤。
[0022]胎体帘布层形成步骤包括用于将未被橡胶包覆的吸气有机纤维帘线排列在胎体帘布层的至少一侧上以与胎体帘布层的胎体帘线相交的布置过程。
[0023]相应地，吸气有机纤维帘线能够在有机纤维帘线的整个纵向范围内吸收内衬橡胶与胎体帘布层之间或胎体帘布层与橡胶构件之间的残留空气。这将有助于减少易出现在形成生胎的步骤中和硫化过程中的残留空气的形成。因此，在本发明中能够减少不良硫化(t匕如缺陷)的形成。
[0024]此外，有机纤维帘线布置成与胎体帘布层的胎体帘线相交。这能够防止由在成形和硫化期间施加在生胎上的压力所引起的、使有机纤维帘线在胎体帘线之间沉入顶覆橡胶中。并且能够减少由胎体帘线的间隔的无序所引起的缺陷的形成和胎体帘布层的损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是以本实施方式的生产方法生产的充气轮胎的截面图。
[0026]图2是示出了胎体帘布层、带束层以及有机纤维帘线的展开图。
[0027]图3是说明了形成生胎的步骤的截面图。
[0028]图4是说明了形成生胎的步骤的截面图。
[0029]图5是说明了对生胎进行硫化的步骤的截面图。
[0030]图6 (a)是沿图2的线A-A截取的截面图；而图6 (b)是示出了胎体帘布层和有机纤维帘线的截面图。
[0031]图7是说明了另一实施方式的形成生胎的步骤的截面图。
[0032]图8是示出了图7的胎体帘布层、带束层以及有机纤维帘线的展开图。
[0033]图9 (a)和图9 (b)是说明了传统生胎形成步骤的截面图。
【具体实施方式】
[0034]在下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行具体地描述。
[0035]如图1中所示，本实施方式的充气轮胎I (下文中简称为“轮胎”)包括:从胎面部2延伸通过胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5的环形胎体6 ;沿轮胎径向方向设置在胎体6的外部并且设置在胎面部2的内部的带束层7 ;以及设置在胎体6的内部并且形成胎腔表面9s的内衬橡胶9。例如，本实施方式的充气轮胎I形成为用于乘用车的轮胎。
[0036]胎体6包括至少一个胎体帘布层6A，在本实施方式中为单个胎体帘布层6A。该胎体帘布层6A包括:从胎面部2延伸通过胎侧部3到达胎圈部4的胎圈芯5的主体部6a ；以及从主体部6a延伸并且沿轮胎的轴向方向绕胎圈芯5从内部反包至外部的反包部6b。在主体部6a与反包部6b之间存在有胎圈三角胶8，该三角胶8沿轮胎的径向方向从胎圈芯5向外延伸并且由硬质橡胶制成以任意地加强胎圈部4。
[0037]如图2中所示，胎体帘布层6A包括:例如相对于轮胎赤道C (示于图1中)以70度至90度的角度布置的胎体帘线11的阵列12 ;和覆盖阵列12的两个表面的顶覆橡胶13。例如，作为胎体帘线11，优选地采用诸如聚酯、尼龙、人造纤维或芳纶之类的有机纤维帘线。
[0038]如图1和图2中所不，带束层7包括至少两个带束层，在本实施方式中为两个径向上的内带束层7A和外带束层7B，带束层由相对于轮胎赤道C以10度至40度的角α 2布置的带束帘线17制成。两个带束层7Α和7Β沿相应的带束帘线17的相交方向交叠。
[0039]作为本实施方式的带束帘线17，采用了钢帘线，但是如有需要可以采用高弹性有机纤维帘线，诸如芳纶、人造纤维等之类的帘线。
[0040]内衬橡胶9以环形方式在胎圈芯5、5之间延伸了胎腔表面9s的大致整个区域。内衬橡胶9由丁基系统橡胶或非透气性橡胶——包括在橡胶中重量份数不少于50的卤代丁基以便保持轮胎的内压——制成。
[0041]本实施方式的轮胎I在胎体帘布层6A的至少一侧上设置有与胎体帘布层6A的胎体帘线11相交的吸气有机纤维帘线10。有机纤维帘线10在硫化前未被橡胶包覆。
[0042]在硫化期间，比如那些有机纤维帘线10在整个纵向范围内吸收内衬橡胶9与胎体帘布层6A之间或胎体帘布层6A与橡胶构件(比如胎侧橡胶3G)之间的残留空气。这有助于减少在硫化期间出现的残留空气的形成。因此，轮胎I能够减少不良硫化(比如缺陷)的形成并且改进轮胎的外观。
[0043]本实施方式作为示例示出了有机纤维帘线10设置在胎体帘布层6A的内部的情况。这减少了在内衬橡胶9与胎体帘布层6A之间和在夹紧橡胶4G与胎体帘布层6A之间的残留空气的形成。相应地，能够减少在胎腔表面和胎圈部外表面上的缺陷的形成。有机纤维帘线10可以布置在胎体帘布层6A的外部。在这种情况下，能够减少胎体帘布层6A与胎侧橡胶3G之间的残留空气的形成和胎侧外表面上的缺陷的形成。此外，有机纤维帘线10可以布置在胎体帘布层6A的两侧。虽然可以任意使用有机纤维帘线10，但是优选使用诸如聚乙烯帘线、聚酯帘线或尼龙帘线等之类的合成纤维帘线。有机纤维帘线10不包括由纺织诸如棉纱和绒线之类的天然纤维制成的任何纺制纱线。
[0044]将对本实施方式的上述轮胎I的生产方法进行描述。
[0045]本实施方式的生产方法包括形成胎体帘布层6A的胎体帘布层形成步骤、形成包括胎体6的生胎IL的步骤以及对生胎IL进行硫化的步骤。
[0046]在胎体帘布层形成步骤中，如图6 Ca)中所示，包括平行布置的胎体帘线11的帘线阵列的两个表面均覆盖有顶覆橡胶6G以便形成胎体帘布层6A。
[0047]此外，如图2和图6 (a)中所示，胎体帘布层形成步骤包括用于将未被橡胶包覆的吸气有机纤维帘线10布置在胎体帘布层6A的至少一个表面上以便与胎体帘线11相交的布置过程。这形成了将胎体帘布层6A与吸气有机纤维帘线10结合的复合层。
[0048]在生胎IL中，比如有机纤维帘线10例如设置在内衬橡胶9与胎体帘布层6A之间和胎体帘布层6A与胎侧橡胶3G (示于图3中)之间，使得有机纤维帘线10的纤维间隔能够在整个纵向范围内直接吸收内衬橡胶9与胎体帘布层6A之间和胎体帘布层6A与胎侧橡胶3G之间的残留空气。相应地，能够在成型和硫化时减少可能由生胎IL上的压力所引起的剩余气体的形成。因此，在本实施方式的生产方法中，在硫化期间能够有效抑制特别是在胎圈部4的外表面、胎腔表面9s以及胎侧部3的外表面上的缺陷的形成。
[0049]此外，有机纤维帘线10布置成与胎体帘布层6A的胎体帘线11相交。因此，如图6(b)中所示，可以防止由在成形和硫化时施加在生胎IL上的压力所引起的、有机纤维帘线10在胎体帘线11、11之间过多地沉入顶覆橡胶13。因而，能够有效抑制在硫化期间的由胎体帘线11、11的间隔的无序所引起的胎体帘布层6A的损坏和缺陷的形成。
[0050]如图2中所示，当有机纤维帘线10相对于胎体帘线11的角度α 3很小时，可能不能充分防止硫化期间的缺陷的形成和损坏。然而，当角度α3很大时，有机纤维帘线10沿轮胎的周向方向接近并且可能抑制平滑成形。根据该目标，角度α3优选地不小于3度，更优选地不小于5度；并且上限优选地不超过20度，更优选地不超过15度。
[0051]本实施方式的有机纤维帘线10优选地以规则的间隔Wl平行地布置。因而，使有机纤维帘线10均匀地吸收邻近胎体帘布层6Α的构件之间的残留空气，并且能够更有效防止缺陷的形成。
[0052]当有机纤维帘线10的间隔Wl很宽时，相邻邻接构件之间的空气不一定被充分吸收。而当间隔Wl很窄时，有机纤维帘线10数量过多，因而生产成本可能增加。根据该目标，间隔Wl优选地不超过80mm,更优选地不超过60mm ;并且上限优选地不小于30mm。
[0053]如图6 (a)中所示，有机纤维帘线10的帘线直径Rl能够任意设置，但是当帘线直径Rl很小时，不足以将空气充分吸收至帘线中。当帘线直径Rl很大时，邻近胎体帘布层6A的构件的粘合性劣化，并且缺陷可能形成在比如胎腔表面9s的构件中。具有该目标，帘线直径Rl优选地不小于胎体帘线11的间隔W2的5%，更优选地不小于胎体帘线11的间隔W2的10% ;并且帘线直径Rl的上限不超过间隔W2的35%，更优选地不超过间隔W2的30%。
[0054]以此方式，有机纤维帘线10的总纤维度D优选地不小于125dtex (纤度)，更优选地不小于167dtex ;上限不超过960dtex,更优选地不超过500dtex。
[0055]如图3中所示，生胎IL的形成步骤包括绕着圆柱形成型机F缠绕薄片状的内衬橡胶9的缠绕步骤，
[0056]由胎体帘布层6A和有机纤维帘线10形成的复合帘布层的缠绕步骤，以及
[0057]图4中所示的必须的橡胶构件14在胎体帘布层6A的外部的粘合步骤。
[0058]在胎体帘布层6A的缠绕步骤中，如图3中所示，在该实施方式中，胎体帘布层6A(复合帘布层)、夹紧橡胶4G和胎侧橡胶3G被缠绕在绕着成型机F缠绕的内衬橡胶9的外部，以便形成圆筒体18。本实施方式的有机纤维帘线10设置在胎体帘布层6A的内侧6Ai上。
[0059]在圆筒体18中，在布置胎圈芯5和胎圈三角胶8之后，胎体帘布层6A (复合帘布层)、夹紧橡胶4G的两侧和胎侧橡胶3G沿轴线方向从外部反包至内部。夹紧橡胶4G和胎侧橡胶3G在必要时可以在胎体帘布层6A的反包后布置。
[0060]如图4中所示，在橡胶构件14的粘合步骤中，根据惯例，圆筒体18用胎圈锁G成形为环形形状以在保持胎圈芯5的同时减少了胎圈芯5、5之间的轴向距离。并且，在成形的圆筒体18的胎体帘布层6A (复合帘布层)的外部，带束层7A、7B以及包括胎面胶2G的橡胶构件14被粘合以形成生胎1L。
[0061]此外，如图5中所示，例如在生胎IL硫化步骤中，通过因由可变形气囊状弹性体(比如橡胶)制成的囊状件15而朝向硫化模具16推压来硫化生胎IL的胎腔表面9s，以便生产图1中所示的轮胎I。
[0062]在本实施方式中，有机纤维帘线10设置在胎体帘布层6A的内侧6Ai上，但是可以如图7中所示设置在胎体帘布层6A的外侧6Ao上。更不用说，有机纤维帘线10可以设置在胎体帘布层6A的内侧6Ai和胎体帘布层6A的外侧6Ao中的两者上。
[0063]同时，类似该实施方式，当有机纤维帘线10设置在胎体帘布层6A的外侧6Ao上时，如图8中所示，有机纤维帘线10优选地设置成与内带束层7A的带束帘线17相交。相应地，这阻止了有机纤维帘线10在带束帘线17之间凹入顶覆橡胶19中，并且在硫化期间有效抑制了内带束层7A的损坏和缺陷的形成。
[0064]在上文中，描述了本发明的特别优选的实施方式，但是显而易见的是可以做出各种变化而不限于附图所示的实施方式。
[0065]示例
[0066]生产了具有如图1和图2中所示的基本结构且包括表1中所示的作为吸气帘线的有机纤维帘线的测试轮胎以测试缺陷的形成状况。为了对比，也对下面的轮胎进行了测试:
[0067]包括作为吸气帘线的钢帘线的轮胎(对比示例2)以及包括由棉纱制成的纺制纱线(棉纱)的轮胎(对比示例3)。
[0068]共同的规格如下:
[0069]轮胎尺寸:195/65R15
[0070]轮辋尺寸:15X 6·.5
[0071]胎体帘布层:
[0072]胎体帘线的角度:90度
[0073]胎体帘线的间隔W2:1.0mm
[0074]带束层:
[0075]带束帘线的角度α 2:22度
[0076]测试方法如下。
[0077]〈胎圈部中的缺陷的形成率〉
[0078]生产了一百个测试轮胎以在视觉上确认胎圈部的外表面上的缺陷的形成。评估以缺陷的形成率(％)来显示。形成率越小，越有利。
[0079]<其他构件(胎侧部、胎腔表面等)中的缺陷的形成率>
[0080]当吸气帘线设置在胎体帘布层内部时，通过在视觉上确认胎腔表面上的缺陷的形成来对测试轮胎进行测试，而当吸气帘线设置在胎体帘布层外部时，通过在视觉上确认胎侧部的外表面上的缺陷的形成来对测试轮胎进行测试。评估以缺陷的形成率(％)来显示。形成率越小，越有利。
[0081]【表1】
[0082]
【权利要求】
1.一种充气轮胎的生产方法，所述充气轮胎具有包括环形胎体帘布层的胎体，所述胎体从胎面部通过胎侧部延伸至胎圈部的胎圈芯；其中，所述充气轮胎的生产方法包括: 胎体帘布层形成步骤，在所述胎体帘布层形成步骤中用顶覆橡胶覆盖由所述胎体帘布层的胎体帘线制成的帘线阵列的两个表面； 形成包括所述胎体的生胎的步骤；以及 对生胎进行硫化的步骤；并且 所述胎体帘布层形成步骤包括用于将未被橡胶包覆的吸气有机纤维帘线在所述胎体帘布层的至少一侧上布置成与所述胎体帘布层的所述胎体帘线相交的布置过程。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎的生产方法，其中，所述有机纤维帘线相对于所述胎体帘线以3度至20度的角度布置。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎的生产方法，其中，所述有机纤维帘线以30mm至80mm的间隔平行地布置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的充气轮胎的生产方法，其中，所述有机纤维帘线具有为所述胎体帘线的所述间隔的5%至35%的帘线直径。
5.一种充气轮胎，包括环形胎体和吸气有机纤维帘线，所述环形胎体从胎面部通过胎侧部延伸至胎圈部的胎圈芯，所述吸气有机纤维帘线在胎体帘布层的内表面或外表面上与所述胎体帘布层的胎体帘线相交，所述有机纤维帘线在硫化前未被橡胶包覆。
【文档编号】B60C9/10GK103796821SQ201280043227
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年9月5日
【发明者】足立幸繁, 大西庆 申请人:住友橡胶工业株式会社