轮胎的制作方法

本公开涉及一种轮胎。

背景技术：

在日本特开2014-210487号公报中公开了如下结构，即，具有将利用包覆树脂包覆加强帘线而成的加强帘线构件在轮胎周向上呈螺旋状卷绕并接合于轮胎骨架构件的外周而成的带束层。

技术实现要素：

发明要解决的问题

在上述的以往例中，加强帘线构件的截面呈矩形，因此与轮胎骨架构件接合的接合程度充分，但在与在轮胎轴向上彼此相邻的加强帘线构件彼此接合的接合度这一点存在进一步改善的余地。

本公开的目的在于，提高具有通过将树脂包覆帘线卷绕为螺旋状而构成的带束层的轮胎的耐久性。

用于解决问题的方案

本公开的轮胎包括：轮胎骨架构件，其呈环状；以及带束层，其设于所述轮胎骨架构件的外周，该带束层是通过将利用包覆树脂包覆加强帘线而构成的树脂包覆帘线在轮胎周向上呈螺旋状卷绕于所述轮胎骨架构件的外周并接合于所述轮胎骨架构件并且使所述树脂包覆帘线的在轮胎轴向上彼此相邻的部分彼此接合而构成的，对于所述树脂包覆帘线的轮胎径向上的内侧面和外侧面而言，所述外侧面的轮胎轴向上的一侧的端部位于比所述内侧面的所述一侧的端部靠所述一侧的位置，所述外侧面的轮胎轴向上的另一侧的端部位于比所述内侧面的所述另一侧的端部靠所述一侧的位置。

发明的效果

根据本公开，能够提高具有通过将树脂包覆帘线卷绕为螺旋状而构成的带束层的轮胎的耐久性。

附图说明

图1是表示本实施方式的轮胎的剖视图。

图2是表示将树脂包覆帘线卷绕于胎身的工序的剖视立体图。

图3是表示利用按压辊将树脂包覆帘线按压于轮胎骨架构件的外周的状态的侧视图。

图4是表示被按压于轮胎骨架构件的外周的树脂包覆帘线和接着要被按压的树脂包覆帘线的剖视图。图4的(a)表示树脂包覆帘线的截面呈平行四边形的例子。图4的(b)表示在轮胎轴向上相邻的一个树脂包覆帘线的侧面的倾斜角度与另一个树脂包覆帘线的侧面的倾斜角度彼此不同的例子。

图5是表示利用按压辊将树脂包覆帘线按压于轮胎骨架构件的外周的状态的剖视图。

图6是表示在图5中的按压辊设有引导部的例子的剖视图。

图7的(a)～图7的(d)是表示树脂包覆帘线的变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明用于实施本发明的方式。在附图中，用箭头s表示轮胎周向，用箭头w表示轮胎轴向(也可以改称为轮胎宽度方向)，用箭头r表示轮胎径向。轮胎轴向是指与轮胎旋转轴平行的方向。

此外，将在轮胎轴向上距轮胎赤道面cl较远的那一侧设为“轮胎轴向外侧”，将在轮胎轴向上距轮胎赤道面cl较近的那一侧设为“轮胎轴向内侧”，由此进行说明。并且，将在轮胎径向上距轮胎轴线较远的那一侧设为“轮胎径向外侧”，将在轮胎径向上距轮胎轴线较近的那一侧设为“轮胎径向内侧”。

各部分的尺寸测量方法依据jatma(日本汽车轮胎协会)所发行的2016年度版yearbook所记载的方法。在使用地或制造地适用tra标准、etrto标准的情况下，遵照各自的标准。

(轮胎)

在图1中，本实施方式的轮胎10具有带束层12和作为环状的轮胎骨架构件的一个例子的胎身17。

胎身17也可以是具有胎体帘布层的橡胶轮胎用的胎身(未图示)，但本实施方式的胎身17由作为轮胎骨架用的树脂材料的一个例子的热塑性弹性体形成，形成为沿着轮胎周向的圆环状。

胎身17构成为包含在轮胎轴向上空开间隔地配置的一对胎圈部14、分别从上述的一对胎圈部14向轮胎径向外侧伸出的一对胎侧部16以及将一对胎侧部16连结起来的胎冠部18。胎圈部14是与轮辋(未图示)接触的部位，在胎圈部14的表面设有后述的包覆层22。胎侧部16形成轮胎10的侧部，胎侧部16以随着从胎圈部14朝向胎冠部18去而向轮胎轴向外侧凸起的方式平缓地弯曲。

胎冠部18是将一个胎侧部16的轮胎径向外侧端和另一个胎侧部16的轮胎径向外侧端连结起来的部位，胎冠部18支承配设于轮胎径向外侧的胎面30。

此外，在本实施方式中，胎冠部18设为厚度大致恒定。在轮胎轴向截面中，外周面18a既可以形成为平坦状，此外也可以形成为向轮胎径向外侧鼓起的弯曲形状。另外，本实施方式的胎冠部18的外周面18a是设有带束层12的胎身17的外周。

此外，在图2中，胎身17是以如下方式形成的，即，形成一对具有1个胎圈部14、一个胎侧部16以及半宽的胎冠部18的圆环状的轮胎半体17h，使上述的轮胎半体17h彼此相对，将各自的半宽的胎冠部18的端部彼此在轮胎赤道面cl接合。例如利用熔接用树脂材料17a将该端部彼此接合。

在胎圈部14中埋设有沿着轮胎周向延伸的圆环状的胎圈芯20。该胎圈芯20由胎圈帘线(未图示)形成。该胎圈帘线由钢丝帘线等金属帘线、有机纤维帘线、被树脂包覆的有机纤维帘线或硬质树脂等形成。另外，若能够充分地确保胎圈部14的刚度，则也可以省略胎圈芯20自身。

此外，在胎圈部14的表面中的至少与轮辋(未图示)接触的接触部分形成有用于提高与该轮辋之间的气密性的包覆层22。该包覆层22由与胎身17相比质地较软并且耐候性较高的橡胶材料等材料形成。

此外，本实施方式的包覆层22从胎圈部14的轮胎轴向内侧的内表面向轮胎轴向外侧折回，经由胎侧部16的外表面延伸至带束层12的轮胎轴向外侧的端部12a附近。并且，包覆层22的伸出端部被后述的缓冲橡胶32和胎面30覆盖。另外，若仅利用胎身17的胎圈部14就能够确保与轮辋(未图示)之间的密封性(气密性)，则也可以省略包覆层22。

另外，既可以通过一体成型而形成胎身17，也可以通过将胎身17分为3个以上的树脂构件地进行制造并将上述的树脂构件接合起来而形成胎身17。例如，也可以通过将胎身17分为各部位(例如胎圈部14、胎侧部16、胎冠部18)地进行制造并将上述的各部位接合起来而形成胎身17。此时，也可以利用具有不同的特征的树脂材料形成胎身17的各部位(例如胎圈部14、胎侧部16、胎冠部18)。

此外，也可以在胎身17中埋设配置加强材料(高分子材料、金属制的纤维、帘线、无纺布、织布等)。

带束层12设于胎身17的外周。本实施方式的胎身17的外周是指胎冠部18的外周面18a。在带束层12中，树脂包覆帘线28在轮胎周向上呈螺旋状卷绕于胎身17的外周并接合于胎身17，并且树脂包覆帘线28的在轮胎轴向上彼此相邻的部分彼此接合。树脂包覆帘线28利用包覆树脂26包覆加强帘线24而构成。如图4、图5所示，“树脂包覆帘线28的在轮胎轴向上彼此相邻的部分”是指在轮胎轴向上相邻的一个树脂包覆帘线28的侧面28c和另一个树脂包覆帘线28的侧面28d。侧面28c、28d在树脂包覆帘线28呈螺旋状卷绕时相对。

在胎身17的外周接合有树脂包覆帘线28的轮胎径向上的内侧面28a。在树脂包覆帘线28的轮胎径向上的外侧面28b隔着缓冲橡胶32接合有胎面30。

在图4、图5所示的树脂包覆帘线28的轮胎轴向截面中，将轮胎轴向上的一侧设为左侧，将轮胎轴向上的另一侧设为右侧。此时，外侧面28b的轮胎轴向上的一侧的端部28b1位于比内侧面28a的一侧的端部28a1靠该一侧(左侧)的位置。此外，外侧面28b的轮胎轴向上的另一侧的端部28b2位于比内侧面28a的另一侧的端部28a2靠一侧(左侧)的位置。

内侧面28a和外侧面28b的轮胎轴向上的宽度尺寸例如设为相同。并且，外侧面28b的轮胎轴向位置配置(偏置)于比内侧面28a的轮胎轴向位置靠轮胎轴向上的一侧(左侧)的位置。

在轮胎轴向截面中，树脂包覆帘线28的轮胎轴向两侧的侧面28c、28d配置为相对于树脂包覆帘线28的中心o呈点对称。点对称的“中心”相当于由截面的轮廓形成的平面图形的重心。在该截面中，侧面28c相当于将外侧面28b的端部28b2和内侧面28a的端部28a2连结起来的直线部分。此外，侧面28d相当于将外侧面28b的端部28b1和内侧面28a的端部28a1连结起来的直线部分。侧面28c、28d相对于轮胎径向倾斜，并且彼此平行。内侧面28a和外侧面28b也彼此平行。因而，在图4的(a)、图5所示的例子中，树脂包覆帘线28的轮胎轴向上的截面形状成为平行四边形。另外，内侧面28a和外侧面28b也配置为彼此呈点对称。

在图4的(b)所示的例子中，树脂包覆帘线28的侧面28c、28d相对于轮胎径向倾斜。与图4的(a)的情况不同，在轮胎轴向上相邻的一个树脂包覆帘线28的侧面28c的倾斜角度θc与另一个树脂包覆帘线28的侧面28d的倾斜角度θd彼此稍微不同。

倾斜角度θc是一个树脂包覆帘线28的侧面28c与其内侧面28a(轮胎轴向)所成的内角。倾斜角度θd是另一个树脂包覆帘线28的侧面28d与其内侧面28a的延长线(轮胎轴向)所成的外角。倾斜角度θc、θd例如为θd＞θc。由此，相对的侧面28c、28d之间的间隔随着从轮胎径向内侧朝向外侧去而逐渐变大。即使倾斜角度θc、θd彼此稍微不同，相邻的树脂包覆帘线28彼此也能够相互熔接，其原因在于，包覆树脂26的表面熔融而进入到侧面28c、28d之间。

加强帘线24由金属纤维、有机纤维等的单丝(单线)或将上述的纤维捻合而成的复丝(捻线)形成。包覆树脂26例如由热塑性弹性体形成。在图5中，树脂包覆帘线28在包覆树脂26中包含多条加强帘线24，例如两条加强帘线24被包覆树脂26包覆。

本实施方式的胎身17和包覆树脂26所使用的树脂材料不限于热塑性弹性体，作为树脂材料，除了热塑性树脂、热固性树脂以及其他的通用树脂之外，还能够使用工程塑料(包含超级工程塑料)等。另外，此处的树脂材料不包含硫化橡胶。

热塑性树脂(包含热塑性弹性体)是指材料在温度上升的同时软化、流动而在冷却时成为比较硬且具有强度的状态的高分子化合物。在本说明书中，将其中的材料在温度上升的同时软化、流动而在冷却时成为比较硬且具有强度的状态并且具有橡胶状弹性的高分子化合物作为热塑性弹性体，将其中的材料在温度上升的同时软化、流动而在冷却时成为比较硬且具有强度的状态并且不具有橡胶状弹性的高分子化合物作为非弹性体的热塑性树脂，由此进行区分。

作为热塑性树脂(包含热塑性弹性体)，能够列举出聚烯烃类热塑性弹性体(tpo)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(tps)、聚酰胺类热塑性弹性体(tpa)、聚氨酯类热塑性弹性体(tpu)、聚酯类热塑性弹性体(tpc)及动态交联型热塑性弹性体(tpv)、以及聚烯烃类热塑性树脂、聚苯乙烯类热塑性树脂、聚酰胺类热塑性树脂及聚酯类热塑性树脂等。

此外，作为上述的热塑性材料，例如能够使用iso75-2或astmd648所规定的载荷挠曲温度(0.45mpa载荷时)为78℃以上、jisk7113所规定的拉伸屈服强度为10mpa以上、同样jisk7113所规定的拉伸断裂伸长率(jisk7113)为50％以上、jisk7206所规定的维卡软化温度(a法)为130℃的材料。

热固性树脂是指在温度上升的同时形成三维的网络构造而固化的高分子化合物，例如能够列举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂等。

另外，在树脂材料中，除了已述的热塑性树脂(包含热塑性弹性体)和热固性树脂之外，也可以使用(甲基)丙烯酸类树脂、eva树脂、氯乙烯树脂、氟类树脂、硅类树脂等通用树脂。

(作用)

如图5所示，在本实施方式中，树脂包覆帘线28的外侧面28b的轮胎轴向上的一侧的端部28b1位于比内侧面28a的该一侧的端部28a1靠该一侧(左侧)的位置。此外，外侧面28b的轮胎轴向上的另一侧的端部28b2也位于比内侧面28a的另一侧的端部28a2靠轮胎轴向上的一侧(左侧)的位置。

由此，树脂包覆帘线28的轮胎轴向上的另一侧(右侧)的侧面28c朝向轮胎径向外侧。在将树脂包覆帘线28卷绕为螺旋状时，利用后述的按压辊60的按压力f将相邻的树脂包覆帘线28的轮胎轴向上的一侧(左侧)的侧面28d按压于朝向轮胎径向外侧的另一侧的侧面28c。因而，在轮胎轴向上相邻的包覆树脂26彼此的接合变得牢固。

特别是，树脂包覆帘线28的轮胎轴向两侧的侧面28c、28d配置为相对于树脂包覆帘线28的中心o呈点对称，更具体而言，树脂包覆帘线28的轮胎轴向上的截面形状成为平行四边形。因而，按压辊60的按压力f成为分布载荷f而作用于胎冠部18的外周面18a和相邻的树脂包覆帘线28的另一侧的侧面28c。该侧面28c朝向轮胎径向外侧并相对于轮胎径向倾斜，因此输入至侧面28c的分布载荷f能够分解为沿着侧面28c的方向的分力fp和侧面28c的法线方向的分力fn。因产生了该法线方向的分力fn而提高了在轮胎轴向上彼此相邻的树脂包覆帘线28的侧面28c、28d之间的密合度。由此，该侧面28c、28d之间的接合变得牢固。

根据本实施方式，对于胎身17由树脂材料形成的轮胎10而言，能够提高具有将被树脂包覆的加强帘线24(树脂包覆帘线28)卷绕为螺旋状而构成的带束层12的轮胎10的耐久性。

此外，在图5所示的例子中，通过将包覆树脂26中的加强帘线24设为多条例如两条帘线的束，能够缩短在制造轮胎时卷绕树脂包覆帘线28的时间。

在本实施方式中，树脂包覆帘线28的包覆树脂26和胎身17由热塑性弹性体形成。由此，树脂包覆帘线28的接合于胎身17的接合方法的变化增加。因此，能够增加关于接合方法的选择的自由度。作为接合方法的具体例，存在利用振动、热的熔接、利用粘接剂的粘接等。

(轮胎的制造方法)

接着，说明本实施方式的轮胎10的制造方法。首先，通过利用热塑性材料的注塑成型而形成一组包含胎圈芯20的轮胎半体17h。在该轮胎半体17h的外表面形成包覆层22。

接着，使一对轮胎半体17h彼此相对，使成为胎冠部18的部分的端部彼此对接，使熔融状态的熔接用树脂材料17a附着于对接部分而将一对轮胎半体17h接合起来。这样，形成圆环状的胎身17。

接着，说明将树脂包覆帘线28卷绕于胎身17的外周的工序。首先，将胎身17安装于能够将该胎身17支承为能够旋转的轮胎支承装置(未图示)，如图2所示，使帘线供给装置40、加热装置50、作为按压器的按压辊60以及作为冷却器的冷却辊70移动至胎身17的外周附近。

帘线供给装置40构成为包含引导构件44和卷绕有树脂包覆帘线28的卷筒42。引导构件44是用于将从卷筒42放出的树脂包覆帘线28引导至胎身17的外周(胎冠部18的外周面18a)的构件。引导构件44呈筒状，树脂包覆帘线28通过引导构件44的内部。此外，树脂包覆帘线28从引导构件44的口部46朝向胎冠部18的外周面18a送出。

加热装置50对热塑性树脂吹送热风，对被吹到的部分进行加热而使其熔融。被该热风吹到的部位是要被按压于胎冠部18的外周面18a的树脂包覆帘线28的内侧面28a和胎冠部18的外周面18a的要配设树脂包覆帘线28的部分。另外，在树脂包覆帘线28在胎冠部18的外周面18a卷绕1周以上而存在被按压于该外周面18a的树脂包覆帘线28的情况下，也对该按压过的树脂包覆帘线28的侧面28c吹送热风。

加热装置50利用由风扇(未图示)产生的气流从吹出口52吹出由电热线(未图示)加热了的空气。另外，加热装置50的结构不限定于上述结构，只要能够使热塑性树脂加热熔融就可以是任何结构。例如，也可以使热烙铁与要熔融的部位接触而使接触部分加热熔融。此外，也可以利用辐射热使要熔融的部位加热熔融，也可以对要熔融的部位照射红外线而使其加热熔融。

在图3中，按压辊60将树脂包覆帘线28按压于胎身17的外周(胎冠部18的外周面18a)，能够调整按压力f。此外，对按压辊60的辊表面实施了用于防止熔融状态的树脂材料的附着的加工。并且，按压辊60旋转自如，在将树脂包覆帘线28按压于胎身17的外周的状态下，按压辊60相对于胎身17的旋转方向(箭头a方向)从动旋转(箭头b方向)。

另外，也可以是，如图6所示，在按压辊60的轴向上的另一侧(右侧)设置大径的引导部62。在利用按压辊60将树脂包覆帘线28按压于胎身17的外周(胎冠部18的外周面18a)时，能够利用引导部62抑制树脂包覆帘线28向轴向上的另一侧(右侧)退避。

在图2中，冷却辊70配置于比按压辊60靠胎身17的旋转方向(箭头a方向)下游侧的位置。该冷却辊70在将树脂包覆帘线28按压于胎身17的外周(胎冠部18的外周面18a)的同时将树脂包覆帘线28冷却并借助该树脂包覆帘线28将胎冠部18侧冷却。此外，冷却辊70与按压辊60同样，能够调整按压力，并且对辊表面实施了用于防止熔融状态的树脂材料的附着的加工。并且，冷却辊70与按压辊60同样，旋转自如，在将树脂包覆帘线28按压于胎身17的外周的状态下，冷却辊70相对于胎身17的旋转方向(箭头a方向)从动旋转。此外，液体(例如水等)在冷却辊70的辊内部流通，能够利用该液体的热交换将与辊表面接触的树脂包覆帘线28冷却。另外，在使熔融状态的树脂材料自然冷却的情况下，也可以省略冷却辊70。

如图2、图3所示，在将树脂包覆帘线28卷绕于胎身17的外周时，使安装于轮胎支承装置(未图示)的胎身17向箭头a方向旋转，并且将树脂包覆帘线28从帘线供给装置40的口部46朝向胎冠部18的外周面18a送出。

此外，在从加热装置50的吹出口52吹出热风而使树脂包覆帘线28的内侧面28a、胎冠部18的要配设树脂包覆帘线28的部分加热熔融的同时使树脂包覆帘线28的内侧面28a附着于胎冠部18的熔融部分。然后，利用按压辊60将树脂包覆帘线28按压于胎冠部18的外周面18a。此时，在轮胎轴向上彼此相邻的树脂包覆帘线28的侧面28c、28d也彼此接合(图5)。之后，通过使树脂包覆帘线28的外侧面28b与冷却辊70接触并借助该树脂包覆帘线28进行冷却而使胎冠部18的熔融部分和树脂包覆帘线28的熔融部分固化。由此，将树脂包覆帘线28和胎冠部18熔接起来。

这样，通过将树脂包覆帘线28在轮胎周向上呈螺旋状卷绕于胎冠部18的外周面18a并且按压于外周面18a，从而在胎身17的外周，具体而言是在胎冠部18的外周形成带束层12。另外，为了将树脂包覆帘线28卷绕为螺旋状，使帘线供给装置40的口部46的位置随着胎身17的旋转而在轮胎轴向上移动或使胎身17在轮胎轴向上移动即可。

另外，也可以通过对帘线供给装置40的卷筒42施加制动或在树脂包覆帘线28的引导路径中设置张力调整用的辊(未图示)等来调整树脂包覆帘线28的张力。通过调整张力，能够抑制树脂包覆帘线28的曲折配置。

虽省略详细说明，但轮胎10是通过利用硫化工序在胎身17和带束层12的轮胎径向外侧设置胎面30而完成的。在胎身17及带束层12与胎面30之间，也可以配置缓冲橡胶32。

[其他的实施方式]

以上，说明了本发明的实施方式的一个例子，但本发明的实施方式不限定于上述内容，除了上述内容之外，也能够在不脱离其主旨的范围内实施各种变形，这是不言而喻的。

例如，树脂包覆帘线28的截面形状不限于平行四边形，也可以是图7的(a)～图7的(d)所示的变形例的形状。在图7的(a)～图7的(d)中，与图5相反，将轮胎轴向上的一侧设为右侧，将轮胎轴向上的另一侧设为左侧。

在图7的(a)所示的例子中，树脂包覆帘线28的侧面28c、28d形成为彼此嵌合的阶梯状。具体而言，在侧面28c设有凸部34，在侧面28d设有能够与该凸部34嵌合的形状的凹部35。凸部34和凹部35例如分别呈平行四边形。由此，侧面28c及凸部34与侧面28d及凹部35配置为相对于树脂包覆帘线28的中心o呈点对称。

在图7的(b)所示的例子中，树脂包覆帘线28的侧面28c、28d不是点对称的配置，但形成为彼此嵌合的弧状。作为一个例子，侧面28c形成为凹状，侧面28d形成为凸状。另外，也可以是，将侧面28c设为凸状，将侧面28d设为凹状。

在图7的(c)所示的例子中，树脂包覆帘线28的侧面28c、28d形成为具有拐点p且能够彼此嵌合的曲线状，并且配置为相对于脂包覆帘线28的中心o呈点对称。

在图7的(d)所示的例子中，树脂包覆帘线28的侧面28c、28d不是点对称的配置，但形成为在轮胎轴向上的牵拉作用下彼此卡合的形状。具体而言，在侧面28c设有卡合突起36，在侧面28d设有能够与该卡合突起36在轮胎轴向上卡合的形状的卡合凹部37。换言之，侧面28c、28d呈锚形状。

被包覆树脂26包覆的加强帘线24的数量不限于两条，也可以是3条以上。此外，也可以将被包覆树脂26包覆的加强帘线24的数量设为1条(图7的(a))。

通过参照，将2016年10月18日提出申请的日本国发明专利申请2016-204376号的公开的整体编入本说明书。

本说明书所记载的全部的文献、发明专利申请以及技术规格通过参照编入本说明书中，通过参照编入各个文献、发明专利申请以及技术规格等同于分别且具体地记载各个文献、发明专利申请以及技术规格。