专利名称：轮胎橡胶件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎橡胶件的制造方法，其用于通过沿周向呈螺旋状重叠并卷绕橡胶带来形成所述轮胎橡胶件。
背景技术：
因为充气轮胎中不同区域所要求的特性是不同的，充气轮胎由多种成分和横截面形状不同的橡胶件组成，例如，胎面橡胶、胎侧橡胶、箝紧橡胶、带束层缓冲橡胶、内衬橡胶等。而且，传统方式中，橡胶件中使用由橡胶挤压机或类似设备挤压成形的且具有预定横截面形状的成形体。而且，生胎形成步骤中，每一橡胶件通过在成形鼓或类似物上将该成形体卷绕一圈而形成。
相反，如图6(A)所示，近年来，已经提出所谓的带卷绕方法，其通过沿周向呈螺旋状重叠并卷绕橡胶带(a)而在成形鼓上直接类似于所希望横截面形状形成带卷绕体(b)来作为橡胶件(c)。在该图中，示出的是该橡胶件(c)由胎面橡胶组成的情况。根据所述方法，无需将用于该橡胶件的每一成形体作为中间库存进行存储。因此，可提高轮胎的制造效率，并且可获得空间的节省，从而对于趋向于以多品种小规模生产来制造的轮胎来说极为有利。
然而，如图6B以放大方式所示的，在根据该带卷绕方法形成橡胶件(c)的情况下，在卷绕的橡胶带(a)之间、橡胶带(a)与成形鼓或类似物之间会形成间隙(e)。因此，在硫化工序之后，该间隙(e)内会产生气体残留物，并且存在导致轮胎质量(例如均匀性)降低的风险。
发明内容
因此，本发明以在橡胶带的至少一个表面中平行设置多个排气槽为基础，且本发明的目的是提供一种轮胎橡胶件的制造方法，该方法可在保持带卷绕方法所获得的优点的同时有效地阻止在间隙内产生气体残留并且保持轮胎的高质量。
为解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供一种轮胎橡胶件的制造方法，用于通过沿周向并呈螺旋状重叠及卷绕橡胶带而形成在其中橡胶带重叠设置的轮胎橡胶件，其中，所述橡胶带在至少一个表面上具有多个平行的排气槽，所述排气槽沿一个与橡胶带的纵向相交叉的方向延伸并允许排放所述重叠的橡胶带之间的气体。
由于如上所述地构成本发明，可在保留带卷绕方法的优点的同时有效地阻止在橡胶带之间、橡胶带与成形鼓或类似物之间产生气体残留并保持轮胎的高质量。
图1是示出使用根据本发明的制造方法制造的轮胎橡胶件的充气轮胎的一个实施例的横截面视图；图2是当该轮胎橡胶件由胎面橡胶构成时的横截面视图；图3是示出具有排气槽的橡胶带的立体图；图4(A)至图4(C)是示出排气槽的横截面形状的横截面视图；图5是示出形成橡胶带的带制造设备的原理图；图6(A)和图6(B)是解释现有技术中问题的横截面视图。
具体实施例方式
下面结合附图描述本发明的实施例。图1是使用依据本发明的制造方法制造的轮胎橡胶件的已硫化充气轮胎的实施例的横截面图。
如图1所示，充气轮胎1如此形成其具有多种橡胶成分不同的轮胎橡胶件G及帘线加强层，该帘线加强层包括形成该轮胎框架的胎体6以及在其径向外侧设置的带束层7。
胎体6由一个或多个胎体帘线层组成，其中胎体帘线例如相对于轮胎周向成一70到90度的角度设置，在本实施例中由一个胎体帘线层6A组成。该胎体帘线层6A连续设有绕胎圈芯5回卷的层回卷部6b，该层回卷部位于层主体部6a两侧，该层主体部6a从胎面部分2经由胎侧部分3延伸到胎圈部分4的胎圈芯5。
另外，带束层7由两个或多个带束层帘线层组成，其中带束层帘线例如以相对于轮胎周向成一10度到35度的角度设置，本实施例中由两个带束层帘线层7A和7B组成。在带束层7中，带束层帘线在帘线层之间交替交叉，由此带束层刚性得到提高并且带束层7稳固地加强了胎面部分2。在本例中，带束层7的外侧可设有带9，其中带帘线沿轮胎周向设置，主要目的是提高高速行驶性能。
其次，轮胎橡胶件G可以包括设置在胎面部分且形成触地表面的胎面橡胶G1、设置在胎侧部分3且形成轮胎外表面的胎侧橡胶G2、设置在胎体6的内侧且形成胎腔的内衬橡胶G3、设置在胎圈部分4中且防止轮辋偏移的嵌紧橡胶G4、设置在带束层7两端与胎体6之间且保护带束层外端的带束层缓冲橡胶G5、从胎圈芯5沿径向延伸到外侧的胎圈三角胶芯橡胶G6。
而且，轮胎橡胶件G1到G6至少其中一个根据带卷绕方法形成。也就是说，如图2所示，轮胎橡胶件G通过连续地沿周向并呈螺旋状重叠并卷绕该橡胶带10而形成为未经硫化的橡胶带10的卷绕体。在本例中，图2示出通过顺序在圆柱成形鼓D上形成带束层7和带9并随后进一步将橡胶带10卷绕至其上表面上而形成胎面橡胶G1的情况。
同时，根据带卷绕方法，在卷绕的橡胶带10之间以及橡胶带10和带9之间形成间隙e。因此，在硫化工序之后，存在在该间隙e内产生气体残留物以及导致轮胎质量(例如均匀性)降低的风险。
如图3所示，根据本发明，多个沿与橡胶带10的纵向F相交叉的方向延伸的排气槽11平行设置在橡胶带10的至少一个表面中。
由于排气槽11沿与纵向F相交叉的方向延伸，其可以形成彼此配合地与轮胎表面连通的排气通道。因此，可以基于硫化时所施加的硫化压力将存留在间隙e内的气体通过该排气通道排放到轮胎外部，并且可以有效地阻止产生气体残留。
本例中，如果排气槽11相对于纵向F的角度θ太小，则延伸至轮胎表面中的排气通道的长度变得过长。因此，排气效率低且产生气体残留在排气通道内的风险。因此，考虑到排气效率，该排气槽11的角度θ优选等于或大于30度，更优选为等于或大于45度，进一步优选为等于或大于60度。另一方面，考虑到橡胶带10的尺寸稳定性，优选排气槽11之间的间隔L(如图3)较大。然而，如果间隔L大，则存在排气效率低的倾向。因此，本发明的发明人研究的结果是如果角度θ设置为小于90度(θ＞90)来倾斜至一定程度，则发现即使在间隔L较大的情况下也可以保证充分的排气效率。因此，为协调排气效率和尺寸稳定性，优选该角度θ小于90度，优选为等于或小于80度，进一步优选为等于或小于70度。
另外，排气槽11可以形成在橡胶带10的两个表面。然而，考虑到橡胶带10的尺寸稳定性、拉伸强度等因素，优选为排气槽11仅仅形成在橡胶带10的一个表面，如本实施例所示。同时，如图4(A)至图4(C)所示，优选地，排气槽11的深度d设为0.1至1.0mm(毫米)，宽度w设为0.1至2.0mm，且排气槽11间的间隔L设为5至50mm。在深度d大于1.0mm、宽度w大于2.0mm以及间隔L小于5mm时，由于承载和卷绕时所施加的张力，该橡胶带10发生延长。因此，存在成形的轮胎橡胶件G的截面形状和尺寸精度劣化的倾向。而当深度d小于0.1mm、宽度w小于0.1mm以及间隔L大于50mm时，不能获得充足的排气效率。基于此观点，优选深度d的上限等于或小于0.5mm、宽度w的上限等于或小于1.0mm且更优选为等于或小于0.5mm。进一步，考虑到尺寸稳定性等因素，优选深度d等于或小于橡胶带的厚度Ts的50％。
而且，排气槽11的截面形状可以采用多种形状，例如，如图4(A)至图4(C)所示的近似矩形、近似U形、近似V形。
而且，橡胶带10的截面形状不特殊规定，在本实施例中，以扁平横长的近似矩形的形状例示。然而，例如梯形等两端渐缩的形状可以减少轮胎橡胶件G表面上的凹凸，可优选采用。进一步，在橡胶带10中，优选按类似于所希望截面形状的形状加工轮胎橡胶件G，设定厚度Ts为0.5至3.0mm、设定宽度Ws为5至20mm。具有上述槽的橡胶带10可以依照与传统方法一样的卷绕方法形成轮胎橡胶件G。
其次，如图5原理性示出的，橡胶带10可以通过带制造设备23制造，该设备具有橡胶挤压机主体21和辊头22，橡胶挤压机主体21挤压成形扁平横长的带状橡胶挤压体20，辊头22将从该橡胶挤压机主体21形成的橡胶挤压体20加工成最终的横截面形状。同时，在形成辊头22的上部和下部辊22U和22L之一的外圆周表面中设置用于形成排气槽的凸肋24，本实施例中凸肋24设置在上部的辊上，且这些凸肋沿周向以等于θ的角度平行设置。相应地，在通过辊头22将来自橡胶挤压机主体21的橡胶挤压体20加工为最终的横截面形状时，凸肋24挤入橡胶挤压体20，从而可以在该表面中以预定间隔L形成该排气槽11。
如此，在本发明中，虽然未进行图示说明，通过卷绕橡胶带10可以形成除胎面橡胶G1之外的多种轮胎橡胶件G。具体来说，在通过卷绕橡胶带10形成用于形成轮胎外表面或者胎腔的轮胎橡胶件G，例如胎面橡胶G1、胎侧橡胶G2、补强橡胶G4和内衬橡胶G3时，也可以获得减少轮胎外表面和硫化金属模之间的气体残留、胎腔和软外壳之间的气体残留的效果，也可期待外观品质的改进。
上面详细描述了根据本发明的优选实施例，然而，本发明不限于图示说明的实施例，可以通过多方面的改进而实现。
示例通过试验来制造充气轮胎(轮胎尺寸为215/45ZR17)，其中胎面橡胶通过采用具有表1的规格参数的橡胶带形成。进一步，比较和评估由于气体残留或者类似因素引起的每个试验轮胎外表面的缺陷产生状况和均匀性。除表1描述的规格参数外的规格参数相同。
(1)缺陷产生状况对于三十个试验轮胎的每个轮胎，通过视觉观察检测胎面外表面的状况，例如裸露状况，并根据下列基准A、B、C进行评估。
A未辨认出裸露等缺陷；B辨认出小缺陷。(较轻的无需修正的程度)C辨认出大缺陷。(需要修正的程度)(2)均匀性通过力变化(FV)测试仪基于JASO C607标准测量平均力变化(RFV(O.A.))，获得三十个试验轮胎的平均值。
表一表1
权利要求
1.一种轮胎橡胶件的制造方法，该方法包括通过沿周向并呈螺旋状重叠和卷绕橡胶带而形成在其中橡胶带重叠设置的轮胎橡胶件的卷绕步骤，其中，所述橡胶带具有多个在至少一个表面上平行设置排气槽，所述排气槽在与橡胶带的纵向相交叉的方向上延伸并允许排放重叠的橡胶带之间的气体。
2.如权利要求1所述的轮胎橡胶件的制造方法，其中，所述排气槽以相对于所述纵向成一等于或大于30度的角度θ平行设置。
3.如权利要求1或2所述的轮胎橡胶件的制造方法，其中，所述排气槽仅形成在所述橡胶带的一个表面上，所述排气槽的深度d为0.1到1.0毫米，其宽度w为0.1到2.0毫米且排气槽之间的间隔L为5到50毫米。
4.如权利要求1至3中任一项所述的轮胎橡胶件的制造方法，其中，所述排气槽的深度d设置为等于或小于橡胶带厚度Ts的50％。
5.如权利要求1至4中任一项所述的轮胎橡胶件的制造方法，其中，所述橡胶带以矩形横截面形状或者梯形横截面形状形成。
6.如权利要求5所述的轮胎橡胶件的制造方法，其中，所述橡胶带的厚度Ts为0.5到3.0毫米，且其宽度Ws为5到20毫米。
全文摘要
提供一种轮胎橡胶件的制造方法，其具有沿周向并呈螺旋状重叠及卷绕橡胶带(10)的卷绕步骤。橡胶带(10)在至少一个表面上设有多个排气槽(11)，该排气槽沿一个与橡胶带的纵向(F)相交叉的方向延伸并允许排放重叠的橡胶带之间的气体。
文档编号B29D30/60GK1733458SQ200510089178
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月5日 优先权日2004年8月12日
发明者杉山直树, 三木洋二郎 申请人:住友橡胶工业株式会社