充气轮胎的制造方法及充气轮胎与流程

本发明涉及充气轮胎的制造方法及充气轮胎。

背景技术：

众所周知，在如货车或巴士这样的车辆所使用的重载荷用充气子午线轮胎中，在设置于胎体与胎面部之间的带束层上设置有帘线相对于轮胎周向的倾斜角度(帘线角度)被设定为0度～5度左右的小角度的加强带束(例如，参照专利文献1、2)。试图利用加强带束来抑制轮胎的径向成长。

专利文献

专利文献1：日本特许5182455号公报

专利文献2：日本特开2012-196994号公报

技术实现要素：

但是，专利文献2的加强带束是用橡胶来覆盖在其整个长度上平行配置的多根钢丝帘线而成的，其展开状态呈：由与轮胎周向平行的同一长度的周向边和相对于轮胎周向而言以小角度倾斜且与钢丝帘线平行的倾斜边构成的平行四边形，在卷绕时，在相对的倾斜边互相抵接而成的接合部进行接合，由此，形成为圆筒状。

此处，因为加强带束的帘线角度为小角度，所以与带束帘线平行的所述接合部变长，有时根据带束下径及带束宽度在轮胎的周向上延伸大致1周以上。在这种情况下，加强带束的接合部和其它带束(例如、主作用带束、保护带束、缓冲带束等)的接合部容易配置成从轮胎径向观察带束层时交叉(重复)的位置关系。

进而，随着接合部变长，在该接合长度上不容易使倾斜边互相吻合地接合，容易在接合部的形状上产生偏差。结果，如果接合部在多个带束之间交叉，则与所述接合部的形状的偏差结合，轮胎的均匀性在该交叉部容易劣化，结果，带束耐久性劣化。

本发明的课题在于：在带束层内配设加强带束，使得轮胎的均匀性及带束耐久性不会劣化。

本发明是一种充气轮胎的制造方法，所述充气轮胎是在卷绕在胎体帘布的轮胎径向外侧的带束层内配设了加强带束而得到的，其特征在于，准备出带束形成部件，所述带束形成部件是用橡胶来覆盖平行排列的带束帘线而成的，在展开状态下，其具有与轮胎周向平行地延伸的周向边和与所述带束帘线平行地延伸的倾斜边，呈现为帘线角度θ、带束下径D以及带束宽度W具有0.57πD≤W/tanθ<1.0πD的关系的平行四边形状，使得在所述带束帘线沿着相对于轮胎周向而言以所述帘线角度θ倾斜的方向被卷绕时，呈现所述带束下径D在940mm以上且960mm以下并且所述带束宽度W在270mm以上且310mm以下的圆筒状的形态；将所述带束形成部件在卷绕成圆筒状且使相对的所述倾斜边互相抵接而成的接合部来进行接合，由此，形成所述加强带束。

根据本发明，因为加强带束的展开状态亦即带束形成部件的倾斜边的轮胎周向长度(W/tanθ)被设定为带束下周长(πD)的0.57倍以上且低于1.0倍，所以在卷绕成圆筒状时，不会有接合部在轮胎周向上遍及1周以上。由此，容易避免：加强带束的接合部和其它带束的接合部配置成从轮胎径向观察带束层时呈交叉(重复)的位置关系，能够防止轮胎均匀性的劣化，结果，能够防止带束耐久性的劣化。

并且，因为带束下径D在940mm以上且960mm以下，并且带束宽度W在270mm以上且310mm以下，所以，基于0.57πD<W/tanθ<1.0πD，将加强带束的帘线角度θ设定在大约5度～大约10度之间的范围内。由此，能够利用加强带束适度地抑制轮胎的径向成长。

如上所述，根据本发明的充气轮胎的制造方法，能够在带束层内配设加强带束，使得轮胎的均匀性及带束耐久性不会劣化。

优选为，所述帘线角度θ、所述带束下径D以及所述带束宽度W具有0.57πD≤W/tanθ<0.9πD的关系。

不会有加强带束的接合部在轮胎周向上遍及0.9周以上。由此，可以进一步容易避免加强带束的接合部与其它带束的接合部的交叉。

优选为，所述帘线角度θ在6度以上且9度以下。

因为防止了加强带束的接合部在轮胎周部上遍及1周以上，并且，将帘线角度设定在6度以上且9度以下，由此，能够将由加强带束带来的轮胎径向的约束力设定为更合适的强度，所以能够抑制朝向轮胎宽度方向的过度变形。结果，能够抑制产生于胎圈部的形变，提高胎圈耐久力。

另外，本发明的另一方面提供一种充气轮胎，在卷绕在胎体帘布的轮胎径向外侧的带束层内配设有加强带束，其特征在于，所述加强带束由带束形成部件构成，所述带束形成部件是用橡胶来覆盖平行排列的带束帘线而成的，在展开状态下，其具有与轮胎周向平行地延伸的周向边和与所述带束帘线平行地延伸的倾斜边，呈现为帘线角度θ、带束下径D以及带束宽度W具有0.57πD≤W/tanθ<1.0πD的关系的平行四边形状，使得在所述带束帘线沿着相对于轮胎周向而言以所述帘线角度θ倾斜的方向被卷绕的状态下，呈现所述带束下径D在940mm以上且960mm以下并且所述带束宽度W在270mm以上且310mm以下的圆筒状的形态，所述加强带束具有接合部，所述接合部是在所述带束形成部件卷绕成圆筒状的状态下使相对的所述倾斜边互相抵接而成的。

充气轮胎可以为扁平率在70％以下且截面宽度的公称宽度在365mm以上。

根据本发明的充气轮胎的制造方法及充气轮胎，能够在带束层内配设加强带束，使得轮胎的均匀性及带束耐久性不会劣化。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的充气轮胎的子午线截面图。

图2是带束层的展开图。

图3是加强带束的示意图，图3(a)中示出了其展开状态，图3(b)中示出了卷绕成圆筒状的状态。

图4是示意性地表示接合部的加强带束的展开图。

图5是表示有负载时的充气轮胎的示意性局部截面图。

符号说明：

1-充气轮胎；2-胎面部；2a-接地部；4-胎侧部；6-胎圈部；8-胎体；8a-胎体帘线；10-带束层；11-缓冲带束；11a-带束帘线；12-第一主作用带束；12a-带束帘线；13-加强带束；13a-带束帘线；14-第二主作用带束；14a-带束帘线；15-保护带束；15a-带束帘线；22-胎圈芯；24-胎圈外护胶；26-胎圈包布；31-轮辋；130-带束形成部件；130A-接合部；131、132-周向边；133、134-倾斜边；Ce-轮胎宽度方向的中心线；Wt-轮胎截面最大宽度；Ht-轮胎截面最大高度；θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5-帘线角度。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示本发明的实施方式所涉及的橡胶制的充气轮胎(以下，称为轮胎)1。轮胎1为如货车或巴士这样的车辆所使用的重载荷用充气子午线轮胎。另外，轮胎1还是扁平率在70％以下的扁平轮胎。扁平率是由轮胎截面最大高度Ht相对于轮胎截面最大宽度Wt的比率来定义的。更具体而言，本实施方式的轮胎1的尺寸(按照ISO方式的标记)为445/50R22.5。

轮胎1具备胎面部2、一对胎侧部4以及一对胎圈部6。每个胎圈部6设置于胎侧部4的轮胎径向的内侧端部(与胎面部2相反侧的端部)。在一对胎圈部6之间设置有胎体8。在轮胎1的最内侧周面设置有内衬(未图示)。在胎体8与胎面部2的踏面之间设置有带束层10。换言之，在胎面部2中，在胎体8的轮胎径向外侧设置有带束层10。如后面的详细说明那样，本实施方式的带束层10具备5片带束11～15。

胎圈部6具备胎圈芯22、胎圈外护胶24以及胎圈包布26。在胎圈芯22的周围，胎体8的轮胎宽度方向的端部沿着胎圈外护胶24从轮胎宽度方向的内侧朝向外侧被卷起。胎圈包布26配置于胎圈外护胶24的周围，使得相对于胎体8的端部在外侧与胎体8邻接。

参照图1及图2，本实施方式的胎体8由1片胎体帘布构成，是用橡胶层来覆盖相互平行配置的多个胎体帘线8a而形成的。胎体帘线8a配置成沿轮胎径向延伸，且相对于轮胎周向的角度(帘线角度)θ0被设定为90度。图1及图2中的符号Ce表示轮胎宽度方向的中心线。该中心线Ce所延伸的方向为轮胎周向。胎体帘线8a在本实施方式中由钢丝制成，但也可以由有机纤维制作。

参照图1及图2，本实施方式的带束层10具备相互重叠配置的5片带束亦即具备：缓冲带束11、第一主作用带束12、加强带束13、第二主作用带束14以及保护带束15。

缓冲带束11被配置成：相对于胎体8在轮胎径向外侧与该胎体8邻接。第一主作用带束12被配置成：相对于缓冲带束11在轮胎径向外侧与该缓冲带束11邻接。另外，第二主作用带束14配置于相比第一主作用带束12处于轮胎径向外侧的位置。加强带束13配置于第一主作用带束12与第二主作用带束14之间。即，加强带束13被配置成相对于第一主作用带束12在轮胎径向外侧与该第一主作用带束12邻接，而且被配置成相对于第二主作用带束14在轮胎径向内侧与该第二主作用带束14邻接。保护带束15被配置成：相对于第二主作用带束14在轮胎径向外侧与该第二主作用带束14邻接。

第一以及第二主作用带束12、14的主要功能为：赋予胎体8(帘线角度θ0为90度)轮胎径向的约束力。加强带束13的主要功能为：弥补由第一以及第二主作用带束12、14所带来的轮胎径向的约束力。保护带束15的主要功能为：保护第一以及第二主作用带束12、14，提高轮胎1的耐外伤性。缓冲带束11的主要功能为提高轮胎1的耐冲击性。

这些带束11～15均是用橡胶来覆盖相对于轮胎周向而言倾斜而平行排列的多个带束帘线11a～15a而形成的。

参照图2，对构成带束层10的带束11～15所具备的带束帘线11a～15a相对于轮胎周向的倾斜角度(帘线角度)θ1～θ5进行说明。在以下的说明中，关于帘线角度θ1～θ5，有时将以图2中箭头A所示的朝向为基准，带束帘线11a～15a相对于轮胎宽度方向的中心线Ce朝向图中右侧远离而延伸的情形称之为右上升。另外，有时将以箭头A所示的朝向为基准，带束帘线11a～15a相对于中心线Ce朝向图中左侧远离而延伸的情形称之为左上升。

第一主作用带束12的带束帘线12a的帘线角度θ2在本实施方式为17度(右上升)。帘线角度θ2可以设定在20±10度的范围，优选设定在17±5度的范围。

第二主作用带束14的带束帘线14a的帘线角度θ4在本实施方式为17度(左上升)。帘线角度θ4可以设定在20±10度的范围，优选设定在17±5度的范围。

第一以及第二主作用带束12、14的帘线角度θ2、θ4被设定成：带束帘线12a、14a相对于轮胎宽度方向的中心线Ce呈不同的朝向而延伸。即，帘线角度θ2、θ4中的一方被设定为右上升，另一方被设定为左上升。

缓冲带束11的带束帘线11a的帘线角度θ1在本实施方式为65度。帘线角度θ1设定在60±15度的范围。

保护带束15的带束帘线15a的帘线角度θ5在本实施方式为20度。帘线角度θ5设定在20±10度的范围。

参照图3，对加强带束13的带束帘线13a的帘线角度θ3进行说明。图3是加强带束13的示意图，图3(a)中示出了其展开图，图3(b)中示出了卷绕成圆筒状的状态。首先，参照图3(a)，在加强带束13是作为下述的平行四边形状的加强带束形成部件130来构成的，即：在展开状态下，平行四边形状的加强带束形成部件130具有在卷绕时相对于轮胎周向而言平行延伸的一对周向边131、132和相对于带束帘线13a平行而延伸的一对倾斜边133、134。

并且，将加强带束形成部件130以周向边131、132沿着轮胎周向(滚筒方向)平行的方式卷绕在成形滚筒70(仅在图3(a)中用两点划线表示)的周围，并且在使相对的倾斜边133、134互相抵接而成的接合部130A来进行接合。由此，形成有图3(b)所示的圆筒状的加强带束13。

即，准备出加强带束形成部件130，该加强带束形成部件130是以下述方式形成的：如果将加强带束13的带束下径设为D，将带束宽度设为W，则周向边131、132的长度L1为带束下周长πD，周向边131、132的间隔为加强带束13的带束宽度W，使得在将加强带束形成部件130卷绕1周时形成出圆筒状的加强带束13。另外，倾斜边133、134的轮胎周向长度L2基于带束宽度W和带束帘线13a的帘线角度θ3由算式W/tanθ3算出。

此处，以倾斜边133、134的轮胎周向长度L2为周向边的长度L1的0.57倍以上且低于1.0倍的方式设定帘线角度θ3。即，如果由算式表示，则设定成：加强带束13的带束下径D、带束宽度W、以及帘线角度θ3具有0.57πD≤W/tanθ3<1.0πD的关系。结果，加强带束13的倾斜边133、134互相抵接而成的接合部130A在带束层10内沿周向及宽度方向呈螺旋状延伸。具体而言，接合部130A在带束宽度方向上从周向边131朝向周向边132而横跨加强带束13的整个宽度W，但是，在轮胎周向上就不会横跨1周以上。

另外，因为带束下径D设定在940mm以上且960mm以下的范围，带束宽度W设定在270mm以上且310mm以下的范围，所以帘线角度θ3根据上述算式0.57πD≤W/tanθ3<1.0πD而设定在5度～10度(将小数点以后四舍五入)的范围。应予说明，在本实施方式中，带束下径D为950mm，带束宽度W为290mm，加强带束形成部件130的倾斜边133、134的长度L2(W/tanθ3)设定为周向边131、132的轮胎周向长度L1(πD)的长度的0.8倍，结果，帘线角度θ3设定为约7度。

关于各带束11、12、14、15，在其展开状态下，与加强带束13同样地呈平行四边形，在各自倾斜边(未图示)互相抵接而成的接合部来进行接合。另外，关于帘线角度θ1～θ5的数值(包含数值范围的上下极限值)，容许实质上不可避免的误差、且只要能够满足带束11～15所要求的功能，则不必是几何学上非常严谨的值。关于这一点，胎体帘线8a的帘线角度θ0也是一样的。

整理带束11～15的帘线角度θ1～θ5可如下表1所示。

表1

如上所述，关于加强带束13，在卷绕状态下，带束下径D设定在940mm以上且960mm以下的范围，带束宽度W设定在270mm以上且310mm以下的范围。此外，关于加强带束13，在其展开状态下，倾斜边133、134的轮胎周向长度L2(W/tanθ3)设定为周向边131、132的长度L1(πD)的0.57倍以上且低于1.0倍。

结果，加强带束13的帘线角度θ3设定在5度～10度之间的范围内，而其接合部130A不会遍及1周以上。因为加强带束13的接合部130A不会遍及1周以上，所以容易避免该接合部130A与带束层10内的其它带束11、12、14、15的各接合部被配置成从径向观察带束层10时呈交叉(重复)的位置关系。

因此，通过避免带束层10内的各接合部交叉，而能够防止形状容易出现偏差的接合部呈交叉而导致的轮胎均匀性的劣化，结果，能够抑制带束耐久性的劣化。

在图4(a)及图4(b)中，在轮胎周向上示出了加强带束13的展开图的1周，即，在图4(a)中，在上端的Z1位置和下端的Z1位置连续，在图4(b)中，在上端的Z2位置和下端的Z2位置连续。首先，参照图4(a)，在本实施方式中，加强带束13的接合部130A以螺旋状从周向边131延伸到另一侧的周向边132，在轮胎周向上，遍及0.8周而未遍及1周以上。

因此，从带束层10的其它带束的各带束帘线的延伸方向观察加强带束13时，不会有接合部130A重复存在，特别是在区域S1中，未存在接合部130A。因此，在该区域S1配置其它带束的接合部，由此，能够避免加强带束13的接合部130A和其它带束的接合部在从轮胎径向观察带束层10时交叉(重复)存在。

例如，以帘线角度θ1与加强带束13的帘线角度θ3较大不同的缓冲带束11的情形为例进行说明，如图4(a)所示，通过使接合部110A位于区域S1，能够避免与加强带束13的接合部130A的交叉。另外，在使缓冲带束11的接合部110A位于区域S1以外的情况下，与加强带束13的接合部130A有1处交叉，但是，不会有2处以上交叉。

与此相对，如图4(b)所示，在接合部遍及1周以上(例如1.1周)的情况下，会难以避免加强带束13的接合部130A与缓冲带束11的接合部110A的交叉。例如，在从带束帘线11a的延伸方向观察加强带束13时，没有不存在接合部130A的区域，特别是在区域S2中，有接合部130A重复存在。因此，在该区域S2中，缓冲带束11的接合部110A与加强带束13的接合部130A在2处呈交叉，在区域S2以外，有1处呈交叉。因此，在这种情况下，缓冲带束11的接合部110A至少在1处与加强带束13的接合部130A呈交叉。

即，将倾斜边133、134的轮胎周向长度L2(W/tanθ3)设定为周向边的长度L1的0.57倍以上且低于1.0倍，由此，能够容易避免加强带束13的接合部130A与带束层10内的其它带束的接合部的交叉，也就能够防止这些接合部交叉所导致的轮胎的均匀性劣化，结果，能够防止带束耐久性的劣化。

另外，在L2相对于L1的比小于0.57的情况下(W/tanθ3<0.57πD)，帘线角度θ3大于约10度，由加强带束13所带来的径向约束力相对变弱，所以，有时不能充分发挥利用加强带束13抑制轮胎径向成长的功能。另一方面，在L2相对于L1的比在1.0以上(W/tanθ3≥1.0πD)的情况下，加强带束13的接合部130A在轮胎周部的1周以上延伸。结果，加强带束13的接合部130A容易与带束层10内的其它带束11、12、14、15的接合部交叉，轮胎的均匀性容易劣化，结果，带束耐久力劣化。

在上述实施方式中，倾斜边133、134的轮胎周向长度L2(W/tanθ3)设定为周向边131、132的长度L1(πD)的0.57倍以上且低于1.0倍，更优选将L2设定为L1的0.57倍以上且低于0.9倍。由此，加强带束13的接合部130A的轮胎周向长度L2的上限值变短，从而，可以更加容易避免接合部130A与带束层10内的其它带束的接合部的交叉(重复)。

另外，关于这种情况下的加强带束13的帘线角度θ3，将小数点以后四舍五入而成为6度～10度，能够适当地减弱朝向轮胎径向的约束力，所以，可以更加容易抑制朝向轮胎宽度方向的变形，能够提高胎圈耐久性。

本实施方式的带束11～15的除帘线角度以外的主要参数如下表2所示。

表2

如表2所示，在本实施方式中，将相对地配置于轮胎径向外侧的第二主作用带束14的宽度W4(325mm)设定为：比相对地配置于轮胎径向内侧的第一主作用带束12的宽度W2(370mm)窄。

加强带束13的宽度W3设定为轮胎截面最大宽度Wt的50％以上(W3≥0.5Wt)。这里所说的轮胎截面最大宽度Wt是指：在将轮胎1组装于规定轮辋(图1示意性地示出的轮辋31)，并填充规定内压(TRA规定内压的830kPa)且无负载状态这样条件下的值。另外，加强带束13的宽度W3设定为比第一以及第二主作用带束12、14这两者中宽度窄的带束还要窄(W3<W2、W4)。在本实施方式中，加强带束13的宽度W3设定为290mm，在前述条件下的轮胎截面最大宽度Wt(440mm)的50％以上，且比宽度窄的第二主作用带束14的宽度W4(325mm)还要窄。

另外，在上述实施方式中所特定的范围内，还可以设定加强带束13的带束下径D、带束宽度W、及/或L2相对于L1的比，使得加强带束13的帘线角度θ3在6度以上且低于9度。由此，能够进一步将由加强带束13所带来的轮胎径向的约束力设定为更适合的强度。

将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，而不是设定为0度以上且5度以下这样的小角度(实质上可视为0度的角度或者接近它的角度)，由此，能够避免由加强带束13所带来的轮胎径向的约束力变得过强，因此能够抑制朝向轮胎宽度方向的过度变形。通过抑制朝向轮胎宽度方向的过度变形，能够抑制产生于胎圈部6的形变，从而能够提高胎圈耐久力(胎圈部的脱层等故障产生的难度)。

如图5的示意性图所示，在负载状态(组装于车辆的状态)下，在胎面部2的踏面中的相对于接地面2a而处于箭头B所示的轮胎旋转方向上的前后的区域，加强带束13的带束帘线13a产生弯折(符号C)。帘线角度θ3越小，该弯折越显著。而通过将帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，相比于将帘线角度θ3设定为0度以上且5度以下的小角度的情形，能够缓和加强带束13的带束帘线13a在接地面2a附近的弯折，从而有效地防止帘线折断。

如上所述，加强带束13的宽度W3设定为：比第一以及第二主作用带束12、14这两者中的宽度窄的第二主作用带束14的宽度W4还要窄。通过这一点，也能够有效地防止加强带束13的带束帘线13a的帘线折断。

如上所述，加强带束13配置于第一主作用带束12与第二主作用带束14之间。通过该配置，由第一以及第二主作用带束12、14保护加强带束13，因此能够更加有效地防止：由接地面2a附近的弯折(图5的符号C)引起的加强带束13的带束帘线13a的帘线折断。

根据这些理由，能够有效地防止加强带束13的帘线折断。

如果将加强带束13的帘线角度θ3设定为6度以上且9度以下，则相比于帘线角度θ3在0度以上且5度以下的情形，轮胎1的径向成长的抑制效果会变弱。然而，加强带束13的帘线角度θ3即便最大也仅为9度，因此，轮胎径向的约束力不会变得过弱。另外，如上所述，加强带束13的宽度W3在轮胎截面最大宽度Wt的50％以上。即，加强带束13具有足够的宽度，而非窄的宽度。根据这些理由，也能够确保必要的轮胎1的径向成长的抑制效果。另外，由于能够获得足够的胎面部2的形状保持力，减小带束端部的形变，因此能够确保必要的带束耐久力。加强带束13的宽度W3比第一以及第二主作用带束12、14(宽度W2、W4)这两者中宽度窄的带束还要窄。因此，能够降低产生于加强带束的形变。

如上所述，本实施方式的轮胎1能够确保径向成长的抑制效果与带束耐久力，并且能够提高胎圈耐久力。

本发明适合使用在扁平率在70％以下且截面宽度的公称宽度在365mm以上的充气轮胎(所谓的超级单胎)。然而，本发明也可以适用于：不属于扁平率小的重载荷用充气子午线轮胎的范畴的充气轮胎。“截面宽度的公称宽度”是JATMA(日本汽车轮胎协会)年鉴、ETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation)标准手册、TRA(THE TYRE and RIM ASSOCIATION INC.)年鉴等中规定的“轮胎的公称宽度”中的“截面宽度的公称宽度”。