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：

关于充气轮胎，在胎体与胎面部之间设置有用于抑制轮胎径向成长的带束层。在带束层中配设有：设定带束帘线相对于轮胎周向的各种倾斜角度(帘线角度)的多个带束(例如专利文献1)。

以往，作为成形这样带束的方法，已知有图6所示的方法。即，首先，参照图6(a)，准备出带状橡胶涂层帘线部件(称为卷材)110，该带状橡胶涂层帘线部件(称为卷材)110是用橡胶来覆盖与长边方向大致平行排列的多个带束帘线100a而成的。接着，参照图6(b)，沿着相对于卷材110的长度方向而言以帘线角度θ100交叉的方向，对卷材110依次进行裁剪，切出长方形块状的一次帘布111。

接着，参照图6(c)，针对多个一次帘布111，在卷材110中为侧面的部分111a(非裁剪部分)进行依次接合，由此，形成长条状的二次帘布112。接着，如图6(d)所示，从二次帘布112上裁剪出与带束下径D对应的带束下周长πD，由此切出带束形成部件113。接着，参照图6(e)，将带束形成部件113卷绕成圆筒状，由此，形成带束100。这样，在所形成的带束100中，带束帘线100a沿着相对于轮胎周向而言以帘线角度θ100倾斜的方向延伸。

另外，作为另一方法，还已知如下方法：将用橡胶来覆盖一根或多根帘线而成的带状橡胶涂层帘线部件连续卷绕成螺旋状，由此，形成带束(例如专利文献2)

专利文献

专利文献1：日本特许5182455号公报

专利文献2：日本特开平4－229238号公报

技术实现要素：

那么，根据前者的方法，二次帘布112是通过将多个被裁剪成长方形块状的一次帘布111进行接合而形成的，因此，在二次帘布112中包含有多个由长方形块状的一次帘布111互相接合而成的接合部112A。此外，在将带束形成部件113卷绕成圆筒状时，还必须将轮胎周向的端部113a互相接合。因此，在带束100中包含有裁剪工序的接合部112A(裁剪接合)和成形过程的接合部113A(成形接合)。

使这样的接合部112A、113A在整个接合长度上抵接并且接合是很不容易的，而接合部112A、113A容易在形状上产生偏差。因此，因包含有多个这样的接合部112A、113A，从而使得轮胎的均匀性容易降低。

另外，根据后者的方法，能够不需要裁剪工序的裁剪接合。然而，在成形工序中，将带状橡胶涂层帘线部件从带束宽度方向的一端侧到另一端侧卷绕成螺旋状，因此，需要相当多的时间，无法高效地形成带束。

因此，根据现有的带束形成方法，很难高效地形成带束并且提高轮胎的均匀性。

本发明的课题在于，高效地形成带束，并且，提高轮胎的均匀性。

本发明是一种充气轮胎的制造方法，所述充气轮胎具有沿着相对于轮胎周向而言以帘线角度θ倾斜的方向延伸的带束帘线，且以带束下径D被卷绕的带束配设在胎体帘布的轮胎径向外侧，其特征在于，准备出带状橡胶涂层帘线部件，所述带状橡胶涂层帘线部件是用橡胶来覆盖与长度方向大致平行排列的多个所述带束帘线而成的，且宽度方向的宽度为πDsinθ，通过相对于长度方向而言以所述帘线角度θ对所述带状橡胶涂层帘线部件进行裁剪，从而切出平行四边形状的带束形成部件，其中所述平行四边形状的带束形成部件具有：在卷绕状态下沿着轮胎周向延伸并形成为被裁剪的部分的周向边、和与所述带束帘线平行延伸并形成为所述带状橡胶涂层帘线部件的宽度方向的两侧部分的倾斜边；将所述带束形成部件卷绕成圆筒状且使相对的所述倾斜边互相接合，由此，形成所述带束。

根据本发明，带状橡胶涂层帘线部件的宽度方向的宽度为πDsinθ，因此，以帘线角度θ从带状橡胶涂层帘线部件上切出来的带束形成部件的周向边的长度与带束下周长πD相等。由此，为使周向边的长度在带束下周长πD以上，无需连接多个带束形成部件。因此，将该带束形成部件卷绕而形成的带束没有裁剪接合，能够使轮胎的均匀性得到提高。此外，因为无需进行裁剪接合，所以能够高效地形成带束，能够提高轮胎的生产率。

优选为，所述帘线角度θ在6度以上且9度以下。

根据本结构，将帘线角度θ设定为6度以上且9度以下，由此，能够更高效地形成带束。即，在帘线角度大于9度的情况下，带状橡胶涂层帘线部件的宽度方向的宽度会过于太宽，难以形成如上所述的带状橡胶涂层帘线部件，并且，其操作也很困难。另外，在帘线角度低于6度的情况下，倾斜边的长度变长，因此，很难将这些倾斜边以高精度接合。此外，以低于6度的锐角对带束帘线进行裁剪也很困难。因此，通过将帘线角度θ设定在上述范围，能够更高效地形成带束。

此外，通过将帘线角度θ设定在6度以上且9度以下，能够使带束以适当设定了轮胎径向的约束力的加强带束来发挥作用。

优选为，所述带束下径D在940mm以上且960mm以下。

根据本结构，通过将本发明适用于带束下径D在940mm以上且960mm以下的带束，能够抑制带状橡胶涂层帘线部件的宽度方向的宽度变得过于宽，并且，能够抑制裁剪长度变得过于长。

另外，本发明的另一方面所涉及的发明提供一种充气轮胎，其具有沿着相对于轮胎周向而言以帘线角度θ倾斜的方向延伸的带束帘线，且以带束下径D被卷绕的带束配设在胎体帘布的轮胎径向外侧，其特征在于，所述带束由带束形成部件构成，所述带束形成部件在相对于长度方向而言以所述帘线角度θ对带状橡胶涂层帘线部件进行了裁剪的状态下，呈现为具有形成为被裁剪的部分的周向边、和形成为所述带状橡胶涂层帘线部件的宽度方向的两侧部分且与所述带束帘线平行地延伸的倾斜边的平行四边形状，其中所述带状橡胶涂层帘线部件是：用橡胶来覆盖与长度方向大致平行排列的多个所述带束帘线而成的，且宽度方向的宽度为πDsinθ；所述带束具有接合部，该接合部是在将所述带束形成部件以所述周向边沿着轮胎周向延伸的方式卷绕成圆筒状的状态下，使所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，能够高效地形成带束，并且，能够提高轮胎的均匀性。

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是对从卷材上裁剪带束形成部件的方法进行示意性地说明的图。

图4是对卷绕带束形成部件来形成带束的方法进行示意性地说明的图。

图5是表示有负载时的充气轮胎的示意性局部截面图。

图6现有的对带束形成方法进行说明的图。

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；50-卷材；60-切刀；130-带束形成部件；130A-成形接合；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；X1、X2、X3、X4、X5-卷材宽度；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并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在本实施方式中为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在本实施方式中为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。

加强带束13的带束帘线13a的帘线角度θ3在本实施方式中为7度(左上升)。帘线角度θ3被设定在6度以上且9度以下的范围。

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

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

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

接着，以加强带束13为例，参照图3及图4，对带束的形成方法进行说明。首先，参照图3(a)，准备出卷材(带状橡胶涂层帘线部件)50，该卷材(带状橡胶涂层帘线部件)50是用橡胶来覆盖与长度方向大致平行排列的多个带束帘线13a而成的。在将加强带束13的带束下径设为D时，以宽度方向的卷材宽度X3为πDsinθ3的方式，形成卷材50。

接着，参照图3(b)，在裁剪工序中，沿着长度方向输送该卷材50为规定进给量F，然后，沿着相对于卷材50的长度方向而言以帘线角度θ3倾斜的方向进行裁剪。通过能够沿着相对于卷材50的长度方向而言以帘线角度θ3倾斜的方向移动的切刀60，进行裁剪。之后，依次重复卷材50的输送和裁剪，从而，能够从卷材50上切出平行四边形状的加强带束形成部件130。

加强带束形成部件130呈平行四边形，该平行四边形具有通过裁剪而形成的第一以及第二边131、132和相当于卷材50的宽度方向的两侧部的第三以及第四边133、134，第一以及第二边131、132与第三以及第四边133、134之间的角度为帘线角度θ3。

接着，参照图4(a)，在成形过程中，将加强带束形成部件130以第一、第二边131、132与轮胎周向(滚筒周向)平行的方式卷绕在成形滚筒70(仅在图4(a)中用两点划线表示)的周围，从而，使相对的第三以及第四边133、134互相抵接而接合。由此，形成有图4(b)所示的圆筒状的加强带束13。

即，关于加强带束形成部件130，在卷绕状态下，第一边及第二边131、132构成为沿着轮胎周向延伸的周向边，其长度为加强带束13的带束下周长πD，第三边及第四边133、134构成为沿着相对于轮胎周向而言以帘线角度θ3倾斜的方向延伸的倾斜边。

此处，卷材50的卷材宽度X3被设定为πDsinθ3，因此，作为裁剪部分的第一以及第二边131、132的长度为πD，该剪切部分是沿着相对于长度方向而言以帘线角度θ3倾斜的方向对上述卷材50进行裁剪而成的。即，当将第一以及第二边131、132卷绕1周时，形成出带束下径为D的加强带束13。另外，加强带束13的进给量F被设定为W/sinθ3，由此，第一边131与第二边132的间隔为带束宽度W。

关于如上形成的加强带束13，在裁剪工序中，没有形成出：作为用于形成加强带束形成部件130的一次部件的长方形块状部件，因此，无需连接多个长方形块状部件。结果，在加强带束13中仅存在成形工序的成形接合130A，而不存在裁剪工序的裁剪接合。因此，能够减少加强带束13中的接合部的数量，因此，能够提高轮胎的均匀性。此外，因为可以不需要裁剪接合，所以能够高效地形成带束，能够提高生产率。

另外，优选为，带束下径D被设定在940mm以上且960mm以下。通过将带束下径D设定在上述范围，能够抑制卷材50的宽度方向的宽度变得过于宽，能够更高效地形成带束。

另外，以帘线角度θ相对小的加强带束13为例，进行说明，即便是带束层10内的其它带束11、12、14、15，也能够通过本方法适当地形成带束。将本实施方式的除带束11～15的帘线角度以外的主要参数示于表2，将用于形成这些带束11～15的卷材及带束形成部件的主要参数示于表3。

表2

表3

如表3所示，带束11～15的带束下径被分别设定在940mm以上且960mm以下，帘线角度θ1～θ5相差很大。因为缓冲带束11的帘线角度θ1较大，所以卷材宽度X1变长，达2680mm。因为第一以及第二主作用带束12、14的帘线角度θ2、θ4为17度，且小于缓冲带束11的帘线角度θ1，所以卷材宽度X2、X4大约为870mm。同样地，保护带束15的帘线角度θ5为20度，所以卷材宽度X5大约为1000mm。

与此相对，因为加强带束13的帘线角度θ3被设定在7度，与其它带束11、12、14、15的帘线角度相比较小，所以卷材宽度X3为约360mm，也较小。因此，帘线角度越小，卷材宽度X就越小，所以容易形成卷材50，并且，容易操作，能够更高效地形成带束。

另一方面，加强带束13的进给量F与其它带束11、12、14、15相比变长。此处，进给量F还是成形工序的成形接合的长度。即，加强接合13的成形接合130A相对于轮胎周向而言以帘线角度θ3延伸。因此，如果帘线角度θ3较小，则成形接合130A的长度变长。因此，如果帘线角度过小，则接合部变得过长，因此，不易使倾斜边在整个成形接合长度上互相高精度地接合。此外，如果帘线角度减小，则在裁剪工序中，相对于带束帘线而言过度裁剪成锐角，不易裁剪。

由以上可知：为了更高效地进行本发明，更优选适用于帘线角度在6度以上且9度以下的范围的带束，本实施方式中，在加强带束13，更好地发挥本发明的效果。另外，在其他带束11、12、14、15中，通过实施本发明，也可以不需要裁剪工序的裁剪接合，因此，能够高效地形成带束，并且，能够提高轮胎的均匀性。

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。

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)。因此，能够避免加强带束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”。