充氣輪胎的制造方法和充氣輪胎與流程

本發明涉及一種制造sot(sideovertread，側蓋冠)結構的充氣輪胎的方法，該sot結構具有導電層，并且涉及一種使用所述方法制造的充氣輪胎。

背景技術：

在制造充氣輪胎時，為了通過確保輪胎的導電性來將車輛中所累積的靜電釋放到大地，使用具有包括導電層的基礎筆(basepen)結構的胎面，胎面的端部被胎側覆蓋(sot結構)。

具體地，首先，在第一形成鼓的相對側部上纏繞胎側，其后在第一形成鼓的中心部上相繼粘貼內層和簾布層。然后，在胎側內部在對應于輪胎產品的寬度的位置處設置一對胎圈。由此，形成第一罩(第一罩形成步驟)。

另一方面，與第一罩的形成并行地，在第二形成鼓上，粘貼緩沖層和諸如jlb(無接縫帶)的帶，其后通過帶材卷繞纏繞胎面，借此形成胎面環(胎面環形成步驟)。

在胎面環形成步驟，具有基礎筆結構的上述胎面根據如圖7所示的這種處理步驟來形成。首先，如圖7的(a)所示，堆疊具有高固體比電阻的成分的橡膠條，以形成胎面層14。其后，如圖7的(b)所示，沿著胎面層14薄薄地堆疊具有低固體比電阻的橡膠，以形成導電層15。然后，如圖7的(c)所示，再次在導電層15的外側上形成胎面層14。以該方式，形成具有基礎筆結構的胎面，這確保釋放靜電的路徑。

然后，將第一罩插到胎面環內部，并且使第一罩的在胎圈之間的部分膨脹并壓力粘合到胎面環，以形成接近低罩形狀的形狀(成形步驟)。

其后，為了在中間不留間隙的情況下將胎面壓力粘合到第一罩，通過使用壓輥(stitcher)按壓胎面側邊，使得側邊沿著已經被壓力粘合到胎面環的第一罩的側曲面延伸(壓下(stitch-down)步驟)。

其后，朝向已膨脹的第一罩的側面卷起比胎圈更靠外的胎側，并且粘貼胎側，以覆蓋胎面端(卷起步驟)。以該方式，集成第一罩和胎面環，并且完成低罩的形成(例如，參見專利文獻1、2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：jp-a-2013-39695

專利文獻2：jp-a-2013-188866

技術實現要素：

本發明要解決的問題

然而，通過沿著胎面層薄薄地堆疊具有低固體比電阻的橡膠形成導電層不容易。因此，難以防止例如被卷繞的帶材在堆疊時崩潰，這可能引起生產率的顯著降低。進一步地，因為導電層是通過沿著胎面層堆疊橡膠條來形成的，所以橡膠條的邊緣部變成地面接觸區域，這可能影響fv(力變化)。

然而，上述壓下步驟是使得胎面環直徑更小且從而使得它沿著彎曲的第一罩延伸的步驟。適當進行壓下以展示期望的輪胎功能不容易，并且它還提出了提高生產效率方面的問題。

例如，壓下在旋轉鼓的同時進行，因此，如果提高轉速，則低罩的形狀變得不均勻，并且維持形狀精度變得更困難。另外，根據壓輥滾子的寬度，諸如劃傷和褶皺的缺點可能在胎面表面上產生。像這樣的低罩必須作為不良品被丟棄，因此，生產效率下降。

另外，用于壓下的壓輥操作復雜，因此壓輥必須具有復雜結構，這增加了設備的成本。

因此，本發明的目的是提供一種制造胎面具有基礎筆結構的sot結構的充氣輪胎的方法，該方法能夠防止被卷繞帶材崩潰，不影響fv，允許容易地形成導電層，消除壓下或使壓下最小化，并且允許具有適當基礎筆結構的低罩的形成，而且本發明提供了一種借助所述制造方法制造的充氣輪胎。

解決問題的手段

為了解決上述問題，本發明人進行了廣泛研究。因此，發現上述問題可以由下面提及的發明來解決，由此，完成本發明。

根據權利要求1的本發明提供了一種充氣輪胎的制造方法，該充氣輪胎具有側蓋冠結構，其中胎側被形成為覆蓋具有基礎筆結構的胎面的端部，該方法包括以下步驟：

第一罩形成步驟：在第一形成鼓的相對端部上纏繞胎側，在所述第一形成鼓的中心上粘貼內層和簾布層，在所述胎側的內側設置一對胎圈，并且在比所述胎圈靠外的所述胎側上使用具有至多1×10⁷ωcm的固體比電阻的橡膠條通過帶材卷繞來形成胎面側邊，從而形成第一罩；

胎面環形成步驟：在第二形成鼓上相繼粘貼緩沖層和帶，然后使用具有至少1×10⁸ωcm的固體比電阻的橡膠條在所述帶上通過帶材卷繞形成胎面的中心，從而形成圓筒形的胎面環；

成形步驟：在所述胎面環的內部插入所述第一罩，并且使所述第一罩的在所述胎圈之間的部分膨脹，從而壓力粘合所述胎面環與所述第一罩，以形成低罩的形狀；以及

卷起步驟：朝向已膨脹的所述第一罩的側面折回位于所述胎圈的外部的所述胎側，并且將所述胎側粘貼在所述第一罩的側面上，并且將所述第一罩上的所述胎面側邊和所述胎面環上的所述胎面中心進行粘合，以至少在一個胎肩部上形成基礎筆結構，該基礎筆結構具有在標準負荷下與地面接觸至少1mm寬度的導電層。

根據權利要求2的本發明提供了一種根據權利要求1的充氣輪胎的制造方法，其中，

在所述卷起步驟，所述第一罩的所述胎面側邊與所述胎面環上的所述胎面中心在所述輪胎的軸向方向上粘合，交疊至少5mm。

根據權利要求3的本發明提供了一種根據權利要求1或2的充氣輪胎的制造方法，其中，

在所述卷起步驟，所述第一罩的所述胎面側邊和所述胎面環上的所述胎面中心的粘合面大致垂直于所述胎面的外表面，或者所述粘合面是從所述胎面的所述外表面向所述胎面的內表面朝向所述胎側傾斜的錐形面。

根據權利要求4的本發明提供了一種使用根據權利要求1至3中任意一項的充氣輪胎的制造方法制造的充氣輪胎。

本發明的有益效果

根據本發明，在制造在其胎面中具有基礎筆結構的sot結構的充氣輪胎時，可以在防止被卷繞帶材崩潰且不影響fv的同時容易地形成導電層，并且在使得能夠滿意地形成具有基礎筆結構的低罩的同時消除壓下或使壓下的必要最小化，而且可以提供借助該方法制造的充氣輪胎。

附圖說明

圖1是示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的第一罩形成步驟的示意圖。

圖2是示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的胎面環形成步驟的示意圖。

圖3是示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的低罩形成步驟的示意圖。

圖4是示意性示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的卷起步驟的剖面圖。

圖5是示出了使用根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法制造的低罩的胎面部的橫截面的示意圖。

圖6是根據本發明的實施方式的充氣輪胎的胎面部的剖面圖(a)和傳統充氣輪替的胎面部的剖面圖(b)。

圖7是用于說明在制造充氣輪胎的傳統方法中用于形成基礎筆結構的工序的圖。

具體實施方式

下面將參照附圖具體描述本發明的實施方式。

類似于制造充氣輪胎的傳統方法，根據本發明的充氣輪胎的制造方法包括以下步驟：

第一罩形成步驟：在第一形成鼓上形成第一罩；

胎面環形成步驟：在第二形成鼓上形成胎面環；

成形步驟：在胎面環的內部插入所述第一罩，使第一罩膨脹，從而壓力粘合第一罩與胎面環，以大致獲得低罩的形狀；以及

卷起步驟：向第一罩的側面卷起胎側，并且粘貼胎側，以覆蓋胎面端。

根據本發明的充氣輪胎的制造方法與制造充氣輪胎的傳統方法的不同在于：胎面被分成胎面中心和胎面側邊，胎面的中心由具有高固體比電阻的橡膠條形成，并且胎面的側邊由具有低固體比電阻的橡膠條形成，并且基礎筆結構至少被形成在充氣輪胎的一個胎肩部上。

具體地，本發明與制造充氣輪胎的傳統方法的不同在于：在第一罩形成步驟，在一對胎圈外部的胎側上使用具有至多1×10⁷ωcm的固體比電阻的橡膠條通過帶材卷繞來形成要為導電層的胎面側；在胎面環形成步驟，使用具有至少1×10⁸ωcm的固體比電阻的橡膠條通過帶材卷繞在帶上形成胎面中心；以及在卷起步驟，將胎面側邊粘貼到胎面中心。

下面將描述根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的具體步驟。

(1)第一罩形成步驟

圖1包括示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的第一罩形成步驟的示意圖。如圖1所示，在第一罩形成步驟，首先，在第一形成鼓30的相對側上纏繞胎側(sw)34a、34b，然后在第一形成鼓30的中心部分處粘貼片狀內層32和簾布層35。

接著，比胎側34a、34b靠內地設置一對胎圈36a、36b。要設置的一對胎圈36a、36b之間的間隔根據輪胎產品的寬度來適當選擇。

接著，在一對胎圈36a、36b外部的胎側上，螺旋地卷繞具有至多1×10⁷ωcm的固體比電阻的帶狀胎面橡膠材料12a、12b(帶材卷繞)，借此，形成制造后要為導電層的胎面側邊13a、13b(參照圖3)。由此，完成第一罩38的形成。

這里，要形成的胎面側邊13a、13b的尺寸應優選地被設計為使得側邊滿意地在硫化后起到充氣輪胎的導電層的作用。更具體地，側邊應優選地被設計為具有這樣的尺寸：使得導電層被形成為深入到胎肩部中，并且使得在由日本汽車輪胎制造協會(jatma)定義的標準負荷下導電層的地面接觸區域確實具有至少1mm的寬度。

(2)胎面環形成步驟

圖2包括示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的胎面環形成步驟的示意圖。如圖2所示，在胎面環形成步驟，首先，將兩個片狀緩沖層22圍繞第二形成鼓20纏繞且粘貼在第二形成鼓20上，其后，在緩沖層22上通過帶材卷繞形成jlb(無接縫帶)24。

接著，在jlb24上，通過帶材卷繞螺旋地纏繞具有至少1×10⁸ωcm的固體比電阻的帶狀胎面橡膠材料10b，由此形成胎面的中心10(參見圖3)。由此，完成胎面環26的形成。

(3)成形步驟

圖3包括示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的成形步驟的示意圖。如圖3所示，在成形步驟，首先，將第一罩38插到圓筒形胎面環26內部并組合。

其后，使胎面36a、36b之間的第一罩38膨脹，從而將胎面環26和第一罩38進行壓力粘合，并且將產生的主體整體形成為具有低罩的形狀。

(4)卷起步驟

圖4包括示出了根據本發明的實施方式的充氣輪胎的制造方法的卷起步驟的示意圖，描繪了形成基礎筆結構的側邊(即，結構的右半部分)。在卷起步驟，如圖4的(a)所示，將胎圈36a外部的胎側34a卷起并粘貼到已膨脹的第一罩38的側面，并且如圖4的(b)所示，將第一罩38上的胎面側邊13a和胎面環26上的胎面中心10粘合在一起，由此完成具有基礎筆結構的sot結構的充氣輪胎的低罩的形成。

在前文中，優選的是胎面的側邊13a和中心10如圖5所示的被粘合為在輪胎的軸向方向上適當交疊。具體地，優選至少5mm的交疊。

胎面的側邊13a與中心10之間的粘合面優選地應為大致垂直的面，或者為從胎面的外面側向內面側成錐形的、向胎側傾斜的錐形面。

(5)硫化步驟

然后，由輪胎硫化機硫化以該方式制作的低罩，并且制造充氣輪胎。此時，已經粘合在一起的胎面側邊13a和胎面中心10在硫化期間由壓力一體化。由此，同時形成胎面并在由胎面側邊13a形成的胎肩部處形成具有導電層的基礎筆結構。因此，通過使用根據本實施方式的充氣輪胎的制造方法，可以在不必需傳統壓下步驟的情況下適當制造具有sot結構的充氣輪胎。

這里，適當調節胎面側邊13a的尺寸和卷起步驟的卷起量，使得在將所制造的充氣輪胎安裝在車輛上時，被形成在胎肩部處的導電層在標準負荷下與地面接觸至少1mm的寬度。

如果胎面的側邊13a與中心10之間的粘合面是大致垂直的或如上所述成錐形，那么在硫化步驟中可以形成具有達到胎肩部底部的導電層的基礎筆結構，因此，即使在充氣輪胎磨損時，也可以確保上述的導電層寬度。由此，可以可靠地維持導電效果。

(6)本實施方式的效果

在本實施方式中，如圖6的(a)所示，在具有高固體比電阻的胎面中心10與胎側34a之間的胎肩部處，形成具有由具有低固體比電阻的胎面側邊13a形成的導電層的基礎筆結構。因此，與通過沿著胎面堆疊具有低固體比電阻的薄橡膠如圖6的(b)所示在胎面的中心附近形成基礎筆結構的傳統方法不同，可以容易且可靠地形成基礎筆結構。

具體地，在傳統技術中，帶材的至少兩個端部(即，卷繞用于形成基礎筆的橡膠條的開始部和末端部)被定位在地面接觸區域，并且所堆疊橡的膠條的邊緣部的臺階可能影響fv。

相反，根據本實施方式，因為具有導電層的基礎筆結構如上所述被形成在胎肩部處，所以用于形成基礎筆結構的橡膠條的開始(端)部可以被設置在胎側部上。因此，在地面接觸區域處露出的帶材的端部的數量可以從傳統技術減少一個。

進一步地，不同于傳統示例，不必在胎面層處形成基礎筆結構。因此，不必在胎面層中形成大致三角形的部分。因此，變得可以在橡膠條的開始部或端部不露出在地面接觸區域處的情況下卷繞用于形成胎面層的橡膠條。因此，與傳統示例不同，所堆疊橡膠條的邊緣部將不是地面接觸區域，因此，可以防止對fv的不期望影響。

假定基礎筆結構被設置在一個胎肩部上，并且充氣輪胎的一側例如在轉彎時從地面升起。即使在該情形下，左輪胎或右輪胎二者之一的基礎筆也將與地面接觸，并且如果使得基礎筆結構的接觸寬度為5mm或更大，則可以維持導電狀態。進一步地，優選在兩個胎肩部上設置基礎筆結構(因為可以更可靠地展示導電效果)。

根據本實施方式，充氣輪胎的胎肩部可以用作導電層，因此，通過將用于形成胎面側邊13a的橡膠條的成分調節為對于輪胎的rrc(滾動阻力系數)指定的成分，變得可以減輕胎肩部處的熱聚集(其影響rrc)，從而提高充氣輪胎的燃料經濟性。

除了通過形成基礎筆結構獲得的上述效果之外，本實施方式還可以解決傳統充氣輪胎制造方法中關于采用壓下步驟經歷的各種問題。

如上所述，在傳統充氣輪胎制造方法的壓下期間，在旋轉鼓的同時通過壓縮橡膠來使得胎面環直徑更小，從而使得胎面沿著第一罩延伸。因此，如果提高轉速，則低罩的形狀變得不均勻，并且維持形狀精度變得更困難。

如果在壓下期間拉動胎面，則胎面與第一罩之間的粘合位置可能偏離。如果胎面橡膠具有高剛度，則該傾向變得更顯著。

另外，根據壓輥滾子的寬度，滾子可能在胎面表面上滑動，這可能在胎面表面上引起劃傷或褶皺。

因為這種缺陷影響輪胎性能(諸如fv(力變化))，所以如上所述，具有這種問題的低罩必須作為不良品丟棄。

如果胎面橡膠具有低剛度，則被卷繞的帶材可能在壓下時崩潰，這使得低罩的形成本身困難。

相反，根據本實施方式，如上所述，胎面作為胎面的中心和側邊單獨形成，中心被形成在胎面環上，并且側邊被形成在第一罩上，并且與第一罩的卷起同時地粘合中心和側邊。

因此，變得可以消除壓下或使壓下最小化，因此，可以防止上述諸如低罩的不均勻形狀的問題。由此，可以高精度地維持低罩的形狀，并且可以高效率地制造具有穩定的輪胎性能(諸如fv)的充氣輪胎。因此，可以提高生產效率。

另外，在本實施方式中，胎面中心被形成為具有與緩沖層或帶大致相同的寬度，并且已經歷壓下的胎面側邊被形成在第一罩上。因此，不像傳統方法，可以避免沿著第一罩彎曲高剛度橡膠并將該橡膠粘貼到第一罩上的難度。因此，不管胎面的長度或規格如何，都可以可靠地集成第一罩和胎面環，并且可以以高再現性穩定地制造高質量的低罩。

進入充氣輪胎的扶壁部分的胎面的端部根據其硬度對安裝輪胎時車輛的操縱穩定性以及rrc(輪胎的滾動阻力系數)有影響。根據本實施方式，可以自由設置胎面的長度或規格，因此可以適當獲得這種性能。

示例

1、測試樣品的形成

對于示例1至4中的每一個，根據上述實施方式形成具有尺寸為255/40r18的sot結構的100個充氣輪胎，胎面側邊通過使用具有至多1×10⁷ωcm的固體比電阻的橡膠條來形成，并且標準負荷下導電層的地面接觸區域的寬度如表1所示的改變。在示例4中，導電層僅形成在一側上。

為了比較，還形成用于不形成基礎筆結構的比較例1和基礎筆結構由傳統方法形成的比較例2的樣品。進一步地，還形成用于標準負荷下導電層的地面接觸區域的寬度被設置為0.5mm的比較例3和導電層的固體比電阻超過1×10⁷ωcm的比較例4的樣品。

在示例4中，使用壓輥進行壓下，并且在示例1-3中，不進行壓下。

2、評價

(1)rcc、制動指數、摩擦指數、導電性

所形成的充氣輪胎樣品被安裝在1.4lff車輛上，在一名乘員的情況下進行車內測試行駛，以測量rcc、制動指數、摩擦指數以及導電性，并且評價結果。rcc、制動指數以及摩擦指數在比較例1為100的情況下相對地評價。更高的指數指示更高的性能。進一步地，如果展示導電性，則導電性被指示為“ok”，如果不展示導電性，則導電性被指示為“ng”。

評價rcc、制動指數、摩擦指數以及導電性的方法如下。

rcc：按照iso280580

制動指數：按照jncap制動測試標準

摩擦指數：評價在所規定評價路線上行駛20000km后的耐磨性

導電性的有/無：考慮實際安裝在車輛上的狀態，對底座強加2度外傾角，并且在l/i最大負荷的70％下測量電阻。

(2)生產率指數

測量用于形成各樣品的低罩所需的時間，并且作為與為100的比較例1的時間的比而相對地評價。更高的指數指示更長的形成時間，因此指示更低的生產率。

(3)rfvoa

測量各個制造的充氣輪胎的總rfv(徑向力變化)，并且作為與為100的比較例1的值的比進行評價。更低的指數指示更佳的rfv。

(4)所纏繞帶材的崩潰頻率

當形成各樣品的低罩時，如果帶狀胎面材料(橡膠條)崩潰或視覺上未檢查到，對于各示例計數崩潰率(頻率)。

(5)胎面緣位置的變化(r)

視覺檢查所形成的充氣輪胎，并且測量胎面緣位置與設計值的偏差。計算平均值，作為胎面緣位置的變化(r，單位：mm)。

表1中示出了各個評價的結果。在表1中，如果導電層的固體比電阻為1×10⁷ωcm或更低，則指示為“ok”，并且如果該固體比電阻超過1×10⁷ωcm，則指示為“ng”。

表1

從表1可以看到，當低罩由傳統方法形成時，生產力指數增大，以便形成基礎筆結構(比較例1與比較例2之間的比較)，而當低罩根據本實施方式來形成時(示例1至4，比較例3、4)，生產率指數變得非常小。從這些結果，應理解，通過采用本實施方式，與傳統方法相比可以在非常短的時間內形成低罩。

進一步地，當導電層的地面接觸區域的寬度為1.0mm或更寬且導電層的固體比電阻為1×10⁷ωcm或更小時，可以確保導電性，并且可以提高rrc、摩擦指數以及rfv，同時減小制動指數的降低。進一步地，5mm的寬度足以通過左輪胎和右輪胎中二者之一確保導電性。

進一步地，在示例中的任意一個中，帶材的崩潰頻率低于傳統示例。由此，可以理解，充氣輪胎可以以比傳統示例更高的效率來制造。進一步地，在示例的任意一個中，帶材的崩潰根本未發生，并且可以可靠地形成充氣輪胎。

進一步地，在示例中的任意一個中，胎面緣位置的變化較小，并且確認可以以高再現性制造具有優秀輪胎性能的充氣輪胎。

上面已經參照實施方式描述了本發明。然而，本發明不限于所述實施方式。可以在與本發明的范圍相同或等同的范圍內對所述實施方式進行各種變更。

附圖標記的描述

10胎面中心

10b、12a、12b橡膠條

13a、13b胎面側邊

14胎面層

15導電層

20第二形成鼓

22緩沖層

24jlb(無接縫帶)

26胎面環

30第一形成鼓

32內層

34a、34b胎側(sw)

35簾布層

36a、36b胎圈

38第一罩