充气轮胎和充气轮胎的制造方法

文档序号:1538979 发布日期:2020-02-14 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 充气轮胎和充气轮胎的制造方法 (Pneumatic tire and method for manufacturing pneumatic tire ) 是由 长谷川圭一 于 2018-05-22 设计创作,主要内容包括:充气轮胎的相对于轮胎赤道面位于两侧的一对胎圈填胶分别由树脂材料构成,并且,相对于轮胎赤道面相互不对称地构成。(A pair of bead fillers of a pneumatic tire located on both sides with respect to a tire equatorial plane are respectively made of a resin material and are configured asymmetrically with respect to the tire equatorial plane.)

充气轮胎和充气轮胎的制造方法

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎和充气轮胎的制造方法。

本申请主张基于2017年6月19日在日本提出申请的特愿2017-119978号的优先权,将其内容的全文引用于此。

背景技术

以往,提出了一种充气轮胎,其中,相对于轮胎赤道面位于两侧的一对橡胶制的胎圈填胶相对于轮胎赤道面相互不对称地构成(例如,专利文献1)。通过将胎圈填胶相对于轮胎赤道面不对称地构成,从而期待能够提高轮胎性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-086771号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而,在上述的充气轮胎中,在轮胎制造时的硫化工序期间,构成胎圈填胶的橡胶与周围的橡胶一起流动,结果,在硫化工序的前后,胎圈填胶的结构(形状等)有可能不同。因此,在制造后的轮胎中,无法得到所期望的胎圈填胶的不对称结构,进而,有可能无法得到作为胎圈填胶的不对称结构的效果的所期望的轮胎性能。另外,在硫化工序期间,构成胎圈填胶的橡胶会流动,因此在硫化工序后获得的胎圈填胶的结构(形状等)存在限制,进而胎圈填胶的设计自由度并不充分。

本发明用于解决上述课题,其目的在于提供一种能够抑制轮胎制造时的硫化工序中的胎圈填胶的结构的变化,能够得到所期望的胎圈填胶的不对称结构的充气轮胎和充气轮胎的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的充气轮胎的相对于轮胎赤道面位于两侧的一对胎圈填胶分别由树脂材料构成,并且,相对于所述轮胎赤道面相互不对称地构成。

本发明的充气轮胎的制造方法包括在硫化模具内对未硫化轮胎进行硫化的硫化工序,其中,所述未硫化轮胎的相对于轮胎赤道面位于两侧的一对胎圈填胶分别由树脂材料构成,并且,相对于所述轮胎赤道面相互不对称地构成。

发明的效果

根据本发明,能够提供一种能够抑制在轮胎制造时的硫化工序中的胎圈填胶的结构的变化,能够得到所期望的胎圈填胶的不对称结构的充气轮胎和充气轮胎的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的充气轮胎的轮胎宽度方向剖视图。

图2是图1的主要部分放大图。

图3是用于说明本发明的一实施方式的充气轮胎的制造方法的图,是利用轮胎半部的轮胎宽度方向截面表示在硫化工序中在硫化模具内收纳有未硫化轮胎的状态的图。

图4是放大表示本发明的第1变形例的充气轮胎的主要部分的轮胎宽度方向剖视图。

图5是放大表示本发明的第2变形例的充气轮胎的主要部分的轮胎宽度方向剖视图。

图6是放大表示本发明的第3变形例的充气轮胎的主要部分的轮胎宽度方向剖视图。

图7A是用于说明图1的胎圈芯和胎圈填胶的制造方法的图,是利用环状体的轴向截面表示在注射成形工序中在注射成形模具内收纳有环状体的状态的图。

图7B是利用环状体的轴向截面表示由图7A所示的注射成形工序得到的胎圈芯和胎圈填胶的图。

具体实施方式

以下,参照附图,例示说明本发明的充气轮胎和充气轮胎的制造方法的实施方式。

本发明的充气轮胎和充气轮胎的制造方法例如能够用于乘用车用充气轮胎等任意种类的充气轮胎。

图1~图3是用于说明本实施方式的充气轮胎和充气轮胎的制造方法的附图。

图1是表示本实施方式的充气轮胎1的轮胎宽度方向剖视图。图2是将图1中的充气轮胎1的胎圈部12的附近放大的图。在图1和图2中,为了方便,用虚线表示组装有轮胎1的轮辋R。

在本说明书中,“轮辋”是指在生产、使用轮胎的地区有效的工业标准,在日本为JATMA(日本汽车轮胎协会)的JATMA YEAR BOOK、在欧洲为ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织,The European Tyre and Rim Technical Organisation)的STANDARDS MANUAL、在美国为TRA(美国轮胎轮辋协会,The Tire and Rim Association,Inc.)的YEAR BOOK等中记载的或将来记载的应用尺寸的标准轮辋(ETRTO的STANDARDS MANUAL中为Measuring Rim,TRA的YEAR BOOK中为Design Rim)(即,上述的“轮辋”除了包含现有尺寸以外还包含将来可能包含在上述工业标准内的尺寸。作为“将来记载的尺寸”的例子,能够列举在ETRTO的STANDARDS MANUAL 2013年度版中作为“FUTURE DEVELOPMENTS”而记载的尺寸。),但是,当在上述工业标准中没有记载的尺寸的情况下,是指与轮胎的胎圈宽度相对应的宽度的轮辋。

本实施方式的充气轮胎1的内部构造相对于轮胎赤道面CL不对称地构成。优选指定该充气轮胎1相对于车辆的安装方向,但也可以不指定相对于车辆的安装方向。

在本说明书中,也将“充气轮胎”、后述的“未硫化轮胎”简称为“轮胎”。

在本例中,指定轮胎1相对于车辆的安装方向。在各图中,“OUT”表示将轮胎1安装于车辆时相对于轮胎赤道面CL而言的车辆宽度方向外侧(车辆安装外侧),“IN”表示将轮胎1安装于车辆时相对于轮胎赤道面CL而言的车辆宽度方向内侧(车辆安装内侧)。

如图1所示,本实施方式的轮胎1包括:胎面部10;一对胎侧部11,其从胎面部10的轮胎宽度方向两端部分别向轮胎径向内侧延伸;以及一对胎圈部12,其从胎侧部11分别向轮胎径向内侧连续。

在图1的例子中,轮胎1包括橡胶40、胎圈填胶70、位于胎圈填胶70的轮胎径向内侧的胎圈芯60、胎体20以及带束30。

在轮胎1的胎圈部12中,胎圈芯60和胎圈填胶70埋设于橡胶40内。在本例中,胎圈芯60和胎圈填胶70构成一体地构成的芯·填胶构件50。但是,胎圈芯60和胎圈填胶70也可以是分体的。

在图1的例子中,在相对于轮胎赤道面CL位于两侧的一对胎圈芯60彼此之间,包括至少一层(在图的例子中为1层)胎体帘布的胎体20呈环状延伸。胎体20的胎体帘布例如具有钢制或者有机纤维制等的帘线被橡胶包覆的结构。在图示的例子中,胎体20包括:主体部20a,其在一对胎圈芯60彼此之间呈环状延伸;以及一对折回部20b,其分别在相对于轮胎赤道面CL的两侧从主体部20a的轮胎径向最内端绕着胎圈芯60朝向轮胎宽度方向外侧折回。在胎面部10的比胎体20的胎冠区域靠轮胎径向外侧的位置,配置有由至少一层(在图的例子中为3层)带束层构成的带束30。

但是,本实施方式的轮胎1不限于图1的例子,只要至少具备配置于胎圈部12的胎圈填胶70和橡胶40,其他部分的结构就可以是任意的。

在本说明书中,有时将相对于轮胎赤道面CL位于两侧的一对胎圈填胶70中的相对于轮胎赤道面CL而言的轮胎宽度方向一侧(在图示的例子中为车辆安装内侧)的胎圈填胶表示为“胎圈填胶70i”,将相对于轮胎赤道面CL而言的轮胎宽度方向另一侧(在图示的例子中为车辆安装外侧)的胎圈填胶表示为“胎圈填胶70o”。

如图1和图2所示,相对于轮胎赤道面CL位于两侧的一对胎圈填胶70相对于轮胎赤道面CL相互不对称地构成。这些胎圈填胶70分别由树脂材料构成。

关于这一对胎圈填胶70,“相对于轮胎赤道面CL相互不对称地构成”是指,将轮胎宽度方向一侧的胎圈填胶70i相对于轮胎赤道面CL向轮胎宽度方向另一侧翻转时的结构与轮胎宽度方向另一侧的胎圈填胶70o的结构不完全一致,而结构至少部分不同。在此所说的“结构”是指一并观察形状和材料(树脂材料)时的结构。

例如,这一对胎圈填胶70各自的形状也可以相对于轮胎赤道面CL相互不对称。另外,在此基础上或者代替于此,分别构成这一对胎圈填胶70的材料(树脂材料)也可以互不相同。

在“形状”是否一致的判断中,也包含尺寸来三维地进行判断,例如在相似但不重合的情况下判断为“形状不同”。在“材料”是否一致的判断中,不是仅比较主要成分,而是也包含组成、质量、密度、物理性质等来进行判断,另外,在假设胎圈填胶70由构成材料不同的多个部分构成的情况下,也包含胎圈填胶70的各部分的形状、位置以及材料来进行判断。

在图1和图2的例子中,如后所述,一对胎圈填胶70的形状相对于轮胎赤道面CL相互不对称。

如图2所示,在本例中,相对于轮胎赤道面CL位于两侧的一对胎圈芯60分别在观察轮胎宽度方向截面时具有胎圈线束62和包围胎圈线束62的周围并且由树脂材料构成的包覆层65。

在图1和图2的例子中,胎圈填胶70与胎圈芯60的包覆层65一体地由与包覆层65相同的树脂材料构成。但是,构成胎圈填胶70的树脂材料也可以与胎圈芯60的包覆层65不同。另外,构成胎圈填胶70的树脂材料也可以在胎圈填胶70的每个部分不同。

在图2的例子中,胎圈芯60的胎圈线束62只不过是指在观察轮胎宽度方向截面时构成胎圈芯60的胎圈线62a的截面出现多个的结构,构成胎圈芯60的胎圈线62a的实际的根数既可以是1根,也可以是多根。即,胎圈线束62既可以通过将1根胎圈线62a沿轮胎周向卷绕多圈而构成,或者也可以通过将多根胎圈线62a分别沿轮胎周向卷绕1圈或者多圈而构成。

胎圈线62a能够使用任意的已知的材料,例如能够使用钢丝帘线。钢丝帘线例如能够设为由钢的单丝或者绞线构成。另外,也能够使用有机纤维、碳纤维等。

胎圈芯60的包覆层65沿着轮胎周向连续地延伸,并且,在轮胎周向的至少局部,在观察轮胎宽度方向截面时以在整周的范围内包围胎圈芯60的胎圈线束62的方式构成为环状。包覆层65在轮胎周向的局部在观察轮胎宽度方向截面时也可以不是环状,例如也可以是C字型等。

在本例中,在观察轮胎宽度方向截面时,在包覆层65所形成的环形状的内侧,各胎圈线62a被由树脂材料构成的包覆树脂63包覆。换言之,包覆层65与各胎圈线62a之间的间隙区域被包覆树脂63填埋。

在本例中,构成包覆树脂63的树脂材料与构成包覆层65的树脂材料不同。但是,构成包覆树脂63的树脂材料也可以与构成包覆层65的树脂材料相同。

不限于本例,也可以是,在观察轮胎宽度方向截面时,在包覆层65所形成的环形状的内侧,各胎圈线62a被代替包覆树脂63的由橡胶构成的包覆橡胶包覆。换言之,包覆层65与各胎圈线62a之间的间隙区域也可以利用包覆橡胶填埋。

另外,包覆层65也可以是橡胶制,另外,也可以没有包覆层65。

在本说明书中,构成胎圈填胶70、包覆层65、包覆树脂63等的“树脂材料”是指与橡胶(在常温下显示橡胶弹性的有机高分子物质)不同的材料。“树脂材料”是即使在硫化工序所使用的高温下也几乎(优选完全)不软化而能够大致(优选完全)维持形状的材料。另外,“树脂材料”在常温下远比构成轮胎1的橡胶40硬(例如一百倍~几百倍),比构成轮胎1的橡胶40轻。

具体而言,作为“树脂材料”,例如能够使用热塑性弹性体、热塑性树脂,另外,也能够使用通过热、电子射线而发生交联的树脂、通过热转变而硬化的树脂。考虑到行驶时所需的弹性,期望的是使用热塑性弹性体。

作为热塑性弹性体,可列举出聚烯烃系热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、聚酰胺系热塑性弹性体(TPA)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)、聚酯系热塑性弹性体(TPC)、动态交联型热塑性弹性体(TPV)等。

作为热塑性树脂,可列举出聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。

另外,作为“树脂材料”,例如能够使用ISO75-2或者ASTM D648所规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)为78℃以上、JIS K7113所规定的抗拉屈服强度为10MPa以上、且同样JIS K7113所规定的拉伸断裂伸长率(JIS K7113)为50%以上的材料。“树脂材料”的拉伸弹性模量(JIS K7113:1995所规定)优选为50MPa以上,另外优选为1000MPa以下。“树脂材料”的软化点优选比在硫化工序中使用的预定的硫化温度高。

接着,参照图3,说明本实施方式的充气轮胎的制造方法。本实施方式的充气轮胎的制造方法包括在硫化模具200内对未硫化轮胎1’进行硫化的硫化工序。未硫化轮胎1’在硫化工序之前在未硫化轮胎制造工序中制造。

图3是用于说明本实施方式的充气轮胎的制造方法的图。本实施方式的充气轮胎的制造方法包括在硫化模具200内对未硫化轮胎1’进行硫化的硫化工序。未硫化轮胎1’在硫化工序之前在未硫化轮胎制造工序中制造。在图3中,利用轮胎半部的轮胎宽度方向截面表示在硫化工序中在硫化模具内收纳有未硫化轮胎的状态。另外,图3所示的硫化工序中的未硫化轮胎1’在硫化工序后成为图1所示的轮胎1。

在硫化工序之前进行的未硫化轮胎制造工序包括:胎圈填胶制造工序,在该胎圈填胶工序中,制造胎圈填胶70;以及组装成型工序,在该组装成型工序中,将由胎圈填胶制造工序制得的胎圈填胶70与其他轮胎构成构件组装而得到未硫化轮胎1’(图3)。

在本例中,在胎圈填胶制造工序中,通过一体成形胎圈填胶70与胎圈芯60,从而制造芯·填胶构件50。但是,在胎圈填胶制造工序中,也可以仅制造胎圈填胶70。在该情况下,胎圈芯60也可以另外通过胎圈芯制造工序来制造。

之后参照图7A和图7B进一步详细地说明芯·填胶构件50的制造方法。

在组装成型工序中,例如在成形滚筒(未图示)上组装由胎圈填胶制造工序制得的胎圈填胶70(在本例中为芯·填胶构件50)、未硫化橡胶40’、其他轮胎构成构件(在本例中,为胎体帘布20、带束30等)而进行成型,得到未硫化轮胎1’。另外,在本例中,在组装成型工序中,由一部分或者全部的轮胎构成构件构成的筒状的外胎(未图示)被气囊230扩张。

如图1所示,由组装成型工序得到的未硫化轮胎1’包括:胎面部10’;一对胎侧部11’,其从胎面部10’的轮胎宽度方向两端部分别向轮胎径向内侧延伸;以及一对胎圈部12’,其从胎侧部11’分别向轮胎径向内侧连续。未硫化轮胎1’的胎面部10’、胎侧部11’、胎圈部12’在硫化工序之后分别成为硫化完毕的轮胎1(图1)的胎面部10、胎侧部11、胎圈部12。

虽然省略图示,但在本实施方式中,未硫化轮胎1’的相对于轮胎赤道面CL位于两侧的一对胎圈填胶70分别由树脂材料构成,并且,相对于轮胎赤道面CL相互不对称地构成。关于这一对胎圈填胶70,“相对于轮胎赤道面CL相互不对称地构成”的意思如上所述。

在未硫化轮胎1’的胎圈部12’中,胎圈芯60和胎圈填胶70埋设于未硫化橡胶40’内。如上所述,在本例中,胎圈芯60和胎圈填胶70构成一体地构成的芯·填胶构件50。但是,胎圈芯60和胎圈填胶70也可以是分体的。

在硫化工序中,将由组装成型工序得到的未硫化轮胎1’在硫化模具200内硫化。

如图3所示,硫化模具200的内表面形成构成为用于成形轮胎1的外表面的轮胎外表面成形面220。更具体而言,硫化模具200包括多个硫化模具部分210、211、212,各硫化模具部分210、211、212的内表面分别构成轮胎外表面成形面220的一部分。在图示的例子中,硫化模具200具有:胎面硫化模具部分210,其构成为用于成形轮胎1的胎面部10的外表面;胎侧硫化模具部分211,其构成为用于成形轮胎1的胎侧部11的外表面和胎圈部12的一部分的外表面;以及胎圈硫化模具部分212,其构成为用于成形轮胎1的胎圈部12的剩余部分的外表面。但是,不限于图示的例子,硫化模具200也可以由任意的多个硫化模具部分构成。在硫化模具部分210、211、212彼此闭合的状态下,轮胎外表面成形面220划分出模腔C200。

如图3所示,在硫化工序期间,未硫化轮胎1’配置于硫化模具200的模腔C200内,一边被配置在未硫化轮胎1’的轮胎内腔侧的气囊230相对于轮胎外表面成形面220按压,一边以预定的温度进行硫化以及成形。

在硫化工序期间,由树脂材料构成的轮胎构成构件(在本例中,为胎圈填胶70、以及胎圈芯60的包覆层65和包覆树脂63)几乎(优选的是完全)不会软化进而变形和移动,而是大致(优选完全)维持形状和位置。另外,在假设胎圈填胶70由构成材料不同的多个部分构成的情况下,抑制因各部分彼此混杂等而导致胎圈填胶70的材料结构、形状发生变化。另一方面,在硫化工序期间,未硫化橡胶40’在模腔C200内流动,之后,一边利用轮胎外表面成形面220分别成形轮胎外表面一边硫化。

在硫化工序之后,得到硫化完毕的充气轮胎1(图1和图2)。

如上所述,在本实施方式中,一对胎圈填胶70相对于轮胎赤道面CL相互不对称地构成,因此能够使各轮胎半部各自的结构不同,进而与各轮胎半部的结构相同的情况相比,能够提高轮胎性能。特别是,如本例那样,在指定轮胎1相对于车辆的安装方向的情况下,考虑到例如在转弯时等车辆安装内侧的轮胎半部和车辆安装外侧的轮胎半部所要求的性能、物理性质等的不同,分别设定车辆安装内侧的胎圈填胶70i、车辆安装外侧的胎圈填胶70o的结构,从而能够大幅地提高作为轮胎整体的性能。

另外,在本实施方式中,一对胎圈填胶70由树脂材料构成,因此即使在轮胎制造时的硫化工序所使用的高温下,也能够大幅地抑制胎圈填胶70软化而形状发生变化,或者在假设胎圈填胶70由构成材料不同的多个部分构成的情况下,能够大幅地抑制因各部分彼此混杂等而导致胎圈填胶70的材料结构、形状发生变化。由此,在硫化工序的前后,能够将胎圈填胶70的结构维持为恒定。因此,与以往相比,能够大幅地可靠地在制造后的轮胎中得到所期望的胎圈填胶的不对称结构,进而能够得到作为胎圈填胶的不对称结构的效果的所期望的轮胎性能。

另外,在假设胎圈填胶70由橡胶构成的情况下,在硫化工序期间,构成胎圈填胶的橡胶流动,因此在硫化工序之后获得的胎圈填胶的结构(形状等)存在限制。相对于此,在本实施方式中,胎圈填胶70由树脂材料构成,因此也能够将胎圈填胶70构成为例如橡胶所不能实现的特殊的形状。像这样,能够大幅地扩展胎圈填胶70的设计自由度。

另外,在本例中,胎圈填胶70由远比橡胶硬且难以劣化的树脂材料构成,因此例如与胎圈填胶70由橡胶构成的情况相比,也能够大幅地抑制在制造后得到的轮胎1因长期使用而导致的胎圈填胶70的形状的崩塌。由此,即使在长期使用后,也能够在各轮胎半部分别得到所期望的胎圈填胶的结构,进而能够得到所期望的轮胎性能。或者,也能够将胎圈填胶70的耐久性维持为与以往相同的水平,同时使胎圈填胶70小型化。

另外,根据本例,胎圈填胶70由比橡胶轻的树脂材料构成,因此例如与胎圈填胶70由橡胶构成的情况相比,能够实现轮胎1的轻量化进而是低滚动阻力化以及低油耗化。

另外,根据本例,胎圈芯60的包围胎圈线束62的周围的包覆层65由在硫化工序中也几乎不会软化的树脂材料构成,因此例如与胎圈芯60不构成为包含树脂材料且胎圈线束62仅被橡胶覆盖的情况相比,能够大幅地抑制在硫化工序中胎圈芯60的形状发生改变。由此,能够进一步有效地抑制位于胎圈芯60的轮胎径向外侧的胎圈填胶70在硫化工序中的变形。

另外,根据本例,胎圈芯60的包覆层65由远比橡胶硬的树脂材料构成,因此例如与胎圈芯60不构成为包含树脂材料且胎圈线束62仅被橡胶覆盖的情况相比,能够大幅地抑制在制造时胎体20因气囊230的作用而向轮胎径向外侧拉伸从而导致胎圈芯60的形状崩塌。另外,也能够大幅地抑制在制造后得到的轮胎1因长期使用而导致的胎圈芯60的形状的崩塌。由此,即使在长期使用后,也能够将轮胎1的胎圈部12和轮辋R的贴合性维持得较高,能够良好地维持轮胎的运动性能、液密性。或者,也能够将胎圈芯60的耐久性维持为与以往相同的水平,同时使胎圈芯60小型化。

另外,根据本例,胎圈芯60的包覆层65由树脂材料构成,因此能够与包覆层65一起一体构成胎圈填胶70。由此,能够提高胎圈部12的刚度、耐久性。另外,在该情况下,不需要分别设置胎圈芯60的制造工序、胎圈填胶70的制造工序,另外,在将胎圈填胶70与其他轮胎构成构件组装的组装成型工序中,也能够将胎圈芯60和胎圈填胶70作为一个零部件来处理,能够提高制造性。

另外,根据本例,胎圈芯60的一部分由比橡胶轻的树脂材料构成,因此例如与胎圈芯60不构成为包含树脂材料且胎圈线束62仅被橡胶覆盖的情况相比,能够实现轮胎1的轻量化进而是低滚动阻力化和低油耗化。

另外,根据本例,在胎圈芯60的包覆层65的内侧,各胎圈线62a被包覆树脂63包覆,因此例如与在胎圈芯60的包覆层65的内侧,各胎圈线62a被包覆橡胶包覆的情况相比,能够在制造时、使用时更可靠地维持胎圈芯60的形状进而是与其相邻的胎圈填胶70的形状,能够进一步提高胎圈芯60和胎圈填胶70的耐久性,并且,能够进一步实现轮胎1的轻量化、小型化。

另外,在图1和图2所示的轮胎1以及图3所示的未硫化轮胎1’中,一对胎圈填胶70的形状相对于轮胎赤道面CL相互不对称。一对胎圈填胶70的材料彼此相同,但也可以彼此不同。

更具体而言,在本例中,相对于轮胎赤道面CL而言的车辆安装外侧的胎圈填胶70o的轮胎径向高度Ho比相对于轮胎赤道面CL而言的车辆安装内侧的胎圈填胶70i的轮胎径向高度Hi高(即,Ho>Hi)。在此,“胎圈填胶70o、70i的轮胎径向高度Ho、Hi”是指,如图2所示,从轮胎1的轮胎径向最内端到胎圈填胶70o、70i的轮胎径向最外端的轮胎径向距离。

而且,胎圈填胶70o、70i分别由树脂材料构成,因此能够大幅地抑制制造后的轮胎1中的胎圈填胶70o、70i的轮胎径向高度Ho、Hi相对于未硫化轮胎1’中的轮胎径向高度Ho、Hi发生变化,能够分别成为所期望的高度。

通过使车辆安装外侧的胎圈填胶70o的轮胎径向高度Ho比较高,从而在硫化完毕的轮胎1中,能够有效地抑制在输入有接地载荷时胎体20的比车辆安装外侧的胎圈填胶70o靠轮胎径向外侧的部分的变形,进而能够提高轮胎1的操纵稳定性能。另外,通过使车辆安装内侧的胎圈填胶70i的轮胎径向高度Hi比较低,从而在硫化完毕的轮胎1中,在输入有接地载荷时,胎体20的比车辆安装内侧的胎圈填胶70i靠轮胎径向外侧的部分容易发生自由变形,进而能够使轮胎1的乘坐感柔和。

像这样,能够更好地兼顾乘坐感性能和操纵稳定性能。

另外,在硫化完毕的轮胎1中,“胎圈填胶70o、70i的轮胎径向高度Ho、Hi”是在将轮胎1组装于轮辋R并且填充了预定的内压的轮胎1设为无负载的状态下进行测量的。

在此,“预定的内压”是指前述的JATMA YEAR BOOK等所记载的应用尺寸·轮胎层级中的与单轮的最大负荷能力相对应的空气压(最高空气压),在上述工业标准中未记载的尺寸的情况下,是指与根据安装轮胎的每个车辆规定的最大负荷能力相对应的空气压(最高空气压)。另外,在此所说的空气也能够置换为氮气等非活性气体或其他气体。

接着,参照图4,说明本发明的第1变形例。图4表示本发明的第1变形例的轮胎1,是与图2对应的图。第1变形例的未硫化轮胎1’的一对胎圈填胶70的结构与图4所示的轮胎1的一对胎圈填胶70的结构是同样的,因此省略其图示。

在第1变形例的轮胎1、1’中,一对胎圈填胶70的形状相对于轮胎赤道面CL相互不对称。一对胎圈填胶70的材料彼此相同,但也可以彼此不同。

而且,在本例的轮胎1、1’中,在观察轮胎宽度方向截面时,一对胎圈填胶70o、70i分别在各自的车辆安装内侧的面具有以朝向车辆安装内侧开口的方式挖空的凹部71o、71i。这些凹部71o、71i如图4所示,优选的是在将轮胎1组装于轮辋R的状态下位于与轮辋边圈Rf的轮胎径向最外端重叠的轮胎径向位置。即,在图4中,车辆安装内侧的胎圈填胶70i的凹部71i处于该胎圈填胶70i的轮辋边圈Rf侧,另外,车辆安装外侧的胎圈填胶70o的凹部71o处于该胎圈填胶70o的与轮辋边圈Rf相反的一侧。

而且,胎圈填胶70o、70i分别由树脂材料构成,因此能够大幅地抑制制造后的轮胎1中的胎圈填胶70o、70i的凹部71o、71i的形状相对于未硫化轮胎1’的凹部71o、71i的形状发生变化,能够分别成为所期望的形状。

如此,通过使车辆安装外侧的胎圈填胶70o的材料部分比较靠近轮辋边圈Rf,在硫化完毕的轮胎1中,在输入有接地载荷时,车辆安装外侧的胎圈填胶70o的材料部分容易被轮辋边圈Rf约束动作,因此能够提高车辆安装外侧的轮胎半部的承载性能,能够提高轮胎1的操纵稳定性能。另外,通过使车辆安装内侧的胎圈填胶70i的材料部分比较远离轮辋边圈Rf,在硫化完毕的轮胎1中,在输入有接地载荷时,车辆安装内侧的胎圈填胶70i的材料部分不那么被轮辋边圈Rf约束动作,因此车辆安装内侧的轮胎半部能够柔软地变形,能够使轮胎1的乘坐感柔和。

由此,能够更好地兼顾乘坐感性能和操纵稳定性能。

另外,在图4的例子中,胎圈填胶70o、70i的假定凹部71o、71i被树脂材料填埋时的形状,即,将胎圈填胶70o、70i各自的车辆安装内侧的面沿着凹部71o、71i的朝向车辆安装内侧的开口面平滑地相连时的形状(在图4中用一部分虚线表示的形状)相对于轮胎赤道面CL相互对称。

接着,参照图5,说明本发明的第2变形例。图5表示本发明的第2变形例的轮胎1,是与图2对应的图。第2变形例的未硫化轮胎1’的一对胎圈填胶70的结构与图5所示的轮胎1的一对胎圈填胶70的结构是同样的,因此省略其图示。

在第2变形例的轮胎1、1’中,构成一对胎圈填胶70的树脂材料互不相同。一对胎圈填胶70的形状相对于轮胎赤道面CL相互对称,但也可以相互不对称。

而且,在本例的轮胎1、1’中,构成相对于轮胎赤道面CL而言的车辆安装外侧的胎圈填胶70o的树脂材料的拉伸弹性模量或者弯曲弹性模量比构成相对于轮胎赤道面CL而言的车辆安装内侧的胎圈填胶70i的树脂材料的拉伸弹性模量或者弯曲弹性模量高。

在此,树脂材料的“拉伸弹性模量”是按照JIS K7113:1995的规定测量的,“弯曲弹性模量”是按照JIS K7171:2016的规定测量的。

而且,胎圈填胶70o、70i分别由树脂材料构成,因此能够大幅地抑制制造后的轮胎1中的胎圈填胶70o、70i的形状相对于未硫化轮胎1’中的胎圈填胶70o、70i的形状发生变化,能够分别形成所期望的形状。

通过使车辆安装外侧的胎圈填胶70o的树脂材料的拉伸弹性模量或者弯曲弹性模量比较高,从而在硫化完毕的轮胎1中,能够有效地抑制在输入有接地载荷时车辆安装外侧的轮胎半部的变形,进而能够提高轮胎1的操纵稳定性能。另外,通过使车辆安装内侧的胎圈填胶70i的树脂材料的拉伸弹性模量或者弯曲弹性模量比较低,从而在硫化完毕的轮胎1中,在输入有接地载荷时,车辆安装内侧的轮胎半部容易发生自由变形,进而能够使轮胎1的乘坐感柔和。

由此,能够更好地兼顾乘坐感性能和操纵稳定性能。

接着,参照图6,说明本发明的第3变形例。图6表示本发明的第3变形例的轮胎1,是与图2对应的图。第3变形例的未硫化轮胎1’的一对胎圈填胶70的结构与图6所示的轮胎1的一对胎圈填胶70的结构是同样的,因此省略其图示。

在第3变形例的轮胎1、1’中,构成一对胎圈填胶70的树脂材料互不相同。一对胎圈填胶70的形状相对于轮胎赤道面CL相互对称,但也可以相互不对称。

而且,在本例的轮胎1、1’中,相对于轮胎赤道面CL而言的车辆安装外侧的胎圈填胶70o由构成材料互不相同的轮胎径向内侧部分72o和轮胎径向外侧部分73o构成。另外,相对于轮胎赤道面CL而言的车辆安装内侧的胎圈填胶70i由构成材料互不相同的轮胎径向内侧部分72i和轮胎径向外侧部分73i构成。而且,在比较胎圈填胶70o、70i的轮胎径向内侧部分72o、72i彼此、轮胎径向外侧部分73o、73i彼此时,材料彼此相同,但形状相对于轮胎赤道面CL不对称。

而且,构成胎圈填胶70o、70i的轮胎径向内侧部分72o、72i的树脂材料的拉伸弹性模量或者弯曲弹性模量比构成胎圈填胶70o、70i的轮胎径向外侧部分73o、73i的树脂材料的拉伸弹性模量或者弯曲弹性模量高。另外,在观察轮胎宽度方向截面时,轮胎径向内侧部分72o的面积相对于车辆安装外侧的胎圈填胶70o的面积的比例比轮胎径向内侧部分72i的面积相对于车辆安装内侧的胎圈填胶70i的面积的比例高。

而且,胎圈填胶70o、70i分别由树脂材料构成,因此能够大幅地抑制制造后的轮胎1中的胎圈填胶70o、70i的整体的形状以及各部分72o、73o、72i、73i的形状相对于未硫化轮胎1中的这些形状发生变化,能够分别成为所期望的形状。

另外,根据本例也是,在硫化完毕的轮胎1中,能够有效地抑制在输入有接地载荷时车辆安装外侧的轮胎半部的变形,进而能够提高轮胎1的操纵稳定性能。另外,在硫化完毕的轮胎1中,在输入有接地载荷时,车辆安装内侧的轮胎半部容易发生自由变形,进而能够使轮胎1的乘坐感柔和。

由此,能够更好地兼顾乘坐感性能和操纵稳定性能。

在此,参照图7A和图7B,详细地说明制造胎圈芯60和胎圈填胶70的方法的一例。该例的胎圈芯60和胎圈填胶70的制造方法用于制造图2所示的芯·填胶构件50。但是,在本发明中,也可以通过与本例不同的方法制造胎圈芯60和胎圈填胶70。

本例的芯·填胶构件50的制造方法包括环状体形成工序、注射成形工序以及冷却工序。图7A表示注射成形工序的情形,图7B表示由胎圈芯制造工序得到的芯·填胶构件50。

虽省略图示,但在环状体形成工序中,对利用包覆树脂63包覆1根以上的胎圈线62a而成的条带构件64进行卷绕,从而形成环状体61。图7A所示的环状体61是利用包覆树脂63包覆1根以上(在图示例中为3根)的胎圈线62a而成的条带构件64卷绕成例如螺旋状而成的,在环状体61的轴向的截面中呈大致长方形的条带构件64在环状体61的径向上层叠有3层。在此,“环状体61的轴向”是指,与环状体61所形成的大致圆环形状(螺旋形状)的中心轴线平行的方向。在该例中,沿环状体61的轴向排列的胎圈线62a为3根,但并不特别限定于该情况,胎圈线62a的根数为1根以上即可。

在本例中,在环状体形成工序中,将熔融状态的包覆树脂63包覆在胎圈线62a的外周侧,通过冷却使其固化,从而形成条带构件64。条带构件64的截面形状(与胎圈线62a的延伸方向正交的截面的形状)在本例中为大致长方形,但不限于本例,例如能够设为大致平行四边形等各种形状。条带构件64的截面形状例如能够使用挤出机成形为所期望的形状。而且,环状体61能够通过卷绕并层叠条带构件64而形成,例如能够通过一边利用热板熔接等使包覆树脂63熔融一边卷绕条带构件64,将熔融了的包覆树脂63固化,从而进行层彼此的接合。或者,也能够通过利用粘接剂等将层彼此粘接来进行接合。

接着环状体形成工序,在注射成形工序中,通过利用树脂材料包覆在环状体形成工序中形成了的环状体61,从而形成包覆层65和与包覆层65一体的胎圈填胶70。具体而言,如图7A所示,在注射成形模具300的模腔C300内配置在上述环状体形成工序中形成了的环状体61,将加热而熔融了的注射树脂从浇口(未图示)向模腔C300注射。在此期间,环状体61可以利用未图示的治具固定于模腔C300内的预定的位置。

在本例中,注射成形模具300的内表面形成构成为用于成形芯·填胶构件50的外表面的成形面320。更具体而言,注射成形模具300具备多个注射成形模具部分310、311,各注射成形模具部分310、311的内表面分别构成成形面320的一部分。注射成形模具300的成形面320具有构成为用于成形胎圈芯60的包覆层65的外表面的包覆层成形面321和构成为用于成形胎圈填胶70的外表面的填胶成形面322。

接着注射成形工序,在冷却工序中,通过冷却使包覆层65和胎圈填胶70固化。在冷却工序后,将完成了的芯·填胶构件50从注射成形模具300取出。如图7B所示,芯·填胶构件50的胎圈芯60构成为,环状体61被该环状体61的周围固化而得到的包覆层65覆盖。另外,在包覆层65的径向外侧,胎圈填胶70与包覆层65一体构成。

根据本例的胎圈芯的制造方法,层叠的环状体61在上述冷却工序中受到由向其周围注射的包覆层65引起的热收缩的力。由此,能够利用周围的包覆层65紧固环状体61。而且,胎圈芯60构成为,利用固化的包覆层65覆盖环状体61的周围。因此,周围的固化了的包覆层65能够相对于轮胎的横向力等外力保护环状体61,除此以外,能够利用周围的固化了的包覆层65进行紧固,从而抑制环状体61的形状的崩塌。由此,能够得到耐久性较高的胎圈芯60。

另外,在本例中,与包覆层65一起成形胎圈填胶70,因此不需要分别设置胎圈芯60的制造工序和胎圈填胶70的制造工序,另外,在与其他轮胎构成构件组装的组装成型工序中,也能够将胎圈芯60和胎圈填胶70作为一个零部件来处理,能够提高制造性。

但是,也可以与胎圈芯60独立地通过注射成形来制造胎圈填胶70,并利用熔接或者粘接剂等粘接于胎圈芯60的包覆层65。

另外,从更简单地得到耐久性较高的胎圈芯60的观点出发,包覆层65优选由与包覆树脂63相同的树脂材料构成。这是因为容易对包覆层65和包覆树脂63进行熔接或者粘接。

另一方面,从容易调整胎圈芯60的硬度的观点出发,包覆层65优选由与包覆树脂63不同的树脂材料构成。在此,如上所述,本说明书的“树脂材料”的硬度比橡胶40的硬度大。因此,为了能够缓和胎圈芯60和周围的橡胶40的刚度差,与橡胶40直接相邻的包覆层65优选硬度比包覆树脂63的硬度小(接近于橡胶40的硬度)。

另一方面,为了进一步得到热收缩的效果,包覆层65优选硬度比包覆树脂63的硬度大。

或者,包覆层65优选使用与橡胶40粘接的粘接性较高的树脂材料。

产业上的可利用性

本发明的充气轮胎和充气轮胎的制造方法例如能够用于乘用车用充气轮胎等任意种类的充气轮胎。

附图标记说明

1’:未硫化轮胎(轮胎),1:充气轮胎(轮胎),10’、10:胎面部,11’、11:胎侧部,12’、12:胎圈部,20:胎体,20a:主体部,20b:折回部,30:带束,40’:未硫化橡胶,40:橡胶,50:芯·填胶构件,60:胎圈芯,61:环状体,62a:胎圈线,62:胎圈线束,63:包覆树脂,64:条带构件,65:包覆层,70、70o、70i:胎圈填胶,71o、71i:凹部,200:硫化模具,210、211、212:硫化模具部分,220:轮胎外表面成形面,230:气囊,300:注射成形模具,310、311:注射成形模具部分,320:成形面,321:包覆层成形面,322:填胶成形面,651:包覆层的轮胎径向内侧的面,C200、C300:模腔,CL:轮胎赤道面,R:轮辋,Rf:轮辋边圈。

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