本發(fā)明涉及一種充氣輪胎及其制造方法。

背景技術(shù)：

通常將含有丁基橡膠、鹵化丁基橡膠等作為主要原料的橡膠組合物用作在充氣輪胎(在下文中偶爾簡稱為“輪胎”)的內(nèi)表面設(shè)置為阻氣層的內(nèi)襯來保持輪胎的內(nèi)部壓力。在將含有如上所述的丁基橡膠作為主要原料的橡膠組合物用作內(nèi)襯層的情況下，為了確保其具有令人滿意的阻氣性，內(nèi)襯層必須具有約1mm的厚度。

在這方面，已知乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)等熱塑性樹脂具有優(yōu)異的阻氣性，即透氣性等于或小于上述用作內(nèi)襯的丁基橡膠組合物的透氣性的1/100，從而作為輪胎的內(nèi)襯，即使內(nèi)襯的厚度為100μm以下，其也能夠顯著地提高輪胎的內(nèi)壓保持性。例如，專利文獻(xiàn)1公開了一種充氣輪胎，其具有由evoh制成的內(nèi)襯。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特開2008-168846號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明解決的技術(shù)問題

已知的充氣輪胎的制造缺陷之一為原來包含在生胎中的所謂“殘留空氣”在輪胎成型和硫化工藝中積聚形成儲(chǔ)氣筒并保持在如此成型和硫化的輪胎內(nèi)。特別是在充氣輪胎具有利用evoh等熱塑性樹脂的內(nèi)襯的情況下，空氣幾乎不會(huì)透過熱塑性樹脂，由此保持在輪胎內(nèi)部的空氣不容易排出，導(dǎo)致作為殘留空氣而留在輪胎中。

鑒于此，本發(fā)明的目的為提供一種充氣輪胎，其能夠在輪胎成型工藝中抑制在其中形成的殘留氣體儲(chǔ)氣筒，從而提高其制造質(zhì)量，同時(shí)保持令人滿意的氣密封性；以及一種制造充氣輪胎的方法，其能夠獲得所述充氣輪胎。

技術(shù)問題的解決方案

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明所述的充氣輪胎具有穿過一對(duì)胎圈芯延伸的胎體層以及設(shè)置在胎體層的輪胎內(nèi)表面?zhèn)?、由熱塑性樹脂形成的?nèi)襯層，其中：

內(nèi)襯層和設(shè)置在內(nèi)襯層的面向胎體層的一側(cè)的橡膠層組合形成復(fù)合層；

復(fù)合層的輪胎周向上的各端部在復(fù)合層的接合部處以重疊的方式沿輪胎周向接合；

位于復(fù)合層的重疊端部的下側(cè)或者輪胎內(nèi)表面?zhèn)鹊南聝?nèi)襯層在接合部具有“第一邊緣”；

位于復(fù)合層的重疊端部的上側(cè)的上內(nèi)襯層在接合部具有“第二邊緣”；

下內(nèi)襯層的第一邊緣通過橡膠層與上內(nèi)襯層分離；

假設(shè)在與下內(nèi)襯層在輪胎徑向上相同高度處的上內(nèi)襯層上的輪胎周向的位置為“p”，在該位置p處，上內(nèi)襯層最靠近下內(nèi)襯層的第一邊緣，從第一邊緣到位置p測量的沿輪胎周向的距離為“l(fā)”，并且從第二邊緣到位置p測量的沿輪胎周向的距離為“t”，則t≤35mm，t－l/2≥9mm，并且0×t＜l≤0.2×t。

此外，根據(jù)本發(fā)明的制造充氣輪胎的方法為：制造充氣輪胎的方法，充氣輪胎具有延伸穿過一對(duì)胎圈芯的胎體層，以及設(shè)置在胎體層的輪胎內(nèi)表面?zhèn)?、由熱塑性樹脂形成的?nèi)襯層，其中：內(nèi)襯層和設(shè)置在內(nèi)襯層的面向胎體層的一側(cè)的橡膠層組合形成復(fù)合層；

復(fù)合層的在輪胎周向上的各端部在接合部以重疊的方式沿輪胎周向接合，其中

當(dāng)復(fù)合層在接合部的重疊端部由位于下側(cè)或輪胎內(nèi)表面?zhèn)鹊南聫?fù)合層和位于上側(cè)的上復(fù)合層構(gòu)成時(shí)，所述方法包括：

將下復(fù)合層的橡膠層的端面形成為傾斜面，該傾斜面在輪胎周向外側(cè)從橡膠層的下邊緣向輪胎徑向外側(cè)傾斜；以及

在上復(fù)合層與下復(fù)合層重疊的狀態(tài)下對(duì)輪胎進(jìn)行硫化，形成接合部。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種充氣輪胎，其能夠在輪胎成型工藝中抑制在其中形成殘留氣體儲(chǔ)氣筒，從而提高其制造質(zhì)量，同時(shí)保持令人滿意的氣密封性；以及一種制造充氣輪胎的方法，其能夠獲得所述充氣輪胎。

附圖說明

在說明書附圖中，其中，

圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充氣輪胎的內(nèi)襯層的接合部的輪胎周向上的截面的示意圖。

圖2為示出了在如圖1所示的接合部，下復(fù)合層與上復(fù)合層重疊之前，在下復(fù)合層的橡膠層的輪胎周向端面的輪胎周向上的截面的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，將參考說明書附圖對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。

圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充氣輪胎的內(nèi)襯層的接合部的輪胎周向上的截面(與輪胎旋轉(zhuǎn)軸正交的平面的截面)的示意圖。圖1示出了在輪胎赤道面附近的輪胎周向上的截面，其中省略了通常設(shè)置在充氣輪胎中除了內(nèi)襯層和胎體層之外的構(gòu)件，例如設(shè)置在在胎體層的輪胎徑向外側(cè)的帶束層、胎面等。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的充氣輪胎10具有以跨過一對(duì)胎圈芯(未示出)環(huán)狀延伸的胎體層11和沿胎體層11設(shè)置在胎體層11的輪胎內(nèi)表面?zhèn)鹊膬?nèi)襯層12。

在本實(shí)施方式的充氣輪胎10中，胎體層11由至少一個(gè)胎體簾布層構(gòu)成，胎體簾布層包括徑向設(shè)置的簾線。然而，胎體層11的胎體簾布層的數(shù)量和結(jié)構(gòu)不限于本發(fā)明的充氣輪胎中的本實(shí)施例的數(shù)量和結(jié)構(gòu)。胎體層11的胎體簾布層的簾線的材質(zhì)的類型也沒有特別限制，其適用例包括有機(jī)纖維等。

設(shè)置在充氣輪胎的內(nèi)表面用作防透氣層的內(nèi)襯層12由例如聚酰胺系樹脂、乙烯-乙烯醇系共聚物、改性乙烯-乙烯醇系共聚物、聚氨酯系聚合物等熱塑性樹脂制成。在本實(shí)施例中，內(nèi)襯層12由樹脂膜(即加工成膜狀的熱塑性樹脂)形成，并通過粘合劑附著在構(gòu)成充氣輪胎的橡膠構(gòu)件上。具體來說，本實(shí)施方式的內(nèi)襯層12由透氣性低，特別是阻氣性優(yōu)異的乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)制成的樹脂膜形成。

內(nèi)襯層12和設(shè)置在內(nèi)襯層12的面向胎體層11的一側(cè)的橡膠層13組合形成復(fù)合層14。復(fù)合層14的輪胎周向上的各端部在復(fù)合層14的接合部15以重疊的方式沿輪胎周向接合。也就是說，在復(fù)合層14的輪胎周向上的各端部在接合部15處彼此重疊，使得位于復(fù)合層的重疊端部的輪胎徑向下側(cè)或輪胎內(nèi)表面?zhèn)鹊南聫?fù)合層14a(下內(nèi)襯層12a和下橡膠層13a)和位于復(fù)合層的重疊端部的輪胎徑向上側(cè)的上復(fù)合層14b(上內(nèi)襯層12b和上橡膠層13b)在輪胎徑向上層疊(參照?qǐng)D1)。

下復(fù)合層14a的內(nèi)襯層12(精確地說，下內(nèi)襯層12a)在接合部15具有第一邊緣16，其作為在輪胎周向上的邊緣。下復(fù)合層14a的橡膠層13(下橡膠層13a)的輪胎周向上的邊緣位于下內(nèi)襯層12a的輪胎周向上的假想延伸部上，并且在輪胎寬度方向上延伸，由此，下內(nèi)襯層12a的第一邊緣16與上復(fù)合層14b的內(nèi)襯層12(精確地說，上內(nèi)襯層12b)分離。簡而言之，下橡膠層13a存在于第一端16和上內(nèi)襯層12b之間以及下內(nèi)襯層12a的輪胎周向上的假想延伸部和上內(nèi)襯層12b之間。

另外，在接合部15中，假如：在與下內(nèi)襯層12a在輪胎徑向上相同高度處的上內(nèi)襯層12b上的位置為“p”，即，上內(nèi)襯層12b上的輪胎周向上的、位于下內(nèi)襯層12a的輪胎周向上的假想延伸部上的位置為“p”，從第一邊緣16到位置p測量的沿輪胎周向的距離為“l(fā)”，沿輪胎內(nèi)表面從作為在上內(nèi)襯層12b的輪胎周向上的邊緣的第二邊緣17到位置p測量的沿輪胎周向的距離為“t”，則將距離l設(shè)定為等于或小于距離t的20％，在位置p處，上內(nèi)襯層12b最靠近下內(nèi)襯層12a的第一邊緣16，并且在位置p處，上內(nèi)襯層12b面向第一邊緣16。

通過橡膠層13(精確地說，下橡膠層13a)將下內(nèi)襯層12a的第一邊緣16與上內(nèi)襯層12b分離，可以抑制殘留空氣儲(chǔ)氣筒的形成(當(dāng)復(fù)合層14的輪胎周向上的各個(gè)端部以重疊的方式接合以在輪胎成型和硫化的工藝中形成接合部15時(shí)，容易形成殘留空氣儲(chǔ)氣筒，因?yàn)槔缭诮雍喜?5中侵入到階梯部的空氣不能排出并保持在那里)。在下內(nèi)襯層12a和上內(nèi)襯層12b彼此接觸的情況下，侵入到各個(gè)由高氣密性熱塑性樹脂制成的兩個(gè)內(nèi)襯層12a，12b之間的空間中的空氣不易從其中逸出。然而，在本實(shí)施方式中，這兩個(gè)內(nèi)襯層12a，12b通過橡膠層13彼此分離，并防止彼此接觸，橡膠層13暴露在輪胎內(nèi)表面?zhèn)?，由此捕獲的空氣可以安全地通過橡膠層13逸出。

在這方面，兩個(gè)內(nèi)襯層12之間的分離距離太大可能對(duì)充氣輪胎基本上所需的氣密性有不利影響。因此，在本實(shí)施方式中，將輪胎周向上從第一邊緣16到位置p測量的距離l，即兩個(gè)內(nèi)襯層12a、12b之間的分離距離設(shè)定為等于或小于輪胎周向上從第二邊緣17到位置p測量的距離t的20％，使得分離對(duì)充氣輪胎的氣密性不會(huì)產(chǎn)生不利影響。以這種方式設(shè)定距離l確保了在復(fù)合層14的輪胎周向上的各端部的重疊部處的相對(duì)長的長度，即，在輪胎成型和硫化工藝中，輪胎內(nèi)部的殘留空氣的逸出通道(通過橡膠層13)的輪胎周向上的相對(duì)長的長度，從而確?？諝庖坏┰谳喬ブ谐淙雽⒉灰淄ㄟ^逸出通道釋放。同理，優(yōu)選將距離l設(shè)定為等于或小于距離t的10％，更具體地將距離l設(shè)定為1mm以下，因?yàn)榇藭r(shí)，更令人滿意地確保了良好的氣密性。由于第一邊緣16與上內(nèi)襯層12b分離，所以距離l超過0mm(0％)。

根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎，通過將兩個(gè)內(nèi)襯層12a、12b通過用作殘留空氣的逸出通道的橡膠層13分離，可以有效地抑制在輪胎成型和硫化工藝中形成殘留空氣儲(chǔ)氣筒，從而提高輪胎的制造質(zhì)量。此外，通過將距離l設(shè)定為等于或小于距離t的20％，可以使內(nèi)襯維持具有令人滿意的良好的氣密性。特別是通過將距離l設(shè)定為等于或小于距離t的10％和/或?qū)⒕嚯xl設(shè)定為1mm以下，可以盡可能小的制造殘留空氣的逸出通道并實(shí)現(xiàn)更好的氣密性。

關(guān)于在橡膠層13(精確地說，下橡膠層13a)的輪胎徑向上的厚度a，厚度a要比距離l小。例如，優(yōu)選將厚度a設(shè)定為等于或小于0.5mm，更優(yōu)選等于或小于0.4mm。這種結(jié)構(gòu)確保了具有令人滿意的狹窄的用于殘留空氣的逸出通道，從而使內(nèi)襯層具有令人滿意的良好的氣密性。

距離t優(yōu)選在10mm≤t≤35mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10mm≤t≤20mm的范圍內(nèi)，進(jìn)一步更優(yōu)選在10mm≤t≤15mm的范圍內(nèi)。距離t≥10mm確保了內(nèi)襯具有令人滿意的氣密性，并且距離t≤20mm(優(yōu)選≤15mm)的距離，確保了在輪胎成型和硫化工藝中令人滿意地抑制殘留空氣儲(chǔ)氣筒的形成，從而進(jìn)一步改進(jìn)輪胎制造質(zhì)量。

通過與胎體層11的涂覆橡膠的橡膠材料相同的橡膠材料形成復(fù)合層14的橡膠層13增強(qiáng)了橡膠層13和胎體層11之間的粘結(jié)。

接下來，將根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例來描述制造充氣輪胎的方法。根據(jù)本實(shí)施方式的充氣輪胎的制造方法適用于獲得上述的充氣輪胎。因此，對(duì)制造上述實(shí)施方式的充氣輪胎10的情況將作為實(shí)施例進(jìn)行描述，在該實(shí)施例中，對(duì)于與上述充氣輪胎10相同的部件，指定相同的附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)說明。

上述實(shí)施方式的充氣輪胎10可以通過以下方式制造，例如，將由樹脂膜(加工成膜狀的熱塑性樹脂)形成的內(nèi)襯層12、復(fù)合層14、胎圈包布層、胎體層11、帶束層、胎面部分等以層疊的方式卷繞在輪胎成型鼓上；將通過輪胎成型工藝獲得的未硫化輪胎設(shè)定在模具中，通過成形使輪胎膨脹和變形；并通過硫化工藝將輪胎按壓在模具的成型表面上來加熱輪胎。

在輪胎成型工藝中，在復(fù)合層14的輪胎周向上的各端部以重疊的方式在輪胎周向上接合，以形成復(fù)合層14的接合部15。為此，在這些復(fù)合層的輪胎周向上的各端部彼此重疊的狀態(tài)下，在其中橡膠層13的邊緣形成為具有傾斜面的下復(fù)合層14a與上復(fù)合層14b接合。

圖2為示出了在如圖1所示的接合部，下復(fù)合層通過上復(fù)合層重疊之前，在下復(fù)合層的橡膠層的輪胎周向端面的輪胎周向上的截面的示意圖。在下復(fù)合層14a與上復(fù)合層14b重疊之前的狀態(tài)下，位于下復(fù)合層14a和上復(fù)合層14b的重疊端部的下側(cè)的下復(fù)合層14a的橡膠層13(精確地說，下橡膠層13a)具有沿輪胎寬度方向延伸的輪胎周向端面。將下橡膠層13a的輪胎周向端面形成為在輪胎周向的外側(cè)(下內(nèi)襯的假想延伸部的方向)，從橡膠層13a的下邊緣朝向輪胎徑向外側(cè)傾斜的傾斜面，如圖2所示。傾斜面形成為使得傾斜面相對(duì)于輪胎內(nèi)表面(下內(nèi)襯的假想延伸部)形成的角度α為銳角，例如30°。

將以重疊的方式接合的下復(fù)合層14a和上復(fù)合層14b進(jìn)行硫化，由此硫化后，在對(duì)應(yīng)于下內(nèi)襯層12a的假想延伸部的區(qū)域中，橡膠層13a暴露在輪胎內(nèi)表面?zhèn)壬系臓顟B(tài)下，下橡膠層13a存在于第一端16和上內(nèi)襯層12b之間。

由作為下復(fù)合層14a的橡膠層13的邊緣的傾斜面相對(duì)于下內(nèi)襯層12a(橡膠層13)的假想延伸部形成的角度不限于30°，并且可以為在15°至90°范圍內(nèi)的任何角度。

實(shí)施例

根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎的測試輪胎是針對(duì)四種類型的實(shí)施例而制備的，在每個(gè)實(shí)施例中，距離t為10mm或20mm，距離l等于或小于距離t的10％。將各實(shí)施例的氣密性與四種比較例的氣密性進(jìn)行比較。這些實(shí)施例和比較例中距離t[mm]:距離l[mm])之間的關(guān)系如下。實(shí)施例1(10:0.5)，實(shí)施例2(10:2)，實(shí)施例3(20:0.5)，實(shí)施例4(20:2)，比較例1(10:0)，比較例2(10:3)，比較例3(40:0.5)，比較例4(40:2)。

(1)關(guān)于氣密性的必要條件

穿過在下內(nèi)襯層12a和上內(nèi)襯層12b的接合部插入兩個(gè)內(nèi)襯層之間的下橡膠層13a到第一端16和位置p之間的區(qū)域(對(duì)應(yīng)于距離l的區(qū)域)的空氣通道的氣密性(由圖1中的箭頭a表示)必然等同于或優(yōu)于常規(guī)橡膠內(nèi)襯層的氣密性。

假設(shè)橡膠內(nèi)襯和下橡膠層13a(其輪胎徑向的厚度為0.4mm)的氣密性指數(shù)index分別為100和4.44，則為了確保氣密性等同于橡膠內(nèi)襯的氣密性所需接合量為0.4(mm)×100/4.44＝9.0(mm)。因此，將(t－l/2)設(shè)定為至少9mm就足夠了，即，使得(t－l/2≥9mm)。

表1以矩正的形式示出了距離t(5、10、20、40[mm])的各種值相對(duì)于距離l(0、0.5、1.5、2、3)的各種值的各個(gè)值(t－l/2)[mm])。當(dāng)距離l為0[mm]時(shí)，下內(nèi)襯層12a和上內(nèi)襯層12b彼此接觸，并且用于殘留空氣的逸出通道a受到阻擋。

表1

(2)殘留空氣的發(fā)生率

在距離t值(5、10、20、40[mm])和距離l值(0、0.5、1.5、2、3[mm])的每個(gè)組合中對(duì)于10個(gè)輪胎檢查是否形成了殘留空氣儲(chǔ)氣筒，以確定在該情況下表現(xiàn)出起皺的輪胎的比例。由此獲得的殘留空氣的相應(yīng)發(fā)生率示于表2中。即使表現(xiàn)出了單一起皺的輪胎，即形成殘留空氣儲(chǔ)氣筒的輪胎也視為是有缺陷的輪胎。表2中殘留空氣的發(fā)生率為“0％”表示沒有試驗(yàn)輪胎表現(xiàn)出形成了殘留空氣儲(chǔ)氣筒，即有缺陷的輪胎的比例為零。

表2

(3)綜合評(píng)價(jià)“(t－l/2)：殘余空氣的發(fā)生率”

根據(jù)對(duì)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)，通過將表3中的兩種符號(hào)“○”和“×”用于距離t值(5、10、20、40[mm])和距離l值(0、0.5、1.5、2、3[mm])的各個(gè)組合而將“t－l/2”和“殘留空氣的發(fā)生率”的評(píng)價(jià)結(jié)果列在一起，使得左邊的符號(hào)表示t、l組合是否滿足條件“t－l/2≥9mm”，滿足→“○”或不滿足→“×”，右邊的符號(hào)表示t、l組合是否滿足條件“殘留空氣的發(fā)生率為0％”，滿足→“○”或不滿足→“×”。符號(hào)“○”表示產(chǎn)品滿意，符號(hào)“×”表示產(chǎn)品有缺陷。

關(guān)于綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，從表3可以看出，表示本發(fā)明的充氣輪胎的實(shí)施例1-4一致地確保了氣密性至少等同于常規(guī)橡膠內(nèi)襯的氣密性。此外，實(shí)施例1-4沒有表現(xiàn)出發(fā)生了殘留空氣。

表3

附圖標(biāo)記列表

10充氣輪胎；11胎體層；12內(nèi)襯層；12a下內(nèi)襯層；12b上內(nèi)襯層；13橡膠層；13a下橡膠層；13b上橡膠層；14復(fù)合層；14a下復(fù)合層；14b上復(fù)合層；15接合部；16第一邊緣；17第二邊緣。