專利名稱:輪胎橡膠構(gòu)件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過螺旋卷繞橡膠條而形成輪胎橡膠構(gòu)件的條卷繞構(gòu)造方法，更具體地，涉及一種輪胎橡膠構(gòu)件的制造方法，其能夠減少橡膠構(gòu)件中的空氣殘留。
背景技術(shù)：
已經(jīng)考慮通過螺旋卷繞由相應(yīng)于橡膠構(gòu)件所需特性的材料制成的橡膠條而形成輪胎各個位置的諸如胎面橡膠、胎側(cè)橡膠等橡膠構(gòu)件。與傳統(tǒng)的從具有預(yù)定的加工完成的截面形狀的管口(mouth piece)連續(xù)擠出的擠出模制方法相比，通過螺旋卷繞構(gòu)造方法，噴嘴的管口和管理工時得以減少。此外，可以使用小型的橡膠擠出機，并可以實現(xiàn)多種類小規(guī)模的制造。如上所述，條卷繞構(gòu)造方法(STW方法)能夠提高生產(chǎn)率。
然而，在上述的STW方法中，由于橡膠條是螺旋卷繞的，往往由于在橡膠條等的側(cè)邊緣的臺階而產(chǎn)生儲氣室。這是因為相鄰橡膠條是跨著先前卷繞的橡膠條的側(cè)邊緣的臺階而卷繞的。與傳統(tǒng)的單個管口方法相比，在諸如鼓等的卷繞體和螺旋卷繞在卷繞體徑向外側(cè)的橡膠層之間，或者在徑向上的內(nèi)外橡膠層之間，存在儲氣室的產(chǎn)生增加的危險。因此，日本公開專利申請2000-254980提出一種在橡膠條的兩個側(cè)邊緣都設(shè)置有薄突出部的橡膠條。
在上述所提出的結(jié)構(gòu)中，由于兩個側(cè)邊緣均設(shè)置有薄臺階，在形成斜側(cè)邊緣部分時，與基部厚度相比，邊緣臺階的厚度減小。并且，在加工完成的截面形狀和外形形狀之間的外周邊緣的誤差減小。此外，可以由厚基部而實現(xiàn)減少卷繞數(shù)的效果。然而，必須保持用于擠出機的專門的管口，并且生產(chǎn)率往往降低。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種輪胎橡膠構(gòu)件的制造方法，即使在STW方法中使用矩形截面的橡膠條，其也能夠減少儲氣室。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種通過繞大致為圓筒形的卷繞體螺旋卷繞帶狀未硫化橡膠條而制造輪胎橡膠構(gòu)件的方法，其中該橡膠構(gòu)件通過螺旋卷繞橡膠條而形成，采用在徑向上的內(nèi)外側(cè)層疊的多個橡膠層，并且在徑向內(nèi)側(cè)形成第一橡膠層的第一橡膠條和通過在其徑向外側(cè)螺旋卷繞而形成第二橡膠層的第二橡膠條的螺旋扭轉(zhuǎn)方向和軸向卷繞方向設(shè)定為相同。
此外，在橡膠構(gòu)件中，使得第一橡膠條和第二橡膠條的材料有區(qū)別而制成該結(jié)構(gòu)，第一橡膠層形成例如胎面橡膠的基部橡膠層，而第二橡膠層形成例如胎面橡膠的頂部橡膠層。該結(jié)構(gòu)能夠制成為使得第一橡膠條和第二橡膠條至少厚度設(shè)定為相等，以及第一橡膠條和第二橡膠條可以在軸向卷繞方向上以相同的節(jié)距卷繞，并且具有對齊的側(cè)表面。
因此，本發(fā)明能夠構(gòu)造為使得通過將螺旋扭轉(zhuǎn)方向和軸向卷繞方向設(shè)定為相同，由螺旋卷繞而產(chǎn)生的臺階的卷繞方向在內(nèi)外側(cè)之間對齊，并且第一和第二橡膠層之間的臺階彼此重合。此時，可以減小死區(qū)，從而使它們彼此靠近，并且可以抑制儲氣室的產(chǎn)生。
此外，該結(jié)構(gòu)能夠制成為使得第一橡膠條和第二橡膠條形成為寬的復(fù)合橡膠條，其中條的側(cè)邊緣在卷繞之前并排地彼此粘接。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的一個實施例的輪胎的截面圖；圖2是例示出在第一和第二橡膠層重疊狀態(tài)的橡膠構(gòu)件的截面圖；圖3是例示出第二橡膠層繞第一橡膠層卷繞之前的狀態(tài)的截面圖；圖4是例示出右向扭轉(zhuǎn)rr和左軸線卷繞方向dl的情形中橡膠層的截面圖；圖5是例示出左向扭轉(zhuǎn)rl和左軸線卷繞方向dl的情形中橡膠層的截面圖；圖6是例示出右向扭轉(zhuǎn)rr和右軸線卷繞方向dr的情形中橡膠層的截面圖；圖7是例示出左向扭轉(zhuǎn)rl和左軸線卷繞方向dr的情形中橡膠層的截面圖；圖8是例示出橡膠條并排平行地連接的寬橡膠條的截面圖；圖9是示出橡膠層傳統(tǒng)卷繞狀態(tài)的一個實施例的截面圖；圖10是例示出胎側(cè)橡膠的附著狀態(tài)的截面圖。
具體實施方式下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式。圖1例示出了一種情形，其中充氣輪胎構(gòu)造為轎車子午線輪胎。輪胎1包括具有不同橡膠成分的多種輪胎橡膠構(gòu)件G。對于橡膠構(gòu)件，例如能夠包括設(shè)置在胎面部分2中并形成接地面的胎面橡膠G1、設(shè)置在胎側(cè)部分3中并形成輪胎外表面的胎側(cè)橡膠G2、設(shè)置在胎體6內(nèi)側(cè)并環(huán)繞輪胎內(nèi)腔H的內(nèi)襯層橡膠G3、設(shè)置在胎圈部分4中并用于防止輪輞移動的箝緊橡膠G4、和設(shè)置在帶束層7的兩端并保護帶束層7外端的緩沖層隔離橡膠G5?？梢园◤奶トΣ糠?的胎圈芯5在徑向上延伸到外側(cè)的胎圈三角膠芯G6。本發(fā)明能夠優(yōu)選地適用于諸如具有大致均勻厚度部分的胎側(cè)橡膠G2和內(nèi)襯層橡膠G3的橡膠構(gòu)件G的情形。
圖2和3示出橡膠構(gòu)件G構(gòu)造為胎側(cè)橡膠G2的情形。
胎側(cè)橡膠G2包括第一橡膠層11和第二橡膠層12，并且繞著成型機14的外周表面14A卷繞。第一橡膠層11通過第一橡膠條T1在徑向內(nèi)側(cè)螺旋卷繞而形成，第二橡膠層12通過第二橡膠條T2在第一橡膠層11的外側(cè)螺旋卷繞而形成(橡膠條T1和T2可通稱為橡膠條T)。
在此情形下，如圖4和5所示，螺旋扭轉(zhuǎn)方向r和軸向卷繞方向d設(shè)定為相同。如圖4-7所示(其中上半部由截面圖示出，下半部由平面圖示出)，螺旋扭轉(zhuǎn)方向是指由橡膠條T的螺旋卷繞而產(chǎn)生的臺階線a繞其中心線C形成的扭轉(zhuǎn)方向，在平面圖中中心線C水平地設(shè)置。例如，圖4中，當(dāng)臺階線a在平面圖中表示為向上傾斜到左邊時，螺旋扭轉(zhuǎn)方向r相應(yīng)于右向扭轉(zhuǎn)rr。如圖5所示，向上傾斜到右邊的被稱為左向扭轉(zhuǎn)rl。
此外，在橡膠條T相對于其所卷繞的成型機14的軸向方向在圖中向右方螺旋卷繞的情況下，軸向卷繞方向d稱為右軸向卷繞方向dr，并且當(dāng)橡膠條T在向左方螺旋卷繞時被稱為左軸向卷繞方向dl。
換言之，圖4示出了右向扭轉(zhuǎn)rr和左軸向卷繞方向dl的情形，圖5示出了左向扭轉(zhuǎn)rl和左軸向卷繞方向dl的情形。同樣，圖6示出了右向扭轉(zhuǎn)rr和右軸向卷繞方向dr的情形，圖7示出了左向扭轉(zhuǎn)rl和右軸向卷繞方向dr的情形。在此情形下，圖4-7示出成型機14的外周表面14A的直徑非常小。
如上所述，使第一和第二橡膠層11和12的第一和第二橡膠條T1和T2的扭轉(zhuǎn)方向r和軸向卷繞方向d相同。因此，可以對齊二者的臺階線，并且可以擠出并且排出空氣。此外，優(yōu)選地，將第一和第二橡膠條T的軸向卷繞節(jié)距p1和p2設(shè)定為相同。此外，優(yōu)選地，使得第一和第二橡膠條T1和T2的厚度相同，在此情況下使它們沿臺階線a相互接觸。
此外，圖3中，當(dāng)卷繞第二橡膠層12時，使得節(jié)距p2等于節(jié)距p1，并且卷繞第一橡膠層11的第一橡膠條T1的上側(cè)邊緣T1a與第二橡膠條T2的下側(cè)邊緣T2b在側(cè)表面處對齊。因此，優(yōu)選地，可以抑制在橡膠條T側(cè)表面之間產(chǎn)生儲氣室。在此情形下，上側(cè)邊緣T1a是指由于卷繞橡膠條T1時的傾斜而形成上側(cè)的側(cè)邊緣，并且該側(cè)邊緣具有側(cè)表面。下側(cè)邊緣T2b是指由于傾斜而形成下側(cè)的側(cè)邊緣。
包括一種情形，即，第一橡膠條T1的徑向外表面和第二橡膠條T2的內(nèi)表面在徑向重疊的狀態(tài)下彼此接觸。因此，可以抑制儲氣室，從而防止側(cè)表面之間的氣體殘留。
當(dāng)制造諸如本發(fā)明的實施方式的具有相對較均勻厚度的橡膠構(gòu)件G的情況下，可以通過使用用于施加壓力的較長的輥將橡膠構(gòu)件G均勻地擠壓到成型機上。因此，可以方便地擠出空氣并且可以抑制儲氣室的產(chǎn)生。
與此相比較，如圖9所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙鹉z層11a和12a的螺旋扭轉(zhuǎn)方向r或軸向卷繞方向d不同時，第一橡膠層11的外周表面的臺階線a與第二橡膠層12的內(nèi)周表面的臺階線a交叉，并且不可能使其方向?qū)R。結(jié)果，防止橡膠條T側(cè)表面附近的儲氣室的效果較差。
此外，在圖9的情形中，軸向卷繞方向d的方向設(shè)定為在第一橡膠層11a中為左軸向卷繞方向dl，在第二橡膠層12a中設(shè)定為右軸向卷繞方向dr。此外，扭轉(zhuǎn)方向r設(shè)定為在第一橡膠層11a中為左向扭轉(zhuǎn)rl，在第二橡膠層12a中設(shè)定為右向扭轉(zhuǎn)rr。在此情形下，在第一橡膠條T1的徑向外表面和第二橡膠條T2的內(nèi)表面在徑向上重疊時，減小了在第一和第二橡膠層11a和12a彼此接觸的機會。因此，可推定其防止側(cè)表面之間的儲氣室及抑制儲氣室的功能較差。
另一方面，在本實施方式由胎側(cè)橡膠G2例示出的情形中，常規(guī)的胎側(cè)橡膠材料用作內(nèi)側(cè)第一橡膠層11，具有良好的抗破裂性的橡膠用作位于外部空氣側(cè)的外側(cè)第二橡膠層12。第一橡膠條T1采用的橡膠成分為JISA硬度不小于65且不大于75，復(fù)彈性模量(E*)不小于74kgf/cm2且不大于90kgf/cm2，損耗角正切(tanδ)不小于0.25且不大于0.35。第二橡膠條T2采用的橡膠成分為JISA硬度不小于55且不大于65，復(fù)彈性模量(E*)不小于55kgf/cm2且不大于60kgf/cm2，損耗角正切(tanδ)不小于0.20且不大于0.25。例如，可以使用多種胎側(cè)橡膠結(jié)構(gòu)，使得碳混煉到諸如天然橡膠、異戊二烯橡膠、丁苯橡膠等的二烯橡膠中。如上所述，對于第一和第二橡膠條T1和T2，可以通過使用不同橡膠材料形成由相應(yīng)于該特性的橡膠制成的橡膠構(gòu)件G。在此情形下，復(fù)彈性模量(E*)和損耗角正切(tanδ)是通過在70攝氏度以下、頻率10Hz、動態(tài)畸變因數(shù)1％的條件下使用Iwamoto制造公司生產(chǎn)的粘彈性分光計測量的值。
此外，在上述橡膠條T中，厚度a設(shè)定為在0.3mm和1.5mm之間，并且，優(yōu)選地，寬度W設(shè)定為在15mm和35mm之間。當(dāng)寬度W小于15mm或者厚度t小于0.5mm的情況下，在完成預(yù)定的胎面截面形狀時需要許多卷繞次數(shù)，從而生產(chǎn)率下降。相反，在寬度W大于35mm或者厚度t大于1.5mm的情況下，往往難以形成橡膠構(gòu)件G的精確的截面形狀。
圖8示出另一實施方式，其中第一橡膠條T1和第二橡膠條T2形成為寬的復(fù)合整體橡膠條T0，其中條側(cè)邊緣彼此粘接。
因此，可以減小卷繞頭數(shù)(敷料器的數(shù)量)并可以根據(jù)一次卷繞法形成具有不同材料的橡膠層。因此，可以實現(xiàn)輪胎性能的調(diào)節(jié)，從而用于提高生產(chǎn)率。此外，可以在第一橡膠條T1和第二橡膠條T2之間至少避免儲氣室的產(chǎn)生。除此以外，限制了在擠出時厚度變薄。其解決了先前在寬度方向上并排地連接多個橡膠條T的問題。因此，可以使橡膠條變薄變寬，因而，為規(guī)格變薄作出貢獻。
第一和第二橡膠層11和12能夠由同一橡膠材料形成。側(cè)邊緣在擠出期間連接，而不是從一個管口擠出寬條。因此，可以使橡膠條自身穩(wěn)定，并且可以通過增加用于一次卷繞的橡膠數(shù)量而提高生產(chǎn)率。諸如三種條等多個橡膠條T形成為并排平行條，或者可以在徑向上使其重疊。
圖2和3中示出的胎側(cè)橡膠G2的成型機14形成為使得外周面14A在軸向方向的一側(cè)直立，從而能夠以圓盤形擴展。此時，可以采用膠囊等。繞著圓筒形成型機14卷繞的橡膠條T等以圓盤形擴展，當(dāng)成型機14擴展時，形成相應(yīng)于胎側(cè)橡膠G2的橡膠構(gòu)件G。
如圖10所例示，其通過使用制造裝置而附接到生外胎(raw cover)的胎體6的側(cè)表面。生外胎以環(huán)面形擴展，帶束層7、胎面橡膠G1等設(shè)置在其間，并且生外胎通過將盤形橡膠構(gòu)件G附接到胎體6的側(cè)表面而形成。此后，能通過硫化該生外胎而制造充氣輪胎。此時，在擴展方面，優(yōu)選地，胎側(cè)橡膠G2在其它成型鼓上預(yù)先與箝緊橡膠16等一體形成。
在此情形下，示出下述情形，盤形橡膠條T附接到胎體6的側(cè)表面并以環(huán)面形擴展和變形?？梢酝ㄟ^直接將其繞著輪胎軸螺旋卷繞到胎體6的側(cè)表面而形成。在第一和第二橡膠層具有上述結(jié)構(gòu)的情況下，在本發(fā)明中可以包括以多重方式或部分地卷繞的結(jié)構(gòu)。
以上根據(jù)本發(fā)明的實施方式進行了說明。除矩形以外，橡膠條還可構(gòu)造成具有其他截面形狀，并且可相應(yīng)于輪胎所需的性能而采用各種材料。
圖2、3和4到7中示出的大致為圓筒形的橡膠構(gòu)件G可適于用做胎面橡膠G1。此時，橡膠構(gòu)件G可構(gòu)造為使得橡膠條T1和第二橡膠條T2的材料不同，第一橡膠層11可形成胎面橡膠G1的基部橡膠層，第二橡膠層12能夠形成胎面橡膠G2的頂部橡膠層。
此外，如上所述，根據(jù)本發(fā)明的橡膠構(gòu)件可用于形成設(shè)置在胎體6內(nèi)側(cè)并環(huán)繞輪胎內(nèi)腔H的內(nèi)襯層橡膠6、箝緊橡膠G4、緩沖層隔離橡膠G5、胎圈三角膠芯等。
此外，本發(fā)明特別優(yōu)選地用于轎車的充氣輪胎，然而，不言而喻，除了用于轎車的輪胎外，本發(fā)明可用于例如用于摩托車、卡車、公共汽車等的各種輪胎。
實施例根據(jù)輪胎尺寸215/45R17及表1和2中的規(guī)格制造一種轎車充氣子午線輪胎，并且對其性能進行測試。此時，表1中的橡膠條C由復(fù)合橡膠條構(gòu)成，并且橡膠條D采用具有兩倍厚度的橡膠條。通過輪胎解構(gòu)而研究空氣殘留。生產(chǎn)率用一個指數(shù)表示，其中比較例產(chǎn)品2的指數(shù)設(shè)定為100。指數(shù)數(shù)值越大，生產(chǎn)率越好。
表1
表2
權(quán)利要求
1.一種制造輪胎橡膠構(gòu)件的方法，其繞大致為圓筒形的卷繞體螺旋卷繞帶狀未硫化橡膠條，其中所述橡膠構(gòu)件由多個橡膠層通過繞卷繞體螺旋卷繞橡膠條并使多個橡膠層在徑向上的內(nèi)外側(cè)層疊而構(gòu)成，并且在徑向內(nèi)側(cè)形成第一橡膠層的第一橡膠條和通過在其外側(cè)螺旋卷繞而形成第二橡膠層的第二橡膠條之間的螺旋扭轉(zhuǎn)方向和軸向卷繞方向設(shè)定為相同。
2.如權(quán)利要求
1所述的制造輪胎橡膠構(gòu)件的方法，其中所述橡膠構(gòu)件構(gòu)造成使得所述第一橡膠條和第二橡膠條的材料不同，所述第一橡膠層形成胎面橡膠的基部橡膠層，所述第二橡膠層形成所述胎面橡膠的頂部橡膠層。
3.如權(quán)利要求
1所述的制造輪胎橡膠構(gòu)件的方法，其中所述第一橡膠條和第二橡膠條之間厚度設(shè)定為相等，并且第一橡膠條和第二橡膠條在軸向卷繞方向上以相同的節(jié)距卷繞，并且將上側(cè)邊緣(T1a)的側(cè)表面與下側(cè)邊緣(T2b)的側(cè)表面對齊，該上側(cè)邊緣由于卷繞第一橡膠條(T1)的斜度而位于上側(cè)，該下側(cè)邊緣由于卷繞第二橡膠條(T2)的斜度而位于下側(cè)。
4.如權(quán)利要求
1所述的制造輪胎橡膠構(gòu)件的方法，其中所述第一橡膠條和第二橡膠條形成為寬的復(fù)合橡膠條，其中條的側(cè)邊緣在卷繞之前彼此粘接，由此使得通過螺旋卷繞在徑向內(nèi)側(cè)形成第一橡膠層的第一橡膠條和在其外側(cè)形成第二橡膠層的第二橡膠條的扭轉(zhuǎn)方向和軸向卷繞方向相同。
5.如權(quán)利要求
1所述的制造輪胎橡膠構(gòu)件的方法，其中所述卷繞體的外周表面在軸向方向的一側(cè)直立，并且以盤形擴展，從而以盤形擴展橡膠產(chǎn)品。
專利摘要
在條卷繞制造方法中，本發(fā)明提供一種輪胎橡膠構(gòu)件的制造方法，其減少橡膠構(gòu)件中的空氣殘留。在輪胎橡膠構(gòu)件的制造方法中，通過繞大致為圓筒形的卷繞體螺旋卷繞帶狀未硫化橡膠條而制造具有多個重疊層的輪胎橡膠構(gòu)件，通過在徑向內(nèi)側(cè)螺旋卷繞而形成第一橡膠層的第一橡膠條和通過在其外側(cè)螺旋卷繞而形成第二橡膠層的第二橡膠條之間的螺旋扭轉(zhuǎn)方向和軸向卷繞方向設(shè)定為相同。
文檔編號B29D30/60GK1990218SQ200610168372
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月27日
發(fā)明者三木洋二郎, 山森秀一 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan