充气轮胎的制造方法和充气轮胎与流程

本发明涉及一种制造sot(sideovertread，侧盖冠)结构的充气轮胎的方法，该sot结构具有导电层，并且涉及一种使用所述方法制造的充气轮胎。

背景技术：

在制造充气轮胎时，为了通过确保轮胎的导电性来将车辆中所累积的静电释放到大地，使用具有包括导电层的基础笔(basepen)结构的胎面，胎面的端部被胎侧覆盖(sot结构)。

具体地，首先，在第一形成鼓的相对侧部上缠绕胎侧，其后在第一形成鼓的中心部上相继粘贴内层和帘布层。然后，在胎侧内部在对应于轮胎产品的宽度的位置处设置一对胎圈。由此，形成第一罩(第一罩形成步骤)。

另一方面，与第一罩的形成并行地，在第二形成鼓上，粘贴缓冲层和诸如jlb(无接缝带)的带，其后通过带材卷绕缠绕胎面，借此形成胎面环(胎面环形成步骤)。

在胎面环形成步骤，具有基础笔结构的上述胎面根据如图7所示的这种处理步骤来形成。首先，如图7的(a)所示，堆叠具有高固体比电阻的成分的橡胶条，以形成胎面层14。其后，如图7的(b)所示，沿着胎面层14薄薄地堆叠具有低固体比电阻的橡胶，以形成导电层15。然后，如图7的(c)所示，再次在导电层15的外侧上形成胎面层14。以该方式，形成具有基础笔结构的胎面，这确保释放静电的路径。

然后，将第一罩插到胎面环内部，并且使第一罩的在胎圈之间的部分膨胀并压力粘合到胎面环，以形成接近低罩形状的形状(成形步骤)。

其后，为了在中间不留间隙的情况下将胎面压力粘合到第一罩，通过使用压辊(stitcher)按压胎面侧边，使得侧边沿着已经被压力粘合到胎面环的第一罩的侧曲面延伸(压下(stitch-down)步骤)。

其后，朝向已膨胀的第一罩的侧面卷起比胎圈更靠外的胎侧，并且粘贴胎侧，以覆盖胎面端(卷起步骤)。以该方式，集成第一罩和胎面环，并且完成低罩的形成(例如，参见专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：jp-a-2013-39695

专利文献2：jp-a-2013-188866

技术实现要素：

本发明要解决的问题

然而，通过沿着胎面层薄薄地堆叠具有低固体比电阻的橡胶形成导电层不容易。因此，难以防止例如被卷绕的带材在堆叠时崩溃，这可能引起生产率的显著降低。进一步地，因为导电层是通过沿着胎面层堆叠橡胶条来形成的，所以橡胶条的边缘部变成地面接触区域，这可能影响fv(力变化)。

然而，上述压下步骤是使得胎面环直径更小且从而使得它沿着弯曲的第一罩延伸的步骤。适当进行压下以展示期望的轮胎功能不容易，并且它还提出了提高生产效率方面的问题。

例如，压下在旋转鼓的同时进行，因此，如果提高转速，则低罩的形状变得不均匀，并且维持形状精度变得更困难。另外，根据压辊滚子的宽度，诸如划伤和褶皱的缺点可能在胎面表面上产生。像这样的低罩必须作为不良品被丢弃，因此，生产效率下降。

另外，用于压下的压辊操作复杂，因此压辊必须具有复杂结构，这增加了设备的成本。

因此，本发明的目的是提供一种制造胎面具有基础笔结构的sot结构的充气轮胎的方法，该方法能够防止被卷绕带材崩溃，不影响fv，允许容易地形成导电层，消除压下或使压下最小化，并且允许具有适当基础笔结构的低罩的形成，而且本发明提供了一种借助所述制造方法制造的充气轮胎。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明人进行了广泛研究。因此，发现上述问题可以由下面提及的发明来解决，由此，完成本发明。

根据权利要求1的本发明提供了一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎具有侧盖冠结构，其中胎侧被形成为覆盖具有基础笔结构的胎面的端部，该方法包括以下步骤：

第一罩形成步骤：在第一形成鼓的相对端部上缠绕胎侧，在所述第一形成鼓的中心上粘贴内层和帘布层，在所述胎侧的内侧设置一对胎圈，并且在比所述胎圈靠外的所述胎侧上使用具有至多1×10⁷ωcm的固体比电阻的橡胶条通过带材卷绕来形成胎面侧边，从而形成第一罩；

胎面环形成步骤：在第二形成鼓上相继粘贴缓冲层和带，然后使用具有至少1×10⁸ωcm的固体比电阻的橡胶条在所述带上通过带材卷绕形成胎面的中心，从而形成圆筒形的胎面环；

成形步骤：在所述胎面环的内部插入所述第一罩，并且使所述第一罩的在所述胎圈之间的部分膨胀，从而压力粘合所述胎面环与所述第一罩，以形成低罩的形状；以及

卷起步骤：朝向已膨胀的所述第一罩的侧面折回位于所述胎圈的外部的所述胎侧，并且将所述胎侧粘贴在所述第一罩的侧面上，并且将所述第一罩上的所述胎面侧边和所述胎面环上的所述胎面中心进行粘合，以至少在一个胎肩部上形成基础笔结构，该基础笔结构具有在标准负荷下与地面接触至少1mm宽度的导电层。

根据权利要求2的本发明提供了一种根据权利要求1的充气轮胎的制造方法，其中，

在所述卷起步骤，所述第一罩的所述胎面侧边与所述胎面环上的所述胎面中心在所述轮胎的轴向方向上粘合，交叠至少5mm。

根据权利要求3的本发明提供了一种根据权利要求1或2的充气轮胎的制造方法，其中，

在所述卷起步骤，所述第一罩的所述胎面侧边和所述胎面环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，或者所述粘合面是从所述胎面的所述外表面向所述胎面的内表面朝向所述胎侧倾斜的锥形面。

根据权利要求4的本发明提供了一种使用根据权利要求1至3中任意一项的充气轮胎的制造方法制造的充气轮胎。

本发明的有益效果

根据本发明，在制造在其胎面中具有基础笔结构的sot结构的充气轮胎时，可以在防止被卷绕带材崩溃且不影响fv的同时容易地形成导电层，并且在使得能够满意地形成具有基础笔结构的低罩的同时消除压下或使压下的必要最小化，而且可以提供借助该方法制造的充气轮胎。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的第一罩形成步骤的示意图。

图2是示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的胎面环形成步骤的示意图。

图3是示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的低罩形成步骤的示意图。

图4是示意性示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的卷起步骤的剖面图。

图5是示出了使用根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法制造的低罩的胎面部的横截面的示意图。

图6是根据本发明的实施方式的充气轮胎的胎面部的剖面图(a)和传统充气轮替的胎面部的剖面图(b)。

图7是用于说明在制造充气轮胎的传统方法中用于形成基础笔结构的工序的图。

具体实施方式

下面将参照附图具体描述本发明的实施方式。

类似于制造充气轮胎的传统方法，根据本发明的充气轮胎的制造方法包括以下步骤：

第一罩形成步骤：在第一形成鼓上形成第一罩；

胎面环形成步骤：在第二形成鼓上形成胎面环；

成形步骤：在胎面环的内部插入所述第一罩，使第一罩膨胀，从而压力粘合第一罩与胎面环，以大致获得低罩的形状；以及

卷起步骤：向第一罩的侧面卷起胎侧，并且粘贴胎侧，以覆盖胎面端。

根据本发明的充气轮胎的制造方法与制造充气轮胎的传统方法的不同在于：胎面被分成胎面中心和胎面侧边，胎面的中心由具有高固体比电阻的橡胶条形成，并且胎面的侧边由具有低固体比电阻的橡胶条形成，并且基础笔结构至少被形成在充气轮胎的一个胎肩部上。

具体地，本发明与制造充气轮胎的传统方法的不同在于：在第一罩形成步骤，在一对胎圈外部的胎侧上使用具有至多1×10⁷ωcm的固体比电阻的橡胶条通过带材卷绕来形成要为导电层的胎面侧；在胎面环形成步骤，使用具有至少1×10⁸ωcm的固体比电阻的橡胶条通过带材卷绕在带上形成胎面中心；以及在卷起步骤，将胎面侧边粘贴到胎面中心。

下面将描述根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的具体步骤。

(1)第一罩形成步骤

图1包括示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的第一罩形成步骤的示意图。如图1所示，在第一罩形成步骤，首先，在第一形成鼓30的相对侧上缠绕胎侧(sw)34a、34b，然后在第一形成鼓30的中心部分处粘贴片状内层32和帘布层35。

接着，比胎侧34a、34b靠内地设置一对胎圈36a、36b。要设置的一对胎圈36a、36b之间的间隔根据轮胎产品的宽度来适当选择。

接着，在一对胎圈36a、36b外部的胎侧上，螺旋地卷绕具有至多1×10⁷ωcm的固体比电阻的带状胎面橡胶材料12a、12b(带材卷绕)，借此，形成制造后要为导电层的胎面侧边13a、13b(参照图3)。由此，完成第一罩38的形成。

这里，要形成的胎面侧边13a、13b的尺寸应优选地被设计为使得侧边满意地在硫化后起到充气轮胎的导电层的作用。更具体地，侧边应优选地被设计为具有这样的尺寸：使得导电层被形成为深入到胎肩部中，并且使得在由日本汽车轮胎制造协会(jatma)定义的标准负荷下导电层的地面接触区域确实具有至少1mm的宽度。

(2)胎面环形成步骤

图2包括示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的胎面环形成步骤的示意图。如图2所示，在胎面环形成步骤，首先，将两个片状缓冲层22围绕第二形成鼓20缠绕且粘贴在第二形成鼓20上，其后，在缓冲层22上通过带材卷绕形成jlb(无接缝带)24。

接着，在jlb24上，通过带材卷绕螺旋地缠绕具有至少1×10⁸ωcm的固体比电阻的带状胎面橡胶材料10b，由此形成胎面的中心10(参见图3)。由此，完成胎面环26的形成。

(3)成形步骤

图3包括示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的成形步骤的示意图。如图3所示，在成形步骤，首先，将第一罩38插到圆筒形胎面环26内部并组合。

其后，使胎面36a、36b之间的第一罩38膨胀，从而将胎面环26和第一罩38进行压力粘合，并且将产生的主体整体形成为具有低罩的形状。

(4)卷起步骤

图4包括示出了根据本发明的实施方式的充气轮胎的制造方法的卷起步骤的示意图，描绘了形成基础笔结构的侧边(即，结构的右半部分)。在卷起步骤，如图4的(a)所示，将胎圈36a外部的胎侧34a卷起并粘贴到已膨胀的第一罩38的侧面，并且如图4的(b)所示，将第一罩38上的胎面侧边13a和胎面环26上的胎面中心10粘合在一起，由此完成具有基础笔结构的sot结构的充气轮胎的低罩的形成。

在前文中，优选的是胎面的侧边13a和中心10如图5所示的被粘合为在轮胎的轴向方向上适当交叠。具体地，优选至少5mm的交叠。

胎面的侧边13a与中心10之间的粘合面优选地应为大致垂直的面，或者为从胎面的外面侧向内面侧成锥形的、向胎侧倾斜的锥形面。

(5)硫化步骤

然后，由轮胎硫化机硫化以该方式制作的低罩，并且制造充气轮胎。此时，已经粘合在一起的胎面侧边13a和胎面中心10在硫化期间由压力一体化。由此，同时形成胎面并在由胎面侧边13a形成的胎肩部处形成具有导电层的基础笔结构。因此，通过使用根据本实施方式的充气轮胎的制造方法，可以在不必需传统压下步骤的情况下适当制造具有sot结构的充气轮胎。

这里，适当调节胎面侧边13a的尺寸和卷起步骤的卷起量，使得在将所制造的充气轮胎安装在车辆上时，被形成在胎肩部处的导电层在标准负荷下与地面接触至少1mm的宽度。

如果胎面的侧边13a与中心10之间的粘合面是大致垂直的或如上所述成锥形，那么在硫化步骤中可以形成具有达到胎肩部底部的导电层的基础笔结构，因此，即使在充气轮胎磨损时，也可以确保上述的导电层宽度。由此，可以可靠地维持导电效果。

(6)本实施方式的效果

在本实施方式中，如图6的(a)所示，在具有高固体比电阻的胎面中心10与胎侧34a之间的胎肩部处，形成具有由具有低固体比电阻的胎面侧边13a形成的导电层的基础笔结构。因此，与通过沿着胎面堆叠具有低固体比电阻的薄橡胶如图6的(b)所示在胎面的中心附近形成基础笔结构的传统方法不同，可以容易且可靠地形成基础笔结构。

具体地，在传统技术中，带材的至少两个端部(即，卷绕用于形成基础笔的橡胶条的开始部和末端部)被定位在地面接触区域，并且所堆叠橡的胶条的边缘部的台阶可能影响fv。

相反，根据本实施方式，因为具有导电层的基础笔结构如上所述被形成在胎肩部处，所以用于形成基础笔结构的橡胶条的开始(端)部可以被设置在胎侧部上。因此，在地面接触区域处露出的带材的端部的数量可以从传统技术减少一个。

进一步地，不同于传统示例，不必在胎面层处形成基础笔结构。因此，不必在胎面层中形成大致三角形的部分。因此，变得可以在橡胶条的开始部或端部不露出在地面接触区域处的情况下卷绕用于形成胎面层的橡胶条。因此，与传统示例不同，所堆叠橡胶条的边缘部将不是地面接触区域，因此，可以防止对fv的不期望影响。

假定基础笔结构被设置在一个胎肩部上，并且充气轮胎的一侧例如在转弯时从地面升起。即使在该情形下，左轮胎或右轮胎二者之一的基础笔也将与地面接触，并且如果使得基础笔结构的接触宽度为5mm或更大，则可以维持导电状态。进一步地，优选在两个胎肩部上设置基础笔结构(因为可以更可靠地展示导电效果)。

根据本实施方式，充气轮胎的胎肩部可以用作导电层，因此，通过将用于形成胎面侧边13a的橡胶条的成分调节为对于轮胎的rrc(滚动阻力系数)指定的成分，变得可以减轻胎肩部处的热聚集(其影响rrc)，从而提高充气轮胎的燃料经济性。

除了通过形成基础笔结构获得的上述效果之外，本实施方式还可以解决传统充气轮胎制造方法中关于采用压下步骤经历的各种问题。

如上所述，在传统充气轮胎制造方法的压下期间，在旋转鼓的同时通过压缩橡胶来使得胎面环直径更小，从而使得胎面沿着第一罩延伸。因此，如果提高转速，则低罩的形状变得不均匀，并且维持形状精度变得更困难。

如果在压下期间拉动胎面，则胎面与第一罩之间的粘合位置可能偏离。如果胎面橡胶具有高刚度，则该倾向变得更显著。

另外，根据压辊滚子的宽度，滚子可能在胎面表面上滑动，这可能在胎面表面上引起划伤或褶皱。

因为这种缺陷影响轮胎性能(诸如fv(力变化))，所以如上所述，具有这种问题的低罩必须作为不良品丢弃。

如果胎面橡胶具有低刚度，则被卷绕的带材可能在压下时崩溃，这使得低罩的形成本身困难。

相反，根据本实施方式，如上所述，胎面作为胎面的中心和侧边单独形成，中心被形成在胎面环上，并且侧边被形成在第一罩上，并且与第一罩的卷起同时地粘合中心和侧边。

因此，变得可以消除压下或使压下最小化，因此，可以防止上述诸如低罩的不均匀形状的问题。由此，可以高精度地维持低罩的形状，并且可以高效率地制造具有稳定的轮胎性能(诸如fv)的充气轮胎。因此，可以提高生产效率。

另外，在本实施方式中，胎面中心被形成为具有与缓冲层或带大致相同的宽度，并且已经历压下的胎面侧边被形成在第一罩上。因此，不像传统方法，可以避免沿着第一罩弯曲高刚度橡胶并将该橡胶粘贴到第一罩上的难度。因此，不管胎面的长度或规格如何，都可以可靠地集成第一罩和胎面环，并且可以以高再现性稳定地制造高质量的低罩。

进入充气轮胎的扶壁部分的胎面的端部根据其硬度对安装轮胎时车辆的操纵稳定性以及rrc(轮胎的滚动阻力系数)有影响。根据本实施方式，可以自由设置胎面的长度或规格，因此可以适当获得这种性能。

示例

1、测试样品的形成

对于示例1至4中的每一个，根据上述实施方式形成具有尺寸为255/40r18的sot结构的100个充气轮胎，胎面侧边通过使用具有至多1×10⁷ωcm的固体比电阻的橡胶条来形成，并且标准负荷下导电层的地面接触区域的宽度如表1所示的改变。在示例4中，导电层仅形成在一侧上。

为了比较，还形成用于不形成基础笔结构的比较例1和基础笔结构由传统方法形成的比较例2的样品。进一步地，还形成用于标准负荷下导电层的地面接触区域的宽度被设置为0.5mm的比较例3和导电层的固体比电阻超过1×10⁷ωcm的比较例4的样品。

在示例4中，使用压辊进行压下，并且在示例1-3中，不进行压下。

2、评价

(1)rcc、制动指数、摩擦指数、导电性

所形成的充气轮胎样品被安装在1.4lff车辆上，在一名乘员的情况下进行车内测试行驶，以测量rcc、制动指数、摩擦指数以及导电性，并且评价结果。rcc、制动指数以及摩擦指数在比较例1为100的情况下相对地评价。更高的指数指示更高的性能。进一步地，如果展示导电性，则导电性被指示为“ok”，如果不展示导电性，则导电性被指示为“ng”。

评价rcc、制动指数、摩擦指数以及导电性的方法如下。

rcc：按照iso280580

制动指数：按照jncap制动测试标准

摩擦指数：评价在所规定评价路线上行驶20000km后的耐磨性

导电性的有/无：考虑实际安装在车辆上的状态，对底座强加2度外倾角，并且在l/i最大负荷的70％下测量电阻。

(2)生产率指数

测量用于形成各样品的低罩所需的时间，并且作为与为100的比较例1的时间的比而相对地评价。更高的指数指示更长的形成时间，因此指示更低的生产率。

(3)rfvoa

测量各个制造的充气轮胎的总rfv(径向力变化)，并且作为与为100的比较例1的值的比进行评价。更低的指数指示更佳的rfv。

(4)所缠绕带材的崩溃频率

当形成各样品的低罩时，如果带状胎面材料(橡胶条)崩溃或视觉上未检查到，对于各示例计数崩溃率(频率)。

(5)胎面缘位置的变化(r)

视觉检查所形成的充气轮胎，并且测量胎面缘位置与设计值的偏差。计算平均值，作为胎面缘位置的变化(r，单位：mm)。

表1中示出了各个评价的结果。在表1中，如果导电层的固体比电阻为1×10⁷ωcm或更低，则指示为“ok”，并且如果该固体比电阻超过1×10⁷ωcm，则指示为“ng”。

表1

从表1可以看到，当低罩由传统方法形成时，生产力指数增大，以便形成基础笔结构(比较例1与比较例2之间的比较)，而当低罩根据本实施方式来形成时(示例1至4，比较例3、4)，生产率指数变得非常小。从这些结果，应理解，通过采用本实施方式，与传统方法相比可以在非常短的时间内形成低罩。

进一步地，当导电层的地面接触区域的宽度为1.0mm或更宽且导电层的固体比电阻为1×10⁷ωcm或更小时，可以确保导电性，并且可以提高rrc、摩擦指数以及rfv，同时减小制动指数的降低。进一步地，5mm的宽度足以通过左轮胎和右轮胎中二者之一确保导电性。

进一步地，在示例中的任意一个中，带材的崩溃频率低于传统示例。由此，可以理解，充气轮胎可以以比传统示例更高的效率来制造。进一步地，在示例的任意一个中，带材的崩溃根本未发生，并且可以可靠地形成充气轮胎。

进一步地，在示例中的任意一个中，胎面缘位置的变化较小，并且确认可以以高再现性制造具有优秀轮胎性能的充气轮胎。

上面已经参照实施方式描述了本发明。然而，本发明不限于所述实施方式。可以在与本发明的范围相同或等同的范围内对所述实施方式进行各种变更。

附图标记的描述

10胎面中心

10b、12a、12b橡胶条

13a、13b胎面侧边

14胎面层

15导电层

20第二形成鼓

22缓冲层

24jlb(无接缝带)

26胎面环

30第一形成鼓

32内层

34a、34b胎侧(sw)

35帘布层

36a、36b胎圈

38第一罩