專利名稱：充氣輪胎的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎的制造方法，該充氣輪胎可將車輛的靜電荷釋放電至路面。
背景技術(shù)：
近些年，將硅石摻入在充氣輪胎的胎面橡膠中。硅石具有可降低輪胎的滾動阻力并改善濕地抓地性能的優(yōu)點。但是，因為硅石的導(dǎo)電性差，這導(dǎo)致了輪胎電阻的增加。如果輪胎具有大的電阻，靜電荷就會在車輛中積累，而易于產(chǎn)生諸如無線電噪音的干擾。
傳統(tǒng)地，為了防止靜電荷在車輛中積累，已公開的日本專利申請H9-71112提出了一種如圖13(A)所示的胎面橡膠a1。該胎面橡膠a1包括由導(dǎo)電的富碳橡膠制成的基部橡膠部分b，以及由非導(dǎo)電性的富硅石橡膠制成且布置在基部橡膠部分b外側(cè)的蓋部橡膠層c?；肯鹉z部分b包括位于蓋部橡膠層c的內(nèi)側(cè)的基部b1，以及由基部b1沿輪胎徑向向外突出的貫通端子b2，其穿過蓋部橡膠層c并露出于接地面上。胎面橡膠a1可以將車輛的靜電荷通過基部b1以及該橡膠層b的貫通端子b2由輪輞釋放至路面。
近些年，已經(jīng)提出了所謂條帶纏繞型胎面橡膠。例如，在已公開的日本專利申請2000-94542中，包括條帶纏繞型胎面橡膠a2的胎面通過圍繞圓柱形受纏繞體d來螺旋纏繞帶狀未硫化橡膠條帶g而制成，該帶狀未硫化橡膠條帶g由擠壓機持續(xù)供應(yīng)，如圖13(B)所示。相較于圖13(A)中所示的一體擠壓型，在此胎面橡膠a2中，不會產(chǎn)生用于連接胎面橡膠兩端的接合部。此外，還具有運送到倉庫中的橡膠擠出半成品減少、進而節(jié)省工廠的空間的優(yōu)點。但是，因為胎面橡膠a2的橡膠條帶g連續(xù)纏繞，故很難設(shè)置導(dǎo)電的貫通端子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種充氣輪胎的制造方法，其在應(yīng)用條帶纏繞方法時可高效地制造可將車輛的靜電荷釋放至路面的充氣輪胎。
本發(fā)明提供了一種已公開的日本專利申請2000-94542的充氣輪胎的制造方法，其中，該充氣輪胎的胎面部包括導(dǎo)電的內(nèi)導(dǎo)電部，其在輪輞裝配時與該輪輞導(dǎo)通；以及環(huán)狀蓋部橡膠部分，其內(nèi)周表面與所述內(nèi)導(dǎo)電部相接觸且其外周表面與路面相接觸，所述制造方法包括蓋部橡膠成形步驟，用于通過將一帶狀未硫化橡膠條帶繞基本上為圓柱形的受纏繞體的中心軸進行螺旋纏繞而形成圓柱形未硫化的蓋部橡膠部分，其中所述蓋部橡膠成形步驟包括一同時纏繞步驟，用于分別使用獨立的第一敷料機及第二敷料機將非導(dǎo)電性橡膠條帶及導(dǎo)電橡膠條帶繞所述受纏繞體同時纏繞，并且在所述同時纏繞步驟中，纏繞所述導(dǎo)電橡膠條帶而由此形成導(dǎo)電路徑，該導(dǎo)電路徑由所述蓋部橡膠部分的內(nèi)周表面連續(xù)至其外周表面。
以此方式，可同時纏繞導(dǎo)電橡膠條帶及非導(dǎo)電性橡膠條帶。由此，相較于以一定時間延遲分開纏繞兩種條帶的方法來說，這可以提高生產(chǎn)率。因為通過相互獨立的第一敷料機及第二敷料機來將各橡膠條帶導(dǎo)引至受纏繞體的預(yù)定纏繞位置，可以獨立且自由地控制每個橡膠條帶的形狀、纏繞位置及/或螺旋間距，而沒有一個橡膠條帶影響另一個橡膠條帶的不利之處。
此外，可以將導(dǎo)電橡膠條帶的使用比率降低至用于釋放靜電荷所需的最小量。這有助于制造如下胎面橡膠，即在確保其導(dǎo)電性的同時，其中非導(dǎo)電性的富硅石橡膠條帶的優(yōu)點-諸如出色的濕地抓地性能及低滾動阻力-得以充分表現(xiàn)。降低導(dǎo)電橡膠條帶的使用比率即減少具有不同橡膠成份的導(dǎo)電橡膠條帶與非導(dǎo)電性橡膠條帶之間的連結(jié)界面。通常，在具有不同成份的兩種橡膠之間的連結(jié)界面中，因為硫化后的附著變差，易于產(chǎn)生剝落等情況。如果該界面減小，就可改善胎面橡膠的耐久性。
纏繞導(dǎo)電橡膠條帶而形成導(dǎo)電路徑，該導(dǎo)電路徑由所述蓋部橡膠部分的內(nèi)周表面連續(xù)至其外周表面。由此，不論磨損狀態(tài)如何，積累在車輛中的靜電荷都可通過導(dǎo)電橡膠條帶由內(nèi)導(dǎo)電部釋放至路面。由此，根據(jù)本發(fā)明，易于以高生產(chǎn)率制造能夠?qū)④囕v的靜電荷釋放至路面的充氣輪胎，而不會降低條帶纏繞方法的高生產(chǎn)率。
所述蓋部橡膠成形步驟還包括停止纏繞非導(dǎo)電性橡膠條帶的步驟，及用于在非導(dǎo)電性橡膠條帶上疊置所述導(dǎo)電橡膠條帶、并將該導(dǎo)電橡膠條帶的至少一部分固定至受待纏繞體而使該部分與受纏繞體相接觸的步驟，而且在所述同時纏繞步驟中，所疊置的非導(dǎo)電性橡膠條帶及導(dǎo)電橡膠條帶可同時繞受纏繞體朝向另一側(cè)纏繞。
所述蓋部橡膠成形步驟還包括用于在所述導(dǎo)電路徑于所述同時纏繞步驟中形成之后停止非導(dǎo)電性橡膠條帶及導(dǎo)電橡膠條帶之纏繞的步驟，及用于切割導(dǎo)電橡膠條帶并僅將非導(dǎo)電性橡膠條帶繞受纏繞體朝向另一側(cè)纏繞的步驟。
在所述同時纏繞步驟中，所述導(dǎo)電橡膠條帶的螺旋間距可大于所述非導(dǎo)電性橡膠條帶的螺旋間距。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法制造的充氣輪胎的截面圖；圖2是充氣輪胎的胎面部分的放大截面圖；圖3示出的是胎面橡膠的成形設(shè)備的一個示例的立體圖；圖4是所述成形設(shè)備的示意性側(cè)視圖；圖5是示出了橡膠條帶的一個示例的立體圖；圖6(A)及6(B)是用于說明蓋部橡膠部分的成形步驟的示意性截面圖；圖7是用于說明蓋部橡膠部分的成形步驟的平面圖；圖8是沿圖7中的線A-A所取的截面圖；圖9是用于說明同時纏繞步驟的示意性截面圖；圖10是所纏繞的蓋部橡膠部分的截面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同時纏繞步驟的示意性截面圖；圖12是原理性地示出了輪胎電阻的測量設(shè)備的示意性截面圖；及圖13(A)及13(B)是用于說明背景技術(shù)的胎面橡膠的示意性截面圖。
具體實施例方式
下面將基于

本發(fā)明的一個實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法制造的充氣輪胎1的截面圖。充氣輪胎1包括環(huán)狀胎體6，其經(jīng)胎側(cè)部分3由胎面部分2延伸至胎圈部分4的胎圈芯5；以及胎面加強簾線層7，其布置在胎體6的外部且位于胎面部分2的內(nèi)側(cè)。
胎體6例如包括一個徑向結(jié)構(gòu)的胎體簾布層6A。胎體簾布層6A例如包括在胎圈芯5及5之間延伸的環(huán)狀主體部6a、以及一對折回部6b，所述折回部由主體部6a的兩側(cè)連續(xù)延伸并繞胎圈芯5由輪胎軸向內(nèi)側(cè)折回至外側(cè)。由胎圈芯5徑向向外延伸的胎圈三角膠芯8布置在胎體簾布層6A的主體部6a與折回部6b之間。
胎面加強簾線層7包括兩個或更多個(此示例中為兩個)帶束簾布層7A及7B，其中金屬簾線布置成相對于輪胎的周向成15至40度的一角度。如果需要，可以在輪胎的徑向外側(cè)上設(shè)置帶層等。
胎體簾布層6A及帶束簾布層7A及7B每個都包括簾線及形成于簾線頂部的頂覆橡膠(topping rubber)。該頂覆橡膠包括作為填充物的碳黑。由此，頂覆橡膠的體積特有(固有)電阻率的值小于1.0×108(Ω·cm)，且該頂覆橡膠具有導(dǎo)電性。胎體6在其外側(cè)設(shè)置有胎側(cè)橡膠3G，該胎側(cè)橡膠形成胎側(cè)區(qū)域中的輪胎覆蓋。緊固橡膠4G布置在胎圈區(qū)域內(nèi)。緊固橡膠4G的輪胎徑向外端連接至胎側(cè)橡膠3G，且緊固橡膠4G的輪胎徑向內(nèi)端與輪輞J相接觸。類似于已有的普通橡膠，這些橡膠3G及4G具有作為填充物的碳黑，并具有導(dǎo)電性，其中其體積特有電阻率的值小于1.0×108(Ω·cm)。
在本說明書中，為了測量橡膠的體積特有電阻率的值，使用了具有面積為15cm×15cm、厚度為2mm的橡膠樣本。使用此樣本，在施加500V電壓、25℃的溫度、50％的濕度的條件下，使用電阻測量裝置(ADVANTESTER 8340A)對該值進行測量。
在本實施例的充氣輪胎1中，胎面橡膠2G布置在胎面加強簾線層7的輪胎徑向外側(cè)上。本實施例的胎面橡膠2G包括兩層，即基部橡膠部分9以及環(huán)形蓋部橡膠部分10，該基部橡膠部分9疊置于胎面加強簾線層7的輪胎徑向外側(cè)上，該環(huán)形蓋部橡膠部分10的內(nèi)周表面10i與基部橡膠部分9接觸且其外周表面10o與路面接觸。
基部橡膠部分9由體積特有電阻率的值小于1.0×108(Ω·cm)的導(dǎo)電橡膠合成物制成?；肯鹉z部分9的輪胎軸向上的相對兩側(cè)邊緣連接至胎側(cè)橡膠3G。由此，當(dāng)輪胎裝配至輪輞時，基部橡膠部分9形成內(nèi)導(dǎo)電部12，其經(jīng)由胎側(cè)橡膠3G及緊固橡膠4G與輪輞J電導(dǎo)通。
蓋部橡膠部分10包括由非導(dǎo)電性橡膠制成并構(gòu)成蓋部橡膠部分10之主體部分的非導(dǎo)電性部分10a、以及由導(dǎo)電橡膠制成的導(dǎo)電部分10b。在本實施例中，使用具有大量硅石的富硅石橡膠作為非導(dǎo)電性橡膠。采用此非導(dǎo)電性部分10a，可以改善濕地抓地性能，可以減小在干路面上的滾動阻力并可以獲得極佳的行駛性能。
構(gòu)成非導(dǎo)電性部分10a的橡膠聚合物沒有限制，但該聚合物例如為天然橡膠(NR)、作為丁二烯聚合物的聚丁橡膠(BR)、所稱乳液聚合的丁苯橡膠(E-SBR)、溶液聚合的丁苯橡膠(S-SBR)、作為異戊烯聚合物的合成聚異戊二烯橡膠(IR)、作為丁二烯及丙烯腈的共聚物的丁腈橡膠(NBR)、以及作為氯丁二烯聚合物的氯丁二烯橡膠(CR)，且這些成份可以單獨使用也可以結(jié)合使用。
要混合在橡膠聚合物中的硅石沒有特別的限制，但此硅石的優(yōu)選實施例是具有膠狀特性的硅石，其中氮吸附比表面(BET)在150至250m2/g的范圍內(nèi)，而鄰苯二甲酸二丁酯的吸附量(DBP)是180ml/100g或更多。此種硅石在橡膠的加強效果及橡膠的可加工性方面是優(yōu)選的。作為硅烷偶聯(lián)劑，雙(三乙氧基硅丙基)四硫化物及α-巰丙基三甲氧基硅烷是優(yōu)選的。
相對于橡膠聚合物的重量為100份來講，要混合的硅石的量優(yōu)選的是30份重量或更多，更優(yōu)選的是40份重量或更多。上限優(yōu)選的是100份重量或更少，更優(yōu)選的是80份重量或更少，再優(yōu)選的是60份的重量或更少。采用這樣的量，可以以高水平同時滿足低滾動阻力及濕地抓地性能。
除了硅石之外，還可以將碳黑作為輔助成份混合入非導(dǎo)電性部分10a的橡膠中。碳黑有助于適當(dāng)?shù)乜刂葡鹉z的特性，例如，橡膠彈性、橡膠硬度等。在此情況下，優(yōu)選的是，要混合的碳黑的量小于要混合的硅石的量，且相對于橡膠聚合物的重量為100份來講，優(yōu)選的范圍是15份重量或更少，且更優(yōu)選的是10份重量或更少。如果要混合的碳黑的量超過15份重量，硅石帶來的低滾動阻力就會劣化，且有橡膠變得過硬的趨勢，這是所不希望的。
作為導(dǎo)電部10b，可以使用其中混合了大量碳黑的橡膠組分。在本實施例中，導(dǎo)電部10b在輪胎的子午線截面中斜向傾斜，其輪胎徑向上的外邊緣朝向外周表面10o延伸，而其輪胎徑向上的內(nèi)邊緣朝向內(nèi)周表面10i延伸。導(dǎo)電部10b形成導(dǎo)電路徑13，該導(dǎo)電路徑由蓋部橡膠部分10的內(nèi)周表面10i連續(xù)至外周表面10o。由此，導(dǎo)電部10b使內(nèi)導(dǎo)電部12(基部橡膠部分9)與路面相互電導(dǎo)通，且可將車輛中積累的靜電荷釋放至地面。
下面，將描述充氣輪胎1的制造方法。
圖3示出了用于實現(xiàn)本發(fā)明的制造方法的成形設(shè)備21。該成形設(shè)備21包括基體22、由基體22可旋轉(zhuǎn)地支撐的圓柱形造型成形器23、以及在造型成形器23的預(yù)定纏繞位置導(dǎo)引橡膠帶條28的敷料機24。
基體22中設(shè)置有馬達(未示出)及用于將馬達的轉(zhuǎn)矩傳輸至造型成形器23的動力傳輸設(shè)備(未示出)。馬達的轉(zhuǎn)矩輸出至可旋轉(zhuǎn)地支撐于基體22側(cè)部的轉(zhuǎn)軸27。
造型成形器23包括多個沿輪胎周向布置的區(qū)段23A，以及設(shè)置在區(qū)段23A內(nèi)側(cè)用于在輪胎徑向上向內(nèi)、向外移動區(qū)段23A的直徑增加的機構(gòu)(其細節(jié)未示出)26。各區(qū)段23A的表面沿輪胎周向連續(xù)布置在通過直徑增加的機構(gòu)26向輪胎徑向外部運動的位置處。如圖4所示，由此，形成了一個圓柱形成形表面U，一條橡膠條帶28(將在下面描述)繞該表面纏繞。當(dāng)需要生產(chǎn)預(yù)先具有曲率的橡膠材料時，將成形表面U加工成曲面。
如果將每一區(qū)段23A以交錯的構(gòu)型向輪胎徑向內(nèi)部運動，則成形表面U的直徑可以減少。這有助于將纏繞在成形表面U的橡膠部件移離造型成形器23。直徑增加的機構(gòu)26固定至轉(zhuǎn)軸27。由此，造型成形器23可以預(yù)定方向及預(yù)定速度與轉(zhuǎn)軸27一同旋轉(zhuǎn)。通過一個控制器(未示出)，可增加或減小區(qū)段23A的直徑并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整造型成形器23的旋轉(zhuǎn)速度。
敷料機24例如包括輸送機。敷料機24的傳輸表面可以將帶狀未硫化橡膠條帶28導(dǎo)引并持續(xù)供應(yīng)至造型成形器23的成形表面U中的預(yù)定纏繞位置。可以在敷料機24的上游設(shè)置連續(xù)擠壓橡膠條帶28的擠壓機或壓延機以及可臨時控制橡膠條帶的供應(yīng)速度等的懸掛機(festoon)(未示出)。敷料機24由三維移動設(shè)備(未示出)支撐，且敷料機24可至少在造型成形器23的軸向方向往復(fù)運動。
敷料機24包括第一敷料機24A和相對于造型成形器23來說在周向上偏置于適當(dāng)位置的第二敷料機24B。第一敷料機24A可以連續(xù)供應(yīng)硫化后顯示出非導(dǎo)電性的非導(dǎo)電性橡膠條帶28A至纏繞位置。第二敷料機24B可以連續(xù)供應(yīng)在硫化后顯示出導(dǎo)電性的導(dǎo)電橡膠條帶28B至纏繞位置。即，使用獨立的敷料機向造型成形器23供應(yīng)非導(dǎo)電性橡膠條帶28A及導(dǎo)電橡膠條帶28B。
如圖4所示，第一敷料機24A及第二敷料機24B在周向上的位置偏置。這樣，即使當(dāng)?shù)谝环罅蠙C24A及第二敷料機24B位于與造型成形器23相同的軸向位置上，第一敷料機24A及第二敷料機24B也不會相互干擾，而可分別導(dǎo)引橡膠條帶28A及28B。由此，纏繞非導(dǎo)電性橡膠條帶28A的纏繞位置28Ac以及纏繞導(dǎo)電橡膠條帶28B的纏繞位置28Bc在周向彼此間偏離一個角度α。
角度α沒有特殊限制，但如果角度過寬，第一敷料機24A及第二敷料機24B之間的縫隙就會增大，進而增大設(shè)備空間。如果角度過窄，當(dāng)非導(dǎo)電性橡膠條帶28A以及導(dǎo)電橡膠條帶28B在周向上的重疊位置相互通過時，因相互干擾而易于產(chǎn)生不便。由此，角度α優(yōu)選的是10至40度。如圖4所示，優(yōu)選的是，每個敷料機24A及24B都包括導(dǎo)引橡膠條帶28的部分，使得該部分在側(cè)視時的成形表面U的切線方向上延伸。因為可以盡可能的減小過多的作用在橡膠條帶28上的外力，這是優(yōu)選的。
例如，如圖5所示，每個橡膠條帶28A及28B都形成為具有矩形截面的帶狀，其中橡膠條帶的寬度w大于其厚度t。橡膠條帶的寬度w及厚度t沒有特別限制，但寬度在15至30mm的范圍內(nèi)而厚度在0.5至1.5mm的范圍內(nèi)是優(yōu)選的。當(dāng)橡膠條帶的寬度w小于15mm或厚度t小于0.5mm時，橡膠條帶28的纏繞次數(shù)增加，進而降低生產(chǎn)率。另一方面，當(dāng)寬度w超過30mm或厚度t超過1.5mm時，很難形成精細的截面形狀。在本實施例中，橡膠條帶28A及28B具有相同的截面形狀。
圖6至圖8示出了依時序用于形成蓋部橡膠部分10的蓋部橡膠成形步驟。在圖6(A)中，胎面加強簾線層7及基部橡膠部分9預(yù)先布置在造型成形器23的成形表面U上。本實施例的成形表面U設(shè)置有與胎面加強簾線層7的厚度相同的凹入部Ua。凹入部Ua消減了胎面加強簾線層7的厚度。布置在凹入部Ua的外側(cè)的基部橡膠部分9的纏繞表面基本上是一個平坦的外周表面。這有助于改善基部橡膠部分9的加工精度。
本實施例的基部橡膠部分9通過使用第二敷料機24B將導(dǎo)電橡膠條帶28B由軸向上的一側(cè)S1螺旋纏繞至另一側(cè)S2而形成。更具體的，使用輥25等將導(dǎo)電橡膠條帶28B的纏繞開始端28Bs固定至成形表面U(如圖3及4所示)。接下來，在旋轉(zhuǎn)造型成形器23同時沿輪胎旋轉(zhuǎn)軸的方向X移動第二敷料機24B。這樣，導(dǎo)電橡膠條帶28B繞成形表面U螺旋纏繞，并且形制成了形成內(nèi)導(dǎo)電部12的基部橡膠部分9。如果纏繞操作結(jié)束，則切斷導(dǎo)電橡膠條帶28B，其纏繞結(jié)束端28Be疊置并固定至另一導(dǎo)電橡膠條帶28B。
當(dāng)造型成形器23以勻速旋轉(zhuǎn)時，控制第二敷料機24B軸向上的移動速度。這樣，可以改變用于纏繞導(dǎo)電橡膠條帶28的螺旋間距。例如，螺旋間距通過降低第二敷料機24B的移動速度而減小。如果相鄰導(dǎo)電橡膠條帶28B與28B的疊置寬度增加，則可增加該部分的厚度。另一方面，如果第二敷料機24B的移動速度增加，則螺旋間距加大。如果相鄰導(dǎo)電橡膠條帶28B的疊置寬度減小或它們彼此分開，則這部分的厚度可減小。該螺旋間距，即敷料機的移動速度，在考慮胎面橡膠及橡膠條帶的截面形狀以及造型成形器23的旋轉(zhuǎn)速度的情況下恰當(dāng)確定。此信息輸入至控制敷料機24A及24B的移動速度的控制器(未示出)，且敷料機24A及24B的移動基于此輸入信息而受到控制。
然后，進行蓋部橡膠的成形步驟。在蓋部橡膠成形步驟中，使用預(yù)先繞造型成形器23纏繞的形成內(nèi)導(dǎo)電部12的基部橡膠部分9作為受纏繞體15，且條帶28A及28B纏繞在其外側(cè)?；蛘?，可以使用包括環(huán)狀膨脹胎體以及布置在胎體外側(cè)的內(nèi)導(dǎo)電部12的輪胎生基體作為受纏繞體，且條帶可以直接繞該受纏繞體纏繞。
在蓋部橡膠成形步驟中，非導(dǎo)電性橡膠條帶28A的開始端28As固定至基部橡膠部分9上。然后，其纏繞至預(yù)定的軸向?qū)挾龋瑒t停止纏繞操作。即，停止第二敷料機24A的軸向運動及造型成形器23的旋轉(zhuǎn)。
然后，如圖7所示，導(dǎo)電橡膠條帶28B由第二敷料機24B導(dǎo)引，將該導(dǎo)電橡膠條帶28B的一端28Bs疊置在已纏繞的非導(dǎo)電性橡膠條帶28A上。至少導(dǎo)電橡膠條帶28B的一部分與基部橡膠部分9接觸并固定至基部橡膠部分9。此時，如圖4所示，第一及第二敷料機24A及24B在周向上位置偏離設(shè)置。這樣，即使當(dāng)?shù)谝患暗诙罅蠙C24A及24B處于如圖7所示的造型成形器23軸向上的相同位置中，如上所述的，它們也不會相互干擾。
圖8是沿圖7中的線A-A所取的截面圖。導(dǎo)電橡膠條帶28B疊置在非導(dǎo)電性橡膠條帶28A上，使得它們在所述截面圖上基本上向相同的方向傾斜，且內(nèi)邊緣28Bi與基部橡膠部分9接觸。由此，導(dǎo)電橡膠條帶28B可以與基部橡膠部分9電導(dǎo)通。
然后，非導(dǎo)電性橡膠條帶28A及導(dǎo)電橡膠條帶28B同時繞基部橡膠部分9的外側(cè)向另一側(cè)S2纏繞。在本實施例中，第一及第二敷料機24A及24B以相同的速度軸向移動，使得它們纏繞的螺旋間距基本相同。由此，如圖9的截面圖所示，非導(dǎo)電性橡膠條帶28A與導(dǎo)電橡膠條帶28B繞基部橡膠部分9的外側(cè)纏繞，從而它們沿軸向交錯布置。在本實施例中，導(dǎo)電橡膠條帶28B纏繞得使內(nèi)邊緣28Bi與基部橡膠部分9相接觸。導(dǎo)電橡膠條帶28B的輪胎徑向外端28Bo暴露于蓋部橡膠部分10的外周表面10o。由此，導(dǎo)電橡膠條帶28B形成導(dǎo)電路徑13，其由蓋部橡膠部分10的內(nèi)周表面10i連續(xù)至外周表面10o。
導(dǎo)電橡膠條帶28B沒有特別限制，但纏繞一次或更多次是優(yōu)選的。如果纏繞數(shù)量少于一次，則導(dǎo)電橡膠條帶28B與路面間的接觸區(qū)域就較小，則有靜電荷釋放性能降低的趨勢。導(dǎo)電橡膠條帶28B的纏繞次數(shù)的上限沒有特別限制，但如果纏繞次數(shù)增加，則要使用的非導(dǎo)電性橡膠條帶28A的量減小，因為這會劣化行駛性能且增加了具有不同成份的橡膠之間的連結(jié)界面，因此這不是優(yōu)選的。由此而言，導(dǎo)電橡膠條帶28B的纏繞次數(shù)為五次或更少是優(yōu)選的，為四次或更少是更優(yōu)選的。
然后，通過同時纏繞操作而形成具有預(yù)定長度的導(dǎo)電路徑13，且隨后停止非導(dǎo)電性橡膠條帶28A及導(dǎo)電橡膠條帶28B的纏繞操作。即，停止第一及第二敷料機24A及24B的移動以及造型成形器23的旋轉(zhuǎn)。
然后，切割導(dǎo)電橡膠條帶28B，將其端部固定至非導(dǎo)電性橡膠條帶28A，且使用第一敷料機24A僅將非導(dǎo)電性橡膠條帶28A繞基部橡膠部分9向另一側(cè)S2纏繞。然后，在任意位置切割非導(dǎo)電性橡膠條帶28A，且其端部將適當(dāng)固定。
這樣，如圖10所示，由非導(dǎo)電性橡膠條帶28A及導(dǎo)電橡膠條帶28B制成的蓋部橡膠部分10可以形成在基部橡膠部分9的外側(cè)上。在此實施例中，導(dǎo)電橡膠條帶28B繞基部橡膠部分9的外側(cè)纏繞三圈。通過將導(dǎo)電橡膠條帶28B的量抑制在確保導(dǎo)電性所需的最小量，可以使用更多的富硅石的非導(dǎo)電性橡膠條帶28A。由此，可以表現(xiàn)出很好的諸如濕地抓地性能及低滾動阻力等的行駛性能。具有不同成份的橡膠的界面面積減小，界面的裂縫及橡膠裂縫減少，進而胎面橡膠的耐用性得到改善。由導(dǎo)電橡膠條帶28B形成的導(dǎo)電路徑13沿輪胎的周向連續(xù)，且因為其厚度極薄，可以防止對偏斜磨損及行駛性能的影響。
導(dǎo)電橡膠條帶28B形成由蓋部橡膠部分10的內(nèi)周表面10i連續(xù)至外周表面10o的導(dǎo)電路徑13。以此方式，形成了由胎面加強簾線層7及胎面橡膠2G制成的胎面構(gòu)成部件。此后，將其移離造型成形器23走并與環(huán)形胎體簾布層等結(jié)合。這樣就形成了生蓋，將生蓋硫化且形成圖1所示的充氣輪胎。充氣輪胎1的導(dǎo)電路徑13(導(dǎo)電部10b)連接至內(nèi)導(dǎo)電部12，而該內(nèi)導(dǎo)電部電連接至輪輞J。因此，積累在車輛中的靜電荷可有效地由導(dǎo)電路徑13流至路面。
除了沿輪胎周向延伸的周向槽16的表面，本發(fā)明中的導(dǎo)電路徑13的形成位置沒有特別限制，但是優(yōu)選該形成位置是直線行駛及轉(zhuǎn)彎時輪胎可與地面穩(wěn)定接觸的區(qū)域。更具體地，優(yōu)選的區(qū)域是輪胎赤道線周圍的占胎面寬度的50％的胎面中心區(qū)域，這是因為，在此區(qū)域中，接觸地面長度較長且輪胎可以與路面穩(wěn)定接觸。
圖11示出了本發(fā)明的另一實施例。
在此實施例中，在非導(dǎo)電性橡膠條帶28A及導(dǎo)電橡膠條帶28B同時纏繞的同時纏繞步驟中，導(dǎo)電橡膠條帶28B朝向另一側(cè)S2的螺旋間距大于非導(dǎo)電性橡膠條帶28A朝向另一側(cè)S2的螺旋間距。即，第二敷料機24B的軸向移動速度大于第一敷料機24A的軸向移動速度。
這樣，如圖11所示，導(dǎo)電橡膠條帶28B的外邊緣28Bo是螺旋狀的，其向輪胎的徑向內(nèi)側(cè)朝向另一側(cè)S2逐步移動。連接外邊緣28Bo的假想表面為截錐形，其曲率半徑朝向另一側(cè)S2逐漸減小。在由導(dǎo)電橡膠條帶28B形成的此導(dǎo)電路徑13中，導(dǎo)電橡膠條帶28B的內(nèi)邊緣28Bi可以與基部橡膠部分9相接觸，其在輪胎的徑向另一側(cè)S2更寬地形成內(nèi)導(dǎo)電部12，由此改善了導(dǎo)電路徑13的可靠性，且導(dǎo)電橡膠條帶28B暴露于接地表面的程度也可盡可能得到抑制。因此，相較于上一實施例，可以提供非導(dǎo)電性橡膠條帶28A的特性顯示的更為優(yōu)異的充氣輪胎。
當(dāng)本實施例的蓋部橡膠部分10磨損時，導(dǎo)電橡膠條帶28B暴露于與路面相接觸的外周表面10o的位置在輪胎的周向及軸向都改變。因此，鄰近導(dǎo)電橡膠條帶28B的輪胎部分不易受到嚴(yán)重磨損，這改善了抗磨損性。盡管在上述兩個實施例中內(nèi)導(dǎo)電部12均由基部橡膠部分9制成，但內(nèi)導(dǎo)電部也可以省略，且當(dāng)然蓋部橡膠部分可以形成在胎面加強簾線層7的外側(cè)上。盡管以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明并不限于所示的實施例，且本發(fā)明可進行不同的修改并實現(xiàn)。
示例基于表1中的規(guī)格說明，設(shè)計具有圖1所示的基本結(jié)構(gòu)且其中胎面橡膠(蓋部橡膠部分及基部橡膠部分)通過條帶纏繞方法形成的充氣輪胎(尺寸225/55R16)的模型。然后，測量滾動阻力及電阻。除了表1中所示出的，輪胎中的其它參數(shù)都相同。
本發(fā)明及對比示例的輪胎的胎面橡膠部分(蓋部橡膠部分)通過條帶纏繞方法形成，且表2中示出了橡膠條帶的橡膠成份。
測試方法如下<滾動阻力>
在以下條件下使用滾動阻力測試器來測量滾動阻力。確定現(xiàn)有示例1的指標(biāo)為100而進行評價。數(shù)值越小，滾動阻力越小，且結(jié)果越好。
輪輞16×7JJ內(nèi)壓200kPa負(fù)載4.7kN速度80km/h<輪胎電阻>
使用圖12所示的測量設(shè)備。該測量設(shè)備包括一個金屬板31(電阻值為10Ω或更小)，其具有一磨光表面且該磨光表面置于一塊絕緣板30(電阻值為1012Ω或更大)上；一個保持輪胎與輪輞組件的導(dǎo)電輪胎安裝軸32；以及一個電阻測量裝置33。輪胎與輪輞組件的電阻值依JATMA標(biāo)準(zhǔn)測量。在每個輪胎T中，充分去除了表面造型釋放劑及污物，且表面充分干燥。其它條件如下輪輞鋁合金16×7JJ內(nèi)壓200kPa負(fù)載5.3kN測試環(huán)境溫度(測試室溫度)25℃濕度50％電阻測量裝置的量程103至1.6×1016Ω測試電壓(所施加電壓)1000V
測試方式如下(1)將輪胎T安裝至輪輞以準(zhǔn)備輪胎/輪輞組件。此時，使用肥皂水作為其間接觸部分的潤滑劑。
(2)將輪胎/輪輞組件在測試室中放置兩個小時，然后將該組件安裝至輪胎安裝軸33上。
(3)向輪胎/輪輞組件施加負(fù)載0.5分鐘。在釋放負(fù)載后，再次向輪胎/輪輞組件施加負(fù)載0.5分鐘。然后，在釋放負(fù)載后，再次向輪胎/輪輞組件施加負(fù)載兩分鐘。
(4)施加測試電壓，過五分鐘后再使用電阻測量裝置33測量輪胎安裝軸32與金屬板31之間的電阻值。在輪胎的周向間隔90度的四個位置進行該測量，其中的最大值定義為輪胎T的電阻值(測量值)。
表1示出了測量結(jié)果，表2示出了橡膠的成份。
表1

表2

如測量結(jié)果所示，即使本發(fā)明的輪胎的胎面橡膠部分(蓋部橡膠部分)通過條帶纏繞方法而形成，可以確定的是，可將輪胎的電阻遏止在低的水平的而同時確保優(yōu)良的低滾動阻力。
權(quán)利要求
1.一種用于制造充氣輪胎的充氣輪胎制造方法，該充氣輪胎中的胎面部分包括導(dǎo)電的內(nèi)導(dǎo)電部，其在輪輞裝配時與所述輪輞導(dǎo)通；以及環(huán)狀蓋部橡膠部分，其內(nèi)周表面與所述內(nèi)導(dǎo)電部相接觸且其外周表面與路面相接觸，所述制造方法包括蓋部橡膠成形步驟，用于通過將帶狀未硫化橡膠條帶繞基本上為圓柱形的受纏繞體的中心軸進行螺旋纏繞而形成圓柱形未硫化的蓋部橡膠部分，其中在所述蓋部橡膠成形步驟中使用的造型機包括第一敷料機，用于在硫化后將由非導(dǎo)電性橡膠制成的非導(dǎo)電性橡膠條帶導(dǎo)引至受纏繞體的纏繞位置，以及第二敷料機，用于在硫化后將由導(dǎo)電橡膠制成的導(dǎo)電橡膠條帶導(dǎo)引至所述受纏繞體的纏繞位置，所述蓋部橡膠成形步驟包括一同時纏繞步驟，用以繞所述受纏繞體同時纏繞所述非導(dǎo)電性橡膠條帶及導(dǎo)電橡膠條帶，且在所述同時纏繞步驟中，纏繞所述導(dǎo)電橡膠條帶而由此形成一導(dǎo)電路徑，該導(dǎo)電路徑由所述蓋部橡膠部分的內(nèi)周表面連續(xù)至其外周表面。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎制造方法，其中，所述蓋部橡膠成形步驟還包括由所述受纏繞體的外側(cè)且由軸向一側(cè)向另一側(cè)纏繞所述非導(dǎo)電性橡膠條帶的步驟，停止纏繞非導(dǎo)電性橡膠條帶的步驟，及在所述非導(dǎo)電性橡膠條帶上疊置所述導(dǎo)電橡膠條帶、并將該導(dǎo)電橡膠條帶的至少一部分固定至所述受纏繞體而使該部分與所述受纏繞體相接觸的步驟，且在所述同時纏繞步驟中，所疊置的非導(dǎo)電性橡膠條帶及導(dǎo)電橡膠條帶同時繞所述受纏繞體向所述另一側(cè)纏繞。
3.如權(quán)利要求2所述的充氣輪胎制造方法，其中，所述蓋部橡膠成形步驟還包括在所述導(dǎo)電路徑于所述同時纏繞步驟中形成之后，停止所述非導(dǎo)電性橡膠條帶及導(dǎo)電橡膠條帶之纏繞的步驟，及切割所述導(dǎo)電橡膠條帶并僅將所述非導(dǎo)電性橡膠條帶繞所述受纏繞體向所述另一側(cè)纏繞的步驟。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的充氣輪胎制造方法，其中，在所述同時纏繞步驟中，所述導(dǎo)電橡膠條帶的螺旋間距大于所述非導(dǎo)電性橡膠條帶的螺旋間距。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的充氣輪胎制造方法，其中，所述內(nèi)導(dǎo)電部是包括至少一帶束層的胎面加強簾線層或是布置在所述胎面加強簾線層外側(cè)的導(dǎo)電的基部橡膠部分。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的充氣輪胎制造方法，其中，所述受纏繞體是一個預(yù)先繞一造型成形器纏繞的內(nèi)導(dǎo)電部。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種可將車輛的靜電荷釋放至路面的充氣輪胎的制造方法。一種用于制造充氣輪胎的充氣輪胎制造方法，該充氣輪胎中的胎面部分包括導(dǎo)電的內(nèi)導(dǎo)電部，其在輪輞裝配時與輪輞導(dǎo)通；以及其環(huán)狀蓋部橡膠部分，其內(nèi)周表面與所述內(nèi)導(dǎo)電部接觸且其外周表面與路面接觸的。所述制造方法包括蓋部橡膠成形步驟，用于通過將帶狀未硫化橡膠條帶28繞基本上為圓柱形的受纏繞體23的中心軸進行螺旋纏繞而形成圓柱形未硫化的蓋部橡膠部分，其中蓋部橡膠成形步驟包括一同時纏繞步驟，用以通過使用導(dǎo)引橡膠條帶28A及28B的敷料機24A及24B而繞受纏繞體同時纏繞非導(dǎo)電性橡膠條帶28A及導(dǎo)電橡膠條帶28B。
文檔編號B60C11/00GK1772465SQ20051010940
公開日2006年5月17日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者三木洋二郎 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社