輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪胎，特別地涉及一種使用樹(shù)脂材料形成輪胎骨架構(gòu)件的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，已知利用橡膠、有機(jī)纖維材料和鋼構(gòu)件形成的輪胎。近年來(lái)，從輕量化和有利于回收的角度看，存在在輪胎骨架構(gòu)件中使用諸如熱塑性彈性體(TPE)和熱塑性樹(shù)脂等的熱塑性聚合物材料的需求。例如，專利文獻(xiàn)I說(shuō)明了通過(guò)利用熱塑性彈性體覆蓋胎圈芯來(lái)形成輪胎骨架構(gòu)件，以及將加強(qiáng)層布置在輪胎骨架構(gòu)件的外周。輪胎加強(qiáng)層是通過(guò)使用諸如鋼纖維等的金屬纖維的加強(qiáng)簾線布置在相對(duì)于輪胎周向接近O度的方向而形成。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平3-143701號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007]然而，即使在在輪胎骨架構(gòu)件中使用樹(shù)脂材料的輪胎中，從節(jié)省資源的角度看，存在進(jìn)一步改善的需求。
[0008]鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是在輪胎骨架構(gòu)件采用樹(shù)脂材料的輪胎中，在確保對(duì)抗內(nèi)壓的強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化。
[0009]用于解決問(wèn)題的方案
[0010]本發(fā)明的第一方面一種輪胎，其包括:輪胎骨架構(gòu)件，所述輪胎骨架構(gòu)件由樹(shù)脂材料形成，所述輪胎骨架構(gòu)件設(shè)置有位于輪胎寬度方向兩側(cè)的側(cè)部和與側(cè)部的輪胎徑向外側(cè)端部相連且向輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)延伸的冠部；加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層設(shè)置于所述冠部的外表面?zhèn)?，所述加?qiáng)層包括沿輪胎周向卷繞成螺旋狀的簾線；和薄壁部，所述薄壁部在所述加強(qiáng)層的寬度內(nèi)且在比所述冠部的寬度窄的范圍、設(shè)置在所述冠部的輪胎寬度方向中央部。
[0011]歸因于薄壁部在加強(qiáng)層的寬度內(nèi)且在比冠部的寬度窄的范圍、設(shè)置在輪胎骨架構(gòu)件的冠部，該輪胎使得在確保輪胎對(duì)抗內(nèi)壓的強(qiáng)度的同時(shí)能使輪胎輕量化。
[0012]本發(fā)明的第二方面是根據(jù)第一方面的輪胎，在所述冠部的所述薄壁部與除了所述薄壁部以外的一般部分之間的邊界部具有臺(tái)階狀輪廓。
[0013]歸因于薄壁部與一般部分之間的邊界部形成臺(tái)階狀輪廓，該輪胎使得能夠通過(guò)輪胎骨架構(gòu)件的體積進(jìn)一步減小來(lái)使輪胎輕量化。
[0014]本發(fā)明的第三方面是根據(jù)第二方面的輪胎，所述邊界部設(shè)置于所述冠部的內(nèi)表面?zhèn)群退龉诓康耐獗砻鎮(zhèn)戎械闹辽僖环健?br>[0015]該輪胎使得在邊界部設(shè)置于冠部的內(nèi)表面?zhèn)鹊那闆r下冠部的外表面?zhèn)绕教梗⑹沟迷谶吔绮吭O(shè)置于冠部的外表面?zhèn)鹊那闆r下冠部的內(nèi)表面?zhèn)绕教埂?br>[0016]本發(fā)明的第四方面是根據(jù)第一方面的輪胎，所述薄壁部的厚度向輪胎赤道面逐漸減小。
[0017]歸因于薄壁部的厚度向該輪胎的輪胎赤道面逐漸減小，薄壁部與除了薄壁部以外的一般部分之間的冠部的強(qiáng)度逐漸變化，從而抑制了應(yīng)力集中，并能夠提高耐久性。
[0018]本發(fā)明的第五方面是根據(jù)第一至第六方面中任一方面的輪胎，所述薄壁部的從輪胎赤道面向輪胎寬度方向外側(cè)的范圍是所述加強(qiáng)層的總寬度的1/3以內(nèi)。
[0019]當(dāng)薄壁部的從輪胎赤道面向輪胎寬度方向外側(cè)的范圍超過(guò)加強(qiáng)層的總寬度W的1/3時(shí)，薄壁部位于加強(qiáng)層的當(dāng)被賦予內(nèi)壓時(shí)張力增大的區(qū)域，使得難以確保輪胎對(duì)抗內(nèi)壓的足夠強(qiáng)度。
[0020]根據(jù)該輪胎，薄壁部的范圍被適當(dāng)設(shè)定，因此能夠確保輪胎對(duì)抗內(nèi)壓的足夠強(qiáng)度。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]如上述，根據(jù)第一方面的輪胎展現(xiàn)出能夠在確保對(duì)抗內(nèi)壓的足夠強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化的優(yōu)異的有利效果。
[0023]根據(jù)第二方面的輪胎展現(xiàn)出進(jìn)一步減小輪胎骨架構(gòu)件的體積并使得能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎的輕量化的優(yōu)異的有利效果。
[0024]根據(jù)第三方面的輪胎展現(xiàn)出使冠部的內(nèi)表面?zhèn)然蛲獗砻鎮(zhèn)绕教共⑹沟媚軌蛟诓辉黾庸r(shí)的情況下實(shí)現(xiàn)輕量化的優(yōu)異的有利效果。
[0025]根據(jù)第四方面的輪胎展現(xiàn)出抑制應(yīng)力集中且能夠提高耐久性的優(yōu)異的有利效果。
[0026]根據(jù)第五方面的輪胎展現(xiàn)出能夠確保輪胎對(duì)抗內(nèi)壓的足夠強(qiáng)度的優(yōu)異的有利效果O
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的輪胎的沿輪胎軸向截取的截面的半截面圖。
[0028]圖2是示出當(dāng)被賦予內(nèi)壓時(shí)的加強(qiáng)層中的張力分布的圖表，和示出輪胎的輪胎軸向截面的截面圖。
[0029]圖3是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的輪胎的沿輪胎軸向截面的半截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下參照【附圖說(shuō)明】實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0031]【第一實(shí)施方式】
[0032]圖1示出了諸如充氣輪胎等的根據(jù)本實(shí)施方式的輪胎10，其包括輪胎骨架構(gòu)件12、加強(qiáng)層14和薄壁部16。
[0033]輪胎骨架構(gòu)件12由樹(shù)脂材料形成。輪胎骨架構(gòu)件12設(shè)置有側(cè)部18和冠部22，側(cè)部18位于輪胎寬度方向的兩側(cè)，冠部22連接到側(cè)部18的輪胎徑向外側(cè)端部并向輪胎寬度方向內(nèi)側(cè)延伸。
[0034]輪胎骨架構(gòu)件12是中心在輪胎軸向上的環(huán)狀。用于構(gòu)成輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料的示例包括熱塑性樹(shù)脂(包括熱塑性彈性體)、熱固性樹(shù)脂、其它通用樹(shù)脂以及工程塑料(包括高級(jí)工程塑料)。這些樹(shù)脂材料不包括硫化橡膠。
[0035]熱塑性樹(shù)脂(包括熱塑性彈性體)是在溫度上升時(shí)軟化和流動(dòng)并在冷卻時(shí)為相對(duì)硬和強(qiáng)的狀態(tài)的材料的高分子化合物。在本說(shuō)明書(shū)中，在這些高分子化合物之中，在形成在溫度上升時(shí)軟化和流動(dòng)、在冷卻時(shí)為相對(duì)硬和強(qiáng)的狀態(tài)、并具有橡膠狀彈性的材料的、被認(rèn)為是熱塑性彈性體的高分子化合物與形成在溫度上升時(shí)軟化和流動(dòng)、在冷卻時(shí)為相對(duì)硬和強(qiáng)的狀態(tài)、不具有橡膠狀彈性的材料的、被認(rèn)為是非彈性體熱塑性樹(shù)脂的高分子化合物之間存在區(qū)別。
[0036]熱塑性樹(shù)脂(包括熱塑性彈性體)的示例包括熱塑性聚烯烴系彈性體(TPO)、熱塑性聚苯乙烯系彈性體(TPS)、熱塑性聚酰胺系彈性體(TPA)、熱塑性聚氨酯系彈性體(TPU)、熱塑性聚酯系彈性體(TPC)和動(dòng)態(tài)交聯(lián)型熱塑性彈性體(TPV)，以及熱塑性聚烯烴系樹(shù)脂、熱塑性聚苯乙烯系樹(shù)脂、熱塑性聚酰胺系樹(shù)脂和熱塑性聚酯系樹(shù)脂。
[0037]這些熱塑性樹(shù)脂材料具有例如，如ISO 75-2或ASTM D648規(guī)定的78°C或更大的負(fù)荷撓曲溫度(負(fù)荷時(shí)處于0.45MPa)，如JIS K7113規(guī)定的1MPa或更大的拉伸屈服強(qiáng)度和還如JIS K7113規(guī)定的50%或更大的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率(JIS K7113)。可以采用具有如JISK7206(方法A)規(guī)定的130°C的維卡軟化溫度的材料。
[0038]熱固性樹(shù)脂是在溫度上升時(shí)形成三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的可固化高分子化合物。熱固性樹(shù)脂的示例包括酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂和尿素樹(shù)脂。
[0039]除了以上熱塑性樹(shù)脂(包括熱塑性彈性體)和熱固性樹(shù)脂以外，還可以采用通用樹(shù)脂作為樹(shù)脂材料，通用樹(shù)脂為諸如(甲基)丙烯酸系樹(shù)脂、EVA樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂、氟樹(shù)脂和硅酮系樹(shù)脂等。
[0040]側(cè)部18連接到一對(duì)胎圈部24的輪胎徑向外側(cè)。該一對(duì)胎圈部24分別埋設(shè)有圓環(huán)狀的胎圈芯26。各胎圈芯26是使胎圈簾線以圓環(huán)狀卷繞多圈而成，或者通過(guò)采用包括多股加捻的胎圈簾線的線纜簾線并使線纜簾線成形為圓環(huán)狀而成。
[0041]胎圈芯可以采用通過(guò)使多股鋼絲加捻在一起而成的鋼簾線。絲的外表面可以被鍍層處理，諸如鍍鋅、鍍銅(copper plating)或鍍黃銅(brass plating)等。胎圈芯還可以采用由其它金屬制成的簾線。
[0042]胎圈部24、側(cè)部18的外表面和冠部22的輪胎寬度方向端部的外表面被覆蓋層28覆蓋。覆蓋層28可以米用例如橡月父。
[0043]覆蓋層28的覆蓋胎圈部24的部分、特別是與輪輞(圖中未示出)接觸的部分可以采用例如具有比輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料的密封性好的密封性的橡膠。該橡膠優(yōu)選地與傳統(tǒng)橡膠制充氣輪胎的胎圈部外表面所采用的橡膠為相同類型的橡膠。胎圈部24的覆蓋層28可以省略，只要確保構(gòu)成輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料與輪輞之間的密封性即可。覆蓋層28的材料可以采用具有比構(gòu)成輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料的密封性好的密封性的其它類型的樹(shù)脂材料。
[0044]加強(qiáng)層14包括簾線30，簾線30設(shè)置在冠部22的外周側(cè)并沿著輪胎周向卷繞成螺旋狀。加強(qiáng)層14相當(dāng)于布置在傳統(tǒng)橡膠制充氣輪胎中的胎體簾布層的輪胎徑向外側(cè)的帶束層。
[0045]加強(qiáng)層14的簾線30被由樹(shù)脂材料形成的簾線覆蓋層34預(yù)覆蓋。該樹(shù)脂材料可以采用與構(gòu)成輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料為相同類型或?yàn)椴煌愋偷臉?shù)脂材料。通過(guò)采用與構(gòu)成輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料為相同類型的樹(shù)脂材料作為簾線覆蓋層34的材料，實(shí)現(xiàn)了簾線覆蓋層34優(yōu)異地粘接于輪胎骨架構(gòu)件12。
[0046]構(gòu)成作為輪胎10的接地部分的胎面的胎面構(gòu)件32布置在冠部22和加強(qiáng)層14的輪胎徑向外側(cè)。胎面構(gòu)件32為例如通過(guò)使用橡膠而成的預(yù)固化的胎面(PCT)。胎面構(gòu)件32由具有比形成輪胎骨架構(gòu)件12的樹(shù)脂材料的耐磨耗性優(yōu)異的耐磨耗性的橡膠形成。該橡膠可以采用與傳統(tǒng)橡膠制充氣輪胎中采用的胎面橡膠為相同類型的胎面橡膠，例如，可以采用丁苯