充气轮胎及其制造方法

xiaoxiao2020-11-18  42

充气轮胎及其制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种充气轮胎及其制造方法。
[0002] 更详细而言,涉及一种设有用于在充气轮胎的内面上安装物体的机械紧固件构件 的充气轮胎,尤其涉及将该机械紧固件以非常高的接合强度接合在轮胎内周面上的充气轮 胎和该充气轮胎的制造方法。
【背景技术】
[0003] 近年来,在充气轮胎的内周面等上设置具有各项功能的物体的技术方面已有各种 研究。
[0004] 例如,现已提出了如下一种安装方法:使用钩扣紧固件或双钩紧固件等所谓钩环 紧固件(hook and loop fastene),在生胎内衬层等处安装比如高频识别标签等轮胎标签, 或芯片等,参照专利文献1。
[0005] 此外,还提出了一种将钩环紧固件硫化粘合到与轮胎内表面的胎面部对应的区 域,并通过该钩环紧固件将吸音材料安装到该轮胎内表面的充气轮胎(专利文献2)。
[0006] 这些专利文献1和专利文献2中提出的钩环紧固件,其在安装时能够实现较强的扣 合力,而且安装时即使位置稍有偏移也不会成为问题,且能够实现面状的扣合,在这一点上 较理想。
[0007] 但是,在钩环紧固件的情况之下,由于充气轮胎内周面呈弯曲的环状曲面等,所以 钩环紧固件中各扣合组件的扣合状态并不理想,在端部及中央部等处,钩环紧固件的局部 会浮起,所获得的扣合力的大小有时会出现不均匀,即该轮胎内的位置的不均匀、轮胎之间 的不均匀等。因此,无法获得期望的扣合力。此外,在温度较高的状况下,长期重复因高速转 动造成的变形和压缩,将导致轮胎发生局部的物理性劣化,并随着该局部的物理性劣化的 加重,钩环紧固件整体的扣合力将发生经时性劣化或降低,因此,难以长期维持所期望的扣 合力。
[0008] 进一步,钩环紧固件在安装时,即便位置上有少许偏差也能实现面状接合,在这一 点上比较理想,但另一方面,如果被安装的功能性物体为测量机器等时,要求安装位置更加 精确即高精度,在这一点上,也有一些功能性物体不适合用钩环紧固件进行安装。
[0009] 另一方面,发明者们提出了以下提案,首先,将所获得的扣合力较大且其大小几乎 没有发生不均匀,即轮胎内的位置的不均匀,以及轮胎之间的不均匀,进一步,即使长时间 反复出现伴随在较高温度和高速下的轮胎转动而产生的变形和压缩,这一恶劣使用条件 下,其扣合力也很少发生经时性的劣化和降低,能长期维持期望的扣合力,作为这种充气轮 胎,在轮胎内面接合被称为钩扣或者按扣的所谓机械紧固件,并通过该机械紧固件来安装 具有所期望的功能的各种物体,参照专利文献3、4、5等。
[0010] 具体而言,具有代表性的是如专利文献3的权利要求书所记载,提出了在轮胎内面 具有可分为钩扣或者按扣等2个的一对机械紧固件中的一个紧固件的充气轮胎,参照专利 文献3的权利要求书的权利要求1。更具体而言,该一个紧固件至少由2个构成部件组成,这2 个构成部件夹住轮胎构件或轮胎增强材料进行固定,而构成所述一个紧固件,参照专利文 献3的权利要求书的权利要求2。
[0011]现有技术文献 [0012]专利文献
[0013] 专利文献1:日本专利特表2005-517581号公报 [0014] 专利文献2:日本专利特开2006-44503号公报 [0015]专利文献3:日本专利特开2-25318号公报 [0016]专利文献4:日本专利特开2-25319号公报 [0017] 专利文献5:日本专利特开2-240465号公报

【发明内容】

[0018] 发明要解决的问题
[0019] 利用专利文献3~5中所记载的方法,即在轮胎内面接合被称为钩扣或者按扣的机 械紧固件,而将期望的物体进行安装,可通过该机械紧固件将物体扣合到轮胎内面而进行 安装。而且,利用此方法,通常所获得的扣合力较大,且其扣合力不会发生不均匀,即该轮胎 内的位置的不均匀,以及轮胎之间的不均匀,并且可精确地安装在规定位置上。其结果,实 现了一种优良的充气轮胎,其在长期重复的严酷使用条件下,该扣合力也几乎不会发生经 时性劣化或降低,能够长期维持所期望的扣合力。
[0020] 特别是,作为安装在轮胎内面的一个机械紧固件,至少由2个构件组成,且这2个构 件将轮胎构件或轮胎增强材料夹住并固定,从而构成该一个紧固件,若使用该紧固件,其固 定会更加牢固,持久性也优异,因此更为优良。
[0021] 但是,即使用这种方法,当被安装的物体为大物体时,就需要将该机械紧固件以从 轮胎内面突出一些的状态进行安装,并且,当被安装的物体为较重的物体时,也有时候轮胎 内面和该机器紧固件之间接合力不足。
[0022] 特别是,当安装尺寸较大且较重的特定功能物体时,在安装在轮胎内面时,尤其是 安装在具有曲率的轮胎内周面时,为了避免该物体和该内周面相互干涉,需要将机械紧固 件的突出高度加高,另外,必须用一个即一对机械紧固件固定的情况也较多,在这种情况下 便不能将施加的压力分散,由此,期望实现对轮胎内面的更大的固定强度。也就是说,在轮 胎成型后再增设机械紧固件是几乎不可能的,而且,本来就是因为用一个紧固件固定,所以 能够应对多种功能固体的安装,如果想用多个紧固件固定,则需要在与被安装的各种功能 物体一侧以相应数量及位置,设置成"对"的机械紧固件,因此,通用性差不理想。
[0023] 顺便,专利文献3中所记载的机械紧固件,从轮胎内表面最突出的部位的高度优选 在0mm~3mm范围内,参照专利文献3段落0029,并不推荐呈显高于此范围的突出高度的紧固 件。
[0024] 可推向这是因为,突出高度较高的机械紧固件,与被安装的各种功能物体的尺寸 和重量无关,会发生其自身的接合强度、耐久性不充分的情况。特别是,根据本发明者们的 研究,主要原因是,向设置突出高度较高的机械紧固件构件时,在机械紧固件构件的周围不 能充分发挥胶囊的作用和功能。
[0025] 具体而言,如果突出高度过高,便会发生以下记载的2个主要因素。
[0026] (a)硫化中施加到硫化胶囊的内压会传递到轮胎,如果突出高度过高的话,紧固件 和硫化胶囊之间会产生间隙,如图3的空间X,该部分不能充分地向轮胎施加压力,橡胶的硫 化会不充分。其结果,埋设有紧固件的轮胎内的部分的橡胶,或涂胶增强剂的强度就会下 降,从而使紧固件的耐久性下降。
[0027] (b)轮胎的硫化开始时,硫化胶囊会在轮胎内伸展即膨胀,这时胶囊表面和轮胎表 面向面内方向相对移动而发生摩擦,所以如果突出高度过高的话,紧固件会在特定的方向 上受到侧向力,从而会被倾斜地固定。其结果,紧固件的耐久性会下降。
[0028] 特别是,当设想增加突出高度,且要安装大物体的时候,上述两点是需要解决的课 题。
[0029] 本发明鉴于上述课题,其目的在于提供一种充气轮胎以及其制造方法,该充气轮 胎中设有用于在充气轮胎的内面上安装物体的机械紧固件构件,且将该机械紧固件以非常 高的接合强度接合在轮胎内周面上。
[0030] 技术方案
[0031 ]为实现上述目的,本发明充气轮胎具有下述(1)的结构。
[0032] (1) 一种充气轮胎,其特征在于,在轮胎内面具有机械紧固件构件,该机械紧固件 构件是能够分离成2个构件的机械紧固件中的一个构件,且向轮胎内腔侧突出而固定,该机 械紧固件构件的固定强度为0.1~100 (N/mm2)。
[0033] 此外,所述本发明的充气轮胎中,优选具有以下(2)至(12)中任一项的结构。
[0034] (2)如上述(1)所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件,其底部埋设于 轮胎内面中,从轮胎内表面突出的突出高度为3mm以上,且最大部分直径为8mm以上。
[0035] (3)如上述(1)或(2)所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件周围的轮 胎内表面形成为凹形。
[0036] (4)如上述(1)至(3)中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,上述机械紧固件构件 由2个以上的构成部件组成,该2个以上的构成部件将轮胎构件或被固定在轮胎上的轮胎增 强材料夹住并相互固定,而构成该机械紧固件构件,该机械紧固件构件通过硫化粘合,固定 在轮胎构件或被固定在轮胎上的轮胎增强材料上。
[0037] (5)如上述(1)至(4)中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,上述机械紧固件构件 由2个以上的构成部件组成,该2个以上的构成部件将被固定在轮胎上的轮胎增强材料夹住 并相互固定,而构成该机械紧固件构件,并且,该机械紧固件构件周围的轮胎内表面形成为 凹形,从其铅直方向俯视轮胎内面时,该凹形的整体位于所述轮胎增强材料的外缘线内侧。
[0038] (6)-种充气轮胎,其特征在于,在如上述(1)至(5)中任一项所述的充气轮胎的所 述机械紧固件构件的周围,该机械紧固件构件的突出前端部和该机械紧固件构件周边的轮 胎内表面之间形成的空间里,装填有脱卸自由的套圈构件。
[0039] (7)如上述(6)所述的充气轮胎,其特征在于,上述套圈构件是,在上述充气轮胎的 硫化成型工序前被装填,且在该套圈构件被装填的状态下,硫化成型上述充气轮胎而成的。
[0040] (8)如上述(6)所述的充气轮胎,其特征在于,上述套圈构件是,在上述充气轮胎的 硫化成型工序前,在另一个套圈构件被装填到所述空间里的状态下,硫化成型所述充气轮 胎后,去除该另一个套圈构件,且对去除该另一个套圈构件后形成的 空间进行再装填的套 圈构件。
[0041] (9)如上述(1)至(8)中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,将具有与轮胎内面的 所述机械紧固件的一个构件扣合的所述机械紧固件的另一个构件的物体,通过使该2个构 件扣合而固定到轮胎内面。
[0042] (10)如上述(9)所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件周围的轮胎内 表面形成为凹部,从其铅直方向俯视轮胎内面时,所述物体的外缘线,在所有位置上都位于 所述凹部的外缘线内侧。
[0043] (11)如上述(9)或(10)所述的充气轮胎,其特征在于,具有所述另一个构件的物 体,是(a)含有传感器的电子电路、(b)配重块、(c)漏气保用芯、(d)涂布或搭载了除氧剂、干 燥剂以及/或者紫外线检测发色剂的物体、(e)吸音材料中的任意一种或将它们中的多种进 行组合而成的物体。
[0044] (12)如上述(1)至(11)所述的充气轮胎,其特征在于,其是轮胎外径为0.8mm以上 的工程车辆用轮胎。
[0045] 为实现上述目的,本发明的充气轮胎的制造方法,具有下述(13)的结构。
[0046] (13)-种充气轮胎的制造方法,其是制造在轮胎内面具有机械紧固件构件的充气 轮胎的方法,该机械紧固件构件是能够分离成2个构件的机械紧固件中的一个构件,且向轮 胎内腔侧突出而固定,其特征在于,在被硫化成型前的生胎的内面,向轮胎内腔侧突出而配 置所述机械紧固件构件,且在该机械紧固件构件的突出部分的突出前端部附近,与该机械 紧固件构件周围的生胎内表面之间形成的空间上,装填用来填补该空间的套圈构件并供应 到硫化成型工程中,且在该硫化成型后到该充气轮胎开始使用前为止的期间,去除该套圈 构件。
[0047] 有益效果
[0048]根据权利要求1所述的本发明,可提供一种设置有用于在充气轮胎的内面上安装 物体的机械紧固件构件的充气轮胎,特别是,将该机械紧固件以非常高的接合强度接合在 轮胎内周面上而得到的充气轮胎,借此,该安装物体掉下来的问题减少,可使该物体稳定地 长时间地发挥其所具有的功能。
[0049] 根据权利要求2所述的本发明,可提供一种更优异的本发明的充气轮胎,其虽然紧 固件构件的突出高度较高,但将通过上述权利要求1所述的本发明而获得的本发明的效果, 更明确的发挥出来。
[0050] 根据权利要求3所述的本发明,可提供一种本发明的充气轮胎,其即使是尺寸较大 的物体也能安装到轮胎内面,因此可以更好更确切地享受到权利要求1所述的本发明的效 果。
[0051] 根据权利要求4所述的本发明,可提供一种本发明的充气轮胎,其可进一步更好地 发挥权利要求1所述的本发明的效果。
[0052] 根据权利要求5所述的本发明,可提供一种本发明的充气轮胎,其可进一步更好地 发挥权利要求1所述的本发明的效果。
[0053] 另外,根据权利要求6至8中任一项所述的本发明,可提供一种本发明的充气轮胎, 其具有权利要求1所述的本发明的效果的同时,通过可脱卸的套圈构件而突出的机械紧固 件能够得到物理保护作用,因此可防止该轮胎在保管中的损伤、破损等;另外,在被供应到 该充气轮胎硫化成型工序之前装填了该套圈构件的情况下,通过该套圈构件的存在,可将 胶囊的压力和温度有效地作用于机械紧固件构件的安装根部周边附近。其结果,可更有效 地进行在该安装根部附近的硫化成型,这一点上,也可获得机械紧固件构件的较高的固定 强度,参照权利要求7和8。特别是,根据权利要求8所述的本发明,可提供一种本发明的充气 轮胎,在上述效果之外,在轮胎的硫化成型后,通过交换成着眼于机械紧固件构件的物理保 护作用的、由更合适的原材料组成的套圈构件,可以更有效地防止该轮胎在保管中的损伤 和破损等。
[0054]根据权利要求9所述的本发明,可提供一种充气轮胎,其实现了较大的固定强度和 优异的其耐久性,将所期望物体的安装在所定位置上,进一步,根据权利要求10所述的本发 明,与所期望的物体的尺寸大小无关而能得到其效果。特别是,当想安装到轮胎内面的具有 所期望功能的物体具有较大重量和容积时,其效果比较显著。
[0055] 根据权利要求11所述的本发明,可提供一种充气轮胎,其在轮胎内面将具有所期 望的功能的各种物体安装在所规定位置上,且实现了较大的固定强度和优异的其耐久性。
[0056] 根据权利要求12所述的本发明,可提供一种工程车辆用充气轮胎,其使具有所期 望的功能的各种物体,在轮胎内面的所定位置上脱卸自如地进行安装、且实现了较大的固 定强度和优异的其耐久性,特别是,工程车辆用充气轮胎其轮胎本身的尺寸和重量很大且 车辆的重量也很大,因此经常监测测量轮胎内腔中的空气压力等非常重要,可充分获得本 发明的效果。
[0057] 根据权利要求13所述的本发明,可提供一种优异的充气轮胎的制造方法,其是设 置有用于在其内面上安装物体的机械紧固件构件的充气轮胎,特别是,将该机械紧固件以 非常高的接合强度接合在轮胎内周面上而得到的充气轮胎的制造方法,借此该安装物体掉 下来等现象减少,可使该物体稳定地长时间地发挥其所具有的功能。
【附图说明】
[0058]图1是表示本发明的充气轮胎的一个实施方式的局部剖面立体图。
[0059] 图2是说明本发明的充气轮胎的制造方法的一个例子的模型图,是表示轮胎硫化 成型时,在轮胎内面作为固定栓的机械紧固件构件的周围,以向该机械紧固件构件的突出 前端部和该机械紧固件构件周边的轮胎内表面之间形成的空间中填充套圈构件的状态,使 用胶囊进行硫化成型的状态的剖面图。
[0060] 图3是用来与图2所示的本发明的充气轮胎的制造方法的一个例子相对比而表示 的图,是将以往的具有机械紧固件构件的充气轮胎的制造方法中的该机械紧固件构件的周 围状态,用与胶囊之间的关系来表示的剖面度。
[0061] 图4(a)、(b)是用于说明本发明的充气轮胎中所使用的可分离成2个的机械紧固件 中的一个构件的代表性形状的图,进而是说明该紧固件是由2个零生胎构成的外观立体模 型图。
[0062]图5是说明本发明充气轮胎的一个实施方式的图,是表示设置在轮胎内面的机械 紧固件构件周围的主要部分放大图。
[0063]图6(a)、(b)是用于说明本发明充气轮胎的一个实施方式的主要部分放大图,分别 是说明使图4(a)、(b)各图所示的2个构成部件夹住轮胎构件或轮胎增强材料而进行固定, 从而构成一个紧固件构件的状态的主要部分放大图。
[0064] 图7是说明本发明的充气轮胎的一个实施方式的图,是表示设置在轮胎内面的机 械紧固件构件周围的主要部分放大图。
[0065] 图8(a)至(d)是表示了均可使用于本发明的充气轮胎的制造方法中的套圈构件的 各种形态例的纵剖面图。
[0066] 图9(a)、(b)是表示均可使用于本发明的充气轮胎的制造方法中的套圈构件的各 种形态例的图,(a)、(b)分别在图面的上方表示平面图,下方表示纵剖面图。
[0067] 图10(a)、(b)均是说明本发明的充气轮胎的一个实施方式的图,是表示设置在轮 胎内面的机械紧固件构件周围的主要部分放大图,特别是说明在该周围形成凹部的形态的 图。
[0068] 图11是用模型说明可用于本发明的充气轮胎的制造方法中的套圈构件的优选形 状的剖面图。
[0069] 图12(a)、(b)均是说明本发明中所采用的机械紧固件构件的固定强度的测量方法 的立体图。
[0070] 图13(a)、(b)均是就本发明中所采用的机械紧固件构件,说明其固定强度的测量 方法的概略图,是表示向机械紧固件扣合拉伸试验用轴状夹具的方法的图。
[0071] 图14是说明本发明中所采用的机械紧固件构件的固定强度的测量方法的概略图, 是用模型表示扣合于机械紧固件的拉伸试验用轴状夹具的结构例的图。
[0072] 图15是用模型表示实施例中所采用的机械紧固件构件的固定位置的图,是轮胎子 午线方向剖面概略图。
【具体实施方式】
[0073] 以下,对本发明的充气轮胎及其制造方法进行更详细的说明。
[0074] 如图1所示,本发明的充气轮胎1,其特征在于,在轮胎内面2具有机械紧固件构件 3,该机械紧固件构件3是能够分离成2个构件的机械紧固件中的一个构件,且向轮胎内腔侧 突出而固定,该机械紧固件构件3的固定强度为0.1~100(N/mm 2)。图1中,4为胎面部,5为侧 壁部、6为胎圈部。
[0075] 在本发明中,机械紧固件是指,由能够分离成2个紧固件构件,且能够再次将其物 理性扣合,可自由重复实施该扣合和分离的一对紧固件构件构成的物体。其结构,可与上述 的专利文献3至5所记载的基本相同。
[0076] 作为其代表物,有被称为钩扣或者按扣的机械紧固件。即,更具体而言,将在服装 行业等领域一般称之为四合扣、五爪扣、钩环、美式按扣、美式钩扣、环眼钩、弹簧钩、以及跨 钩等统称为机械紧固件,其不同于扣合部位面积为整体面积而无限的所谓"钩环紧固件", 是一种扣合部位面积较小,例如优选为1~115mm 2左右,进一步优选为4~90mm2左右的所谓 点状紧固件。即,例如即使是1~115mm 2左右的小面积扣合,也可通过机械性公母结构等实 现强力扣合,其自身可以是众所周知的结构。其材料除了可使用金属形成以外,还可使用合 成树脂,或者硬质的橡胶等形成。
[0077] 使用如上所述的机械紧固 件的优点在于,与以往技术的说明中所述的内容基本相 同。
[0078] 在本发明中,如果要表示机械紧固件构件3的安装位置的例子的话,例如,如图1所 示有轮胎内面的轮胎赤道附近等,并没有特别的限制。这种胎面部4,会受到因轮胎旋转而 产生的离心力的影响很大,另外,会反复受到伴随着轮胎转动而产生的轮胎内面的形状变 化,因此可在受上述影响较小的胎圈部6附近或者侧壁部5附近的轮胎内面设置。如果机械 紧固件构件3的固定强度是0.1~100(N/mm 2)的话,根据本发明者们的研究,可充分应对想 安装在轮胎内腔内占几乎一半以上的物体的安装固定。若不足〇. 1,则不能应对安装重量较 大的物体的安装。另外,如果想要实现超过100的固定强度,而部分提高固定部分的轮胎构 造的刚性时,轮胎周向上的刚性则变得不均匀,从而导致均匀性恶化,或者提高轮胎整个外 围的刚性时,会导致不必要的制造成本的上升,因此不优选。为了更确切的获得本发明的效 果,优选固定强度的范围是0.2~50(N/mm 2)。
[0079] 为了获得本发明的充气轮胎的最大特征,即上述的机械紧固件构件3的固定强度 为0.1~100(N/mm2)的轮胎,其方法并不是特别限定的,且如后面所述,可通过特别构成的 方法进行该充气轮胎的硫化成型而实现。以下说明其概略。
[0080] 即,将机械紧固件构件3在生胎的状态下进行设置,用胶囊硫化成型充气轮胎时, 只用靠以往的方法进行的话不能获得较高固定强度的轮胎,这是因为该机械紧固件构件3 的突出部分的存在而产生了胶囊的作用即压力、温度不能很好地发挥的部分,即机械紧固 件构件3的根部周围的部分,导致其附近的硫化接合不充分。用图3说明该现象的话,在机械 紧固件构件3的根部周边附近Y,产生难以受到胶囊8作用的空间部分X,在其附近的轮胎内 面中不能很好的进行硫化成型,这就是无法获得较高固定强度的主要原因。特别是,该机械 紧固件构件3的突出高度Η较高时,估计这种现象将更为显著。另外,在该处也会有胶囊受到 损伤的情况发生,这一点上也有时对硫化成型带来障碍。
[0081] 针对这个问题,本发明者们发现,通过向上述的空间部分X,如图2所示,填装套圈 (collar)构件10后对其进行硫化成型,可对机械紧固件构件3的根部周围附近也充分地传 递胶囊的压力和热,由此可实现呈较高固定强度的机械紧固件构件3的形成。图2、图3中,7 为轮胎结构构件或轮胎增强材料,8为胶囊,9为内衬层,10为套圈构件。关于套圈构件10,详 细内容将后述,重要的是所使用的材料,该材料为可将来自胶囊的压力和热充分地传递到 要进行硫化成型的生胎上。
[0082] 本发明的效果,只要机械紧固件构件3,其底部埋设于轮胎内面中,从轮胎内表面 突出的突出高度Η为3mm以上则特别显著。是因为突出高度Η为3mm以上时,可显著地发挥使 用套圈构件的效果,另外,最大部分直径D不满8mm时,因为突出高度高而导致缺乏稳定性, 在这一点上有难以获得较高的固定强度的倾向,因此不优选。
[0083]在本发明中,如图4~图6中所示的其代表性实施方式,机械紧固件构件3,优选由2 个以上的构成部件3a、3b组成。而且,由该2个以上的构成部件3a、3b夹住轮胎构件和被固定 在轮胎上的轮胎增强材料7而相互固定而构成该机械紧固件构件3,该机械紧固件构件3优 选固定在通过硫化粘合固定在轮胎构件或被固定在轮胎上的轮胎增强材料7上。因为构成 部件3a、3b之间的机械性结合力,会使对轮胎构件或被固定在轮胎上的轮胎增强材料7的固 定力增大。该2个构成部件3a、3b是固定为一体,形成一对机械紧固件构件3中的一个构件3, 并且如图5所示,主要是构件3a露出在轮胎内面2上。
[0084]此处,轮胎增强材料7是指由橡胶、树脂等构成的轮胎构成构件,具体而言是内衬 层、帘布层等。或者,还可在轮胎内面作为轮胎增强材料7,而附加设置专门用于被夹在紧固 件的2个部件3a和3b之间而存在的橡胶层、涂胶增强纤维层或树脂层、以及将它们中的多个 进行层合后形成的增强用层,如果采用这种结构,则一般可提高轮胎内的空气阻隔性能,因 此优选。
[0085] 在本发明中,机械紧固件构件3的周围,如图7所示,轮胎内面2优选形成有凹部11。 图7中的12表示该凹部的外缘线。关于凹部11的形成,如图10(a)所示,可通过使用套圈构件 10,施加比该处周围更高的压力进行。关于凹部的形成,因为轮胎内表面具有曲率,若安装 物体具有平面状的底面时,该面之间会相互干扰,为了避免这种情况,在机械紧固件构件3 的周围形成凹部11则比较有效。凹进去的程度是,图10(b)中所示的凹部深度G,其优选为 0.2mm以上3mm以下,为了防止相互干扰,将其凹部优选为呈现没有曲率的平坦的平面状。
[0086] 该凹部11,在维持较高固定强度的观点来看,优选为从铅直方向俯视轮胎内面时, 该凹部11全部位于轮胎增强材料7,的外缘线内侧,参照图6。
[0087] 在本发明的充气轮胎的硫化成型工序中被使用的上述套圈构件,在硫化成型结束 之后,将从该轮胎中被去除。即,在使用轮胎时,不会成为该轮胎的结构的一部分。但是,在 机械紧固件构件的突出前端部,与该机械紧固件构件周围的轮胎内表面之间形成的空间, 为了物理性保护该机械紧固件构件的突出前端部和机械紧固件构件的全体,可填装装卸自 由的套圈构件以用于该轮胎的流通和保管。
[0088] 这种情况下,该流通、保管时的套圈构件,可以是在充气轮胎的硫化成型工序中所 使用的原来的套圈构件,或者,也可以是特别适于流通、保管时的保护用的其他套圈构件。
[0089] 在本发明的充气轮胎中,为了实现高功能的充气轮胎,优选为将具有特定功能的 物体,即具有与轮胎内面的机械紧固件的一个构件3扣合的机械紧固件的另一个构件的物 体,通过使该2个紧固件构件扣合而固定到轮胎内面。
[0090] 该物体,对应所期望的特性决定即可,没有特别的限制。例如优选为(a)含有传感 器的电子电路、(b)配重块、(c)漏气保用芯、(d)涂布或搭载了除氧剂、干燥剂以及/或者紫 外线检测成色剂的物体、(e)吸音材料中的任意一种或将它们中的多个进行组合而成的物 体等。
[0091] 与该物体的关系中,关于上述的所述机械紧固件构件周围的轮胎内表面的凹部, 从其铅直方向俯视轮胎内面时,该物体的外缘线,优选在所有位置上都位于该凹部的外缘 线12的内侧,参照图10(b)。即使安装物体以机械紧固件为中心做旋转运动,也是为了防止 与轮胎内表面互相干涉。这里所说的该物体的外缘线是指,该物体被收藏在底座、外壳等内 而安装时的其最外侧的边缘线。该物体的最外侧的边缘线与凹部的外缘线之间的距离,优 选为最短也在2mm以上。
[0092]本发明的充气轮胎用于轮胎外径为0.8m以上的工程车辆较实用且理想。因为,尽 管为了监测轮胎内腔内的空气压力等而安装空气压力测量器的情况较多,而所用的气胎轮 具有难以安装空气压力测量器的形状。
[0093] 本发明的充气轮胎的制造方法,如上所述,在组合机械紧固件构件而进行硫化成 型时,使用套圈构件而进行。
[0094] 具体而言,其特征在于,在被硫化成型前的生胎的内面,向轮胎内腔侧突出而配置 机械紧固件构件3,且在该机械紧固件构件3的突出部分的突出前端部附近,与该机械紧固 件构件周围的生胎内表面之间形成的空间上,装填用来填补该空间的套圈构件10并供应到 硫化成型工程中,进一步在该硫化成型后到该充气轮胎开始使用前为止的期间,去除该套 圈构件10。将填装了该各种形态的套圈构件10的状态的模型图,显示在图8(a)~(d)上。图8 (a)是,在轮胎结构构件或轮胎增强材料7上设置机械紧固件构件3而配置套圈构件的形态。 图8(b)是,形成机械紧固件构件3并与内衬层9 一同被硫化接合的形态,该机械紧固件构件3 是夹着轮胎结构构件和轮胎增强材料7并由2个构件组成。图8(d)表示,将扣合于轮胎内面 侧的机械紧固件的一个构件3的机械紧固件的另一个构件13,与套圈构件10-体化而使用 的形态。(c)和(d)的形态,具有机械紧固件构件3的扣合凹部中不会混入异物的优点。
[0095] 套圈构件10优选为,以机械紧固件构件3为中心即顶点,像画一个坡度缓慢的斜坡 一样的低圆锥形。图8(a)所示的套圈构件10的倾斜度Θ优选在3~20度左右,但并没有特别 的限制。另外,套圈构件10的倾斜度Θ是指,如图11所示,不包含前端部的形状处理,且在进 入中心侧一定程度的位置上所求的角度。关于套圈构件10的材质,从将胶囊的压力传递到 轮胎一侧上的观点来看,优选为金属制的、合成树脂制的,或者层叠离型纸形成的等。从容 易去除等操作性的观点来看,根据本发明者们的研究,优选为氟树脂制的,例如"Teflon" (注册商标)。另外,从将胶囊的热传递到轮胎一侧上的观点来看,热导率优选为0.1~300W/ mK〇
[0096] 机械紧固件构件3,如图2和图10所示,优选为其根部被埋设在轮胎内面的形态。因 为,可使通过硫化接合的固定强度增大,且耐久性也会明显变好。机械紧固件构件3的从轮 胎内表面的突出的突出高度Η,如上所述,优选为3mm以上15mm以下,并且,最大部分直径D优 选为8mm以上,则可显著地获得本发明的效果。
[0097] 图9(a)、(b)是表示均可使用于本发明的充气轮胎的制造方法中的套圈构件10的 各种形态例的平面图。(a)、(b)分别在图面的上方表示平面图,下方表示纵剖面图。在俯视 图上,(a)表示圆形的套圈构件,(b)表示 让四个角部呈圆形的四边形的套圈构件。除此之 外,也可使用正多角形等。
[0098] 实施例
[0099] 以下,基于实施例,对本发明的充气轮胎及空气轮胎的制造方法进行说明。
[0100] 另外,在本发明中,机械紧固件构件的固定强度,是由以下所记载的测量方法测量 的。
[0101] (a)机械紧固件构件的固定强度的测量方法
[0102] 将设置了机械紧固件构件3的生胎进行硫化,制造本发明所涉及的轮胎之后,在机 械紧固件构件3的周围切下轮胎作为试验样品S,参照图12(a)。在试验样品的机械紧固件构 件3上打出一对孔14,参照图13(a),在该一对孔中贯穿棒状的贯穿夹具15,利用该贯穿夹具 15,将拉伸试验用轴状夹具16安装在试验样品上,参照图13(b)。拉伸试验用轴状夹具16,是 在图14的模型图所表示的结构,在圆筒状的端部附近具有一对孔14。
[0103] 利用拉伸试验用轴状夹具16拔出机械紧固件构件3时,如图12(b)所示,在机械紧 固件构件3周围的轮胎内面2上设置固定板17,求出向相对于该固定板17而垂直的方向拔出 机械紧固件构件3时的破断力。拔出速度为500 ± 50mm/分。
[0104]另外,固定板17上,使用开了直径DE为机械紧固件构件3的突出部直径d的1.30~ 1.35倍的孔。在拔出上述机械紧固件构件3时,需要牢牢地固定好固定板17,使其不上升。然 后,向上拉拉伸试验用轴状夹具16,将机械紧固件构件3从轮胎结构中脱离时的拉伸力作为 破断力。
[0105] 求出的该破断力值是,除以用机械紧固件构件3即3a或3b的最大剖面积的值(N/ mm2),是每个单位剖面积的值,对3个试验样品进行相同的测试,取其平均值作为固定强度 (N/mm 2) 〇
[0106] 另外,应该说上述的测量方法为测量方法的一个例子,只要是以上述的拉伸试验 法作为基础的方法,可根据机械紧固件的形状等,可以作出一些改变,采用认为更加合适的 方法。
[0107] 实施例1-3、比较例1-2
[0108]作为机械紧固件构件,采用图8a或图8b所示的形态的机械紧固件构件,对图15的 模型图所示的工程车辆用充气轮胎的胎面部内周面的赤道部上,用该轮胎的硫化成型工 序,硫化粘合而设置了 1个机械紧固件构件3。
[0109] 实施例1~3,均采用图9(a)所示的形态的套圈构件,即氟树脂"Tef Ion"(注册商 标)制。比较例1-2,均没有使用套圈构件,其他同实施例相同,是在该轮胎的硫化成型工序 中使其硫化粘合而设置。
[0110] 各试验轮胎的机械紧固件构件的从轮胎内表面突出的突出高度H(mm),最大部分 直径D(mm),如表1所示。
[0111]对所获得的各试验轮胎,进行机械紧固件构件的固定强度的测量的结果,如表1所 不。
[0112]
?
[0113]根据本发明者们的研究,固定强度如果为0.1N/mm2以上的话,可充分应对想安装 在轮胎内腔内占几乎一半以上的物体的安装固定,进一步,如果为〇.2N/mm2以上的话,可充 分应对想安装在轮胎内腔内几乎所有部分上的物体的安装固定。
[0114] 从表1所示的结果可得知,本发明所涉及的充气轮胎,是具有上述固定强度的优异 的充气轮胎。
[0115] 符号说明
[0116] 1:充气轮胎
[0117] 2:轮胎内面
[0118] 3:机械紧固件构件
[0119] 3a:机械紧固件构件的构成部件
[0120] 3b:机械紧固件构件的构成部件
[0121] 4:胎面部
[0122] 5:侧壁部
[0123] 6:胎圈部
[0124] 7:轮胎结构构件或轮胎增强材料
[0125] 8:胶囊
[0126] 9:内衬层
[0127] 10:套圈构件
[0128] 11:凹部
[0129] 12:凹部的外缘线
[0130] 13:扣合于轮胎内面侧的机械紧固件的一个构件的机械紧固件的另一个构件
[0131] 14:孔
[0132] 15:棒状的贯穿夹具
[0133] 16:拉伸试验用轴状夹具
[0134] 17:固定板
[0135] D:机械紧固件构件的最大直径
[0136] G:凹部深度
[0137] S:试验样品
[0138] X:不易受到胶囊的作用的空间部分
[0139] Y:机械紧固件构件的根部周边附近 [0140] Θ:套圈构件的圆锥状倾斜角
【主权项】
1. 一种充气轮胎,其特征在于,在轮胎内面具有机械紧固件构件,所述机械紧固件构件 是能够分离成2个构件的机械紧固件中的一个构件,且向轮胎内腔侧突出而固定,所述机械 紧固件构件的固定强度为0.1~1〇〇 (N/mm2)。2. 根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件,其底部埋设于 轮胎内面中,从轮胎内表面突出的突出高度为3mm以上,且最大部分直径为8mm以上。3. 根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件周围的轮胎 内表面形成为凹形。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件由2 个以上的构成部件组成,所述2个以上的构成部件将轮胎构件和被固定在轮胎上的轮胎增 强材料夹住并相互固定,而构成所述机械紧固件构件,所述机械紧固件构件通过硫化粘合, 固定在轮胎构件或被固定在轮胎上的轮胎增强材料上。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件由2 个以上的构成部件组成,所述2个以上的构成部件将被固定在轮胎上的轮胎增强材料夹住 并相互固定,而构成所述机械紧固件构件,并且,所述机械紧固件构件周围的轮胎内表面形 成为凹形,从其铅直方向俯视轮胎内面时,所述凹形的整体位于所述轮胎增强材料的外缘 线内侦L6. -种充气轮胎,其特征在于,在权利要求1至权利要求5中任一项所述的充气轮胎的 所述机械紧固件构件的周围,所述机械紧固件构件的突出前端部和所述机械紧固件构件周 边的轮胎内表面之间形成的空间里,装填有脱卸自由的套圈构件。7. 根据权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,所述套圈构件,在所述充气轮胎的硫 化成型工序前被装填的,是在所述套圈构件被装填的状态下,进行硫化成型所述充气轮胎 而成的。8. 根据权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,所述套圈构件是,在所述充气轮胎的 硫化成型工序前,在另一个套圈构件被装填到所述空间里的状态下,硫化成型所述充气轮 胎后,去除所述另一个套圈构件,且对去除所述另一个套圈构件后形成的空间进行再装填 的套圈构件。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,将具有与轮胎内面的所 述机械紧固件的一个构件扣合的所述机械紧固件的另一个构件的物体,通过使这些2个构 件扣合而固定到轮胎内面而成。10. 根据权利要求9所述的充气轮胎,其特征在于,所述机械紧固件构件周围的轮胎内 表面形成为凹部,从其铅直方向俯视轮胎内面时,所述物体的外缘线,在所有位置上都位于 所述凹部的外缘线内侧。11. 根据权利要求9或10所述的充气轮胎,其特征在于,具有所述另一个构件的物体,是 (a)含有传感器的电子电路、(b)配重块、(c)漏气保用芯、(d)涂布或搭载了除氧剂、干燥剂 以及/或者紫外线检测发色剂的物体、(e)吸音材料中的任意一种或将它们中的多种进行组 合而成的物体。12. 根据权利要求1至11所述的充气轮胎,其特征在于,其是轮胎外径为0.8m以上的工 程车辆用轮胎。13. -种充气轮胎的制造方法,其是制造在轮胎内面具有机械紧固件构件的充气轮胎 的方法,所述机械紧固件构件是能够分离成2个构件的机械紧固件中的一个构件,且向轮胎 内腔侧突出而固定,其特征在于,在被硫化成型前的生胎的内面,向轮胎内腔侧突出而配置 所述机械紧固件构件,且在所述机械紧固件构件的突出部分的突出前端部附近,与所述机 械紧固件构件周围的生胎内表面之间形成的空间上,装填用来填补所述空间的套圈构件并 供应到硫化成型工程中,且在所述硫化成型后到所述充气轮胎开始使用前为止的期间,去 除所述套圈构件。
【专利摘要】本发明提供一种充气轮胎及其制造方法,该充气轮胎中设有用于在充气轮胎的内面上安装物体的机械紧固件构件,且将该机械紧固件以很高的接合强度接合在轮胎内周面上。该充气轮胎在轮胎内面上,具有能分离成2个构件的机械紧固件中的一个构件,且向轮胎内腔侧突出而固定的机械紧固件,该机械紧固件的固定强度为0.1~100N/mm2,另外,该充气轮胎的制造方法为通过在被硫化成型前的生胎的内面,向轮胎内腔侧突出而配置所述机械紧固件构件,且在该机械紧固件构件的突出部分的突出前端部附近,与该机械紧固件构件周围的生胎内表面之间形成的空间上,装填用来填补该空间的套圈构件并供应到硫化成型工程中,然后去除该套圈构件。
【IPC分类】B60C19/00, B60C17/04, B29D30/06, B60C5/00
【公开号】CN105555554
【申请号】CN201480051881
【发明人】丹野笃, 坂本隼人
【申请人】横滨橡胶株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年4月15日
【公告号】WO2015045459A1

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