專利名稱：充氣輪胎及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及充氣輪胎及其制造方法，更詳細地說，涉及不會使輪胎的均勻性和乘坐舒適性等變差、發(fā)揮優(yōu)良的泄氣密封性能的充氣輪胎及其制造方法。
背景技術：
作為防止充氣輪胎在行駛中踏入釘子等而泄氣的對策，往往如圖6所示，將粘附性組成物等密封材料30作為防漏層20設置在輪胎內表面的與胎面部10相對應的區(qū)域。即使該充氣輪胎踏入例如釘子，該釘子穿通胎面部10，由于密封材料30粘附在釘子周圍而密封釘孔，故可以防止泄氣。
但是，由于密封材料30是具有流動性的粘附性液體，故因輪胎高速回轉時的離心力作用，位于胎面部臺肩(shoulder)區(qū)域的密封材料30產(chǎn)生向胎面部中央?yún)^(qū)域流動的現(xiàn)象。因此，存在這樣的缺點，即，在釘子刺入胎面部臺肩區(qū)域附近的情況下，不能解決該鄰孔的密封，使泄氣密封性降低。
作為解決這樣的密封材料因離心力作用而流動問題的對策，在特開平53-45803號公報中提出了這樣的方案，即制作彈性薄板，在該彈性薄板內形成多個隔開的單元，將密封材料分開封入多個單元內，將該彈性薄板粘貼在輪臺內表面上。但是，該方案存在這樣的問題，即，將平坦的彈性薄板粘貼在輪胎內面的全周上時，在輪胎周向上，彈性薄板兩端重合的鑲接部的重量比其它部分的重，另外，在輪胎寬度方向的臺肩區(qū)域，在變曲部分產(chǎn)生皺紋等形態(tài)變化，故輪胎的均勻性變差。
另外，特開平53-55801號公報提出了這樣的方案，即，將密封材料呈微粒子狀地分散在軟質橡膠中，將該軟質橡膠層配置在輪胎內表面上。但是，該輪胎存在以下缺點由于密封材料的粒子過小，故對刺入的釘子的釘孔的密封性不充分，不能解決粗釘子等引起的泄氣。
另外，作為不使用密封材料的耐泄氣的方法，一般知道的有將斷面呈月牙形的硬質橡膠等作為加強層插入側面壁部的安全輪胎。但是，該安全輪胎由于具有加強層，側面壁部的剛性增大，故存在著乘坐舒適性變差的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供這樣的充氣輪胎及其制造方法，該充氣輪胎可解決上述現(xiàn)有的缺點，在不使輪胎的均勻性和乘坐舒適性降低的情況下，發(fā)揮優(yōu)良的泄氣密封性能。
達到上述目的的本發(fā)明的充氣輪胎，其特征在于，該充氣輪胎具有防止泄氣層，該防止泄氣層是將內裝有密封材料的內胎以在輪胎周圍向上連續(xù)且呈螺旋狀地使側面之間相互緊密接觸而卷繞的方式粘在輪胎內表面上形成的。
達到上述目的的本發(fā)明其它充氣輪胎，其特征在于，該充氣輪胎具有防止泄氣層，該防止泄氣層是將內裝有密封材料的中空粒子以側面之間相互緊密接觸的方式粘在輪胎內表面上形成的。
如上所述，前者的本發(fā)明中，防止泄氣層是通過將內裝密封材料的內胎沿著輪胎周向螺旋狀地連續(xù)卷繞而形成的，后者的本發(fā)明中，防止泄氣層是通過內裝有密封材料的中空粒子、使其側面之間緊密接觸而形成的，故在輪胎周向上不形成鑲接部，另外，密封材料不會因輪胎回時的離心力作用而向輪胎寬度方向移動。因此，不會使輪胎的均勻性降低，而且，不會因密封材料的流動而引起泄氣密封性的降低。
本發(fā)明的上述前者的充氣輪胎制造方法，其特征在于，在將內裝有密封材料的內胎以在輪胎周向上連續(xù)且呈螺旋狀地使側面之間相互緊密接觸而卷繞的方式粘在未硫化輪胎的內表面上形成內襯層后，對該未硫化輪胎進行硫化處理，上述內襯層便形成防止泄氣層。
本發(fā)明的上述后者的充氣輪胎制造方法，其特征在于，在將內裝有密封材料的中空粒子以側面之間相互緊密接觸的方式粘在未硫化輪胎的內表面上形成內襯層，然后對該未硫化輪胎進行硫化處理，上述內襯層便形成防止泄氣層。


圖1是由本發(fā)明實施形式構成的充氣輪胎的子午線方向半斷面圖。
圖2是從圖1中的箭頭II方向觀察輪胎內表面的向視圖。
圖3是由本發(fā)明的其它實施形式構成的充氣輪胎的子午線方向半斷面圖。
圖4是從圖3中的箭頭IV方向觀察輪胎內表面的向視圖。
圖5是由本發(fā)明的又一其它形式構成的充氣輪胎的子午線方向局部斷面圖。
圖6是現(xiàn)在的充氣輪胎的子午線方向半斷面圖。
具體實施例方式
在由圖1和圖2所示的本發(fā)明實施形式構成的充氣輪胎上，符號1為胎面部，符號2為側面壁部，符號3為輪胎邊緣部。側面壁部2和輪胎邊緣部3實際上對稱地設在胎面部1的左右兩側，圖1中省略了一側。
填充有粘附性組成物等密封材料4的內胎5邊以在輪胎周向連續(xù)且呈螺旋狀地使其側面之間相互無間隙而緊密接觸地卷繞，邊內襯在上述輪胎內表面上，形成防止泄氣層6。內胎5連續(xù)卷繞時的相對于輪胎周向的螺旋角根據(jù)內胎5的外徑和輪胎內徑的大小來決定，最好在1～10度范圍內。防止泄氣層6可以設置在輪胎內表面上的至少與胎面部1相對應的區(qū)域，也可以如圖示的例子那樣延長至與兩方的側面壁部2相對應的領域。
安裝著上述結構的充氣輪胎的車輛在行駛中胎面部1踩入路上的釘子，該釘子穿通到輪胎內側時，由于該釘子穿破防止泄氣層6的內胎5，填充在其中的密封材料4便流出來。因此，流出的密封材料4粘附在釘子周圍而包住釘子，故密封釘孔，防止空氣泄漏出來。另外，即使因離心力的作用釘子從胎面部1脫離出來時，密封材料4也殘留在釘子中而堵住釘孔，防止空氣泄漏。
另外，上述結構的充氣輪胎中，密封材料4被包在內胎5內，而且該內胎5沿著輪胎周向延長，故向輪胎寬度方向的移動受到約束。因此，密封材料4不會因輪胎高速回轉產(chǎn)生的離心力作用而向胎面部中央側橫移。所以，不會像圖6的現(xiàn)有輪胎那樣使胎面部臺肩區(qū)域的泄氣密封性降低。
由于防止泄氣層6通過填充有密封材料4的內胎5呈螺旋狀地連續(xù)卷繞而形成，故不僅不會在輪胎周向上形成鑲接部，而且在輪胎寬度方向上也不會產(chǎn)生皺紋，可以使輪胎的均勻性良好。上述結構的充氣輪胎，不需像安全輪胎那樣在側面壁部配置剛性大的加強層，故不會使乘坐舒服性變差。
圖3和圖4表示由本發(fā)明的其它實施形式構成的充氣輪胎。
具有胎面部1、側面壁部2、輪胎邊緣部3，這與圖1和圖2的實施形式的輪胎相同。
填充了由粘附性組成物等構成的密封材料4的多個中空粒子5’以側面之間相互無間隙地緊密接觸面內襯在上述輪胎內表面上，形成防止泄氣層6’。防止泄氣層6’可以設置在輪胎內表面上的至少與胎面部1相對應的區(qū)域，在圖示的例子中設置至與兩方的側面壁部2相對應的區(qū)域。另外，中空粒子5’的形狀最好為圖示例子那樣的正圓狀的球形，但除此以外，也可以是橢圓狀的球形或多面體等形狀。
這種形式的充氣輪胎中，在車輛行駛中釘子刺入而穿通胎面部的情況下，該鄰子穿破中空粒子5’，使內部的密封材料4流出來。該密封材料4包圍在釘子周圍地粘附著，密封釘孔，并且在因離心力等作用釘子拔出的情況下，密封材料殘留在釘孔內而封住釘孔。
另外，由于密封材料4被包在中空粒子5’中而受約束，故即使因輪胎高速回轉而在離心力的作用下也不會向胎面部中央側流動。因此，不會引起胎面部臺肩區(qū)域的泄氣密封性降低。由于配置很多中空粒子5’構成防止泄氣層6’，故不會在輪胎周向上形成鑲接部、或在輪胎寬度方向端部區(qū)域產(chǎn)生皺紋，故可以良好地保持輪胎的均勻性。另外，上述充氣輪胎不需要像安全輪胎那樣在側面壁部插入剛性較大的加強層，故不會使乘坐舒適性變差。
在上述圖1和圖2的實施形式中，只配列一層內胎5而構成防止泄氣層6，另外，圖3和圖4的實施形式中，只配列一層許多中空料子5’而構成防止泄氣層6’。但是，層數(shù)不一定限定一層，也可以如圖5所示的實施形式那樣，設成二層以上的多層結構。特別是至少在與胎面部1相對應的區(qū)域可以設成多層結構。這樣，由于設成多層結構，穿通胎面部1的釘子等確實穿破一層內胎5或中空粒子5’，故可以提高泄氣密封性。
在本發(fā)明中，防止泄氣層必須設在至少與胎面部相對應的輪胎內側區(qū)域。但是，根據(jù)需要，也可以配設成延長至與側面壁部相對應的區(qū)域。防止泄氣層的厚度沒有特別限定，但最好為3～6mm，設成4～5mm更好。將防止泄氣層的厚度設為3mm以上，可以提高泄氣密封性，設為6mm以下，可以抑制輪胎重量的增加。
在本發(fā)明中，填充在構成防止泄氣層的內胎或中空粒子中的密封材料是具有粘附性的液體，只要是容易粘附在穿通胎面部的釘子等上密封釘孔的液體即可，其材料沒有特別限定。例如，可以合適地使用彈性體作為密封材料。作為彈性體，最好例如從異丁橡膠、聚異丁烯、天然橡膠、異戊間二烯橡膠及聚丁烯組中選擇的至少一種。這些彈性體在輪胎不產(chǎn)生泄氣的通常使用狀態(tài)下可以保持低的透氣性。
也可以在上述彈性體中添加無定形聚烯烴、石蠟油、液態(tài)聚丁烯等低分子聚合物和石油樹脂等增粘劑、碳黑。另外，為了獲得彈性體的耐熱性，也可以配合適當?shù)慕宦?lián)劑和硫化劑。例如，可以配合氧化鋅、硬脂酸、對苯酯二肟等。
另外，作為密封材料，也可以使用膠乳。也可以使用例如將間苯二酚·甲醛(水溶液)樹脂等加入該膠乳中固化后的物質。
作為密封材料，其顏色為胎面橡膠具有的黑色以外的顏色即可。通過使用具有黑色以外的顏色的密封材料，輪胎泄氣時，肉眼看到從泄氣孔漏到輪胎外部的密封材料，便可以易于發(fā)現(xiàn)泄氣現(xiàn)象。
在本發(fā)明中，作為構成防止泄氣層的內胎和中空粒子的材料，只要是刺入釘子等時容易破裂、可使內部的密封材料漏出來的材料即可，沒有特別限定。但是，最好使用橡膠狀彈性體。作為該橡膠狀彈性體，可以列舉出例如異丁橡膠、硅酮橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚丁二烯橡膠等在橡膠工業(yè)中一般使用的各種橡膠和其它彈性樹脂。
內胎和中空粒子的尺寸沒有特別限定。但是內胎的內徑最好設為2mm以上，設為3mm以上更好。將內徑設為2mm以上，可以確保必須量的密封材料、故可以提高泄氣密封性。另外，其外徑設為6mm以下，設為5mm以下更好。將外徑設為6mm以下，可以抑制輪胎重量的過分增加。另外，壁厚設為0.5mm以下，設為0.2～0.3mm更好。如果壁厚大于0.5mm，則釘子等不能刺入內胎中空部內，不能漏出足夠量的密封材料，會使密封性降低。
關于中空粒子，其內徑為2mm以上，為3mm以上更好.內徑為2mm以上，可以確保必須量的密封材料，故可以提高泄氣密封性。另外，外徑為6mm以下，為5mm以下更好。外徑為6mm以下，可以抑制輪胎重量的過分增加。另外，壁厚為0.5mm以下，為0.3～0.4mm更好。如果壁厚大于0.5mm，則釘子等不能刺入中空粒子的中空部內，不能漏出足夠量的密封材料，故會使密封性降低。
另外，關于上述內胎和中空粒子的橫斷面形狀為非圓形場合的內徑和外徑，內徑采用與中空部內壁相切的內切圓的直徑，外徑采用與外壁相切的外切圓的直徑。在壁厚不均勻的場合，采用最大壁厚和最小壁厚的平均值。
作為上述本發(fā)明充氣輪胎的制造方法，沒有特別限定。例如，在用內胎形成防止泄氣層的輪胎的場合，采用這樣的方法，即，將內裝有密封材料的內胎邊沿著輪胎周向呈螺旋狀連續(xù)地卷繞、邊用粘結劑粘結在硫化完畢后的輪胎的內表面上。但是，最好，將內裝有密封材料的內胎沿著輪胎周向呈螺旋狀地、使側面之間緊密接觸地連續(xù)卷繞，并內襯在硫化前的未硫化輪胎的至少與胎面部對應的輪胎內表面上，然后，對該未硫化輪胎進行硫化，這樣，該內襯層便成為防止泄氣層，這種硫化粘結方法的作業(yè)性良好。
在用中空粒子形成防止泄氣層的輪胎的場合，只要將內裝有密封材料的很多中空粒子相互靠緊地用粘結劑粘貼在硫化完畢后的輪胎的內表面上即可。但是，最好，與上述一樣，將內裝有密封材料的很多中空粒子相互靠緊地均勻地噴射而內襯在硫化前的未硫化輪胎的至少與胎面部相對應的輪胎內表面上，然后，對該未硫化輪胎進行硫化，這樣該內襯層便成為防止泄氣層，這種硫化粘結方法較好。
作為內裝密封材料的中空粒子的制造方法，只要設成粒子材料包圍在密封材料的外周即可，沒有特別限定。例如，可以用這樣的方法制造，即用中空粒子用的材料形成內胎后，將密封材料封入該內胎內部。然后，將該封入了密封材料的內胎胎邊按規(guī)定的較短的間隔對切口進行封閉、邊進行切斷。切斷可以用熔斷裝置等進行。
以下，用實施例對本發(fā)明加以說明，但本發(fā)明不局限于這些實施例。
實施例1～7將分別內裝有由表1所述的材料構成的密封材料、并且具有表1所述的材料和內徑、外徑及壁厚的內胎，沿著輪胎周向呈螺旋裝地內襯在數(shù)個未硫化輪胎主體的輪胎內表面上，該數(shù)個輪胎的尺寸都相同，為205/65 R15 94S，然后，對這些未硫化輪胎進行硫化，便制造出將上述內襯層作為防止泄氣層的7種充氣輪胎(實施例1～7)。另外，表1所記載的密封材料全部為粘附性液體，內胎全部為軟質橡膠狀。
另外，為了作比較，制造了具有相同的輪胎尺寸、如圖6所示的結構那樣將密封材料注入輪胎內面而形成防止泄氣層的充氣輪胎(比較例1)和具有相同的輪胎尺寸、將斷面呈月牙形的硬質橡膠層插入側面壁部的安全輪胎(比較例2)。
對所得到的9種輪胎，分別安裝在排氣量為2升的FF車上，將空氣壓力調整為前220KPa、后200KPa，如下述那樣對乘坐舒適性和泄氣密封性，進行試驗得到表1記載的結果。
上述FF車輛在具有凹凸的直線前進的試驗路線上以50Km/h進行實車行駛，由3名專門參加者來感覺乘坐舒適性并進行評價。乘坐舒適性的評價，按乘坐舒適性良好的順序，以第1為○、第2為△、第3為×的三個級別進行評價。
上述FF車輛以時速100Km行駛100Km以后，將釘子刺入輪胎胎面部臺肩處后拔出釘子，再以時速100Km行駛100Km后，靜置24小時，然后測定輪胎的氣壓，計算出該氣壓的下降率并進行評價。評價分為氣壓下降率小于4％以◎表示，4～5％以○表示，超過5％、并小于10％以△表示，10％以上以×表示。
表1


根據(jù)表1所示的結果，比較例1的輪胎在車輛最初行駛100Km時，因輪胎的離心力作用，密封材料向胎面部中央附近流動，故密封材料不能充分地封閉釘子刺入胎面部臺肩處后形成的泄氣孔，使泄氣密封性降低。另外，比較例2的安全輪胎，由于側面壁部的剛性大，故乘坐舒適性不好。實施例1～7的本發(fā)明輪胎乘坐舒適性沒有問題，泄氣密封性能也在實用水平的范圍內。并且，輪胎的均勻性也沒有什么大問題。內胎的內徑為2mm以上、壁厚為0.5mm以下的輪胎的泄氣密封性良好，特別是內徑為3mm以上時泄氣密封性更加良好。
實施例8-14將粘結劑涂敷在輪胎尺寸相同、都為205/65R15 94S的數(shù)個硫化后的輪胎主體的輪胎內表面上，將分別內裝有由表2記載的材料構成的密封材料、并且具有表2記載的材料和內徑、外徑及壁厚的許多中空粒子面在狀地噴射到該輪胎內表面上，這樣，便制造出呈面狀地內襯了這些中空粒子的7種充氣輪胎(實施例8～14)。表2記載的密封材料都是粘附性液體，內胎都為軟質橡膠狀。
對于所得到的7種輪胎，進行了與實施例1～7相同的試驗，對乘坐舒適性和泄氣密封性進行評價的結果，與上述比較例1、2的結果都記載在表2中。
表2


根據(jù)表2的結果，實施例8～14的本發(fā)明充氣輪胎在乘坐舒適性上也沒有問題，泄氣密封性能在實用水平范圍內。并且，輪胎的均勻性也沒有什么大問題。中空粒子的內徑為2mm以上，壁厚為0.5mm以下的輪胎，泄氣密封性良好，特別是內徑為3mm上時更加良好。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，在本發(fā)明充氣輪胎上，防止泄氣層是通過將內裝有密封材料的內胎沿著輪胎周向呈螺旋轉狀地連續(xù)地卷繞構成的，另外，在本發(fā)明的其它充氣輪胎上，防止泄氣層是通過使內裝有密封材料的中空粒子的側面之間緊密接觸而形成的，故在輪胎周向上不形成鑲接部，另外，密封材料不會由于輪胎回轉時的離心力作用而向輪胎寬度方向移動。因此，不會降低輪胎的均勻性，而且不會因密封材料的流動而引起泄氣密封性的降低，故在輪胎產(chǎn)業(yè)中利用的可能性很大。
權利要求
1.一種充氣輪胎，該充氣輪胎具有防止泄氣層，該防止泄氣層是將內裝有密封材料的內胎以在輪胎周向上連續(xù)且呈螺旋狀地使側面之間相互緊密接觸而卷繞的方式粘在輪胎內表面上形成的。
2.一種充氣輪胎，該充氣輪胎具有防止泄氣層，該防止泄氣層是將內裝有密封材料的中空粒子以側面之間相互緊密接觸的方式粘在輪胎內表面上形成的。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的充氣輪胎，上述防止泄氣層至少配置在與胎面部相對應的輪胎內表面區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求3所述的充氣輪胎，將上述防止泄氣層配置在從上述胎面部至左右側面壁部相對應的輪胎內表面的區(qū)域。
5.根據(jù)權利要求1～4所述的充氣輪胎，上述內胎或中空粒子由橡膠狀彈性體構成。
6.根據(jù)權利要求1、3～5的任一項所述的充氣輪胎，上述內胎的內徑為2mm以上，外徑為6mm以下，并且壁厚為0.5mm以下。
7.根據(jù)權利要求2～5的任一項所述的充氣輪胎，上述中空粒子的內徑為2mm以上，外徑為6mm以下，而且壁厚為0.5mm以下。
8.根據(jù)權利要求1～7的任一項所述的充氣輪胎，上述防止泄氣層的厚度為3～6mm。
9.一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在將內裝有密封材料的內胎以在輪胎周向上連續(xù)且呈螺旋狀地使側面之間相互緊密接觸而卷繞的方式粘在未硫化輪胎的內表面上形成內襯層后，對該未硫化輪胎進行硫化處理，上述內襯層便形成防止泄氣層。
10.一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在將內裝有密封材料的中空粒子以側面之間相互緊密接觸的方式粘在未硫化輪胎的內表面上形成內襯層后，對該未硫化輪胎進行硫化處理，上述內襯層便形成防止泄氣層。
11.一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于，將粘結劑涂敷在硫化后的輪胎的內表面上，將內裝有密封材料的中空粒子以側面之間相互緊密接觸的方式噴射在該輪胎的內表面上而形成防止泄氣層。
全文摘要
一種充氣輪胎，該充氣輪胎具有下述的防止泄氣層，將內裝有密封材料的內胎以在輪胎周向上連續(xù)且螺旋狀地使側面之間相互緊密接觸而卷繞的方式粘在輪胎內表面上而形成的防止泄氣層，或者是將內裝有密封材料的中空粒子以使側面之間相互緊密接觸的方式粘在輪胎內表面上而形成的防止泄氣層。
文檔編號B60C19/12GK1464849SQ02802573
公開日2003年12月31日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權日2001年6月7日
發(fā)明者齊藤英司 申請人:橫濱橡膠株式會社, 本田技研工業(yè)株式會社