專利名稱：安全輪胎用氣囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全輪胎用氣囊，特別是謀求降低在制造這樣的氣囊時的次品產(chǎn)生率，該安全輪胎用氣囊呈中空圓管狀，容納在輪胎中，被以用其與該輪胎的規(guī)定氣壓的關(guān)系設(shè)定的內(nèi)壓填充有空氣，在輪胎內(nèi)壓正常的狀態(tài)下至少在其與輪胎內(nèi)表面之間形成空間部，隨著輪胎內(nèi)壓的降低而進行擴大直徑變形，代替輪胎支承負載。
背景技術(shù)：
作為在輪胎內(nèi)壓因漏氣等而急劇降低的缺氣狀態(tài)下仍能行駛一定距離的安全輪胎，公知有如下的輪胎等用加強內(nèi)胎、加強橡膠、加強帶等加強構(gòu)件、或發(fā)泡體、彈性體、芯體等代替輪胎支承負載的輪胎，涂敷或填充密封劑而堵塞輪胎上產(chǎn)生的孔等損傷部來防止內(nèi)壓降低的輪胎。但是，這些現(xiàn)有的安全輪胎大多由于制造方法復(fù)雜而次品率高、制造效率低。
為了解決這樣問題，例如在日本特開2002-172918號公報、特開2002-192923號公報、特開2002-200906號公報、特開2004-90807號公報及特開2003-39912號公報中記載有這樣的中空圓管狀的氣囊，該氣囊容納在安全輪胎內(nèi)部，在輪胎內(nèi)壓降低的缺氣狀態(tài)下隨著輪胎內(nèi)壓的降低而進行擴大直徑變形以代替輪胎支承負載。這些氣囊具有非透氣層和加強層；上述非透氣層用于在氣囊以規(guī)定內(nèi)壓被容納在輪胎中的正常狀態(tài)下保持氣囊的內(nèi)壓；上述加強層用于覆蓋該非透氣層的至少一部分，沿全周延伸，在產(chǎn)生擴大直徑變形時與輪胎內(nèi)表面接觸。在制造工序中，當(dāng)在非透氣層與加強層之間、或者非透氣層與和該非透氣層直接接觸的成型鼓或硫化模具之間存在異物時，這樣的氣囊有時使非透氣層受傷，將這樣受傷的氣囊容納在輪胎中，當(dāng)對其施加內(nèi)壓時，因損傷擴大而無法維持氣囊內(nèi)的壓力，或者在極端的情況下氣囊本身破損，從而有可能發(fā)揮不了作為安全輪胎的功能。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種通過謀求非透氣層的合理化而降低制造時的次品產(chǎn)生率的安全輪胎用氣囊。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的安全輪胎用氣囊呈中空圓管狀，容納在輪胎中，被以用其與該輪胎的規(guī)定氣壓的關(guān)系設(shè)定的內(nèi)壓填充有空氣，在輪胎內(nèi)壓正常的狀態(tài)下至少在該氣囊與輪胎內(nèi)表面之間形成空間部，隨著輪胎內(nèi)壓的降低而進行擴大直徑變形，代替輪胎支承負載，其特征在于，該氣囊在其內(nèi)表面具有用于保持氣囊內(nèi)壓的非透氣層，該非透氣層由至少1層中空圓管狀層和配置在該中空圓管狀層的至少一部分處的至少1層輔助層構(gòu)成。
在本說明書中，所謂的“規(guī)定內(nèi)壓”是指相對于容納有氣囊的安全輪胎，由JATMA、TRA、ETRTO等在輪胎的制造、銷售、或使用的地區(qū)有效的工業(yè)基準、標(biāo)準等規(guī)定的根據(jù)負載能力所特定的內(nèi)壓。另外，所謂“以其與規(guī)定內(nèi)壓的關(guān)系設(shè)定的內(nèi)壓”是指這樣的內(nèi)壓該內(nèi)壓在對輪胎應(yīng)用了規(guī)定內(nèi)壓的充氣狀態(tài)下能在氣囊外表面與輪胎內(nèi)表面之間形成空間，而在輪胎內(nèi)壓降低了的缺氣狀態(tài)下能使氣囊隨著輪胎內(nèi)壓的降低進行擴大直徑變形而代替輪胎支承負載，較佳是為規(guī)定內(nèi)壓+0～20％的范圍。
另外，優(yōu)選非透氣層在60℃時的氣體穿透性處于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)～5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)的范圍內(nèi)。因此，所謂“氣體穿透性”是指使用空氣根據(jù)JIS K7126測定而得到的結(jié)果。
而且，優(yōu)選中空圓管狀層的厚度處于0.5mm～1.5mm的范圍內(nèi)。
另外，優(yōu)選中空圓管狀層與輔助層的總厚度處于1.2mm～5.0mm的范圍內(nèi)。
除此之外，優(yōu)選氣囊在容納于輪胎中時與輪胎的至少側(cè)部相對應(yīng)地配置，在該情況下，進一步優(yōu)選在容納于輪胎時與輪胎的至少胎側(cè)部和胎冠部相對應(yīng)地配置輔助層。
另外，優(yōu)選為中空圓管狀層是將片狀材料彎曲成圓管狀并沿氣囊圓周方向形成搭接部、將該搭接部相互接合而形成的，輔助層配置在中空圓管狀層的除了搭接部之外的部分上。
而且，優(yōu)選由樹脂片或樹脂薄膜構(gòu)成輔助層。


圖1是本發(fā)明的具有代表性的安全輪胎用氣囊的寬度方向的剖視圖，是以將氣囊容納在安全輪胎中、將輪胎安裝在輪輞上、在氣囊中填充了規(guī)定內(nèi)壓的狀態(tài)示出的。
圖2是本發(fā)明的另一安全輪胎用氣囊的寬度方向的剖視圖，是以將氣囊容納在安全輪胎中、將輪胎安裝在輪輞上、在氣囊中填充了規(guī)定內(nèi)壓的狀態(tài)示出的。
圖3是本發(fā)明的另一安全輪胎用氣囊的寬度方向的剖視圖，是以將氣囊容納在安全輪胎中、將輪胎安裝在輪輞上、在氣囊中填充了規(guī)定內(nèi)壓的狀態(tài)示出的。
圖4是本發(fā)明的另一安全輪胎用氣囊的寬度方向的剖視圖，是以將氣囊容納在安全輪胎中、將輪胎安裝在輪輞上、在氣囊中填充了規(guī)定內(nèi)壓的狀態(tài)示出的。
圖5是本發(fā)明的另一安全輪胎用氣囊的寬度方向的剖視圖，是以將氣囊容納在安全輪胎中、將輪胎安裝在輪輞上、在氣囊中填充了規(guī)定內(nèi)壓的狀態(tài)示出的。
附圖標(biāo)記說明1氣囊，2安全輪胎，3輪輞，4、5氣門嘴，6非透氣層，7中空圓管狀層，8、8’輔助層，9支承層，10輪胎的胎側(cè)部，11輪胎的胎冠部具體實施方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。圖1是以將容納有本發(fā)明的具有代表性的安全輪胎用氣囊(以下稱“氣囊”)的安全輪胎安裝在輪輞上、填充了規(guī)定內(nèi)壓的狀態(tài)示出的寬度方向剖視圖。
氣囊1呈中空圓管狀，容納在輪胎2中而形成了安全輪胎。將該安全輪胎安裝在輪輞3上而形成輪胎組裝體。然后，借助氣門嘴4將規(guī)定的氣壓填充到輪胎2中，借助氣門嘴5以用其與輪胎2的規(guī)定氣壓的關(guān)系設(shè)定的內(nèi)壓將空氣填充到氣囊1中，其結(jié)果如圖1所示，在輪胎2內(nèi)形成了空間S1，在氣囊1內(nèi)形成了空間S2。另一方面，當(dāng)輪胎2的空間S1的內(nèi)壓因漏氣等而急劇下降時，空間S1與空間S2的內(nèi)壓差變大，結(jié)果氣囊1進行擴大直徑變形并最終到達輪胎2的內(nèi)表面，從而代替輪胎2支承負載。
然后，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上的主要特征在于氣囊1在其內(nèi)表面?zhèn)染哂杏糜诒３謿饽覂?nèi)壓的非透氣層6，非透氣層6由至少1層(在圖1中是1層)中空圓管狀層7、和配置在中空圓管狀層7的至少一部分上的至少1層(在圖1中是1層)輔助層8構(gòu)成。另外，在圖1中示出了為了提高缺氣行駛性能而在非透氣層6的外周設(shè)有用于在擴大直徑變形時與輪胎內(nèi)表面接觸的支承層9的樣態(tài)，但這樣的結(jié)構(gòu)不是必須的，可根據(jù)需要適當(dāng)設(shè)置。
與輪胎內(nèi)襯層相同，氣囊的非透氣層多使用丁基橡膠、聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚烯烴薄膜等，從將氣囊的重量抑制為最小限度方面考慮，優(yōu)選該氣囊的非透氣層在能保持內(nèi)壓的范圍內(nèi)盡可能地薄。但是，當(dāng)使非透氣層變薄時，強度隨之降低，因此在制造工序中，在非透氣層和支承層之間、或者非透氣層與和該非透氣層直接接觸的成型鼓或硫化模具之間存在異物時，有時使非透氣層受傷，這成為提高制造時的次品產(chǎn)生率的原因。
然而， 由于本發(fā)明的氣囊1用至少1層中空圓管狀層7和至少1層輔助層8構(gòu)成非透氣層6，因此即使在中空圓管狀層7的由輔助層8加強的部分產(chǎn)生損傷，也可因輔助層8覆蓋該損傷而防止跑氣，進而即使產(chǎn)生擴大直徑變形，也可防止中空圓管狀層7的損傷擴大，其結(jié)果，可降低制造時的次品產(chǎn)生率。
另外，與因僅加厚非透氣層的至少一部分的厚度而有可能在非透氣層損傷時馬上就漏氣相比，當(dāng)如本發(fā)明這樣用中空圓管狀層7和輔助層8構(gòu)成非透氣層6時，即使中空圓管狀層7和輔助層8中的一方產(chǎn)生損傷，也可由另一方防止漏氣，本發(fā)明在這點上是有利的。
優(yōu)選非透氣層6在60℃時的氣體穿透性處于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)～5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)的范圍內(nèi)。其原因是當(dāng)氣體穿透性小于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)時，非透氣層6的厚度過薄，有可能使硫化前的生膠的狀態(tài)下的斷裂強度不足；當(dāng)氣體穿透性大于5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)時，難以保持氣囊1的內(nèi)壓。另外，若使中空圓管狀層7和輔助層8分別滿足上述穿透性，則即使在中空圓管狀層7和輔助層8中的一方產(chǎn)生損傷的情況下，由于容易由另一方保持內(nèi)壓，因此較為理想。
而且，優(yōu)選中空圓管狀層7的厚度處于0.5mm～1.5mm的范圍內(nèi)。其原因是當(dāng)中空圓管狀層7的厚度小于0.5mm時，因容易損壞且難以保持形狀而在制造時難以處理；當(dāng)大于1.5mm時，有時會使硫化時間變長。與輪胎內(nèi)襯層相同，中空圓管狀層7例如可以由丁基橡膠、聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚烯烴薄膜等構(gòu)成。
另外，優(yōu)選非透氣層6的中空圓管狀層7和輔助層8的總厚度處于1.2～5.0mm的范圍內(nèi)。其原因是當(dāng)中空圓管狀層7和輔助層8的總厚度小于1.2mm時，難以在通常行駛時維持氣囊的形狀，有可能使氣囊1摩擦到輪胎2的內(nèi)表面而破損；當(dāng)中空圓管狀層7和輔助層8的總厚度大于5.0mm時，有可能導(dǎo)致行駛性能因氣囊1重量的顯著增加而降低。
除此之外，如圖1所示，優(yōu)選輔助層8在容納于輪胎2時與輪胎2的胎側(cè)部10、10對應(yīng)地配置。其原因是非透氣層6的與輪胎2的側(cè)部10、10對應(yīng)的部分是在進行擴大直徑變形時變形最大的部分，即使是微小的損傷也容易成長，在該部分配置輔助層8而進行加強有利于降低次品產(chǎn)生率。在該情況下，如圖2所示，優(yōu)選輔助層8在容納于輪胎2時從輪胎2的胎側(cè)部10、10與胎冠部11相對應(yīng)地配置。其原因是非透氣層6的與輪胎2的胎冠部11對應(yīng)的部分也是在擴大直徑變形時變形比較大的部分，因此將在該部分配置輔助層8而進行加強有利于降低次品率的產(chǎn)生率。
如圖3所示，在從噴嘴擠出成型了中空圓管狀層7時，也可以使輔助層8為圓管狀、并將其設(shè)在非透氣層6的整個截面上。另外，中空圓管狀層7也可以是將片狀材料彎曲成圓管狀，沿氣囊1的圓周方向形成搭接部12，并將該搭接部12相互接合而形成，在該情況下，如圖4所示，優(yōu)選將輔助層8配置在除去搭接部12之外的部分。其原因是由于搭接部12是層疊片狀材料而形成的，因此即使用輔助層8進行加強，在構(gòu)成搭接部12外表面?zhèn)鹊牟糠?3產(chǎn)生了損傷的情況下，由于構(gòu)成內(nèi)表面?zhèn)鹊牟糠?4代替輔助層8而覆蓋該損傷，因此可以防止跑氣，進而即使進行擴大直徑變形仍可以防止中空圓管狀層7的損傷擴大。另外，在圖4中，夾著輪胎赤道面C將搭接部12配置在與氣門嘴5相反的一例，這是為了在對搭接部12進行結(jié)合時防止氣門嘴5成為接合的障礙。
輔助層8也可以是用與中空圓管狀層7相同的材料構(gòu)成，從降低重量和成本方面考慮，優(yōu)選用樹脂片或樹脂薄膜等構(gòu)成。作為較佳的樹脂片或樹脂薄膜的材料，可以例示出PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、TPU(熱塑性聚氨酯)、TPO(熱塑性烯烴)、VC(氯乙烯)、RB(丁二烯樹脂)。
另外，上面不過是示出了本發(fā)明實施方式的一部分，可以在技術(shù)方案內(nèi)進行各種變更。例如，輔助層不限于是1層，也可以如圖5所示那樣配置2層輔助層8、8’。另外，在圖1～圖5中示出了輔助層8配置在中空圓管狀層7的內(nèi)表面?zhèn)鹊臉討B(tài)，雖未圖示，但也可以將輔助層8配置在中空圓管狀層7的外表面?zhèn)取?br> 實施例下面，試作了本發(fā)明的安全輪胎用氣囊，進行了性能評價，下面對其進行說明。
(實施例1～7)
實施例1～7的氣囊是輪胎規(guī)格為495/45R22.5的安全輪胎用氣囊，具有圖1(實施例1)、圖2(實施例2)、圖3(實施例3和實施例4)、圖4(實施例5和實施例6)和圖5(實施例7)所示的結(jié)構(gòu)。在這些實施例的氣囊中，中空圓管狀層都是用具有2.0×10-9cm3/cm2·s·Pa的氣體穿透性和0.5mm厚度的丁基橡膠構(gòu)成。實施例1、2、3、5和7的氣囊輔助層是用具有2.0×10-9cm3/cm2·s·Pa的氣體穿透性和0.5mm厚度的丁基橡膠構(gòu)成。實施例4和實施例6的氣囊輔助層是用具有0.05mm厚度的PET片構(gòu)成。另外，在這些實施例的氣囊中，都是用在1.0mm厚的芳香族聚酰胺無紡布上覆蓋橡膠而成的支承層緊密包圍非透氣層的外周面。
(以往例1和以往例2)為了進行比較，一并試作了這樣的氣囊，該氣囊是輪胎規(guī)格為495/45R22.5的安全輪胎用氣囊，是用在1.0mm厚的芳香族聚酰胺無紡布上覆蓋橡膠而成的支承層緊密包圍1層非透氣層的外周面而成的，該非透氣層是由2.0×10-9cm3/cm2·s·Pa的氣體穿透性和0.5mm(以往例1)厚度及1.0mm(以往例2)厚度的丁基橡膠構(gòu)成。
(試驗方法)硫化成型了100個上述各實施例及100個以往例的氣囊。對所得的氣囊應(yīng)用10kPa的內(nèi)壓，將肥皂液涂敷在它們的表面。放置60秒之后，用眼確認有無氣泡的產(chǎn)生，挑選產(chǎn)生氣泡的作為次品。
次品的產(chǎn)生率在以往例1中為8.0％，在以往例2中為6.5％，在實施例1中為2.5％，在實施例2中為0.5％，在實施例3中為0％，在實施例4中為0％，在實施例5中為0.1％，在實施例6中為0.1％，在實施例7中為0％。因而，得知與以往例1和以往例2的氣囊相比，實施例1～7中的氣囊的制造時的次品率較低。
產(chǎn)業(yè)可利用性采用本發(fā)明，可提供一種通過謀求非透氣層的合理化來降低制造時的次品產(chǎn)生率的安全輪胎用氣囊。
權(quán)利要求
1.一種安全輪胎用氣囊，該安全輪胎用氣囊呈中空圓管狀，容納在輪胎中，被以用其與該輪胎的規(guī)定氣壓的關(guān)系設(shè)定的內(nèi)壓填充有空氣，在輪胎內(nèi)壓正常的狀態(tài)下至少在該氣囊與輪胎內(nèi)表面之間形成空間部，隨著輪胎內(nèi)壓的降低而進行擴大直徑變形，代替輪胎支承負載，其特征在于，該氣囊在其內(nèi)表面具有用于保持氣囊內(nèi)壓的非透氣層，該非透氣層由至少1層中空圓管狀層和配置在該中空圓管狀層的至少一部分處的至少1層輔助層構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，上述非透氣層在60℃時的氣體穿透性處于1.0×10-10cm3·cm/(cm2·s·cmHg)～5.0×10-9cm3·cm/(cm2·s·cmHg)的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，上述中空圓管狀層的厚度處于0.5mm～1.5mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，上述非透氣層的中空圓管狀層與輔助層的總厚度處于1.2mm～5.0mm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，在容納于輪胎中時，上述輔助層與輪胎的至少胎側(cè)部相對應(yīng)地配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，在容納于輪胎時，上述輔助層與輪胎的至少胎側(cè)部和胎冠部相對應(yīng)地配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，上述中空圓管狀層是將片狀材料彎曲成圓管狀并沿氣囊圓周方向形成搭接部、將該搭接部相互接合而形成的，上述輔助層配置在中空圓管狀層的除了上述搭接部之外的部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的安全輪胎用氣囊，其特征在于，上述輔助層由樹脂片或樹脂薄膜構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安全輪胎用氣囊，該安全輪胎用氣囊通過謀求非透氣層的合理化來降低制造時的次品產(chǎn)生率。中空圓管狀的氣囊(1)容納在輪胎(2)中，并以用其與輪胎(2)的規(guī)定氣壓的關(guān)系設(shè)定的內(nèi)壓填充有空氣。在輪胎(2)的內(nèi)壓正常的狀態(tài)下，至少在其輪胎(2)的內(nèi)表面之間形成有空間(S
文檔編號B60C17/01GK101018679SQ200580030779
公開日2007年8月15日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者田中善隆 申請人:株式會社普利司通