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CN1989018A - 安全轮胎用空气囊 - Google Patents

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CN1989018A
CN1989018A CNA2005800254562A CN200580025456A CN1989018A CN 1989018 A CN1989018 A CN 1989018A CN A2005800254562 A CNA2005800254562 A CN A2005800254562A CN 200580025456 A CN200580025456 A CN 200580025456A CN 1989018 A CN1989018 A CN 1989018A
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Abstract

本发明提供一种安全轮胎用空气囊，其能够在充气状态形成圆筒状而其内表面在成形步骤中彼此不紧密贴附，特别地，提供一种安全轮胎用空气囊，该空气囊通过将片状橡胶构件2贴在平面鼓1上、折回橡胶构件2的两个横向端3、并且在相对于平面鼓1的外径侧接合橡胶构件2的两端3以形成圆筒状来成形，其特征在于折回橡胶构件2的两个横向端3之后橡胶构件2的内表面4不彼此紧密贴附。

Description

安全轮胎用空气囊
技术领域
本发明涉及一种安全轮胎用空气囊(air bladder)，更特别地，涉及一种在成形步骤中空气囊的内表面彼此不紧密贴附且能够在充气状态形成圆筒状的安全轮胎用空气囊。
背景技术
迄今，研究和开发了各种安全轮胎或漏气续行(run-flat)轮胎，其即使在充气轮胎被刺破等情况下也能够继续行驶相当长的距离直到修理和修补的场所。例如，已知包括如加强空气囊、多室空气囊、填充泡沫材料或海绵的空气囊、折叠式空气囊等发明的空气囊的轮胎、涂有密封剂的轮胎、填充泡沫材料或海绵的轮胎、内装芯的轮胎等。
然而，由于制造方法、用于辅助构件的材料等的特殊，难以制造这种传统轮胎，并且大都向轮辋上装配和装卸(handling)方面存在困难。例如，由于难于制造多室空气囊，使设置有多室空气囊的安全轮胎不切实际。同样，在使用涂覆密封剂或填充泡沫的轮胎中，难于开发密封剂或泡沫注射法或用于密封剂或泡沫的材料。在内装芯的轮胎中，在将芯装配到轮辋方面存在难点。而且，难于制造填充海绵等的泡沫型(moose-type)安全轮胎，也难于控制和稳定其形状。
相反地，设置有加强空气囊的安全轮胎结构简单，容易制造，容易装配到轮辋上，节约材料，不损失低燃耗并且具有卓越的安全性的特性。例如，对于设置有这样的加强空气囊的安全轮胎，积极进行了各种改进布置在空气囊内的加强构件的种类和位置的研究，结果，开发了在正常行驶和内压下降时具有高耐久性的安全轮胎(参见JP-A-2002-172918、JP-A-2002-192923、JP-A-2002-200906、JP-A-2004-90807、JP-A-2003-39912以及WO 02/43975A的简介材料)。
发明内容
迄今为止，通常通过将空气囊的橡胶构件贴在平面鼓(flatdrum)、折回橡胶构件的两个横向端并且在相对于平面鼓的外径侧接合橡胶构件的两端以形成圆筒状来制造安全轮胎用空气囊。然而，在该成形(forming)方法中，折叠橡胶构件后，橡胶构件的内表面在压合(stitching)等过程中彼此紧密贴附，因此，在后续充气步骤中空气囊不能形成圆筒状。即使内表面的局部紧密贴附，也存在紧密贴附部分周围的区域大量延伸导致空气囊破裂等问题。
因此，本发明的一个目的是解决传统技术的上述问题，以及提供一种安全轮胎用空气囊，该空气囊能够其内表面在成形步骤中不彼此紧密贴附而在充气状态形成圆筒状。
为了实现上述目的，本发明人已进行各种研究，发现通过对用于空气囊的橡胶构件的内表面进行抗紧密贴附处理或布置防止紧密贴附的构件可消除成形时空气囊的内表面彼此紧密贴附的问题并可使空气囊在充气中形成圆筒状，因此完成本发明。
也就是说，根据本发明的安全轮胎用空气囊通过将片状橡胶构件贴在平面鼓上、折回橡胶构件的两个横向端、在相对于平面鼓的外径侧接合橡胶构件的两端以形成圆筒状来成形，其特征在于，在折回橡胶构件的两个横向端之后，橡胶构件的内表面彼此不紧密贴附。
根据本发明安全轮胎用空气囊的一个优选实施例，在橡胶构件的内表面上涂覆油脂和/或脂肪酸。在该情况下，即使橡胶构件的内表面(也就是空气囊的内表面)通过折叠橡胶构件后的压合彼此接触，也能防止内表面彼此紧密贴附，而使空气囊充气时形成圆筒状。此时，更优选在橡胶构件除了接合部分及其附近的整个内表面上涂覆油脂和/或脂肪酸。在后者情况下，在充分保证橡胶构件在接合部分处的接合性能的同时，可以确保防止内表面在压合时彼此紧密贴附。此外，优选在折叠橡胶构件的两个横向端后在橡胶构件内彼此接触的内表面中的至少一面上涂覆油脂和/或脂肪酸。即使在该情况下，也可以充分防止内表面在压合时彼此紧密贴附。脂肪酸优选硬脂酸。
根据本发明安全轮胎用空气囊的另一个优选实施例，在橡胶构件的内表面上涂覆粉末状固体。在该情况下，即使橡胶构件的内表面通过折叠橡胶构件后的压合彼此接触，也能防止内表面彼此紧密贴附，而使空气囊在充气时形成圆筒状。此时，更优选在橡胶构件除了接合部分及其附近的整个内表面上涂覆粉末状固体。在后者情况下，在充分保证橡胶构件在接合部分处的接合性能的同时，可以确保防止内表面在压合时彼此紧密贴附。此外，优选在折叠橡胶构件的两个横向端后在橡胶构件内彼此接触的内表面中的至少一面上涂覆粉末状固体。即使在该情况下，也可以充分防止内表面在压合时彼此紧密贴附。粉末状固体优选滑石粉。
根据本发明安全轮胎用空气囊的其他优选实施例，一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件被贴在橡胶构件上，使得一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件的紧密贴附于橡胶的面可以紧密贴附到橡胶构件的内表面上。在该情况下，即使橡胶构件的内表面通过折叠橡胶构件之后的压合彼此接触，也能防止内表面彼此紧密贴附，而使空气囊在充气时形成圆筒状。此时，更优选将一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件贴在橡胶构件除了接合部分及其附近以外的整个内表面上。在后者情况下，在充分保证橡胶构件在接合部分处的接合性能的同时，可以确保防止内表面在压合时彼此紧密贴附。此外，优选在折叠橡胶构件的两个横向端之后，一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件被贴在橡胶构件中彼此接触的内表面中的至少一面上。即使在该情况下，也可以充分防止内表面在压合时彼此紧密贴附。一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件优选为在其一面涂覆胶粘剂(cement)的膜(film)。
根据本发明安全轮胎用空气囊的一个更优选的实施例，在橡胶构件上粘贴片状构件。在该情况下，即使橡胶构件的内表面间通过折叠橡胶构件后的压合彼此接触，也能防止内表面彼此紧密贴附，而使空气囊在充气时形成圆筒状。此时，更优选将片状构件粘贴在橡胶构件除了接合部分及其附近以外的整个内表面上。在后者情况下，可以充分保证橡胶构件在接合部分处的接合性能，并且由于片状构件间在压合时相接触因而可以确保防止内表面在压合时彼此紧密贴附。
根据本发明，可以提供能够在充气状态形成圆筒状而其内表面彼此不紧密贴附的安全轮胎用空气囊。
附图说明
图1是示出根据本发明的安全轮胎用空气囊的各个制造步骤中空气囊的实施例的剖视图。
图2是示出使用根据本发明的空气囊的安全轮胎和轮辋组件的实例。
图3是示出实例中空气囊的剖视图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明根据本发明的安全轮胎用空气囊。图1为在根据本发明的安全轮胎用空气囊各个制造步骤中的空气囊的实施例的剖视图。在如图所示的空气囊的制造方法中，在图1(A)所示的橡胶构件的粘贴步骤中片状构件2贴在平面鼓1上，在图1(B)所示的橡胶构件的折叠步骤中橡胶构件2的两个横向端部3被折回并且在相对于平面鼓1的外径侧接合，其后橡胶构件(空气囊)2在图1(C)所示的充气步骤中形成圆筒状。根据本发明安全轮胎用空气囊中，在折回橡胶构件2的两个横向端部3之后，橡胶构件2的内表面4彼此不紧密贴附。
所提及的防止橡胶构件2的内表面4彼此紧密贴附的方法有对用于空气囊的橡胶构件2的内表面4进行抗紧密贴附处理的方法和布置防止紧密贴附的构件的方法。所提及的对橡胶构件2的内表面4进行抗紧密贴附处理有油脂和/或脂肪酸的涂覆、粉末状固体的涂覆等。另一方面，所提及的在橡胶构件2的内表面4上布置防止紧密贴附的构件有一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件、片状构件等。
所提及的涂覆到橡胶构件2的内表面4上的脂肪酸有硬脂酸、棕榈酸等。同样，涂覆到橡胶构件2的内表面4上的油脂可为主要由上述脂肪酸的甘油三酯组成的植物脂和油以及动物脂和油，具体包括牛脂、猪油、棕榈油等。这些油脂和脂肪酸可将一种单独涂覆到橡胶构件2的内表面4上，或者混合两种或更多种使用。
不特别限制涂覆到橡胶构件2的内表面4上的粉末状固体，只要可以防止橡胶构件2的内表面4彼此紧密贴附即可，该粉末状固体包括滑石、云母等。这些粉末状固体可将一种单独涂覆在橡胶构件2的内表面4上，或者混合两种或更多种使用。
所提及的布置在橡胶构件2的内表面4上、一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件有一面涂有胶粘剂等的膜等。所提及的膜材料有如聚乙烯、聚丙烯等热塑性聚烯烃、热塑性聚氮酯等。所提及的胶粘剂有丁基基(butyl-based)胶粘剂等。在橡胶构件2上布置这种构件使得其紧密贴附于橡胶的表面可以紧密贴附到橡胶构件2的内表面4。
所提及的布置在橡胶构件2的内表面4上的片状构件除了上述膜还有纸、织物等。
不特别限制涂有油脂、脂肪酸和粉末状固体的部分，只要可以防止橡胶构件2的内表面4彼此紧密贴附即可，但是油脂、脂肪酸和粉末状固体中至少有一种优选涂覆到橡胶构件除了在接合部分及其附近以外的整个内表面上，也就是，橡胶构件2除了需要接合的部分以外的整个表面上，或者在折叠橡胶构件的两个横向端3之后橡胶构件2中彼此接触的内表面4中的至少一面上。而且，由于橡胶构件2一端的内表面4与其另一端的外表面在接合部分接合，油脂、脂肪酸和粉末状固体可涂覆到具有在接合部分接合的外表面的端部3上，也就是，在接合部分中相对于成形鼓1位于内径侧的橡胶构件2的内表面4。这里所用橡胶构件2除了接合部分及其附近以外的整个内表面4表示空气囊除了橡胶构件2一端的内表面4和另一端的外表面之间的接触部分及其附近以外的大约整个内表面。而且，当在离接触部分的接触端不超过20mm、优选不超过40mm的宽度范围的作为接触部分附近的部分上不涂覆油脂、脂肪酸或粉末状固体时，可以充分保证橡胶构件2的两个横向端部3之间的紧密贴附性能。
同样，不特别限制一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件的布置位置，只要可以防止橡胶构件2的内表面4彼此紧密贴附即可，但是，优选地，例如，构件布置在橡胶构件除了接合部分及其附近以外的整个内表面上，或者在折叠橡胶构件2的两个横向端3之后橡胶构件2中彼此接触的内表面4中的至少一面上。此时，接合部分的附近优选为从接合部分不超过40mm的部分。
此外，不特别限制片状构件的布置位置，只要可以防止橡胶构件2的内表面4彼此紧密贴附即可，但是，优选地，例如，片状构件布置在橡胶构件2除了接合部分及其附近以外的整个内表面上。接合部分的附近优选为从接合部分不超过40mm的部分。片状构件通过橡胶粘着性(tackiness)贴在橡胶构件的内表面上，可以提高安全轮胎用空气囊的制造中的易加工性和生产率。
如上所述，在充分保证接合部分处的橡胶构件的接合性能的同时，通过对橡胶构件2除了接合部分及其附近以外的整个内表面进行抗紧密贴附处理或者在其上布置防止紧密贴附的构件，可以确保防止内表面4在压合时彼此紧密贴附。此外，即使仅对在折叠橡胶构件2的两个横向端3之后橡胶构件中彼此接触的内表面4中的至少一面进行抗紧密贴附处理或者在其上布置防止紧密贴附的构件，也可以充分防止内表面4在压合时彼此紧密贴附。
不特别限制空气囊中使用的橡胶构件2，可以使用用于安全轮胎的传统空气囊中通常使用的橡胶构件。如绳索(cord)、无纺织物等加强构件可用橡胶液处理(rubberized)并且布置在由橡胶构件制成的空气囊内，用来提高空气囊的强度。
其次，将说明使用上述本发明安全轮胎用空气囊的安全轮胎。图2示出使用根据本发明的空气囊的安全轮胎和轮辋组件的实例。图2所示的组件包括安全充气轮胎和对应于无内胎轮胎5的标准轮辋5，该安全充气轮胎包括无内胎轮胎5和独立地容置在无内胎轮胎5中的中空圆环(toric)形的空气囊6的组合。
无内胎轮胎5包括胎面部8；连接到其两侧的一对胎侧部9和一对胎圈部10；在埋入各自胎圈部10中的胎圈芯11之间环形延伸的胎体12；布置在胎体12的胎冠部上、沿轮胎径向向外并且由至少两个带束层组成的带束层13；以及布置在胎体12内侧的气密层(innerliner)14。在图2中，15A和15B表示用于分别将空气、惰性气体等充入无内胎轮胎5和空气囊6内的阀。
在如图所示的安全轮胎中，空气囊6的内压P2被设为高于无内胎轮胎5的内压P1。在将各自给定的内压分别充入无内胎轮胎5和空气囊6内之后，在处于负载滚动状态的胎面部的地面接触区域中，空气囊6的外表面保持其到轮胎5的胎面部内表面的间隔S。因此，正常行驶期间，空气囊6的外表面不与胎面部(气密层14的内表面)的内表面摩擦，因此不会引起空气囊6自身的损坏和由空气囊6导致的胎面部内表面的损坏。
另一方面，在无内胎轮胎5被刺破且只是无内胎轮胎5的内压的计示压力变为0时，空气囊6沿轮胎周向伸展以与无内胎轮胎5的内表面紧密接触。这样，空气囊6像传统轮胎一样工作，在无内胎轮胎5被刺破的状态下抑制弯曲变形为小，同时承受来自无内胎轮胎5的载荷，从而即使无内胎轮胎5被刺破，也可以防止无内胎轮胎5和空气囊6二者遭受致命损坏。由于根据本发明的空气囊可以在充气时轻松形成圆筒状并且不会在充气步骤中损坏，因此即使在无内胎轮胎5被刺破之后也可以通过使用安全轮胎中的本发明的空气囊安全行驶一段距离。
<实例>
提供以下实例以举例说明本发明，而不以限制本发明为目的。
制备了具有图3所示结构并且尺寸为495/45 R22.5的安全轮胎用空气囊，然后测试该空气囊在成形期间的充气中是否变成圆筒。用于比较例1的空气囊不进行抗紧密贴附处理。如图3(A)所示，在例1的空气囊中，橡胶构件一端的内表面与其另一端的外表面之间的接触部分的宽度为20mm并且将硬脂酸涂覆到相对鼓成为外径侧的除了从橡胶构件的一端起30mm的范围部分以外的橡胶构件上。如图3(B)所示，在例2的空气囊中，硬脂酸涂覆到在橡胶构件的相对于鼓成为内径侧具有400mm宽度范围的折叠橡胶构件上。在例3的空气囊中，使用滑石粉替代例1的空气囊所用的硬脂酸来涂覆。在例4的空气囊中，使用滑石粉替代例2的空气囊所用的硬脂酸来涂覆。在例5的空气囊中，一面涂覆有胶粘剂的膜[涂有丁基基胶粘剂的聚乙烯膜]替代硬脂酸贴在例1空气囊中将涂有硬脂酸的部分上。在例6的空气囊中，一面涂覆有胶粘剂的膜替代硬脂酸贴在例2空气囊中将涂有硬脂酸的部分上。在例7的空气囊中，聚乙烯膜(未涂胶粘剂)作为片状膜替代硬脂酸贴在例1空气囊中将涂有硬脂酸的部分上。结果如表1所示。在表1中，×表示空气囊在充气中没有变成圆筒，而○表示空气囊在充气中变成圆筒。
表1
抗紧密贴附方法 在充气中形成圆筒
比较例1 ×
例1 在整个表面上涂覆硬脂酸。 ○
例2 在一个表面上涂覆硬脂酸。 ○
例3 在整个表面上涂覆滑石粉。 ○
例4 在一个表面上涂覆滑石粉。 ○
例5 在整个表面上贴涂覆有胶粘剂的膜。 ○
例6 在一个表面上贴涂覆有胶粘剂的膜。 ○
例7 在整个表面上贴未涂胶粘剂的膜。 ○
如表1所见，通过在组成空气囊的橡胶构件的整个表面或一个表面上涂覆硬脂酸等脂肪酸或滑石粉等粉末状固体或者贴上涂覆有胶粘剂的膜或未涂有胶粘剂的膜，可以防止空气囊的内表面彼此紧密贴附，结果，空气囊可以在充气中形成圆筒形。

Claims (15)

1.一种安全轮胎用空气囊，其通过将片状橡胶构件贴在平面鼓上、折回所述橡胶构件的两个横向端、在相对于所述平面鼓的外径侧接合所述橡胶构件的两端以形成圆筒状来成形，其特征在于，在折回所述橡胶构件的两个所述横向端之后，所述橡胶构件的内表面彼此不紧密贴附。
2.根据权利要求1所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，在所述橡胶构件的内表面上涂覆油脂和/或脂肪酸。
3.根据权利要求2所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，除了所述接合部分及其附近以外，在所述橡胶构件的整个内表面上涂覆油脂和/或脂肪酸。
4.根据权利要求2所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，在折叠所述橡胶构件的两个所述横向端之后，在所述橡胶构件中彼此接触的所述内表面中的至少一面上涂覆油脂和/或脂肪酸。
5.根据权利要求2所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，所述脂肪酸为硬脂酸。
6.根据权利要求1所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，在所述橡胶构件的所述内表面上涂覆粉末状固体。
7.根据权利要求6所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，在所述橡胶构件除了所述接合部分及其附近以外的整个内表面上涂覆所述粉末状固体。
8.根据权利要求6所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，在折叠所述橡胶构件的两个所述横向端之后，在所述橡胶构件中彼此接触的所述内表面中的至少一面上涂覆所述粉末状固体。
9.根据权利要求6所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，所述粉末状固体为滑石。
10.根据权利要求1所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件被贴在所述橡胶构件上，使得所述一面紧密贴附于橡胶而另一面不紧密贴附于橡胶的构件的紧密贴附到所述橡胶的所述面可以紧密贴附于所述橡胶构件的所述内表面上。
11.根据权利要求10所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，一面紧密贴附所述橡胶而另一面不紧密贴附所述橡胶的所述构件被贴在所述橡胶构件除了所述接合部分及其附近以外的整个内表面上。
12.根据权利要求10所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，在折回所述橡胶构件的两个所述横向端之后，一面紧密贴附所述橡胶而另一面不紧密贴附所述橡胶的所述构件被贴在所述橡胶构件中彼此接触的所述内表面中的至少一内表面上。
13.根据权利要求10所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，一面紧密贴附所述橡胶而另一面不紧密贴附所述橡胶的所述构件为在其一面上涂覆胶粘剂的膜。
14.根据权利要求1所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，将片状构件贴在所述橡胶构件上。
15.根据权利要求14所述的安全轮胎用空气囊，其特征在于，所述片状构件被贴在所述橡胶构件除了所述接合部分及其附近以外的整个内表面上。
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