CN104191911A - 一种带标识的轮胎及其制作工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带标识的轮胎，其具有胎侧，所述胎侧包括胎侧基部及彩色标识块，所述彩色标识块设于所述胎侧基部上且凸出于胎侧基部的表面，所述彩色标识块采用与胎侧基部不同颜色的橡胶材质，并与所述胎侧基部成型为一体。本发明还公开了一种带标识的轮胎制作工艺方法，其主要包括制作彩色生胶片、彩色生胶片预硫化定型处理获得单体胶片及单体胶片与生胎一同硫化成型的步骤。本发明能够提升胎侧标识的外观辨识度及轮胎行驶舒适性，节省了材料，提高了生产作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，特别是涉及一种胎侧带标识的轮胎及其制作工艺方法。
背景技术
随着汽车市场的快速发展，轮胎作为汽车的主要零件，其主要功能为承载、缓冲、驱/制动等。然而越来越多的消费者不仅关注这些基本的功能，更着重关注轮胎的外观。故而，现在市场上对轮胎的外观效果，特别是轮胎胎侧标识的立体外观效果成为轮胎生产厂商及消费者关注的一个重点。
一般轮胎的胎侧标识采用凸出的立体装饰设计，其橡胶材质常采用与胎侧基部相同的橡胶材质，但使用相同的橡胶材质的轮胎在使用过程中不能方便快捷地辨识出胎侧标识的内容。
为增加胎侧标识的辨识度，现有的轮胎采用如下结构：参考图2所示，在胎侧基部上设置有胎侧标识部，该胎侧标识部包括一层彩色胶1′和一层胎侧外基部胶2′，彩色胶1′和胎侧外基部胶2′在胎侧基部上全圆周布置，彩色胶1′设于胎侧基部上且采用与胎侧基部不同颜色的橡胶材质，胎侧外基部胶2′设于彩色胶1′上且采用与胎侧基部相同颜色的橡胶材质，胎侧外基部胶2′上设有与轮胎标识部分对应的避让区，以使得轮胎标识部分能够显现出与胎侧基部不同的颜色。其存在的主要缺陷是：
1.仅有胎侧标识部的表面呈现出与胎侧基部不同的颜色，不能多视觉角度、便捷地辨识出胎侧标识；
2.需要额外在胎侧基部全圆周增加一层彩色胶1′，也容易造成彩色胶料超出胎侧标识部渗透到胎侧基部轴向内侧的现象，彩色胶料的用量大大增加，造成材料浪费；
3.容易发生胎侧非标识部位与标识部位的胶料厚度不一致的问题，而造成轮胎整体刚性不均衡的现象，影响轮胎的舒适性；
4.容易发生胎侧剥离破坏的现象，影响轮胎的使用寿命。
上述轮胎的制作工艺如下：首先在轮胎成型工序中胎侧部全圆周加贴一层彩色胶1′和一层胎侧外基部胶2′(如图1所示)；再将成型工序结束后的未硫化生胎送入模具进行加热硫化；硫化结束后，在胎侧上形成一标识凸台，将位于该标识凸台表面上的胎侧外基部胶2′打磨去除(即形成与轮胎标识部分对应的避让区)，直至保留底部完整的彩色胶1′和标识侧壁的胎侧外基部胶2′(如图2所示)。采用该制作工艺来生产轮胎，需要增加一道打磨胎侧外基部胶的工序，轮胎加工工艺繁琐，生产效率低下。另外，在轮胎制造时也容易产生彩色胶硫化后偏离胎侧标识部的现象，造成打磨后彩色胶无法精准地展现胎侧标识部的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带标识的轮胎，其能够提升胎侧标识的外观辨识度及轮胎行驶舒适性，节省了材料；本发明的另一目的在于提供一种带标识的轮胎制作工艺方法，其节省了材料，提高了生产作业效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种带标识的轮胎，其具有胎侧，所述胎侧包括胎侧基部及彩色标识块，所述彩色标识块设于所述胎侧基部上且凸出于胎侧基部的表面，所述彩色标识块采用与胎侧基部不同颜色的橡胶材质，并与所述胎侧基部成型为一体。
优选地，所述彩色标识块采用与胎侧基部不同颜色的橡胶材质预硫化定型，然后与所述胎侧基部硫化成型为一体。
优选地，所述彩色标识块靠近所述胎侧基部的一侧设有与所述胎侧基部相嵌合的粗糙面。
优选地，所述粗糙面呈波状或锯齿状。
优选地，所述彩色标识块采用一种颜色的橡胶材质或多种颜色的橡胶材质的组合。
优选地，所述彩色标识块包括标识表面和标识侧壁，所述标识表面与所述胎侧基部的表面的距离小于8mm。
优选地，所述胎侧基部上非标识部分的基部胶料厚度与彩色标识块对应的基部胶料厚度的比值为0.9～1.2。
优选地，所述胎侧基部上彩色标识块对应的基部胶料厚度与所述标识表面与胎侧基部的表面的距离的比值为0.1～8。
一种带标识的轮胎制作工艺方法，包括以下步骤：
S1、制作轮胎标识部分所需的彩色生胶片；
S2、将彩色生胶片放置于单体模具中，并进行预硫化定型处理以生成单体胶片，所述单体胶片包括内侧和外侧，通过单体模具内侧对应的金属成形面对单体胶片进行表面粗化处理，在单体胶片的内侧形成粗糙面；
S3、将所述单体胶片放置于成品模具对应胎侧位置的标识凹槽内，并与未硫化的生胎一同进行加热硫化，所述单体胶片的内侧朝向未硫化的生胎一侧，使得硫化后所述单体胶片与胎侧基部进行粘合，并依成品模具的标识形成彩色标识块。
优选地，所述单体模具的材质为铝、铁、不锈钢或金属合金。
优选地，所述步骤S2中的预硫化定型处理的温度为120℃～200℃，时间为TC25～TC90，所述的TC25为扭矩从硫化曲线最低扭矩上升至(最低扭矩+0.25(最高扭矩-最低扭矩))时所需要的时间，所述的TC90为扭矩从硫化曲线最低扭矩上升至(最低扭矩+0.9(最高扭矩-最低扭矩))所需要的时间。
优选地，所述步骤S1具体通过以下方法实现：将橡胶、配合填充剂、操作油、硫化促进体系助剂、橡胶防护体系助剂及染色剂进行混炼处理，并裁出轮胎标识部分所需的彩色生胶片。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
1、彩色标识块凸出于胎侧基部的表面，其标识表面和标识侧壁均呈现出与胎侧基部不同的颜色，提升了胎侧标识的外观辨识度。
2、只需根据需要标识的内容设置彩色标志块，而无需在胎侧全圆周布置彩色胶，对非标识部分对应的胎侧基部胶厚影响较小，可均衡轮胎胎侧标识部与非标识部的刚性，提升了轮胎行驶的舒适性；彩色胶不会过分渗入胎侧基部，避免因胎侧基部胶料成分不同而影响耐久性。
3、不会存在多余的彩色胶料渗入胎侧基部，节省了胎侧部位多余的彩色胶料，大大减少成本浪费。
4、彩色标识块靠近胎侧基部的一侧设有与胎侧基部相嵌合的粗糙面，大大增加了彩色标识块与胎侧基部的结合强度，避免轮胎使用过程中因反复的缓冲变形引起破坏，提高轮胎的耐久性能。
5、采用本发明的制作工艺方法，无需进行打磨处理，就可清晰、准确地将胎侧标识体现出来，大大节省加工工时，提高生产效率。
附图说明
图1为现有的轮胎打磨前的截面示意图。
图2为现有的轮胎打磨后的截面示意图。
图3为本发明的轮胎胎侧标识侧面示意图。
图4为本发明的轮胎的截面示意图。
图5为本发明在轮胎加热硫化时所采用的成品模具的局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例
本发明轮胎可以为充气轮胎或实心轮胎等各种结构形式的轮胎。
如图4所示，本实施例以充气轮胎作为实施例进行说明，充气轮胎本体主要包括胎面部10，从胎面部10向轴向外侧延伸的一对胎肩部20，从胎肩部20的两侧向轮胎径向内侧延伸的一对胎侧30以及与胎侧30的内侧连接的胎圈部40。
胎侧30包括胎侧基部31和彩色标识块32，其中：
胎侧基部31采用与胎面部10、胎肩部20一样颜色的胶料材质。
彩色标识块32设于胎侧基部31上且凸出于胎侧基部31的表面，彩色标识块32采用与胎侧基部31不同颜色的橡胶材质，并与胎侧基部31成型为一体。在本实施例中，彩色标识块32采用与胎侧基部31不同颜色的橡胶材质预硫化定型，然后与胎侧基部31硫化成型为一体。彩色标识块32采用与胎侧基部31不同颜色的一种或多种颜色组合的凸出标识。彩色标识块32与胎侧基部31的胶料边缘清晰、形状规则。彩色标识块32靠近胎侧基部31的一侧设有与胎侧基部31相嵌合的粗糙面，此粗糙面可为波状或锯齿状。在本实施例中，粗糙面呈锯齿状。
充气轮胎本体内侧设有一保气层50，在轮胎保气层50的外侧至少设有一层以上的帘纱层60，该帘纱层60的两边是绕过钢丝圈70向外翻卷包置于帘纱层60上。根据子午线、斜交等轮胎的构造，在胎面部2的内部适当地配置未图示的缓冲层、带束层等。胎侧30结构从轮胎轴向内侧向轴向外侧主要包括保气层50、帘纱层60、胎侧基部31、彩色标识块32。
彩色标识块32的标识内容主要为厂商名称、品牌名称、轮胎规格等的文字、记号或其图样的组合，构成标识的文字或记号可为一个或多个组合。
在本实施例中，彩色标识块32的标识内容以文字为例进行说明。
如图4所示，彩色标识块32包含有标识表面32a和标识侧壁32b。彩色标识块32的橡胶材质采用一体式，即标识表面32a和标识侧壁32b的橡胶材质一致。标识表面32a、标识侧壁32b均采用与胎侧基部31不同颜色的橡胶材质，可以大大提升不同视觉角度下轮胎胎侧位的立体辨识性。另外，彩色标识块32可为一种或多种颜色组合而成，如此可大大提高胎侧标识的识别度，形成胎侧标识独特的外观效果。彩色标识块32标识的内容可以为单一或系列组合的样式。标识侧壁32b与胎侧基部31的颜色边缘清晰、形状规则。
为确保轮胎行驶的舒适性和耐久性，标识表面32a与胎侧基部31的表面的距离D为8mm以下,此标识表面32a与胎侧基部31的表面的距离不可设置过大，过大的距离将会容易造成轮胎刚性不均而影响其舒适性能，同时过大的距离将使轮胎在行驶过程中容易发生被外物割伤而影响轮胎的耐久性能。
为进一步增强轮胎行驶的舒适性，本实施例轮胎的胎侧非标识部分的基部胶料厚度D1与彩色标识块对应的基部胶料厚度D2的比值为0.9～1.2，此设置将均化轮胎刚性，提升轮胎行驶的舒适性。当然，D1与D2的比值并非必须控制在0.9～1.2才能获得更好的行驶舒适性，也可以根据具体的产品将D1与D2的比值控制在其它范围内，如将D1与D2的比值控制在0.5～2的范围内。
为了确保胎侧标识的外观辨识度，D2与D的比值控制在0.1～8之间。
本实施例充气轮胎的制作工艺主要包括以下三个步骤：
第一，制作轮胎标识部分所需的彩色生胶片，本步骤具体通过以下方法实现：将橡胶、配合填充剂、操作油、硫化促进体系助剂、橡胶防护体系助剂及染色剂进行混炼处理，并裁出轮胎标识部分所需的彩色生胶片。彩色生胶片的大小可依实际标识的文字内容进行等量转化。彩色生胶片的颜色可采用单一或混合渐变的方式。
第二，将彩色生胶片放置于单体模具中进行预硫化定型处理成单体胶片321。此单体模具的材质可以为铝、铁、不锈钢、合金。预硫化的单体模具的标识样式灵活多变，可采用单一或系列组合的标识样式。如图5所示，预硫化后的单体胶片321可分为内侧321a和外侧321b。通过预硫化模具内与单体胶片内侧321a对应的金属成形面进行表面粗化处理，由此形成单体胶片内侧321的粗糙面。此设置可大大加强单体胶片321与胎侧基部31的粘合性，避免轮胎使用过程中因反复的缓冲变形引起破坏，提高轮胎的耐久性能。在本实施例中，预硫化定型处理的温度为120℃～200℃，时间为TC25～TC90，TC25为扭矩从硫化曲线最低扭矩上升至(最低扭矩+0.25(最高扭矩-最低扭矩))时所需要的时间，TC90为扭矩从硫化曲线最低扭矩上升至(最低扭矩+0.9(最高扭矩-最低扭矩))所需要的时间。
第三，如图5所示，在轮胎硫化工序中，将预硫化后的单体胶片321放置于成品模具90对应胎侧位置的标识凹槽91内，并与未硫化的生胎一同进行加热硫化，单体胶片321的内侧321a应朝向未硫化的生胎一侧，使得硫化后该单体胶片321能与胎侧基部31进行永久粘合，并依成品模具的标识呈永久定形状态。
如图3和图4所示，硫化后的成品轮胎不需进行打磨处理，就可清晰、准确地将胎侧标识体现出来，大大节省加工工时，提高生产效率。此成品只需依据标识的内容进行多种颜色的设置，也不需要在轮胎胎侧沿轮胎周向地加贴多余的彩色橡胶层，对胎侧非标识部的基部胶厚影响较小，可均衡轮胎彩色标识块对应的胎侧与非标识部对应的胎侧的刚性，提升轮胎行驶的舒适性，同时可精准地展现胎侧标识，不会存在多余的彩色胶料渗入胎侧基部，节省了胎侧位多余的彩色胶料，大大减少成本浪费。另外胎侧标识的每个文字可单独采用不同颜色胶片的预硫化处理，颜色样式多变。
当然，本发明的制作工艺方法不局限于制作此胎侧带彩色标识的实施例，其也可用于制作除胎侧位置外其余任何轮胎位置带标识的轮胎。
采用本发明的制作工艺试制了多种轮胎规格为AT26X9-14的全地形车轮胎并对它们进行性能测试并评价。将各测试轮胎以配套轮辋7.0ATX14、充气压力70kPa，负荷为130kg，安装于滚筒直径为1707mm的滚筒上进行高速走行测试验证，速度由60km/h分阶段提升至120km/h，经走行125km后通过肉眼观察胎侧标识的破损情况进行评估，实施例的胎侧标识的破损情况与常规橡胶材质的以往例相同。另外将各测试轮胎以配套轮辋7.0ATX14、充气压力130kPa安装于全地形车辆并在硬质林道越野路线上行驶，通过驾驶员的感官评价舒适性和总体性能，实施例之舒适性和总体性能均优于以往例。
通过测试结果可以确认采用此种带标识的充气轮胎可实现确保行驶耐久性的同时能有效提升胎侧标识的外观辨识度及轮胎行驶的舒适性。而此制造工艺方法可实现节约材料成本的同时也能提高生产作业效率。
最后需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非用于对本发明的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (12)
1.一种带标识的轮胎，其具有胎侧，其特征在于：所述胎侧包括胎侧基部及彩色标识块，所述彩色标识块设于所述胎侧基部上且凸出于胎侧基部的表面，所述彩色标识块采用与胎侧基部不同颜色的橡胶材质，并与所述胎侧基部成型为一体。
2.如权利要求1所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述彩色标识块采用与胎侧基部不同颜色的橡胶材质预硫化定型，然后与所述胎侧基部硫化成型为一体。
3.如权利要求1或2所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述彩色标识块靠近所述胎侧基部的一侧设有与所述胎侧基部相嵌合的粗糙面。
4.如权利要求3所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述粗糙面呈波状或锯齿状。
5.如权利要求1所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述彩色标识块采用一种颜色的橡胶材质或多种颜色的橡胶材质的组合。
6.如权利要求1所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述彩色标识块包括标识表面和标识侧壁，所述标识表面与所述胎侧基部的表面的距离小于8mm。
7.如权利要求6所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述胎侧基部上非标识部分的基部胶料厚度与彩色标识块对应的基部胶料厚度的比值为0.9～1.2。
8.如权利要求6所述的一种带标识的轮胎，其特征在于：所述胎侧基部上彩色标识块对应的基部胶料厚度与所述标识表面与胎侧基部的表面的距离的比值为0.1～8。
9.一种带标识的轮胎制作工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作轮胎标识部分所需的彩色生胶片；
S2、将彩色生胶片放置于单体模具中，并进行预硫化定型处理以生成单体胶片，所述单体胶片包括内侧和外侧，通过单体模具内侧对应的金属成形面对单体胶片进行表面粗化处理，在单体胶片的内侧形成粗糙面；
S3、将所述单体胶片放置于成品模具对应胎侧位置的标识凹槽内，并与未硫化的生胎一同进行加热硫化，所述单体胶片的内侧朝向未硫化的生胎一侧，使得硫化后所述单体胶片与胎侧基部进行粘合，并依成品模具的标识形成彩色标识块。
10.如权利要求9所述的一种带标识的轮胎制作工艺方法，其特征在于：所述单体模具的材质为铝、铁、不锈钢或金属合金。
11.如权利要求10所述的一种带标识的轮胎制作工艺方法，其特征在于：所述步骤S2中的预硫化定型处理的温度为120℃～200℃，时间为TC25～TC90，所述的TC25为扭矩从硫化曲线最低扭矩上升至(最低扭矩+0.25(最高扭矩-最低扭矩))时所需要的时间，所述的TC90为扭矩从硫化曲线最低扭矩上升至(最低扭矩+0.9(最高扭矩-最低扭矩))所需要的时间。
12.如权利要求9、10或11所述的一种带标识的轮胎制作工艺方法，其特征在于，所述步骤S1具体通过以下方法实现：将橡胶、配合填充剂、操作油、硫化促进体系助剂、橡胶防护体系助剂及染色剂进行混炼处理，并裁出轮胎标识部分所需的彩色生胶片。
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