不导电胎面的导电通道

不导电胎面的导电通道 不导电胎面的导电通道 邓安田译 本发明介绍了一种具有导电胎面的充气轮 胎.该轮胎的胎面花纹沟向内径向延伸,通过 电阻相对较高的胎面底胶,在轮胎内形成一个 通向带束层的导电通道.在某些具体实施 中,此导电通道穿过带束层隔离胶,从带束层 延伸至胎体部分. 行驶中的车辆如果没有接地通道,就会累 积高压静电.而这种不利的静电累积会造成很 多问题.例如它会影响车辆的电子线路,包括 无线电接收;电荷生成的火花电位在车辆加油 时造成安全隐患;尤其在乘客上下车时,电荷 通过乘客接地,给乘客造成明显的不舒适感. 如果提供连续的接地措施,那么电荷就可 以得到释放.以前,特别是较大的车辆,通常 通过拖延与车辆框架相连的链子或导线来形成 接地.这样,电荷就在车辆行驶过程中沿链子 传到地面. 尽管并非所有制作轮胎的材料都导电,但 也可以利用轮胎来释放电荷.导电胶料中通常 含相当比例的导电炭黑.相反地,不导电胶料 中所含白炭黑相对比炭黑多.一般而言,白炭 黑和炭黑之比增大,胶料的导电性则降低.当 然,炭黑的颗粒大小,类型和用量也会影响胶 料的导电性. 含白炭黑的胶料通常都是不良导体,用白 炭黑作补强剂的胎面在湿路面条件下具有更好 的制动性能,而且这种轮胎的滚动阻力更低. 据此,就提出了通过绝缘胎面来提供导电通道 的方法(例如6220319或6367525号美国专 利).然而,如果轮胎制造商采用导电材料作 胎面,那么这种方法就不可行.而且,如果轮 l2 胎制造商希望在非胎面的其它轮胎层采用不导 电材料,那么不管胎面是否导电,轮胎也不能 形成良好的接地. 下面将说明本发明的目的及优点. 在本发明充气轮胎的一个示例中,胎面由 导电材料制成.该轮胎含两个不导电的胎侧, 两个钢丝圈,和一个胎体.胎体在两个钢丝圈 之间,上面缠绕着钢丝圈.带束层隔离胶由绝 缘材料制成,径向位于胎体之外.至少有一个 带束层径向位于带束层隔离胶之外,而从胎面 部分径向向内延伸. 带束层隔离胶由一组导电胶片组成,这些 胶片分布在沿轮胎圆周方向上,向内径向延 伸,在带束层隔离胶和胎体之间形成导电通 道. 胎面材料的放电电阻不超过i0Q,可以 采用与带束层相同的材料,也可采用与胎体相 同的材料,或者两种材料都采用.在本示例 中,胎面的胎冠导电,胎面底胶不导电.胎面 底胶径向位于胎冠内.这样,胎冠就形成了一 个电桥,径向向内延伸,通过胎面底胶,为带 束层提供了一个导电通道.胎冠包括一系列的 胎面暗沟和花纹沟.电桥从胎面花纹沟处径向 向内延伸. 在本发明充气轮胎第二个示例中,胎面由 导电橡胶制成.胎面底胶由绝缘橡胶制成,径 向位于胎冠胶料之内.在该示例中,充气轮胎 包括两个不导电胎侧,两个钢丝圈和一个胎 体.胎体在两个钢丝圈之间,上面缠绕着钢丝 圈.带束层隔离胶径向位于胎体之外,其外部 由绝缘材料制成,内部由导电材料制成.至少 有一个带束层径向位于带束层隔离胶之外,而 从胎面底胶径向向内延伸.这样,胎冠就形成 了一个电桥,径向向内延伸,通过胎面底胶, 为带束层提供了一个导电通道. 在本发明充气轮胎的第三个示例中,胎冠 由导电橡胶制成.胎面底胶由绝缘橡胶制成, 径向位于胎冠胶料之内.该充气轮胎包括两个 不导电胎侧,两个钢丝圈和一个胎体.胎体在 两个钢丝圈之间,上面缠绕着钢丝圈.带束层 隔离胶径向位于胎体之外.至少有一个带束层 径向位于带束层隔离胶之外,而从胎面底胶径 向向内延伸.这样,胎冠就形成了一个第一导 电通道.导电通道径向向内延伸,通过胎面底 胶,为胎冠和带束层之间的电流提供一个通 道. 在本发明第四个示例中,提供了制作充气 轮胎的方法.其步骤为:用第一导电材料制成 胎体,使胎体在两个钢丝圈之间,由钢丝圈缠 绕.用绝缘材料制成带束层隔离胶,使其位于 胎体上.沿带束层隔离胶圆周方向制成一系列 相间的孔.使至少一个带束层径向位于带束层 隔离胶之外.带束层用第二导电材料制成. 用挤出工艺制成胎面.胎面包括用导电材 料制成的胎冠和胎面底胶.胎面底胶径向位于 胎冠橡胶之内.这样,胎冠就形成了一个通过 胎面底胶的第一导电通道. 将胎面覆盖在带束层上,做成中间胎.中 间胎的第一导电通道与带束层连接.然后对中 间胎加热,加压,使胎体的第一导电材料和带 束层的第二导电材料分别转移到间隔均匀的孔 内,在胎体和带束层之间形成第二导电通道. 如果有必要,轮胎中的第一导电材料和第二导 电材料可以赋予轮胎不超过10Q或不超过 106Q的放电电阻. 参照附图,我们可以更好地理解本发明的 特征和优点. 图1是充气轮胎部分的横断面视图.图2 是图1的充气轮胎沿线2—2的横断面视图.图 3是本发明充气轮胎示例的部分横断面视图. 图4是本发明充气轮胎示例的部分横断面视 图.图5是图4的充气轮胎沿线5-5的横断面 视图.图6是本发明充气轮胎示例的横断面视 图.图7是图6的充气轮胎沿线7—7的横断面 视图. 下面,我们参考附图来详细阐述本发明的 具体实施方案,但本发明并不受这些方案的限 制. 本发明提供了一种胎面具有导电性的充气 轮胎.胎面上的花纹沟径向向内延伸,通过电 阻相对较大的胎面底胶,在轮胎内形成了一个 至带束层的导电通道.在某些具体实施方案 中,本发明还提供了从带束层开始,通过带束 层隔离胶至胎体的导电通道.因此,本发明可 以释放没有接地设施的行驶车辆上累积的静 电. ,充气轮胎l0包括胎 如图1和图2所示 体l2,胎体包裹在钢丝圈l4和钢丝圈l6四 周.胎体延伸穿过不透气的气密层l8.当轮 胎l0受压时,胎体l2通过牵制气密层l8, 并将受到的力转移到钢丝圈l4和l6上,从而 使轮胎保持完整的形状.当轮胎膨胀后,钢丝 圈l4和l6使轮胎l0固定在车轮上.钢丝圈 l4和l6通常用金属制成,包括各种钢.帘线 20由各种金属或有机材料(如尼龙,人造纤 维,聚酯等)制成,用来加固胎体20. 带束层隔离胶22径向位于胎体l2外,沿 胎体l2的宽度方向延伸.带束层隔离胶22为 安置带束层24,26,28提供了一个平面.三 个带束层24,26,28仅供说明用,在本发明 的各个具体实施方案中,带束层可采用一个或 多个.带束层24,26,28胶料内有钢制帘 线.带束层24,26,28的各帘线30可以设置 在不同方向上. 胎面32径向位于带束层24,26,28外, 横穿过胎侧33和35.胎面32包括胎面底胶 34和胎冠36.为了便于观察,在附图中,相 l3 对于轮胎10的其余部分,胎面32的相对高度 略为放大.如图1和图2所示,胎面暗沟38 由胎面花纹沟40隔离开.图中胎面暗沟38和 胎面花纹沟40在图中的位置只是示例性的. 本发明的暗沟和花纹沟可采用多种排列方式, 胎面暗沟是指胎面花纹块和花纹条.本发明轮 胎胎面可采用各种花纹. 带束层隔离胶22和胎面底胶34皆由不导 电胶料制成.而胎冠36则由含炭黑的导电胶 料制成因此,在胎冠36和导电胎体12之间 形成了一个导电通道,来释放装配了轮胎10 的车辆上累积的静电. 图3是本发明充气轮胎的一个示例性的实 施方案(在整篇说明书中,使用了类似的参考 数字来表示相同或基本类似的组件,如24, 124,224和324).轮胎110的静电释放通道 经过车轮和胎体112,到达与地面接触的胎 冠,将电荷转移到地面. 带束层隔离胶122由外绝缘层142和144 以及将这两个绝缘层分隔开的内导电层146构 成.外绝缘层142和144由不导电材料制成, 如含白炭黑的胶料.相反地,内导电层146则 由导电率相对较高的材料制成.因此,内导电 层146在胎体12与带束层124,126,128之 间形成了导电通道.带束层隔离胶122可用各 种挤出方法制成. 由于带束层124,126,128中有钢制帘线 130,所以也具有导电性.因此,带束层 124,126,128就形成了连接内导电层146和 电桥148的导电通道.电桥148从胎冠136开 始向内径向延伸,穿过绝缘的胎面底胶134, 形成一个同向带束层128的导电通道.胎面 132也可用其他各种挤出方法制作. 轮胎110具有连接车轮和地面的导电通 道,因此可以释放静电.电荷释放导电通道经 过车轮的金属框架和轮胎110上安装的金属 轮,到达胎体112.导电通道通过带束层隔离 胶122的内导电层146.导电通道通过带束层 l4 124,126,128连接,到达电桥148.因此, 胎冠136与路面接触,形成接地的导电通道. 图4和图5是本发明充气轮胎210的另一 个实施方案.轮胎210也有静电释放通道.该 通道经过车轮,胎体212以及接地的胎冠 236,将电荷转移到地面.带束层隔离胶222 的导电部件250均匀分布在轮胎的圆周方向和 向内的径向上,在带束层224和胎体212之间 形成了导电通道.本发明并不限于如图4和图 5所示沿轮胎圆周方向均匀分布,间隔均匀的 导电部件250,它有多种分布方式. 可以用转轮或其它工具沿带束层隔离胶 222挖孔.在此过程中,需使带束层隔离胶 222位于胎体212和带束层224,226,228 上.将所得中间胎加热,加压,使胎体212和 带束层224的导电成分转移到间隔均匀的孔 上,形成部件250.导电部件250在胎体212 和带束层224之间形成导电通道.也可用其它 方法来制作导电部件250. 在本发明实施方案中,充气轮胎210的电 桥248从胎面暗沟238处径向向内延伸至带束 层228.导电部件250为圆形.图6和图7示 出了本发明充气轮胎310.带束层隔离胶322 包括一系列的导电部件350,这些部件沿轮胎 圆周方向均匀排列,径向向内延伸,在带束层 324和胎体312之间形成导电通道.如图6所 示,导电部件350为正方形,图4中的为圆 形.此外,电桥248从胎面花纹沟340而不是 胎面暗沟338处径向向内延伸. 轮胎或轮胎胶料的电阻率或导电率究竟要 多大才算是绝缘或导电,目前还没有相关的国 际.但是,可以参考德国橡胶工业雇主协 会制定的标准WDKGuideline110.根据该标 准,放电电阻不超过10Q的轮胎能释放电 荷.建议在具有爆炸危险l生等区域内采用放电 电阻不超过10.Q的轮胎.符合以上条件的材 料可用于本发明充气轮胎的制作. (下转封二) 炭黑译丛 内部资料 2006年第12期(总第277期) 12月25日出版 目录 生产炭黑的装置与方法…………………………………………………………"杨富 祥译(1) 炭黑及其填充胶料………………………………………………………………?杨鸿 译(4) 不导电胎面的导电通道…………………………………………………………"邓安 田译(12) 含苯乙烯化和硫酸化苯酚烷氧基化物的颜料分散体(待续)…………………"朱兴 玲译(15) (上接第14页) 图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7 译自英文专利 馆藏号20061203