CN102649299A - 轮胎硫化用模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供轮胎硫化用模具，能够使形成排气机构时的加工简单、且能够确保稳定的排气，其中，形成在轮胎成形面(2)的排气槽俯视时呈长方形，叶片(7)具有厚度(t1)小于排气槽(4)厚度的上端部(9)、在上端部的下方与排气槽的厚度方向两端面抵接的抵接部(10)、以及使形成在排气槽和叶片的上端部之间的微小间隙(g)和排气孔(14)连通的连通部(11)，使空气或气体经过微小间隙和连通部并通过排气孔排出到模具(1)的外部；或者，排气槽俯视时呈长方形，叶片在厚度方向的至少一个面上具有从上端到下端延伸设置的槽部(12)，叶片埋设在排气槽时排气槽和槽部之间形成微小间隙，使空气或气体通过微小间隙和排气孔排出到模具的外部。

Description

轮胎硫化用模具

技术领域

本发明涉及轮胎硫化用模具，进一步详细来说，涉及能够使形成排气机构时的加工简单、且能够确保稳定排气的轮胎硫化用模具。

背景技术

在对轮胎进行硫化时，在轮胎硫化用模具内会进入不需要的空气，并通过硫化而产生气体。这些空气或气体会对硫化轮胎产生橡胶填充不足等硫化故障。因此，在轮胎硫化用模具中设有排气机构，以将空气或硫化时产生的气体向外部排出。

作为排气机构，例如，提案有下述发明(参照专利文献1)，在插入有叶片的铸模中注入熔融金属而铸造模具，并在叶片和模具主体之间形成微小间隙。该微小间隙构成排气路径的一部分。但是，在专利文献1的发明中，根据叶片和模具主体之间的热膨胀系数(热收缩)之差而形成微小间隙。因此，容易产生微小间隙之间大小的不均匀，这不利于获得稳定的排气效率。

作为另一排气机构，提案有下述结构(参照专利文献2)，在轮胎成形面上设置宽度细的孔，在宽度细的孔上埋设叶片，由此在叶片和宽度细的孔的长边之间形成微小间隙。通过该微小间隙，空气或气体排出到模具外部。但是，在专利文献2的发明中，为了保持叶片两端部，将宽度细的孔的长边两端部比中央部做成宽度细。即，轮胎成形面上设置的宽度细的孔的俯视形状呈异形，不是单纯的形状，所以存在加工次数增加、加工复杂的问题。另外，如果不对异形的宽度细的孔高精度地进行加工，则存在无法确保稳定的排气的问题。

专利文献1：日本国特开2007-38426号公报(JP2007-38426A)

专利文献2：日本国特开2009-269363号公报(JP2009-269363A)

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使形成排气机构时的加工简便且确保稳定的排气的轮胎硫化用模具。

为达到上述目的，本发明的轮胎硫化用模具，包括：排气槽，开口于轮胎成形面而形成；叶片，嵌入该排气槽而与排气槽之间空出微小间隙而被埋设；排气孔，使所述排气槽和模具的外部连通，其特征在于，所述排气槽俯视时呈长方形，所述叶片具有厚度比所述排气槽厚度小的上端部，并在所述上端部的下方具有在所述叶片被埋设在所述排气槽时与所述排气槽的厚度方向两端面抵接的抵接部，且具有使形成在所述排气槽和所述上端部之间的微小间隙和所述排气孔连通的连通部。

本发明的另一种轮胎硫化用模具，包括：排气槽，开口于轮胎成形面而形成；叶片，嵌入该排气槽而与排气槽之间空出微小间隙而被埋设；排气孔，使所述排气槽和模具的外部连通，其特征在于，所述排气槽俯视时呈长方形，所述叶片在厚度方向的至少一个面上具有从上端到下端延伸设置的槽部，在所述叶片被埋设在所述排气槽时，在所述排气槽和所述槽部之间形成所述微小间隙。

根据本发明前者的轮胎硫化用模具，由于开口于轮胎成形面而形成的排气槽俯视时呈长方形，所以形成排气槽时的加工变得简便。另外，由于所述叶片具有厚度比所述排气槽厚度小的上端部，并在所述上端部的下方具有在所述叶片被埋设在所述排气槽时与所述排气槽的厚度方向两端面抵接的抵接部，且具有使形成在所述排气槽和所述上端部之间的微小间隙和所述排气孔连通的连通部，所以能够由抵接部保持嵌入在排气槽的叶片的同时，在叶片上端部的整个长度方向上与叶片之间能够确保微小间隙。另外，能够将硫化生胎时不需要的空气或气体经过微小间隙和连通部并通过形成在模具的排气孔排出到模具外部。由于尽量有效利用开口于轮胎成形面而形成的排气槽以使微小间隙面积变大，所以能够确保高效率的稳定的排气。

根据本发明后者的轮胎硫化用模具，由于开口于轮胎成形面而形成的排气槽俯视时呈长方形，且呈嵌入和埋设于该排气槽的叶片在厚度方向的至少一个面上具有从上端到下端延伸设置的槽部的单纯的形状，所以形成叶片和排气槽时的加工变得简便。由于叶片和排气槽的形状单纯，所以能够容易加工成按照设定的形状。因此，在叶片埋设在排气槽时，排气槽和槽部之间形成按照设定的微小间隙，所以通过该微小间隙和排气孔能够确保稳定的排气。

附图说明

图1为例示本发明轮胎硫化用模具的俯视图；

图2为例示图1的轮胎硫化用模具的轮胎成形面的一部分的俯视图；

图3为图2的A-A截面图；

图4为图3的一部分放大图；

图5为图2的B-B截面图；

图6为图2的一部分放大图；

图7为图5的C-C截面图；

图8为侧面例示在排气槽中嵌入叶片的状态的截面图；

图9为例示另一实施方式的截面图(与图4相当的图)；

图10为图9的D-D截面图；

图11为例示适用本发明的另一类型模具的截面图；

图12为例示该发明的另一轮胎硫化用模具的轮胎成形面的一部分的俯视图；

图13为图12的E-E截面图；

图14为图13的一部分放大图；

图15为图12的F-F截面图；

图16为图12的一部分放大图；

图17为侧面例示在排气槽中嵌入叶片的状态的截面图；

图18为例示另一实施方式的截面图(与图14相当的图)；

图19为图18的G-G截面图；

图20为表示叶片变形例的截面图(与图15相当的图)；

图21为例示层叠多个叶片的实施方式的俯视图(与图16相当的图)；

图22为例示在层叠的叶片之间设置薄垫片的实施方式的俯视图(与图16相当的图)；

图23为例示适用该发明的另一类型模具的截面图。

具体实施方式

下面根据图示的实施方式对本发明的轮胎硫化用模具进行说明。

如图1所示，本发明的轮胎硫化用模具1(以下称之为模具1)为圆弧状体，呈多个模具1以环状组合的组合式。圆弧状的各模具1相对于环状中心可进退移动。

如图2～图7所示，模具1由铝材等形成，内周侧表面形成为轮胎成形面2。轮胎成形面2上形成有多个开口的排气槽4。在该排气槽4中嵌入而埋设有叶片7。叶片7的上端面和轮胎成形面2实质上呈相同水平。

从模具1的一侧端面朝向另一侧端面延伸设置有排气孔14。该排气孔14与排气槽4连接，并使排气槽4和模具1的外部连通。排气槽4是按照其长度方向朝向排气孔14的延伸方向的方式配置。

排气槽4具有规定的固定厚度T，并在俯视时呈长方形。另外，以规定厚度T在深度方向上以深度H2被削孔。

叶片7由不锈钢等金属薄板形成，侧视时具有沿排气槽4的形状。叶片7的上端部9的厚度t1小于排气槽4的厚度T。该厚度t1例如设定为相对于排气槽4的厚度T小0.005mm～0.1mm程度，优选设定为相对于排气槽4的厚度T小0.06mm(单侧为0.03mm)程度。

叶片7的上端部9的下方形成为抵接部10，抵接部10的厚度t2大于上端部9的厚度t1。即，叶片7的纵截面形状如图4所示呈上端部9比抵接部10薄的具有阶梯的形状。

抵接部10的厚度t2是，考虑容易嵌入于排气槽4和嵌入之后的固定强度，相对于排气槽4的厚度T例如设定为大0mm～0.1mm程度，优选为比厚度T设定得大。具体来说，抵接部10的厚度t2优选设定为比排气槽4的厚度T大0.01mm程度。

上端部9的高度H1例如为0.5mm～5.0mm，更优选为1.0mm～2.0mm程度。通过将上端部9的高度H1做成0.5mm～5.0mm，由此确保叶片7的强度的同时，与排气槽4之间容易确保适宜深度的微小间隙g。

从轮胎成形面2至排气孔14的深度H2比H1深，考虑排气效率等，例如为2.0mm～10.0mm程度，更优选为3.0mm～5.0mm。排气孔14的直径例如为2mm～10mm程度。

如图4所示，在叶片7嵌入排气槽4而被埋设时，叶片7的下端面10c与排气孔14的内周面抵接而其深度位置被固定。此时，叶片7的上端部9的长度方向两端面9a和排气槽4的长度方向两端面5a相抵接，叶片7的上端部9的厚度方向两端面9b和排气槽4的厚度方向两端面5b之间形成微小间隙g。另外，抵接部10的长度方向两端面10a和排气槽4的长度方向两端面5a相抵接，抵接部10的厚度方向两端面10b和排气槽4的厚度方向两端面5b相抵接。

在叶片7中设置有使所形成的微小间隙g和排气孔14连通的连通部11。在该实施方式中，设置有在叶片7的长度方向中央部切槽而形成的连通部11。连通部11可以设有多个。

该微小间隙g呈使空气a或气体通过而不通过橡胶(生胎的未硫化橡胶)的大小，例如，其大小设定为0.02mm～0.05mm程度。

在本发明中，排气槽4在俯视时呈单纯的长方形，所以为形成排气槽4不需要复杂的加工，加工简便。因此，排气槽4可以根据切削加工或放电加工等按照设定尺寸均匀地短时间内容易形成。叶片7也可以通过机械加工等高精度地形成设定尺寸，所以能够将微小间隙g按照规定大小均匀地形成。因此，能够在叶片7的厚度方向两侧抑制偏差而以相同间隙形成微小间隙g。

在叶片7嵌入和埋设于排气槽4时，叶片7由抵接部10被保持，且在叶片7的上端部9的整个长度方向上与排气槽4之间能够确保稳定的微小间隙g。即，可尽量有效利用开口于轮胎成形面2而形成的排气槽4以使微小间隙g的面积变大，因此能够更加提高排气效率。

因此，在对生胎进行硫化时，不需要的空气a或产生的气体是如图5所示地从轮胎成形面2经过微小间隙g和连通部11并通过排气孔14排出到模具1的外部。由此，在硫化轮胎时能够确保稳定的排气，能够防止在进行硫化的轮胎中产生橡胶填充不足等硫化故障。

在该实施方式中，如图5所示，在叶片7的下端面10c的长度方向两端形成有倒角7b。由此，如图8所示，在将叶片7嵌入排气槽4时，顺利地容易嵌入。另外，在嵌入叶片7时，即使叶片与排气槽4的上端开口接触，由于倒角7b与之接触，所以与尖锐的角接触时相比，模具母材也不容易被磨削。因此，也能够防止产生模具母材的切削屑滞留在排气槽4而使叶片7的埋设不均匀情况。

在图9和图10中例示有本发明的另一实施方式。在该实施方式中，与上述实施方式不同，在排气孔14内嵌有金属制的开口销6。在将叶片7埋设于排气槽4时，叶片7的下端面10c与开口销6的外周面抵接。通过叶片7与开口销6抵接，叶片7的深度方向的位置被固定。

如果该构成，能够使叶片7的高度尺寸变小，所以呈小型化，可降低叶片7的材料成本。另外，伴随高度尺寸变小，具有下述优点：在将叶片嵌入排气槽4时，即使因不注意而对叶片7作用有使其弯曲的外力，也不容易被弯曲。

在排气孔14中，并不限定内嵌开口销6，只要内嵌筒状体即可，但是使用开口销6时，能够通过开口槽6a调整其外径。另外，调整开口销6的外径时(使直径缩小时)，可以通过要复原而产生的弹力容易使开口销6牢固地内嵌于排气孔14中。

针对一个叶片7，开口销6可以设置多个。另外，开口销6的轴方向长度可以适宜地决定，例如为叶片7的长度方向尺寸的20％以上，优选为30％以上。

本发明中，除了适用如图3所示的一体型模具1外，还可以适用如图11所示的、将具有轮胎成形面15a的片段15安装于背块16的结构的模具1。在该类型的模具1的情况下，排气孔14在片段15的背面15b侧上、从片段15的一侧端面延伸至另一侧端面而与排气槽4连通。

在本发明中，将叶片7嵌入排气槽4而固定保持，除了通过嵌入的固定保持外，可以在叶片7的抵接部10和排气槽4之间设置粘结剂。

在本发明中，相对于排气孔14的排气槽4的朝向是任意的。例如，可以将排气槽4按照排气槽4的厚度方向朝向排气孔14的延伸设置方向的方式配置。

另外，在本发明中，不仅限于将叶片7的上端面形成为不突出于轮胎成形面2的方式，将叶片7的上端面突出于轮胎成形面2的方式也可以。即，可以将叶片7作为在轮胎中形成刀槽花纹的刀槽花纹形成叶片来使用。

接着，根据图示的实施方式对本发明的另一轮胎硫化用模具进行说明。

如图12～图16所示，本发明的模具1由铝材等形成，内周侧表面形成为轮胎成形面2。轮胎成形面2上形成有多个开口的排气槽4。在该排气槽4中嵌入而埋设有叶片7。叶片7的上端面和轮胎成形面2实质上呈相同水平。从模具1的一侧端面朝向另一侧端面延伸设置有排气孔14。该排气孔14与排气槽4连接，并使排气槽4和模具1的外部连通。排气槽4是按照其长度方向朝向排气孔14的延伸方向的方式配置。

排气槽4具有规定的固定厚度T，并在俯视时呈长方形。另外，以规定厚度T在深度方向上以深度H1被削孔。

叶片7由不锈钢等金属薄板形成，侧视时具有沿排气槽4的形状。叶片7的厚度t例如为1mm程度，考虑容易嵌入于排气槽4和嵌入之后的固定强度，相对于排气槽4的厚度T例如设定为大0mm～0.1mm程度，优选为比厚度T设定得大。具体来说，该厚度t优选设定为比排气槽4的厚度T大0.01mm程度。

在叶片7的厚度方向两面上，设有从上端到下端延伸的槽部12。如图14所示，在叶片7嵌入排气槽4而被埋设时，叶片7的下端面7a与排气孔14的内周面抵接而其深度位置被固定。此时，叶片7的长度方向两端面8a和排气槽4的长度方向两端面5a相抵接，叶片7的厚度方向两端面8b和排气槽4的厚度方向两端面5b之间，通过槽部12形成微小间隙g。

为此，槽部12的槽深d设定为所形成的微小间隙g使空气a或气体通过而不通过橡胶(生胎的未硫化橡胶)的大小，因此，其槽深d例如设定为0.01mm～0.50mm，优选设定为0.05mm～0.20mm。

另外，相邻的槽部12之间的距离(槽部12的配置节距)是考虑排气效率等而被决定，例如设定为0.3mm～3.0mm，优选设定为0.5mm～1.0mm。

槽部12只要是从叶片7的上端延伸设置至下端就可以，可以倾斜延伸设置或弯曲设置。槽部12的横截面形状不限于如图16所示的V字形，可采用圆弧形、四角形等各种形状。

槽部12可以仅设置在叶片7的厚度方向的一个面上，至少设置在一个面上。在叶片7的两个面上设置槽部12时，两个面各自的槽部12的规格基本相同，但是也可以将配置节距等做成不同。

排气槽4的深度H1例如为0.5mm～5.0mm程度，进一步优选为1.0mm～2.0mm程度。通过将该高度H1做成0.5mm～5.0mm，由此确保叶片7的强度的同时，与排气槽4之间容易确保适当深度的微小间隙g。排气孔14的直径例如为2mm～10mm程度。

在本发明中，排气槽4在俯视时呈单纯的长方形，所以为形成排气槽4不需要复杂的加工，加工简便。因此，排气槽4可以根据切削加工或放电加工等按照设定尺寸均匀地短时间内容易形成。叶片7也是单纯的形状，可以通过机械加工等高精度地形成设定尺寸，所以能够将微小间隙g按照设定大小均匀地形成。在叶片7的厚度方向两个面上设置槽部12时，在各面上能够形成相同大小的微小间隙g。

因此，在对生胎进行硫化时，不需要的空气a或产生的气体是如图15所示地从轮胎成形面2经过微小间隙g和排气孔14排出到模具1的外部。由此，在硫化轮胎时能够确保稳定的排气，能够防止在进行硫化的轮胎中产生橡胶填充不足等硫化故障。

在该实施方式中，如图15所示，在叶片7的下端面7a的长度方向两端形成有倒角7b。由此，如图17所示，在将叶片7嵌入排气槽4时，顺利地容易嵌入。另外，在嵌入叶片7时，即使叶片与排气槽4的上端开口接触，由于倒角7b与之接触，所以与尖锐的角接触时相比，模具母材也不容易被磨削。因此，也能够防止产生模具母材的切削屑滞留在排气槽4而使叶片7的埋设不均匀情况。

在图18和图19中例示有本发明的另一实施方式。在该实施方式中，与上述实施方式不同，在排气孔14内嵌有金属制的开口销6。在将叶片7埋设于排气槽4时，叶片7的下端面7a与开口销6的外周面抵接。通过叶片7与开口销6抵接，叶片7的深度方向的位置被固定。

如果该构成，能够使叶片7的高度尺寸变小，所以呈小型化，可降低叶片7的材料成本。另外，伴随高度尺寸变小，具有下述优点：在将叶片嵌入排气槽4时，即使因不注意而对叶片7作用有使其弯曲的外力，也不容易被弯曲。

在排气孔14中，并不限定内嵌开口销6，只要内嵌筒状体即可，但是使用开口销6时，能够通过开口槽6a调整其外径。另外，调整开口销6的外径时(使直径缩小时)，可以通过要复原而产生的弹力容易使开口销6牢固地内嵌于排气孔14中。

针对一个叶片7，开口销6可以设置多个。另外，开口销6的轴方向长度可以适宜地决定，例如为叶片7的长度方向尺寸的20％以上，更优选为30％以上。

如图20所示，在叶片7中可以设置比槽部12宽度更宽的连通部12a，该连通部12a在叶片7的长度方向中央部形成从下端部7a延伸至高度方向中途位置的切槽。

在该叶片7嵌入排气槽4而被埋设时，连通部12a呈比排气孔14突出于上方的状态。因此，与连通部12a连通的槽部12中，空气a或气体通过连通部12a排出到排气孔14中。由于连通部12a比槽部12宽度宽，所以能够提供排气效率。

如图21所示，也可以形成相对于一个排气槽4使叶片7在厚度方向上层叠两张而埋设的方式。在该实施方式中，各叶片7上设置的槽部12和排气槽4之间形成有微小间隙g，且在相邻叶片7之间通过槽部12形成微小间隙g。

这样，在将多个叶片7层叠而将其埋设于排气槽4时，通过层叠的叶片7的组合能够改变微小间隙g的总面积，容易获得所需的排气效率。叶片7的层叠数不限于两张，可以做成任意数量。

在本发明中，在叶片7在其厚度方向的两个面上具有槽部12时，优选将各自面上形成的槽部12的位置如图21所示地在叶片7的长度方向错开。即，在将多个叶片7层叠而埋设于排气槽4时、如图16所示地仅将一张叶片7埋设于排气槽4时，也均将槽部12错开配置为宜。

这样，将槽部12错开配置时，能够将叶片7的最小厚度变大。因此，能够使叶片7难以变形。

如图22所示，也可以设置对叶片7在叶片7的厚度方向上进行层叠而埋设于排气槽的薄垫片13。薄垫片13是单纯的规定厚度的金属板。在像该实施方式那样设置薄垫片13时，通过改变薄垫片13厚度来针对这种厚度的排气槽4能够嵌入和埋设预先准备的规定厚度的叶片7。

本发明中，除了适用如图13所示的一体型模具1外，还可以适用如图23所示的、将具有轮胎成形面15a的片段15安装于背块16的结构的模具1。在该类型的模具1的情况下，排气孔14在片段15的背面15b侧上、从片段15的一侧端面延伸至另一侧端面而与排气槽4连通。

在本发明中，相对于排气孔14的排气槽4的朝向是任意的。例如，可以将排气槽4按照排气槽4的厚度方向朝向排气孔14的延伸设置方向的方式配置。

另外，在本发明中，不仅限于将叶片7的上端面形成为不突出于轮胎成形面2的方式，将叶片7的上端面突出于轮胎成形面2的方式也可以。即，可以将叶片7作为在轮胎中形成刀槽花纹的刀槽花纹形成叶片来使用。

Claims (9)

1.一种轮胎硫化用模具，包括：排气槽，开口于轮胎成形面而形成；叶片，嵌入该排气槽而与排气槽之间空出微小间隙而被埋设；排气孔，使所述排气槽和模具的外部连通，其特征在于，

所述排气槽俯视时呈长方形，所述叶片具有厚度比所述排气槽厚度小的上端部，并在所述上端部的下方具有在所述叶片被埋设在所述排气槽时与所述排气槽的厚度方向两端面抵接的抵接部，且具有使形成在所述排气槽和所述上端部之间的微小间隙和所述排气孔连通的连通部。

2.根据权利要求1所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，具有内嵌于所述排气孔的筒状体，在所述叶片被埋设在所述排气槽时，使所述叶片的下端面与所述筒状体抵接，以固定深度方向的位置。

3.根据权利要求1所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，所述叶片的上端部的高度为0.5mm～5.0mm。

4.根据权利要求1所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，在所述叶片的下端面的长度方向两端上设有倒角部。

5.一种轮胎硫化用模具，包括：排气槽，开口于轮胎成形面而形成；叶片，嵌入该排气槽而与排气槽之间空出微小间隙而被埋设；排气孔，使所述排气槽和模具的外部连通，其特征在于，

所述排气槽俯视时呈长方形，所述叶片在厚度方向的至少一个面上具有从上端到下端延伸设置的槽部，在所述叶片被埋设在所述排气槽时，在所述排气槽和所述槽部之间形成所述微小间隙。

6.根据权利要求5所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，具有内嵌于所述排气孔的筒状体，在所述叶片被埋设在所述排气槽时，使所述叶片的下端面与所述筒状体抵接，以固定深度方向的位置。

7.根据权利要求5所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，相对于一个排气槽，所述叶片在厚度方向上层叠多个而被埋设。

8.根据权利要求5所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，设有相对于所述叶片在叶片的厚度方向上层叠而埋设在所述排气槽的薄垫片。

9.根据权利要求5所述的轮胎硫化用模具，其特征在于，所述叶片在厚度方向的两个面上具有所述槽部，各面上形成的所述槽部的位置在所述叶片的长度方向上错开。

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