CN103112187A - 生胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生胎，既能抑制气泡的产生又能抑制突出部的产生。本发明所涉及的生胎（2）被投入到模具（32）。该模具（32）具备胎面扇形件（20）、侧板（22、24）、气袋（30）。该生胎（2）具备：与胎面扇形件（20）接触的外周面（2a）；与侧板接触的外侧面（2b）；以及形成于该外周面（2a）与外侧面（2b）之间的阶梯。与该阶梯连续的外周面（2a）的端位于比与阶梯连续的外侧面（2b）的端更靠轴向外侧的位置。将与胎面扇形件（20）和侧板（22）的边界对应的外侧面的位置设为位置（P）时，该阶梯形成在比该位置（P）更靠径向外侧的位置。

Description

生胎

技术领域

本发明涉及通过进行硫化而能够获得轮胎的生胎。

背景技术

在轮胎的硫化工序中使用模具。在硫化工序中将预成型的生胎投入于模具。由模具与气袋（bladder）包围而形成型腔。在型腔内对该生胎进行加压及加热。通过加压与加热而使得生胎的橡胶组成物在型腔内流动。通过加热而使橡胶产生交联反应，从而获得轮胎。当进行该加压与加热时，若空气残留于型腔，则会产生气泡。该气泡会使轮胎的品质下降。

该模具具备胎面扇形件（tread section）以及一对侧板。该胎面扇形件具备主要与生胎的径向外周面抵接的型腔面。侧板具备主要与生胎的轴向外侧面抵接的型腔面。在该型腔中，胎面扇形件与侧板密接，从而构成胎面扇形件的型腔面与侧板的型腔面连续的型腔面。

若将生胎投入于模具，则有时会在该侧板与胎面扇形件之间夹入生胎。若产生该夹入，则会在加压成型后的充气轮胎的表面产生突出部。该突出部会使轮胎的外观品质受损。

在日本特开平6－23864号公报中公开了在其表面形成有凹部的生胎。该凹部形成在与侧板和胎面扇形件的边界抵接的表面。通过具备该凹部，故能够在该生胎中抑制夹入的产生。

专利文献1：日本特开平6－23864号公报

若该凹部小，则有可能产生夹入。凹部小的生胎易于产生突出部。另一方面，若该凹部大，则在凹部周边进行加压时难以施加压力。在该凹部周边产生空气残留。凹部大的生胎易于产生气泡（轮胎内的空气残留）。这样，若凹部小则产生夹入，凹部大则产生气泡。即便是具备该凹部的生胎有时也会产生突出部、或者产生气泡。该凹部的大小的设定并不容易。

发明内容

本发明的目的在于提供既能抑制气泡的产生又能抑制突出部的产生的生胎。

本发明所涉及的生胎是投入于模具的生胎。该模具具备胎面扇形件、侧板和气袋。该生胎具备：与胎面扇形件接触的外周面；与侧板接触的外侧面；以及形成于该外周面与外侧面之间的阶梯。

与该阶梯连续的外周面的端位于比与阶梯连续的外侧面的端更靠轴向外侧的位置。将与胎面扇形件和侧板的边界对应的外侧面的位置设为位置P时，该阶梯形成在比该位置P更靠径向外侧的位置。

优选地，从上述位置P到阶梯的距离L为5mm以下。

优选地，上述阶梯的高度h为1mm以上且2mm以下。

优选地，上述模具具备胎圈环。将从规定该胎圈环的直径的直线BL到模具的型腔面的最深位置P1的距离设为距离Hb，将从上述位置P到最深位置P1的距离设为距离Hp时，该距离Hp相对于距离Hb的比Hp／Hb在0.2以上且0.3以下。

优选地，该生胎被交联而获得子午线轮胎。

优选地，该生胎被交联而获得具有胎面超胎侧构造的轮胎。

本发明所涉及的轮胎的制造方法包括：通过预成型而获得生胎的预成型工序；将该生胎投入模具的模具投入工序；以及对投入到模具的生胎进行加压及加热的加压加热工序。

该模具具备胎面扇形件以及侧板。在该预成型工序中所获的生胎具备：与胎面扇形件接触的外周面；与侧板接触的外侧面；以及形成于该外周面与外侧面之间的阶梯。与该阶梯连续的外周面的端位于比与阶梯连续的外侧面的端更靠轴向外侧的位置。将与胎面扇形件和侧板的边界对应的外侧面的位置设为位置P时，该阶梯形成在比该位置P更靠径向外侧的位置。

根据本发明所涉及的生胎，若胎面扇形件压入生胎的外周面，则外侧面也被压入。由于形成有阶梯，因此外侧面被朝与侧板分离的轴向内侧压入。由此，通过较小的阶梯来抑制夹入的产生。由于通过小的阶梯来抑制夹入的产生，因此能够抑制在阶梯周边产生气泡。

附图说明

图1是示出在本发明的一实施方式所涉及的轮胎的制造方法中所使用的硫化装置的局部的剖视图。

图2是示出图1的硫化成型装置的模具以及气袋的剖视图。

图3是示出本发明的一实施方式所涉及的生胎的剖视图。

图4是本发明的一实施方式所涉及的轮胎的制造方法的说明图。

图5是图4的轮胎的制造方法的其它说明图。

附图标记说明：

2…生胎；2a…外周面；2b…外侧面；4…硫化成型装置；6…致动器；8…扇形板；10…上部模壳板；12…下部模壳板；14…上部夹紧环；16…下部夹紧环；18…下部夹紧环；20…胎面扇形件；22…上部侧板；24…下部侧板；26…上部胎圈环；28…下部胎圈环；30…气袋；32…模具；34…型腔；36…阶梯。

具体实施方式

以下，适当地参照附图并基于优选实施方式对本发明进行详细说明。

图1示出了本发明所涉及的生胎2以及硫化成型装置4。在该图1中，上下方向为轴向，左右方向为径向，与纸面垂直的方向为周向。该硫化成型装置4具备致动器6、扇形板（sector shoe）8、上部模壳板10、下部模壳板12、上部夹紧环14、下部夹紧环16、模具环18、胎面扇形件20、上部侧板22、下部侧板24、上部胎圈环（bead ring）26、下部胎圈环28以及气袋30。

在该硫化成型装置4中，胎面扇形件20、作为一对侧板的上部侧板22及下部侧板24、作为一对胎圈环的上部胎圈环26及下部胎圈环28构成了与生胎2抵接的模具32。

在轴向上观察时，胎面扇形件20实际上呈圆弧状。多个型材20沿周向配置成环状。型材20的数量通常为3以上且20以下。在该硫化成型装置4中，例如型材20的数量为9。虽未进行图示，但是当该型材20组装于模具32时，该型材20的周向的侧面和与其相邻配置的其它型材20的周向的侧面对置。

如图2所示，胎面扇形件20在其圆弧状的内周形成有型腔面20a以及一对抵接面20b。型腔面20a位于轴向中央。型腔面20a形成为朝径向外侧凹陷的面。一对抵接面20b隔着型腔面20a位于轴向外侧。型腔面20a形成有凸部及凹部。凸部与轮胎的胎面上的沟对应。通过该凸部及凹部而在轮胎形成胎面花纹。根据胎面花纹来适当地决定凸部及凹部的形状。

上部侧板22实质上为环状。在上部侧板22形成有面对轴向内侧的型腔面22a。在上部侧板22的径向外周形成有抵接面22b。在上部侧板22的径向内周形成有抵接面22c。

与上部侧板22相同，下部侧板24实质上也为环状。在下部侧板24形成有面对轴向内侧的型腔面24a。在下部侧板24的径向外周形成有抵接面24b。在下部侧板24的径向内周形成有抵接面24c。

上部胎圈环26实质上为环状。在上部胎圈环26形成有面对外周的型腔面26a以及抵接面26b。型腔面26a位于抵接面26b的轴向内侧。下部胎圈环28实质上为环状。在下部胎圈环28形成有面对外周的型腔面28a以及抵接面28b。型腔面28a位于抵接面28b的轴向内侧。

图2中，胎面扇形件20的一方的抵接面20b与上部侧板22的抵接面22b抵接。上部侧板22的抵接面22c与上部胎圈环26的抵接面26b抵接。胎面扇形件20的另一方的抵接面20b与下部侧板24的抵接面24b抵接。下部侧板24的抵接面24c与下部胎圈环28的抵接面28b抵接。

由胎面扇形件20的型腔面20a、上部侧板22的型腔面22a、下部侧板24的型腔面24a、上部胎圈环26的型腔面26a、下部胎圈环28的型腔面28a以及气袋30包围而形成型腔34。由该模具32与气袋30形成型腔34。

型腔面20a主要能够形成轮胎的胎面。型腔面22a以及型腔面24a主要能够形成轮胎的胎侧。型腔面26a及型腔面28a主要能够形成轮胎的胎圈。该模具32是所谓的“拼合模”。

图2中的位置P是对应于胎面扇形件20与上部侧板22的边界的位置。将通过该边界的轴线方向上的直线与外侧面2b交叉的位置确定为该位置P。在生胎2被投入到模具32的状态下确定该位置P。在胎面扇形件20与一对侧板22、24抵接的状态下确定该位置P。

图2中的双点划线BL是对模具32的胎圈环26、28的直径进行规定的直线。点P1为模具32的最深位置，表示型腔面20a的最深位置（径向上最外侧的位置）。双向箭头Hb表示从直线BL到点P1的距离。双向箭头Hp表示从点P1到点P的距离。该距离Hb及距离Hp均作为径向上的直线距离而被测量。

此处，对该硫化成型装置4的动作进行说明。图1示出了该硫化成型装置4的模具32闭合的状态。虽未进行图示，但是首先该硫化制成装置4处于模具32打开的状态，气袋30处于收缩的待机状态。

在该模具32打开的状态下，上部模壳板10以及上部侧板22处于轴向上方的待机位置。致动器6处于轴向上方的待机位置。因该致动器6处于待机位置，故扇形板8以及胎面扇形件20处于径向外侧的待机位置。

该上部模壳板10以及上部侧板22从待机位置开始沿轴向下降。气袋30因气体的填充而膨胀。致动器6从待机位置开始沿轴向下降。通过致动器6的下降而使得扇形板8以及胎面扇形件20从待机位置开始朝径向内侧移动。该胎面扇形件20的一方的抵接面20b与上部侧板22的抵接面22b抵接。该胎面扇形件20的另一方的抵接面20b与下部侧板24的抵接面24b抵接。模具32关闭，而硫化成型装置4处于图1所示的状态。这样，模具32能够从打开状态变化到关闭状态。

对使用了该硫化成型装置4的轮胎的制造方法进行说明。虽未进行图示，但是该制造方法具备预成型工序、以及包括模具投入工序和加压加热工序的硫化工序。

在预成型工序中，通过进行预成型而获得生胎2。通过对由多个部件组合而成的组合部件进行预成型而获得该生胎2。作为构成组合部件的多个部件，举例示出构成内衬的内衬部件、构成胎体的胎体部件、构成胎圈的胎圈部件、构成胎侧的胎侧部件、构成带束帘布层的带束部件、构成胎面的胎面部件。

图3中示出了通过预成型而获得的生胎2。图3中的单点划线表示生胎2的中央线。作为面向外侧的表面，该生胎2具备外周面2a、外侧面2b以及阶梯36。外周面2a主要面对径向外侧。外侧面2b主要面对轴向外侧。该外周面2a的轴向两端部从轴向向外的朝向逐渐弯曲延伸成径向向内的朝向。外周面2a的轴向上的端Ea与阶梯36的一端连续。阶梯36的另一端与外侧面2b的径向外侧的端Eb连续。外周面2a与外侧面2b经由阶梯36而连续。外侧面2b的径向外侧部从轴向内侧朝向外侧、且从径向外侧朝向内侧倾斜地延伸。外侧面2b的径向外侧部从端Eb朝向径向内侧、且逐渐从轴向向外的朝向弯曲延伸成径向向内的朝向。

图3中的双向箭头L表示从点P到端Ea的距离。双向箭头h表示该阶梯36的高度。该阶梯差为从端Ea到端Eb的距离。该距离L及高度h在图3所示的生胎2的截面中作为直线距离而被测量。

该制造方法在获得该生胎2以后转移到模具投入工序。硫化成型装置4处于待机状态。模具32处于打开的状态。气袋30处于收缩的状态。生胎2被投入到模具32。在投入生胎2以后，气袋30因气体的填充而膨胀。上部模壳板10及上部侧板22下降，上部侧板22与下部侧板24夹入生胎2。图4（a）中示出了该夹入后的状态。在该图4（a）中，由于该模具32及生胎2相对于中央线基本对称，因此未对下部侧板24进行图示。

致动器6（参照图1）自该图4（a）的状态起沿轴向下降。扇形板8及胎面扇形件20从待机位置向径向内侧移动。该胎面扇形件20与上部侧板22及下部侧板24抵接，由此使模具32闭合。这样，从图4（a）的状态转移到图4（b）的状态。

对从该图4（a）的状态向图4（b）的状态转移过程中的、生胎2的阶梯36附近的状态进行说明。图5（a）示出了图4（a）的状态下的阶梯36附近的状态。图5（c）示出了图4（b）的状态下的阶梯36附近的状态。图5（b）示出了从图5（a）的状态变化到图5（c）的状态的中间的状态。

在图5（a）中，生胎2被夹于上部侧板22与气袋30之间。型腔面22a按压生胎2的外侧面2b。该外侧面2b是与型腔面22a抵接的面。外侧面2b的一部分上升到上部侧板22的抵接面22b。

在图5（b）中，胎面扇形件20与生胎2的外周面2a抵接。该外周面2a是与型腔面20a抵接的面。通过胎面扇形件20朝径向内侧且朝轴向内侧压入外周面2a。由此，外侧面2b也朝径向内侧且朝轴向内侧被压入。通过压入，外侧面2b在阶梯36的附近朝与型腔面20a及型腔面22a分离的方向被压入。由此，消除外侧面2b向抵接面22b上升的现象。

进而，胎面扇形件20朝径向内侧移动而与上部侧板22抵接。通过抵接面20b与抵接面22b抵接而使模具32闭合。

在该模具投入工序以后转移到加压加热工序。气袋30的内压被提高。生胎2被夹于模具的型腔面20a、22a、24a、26a以及28a与气袋30的外侧表面之间并被加压。生胎2通过来自模具32以及气袋30的热传导而被加热。生胎2的橡胶组成物因被加压与加热而流动。通过流动，模具32内的空气移动，从模具排出。通过加热而使橡胶产生交联反应，从而获得轮胎。

在该模具32中，由于生胎2具备阶梯36，因此能够抑制生胎2的夹入。该阶梯36的轴向外侧端与外周面2a连续。该阶梯36的轴向内侧端与外侧面2b连续。即，与该阶梯36连续的外周面2a的端Ea位于比与阶梯36连续的外周面2b的端Eb更靠轴向外侧的位置。该阶梯36形成在比位置P更靠径向外侧的位置。进而，该阶梯36的轴向外侧端形成在比位置P更靠径向外侧的位置。由此，通过外周面2a的压入而外侧面2b在阶梯36附近朝与型腔面20a及22a分离的方向被压入。从而抑制了生胎2的夹入。

为了在阶梯36附近朝与型腔面20a及22a分离的方向压入该外侧面2b，优选阶梯36形成于位置P附近。根据该观点，从位置P到阶梯36的距离L优选为5mm以下。

该阶梯36的高度h大的生胎2，外侧面2b与型腔面20a及22a分离得大。该生胎2更可靠地抑制夹入的产生。根据该观点，高度h优选为1mm以上。

在该阶梯36的高度h小的生胎2中，能够抑制空气残留的产生。在该生胎2中能够抑制气泡的产生。根据该观点，高度h优选为2mm以下。

生胎2的外周面2a的轴向两端部从轴向的朝向径向内侧逐渐弯曲。阶梯36位于该外周面2a的轴向两端部的端Ea。由此，若向型腔面20a压入外周面2a，则外侧面2b朝径向内侧且朝轴向内侧被压入。为了朝轴向内侧压入该外侧面2b，优选地，该阶梯36形成于从轴向的朝向逐渐弯曲延伸成径向向内的朝向的外周面2a。根据该观点，Hp／Hb优选为0.2以上。另外，Hp／Hb优选为0.3以下。

在获得子午线轮胎的生胎2中，胎体帘线沿与周向正交的方向延伸。在该生胎2中，该胎体帘线有利于由外周面2a的压入而产生的外侧面2b的压入。根据该观点，该阶梯36的形成适合于获得子午线轮胎的生胎2。

在获得具备所谓的胎面超胎侧构造（TOS构造）的轮胎的生胎2中，构成胎面的胎面部件层叠于构成胎侧的胎侧部件的径向外侧。在该构造中，容易利用该胎面部件的轴向端而形成阶梯36。根据该观点，该阶梯36的形成适合于形成具备所谓的胎面超胎侧构造（TOS构造）的轮胎的生胎2。

此处，虽然以胎面扇形件20与上部侧板22的边界为例进行了说明，但是对于胎面扇形件20与下部侧板24的边界也同样能够实施。

实施例

以下，虽然通过实施例而使本发明的效果变得清楚，但是不应当基于该实施例的记载而对本发明进行局限性的解释。

实施例1

准备了100个具备图3的结构的生胎。表1中示出了该生胎的阶梯高度h、与从位置P到阶梯的距离L。

实施例2至4

阶梯高度h示于表1。其他与实施例1相同的生胎分别准备100个。实施例5至7以及比较例1

阶梯高度h、从位置P到阶梯的距离L示于表2。其他与实施例1相同的生胎分别准备100个。

比较例2及比较例3

分别准备了100个在与生胎表面的位置P相当的部分替代阶梯而形成有凹部的生胎。该凹部的深度d与凹部的宽度w如表3所示。在这些生胎中，其他与实施例1中的生胎相同。

使用图1所示的硫化成型装置对实施例1至实施例7、以及比较例1至比较例3的生胎进行硫化，由此获得轮胎。所获得的该轮胎的尺寸为“195／65R15”。该轮胎为子午线轮胎。该轮胎具有所谓的TOS构造。在该硫化成型装置的模具中，比Hp／Hb为0.23。

突出部的有无以及厚度的评价

针对所获轮胎检查有无突出部。另外，针对确认出存在突出部的轮胎，测量突出部的厚度。表1至3中示出了其结果。表1至3的“突出部厚度”一栏中记载了最大厚度，该最大厚度是在多个轮胎确认出突出部时，对突出部最厚的轮胎进行测量所得的最大厚度。

气泡评价

针对所获轮胎检查有无气泡。分别对100个轮胎进行了检查，表1至3中记载了确认出气泡的轮胎的个数。

表1评价结果

	实施例3	实施例1	实施例2	实施例4
					阶梯高度h(mm)	0.5	1.0	2.0	2.5
自位置P的距离L(mm)	2.5	2.5	2.5	2.5
					突出部厚度(mm)	0.08	无	无	无
气泡产生数量(个)	0	0	0	1

表2评价结果

	比较例1	实施例5	实施例6	实施例7
					阶梯高度h(mm)	1.5	1.5	1.5	1.5
自位置P的距离L(mm)	-1.0	0	5.0	6.0
					突出部厚度(mm)	0.12	无	无	0.08
气泡产生数量(个)	0	0	0	0

表3评价结果

	比较例2	比较例3
			凹部深度d(mm)	0.9	1.8
凹部宽度w(mm)	3	6
			比d/w	0.3	0.3
突出部厚度(mm)	0.08	无
			气泡产生数量(个)	0	2

通过对比实施例3与比较例2发现：本发明所涉及的生胎借助小于以往的凹部深度d的阶梯高度h而抑制了突出部的产生。另外，通过对比实施例4与比较例3发现：本发明所涉及的生胎借助大于以往的凹部深度d的阶梯高度h而抑制了气泡的产生。进而，通过对比实施例1及2、与比较例2及3发现：本发明所涉及的生胎借助与以往的凹部深度d同等程度大小的阶梯高度h而既抑制了突出部的产生又抑制了气泡的产生。根据这些评价结果可知，本发明的优越性明显。

以上所说明的生胎能够应用于采用使胎面扇形件与侧板抵接的模具的各种轮胎的制造中。

Claims (7)

1.一种生胎，该生胎被投入于模具，其特征在于，

该模具具备胎面扇形件与侧板，

该生胎具备：与胎面扇形件接触的外周面；与侧板接触的外侧面；以及形成于上述外周面与外侧面之间的阶梯，

与该阶梯连续的外周面的端位于比与阶梯连续的外侧面的端更靠轴向外侧的位置，

将与胎面扇形件和侧板的边界对应的外侧面的位置设为位置（P）时，上述阶梯形成在比该位置（P）更靠径向外侧的位置。

2.根据权利要求1所述的生胎，其特征在于，

从上述位置（P）到阶梯的距离L在5mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的生胎，其特征在于，

上述阶梯的高度h在1mm以上且2mm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的生胎，其特征在于，

上述模具具备胎圈环，

将从规定胎圈环的直径的直线（BL）到模具的型腔面的最深位置（P1）的距离设为距离Hb，将从上述位置（P）到最深位置（P1）的距离设为距离Hp时，该距离Hp相对于距离Hb的比Hp／Hb在0.2以上且0.3以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的生胎，其特征在于，

该生胎被交联而获得子午线轮胎。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的生胎，其特征在于，

该生胎被交联而获得具有胎面超胎侧构造的轮胎。

7.一种轮胎的制造方法，其特征在于，

包括：通过预成型而获得生胎的预成型工序；将该生胎投入模具的模具投入工序；以及对投入到模具的生胎进行加压及加热的加压加热工序，

该模具具备胎面扇形件、侧板以及气袋，

在该预成型工序中所获的生胎具备：与胎面扇形件接触的外周面；与侧板接触的外侧面；以及形成于上述外周面与外侧面之间的阶梯，

与该阶梯连续的外周面的端位于比与阶梯连续的外侧面的端更靠轴向外侧的位置，

将与胎面扇形件和侧板的边界对应的外侧面的位置设为位置（P）时，上述阶梯形成在比该位置（P）更靠径向外侧的位置。

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