CN105764662B

CN105764662B - 轮胎的制造方法

Info

Publication number: CN105764662B
Application number: CN201480062044.5A
Authority: CN
Inventors: 角田昌也; 小原圭; 田中尚
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2034-08-26
Also published as: US10118355B2; CN105764662A; US20160279888A1; JP2015101061A; WO2015079757A1; EP3069840A4; EP3069840A1; EP3069840B1; JP5913266B2

Abstract

提高轮胎的形成精度。一种轮胎的制造方法，包含如下工序：在刚性型芯(1)的外表面(S)上形成生轮胎(Tn)的工序(S1)；以及对生轮胎(Tn)进行硫化的硫化工序(S2)。刚性型芯(1)包含：型芯主体(3)，由多个区段(4)构成；芯(5)，实质性地约束各区段(4)；以及外径调节构件(33)，通过使芯(5)的温度变化，从而使芯(5)的外径(D1)变化。并且，刚性型芯(1)是构成如下变化的部件：通过芯(5)的外径(D1)的扩大，各区段(4)向轮胎半径方向的外侧移动，从而区段(4)间的间隙(G)增大，另一方面，通过芯(5)的外径(D1)的缩小，各区段(4)向轮胎半径方向的内侧移动从而相邻的区段(4)间的外表面(S)的高低差(R)变大。硫化工序(S2)包含调整工序(S21)，通过外径调节构件(33)调节芯(5)的外径(D1)，以使得间隙(G)和高低差(R)成为在预定的范围内。

Description

轮胎的制造方法

技术领域

本发明涉及可以提高轮胎的形成精度的轮胎的制造方法。

背景技术

近年来，为了提高充气轮胎的形成精度而提出使用刚性型芯的轮胎的制造方法。这种制造方法例如包含在刚性型芯的外表面上形成生轮胎的工序以及对刚性型芯上的生轮胎进行硫化的硫化工序。

刚性型芯构成为包含型芯主体和芯。型芯主体由多个区段构成。型芯主体通过组装多个区段而形成为具有中心孔的圆环状。通过在型芯主体的中心孔配置芯而实质性地约束各区段。因此，型芯主体可以被芯保持为圆环状。

多个区段由第1区段和第2区段构成，交替地配置在轮胎周向上。第1区段的轮胎周向的两端的分割面朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎周向的长度减小的方向倾斜。第2区段的轮胎周向的两端的分割面朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎周向的长度增加的方向倾斜。这样的多个区段通过从第2区段开始向轮胎半径方向内侧依次移动，从而可以从轮胎的内腔取出。

通过这样的第1区段和第2区段向轮胎半径方向外侧移动，从而第1区段与第2区段之间的间隙增大。并且，通过第1区段和第2区段向轮胎半径方向内侧移动，从而相邻的区段接触。因这样的相邻的区段间的接触而沿着第2区段的分割面的倾斜将第1区段向轮胎半径方向外侧推出，区段间的外表面的高低差变大。

专利文献1：日本特开2013-6367号公报

为了提高轮胎的形成精度，在硫化工序中，将刚性型芯的外表面保持为在轮胎周向上平滑地连续的状态(即，相邻的区段间的外表面的高低差较小的状态)是很重要的。然而，如果因芯和区段的加工误差等而使相邻的区段在硫化工序中接触，则无法将刚性型芯的外表面维持在上述的良好的状态，存在容易降低轮胎的形成精度这样的问题。

并且，为了防止相邻的区段接触，而考虑在相邻的区段间预先形成较大的间隙。然而，如果因硫化中的芯的热膨胀而将各区段向轮胎半径方向外侧推出，则相邻的区段间的间隙进一步变大。这样的较大的间隙存在使生轮胎的内表面的橡胶浸入，在轮胎的内表面上容易形成凸出物这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上这样的情况而提出的，其主要目的在于，提供一种轮胎的制造方法，将以相邻的区段间的间隙和区段间的外表面的高低差处于预定的范围内的方式调节芯的外径作为基本，能够提高轮胎的形成精度。

用于解决课题的手段

本发明提供轮胎的制造方法，使用刚性型芯而对生轮胎进行硫化，该刚性型芯具有形成充气轮胎的内腔面的外表面，该轮胎的制造方法中，包含如下的工序：在所述刚性型芯的所述外表面上形成所述生轮胎的工序；以及对所述刚性型芯上的生轮胎进行硫化的硫化工序，所述刚性型芯包含：型芯主体，该型芯主体通过组装而成为具有中心孔的圆环状，并且由多个区段构成；芯，该芯配设于所述中心孔，并且实质性地约束各所述区段而将所述型芯主体保持成所述圆环状；以及外径调节构件，该外径调节构件通过使所述芯的温度变化，从而使所述芯的外径变化，并且，所述刚性型芯是构成如下变化的部件：通过所述芯的外径的扩大，所述各区段向轮胎半径方向的外侧移动，从而相邻的所述区段间的间隙增大，另一方面，通过所述芯的外径的缩小，所述各区段向轮胎半径方向的内侧移动，从而相邻的所述区段间的所述外表面的高低差变大，所述硫化工序包含调整工序，在该调整工序中，通过所述外径调节构件调节所述芯的外径，以使得所述间隙和所述高低差形成为在预定的范围内。

在本发明的所述轮胎的制造方法中，优选在所述调整工序之前还包含准备工序，在该准备工序中，预先取得所述芯的温度与所述间隙或所述高低差的关系，在所述调整工序中，根据所述关系调节所述芯的温度。

在本发明的所述轮胎的制造方法中，优选所述准备工序包含如下的工序：使所述芯的温度变化而在各个温度测定所述间隙或所述高低差的工序；以及根据在各个所述温度测定的所述间隙或所述高低差求出表示所述关系的近似式的工序。

在本发明的所述轮胎的制造方法中，优选所述准备工序包含如下的工序：在计算机中定义利用有限个元将各所述区段离散化后的多个区段模型的工序；在所述计算机中定义利用有限个元将所述芯离散化后的芯模型的工序；所述计算机使所述芯模型的温度变化，并计算所述间隙或所述高低差来作为所述区段模型间的间隙或高低差的工序；以及所述计算机根据所述区段模型间的间隙或高低差的计算结果而求出表示所述关系的近似式的工序。

在本发明的所述轮胎的制造方法中，优选在所述调整工序中，在所述调整工序中，将所述间隙调节为大于0mm且为0.04mm以下的范围。

发明效果

本发明的轮胎的制造方法包含如下的工序：在刚性型芯的所述外表面上形成生轮胎的工序；以及对刚性型芯上的生轮胎进行硫化的硫化工序。

刚性型芯通过组装而形成为具有中心孔的圆环状。刚性型芯包含：型芯主体，由多个区段构成；芯，配设于中心孔并且实质上约束各区段而将型芯主体保持为圆环状；以及外径调节构件，通过使芯的温度变化，从而使芯的外径变化。

各区段通过芯的外径的扩大而向轮胎半径方向的外侧移动，从而相邻的区段间的间隙增大。各区段通过芯的外径的缩小而向轮胎半径方向的内侧移动，从而相邻的区段间的外表面的高低差变大。

本发明的硫化工序包含调整工序，在该调整工序中，通过外径调节构件调节芯的外径，以使得间隙和高低差成为在预定的范围内。因此，在本发明的制造方法中，能够抑制生轮胎的橡胶浸入相邻的区段间的间隙，防止在轮胎上形成凸出物。此外，在本发明的制造方法中，保持刚性型芯的外表面在轮胎周向上平滑地连续的状态，能够有效地提高轮胎的形成精度。

附图说明

图1是本实施方式的制造方法中使用的刚性型芯的剖视图。

图2是刚性型芯的分解立体图。

图3是从所示的轴心方向一同观察型芯主体与芯的俯视图。

图4是表示第1燕尾部和第2燕尾部的卡合状态的放大图。

图5是表示硫化中的刚性型芯和硫化模具的剖视图。

图6(a)是放大地表示区段间的外表面的高低差的侧视图，图6(b)是放大地表示区段间的间隙的侧视图。

图7是表示本实施方式的准备工序的处理步骤的一例的流程图。

图8是表示芯的温度与间隙的关系的图表。

图9是用于执行本发明的其他实施方式的准备工序的计算机的立体图。

图10是表示本发明的其他实施方式的准备工序的处理步骤的一例的流程图。

图11是表示区段模型和芯模型的一部分的概念图。

图12是表示本发明的其他实施方式的外径调节构件的剖视图。

符号说明

1 刚性型芯

2 硫化模具

3 型芯主体

4 区段

5 芯

33 外径调节构件

G 区段间的间隙

R 区段间的外表面的高低差

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一个实施方式图面进行说明。

图1是在本实施方式的制造方法中使用的刚性型芯的剖视图。图2是刚性型芯的分解立体图。图3是从所示的轴心方向一同观察型芯主体与芯的俯视图。图4是表示第1燕尾部和第2燕尾部的卡合状态的放大图。

如图1所示，本实施方式的轮胎的制造方法(以下，有时简称为“制造方法”。)是用于使用刚性型芯1和硫化模具2而对生轮胎Tn进行硫化的方法，其中，刚性型芯1具有形成充气轮胎(以下，有时简称为“轮胎”。)T的内腔面的外表面S，硫化模具2形成轮胎T的外表面。

如图1和图2所示，刚性型芯1的外表面S包含轮胎T的内腔面中的形成胎面部的内表面的胎面成型面部Sa以及形成胎侧部的内表面和胎圈部的内表面的胎侧成型面部Sb。该外表面S与成品轮胎(已硫化轮胎)T的内表面形状大致一致。

本实施方式的刚性型芯1构成为包含型芯主体3和芯5。

型芯主体3构成为包含沿轮胎周向被分割的多个区段4，形成为能够分解。并且，型芯主体3通过组装多个区段4而形成为具有中心孔7的圆环状。型芯主体3形成有从外表面S的轮胎半径方向内侧向轮胎轴心方向外侧鼓出的鼓出部8。该鼓出部8具有与外表面S相连且向轮胎轴心方向外侧倾斜的锥面8s。

如图2所示，多个区段4由第1区段4A和第2区段4B构成。第1区段4A和第2区段4B在轮胎周向上交替地配置。如图4所示，在加热前的常温状态的型芯主体3中，在轮胎周向上相邻的区段4A、4B的轮胎周向两端的分割面6a、6b之间形成有热膨胀用的间隙G(如图4所示)。

如图2所示，第1区段4A的轮胎周向的两端的分割面6a、6a朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎周向的长度减小的方向倾斜。另一方面，如图4所示，第2区段4B的轮胎周向的两端的分割面6b、6b朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎周向的长度增加的方向倾斜。由此，型芯主体3通过从第2区段4B向轮胎半径方向内侧依次移动，而从硫化后的轮胎T(如图1所示)的内腔取出。

如图2所示，第1区段4A构成为包含配置在轮胎半径方向外侧的外区段部11a和配置在外区段部11a的半径方向内侧的内区段部12a。外区段部11a和内区段部12a被从内区段部12a的半径方向内表面侧插入的螺栓13(如图1所示)一体地连结。并且，在外区段部11a与内区段部12a之间设置有密封件(省略图示)。

第2区段4B与第1区段4A同样构成为包含外区段部11b和内区段部12b。外区段部11b和内区段部12b被螺栓13(如图1所示)一体地连结。

在各区段4A、4B的内周面设置有沿轴心方向连续地延伸的燕尾槽或者形成为燕尾榫的第1燕尾部16。本实施方式的第1燕尾部16形成为燕尾榫16a。第1燕尾部16与形成于芯5的外周面的第2燕尾部17卡合。

如图1和图3所示，在本实施方式的各区段4A、4B的内部形成有填充热流体的气密的腔室21。在腔室21中设置有隔壁板22。由此，腔室21被划分成第1腔室部21a和第2腔室部21b。

在各区段4A、4B的轴心方向一方侧的侧面4Ls(如图1所示)中设置有型芯侧连接器23的连接口23a和型芯侧连接器24的连接口24a。连接口23a经由吸气侧流路18与第1腔室部21a连通。连接口24a经由排气侧流路19与第2腔室部21b连通。这些连接口23a、24a分别与图1所示的硫化模具2中设置的热流体供给用的模具侧连接器26a或者热流体排出用的模具侧连接器26b连接。另外，在将刚性型芯1投入硫化模具2时，一方侧的侧面4Ls成为下表面。

这样的型芯主体3在硫化模具2内从模具侧连接器26a供给热流体，并且从模具侧连接器26b排出热流体，由此能够使热流体在腔室21中循环。由此，型芯主体3能够有效地加热生轮胎Tn。

如图1和图2所示，芯5形成为圆筒状。芯5配设于型芯主体3的中心孔7。如图2所示，在芯5的外周面设置有与型芯主体3的第1燕尾部16卡合的第2燕尾部17。第2燕尾部17形成为沿轴心方向延伸的燕尾槽或者燕尾榫。本实施方式的第2燕尾部17形成为与第1燕尾部16的燕尾榫16a卡合的燕尾槽17a。通过这样的燕尾榫16a和燕尾槽17a彼此填合，从而型芯主体3和芯5被连结为只能够在轴心方向上相对移动。

在芯5的轴心方向的一方侧的端部固定有一方的侧壁体27a。在一方的侧壁体27a中设置有圆盘状的侧板部28a。该侧板部28a设置有与型芯主体3的锥面8s抵接的凸缘部29a。

通过这样的凸缘部29a与锥面8s抵接，由此一方的侧壁体27a和型芯主体3被对准为同心。本实施方式的一方的侧壁体27a被螺栓32(如图1所示)固定于芯5，但例如也可以通过焊接等固定。通过这样的一方的侧壁体27a阻止各区段4A、4B向轴心方向的一方侧移动。

在芯5的轴心方向的另一方侧的端部固定有另一方的侧壁体27b。在另一方的侧壁体27b设置有圆盘状的侧板部28b。该侧板部28b设置有与型芯主体3的锥面8s抵接的凸缘部29b。通过这样的凸缘部29b与锥面8s抵接，由此另一方的侧壁体27b与型芯主体3被对准为同心。本实施方式的另一方的侧壁体27b通过设置于芯5的内螺纹部31而装卸自如地螺合。通过这样的另一方的侧壁体27b阻止各区段4A、4B向轴心方向的另一方侧移动。

这样，芯5的第2燕尾部17与型芯主体3的第1燕尾部16卡合，并且在芯5的轴芯方向的两端部配置有一方的侧壁体27a和另一方的侧壁体27b，由此各区段4A、4B被实质性地约束。由此，型芯主体3被保持为圆环状。

在一方的侧壁体27a的侧板部28a和另一方的侧壁体27b的侧板部28b中分别设置有向轴芯方向外侧突出的支承轴部30。该支承轴部30例如构成为由搬运刚性型芯1的搬运装置握持的握持部或者用于将搬运来的刚性型芯1装配于硫化模具2等装置的装配部。本实施方式的支承轴部30例如经由具有滚珠锁紧机构的连结构件30a而装卸自如地连结于搬运装置等。

如图1和图3所示，本实施方式的刚性型芯1设置有通过使芯5的温度变化，从而使芯5的外径D1(如图3所示)变化的外径调节构件33。本实施方式的外径调节构件33由对芯5进行加热的加热构件34构成。

作为加热构件34，只要能够使芯5的温度变化就可以适当采用。本实施方式的加热构件34例如构成为电加热器。该电加热器形成为设置于芯5的轮胎半径方向的内周面的片状。

如图3所示，本实施方式的加热构件34分别配置在第1区段4A和第2区段4B的内方区域。并且，加热构件34经由设置于一方的侧壁体27a的电源用连接器(省略图示)从设置于硫化模具2的电源(省略图示)被供给电。由此，加热构件34能够加热芯5。并且，在本实施方式中，设置有能够操作对加热构件34的供电以及供电停止的开关(省略图示)。通过这样的开关，操作者能够适当地切换芯5的加热和芯5的加热停止而实施。

加热构件34能够通过提高芯5的温度而使芯5热膨胀。通过芯5的热膨胀扩大芯5的外径D1。另一方面，加热构件34通过加热的停止而使芯5的温度降低，从而能够使芯5热收缩。因芯5的热收缩，从而芯5的外径D1收缩。由于通过这样的外径调节构件33适当地调节芯5的外径D1，因此能够吸收区段4的加工误差。

在本实施方式的刚性型芯1中设置有测定芯5的温度的温度传感器(省略图示)。这样的温度传感器有利于任意地设定芯5的温度。

接着，对使用这样的刚性型芯1的本实施方式的制造方法进行说明。在本实施方式的制造方法中，首先，如图1所示，在刚性型芯1的外表面S上实施形成生轮胎Tn的工序S1。在工序S1中，在刚性型芯1的外表面S上依次粘贴有内衬、胎体帘布层、带束帘布层、胎侧橡胶，以及/或者胎面橡胶等轮胎结构部件。由此，在刚性型芯1的外表面S上形成未硫化的生轮胎Tn。

接着，在本实施方式的制造方法中，实施对刚性型芯1上的生轮胎Tn进行硫化的硫化工序S2。图5是表示硫化中的刚性型芯1和硫化模具2的剖视图。在硫化工序S2中，生轮胎Tn与刚性型芯1一同被投入硫化模具2内，由此与硫化模具2协同地将生轮胎Tn硫化成型。在硫化成型后，从硫化模具2取出轮胎T和刚性型芯1。并且，通过从轮胎T的内腔取出刚性型芯1而能够制造轮胎T。

图6是放大地表示第1区段4A和第2区段4B的侧视图。如图4所示，第1区段4A的分割面6a、6a朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎周向的长度减少的方向倾斜。另一方面，第2区段4B的分割面6b、6b朝向轮胎半径方向的内侧而向轮胎周向的长度增加的方向倾斜。如图6(a)所示，第1区段4A和第2区段4B向轮胎半径方向内侧移动，由此相邻的区段4A、4B接触。另一方面，如图6(b)所示，第1区段4A和第2区段4B向轮胎半径方向外侧移动，由此相邻的区段4A、4B间的间隙G增大。

如图6(a)所示，如果相邻的区段4A、4B接触，则第1区段4A沿着第2区段4B的分割面6b的倾斜被向轮胎半径方向外侧推出，区段4A、4B间的外表面S的高低差R变大。例如，由于区段4和芯5的加工误差，或冬季时芯5的热膨胀(加热)不足等，有时在硫化工序S2中，相邻的区段4A、4B接触。这样，如果相邻的区段4A、4B接触，则刚性型芯1的外表面S无法维持在轮胎周向上平滑地连续的状态(即，区段4A、4B间的外表面S的高低差R较小的状态(例如，0.04mm以下))，存在容易降低轮胎的形成精度这样的问题。

另外，为了防止相邻的区段4A、4B接触，而考虑在区段4A、4B间预先形成较大的间隙G。然而，如图6(b)所示，如果因硫化中的芯5的热膨胀导致各区段4A、4B被向轮胎半径方向外侧推出，则区段4A、4B间的间隙G进一步变大。这样的较大的间隙G存在使生轮胎Tn(如图1所示)的内表面的橡胶浸入，在轮胎T(如图1所示)的内表面上容易形成凸出物这样的问题。

在本实施方式的硫化工序S2中，逐次实施通过外径调节构件33(加热构件34)调节芯5的外径D1(如图3所示)的调整工序S21。如图3所示，本实施方式的加热构件34如上所述通过使芯5热膨胀而使芯5的外径D1扩大。通过该芯5的外径D1的扩大，从而各区段4A、4B向轮胎半径方向外侧移动。

另一方面，加热构件34通过使芯5热收缩而使芯5的外径D1缩小。芯5和各区段4A、4B由于经由图4所示的第1燕尾部16和第2燕尾部17连结，因此因芯5的外径D1的缩小导致各区段4A、4B向轮胎半径方向内侧移动。

在本实施方式的调整工序S21中，通过调节(变化)芯5的外径D1而使各区段4A、4B在轮胎半径方向内外移动。通过这样的各区段4A、4B的移动而能够调节为使图6(a)、(b)所示的区段4A、4B之间的间隙G以及区段4A、4B间的外表面S的高低差R处于预定的范围内。因此，在本发明的制造方法中，能够抑制生轮胎Tn的橡胶浸入区段4A、4B之间的间隙G，能够防止在轮胎T上形成凸出物。此外，在本发明的制造方法中，刚性型芯1的外表面S被保持为在轮胎周向上平滑地连续的状态，能够有效地提高轮胎T的形成精度。

在调整工序S21中，区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)优选被调节在大于0mm且为0.04mm以下的范围。另外，如果间隙G超过0.04mm，则有可能无法充分地防止生轮胎Tn的橡胶的浸入。相反，如果间隙G为0mm以下，则相邻的区段4A、4B接触，有可能无法充分地保持刚性型芯1的外表面S在轮胎周向上平滑地连续的状态。

同样，在调整工序S21中，区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)优选被调整为0.08mm以下，更优选被调整为0.04mm以下。另外，在本说明书中，区段4A、4B间的间隙G以及区段4A、4B间的外表面S的高低差R在型芯主体3的赤道3C(如图2所示)上被测定。

由于芯5受到来自区段4的热等的影响，因此芯5的温度和外径D1时刻地变化。因此，调整工序S21优选在实施硫化工序S2的期间逐次实施。由此，在硫化工序S2中，区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)以及区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)被维持在优选的范围，能够有效地提高轮胎T(如图1所示)的形成精度。另外，实施调整工序S21的间隔考虑芯5的热传导的速度，例如优选为1秒～5秒。

芯5的外径D1(温度)例如能够根据区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)以及区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)的测定结果逐次调节。在间隙G和高低差R的测定中例如使用设置于刚性型芯1的激光位移计(省略图示)等。

并且，芯5的外径D1也可以在调整工序S21之前，根据预先取得的芯5的温度与间隙G(如图6(b)所示)的关系(准备工序S3)逐次调节。图7是表示本实施方式的准备工序S3的处理步骤的一例的流程图。

在本实施方式的准备工序S3中，首先使芯5(如图1所示)的温度变化，在各个温度测定区段4A、4B间的间隙G(工序S31)。在工序S31中，首先通过加热构件34对芯5进行加热。然后，按照规定的温度间隔测定区段4A、4B间的间隙G。间隙G例如能够通过使用安装于刚性型芯1的激光位移计(省略图示)等而容易地测定。

在工序S31中，优选在间隙G的测定之前，向腔室21(如图3所示)填充热流体，对各区段4A、4B进行加热。由此，由于包含硫化时的各区段4A、4B的热膨胀的影响，因此能够准确地测定各区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)。

接着，在准备工序S3中，根据在各个芯5温度时测定的区段4A、4B间的间隙G，求出表示芯5的温度与间隙G的关系的近似式(工序S32)。图8是表示芯5的温度与间隙G的关系的表。在工序S32中，根据在各个温度时测定的间隙G，例如根据最小二乘法求出近似直线Ls。通过这样的近似直线Ls而能够容易地求出与优选的间隙G对应的芯5的温度。

并且，在本实施方式的调整工序S21中，首先根据近似直线Ls求出能够将间隙G设定在上述优选的范围内的芯5的温度的范围。然后，通过适当实施芯5的加热、芯5的加热停止而将芯5的温度维持在所求出的上述温度范围内。由此，在调整工序S21中，调节芯5的外径D1，能够将区段4A、4B间的间隙G维持在上述优选的范围。因此，在硫化工序S2中，能够防止在轮胎T上形成凸出物。

如果将区段4A、4B间的间隙G维持在上述优选的范围，则相邻的区段4A、4B的接触得到抑制。由此，能够抑制因区段4A、4B的接触引起的区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)。因此，在本实施方式中，如上所述，通过仅根据芯5的温度与间隙G的关系来调节芯5的温度(即，芯5的外径D1)，从而区段4A、4B间的间隙G和区段4A、4B间的外表面S的高低差R这双方维持在上述优选的范围。因此，本实施方式的制造方法防止在轮胎T上形成凸出物，并且能够有效地提高轮胎的形成精度。

在本实施方式的调整工序S21中，由于根据近似直线Ls调节芯5的温度(芯5的外径D1)，因此例如在硫化工序S2中，不需要通过激光位移计(省略图示)等逐次测定区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)或区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)。因此，在本实施方式的制造方法中，能够实现调整工序S21中的作业效率的提高或刚性型芯1的构造的简单化。

在准备工序S3中，关于测定了区段4A、4B间的间隙G的芯5的温度的范围，能够适当设定。本实施方式的芯5的温度的范围例如优选被设定为85℃～180℃。并且，为了准确地取得芯5的温度与间隙G的关系，优选测定间隙G的温度间隔被设定为1℃～2℃。

例示了在本实施方式的准备工序S3中，实际上地变化芯5的温度而对区段4A、4B间的间隙G进行实测，但不限于此。例如，间隙G也可以使用计算机来计算。

图9是用于执行本发明的其他实施方式的准备工序S3的计算机的立体图。计算机38包含主体38a、键盘38b、鼠标38c以及显示器装置38d。在该主体38a中设置有运算处理装置(CPU)、ROM、作业用存储器、磁盘等存储装置以及磁盘驱动器装置38a1、38a2等。另外，在存储装置中预先存储有用于执行本实施方式的准备工序S3的处理步骤(程序)。

图10是表示本发明的其他实施方式的准备工序S3的处理步骤的一例的流程图。在本实施方式的准备工序S3中，首先，在计算机38中定义利用有限个元将各区段4离散化后的多个区段模型(工序S41)。图11是表示区段模型41和芯模型42的一部分的概念图。

各区段模型41的图2所示的各区段4是利用能够通过数值分析方法进行处理的有限个元Fi(i＝1，2，…)进行模型化(离散化)而设定的。这样的模型的设定能够通过使用刚性型芯1(如图1所示)的设计数据(例如，CAD数据)和网格化软件而容易地进行。

在工序S41中，图2所示的第1区段4A和第2区段4B利用元Fi进行模型化。由此，在工序S41中，设定第1区段模型41A和第2区段模型41B。并且，在第1区段模型41A的轮胎周向的两端分别形成分割面44a、44a。此外，在第2区段模型41B的轮胎周向的两端形成分割面44b、44b。并且，在工序S41中，第1区段模型41A和第2区段模型41B在轮胎周向上交替相连，而被配置成圆环状。由此，设定有具有中心孔46的型芯主体模型47。

作为数值分析方法例如可以适当采用有限元法、有限体积法、差分法或者边界元法，但在本实施方式中采用有限元法。并且，作为各元Fi例如优选使用六面体元或者四面体元，但不限于此。此外，在各元Fi中设置有多个节点50。在这样的各元Fi中定义元编号、节点编号、节点坐标值以及材料特性(弹性率、泊松比、摩擦系数或者线膨胀系数等)等数值数据。在计算机38中存储这些数值数据。

接着，在准备工序S3中，在计算机38中定义利用有限个元将芯5离散化后的芯模型42(工序S42)。芯模型42与区段模型41同样是利用有限个元Fi(i＝1，2，…)进行模型化(离散化)而设定的。

并且，在工序S42中，图2所示的一方的侧壁体27a和另一方的侧壁体27b也利用有限个元Fi(i＝1，2，…)进行离散化。由此，设定一方的侧壁体模型51a和另一方的侧壁体模型51b。

并且，在工序S42中，在型芯主体模型47的中心孔46中配置芯模型42。此外，在工序S42中，在芯5的轴心方向的两端部配置有一方的侧壁体模型51a和另一方的侧壁体模型51b。由此，设定包含区段模型41、芯模型42、一方的侧壁体模型51a以及另一方的侧壁体模型51b的刚性型芯模型52。

接着，在准备工序S3中，计算机38使芯模型42的温度变化，从而计算区段模型41A、41B间的间隙(省略图示)(工序S43)。区段模型41A、41B间的间隙作为区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)进行处理。

在工序S43中，首先，根据填充到腔室21(如图3所示)的热流体的温度来设定区段模型41的温度。接着，对芯模型42设定多个温度。并且，根据设定于区段模型41和芯模型42的温度以及设定于元Fi的线膨胀系数来计算热膨胀后的区段模型41和芯模型42。

伴随这样的热膨胀的变形计算例如使用JSOL公司制的LS-DYNA等市售的有限元分析应用软件。并且，针对每个设定于芯模型42的温度，计算热膨胀后的区段模型41和芯模型42，计算区段模型41A、41B间的间隙(省略图示)。计算出的区段模型41A、41B间的间隙在每个温度存储于计算机38。

如果设定在各模型间的摩擦系数较大，则有可能伴随热膨胀的变形计算难以稳定。因此，设定在各模型间的摩擦系数优选较小，优选为0.1以下，更优选为0(无摩擦)。另外，在本实施方式的准备工序S3中，求出芯5的温度与区段4A、4B间的间隙G的关系是很重要的。因此，通过对于各模型间的摩擦系数设定较小的值，而即使间隙G产生少许的误差，也不会特别地成为问题。

接着，在准备工序S3中，计算机38根据区段模型41A、41B间的间隙(省略图示)的计算结果而求出表示芯5的温度与区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)的关系的近似式(工序S44)。在该工序S44中，根据在各个芯模型42温度计算出的区段模型41A、41B间的间隙，例如根据最小二乘法求出近似直线Ls(如图8所示)。根据这样的近似直线Ls而容易地求出与优选的范围的间隙G对应的芯5的温度。

这样，在本实施方式的准备工序S3中，与上一实施方式的准备工序S3同样，求出表示芯5的温度与区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)的关系的近似直线Ls。因此，在硫化工序S2中，相邻的区段4A、4B间的间隙G以及区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)能够在维持在上述优选的范围的状态下对生轮胎Tn进行硫化。因此，本实施方式的制造方法能够防止在轮胎T上形成凸出物，并且有效地提高轮胎T的形成精度。

并且，在本实施方式的准备工序S3中，在不实际使用区段4A、4B以及芯5的情况下，求出表示芯5的温度与间隙G的关系的近似式。因此，在本实施方式中，由于根据刚性型芯1的设计阶段，求出芯5的温度与间隙G的关系，因此可以设计出能够提高轮胎T的形成精度的刚性型芯1(如图1所示)。

在上述为止的实施方式中，在准备工序S3中，只取得芯5的温度与区段4A、4B间的间隙G的关系，但不限于此。例如，也可以取得芯5的温度与区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)的关系。另外，高低差R可以进行实测，也可以通过使用计算机38的模拟进行计算。根据这样的关系，通过调节芯5的温度而能够将区段4A、4B间的外表面S的高低差R以及相邻的区段4A、4B间的间隙G维持在上述优选的范围。

在上述为止的实施方式中，例示了外径调节构件33由对芯5进行加热的加热构件34(如图1所示)构成，但不限于此。作为外径调节构件33例如也可以由对芯5进行冷却的冷却构件构成。图12是表示本发明的其他实施方式的外径调节构件的剖视图。

本实施方式的冷却构件55构成为包含制冷剂管56，该制冷剂管56在芯5的轮胎半径方向的内周面上配管并且使低温的流体(例如，水)循环。制冷剂管56包含供给低温的流体的第1制冷剂管56a以及引导热交换后的流体的第2制冷剂管56b。第1制冷剂管56a例如经由设置于一方的侧壁体27a的供给口58a从低温流体供给机(省略图示)供给低温的流体。第2制冷剂管56b经由设置于一方的侧壁体27a的排出口58b回收热交换后的流体。

这样的冷却构件55能够在芯5的内周面上使低温的流体循环而使芯5有效地冷却。由此，冷却构件55能够使芯5的温度降低而使芯5热收缩，因此能够缩小芯5的外径D1(如图3所示)。另一方面，冷却构件55能够通过停止低温的流体的供给而借助从区段4传递的热量提高芯5的温度，使芯5热膨胀。因此，冷却构件55能够扩大芯5的外径D1，能够调节区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)和区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)。

在至此为止的实施方式中，例示了作为外径调节构件33仅由加热构件34(如图1所示)或者冷却构件55(如图12所示)中的任意一方构成，但优选由加热构件34和冷却构件55这双方构成。由此，由于外径调节构件33有效地加热及冷却芯5因此能够迅速地调节芯5的外径D1。因此，区段4A、4B间的间隙G(如图6(b)所示)以及区段4A、4B间的外表面S的高低差R(如图6(a)所示)能够迅速地设定在上述优选的范围，能够有效地提高轮胎T的形成精度。另外，图12的制冷剂管56不仅供给低温的流体还供给高温的流体，由此能够容易地构成加热构件34和冷却构件55这双方。

以上，对本发明的特别优选的实施方式进行详细描述，但本发明不限于图示的实施方式，可以以各种方式变形来实施。

实施例

制造出具有图1和图2所示的基本构造且具有外径调节构件的刚性型芯(实施例)。并且，根据图7所示的处理步骤，求出表示芯的温度与区段间的间隙的关系的近似式(如图8所示)。

接着，实施在实施例的刚性型芯的外表面上形成生轮胎，对生轮胎进行硫化的硫化工序。在硫化工序中，根据预先求出的表示芯的温度与间隙的关系的近似式(如图8所示)，逐次实施调节芯的外径的调整工序，以使得区段间的间隙为0.04mm以下。在硫化成型后，从硫化模具取出轮胎和刚性型芯。并且，通过从轮胎的内腔取出刚性型芯而制造轮胎。

并且，在实施例的轮胎的内表面上通过目测确认凸出物的有无。此外，使用轮胎均匀性试验器，根据下述条件(轮辋、内压、负荷以及速度)测定实施例的轮胎的RFV(径向力变化)的OA，以及1次的RFV至5次的RFV。另外，共通规格如下所述。

型芯主体：

第1区段：5个

第2区段：5个

轮胎尺寸：195/65R15

轮辋：6.0J×15

内压：200kPa

负荷：4630N

速度：120km/h

轮胎均匀性试验机(国际计测器株式会社制造)：

驱动：鼓

检测：轮胎轴

载荷传感器：压电元件(Kistler公司制造)

鼓径：2000mm

鼓宽度：400mm

表面材料：Safety-walk

测试的结果为，在实施例的轮胎的内表面上未形成凸出物。实施例的轮胎的RFV如下所述。实施例的轮胎能够减小RFV的OA和5次的RFV。因此，在实施例的制造方法中，能够防止凸出物的形成，并且制造形成精度较高的轮胎。

RFV(OA)：127N

RFV(1次)：30N

RFV(2次)：13N

RFV(3次)：9N

RFV(4次)：15N

RFV(5次)：38N

此外，在实施例的制造方法中，能够通过外径调节构件灵活地调整区段间的间隙或高低差。因此，例如即使因型芯主体的制造误差导致在最初制造出的轮胎上形成凸出物或者均匀性降低，也能够通过外径调节构件适当校正，而可靠地提高下次之后制造的轮胎的形成精度。

Claims

1.一种轮胎的制造方法，使用刚性型芯而对生轮胎进行硫化，该刚性型芯具有形成充气轮胎的内腔面的外表面，该轮胎的制造方法的特征在于，包含如下的工序：

在所述刚性型芯的所述外表面上形成所述生轮胎的工序；以及

对所述刚性型芯上的生轮胎进行硫化的硫化工序，

所述刚性型芯包含：

型芯主体，该型芯主体通过组装而成为具有中心孔的圆环状，并且由多个区段构成；

芯，该芯配设于所述中心孔，并且约束各所述区段而将所述型芯主体保持成所述圆环状；以及

外径调节构件，该外径调节构件通过使所述芯的温度变化，从而使所述芯的外径变化，

并且，所述刚性型芯是构成如下变化的部件：

通过所述芯的外径的扩大，所述各区段向轮胎半径方向的外侧移动，从而相邻的所述区段间的间隙增大，

另一方面，通过所述芯的外径的缩小，所述各区段向轮胎半径方向的内侧移动，从而相邻的所述区段间的所述外表面的高低差变大，

所述硫化工序包含调整工序，在该调整工序中，通过所述外径调节构件调节所述芯的外径，以使得所述间隙和所述高低差形成为在预定的范围内。

2.根据权利要求1所述的轮胎的制造方法，其中，

在所述调整工序之前还包含准备工序，在该准备工序中，预先取得所述芯的温度与所述间隙或所述高低差的关系，

在所述调整工序中，根据所述关系调节所述芯的温度。

3.根据权利要求2所述的轮胎的制造方法，其中，

所述准备工序包含如下的工序：

使所述芯的温度变化而在各个温度测定所述间隙或所述高低差的工序；以及

根据在各个所述温度测定的所述间隙或所述高低差求出表示所述关系的近似式的工序。

4.根据权利要求3所述的轮胎的制造方法，其中，

所述准备工序包含如下的工序：

在计算机中定义利用有限个元将各所述区段离散化后的多个区段模型的工序；

在所述计算机中定义利用有限个元将所述芯离散化后的芯模型的工序；

所述计算机使所述芯模型的温度变化，并计算所述间隙或所述高低差来作为所述区段模型间的间隙或高低差的工序；以及

所述计算机根据所述区段模型间的间隙或高低差的计算结果而求出表示所述关系的近似式的工序。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的轮胎的制造方法，其中，

在所述调整工序中，将所述间隙调节为大于0mm且为0.04mm以下的范围。